JP2009008326A - 冷蔵庫および冷蔵庫の加湿方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はなく、衛生的であり、かつ、結露することがない冷蔵庫を提供する。
【解決手段】食品を貯蔵する野菜室１を有する断熱箱体１１と、上記野菜室１の湿度を測定する湿度センサー２５と、上記断熱箱体１１の内部の上記野菜室１と上記断熱箱体１１の外部とを連結する連結ダクト２３と、上記連結ダクト２３を介して上記断熱箱体１１の外部の空気を上記野菜室１に送る送風ファン２２と、上記湿度センサー２５にて測定された湿度に基づいて上記送風ファン２２の運転を制御する制御器２１とを有する。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷蔵庫および冷蔵庫の加湿方法に関する。

一般に、冷蔵庫の野菜室では、野菜室の容器の外周を循環する冷気によって、容器内を間接的に冷却し、あるいは、間接冷却とともに循環冷気の一部を容器内に導入して容器内を所定温度に冷却している。

しかしながら、野菜室内への冷気流入は、制限されているため、野菜室の湿度制御は、成行きの制御となり、野菜室に収納した野菜類の量が少ない場合は、高湿度状態を保持することが困難となっていた。そのため、庫内が低湿度の場合、青果物が乾燥し、瑞々しさが失われ、劣化が早くなるという問題があった。

そこで、従来、特開平８−１５９６４７号公報（特許文献１）および特開２００２−１３８６５号公報（特許文献２）では、加湿装置によって庫内を加湿する冷蔵庫が提案されている。また、特開２００６−３０８２３２号公報（特許文献３）では、水分を選択的に透過させる防水透湿材を用いて冷蔵室内を高湿度の雰囲気状態に保持する冷蔵庫が提案されている。
特開平８−１５９６４７号公報 特開２００２−１３８６５号公報 特開２００６−３０８２３２号公報

しかしながら、上記従来の冷蔵庫では、加湿装置や防水透湿材を別途設ける必要があり、加湿に用いる水を貯蔵しておく必要がある。このため、衛生的にも利便性においても問題があり、さらに、高湿度時には結露するという問題があった。

そこで、この発明の課題は、加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はなく、衛生的であり、かつ、結露することがない冷蔵庫を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の冷蔵庫は、
食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体と、
上記貯蔵室の湿度を測定する湿度センサーと、
上記断熱箱体の内部の上記貯蔵室と上記断熱箱体の外部とを連結する連結ダクトと、
上記連結ダクトを介して上記断熱箱体の外部の空気を上記貯蔵室に送る送風ファンと、
上記湿度センサーにて測定された湿度に基づいて上記送風ファンの運転を制御する制御器と
を備えていることを特徴としている。

この発明の冷蔵庫によれば、上記断熱箱体と上記湿度センサーと上記連結ダクトと上記送風ファンと上記制御器とを備えているので、上記断熱箱体の外部の空気（外気）と上記貯蔵室の空気との温度差（飽和蒸気圧差）を利用して、水分を多く含んだ外気を加湿源として、上記貯蔵室を加湿することができる。

つまり、上記連結ダクト中で露点を迎え高湿度になった空気を、上記貯蔵室へ送ることができ、外気に含まれた湿度（水分）で、上記貯蔵室を高湿度に保つことができる。

したがって、上記貯蔵室を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はないので、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記断熱箱体の外側に取り付けられた隔壁を有し、上記断熱箱体の外側にかつ上記隔壁の内側に、圧縮機を収納する収納空間が、形成され、上記連結ダクトにおける上記断熱箱体の外部の空気導入口は、上記収納空間に位置する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記連結ダクトの空気導入口は、上記収納空間に位置するので、上記連結ダクトの空気導入口は、圧縮機付近に位置して、圧縮機付近の空気を上記貯蔵室に導入できる。したがって、気温や湿度が低い環境であっても、圧縮機付近は高温多湿環境にあるため、加湿源となる空気の確保ができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、
上記連結ダクトには、分岐ダクトが設けられ、
この分岐ダクトは、上記隔壁の外側に位置する空気導入口を有し、
上記連結ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れと、上記分岐ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れとを、切り替える切り替えダンパーを有する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記連結ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れと、上記分岐ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れとを、切り替える切り替えダンパーを有するので、加湿源となる空気を、上記収納空間である圧縮機付近以外の場所からも確保できる。したがって、気温が高い環境では、圧縮機付近はかなり高温にあるため、加湿源となる空気を、上記隔壁の外側から確保できて、加湿により上記貯蔵室の温度上昇を低減することができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、
上記収納空間の空気の温度を測定する温度センサーを有し、
上記連結ダクトに取り付けられると共に、上記貯蔵室に導入される上記断熱箱体の外部の空気の量を調節するダンパーを有し、
上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御するので、春夏秋冬を通して変化する外気（室温）と上記貯蔵室の空気との温度差（飽和蒸気圧差）から、外気の導入量を調節することができる。したがって、上記貯蔵室の湿度を精度よく制御することができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、
上記収納空間の空気の温度を測定する温度センサーを有し、
上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記切り替えダンパーを制御する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記切り替えダンパーを制御するので、上記収納空間の温度に応じて、上記切り替えダンパーの切り替えを行って、導入する外気源を選択することができる。

したがって、どのような環境でも上記貯蔵室を精度よく加湿することができると共に、上記温度センサーに応じた外気導入により上記貯蔵室の温度上昇を低減することができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記連結ダクトに取り付けられると共に、上記貯蔵室に導入される上記断熱箱体の外部の空気の量を調節するダンパーを有し、上記ダンパーは、上記制御器により、制御される。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記ダンパーは、上記制御器により、制御されるので、上記ダンパーの開閉および開閉角度により、外気の導入量および外気の導入速度を調節することができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記断熱箱体の外部の空気の温度を測定する温度センサーを有し、上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御するので、春夏秋冬を通して変化する外気（室温）と上記貯蔵室の空気との温度差（飽和蒸気圧差）から、外気の導入量を調節することができる。したがって、上記貯蔵室の湿度を精度よく制御することができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記貯蔵室の温度帯は、食品の凍結しない０℃から食品の凍結点までの温度帯である。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記貯蔵室の温度帯は、食品の凍結しない０℃から食品の凍結点までの温度帯であるので、食品を無凍結状態で、より長期に渡って保存できる。また、上記貯蔵室の空気と外気との温度差は大きく、少ない外気導入量で加湿を行うことができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記連結ダクトにおける上記断熱箱体外部の空気導入口に取り付けられた抗菌フィルターを有する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記連結ダクトの空気導入口に取り付けられた抗菌フィルターを有するので、外気に含まれる塵や埃を除去できるとともに、菌が上記連結ダクトを通って上記貯蔵室に流入することを防ぐことができる。

また、一実施形態の冷蔵庫では、上記連結ダクトは、最も内周側に筒状の断熱材を有する。

この実施形態の冷蔵庫によれば、上記連結ダクトは、最も内周側に筒状の断熱材を有するので、上記連結ダクトは、いわゆる中断熱構造であり、上記連結ダクト内の外気が、上記断熱箱体の内部と外部との急激な温度差により、上記連結ダクト内で結露することを防ぐことができる。

また、この発明の冷蔵庫の加湿方法は、食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体の外部の空気を、上記貯蔵室に送って、上記貯蔵室を加湿することを特徴としている。

この発明の冷蔵庫の加湿方法によれば、食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体の外部の空気を、上記貯蔵室に送って、上記貯蔵室を加湿するので、上記断熱箱体の外部の空気（外気）と上記貯蔵室の空気との温度差（飽和蒸気圧差）を利用して、水分を多く含んだ外気を加湿源として、上記貯蔵室を加湿することができる。

つまり、上記連結ダクト中で露点を迎え高湿度になった空気を、上記貯蔵室へ送ることができ、外気に含まれた湿度（水分）で、上記貯蔵室を高湿度に保つことができる。

したがって、上記貯蔵室を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はないので、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

この発明の冷蔵庫によれば、上記断熱箱体と上記湿度センサーと上記連結ダクトと上記送風ファンと上記制御器とを備えているので、上記貯蔵室を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はなく、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

この発明の冷蔵庫の加湿方法によれば、食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体の外部の空気を、上記貯蔵室に送って、上記貯蔵室を加湿するので、上記貯蔵室を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はなく、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、この発明の冷蔵庫の第１実施形態である縦断面図を示している。この冷蔵庫は、断熱箱体１１と、この断熱箱体１１の外側に取り付けられた隔壁１２と、上記断熱箱体１１に取り付けられた扉１３とを有する。

上記断熱箱体１１は、上から順に、冷蔵室９、冷凍室８および野菜室１を有する。上記断熱箱体１１の外側にかつ上記隔壁１２の内側に、収納空間Ａが、形成されている。上記収納空間Ａは、上記断熱箱体１１の下部に設けられている。上記収納空間Ａには、圧縮機２、凝縮器３および蒸発皿６が収納されている。

上記断熱箱体１１の内部には、ファン７、蒸発器５、ガラス管ヒーター４および排水パイプ１０が、収納されている。

上記圧縮機２、上記凝縮器３、（図示しない）キャピラリーチューブ等の減圧器、上記蒸発器５、および、冷媒管などにて、冷凍サイクルを構成する。

上記圧縮機２は、冷凍サイクルの作動媒体である冷媒を高温、高圧下にて圧縮し、気化させるものである。つまり、上記圧縮機２は、圧縮機能を有する装置である。なお、上記圧縮機２は、作動熱を生じるために、上記収納空間Ａに収納されている。

上記蒸発器５は、低温、低圧で液化した冷媒（冷媒液）を気化させるものである。つまり、上記蒸発器５は、気化機能を有する装置である。なお、上記蒸発器５は、冷凍冷蔵庫の内部の熱を奪って、冷媒液を蒸発化（ガス化）させるようになっている。

なお、上記蒸発器５近傍には、上記ファン７が設けられ、上記ファン７は、上記蒸発器５によって、冷却された空気（熱交換されて冷却された空気）を、上記冷蔵室９、上記冷凍室８および上記野菜室１へと送り出す。

上記ガラス管ヒーター４は、上記蒸発器５につく霜を融解させる。除霜水は、上記排水パイプ１０により、上記蒸発皿６へと排出される。

上記凝縮器３は、上記蒸発器５が除霜（霜取り）するときに生じる水（除霜水）を蒸発させる。上記凝縮器３は、除霜水によって、上記圧縮機２からの高温気化した冷媒の一部を冷却し、凝縮させる機能も有している。

上記野菜室１は、食品を貯蔵する貯蔵室の一例であり、この野菜室１には、図２に示すように、湿度制御ユニット２０が組み込まれている。

上記湿度制御ユニット２０は、湿度センサー２５と、連結ダクト２３と、送風ファン２２と、制御器２１とを有する。

上記湿度センサー２５は、上記野菜室１の湿度を測定する。上記連結ダクト２３は、上記断熱箱体１１の内部の上記野菜室１と上記断熱箱体１１の外部とを連結する。上記送風ファン２２は、上記連結ダクト２３を介して上記断熱箱体１１の外部の空気（以下、外気という）を上記野菜室１に送る。上記制御器２１は、上記湿度センサー２５にて測定された湿度に基づいて上記送風ファン２２の運転を制御する。

上記野菜室１には、外箱２８と、この外箱２８の内部の内箱２９とが配置され、図３に示すように、上記内箱２９が、上記外箱２８に対して、移動自在に取り付けられている。つまり、上記野菜室１の上記扉１３を開けると、上記内箱２９が、上記外箱２８から引き出される。

図２に示すように、上記連結ダクト２３には、ダンパー２６が取り付けられ、このダンパー２６は、上記野菜室１に導入される上記断熱箱体１１の外部の空気の量を調節する。上記ダンパー２６は、上記制御器２１により、制御される。

上記連結ダクト２３は、外気導入ダクト２３ａと送風ダクト２３ｂとを有する。上記外気導入ダクト２３ａの一端は、上記断熱箱体１１の外側に開口し、上記外気導入ダクト２３ａの他端は、上記送風ダクト２３ｂの一端に接続され、上記送風ダクト２３ｂの他端は、上記内箱２９に開口する。

上記送風ファン２２は、例えば、シロッコファンであり、上記外気導入ダクト２３ａの他端に配置されている。上記ダンパー２６は、例えば、モーターダンパーであり、上記送風ダクト２３ｂの他端に配置されている。

上記外箱２８の上面には、通気口２７が設けられている。上記連結ダクト２３における上記断熱箱体１１の外部の空気導入口６１は、上記収納空間Ａに位置している。つまり、上記外気導入ダクト２３ａの一端は、上記圧縮機２近傍に位置している。

上記湿度センサー２５により上記野菜室１の湿度が低下した場合には、上記制御器２１の指令により、上記ダンパー２６が開き、その後、上記ファン２２が運転されると、高温多湿の外気が、白抜きの矢印の方向に流れる。つまり、高温多湿の外気は、上記連結ダクト２３を通過する間に冷やされて、低温高湿度の空気となり、その後、上記内箱２９内に導入されて、上記内箱２９内が加湿さる。

このとき、上記内箱２９に導入された高湿度空気と同体積だけ、上記外箱２８の上記通気口２７から低湿度空気が排出される。上記野菜室１の温度帯は、食品の凍結しない０℃から食品の凍結点までの温度帯である。

上記連結ダクト２３の上記空気導入口６１は、上記圧縮機２が配置された比較的高温の上記収納空間Ａに設置される。この収納空間Ａには、排出された除霜水が溜まる上記蒸発皿６があるため、水が揮発し高湿度雰囲気となっている。そのため、少量の空気を上記野菜室１に導入するのみで、上記野菜室１を高湿度に加湿することが可能である。

図２と図４に示すように、上記連結ダクト２３は、最も内周側に筒状の断熱材２４ａと、この断熱材２４ａの外周側に筒状の外壁２４ｂとを有する。つまり、上記連結ダクト２３は、中断熱構造である。上記外気導入ダクト２３ａおよび上記送風ダクト２３ｂは、同一の構造である。

上記連結ダクト２３の周りは、上記蒸発器５に冷やされた空気が循環しているため、上記収納空間Ａに比べて、非常に低温である。そのため、高温多湿の空気は、上記連結ダクト２３内で露点（飽和蒸気量１００％）となる。

上記連結ダクト２３は、中断熱構造であるので、上記収納空間Ａから導入された高湿度の空気は、上記連結ダクト２３内を通過する間に露点を迎えるが、内側に熱容量の小さな上記断熱材２４ａが存在することで、結露を防ぐことができる。

図２と図６に示すように、上記連結ダクト２３の上記空気導入口６１には、抗菌フィルター６２が、取り付けられている。上記抗菌フィルター６２は、例えば、ＨＥＰＡフィルターであり、上記収納空間Ａから外気を吸込むときに、塵や埃、細菌などを除去することが可能である。

図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃに示すように、上記制御器２１は、上記ダンパー２６の開閉および開閉角度を変更する。図６Ａは、上記ダンパー２６を完全に閉じた状態（開閉角度０°）を示し、図６Ｂは、上記ダンパー２６を完全に開けた状態（開閉角度９０°）を示し、図６Ｃは、上記ダンパー２６の開閉角度を４５°にした状態を示す。上記ダンパー２６の開閉角度を調節することにより、上記野菜室１に導入する外気量を調節することができる。

図７Ａ、図７Ｂおよび図７Ｃを用いて、上記構成の冷蔵庫の湿度制御動作を、説明する。

すなわち、図７Ａに示すように、ステップＳ１で、上記野菜室１の湿度の測定の判定を行う。具体的には、図７Ｂのサブルーチンに示すように、ステップＳ１１にて、上記湿度センサー２５で上記野菜室１の湿度を計測する。そして、ステップＳ１２にて、湿度（相対湿度ＲＨ）がＸ％以下であれば、メインフローステップＳ２に戻り、ステップＳ２にて、上記ダンパー２６を開く。一方、ステップＳ１２にて、Ｘ％以下でなければ、メインフローチャートへは戻らず、ステップＳ１１に戻る。

次に、ステップＳ３で、上記送風ファン２２の運転を開始し、上記収納空間Ａの空気を上記野菜室１に導入する。そして、ステップＳ４で、上記野菜室１の湿度の判定を行う。具体的には、図７Ｃのサブルーチンに示すように、ステップＳ４１にて、上記湿度センサー２５で上記野菜室１の湿度を計測する。そして、ステップＳ４２にて、湿度（相対湿度ＲＨ）がＸ％以上であれば、メインフローステップＳ５に戻り、ステップＳ５にて、上記送風ファン２２の運転を停止する。一方、ステップＳ４２にて、Ｘ％以上でなければ、メインフローチャートへは戻らず、ステップＳ４１に戻る。その後、ステップＳ６で、上記ダンパー２６を閉じる。

なお、本実施形態においては、上記の所定湿度Ｘは、例えば８０とした。このＸは、参考値であり、変更可能な値である。

要するに、冷蔵庫の加湿方法は、食品を貯蔵する上記野菜室１を有する上記断熱箱体１１の外部の空気を、上記野菜室１に送って、上記野菜室１を加湿する。

上記構成の冷蔵庫によれば、上記断熱箱体１１と上記湿度センサー２５と上記連結ダクト２３と上記送風ファン２２と上記制御器２１とを備えているので、上記断熱箱体１１の外部の空気（外気）と上記野菜室１の空気との温度差（飽和蒸気圧差）を利用して、水分を多く含んだ外気を加湿源として、上記野菜室１を加湿することができる。

つまり、上記連結ダクト２３中で露点を迎え高湿度になった空気を、上記野菜室１へ送ることができ、外気に含まれた湿度（水分）で、上記野菜室１を高湿度に保つことができる。

したがって、上記野菜室１を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はないので、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

また、上記野菜室１の温度帯は、食品の凍結しない０℃から食品の凍結点までの温度帯であるので、食品を無凍結状態で、より長期に渡って保存できる。また、上記野菜室１の空気と外気との温度差は大きく、少ない外気導入量で加湿を行うことができる。

つまり、野菜や生鮮食品の保存は、一般に低温であるほど、長期間保存が可能であると言われている。冷凍保存はその点で、長期保存には適しているが、一旦冷凍してしまうと、細胞が破壊されてしまい、野菜においては、生のまま食べることが困難である。氷温温度帯（０℃〜食品の凍結点）を利用することにより、無凍結状態を維持しながら、かつ、長期保存を行うことができる。

また、上記ダンパー２６は、上記制御器２１により、制御されるので、上記ダンパー２６の開閉および開閉角度により、外気の導入量および外気の導入速度を調節することができる。

また、上記連結ダクト２３の空気導入口６１に取り付けられた抗菌フィルター６２を有するので、外気に含まれる塵や埃を除去できるとともに、菌が上記連結ダクト２３を通って上記野菜室１に流入することを防ぐことができる。

また、上記連結ダクト２３は、最も内周側に筒状の断熱材２４ａを有するので、上記連結ダクト２３は、いわゆる中断熱構造であり、上記連結ダクト２３内の外気が、上記断熱箱体１１の内部と外部との急激な温度差により、上記連結ダクト２３内で結露することを防ぐことができる。

また、上記連結ダクト２３の空気導入口６１は、上記収納空間Ａに位置するので、上記連結ダクト２３の空気導入口６１は、圧縮機２付近に位置して、圧縮機２付近の空気を上記野菜室１に導入できる。したがって、気温や湿度が低い環境であっても、圧縮機２付近は高温多湿環境にあるため、加湿源となる空気の確保ができる。

また、冷蔵庫の加湿方法によれば、食品を貯蔵する上記野菜室１を有する上記断熱箱体１１の外部の空気を、上記野菜室１に送って、上記野菜室１を加湿するので、上記野菜室１を加湿するために、別途、水を貯蔵する必要はなく、衛生的であり、かつ、水滴が微少であるため結露することがない。

ここで、本発明の原理について説明する。本発明は、温度の違いによる飽和蒸気圧差を利用して、加湿を行っている。

例えば、外気が２５℃・４０％ＲＨの場合、外気に含まれている水分量は、０．００９６ｇ／Ｌであり、１０℃で露点（飽和蒸気圧）となる。つまり、湿度１００％の空気となる。この湿度１００％の空気を、例えば温度７℃の乾燥する上記野菜室１へ導入することにより、加湿する空気を上記野菜室１に送り込み、乾燥する空気を排出することができる。各条件による導入する外気量は、後述する。

冷蔵庫の空気は、低湿度である場合が多い。それは、上記蒸発器５で、空気が冷却される際に、空気に含まれる水蒸気が、低温の上記蒸発器５の周りで露点となり、霜として水分が奪われる為である。つまり、冷蔵庫が運転していることは、冷蔵庫の除湿が行われていることとなる。

上記野菜室１は、負荷がない場合（野菜が保存されていない、もしくは保存野菜量が少ない場合）、常に乾燥状態となる。

一方、上記野菜室１に負荷がある場合（野菜が保存されている場合）、野菜の持つ水分が蒸散することにより、上記野菜室１は、高湿度状態となる。しかしながら、上記通気口２７からは前述の様に、冷蔵庫の冷却能力に応じて除湿されていく。そのため、上記野菜室１は、乾燥方向へ進み野菜の水分は失われていく。

そこで、本発明では、冷蔵庫の除湿能により乾燥が進む上記野菜室１へ、適宜外気を導入することにより、高湿度状態を維持し野菜の鮮度を保持する。

次に、外気導入量を説明する。外気導入量は、空気線図（飽和蒸気圧量）を基に、試算される。

下記に、上記野菜室１の温度と外気導入量との関係例を示す。

第１の加湿条件として、７℃・３３％ＲＨを、７℃・９５％ＲＨにする場合、
空気線図から、０．００４８ｇ／Ｌの水分が必要であり、内容積５１Ｌでは、０．２４４８ｇの水分が必要である。

第２の加湿条件として、−２℃・３０％ＲＨを、−２℃・９５％ＲＨにする場合、
空気線図から、０．００２４ｇ／Ｌの水分が必要であり、内容積５１Ｌでは、０．１２２４ｇの水分が必要である。

次に、野菜室が−２℃の時の、室内温度と外気導入量の関係を示す。

第１の導入外気条件として、２５℃・４０％ＲＨ（水分量０．００９６ｇ／Ｌ）を、露点１０℃にする。

第２の導入外気条件として、１５℃・３７．５％ＲＨ（水分量：０．００４８ｇ／Ｌ）を、露点１℃にする。

第１の導入外気条件で、外気導入加湿を行う場合、必要水分量は、０．１２２４ｇ（５１Ｌ）であることから、
０．１２２４／０．００９６（ｇ）＝１２．８（Ｌ）となり、
初期、約１３Ｌの空気を導入する必要がある。但し、一度９５％ＲＨまで加湿されると、次回からは維持する分を導入するだけで良く、８０％ＲＨから９５％ＲＨの繰り返し制御を行ったとすると、約３．２Ｌを導入すればよい。

第２の導入外気条件で、外気導入加湿を行う場合、必要水分量は、０．１２２４ｇ（５１Ｌ）であることから、
０．１２２４／０．００４８（ｇ）＝２５．５（Ｌ）となり、
初期、約２６Ｌの空気を導入する必要がある。但し、一度９５％ＲＨまで加湿されると、次回からは維持する分を導入するだけで良く、８０％ＲＨから９５％ＲＨの繰り返し制御を行ったとすると、約６．４Ｌを導入すればよい。

このように、上記野菜室１の温湿度と外気温度との関係により、導入空気量を演算することができる。

次に、本発明の効果を検証するために、以下の実験を行った。

まず、無負荷時の庫内（野菜室）の温湿度変化について、観察を行った。

図８Ａと図８Ｂは、無負荷時の実験結果である。外気条件は、外気温度２４℃、湿度３７％であり、庫内を−２℃に設定し、目標湿度を７５％とした。図８Ａは、庫内の温度変化を示し、図８Ｂは、庫内の湿度変化を示す。図８Ａおよび図８Ｂでは、０ｈを制御開始とし、７ｈを制御終了とする。

制御開始前は、湿度が２５％前後であったが、開始直後、外気が庫内へ導入され、湿度が上昇する。そのとき、庫内の温度が一旦上昇する（約１℃）が、また直ぐに元の設定温度に戻った。

急激に上昇した湿度は、徐々に冷蔵庫の除湿能のため、低下する。７５％以下に湿度が低下すると、制御器の指令により外気が導入され、約８５％となる。

また、制御器により外気導入が止まり、庫内は乾燥し、外気が導入される。この繰り返しにより、庫内湿度は、約７５％から８５％の間をハンチングし、高湿度状態が、維持できた。このとき、庫内は、氷点下であったが、水分が凍結したなどの現象は、観察されなかった。

次に、負荷ありの時（野菜を貯蔵）の庫内（野菜室）の温湿度変化について、観察を行った。

図９Ａと図９Ｂは、負荷あり時の実験結果である。上記無負荷時と同様の条件で実験を行った。図９Ａは、庫内の温度変化を示し、図９Ｂは、庫内の湿度変化を示す。図９Ａおよび図９Ｂでは、０ｈを制御開始とする。

野菜を貯蔵する場合、野菜の蒸散により高湿度状態が保たれる。しかし、冷蔵庫の除湿能の為、湿度が低下してくると、制御器の指令により、外気が導入される。上記の負荷なしの場合と同様の制御が行われ、湿度は約８０％付近に維持することができる。

図１０は、ホウレン草を、本発明の野菜室と従来の野菜室とに、１日間、保存した時の様子である。本発明と従来例との各条件は、以下の［表１］に示す。
［表１］

図１０および［表１］から分かるように、従来の野菜室では、なりゆきまかせの湿度制御であるために、低湿度状態で、ホウレン草は水分を奪われて瑞々しさが失われるが、本発明の野菜室で貯蔵した場合は、水分減少も少なく、瑞々しさが保たれた。なお、このとき、庫内には結露もなく、水分の凍結なども観察されなかった。

（第２の実施形態）
図１１は、この発明の冷蔵庫の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、湿度制御ユニットの構成が相違する。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

図１１に示すように、湿度制御ユニット３０は、上記断熱箱体１１の外部の空気の温度を測定する温度センサー８２を含む。上記湿度制御ユニット３０の制御器３１は、上記温度センサー８２にて測定された温度に基づいて、ダンパー２６を制御する。

上記温度センサー８２は、収納空間Ａに配置され、連結ダクト２３の空気導入口６１および圧縮機２の近傍に、位置している。

また、上記制御器３１は、導入量演算器８１、および、空気線図のデーターベースを含む。そして、上記制御器３１は、上記収納空間Ａの外気温度に基づいて、上記導入量演算器８１、および、空気線図のデーターベースによって、導入する空気量の演算を行う。

上記構成の冷蔵庫によれば、上記制御器３１は、上記温度センサー８２にて測定された温度に基づいて、上記ダンパー２６を制御するので、春夏秋冬を通して変化する外気（室温）と上記野菜室１の空気との温度差（飽和蒸気圧差）から、外気の導入量を調節することができる。したがって、上記野菜室１の湿度を精度よく制御することができる。

また、演算により導入する空気量を決定することができるので、精密に湿度を制御できるばかりか、過量の外気を導入することがなく加湿できるため、庫内の温度上昇を避けることができ、野菜を鮮度よく保存することができる。

（第３の実施形態）
図１２は、この発明の冷蔵庫の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、第１の実施形態の通気口２７の代わりに、出口ダンパー４６を設けている。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

図１２に示すように、湿度制御ユニット４０の制御器４１は、湿度センサー２５にて測定された湿度に基づいて、ダンパー２６および出口ダンパー４６を制御する。

次に、上記構成の冷蔵庫の制御を、図１３のフローチャートに示す。

上記第１の実施形態の制御（図７Ａ〜図７Ｃのフローチャート）と比べて、ステップＳ１の第１の湿度測定と、ステップＳ２のダンパーｏｐｅｎとの間に、ステップＳ１２１の出口ダンパーをｏｐｅｎするという制御を行うと共に、ステップＳ６のダンパーｃｌｏｓｅと、エンドとの間に、ステップＳ１２２の出口ダンパーをｃｌｏｓｅするという制御を行う。

上記構成の冷蔵庫によれば、上記通気口２７の代わりに上記出口ダンパー４６を設けているので、除湿能力を制御することができる。つまり、上記野菜室１の湿度環境により、上記出口ダンパー４６を開けて除湿、上記ダンパー２６を開けて加湿を行うというように、除湿および加湿を制御することができるので、より精密に湿度制御を行うことができる。また、温度変動を抑えるという効果もある。

（第４の実施形態）
図１４は、この発明の冷蔵庫の第４の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第４の実施形態では、湿度制御ユニットの構成が相違する。なお、その他の構造は、上記第１の実施形態と同じであるため、その説明を省略する。

図１４に示すように、湿度制御ユニット５０は、断熱箱体１１の外部の空気の温度を測定する温度センサー８２を含む。この温度センサー８２は、上記収納空間Ａの空気の温度を測定する。

上記湿度制御ユニット５０の連結ダクト２３には、分岐ダクト９１が設けられている。この分岐ダクト９１は、上記連結ダクト２３の外気導入ダクト２３ａに連結されている。この分岐ダクト９１は、隔壁１２の外側に位置する空気導入口９３を有する。上記連結ダクト２３の上記空気導入口６１から上記野菜室１への空気の流れと、上記分岐ダクト９１の上記空気導入口９３から上記野菜室１への空気の流れとを、切り替える切り替えダンパー９２を有する。

上記湿度制御ユニット５０の制御器５１は、上記温度センサー８２にて測定された温度に基づいて、上記切り替えダンパー９２および上記ダンパー２６を制御する。

図１５Ａおよび図１５Ｂを用いて、上記切り替えダンパー９２の制御について説明する。図１５Ａは、上記切り替えダンパー９２の通常の位置であり、上記切り替えダンパー９２が閉じた状態を示す。図１５Ｂは、上記切り替えダンパー９２が開いた状態を示す。

図１６に、上記切り替えダンパー９２の切り替え制御を示す。ステップＳ２１で温度センサー８２により収納空間Ａの温度（Ｔ）の測定を行う。ステップＳ２２で温度判定を行う。つまり、ＴがＹ℃以下の場合は、ステップＳ２４で、切り替えダンパー９２を閉じる。一方、ＴがＹ℃以下でない場合は、切り替えダンパー９２を開け、冷蔵庫外の空気を導入する。ここで、Ｙは３０℃とする。Ｙの温度は変更可能な値である。

つまり、日本では春夏秋冬で、気温が約２０度近く変化する。冷蔵庫を配置する室内の温度差は、外気温に比べておそらく小さい家庭が多いが、夏場は、上記収納空間Ａは、かなり温度上昇が起こる。そのため、たとえ、飽和蒸気圧量から試算した導入空気量が少量でも、高温であるために、上記野菜室１の温度上昇を招く可能性がある。

したがって、上記収納空間Ａに比べて、温度の低い外気の空気を取り込むことにより、温度上昇を防ぐ。つまり、冬場は、図１５Ａに示すように、上記切り替えダンパー９２が閉じた状態とし、夏場は、図１５Ｂに示すように、上記切り替えダンパー９２が開いた状態とする。

このように、春夏秋冬の季節変動や地域差に影響することなく、上記野菜室１の温度変動を少なくしながら、加湿をすることができ、野菜を新鮮に保つことができる。

上記構成の冷蔵庫によれば、上記切り替えダンパー９２を有するので、加湿源となる空気を、上記収納空間Ａである圧縮機２付近以外の場所からも確保できる。

したがって、気温が高い環境では、圧縮機２付近はかなり高温にあるため、加湿源となる空気を、上記隔壁１２の外側から確保できて、加湿により上記野菜室１の温度上昇を低減することができる。

また、上記制御器５１は、上記温度センサー８２にて測定された温度に基づいて、上記ダンパー２６を制御するので、春夏秋冬を通して変化する外気（室温）と上記野菜室１の空気との温度差（飽和蒸気圧差）から、外気の導入量を調節することができる。したがって、上記野菜室１の湿度を精度よく制御することができる。

また、上記制御器５１は、上記温度センサー８２にて測定された温度に基づいて、上記切り替えダンパー９２を制御するので、上記収納空間Ａの温度に応じて、上記切り替えダンパー９２の切り替えを行って、導入する外気源を選択することができる。

したがって、どのような環境でも上記野菜室１を精度よく加湿することができると共に、上記温度センサー８２に応じた外気導入により上記野菜室１の温度上昇を低減することができる。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１〜上記第４の実施形態において、上記連結ダクト２３の上記空気導入口６１を、上記収納空間Ａでなく、上記隔壁１２の外側に位置するようにしてもよい。また、上記第２、上記第３の実施形態において、連結ダクト２３の空気導入口６１に、抗菌フィルター６２を取り付けてもよい。また、上記第２、上記第４の実施形態において、温度センサー８２を、収納空間Ａ以外に、配置してもよい。

また、上記第１の実施形態では、野菜室の温度を−２℃とし、従来の野菜室の温度を７℃としたが、これらに限定されるわけではなく、導入する空気と庫内に温度差があれば略同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、冷蔵庫の野菜室の加湿としたが、これは、冷蔵庫の野菜室に限定されるものではなく、冷蔵室やその他の貯蔵室であってもよい。

また、上記実施形態では、設定湿度を８０％としたが、野菜の鮮度保持には、約７５％以上の湿度に保つと瑞々しさが保たれる。また、野菜の外観の鮮やかさという観点では約７５％が最もよいと言われている。

本発明の冷蔵庫の第１実施形態を示す断面図である。 冷蔵庫の野菜室を示す側断面図である。 冷蔵庫の野菜室の扉開状態を示す側断面図である。 連結ダクトを示す断面図である。 抗菌フィルターを示す平面図である。 ダンパーを完全に閉じた状態（開閉角度０°）を示す説明図である。 ダンパーを完全に開けた状態（開閉角度９０°）を示す説明図である。 ダンパーの開閉角度を４５°にした状態を示す説明図である。 野菜室の湿度制御動作を示すフローチャートである。 野菜室の湿度制御動作を示すフローチャートである。 野菜室の湿度制御動作を示すフローチャートである。 野菜室における負荷なしの実験結果を示す温度変化のグラフである。 野菜室における負荷なしの実験結果を示す湿度変化のグラフである。 野菜室における負荷ありの実験結果を示す温度変化のグラフである。 野菜室における負荷ありの実験結果を示す湿度変化のグラフである。 本発明の野菜室と従来の野菜室との実験結果を示す模式図である。 本発明の冷蔵庫の第２実施形態を示す断面図である。 本発明の冷蔵庫の第３実施形態を示す断面図である。 野菜室の湿度制御動作を示すフローチャートである。 本発明の冷蔵庫の第４実施形態を示す断面図である。 切り替えダンパーが閉じた状態を示す説明図である。 切り替えダンパーが開いた状態を示す説明図である。 野菜室の湿度制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 野菜室（貯蔵室）
２ 圧縮機
３ 凝縮器
４ ガラス管ヒーター
５ 蒸発器
６ 蒸発皿
７ ファン
８ 冷凍室
９ 冷蔵室
１０ 排水パイプ
１１ 断熱箱体
１２ 隔壁
１３ 扉
２０，３０，４０，５０ 湿度制御ユニット
２１，３１，４１，５１ 制御器
２２ 送風ファン
２３ 連結ダクト
２３ａ 外気導入ダクト
２３ｂ 送風ダクト
２４ａ 断熱材
２４ｂ 外壁
２５ 湿度センサー
２６ ダンパー
２７ 通気口
４６ 出口ダンパー
６１ 空気導入口
６２ 抗菌フィルター
８１ 導入量演算器
８２ 温度センサー
９１ 分岐ダクト
９２ 切り替えダンパー
９３ 空気導入口
Ａ 収納空間

Claims (11)

1. 食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体と、
   上記貯蔵室の湿度を測定する湿度センサーと、
   上記断熱箱体の内部の上記貯蔵室と上記断熱箱体の外部とを連結する連結ダクトと、
   上記連結ダクトを介して上記断熱箱体の外部の空気を上記貯蔵室に送る送風ファンと、
   上記湿度センサーにて測定された湿度に基づいて上記送風ファンの運転を制御する制御器と
   を備えていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   上記断熱箱体の外側に取り付けられた隔壁を有し、
   上記断熱箱体の外側にかつ上記隔壁の内側に、圧縮機を収納する収納空間が、形成され、
   上記連結ダクトにおける上記断熱箱体の外部の空気導入口は、上記収納空間に位置することを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項２に記載の冷蔵庫において、
   上記連結ダクトには、分岐ダクトが設けられ、
   この分岐ダクトは、上記隔壁の外側に位置する空気導入口を有し、
   上記連結ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れと、上記分岐ダクトの上記空気導入口から上記貯蔵室への空気の流れとを、切り替える切り替えダンパーを有することを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項３に記載の冷蔵庫において、
   上記収納空間の空気の温度を測定する温度センサーを有し、
   上記連結ダクトに取り付けられると共に、上記貯蔵室に導入される上記断熱箱体の外部の空気の量を調節するダンパーを有し、
   上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御することを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項３に記載の冷蔵庫において、
   上記収納空間の空気の温度を測定する温度センサーを有し、
   上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記切り替えダンパーを制御することを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項１から３の何れか一つに記載の冷蔵庫において、
   上記連結ダクトに取り付けられると共に、上記貯蔵室に導入される上記断熱箱体の外部の空気の量を調節するダンパーを有し、
   上記ダンパーは、上記制御器により、制御されることを特徴とする冷蔵庫。
7. 請求項６に記載の冷蔵庫において、
   上記断熱箱体の外部の空気の温度を測定する温度センサーを有し、
   上記制御器は、上記温度センサーにて測定された温度に基づいて、上記ダンパーを制御することを特徴とする冷蔵庫。
8. 請求項１から７の何れか一つに記載の冷蔵庫において、
   上記貯蔵室の温度帯は、食品の凍結しない０℃から食品の凍結点までの温度帯であることを特徴とする冷蔵庫。
9. 請求項１から８の何れか一つに記載の冷蔵庫において、
   上記連結ダクトにおける上記断熱箱体外部の空気導入口に取り付けられた抗菌フィルターを有することを特徴とする冷蔵庫。
10. 請求項１から９の何れか一つに記載の冷蔵庫において、
    上記連結ダクトは、最も内周側に筒状の断熱材を有することを特徴とする冷蔵庫。
11. 食品を貯蔵する貯蔵室を有する断熱箱体の外部の空気を、上記貯蔵室に送って、上記貯蔵室を加湿することを特徴とする冷蔵庫の加湿方法。

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