JP2009115374A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】粒子径がマイクロサイズとイオン化したナノサイズで、人体に安全で且つ多機能を有するミストを簡単な構成で発生し、食品の鮮度保持と栄養素向上・除菌・農薬除去を行う冷蔵庫を提供する。
【解決手段】野菜室１０７に対し、液体を供給する水供給手段と印加電極１２０と対向電極１２１に印加するための電圧印加部１３５とを備えた静電霧化装置１１５とこの静電霧化装置に水を供給する水回収部１１６とを備えることにより、一個の噴霧装置にてマイクロサイズの粒子径のミストとイオン化したナノサイズの粒子径のミストを発生するので、食品の鮮度保持に十分な水分量をマイクロサイズのミストにて供給し、また、イオン化したナノサイズのミストにて、食品及び庫内の栄養素向上・除菌・農薬除去を行うことができ、デバイスの小型化が図れる。
【選択図】図３

Description

本発明は、高湿度を維持することにより食品の鮮度保持および栄養素向上・除菌・農薬除去を行う冷蔵庫に関するものである。

野菜の鮮度低下に対する影響因子としては、温度、湿度、環境ガス、微生物、光などが上げられる。野菜は生き物であり、呼吸と蒸散作用が行われており、鮮度を維持するには呼吸と蒸散作用の抑制が必要となる。低温障害をおこす野菜など一部の野菜を除き、多くの野菜は低温で呼吸が抑制され、高湿により蒸散を防止することができる。

近年、家庭用冷蔵庫では、野菜の保存を目的とし、密閉された野菜専用容器が設けられ、野菜を適正な温度に冷却するとともに、庫内を高湿化し、野菜の蒸散を抑制するよう制御されている。また、庫内高湿化の手段として、ミストを噴霧する手段を用いたものもある。

従来、この種のミスト噴霧機能を備えた冷蔵庫は、野菜室内が低湿時に超音波霧化装置にて、ミストを生成噴霧し野菜室内を加湿し、野菜の蒸散を抑制しているものである（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の超音波霧化装置を設けた冷蔵庫を示すものである。また、図１３は、同従来の超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図である。

図１２に示すように、野菜室３１は、冷蔵庫本体３０の本体ケース３６の下部に設けられ、その全面開口は開閉自在に引き出される引出し扉３２により閉止されるようになっている。また、野菜室３１は、仕切り板２によりその上方の冷蔵室（図示せず）と仕切られている。

引出し扉３２の内面に固定ハンガ３３が固定され、この固定ハンガ３３に野菜等の食品を収納する野菜ケース１が搭載されている。野菜ケース１の上面開口は蓋３により封止されるようになっている。野菜ケース１の内部には解凍室４が設けられ、解凍室４には超音波霧化装置５が備えられている。

また、図１３に示すように、超音波霧化装置５には霧吹出し口６と貯水容器７と湿度センサー８とホース受け９が備えられている。貯水容器７は、ホース受け９により除霜水ホース１０に接続されている。除霜水ホース１０には、その一部に除霜水を清浄するための浄化フィルター１１が備えられている。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。

熱交換冷却器（図示せず）より冷却された冷却空気が、野菜ケース１及び蓋３の外面を流通することで、野菜ケース１が冷却され、内部に収納された食品が冷やされる。また、冷蔵庫運転時に冷却器から発生する除霜水は、除霜水ホース１０を通過する時に浄化フィルター１１によって浄化されて、超音波霧化装置５の貯水容器７に供給される。

次に湿度センサー８によって、庫内湿度が９０％以下と検知されると、超音波霧化装置５が加湿を開始し、野菜ケース１内の野菜等を新鮮に保持するための適度な湿度に調湿することができる。

一方、湿度センサー８によって庫内湿度が９０％以上であると検知された場合、超音波霧化装置５は過度な加湿を停止する。その結果、超音波霧化装置５により、野菜室内をすばやく加湿することができ、野菜室内は常に高湿度となり、野菜等の蒸散作用が抑制され、野菜等の鮮度を保持することができる。

また、加湿の方法としては、別の形態で構成されたものもある（例えば、特許文献２参照）。

図１４は、特許文献２に記載された従来の冷蔵庫の側断面図、図１５は、同従来の冷蔵庫における加湿器の要部拡大断面図である。

図１４において、５１は冷蔵庫である。５２は冷蔵室（冷蔵温度帯室の一つ）である。５３はこの冷蔵室の回転扉である。５４は野菜室（冷蔵温度帯室の一つ）である。５５は引出し扉である。５６は冷凍室である。５７は引出し扉である。５８は仕切り板であり、この仕切り板５８は冷蔵室５２と野菜室５４とを仕切る。５９は孔であり、冷蔵室５２からの冷気が野菜室５４に流入するためのものである。６０は野菜容器である。この野菜容器６０は引出し扉５７と共に引き出される。６１は野菜容器蓋であり、冷蔵庫本体側に固定されている。この野菜容器蓋６１は、引出し扉５７を閉じた時に野菜容器６０に蓋をするものである。６２は超音波加湿手段である。この超音波加湿手段６２は、野菜容器６０の内部に水分を蒸散させる。６３は冷却器である。この冷却器は、冷蔵温度帯室用の冷却器であり、冷蔵室５２及び野菜室５４を冷却する。

また、図示は省略したが、この冷蔵庫は、冷凍温度帯室用の冷却器も備え、冷凍室５６を冷却している。６４は冷蔵温度帯室用の冷気循環ファンである。このファン６４の運転により、冷却器６３からの冷気が冷蔵室５２及び野菜室５４を循環する。この加湿手段６２は、野菜容器蓋６１の孔６５に設けられ、吸水材６６と超音波発振器６７とからなる。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷蔵室５２と野菜室５４の温度が高くなると、冷却器６３には冷媒が流れ、冷気循環ファン６４が駆動される。これにより、冷却器６３の周辺冷気は、図１４に矢印で示されるように、冷蔵室５２、孔５９、野菜室５４を介して冷却器６３に戻る。これにより、冷蔵室５２及び野菜室６４が冷却される。この状態を冷却モードと言う。

次に、冷蔵室５２と野菜室５４がほぼ冷却されると、冷却器６３への冷媒の供給を停止する。しかし、ファン６４は続けて運転する。これにより、冷却器６３に付着した霜の溶融にて、冷蔵室５２と野菜室５４が加湿される。この状態を加湿モード（所謂「潤い運転」）と言う。

この加湿モードを所定時間（数分間）継続したのちに、ファン６４を止めて，運転停止モードとなる。この後、冷蔵室５２と野菜室５４の温度が高くなると、再び冷却モードとなる。

次に、図１５に示す超音波加湿手段６２について説明する。

吸水材６６は、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の吸水性の材料からなる。従って、前述の加湿モード時には、流れる空気中の水分を吸着する。そして、冷却モード中の後半において、超音波発振器６７を駆動する。これにより、吸水材６６中の水分が外部に排出される。これにより、野菜容器の内部が加湿される。尚、冷却モード中の後半において、超音波発振器６７を駆動するのは、野菜室５４の湿度低下による乾燥を防止することを目的としている。

このように、吸水材６６とこの吸水材６６を振動させる超音波発振器６７とを備えている。従って、加湿のための水タンク及び給水配管が不要となる。

また、加湿モードを備える冷蔵庫において、この加湿モード以外の時に超音波加湿手段６２を動作させている。従って、庫内の湿度の変動を抑えることができる。

また、冷却器６３に冷媒を流して冷気循環ファン６４を運転することにより庫内を冷却する冷蔵庫において、この冷却時に超音波加湿手段６２を動作させている。このように、乾燥しやすい冷却時に加湿しているので、庫内の湿度の変動を抑えることができる。

また、超音波加湿手段６２は、吸水材６６とこの吸水材６６を振動させる超音波発振器６７とを備え、吸水材６６は野菜容器蓋６１の上方の空気中から水分を吸水し、超音波発振器６７はこの吸水材６６に含まれる水分を野菜容器６１内に放出するために吸水材６６を振動させる。従って、野菜容器６０内を加湿することができる。

また、加湿に加えび除菌の効果を有する加湿手段としては、オゾン水を放電方式または、紫外線方式のオゾン発生体により、空気中の酸素を分解して生成したオゾンガスを水に混合して、オゾン水を生成し、超音波噴霧方式にてミストを生成噴霧しているものがある（例えば、特許文献３参照）。

図１６は、特許文献３に記載された従来のオゾン水ミスト装置を設けた冷蔵庫を示すものである。図１６に示すように、野菜室７０の近傍にオゾン発生体７１と排気口７２、水道直結の水供給経路と、オゾン水供給経路が備えられ、前記オゾン水供給経路は野菜室７０に導かれている。オゾン発生体７１は水道直結の水供給部に連結するよう構成され、また、排気口７２はオゾン水供給経路に連結するよう構成されている。前記水供給経路には開閉弁Ｖ４が、また、オゾン水供給経路には開閉弁Ｖ５が具備されている。野菜室７０内には超音波素子７３が備えられている。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。

冷気の強制循環により冷却する冷蔵庫において、高湿貯蔵室として密閉された野菜室７０を周囲から間接冷却により湿度８０％以上で約５℃に冷却している。オゾン発生体７１は５〜２５ｋＶの交流電圧を加えて無声放電方式によりオゾンを発生させることができ、そのオゾンと水とを接触させて処理水としてのオゾン水にする。この際、水に溶け込まなかったオゾンは、排気口７２より排気し、その排気口１０にはハニカム状のオゾン分解触媒を設置し、オゾンを無害化する。このように、生成したオゾン水を冷蔵庫の野菜室７０に導く。導かれたオゾン水は超音波振動子７３により霧化され、野菜室７０に噴霧される。噴霧されたオゾン水は食品に付着している細菌類を死滅させ増殖するのを防止する。その結果、食品の腐敗を遅らせることができる。
特開平６−２５７９３３号公報 特開２００４−１２５１７９号公報 特開２０００−２２０９４９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、庫内を高湿にする目的でミストを噴霧しているため、庫内および食品にカビや細菌などの微生物が繁殖しやすい、不衛生な環境になるという課題を有していた。

また、庫内および食品の除菌のために、超音波振動素子でミストを発生させ、そのミストにオゾン発生体で発生させたオゾンを混入させ、オゾン水を霧化する方式をとっているため、多くの構成部品を必要とし、さらには、発生するミストのオゾン濃度を人体に安全な濃度および、材料劣化を生じない濃度に維持するために、オゾン分解触媒を設けているため、さらに複雑な構成になるという課題を有していた。

また、霧化したオゾン水粒子が微細とならず、且つ電荷を帯びていないため、庫内に均一噴霧することができず、ミストの食品表面への付着率が低い。また、付着率を上げる為に連続噴霧すると、野菜等が水腐れを生じたり、庫内が結露したりするという課題を有していた。

また、野菜室に保存中の野菜のビタミンＣ量も、高湿により減少は抑制できるもののやはり減少してしまうとの課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、人体に安全で且つ多機能を有するミストを簡単な構成で発生し、食品の鮮度保持と栄養素向上・除菌・農薬除去を行う冷蔵庫を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、貯蔵室内に、粒子径の異なる二種類の微細ミストを発生させる噴霧手段と、前記噴霧手段に液体を供給する水供給手段とを備えたのである。

これによって、一方のミストの粒子径をマイクロサイズ、他方のミストの粒子径をナノサイズにした場合は、食品の鮮度保持に十分な水分量をマイクロサイズのミストにて供給し、また、イオン化したナノサイズのミストにて、食品及び庫内の栄養素向上・除菌・農薬除去を行うことができる。

本発明の冷蔵庫は、マイクロサイズのミストとイオン化したナノサイズのミストを噴霧し、マイクロサイズのミストにて食品の鮮度保持を行い、イオン化したナノサイズのミストにて食品の栄養素向上と、食品及び庫内の除菌、農薬除去を行うことができる。

請求項１に記載の発明は、貯蔵室内に、互いに粒子径の異なる第１の粒子径のミストと第２の粒子径のミストとを発生させる噴霧手段と、前記噴霧手段に液体を供給する水供給手段とを備えたものであり、貯蔵室内に、互いに粒子径の異なる第１の粒子径のミストと第２の粒子径のミストとを発生させ、例えば、第１の粒子径のミストによって、食品の鮮度保持、第２の粒子径のミストによって、食品の栄養素向上、食品及び庫内の除菌・農薬除去を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の粒子径をマイクロサイズ、前記第２の粒子径をナノサイズにするものであり、マイクロサイズの粒子径のミストにより、食品の鮮度保持に必要な噴霧量を確保し、また、ナノサイズの粒子径のミストにより、庫内に均一に噴霧し、また、食品及び庫内の微細な凹凸部まで侵入することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第２の粒子径のミストを、イオン化されたミストとするものであり、マイクロサイズのミストで食品の鮮度保持を行ない、ラジカルを含むナノサイズのミストによって、食品の栄養素向上、食品及び庫内の除菌、農薬除去を行なうことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記噴霧手段が、前記液体に電圧を印加するための印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配置された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを有した静電霧化装置を備え、前記静電霧化装置により前記第２の粒子径のミストを発生するものであり、静電霧化方式にてラジカルと低濃度オゾンを含むナノサイズのミストを発生させ、食品の栄養素向上、食品及び庫内の除菌、農薬除去を行なうことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記噴霧手段が、前記第１の粒子径のミストと前記第２の粒子径のミストを同時に発生させるデバイスであるものであり、第１の粒子径のミストと第２の粒子径のミストの両方の効果を同時に得ることができ、構成を簡単で且つ小型化にすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項３から５のいずれか一項に記載の発明において、前記噴霧手段を、前記第１の粒子径のミストを発生する第１の噴霧手段と、前記第２の粒子径のミストを発生する第２の噴霧手段とで構成するものであり、第１の噴霧手段にて、食品の鮮度保持を行ない、第２の噴霧手段にて、食品の栄養素向上、食品及び庫内の除菌、農薬除去を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫を左右に切断した縦断面図である。図２は、同実施の形態の冷蔵庫における野菜室を左右に切断した要部拡大断面図である。図３は、同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図である。

図４は、同実施の形態の冷蔵庫における噴霧手段により発生するミストの粒子径と粒子個数との関係を示す特性図、図５（ａ）は、同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置部のオゾン量判定手段の放電電流値とオゾン発生濃度の関係を示す特性図、図５（ｂ）は同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の霧化量とオゾン濃度・放電電流値の関係を示す特性図である。

図６（ａ）は同実施の形態の冷蔵庫における萎れかけた野菜に対する水分含有量の復元効果を示す特性図、図６（ｂ）は同実施の形態の冷蔵庫におけるビタミンＣ量の変化を従来例と比較した特性図、図６（ｃ）は同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の農薬除去性能を示す特性図、図６（ｄ）は同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の除菌性能を示す特性図である。

図１、図２、図３において、冷蔵庫１０１は、箱体本体（断熱箱体）１０２と、貯蔵室の区画をつくるための仕切り１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと、それら区画を閉空間にするための扉１０４とにより断熱区画され、上から冷蔵室１０５、切替室１０６、野菜室１０７、冷凍室１０８の異なる温度の貯蔵空間になっている。その中で、野菜室１０７は、扉１０４の開閉がなければ、湿度約８０％Ｒ．Ｈ以上（食品収納時）、４〜６℃に冷却されている。

また、冷蔵庫１０１を冷却するための冷凍サイクルは、圧縮機１１１、凝縮器、膨張弁やキャピラリチューブなどの減圧装置（図示せず）、蒸発器１１２を、配管で順次環状に連接してなり、冷媒が循環するように構成される。

さらに、蒸発器１１２で生成された低温空気を各貯蔵室空間に搬送、もしくは貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１１２に回収するための風路１１３があり、風路１１３は各貯蔵室と仕切り１１４で断熱されている。

さらに、野菜室１０７の中には、第２の噴霧手段である静電霧化装置１１５と、この噴霧手段に水を供給するための水回収部１１６と、野菜の気孔を制御するための照射手段１１７とが構成されている。

静電霧化装置１１５は、水回収部１１６からの水を保持するための霧化用タンク１１８と、野菜室１０７の噴霧するためのノズル状になった先端部１１９と、その先端部近傍の水に接するところには印加電極１２０が構成され、噴霧先端部１１９の開口部の近傍に一定距離を保つように対向電極１２１、その対向電極１２１を保持するための保持部材１２２が取り付けられている。さらに、高電圧を発生する電圧印加部１３５の−極側が印加電極１２０と、＋極側が対向電極１２１とそれぞれ電気的の接続されている。また、静電霧化装置１１５は、取り付け部材の接続部１２３により仕切り１１４、もしくは水回収カバー１２８に取り付けられている。

ノズル先端部１１９に供給・付着した液体は、印加電極１２０と対向電極１２１間にかかる高電圧の静電エネルギーにより水滴が微細化され、さらに液滴が帯電しているためレイリー分裂により数ｎｍから数μｍの微粒子に霧化され、野菜室１０７に噴霧される。

水回収部１１６は、仕切り１０３ｂの底部、野菜室１０８の上部に設置され、アルミやステンレスなどの高熱伝導性金属もしくは樹脂で構成された冷却板１２５と、冷却板１２５の一面には例えばニクロム線で構成された加熱ヒータや面状発熱体、ＰＴＣヒータなどの加熱手段１２６が当接される。そして、冷却板１２５の温度調整するために冷却板温度検知手段１２７の検知温度により加熱手段１２６の通電率を決定し、冷却板１２５の温度制御を行う。そして、その下部には、冷却板１２５で結露した水を受けるための水回収カバー１２８が設置されている。

照射手段１１７は、中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する、例えば青色ＬＥＤ１３３であり、また光の拡散性向上と部品保護のための拡散板１３４で構成されている。

図３において、静電霧化装置１１５は、印加電極１２０と対向電極１２１間に電圧印加部１３５から高電圧が印加される。その印加したときの電流値を信号Ｓ１として放電電流検出手段１３６が検知し、その信号を制御手段である霧化装置制御回路１３７に信号Ｓ２として入力し、オゾン量判定手段１３８にて霧化状況を把握し、信号Ｓ３として電圧印加部１３５の出力電圧等を調整している。また、この制御手段によって霧化装置制御回路１３７と冷蔵庫１０１本体の制御回路１３９と通信を行い、照射手段１１７の動作の判定も行う。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、野菜室１０７に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によって、やや萎れかけた状態のものが含まれ、その保存環境は、外気温度の変動や扉開閉の影響、冷凍サイクルの運転状態により変動し、さらに保存環境が厳しく、蒸散が促進され萎れやすくなっている。

そこで、静電霧化装置１１５を運転することにより、微細ミストを野菜室１０７に噴霧し、庫内をすばやく加湿する。

野菜室１０７内の余分な水蒸気を冷却板１２５に結露させ、冷却板１２５の付着した水滴が成長し、自重により水回収カバー１２８に滴下し、水回収カバー１２８を流れて、静電霧化装置１１５の霧化用タンク１１８に貯留される。そして、結露水は静電霧化装置１１５の先端部１１９から霧化され、野菜室１０７に噴霧される。

この時、静電霧化装置１１５の先端部１１９近傍の印加電極１２０を負電圧側とし、対向電極１２１を正電圧側として、電圧印加部１３５によりこの電極間に高電圧（例えば１０ｋＶ）を印加させる。このとき、例えば１５ｍｍの距離に隔てられた電極間でコロナ放電が起こり、印加電極１２０近傍のノズルの先端から霧化し、目視できない約１μｍ以下の電荷をもったナノレベルの微細ミストと、それに付随してオゾンやＯＨラジカルなどが発生する。電極間に印加する電圧は、１０ｋＶと非常に高圧であるが、そのときの放電電流値はμＡレベルであり、入力としては１〜３Ｗと非常に低入力である。しかし、発生する微細ミストは、１ｇ／ｈ程度であり十分に野菜室１０７に霧化・高湿化することができる。

さらに、放電電流値が信号Ｓ１として放電電流検出手段１３６に入力されると、この電流値をＣＰＵ等で演算しやすいデジタルやアナログの電圧信号Ｓ２に変換してオゾン量判定手段１３８に出力する。次にオゾン量判定手段１３８では放電電流値をオゾン濃度に換算し（実験的に放電電流とオゾン発生には正の比例があることを見出した）、所定のオゾン発生濃度以下になるように制御信号Ｓ３を電圧印加部１３５に出力する。最後に電圧印加部１３５では印加する電圧値を変更し、高電圧を発生させる。以降放電電流値を見ながらフィードバック制御を行う。

図４に示すように、ノズル先端部１１９から噴霧されるミストは数十ｎｍと数μｍ程度にピークを２つもったミストであり、野菜表面に付着したナノレベルの微細ミストは、ＯＨラジカルなどを多く含んでおり、殺菌、抗菌、除菌などに効果がある他、酸化分解による農薬除去や抗酸化によるビタミンＣ量などの栄養素の増加を野菜に促し、また、マイクロレベルの微細ミストは、ラジカル量は少ないものの野菜表面に付着し、野菜表面周辺を保湿することができる。

この時、野菜表面は細かい水滴が付着しているが、空気と接する面も存在するため呼吸の障害にならず、水腐れは起さない。よって、野菜室１０７は高湿度となると同時に、野菜表面の湿度と貯蔵室１０７内の湿度が平衡状態となり、野菜表面から蒸散は防止することができ、付着したミストは野菜や果物の表面の細胞の隙間から組織内に浸透し、萎れた細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキットとした状態になる。

静電霧化装置１１５が運転しているときは、照射手段１１７が点灯し、野菜室１０７内に保存されている野菜や果物に照射する。照射手段１１７は、中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する、例えば青色ＬＥＤ１３３や青色光のみ透過する材料で覆われたランプなどで、この時照射される青色光の光量子は約１μｍｏｌ／（ｍ^２・ｓ）の微弱な光である。

微弱な青色光を照射された野菜や果物は、表皮表面に存在する気孔が、青色光の光刺激によって、通常の状態に比べ気孔の開度が大きくなる。これにより、気孔内の空間が膨張し、空間内の見かけ上の相対湿度は減少し、平衡状態がくずれ、水分を吸収しやすい状況になる。そこで、野菜や果物表面に付着したミストが、気孔開孔状態の野菜や果物の表面から組織内に浸透し、水分が蒸散して萎んだ細胞内にさらに水分を供給することにより、野菜がシャキットした状態に復帰し、新鮮さが復活する。

図５（ａ）に示すように、放電電流値が大きいとき、オゾン発生量は多くなる。オゾンには、低濃度であれば、除菌や殺菌の効果があり、また酸化分解による農薬分解、抗酸化化によるビタミンＣなどの栄養素増加が期待できるが、３０ｐｐｂを越す濃度であれば臭気より人間に不快感を与え、また、貯蔵室を構成する樹脂部品に対して劣化促進の作用があり、その濃度調整が重要である。そのため、放電電流値によりその濃度を制御する。

また、図５（ｂ）に示すように、霧化量が多くなると電流値が増加し、そのため空気放電量が増加することによりオゾン発生量も増加する。また、印加電極１２０近傍に水がないとき、これもまた空気放電量が増加することによりオゾン濃度が増加する。そのため、霧化用タンク１１８の水量、霧化量もオゾン濃度と同様に調整することが重要である。

図６（ａ）は萎れかけた野菜に対する水分含有量の復元効果とミスト噴霧量の関係及び、野菜の外観官能評価値とミスト噴霧量の関係を示した特性図である。本実験は７０リットルの野菜室において行った為、以下の噴霧量はすべて７０リットル当たりの噴霧量を示す。

図６（ａ）より、光照射ありの場合で野菜の水分含有復元効果が５０％以上となる範囲は０．０５〜１０ｇ／ｈ（１リットル当たり＝０．０００７〜０．１４ｇ／ｈ・ｌ）の範囲であった。

ミストの噴霧量が少なすぎると、野菜が気孔から外部へ放出する水分量を下回ってしまい、野菜内部への水分供給を行うことができなくなる。また、ミストと開孔状態の気孔との接触頻度が低下し、野菜の内部に水が浸透できにくくなると考えられる。

実験では、このような噴霧量の下限値が０．０５ｇ／ｈであることがわかった。

一方、ミストの噴霧量が多すぎると、野菜内部の水分含有許容量を超えてしまい、野菜内部に取り込まれない水分は野菜の外部に付着してしまい、この水分によって野菜表面の一部から水腐れが生じてしまい、野菜が痛んでしまう現象が発生する。

このような野菜表面に余分な水分が付着し、野菜が水腐れ等の品質劣化を起こす範囲は１０ｇ／ｈ以上であり、実験としては不適であった。よって、１０ｇ／ｈ（１リットル当たり＝０．１５ｇ／ｈ・ｌ）以上の実験結果については、野菜の品質劣化によって採用できない為、省略する。

光照射ありの場合で野菜の水分含有復元効果が７０％以上となる範囲は、０．１〜１０ｇ／ｈ（１リットル当たり＝０．００１５〜０．１４ｇ／ｈ・ｌ）であった。このようにミストの噴霧量の下限値が０．１ｇ／ｈ程度以上に多くなると、開孔状態の気孔との接触頻度が十分に多くなり、野菜内部へのミストの浸透が活発に行われると考えられる。

光照射なしの場合については、野菜の水分含有復元効果が５０％以上となる範囲はなく、すべての噴霧量で１０％未満の水分含有量復元率である。図のように、光照射なしの場合については、気孔が十分に開いていない為、粒子径が十分に小さくないと野菜の内部に水分が浸透しないと考えられる。

図６（ｂ）は、本発明の微細ミストを噴霧したときの投入時のビタミンＣ濃度を１００にしたときのビタミンＣ量の変化を示した特性図である。本実験は７０リットルの野菜室に平均的な野菜量（約６ｋｇ、１５種類）を収納、３日間保存し、約０．５ｇ／ｈの微細ミストを噴霧したときのブロッコリーのビタミンＣ量の変化量を既存冷蔵庫と比較したものである。

一般に冷蔵庫の野菜室の環境下においては、高湿・低温にすれば、ビタミンＣ量の減少量は抑制できるが、経過日数に比例してビタミンＣ量は減少する。通常ビタミンＣ量を維持、もしくは増加させるには、野菜体内にて光合成を行ない、ビタミンＣの生成を促すか、若しくは微量の酸化剤や微量の光などの刺激を与えることによって、野菜の防御反応の一つである抗酸化作用を用いて、ビタミンＣ量を増やす方法がある。

前者の場合、光合成を行なうためには、多量の水分と太陽光に匹敵する強い光量が必要であることから、冷蔵庫で実現するのは不可能であり、仮に実現しても光合成を行なうことで成長を促進させることとなるので、収穫前の成長段階の野菜なら支障はないが、収穫後の野菜では老化を促進させることとなることから、冷蔵庫では不適である。

そのため、冷蔵庫においてビタミンＣ量を維持もしくは増加させるには、後者の方法が適している。

そこで、本発明においては、静電霧化で発生するＯＨラジカルや低濃度オゾンにより野菜を刺激し、ビタミンＣ量を増加させた。

図６（ｂ）に示すとおり、従来品では、３日後には、投入時より約６％程度ビタミンＣ量が減少していたが、本発明品では、３日後には約４％程度、ブロッコリーのビタミンＣ濃度が上昇している。これより、野菜がＯＨラジカルやオゾンによる刺激によりビタミンＣ量が増加していることがわかる。

また、図６（ｃ）は、微細ミストを噴霧したときの農薬除去効果とミスト噴霧量との関係を示す特性図である。この実験にはマラチオンを約３ｐｐｍ付着させたミニトマト１０個を用い、本発明の微細ミストを約０．５ｇ／ｈで１２時間噴霧し、除去処理する。そして処理後の残留マラチオン濃度をガスクロマトグラフィ（ＧＣ）にて測定することで、除去率を算出する。

図６（ｃ）より明らかなように、マラチオン除去率を５０％程度とするためには、噴霧量は０．０００７ｇ／ｈ・Ｌ以上である必要があり、農薬除去効果は噴霧量の増加とともに向上している。

また、０．０７ｇ／ｈ・Ｌを超える噴霧量になると、農薬除去効果はあるものの発生するオゾン濃度が０．０３ｐｐｍを越えるため、家庭用冷蔵庫への適用は人体の安全性の観点から難しい。なお、オゾン濃度０．０３ｐｐｍとはオゾン臭くないレベルであり、野菜に対する組織損傷などの悪影響を生じることなく、農薬分解効果を持つオゾン濃度の上限値である。このように噴霧量の適正範囲は０．０００７ｇ／ｈ・Ｌ以上０．０７ｇ／ｈ・Ｌ以下である。

さらに、図６（ｄ）は、微細ミストを噴霧したときの除菌効果を示す特性図である。この実験には、一定の初発菌数の大腸菌を培養したシャーレをあらかじめ５℃、７０Ｌの容器内にいれ、本発明の微細ミストを１ｇ／ｈ噴霧し、大腸菌数の減少率の経過を測定したものである。

なお、比較対象には、超音波霧化装置で同量噴霧した場合の結果を示している。

この図より、明らかに本発明の方が、除菌率が高く、７日後には、９９．８％除菌できている。これは、ミストに含まれるオゾンによる除菌効果と考えられる。

これにより、野菜および容器などが清潔に維持することが可能である。

以上のように、本実施の形態１においては、貯蔵室（野菜室１０７）内に、互いに粒子径の異なるマイクロサイズの粒子径のミストとナノサイズの粒子径のミストとを発生させる静電霧化装置（噴霧手段）１１５と、静電霧化装置（噴霧手段）１１５に液体を供給する水供給手段（水回収部１１６）とを備え、静電霧化装置（噴霧手段）１１５は、液体に電圧を印加するための印加電極１２０と印加電極１２０に対向する位置に配置された対向電極１２１と、印加電極１２０と対向電極１２１との間に高電圧を印加する電圧印加部１３５とを有することにより、マイクロサイズの粒子径のミストとナノサイズの粒子径のミストを同時に発生することが出来るので、マイクロサイズのミストにて、食品の鮮度保持に必要な噴霧量を確保し、また、イオン化したナノサイズの粒子径ミストにより、庫内に均一に噴霧し、また、食品及び庫内の微細な凹凸部まで侵入し、除菌・農薬除去を行なうことができる。

本実施の形態１では、静電霧化にて発生する、オゾンやラジカルによって、野菜の抗酸化作用によるビタミンＣ量の維持及び増加を行なうことができる。

また、霧化部であるノズル先端部１１９でのオゾン発生量を電流値で把握し、電流値を制御することにより、オゾン発生量を適正化できるので貯蔵室（野菜室１０７）に噴霧する霧化量の安定化、野菜の保鮮性の向上、貯蔵室（野菜室１０７）および野菜の除菌、さらに野菜表面の農薬の分解、ビタミンＣなどの栄養素の増加ができ、また他の検知手段を使わないので小型化、安価にできる。

また、本実施の形態１では、放電電流検出手段１３６で検出した電流値が所定の第一の値より大きい場合、印加電極１２０と対向電極１２１間に印加する電圧を強制的に減少させるとしたことから、オゾン発生量を低減でき、安全性を高めることができる。

さらに、本実施の形態１では、結露水を使用しているので水道水などに混入しているミネラルなどは微小であり、ノズル先端部１１９の目詰まりになる要因が取り除かれており、寿命信頼性が向上する。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室を左右に切断した要部拡大断面図である。図８は同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図である。

図７において、静電霧化装置１１５には霧化用タンク１１８があり、水回収部１１６の一部である水回収カバー１２８と霧化用タンク１１８は、霧化用タンク１１８に送水する量を調整するための電磁弁などの開閉弁１５４を介して、樹脂などで構成されたパイプ状の流路１５５で接続されている。

また、図８において、印加電極１２０と対向電極１２１との間に電圧印加部１３５から高電圧が印加される。その印加したときの電流値を信号Ｓ１として放電電流検出手段１３６が検知し、その信号を制御手段である霧化装置制御回路１３７に信号Ｓ２として入力し、オゾン量判定手段１３８にてオゾン発生量を把握し、信号Ｓ３として電圧印加部１３５の出力電圧等を調整している。また、この制御手段によって霧化装置制御回路１３７と冷蔵庫１０１本体の制御回路１３９と通信を行い、照射手段１１７、開閉弁１５４の動作の判定も行う。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作・作用を説明する。

水回収カバー１２８で回収した水滴は徐々に成長し、水回収カバー１２８の内面に沿って流水し、流路１５５に流れる。そして、開閉弁１５４が開のとき、水回収カバー１２８に貯留した水は、霧化用タンク１１８に流れ、霧化部であるノズル先端部１１９近傍の印加電極１２０と対向電極１２１間に高電圧を印加することにより、微粒化され、さらに水滴は帯電しているのでレイリー分裂によりさらに微粒化され、きわめて細かいナノレベルの粒子をもった微細ミストが野菜室１０７に噴霧される。この時、開閉弁１５４は開閉時間の間隔で水量を調整することができるので供給量を調整することができ、オゾン発生量を調整することができる。

野菜室１０７内には青果物である野菜の中でも緑の菜っ葉ものや果物等も保存されており、これらの青果物は蒸散よってより萎れやすいものである。野菜室１０７内に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれており、霧化された微細ミストによって野菜の表面が潤わされる。

噴霧された微細ミストは野菜室１０７内を再び高湿にすると同時に野菜室１０７内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキッとした状態に復帰する。特に、静電霧化により微細ミストはマイナスに帯電しており、通常、野菜はプラスに帯電しているので微細ミストが表面に付着しやすい。また、ナノレベルの粒子も存在するので細胞隙からでも水分を吸収することができる。さらに、１μｍ以下の粒子であるため非常に軽く、拡散性が向上することにより野菜室全体に微細ミストが広がり、保鮮性が向上し、容器に付着しても目立たないので品位を損ねることがない。

また、照射手段１１７により微弱な青色光を照射された野菜の気孔が、青色光の光刺激によって、通常の状態に比べ気孔の開度が大きくなる。これにより、野菜や果物表面に付着した微細ミストが気孔開孔状態の野菜や果物の表面から組織内に浸透し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内にさらに水分を供給でき、シャキットした状態に復帰し、新鮮さが復活する。

以上のように、本実施の形態２においては、貯蔵室（野菜室１０７）内に、互いに粒子径の異なるマイクロサイズの粒子径のミストとナノサイズの粒子径のミストとを発生させる静電霧化装置（噴霧手段）１１５と、静電霧化装置（噴霧手段）１１５に液体を供給する水供給手段（水回収部１１６）と、水供給手段（水回収部１１６）に送水する量を調整するための開閉弁１５４と、静電霧化装置（噴霧手段）１１５は、液体に電圧を印加するための印加電極１２０と印加電極１２０に対向する位置に配置された対向電極１２１と、印加電極１２０と対向電極１２１との間に高電圧を印加する電圧印加部１３５と、電圧印加部１３５が高電圧を印加したときの電流を検知する放電電流検出手段１３６と、それらを制御する霧化装置制御回路１３７と、放電電流検出手段１３６で検出した電流値からオゾン発生量を判定するオゾン量判定手段１３８とを備えることにより、オゾン発生量を電流値で把握し、開閉弁１５４により水量を適正化し、オゾン発生量を制御することができるので野菜の保鮮性の向上と同時に抗菌性の向上、ビタミンＣなどの栄養素の向上、および野菜室内の結露による水腐れ防止ができる。

また、本実施の形態２では、一つのデバイスにてマイクロサイズの粒子径ミストとナノサイズの粒子径ミストを同時に発生することが出来るので、マイクロサイズのミストにて、食品の鮮度保持に必要な噴霧量を確保し、また、イオン化したナノサイズの粒子径ミストにより、庫内に均一に噴霧し、また、食品及び庫内の微細な凹凸部まで侵入し、除菌・農薬除去を行なうことができる。

本実施の形態２では、静電霧化にて発生する、オゾンやラジカルによって、野菜の抗酸化作用によるビタミンＣ量の維持及び増加を行なうことができる。

また、本実施の形態２では、粒子径が１μｍ以下の極めて微細なミストであるため、拡散性が向上し、野菜室内の結露を低減できるとともに部材の削減によるコスト低減にも繋がる。

なお、本実施の形態２において、静電霧化装置（噴霧手段）１１５の噴霧方向を水平方向に設置したが、静電霧化装置（噴霧手段）１１５を下方向に向けて設置することも可能である。この場合、上方から噴霧するので、均一に微細ミストを拡散することができる。また、貯蔵空間全体に微細ミストを噴霧できるので、ミスト（水分）の潜熱により貯蔵空間内を冷却することができる。これにより、冷蔵温度帯用の冷却器能力を小さくできるので、小型化、低コスト化が可能となる。

（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の冷蔵室の給水タンク周辺部から野菜室までを左右に切断した要部拡大断面図、図１０は同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図である。

図９、図１０において、野菜室１０７は、野菜ケース１６０に野菜や果物などの食品を収納しており、その上部には、野菜ケース１６０内に収納された食品からの蒸散抑制にため、庫内湿度を維持するための蓋１６１が構成されており、その野菜ケース１６０と蓋１６１の隙間に噴霧手段である静電霧化装置１１５の霧化部であるノズル先端部１１９が庫内に向けて構成されている。

仕切り１０３ｂには照射手段１１７が取り付けられており、ケース内の食品を照射できるよう蓋１６１の一部は切り欠かれているか、透明な材質で構成されている。

静電霧化装置１１５の水を供給するために冷蔵室１０５の中に、給水タンク１６２が構成され、給水タンク１６２と静電霧化装置１１５に備えられた霧化用タンク１１８は、フィルター１６４およびステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水ポンプ１６５を介し、送水ポンプ１６５前後で流路１６３ａと細管流路１６３ｂが構成され、この細管流路１６３ｂと霧化用タンクを通じて、ノズル先端部１１９に水を給水しており、その一部は仕切り１０３ａ，１０３ｂ，１１４や冷蔵庫箱体１０２に埋設されている。

静電霧化装置１１５は、印加電極１２０での放電電流値を放電電流検出手段１３６で検知し、霧化装置制御回路１３７のオゾン量判定手段１３８の出力を冷蔵庫本体の冷蔵庫制御回路１３９に通信し、送水ポンプ１６５や照射手段１１７の動作を決定する。なお、霧化装置制御回路１３７と冷蔵庫制御回路１３９を同一基板上で構成することでもよい。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作・作用を説明する。

給水タンク１６２に貯水された水は、送水ポンプ１６５の動作により、静電霧化装置１１５に流路１６３から水を供給するか決定する。送水ポンプ１６５がＯＮのとき、あらかじめ使用者により供給された水が静電霧化装置１１５に向けて流れる。このとき、流路を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１６４に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、また、細管流路１６３ｂは密閉になっているので、静電霧化装置１１５のノズル先端部１１９の目詰まりを防止するのと同時にほこり・細菌の侵入を防止でき、衛生を確保できる。

そして、細管流路１６３ｂは、仕切り１１４内などの断熱材の中に埋設され、氷結を防止しながら流れる。なお、ここでは図示しないが、流路外周には、温度を保障するためのヒータを流路に密接してもよい。そして、流路１６３ｂから静電霧化装置１１５の霧化用タンク１１８に水が供給され、霧化部であるノズル先端部１１９近傍の印加電極１２０と対向電極１２１間に高電圧を印加することにより、微粒化され、さらに水滴は帯電しているので、レイリー分裂によりさらに微粒化され、きわめて細かいナノレベルの粒子をもった微細ミストが野菜室１０７に噴霧される。

この時、細管流路１６３ｂは流路１６３ａより細くすることにより微量水を制御しやすく、野菜室１０７の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水ポンプ１６５を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水ポンプ１６５に印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室１０７の噴霧量の精度向上が可能になり、オゾン発生量も制御できる。

以上のように、本実施の形態３においては、水供給手段は、送水ポンプ１６５であることにより水量を簡単に調整することが可能であり、また、水をくみ上げることができるので給水タンク１６２などの水源の位置を静電霧化装置１１５より下に配置することが可能になるので設計の自由度が増加する。

また、本実施の形態３では、給水タンク１６２から送水ポンプ１６５までの流路断面積より、送水ポンプ１６５から霧化用タンク１１８までの流路断面積を細くしたことにより、微量水を制御しやすく、野菜室１０７の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水ポンプ１６５を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水ポンプ１６５に印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室１０７の噴霧量の精度向上が可能になる。

また、本実施の形態３では、送水ポンプ１６５を用いることにより、その回転数等でリニアに送水量を可変させることにより微量調整が可能であるから、精度のよい噴霧量調整ができる。

また、本実施の形態３では、給水タンク１６２を野菜室１０７外にも配置できるので、野菜室１０７の容量が確保でき、食品が十分収納できる。

また、本実施の形態３では、給水タンク１６２が冷蔵室１０５に設置されているため、凍結の恐れがなく温度補償用ヒータも必要ない。さらに、製氷タンクとの兼用もできるので冷蔵庫の収納量を減少させることがない。

また、本実施の形態３では、ノズル先端部１１９より対向電極１２１を上方に設けることにより、ミストが上方に引き寄せられ、噴霧距離が延長すると同時に、ノズル先端部１１９の食品を避けてミストを噴霧することができる。

なお、本実施の形態３では、対向電極１２１を静電霧化装置１１５に付随する構成にしているが、天面の蓋の一部や容器の一部に設けてもよい。この場合、無駄な突起がなくなり、収納容積が増加する。

（実施の形態４）
図１１は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の冷蔵室の給水タンク周辺部から野菜室までを左右に切断した要部拡大断面図である。

図１１において、野菜室１０７は、野菜ケース１６０に野菜や果物などの食品を収納しており、その上部には、野菜ケース１６０内に収納された食品からの蒸散抑制にため、庫内湿度を維持するための蓋１６１が構成されており、その野菜ケース１６０と蓋１６１の隙間に第１の噴霧手段であるホーン型の超音波霧化装置１６７が設けられ、超音波霧化装置１６７のホーン１６８の底面部１６８ａから先端部１６８ｂに向けてほぼ直線状の微細孔１６８ｃが形成されている。

また、超音波霧化装置１６７に水を供給するために冷蔵室１０５の中に、給水タンク１６２が構成され、給水タンク１６２と超音波霧化装置１６７とを接続する送水ポンプ１６５を介してホーン先端部１６８ｂに供給されており、霧化部であるホーン先端部１６８ｂは庫内に向けて構成されている。

ホーン１６８は熱伝導性の高い材質としており、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス等の金属が挙げられる。特に、軽量で、熱伝導性が高く、超音波伝達時の振幅の増幅性能の点からするとアルミニウムを主成分とするもの選択することが好ましい。また、長寿命化のためにはステンレスを主成分とするものを選択することが望ましい。

また、超音波の振動の振幅はフランジ部（図示せず）で振幅の節部に、ホーン１６８の先端で振幅の腹部となるように、またフランジ部（図示せず）とホーン１６８の先端の間を１／４波長で振動するように設定されている。またホーン１６８の長さは、発生ミストの霧化粒子径と圧電素子１６９の発振周波数及びホーン１６８の材質で決まるものである。例えば、霧化粒子径は約１０μｍとする場合、ホーン１６８の材質がアルミニウムで、圧電素子３４の発振周波数は約２７０ｋＨｚの時にホーン１６８の長さＢは約６ｍｍとなる。また、霧化粒子径は約１５μｍとする場合、ホーン３３の材質がアルミニウムで、圧電素子１６９の発振周波数は約１４６ｋＨｚの時にホーン１６８の長さＢは約１１ｍｍとなる。これらの一連の理論計算値まとめを（表１）に記載する。

また、給水タンク１６２と超音波霧化装置１６７の間の経路に備えられたフィルター１６４およびステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水ポンプ１６５を介し、送水ポンプ１６５前後で流路１６３ａと細管流路１６３ｂが構成され、この細管流路１６３ｂとホーン部１６８に形成された微細孔を介して、ホーン先端部１６８ｂに水を給水しており、その一部は仕切り１１４や冷蔵庫箱体１０２に埋設されている。

したがって、ホーン先端部１６８ｂには水滴が付着しており、この付着した水はミストとして発生し、野菜室１０７にミストが噴霧される。これにより噴霧されたミストは野菜室１０７を高湿にすると同時に野菜室１０７内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキッとした状態に復帰する。

一方、仕切り１０３ｂには食品を常時または超音波ミストを噴霧時は少なくとも照射する照射手段１１７と第２の噴霧手段である静電霧化装置１１５が取り付けられており、照射手段１１７によってケース内を照射できるよう蓋１６１の一部は切りかかれているか、透明な材質で構成されている。また、静電霧化装置１１５によって、ケース内の食品にミストを噴霧できるよう、蓋１６１の一部は切りかかれている。

静電霧化装置１１５は、背面に過熱手段１２６を供えた冷却板１２５と、先端が球状である針状の印加電極１２０と印加電極の下部には対向電極１２１が形成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作・作用を説明する。

給水タンク１６２に貯水された水は、送水ポンプ１６５の動作により、超音波霧化装置１６７に流路１６３から水を供給するか決定する。送水ポンプ１６５がＯＮのとき、あらかじめ使用者により供給された水が超音波霧化装置１６７に向けて流れる。このとき、流路を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１６４に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、また、細管流路１６３ｂは密閉になっているので超音波霧化装置１６７のホーン先端部１６８ｂの目詰まりを防止するのと同時にほこり・細菌の侵入を防止でき、衛生を確保できる。そして、細管流路１６３ｂは仕切り１１４内などの断熱材の中に埋設され、氷結を防止しながら流れる。なお、ここでは図示しないが、流路外周には、温度を保障するためのヒータを流路に密接してもよい。そして、流路１６３ｂから超音波霧化装置１６７のホーン１６８に水が供給され、霧化部であるホーン先端部１６８ｂより、微粒化されたマイクロサイズのミストが野菜室１０７に噴霧される。

この時、細管流路１６３ｂは流路１６３ａより細くすることにより微量水を制御しやすく、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水ポンプ１６５を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水ポンプに印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。

一方、静電霧化装置１１５から噴霧されるミストの水は以下のようにして、水収集される。通常冷蔵庫１０１の場合、蒸発器で熱交換された冷気を攪拌ファン（図示せず）などにより冷蔵室１０５、切替室１０６、野菜室１０７、冷凍室（図示せず）、製氷室（図示せず）などに冷気を配分し、所定の温度を維持するようにＯＮ・ＯＦＦ運転するものが一般的である。野菜１０７は、冷気の配分や加熱手段などのＯＮ・ＯＦＦ運転により４℃から６℃になるように調整され、一般的には庫内温度検知手段をもたないものが多い。また、野菜室１０７は、食品からの水分の蒸散と扉開閉による水蒸気の侵入等により高湿である。庫内仕切り１０３ｂの厚さは、ある程度の冷却能力が必要なので他の部分より薄く構成されている。ここで、冷却板１２５の表面温度を露点温度以下にすれば、冷却板１２５近傍の水蒸気は冷却板１２５に結露し、水滴が確実に生成される。具体的には、冷却板１２５に設置されている温度検知手段（図示せず）により表面の温度状態を把握し、制御手段により加熱手段１２６をＯＮ／ＯＦＦ制御もしくはＤｕｔｙ制御を行い、冷却板１２５の表面温度を露点温度以下に調整、庫内の高湿空気に含まれる水分を冷却板１２５に結露させる。

冷却板１２５表面で結露した水滴は徐々に成長し、自重によりポンプなどの動力を使わずに下方に流れ、静電霧化装置１１５の印加電極１２０の先端に集まる。集まった結露水は、印加電極１２０と対向電極の間に高電圧を印加することによって、イオン化したナノサイズのミストととなり、同時に発生する微量のオゾンとともに野菜室１０７内に噴霧される。

このとき、印化電極１２０に負の電荷を印加すれば、プラスの電荷を帯電している野菜や、庫内壁面に向かってミストが飛散し、野菜や庫内に均一に付着する。

このように、超音波霧化装置１６７から噴霧されたマイクロサイズのミストは野菜室１０７を再び高湿にすると同時に野菜室１０７内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキッとした状態に復帰する。霧化粒子径は４μｍから２０μｍが好ましく、一般的な野菜の平均的な気孔の大きさが１５μｍ程度であるため、萎れた野菜をより復活させるためには１５μｍ以下の粒子径のミストがより好ましい。

一方、静電霧化装置１１５から噴霧されるナノサイズのミストはミスト発生時に同時に発生するラジカルとオゾンを含んでおり、このラジカルとオゾンによって、食品や庫内の除菌や野菜に残留する農薬を除去される。

以上のように、本実施の形態４においては、ホーン型の超音波霧化装置１６７と、静電霧化装置１１５を貯蔵室（野菜室１０７）内に配置することにより、用途に応じてマイクロサイズのミストとナノサイズのミストをそれぞれ噴霧することができるので、噴霧装置の運転を効率的におこなうことができ、噴霧装置の寿命が長期化する。

また、ホーン型の超音波霧化装置１６７と、静電霧化装置１１５を貯蔵室（野菜室１０７）内に配置することにより、超音波霧化装置１６７と静電霧化装置１１５を交互に運転することも可能であることから、マイクロサイズミストに、ナノサイズミストが吸収され、ナノサイズミストの効果が軽減されることを防御することができる。

また、超音波霧化装置１６７にて霧化される粒子径が４μｍから２０μｍであることにより、食品の内部に強制的に水分を供給できるため、食品の水分含有量を向上することができる。

また、静電霧化装置１１５にて霧化される粒子径が１μｍ以下のナノサイズであることから、拡散性が向上し、野菜室１０７内の結露を低減できるとともに部材の削減によるコスト低減にも繋がる。

また、超音波霧化装置１６７に給水するための給水タンク１６２を設けたことにより、効率的にかつ安定してホーン先端部１６８ｂに水分を供給するので、超音波霧化装置１６７から常時安定して噴霧され、貯蔵室（野菜室１０７）空間を高湿に維持することができる。また、安定してホーン先端部１６８ｂに水分を供給することで、ホーン先端部１６８ｂでの欠水を防止できるので、超音波霧化装置１６７の寿命が長期化し、信頼性が向上する。

また、超音波霧化装置１６７は、ホーン先端部１６８ｂとフランジ部との長さを１／４波長モードで振動する構造を有することにより、霧化面となるホーン１６８の先端と接続部となるホーン１６８に形成したフランジ部との間に腹部と節部が１つで複数存在しないため、ホーン１６８の小型化が可能であり、エネルギーの分散や減衰が低減されるため、効率の向上が可能となる。また、小型化できるので、設置制約が少なく、設計に自由度を持たせることができ、貯蔵空間を大きくすることができる。

また、ホーン１６８の長さが１ｍｍから２０ｍｍとすることにより、ホーン１６８が小さくなるため、冷蔵庫設計に自由度を持たせることができ、貯蔵空間を大きくすることができる。

また、超音波霧化装置１６７周辺にカバー部材を設けることにより、直接触れることができなくなるため、安全性の向上が可能とすることができる。

また、静電霧化装置１１５は、冷却板１２５によって、貯蔵室（野菜室１０７）内の空気中水分を結露させ収集した結露水を噴霧するため、貯水手段を必要とせず、野菜室１０７の貯蔵空間を広く保つことができる。

また、静電霧化装置１１５は、冷却板１２５によって、野菜の蒸散や扉１０４開閉により貯蔵室（野菜室１０７）内に侵入する湿気を含む貯蔵室（野菜室１０７）内の空気から水分を結露させ収集したものを利用するため、庫内の結露抑制ができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫もしくは野菜専用庫に対して実施することはもちろん、野菜などの食品低温流通、倉庫などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図 同実施の形態の冷蔵庫における野菜室の要部拡大断面図 同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図 同実施の形態の冷蔵庫における噴霧手段により発生するミストの粒子径と粒子個数との関係を示す特性図 （ａ）同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置部のオゾン量判定手段の放電電流値とオゾン発生濃度の関係を示す特性図（ｂ）同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の霧化量とオゾン濃度・放電電流値の関係を示す特性図 （ａ）同実施の形態の冷蔵庫における萎れかけた野菜に対する水分含有量の復元効果を示す特性図（ｂ）同実施の形態の冷蔵庫におけるビタミンＣ量の変化を従来例と比較した特性図（ｃ）同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の農薬除去性能を示す特性図（ｄ）同実施の形態の冷蔵庫における静電霧化装置の除菌性能を示す特性図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室の要部拡大断面図 同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の要部拡大断面図 同実施の形態の冷蔵庫の静電霧化装置に関連する制御構成を示すブロック図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の要部拡大断面図 特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の要部縦断面図 同従来の冷蔵庫における超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図 特許文献２に記載された従来の冷蔵庫の要部縦断面図 同従来の冷蔵庫における加湿手段の要部拡大断面図 特許文献３に記載された従来のオゾン水ミスト装置を設けた冷蔵庫の要部概略図

符号の説明

１０１ 冷蔵庫
１０２ 箱体本体
１０７ 野菜室（貯蔵室）
１１５ 静電霧化装置（第２の噴霧手段）
１２０ 印加電極
１２１ 対向電極
１３５ 電圧印加部
１６７ 超音波霧化装置（第１の噴霧手段）
Ａ マイクロサイズの粒子径（第一の粒子径）
Ｂ ナノサイズの粒子径（第２の粒子径）

Claims (6)

1. 貯蔵室内に、互いに粒子径の異なる第１の粒子径のミストと第２の粒子径のミストとを発生させる噴霧手段と、前記噴霧手段に液体を供給する水供給手段とを備えた冷蔵庫。
2. 前記第１の粒子径はマイクロサイズ、前記第２の粒子径はナノサイズである請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記第２の粒子径のミストは、イオン化されたミストである請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記噴霧手段は、前記液体に電圧を印加するための印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配置された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを有した静電霧化装置を備え、前記静電霧化装置により前記第２の粒子径のミストを発生する請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記噴霧手段は、前記第１の粒子径のミストと前記第２の粒子径のミストを同時に発生させるデバイスである請求項３または４に記載の冷蔵庫。
6. 前記噴霧手段は、前記第１の粒子径のミストを発生する第１の噴霧手段と、前記第２の粒子径のミストを発生する第２の噴霧手段とからなる請求項３から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。