JP2011226759A - 冷蔵庫 - Google Patents

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【課題】霧化装置を利用してミストを噴霧させる冷蔵庫において、霧化装置が設けられている貯蔵室にのみミストが供給され、冷蔵庫内の他の貯蔵室には供給することができず、ミスト効果である貯蔵室内の細菌類に対する抗菌や、貯蔵室内の冷気脱臭などを全貯蔵室において発揮できない課題を有していた。
【解決手段】ミスト噴霧装置131は野菜室108内に設けられた外郭ケース127の内部に収納されており、ミスト噴霧装置131から発生したミストを外郭ケース127内で分流させて、野菜室108へミストを拡散させると共に、その他貯蔵室(冷蔵室104や冷凍室107)へもミストを拡散させることで、ミスト噴霧装置131から発生するミストは各貯蔵室へ供給されるので全貯蔵室にてミスト効果を発現することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は貯蔵室空間に霧化装置を設置した冷蔵庫に関するものである。
近年、家庭用冷蔵庫では野菜等の食品保存を目的とし、庫内を高湿化することで食品の水分低下を抑制し、保存性を高めているものがある。ここで、庫内の高湿化手段として、ミストを噴霧するものがある。
従来、この種のミスト噴霧機能を備えた冷蔵庫は、貯蔵室内が低湿時に超音波霧化装置でミストを生成噴霧、貯蔵室内を加湿し、野菜の蒸散および食品の水分低下を抑制して
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は超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図である。
図に示すように、冷蔵庫本体20に備えられた貯蔵室の一つである野菜室21の前面開口は開閉自在に引き出される引出し扉22により閉止されるようになっている。また、野菜室21は仕切板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22の内面に固定ハンガ23が固定され、この固定ハンガ23に野菜等の食品を収納する野菜容器1が搭載されている。野菜容器1の上面開口は蓋体3により封止されるようになっている。野菜容器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、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)より冷却された冷気は野菜容器1及び蓋体3の外面を流通することで、野菜容器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、野菜容器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、オゾン水ミスト装置を設けた冷蔵庫を示す(例えば、特許文献2参照)。
冷蔵庫は、野菜室の近傍にオゾン発生体、排気口、水道直結の水供給経路、およびオゾン水供給経路を有している。オゾン水供給経路は野菜室に導かれている。オゾン発生体は水道直結の水供給部に連結している。また、排気口はオゾン水供給経路に連結するよう構成されている。また、野菜室内には超音波素子が備えられている。オゾン発生体で発生したオゾンは水と接触させて処理水としてのオゾン水にされる。生成したオゾン水は冷蔵庫の野菜室に導かれ、超音波振動子により霧化され、野菜室に噴霧される。
特開平6−257933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、超音波振動素子で水またはオゾン水を霧化する方式のため、霧化した水粒子またはオゾン水粒子が微細とならず粒子が大きいことで重量が重いミストである為、拡散性が低く庫内に拡散させて噴霧することができず、さらに超音波霧化装置5とオゾン水ミスト装置とが設けられている野菜室内にのみ噴霧されていた。
また、水粒子またはオゾン水粒子を自然拡散により他の貯蔵室に供給するために噴霧量を増加させるもしくは連続噴霧すると、野菜等の食品が水腐れを起こす、もしくは、庫内が結露することによる保鮮性の低下および品質低下が懸念されるという課題がある。
本発明は、ミスト噴霧装置によって発生させたミストをより効果的に各貯蔵室へ配分することで、冷蔵庫の全貯蔵室において、最適な効果を発揮するミスト噴霧装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、冷蔵温度帯で保持される冷蔵室と前記冷蔵温度帯と同等または高い温度設定とする野菜室とを少なくとも備え、前記貯蔵室内の収納部とは独立して前記ミストを貯留するミスト専用区画を有するとともに、前記ミスト専用区画から前記冷蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記ミスト専用区画から前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えたものである。
また、本発明の冷蔵庫は断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、前記ミストを噴霧することによって主として除菌効果を期待する貯蔵室と、主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室とを有し、前記貯蔵室内の収納部とは独立して前記ミストを貯留するミスト専用区画を有するとともに、前記ミスト専用区画から前記除菌効果を期待する貯蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記ミスト専用区画から前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えたものである。
これによって、貯蔵される食品が多岐にわたることで最も除菌もしくは消臭効果を発揮したい冷蔵室、または主として除菌効果を期待する貯蔵室においては、前記専用区画から強制対流によってミストを供給することで濃いミストを供給することができ、さらに野菜室または主に野菜を収納する貯蔵室においては、前記専用区画から自然対流によってミス
トを供給することで強制対流を用いるよりもミストの濃度を薄くすることができ、ミストの配分の仕方を工夫することで必要に応じた任意の貯蔵室に合わせてミストの濃度調整がなされる冷蔵庫を提供することが可能となる。
本発明は、複数の貯蔵室にわたって、ミストによる有用な効果を発揮できる冷蔵庫を提供することができる。
本発明の実施の形態1における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態1の冷蔵庫におけるミスト噴霧装置の要部断面図 本発明の実施の形態1の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図 本発明の実施の形態1の冷蔵庫における吸込みカバーと外郭ケースの配置を示す断面図 本発明の実施の形態1の冷蔵庫における野菜室の上面図 本発明の実施の形態1の冷蔵庫におけるミスト噴霧装置の制御パターンを示すタイミングチャート図 本発明の実施の形態3の冷蔵庫におけるミスト効果を発現するために必要な脱色率を示す説明図 本発明の実施の形態2における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態2の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図 本発明の実施の形態2の冷蔵庫における吸込みカバーと外郭ケースの配置を示す断面図 本発明の実施の形態3の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図 従来の冷蔵庫の野菜室の縦断面図 従来の冷蔵庫の野菜室に設けた超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図
第1の発明は、断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、冷蔵温度帯で保持される冷蔵室と前記冷蔵温度帯と同等または高い温度設定とする野菜室とを少なくとも備え、前記貯蔵室内の収納部とは独立して前記ミストを貯留するミスト専用区画を有するとともに、前記ミスト専用区画から前記冷蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記ミスト専用区画から前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えた冷蔵庫。
これによって、貯蔵される食品が多岐にわたることで最も除菌もしくは消臭効果を発揮したい冷蔵室においては、前記専用区画から強制対流によってミストを供給することで濃いミストを供給することができ、さらに野菜室においては、前記専用区画から自然対流によってミストを供給することで強制対流を用いるよりもミストの濃度を薄くすることができ、ミストの配分の仕方を工夫することで必要に応じた任意の貯蔵室に合わせてミストの濃度調整がなされる冷蔵庫を提供することが可能となる。
第2の発明は、断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、前記ミストを噴霧することによって主として除菌効果を期待する貯蔵室と、主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室と
を有し、前記除菌効果を期待する貯蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えた冷蔵庫。
これによって、貯蔵される食品が多岐にわたることで最も除菌もしくは消臭効果を発揮したい冷蔵室、または主として除菌効果を期待する貯蔵室においては、前記専用区画から強制対流によってミストを供給することで濃いミストを供給することができ、さらに野菜室または主に野菜を収納する貯蔵室においては、前記専用区画から自然対流によってミストを供給することで強制対流を用いるよりもミストの濃度を薄くすることができ、ミストの配分の仕方を工夫することで必要に応じた任意の貯蔵室に合わせてミストの濃度調整がなされる冷蔵庫を提供することが可能となる。
第3の発明は、前記ミスト供給経路は、前記野菜室または、主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室と前記ミスト専用区画とを連通する開口部とを有し、前記開口部の大きさによってミスト供給量を調整するものである。
これによって、開口部の大きさを変化させることでミスト供給量を調整することができるので、多機種の容量帯を持つ冷蔵庫の実機に適用した場合であっても、各貯蔵室の容量やミスト噴霧装置の能力によって、開口部の面積を調整するという簡単な構成で効果的にミスト供給量を調整することが可能となる。
第4の発明は、前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室におけるミスト濃度が、前記ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室におけるミスト濃度よりも濃いものである。
これによって、ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室において、ミスト効果(除菌や脱臭など)を実現するために必要なミスト濃度が、ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室よりも大きい場合であっても、ミスト噴霧装置は任意の最適な箇所へ設置した上で、濃いミスト濃度が必要な貯蔵室においてミスト効果を発現させることができる。
第5の発明は、前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室における絶対湿度が前記ミスト噴霧装置を設けた貯蔵室における絶対湿度よりも小さく、前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室におけるミスト濃度が、前記ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室におけるミスト濃度よりも大きいものである。
これによって、相対的に絶対湿度が大きい貯蔵室にミスト噴霧装置が設けられので、ミスト噴霧装置の霧化部において結露が発生しやすい状態となるので、安定的にミストを噴霧させることが可能となる。
また、相対的に絶対湿度が小さくミスト噴霧装置が設置されない貯蔵室において、ミスト効果(除菌や脱臭など)を実現するために必要なミスト濃度が、ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室よりも大きい場合であっても、ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室においてミスト効果を発現させることができる。
つまり、ミスト噴霧装置が設置されない絶対湿度の小さい貯蔵室には、間接的にしかミストが噴霧されないので、ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室よりも一般的にミスト濃度は低くなりやすいが、強制対流によって間接的にミスト噴霧されるその他貯蔵室のミスト濃度が高くなるのが本発明の要点である。
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における冷蔵庫の縦断面図、図2は本発明の実施の形態1の冷蔵庫におけるミスト噴霧装置の要部断面図、図3は本発明の実施の形態1の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図、図4は本発明の実施の形態1の冷蔵庫における吸込みカバーと外郭ケースの配置を示す断面図、図5は本発明の実施の形態1の冷蔵庫における野菜室の上面図、図6は本発明の実施の形態1の冷蔵庫におけるミスト噴霧装置の制御パターンを示すタイミングチャート図であり、図7は本発明の実施の形態1の冷蔵庫におけるミスト効果を発現するために必要な脱色率を示す説明図である。
図において、冷蔵庫100の冷蔵庫本体である断熱箱体101は、主に鋼板を用いた外箱102と、ABSなどの樹脂で成型された内箱103と、外箱102と内箱103との間の空間に発泡充填される硬質発泡ウレタン101bとで構成され、周囲と断熱され、仕切り壁101Cによって複数の貯蔵室に断熱区画されている。最上部に第一の貯蔵室としての冷蔵室104、その冷蔵室104の下部に第四の貯蔵室としての切替室105と第五の貯蔵室としての製氷室106が横並びに設けられ、その切替室105と製氷室106の下部に第二の貯蔵室としての冷凍室107、そして最下部に第三の貯蔵室としての野菜室108が配置されるており、それぞれの貯蔵室には扉104a、105a、106a、107a、118が設けられる構成となっている。
冷蔵室104は冷蔵保存のために凍らない温度である冷蔵温度帯に設定されており、通常1℃〜5℃とし、野菜室108は冷蔵室104と同等の冷蔵温度帯もしくは若干高い温度設定の野菜温度帯2℃〜7℃としている。冷凍室107は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−22℃〜−15℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−30℃や−25℃の低温で設定されることもある。
切替室105は、冷蔵温度帯、野菜温度帯、冷凍温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切替室105は製氷室106に並設された独立扉を備えた貯蔵室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
なお、本実施の形態では、切替室105を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた貯蔵室としているが、冷蔵は冷蔵室104と野菜室108、冷凍は冷凍室107に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した貯蔵室としても構わない。また、特定の温度帯に固定された貯蔵室でも構わない。
製氷室106は、冷蔵室104内の貯水タンク(図示せず)から送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機(図示せず)で氷を作り、室内下部に配置した貯氷容器(図示せず)に貯蔵する。
断熱箱体101の天面部は冷蔵庫の背面方向に向かって階段状に凹みを設けた形状であり、この階段状の凹部に機械室101aを形成して、機械室101aに、圧縮機109、水分除去を行うドライヤ(図示せず)等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収容されている。すなわち、圧縮機109を配設する機械室101aは、冷蔵室104内の最上部の後方領域に食い込んで形成されることになる。
このように、手が届きにくくデッドスペースとなっていた断熱箱体101の最上部の貯蔵室後方領域に機械室101aを設けて圧縮機109を配置することにより、従来の冷蔵庫で、使用者が使いやすい断熱箱体101の最下部にあった機械室のスペースを貯蔵室容
量として有効に転化することができ、収納性や使い勝手を大きく改善することができる。
冷凍サイクルは、圧縮機109と凝縮器(図示せず)と減圧器であるキャピラリーと冷却器112とアキュムレーター112aを冷媒配管112bによって順に備えた一連の冷媒流路から形成されており、冷媒として炭化水素系冷媒である例えばイソブタンが封入されている。
圧縮機109はピストンがシリンダ内を往復動することで冷媒の圧縮を行う往復動型圧縮機である。断熱箱体101に、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクルの場合は、それらの機能部品が機械室101a内に配設されている場合もある。
また、本実施の形態では冷凍サイクルを構成する減圧器をキャピラリーとしたが、パルスモーターで駆動する冷媒の流量を自由に制御できる電子膨張弁を用いてもよい。
なお、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、従来一般的であった断熱箱体101の最下部の貯蔵室後方領域に機械室を設けて圧縮機109を配置するタイプの冷蔵庫に適用しても構わない。
冷凍室107の背面には冷気を生成する冷却室110が設けられ、風路141と区画されており、各貯蔵室と断熱区画するために構成された奥面仕切り壁111が構成されている。冷却室110内には、冷却器112が配設されており、冷却器112の上部空間には強制対流方式により冷却器112で冷却した冷気を冷蔵室104、切替室105、製氷室106、野菜室108、冷凍室107に送風する冷却ファン203が配置される。
風路141にはダンパー装置241が設けられ風路内の風量調整を行なうもので、本実施の形態では冷蔵室104への風量調整により室内の温度を所定の温度範囲となるようにしている。
また、冷却器112の下部空間には冷却時に冷却器112やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためのガラス管製のラジアントヒータ114が設けられている。
野菜室108には、野菜室108の引き出し扉118に取り付けられたフレームに載置された収納容器119が配置されている。
野菜室108の上部には、野菜室108内を冷却し熱交換された冷気が冷却器112に戻るための野菜室用の吸込み口126と野菜室108の上部に設置される吸込み口カバー126aが吸込み口126を覆うように設けられている。なお、熱交換された冷気は吸込み口カバー126aに設けた開口部から取り込まれ吸込み口126を通り、冷却室110まで運ばれて、冷却されたのち冷蔵庫内を循環していく。
ここで、吸込み口126はミスト噴霧装置131が設けられていない貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へと通じる開口部と解釈することができる。
なお、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、従来一般的であった扉に取り付けられたフレームと内箱に設けられたレールにより開閉するタイプの冷蔵庫に適用しても構わない。
奥面仕切り壁111は、ABSなどの樹脂と、風路141や冷却室110を隔離し、貯蔵室の断熱性を確保するための発泡スチロールなどの断熱材とで構成されている。
野菜室108の上部には外郭ケース127が設けられており、その内部にミスト噴霧装置131が設置されている。
本実施の形態では、ミスト専用区画は、ミスト噴霧装置を覆う外郭ケース127で形成しており、外郭ケース127内空間はミスト噴霧装置131が備えられた貯蔵室である野菜室108から風路141へ冷気を戻す吸込み口と連通している。
ミスト噴霧装置131は、空気中の水分を結露させることで生成する結露水を用いてミストが噴霧されるものであって、主に霧化部139、電圧印加部133、伝熱冷却部材である冷却ピン134で構成され、外郭ケース127には湿度供給口138が設けられている。
霧化部139は、その先端からミストを噴霧する霧化電極であって白金やチタンなどで構成されている。霧化部139は、アルミニウムやステンレスなどの良熱伝導部材からなる伝熱冷却部材である冷却ピン134とアルミナなどの電気絶縁材料を介して近接し、冷却ピン134のほぼ中心部に位置するように固定されている。
また、冷却ピン134の素材はアルミや銅などの高熱伝導部材が好ましく、冷却ピン134の一端からもう一端に冷熱を熱伝導で効率よく伝導させるため、その周囲は断熱材152で覆われていることが望ましい。
また、本実施の形態では、冷却ピン134の形状を円柱としたので、断熱材152に嵌め込む際に、少し嵌め合い寸法がきつくてもミスト噴霧装置131を回転させながら圧入し取り付けることができるので、より隙間無く冷却ピン134を取り付けることができる。
また、冷却ピン134の形状は直方体や正多角形体でもよく、これらの多角形の場合は、円柱と比較して位置決めがしやすく、正確な位置にミスト噴霧装置131を備えることができる。
冷却ピン134は断熱材152の内部を介してその先端を冷凍室107側に凸状に延出させている突出部134aを有している。この突出部134aの先端面および周囲には断熱材を備えず、冷凍室内壁となるABSなどの樹脂で成型された内壁も同様に凸状に冷蔵室104側に延出している。この延出部は、冷凍室107を引き出し式の貯蔵室としているので、内部の収納容器によって扉を開けた場合でも使用者の目に入らない配置としている。
冷凍室107の温度は−22℃〜−15℃であり、冷却ピン134の先端を延出することで、より効果的に冷却ピン134の全体を冷却することができる。あるいは、冷却ピン134の先端表面を冷凍室107に露出させるという構成でも良い。さらには、冷却ピン134を断熱材152の中に埋め込んだ状態でも良いが、この場合は冷却ピン134の冷却効果が本実施の形態の場合よりも小さくなる。
ここで、冷凍室107の冷気によって冷却された冷却ピン134は熱伝導によって霧化部139を冷却し、露点以下の温度となった霧化部139の表面に結露が生じ、この結露水を用いてミストが噴霧されることとなる。
また、霧化部139に対向している位置で貯蔵室(野菜室108)側にドーナツ型の内部が中空となった円盤状の対向電極136が、霧化部139の先端と一定距離を保つように取付けられている。
さらに、霧化部139の近傍に電圧印加部133が構成され、高電圧を発生する電圧印加部133の負電位側が霧化電極135と、正電位側が対向電極136とそれぞれ電気的に接続されている。
霧化部139近傍では、ミスト噴霧のため、常に放電が起こるため、霧化部139先端では、磨耗を生じる可能性がある。冷蔵庫100は、一般に10年以上の長期間にわたって運転することになるので、霧化部139の表面には表面処理が必要であり、例えば、ニッケルメッキ、および金メッキや白金メッキを用いることが望ましい。
対向電極136は、例えば、ステンレスで構成されていて、また、その長期信頼性を確保する必要があり、特に異物付着防止、汚れ防止するため、例えば白金メッキなどの表面処理をすることが望ましい。
電圧印加部133は、冷蔵庫本体の制御手段146と通信、制御され、冷蔵庫100もしくはミスト噴霧装置131からの入力信号で高電圧印加のON/OFFを行う。
本実施の形態では、電圧印加部133をミスト噴霧装置131内に設置しており、貯蔵室(野菜室108)内は低温高湿雰囲気となるため、電圧印加部133の基板表面上には、防湿のためのボールド材やコーティング材を塗布している。
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫100について、以下その動作、作用を説明する。
まず、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基板(図示せず)からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。
ここで低温低圧の液冷媒は各貯蔵室内の冷気と熱交換され、冷却器112内の冷媒は蒸発気化する。蒸発気化時には周囲から気化熱を奪うことで、冷却室110内で各貯蔵室を冷却するための冷気を生成する。低温冷気は冷却ファン203から冷蔵室104、切替室105、製氷室106、野菜室108、冷凍室107に冷気を風路141やダンパー装置241を用いて分流させ、それぞれの目的温度帯に冷却する。特に、野菜室108は、冷気の配分や加熱手段(図示せず)などのON/OFF運転により2℃から7℃になるように調整され、一般的には庫内温度検知手段を持たないものが多い。
冷蔵庫100の各貯蔵室を循環する冷気の流れを図3により説明する。各貯蔵室の冷気は、冷却ファン203が作動することで風路141を通じて冷却室110へ戻ってくる構造となっている。戻ってきた冷気は冷却器112を通過するときに熱交換されて冷却されて、風路を通じて各貯蔵室へと供給される。
まず冷却室110で熱交換された冷気は、冷凍室107、切替室105、製氷室106へ供給されるとともに、冷却器112から冷蔵室104へ流れる吐出風路141a内に備えられたダンパー装置241が開いている時には、冷蔵室104へ冷気が供給される。また、ダンパー装置241を通過した冷気は冷蔵室104内へ向かう風路141と枝分かれした野菜室108へ通じる吐出風路141aを通じて、野菜室108へと供給される。
なお、各貯蔵室を冷却した後の冷気は再び、吸込み風路141bを通じて冷却室110へと戻ることとなり、このサイクルを繰り返すことで冷蔵庫を所定の温度に冷却する。
ここで野菜室108を循環した冷気は、吸込み風路141bへの入り口である吸込み口
126を通じて冷却室110へと戻るが、図4、図5に示す通り、ミスト噴霧装置131はミスト専用区画である外郭ケース127に収納されており、外郭ケース127には野菜室108の高湿冷気を取り込むための開口部である湿度供給口138が設けられている。
取り込まれた高湿冷気は冷凍温度帯からの熱伝導によって露点以下となった霧化部139で冷却されて、結露してミストが噴霧される。
冷却ピン134を冷却する冷却手段である冷凍室107内の冷凍温度帯の冷気は、冷却システムの運転により冷却器112で生成し、冷却ファン203により−15〜−25℃程度の冷気が流れ、伝熱冷却部材である冷却ピン134が例えば0〜−10℃程度に冷却される。
ここで、野菜室108の温度は2℃から7℃で、冷却ピン134の野菜室108側は、周辺の空気と10℃以上の温度差が生じ、かつ野菜などからの蒸散により比較的高湿状態であるので霧化部139は露点温度以下となり、霧化部139に水が生成し、水滴が付着する。
水滴が付着した霧化部139に電圧印加部133により高電圧(例えば4〜10kV)を印加させてコロナ放電が起こし、霧化部139の先端の水滴が、静電エネルギーにより微細化され、霧化される。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レベルの電荷をもったナノレベルもしくはピコレベルの微細ミストと同時に、オゾンやOHラジカルなどが発生する。
このようなミスト噴霧によって、期待される効果は冷蔵庫特有の使用形態によって異なるものである。
例えば、野菜室108に拡散されたミストは、主として庫内の野菜に作用して、ビタミンCなどの栄養素を増加させるとともに、低温障害を防止する効果が期待される。
また、冷蔵室104に拡散されたミストは主として庫内に存在する菌に作用して、除菌効果が期待される。
このような、貯蔵室内で期待される効果を発現するのに必要なミスト濃度、すなわち野菜に対する効果を発現するのに必要なミスト濃度と除菌効果を発現するのに必要なミスト濃度をインジゴカーミン水溶液の脱色率に置き換えて示したものが図7である。
インジゴカーミン水溶液はミスト中に含まれるオゾンやOHラジカルと作用して、脱色反応を起こし、その脱色率を測定することでミスト濃度の定量化を行なった。
インジゴカーミン水溶液10gを容器(本実施の形態では内径53mmmのプラスチックシャーレ)に入れて、その容器はミスト濃度を測定する冷蔵室104と野菜室108に配置させ、配置から15時間後に冷蔵室104と野菜室108から容器を取り取り出してインジゴカーミン水溶液の吸光度を紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製:UV−245)にて測定した。
インジゴカーミン水溶液を入れた容器は冷蔵室104には3つの棚の中央部に蓋をせずに開放状態でそれぞれ配置させ、野菜室108には収納容器119の前後左右に6つの容器を分布させるとともに収納容器119の上部にある上段ケース(図示せず)にも同様に6つの容器は蓋をせずに開放状態でそれぞれ配置させる。
ここで、脱色率は冷蔵庫に配置していないブランクのインジゴカーミン水溶液の吸光度に対する変化量を、ブランクのインジゴカーミン水溶液の吸光度で除したものを脱色率と定義している。
なお、ブランクのインジゴカーミン水溶液を入れた容器も冷蔵室104と野菜室108と同じ温湿度環境の場所に配置させることにしている。
冷蔵室104の脱色率は3個の容器の測定結果の平均値とし、野菜室108の脱色率は12個の容器の測定結果の平均値とする。
なお、インジゴカーミン水溶液はミスト以外の要因で脱色することを防止するため、光には極力当らないように注意することが好ましい。
図11に示す通り、除菌効果を発現するのに必要な脱色率は、野菜に対する効果を発現するのに必要な脱色率よりも大きく、本実施の形態の冷蔵庫100におけるインジゴカーミン水溶液の吸光度測定においても、野菜室108と冷蔵室104におけるそれぞれの脱色率は図11の数値を上回るとともに、冷蔵室104における脱色率が野菜室108における脱色率よりも高い結果となった。
つまり、冷蔵室104におけるミスト濃度が野菜室108におけるミスト濃度よりも高いということである。
なお、ミスト噴霧装置131が設置される野菜室108の庫内環境は約5℃で相対湿度は70%から90%程度で絶対湿度に換算すると、4.77〜6.14g/m3であり、冷蔵室104の庫内環境は約5℃で相対湿度は10%から20%程度で絶対湿度に換算すると、0.68〜1.36g/m3である。
野菜室108の絶対湿度が、冷蔵室104の絶対湿度よりも大きくなるのは、野菜室108に収納される野菜の蒸散によるものであり、冷蔵室104には一般的に包装された食品が収納されるので庫内の絶対湿度が野菜室108ほどに大きくなることはほとんどない。
以上のような実験によって、除菌効果を発現させるためには、野菜に対する効果である栄養素増加効果や低温障害抑制効果を発現させるミスト濃度よりも濃くする必要があることがわかった。
よって、本実施の形態では、主として除菌効果を発現させたい貯蔵室である冷蔵室104の方が、主として野菜に対する効果を発現させたい貯蔵室である野菜室108よりも濃度が濃くなるようなミスト供給経路を形成している。
具体的には、噴霧されたミストはミスト専用区画内に充満したうえで、前記ミスト専用区画内に強制対流が発生するか、自然対流かによって、ミスト供給経路が変化し、野菜室108へ供給されるか、他の貯蔵室へ供給されるかが切り換わる。
本実施の形態では、ミスト供給経路に冷却ファン203を備え、冷却ファン203の作動の有無によってミストを供給するミスト供給経路を切り換える構成としている。
具体的には、冷却ファン203が停止している場合すなわミスト専用区画内が自然対流で強制的な冷気の流れがない場合には、ミスト専用区画内に充満しているミストは開口部147を介して、野菜室108内へと供給される。また、冷却ファン203が作動してい
る場合には、ミスト専用区画内に強制対流による冷気の流れが発生し、外郭ケース127は吸込み口126と連結しているので、吸込み口126、風路141を通じて冷却室110へミストが運ばれて、冷却室を介して吐出風路141aに流れる冷気の流れに乗って冷蔵室104にミストが供給される。
これによって、強制対流による冷気の流れによってミストが供給される冷蔵室104のミスト濃度を濃くすることができる。
また、吸込み口カバー126aは吸込み口126と連結しており、野菜室108の冷気を開口部147から取り入れて、吸込み口126、吸込み風路141bを通じて冷却室110へ運ぶようになっている。
ここで、本実施の形態では外郭ケース127と吸込み口カバー126aとは連通し、さらに連結している。なお、外郭ケース127が吸込み口カバー126aを兼用されることもあり、その場合、湿度供給口138が開口部147の役割も兼用することができる。
また、ミスト供給経路は、野菜室108すなわち主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室とミスト専用区画とを連通する開口部147の大きさによってミスト供給量を調整することができる。
実験検証によって湿度供給口138の面積が大きさほど野菜室108へのミスト供給量が多くなることが判明したので、野菜室へのミスト供給量は湿度供給口138の面積調整で行っている。
本実施の形態では冷蔵室104へのミスト供給量を多くするため、野菜室108へのミスト供給口でもある湿度供給口138の面積を小さく設計し、野菜室108へのミスト供給量を絞っている。
また、野菜室108の庫内温度は冷凍室107よりも通常10℃以上高いので、冷却ファン203が動作しないときであっても温度差によって外郭ケース127から吸込み口126の方向に緩やかな対流が生じ、その流れに乗って一部のミストが吸込み口126へと流れるので、野菜室108へのミスト供給を抑制するためであっても湿度供給口138を小さくする必要はない。これにより野菜室108の高湿な空気を十分に供給できるだけの湿度供給口138の大きさを確保することが可能となる。
また、本実施の形態においてはミスト供給経路として野菜室108とミスト専用区画とを連通する開口部147の面積は、冷蔵室104へ連通しているミスト専用区画の風路(冷蔵室104への吐出風路141a)の断面積よりも小さくしているので、野菜室108へのミスト供給量は少なくなることで濃度が薄くなり、冷蔵室104へのミスト供給量は多くなることで濃度を濃くしている。
図3に示すように冷却ファン203動作時には外郭ケース127内で発生したミストは強制対流によって冷却室110とダンパー装置241を通過して、吐出風路の冷気の流れに乗って冷蔵室104と野菜室108へと拡散していく。
ここで冷蔵室104及び野菜室108への吐出風路141aを流れる冷気の風量は、吐出風路141aの断面積に依存しており、本実施の形態では冷蔵室104への吐出風路141aの断面積を野菜室108への吐出風路141aの断面積よりも大きくとっているため、ダンパー装置241を通過する冷気は、野菜室108よりも冷蔵室104のほうに多く流れる。
そのため冷却ファン203が動作しているときも野菜室108よりも冷蔵室104へのミスト供給量を多くすることができる。
ここで、本実施の形態では外郭ケース127と吸込み口カバー126aとは連通し、さらに連結している。なお、外郭ケース127が吸込み口カバー126aを兼用されることもあり、その場合、湿度供給口138が開口部147の役割も兼用することができる。
このように霧化電極135で発生した微細ミストは、ミスト専用区画である外郭ケース127内で分流されて冷蔵室104にも供給されており、冷蔵室における付着菌や浮遊菌の除菌や庫内食品による臭気を脱臭する効果が発現されている。
また、微細ミストは高圧放電で生成されたため、マイナスの電荷を帯びている。一方、野菜室108内に保存されている野菜や果物は、プラスの電荷をもつ。よって、霧化されたミストは、冷蔵室104に供給されるミストより低濃度であっても野菜の表面に集まりやすく、これによりミストによる有用な効果がより向上する。
また、野菜表面に付着したナノレベルの微細ミストは、OHラジカルと微量ではあるがオゾン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す。
以上のように、本実施の形態1においては、断熱区画された複数の貯蔵室(野菜室108等)と、冷却器112と冷却ファン203とを収納し各貯蔵室と風路141を介して繋がる冷却室110と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置131とを有し、ミスト噴霧装置131は野菜室108内に設けられた外郭ケース127の内部に収納されており、ミスト噴霧装置131から発生したミストを外郭ケース127内で分流させるミスト供給経路を備えており、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108へ自然対流によってミストを拡散させると共に、ミスト噴霧装置131が設けられていない貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へは強制対流によってミストを拡散させる。
ミスト噴霧装置131から発生するミストは、まずミスト専用区画を形成する外郭ケース127内に拡散し、外郭ケース内のミストは野菜室108内の10〜20倍といった高濃度となる。この高濃度のミストは、自然対流によって野菜室108に供給されるが、直接に全量が供給されず、野菜室内のミスト濃度は専用区画内の1/10以下となる。
外郭ケース127内に貯留されたミストは強制対流が生じると外郭ケース127内で分流したミスト供給経路を介して各貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へミストが行き渡り、強制対流による積極的なミスト供給が行われるので、野菜室108内よりもミスト濃度が濃くなり、濃い濃度のミストによって除菌効果を発現することができる。
また、本実施の形態では、外郭ケース127にミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108と連通する開口部が設けられると共に、ミスト噴霧装置131が設けられていない貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へと通じる開口部も設けられている。
これによって、ミストはそれぞれの開口部を通過するので、外郭ケース127内でミストを分流して拡散させることができるので、各貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へミストを行き渡らせることが可能となる。
また、本実施の形態では、ミスト噴霧装置131は野菜室108内に設けられた外郭ケース127内に収納されており、外郭ケース127は野菜室108から冷却室110へ室
内冷気を戻す吸込み口126と連結されており、外郭ケース127における野菜室108に対する面に開口部である湿度供給口138が設けられており、少なくとも冷却ファン203が動作するとき、ミストが冷蔵室104等の他の貯蔵室へ拡散できるミスト供給経路が形成されるとともに、ミストは冷却ファン203が動作するときに噴霧されているので、冷却ファン203による強制対流を利用して、他の貯蔵室へミストが積極的に供給される構成が冷蔵庫100において実現できる。
なお、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108へのミストの供給は、外郭ケース127に設けられた開口部を通じて、主に冷却ファン203が動作しないときに自然対流によって行われる。
また、本実施の形態では、ミスト供給量を調整し、それぞれの機能を追求すべく外郭ケース127、吸込み口カバー126aの本体や開口部等の形状やサイズの最適化を図ることができる。
なお、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108へのミストの供給は、外郭ケース127に設けられた湿度供給口138や吸込み口カバー126aに設けられた開口部147を通じて、主にダンパー装置241が閉じているときに自然対流によって行われる。
(実施の形態2)
図8は本発明の実施の形態2における冷蔵庫の縦断面図、図9は本発明の実施の形態2の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図、図10は本発明の実施の形態2の冷蔵庫における吸込みカバーと外郭ケースの配置を示す断面図である。
なお、実施の形態1と同様の構成および同様の技術思想が適用できる部分については、説明を省略するが、実施の形態1の構成に本実施の形態を組み合わせて実施することで不具合がない限り組み合わせて適用することが可能である。
図に示すように、本実施の形態では野菜室108からの冷気を冷却室110へ戻
すための吸込み口126にダンパー装置241が設けられている。ここでダンパー装置
は開閉可能であり、開いている時は野菜室の冷気を冷却室へと送りことはもちろんのこと、ミスト噴霧装置131で発生したミストを強制対流によって冷却室へ送り込み、風路を通じて冷蔵室104等へミストが拡散していく。
一方、ダンパー装置241が閉じている時は、野菜室108の冷気とミスト噴霧装置131で発生したミストは吸込み口126を通過することができず、野菜室108内に自然対流によって拡散していくこととなる。
以上のように、本実施の形態2においては、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108の室内冷気を冷却室110に戻す吸込み口126にダンパー装置241が設けら
れているので、発生したミストの各貯蔵室への配分がより精度よく制御できる。特に、ミスト噴霧装置131を設けた野菜室108のミスト噴霧量の調整が容易であり、ミスト噴霧量の多少に応じて、ダンパー装置241の開閉という簡易な動作で実施できる。
また、現在、冷凍サイクルの冷媒としては、地球環境保全の観点から地球温暖化係数が小さい可燃性冷媒であるイソブタンが使用されているものが主流になっている。
この炭化水素であるイソブタンは冷気と比較して常温、大気圧下で約2倍の比重であり、圧縮機109の停止時に冷凍システムから可燃性冷媒であるイソブタンが漏洩した場合には冷気よりも重いので下方に滞留することになる。したがって、仮に冷却器112から
イソブタンが野菜室108に漏洩したとしても、ミスト噴霧装置131が野菜室108の上面に設置されているため、ミスト噴霧装置131付近が可燃濃度になる可能性を極めて低くすることができるので、ミスト噴霧装置131に高電圧を印加する場合でも、安全性を確保することができる。
(実施の形態3)
図11は本発明の実施の形態3の冷蔵庫における風路と各貯蔵室の位置関係を示す模式図である。
なお、実施の形態1または実施の形態2と同様の構成および同様の技術思想が適用できる部分については、説明を省略するが、実施の形態1または実施の形態2の構成に本実施の形態を組み合わせて実施することで不具合がない限り組み合わせて適用することが可能である。
本実施の形態では、図10に示すようにミスト専用風路300を設けており、ミスト専用風路300内もしくは、冷蔵室104内に強制対流を行うことが可能なファンが備えられている。
ミスト専用風路300は、吸込み口126から冷却室110へつながる風路141とは別に冷却室110を経由せずに直接に冷蔵室104へとつながるものである。
したがって、ミスト噴霧装置131で発生し外郭ケース127内で分流したミストが野菜室108へ拡散するとともに、強制対流によってミスト専用風路300を通じて冷却室110を経由せず冷蔵室104へ直接に拡散される。
以上のように、本実施の形態3においては、断熱区画された複数の貯蔵室(野菜室108等)と、冷却器112と冷却ファン203とを収納し各貯蔵室と風路141を介して繋がる冷却室110と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置131とを有し、ミスト噴霧装置131は野菜室108内に設けられた外郭ケース127の内部に収納されており、ミスト噴霧装置131から発生したミストを外郭ケース127内で分流させて、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108へミストを拡散させると共に、ミスト噴霧装置131が設けられていない貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へもミストを拡散させる冷蔵庫100である。
これによって、ミスト噴霧装置131から発生するミストは、まず外郭ケース127内に拡散するので、野菜室108に直接に全量が供給されることがなく、外郭ケース127内に拡散するミストは外郭ケース127内で分流するので冷蔵室104へはミスト専用風路300、冷凍室107へ風路141を通じてミストが供給され、冷蔵庫の各貯蔵室においてミストの有用な効果を発現することができる。
また、本実施の形態では、外郭ケース127にミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108と連通する開口部138が設けられると共に、ミスト噴霧装置131が設けられていない貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へと通じる開口部126も設けられるものであり、ミストは開口部126、開口部138を通過するので、ミスト専用区画である外郭ケース127内でミストを分流してミスト供給経路へ供給することができるので、各貯蔵室(冷蔵室104、冷凍室107)へミストを行き渡らせることが可能となる。
また、本実施の形態では、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108以外の貯蔵室である冷蔵室104におけるミスト濃度が、ミスト噴霧装置131を設置した野菜室108におけるミスト濃度よりも大きく、ミスト噴霧装置131を設置した野菜室108は
ミストが直接に噴霧されるので、その他貯蔵室である冷蔵室104よりもミスト濃度は一般的に高くなりやすいが、間接的にミスト噴霧される冷蔵室104のミスト濃度が高いので、冷蔵室104におけるミスト効果(除菌効果)を発現させることができる。
また、本実施の形態では、ミスト噴霧装置131が設けられた野菜室108以外の貯蔵室である冷蔵室104における絶対湿度がミスト噴霧装置131を設けた野菜室108における絶対湿度よりも小さく、ミスト噴霧装置131が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室である冷蔵室104におけるミスト濃度が、野菜室108におけるミスト濃度よりも大きく、相対的に絶対湿度が大きい野菜室108にミスト噴霧装置131が設けられので、ミスト噴霧装置131の霧化部139において結露が発生しやすい状態となるので、安定的にミストを噴霧させることが可能となる。
ミスト噴霧装置131が設置されない絶対湿度の小さい貯蔵室である冷蔵室104には、間接的にしかミストが噴霧されないので、ミスト噴霧装置131を設置した野菜室108よりも一般的にミスト濃度は低くなりやすいが、間接的にミスト噴霧される冷蔵室104のミスト濃度が高いので、冷蔵室104におけるミスト効果(除菌効果)を発現させることができる。
また、本実施の形態では、ミスト噴霧装置131が設けられた貯蔵室が野菜を収納する野菜室108であり、野菜の蒸散により野菜室108内の絶対湿度が高まり、ミスト噴霧装置131の霧化部139において結露が発生しやすい状態となるので、安定的にミストを噴霧させることが可能となる。
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、簡単な構成で安定的に各貯蔵室へ確実にミストを供給することができるので、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ができる。
100 冷蔵庫
104 冷蔵室
105 切替室
106 製氷室
107 冷凍室
108 野菜室
110 冷却室
112 冷却器
126 吸込み口(開口部)
126a 吸込み口カバー
127 外郭ケース
131 ミスト噴霧装置
134 冷却ピン(伝熱冷却部材)
138 湿度供給口(開口部)
139 霧化部
141 風路
141a 吐出風路
141b 吸込み風路
147 開口部
203 冷却ファン
241 ダンパー装置

Claims (5)

  1. 断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、冷蔵温度帯で保持される冷蔵室と前記冷蔵温度帯と同等または高い温度設定とする野菜室とを少なくとも備え、前記貯蔵室内の収納部とは独立して前記ミストを貯留するミスト専用区画を有するとともに、前記ミスト専用区画から前記冷蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記ミスト専用区画から前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えた冷蔵庫。
  2. 断熱区画された複数の貯蔵室と、冷却器を収納し前記複数の貯蔵室と風路を介して繋がる冷却室と、ミストを噴霧するミスト噴霧装置とを有し、前記複数の貯蔵室は、前記ミストを噴霧することによって主として除菌効果を期待する貯蔵室と、主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室とを有し、前記除菌効果を期待する貯蔵室への前記ミスト供給は送風ファンを用いた強制対流とし、前記野菜室への前記ミスト供給は自然対流とするミスト供給経路を備えた冷蔵庫。
  3. 前記ミスト供給経路は、前記野菜室または、主として野菜の栄養素を増加させるもしくは野菜の低温障害を抑制する効果を期待する貯蔵室と前記ミスト専用区画とを連通する開口部とを有し、前記開口部の大きさによってミスト供給量を調整する請求項1または2に記載の冷蔵庫。
  4. 前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室におけるミスト濃度が、前記ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室におけるミスト濃度よりも濃い請求項1から3のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
  5. 前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室における絶対湿度が前記ミスト噴霧装置を設けた貯蔵室における絶対湿度よりも小さく、前記ミスト噴霧装置が設けられた貯蔵室以外の貯蔵室におけるミスト濃度が、前記ミスト噴霧装置を設置した貯蔵室におけるミスト濃度よりも大きい請求項1から4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
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