JP2012017862A

JP2012017862A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2012017862A
Application number: JP2010153541A
Authority: JP
Inventors: Atsuko Funayama; 敦子船山; Yuko Akagi; 祐子赤木; Toshie Takasaki; 寿江高崎
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-01-26

Abstract

【課題】貯蔵物の鮮度低下を長期間に亘って抑制するとともに、安全性を高めた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】貯蔵物を冷蔵温度帯で保存する貯蔵室を備えた冷蔵庫において、前記貯蔵室内に設けられて、冷気吸入口と冷気吐出口とを有して内部に風路が形成された容器と、該容器内の前記風路に設けられた吸湿部材と、該吸湿部材から放出された水分に紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、該紫外線照射手段から照射する紫外線の波長は３１６ｎｍから４００ｎｍとしたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

本技術分野の背景技術として、特許第４３３２１０７号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、表面に水を粒状に保持可能な保水面に形成した保水体に水を供給し、該保水面を水滴で濡れた状態に保持する保水工程と、該保水面に付着させた前記水滴に対し、１０mm以内の至近距離から波長が２５４ｎｍの紫外線を、近傍を１０℃〜４０℃の温度域に制御しつつ照射して、該照射紫外線のエネルギーで前記水滴にＯＨラジカルを生成させる照射工程と、該ＯＨラジカルを含む前記水滴を保持している前記保水面に対してエチレンガスを含む気体を通風させて前記ＯＨラジカルに該エチレンガスを接触させる反応工程と、から成り、上記各工程により前記ＯＨラジカルに前記エチレンガスを接触反応させてエタンと水に改質できるようにしたことを特徴とする紫外線によるエチレンガスの改質方法が記載されている。

特許第４３３２１０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、保水表面に粒状の水滴を形成させるために、保水表面を撥水（疎水）性にする必要がある。すると、表面が撥水（疎水）性のため水分（水滴）を長時間保持することができない。例えば、水分を長時間維持するためには、水供給手段を長期且つ連続で運転する必要があり、定期的に水供給手段を交換しなければならない。

また、２５４ｎｍの紫外線はオゾンを発生させる作用がある。オゾンは独特の臭気を持ち、さらに、周囲の樹脂や貯蔵物は変色や劣化を引き起こす。

また、紫外線照射近傍を１０℃〜４０℃の温度域に制御することで、冷蔵庫内の温度を上昇させるおそれがある。

そこで本発明は、貯蔵物の鮮度低下を長期間に亘って抑制するとともに、安全性を高めた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、貯蔵物を冷蔵温度帯で保存する貯蔵室を備えた冷蔵庫において、前記貯蔵室内に設けられて、冷気吸入口と冷気吐出口とを有して内部に風路が形成された容器と、該容器内の前記風路に設けられた吸湿部材と、該吸湿部材から放出された水分に紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、該紫外線照射手段から照射する紫外線の波長は３１６ｎｍから４００ｎｍとしたことを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、貯蔵物の鮮度低下を長期間に亘って抑制するとともに、安全性を高めた冷蔵庫を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の正面図。図１の冷蔵庫の縦断面図。図１の冷蔵庫本体の貯蔵室扉を除いた状態の正面図。本発明の一実施形態に係る鮮度保持装置の概要を示す図。本発明の一実施形態に係る鮮度保持装置の有機物除去効果測定結果を示す図。

以下、本発明の冷蔵庫の実施形態について図を用いて説明する。

まず、図１から図３を参照しながら冷蔵庫全体に関して説明する。図１は本実施形態の冷蔵庫の正面図、図２は図１の冷蔵庫の中央縦断面図、図３は図１の冷蔵庫本体の貯蔵室扉を除いた状態の正面図である。

冷蔵庫本体１は、図２に示すように、鋼板製の外箱１１と樹脂製の内箱１２との間にウレタン発泡断熱材１３及び真空断熱材（図示せず）を有して構成され、上から冷蔵室２，冷凍室３，４，野菜室５の順に複数の貯蔵室を有している。換言すれば、最上段に冷蔵室２が、最下段に野菜室５が、それぞれ区画して配置されており、冷蔵室２と野菜室５との間には、これらの両室と断熱的に仕切られた冷凍室３，４が配設されている。冷蔵室２及び野菜室５は冷蔵温度帯の貯蔵室であり、冷凍室３，４は、０℃以下の冷凍温度帯（例えば、約−２０℃〜−１８℃の温度帯）の貯蔵室である。なお、冷凍室３は製氷室３ａと急冷凍室３ｂとに左右に区画されている。これらの貯蔵室は、仕切り壁３４，３５，３６により区画されている。すなわち、冷蔵室２と冷凍室３は仕切り壁３４で断熱的に区画されている。また、冷凍室４と野菜室５は仕切り壁３５で断熱的に区画されている。また、冷凍室３と冷凍室４は仕切り壁３６で区画されている。なお、冷凍室３と冷凍室４は同じ温度帯なので、冷凍室３と冷凍室４を冷気が流れる構成であってもよく、必ずしも断熱的に区画する必要はない。

冷蔵庫本体１の前面には、図１に示すように、各貯蔵室の前面開口を閉塞する扉がそれぞれ設けられている。冷蔵室扉６、６は、冷蔵室２の前面開口を開閉する回転式の扉である。製氷室扉７，急冷凍室扉８，冷凍室扉９及び野菜室扉１０は、それぞれ製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５の前面開口をそれぞれ開閉する引き出し式扉である。なお、冷蔵室扉６、６は観音開き式のフレンチ扉で構成されている。製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５は、引き出し扉とともに貯蔵室内の容器がそれぞれ引き出される。

冷蔵庫本体１には、冷凍サイクルが設置されている。この冷凍サイクルは、圧縮機１４，凝縮器（図示せず），キャピラリチューブ（図示せず）及び蒸発器１５、そして再び圧縮機１４の順に冷媒配管で接続して構成されている。圧縮機１４及び凝縮器は、冷蔵庫本体１の背面下部に設けられた機械室に設置されている。蒸発器１５は、冷凍室３，４の後方に設けられた蒸発器室に設置され、この蒸発器室における蒸発器１５の上方に送風ファン１６が設置されている。

蒸発器１５によって熱交換した冷気は、送風ファン１６によって冷蔵室２，製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５の各貯蔵室へと送られる。具体的には、送風ファン１６によって送られる冷気は、開閉可能なダンパー装置を介して、その一部が冷蔵室２及び野菜室５の冷蔵温度帯の貯蔵室へと送られ、他の一部が製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ及び冷凍室４の冷凍温度帯の貯蔵室へと送られる。つまり、前記開閉可能なダンパー装置は、冷却室からの冷気を前記冷蔵温度帯の貯蔵室への冷蔵吐出口と前記冷凍温度帯の貯蔵室への冷凍吐出口の一方若しくは両方に選択可能に流通させる選択手段である。

送風ファン１６によって冷蔵室２，製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５の各貯蔵室へと送られる冷気は、各貯蔵室を冷却した後、冷気戻り通路を通って蒸発器室へと戻される。このように、本実施形態の冷蔵庫は冷気の循環構造を有しており、各貯蔵室を適切な温度に維持する。

冷蔵室２内には、透明な板で構成される複数段の棚１７〜２０が取り外し可能に設置されている。最下段の棚２０は、内箱１２の背面及び両側面に接するように設置され、その下方空間である最下段空間２１を上方空間と区画している。また、冷蔵室扉６、６の貯蔵室側には、複数段の扉ポケット２５〜２７が設置され、これらの扉ポケット２５〜２７は冷蔵室扉６、６が閉じられた状態で冷蔵室２内に突出するように設けられている。

次に、図３を参照しながら、冷蔵室２の最下段空間２１における機器の配置に関して説明する。最下段空間２１には、左から順に、製氷室３ａの製氷皿に製氷水を供給するための製氷水タンク２２，デザートなどの食品を収納するための収納ケース２３，室内を減圧して食品の鮮度保持及び長期保存するための減圧貯蔵室２４が設置されている。減圧貯蔵室２４は、冷蔵室２の横幅より狭い横幅を有し、冷蔵室２の側面に隣接して配置する。なお、減圧貯蔵室２４に代えてチルド温度帯（冷蔵庫の規格であるＪＩＳ９６０７では、０℃付近）の貯蔵空間を形成してもよい。

製氷水タンク２２及び収納ケース２３は、左側の冷蔵室扉６の後方に配置されている。また、減圧貯蔵室２４は右側の冷蔵室扉６の後方に配置されている。なお、製氷水タンク２２及び収納ケース２３は左側の冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなり、減圧貯蔵室２４は右側の冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなる。

冷蔵室２の背面には、送風ファン１６から供給された冷気を通す通路を形成する背面パネル３０が設けられている。背面パネル３０には、冷蔵室２に冷気を供給する冷蔵室冷却用の冷気吐出口（第１の冷気吐出口）と、冷蔵室２の最下段空間２１に冷気を供給する減圧貯蔵室冷却用の冷気吐出口（第２の冷気吐出口）と、冷気戻り口とが設けられている。冷気戻り口は減圧貯蔵室２４の背面後方で冷蔵室２の側面に近い側に位置して設けられている。

次に野菜室５について、詳細を説明する。図２において、１０ａは果物やアスパラなどの小物野菜を貯蔵するのに便利な上段トレイであり、１０ｂはキャベツや白菜など大物野菜を貯蔵するのに便利な容器である。４０は野菜の鮮度を長期的に保つ鮮度保持装置である。鮮度保持装置４０は、野菜室５の上部壁面に設置している。すなわち、仕切り壁３５に設置することで、収納容量の減少を抑制している。

野菜室１０を冷却する冷気は、野菜室１０の上部後方の野菜室冷気吹出口５ａから吹き出し、野菜室５内を流れて、野菜室５全体を冷却する。そして、野菜室１０の上部前方の野菜室冷気戻り口５ｂから蒸発器室に戻る。

また、野菜の鮮度劣化の主な原因が萎れであり、冷却しすぎると低温障害が発生する。そのため、野菜室はなるべく恒温高湿の雰囲気とすることが好ましい。そこで、野菜室専用ダンパー（図示せず）を野菜室冷気吹出口５ａに設けて、温度及び湿度をコントロールしている。

次に、図４を参照しながら、鮮度保持装置４０について説明する。鮮度保持装置４０は、密閉容器内に送風機４１と吸湿部材４２と紫外線照射装置４３を備えている。送風機４１は、プロペラファン等を用いる。紫外線照射装置４３は、ＬＥＤ等を用いる。吸湿部材４２は、水分を吸湿する繊維を用いる。具体的に、吸湿繊維を圧縮して板状に成形したものであり、さらに好ましくは棒状に切断加工したものを剣山のように複数配置する。

鮮度保持装置４０の密閉容器内は、風路４０ｃを形成するように冷気吸入口４０ａと冷気吐出口４０ｂとを有する。吸湿部材４２は、図４に示すように、風路４０ｃ内に設置しており、吸湿部材４２の一端が風路４０ｃ中央よりに位置するように配置する。また、紫外線照射装置４３は、吸湿部材４２と対向する風路４０ｃ壁面に設置しており、吸湿部材４２から気化した水分に紫外線を効率的に照射する構成としている。鮮度保持装置４０の風路４０ｃは、開口面積をなるべく大きくしている。これにより、通風抵抗を少なくし、冷却効率を向上させている。

なお、吸湿部材４２は吸湿性を有するものであれば形態を問わないが、一例として、吸湿繊維を圧縮して板状にした場合、通風により吸湿部材４２から効果的に水分を気化させることができる。

また、吸湿部材４２の吸放湿性繊維として、繊維内部に多くのアルカリ金属塩型カルボキシル基を含有させる。これにより、貯蔵室内の水分を多量に吸着して保持することができる。また、繊維内部に架橋構造を有するため、保持した水分を放出する機能を有している。また、架橋繊維のカルボキシル基の少なくとも一部にＡｇイオンを結合させた後、アルカリ処理によって、Ａｇを繊維表面にナノサイズレベルの超微粒子状に析出固着させたものとする。これにより、貯蔵室内の悪臭成分を吸着もしくは分解して脱臭することができる。

さらに、本実施形態の鮮度保持装置４０は、通風状態において吸湿部材４２から気化する水分と、紫外線照射装置４３から照射した紫外線が反応することにより、ＯＨラジカル４４が生成される。このＯＨラジカル４４によって有機物を分解することから、吸湿部材４２自身に付着した有機物の分解は促進できない。そこで、上記吸放湿性繊維を用いた構成とすることで、カビの繁殖や悪臭成分の吸着を防止できる。

次に、紫外線照射装置４３から照射する紫外線の波長は、以下の理由により、３１６〜４００ナノメートル（ｎｍ）とする。酸素分子は、波長が２００ナノメートル〜２４０ナノメートルの光を吸収してオゾンとなる。また、オゾンが発生するとオゾン独特のにおいが発生するため、好ましくない。また、波長３１５ナノメートル以下の光は、例えば野菜等の貯蔵物の組織を破壊する原因となる。

従って、本実施形態ではオゾンを発生せずに安全であり、ＯＨラジカル４４生成に有効に活用できる紫外線の波長として、３１６〜４００ナノメートル（ｎｍ）の紫外線の範囲とした。

さらに、本実施形態では、紫外線照射装置４３から３１６〜４００ナノメートル（ｎｍ）の紫外線を吸湿部材４２に照射すると、有機物を分解する効果が得られる。水分を吸湿している吸湿部材４２近傍は、送風機４１によって空気の流れが生じる。そして、吸湿した水分は気化する。この気化した水分に紫外線が照射されると、水からＯＨラジカル４４が生成する。ＯＨラジカル４４は反応性が高く、有機物と接触すると分解する。

本実施例では、紫外線照射装置４３としてＬＥＤを利用している。鮮度保持効果を発揮させるには、分解したい有機物と効果的に接触させる必要がある。冷蔵庫において分解したい有機物としては、野菜や果物から発生する老化ホルモンガスといわれるエチレン，野菜が腐敗すると発生するメチルメルカプタン，腐敗の原因となる貯蔵物に付着した細菌等が考えられる。これらの有機物はすべて野菜等の貯蔵物に由来するものであるため、貯蔵物の近傍に鮮度保持装置４０を配置したほうが効果的である。従って、鮮度保持装置４０を構成する紫外線照射装置４３は、貯蔵物の近傍に配置する。しかし、貯蔵物近傍の温度は貯蔵温度に等しいため、低温である。

ここで、紫外線照射装置４３としては、蛍光管式とＬＥＤ式が一般的である。蛍光管式は照射強度が周囲温度に大きく依存し、周囲温度が低いと蛍光管本体が温まるまで目的の照射強度が得られない。これに対し、ＬＥＤ式は周囲温度に依存性がなく、低温でも瞬時に目的の照射強度を得ることができ、低温状態である貯蔵物近傍の配置に適している。

また、ＯＨラジカルの生成源となる水の供給方法については、野菜室５は野菜自身の水分が蒸発して高湿になっているため、吸湿部材４２に空気中の高湿水分が吸湿される。これにより、水分の供給がメンテナンスフリーで可能となる。

なお、吸湿部材４２に水分を供給する水貯留部を備える場合、水貯留部は銀イオンを溶出させたガラスで形成する。これにより、悪臭成分を吸着もしくは分解して脱臭する効果を高めることができる。

鮮度保持装置４０の一例として、３７０ナノメートル（ｎｍ）の紫外線を照射して、有機物の分解について実験を行った。その結果を図５に示す。実験条件は、密閉した容器内に、吸湿部材を配置して、水分を十分に給水した後、吸湿部材に３７０ナノメートルの紫外線を照射した。吸湿部材は、吸湿繊維を圧縮して板状に成形したものである。また、モデル有機物として、エチレンガスを循環通風させた。

この結果、図５に示すように、エチレンガスの濃度が時間とともに減少することを確認した。従って、吸湿部材から気化した水分に紫外線を照射することにより、図５に示すようにＯＨラジカルが生成し、そのＯＨラジカルの反応力によりエチレンが分解される。

以上より、本実施形態では、給水操作や水供給装置の定期的な清掃等のメンテナンスをすることなく、低コストでコンパクトな装置により、冷蔵庫に保存された生鮮貯蔵物の鮮度保持を行う冷蔵庫を提供することができる。

また、本実施形態では、保存した生鮮貯蔵物から発生するエチレンを除去し、エチレンによる生鮮貯蔵物の老化を防止できるとともに、貯蔵室内の微生物や悪臭成分も除去し、且つ貯蔵室内を高湿に保つことができ、長期間生鮮貯蔵物の鮮度を保つことができる。

１冷蔵庫本体
２冷蔵室
３，４冷凍室
３ａ製氷室
３ｂ急冷凍室
５野菜室
３４〜３６仕切り壁
４０鮮度保持装置
４０ａ冷気吸入口
４０ｂ冷気吐出口
４０ｃ風路
４１送風機
４２吸湿部材
４３紫外線照射装置
４４ＯＨラジカル

Claims

貯蔵物を冷蔵温度帯で保存する貯蔵室を備えた冷蔵庫において、
前記貯蔵室内に設けられて、冷気吸入口と冷気吐出口とを有して内部に風路が形成された容器と、
該容器内の前記風路に設けられた吸湿部材と、
該吸湿部材から放出された水分に紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、
該紫外線照射手段から照射する紫外線の波長は３１６ｎｍから４００ｎｍとしたことを特徴とする冷蔵庫。
前記吸湿部材の水分の気化を促進させる送風手段を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。
前記吸湿部材は架橋構造を有して、且つ金属塩の微粒子を含有した吸湿繊維で形成したことを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。
前記吸湿部材は架橋繊維表面にＡｇを析出固着させたことを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。