JP2023120782A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱板を使用することなく、収納室内を高湿度に保持して乾燥を抑制し、かつ、収納室内の結露の発生を抑制できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫は、扉を閉じた状態のときに壁に囲まれており、冷蔵対象物を収納する収納室と、収納室の壁の外側へ冷気を供給可能な冷却手段と、収納室の壁の内側に接する湿度調節部材と、を備える。収納室の壁は、湿度調節部材に接する薄肉部と、薄肉部につながり、薄肉部よりも厚い厚壁領域とを有する。また、収納室の壁は、厚壁領域よりも薄肉部から遠い位置にある薄壁領域を有していてもよい。この薄壁領域の壁は、厚壁領域の壁よりも薄い。【選択図】図３

Description

本開示は、冷蔵庫に関する。

特許文献１には、青果物の鮮度を長持ちさせる冷蔵庫に関する技術が開示されている。この技術の冷蔵庫は、結露を発生させることなく野菜室内を高湿度に保持することを目的として、吸放湿特性を有する調湿材を野菜室内に設置し、野菜室外の調湿材の裏側に放熱板を設置することで、調湿材の吸放湿を調整している。

特開平５－２８０８５４号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような冷蔵庫においては、収納室である野菜室内において、調湿材を設置している場所の温度を調整している。このため、調湿材を結露させることはできるが、収納室内において調湿材を設置していない場所の結露を抑制できない可能性がある。また、特許文献１の冷蔵庫では、調湿材の裏側に放熱板を設置する必要があり、製造コストの増加が問題となる。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、放熱板を使用することなく、収納室内を高湿度に保持して乾燥を抑制し、かつ、収納室内の結露の発生を抑制できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

本開示の冷蔵庫は、扉を閉じた状態のときに壁に囲まれており、冷蔵対象物を収納する収納室と、収納室の壁の外側へ冷気を供給可能な冷却手段と、収納室の壁の内側に接する湿度調節部材と、を備える。壁は、湿度調節部材に接する薄肉部と、薄肉部につながり、薄肉部よりも厚い厚壁領域とを有する。

本開示の冷蔵庫によれば、放熱板による製造コストを増加させることなく、貯蔵室内を高湿度に保持して乾燥を抑制し、かつ、結露の発生を抑制することができる。

実施の形態の冷蔵庫の構成を模式的に示す断面図である。 冷蔵庫の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。 冷蔵庫の野菜室内の構成を示す断面図である。 図３中の野菜室を断面Ａ－Ａで切断した断面図である。 冷蔵庫の結露試験の結果である。 結露試験において湿度調節板の水分吸着量を示す試験結果である。 冷蔵庫の収納室内の構成の変形例を示す断面図である。 冷蔵庫の収納室内の構成の変形例を示す断面図である。 冷蔵庫の収納室内の構成の変形例を示す断面図である。 冷蔵庫の収納室内の構成の変形例を示す断面図である。

本開示に係る冷蔵庫を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。なお、本開示は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

実施の形態．
図１から図１０を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。図１は冷蔵庫の構成を模式的に示す断面図である。図２は冷蔵庫の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。図３は冷蔵庫の野菜室内の構成を示す断面図である。図４は図３中の野菜室を断面Ａ－Ａで切断した断面図である。図５は冷蔵庫の結露試験の結果である。図６は結露試験において湿度調節板の水分吸着量を示す試験結果である。図７から図１０は冷蔵庫の収納室内の構成の変形例を示す断面図である。

なお、各図においては、各構成部材の寸法の関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、冷蔵庫を使用可能な状態に設置したときのものである。

１．本実施の形態の冷蔵庫の概略構成
この実施の形態に係る冷蔵庫１は、図１に示すように断熱箱体３０を有している。断熱箱体３０は、前面（正面）が開口されて内部に貯蔵空間が形成されている。断熱箱体３０は、外箱、内箱及び断熱材を有している。外箱は鋼鉄製である。内箱は樹脂製である。内箱は外箱の内側に配置される。断熱材は、例えば発泡ウレタン等であり、外箱と内箱との間の空間に充填されている。冷蔵庫本体の断熱箱体３０の内部に形成された貯蔵空間は、１つ又は複数の仕切り部材により、食品を収納保存する複数の貯蔵室に区画されている。

図１に示すように、ここでは、冷蔵庫１の冷蔵庫本体は、複数の貯蔵室として、例えば、冷蔵室２、切替室３、製氷室（図示せず）、冷凍室４及び野菜室５を備えている。これらの貯蔵室は、断熱箱体３０において上下方向に４段構成となって配置されている。

冷蔵室２は、断熱箱体３０の最上段に配置されている。切替室３は冷蔵室２の下方における左右の一側に配置されている。切替室３の保冷温度帯は、複数の温度帯のうちのいずれかを選択して切り替えることができる。切替室３の保冷温度帯として選択可能な複数の温度帯は、例えば、冷凍温度帯（例えば－１８℃程度）、冷蔵温度帯（例えば３℃程度）、チルド温度帯（例えば０℃程度）及びソフト冷凍温度帯（例えば－７℃程度）等である。製氷室は、切替室３の側方に隣接して切替室３と並列に、すなわち、冷蔵室２の下方における左右の他側に配置されている。

冷凍室４は、切替室３及び製氷室の下方に配置されている。冷凍室４は、主に貯蔵対象を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いるためのものである。野菜室５は、冷凍室４の下方の最下段に配置されている。野菜室５は、主に野菜、果物等を収納するためのものである。

冷蔵室２の前面に形成された開口部には、当該開口部を開閉する回転式の冷蔵室扉２ａが設けられている。ここでは、冷蔵室扉２ａは両開き式（観音開き式）であり、右扉及び左扉により構成されている。冷蔵庫１の前面の冷蔵室扉２ａ（例えば、左扉）の外側表面には、操作パネル２１が設けられている。

冷蔵室２以外の各貯蔵室（切替室３、製氷室、冷凍室４及び野菜室５）は、それぞれ引き出し式の扉によって開閉される。これらの引き出し式の扉は、扉に固定して設けられたフレームを各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷蔵庫１の奥行方向（前後方向）に開閉できるようになっている。

切替室３の内部及び冷凍室４の内部には、食品等を内部に収納するための切替室収納ケース３ａ及び冷凍室収納ケース４ａがそれぞれ引き出し自在に格納されている。野菜室５の内部には、野菜ケース１１及びフルーツケース１２が設けられている。野菜ケース１１は、野菜室扉５ａのフレーム（図示せず）によって支持されている。フルーツケース１２は、野菜ケース１１の上方に配置される。野菜ケース１１及びフルーツケース１２のそれぞれは、上面が開口された箱状を呈し、背面の壁と、正面の壁と、側面の壁と、底面の壁と、をそれぞれ形成している。フルーツケース１２の底面の壁は、野菜室扉５ａを閉じた状態のときに野菜ケース１１の天面の壁を形成している。つまり、野菜ケース１１は、野菜室扉５ａを閉じた状態のときに壁に囲まれており、冷蔵対象物を収納する密閉型の収納室として機能する。

野菜室扉５ａを正面の方へと引き出すと、野菜ケース１１及びフルーツケース１２が野菜室扉５ａと一体となって正面の方へと引き出される。野菜室扉５ａを引き出した状態で、フルーツケース１２だけを背面の方へスライドすると、野菜ケース１１だけが引き出された状態となる。野菜ケース１１だけが引き出された状態では、野菜ケース１１に食品を出し入れすることができる。野菜ケース１１は、例えば、キャベツ、白菜、大根等の大物野菜の収納に適している。フルーツケース１２は、例えば、ピーマン、ナス等の小さめの果菜類、リンゴ、柿等の果物類の収納に適している。

野菜室５内は、例えば３℃から７℃程度の冷蔵温度帯に調整される。野菜室５は、内部が冷蔵温度帯に調節される貯蔵室の一例である。野菜ケース１１は、貯蔵室である野菜室５内に配置された第１ケースの一例である。フルーツケース１２は、貯蔵室である野菜室５内における第１ケースの上方に配置される第２ケースの一例である。

冷蔵庫１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷凍サイクル回路を備えている。冷凍サイクル回路は、圧縮機８、凝縮器（図示せず）、絞り装置（図示せず）及び冷却器９等によって構成されている。圧縮機８は、冷凍サイクル回路内の冷媒を圧縮し吐出する。凝縮器は、圧縮機８から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器９は、絞り装置で膨張した冷媒によって各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機８は、例えば、冷蔵庫１の背面側の下部に配置される。

冷蔵庫１には、冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路６が形成されている。この風路６は、主に冷蔵庫１内の背面側に配置されている。冷凍サイクル回路の冷却器９は、この風路６内に設置される。また、風路６内には、冷却器９で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風ファン７も設置されている。

送風ファン７が動作すると、冷却器９で冷却された空気（冷気）が風路６を通って冷凍室４、切替室３、製氷室及び冷蔵室２へと送られ、これらの貯蔵室内を冷却する。野菜室５は、冷蔵室２からの戻り冷気を、冷蔵室用帰還風路を介して野菜室５内に導入することで冷却される。野菜室５を冷却した冷気は、野菜室用帰還風路を通って冷却器９のある風路６内へと戻される（これらの帰還風路は図示せず）。そして、冷却器９によって再度冷却されて、冷蔵庫１内を冷気が循環される。

風路６からそれぞれの貯蔵室へと通じる中途の箇所には、ダンパ１６（図２参照）が設けられている。各ダンパ１６は、風路６の各貯蔵室へと通じる箇所を開閉する。ダンパ１６の開閉状態を変化させることで、各貯蔵室へと供給する冷気の風量を調節する風量調節手段の一例である。

風路６からそれぞれの貯蔵室へと冷気が吹き出される図示しない吹出口には、ルーバ１７（図２参照）が設けられている。ルーバ１７は、吹出口から各貯蔵室へと供給する冷気の風向を調節する風向調節手段の一例である。また、冷気の温度は圧縮機８の運転を制御することで調節することができる。以上のようにして設けられた圧縮機８及び冷却器９からなる冷凍サイクル回路、送風ファン７、風路６、ダンパ１６及びルーバ１７は、野菜室５を含む貯蔵室の内部に送る空気を冷却する冷却手段を構成している。上述のとおり、野菜室５の内部に格納された野菜ケース１１は、野菜室扉５ａを閉じた状態のときに壁に囲まれた密閉状態となる。このため、冷却手段は、野菜ケース１１の壁の外側へ冷気を供給可能な手段ともいえる。

冷蔵庫１は、制御装置２０を備えている。制御装置２０は、例えば、図１に示すように、冷蔵庫１の断熱箱体３０の背面側における上部に設けられる。制御装置２０には、冷蔵庫１の動作を制御するための制御回路等が備えられている。制御装置２０の各機能は、この制御回路によって実現される。

図２は、この実施の形態に係る冷蔵庫１の制御系統の要部構成を機能的に示すブロック図である。制御装置２０の制御回路には、例えば、プロセッサ２０ａ及びメモリ２０ｂが備えられている。制御装置２０は、メモリ２０ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ２０ａが実行することによって予め設定された処理を実行し、冷蔵庫１を制御する。

プロセッサ２０ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ２０ｂには、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、又は磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク及びＤＶＤ等が該当する。

なお、制御装置２０の制御回路は、例えば、専用のハードウェアとして形成されてもよい。制御装置２０の制御回路の一部が専用のハードウェアとして形成され、かつ、当該制御回路にプロセッサ２０ａ及びメモリ２０ｂが備えられていてもよい。一部が専用のハードウェアとして形成される制御回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は、これらを組み合わせたもの等が該当する。

操作パネル２１は、操作部２１ａ及び報知部２１ｂを備えている。操作部２１ａは、各貯蔵室の保冷温度等を設定するための操作スイッチ等である。報知部２１ｂは、各貯蔵室の温度等の各種情報を表示する液晶表示部、表示ランプ、スピーカ等である。操作パネル２１は、操作部２１ａと報知部２１ｂの液晶表示部を兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。操作部２１ａは、使用者による当該操作部２１ａの操作に応じた信号を制御装置２０へ出力する。そして、制御装置２０には、操作パネル２１の操作部２１ａからの信号が入力される。また、制御装置２０は、操作パネル２１の報知部２１ｂに報知制御信号を出力し、報知部２１ｂの動作を制御する。

制御装置２０には、冷蔵庫１の各種情報を検知又は受信する情報取得装置１５から信号が入力される。情報取得装置１５は、温度検知手段１８と、湿度検知手段１９と、食品情報検知手段２２と、購入情報受信手段２３と、を含む。温度検知手段１８は、野菜室５内の温度を検知する。湿度検知手段１９は、野菜ケース１１内の湿度を検知する。食品情報検知手段２２は、野菜ケース１１内に収納されている食品の種類と重量の少なくとも一方を検知する。購入情報受信手段２３は、野菜ケース１１内に収納される食品の種類と重量の少なくとも一方を含む購入情報を受信する。

温度検知手段１８によって検知された温度情報の信号、湿度検知手段１９によって検知された湿度情報の信号、食品情報検知手段２２によって検知された収納情報の信号、及び購入情報受信手段２３によって受信された購入情報の信号は、それぞれ制御装置２０に出力される。制御装置２０は、入力された信号に基づいて、各貯蔵室内が設定された状態に維持されるように、前述した冷却手段、すなわち圧縮機８、冷却器９及び送風ファン７の動作並びにダンパ１６の開度等を制御する処理を実行する。制御装置２０において実行される制御については、詳細を後述する。

２．本実施の形態の冷蔵庫の野菜室の特徴
次に、図３及び図４も参照しながら、本実施の形態の冷蔵庫１の野菜室５の特徴的構成について説明する。

２－１．湿度調節板１０
本実施の形態に係る冷蔵庫１は、湿度調節板１０を備えている。図示の構成例では、湿度調節板１０は、野菜室５内における野菜ケース１１の背面１１１、底面１１２、右側面１１３、左側面１１４、正面１１５、及びフルーツケース１２の底面１２２の壁によって囲まれた収納室内に設けられている。湿度調節板１０は、空気中の水分を吸収或いは放出することによって湿度を調整する機能を有する湿度調節部材である。湿度調節板１０は、炭酸カルシウムである卵殻を主成分の材料として含み、さらに二酸化ケイ素である珪藻土とを含んで構成されている。卵殻は多孔質状となっており、高湿時は水分を吸収することで結露を抑制し、低湿時は吸収した水分を放出することで貯蔵室内の湿度を維持する。湿度調節板１０は、例えば、粉砕した卵殻と珪藻土とを混合して焼成することで製造される。

湿度調節板１０は、例えば、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ７ｍｍのタイル状を呈する。湿度調節板１０の厚さは、強度確保の観点から７ｍｍ以上１０ｍｍ以下とすることが好ましい。ただし、湿度調節板１０が厚くなると、製造コストが増加するとともに、収納室内に収納可能な容積が減少することから、厚さ７ｍｍとするのが望ましい。

なお、湿度調節板１０の設置数量に限定はない。すなわち、湿度調節板１０は、例えば、縦５０ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ７ｍｍのものを２つ並べて配置することにより、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ７ｍｍの湿度調節板１０を実現してもよい。ただし、野菜ケース１１の容量に対して湿度調節板１０の分量を多くし過ぎると、製造コストの増加、収納室の収納可能容積の減少等のデメリットとともに、吸湿効果が強くなり過ぎてしまい、収納室内が乾燥してしまう可能性がある。そこで、収納室内に設ける湿度調節板１０の分量は、収納室の容量１Ｌ当たり０．７５ｇ以下とすることが望ましい。

２－２．収納室の密閉構造
次に、湿度調節板１０を設置する収納室の特徴的構造について説明する。前述したように、野菜室５内には、第１ケースである野菜ケース１１と、第２ケースであるフルーツケース１２とが設けられている。フルーツケース１２の底面１２２の壁は、収納室の天面を構成している。ここで、図示の構成例のように、野菜ケース１１の右側面１１３と左側面１１４との間の左右方向の幅が、フルーツケース１２の右側面１２３と左側面１２４との間の左右方向の幅よりも大きい場合がある。このような場合、野菜ケース１１の上面開口のうち左右方向の両端寄りの部分は、フルーツケース１２によって完全に塞がれない。換言すれば、フルーツケース１２は、野菜ケース１１の開口の一部を塞いで配置されている。

そこで、野菜室５内には、封止部材としての断熱部材１３が設けられている。断熱部材１３は、野菜ケース１１とフルーツケース１２との隙間を塞ぐように配置される。図示の構成例では、断熱部材１３は、野菜ケース１１の天面開口のうち左右方向の両端寄りの部分の隙間を塞ぐように配置されている。このように、野菜ケース１１とフルーツケース１２との隙間を断熱部材１３で塞ぐことで、収納室内の水分が流出することを抑制している。具体的には、収納室の密閉度は、収納室に３０℃の水を５００ｍｌ入れてから２４時間後の水分減少率が２％以下となる密閉度が望ましい。以下の説明では、上記基準の密閉度を満たす構造を「略密閉構造」と表記する。

なお、収納室において、略密閉構造となる環境を達成できるのであれば、断熱部材１３は必ずしも設けられなくともよい。すなわち、野菜ケース１１とフルーツケース１２との隙間が、上記基準の密閉度を満たす範囲に調整されていてもよい。

２－３．収納室の構造
本実施の形態の冷蔵庫１では、野菜室５の冷気の吹出口４０が、野菜室５の背面側に配置されている。このため、吹出口４０の周辺に位置する収納室の壁は低温になり易く、結露が発生し易い。そこで、湿度調節板１０は、結露の発生し易い収納室の壁に内側から設置される。本実施の形態の冷蔵庫１の構成では、湿度調節板１０は、吹出口４０の周辺に位置する野菜ケース１１の背面１１１に設置される。このような構造によれば、湿度調節板１０は、発生した結露を効率よく吸収することができる。

ただし、吹出口４０の周辺に位置する収納室の壁のうち、湿度調節板１０が設置されていない範囲は、結露が発生してしまう可能性がある。結露を抑制するためには、壁の壁厚を厚くすることが有効である。しかしながら、収納室の全壁の壁厚を一律に厚くすると、吹出口４０から遠い壁から冷気が伝わり難くなりエネルギ効率の低下及び収納室内の温度の不均一を招いてしまう。

そこで、本実施の形態の冷蔵庫１は、収納室を構成する正面、背面、側面及び天面の壁およびフルーツケース１２の背面１２１のうち、吹出口４０の周辺に位置する厚壁領域Ｒ１の壁厚を、厚壁領域Ｒ１よりも吹出口４０から遠い位置にある薄壁領域Ｒ２の壁厚よりも厚くなるように構成している。この構造は、以下「均温構造」と呼ばれる。このような均温構造によれば、吹出口４０に近い壁の結露を抑えつつ、収納室内の温度を均一に近づけることができる。

また、収納室の背面に設置される湿度調節板１０に接する薄肉部１４は、意図的に低温にするために、薄肉部１４に一体につながる周囲の厚壁領域Ｒ１よりも壁厚が薄くなるように構成されている。つまり、収納室の背面の壁を構成する野菜ケース１１の背面１１１の壁は、その一部が薄肉部１４であり、薄肉部１４以外の領域の少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１である。また、収納室の側面の壁を構成する野菜ケース１１の側面１１３，１１４の壁は、少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１であってもよい。さらに、収納室の天面の壁を構成するフルーツケース１２の底面１２２の壁は、少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１であってもよい。この構造は、以下、「結露誘発構造」と呼ばれる。結露誘発構造では、例えば、薄肉部１４の壁厚は、薄壁領域Ｒ２の壁厚と同等とされる。薄肉部１４と厚壁領域Ｒ１との境界は、厚さ方向に段差になっていてもよいし、壁厚が徐変するように構成されていてもよい。薄肉部１４は、厚壁領域Ｒ１よりも壁厚を薄くするために、収納室の内側を凹ませてもよいし、収納室の外側を凹ませてもよい。

結露誘発構造では、薄壁領域Ｒ２は、厚壁領域Ｒ１よりも薄肉部１４から遠い位置としてもよい。このような構造によれば、薄肉部１４から近い位置にある厚壁領域Ｒ１において、結露が発生する場所を薄肉部１４に集中させることができる。

なお、厚壁領域Ｒ１は収納室の底面の壁を含まなくてもよい。なぜなら、収納室の底面と野菜室５の壁面との間には、図示しないトレーが配置されているため、収納室の底面には結露が発生し難いからである。本実施の形態の収納室の底面の壁は、薄壁領域Ｒ２の壁厚と同等の壁厚とされる。

以上のような収納室の均温構造及び結露誘発構造によれば、収納室内の温度を均一に維持しつつ、収納室内の結露を湿度調節板１０に集中して発生させることができる。

なお、上述した構成例では、野菜室５の吹出口４０は、野菜室５の背面側に配置されている例を説明した。しかしながら、吹出口４０の配置は製品の仕様によって異なる場合がある。この場合、収納室の厚壁領域Ｒ１、薄壁領域Ｒ２、及び薄肉部１４の範囲は、吹出口４０の配置に応じて変更される。また、薄肉部１４の周囲の厚壁領域Ｒ１は、薄肉部１４よりも熱伝導性の低い素材を用いてもよい。

３．湿度調節板を設けたことによる収納室内の調湿効果
以上のように構成された冷蔵庫１における収納室内の調湿効果について、図５を参照しながら説明する。図５は、収納室に５種類の構造を適用した場合の結露試験の結果例である。結露試験では、開始時に収納室内に加湿源を７５０ｍｌ投入し、開始から２４時間経過した時点で加湿源を除去している。加湿源を除去した際の結露量、結露面積を測定し、そこから結露割合を算出して結露密度を確認したものである。試験結果は、収納室の背面左、背面中央、背面右、側面右、天面、側面左、及びこれらの合計を示している。

結露試験を行った収納室の５種類の構造のうち、第一構造は、収納室に対して略密閉構造のみを適用したものである。第二構造は、収納室に対して略密閉構造と湿度調節板１０を適用したものである。第三構造は、収納室に対して均温構造を適用したものである。第四構造は、収納室に対して結露誘発構造を適用したものである。そして、第五構造は、収納室に対して結露誘発構造と湿度調節板１０を適用したものである。

３－１．均温構造による調湿効果
図５に示す試験結果例から分かるように、略密閉構造では、背面右及び背面中央の平均温度が他の場所よりも特に低かった。これに対して、均温構造では、背面右及び背面中央の平均温度が略密閉構造のものよりも０．６℃から０．７℃程度高くなった。また、略密閉構造では、側面左の平均温度が他の場所よりも特に高かったが、均温構造では、側面左において、略密閉構造において背面を冷却する風を受けた可能性があり、略密閉構造のものよりも平均温度が低くなっていた。この結果から、均温構造では、収納室全体として温度分布の偏りが改善されたといえる。

均温構造では、平均温度が略密閉構造のものよりも高くなった背面左、背面中央、及び背面右において、結露量が略密閉構造のものよりも大幅に減少した。また、天面については、略密閉構造のものと比較して平均温度の変化が少なかったが、結露量が増加した。これは、均温構造の収納室内では温度分布が改善したことにより、背面で結露できなくなった水分が天面に結露したものと考えられる。天面の結露量は増加したものの、結露割合はほぼ変わらず、増加した分の結露水は天面に満遍なく薄く結露したと考えられる。このように、均温構造では、露垂れしてしまうような大量の結露はなくなった。

３－２．結露誘発構造による調湿効果
結露誘発構造では、均温構造のものと比較して、背面右の平均温度が０．５℃低くなった。背面右以外の場所の平均温度は均温構造とほぼ変わらなかった。結露誘発構造では、平均温度が低くなった背面右の結露量が、均温構造のものと比較して１．６０ｇと大幅に上昇し、それ以外の場所では、０．０３ｇから０．４７ｇ程度減少した。この結果より、背面右以外の場所で発生するはずであった結露が背面右に集約されていると考えられ、収納室の一部に薄肉部１４を設けることで結露発生箇所及び結露量を意図的に操作できることが確認された。

３－３．結露誘発構造と湿度調節板による調湿効果
結露誘発構造の薄肉部１４に湿度調節板１０を設けた構造について、結露抑制構造のみのものと比較すると、両者は湿度調節板１０の有無しか違いがないため、平均温度には殆ど違いがなかった。結露量についても、背面右以外の場所では０．０２ｇから０．１７ｇ程度の微量な増減のみで、殆ど違いがなかった。湿度調節板１０を設置した背面右については、結露量が２．３０ｇと大幅に減少した。図６は、湿度調節板１０の加湿前後での重量変化から水分吸着量を算出したものである。湿度調節板１０を設けた結露誘発構造では、上側と下側の合計で１．７０ｇが吸着されていた。これに対して、湿度調節板１０を設けた略密閉構造では、合計で１．１６ｇの吸着に留まり、略密閉構造から結露誘発構造とすることで水分吸着量が４７％増加した。

３－４．本実施の形態の冷蔵庫に略密閉構造、均温構造、結露誘発構造、及び湿度調節板を適用することによる調湿効果
このように、本実施の形態に係る冷蔵庫１によれば、野菜室５内に野菜ケース１１及びフルーツケース１２の２つの収納ケースを上下に設け、下側に配置される野菜ケース１１の上部開口の一部を、上側に配置されるフルーツケース１２で塞いでいる。野菜ケース１１の上部開口のうちフルーツケース１２で塞がれない部分を、必要に応じて断熱部材１３によって塞ぐ構造を採用し、略密閉構造の収納室を実現している。

また、本実施の形態に係る冷蔵庫１によれば、収納室の壁のうち、冷気の吹出口４０に近い厚壁領域Ｒ１の壁厚を、厚壁領域Ｒ１よりも吹出口４０から遠い薄壁領域Ｒ２よりも厚くする均温構造を採用している。

さらに、厚壁領域Ｒ１の壁のうち、湿度調節板１０を張り付ける薄肉部の壁厚を、その周囲の厚壁領域Ｒ１の壁厚よりも薄くする結露誘発構造を採用している。

このように、本実施の形態の冷蔵庫１は、収納室に略密閉構造、均温構造、結露誘発構造、及び湿度調節板を適用することにより、放熱板等の製造コストを増加させることなく、貯蔵室内の特に収納室内を高湿度に保持して乾燥を抑制し、かつ、結露の発生を抑制できる。

４．本実施の形態の冷蔵庫において実行される具体的制御
次に、本実施の形態の冷蔵庫１において実行可能な制御例について説明する。以下に説明する制御例は、制御装置２０において実行される。

制御装置２０は、冷却手段として機能する圧縮機８、及び送風ファン７の動作と、風量調節手段として機能するダンパ１６の動作と、風向調節手段として機能するルーバ１７の動作とを制御することにより、収納室の薄肉部１４の温度を調節可能に構成されている。

第一制御例では、制御装置２０は、収納室内の湿度情報に応じて収納室の薄肉部１４の温度を調節する。より詳しくは、制御装置２０には、湿度検知手段１９から収納室の湿度情報の信号が入力される。制御装置２０は、入力された湿度情報に基づいて、冷却手段、風量調節手段及び風向調節手段の動作を制御する処理を実行する。

例えば、湿度情報が、収納室内の湿度が上昇したことを示す情報を含むとき、結露が発生し易くなると判断することができる。そこで、このような場合、制御装置２０は、結露を湿度調節板１０に集中的に誘発させるように、薄肉部１４への冷気の風量を上げる。典型的には、制御装置２０は、圧縮機８を運転状態とすることで冷却器９の温度を低下させ、送風ファン７により冷風が収納室の壁の外側へ供給されるように冷却手段を制御する。また、制御装置２０は、ダンパ１６を開状態に動作して冷気の風量を上げ、そして、ルーバ１７によって冷気が薄肉部１４に向かって供給されるように冷気の風向を調節する。

一方、湿度情報が、収納室内の湿度が低下したことを示す情報を含むとき、収納室内が乾燥し易くなると判断することができる。この場合、制御装置２０は、湿度調節板１０から水分が放出され易くなるように、薄肉部１４への冷気の風量を下げる。典型的には、制御装置２０は、圧縮機８及び送風ファン７を停止状態としてもよいし、ダンパ１６を閉状態に動作させてもよい。ただし、制御装置２０は、少なくともルーバ１７により、冷風が薄肉部１４に向かって供給されないように冷気の風向を調節する。

第二制御例では、制御装置２０は、収納室内の収納情報、又は購入情報、又はこれら両方に応じて収納室の薄肉部１４の温度を調節する。より詳しくは、制御装置２０には、収納室内に収納されている食品の種類と重量の少なくとも一方の情報を含む収納情報が食品情報検知手段２２から入力される。また、制御装置２０には、購入情報受信手段２３から収納室内に収納される食品の購入情報が購入情報受信手段２３から入力される。制御装置２０は、入力された収納情報又は購入情報に基づいて、冷却手段、風量調節手段及び風向調節手段の動作を制御する処理を実行する。

例えば、収納情報又は購入情報が、食品の重量が増加したことを示す情報を含むとき、または、収納情報又は購入情報が、ホウレンソウ等の蒸散し易い種類の食品が収納されたことを示す情報を含むとき、収納室内の湿度が上昇すると推測することができる。この場合、結露が発生し易くなるため、制御装置２０は、結露を湿度調節板１０に集中的に誘発させるように、薄肉部１４への冷気の風量を上げる。典型的には、制御装置２０は、圧縮機８を運転状態とすることで冷却器９の温度を低下させ、送風ファン７により冷風が収納室の壁の外側へ供給されるように冷却手段を制御する。また、制御装置２０は、ダンパ１６を開状態に動作して冷気の風量を上げ、そして、ルーバ１７によって冷気が薄肉部１４に向かって供給されるように冷気の風向を調節する。

一方、収納情報又は購入情報が、食品の重量が減少したことを示す情報を含むとき、または、収納情報又は購入情報が、じゃがいも等の蒸散し難い種類の食品が収納されたことを示す情報を含むとき、収納室内の湿度が低下すると推測することができる。この場合、収納室内が乾燥し易くなるため、制御装置２０は、湿度調節板１０から水分が放出され易くなるように、薄肉部１４への冷気の風量を下げる。典型的には、制御装置２０は、圧縮機８及び送風ファン７を停止状態としてもよいし、ダンパ１６を閉状態に動作させてもよい。ただし、制御装置２０は、少なくともルーバ１７により、冷風が薄肉部１４に向かって供給されないように冷気の風向を調節する。

以上のような冷蔵庫１の制御によれば、温度情報、湿度情報、収納情報、又は購入情報を用いて、圧縮機８、冷却器９及び送風ファン７の動作並びにダンパ１６の開閉状態及びルーバ１７の向きを調整することにより、収納室内を高湿度に保持して乾燥を抑制し、かつ、結露の発生を抑制することが可能となる。

５．本実施の形態の冷蔵庫の変形例
次に、図７から図１０を参照しながら、本実施の形態に係る冷蔵庫１の変形例について説明する。

５－１．湿度調節板１０
本実施の形態に係る冷蔵庫１において、湿度調節板１０の設置箇所は、図３及び図４に示した収納室の背面の壁に限られない。図７に示す変形例では、収納室の天面の壁を構成するフルーツケース１２の底面１２２の壁に下側から湿度調節板１０を設置している。つまり、収納室の天面の壁を構成するフルーツケース１２の底面１２２の壁は、その一部が薄肉部１４であり、薄肉部１４以外の領域の少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１である。また、収納室の背面の壁を構成する野菜ケース１１の背面１１１の壁は、少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１であってもよい。この位置に湿度調節板１０を設けることで、冷蔵庫１の使用者が不用意に湿度調節板１０に触れてしまい、湿度調節板１０に汚れが付着したり、湿度調節板１０が破損したりすることを抑制できる。また、湿度調節板１０に野菜ケース１１内に収納された野菜等が直接に触れることも抑制できる。このため、湿度調節板１０に触れた野菜等から直接に水分を湿度調節板１０が吸収して乾燥させてしまうことを抑制できる。

また、例えば冷気の吹出口４０が野菜室５の側面側に設けられている場合等においては、吹出口４０に近い収納室の側面に湿度調節板１０が配置されていてもよい。

図８に示す変形例では、図７に示す湿度調節板１０の配置の変形例に加えて、湿度調節板１０の形状の変形例を組み合わせている。この変形例の湿度調節板１０は、収納室の内側に突出した面の縁部が丸みを帯びた形状を有している。このような形状であれば、フルーツケース１２を手前に引き出した際に、野菜ケース１１内に収納されている食品に湿度調節板１０が引っかかることにより脱落する可能性が低くなる。

なお、図８の変形例に示す湿度調節板１０の形状は、湿度調節板１０の配置によらず適用することができる。ただし、野菜ケース１１内に収納されている食品の引っ掛かり防止の観点からは、野菜ケース１１に対して相対位置が変化するフルーツケース１２の底面１２２に湿度調節板１０が配置されている例が最も効果を奏する。

図９に示す変形例は、湿度調節板１０の引っ掛かりを防ぐための構成の他の変形例である。図９に示す変形例では、フルーツケース１２の底面１２２における湿度調節板１０の貼り付け部が窪んだ窪み形状になっている。貼り付け部の窪み深さは、湿度調節板１０の厚さよりも深いことが好ましい。また、貼り付け部の窪み形状は、薄肉部１４の構成を兼ねている。このような構成によれば、湿度調節板１０がフルーツケース１２の底面１２２から突出する量を抑えて引っ掛かりを防ぐことができる。

図１０に示す変形例では、収納室の正面の壁を構成する野菜ケース１１の正面１１５の壁の内側に湿度調節板１０を設置している。つまり、収納室の正面の壁を構成する野菜ケースの正面１１５の壁は、その一部が薄肉部１４であり、薄肉部１４以外の領域の少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１である。また、収納室の背面の壁を構成する野菜ケース１１の背面１１１の壁は、少なくとも一部が厚壁領域Ｒ１であってもよい。この構成において、冷気の吹出口４０が野菜室５の背面側に設けられている場合、収納室の背面、側面、底面及び天面の壁が正面の壁よりも冷却されることを抑制するため、均温構造は適用せずに収納室の正面、背面、側面、及び天面の壁の全領域を厚壁領域Ｒ１として、薄肉部１４より厚い壁にすることが好ましい。なお、冷気の吹出口４０が例えば、野菜室５の正面側に設置されている場合は、背面、側面、及び天面において厚い壁は不要である。

５－２．均温構造及び略密閉構造
本実施の形態に係る冷蔵庫１において、結露誘発構造と湿度調節板１０は必須の構成であるが、均温構造及び略密閉構造は必須の構成ではない。均温構造では、冷気の吹出口４０の配置に応じて、薄壁領域Ｒ２が厚壁領域Ｒ１よりも吹出口４０から遠い位置となるようにこれらの領域を設定すればよい。また、略密閉構造は、収納室に３０℃の水を５００ｍｌ入れてから２４時間後の水分減少率が２％以下となる密閉度となるように構成するのであれば、その実現方法に限定はない。

５－３．収納室
収納室は、野菜室５に配置された野菜ケース１１に限らない。すなわち、収納室は、冷蔵対象物を収納する冷蔵庫１の他の貯蔵室に配置された収納ケースでもよい。

１ 冷蔵庫、 ２ 冷蔵室、 ２ａ 冷蔵室扉、 ３ 切替室、 ３ａ 切替室収納ケース、 ４ 冷凍室、 ４ａ 冷凍室収納ケース、 ５ 野菜室、 ５ａ 野菜室扉、 ６ 風路、 ７送風ファン、 ８圧縮機、 ９ 冷却器、 １０ 湿度調節板、 １１ 野菜ケース、 １２ フルーツケース、 １３ 断熱部材、 １４ 薄肉部、 １５ 情報取得装置、 １６ ダンパ、 １７ ルーバ、 １８ 温度検知手段、 １９ 湿度検知手段、 ２０ 制御装置、 ２０ａ プロセッサ、 ２０ｂ メモリ、 ２１ 操作パネル、 ２１ａ 操作部、 ２１ｂ 報知部、 ２２ 食品情報検知手段、 ２３ 購入情報受信手段、 ３０ 断熱箱体、 ４０ 吹出口、 １１１ 背面、 １１２ 底面、 １１３ 右側面、 １１４ 左側面、 １１５ 正面、 １２１ 背面、 １２２ 底面、 １２３ 右側面、 １２４ 左側面

Claims (20)

1. 扉を閉じた状態のときに壁に囲まれており、冷蔵対象物を収納する収納室と、
   前記収納室の前記壁の外側へ冷気を供給可能な冷却手段と、
   前記収納室の前記壁の内側に接する湿度調節部材と、
   を備え、
   前記壁は、前記湿度調節部材に接する薄肉部と、前記薄肉部につながり、前記薄肉部よりも厚い厚壁領域とを有する冷蔵庫。
2. 前記壁は、前記厚壁領域よりも前記薄肉部から遠い位置にある薄壁領域を有し、
   前記薄壁領域は、前記厚壁領域よりも薄い請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記壁は、前記厚壁領域よりも前記冷気の吹出口から遠い位置にある薄壁領域を有し、
   前記薄壁領域は、前記厚壁領域よりも薄い請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 前記収納室の背面の前記壁と、前記収納室の正面の前記壁と、前記収納室の側面の前記壁と、前記収納室の底面の前記壁とを形成する第１ケースと、
   前記第１ケースの上方に配置される第２ケースと、
   を備え、
   前記第２ケースの底面の壁が前記収納室の天面の前記壁を形成する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記第１ケースと前記第２ケースとの隙間を塞ぐ封止部材を備える請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記扉を閉じた状態の前記収納室は、前記収納室内に３０℃の水を５００ｍｌ入れてから２４時間後の水の減少率が２％以下となる密閉度を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記湿度調節部材は、卵殻を主成分とした材料で作られている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記冷却手段は、前記冷気の風量を調節する風量調節手段と、前記冷気の風向を調節する風向調節手段とを有し、
   前記風量調節手段と前記風向調節手段とにより、前記薄肉部の温度を調節可能である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記収納室内の湿度を検知する湿度検知手段を備え、
   前記湿度に応じて、前記風量調節手段の動作と前記風向調節手段の動作とを制御する請求項８に記載の冷蔵庫。
10. 前記収納室に収納された食品の種類と重量との少なくとも一方を検知する食品情報検知手段を備え、
    前記食品の種類と重量との少なくとも一方に応じて、前記風量調節手段の動作と前記風向調節手段の動作とを制御する請求項８または請求項９に記載の冷蔵庫。
11. 前記収納室に収納される食品の購入情報を受信する購入情報受信手段を備え、
    前記購入情報に応じて、前記風量調節手段の動作と前記風向調節手段の動作とを制御する請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
12. 前記収納室の背面の前記壁の一部が前記薄肉部であり、
    前記収納室の前記背面の前記壁のうち、前記薄肉部以外の領域の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
13. 前記収納室の天面の前記壁の一部が前記薄肉部であり、
    前記収納室の前記天面の前記壁のうち、前記薄肉部以外の領域の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
14. 前記収納室の正面の前記壁の一部が前記薄肉部であり、
    前記収納室の前記正面の前記壁のうち、前記薄肉部以外の領域の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
15. 前記収納室の側面の前記壁の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
16. 前記収納室の天面の前記壁の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１２または請求項１４に記載の冷蔵庫。
17. 前記収納室の背面の前記壁の少なくとも一部が前記厚壁領域である請求項１３または請求項１４に記載の冷蔵庫。
18. 前記薄肉部が前記厚壁領域に一体につながっている請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
19. 前記湿度調節部材は、前記収納室の内側に突出した面の縁部が丸みを帯びた形状を有している請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
20. 前記収納室の内側において、前記薄肉部が前記厚壁領域の壁面から窪んだ形状を有している請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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