JP3563286B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野菜室の調湿を自律的に行う冷蔵庫の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭用の冷蔵庫においては、野菜等の青果物は専用の野菜室に保存される。一般に、野菜等の青果物は、高湿度の雰囲気下で保存されることにより、水分の蒸散作用が抑えられ、鮮度が保持される。このため、野菜室をほぼ密閉状態にすることにより、青果物から蒸散される水分で野菜室内が高湿度に保持されるようにしているが、逆に過湿状態になると野菜室内に結露が発生しやすい。
そこで、このような問題に対処すべく、特開平６−２６５２６１号や特開平５−３０２７８１号には、吸放湿特性を有する調湿部材を野菜室に設置し、野菜室内が過湿状態のとき、調湿部材が過剰な水分を吸湿して結露を防止し、野菜室内の湿度が低下状態のとき、吸湿した水分を放出して野菜室内を適度に調湿し、乾燥を防止する技術が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記公知例の前者では、調湿部材として、ポリアクリル酸塩系の高分子吸収体を使用している。この高分子吸収体は、吸湿速度が大きく、かつ保持できる水分量も大きいため、野菜室内が急激に過湿状態になったときに結露を防止できる能力に優れている。しかしながら、相対湿度に対する吸湿量の変化が緩やかなため、野菜室内の湿度が低下したときに放出できる水分量が十分ではなく、このため自律的な調湿を行うには性能が不十分であった。
【０００４】
また、後者では、調湿部材として、平均細孔径が約１５５オングストロームのシリカゲルからなる多孔質材料を使用する。細孔径が２０ないし２００オングストロームのいわゆるメソポアを有する多孔質材料は細孔径を均一に制御することにより、その細孔径で決まるある相対湿度で等温吸湿曲線（吸湿量対相対湿度曲線）が急峻に立ち上がるようになる。この細孔径と相対湿度の関係は、毛細管凝集理論で示されるが、この相対湿度に対する吸湿量の大きな変化を利用して、自律性調湿材料として用いることができる。しかしながら、上記後者では、例えば一度に多量の葉物野菜を野菜室内に入れた場合、野菜室内が急激に過湿状態となって吸湿容量を超えると、結露を防止することができないという欠点があった。
【０００５】
一方、特開平１０−２３８９３４号には、調湿部材に酸化分解触媒を加えて野菜や果物から発生するエチレンガスを酸化分解する技術が提案されている。しかしながら、このような技術では、調湿部材の割合が減少して調湿機能が低下することとなる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、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のできる冷蔵庫を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、野菜室内に吸放湿特性を有する調湿部材を設置したものにおいて、
調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料、吸放湿性有機材料微粒子、及び不織布を含み、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体をシート状、ハニカム状、又はコルゲート状の構造体に構成し、多孔質材料を結合剤を用いて調湿層とし、不織布と構造体とでサンドイッチしてシート状に形成したことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明においては、上記課題を達成するため、野菜室内に吸放湿特性を有する調湿部材を設置したものにおいて、
調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体、及び不織布を含み、多孔質材料を結合剤を用いて調湿層とし、不織布によりサンドイッチしてシート状に形成し、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布に担持させたことを特徴としている。
【０００９】
なお、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布の表面に担持させることができる。
また、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布に含浸又は含有させることができる。
また、調湿部材は、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を含む層を有すると良い。
【００１０】
また、調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料を樹脂製の結合剤と混合して調湿層を形成し、この調湿層と、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を所定形状に形成した構造体、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体が担持された不織布、又は吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を含む層のいずれか一つの層とを積層し、不織布によりサンドイッチしてシート状に形成することができる。
また、調湿部材を形成する材料のうちの一以上に、抗菌・防カビ剤を担持させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記課題を達成するため、野菜室に、高湿度領域で吸水量が急激に変化する親水性を有する調湿部材を設置したものにおいて、
調湿部材の表面の一部を、疎水性物質を吸着可能に加熱処理又は化学処理して疎水化したことを特徴としている。
なお、調湿部材の表面の一部に、触媒作用を有する貴金属を担持させることができる。
また、調湿部材をシート状に形成することができる。
さらに、調湿部材に加熱部材を設けることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は第１の実施形態を示すもので、１は調湿部材で、多孔質材料２を、アクリル樹脂製の結合剤を用いてポリエステルの不織布３と吸放湿性有機材料微粒子からなるシート状構造体４とでサンドイッチして形成する。
【００１４】
多孔質材料２は、平均細孔径１００オングストロームの多孔質シリカからなり、高湿度領域で吸水量が急激に変化する吸湿特性を有する。例えば、５℃、無風状態で、２４時間吸湿させたとき、相対湿度８０％雰囲気下で自重の１７％、相対湿度９５％下で自重の３２％に相当する水分を吸着し、相対湿度８０〜９５％の間で自重の１５％に相当する水分を吸放出することができる。細孔径と吸着できる水分量の関係は毛細管凝集理論で示されており、径が５０ないし１５０オングストローム程度の細孔を多くもつ材料が相対湿度８０％以上で吸着水分量が急激に変化するという特性を有する。
【００１５】
多孔質材料２としては、多孔質シリカに限らず、例えば、ゼオライト、珪藻土、アロフェン、アルミナシリカ、又はリン酸ジルコニウム等の多孔質材料であれば、平均細孔径を１００オングストロームとすることで同様の効果が得られる。
【００１６】
シート状構造体４を形成する吸放湿性有機材料微粒子としては、特開平８−２２５６１０号に記載されているような架橋アクリロニトリル系重合体を用いることができる。この重合体は、例えば、エマルジョンから紙を漉くようにしてシート状に形成することができる。
このシート状構造体４の吸湿特性は次の通りである。
５℃、無風状態で２４時間吸湿させたとき、相対湿度８０％雰囲気下で自重の２３％、相対湿度９５％雰囲気下で自重の３３％に相当する水分を吸着し、相対湿度８０〜９５％の間で自重の１０％に相当する水分を吸放出することができる。このようにシート状構造体４は、自律的な調湿性能、すなわち吸放出できる水分量が多孔質シリカに劣るが、吸湿速度が多孔質シリカよりも大きく、しかも、自重の２８０％の水分を保持することができるため、結露防止能力に優れている。
【００１７】
次に比較例について説明する。
多孔質材料２を、アクリル樹脂製の結合剤を用いて２枚のポリエステル不織布でサンドイッチして形成した調湿部材を、野菜室後部の冷気吹出し口近辺の壁面に設置した。設置面積は０．０５５ｍ^２、多孔質材料２の担持量は１００ｇ／ｍ^２（多孔質材料の正味の設置量は５．５ｇ）として、野菜室内にほうれん草を４束（約６００ｇ）入れたところ結露が発生した。
一方、本実施形態による調湿部材１を、図２に示すように、上記と同一条件で野菜室１０内に設置したところ、結露は発生しなかった。
なお、調質部材１の厚さは通常約１．６ｍｍであるから、冷蔵庫の有効容量を減少させることなく、野菜室や野菜室の蓋体の内面等に密接させて設置可能である。
【００１８】
上記では多孔質材料２をサンドイッチする一方の材料としてポリエステルからなる不織布３を使用するが、他の材料からなる不織布を使用することもできる。また、例えば、織布や高分子フィルム等のように、不織布以外の材料でも透湿性を有するものであれば適宜使用可能である。
また、調湿部材１の保護・強度の向上のため、その表面や周縁部をプラスチック材で被覆しても良い。さらに、上記では吸放湿性有機材料微粒子をシート状に形成したものを使用するが、これに限らず、ハニカム状やコルゲート状に形成して吸放湿特性の向上を図ることも可能である。
【００１９】
次に本実施形態の作用について説明する。
冷蔵庫に上記調湿部材１を設置することにより、野菜室内が過湿状態の場合は、多孔質材料２とシート状構造体４が過剰な水分を吸湿して結露を防止する。特に、野菜を収納した直後や収納量が多い場合等には、野菜から蒸散する水分量が多く、野菜室内が急激に過湿状態となるが、この場合にはシート状構造体４が速やかに過剰水分を吸湿して結露を防止する。
【００２０】
冷蔵庫内の冷気の循環により野菜室内の湿度が下がり始めると、多孔質材料２がそのときの相対湿度に応じた水分を徐々に放出して極端な湿度低下を防止して高湿度状態を保持させる。多孔質材料２は放出した分の水分をシート状構造体４から毛細管現象によって吸収・補充することができるので、長時間にわたって湿度低下を防止することが可能であり、このため野菜や果物を長期間新鮮に保存することが可能となる。
【００２１】
図３は第２の実施形態を示すもので、調湿部材５は、多孔質材料２を、アクリル樹脂製の結合剤を用いて２枚のポリエステルの不織布でサンドイッチして形成する。
２枚の不織布３のうち少なくとも一方は、吸放湿性有機材料微粒子を担持する。吸放湿性有機材料微粒子を担持する方法としては、エマルジョンに浸漬する方法、表面に塗布する方法、又は表面に印刷する方法等がある。
調湿部材５をこのように形成しても、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００２２】
本発明の第３の実施形態は、多孔質材料２を含む調湿層を、アクリル樹脂製の結合剤を用いて２枚のポリエステルの不織布でサンドイッチして調湿部材を形成する点で図３と同様であるが、図３のように吸放湿性有機材料微粒子を不織布に担持するのではなく、多孔質材料とともに調湿層に練り込んで調湿部材を形成する。調湿部材をこのように形成しても、第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。
吸放湿性有機材料微粒子を練り込む際には、吸放湿性有機材料微粒子自身を結合剤として用いることも可能である。なお、吸放湿性有機材料微粒子を調湿層に練り込んだ上で、さらに不織布にも吸放湿性有機材料微粒子を担持しても良い。また、吸放湿性有機材料微粒子を調湿層に練り込んだ上で、さらに第１の実施形態のように不織布と吸放湿性有機材料微粒子からなるシート状構造体とでサンドイッチしても良い。
【００２３】
図４は第４の実施形態を示すもので、調湿部材６は、吸放湿性有機材料微粒子を含む層７を２枚の不織布３でサンドイッチし、さらにその上に多孔質材料２を含む層と不織布を積層したものである。
第３の実施形態では、調湿層に吸放湿性有機材料微粒子を多孔質材料とともに練り込んで形成するが、本実施形態のように、多孔質材料２を含む層と、吸放湿性有機材料微粒子を含む層とを別々に形成しても同様の作用効果が得られる。
【００２４】
第５の実施形態の構成は、第１ないし第４の実施形態と同一であるが、本実施形態では調湿部材１、５、６等を形成するそれぞれの材料、例えば、多孔質材料２、不織布３、シート状構造体４、調湿層、吸放湿性有機材料微粒子を含む層７等のうち、いずれか１つ以上に抗菌・防カビ材を担持した点で第１ないし第４の実施形態と異なる。
抗菌・防カビ材の担持方法としては、不織布３又はシート状構造体４に含浸させるか、又はこれらの表面に印刷等の手段を用いて担持する方法や、調湿層や吸放湿性有機材料微粒子を含む層７に練り込む方法がある。
調湿部材は、高湿度雰囲気下では水分を含んだ状態にあるため、細菌やカビの温床となり、不衛生になり易いが、上記のように抗菌・防カビ材を担持することにより、細菌やカビの発生・繁殖を防止することができる。
【００２５】
次に請求項８に記載の発明に係る実施形態について説明する。
調湿部材に使用するメソポアシリカの表面は通常水酸基(Ｓｉ−ＯＨ)で覆われており親水性である。高湿度領域(相対湿度８０％以上)調湿用の平均細孔径１００オングストロームのメソポアシリカを４００℃で加熱処理することにより、その一部が脱水し、図５に示すようにＳｉ−Ｏ−Ｓｉに結合になり疎水性になる。
【００２６】
この処理したものを調湿部材の一部として使用することにより、従来吸着不能であった疎水性物質が吸着可能になる。例えば、エチレンに対する吸着特性をみたところ、１０ｐｐｍ濃度のエチレンが３ｐｐｍとなり、エチレン吸収効果がみられた。因みに、未処理の調湿部材は６ｐｐｍにしかならなかった。このときの調湿性能は相対湿度９５％〜８０％の間で自重の６１重量％を吸放出している。未処理のものは６４重量％であり、調湿性能には殆ど変化がない。
なお、この疎水化処理は加熱処理だけでなく、化学的に処理することも可能である。
【００２９】
次に請求項９記載の発明に係る実施形態について説明する。
調湿部材に使用するメソポアシリカは疎水性の物質を吸着しないことが上述の通りであるので、上記のようにして疎水化処理したものや、アミノ基処理をしたものに貴金属を担持することにより、疎水性物質や臭気物質を吸着しやすくなり、これらの物質を触媒反応により分解することができる。高湿度領域調湿用の平均細孔径１００オングストロームのメソポアシリカにこの処理をしたものの、調湿性能も未処理のものと変わりがなかった。
【００３０】
次に請求項１０記載の発明に係る実施形態について説明する。
上記のようにして疎水性物質や臭気物質を吸着しやすくさせた調湿脱臭部材１１と結合材１２としてのアクリル樹脂とを４：１で混合したものを図６に示すように不織布１３で挟み込んでシート化する。このシート化したものの吸湿性能や脱臭性能はシート化しない平均粒子径１２μmの粉体のそれと変わりがなかった。結合材としては、アクリル樹脂のほかにポリエステル樹脂、あるいはシリコーン樹脂等を使用することができる。また、不織布としては、ガス透過性のある織布や高分子フィルムを使用することが可能である。
【００３１】
次に請求項１１記載の発明に係る実施形態について説明する。
疎水性物質や臭気物質を吸着しやすくさせた調湿脱臭部材に貴金属を担持させた面状シートの裏面に、図７に示すようにヒータ１４を貼付して加熱可能にすることにより、エチレンや臭気の分解速度を促進する。面状ヒータとしては、ポリエステルフィルムに、カーボン粒子にバインダ樹脂を混合したカーボンインクを印刷し、さらにその両端に銀電極を印刷してカバーコーティングやラミネートで絶縁したものを使用する。なお、この面状ヒータの表面に直接調湿脱臭材をコーティングすることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように請求項１ないし７記載の発明によれば、所定範囲の細孔径を有する多孔質材料と吸放湿性有機材料微粒子を組み合わせて調湿部材を形成することで、前者の自律的調湿能力と後者の結露防止能力とのそれぞれの長所を生かしつつ、双方の欠点を補完しあうことが可能で、この結果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ができるという効果がある。
また、調湿部材をシート状に形成するので、野菜室や蓋体の内面に密接させて設置可能である。したがって、野菜室の有効容積を減少させることなく、野菜室を効果的に調湿できる。
【００３３】
また、請求項８記載の発明によれば、親水性を有する調湿部材の一部を疎水化したので、親水性物質と疎水性物質の双方を吸着でき、このため、あらゆる臭気物質に対して脱臭効果が得られる。
【００３４】
また、請求項９記載の発明によれば、調湿部材表面の一部に、触媒作用を有する貴金属を担持させたので、あらゆる臭気物質をより吸着しやすくなるとともに、それを酸化分解可能である。よって、半永久的にエチレンカットや脱臭が行える。
【００３５】
さらに、請求項１０記載の発明によれば、調湿部材をシート状に形成したので、雰囲気ガスの接触面積が大になり、調湿や脱臭やエチレンカットの効率がより向上するとともに、野菜室内面への設置が容易になる。
さらにまた、請求項１１記載の発明によれば、調湿部材に、これを加熱可能な加熱部材を設けたので、加熱により触媒が活性化し、脱臭やエチレンカットの効率が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷蔵庫に使用する調湿部材の第１実施形態を示す断面説明図である。
【図２】同じく、野菜室内での設置状態を示す斜視説明図である。
【図３】同じく、第２の実施形態を示す断面説明図である。
【図４】同じく、第４の実施形態を示す断面説明図である。
【図５】請求項８記載の発明に係るメソポアシリカ表面の処理前後の状態を示す説明図である。
【図６】請求項１０記載の発明に係る調湿部材のシート状態を示す断面説明図である。
【図７】請求項１１記載の発明に係る調湿部材に面状ヒータを貼付けた状態を示す断面説明図である。

Claims (11)

1. 野菜室内に吸放湿特性を有する調湿部材を設置した冷蔵庫において、
   調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料、吸放湿性有機材料微粒子、及び不織布を含み、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体をシート状、ハニカム状、又はコルゲート状の構造体に構成し、多孔質材料を結合剤を用いて調湿層とし、不織布と構造体とでサンドイッチしてシート状に形成したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 野菜室内に吸放湿特性を有する調湿部材を設置した冷蔵庫において、
   調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体、及び不織布を含み、多孔質材料を結合剤を用いて調湿層とし、不織布によりサンドイッチしてシート状に形成し、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布に担持させたことを特徴とする冷蔵庫。
3. 吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布の表面に担持させた請求項２記載の冷蔵庫。
4. 吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を不織布に含浸又は含有させた請求項２記載の冷蔵庫。
5. 調湿部材は、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を含む層を有する請求項２、３、又は４記載の冷蔵庫。
6. 調湿部材は、細孔径が５０ないし１５０オングストローム、かつ平均細孔径１００オングストロームの多孔質材料を樹脂製の結合剤と混合して調湿層を形成し、この調湿層と、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を所定形状に形成した構造体、吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体が担持された不織布、又は吸放湿性有機材料微粒子である架橋アクリロニトリル系重合体を含む層のいずれか一つの層とを積層し、不織布によりサンドイッチしてシート状に形成した請求項２ないし５いずれかに記載の冷蔵庫。
7. 調湿部材を形成する材料のうちの一以上に、抗菌・防カビ剤を担持させた請求項２ないし６いずれかに記載の冷蔵庫。
8. 野菜室に、高湿度領域で吸水量が急激に変化する親水性を有する調湿部材を設置した冷蔵庫において、
   調湿部材の表面の一部を、疎水性物質を吸着可能に加熱処理又は化学処理して疎水化したことを特徴とする冷蔵庫。
9. 調湿部材の表面の一部に、触媒作用を有する貴金属を担持させた請求項８記載の冷蔵庫。
10. 調湿部材をシート状に形成した請求項８記載の冷蔵庫。
11. 調湿部材に加熱部材を設けた請求項９又は１０記載の冷蔵庫。

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