JP5233180B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、超音波振動により液体を霧化する超音波霧化装置を具備し、霧化した水分を、野菜等を貯蔵する貯蔵室の空間に供給する構成を具備した冷蔵庫に関するものである。

近年、例えば冷蔵庫においては、冷蔵庫内の特に野菜容器内に霧化した水分を供給して、野菜の鮮度保存を長くする技術が提案されている。

従来の霧化の方法としては、超音波霧化方式（例えば、特許文献１参照）や静電霧化方式等が知られている。

図７は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の超音波発信器を具備した霧化装置の断面図を示すものである。

図７に示すように、冷蔵室と野菜室とを仕切る仕切板１０１には、第一の孔１０２が開いており、冷蔵室からの冷気が第一の孔１０２を通して野菜室に流入する。野菜容器蓋１０３には、第二の孔１０４が設けられており、この第二の孔１０４には、吸水材１０５およびこの吸水材１０５と接して配置された超音波加湿手段１０６を設け、霧化した液体が排出経路１０７を通って野菜室内に噴霧される。

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。

吸水材１０５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、野菜室に流れる空気中の液体は、吸水材１０５によって吸着される。

そして野菜室を吸水材１０５に含まれる液体を噴霧する場合には、超音波加湿手段１０６を駆動する。これにより、吸水材１０５中の液体が霧化し、霧化した液体が排出経路１０７を経由して野菜室内に噴霧される。
特開２００４−１２５１７９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、液体が霧化した状態では、数十μｍの微細ミストが排水経路内を通ることにより、微細ミストが凝集して、数百μｍの大きさとなり、排水口（図示せず）から噴霧するミストが大粒となり、到達距離や拡散範囲の飛翔効果が低下するという課題を有していた。

加えて、上記従来の構成では、冷蔵庫が設置される状態において、設置面の傾きに伴う超音波加湿手段１０６の傾きについては、考慮されていなかった。

よって、特に超音波加湿手段１０６が垂直面である側壁や背面壁に設置される場合には、冷蔵庫の設置状態によって超音波加湿手段１０６が傾くとその到達距離や飛散範囲が所望の条件と異なるものになるという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫が設置状態で傾きが発生した場合でも、噴霧されるミストが貯蔵室全域に拡散する到達距離および拡散範囲を確保することで所望の噴霧効果が得られ、貯蔵室に適した霧化の発生を可能とすることを目的とするものである。

上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、貯蔵室を有する断熱箱体は、液体を霧化状態で供給する霧化装置を有し、前記霧化装置は、液体を貯留する液体保持容器を備えた貯留部と、霧を発生させるホーン部と、前記ホーン部の振動源となる圧電素子部と、前記圧電素子部の電源入力部となる電極部と、前記液体の液面を維持する液位維持手段と、ホーン部の側面と平行に延出するガイド部とを備え、前記ホーン部は垂直面に設置されるとともに前記ホーン部中心軸の前記ホーン部の先端部側が水平面に対して仰角の角度αを有し、前記ホーン部の先端部を液体保持容器に貯留された液体の液面に近接させた状
態で、前記ホーン部の先端面において約１／３から１／２の面積比で前記液体が表面張力により前記ホーン部に付着することによって霧を発生させるものである。

これによって、ホーン部の先端部の方向が低くなる傾きで冷蔵庫が設置されたとしても、ホーン部の中心軸が下方向に傾斜することを防止するので、ミストが下方に向かって集中的に噴霧されることを防ぎ、より到達距離が長く拡散範囲が広い噴霧範囲を得ることができる。

また、冷蔵庫の設置の傾きによってホーン部の中心軸が下方向に傾斜した場合には、先端部へ供給された液体が重力によって落下しやすく霧化不良が発生するという懸念があるが、本発明ではホーン部の中心軸が下方向に傾斜することを防止するので、霧化不良を防いでより安定した噴霧量のミストを発生させることができる。

本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫が設置状態で傾きが発生した場合でも、噴霧されるミストが貯蔵室全域に拡散する到達距離や拡散範囲等を確保できるので、所望の噴霧効果が得られ、貯蔵室に適した霧化の発生を可能とするので、霧化装置を備えた冷蔵庫の品質および信頼性をより向上させることが可能となる。

請求項１に記載の発明は、貯蔵室を有する断熱箱体は、液体を霧化状態で供給する霧化装置を有し、前記霧化装置は、液体を貯留する液体保持容器を備えた貯留部と、霧を発生させるホーン部と、前記ホーン部の振動源となる圧電素子部と、前記圧電素子部の電源入力部となる電極部と、前記液体の液面を維持する液位維持手段と、ホーン部の側面と平行に延出するガイド部とを備え、前記ホーン部は垂直面に設置されるとともに前記ホーン部中心軸の前記ホーン部の先端部側が水平面に対して仰角の角度αを有し、前記ホーン部の先端部を液体保持容器に貯留された液体の液面に近接させた状態で、前記ホーン部の先端面において約１／３から１／２の面積比で前記液体が表面張力により前記ホーン部に付着することによって霧を発生させるものである。

これによって、ホーン部の先端部側の方向が低くなる傾きで冷蔵庫が設置されたとしても、ホーン部の中心軸が下方向に傾斜することを防止するので、ミストが下方に向かって集中的に噴霧されることを防ぎ、より到達距離が長く拡散範囲が広い噴霧範囲を得ることができることで、より冷蔵庫の品質を向上させることが可能となる。

また、冷蔵庫の設置の傾きによってホーン部の中心軸が下方向に傾斜した場合には、先端部へ供給された液体が重力によって落下しやすく霧化不良が発生するという懸念があるが、本発明ではホーン部の中心軸が下方向に傾斜することを防止するので、霧化不良を防いでより安定した噴霧量のミストを発生させることができることで、より冷蔵庫の信頼性を向上させることが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、貯留部に備えられた液体保持容器に、所定角度傾斜した取付け面を形成し、前記取付け面にホーン部を固定することで、前記ホーン部が水平面に対して角度α傾斜するものである。

これによって、霧化装置を、予め設定された角度に傾斜している取付け面に取付けることにより、ホーン部が水平面に対して角度αを有するように位置決めを行うことが可能となり、作業性がよいとともに、量産仕様において取付け状態が安定し、品質を確保することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明に加え、貯留部に備えられた液体保持容器に、ホーン部を取付けた後、前記液体保持容器を断熱箱体へと取付けるものである。

これによって、霧化装置を、予め設定された角度に傾斜している取付け面に取付けることにより、ホーン部が水平面に対して角度αを有するように位置決めを行った上で、設定固定が行えるため、作業性がよいとともに、量産仕様において取付け状態が安定し、品質を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を、冷蔵庫を家庭等で用いられる冷蔵庫を例にし、また霧化に用いる液体を水とした場合について、図面を参照しながら説明する。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における冷蔵庫を断面した側面図である。図２は、同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室を断面した側面図である。図３は、同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室に設けた霧化装置の要部正面図、図４は、図２のＡ−Ａ線による霧化装置の断面正面図である。図５は、同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室に設けた霧化部の側面からの断面図である。

まず、図１を主体に冷蔵庫の主要な構成について説明する。冷蔵庫８は、断熱箱体９と、この断熱箱体９の内部を複数の貯蔵室に区画する仕切り壁１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、区画された貯蔵室を密閉空間にするための扉１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを主要構成としている。区画された各貯蔵室は、上から順に冷蔵室１２、切替室１３、野菜室１５、冷凍室１４の配列となっており、各室はそれぞれ異なる温度の貯蔵空間になっている。

また、冷蔵庫８の各室を異なる温度に維持するための冷却手段として、圧縮機１６、凝縮器（図示せず）、および膨張弁やキャピラリチューブ等で構成される減圧装置（図示せず）、蒸発器１７、そして各構成部品を連結する配管、冷媒等で構成される冷凍サイクルが設けられている。

さらに冷蔵庫８の内部には、蒸発器１７で生成された低温空気を、各貯蔵室空間に搬送し、該貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１７に回収するための風路１８が設けられており、この風路１８は、隔壁１９により各貯蔵室と断熱されている。

ここで、野菜室１５は、長時間扉１１ｃの開閉がなければ湿度約８０％Ｒ．Ｈ以上（食品収納時）、一般的な温度（例えば、４〜６℃）の状態に維持されている。

次に、図２、図３、図４および図５を用いて野菜室１５および霧化部（霧化装置）２１について説明する。

野菜室１５の中には、噴霧手段である霧化部２１と、この霧化部２１に水を供給するための水回収部２０が設けられている。

霧化部２１は、ホーン部２２、電極部２４ａ、圧電素子部２３、電極部２４ｂで構成されたランジュバン型超音波振動子を用いている。そして、ホーン部２２は、例えば、円柱状の基材を切削加工することにより、あるいは型等を用いた焼結加工等により、底面部２２ａが大径（断面積大）であり、その底面部２２ａから先端部２２ｂに向けて断面積が小さい状態で延びる形状に加工されている。先端部２２ｂは、本実施の形態１においては図３、図４に示す如く断面が矩形に形成されている。この形状は、矩形に限るものではなく、断面が円の形状であってもよい。

先端部２２ｂと底面部２２ａにおける断面積比は約１／５以下が好ましい。そして、特に先端部２２ｂの側面形状は、圧電素子部２３の周波数に大きく影響するため、霧化部２１を構成する配列も、前面（手前）側よりホーン部２２、電極部２４ａ、圧電素子部２３、電極部２４ｂの順に配列され、各接続間をエポキシやシリコン系の接着剤で接着固定し、一体化された構成となっている。その結果、圧電素子２２で発生する振動を、ホーン部２２の先端面が最大振幅となるように増幅される構成となっている。

霧化部２１は、野菜室１５内に取付けるための取付け部２５を有する液体保持容器である水溜め部３０を具備している。この水溜め部３０である液体保持容器は、上部が開口した箱状に形成されており、取付け部２５と対向する壁面３０ａには、貫通穴からなる噴霧口３１が設けられている。噴霧口３１は、貫通穴に限るものではなく、切欠きより形成することもできるが、かかる場合は、切欠きの上端を塞ぐ部材を設けることが好ましい。

霧化部２１は、図５に示す如く、取付け部２５に設けられ、かつ底面部２２ａより小径の貫通穴２５ａにホーン部２２を貫通させ、底面部２２ａを、Ｏリング等のシール性と吸振性を有する緩衝部材２５ｂを介して貫通穴２５ａの周縁に取付けている。

霧化部２１の取付け部２５への具体的な取付け手段は、接着あるいは緩衝材を介しての押さえ具による取付け等、周知の構成を用いることができる。

また、霧化部２１は、野菜室１５内が多湿環境にある関係上、取付け部２５の外側に露出している部分は、湿気および水分を吸収しにくい吸湿性の低い素材であるシリコン樹脂やエポキシ樹脂、アクリル樹脂等でコーティング２１ａがされており、吸湿による材料劣化を防いでいる。この外側に露出している部分とは、例えば図５に示すようにホーン部２２の底面部２２ａや、圧電素子部２３、電極部２４ａ，２４ｂ、電気接続部２４ｃ，２４ｄや接着剤２３ａなどである。本実施の形態では、これらのすべてをコーティングしているが、必要な効果に応じた箇所のみをコーティングするという選択もできる。

例えば、特に野菜室１５内等の多湿環境に設置し、さらに一般的に長期間に渡る連続使用が前提とされるために、接着剤２３ａの部分が水分を吸収することで劣化が発生するという課題があるため、接着剤が外側に露出している部分をコーティングする必要がある。この場合には、水分を吸収しにくい吸湿性の低い素材を選ぶことが望ましいが、特に振動が発生するホーン部２２や圧電素子部２３等を接着している部分の接着剤に関しては、あまり剛性が大きいと、疲労破壊等の劣化が発生する可能性があるため、吸振作用を有する柔軟性に富んだ素材である例えばシリコン樹脂を主成分とするものでコーティングした上で、その表面にさらに水分を吸収しにくい吸湿性の低い素材であるアクリル樹脂等でコーティングを行うことも効果的である。また、この際には吸振作用がありかつ吸湿性の低い素材でコーティングを行うとより望ましい。

また、電極部２４ａ，２４ｂについては、半田や圧着等で接続された結合部を有するので、その結合部の錆防止や電食などの化学反応等による劣化を防ぐことが課題となるため、特に水分を吸収しにくい吸湿性の低い素材を選ぶことが望ましい。このように電極部２４ａ、電極部２４ｂと電気接続された電気接続部２４ｃ、電気接続部２４ｄにコーティング２１ａを行うことで、半田や圧着等で接続された結合部の錆防止や電食などの化学反応等による劣化を防ぎ、電気接続部２４ｃ、電気接続部２４ｂの断線、その他金属部との接触による短絡等も防ぐことができる。

また、ホーン部２２は、圧電素子部２３で発生した超音波振動を良好に伝達する材料が好ましく、例えばアルミニウム、チタン、ステンレス等の金属が好ましい。さらに、ホーン部２２は圧電素子の振幅で発生する熱エネルギーが伝達してくるので、この熱エネルギーを放熱できるような熱伝導性の良好な素材が望ましく、こういった素材で形成することによって、圧電素子部２３の温度上昇を抑制・拡散することができ、圧電素子１３のヒートアップによる故障等の不具合の発生を防止することができる。このような熱伝導性の良い素材としてはアルミニウム、チタン、ステンレス等の金属が望ましい。

また、ホーン部２２には圧電素子部２３からの振動が伝達するので、ホーン部２２の重量が重いと、ホーン部２２の底面部２２ａの受ける振動エネルギーが大きくなり、底面部２２ａにコーティングを行った場合には、そのコーティングが繰り返し受ける振動によりはがれやすくなるという課題があるので、ホーン部２２はより軽量部材の選択がよく、例えば、アルミニウムを主成分とする材料を選択することが好ましいが、冷蔵庫においては、ホーン部２２の先端面２２Ｆの振動エネルギーによる磨耗を抑制するために、耐摩耗性のある材料、例えば、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、このホーン部は振動を良好に伝達する材料で形成するとともに、ホーン部２２の底面部２２ａに行うコーティングとしては、振動を吸収する防振作用のある材料で形成することで望ましい。このように、ホーン部を良振動伝達部材で形成することで、振動エネルギーのロスを低減し、より省エネルギーで霧化を行った上で、冷蔵庫本体への取り付け部分の近傍である底面部２２ａ側においては防振部材を施すことで、取り付け部への振動伝達を低減し、冷蔵庫の信頼性をさらに向上させることが可能となる。

なお、樹脂等でのコーティング２１ａに限らず、吸湿性の低い素材によって水分が内部へ侵入しにくい防水材料、例えば撥水性のある部材で覆われている、または撥水処理をすれば同様の機能を果たすことができる。

また、取付け部２５の外側に露出している部分を囲うカバー（図示せず）等で密閉構造をとることで、同様の効果が可能である。

なお、本実施の形態では、ホーン部２２の先端部への水の供給方法は、水溜め部３０に保持された水にホーン部２２の先端部を近接させて表面張力により供給しているが、上記のようなコーティング方法については本実施の水の供給方法に関らず適用することが可能であり、同様の効果を奏するものである。さらに、冷蔵庫への適用に限らず周囲が低温環境にさらされることで結露の問題が発生しやすい冷凍空調機器である例えばエアコン等にも適用できることは言うまでもない。

ホーン部２２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好ましい。特に、軽量で加工が比較的容易であり、熱伝導性が高く、超音波伝達時における振幅の増幅性能等の点からすると、アルミニウムを主成分とする材料を選択することが好ましい。また、長寿命化の観点からで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。これらの材質は、加工の点を含め、選択することができる。

さらに、図５に示す如く、霧化部２１は取付け部２５とともに水平面に対して所定角度α傾斜した状態で野菜室１５内に配置されている。この傾斜は、ホーン部２２の先端面（先端部２２ｂの最先端）２２Ｆから飛散（噴射）される霧の到達距離および／または拡散範囲を確保するためのもので、本実施の形態１においては、水面（水平面）ＷＦを基点にホーン部２２の中心軸Ｘが約１５°の仰角に設定しているが、この角度αは、野菜室１５の高さ寸法、奥行寸法等に応じて任意に設定することができる。

また、取付け部２５は貯留部３０に備えられた液体保持容器の底面部２２ａから液面方向に対して直角に延出しており、底面部２２ａより小径の貫通穴２５ａ周縁には、ホーン部２２の中心軸Ｘを所定角度α（約１５°）傾斜させるための取付け面である凸部３３が形成されている。この凸部３３は、その表面が取付け部２５の表面に対して所定角度α（約１５°）の傾斜面に形成されており、したがって、ホーン部２２は、その底面部２２ａをＯリング等のシール性と吸振性を有する緩衝部材２５ｂを介して凸部３３に押し当てることにより、所定角度αを維持した状態で取付けることができる。凸部３３の高さは約１〜２ｍｍに設定しているが、この凸部３３の高さは、野菜室１５の高さ寸法、奥行寸法等に応じて任意に設定することができ、その高さを変更することにより、ホーン部２２の液面ＷＦに対する中心軸Ｘ角度αも変更される。

このとき、ホーン部２２は液体保持容器の垂直面である取付け部２５に取付けられた後、断熱箱体に取付けられる。

また、取付け部２５には、図４に示す如くホーン部２２の側面と平行に延出するガイド部（側面板部）３２が設けられている。このガイド部３２は、図４に示す如くホーン部２２を挟む位置で、かつホーン部２２を軸に左右対称位置に設けられており、本実施の形態１においては、ホーン部２２より約１．５〜２．５ｍｍ離れて位置している。ガイド部３２は、水溜め部３０の底面、あるいは取付け部２５と水溜め部３０の双方に設けることもでき、また左右のいずれか一方にのみ設ける構成としてもよい。

次に、霧化部２１の水溜め部３０へ霧化のための水を供給する構成について説明する。

図２において、水回収部２０は、仕切り壁１０ｂの底部（野菜室１５の上部）に設置され、アルミやステンレス等の高熱伝導性金属もしくは高熱伝導性と耐熱性を有する樹脂で構成された冷却板２６と、冷却板２６の一面に熱伝導可能に設けられた、例えばニクロム線等で構成された加熱ヒータや面状発熱体、ＰＴＣヒータ等の加熱手段２７と、冷却板２６の温度を調整するための冷却板温度検知手段２８と、冷却板２６を所定間隔介して覆う如く、手前から奥行に延びる水回収カバー２９を具備している。

水回収カバー２９は、主に冷却板２６に結露した水分（水滴）を受ける流路部２９ａと、霧化部２１の水溜め３０の上方に設けた供給部２９ｂと、流路部２９ａへ水を注ぐための注水口２９ｃを具備し、流路部２９ａは、供給部２９ｂへ水が流れるように若干傾斜している。換言すると、水回収部２０は、本発明の液体供給手段に相当し、冷却板２６は、冷却手段に相当する。

また、冷却板温度検知手段２８は、加熱手段２７の通電率を決定するための温度を検出するものである。

さらに、霧化部２１の取付け部２５は、野菜室１５の内壁に取付けることもできるが、本実施の形態１においては、水回収カバー２９に、ネジ止め等の適宜手段にて取付けている。したがって、水溜め部３０は、供給部２９ｂとの位置関係等が精度よく保たれ、位置ずれ等に起因して、供給部２９ｂの水が野菜室１５内に滴下することも抑制できる。

次に、図３、図４、図５を主体に霧化部２１による霧化作用について説明する。

水溜め部３０に水を注ぎ続けることにより、水位ＷＦが上昇し、やがて噴霧口３１から溢れ出す。必要であれば、水溜め部３０の下方に、溢れた水を受ける受け皿（図５の破線）３５を設けることもできる。そして、その時点で注水を停止すると、水は表面張力が作用する時点で噴霧口３１の底辺からＹで示す分若干盛り上がり、その状態で水位ＷＦが維持される。換言すると、噴霧口３１の下端部は、所定の水位を維持する水位維持手段（液位維持手段）の機能を果たしている。

この状態において、霧化部２１は、そのホーン部２２の先端面２２Ｆにおいて約１／３から１／２の面積比で水が表面張力作用によって付着する如く、高さおよび角度αが設定されている。

さらに詳述すると、ホーン部２２の先端面２２Ｆへの水の付着は、噴霧口３１での表面張力作用に加えて、ガイド部３２とホーン部２２（先端部２２ｂ）の側面の間に発生する表面張力作用によるものである。

すなわち、図４に示す如く、ガイド部３２とホーン部２２の間隔を約１．５〜２．５ｍｍと狭く設定することにより、特にホーン部２２の先端部２２ｂには表面張力が生じやすく、その作用によって水の先端部２２ｂへの付着が積極的に行われる。換言すれば、ガイド部３２は、水溜め部３０における水のホーン部２２への付着を助成する、所謂表面張力補助部材としての機能を果たすものである。

この状態で、霧化部２１（超音波振動子）を高速で振動させることにより、先端２２Ｆに付着した水が数μｍから数十μｍの粒子径となって霧化され、図５における矢印Ｘ１、Ｘ２で示す如く前方へ噴出（飛散）される。

また、先端２２Ｆから噴出される霧は、矢印Ｘ１、Ｘ２で示すように広範囲に亘るものであるが、その一部は、噴霧口３１の周囲の壁によって遮られ、その結果、噴霧口３１を通過する霧だけが野菜室１５内における所定距離に到達する。これは、噴霧方向を規制してその方向を特定することに加えて、ホーン部２２の中心から離れて飛散する霧は比較的粒子径が大きいこともあって、粒子径が大きい霧の野菜室１５内への噴霧を抑制することを主な目的としている。換言すると、噴霧口３１を具備する壁面３０ａは、下方に噴霧された比較的重く大粒が多く含まれるミストを野菜室１５内へ噴霧しない噴霧量調整手段の機能を果たしている。

したがって、野菜室１５内へは、比較的小さな粒子径にまとまった質の霧が噴霧されることになるが、噴霧口３１の寸法を適宜設定することにより、霧の質を維持しながら野菜室１５の広さ（幅寸法）等に応じた噴霧が可能となる。

そして、噴霧口３１の周囲の壁によって遮られた霧は、その壁面３０ａに付着し、後続する霧によって水滴に成長して水溜め部３０へ戻り、再び霧化に供される。

上述の霧化部２１による霧化作用によって水溜め部３０へは適宜水が補給されているが、仮に水位ＷＦ変動し、低下すると、表面張力作用によってホーン部２２の先端面２２Ｆへの水の付着が行われなくなり、霧化作用が停止してしまう。

家庭用の冷蔵庫においては、設置状態が水平面とは限らず、冷蔵庫の設置場所の傾きや転倒防止器具等による傾きも発生する可能性があるが、冷蔵庫の設置条件として、水平面に対して±３°以内の傾きで設置するという基準が設けられており、冷蔵庫の設置条件による傾きは最大でも３°であるといえる。

上記のように、設置状態において傾きが発生した場合で、特に、ホーン部２２の先端部２２ｂ側の方向が低くなる傾きで冷蔵庫が設置されたとしても、ホーン部２２の中心軸Ｘの先端部２２ｂ側が下方向に傾斜することを防止するので、ミストが下方に向かって集中的に噴霧されることを防ぎ、より到達距離が長く拡散範囲が広い噴霧範囲を得ることができることで、より冷蔵庫の品質を向上させることが可能となる。

また、冷蔵庫の設置の傾きによってホーンの中心軸Ｘが下方向に傾斜した場合には、先端部へ供給された液体が重力によって落下しやすく霧化不良が発生するという懸念があるが、本発明ではホーンの中心軸Ｘが下方向に傾斜することを防止するので、霧化不良を防いでより安定した噴霧量のミストを発生させることができることで、より冷蔵庫の信頼性を向上させることが可能となる。

上記のような冷蔵庫の傾きに伴う霧化不良は、先端部２２ｂへの液体の供給方法に限定されず、発生してくる課題であるが、本実施の形態のようにホーン部２２の先端部２２ｂを液体保持容器に貯留された液体の液面に近接させるとともに、ホーン部２２への液体の供給はホーン部２２の先端部２２ｂの少なくとも一部に貯留部の液体が表面張力により付着することによって行う場合には、さらに次のような課題も発生する。

本実施の形態のような液体の供給方法の場合には、冷蔵庫が水平ではなく傾きを有して設置された場合には、水平面の変化に伴って、貯留される液体の液面も変化し、特にホーン部２２の先端部２２ｂ側が低くなるような角度で設置された場合には、先端部２２ｂと液面との距離が増大し、その距離が貯留される液体の表面張力が及ばない範囲になる場合がある。こういった場合には、ホーン部２２の先端部２２ｂに液体が供給されず霧化不良が発生してしまうといった課題があった。これに対して、本発明ではホーンの先端側の方向が低くなる傾きで冷蔵庫が設置されたとしても、ホーン部２２の中心軸Ｘの先端部２２ｂ側が下方向に傾斜することを防止するので、霧化不良を防いでより安定した噴霧量のミストを発生させることができることで、より冷蔵庫の信頼性を向上させることが可能となる。

本実施の形態１においては、継続した水の補給として、水回収部２０において、冷却板２６から結露回収された水を水溜め部３０へ供給するようにしている。

また、冷却板２６での結露回収が不十分である場合は、注水口２９ｃから水を補給し、所定の水位ＷＦを維持させることができる。

次に、上記霧化部２１を用いた野菜室１５内の保湿について説明する。

図２において、野菜室１５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いる。そして、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、霧化部２１を一定間隔、例えば１分間ＯＮ、９分間ＯＦＦのようなインターバルで駆動し、霧化発生の量を調整することにより、野菜室１５内へ適量の霧（ミスト）を供給することができ、庫内をすばやく加湿することができる。

例えば、冷蔵庫の野菜室１５は、庫内温度が略３℃〜５℃に維持され、また庫内湿度は８０％程度に維持されるのが一般的である。そのときの露点温度は１．８℃以下であり、この温度以下であれば、野菜室１５内の水蒸気は凝縮し、液体（水粒）となる。

換言すると、本実施の形態１の場合であれば、冷却板２６の表面温度を露点温度以下にすることにより、冷却板２６表面で庫内の水蒸気が結露し、水滴を得ることができる。具体的には、冷却板２６に設置されている冷却板温度検知手段２８によって表面の温度状態を把握し、予め演算された露点温度以下になるように加熱ヒータ２４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、空気中の液体を冷却板２６に結露させればよい。特に、ここでは図示しないが庫内に庫内温度検知手段（図示せず）や庫内湿度検知手段（図示せず）等を設けた構成であれば、演算により厳密に露点温度を、その庫内環境の変化に応じて割り出すことができる。また、仮に冷却板２６の表面で氷や霜となった場合でも、加熱ヒータ２４によって冷却板２６の表面温度を融解温度まで上昇させることができるため、適度に液体を回収することができる。

以上のようにして、野菜室１５内の余分な水蒸気を冷却板２６に結露させ、その結露を成長させて水滴とし、滴下する水を水回収カバー２９で受け、供給部２９ｂより霧化部２１の水溜め部３０に供給する。

その結果、水溜め部３０の水位ＷＦが維持され、ガイド部３２とホーン部２２との間に表面張力が形成され、その作用によってホーン部２２の先端面２２Ｆに液体が供給される。

この状態で高圧・発振回路により高電圧（例えば３００〜４００Ｖ）を所定の周波数（例えば８０ｋ〜２１０ｋＨｚ）で発振させて電極部２４ａ、電極部２４ｂに印加すると、圧電素子部２３は振動を起こし、ホーン部２２の先端面２２Ｆに付着した水を霧化し、噴霧口３１を通過させて野菜室１５内を高湿化する。

以上のように、本実施の形態１においては、表面張力作用でホーン部２２の先端面へ液体を付着させて、ホーン部２２の先端面２２Ｆから直接水を霧化させることで、霧化した水を搬送する搬送経路を削減でき、また、搬送経路内で一部が凝集し、大粒になって貯蔵室（野菜室１５）内に水が溜まることなく、微細化したミストを貯蔵室（野菜室１５）全域に噴霧し、最適な保湿維持機能を確保することができる。

さらに、霧化部２１におけるガイド部３２は、ホーン部２２で生成される霧の噴射方向を阻害しないため、噴射される霧の到達距離も確保でき、また、噴霧口３１の形状等の設定と組み合わせることにより、野菜室１５の容積等に応じた噴霧効果（到達距離、噴霧範囲等）が期待できるものである。

また、液体の表面張力作用を利用したホーン部２２の先端面２２Ｆへの付着を、ホーン部２２の先端から発生した霧を前方上斜め方向へ傾けて噴出を行うことができ、噴出された霧の噴霧効果（到達距離、噴霧範囲等）を確保することができる。

（実施の形態２）
図６は、本実施の形態２における冷蔵庫の野菜室に設けた霧化部の側面からの断面図である。ここでも、先の実施の形態と同じ構成要件には同一の符号を付し、特に相違する部分について説明する。

図６において、先の実施の形態と相違する部分は、取付け部２５のホーン部２２が延出する面２５ｃを、貯留部３０の底面部２２ａから水面（液面）ＷＦ方向に対して斜め方向に延出するように取付け部２５を傾斜させた点である。

そして、取付け部２５におけるホーン部２２が延出する面２５ｃの裏面２５ｄは、水面ＷＦと直角となるように、その板厚が設定されている。

さらに、取付け部２５の板厚内には、ホーン部２２が延出する面２５ｃに対してその中心軸が直角となるように凹部３４が形成されている。凹部３４の底面には、水溜め部３０内に開口する貫通穴２５ａが設けられている。この貫通穴２５ａは、ホーン部２２の底面部２２ａの径より小径に設定されており、そして、凹部３４より貫通穴２５ａにホーン部２２を貫通させ、貫通穴２５ａと凹部３４との間にＯリング等のシール性と吸振性を有する緩衝部材２５ｂを介在し、霧化部２１を取付け部２５に取付けている。換言すると、凹部３４は、霧化部２１を取付ける取付け面を形成している。

霧化部２１の取付け部２５への具体的な固定構造は、先の実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

ここで、ホーン部２２が延出する面２５ｃの傾斜角度θは、ホーン部２２の取付け状態において、ホーン部２２の中心軸Ｘが水面ＷＦに対して、所定角度α（約１５°）傾斜するように設定（θ≒１０５°）されており、したがって、ホーン部２２は、その底面部２２ａをＯリング等のシール性と吸振性を有する緩衝部材２５ｂを介して凹部３４の底面に押し当てることにより、所定角度αを維持した状態で取付けることができる。取付け部２５における面２５ｃの傾斜角度θは、ホーン部２２の先端部２２Ｆから飛散（噴射）される霧の到達距離を確保するためのもので、本実施の形態２においては水面（水平面）ＷＦを基点に取付け部２５が約１０５°（９０°＋約１５°）の仰角に設定しているが、この角度θは、野菜室１５の高さ寸法、奥行寸法等に応じて任意に設定することができる。

そして、霧化部２１による霧化作用は、実施の形態１と同様に、野菜室１５内の余分な水蒸気を冷却板２６に結露させ、その結露を成長させて水滴とし、滴下する水を水回収カバー２９で受け、供給部２９ｂより霧化部２１のホーン部２２もしくは水溜め部３０に供給する。

したがって、ホーン部２２の振動によって先端面２２Ｆに付着した水を霧化させることができる。

その結果、水溜め部３０の取付け部２５を、面２５ｃが傾斜するように延出することにより、水溜め部３０の上部方向への容積が徐々に増加する構成となり、その結果、水溜め部３０に溜める水（液体）の量を増やすことができ、水量が増えた状態で水溜め部３０の水位ＷＦが維持されることとなる。そして実施の形態１と同様に、ガイド部３２とホーン部２２との間に表面張力が形成され、その作用によってホーン部２２の先端面２２Ｆに水が付着し、ホーン部２２の先端面２２Ｆに付着した水を霧化し、この継続によって水溜め部３０に溜まった水の量だけ噴霧を持続させる。

したがって、貯水量が増加した分噴霧時間を長くすることができる。また、ホーン部２２の先端面２２Ｆに付着した水によって生成された霧を前方斜め上方向へ傾けて噴出を行うことができ、噴出された霧の噴霧効果（到達距離、噴霧範囲等）を更に確保することができる。

また、取付け部２５を形成する裏面２５ｄは、水面ＷＦと直角に延出しているため、この裏面２５ｄを野菜室１５の壁面に沿って、あるいは密着させて取付けることにより、霧化部２１のホーン部２２の先端部２２ｂを実施の形態１と同様に水面ＷＦに対して所定の角度α傾斜した状態で取付けることができる。

したがって、冷蔵庫８の量産仕様においても、霧化部２１の取付けが容易であり、特にホーン部２２の傾斜角度維持も安定して行え、品質の低下も抑制することができる。

本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫の他に、蒸しパン等の如く、貯蔵品を高湿保存するショーケース等、貯蔵条件に高湿環境を要する物品の貯蔵装置に適用できるもので、一般保存から野菜等の食品の低温保存を行う流通分野に、さらにはインキュベータ等の如く貯蔵室内を一定の湿度環境に維持する医療用機器等の用途にも適用することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面からの断面図 同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室を断面した側面図 同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室に設けた無化装置の要部正面図 図２のＡ−Ａ線による霧化装置の断面正面図 同実施の形態１における冷蔵庫の野菜室に設けた霧化部の側面からの断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室に設けた霧化部の側面からの断面図 従来例を示す冷蔵庫の超音波霧化装置部の断面図

符号の説明

８ 冷蔵庫
９ 断熱箱体
１０ａ 仕切り壁
１０ｂ 仕切り壁
１０ｃ 仕切り壁
１１ａ 扉
１１ｂ 扉
１１ｃ 扉
１１ｄ 扉
１２ 冷蔵室
１３ 切替室
１４ 冷凍室
１５ 野菜室（貯蔵室）
１６ 圧縮機
１７ 蒸発器
１８ 風路
１９ 隔壁
２０ 水回収部（液体供給手段）
２１ 霧化部（霧化装置）
２２ ホーン部
２２ｂ 先端部
２２Ｆ 先端面
２３ 圧電素子部
２４ａ 電極部
２４ｂ 電極部
２５ 取付け部
２６ 冷却板（冷却手段）
２７ 加熱手段
２８ 冷却板温度検知手段
２９ 水回収カバー
２９ａ 流路部
２９ｂ 供給部
２９ｃ 注入口
３０ 水溜め部（貯留部、液体保持容器）
３０ａ 壁面（噴霧量調整手段）
３１ 噴霧口（液位維持手段）
３２ ガイド部（側面板部）
３３ 凸部（取付け面）
３４ 凹部（取付け面）
Ｘ 中心軸

Claims (3)

1. 貯蔵室を有する断熱箱体は、液体を霧化状態で供給する霧化装置を有し、前記霧化装置は、液体を貯留する液体保持容器を備えた貯留部と、霧を発生させるホーン部と、前記ホーン部の振動源となる圧電素子部と、前記圧電素子部の電源入力部となる電極部と、前記液体の液面を維持する液位維持手段と、ホーン部の側面と平行に延出するガイド部とを備え、前記ホーン部は垂直面に設置されるとともに前記ホーン部中心軸の前記ホーン部の先端部側が水平面に対して仰角の角度αを有し、前記ホーン部の先端部を液体保持容器に貯留された液体の液面に近接させた状態で、前記ホーン部の先端面において約１／３から１／２の面積比で前記液体が表面張力により前記ホーン部に付着することによって霧を発生させる冷蔵庫。
2. 貯留部に備えられた液体保持容器に、所定角度傾斜した取付け面を形成し、前記取付け面にホーン部を固定することで、前記ホーン部が水平面に対して角度α傾斜する請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 貯留部に備えられた液体保持容器に、ホーン部を取付けた後、前記液体保持容器を断熱箱体へと取付ける請求項１または２に記載の冷蔵庫。

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