JP5718693B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

従来より、空気の組成を代えることで、食品の鮮度をより維持するＣＡ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）貯蔵を行うＣＡ貯蔵室を設けた冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

ＣＡ貯蔵の方法には、食品業界で多く用いられているガス置換方式、減圧することで酸素を低減する真空方式、高分子電解質膜を用いて気圧を変えずに酸素を減少させる高分子電解質膜方式、酸素吸着剤を用いる吸着方式などがある。

ガス置換方式は、窒素や炭酸ガスに代表されるガスを空気に置き換えて貯蔵するもので、食品や野菜の流通過程での鮮度維持のために広く用いられているが、家庭の冷蔵庫で用いるには大掛かりな装置となる。

真空方式は、食品の酸化を防ぐために酸素を減らす方法として減圧するものであるが、その性能が真空度と相関するために、容器の強度や真空ポンプの能力が必要であり、比較的大きな装置となる。

吸着方式は、ガス置換方式と同様に菓子類などの流通過程で広く用いられているが、吸着剤が吸着破過すると効果がなくなってしまい、寿命が短い。

高分子電解質膜方式では、高分子電解質膜におけるアノードとカソードの間に電圧を与え、次のような反応をそれぞれ行わせている。アノードでは、２Ｈ２ＯがＯ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−となり、カソードでは、Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−が２Ｈ２Ｏとなるので、ＣＡ貯蔵室に高分子電解質膜のカソード側を配置し、そのＣＡ貯蔵室内部の酸素を減少させる。そして、高分子電解質膜方式では、圧力変化がなく、装置も簡単であるというメリットがある。

特開２００４−２１８９２４号公報 特開平５−２２７８８１号公報 特開２００５−４８９７７号公報

しかし、高分子電解質膜方式では、カソード側において酸素が水に変わることで、酸素を消費していくために酸素減少と共に水分が増えていく。この水分は、飽和水蒸気圧以下の場合には冷蔵庫内の相対湿度を上げることができ、食品の乾燥を防ぐ効果があるが、それ以上生成されると壁面や天井面などに付着して床面や食品の上に落下する。

この落下した水分は、食品の腐敗を促進し、減酸素による鮮度保存の効果を減らしてしまうという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、減酸素を行う場合に発生する水が食品を貯蔵する容器内部に浸入させない冷蔵庫を提供する。

本発明の実施形態は、貯蔵室と、前記貯蔵室に収納された密閉可能な容器と、前記容器内部の酸素を水に変えることにより、前記容器内の酸素濃度を低減させる酸素濃度調整手段と、前記貯蔵室と前記酸素濃度調整手段との間に接続され、前記酸素濃度調整手段で発生した水を前記容器に流れないようにする接続部材と、を有し、前記酸素濃度調整手段が、板状であって、上部ほど前方に傾斜するように設けられている、ことを特徴とする冷蔵庫である。

第１の実施形態の冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。 冷蔵庫の扉を除いた状態の正面図である。 調整装置の要部拡大縦断面図である。 調整装置の平面図である。 第２の実施形態の冷蔵庫の調整装置の縦断面図である。 第３の実施形態の冷蔵庫の調整装置の縦断面図である。 第４の実施形態の冷蔵庫の野菜室の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１０について図面に基づいて説明する。

以下、第１の実施形態の冷蔵庫１０について、図１〜図４に基づいて説明する。

（１）冷蔵庫１０の構造
冷蔵庫１０の構造について図１及び図２に基づいて説明する。

冷蔵庫１０のキャビネット１２は、外箱と内箱を組み合わせたものであり、その間に断熱材が配され、図２に示すように、上段から冷蔵室１４、野菜室１６、上冷凍室１８、冷凍室２０に区画され、上冷凍室１８の左側には製氷室２２が設けられている。野菜室１６と上冷凍室１８、製氷室２２との間には断熱仕切壁２４が設けられ、冷蔵室１４と野菜室１６とで冷蔵空間が構成され、上冷凍室１８、冷凍室２０及び製氷室２２とで冷凍空間が構成されている。また、冷蔵室１４と野菜室１６との間には仕切り板２５が配されている。

冷蔵室１４の背面には、冷蔵空間を冷却するための冷蔵用蒸発器（以下、単に「Ｒエバ」という）２６が配され、野菜室１６の背面には、冷蔵用ファン（以下、単に「Ｒファン」という）２８が配されている。冷凍室２０の背面には、冷凍空間を冷却するための冷凍用蒸発器（以下、単に「Ｆエバ」という）３０が配され、上冷凍室１８には冷凍用ファン（以下、単に「Ｆファン」という）３２が配されている。

図１に示すように、Ｒエバ２６で冷却された空気はＲファン２８で冷蔵室１４に送風され、その後に仕切り板２５を経て野菜室１６を冷却する。また、冷蔵室１４を冷却した冷気は、野菜室１６の背面に設けられ、冷蔵室１４と野菜室１６の冷気をＲエバ２６に戻すための冷気戻し手段であるリターンダクト３４に送られる。

また、Ｆエバ３０で冷却された空気は、Ｆファン３２によって送風されて、上冷凍室１８、冷凍室２０及び製氷室２２を冷却する。

（２）野菜室１６の構造
次に、図１に基づいて、野菜室１６の構造について説明する。

野菜室１６の背面には、上記したようにリターンダクト３４が設けられている。リターンダクト３４は縦方向に設けられ、冷蔵室１４から冷気が送られてくる前空間３６と、Ｒエバ２６に繋がる後空間３８とを有し、前空間３６と後空間３８との間には仕切り壁４０が設けられている。仕切り壁４０の下部には、冷気を流すためのＲファン２８が縦方向に設けられている。

野菜室１６には、引出し式の扉４２が設けられ、扉４２の後面からは左右一対の移動レール４４，４４が前後方向に水平に突出している。左右一対の移動レール４４，４４は、野菜室１６の両内側壁に設けられた固定レール４６，４６に対し移動自在である。

左右一対の移動レール４４，４４には、下容器４８が架設され、下容器４８の上方には上容器５０が積層されている。下容器４８と上容器５０とは略同じ大きさであり、下容器４８の開口した上面は、上容器５０の底面によって密閉された状態である。

上容器５０には、蓋５２が設けられ、蓋５２は、仕切り板２５から下方に突出した前後一対の吊り下げ部５４に、蓋５２から上方に突出した係合部５６が係合し、蓋５２は吊り下げられた状態で野菜室１６に配されている。蓋５２は、引出し式の扉４２を引出し、下容器４８と上容器５０とが一体に前方に引き出されたときも、仕切り板２５の下方に残った状態となる。

（３）酸素濃度調整装置５８の構造
次に、酸素濃度調整手段である酸素濃度調整装置（以下、単に「調整装置」という）５８について図３と図４に基づいて説明する。

調整装置５８は、高分子電解質膜よりなるものであって、背景技術で説明したように、アノードとカソードとの間に電圧を与え、カソード側で酸素が水に変わることで酸素を消費してカソード側の酸素を減少させていく装置である。調整装置５８は、板状であって、正面から見た場合、図４に示すように略正方形をなしている。

野菜室１６の背面には、上記したようにリターンダクト３４が設けられている。このリターンダクト３４の前面、すなわち前空間３６の前面は、上方ほど前部に傾斜するように設けられている。このリターンダクト３４の前面に板状の調整装置５８が設けられている。調整装置５８のアノード側がリターンダクト３４の前空間３６内部に露出し、カソード側がリターンダクト３４の外方に露出している。

調整装置５８が取り付けられたリターンダクト３４の前面には、接続部材６０が設けられている。この接続部材６０は、図３及び図４に示すように、筒状の後接続部６２と筒状の前接続部６４とより構成されている。筒状の後接続部６２は、調整装置５８を全て覆う大きさに形成され、筒状の前接続部６４は、調整装置５８における高分子電解質膜が露出した部分のみに対応するように後接続部６２から段部を経て後接続部６２より小さく形成されている。後接続部６２及び前接続部６４は正面から見てほぼ正方形であり、前接続部６４の前面は開口部７０が設けられ、後接続部６２と前接続部６４の底面は一体となり、後方にいくほど下方に傾斜するように形成されている。前接続部６４の開口部７０の縁部にはフランジ部６６が設けられ、フランジ部６６の段部には、シリコン等よりなる環状のシール部材６８が取り付けられている。

下容器４８の後面における前記開口部７０に対応する位置には、正面から見てほぼ正方形の容器開口部７２が開口している。扉４２を閉めて、下容器４８と上容器５０を野菜室１６に収納した状態では、開口部７０及び容器開口部７２が接触して、下容器４８内部と接続部材６０内部とが空間的に接続され、他の空間とはシール部材６８によって遮断されている。

接続部材６０内部における下部であって、調整装置５８よりも下方の位置には、シート状の吸水材７４が、幅方向において水平に設けられ、かつ、前部は接続部材６０内部に位置し、後部はリターンダクト３４の壁を貫通し、リターンダクト３４の前空間３６の底面近傍に位置している。この底面近傍に位置している吸水材７４の後端部は、複数回屈曲されてプリーツ状に形成されている。

（４）調整装置５８の動作状態
次に、調整装置５８の動作状態について、図３に基づいて順番に説明する。

第１に、扉４２を閉めると、下容器４８の容器開口部７２と開口部７０が連通し、下容器４８が密閉された状態で調整装置５８のカソード側と繋がる。

第２に、この状態で調整装置５８のアノード側とカソード側にそれぞれ電圧を掛けると、カソード側における酸素が消費されて、下容器４８内部の酸素濃度が低下し、下容器４８に収納されている食品の鮮度を維持することができる。

第３に、この酸素濃度の減少により、調整装置５８のカソード側には水が発生する。この水は、調整装置５８の電解質膜の表面に最も多く分布する。この分布した水は、調整装置５８が縦方向で、かつ、上方ほど前方に傾斜するように配置されているため、電解質膜の表面の水が流れ落ちて接続部材６０の後接続部６２の底面にある貯水部６３に溜まってくる（図３参照）。

第４に、この底面にある貯水部６３に溜まった水は、吸水材７４の前部によって吸収され、リターンダクト３４の前空間３６の底面にある貯水部３７に排水されて溜まる。このように、接続部材６０内部の水をリターンダクト３４に排水することにより、下容器４８に水が流れることがなく、食品を腐敗させることがない。このとき、吸水材７４は、水のみを流し、酸素濃度が少なくなった空気をリターンダクト３４の前空間３６へ流れることを遮断する。そのため、この吸水材７４が、水の排水手段であり、また、空気の遮断手段も兼ねている。

第５に、排水された水は、リターンダクト３４の前空間３６の底面にある貯水部３７に溜まり、前空間３６の湿度が上昇する。一方、このリターンダクト３４は、冷蔵室１４及び野菜室１６を循環した冷気であるため、冷気内部に湿度を多く含んでいる。調整装置５８のアノード側においては、背景技術で説明したように、水蒸気を反応に必要としているため、このリターンダクト３４に戻ってきた湿度を有する冷気と、前空間３６の底面にある貯水部３７に溜まった水からの湿度により、その反応がより促進され、調整装置５８における酸素濃度の低減に繋がる。特に、吸水材７４の後部がプリーツ状に形成されているため、貯水部３７に溜まった水を積極的に蒸発させることができ、リターンダクト３４内部の蒸発水分量を増やすことができ、多量の水を処理できる。また、この蒸発した水分は、上記したように調整装置５８の反応を促進させることができる。そのため、この吸水材７４は、湿度回収手段も兼ねている。

（５）効果
以上により本実施形態の冷蔵庫１０であると、接続部材６０とリターンダクト３４との間にシート状の吸水材７４を配することにより、接続部材６０内部の水をリターンダクト３４に排水することができ、下容器４８に水が流れることがなく、食品を腐敗させることがない。

また、板状の調整装置５８は、上方ほど前方に傾斜し取り付けられているため、接続部材６０に、高分子電解質膜の表面に発生した水分を下方に流れ易くすることができるので、高分子電解質膜における膜と酸素との反応を阻害することなく、より促進させることができる。

調整装置５８のアノード側がリターンダクト３４内部に露出しているため、従来、湿度不足により反応しにくいという課題があったが、リターンダクト３４を流れる湿度を含んだ冷気により、この湿度不足が解消されて反応をより促進できる。

また、本実施形態の冷蔵庫１０では、Ｒエバ２６とＦエバ３０の両方を有し、温度が高いＲエバ２６のリターンダクト３４に調整装置５８を設けているため、Ｆエバ３０に対する着氷を無くすことができ、また、調整装置５８によって発生した水によるＲエバ２６に対する着氷を少なくすることができ、冷却能力の低下を抑制できる。

また、接続部材６０は、下容器４８とリターンダクト３４との間に設けられているため、デッドスペースの有効利用を図ることができる。すなわち、上容器５０と下容器４８とは、射出成形で製造されるため、深さ方向にテーパーが付いており、大きな成形品であるために上部と底面の一辺の長さに大きな違いがあり、野菜室１６の背面には大きなデッドスペースが通常できてしまう。しかし、このデッドスペースに接続部材６０を配することにより、有効スペースを減らすことなく食品の鮮度を維持できる。

また、リターンダクト３４内部に調整装置５８が配されているため、ユーザが調整装置５８に触ることがない。

次に、第２の実施形態の冷蔵庫１０について、図５に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、接続部材６０における水の排水構造にある。

本実施形態では、接続部材６０の後接続部６２と前接続部６４の底部が、真中ほど下方にいくように凹んだすり鉢状に形成され、その中央部に孔７６が開口している。この孔７６には、パイプ７８の一端が接続され、このパイプ７８の他端は、冷蔵庫１０の除霜水を蒸発させるための蒸発皿８０に繋がっている。また、孔７６には、吸水材８２が差し込まれている。この吸水材８２は、下方ほど突状に形成された楔形である。

本実施形態においては、調整装置５８から発生した水は、接続部材６０の底面に溜まることとなる。この溜まった水は、楔形の吸水材８２を経てパイプ７８に流れ、蒸発皿８０に至る。蒸発皿８０に至った水は、蒸発パイプ等で蒸発される。一方、吸水材８２は水は通すが、空気は通さないため、酸素濃度が低下した空気が外部に漏れることがない。

次に、第３の実施形態の冷蔵庫１０について図６に基づいて説明する。

本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、調整装置５８よって発生した水の処理方法にある。

本実施例においては、接続部材６０の底面を平らにし、その部分に水を溜め、蒸発させる。調整装置５８よって発生する水は、少量であるため、接続部材６０の底面に溜めて蒸発させても、下容器４８に流れ出ることがない。

次に、第４の実施形態の冷蔵庫１０について図７に基づいて説明する。

本実施形態は、第２の実施形態の変更例であり、接続部材６０の底面に孔７６と、孔７６にパイプ７８が接続され、孔７６に吸水材８２が差し込まれているのは共通である。それに加えて、本実施形態では、下容器４８内部の空気を循環させるファン８４を接続部材６０内部に設けた点にある。

このようにファン８４によって、下容器４８内部の空気を循環させることにより、水分及び酸素濃度が均一になり、調整装置５８の反応を安定して進めることができる。

変更例

上記各実施形態では、減酸素を行う容器として下容器４８に適用したが、これに代えて上容器５０、又は、上容器５０と下容器４８の両方に適用してもよい。さらに、容器上下に分けず、野菜室１６に一つの容器を配し、この容器内部に上記各実施形態を適用してもよい。

また、上記各実施形態では、ＣＡを行う貯蔵室として野菜室に適用したが、他の貯蔵室に適用してもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

請求項１に記載の実施形態の冷蔵庫であると、接続部材によって容器に水が流れることが防止でき、食品の腐敗を防止できる。

請求項２に記載の実施形態の冷蔵庫であると、接続部材に溜まった水を排水手段によって排水できる。

請求項３に記載の実施形態の冷蔵庫であると、排水手段に遮断手段が設けられているため、酸素が低減した空気の出入りを遮断し、水のみを排水できる。

請求項４に記載の実施形態の冷蔵庫であると、遮断手段が吸水材であるため、空気を遮断し水のみを流すことができる。

請求項５に記載の実施形態の冷蔵庫であると、排水手段がダクトに接続されているため、排水された水をダクトに排水し、ダクトに流れる冷気によって蒸発を促進させることができる。

請求項６に記載の実施形態の冷蔵庫であると、酸素濃度調整手段の一方がダクト内部に露出しているため、ダクトに流れる湿度を有す冷気によって反応を促進させることができる。

請求項７に記載の実施形態の冷蔵庫であると、ダクト内部の湿度を上げる湿度回収手段がダクト内部に設けられているため、酸素濃度調整手段の反応を促進させることができる。

請求項８に記載の実施形態の冷蔵庫であると、ダクトがリターンダクトであるため、ダクト内部を流れる冷気により湿度が含まれているので、酸素濃度調整手段の反応を促進させることができる。

請求項９に記載の実施形態の冷蔵庫であると、酸素濃度調整手段が板状であるため、スペースを取らずに取り付けることができる。

請求項１０に記載の実施形態の冷蔵庫であると、酸素濃度調整手段が上部ほど前方に傾斜するように設けられているため、発生した水が下方に流れ易い。

請求項１１に記載の実施形態の冷蔵庫であると、蒸発皿によって発生した水を蒸発させることができる。

請求項１２に記載の実施形態の冷蔵庫であると、冷蔵用蒸発器の温度を上げることで、発生した水による着氷を少なくして、冷却能力の低下を抑制できる。

１０・・・冷蔵庫、１６・・・野菜室、４８・・・下容器、５８・・・調整装置、６０・・・接続部材、７０・・・開口部、７２・・・容器開口部、７４・吸水材、

Claims (10)

1. 貯蔵室と、
   前記貯蔵室に収納された密閉可能な容器と、
   前記容器内部の酸素を水に変えることにより、前記容器内の酸素濃度を低減させる酸素濃度調整手段と、
   前記貯蔵室と前記酸素濃度調整手段との間に接続され、前記酸素濃度調整手段で発生した水を前記容器に流れないようにする接続部材と、
   を有し、前記酸素濃度調整手段が、板状であって、上部ほど前方に傾斜するように設けられている、
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記接続部材に前記水を排水する排水手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記排水手段には、空気の出入りを遮断する遮断手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記遮断手段が、吸水材である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記排水手段が、前記貯蔵室を冷却する冷気が流れるダクトに接続されている、
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記酸素濃度調整手段が、前記貯蔵室を冷却する冷気が流れるダクトに設けられ、前記酸素濃度調整手段の一方が、前記ダクト内部に露出している、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記ダクト内部の湿度を上げる湿度回収手段が、前記ダクト内部に設けられている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記ダクトが、前記貯蔵室から前記冷蔵庫の蒸発器へ冷気が戻るリターンダクトである、
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記排水手段が、前記冷蔵庫から発生した除霜水を蒸発させるための蒸発皿まで延びている、
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
10. 前記冷蔵庫のキャビネットは、冷蔵空間と冷凍空間に区画され、
    前記冷蔵空間を冷却する冷蔵用蒸発器と、前記冷凍空間を冷却する冷凍用蒸発器とを有し、
    前記貯蔵室が前記冷蔵空間に配されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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