JP5927427B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、庫内の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫に関するものである。

近年の家庭用冷蔵庫は、冷気をファンで冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫では、庫内温度の検知結果に応じて温調制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある（特許文献１参照）。

図１０は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面図を示すものである。図１０に示すように、冷蔵庫５００の冷蔵室１０１内に設けられた可動式の冷気吐出装置１０２が左右に冷気を供給し庫内温度の均一化を図っている。

特開平８−２４７６０８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、収納された食品の量や配置といった収納状態の影響については、考慮されないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内部の収納状態に応じた冷却、あるいは出力制御が可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却するための冷却器と、前記収納室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記収納室への冷気量を制御するダンパーと、前記収納室の断熱扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記収納室の湿度を検知する湿度検知手段と、前記湿度検知手段の検知結果を演算処理する演算制御部とを備え、前記演算制御部は、前記扉開閉検知手段の検知結果と前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記収納室の収納量を推定するものである。

これによって、収納物から出る水分に基づいて、収納室の収納量を推定することができ、収納量の変化を精度良く検知することができる。

また、収納室に静電霧化装置を備えたことにより、収納量に応じたラジカル量の制御や、特に野菜室においては静電霧化装置で湿度検知が可能になる。

本発明の冷蔵庫は、収納量の推定精度を高めることができるので、冷蔵庫内部の収納状態に応じた冷却、あるいは出力制御が可能となる。

さらに、静電霧化装置を備えることにより、冷蔵庫内部の抗菌性を高め、野菜等の保鮮性を向上させることができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御ブロック図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の収納状態を検知する動作の制御フローを示すフローチャート 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の収納状態を検知する際の特性図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の野菜室の収納状態を検知する動作の制御フローを示すフローチャート 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の野菜室の収納状態を検知する際の特性図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の野菜室に静電霧化装置を設置した要部断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の静電霧化装置を動作する制御フローを示すフローチャート 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の静電霧化装置の放電電流と湿度との関係を示す特性図 従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面図

第１の発明は、断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却するための冷却器と、前記収納室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記収納室への冷気量を制御するダンパーと、前記収納室の断熱扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記収納室の湿度を検知する湿度検知手段と、前記湿度検知手段の検知結果を演算処理する演算制御部とを備え、前記演算制御部は、前記扉開閉検知手段の検知結果と前記湿度検知手段の検知結果に基づいて前記収納室の収納量を推定するものであり、収納物から出る水分に基づいて、収納量の推定精度を高めることができ、冷蔵庫内部の収納物の収納状態に応じた冷却、あるいは機能部品の出力が可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、前記演算制御部は、前記扉開閉検知手段により前記断熱扉の閉状態が検知された時から所定期間経過した後の前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、収納量を推定することにより、扉開閉直後の外気の庫内浸入での温湿度の外乱要因が排除でき、収納量の推定精度を高めることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記収納室は野菜室であることにより、特に野菜は水分蒸散が盛んで、収納量と湿度の関係が顕著に検知できるので、収納量の推定精度をさらに高めて野菜を鮮度よく保存することができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれか１つの発明において、前記収納室は静電霧化装置を備えたことにより、推定した収納量が増加したときにラジカルを噴霧することが可能になり、収納量に変動がない場合の不要な静電霧化装置の動作を削減して、保鮮性を向上することができる。

第５の発明は、第４の発明において、前記演算制御部で推定された収納量に応じて、前記静電霧化装置の能力を可変することにより、収納量に応じたラジカル量の制御が可能となり、静電霧化装置への不必要な電力供給が削減でき、特に野菜の保鮮性を更に向上させることができる。

第６の発明は、第４または第５の発明において、前記湿度検知手段は前記静電霧化装置の放電電流を検知する放電電流検知部であることにより、庫内湿度と放電電流が正比例の関係から、静電霧化装置の自己完結した保鮮制御が可能になるばかりでなく、湿度検知手
段の廃止で安価なシステムで構成することができる。

以下、本発明の実施の形態をについて、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本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の断面図である。図２は、同冷蔵庫の制御ブロック図である。図３は、同冷蔵庫の収納状態を検知する動作の制御フローを示すフローチャートである。図４は、同冷蔵庫の収納状態を検知する際の特性図である。図５は、同冷蔵庫の野菜室の収納状態を検知する動作の制御フローを示すフローチャートである。図６は、同冷蔵庫の野菜室の収納状態を検知する際の特性図である。

図１に示すように、冷蔵庫本体はウレタン等の断熱材を内部に発泡充填された断熱箱体１と、この本体の上部に設けられた冷蔵室２と、冷蔵室２の下に設けられた切替室３と、冷蔵室２の下で切替室３に並列に設けられた製氷室（図示せず）と、本体下部に設けられた野菜室５と、並列に設置された切替室３及び製氷室と野菜室５の間に設けられた冷凍室４で構成されている。そして、冷蔵室２と切替室３および製氷室とは断熱性のある仕切り壁６ａで区画され、以下同様に、切替室３および製氷室と冷凍室４とは仕切り壁６ｂ、冷凍室４と野菜室５とは仕切り壁６ｃで区画されている。

また、各収納室の開口部には、断熱箱体１と同様にウレタン等の断熱材を内部に発泡充填された断熱扉が設けられ、冷蔵室２は断熱扉７ａ、切替室は断熱扉７ｂ、冷凍室４は断熱扉７ｃ、野菜室５は断熱扉７ｄでそれぞれ開閉自在に閉塞されている。断熱扉としては、最上段にある冷蔵室２用の断熱扉７ａが観音開き式で、その他の断熱扉７ｂ〜ｄが引き出し式であることが一般的である。

さらに、各断熱扉と断熱箱体との間には、扉の開閉状態を検知する扉開閉検知手段１３ａ〜ｄが設けられ、冷蔵室２用で１３ａ、切替室３用で１３ｂ、冷凍室４用で１３ｃ、野菜室５用で７ｄが設置されている。扉開閉検知手段１３ａ〜ｄの具体的なデバイスとしては、ホールＩＣ、ＭＲ素子、リードスイッチなどと磁石を利用した方式や、プッシュスイッチのように機械式な接点で検知する方式がある。

また、冷蔵室２には室内の湿度を検知する湿度検知手段１４ａ、野菜室５には湿度検知手段１４ｂが任意の場所に固定されている。冷凍温度帯では湿度検知不可能であるため、冷凍室４、冷凍設定の切替室３には設置していない。湿度検知手段１４ａ〜ｂとしては、抵抗式や容量式の湿度センサを用いれば良く、好ましくはセンサ部が結露しない場所への取付けが良い。

断熱箱体１の天面部は、冷蔵庫の背面方向に向かって階段状に凹みを設けて機械室があり、圧縮機８と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、コンデンサ（図示せず）と、放熱用の放熱パイプ（図示せず）等が格納されている。圧縮機８を基点として、キャピラリチューブ９と、冷却器１０とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルに冷媒を封入し、冷却運転を行う。前記冷媒には近年、環境保護のために可燃性冷媒を用いることが多い。なお、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクルの場合は、それらの機能部品を機械室内に配設することも出来る。

また、冷却器１０は冷凍室４の奥にある冷却風路内にあり、冷却器１０の上方には冷却ファン１１が配設され、冷却器１０で生成した冷気を冷却ファン１１が各収納室へ送風する。さらに、ダンパー１２が冷蔵室２付近の冷却風路内に設置され、冷却器１０で生成した冷凍温度帯の非常に冷たい冷気が直接、冷蔵室２に流れ込まないように、風路開度を調
整して最適な風量制御を行う。

このような構造と冷凍サイクルで、冷蔵室２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃、冷凍室４は通常−２２℃〜−１８℃（冷凍保存状態向上のために−３０℃〜−２５℃もある）、野菜室５は冷蔵室２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。尚、切替室３は冷凍〜冷蔵の温度帯を自由に設定すれば良く、パーシャル、チルド、氷温等の細かな温度設定や、冷凍食品の使用頻度が多い近年では冷凍温度帯固定にしても良い。

次に図２に示すように、扉開閉検知手段１３ａ〜ｄで検知された扉の開閉状態は、信号Ｓ１として演算制御部１５に入力される。さらに、湿度検知手段１４ａ〜ｂで検知された収納室の湿度は、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力され、信号Ｓ１とＳ２から収納量が演算推定される。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下まず冷蔵室２での動作、作用を図３のフローチャート、図４の特性図を用いて説明する。

ステップ１で収納量検知が開始されると、続いてステップ２として扉開閉検知手段１３ａで冷蔵室２の断熱扉７ａの開閉状態が検知され、断熱扉７ａが閉であればステップ３で閉状態と判断し、扉開閉検知手段１３ａから信号Ｓ１を演算制御部１５に出力して論理をステップ２に戻す。一方、ステップ２で断熱扉７ａが開であれば、ステップ４へ論理を進めて開状態と判断し、扉開閉検知手段１３ａから信号Ｓ１を演算制御部１５に出力して論理をステップ５に移す。次にステップ５で再度、扉開閉検知手段１３ａで冷蔵室２の断熱扉７ａの開閉状態が検知され、断熱扉７ａが開であれば閉になるまでステップ５を繰り返す。そして、断熱扉７ａの閉が検知されると、信号Ｓ１を演算制御部１５に入力して論理をステップ６に進める。すなわちステップ２〜５の間で、扉開閉があって収納物が冷蔵室２に収納された可能性があることを推測している。

次にステップ６で時間のカウントを開始するとともに、湿度検知手段１４ａで冷蔵室２の湿度を検知して、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力し、湿度をＲとして記憶して論理をステップ７に進める。このステップ６の時点が、図４の特性図に示す時間ｔ１（収納なしの場合）、あるいは時間ｔ３（収納有りの場合）にあたる。尚、湿度検知の測定タイミングでは冷却制御のための機能部品が動作していると、庫内の温湿度の変動が大きいため、具体的にはダンパー１２を閉状態（冷蔵室２に風量を送り込まない）、冷却ファン１１を停止（冷気を循環させない）、あるいは圧縮機８を停止（庫内温度を変動させない）させる等で、湿度のバラツキ要因を排除することができる。更に、この機能部品の停止状態から所定時間経過後に測定すれば、温湿度は安定しており精度の良い検知が行える。以下の説明での湿度検知の測定タイミングは、上述と同様に機能部品を停止させて行うものとする。

続いてステップ７で、カウントを開始した時間が予め決定しておいた所定期間Δａを経過したか否かが判定され、経過していなければ時間がΔａ経過するまでステップ７を繰り返し、時間がΔａ経過すれば論理をステップ８に進める。尚、この所定期間Δａの時間としては、断熱扉７ａが開閉されただけで収納物が冷蔵室２に投入されたなった場合に、一旦外気流入影響で上がった温湿度が、断熱扉７ａ開閉前の数値に戻る時間を設定すれば良い。

次にステップ８では、図４の特性図に示す時間ｔ２（収納なしの場合）、あるいは時間ｔ４（収納有りの場合）の時点で、再度、湿度検知手段１４ａで冷蔵室２の湿度を検知して、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力し、前に記憶したステップ６での湿度Ｒと比較
する。そして、湿度がＲよりも大きければ論理をステップ９に進めて、収納量が増加したと判断し、そうでなければ論理をステップ１０に進めて、収納量は変化なしか減少したと判断する。

すなわち図４の特性図の時間ｔ４で、湿度が扉開閉の前の数値Ｒに戻っていなければ、確実に水分を含有した収納物が投入されたことになり、収納物の増加を判断することができる。尚、このとき庫内温度の経過も参考に図４の特性図に示しているが、冷蔵庫は庫内温度を目標温度に合わせる制御を行うので、温度での判断では時間が経てば収納量を誤判定してしまう可能性が大きい（図４の時間ｔ５の時点）。

なお、図４の特性図の湿度変化は、模式的に示したもので、実際には、冷却器１０で除湿された冷気がダンパー１２の開状態で冷蔵室２に流入することで、湿度検知手段１４ａでの検出湿度は徐々に低下し、所定の温度に冷却されダンパー１２が閉状態となることで湿度検知手段１４ａでの検出湿度は徐々に上昇する変化を繰り返すもので、平均湿度を表したものである。

最後にステップ１１で、例えば収納量が増加した時には圧縮機８や冷却ファン１１の能力をアップさせて急冷運転させたり、収納量に変化ない時や減少した時には現状運転の維持や能力をダウンさせた節電運転に切換える等の冷凍サイクルの最適運転を行う。

合わせて収納量増加時には、脱臭や除菌効果のある機能部品の能力アップや運転時間延長等で、収納量に応じた最適な保鮮性向上を行う。具体的には、脱臭触媒を通過させる風量制御、イオナイザーやオゾナイザー等の運転時間変更、静電霧化装置のラジカル循環量の可変制御等を行えば良い。

続いて野菜室５での動作、作用を図５のフローチャート、図６の特性図を用いて説明する。なお、図６の特性図の湿度変化も図４の特性図の湿度変化と同様に平均湿度を模式的に表したものである。

ステップ１２で収納量検知が開始されると、続いてステップ１３として扉開閉検知手段１３ｄで野菜室５の断熱扉７ｄの開閉状態が検知され、断熱扉７ｄが閉であればステップ４で閉状態と判断し、扉開閉検知手段１３ｄから信号Ｓ１を演算制御部１５に出力して論理をステップ１３に戻す。一方、ステップ１３で断熱扉７ｄが開であれば、ステップ１５へ論理を進めて開状態と判断し、扉開閉検知手段１３ｄから信号Ｓ１を演算制御部１５に出力して論理をステップ１６に移す。次にステップ１６で再度、扉開閉検知手段１３ｄで野菜室５の断熱扉７ｄの開閉状態が検知され、断熱扉７ｄが開であれば閉になるまでステップ１６を繰り返す。そして、断熱扉７ｄの閉が検知されると、信号Ｓ１を演算制御部１５に入力して論理をステップ１７に進める。すなわちステップ１３〜１６の間で、扉開閉があって収納物（野菜類）が野菜室５に収納された可能性があることを推測している。

次にステップ１７で時間のカウントを開始するとともに、湿度検知手段１４ｂで野菜室５の湿度を検知して、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力し、湿度をＲ０として記憶して論理をステップ１８に進める。このステップ１７の時点が、図６の特性図に示す時間ｔ６（収納なしの場合）、あるいは時間ｔ８（収納有りの場合）にあたる。

続いてステップ１８で、カウントを開始した時間が予め決定しておいた所定期間Δａを経過したか否かが判定され、経過していなければ時間がΔａ経過するまでステップ１８を繰り返し、時間がΔａ経過すれば論理をステップ１９に進める。尚、この所定期間Δａの時間としては、先述した冷蔵室２の場合と同様に設定すれば良い。

次にステップ１９では、図６の特性図に示す時間ｔ７（収納なしの場合）、あるいは時間ｔ９（収納有りの場合）の時点で、再度、湿度検知手段１４ｂで野菜室５の湿度を検知して、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力し、前に記憶したステップ１７での湿度Ｒ０と比較する。そして、湿度がＲ０よりも大きければ論理をステップ２０に進めて、収納量が増加したと判断して時間のカウントを開始し、そうでなければ論理をステップ２１に進めて、収納量は変化なしか減少したと判断する。

すなわち図６の特性図の時間ｔ９で、湿度が扉開閉の前の数値Ｒ０に戻っていなければ、確実に水分を含有した収納物（野菜類）が投入されたことになり、収納物の増加を判断することができる。ここまでの動作の流れは先述の冷蔵室２の場合と同様である。

次に収納量が増加と判断された場合のステップ２０では、図６の特性図に示す時間ｔ９の時点で別の時間のカウントを開始する。そしてステップ２２で、カウントを開始した時間が予め決定しておいた所定期間Δｂを経過したか否かが判定され、経過していなければ時間がΔｂ経過するまでステップ２２を繰り返し、時間がΔｂ経過すれば論理をステップ２３に進める（図６の時間ｔ９の時点）。尚、この所定期間Δｂの時間としては、庫内の温湿度が一旦安定し（図６の時間ｔ１０の時点）、収納物（野菜類）からの水分蒸散が平衡になると推測する時間を、予め設定するものである。

次にステップ２３では、湿度検知手段１４ｂで野菜室５の湿度を検知して、信号Ｓ２として演算制御部１５に入力し、ステップ１７で記憶した湿度Ｒ０と比較される。具体的には、収納量に応じて蒸散される水分量から予め決定された湿度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と比較して、ステップ２４で、Ｒ０＜湿度≦Ｒ１ならば収納量は少ない、Ｒ１＜湿度≦Ｒ２ならば収納量は中くらい、Ｒ２＜湿度≦Ｒ３ならが収納量は多いと判断される。

そして、最後にステップ２５で、例えば収納量が多いときには圧縮機８や冷却ファン１１の能力をアップさせて強冷運転させたり、収納量が中くらいでは通常運転、少ないときには弱冷運転させるように、冷凍サイクルの最適化を行う。

以上のように、本実施の形態においては、冷蔵室２の断熱扉７ａの開閉を検知する扉開閉検知手段１３ａと、冷蔵室２の湿度を検知する湿度検知手段１４ａと、湿度検知手段１４ａの検知結果を演算処理する演算制御部１５とを備え、演算制御部１５は扉開閉検知手段１３ａの検知結果と湿度検知手段１４ａの検知結果に基づいて、収納物からの水分蒸散量による庫内湿度変動で冷蔵室２の収納量を推定することにより、誤検知要因の大きい温度検出よりも推定精度を安価な湿度センサを追加するだけで高めることができ、冷蔵庫内部に収納物の収納状態に応じた冷却が可能となり、収納量の少ない時の節電運転や、収納量の多い時の急冷運転に対応することができる。

また、本実施の形態では、演算制御部１５は扉開閉検知手段１３ａにより断熱扉７ａの閉状態が検知された時から所定期間経過した後に、湿度検知手段１４ａの検知結果に基づいて収納量を推定するので、冷蔵庫設置環境の温湿度が高くて扉開閉直後に暖気が庫内に流入した時の外乱要因が排除でき、収納量の推定精度を高めることができる。

また、本発明の形態の収納室を野菜室５とし、湿度検知手段１４ｂを内部に備え、演算制御部１５は扉開閉検知手段１３ｄの検知結果と湿度検知手段１４ｂの検知結果に基づいて、収納物からの水分蒸散量による庫内湿度変動で冷蔵室２の収納量を推定することにより、特に収納量と水分蒸散量の関係が顕著な野菜室５の推定収納量の精度が上がり、鮮度維持で冷却運転の影響を受けやすい野菜室の保鮮性を高めた保存が行える。

なお、湿度検知手段１４ａ、１４ｂでの湿度検出は、ダンパーでの開閉により変化する
ので、たとえばダンパー１２が閉状態となってから所定時間後に測定することが望ましい。さらには、ダンパー１２が閉状態となってから所定時間後の一定時間の平均値を測定してもよい。

（実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施の形態における冷蔵庫の野菜室に静電霧化装置を設置した要部断面図である。図８は、同冷蔵庫の静電霧化装置を動作する制御フローを示すフローチャートである。図９は、同冷蔵庫の静電霧化装置の放電電流と湿度との関係を示す特性図である。

図７に示すように、静電霧化装置１６は冷却ピン１７、霧化電極１８、対向電極１９、保持枠２０の霧化部で構成され、保持枠２０には湿度供給とラジカルのミスト噴霧のための開口部２２が設けられ、格納ケース２１とともに野菜室５の天面に固定されている。霧化電極１８はアルミニウムやステンレスなどの良熱伝導部材からなる伝熱冷却部材である冷却ピン１７に固定されており、冷却ピン１７は仕切り壁６ｃに挿入されて上部冷凍室４の通常−２２℃〜−１８℃の冷気によって冷却され、霧化電極１８は先端が結露する程度に冷やされている。さらに、制御手段２３、能力可変手段２４、高圧電源２５、放電電流検知部２６は静電霧化装置１６の回路部であり、高圧電源２５の直流電圧の一端が霧化電極１８、他端が対向電極１９に電気的に接続されている。印加する高圧電源２５の極性は正負どちらでも可能で、霧化電極１８の先端に結露した水滴の表面表力以上の静電気力が発生できる電圧で、例えばその電位差は３〜７ｋＶあれば良い。

また、制御手段２３は演算制御部１５から推定された収納量を信号Ｓ３として入力し、能力可変手段２４に収納量に応じた制御信号を信号Ｓ５として高圧電源２５に出力する。高圧電源２５から対向電極１９に接続される接続線には、ラジカルが霧化する時のコロナ放電の放電電流を入力とする放電電流検知部２６が接続され、そこで検知した放電電流を信号Ｓ６として制御手段２３に入力している。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を図８のフローチャートを用いて説明する。

ステップ２６で野菜室の保鮮運転が開始されると、ステップ２７へ論理を移行して演算制御部１５で推定された収納量が信号Ｓ３として制御手段２３に入力される。次にステップ２８では収納量に応じたラジカル量のミスト噴霧能力が制御手段２３で設定され、信号Ｓ４として能力可変手段２４に出力し、続いてステップ２９で具体的に収納量に応じた静電霧化装置１６の能力を設定する。収納量が少ない時にはラジカル量も少ない例えば放電電流を１μＡ程度、収納量が中くらいの時にはラジカル量も中間の例えば放電電流を２μＡ程度、収納量が多い時にはラジカル量も多い例えば放電電流を３μＡ程度に設定すれば良い。これは静電霧化装置１６が放電電流を制御することで、ラジカル量を任意に可変設定できることを利用するものである。

次にステップ３０では、設定した放電電流値になるように、高圧電源２５から高電圧を霧化電極１８と対向電極１９の間に印加し、静電霧化装置１６を動作させる。この時、放電電流検知部２６は高圧印加回路内の電流を、例えばシャント抵抗器のような手段で検知し、電流値を信号Ｓ６として制御手段２３に入力し、目標電流値になるようにいわゆるフィードバック制御を行う。

次にステップ３１として、扉開閉検知手段１３ｄで野菜室５の断熱扉７ｄの開閉状態が検知され、断熱扉７ｄが閉であれば論理をステップ３０に戻し静電霧化装置１６の動作を継続する。一方、ステップ３１で断熱扉７ｄが開であれば、ステップ３２へ論理を進めて
静電霧化装置１６を停止させる。更にステップ３３で再度、断熱扉７ｄの開閉状態を検知し、断熱扉７ｄが開であれば論理をステップ３２に戻し静電霧化装置１６の停止を継続し、断熱扉７ｄが閉であれば論理をステップ２７に戻して保鮮運転を継続させる。このステップ３１〜３３の動作は、扉開閉時での暖気流入等の外乱要因での庫内温湿度の不安定状態では、静電霧化装置１６も安定動作しないため、停止させることで無駄な電力を削減するためである。

ここで、静電霧化装置１６が動作している時の放電電流と野菜室内の湿度の関係について、図９の特性図を用いて説明する。

静電霧化装置１６の霧化電極１８は、冷凍室４温度で冷却される冷却ピン１７からの熱伝導によって、常時−１０℃〜０℃程度の低温状態が維持される。この時、野菜室５の庫内温度は２℃〜７℃程度であるため、霧化電極１８が露点温度以下になれば必要な結露水が生成される。すなわち野菜室５の庫内湿度に比例して結露水の量が増減するので、野菜量が多いと野菜からの蒸散も多く庫内は多湿で結露水が豊富で、逆に野菜量が少ないと庫内は乾燥方向で結露水も不足する状況になる。

次に静電霧化の原理では、一定の高電圧が印加された状態で霧化電極１８の先端の結露が始まると、その結露水のテーラーコーン（静電気力で引っ張られる水滴の形）の成長に比例して放電電流が増加して行く。そして、一定の結露量に達すると安定したテーラーコーン状態が継続し、その放電電流値も高圧電源２５の能力により一定となる。

上記の動作をまとめると図９に示すように、野菜室５の湿度がＲ１以下の時は、静電霧化装置１６の放電電流はＡ１以下となる。従って、放電電流がＡ１以下の時は湿度が低いので、野菜からの蒸散量も少なく収納量は少量と判断できる。尚、湿度Ｒ１の値は野菜室５の容積に応じて、使用者が少量と判断する任意の値に設定すれば良い。

同様に、放電電流値がＡ１〜Ａ２の間では収納量は中量、放電電流値がＡ２以上では収納量は多量と判断することができる。尚、湿度がＲ３以上では十分に結露水が確保でき、安定した霧化で放電電流値がＡ３を継続していることは前述した通りである。

以上のように、本実施の形態においては、収納室に静電霧化装置１６を備えたので、推定した収納量が増加したときにラジカルを霧化することが可能になり、収納物に付着した菌の繁殖を積極的に抑えることで収納室の保鮮性の向上が図れる。さらに、収納量に変動がない場合には、静電霧化装置１６を停止させるので電力削減も可能になる。

更に、実施の形態１で説明した冷蔵室２と組み合わせて、冷蔵室２の収納物が増加した時に、野菜室５の静電霧化装置１６を動作させると全室の保鮮性が向上できる。これは冷気が各収納室を循環しており、ダンパー１２が開状態（収納量が多くて冷却必要）になれば野菜室５で生成されたラジカルが、冷蔵室２にも送り込まれるからである。

また、本実施の形態では、演算制御部１５で推定された収納量に応じて、静電霧化装置１６の能力を可変することにより、収納量に応じたラジカル量の制御が可能となり、静電霧化装置１６への必要以上の電力供給が削減でき、特に野菜の保鮮性を更に向上させることができる。

また、本実施の形態の湿度検知手段１４ｂを静電霧化装置１６の放電電流を検知する放電電流検知部２６とすることにより、庫内湿度と放電電流が正比例の関係から、特に水分蒸散が顕著である野菜に対して、放電電流値からその収納量が把握できるだけでなく、湿度検知手段１４ｂを使用することなく自己完結した保鮮制御が可能になる。すなわち、野
菜の収納量が多いときにはラジカル量も多く、逆に収納量が少ないときにはラジカル量を少なくする最適保鮮を、静電霧化装置１６が自動制御するので、面倒な制御アルゴリズムの構築が不要になる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷蔵庫内部の収納物の収納量に応じた冷却が可能であるという格別な効果を奏することができるので、庫内の収納物の収納量を検知する手段を備えたあらゆる冷却機器等に適用できる。

１ 断熱箱体
２ 冷蔵室
３ 切替室
４ 冷凍室
５ 野菜室
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 仕切り壁
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 断熱扉
８ 圧縮機
９ キャピラリチューブ
１０ 冷却器
１１ 冷却ファン
１２ ダンパー
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 扉開閉検知手段
１４ａ、１４ｂ 湿度検知手段
１５ 演算制御部
１６ 静電霧化装置
１７ 冷却ピン
１８ 霧化電極
１９ 対向電極
２０ 保持枠
２１ 格納ケース
２２ 開口部
２３ 制御手段
２４ 能力可変手段
２５ 高圧電源
２６ 放電電流検知部

Claims (6)

1. 断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室を冷却するための冷却器と、前記収納室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記収納室への冷気量を制御するダンパーと、前記収納室の断熱扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、前記収納室の湿度を検知する湿度検知手段と、前記湿度検知手段の検知結果を演算処理する演算制御部とを備え、前記演算制御部は、前記扉開閉検知手段の検知結果と前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記収納室の収納量を推定することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記演算制御部は、前記扉開閉検知手段により前記断熱扉の閉状態が検知された時から所定期間経過した後の前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、収納量を推定することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記収納室は野菜室であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記収納室は静電霧化装置を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記演算制御部で推定された収納量に応じて、前記静電霧化装置の能力を可変することを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記湿度検知手段は前記静電霧化装置の放電電流を検知する放電電流検知部であることを特徴とする請求項４または５に記載の冷蔵庫。