JP6872688B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

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本発明は貯蔵室に静電霧化装置と湿度センサを備えた冷蔵庫に関するものである。
近年、野菜室の保鮮性を高めるために、野菜室内に湿度センサを備え、その湿度センサの検出した湿度に基づいて超音波加湿装置の出力を制御し、湿度を食品の保存に適した湿度に調節する冷蔵庫が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−257933号公報
しかしながら、上記従来の冷蔵庫では、湿度センサーは超音波加湿装置の霧吹出しのON−OFFを制御するが、野菜ケースの湿度がある所定湿度より低い時は加湿を行い、所定湿度より高い時は加湿を止めるもので、超音波加湿装置は野菜室の湿度が適度に加湿されるように湿度を補って、野菜の蒸散作用を抑制するものであり、ミストを噴霧して野菜の除菌や脱臭効果を得られないという課題を有している。 本発明は上記従来の課題を解決するものであり、湿度センサが所定湿度以上を検知した場合に静電霧化装置に通電して、オゾンやOHラジカルを含んだ微細ミストを噴霧し、所定湿度以上を保ちながら微細ミストを効率的に噴霧し、除菌および脱臭効果を高めた冷蔵庫を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、貯蔵室と、前記貯蔵室内に収納される収納ケースと、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、前記貯蔵室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記貯蔵室の湿度を検知する湿度センサと、前記貯蔵室内に備えられミストを発生する静電霧化装置とを備え、前記湿度センサが所定湿度以上であれば、前記静電霧化装置に通電してミストを発生させるものである。
これにより、野菜室内を所定湿度以上に保たれている時に微細ミストを効率的に噴霧し、除菌および脱臭効果を高めることができる。
本発明の冷蔵庫は、野菜室内を所定の湿度以上に保っているときに、静電霧化装置に通電し微細ミストを発生させて、野菜室の除菌および脱臭効果を効率的に高めることができる冷蔵庫を提供することができる。
本発明の実施の形態1における冷蔵庫の正面図 同冷蔵庫の冷気流れを説明する説明図 同冷蔵庫の断面図 同冷蔵庫の冷凍室を示す正面図 同冷蔵庫の冷却室を示す断面図 同冷蔵庫の野菜室ダクトと冷蔵室戻りダクトを示す断面図 同冷蔵庫の野菜室の縦断面略図 図7の矢視Aから見た断面略図 本実施の形態の冷蔵庫の野菜室の湿度センサによる野菜室ヒータの制御を示すフローチャート 本実施の形態の冷蔵庫の野菜室の湿度センサによる野菜室ヒータの外気温度と通電率の関係を示すグラフ 本発明の静電霧化装置の動作フロー 本発明の実施の形態1における冷蔵庫の動作タイミングチャート
請求項1に記載の発明は、貯蔵室と、前記貯蔵室内に収納される収納ケースと、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、前記貯蔵室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記貯蔵室の湿度を検知する湿度センサと、前記貯蔵室内に備えられミストを発生する静電霧化装置とを備え、前記湿度センサが所定湿度以上であれば、前記静電霧化装置に通電してミストを発生させるものであり、所定湿度以上に保った状態で微細ミストを効率的に噴霧するので、除菌および脱臭効果を効率的に高め、消費電力量を抑制し、また高電圧がかかる霧化電極の電極耐久性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記貯蔵室への冷気量を制御するダンパを備え、前記ダンパを閉じた時に前記湿度センサが所定湿度以上であれば、前記静電霧化装置に通電するものであり、ダンパを閉じて貯蔵室への冷気流量を停止することで、貯蔵室内の湿度が所定湿度以上に維持しやすくなるので、静電霧化装置を通電して室内の除菌、脱臭を効率的に高めることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記静電霧化装置への通電は、前記ダンパを閉じた時に開始し次回前記ダンパを開いた後に停止され、前記ダンパが開いた時に他の貯蔵室への冷気量を制御する他のダンパが開くものであり、貯蔵室内に噴霧された微細ミストを他の貯蔵室へも分配することができ、他の貯蔵室の除菌および脱臭効果を高めることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の発明において、前記湿度センサと前記静電霧化装置は前記貯蔵室の壁面にカバーで覆われて配置し、前記湿度センサと前記静電霧化装置は前記カバー側に固定され、前記湿度センサと前記静電霧化装置との間は前記カバーに形成された仕切部で仕切られているものであり、仕切部によって噴霧する微細ミストが湿度センサの方へ入り込まないように仕切られるので、湿度センサの検知精度を向上し、庫内の湿度を正確に取得できるため、効率的に静電霧化装置に通電することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかの発明において、前記貯蔵室は野菜室であり、野菜室内を所定湿度以上に保ちながら野菜室内の除菌および脱臭効果を効率的に高めた冷蔵庫を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、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〜図3は冷蔵庫の全体構成を説明する図、図4〜図6は冷却室から野菜室への冷気供給構成を説明する図である。
まず図1〜図3を用いて冷蔵庫の全体構成を説明する。
図1〜図3において、本実施の形態に係る冷蔵庫は、前方を開口した冷蔵庫本体1を備え、この冷蔵庫本体1は金属製の外箱2と、硬質樹脂製の内箱3と、前記外箱2および内箱3の間に発泡充填された発泡断熱材4とで構成してあり、仕切板5、6等によって複数の貯蔵室が仕切形成してある。また、前記冷蔵庫本体1の各貯蔵室は冷蔵庫本体1と同様の断熱構成を採用した回動式の扉7或いは引出し式の扉8、9、10、11で開閉自在としてある。
冷蔵庫本体1内に形成した貯蔵室は、最上部の冷蔵室14と、冷蔵室14の下に設けた温度帯切り替え可能な切替室15と、切替室15の横に設けた製氷室16と、切替室15および製氷室16と最下部の野菜室17との間に設けた冷凍室18で構成している。そして、前記冷蔵室14には複数の棚板20が設けてあり、その下部には冷却温度帯の異なるパーシャル室21とチルド室22が上下二段に重ねて設けてある。
上記冷蔵室14は、冷蔵保存するための貯蔵室で、凍らない程度の低い温度、具体的には、通常1〜5℃に設定され冷却される。また、冷蔵室内に設けたパーシャル室21は微凍結保存に適した−2〜−3℃に設定され、チルド室22は冷蔵室14よりも低くパーシャル室21よりは高めの1℃前後の温度に設定され冷却される。
野菜室17は、冷蔵室14と同等もしくは若干高く温度設定される貯蔵室で、具体的には、2〜7℃に設定され冷却される。この野菜室17は野菜等の収納食品から発せられる水分により高湿度となるため、局所的に冷えすぎると結露することがある。そのため、比較的高い温度に設定することで冷却量を少なくし、局所的な冷えすぎによる結露発生を抑制している。
冷凍室18は、冷凍温度帯に設定される貯蔵室で、具体的には、通常−22〜−18℃に設定され冷却されるが、冷凍保存状態向上のため、例えば−30℃や−25℃などの低温に設定され冷却されることもある。
切替室15は、庫内の温度が変更可能な貯蔵室であり、用途に応じて冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで切り換えることができるようになっている。
一方、前記冷凍室18の背面には冷却室23が設けてあり、この冷却室23には冷気を生成する冷却器24と、冷気を前記各室に供給する冷却ファン25とが設置してある。そして更に冷却器24の下方にはガラス管ヒータ等で構成した除霜手段26(以下、ガラス管ヒータと称す)が設けてある。
冷却器24は、圧縮機27と、コンデンサ(図示せず)と、放熱用の放熱パイプ(図示せず)と、キャピラリーチューブ(図示せず)とを環状に接続して冷凍サイクルを構成しており、圧縮機27によって圧縮された冷媒の循環によって冷却を行う。
また、冷却ファン25は冷却器24の上方に設けてあり、その下流側に連なる冷蔵室ダクト28、冷凍室ダクト29、野菜室ダクト30を介して冷蔵室14、冷凍室18、野菜室17等に冷気を供給し、これら各室を冷却するようになっている。
以下、上記冷却室23、冷蔵室14、冷凍室18、野菜室17の各室及びその冷却の構成について説明していく。
次に冷却室と冷気供給構成について説明する。
冷却室23は冷凍室18の背面にあって図5に示すよう冷却室形成板31と内箱3とによって形成してあり、冷却室形成板31の上部に冷却ファン25を装着することにより冷却器24上方に冷却ファン25を位置させてある。また、冷却室形成板31の前面側には冷凍室背面板32を装着して冷却ファン25の下流側を覆い冷却室23との間に冷却ファン下流側と連通する冷凍室ダクト29を形成している。
そして、上記冷却ファン25の下流側には冷蔵室14の冷蔵室ダクト28と、野菜室17の野菜室ダクト30が、それぞれ異なる位置で別個に独立した形で接続してある。詳述すると、前記冷却ファン下流側の上部の上面は図2等に示すように冷蔵室14と冷凍室18を仕切る仕切板5に設けた第1冷気供給口33、冷蔵室ダンパ37を介して冷蔵室ダクト28につながっており、冷却ファン下流側の上部の側方には第2冷気供給口34を設けて野菜室ダクト30が接続してある。冷蔵室ダンパ37は冷蔵室14の設定温度に対する冷蔵室センサ(図示しない)温度に応じて開閉制御され、冷蔵室14への冷気量を調節している。
すなわち、上記冷蔵室ダクト28と野菜室ダクト30は冷却室23に対し、それぞれ異なる位置で別個に独立した形で接続してある。そして、冷却器24で生成した冷気を冷却ファン25によって前記第1冷気供給口33と第2冷気供給口34に別個に独立した形で供給し、冷蔵室ダクト28と野菜室ダクト30へと供給する。
なお、上記冷却器24の下方には図6に示すように冷却器24ガラス管ヒータ26を覆う傘状断面のヒータカバー35が設置してあり、冷却室23の底面には除霜水を外部に排出する排水口36が設けてある。
次に図2を用いて野菜室とその冷却構成について説明する。
野菜室17は、図3に示すように冷凍室18下方の冷蔵庫本体1最下部に位置していて、冷凍室18と同様、下部収納ケース17aと上部収納ケース17bが扉10の引出し開閉によって出し入れ自在なるように設けてある。
この第2冷気供給口34は既述した通り、冷蔵室14への冷気供給口となる第1冷気供給口33とは別個に独立した形で形成してある。すなわち、第2冷気供給口34は冷却室23の上方に位置する冷蔵室14と冷凍室18とを仕切る仕切板5より下方、即ち冷凍室18の背面投影面積内であって、前記冷却ファン25と略同じ高さ位置の冷却ファン下流側部分に設けてある。そして、この第2冷気供給口34に接続した野菜室ダクト30の下端は野菜室17の上部に開口していて、野菜室17に冷気を供給するようになっている。
上記野菜室ダクト30はその上端部の側部を開口74させて第2冷気供給口34に突き合わせ接続してあり、この接続部近傍、具体的には冷却ファン25と略同じ高さ位置範囲に野菜室ダンパ75を組み込んである。
またこの野菜室ダンパ75は、冷蔵室戻りダクト58の前面に形成した野菜室ダクト通路部となる凹状溝58bに嵌め込み、この状態の冷蔵室戻りダクト58の凹状溝58b前面に野菜室ダクト30を嵌め込み装着することにより冷蔵室戻りダクト58と野菜室ダクト30との間で挟持固定してある。
そして、上記野菜室ダクト30および冷蔵室戻りダクト58は発泡スチロール等の弾性力を有する材料で形成してあり、その弾性力によって両者間の気密性を確保すると同時に野菜室ダンパ75の気密性も確保する構成としてある。
なお、野菜室ダンパ75は野菜ダンパ駆動用モータユニット76によって駆動されるダンパ片75aが野菜室ダクト30を流れる冷気と逆の方向、この例では上向きに開くように構成してある。これは前記した冷蔵室ダクト28のダンパ開き方向とは反対の方向である。
また、野菜室17内には、野菜室の扉10に固定された扉フレームに支持されて前方に引き出される下部収納ケース17aと下部収納ケース17aの上面を覆うように下部収納ケース17aの側面上部フランジに支持される上部収納ケース17bとを備えており、上下収納ケース間はそれぞれシール性を高めた構造で、下部収納ケース17aの前壁部には湿度調整フィルタ105が形成され、内部に収納される野菜、果物等から発生する水分の蒸散を抑制して野菜、果物等の保鮮性を高めることができる。上部収納ケース17bの前壁部にも同様の湿度調整フィルタ105が配置している。
また野菜室17の後部で、下部収納ケース17aの後方右側に冷気を吐出する冷気吐出口100と、野菜室17の上部で、上部収納ケース17bの手前前方左側に冷気を吸込む冷気吸込み口101が配置しており、冷気は冷気吸込み口101から吸込みダクト113を通って冷却器24へ戻る。上部収納ケース17bは下部収納ケース17aの上部に配置されている。上部収納ケース17bの上面開口部の周縁部の前部には天面部である仕切板6との空間をシールする前シール部102と、上面開口部の周縁部の後部には後シール部103を形成し、後シール部103は、仕切板6の後方に形成した冷却室23と下部の野菜室を断熱区画する区画壁104との空間をシールする構成になっている。
また吸込みダクト113内には野菜室温度を検知する野菜室温度センサ114が設置されており、野菜室の設定温度に対する検知温度に応じて野菜室ダンパ75を制御し冷気量を調節している。
また、野菜室17と冷凍室18とを断熱区画する天面部の仕切板6の野菜室17側には凹部106を有し、前記凹部106の内部に除菌手段である静電霧化装置107と湿度センサ(野菜室湿度センサ)108を備えており、静電霧化装置107は、高電圧発生部と電極を有し、電極には庫内を結露させ収集した水分が供給されるものである。野菜室17内側に形成されるカバー109側に静電霧化装置107と野菜室湿度センサ108を支持部で固定し、天面部に形成された凹部106に野菜室内から取付ける。同じカバー109内で静電霧化装置107と野菜室湿度センサ108とは左右に仕切る仕切部110で仕切られている。このため静電霧化装置107で発生した微細ミストは所定の開口部(図示しない)を通って野菜室17に放出されるが、仕切部110があるので野菜室湿度センサ108側に微細ミストが流れて入り込むことを防止する。したがって、静電霧化装置107と野菜室湿度センサ108とが仕切部110で仕切って隣り合わせの空間に配置しているので野菜室17の湿度を正確に検知でき、野菜室17の湿度を正確に検知することができ、検知湿度に従って効率的に静電霧化装置107を通電することができる。
また凹部106を形成しカバー109を固定するカバー保持部材111が形成され、仕切板6の断熱材側でカバー保持部材111の上面には野菜室ヒータ112が配置しているので上部収納ケース17bの上部スペースを確保することができる。
特に、野菜室ヒータ112は静電霧化装置107の上部よりも野菜室湿度センサ108の上部にヒータパターンを密集させて配置している。天面に設けられた野菜室湿度センサ108の検出湿度に応じて野菜室ヒータ112の通電を制御している。詳細は後述する。
また野菜室湿度センサ108が支持固定されるカバー109には開口孔が形成されており、開口孔は野菜室湿度センサ108に対向する部分にはなく、所定寸法あけて対向しない位置に開口孔が形成されている。したがって、野菜室湿度センサ108の直下に収納された野菜の影響で野菜室湿度センサ108が検知するのを抑制することができ、安定した湿度を検出することができる。
図9は本実施の形態の冷蔵庫の野菜室の湿度センサによる野菜室ヒータの制御を示すフローチャート、図10は本実施の形態の冷蔵庫の野菜室の湿度センサによる野菜室ヒータの外気温度と通電率の関係を示すグラフである。
図9において、野菜室湿度センサ108で野菜室17内の湿度を測定する(S−51)。野菜室内の湿度がH1以下かを判断し(S−52)、H1以下であれば野菜室ヒータ112を通電率Kで通電制御する(S−53)。そして所定時間(T4)通電率Kで通電制御する(S−54)。また、S−52で野菜室内の湿度がH1以上であれば、さらにH2以上かを判断する(S−55)。H2以上であれば野菜室ヒータ112を通電率Lで通電制御する(S−56)。そして所定時間(T4)通電率Lで通電制御する(S−57)。また、S−55で野菜室内の湿度がH2以下(すなわち野菜室内の湿度がH1〜H2の間)であれば、野菜室ヒータ112を通電率Mで通電制御する(S−58)。そして所定時間(T4)通電率Mで通電制御する(S−59)。
具体的には、図に示すように、野菜室湿度センサ108による野菜室ヒータ112の通電率は外気温度毎に決められており、例えば高湿時(85%以上)は、中湿時(20〜85%)より野菜室ヒータ112の通電率を高くし、低湿時(20%以下)は、中湿時(20〜85%)より野菜室ヒータ112の通電率を低くする。
これにより、野菜室17内の湿度に応じた野菜室ヒータ112の通電率の制御が可能となり、簡素な構造で、野菜室17内を高湿に保ちながら野菜室17内の結露を防止することができる。そして、野菜室湿度センサがない従来の冷蔵庫では、結露に対する信頼性と省エネ性のバランスから中湿条件を基に野菜室ヒータの通電率を決定するが、本実施の形態では、野菜室湿度センサ108の検出結果に応じて野菜室ヒータ112の適切な通電制御が可能となり、結露に対する信頼性と省エネ性をバランスさせることができ、省エネ性と野菜室の保鮮性を両立することができる。
図11は、静電霧化装置107の動作フローである。図11において、圧縮機27が冷凍室温度センサ(図示しない)に応じてONする(S−1)。そして同時に野菜室ダンパ75を開放する(S−2)。野菜室の検知温度が設定温度以下になれば(S−3)、野菜室ダンパ75を閉じ、同時に野菜室湿度センサ108による検知湿度が50%以上かを判断し(S−4)、50%以上であれば静電霧化装置107のペルチェ素子に通電する(S−5)。そして所定時間、実施例の場合は5分経過後(S−6)、霧化電極(図示しない)に電圧を印加する電圧印加部(図示しない)に高電圧を印加する(S−7)。
上記のように、野菜室17は、室内を3〜7℃の温度で収納された野菜や野菜室17の上下収納ケース間はそれぞれシール性を高めた構造により50%以上の高湿状態となっている時に、先にペルチェ素子に通電し、所定湿度以上の空気がペルチェ素子に冷却されて霧化電極(図示しない)に水滴を発生させる。所定時間経過後、電圧印加部に高電圧を印加することで、静電霧化装置107を通電するので、対向電極(図示しない)との間で水滴を静電エネルギーにより微細化され、静電霧化装置107は数nmレベルの目視できない電荷をもったナノレベルの微細ミストと、オゾンやOHラジカルなどを発生しやすくなっており、効率的に安定して微細ミストを供給することができる。
また野菜室ダンパ75を閉じた状態で静電霧化装置107が運転されるので、野菜室17の脱臭や野菜の除菌効果を効率的に高めることができる。また図12のように、静電霧化装置107に通電中に野菜室ダンパ75と冷蔵室ダンパ37を開放し、野菜室内のオゾンやOHラジカルを含んだ微細ミストは、冷気とともに野菜室の冷気吸込み口101を通って、冷却器24で熱交換され冷却ファン25によって冷蔵室14、切替室15、製氷室16、冷凍室18へ供給されているので、全室の脱臭効果および除菌効果を効率的に高めることができる。
そして、静電霧化装置107の電圧印加部に高電圧がかかっている状態が所定時間、実施例の場合は30分経過、またはステップS−3で野菜室ダンパ75が閉じた後、野菜室17の温度が野菜室温度センサ114によって設定温度以上になったと判断して野菜室ダンパ75が開放されても静電霧化装置107の通電を継続し、野菜室が所定温度に冷却され、再び野菜室ダンパ75が閉じる(S−8)と、静電霧化装置107の通電、すなわちペルチェ素子および電圧印加部への高電圧の通電を停止する(S−9)。
ステップS−8で静電霧化装置107への通電が所定時間経過すると、野菜室ダンパ75が開放している状態でも通電を停止する。
上記のように、静電霧化装置107は、野菜室17の野菜室湿度センサ108が所定湿度以上の状態で通電するので、効率的にオゾンやOHラジカルなどを含んだ微細ミストを発生させることができ静電霧化装置107の無駄な消費電力を抑制することができ、また静電霧化装置107への通電率を低減できるので高電圧がかかる霧化電極の電極耐久性を向上させることができる。
以上説明したように、静電霧化装置107は野菜室湿度センサ108の検出湿度に基づいて通電制御されるものであり、野菜室内の湿度が所定湿度以上の場合に静電霧化装置107を通電するので、微細ミストが発生しやすく、野菜室17内の脱臭および除菌効果を効率的に高めることができる。また静電霧化装置107を通電しても微細ミストが発生しにくい低湿度状態では静電霧化装置107の通電を停止して消費電力量の抑制を図ることができる冷蔵庫を提供することができる。
また、静電霧化装置107はペルチェ式で説明したが、ペルチェ素子を使用しないで、伝熱冷却部(図示しない)を野菜室17の上方にある冷凍室18の冷熱を伝熱させて冷却し、霧化電極(図示しない)に水滴を発生させ、電圧印加部に高電圧を印加することで、静電霧化装置107を通電する方式でもよく、上記と同様に、効率的に安定して微細ミストを供給することができる。
また、野菜室湿度センサ108と静電霧化装置107は野菜室17の天面壁部で同じカバーで覆って配置されたものであり、野菜室17の冷気吐出口100や冷気吸込み口101の影響を受けにくい位置に配置しており、また野菜室内の湿度を比較的に正しく検知できる場所に設定しているので、野菜室内の湿度を精度良く検知し、湿度に応じて静電霧化装置107に通電することが可能となる。 上記のように、野菜室湿度センサ108は静電霧化装置107を制御するとしたが、所定湿度よりも高湿度になった場合に、野菜室湿度センサ108で野菜室ダンパ75を閉じ、静電霧化装置107に通電開始する制御をしてもよく、この場合、野菜室17内を適切な湿度で除菌及び脱臭効果を高める制御をすることができる。
本発明は、野菜室に湿度センサを備えた冷蔵庫において、野菜室内の湿度を検出する湿度センサと、野菜室内に微細ミストを噴霧する静電霧化装置と、を備え、野菜室ダンパは開閉制御され、ダンパが閉じて、湿度センサの検出湿度が所定湿度以上の場合、静電霧化装置に通電されるものであり、家庭用および業務用など様々な種類および大きさの間冷式の冷蔵庫に適用することができる。
17 野菜室
24 冷却器
25 冷却ファン
75 野菜室ダンパ
107 静電霧化装置
108 野菜室湿度センサ
110 仕切部

Claims (4)

  1. 貯蔵室と、前記貯蔵室内に収納される収納ケースと、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、前記貯蔵室へ冷気を供給する冷却ファンと、前記貯蔵室の湿度を検知する湿度センサと、前記貯蔵室内に備えられミストを発生する静電霧化装置とを備え、前記湿度センサが所定湿度以上であれば、前記静電霧化装置に通電してミストを発生させ、前記湿度センサと前記静電霧化装置は前記貯蔵室の壁面にカバーで覆われて配置し、前記湿度センサと前記静電霧化装置は前記カバー側に固定され、前記湿度センサと前記静電霧化装置との間は前記カバーに形成された仕切部で仕切られていることを特徴とする冷蔵庫。
  2. 前記貯蔵室への冷気量を制御するダンパを備え、前記ダンパを閉じた時に前記湿度センサが所定湿度以上であれば、前記静電霧化装置に通電することを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
  3. 前記静電霧化装置への通電は、前記ダンパを閉じた時に開始し次回前記ダンパを開いた後に停止され、前記ダンパが開いた時に他の貯蔵室への冷気量を制御する他のダンパが開くことを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。
  4. 前記貯蔵室は野菜室であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の冷蔵庫。
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