WO2023204129A1 - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

本開示における冷蔵庫は、食品を収納する収納室と、食品を冷却する冷却手段と、食品に光を照射する光源と、を有し、光源は、蒸散しやすい収納室の開口部の一つまたは複数の辺に沿って配置されたものである。

Description

冷蔵庫

　本開示は、食品を保存する冷蔵庫に関し、特に、食品の鮮度を維持するための光照射機能を有する冷蔵庫に関する。

　例えば、特許文献１に開示された冷蔵庫は、野菜室に近赤外光照射装置を備え、保存中の野菜や果物に近赤外光を照射することによって鮮度を維持するようにしたものである。赤色光を照射することによっても同様の効果が得られることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特許第６９２８５０４号公報 特許第４９８３９００号公報

　しかし、従来の冷蔵庫では、光照射出力が収納室サイズに比べて小さいために、室内の全ての位置で最大の鮮度維持効果を発揮できないことがある。一方で、光照射出力が大きすぎても、無駄が生じ得る。

　そこで、本開示は、食品鮮度維持に効果のある所定の波長を有する光を照射することにより、限られた光照射出力をより効率よく活用して鮮度維持効果を発揮することが可能な冷蔵庫を提供する。

　本開示における冷蔵庫は、食品を収納する収納室と、食品を冷却する冷却手段と、食品に光を照射する光源と、を有し、光源は、蒸散しやすい収納室の開口部の一つまたは複数の辺に沿って配置されたものである。

　本開示における冷蔵庫は、食品鮮度維持に効果のある光を照射することにより、限られた照射出力の光をより効率よく活用して鮮度維持効果を発揮することができる。

本開示に係る実施の形態１の冷蔵庫の縦断面を示す断面図 赤色光の照射強度と、保存中のホウレンソウの重量減少率との関係を示すグラフ 赤色光の照射なしと照射ありのホウレンソウの４日間保存後の外観写真 実施の形態１の冷蔵庫に設けられた制御部の構成を示すブロック図 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の上からの見取り図 実施の形態１の冷蔵庫における野菜収納ケースの上からの見取り図 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図（バリエーション１） 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図（バリエーション２） 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の上からの見取り図（バリエーション２） 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図（バリエーション３） 図８Ａの断面Ａ－Ａ図（バリエーション３） 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図（バリエーション４） 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図（バリエーション５） 照射なしの冷蔵庫および照射ありの冷蔵庫で保存されたホウレンソウの気孔の開口幅の変化を示すグラフ 実施の形態１の冷蔵庫に投入された野菜の温度変化と各種光源の制御を示すタイムチャート 実施の形態１の冷蔵庫における野菜室温度センサを用いた場合のタイムチャート（バリエーション６） 実施の形態１のユーザ行動と冷蔵庫の制御を示すタイムチャート 実施の形態２の冷蔵庫における野菜室の正面からの断面図 実施の形態３の冷蔵庫における野菜室の右側面からの断面図

　（本開示の基礎となった知見等）
　図２Ａは、ホウレンソウを冷蔵庫野菜室に保存中に赤色光を照射した場合の、ピーク波長における照射強度と保存４日後の重量減少率（値が低いほど鮮度良好）との関係を示す。照射強度が０の場合の重量減少率は１５．１％であること（±１σを陰で示した）が分かった。また、照射強度を強くすると重量減少率が一次比例的に低下して鮮度は改善するが、照射強度を１７０ｍＷ／ｍ^２（飽和点と呼ぶ）以上に上げると鮮度改善効果は飽和して矢印ａ以上の改善効果は得られないことが分かった。

　また、同様の結果はコマツナなど複数の葉野菜について確認された。図２Ｂは、それぞれ０（照射なし）と１７０ｍＷ／ｍ^２の照射をおこなった後、４日間保存したホウレンソウの外観を示す。照射なしの個体（写真左）は水分蒸散がより多いために萎れて自重で葉や茎が垂れているのに対して、照射をおこなった個体（写真右）は萎れが少ないために葉や茎が自立できていてより高鮮度な状態と言える。

　上記知見に基づくと、限られた照射出力の赤色光を効率よく活用するためには、飽和点を超えない範囲で強い照射強度を与えることが重要であると判断される。

　すなわち、飽和点を超えると鮮度改善効果が飽和して照射出力の一部が無駄になり、飽和点よりも著しく低い照射強度では鮮度改善効果が明瞭に発揮されない。

　特許文献１，２に開示された冷蔵庫に置いては、近赤外あるいは赤色光源が２次元マトリックス状に配置されている。そのために、２次元マトリックス中央部直下の野菜表面における照射強度が飽和点を超えて出力が無駄に使われる一方で、中央部から離れた箇所では鮮度改善効果が発揮されない虞がある。

　そこで、本開示は、収納室の外側を循環する冷気により水分が蒸散しやすい収納室の開口部の一つまたは複数の辺（壁面）に沿って光源を１次元的に適切な間隔をあけて配置する。このことにより、本開示は、限られた照射出力を効率よく活用して野菜などの鮮度を改善できる冷蔵庫を提供する。

　なお、野菜の鮮度劣化を抑制する他の手段として冷気導入による冷却が一般的である。冷気導入は生理活性を低減させたり気孔を閉鎖させたりするという正の効果と、野菜を乾燥させる（重量減少させる）という負の効果を同時に有するのに対して、対食品作用光の照射には負の効果がない。

　したがって、照射出力の効率さえ適切に考慮すれば、対食品作用光は野菜の鮮度維持のために非常に使い勝手の良い手段である。もちろん、冷気導入と対食品作用光の照射を同時におこなったり、タイミングを分けて実施したりして、正の相乗効果を発揮することも可能である。

　以下、図面を参照しながら本開示の一例としての実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

　なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

　（実施の形態１）
　以下、主に図１～図５を用いて、実施の形態１の冷蔵庫１０を説明する。

　［１－１．構成］
　図１は、実施の形態１の冷蔵庫１０の縦断面図である。図１において、左側が冷蔵庫１０の正面側であり、右側が冷蔵庫１０の背面側である。冷蔵庫１０は、主に鋼板により形成された外箱１と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱２と、外箱１と内箱２との間の空間に充填発泡された断熱材（例えば、硬質発泡ウレタン）４０とにより形成された断熱箱体で構成されている。

　冷蔵庫１０の断熱箱体は食品を収納する複数の収納室を備えており、それぞれの収納室の正面側開口には開閉可能な扉が配設されている。それぞれの収納室は扉の閉成により冷気が漏洩しないように密閉される。

　実施の形態１の冷蔵庫１０においては、最上部の収納室が冷蔵室３である。冷蔵室３の直下の両側には、製氷室４と冷凍／解凍室５の２つの収納室が並設されている。更に、製氷室４と冷凍／解凍室５の直下には冷凍室６が設けられており、冷蔵室３内の最下部には野菜室７が設けられている。実施の形態１の冷蔵庫１０における各収納室は、上記の構成を有しているが、この構成は一例であり、各収納室の配置構成は仕様などに応じて設計時に適宜変更可能である。

　冷蔵室３は、食品などの保存物を冷蔵保存するために凍らない温度、具体的な温度例としては１℃～５℃の温度帯で維持される。野菜室７は、冷蔵室３と同等もしくは若干高い温度帯、例えば２℃～７℃に維持される。冷凍室６は、冷凍保存のために冷凍温度帯、具体的な温度例としては、例えば－２２℃～－１５℃に設定される。冷凍／解凍室５は、通常は冷凍室６と同じ冷凍温度帯に維持され、ユーザの解凍指令に応じて、収納されている保存物（冷凍品）を解凍するための解凍処理が行われる。野菜室７の構成、および動作に関する詳細については後述する。

　冷蔵庫１０の上部には、機械室８が設けられている。機械室８には、圧縮機９および冷凍サイクル中の水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルを構成する部品などが収容されている。なお、機械室８の配設位置は冷蔵庫１０の上部に特定されるものではなく、冷凍サイクルの配設位置などに応じて適宜決定されるものであり、機械室８は、冷蔵庫１０の下部などの他の領域に配設してもよい。

　冷蔵庫１０の下側領域にある冷凍室６の背面側には、冷却室１１が設けられている。冷却室１１には、冷気を生成する冷凍サイクルの構成部品である冷却器１２、および冷却器１２が生成した冷気を各収納室（３、４、５、６、７）に送風する冷却ファン１３が設けられている。

　冷却器１２が生成した冷気は、冷却ファン１３により各収納室に繋がる風路１８を流れて、各収納室に供給される。それぞれの収納室に繋がる風路１８には冷却ダンパ１９が設けられており、圧縮機９と冷却ファン１３の回転数制御と冷却ダンパ１９の開閉制御により、それぞれの収納室が所定の温度帯に維持される。

　また、風路１８内には脱臭フィルター（図示せず）が設けられて、庫内の空気のにおい成分を吸着する。冷却室１１の下部には、冷却器１２やその周辺に付着する霜や氷を除霜するための除霜ヒータ１４が設けられている。除霜ヒータ１４の下部には、ドレンパン１５、ドレンチューブ１６、蒸発皿１７が設けられており、除霜時などに生じる水分を蒸発させる構成を有する。

　実施の形態１の冷蔵庫１０には操作部（図示せず）が備えられている。ユーザが操作部において冷蔵庫１０に対する各種の指令（例えば、各収納室の温度設定、急冷指令、解凍指令、製氷停止指令など）を行うことができる。

　また、操作部は異常の発生などを報知する表示部（図示せず）を有している。なお、冷蔵庫１０は、無線通信部を備えて無線ＬＡＮネットワークに接続して、ユーザの持つ外部端末から各種指令を入力したり、外部端末に表示したりする構成としてもよい。

　［１－２．野菜室の構成］
　図３は、冷蔵庫１０における野菜室７の制御に関する各種センサおよびアクチュエータの入出力関係を示したブロック図である。図３に示すように、冷蔵庫１０は、制御部、各種センサ（２１～２４）およびアクチュエータ（９、１３、１９、２５、２６および２７）を備える。制御部は、各種センサからの入力に基づき、アクチュエータの制御を行う。なお、制御部は、これらの機能を実現する、専用に設計されたハードウェア回路でもよいし、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、その機能を実現するものでもよい。

　図４Ａは、冷蔵庫１０における野菜室７の上からの見取り図である。野菜室７は冷蔵室３内に設けられた収納室で、野菜収納ケース７－１が引出し扉方式で設けられている。

　野菜室７の背面側には冷気吐出口２８と冷気戻り口２９が設けられる。野菜室７の天面には、デバイス基板７－２が設けられ、デバイス基板７－２の長手方向は鉛直投影面で、野菜収納ケース７－１内に入るように、野菜室７の左右幅方向に延びて配置されている。デバイス基板７－２には、野菜の表面温度を測定するサーモパイル型の野菜温度センサ２３、白色光～昼色光を照射する複数の照明光源２５、野菜の気孔に作用して水分蒸散を抑制する光を照射する複数の対食品作用光源２６が配置される。本実施の形態の場合、照明光源２５と対食品作用光源２６はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を光源としている。なお、照明光源２５および対食品作用光源２６は、食品（野菜）に光を照射するものであり、本開示の光源の一例に相当する。また、照明光源２５は、略昼色光である本開示の第一光源の一例に、対食品作用光源２６は、食品の特性に作用をおよぼす波長を有する第二光源の一例に、それぞれ相当する。

　照明光源２５としては、４００～５００ｎｍのピーク波長を有する光源と蛍光材により５００～６５０ｎｍの蛍光を発する光源や、約４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの三つのピーク波長を有する光源が用いられる。

　対食品作用光源２６としては、ピーク波長が６００～６２５ｎｍ、または６３５～６５５ｎｍ、または６７０～８００ｎｍなどの赤色光、ピーク波長が８００～１０００ｎｍなどの近赤外光が有効である。即ち、これらの光を対食品作用光源２６として用いた場合、食品鮮度維持の効果がある。

　対食品作用光源２６のバリエーションとして、ＵＶ－Ａ～Ｃを用いると微生物繁殖を抑制するため、ＵＶ－Ａ～Ｃを用いた場合も食品鮮度維持の効果がある。なお、ＵＶ－Ａを用いると特定の野菜や果物に含まれる機能性成分を増加し、ＵＶ－Ｂを用いるとキノコや生鮮肉に含まれるプロビタミンＤをビタミンＤに変換することも可能である。

　照明光源２５が三つのピーク波長を有し、対食品作用光源２６として６００～７００ｎｍの赤色光を用いる場合は、照明光源２５の赤色波長のみを点灯可能な構成とすることにより、両光源を兼用することも可能である。

　本実施の形態の野菜室７は、図４Ａで示される面に開口している。デバイス基板７－２は、前面開口部７－９の近傍に設けられる。即ち、デバイス基板７－２に実装された対食品作用光源２６は、前面開口部７－９に沿って配置される。この場合の近傍とは、図４Ａのように野菜室７の前面開口部７－９を基点とし、デバイス基板７－２に実装された対食品作用光源２６までの寸法ｂ、野菜収納ケース７－１内の背面までの寸法ｃとした時に、寸法比ｂ／ｃが概ね１／３～１／６である。

　本実施の形態の野菜室７の野菜収納ケース７－１内において絶対湿度は同じ湿度である。本実施の形態の野菜室７では、食品を冷却する本開示の冷却手段の一例としての冷却部である冷気吐出口２８が野菜室７の背面側に設けられる。そのため、前面開口部７－９側が比較的高温、背面側が比較的低温という温度差が生じる。したがって、野菜収納ケース７－１内の相対湿度は前面側で比較的低く、野菜の水分が蒸散しやすい。即ち、前面開口部７－９は、蒸散しやすい野菜室７の開口部の一つまたは複数の辺であり、野菜室７内の空間を挟んで冷気吐出口２８から最も離れた開口部である。

　したがって、限られた照射出力の対食品作用光源２６は前面側の野菜を狙って照射することが最も効率的である。

　図４Ｂは、実施の形態１における野菜収納ケース７－１の上からの見取り図である。図４Ｂに示すように、対食品作用光源２６間の間隔ｄは、想定する野菜（保存野菜３０－１、３０－２、・・・、３０－ｎ）の左右寸法ｅ１、ｅ２、・・・ｅｎとの比較により設けられる。なお、以下では、保存野菜３０－１、３０－２、・・・、３０－ｎを総称して保存野菜３０と称する。

　対食品作用光源２６は、ｅｍを想定する対象野菜（保存野菜３０）の左右寸法の平均値とすると、寸法比ｄ／ｅｍが、概ね１．０（０．５～１．５）となるように配置すると、野菜の個々の株や束に対して効率よく照射できるために適切である。

　また、デバイス基板７－２の長手方向の両端に位置する対食品作用光源２６は野菜収納ケース７－１の内側面から距離ｆ離して設置されるが、距離ｆは概ねｅｍ／２～ｅｍに設けるとなおよい。保存野菜３０ははだかでも良く、透明な包材で包装されていても構わない。

　図５は、対食品作用光源２６の配置例を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図５に示すように、対食品作用光源２６の照射光軸ｇは鉛直下方になるように、対食品作用光源２６は、デバイス基板７－２に設けられている。即ち、対食品作用光源２６は、水平面に対して略９０度をなすように照射光軸ｇが設けられている。野菜収納ケース７－１に保存された保存野菜３０の葉に対して略９０度に照射する構成が、照射強度が最も大きくなるため最も好ましい。なお、本開示において、略９０度とは、９０度となるように意図したが、揺らぎ等により９０度からわずかにずれているものも含むことを意味し、具体的には９０度±５度以内を意味し、好ましくは９０度±３度以内、より好ましくは９０度±１度以内をいう。

　また、対食品作用光源２６の照射光軸ｇに対する指向性による照射角度が比較的大きい場合には、野菜収納ケース７－１の前方に照射された光は保存野菜３０に当たらないことがある。その場合は、野菜室扉７－３の内面側に反射率の高い白色塗装や金属鏡面部材など反射部材を設けると、反射光が野菜収納ケース７－１内の保存野菜３０に照射されて照射効率を向上することができる。あるいは野菜室扉７－３を透明部材で作成して、相対する冷蔵室扉２０の内表面を反射率の高い部材で設けても同様の効果を発揮することができる。即ち、野菜室７は、対食品作用光源２６の照射範囲であって、保存野菜３０が収納されない位置に反射率が他の面よりも顕著に高い内表面を備えてもよい。

　以下、実施の形態１のバリエーションとして、冷却部（冷気吐出口２８）から最も離れた開口部の一辺に沿って対食品作用光源２６を配置する他の構成例を示す。

　図６は、対食品作用光源２６の他の配置例（バリエーション１）を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図６の野菜収納ケース７－１は前面（図の左側）が透明に設けられ、照明光源２５と対食品作用光源２６を備えたデバイス基板７－２は野菜室７の外部に設けられる。照射光軸ｇは水平面に対して、４５～８０度程度に設けられる。即ち、対食品作用光源２６は、前面開口部７－９から野菜室７の奥側に向けて照射するように配置されている。

　図４の構成例に比べると、図６に示すバリエーション１の構成例は、ユーザが視認する角度に近い角度で照射する。そのため、バリエーション１の構成例は、照明光に影が生じず保存野菜３０を視認しやすいメリットと視認する方向を向いた葉の鮮度が対食品作用光により維持されて視覚的な鮮度を良くできるというメリットを発揮できる。

　図７Ａは、対食品作用光源２６の他の配置例（バリエーション２）を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図７Ｂは、バリエーション２における野菜室７の上からの見取り図である。図７Ａ，Ｂの野菜室７は、保存野菜３０を縦置きするための仕切り板７－４を奥行き方向に複数有し、野菜室扉７－３が透明部材で回転軸を底面に形成したスイーベル（回転）方式で設けられる。仕切り板７－４は、保存野菜３０の最も面積の大きな面を照射光軸ｇに対して略９０度に配置するものであり、本開示の食品配置手段の一例に相当する。また、図７Ａ，Ｂの野菜室７は、複数の照明光源２５と複数の対食品作用光源２６を備えたデバイス基板７－２が冷蔵室扉２０の内側で野菜室扉７－３と対向して設けられている。また、複数の対食品作用光源２６がデバイス基板７－２に水平方向に並んで、野菜室扉７－３の投影面内に配置されている。即ち、対食品作用光源２６は、垂直面に対して略９０度をなすように照射の光軸が設けられている。本構成の開口部は、前面側である。

　図４，５の構成例に比べると、図７Ａ，Ｂに示すバリエーション２の構成例は、開口部を小面積に設けられるため野菜室７を密閉して室内の湿度を逃がしにくいというメリットを発揮できる。

　また、上記のように対食品作用光源２６を配置することで、冷蔵庫１０は、照射光軸ｇを、野菜収納ケース７－１内の前面開口部７－９の近傍を照射するように設けた。そのため、冷蔵庫１０は、蒸散しやすい前面開口部７－９の近傍に収納された保存野菜３０の気孔を制御して鮮度劣化を抑制することができる。

　図８Ａは、対食品作用光源２６の他の配置例（バリエーション３）を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＡ－Ａ断面図である。図８Ａ、Ｂは、上段収納ケース７－５と下段収納ケース７－６を有し、下段収納ケース７－６は仕切り板７－４により前部と後部に分けられた構成において、下段収納ケース７－６後部に収納された保存野菜３０に対して、光照射する構成を示す。対食品作用光源２６が野菜室７の側面壁前方に設けられ、照射光軸ｇは水平面に対して斜め下方に設けられる。

　下段収納ケース７－６の後部の前方に収納された保存野菜３０にまんべんなく照射されるように、対食品作用光源２６のそれぞれが異なる角度の照射光軸ｇを持つように配置されている。

　このような構成にすることにより、上段収納ケース７－５に食品が収納されている場合でも下段収納ケース７－６の内部に照射することができる。なお、上段収納ケース７－５に収納される保存野菜３０に照射する場合は、図４，５と同様の構成を用いる。

　図９は、対食品作用光源２６の他の配置例（バリエーション４）を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図９は、図８と同様に下段収納ケース７－６の前方に対食品作用光を照射する構成である。上段収納ケース７－５の底面７－７は導光板加工されている。また、冷蔵庫１０は、野菜室７の背面壁にデバイス基板７－２を設置し、対食品作用光源２６により導光板加工した底面７－７と対向する位置で、背面側から前方に向かって照射されることによって、底面７－７の前方から鉛直下方に照射される。図８の構成例に比べて、図９に示すバリエーション４の構成例は、冷蔵庫１０の側面を凹加工する必要がないため壁厚を大きく設けて断熱性能を高めることができる。

　図１０は、対食品作用光源２６の他の配置例（バリエーション５）を示す、冷蔵庫１０における野菜室７の右側面からの断面図である。図１０は、野菜室７内に保存野菜３０を斜め後方に立てかけて収納できる野菜置き台７－８を設け、対食品作用光源２６は照射光軸ｇを野菜置き台７－８の立てかけ面に対して略９０度に設けた構成を示す。このように、野菜置き台７－８は、保存野菜３０の最も面積の大きな面を照射光軸ｇに対して略９０度に配置するものであり、本開示の食品配置手段の一例に相当する。図６の構成例と同様に、図１０に示すバリエーション５の構成例は、視覚的な鮮度を良くできるというメリットがある。

　なお、図示しないが野菜収納ケース７－１の開口部のいずれかの辺に比較的大きな開口部が存在する場合は、湿度が低下しがちなその辺に沿って対食品作用光源２６を設けるとよい。

　［１－３．動作］
　図４，５のように構成された野菜室７について、以下その動作、作用を説明する。本実施の形態の野菜室７は、購入後や一時取出し後などで生理活性が冷却後の保存時と比べて明瞭に高い状態の野菜が投入されたことを検知して、対食品作用光を照射して投入野菜の鮮度劣化を抑制するものである。

　図１１は購入後の野菜を通常の（対食品作用光を照射しない）野菜室と、照射のある野菜室に投入した後の、ホウレンソウの気孔の開口幅の平均値の変化を比較して示したものである。投入直後は生理活性が高いために盛んに呼吸をおこなうため気孔が比較的開いていたが、いずれの野菜室に保存しても冷暗環境下で気孔は閉じる。

　しかし、気孔の平均開口幅が７μｍまで閉鎖される時間を比較すると、照射なしでは約３．５時間要したのに対して、照射ありでは約０．７５時間と１／４以下の時間に短縮された。図１１の実験結果から分かることは、適切な照射タイミングは野菜が冷却完了する前であること、照射時間は約２時間以下で効果発揮する気孔の大部分が閉じることである。

　図１２Ａは、野菜温度センサ２３で検知される野菜の温度と、照明光源２５、食品収納検知光源２７、対食品作用光源２６の点灯状態を示すタイムチャートである。食品収納検知光源２７は照度センサ２４とセットで用いることによって照度に基づいて食品の収納量を判定するためのものであり、照明光源２５または対食品作用光源２６で代用することもできる。なお、食品収納検知光源２７および照度センサ２４は、野菜室７に収納された保存野菜３０の量を検知するものであり、本開示の食品検知手段の一例に相当する。また、野菜温度センサ２３は、野菜室７に収納された保存野菜３０の温度を検出することにより、保存野菜３０の特性の一例である、保存野菜３０の生理活性が高いことを検出するものであり、本開示の食品検知手段の一例に相当する。

　時間Ｔ１は冷蔵室扉２０が開けられたタイミング、Ｔ２は野菜収納ケース７－１が開けられたタイミング、Ｔ３は野菜収納ケース７－１、冷蔵室扉２０が共に閉められたタイミングである。また、Ｔ４は野菜の投入判定のタイミングでＴ３から所定時間（例えば１分）経過後に設定される。

　Ｔ５は対食品作用光源２６をＯＦＦするタイミングで、Ｔ４から所定時間（例えば１時間）経過後に設定される。閾値ＴＨａは生理活性の高い野菜の投入を検知するための温度閾値（例えば１８℃）である。閾値ＴＨｂは対食品作用光源２６を所定時間よりも短縮してＯＦＦするための温度閾値（例えば１０℃）である。

　以下、図１２Ａに基づいて時系列で本実施の形態の冷蔵庫１０の制御を説明する。ユーザが冷蔵室扉２０を開ける（Ｔ１）と、冷蔵庫１０の制御部は、扉開閉センサ２２により冷蔵室扉２０の開放を検出して照明光源２５を点灯し、ユーザの庫内視認を助ける。また、制御部は投入判定の待機モードになる。

　ユーザが野菜収納ケース７－１を開けて（Ｔ２）、常温で生理活性の高い野菜を投入した場合、野菜温度センサ２３により検知される温度（図１２Ａ上部の食品温度）は急上昇する。ユーザが野菜収納ケース７－１と冷蔵室扉２０を共に閉めたら（Ｔ３）、制御部は、照明光源２５を消灯する。そして、制御部は、食品収納検知光源２７を短時間点灯させて野菜収納ケース７－１内の反射散乱光を照度センサ２４で受光することにより野菜の収納量が増えたことを検知する。

　所定時間後（Ｔ４）、野菜温度センサ２３の検知値は閾値ＴＨａを上回ったので対食品作用光源２６がＯＮされ、時間Ｔ５まで所定の累計時間照射される。対食品作用光源２６の照射開始の判定は、食品温度のみでおこなってもよいし、収納量検知結果を加味しても構わない。なお、このように、冷蔵庫１０は、冷蔵室扉２０が開放中は本開示の第一光源の一例である照明光源２５を作動させ、冷蔵室扉２０を閉じた後に本開示の第二光源の一例である対食品作用光源２６を作動させる。また、冷蔵庫１０は、野菜温度センサ２３、食品収納検知光源２７および照度センサ２４の検知結果に基づいて、対食品作用光源２６を作動させる。

　図１２Ａには示していないが、照射は一時停止されることもある。例えば、照射中に冷蔵室扉２０が開けられた場合、ユーザが庫内を視認するためには赤色の対食品作用光源２６が点灯したままでは保存野菜３０本来の色を確認するうえで不都合であるため、制御部は対食品作用光源２６を消灯する。

　また、冷却ダンパ１９などのデバイスが作動するタイミングでは電源容量超過を防ぐために、制御部は対食品作用光源２６を一時消灯しても構わない。いずれの一時消灯の場合でも、累積照射時間が所定時間（Ｔ５－Ｔ４）を超えることによって照射完了する。

　Ｔ３以降、保存野菜３０の表面は冷却されるために徐々に温度が低下して生理活性が低減する。保存野菜３０の温度が閾値ＴＨｂを下回った時点がＴ５よりも早ければ、制御部は、対食品作用光源２６の照射を短縮して完了しても構わない（図１２Ａは短縮できない例である）。照射短縮によって冷蔵庫１０の消費エネルギーを節約することができる。

　なお、野菜温度センサ２３としてサーモパイル型の温度センサを使う代わりに、野菜室温度センサ２１や湿度センサ、ＣＯ２センサを用いて間接的に比較的生理活性の高い野菜の投入を検知して制御することも可能である。

　野菜室温度センサ２１を用いた場合の制御例を図１２Ｂに示す。図１２Ｂは、冷蔵庫１０の制御部による他の制御例（バリエーション６）を示す、野菜室温度センサ２１で検知される野菜室７の温度と、照明光源２５、食品収納検知光源２７、対食品作用光源２６の点灯状態を示すタイムチャートである。上記図１２Ａのタイムチャートと異なる点を中心に説明する。ユーザが野菜収納ケース７－１を開けると（Ｔ２）、野菜室温度センサ２１による野菜室７の検知温度は上昇を始め、検知温度が閾値ＴＨｃを上回ることにより、制御部は、野菜収納ケース７－１の開放と判定する。

　野菜室温度センサ２１の設置位置によって開放判定のタイミングがＴ２よりも遅れるが、その遅延を考慮してＴ２が推定される。Ｔ２から所定時間（例えば１０分）経過後のＴ４における検知温度が閾値ＴＨａを上回っている場合は、制御部は、対食品作用光源２６の照射を開始する。

　なお、ユーザが野菜収納ケース７－１を開けるが冷却済みの野菜を投入したり、開けただけで何も投入しなかったりした場合には、投入熱負荷が比較的小さいためにＴ４における検知温度は閾値ＴＨａを下回って対食品作用光源２６の照射はおこなわれない。

　図１３は、様々な照射開始パターンを説明するために、数日オーダーでの制御を示すタイムチャートである。なお、図１３では、野菜温度センサ２３により検知される食品温度を検知温度とした制御例を示しているが、上述のように、野菜室温度センサ２１で検知される野菜室７の温度を用いた制御がおこなわれてもよい。Ｔ１１時点でユーザが比較的生理活性の高い野菜を新規に投入したことにより、検知温度が上昇して閾値ＴＨａを超えるために対食品作用光源２６が照射される。

　Ｔ１２時点で、冷蔵庫１０のデフロスト（霜取り）運転が行われたことによって、保存野菜３０が温められ保存野菜３０の生理活性が一時上昇する可能性があるため、デフロスト信号をトリガーにして対食品作用光源２６が照射される。

　Ｔ１３時点で、ユーザが調理などのために保存野菜３０を一時取出しして室温で温められた野菜を再度保存した。検知温度が上昇して閾値ＴＨａを超えるために対食品作用光源２６が照射される。対食品作用光源２６は、非照射時間がｈ時間以上継続した場合には、再度照射されるものとする。

　Ｔ１４時点で照射後、ｈ時間後のＴ１５時点では検知温度やデフロスト信号の有無に関わらず照射が開始される。これは冷蔵庫１０内での様々な環境変化、例えばエチレン濃度の上昇など検知対象ではない要因によっても野菜が刺激を受けて生理活性が高まる可能性に対応するためである。

　上記以外にも、例えば野菜収納ケース７－１内の湿度が所定値よりも上昇した際には対食品作用光源２６を照射して、保存野菜３０の気孔を閉鎖して結露を抑制する使い方も可能である。

　また、デバイス基板７－２には波長の異なる照明光源２５と対食品作用光源２６が並列されて同一方向を照射するので、両光源の一部を同時に点灯することにより照明色の色調を変化することが可能である。

　例えば、次のようにして赤色の保存野菜３０が保存されている箇所を検知して、開扉時の照明色を赤色野菜の近傍だけ赤色味の強い照明とすることにより視覚的な高鮮度を演出することが可能である。

　図１２ＡのタイムチャートでＴ３以降に食品収納検知をおこなう際に、赤色の対食品作用光源２６を１つずつ点灯して照度センサ２４の検知をおこなうことにより、左右方向のどの位置に赤色食品が収納されているかが判定できる。

　また、別の使用例として、時間帯により、例えば朝～昼間は昼光色で照明し、夕方～夜はより色温度の低い光で照明することによって、ユーザの視認性をよくしたりリラックスさせたりする効果を発揮することもできる。

　［１－４．効果等］
　以上のように、本実施の形態において、冷蔵庫１０は、複数の対食品作用光源２６を冷却部（冷気吐出口２８）から離れた開口部の前方の１辺に沿って配置し照射する。このことにより、冷蔵庫１０は、野菜収納ケース７－１内で相対湿度が低い環境に曝露される保存野菜３０を中心に光照射して鮮度改善効果を発揮することができるので、限られた照射出力を効率よく活用することができる。

　加えて、対食品作用光源２６が適切な間隔をあけて配置されることにより、冷蔵庫１０は、保存野菜３０の受光面での照射強度を飽和させることなく、かつ前方全体に限られた照射出力の光を均等に照射して効率的に鮮度劣化を改善することができる。

　（実施の形態２）
　以下、図１４を用いて実施の形態２を説明する。実施の形態１と共通の点が多いため、異なる部分に絞って説明する。

　［２－１．構成］
　図１４は、実施の形態２の野菜室７の前面からの断面図である。実施の形態２の野菜室７天面の中央部には結露を吸収し毛管作用により広範囲に広げて湿度を放出する調湿材３１が配置される。即ち、調湿材３１は、野菜室７内に湿度を供給するものであり、本開示の湿度供給手段の一例に相当する。実施の形態２の野菜室７天面の左右両端部に複数の対食品作用光源２６が前後方向（図の奥行き方向）に並べて配置される。対食品作用光源２６の照射光軸ｇは底面に対して略９０度に設けられる。

　［２－２．効果等］
　野菜収納ケース７－１内の中央部に収納された保存野菜３０は調湿材３１に近いために、調湿材３１から湿度を供給されて水分蒸散による鮮度劣化を抑制することができる。

　一方、野菜収納ケース７－１内の左右両側に収納された保存野菜３０は、開口部の周辺に近く調湿材３１からも比較的遠いために、相対的に湿度の低い環境に曝露される。

　実施の形態２の冷蔵庫１０は、対食品作用光源２６が主に左右両側の低湿度環境に置かれた保存野菜３０に対して光照射による鮮度改善効果を発揮することができるので、限られた照射出力を効率よく活用することができる。

　実施の形態１と比較すると、実施の形態２の冷蔵庫１０は、調湿材３１による湿度維持効果も合わせて発揮されるため、より確実に保存野菜３０の乾燥を防ぎ鮮度をより高いレベルで維持できるというメリットがある。

　なお、調湿材３１と複数の対食品作用光源２６との配置には様々なバリエーションが考えられる。図示しないがバリエーション例として、野菜室７天面の背面側に調湿材３１が配置され、野菜室７の空間を挟んで調湿材３１から最も離れた開口部の辺（前面開口部７－９）に沿って対食品作用光源２６が配置されてもよい。また、野菜室７天面の前面側に調湿材３１が配置され、調湿材３１に最も近い開口部の辺（前面開口部７－９）に沿って対食品作用光源２６が配置されてもよい。

　（実施の形態３）
　以下、図１５を用いて実施の形態３を説明する。

　［３－１．構成］
　図１５は、実施の形態３の野菜室７の右側面からの断面図である。実施の形態３の野菜室７の内側背面には複数の対食品作用光源２６が実施の形態３の冷蔵庫１０の左右方向（図の奥行き方向）に並べて配置される。即ち、実施の形態３の対食品作用光源２６は、冷気吐出口２８から最も近い開口部の辺に沿って配置される。また、実施の形態３の野菜室７天面の、対食品作用光源２６と近接する前方位置に導光板３２が配置される。導光板３２は背面から照射された光を前方に導光し、野菜収納ケース７－１内の後方で鉛直下方に光を屈折して照射光軸ｇで、野菜収納ケース７－１内へ照射する。

　また、図示しないがバリエーション例として、上下の野菜収納ケースの分割隙間に沿って対食品作用光源２６が配置され、ケース隙間から内部が照射されてもよい。

　［３－２．効果等］
　以上のように、本実施の形態において、野菜収納ケース７－１内部の背面側は冷気吐出口２８に近いため、保存野菜３０の蒸散水分により結露しやすい。野菜収納ケース７－１内の背面側に収納された野菜は、結露によって濡れやすくそのため微生物が繁殖しやすいという潜在課題にさらされる。

　また、保存野菜３０が比較的低温に弱い種類の野菜である場合は、低温障害という潜在課題にさらされる。

　実施の形態３の冷蔵庫１０は、対食品作用光源２６が主に背面側に置かれた保存野菜３０に対して光照射して微生物の繁殖抑制や水分蒸散抑制による低温障害防止などの鮮度改善効果を発揮することができる。したがって、実施の形態３の冷蔵庫１０は、限られた照射出力を効率よく活用することができる。

　実施の形態１と比較すると、実施の形態３の冷蔵庫１０は、ユーザが視認しにくい位置にあるために長期間保存されがちな背面側の保存野菜３０に対して鮮度維持効果を発揮するというメリットがある。一方、実施の形態１の冷蔵庫１０は、ユーザが視認しやすい位置の保存野菜３０を特に鮮度良く保つことができるので、実施の形態１の冷蔵庫１０内の食材を見栄えよく保つことができるというメリットがある。

　なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などをおこなうことができる。

　また、上述の実施の形態では、野菜を収納する野菜室７を例に説明したが、本開示の食品は野菜に限定されず、本開示の食品を収納する収納室は野菜室７に限定されない。

　本開示の冷蔵庫は野菜室を有する家庭用冷凍冷蔵庫への応用を念頭に説明したが、それ以外にも、有用性を発揮するものと考える。本開示の冷蔵庫は、例えば、業務用冷蔵庫、販売店舗用の野菜冷蔵ショーケースや花卉のショーケース、農業用選果ライン、植物工場、家畜や動物の自動給餌装置、仏壇の供花照明に対しても有用性を発揮するものと考える。

　１　外箱
　２　内箱
　３　冷蔵室
　４　製氷室
　５　冷凍／解凍室
　６　冷凍室
　７　野菜室
　７－１　野菜収納ケース
　７－２　デバイス基板
　７－３　野菜室扉
　７－４　仕切り板
　７－５　上段収納ケース
　７－６　下段収納ケース
　７－７　導光板加工された底面
　７－８　野菜置き台
　７－９　前面開口部
　８　機械室
　９　圧縮機
　１０　冷蔵庫
　１１　冷却室
　１２　冷却器
　１３　冷却ファン
　１４　除霜ヒータ
　１５　ドレンパン
　１６　ドレンチューブ
　１７　蒸発皿
　１８　風路
　１９　冷却ダンパ
　２０　冷蔵室扉
　２１　野菜室温度センサ
　２２　扉開閉センサ
　２３　野菜温度センサ
　２４　照度センサ
　２５　照明光源
　２６　対食品作用光源
　２７　食品収納検知光源
　２８　冷気吐出口
　２９　冷気戻り口
　３０　保存野菜
　３１　調湿材
　３２　導光板
　４０　断熱材
　ＴＨａ　閾値
　ＴＨｂ　閾値
　ＴＨｃ　閾値
　ｂ　寸法
　ｃ　寸法
　ｄ　間隔
　ｅ１　左右寸法
　ｅ２　左右寸法
　ｆ　距離
　ｇ　照射光軸

Claims (11)

1. 　食品を収納する収納室と、
   　前記食品を冷却する冷却手段と、
   　前記食品に光を照射する光源と、を有し、
   　前記光源は、所定の波長を有し、蒸散しやすい前記収納室の開口部の一つまたは複数の辺に沿って配置された、冷蔵庫。
2. 　前記光源は、前記収納室を挟んで前記冷却手段から最も離れた前記開口部の辺に沿って配置された、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 　前記光源は、前記冷却手段から最も近い前記開口部の辺に沿って配置された、
   請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 　前記収納室内に湿度を供給する湿度供給手段を有し、前記光源は、前記収納室を挟んで前記湿度供給手段から最も離れた前記開口部の辺に沿って配置された、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
5. 　前記収納室内に湿度を供給する湿度供給手段を有し、前記光源は、前記湿度供給手段に最も近い前記開口部の辺に沿って配置された、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 　前記光源は、水平面または垂直面に対して略９０度をなすように照射の光軸が設けられた、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
7. 　前記収納室の内部に前記食品の最も面積の大きな面を照射の光軸に対して略９０度に配置する食品配置手段を設けた、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
8. 　前記光源は前記開口部から前記収納室の奥側に向けて照射するように配置された、請求項１～７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
9. 　前記光源は複数備え、略昼色光である第一光源と、前記食品の特性に作用をおよぼす波長を有する第二光源からなり、前記収納室は前記開口部を覆う扉を有し、前記扉が開放中は前記第一光源を作動し、前記扉を閉じた後に前記第二光源を作動するようにした、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
10. 　前記収納室に収納された前記食品の量や特性を検知する食品検知手段を有し、前記食品検知手段の検知結果に基づいて前記光源を作動するようにした、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
11. 　前記収納室は、前記光源の照射範囲であって、前記食品が収納されない位置に反射率が他の面よりも顕著に高い内表面を備えた、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の冷蔵庫。

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