JP2008089203A

JP2008089203A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2008089203A
Application number: JP2006267644A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ueda; 啓裕上田; Toyoshi Kamisako; 豊志上迫; Kahoru Tsujimoto; かほる辻本; Tadashi Adachi; 正足立
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】水分の供給源が限定され、常時安定した水分量を確保することができず、貯蔵室内の保存野菜の保鮮性が劣化、水分量不足による霧化装置や周辺部材が破損するなどの課題を有していた。
【解決手段】霧化装置１１５に供給するための液体を貯水する貯水部１１６を備えるとともに、霧化装置１１５と貯水部１１６とを連結する経路内に供給水の含有物を除去する除去部材１１８，１３０を設けるので、水分供給を常時安定して行い、安定して貯蔵室内を高湿度維持でき野菜の保鮮性を向上させると同時に霧化装置の耐久性を高め、また霧化装置やその周辺部材の安全性を確保することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は高湿度を維持することにより食品の鮮度保持および向上を行う高湿手段である霧化装置の安定霧化および装置の高寿命化に関するものである。

野菜の鮮度低下に対する影響因子としては、温度、湿度、環境ガス、微生物、光などが上げられる。野菜は生き物であり、呼吸と蒸散作用が行われており、鮮度を維持するには呼吸と蒸散作用の抑制が必要となる。低温障害をおこす野菜など一部の野菜を除き、多くの野菜は低温で呼吸が抑制され、高湿により蒸散を防止することができる。近年、家庭用冷蔵庫では野菜の保存を目的とし、密閉された野菜専用容器が設けられ、野菜を適正な温度に冷却するとともに、庫内を高湿化し、野菜の蒸散を抑制するよう制御されている。また、庫内高湿化の手段として、ミストを噴霧する手段を用いたものもある。

従来、この種のミスト噴霧機能を備えた冷蔵庫は、野菜室内が低湿時に超音波霧化装置にてミストを生成噴霧し野菜室内を加湿し、野菜の蒸散を抑制しているものである（例えば、特許文献１参照）。

図７は特許文献１に記載された従来の超音波霧化装置を設けた冷蔵庫を示すものである。また、図８は超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図である。

図７に示すように、野菜室３１は冷蔵庫本体３０の本体ケース３６の下部に設けられ、その全面開口は開閉自在に引き出される引出し扉３２により閉止されるようになっている。また、野菜室３１は仕切り板２によりその上方の冷蔵室（図示せず）と仕切られている。

引出し扉３２の内面に固定ハンガ３３が固定され、この固定ハンガ３３に野菜等の食品を収納する野菜ケース１が搭載されている。野菜ケース１の上面開口は蓋３により封止されるようになっている。野菜ケース１の内部には解凍室４が設けられ、解凍室４には超音波霧化装置５が備えられている。

また、図８に示すように、超音波霧化装置５には霧吹出し口６と貯水容器７と湿度センサー８とホース受け９が備えられている。貯水容器７は、ホース受け９により除霜水ホース１０に接続されている。除霜水ホース１０には、その一部に除霜水を清浄するための浄化フィルター１１が備えられている。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作について説明する。

熱交換冷却器（図示せず）より冷却された冷却空気は野菜ケース１及び蓋３の外面を流通することで、野菜ケース１が冷却され、内部に収納された食品が冷やされる。また、冷蔵庫運転時に冷却器から発生する除霜水は除霜水ホース１０を通過する時に浄化フィルター１１によって浄化されて、超音波霧化装置５の貯水容器７に供給される。

次に湿度センサー８によって、庫内湿度が９０％以下と検知されると、超音波霧化装置５が加湿を開始し、野菜ケース１内の野菜等を新鮮に保持するための適度な湿度に調湿することができる。

一方、湿度センサー８によって庫内湿度が９０％以上であると検知された場合、超音波霧化装置５は過度な加湿を停止する。その結果、超音波霧化装置５により、野菜室内をすばやく加湿することができ、野菜室内は常に高湿度となり、野菜等の蒸散作用が抑制され、野菜等の鮮度を保持することができる。
特開平６−２５７９３３号公報

しかしながら、上記従来の構成では、水分の供給源が除霜水に限定され、除霜水の収集量は周囲環境によって異なり、常時安定した水分量を確保することができず、貯蔵室内の保存野菜の保鮮性が劣化、水分量不足による霧化装置や周辺部材が破損するなどの課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、霧化装置への水分供給を常時安定して行うことができ、また水分中の含有物を除去した状態で供給できるので、野菜の保鮮性を向上させると同時に霧化装置の耐久性を高めた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱区画された貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、野菜等の食品を保存している貯蔵室に霧化装置と、霧化装置に供給するための液体を貯水する貯水部を備えるとともに、霧化装置と貯水部とを連結する経路内に供給水の含有物を除去する除去部材を設ける。

本発明の冷蔵庫は、霧化装置への水分供給を常時安定して行うので、安定して貯蔵室内を高湿度維持でき野菜の保鮮性を向上させると同時に霧化装置の耐久性を高め、また霧化装置やその周辺部材の安全性を確保することができる。

請求項１に記載の発明は、断熱箱体と、断熱箱体内で区画された貯蔵室と、貯蔵室に微細ミストを供給するための霧化装置と、霧化装置に供給するための液体を貯水する貯水部を備え、霧化装置と貯水部とを連結する経路内に液体の含有物を除去する除去部材を設けたことにより、霧化装置への水分供給を常時安定して行い、かつ液体の含有物を除去できるので、安定して貯蔵室内を高湿度維持でき野菜の保鮮性を向上させるとともに霧化装置のミスト発生部や流路内の詰まりを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の貯水部について、貯水部が製氷用給水タンクを兼用することにより、貯蔵室の占有スペースを確保することができるとともに、製氷用と微細ミスト発生用とを１つのタンクで実現するので、利便性を向上させることができ、また部材低減により安価に構成できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の除去部材が液体を軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体とすることにより、液体中のミネラル成分を除去できるので、微細ミスト発生部でのミネラル成分析出による目詰まりなどを抑制し、霧化装置の長寿命化が可能となり、また水分供給不足による霧化装置の発熱など安全性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明の除去部材にさらに液体を濾過するフィルターを備えることにより、液体中のゴミや浮遊物を除去できるので、微細ミスト発生部での詰まりなどを抑制し、霧化装置の長寿命化が可能となり、また水分供給不足による霧化装置の発熱など安全性を向上させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の霧化装置が超音波霧化装置であることにより、微細ミストを噴霧できるので、貯蔵室内を高湿に維持でき野菜の保鮮性向上させることができ、さらに微細ミストが野菜の気孔から浸透させることが可能となるので、野菜の鮮度を向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明の超音波霧化装置が底面部よりも先端部の断面積が小さい形状のホーンと、ホーンの底面部の備えられた圧電素子とを有したランジュバン型超音波霧化装置とすることにより、野菜の鮮度維持、鮮度向上はもとより、万が一ミスト発生部で欠水が生じた場合でも、低入力で駆動可能な霧化装置であるため欠水による装置自体の発熱量を低減し、欠水による故障の可能性をより低下させることができる。またホーンの小型化が可能であり、エネルギーの分散や減衰が低減されるため、効率の向上が可能となる。また、小型化できるので、設置制約が少なく、設計に自由度を持たせることができ、貯蔵空間を大きくすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明のランジュバン型超音波霧化装置に微細ミスト発生部である先端部に液体を供給する微細孔をホーンに備えることにより、ホーン先端までの介在物をなくすことができるとともに、介在物の寿命を懸念することなく、より効率的にかつ安定してホーン先端に水分を供給するので、超音波振動装置から常時安定してミストが噴霧され、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。また、部材の削減によるコスト低減にも繋がる。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の発明のランジュバン型超音波霧化装置の微細ミスト発生部である先端部に液体を供給する含浸体を備えることにより、効率的にかつ安定してホーン先端に水分を供給するので、超音波振動装置から常時安定してミストが噴霧され、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。また、安定してホーン先端に水分を供給することで、ホーン先端での欠水を防止できるので、超音波振動装置の寿命が長期化し、信頼性が向上する。

請求項９に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の霧化装置が、液体に電圧を印加するための印加電極と、印加電極に対向する位置に配された対向電極と、印加電極と対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを有した静電霧化装置であることにより、微細ミストによる噴霧を行い、野菜の保鮮性の向上、野菜室の抗菌、除菌性能の向上、および野菜室内の扉開時に生じる臭気による不快感を防止できる。また、ミスト径が小粒化されるため超音波振動装置と比較して噴霧量を少なくすることが可能となる。

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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。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における冷蔵庫の側断面図である。図２は本発明の実施の形態１における主要部の側断面図である。

図１、図２において、冷蔵庫１０１は箱体本体１０２と貯蔵室の区画をつくるための仕切りが上から１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、それら区画を閉空間にするための扉１０４により断熱区画され、上から冷蔵室１０５、切替室１０６、野菜室１０７、冷凍室１０８の異なる温度の貯蔵空間になっている。その中で、野菜室１０７は扉開閉がなければ湿度約８０％Ｒ．Ｈ以上（食品収納時）、４〜６℃に冷却されている。

また、冷蔵庫１０１を冷却するため、冷凍サイクルが圧縮機１１１、凝縮器、膨張弁やキャピラリチューブなどの減圧装置（図示せず）、蒸発器１１２、それら構成部品を連結する配管、冷媒などで構成される。

さらに蒸発器１１２で生成された低温空気を各貯蔵室空間に搬送、もしくは貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１１２に回収するための風路１１３があり、風路１１３は各貯蔵室と仕切り１１４で断熱されている。

さらに、野菜室１０８の中には、噴霧手段である超音波霧化装置１１５とこの噴霧手段に水を供給するための貯水部１１６、野菜ケース１０７の上部には、野菜の気孔を制御するための照射手段１１７が構成されている。また図示していないが、野菜ケース１０７の上部には、野菜ケース１０７内に収納された食品からの水分の蒸散抑制のため、庫内湿度を維持するための蓋体が構成されており、その野菜ケース１０７と蓋体の隙間に噴霧手段である超音波霧化装置１１５の霧化部１３２が庫内に向けて構成されている。

超音波霧化装置１１５はホーン１２１とホーン１２１の底面１２１ａに備えられた圧電素子１２２で構成されたランジュバン型超音波振動子を用い、ホーン１２１は切削加工や焼結加工等により底面部１２１ａから先端部１２１ｂに向けて先細りの略円錐状に加工され、その断面積比は約１／１０以下でその側面形状は圧電素子１２２の周波数に依存しており、ホーン１２１の圧電素子１２２側にホーン１２１と一体的にフランジ部１２３が形成されている。またホーン１２１と圧電素子１２２とは接着固定されて、圧電素子１２２で発生する振動をホーン先端１２１ａである霧化部で最大振幅となるよう増幅されるように構成されている。また、超音波霧化装置１１５はフランジ部１２３を取り付け位置とし、冷蔵庫やその取り付け部材の接続部１２４に取り付けられている。

また、超音波振動装置１１５のホーン１２１には底面部１２１ａから先端部１２１ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔１３１が構成され、微細孔１３２のホーン底面部１２１ａ側と野菜室１０８中に着脱自在に設けた貯水部１１６とが上流（貯水部１１６）側から液体に含有しているごみや埃、または細菌の死骸等を取り除くフィルター１３０、液体に含有しているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去し軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体が通水時に攪拌しないように保持された除去部材１１８、ステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水手段１１９の順に細管流路１２５に接続されて連結している。また、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体の形状として例えば、ビーズ状、繊維状、粉末状のものがある。

また、ホーン１２１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挙げられる。特に、軽量で、熱伝導性が高く、超音波伝達時の振幅の増幅性能の点からするとアルミニウムを主成分とするもの選択することが好ましい。また、長寿命化のために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。

また、照射手段１１７は、中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する、例えば青色ＬＥＤ１３３であり、また光の拡散性向上と部品保護のための拡散板１３４で構成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作・作用を説明する。

貯水部１１６に貯水された水は、送水手段１１９の動作により、超音波霧化装置１１５に細管流路１２５から水を供給するか決定する。送水手段１１９がＯＮのとき、あらかじめ使用者により供給された水が超音波霧化装置１１５に向けて流れる。このとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので超音波霧化装置１１５のホーン１２１内に設けた微細孔１３１の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止でき、衛生を確保できる。そして、細管流路１６３ｂは仕切り１１４内などの断熱材の中に埋設され、氷結を防止しながら流れる。なお、ここでは図示しないが、流路外周には、温度を保障するためのヒータを流路に密接してもよい。そして、細管流路１２５からホーン底面部１２１ａから先端部１２１ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔１３１のホーン底面部１２１ａ側からホーン先端部１２１ｂに水が供給され、先端部１２１ｂに付着した水滴は、圧電素子１２２の発振によって微粒化され、野菜室１０７に噴霧される。

この時、細管流路１２５を送水手段１１９を境に上流側より下流側を細くすることにより微量水を制御しやすく、野菜室１０７への噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水手段１１９を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水手段に印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。

また、ホーン１２１の形状はホーン１２１先端部１２１ｂと底面部１２１ａであるフランジ部１２３との長さを１／４波長モードで振動する構造であり、ホーン１２１の先端部１２１ｂの断面積は底面部１２１ａの断面積と比較して、１／１６程度とした。よって、圧電素子１２２で発生した振動エネルギーをホーン先端の霧化部１３２で増幅することにより、低入力でもホーン先端で高出力になる十分に野菜室１０７に霧化することができる。

また、ホーン１２１の圧電素子１２２を備えられた部分である底面部よりもミストが放出される先端部１２１ｂの断面積を小さくすることで、底面部１２１ａで発生された振動が小さい入力であっても、先端部１２１ｂにおいては大きな出力を出すことができ、低入力で高出力の噴霧装置を実現できるので、万が一ミスト発生部で欠水が生じた場合でも、超音波霧化装置１１５自体の発熱量が抑制できるので、貯蔵室内の温度上昇を抑制でき、欠水による超音波霧化装置１１５が故障する可能性を低下させることができる。

なお、本実施の形態１では、ホーン１２１の先端部１２１ｂの断面積は底面部１２１ａの断面積と比較して、１／１６程度としたが、この断面積比は１／１０から１／３０程度であることが望ましく、この範囲内であれば、冷蔵庫に搭載する条件において低入力で高出力の噴霧装置を実現できるので、万が一ミスト発生部で欠水が生じた場合でも、超音波霧化装置１１５自体の発熱量が抑制できるので、貯蔵室内の温度上昇を抑制でき、欠水による超音波霧化装置１１５が故障する可能性を低下させることができる。

こういったホーン１２１の先端部１２１ｂの断面積に対する底面部１２１ａの断面積の決定要因としては、冷蔵庫に搭載する超音波霧化装置１１５の入力を、冷蔵庫の消費電力に影響しない範囲で設定する必要がある。この際、昨今の省エネ化が進んだ冷蔵庫においては、冷蔵庫の実機の条件で超音波霧化装置１１５を作動させるための電力である入力は１０Ｗ程度に抑える必要がある。このように超音波霧化装置１１５の入力を１０Ｗ程度に抑えようとすると、使用可能な圧電素子１２２は最大でも直径２０ｍｍ程度であり、これよりも直径が大きくなると、圧電素子１２２を振動させるための電力が増加するので、家庭用の冷蔵庫の実機に搭載する場合には圧電素子１２２の直径は２０ｍｍ以下が望ましく、あまり小さすぎるとミストを発生させるための十分な噴霧量が得られないためすくなくとも３ｍｍ以上で望ましくは５ｍｍ以上が良い。また、この程度の直径の圧電素子１２２を用いた場合、ホーン１２１の先端部の断面積は底面部の断面積と比較して小さい方が入力に対する出力が大きくなり望ましいが、先端部の径が小さくなりすぎると、十分な噴霧量が確保できなくなるため、最低でもホーン１２１の先端部の断面積は底面部の断面積とに対して１／３０以上程度を確保し、大きくても１／１０程度を確保し、望ましくは１／１５以下することで、低入力で高出力の噴霧装置を実現できる。

噴霧されるミストは数μｍから十数μｍ程度の液体であり、野菜表面に細かく付着する。野菜表面は細かい水滴が付着しているが、空気と接する面も存在するため呼吸の障害にならず、水腐れは起さない。よって、野菜室１０７は高湿度となると同時に、野菜表面の湿度と貯蔵室内の湿度が平衡状態となり、野菜表面から蒸散は防止することができ、付着したミストは野菜や果物の表面の細胞の隙間から組織内に浸透し、萎れた細胞内に再び水分が供給され、細胞の膨圧によって萎れが解消され、シャキットとした状態になる。

また、超音波霧化装置１１５が運転しているときは、照射手段１１７が点灯し、野菜室１０７内に保存されている野菜や果物に照射する。照射手段１１７は、中心波長が４７０ｎｍの青色光を含む光を照射する、例えば青色ＬＥＤ１３３や青色光のみ透過する材料で覆われたランプなどで、この時照射される青色光の光量子は約１μｍｏｌ／ｍ^−２／ｓ^−１の微弱な光である。微弱な青色光を照射された野菜や果物は表皮表面に存在する気孔が、青色光の光刺激によって、通常の状態に比べ気孔の開度が大きくなる。これにより、野菜や果物表面に付着したミストが気孔開孔状態の野菜や果物の表面から組織内に浸透し、水分が蒸散して、萎んだ細胞内にさらに水分を供給でき、シャキットした状態に復帰し、新鮮さが復活する。

以上のように、本実施の形態１では、断熱箱体と、断熱箱体内で区画された貯蔵室と、貯蔵室に微細ミストを供給するための霧化装置と、霧化装置に供給するための液体を貯水する貯水部を備え、前記霧化装置と前記貯水部とを連結する経路内に前記液体の含有物を除去する除去部材を設け、霧化装置への水分供給を常時安定して行うので安定して貯蔵室内を高湿度維持でき野菜の保鮮性を向上させることができる。

また、供給されるあらゆる種類の水が超音波霧化装置１１５に向けて流れるとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので超音波霧化装置１１５のホーン１２１内に設けた微細孔１３１の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止できる。

ここで、本実施の形態１では確保できると説明したが、例えば、あらかじめ野菜の鮮度向上させる液体を蒸留水などの専用水に限定しておくと、除去部材１１８をなくすことも可能となり、構造が簡素化でき、コストメリットも生じる。

また、本実施の形態１では、上流部（貯水部１１６から送水手段１１９まで）の流路断面積より下流部（送水手段１１９からホーン１２１まで）の流路断面積を細くしたことにより、微量水を制御しやすく、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水手段１１９を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水手段１１９に印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。

また、本実施の形態１では、送水手段１１９を用いることにより、その回転数等でリニアに送水量を可変させることにより微量調整が可能であるから、精度のよい噴霧量調整ができる。

また、本実施の形態１では、貯水部１１６を設けたものだけで説明したが、野菜からの蒸散水分を図示しない上部仕切り１０３ｂに結露板を設けて結露させ、その結露水を貯水部１１６に戻すような構成をとり、手動による貯水部１１６の補給回数を低減することで利便性、操作性を向上させることができる。また、蒸発器１１２に着霜した水分を除霜した除霜水を利用することでも同じ効果が得られる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側断面図である。なお、実施の形態１と同じ構成のところの詳細は省略する。

図３において、野菜室１０７は、野菜ケース１６０に野菜や果物などの食品を収納しており、その上部には、野菜ケース１６０内に収納された食品からの蒸散抑制にため、庫内湿度を維持するための蓋１６１が構成されており、その野菜ケース１６０と蓋１６１の隙間に噴霧手段である超音波霧化装置１１５の霧化部が庫内に向けて構成されている。

仕切り１０３ｂには照射手段１１７が取り付けられており、ケース内の食品を照射できるよう蓋１６１の一部は切りかかれているか、透明な材質で構成されている。

超音波霧化装置１１５のホーン１２１には底面部１２１ａから霧化部である先端部１２１ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔１３１が構成されている。ホーン１２１に水を給水するために冷蔵室１０５の中に、製氷タンク１４０が構成され、製氷タンク１４０とホーン１２１は、ごみや埃、または細菌の死骸等を取り除くフィルター１３０、液体に含有しているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去し軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体が通水時に攪拌しないように保持された除去部材１１８、ステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水手段１１９の順に細管流路１２５に接続されて連結している。この細管流路１２５の一部は仕切り１０３ａ，１０３ｂ、１１４や冷蔵庫箱体１０２に埋設されている。

製氷タンク１４０に貯水された水は、送水手段１１９の動作により、超音波霧化装置１１５に細管流路１２５から水を供給するか決定する。送水手段１１９がＯＮのとき、あらかじめ使用者により供給された水が超音波霧化装置１１５に向けて流れる。このとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので超音波霧化装置１１５のホーン１２１内に設けた微細孔１３１の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止でき、衛生を確保できる。そして、細管流路１２５からホーン底面部１２１ａから先端部１２１ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔１３１のホーン底面部１２１ａ側からホーン先端部１２１ｂに水が供給され、先端部１２１ｂに付着した水滴は、圧電素子１２２の発振によって微粒化され、野菜室１０７に噴霧される。

以上のように、本実施の形態２においては、貯水部１１６が、製氷タンク１４０と兼用することにより、貯蔵室の占有スペースを確保することができるとともに、製氷用と微細ミスト発生用とを１つのタンクで実現するので、利便性を向上させることができ、また部材低減により安価に構成できる。

また、送水手段１１９をポンプにすることにより水量を簡単に調整することが可能であり、また、水をくみ上げることができるのでタンクなどの水源の位置を霧化装置より下に配置することが可能になるので設計の自由度が増加する。

また、本実施の形態２では、製氷タンク１４０から送水手段１１９までの流路断面積より送水手段１１９からホーン１２１までの流路断面積を細くしたことにより、微量水を制御しやすく、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水手段１１９にポンプを用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水ポンプに印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。

また、本実施の形態２では、送水ポンプを用いることにより、その回転数等でリニアに送水量を可変させることにより微量調整が可能であるから、精度のよい噴霧量調整ができる。

また、本実施の形態２では、タンクが野菜室外にも配置できるので野菜室の容量が確保でき、食品が十分収納できる。

また、本実施の形態２では、タンクが冷蔵室に設置されているため、凍結の恐れがなく温度補償用ヒータも必要ない。さらに、製氷タンクとの兼用もできるので冷蔵庫の収納量を減少させることがない。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、ランジュバン型超音波霧化装置の水分供給部を含侵体にしたものである。

図４は本発明の実施の形態３における主要部の側断面図である。なお、実施の形態１（貯水部を野菜室に着脱自在に設けたタンク）、また実施の形態２（貯水部を製氷タンクと兼用）と同じ構成のところの詳細は省略する。

図４において、さらに、野菜室１０８の中には、噴霧手段である超音波霧化装置１１５とこの噴霧手段に供給するための水を溜めておく水分貯留部１５１、野菜ケース１０７の上部には、野菜の気孔を制御するための照射手段１１７が構成されている。また図示していないが、野菜ケース１０７の上部には、野菜ケース１０７内に収納された食品からの水分の蒸散抑制のため、庫内湿度を維持するための蓋体が構成されており、その野菜ケース１０７と蓋体の隙間に噴霧手段である超音波霧化装置１１５の霧化部１３２が庫内に向けて構成されている。

また、実施の形態１および２と同じであるので、図示しないが、超音波振動装置１１５のホーン１２１の先端部１２１ｂに水分を供給するために毛細管現象を利用した、例えば綿や高分子多孔質体などの含浸体１５０が構成され、野菜室１０７中に着脱自在に設けた貯水部１１６とが上流（貯水部１１６）側から液体に含有しているごみや埃、または細菌の死骸等を取り除くフィルター１３０、液体に含有しているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去し軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体が通水時に攪拌しないように保持された除去部材１１８、ステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水手段１１９の順に細管流路１２５に接続されて連結している。また、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体の形状として例えば、ビーズ状、繊維状、粉末状のものがある。

以上のように、本実施の形態４においては、貯水部１１６が、製氷タンク１４０と兼用することにより、貯蔵室の占有スペースを確保することができるとともに、製氷用と微細ミスト発生用とを１つのタンクで実現するので、利便性を向上させることができ、また部材低減により安価に構成できる。

また、供給されるあらゆる種類の水が超音波振動装置１１５に向けて流れるとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので超音波振動装置１１５のホーン１２１の先端部１２１ｂに水分を供給するために含浸体１５０の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止できる。

また、本実施の形態５では、製氷タンク１４０から送水手段１１９までの流路断面積より送水手段１１９からホーン１２１までの流路断面積を細くしたことにより、微量水を制御しやすく、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水手段１１９にポンプを用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水ポンプに印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になる。

また、本実施の形態５では、送水ポンプを用いることにより、その回転数等でリニアに送水量を可変させることにより微量調整が可能であるから、精度のよい噴霧量調整ができる。

また、本実施の形態５では、タンクが野菜室外にも配置できるので野菜室の容量が確保でき、食品が十分収納できる。

また、本実施の形態５では、タンクが冷蔵室に設置されているため、凍結の恐れがなく温度補償用ヒータも必要ない。さらに、製氷タンクとの兼用もできるので冷蔵庫の収納量を減少させることがない。

なお、本実施の形態４では、貯水部を製氷タンクと兼用として説明したが、実施の形態１と同様に、野菜室へ着脱可能な専用タンクでも同じ効果が得られる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、他形態の超音波霧化装置のホーン形状の説明である。

図５は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の他形態の超音波霧化装置の側面図および要部断面図である。

図５に示すように、貯蔵室に備えたホーン１２１において、霧化面であるホーン先端部１２１ｂの断面形状を横長２３１とし、その長手方向を左右方向とすることによって、さらに、左右方向へ広がるような拡散性を有することができ、貯蔵室に供給されるミストの拡散性を大幅に向上させることが可能となり、一部分に水分が集中することによる結露や野菜腐れといった課題に対して有効な手段となる。

また、ホーン１２１の底面部１２１ａが、圧電素子１２２から一定距離Ｌに渡って底面部とほぼ同じ径で形成されていることで、圧電素子１２２付近のホーン１２１の材料増加に伴い熱容量が増加するので、庫内に露出している為に低温となっているホーン１２１の特に圧電素子１２２近傍が低い温度を保持することができるので、例えば超音波霧化装置１１５の先端部１５２の水分量が減少して圧電素子１２２が発熱した場合であっても、より熱容量が大きいので、圧電素子１２２そのものの熱量を吸収することができ、超音波霧化装置１１５の信頼性をより向上させることができるといった効果がある。

また、本実施の形態４において、超音波霧化装置１１５の噴霧方向を水平方向に設置したが、超音波霧化装置１１５を下方向に向けて設置することも可能である。この場合、上方から噴霧するので、均一にミストを拡散することができる。また、貯蔵空間全体にミストを噴霧できるので、ミスト（水分）の潜熱により貯蔵空間内を冷却することができる。これにより、冷蔵温度帯用の冷却器能力を小さくできるので、小型化、低コスト化が可能となる。

なお、本実施の形態４では、超音波霧化装置１１５を略円錐状に形成されたホーン１２１を使用したもので説明したが、略円錐状の形状でなく、先端での振動の振幅を増幅させる形状であれば同様の効果が得られる。例えば、圧電素子１２２側から先端に向け先細り形状として、先端部１５２において略長方形形状にすることも可能である。このことによりミストを噴霧させる面積が円形状に比べて大きくなるので、噴霧範囲が拡大されより拡散性が向上する。

なお、本実施の形態４では、貯水部１１６を用いて、ポンプ等の動力や圧力差を利用してホーン１２１へ供給するものとしたが、野菜から蒸散した水分を冷却板に結露した水滴を貯水部１１６に戻すことも可能であり、この場合には手動による貯水部１１６の補給回数を低減することで利便性、操作性を向上させることができるという効果がある。

（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の側断面図である。

図６において、野菜室１０７は、野菜ケース１６０に野菜や果物などの食品を収納しており、その上部には、野菜ケース１６０内に収納された食品からの蒸散抑制にため、庫内湿度を維持するための蓋１６１が構成されており、その野菜ケース１６０と蓋１６１の隙間に噴霧手段である静電霧化装置１７０の霧化部であるノズル先端部１７１が庫内に向けて構成されている。

静電霧化装置１７０の水を供給するために冷蔵室１０５の中に、製氷タンク１４０が構成され、製氷タンク１４０と静電霧化装置１７０に備えられた霧化用のサブタンク（図示しない）は、ごみや埃、または細菌の死骸等を取り除くフィルター１３０、液体に含有しているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去し軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体が通水時に攪拌しないように保持された除去部材１１８、ステッピングモータやギアやチューブ、圧電などのいずれかを用いた送水手段１１９の順に細管流路１２５に接続されて連結している。この細管流路１２５と霧化用のサブタンクを通じて、ノズル先端部１７１に水を給水しており、その一部は仕切り１０３ａ，１０３ｂ、１１４や冷蔵庫箱体１０２に埋設されている。静電霧化装置１７０は、印加電極１７２での放電電流値を放電電流検出手段で検知し、霧化装置の制御回路のオゾン量判定手段の出力を冷蔵庫本体の制御回路に通信し、送水ポンプ１１９や照射手段１１７の動作を決定する。なお、霧化装置の制御回路と冷蔵庫の制御回路を同一基板上で構成することでもよい。

製氷タンク１４０に貯水された水は、送水手段１１９の動作により、静電霧化装置１７０に細管流路１２５から水を供給するか決定する。送水手段１１９がＯＮのとき、あらかじめ使用者により供給された水が静電霧化装置１７０に向けて流れる。このとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので静電霧化装置１７０のノズル先端部１７１の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止でき、衛生を確保できる。そして、細管流路１６３ｂは仕切り１１４内などの断熱材の中に埋設され、氷結を防止しながら流れる。なお、ここでは図示しないが、流路外周には、温度を保障するためのヒータを流路に密接してもよい。そして、細管流路１２５から静電霧化装置１７０の霧化用のサブタンクに水が供給され、霧化部であるノズル先端１７１近傍の印加電極１７２と対向電極１７３間に高電圧を印加することにより、微粒化され、さらに水滴は帯電しているのでレイリー分裂によりさらに微粒化され、きわめて細かいナノレベルの粒子をもった微細ミストが野菜室１０７に噴霧される。

この時、細管流路１２５を送水手段１１９を境に上流側より下流側を細くすることにより微量水を制御しやすく、野菜室１０７への噴霧量の精度向上が可能になる。また、送水手段１１９を用いることにより、そのステップ数やモータ回転数などの調整が容易にでき、例えば、送水手段に印加する電圧で送水量を制御でき、野菜室の噴霧量の精度向上が可能になり、オゾン発生量も制御できる。

以上のように、本実施の形態５においては、貯水部１１６が、製氷タンク１４０と兼用することにより、貯蔵室の占有スペースを確保することができるとともに、製氷用と微細ミスト発生用とを１つのタンクで実現するので、利便性を向上させることができ、また部材低減により安価に構成できる。

また、供給されるあらゆる種類の水が静電霧化装置１７０に向けて流れるとき、細管流路１２５を流れる水は、あらかじめ設置されたフィルター１３０に流水することにより、ごみや異物などの不純物が除去し、さらに除去部材１１８により水に含まれているカルシウムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン等の金属イオンを除去することで軟水化し、また、細管流路１２５は密閉になっているので静電霧化装置１７０のノズル先端部１７１の目詰まりを防止すると同時にほこり・細菌の侵入を防止できる。

また、本実施の形態５では、ノズル先端より対向電極を上方に設けることにより、ミストが上方に引き寄せられ、噴霧距離が延長すると同時に、ノズル先端の食品を避けてミストを噴霧することができる。

なお、本実施の形態５では、対向電極を静電霧化装置に付随する構成にしているが、天面の蓋の一部や容器の一部に設けてもよい。この場合、無駄な突起がなくなり、収納容積が増加する。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫もしくは野菜専用庫に対して実施することはもちろん、野菜などの食品低温流通、倉庫などの用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の主要部の側断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側断面図本発明の実施の形態３における主要部の側断面図本発明の実施の形態４における冷蔵庫の他形態の超音波霧化装置の側面図および要部断面図本発明の実施の形態５における冷蔵庫の側断面図従来の冷蔵庫の側断面図従来の冷蔵庫における超音波霧化装置の要部を示す拡大斜視図

符号の説明

１０１冷蔵庫
１０２箱体本体
１１５霧化装置（ランジュバン型超音波霧化装置）
１１６貯水部
１１７照射手段
１１８除去部材
１２１ホーン
１２１ａホーンの底面部
１２１ｂホーンの先端部
１２２圧電素子
１２３フランジ部
１２４接続部
１３０フィルター
１３１微細孔（水分供給部）
１４０製氷タンク
１５０含浸体（水分供給部）
１７０霧化装置（静電霧化装置）
１７１ノズル先端部
１７２印加電圧
１７３対向電極
２３１略長方形の先端部

Claims

断熱箱体と、前記断熱箱体内で区画された貯蔵室と、前記貯蔵室に微細ミストを供給するための霧化装置と、前記霧化装置に供給するための液体を貯水する貯水部を備え、前記霧化装置と前記貯水部とを連結する経路内に前記液体の含有物を除去する除去部材を設けた冷蔵庫。
前記貯水部が製氷用給水タンクを兼用する請求項１に記載の冷蔵庫。
前記除去部材が前記液体を軟水化する強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の混合体である請求項１または２に記載の冷蔵庫。
前記除去部材に前記液体を濾過するフィルターを備えた請求項３に記載の冷蔵庫。
前記霧化装置が超音波霧化装置である請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記超音波霧化装置は、底面部よりも先端部の断面積が小さい形状のホーンと、前記ホーンの底面部の備えられた圧電素子とを有したランジュバン型超音波霧化装置である請求項５に記載の冷蔵庫。
前記ランジュバン型超音波霧化装置の微細ミスト発生部である先端部に前記液体を供給する微細孔を前記ホーンに備えた請求項６に記載の冷蔵庫。
前記ランジュバン型超音波霧化装置の微細ミスト発生部である先端部に前記液体を供給する含浸体を備えた請求項６に記載の冷蔵庫。
前記霧化装置は、前記液体に電圧を印加するための印加電極と、前記印加電極に対向する位置に配された対向電極と、前記印加電極と前記対向電極との間に高電圧を印加する電圧印加部とを有した静電霧化装置である請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。