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公開番号2020197372
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201210
出願番号2020137747
出願日20200818
発明の名称冷蔵庫
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類F25D 23/00 20060101AFI20201113BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】野菜室内の湿度環境から間接的に野菜の鮮度状態を推定する方法では、実際に細胞活動している野菜の保水状態を直接検知しているわけではないので、野菜にとっては高湿状態でも乾燥気味で萎れる状況だったり、低湿状態でも過水気味で水腐れ状況の可能性があり、最適な鮮度保持制御ができない。
【解決手段】野菜室107内に赤外線の水分吸収スペクトルの原理を応用した水分量検知手段131を設け、非接触で野菜自体の水分量を検知した情報により、加湿機能や野菜気孔制御の機能を持った鮮度保持装置139を動作させて、野菜の保鮮性能が向上できる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
野菜室を備える冷蔵庫であって、前記野菜室に設けられた上段収納容器および下段収納容器と、前記野菜室内の野菜の水分量を検知する水分量検知手段と、前記野菜の鮮度を保持する鮮度保持装置とを備え、前記鮮度保持装置は前記下段収納容器内に微粒子ミストを流入させるように前記上段収納容器と前記下段収納容器の隙間に対向する位置に設けられ、前記水分量検知手段からの情報に基づいて制御される冷蔵庫。
続きを表示(約 760 文字)【請求項2】
前記上段収納容器と前記下段収納容器の隙間が前記野菜室の背面側に設けられ、前記鮮度保持装置は前記野菜室の背面のうち前記隙間に対向する位置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
前記水分量検知手段は、波長1450nmの赤外線を発光する第一の発光素子と、波長1330nmの赤外線を発光する第二の発光素子と、赤外線を予め規定された角度で反射させる反射板と、波長1450nmの赤外線を選択的に透過し偏向させる第一の調角板と、波長1330nmの赤外線を選択的に透過し偏向させる第二の調角板と、波長1450nmの赤外線を取り込む第一の受光素子と、波長1330nmの赤外線を取り込む第二の受光素子とを備え、前記野菜室の天面に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【請求項4】
前記水分量検知手段は、第一の測定手段と、第二の測定手段とを有し、前記第一の測定手段では、前記第一の発光素子から発光した赤外線が前記反射板で反射されて前記野菜に照射され、前記野菜で吸収された赤外線以外の測定光が前記第一の調角板を透過し前記第一の受光素子に取り込まれ、前記第二の測定手段では、前記第二の発光素子から発光した赤外線が前記反射板で反射されて前記野菜に照射され、前記野菜で吸収された赤外線以外の参考光が前記第二の調角板を透過し前記第二の受光素子に取り込まれ、前記測定光と前記参考光の差分により前記野菜の水分量を検知することを特徴とする請求項3に記載の冷蔵庫。
【請求項5】
前記水分量検知手段は、前記第一の発光素子と、前記第二の発光素子の両波長を包含する帯域の広い一つの光源とすることを特徴とする請求項3または4に記載の冷蔵庫。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、食品として特に野菜を長期保存するための冷蔵庫に関する。
続きを表示(約 5,800 文字)【背景技術】
【0002】
近年では、冷蔵庫の貯蔵温度の多様化のみならず、環境への配慮や経済性に対する関心の高まりを背景に、保存期間の経過による劣化等で、食されることなく破棄される食材の無駄をなくすという機能が求められている。特に、野菜の鮮度を保持するためには、野菜室内をほぼ密閉状態にして、容器外周を循環する冷気で間接冷却したり、乾燥を防ぐため冷気を一部しか容器に導入しない方式が採られている。しなしながら、その湿度制御は成り行きの制御となり、収納した野菜の量や種類によっては、長期保存に必要な高湿度状態を維持することが困難になっている。
【0003】
このような野菜室高湿度状態保持の課題に対し、野菜室内の実際の雰囲気湿度を検知して、その結果によって加湿装置からの水分噴霧で湿度制御を行っているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
図7は特許文献1に記載された従来の冷蔵庫の野菜室の縦断面図を示すものである。図7において、冷蔵室2と野菜室3は仕切壁4により区画され、さらに野菜室扉3aで野菜室3内は密閉構成となっている。仕切壁4の野菜室3側には湿度センサー26が埋設され、野菜室3内の湿度を検知している。また超音波振動子21と貯水タンク25で構成された加湿装置20も同様に、仕切壁4の野菜室3側に埋設され、超音波振動子21を動作させることで、野菜室3内へミスト噴霧を行うこととなる。この様な構成で、野菜室3内の湿度を湿度センサー26で検知して、低湿度の場合には野菜には好ましくない状態だと判断し、加湿装置20を動作させて野菜室3内を高湿度に維持させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2006−46768号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記従来の構成では、湿度センサー26は野菜室3の上方に設置されており、野菜収納位置そのものでの湿度ではない。また湿度環境から間接的に野菜の鮮度を推定しており、実際に細胞活動している野菜の保水状態を直接検知しているわけではない。すなわち、野菜にとっては高湿状態でも乾燥気味で萎れる状況であったり、低湿状態でも多水気味で水腐れ状況である可能性があり、最適な鮮度保持制御ができていないという課題を有していた。
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するもので、野菜表面そのものの水分量を検知し、その増減率から野菜自身の鮮度状態を判断して、野菜の保鮮性能が向上できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、野菜室を備える冷蔵庫であって、前記野菜室に設けられた上段収納容器および下段収納容器と、野菜室内の野菜の水分量を検知する水分量検知手段と、野菜の鮮度を保持する鮮度保持装置とを備え、鮮度保持装置は下段収納容器内に微粒子ミストを流入させるように上段収納容器と下段収納容器の隙間に対向する位置に設けられ、水分量検知手段からの情報に基づいて制御されるものである。
【0009】
これにより、野菜表面そのものの水分量の検知が行え、従来の雰囲気湿度からの推定よりも、精度の高い野菜鮮度状態の判断が可能になる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の冷蔵庫は、野菜室内の野菜自身の水分量を直接検知することができるので、精度の高い野菜鮮度状態の判断が可能になり、鮮度保持装置により野菜保鮮性能を高めた冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
本発明の実施の形態1による冷蔵庫の縦断面図
本発明の実施の形態1による冷蔵庫の水分量検知手段の構成図
本発明の実施の形態1による冷蔵庫の野菜室の縦断面図
本発明の実施の形態1による冷蔵庫の赤外分光器によるほうれん草の吸収スペクトル差を示す図
本発明の実施の形態1による冷蔵庫のほうれん草の重量減少率と水分量検知手段の出力変化量の関係を示す図
本発明の実施の形態2による冷蔵庫の野菜室の縦断面図
従来の冷蔵庫の野菜室の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【0012】
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この発明が限定されるものではない。
【0013】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による冷蔵庫の縦断面図、図2は同実施の形態1による冷蔵庫の水分量検知手段の構成図、図3は同実施の形態1による冷蔵庫の野菜室の縦断面図、図4は同実施の形態1による冷蔵庫の赤外分光器によるほうれん草の吸収スペクトル差を示す図、図5は同実施の形態1による冷蔵庫のほうれん草の重量減少率と水分量検知手段の出力変化量の関係を示す図である。
【0014】
図1〜3において、冷蔵庫100の断熱箱体101は、主に鋼板を用いた外箱102と、ABSなどの樹脂で成型された内箱103と、外箱102と内箱103との間の空間に充填発泡される例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材とからなり、周囲と断熱し、複数の貯蔵室に区分されている。
【0015】
最上部には第一の貯蔵室としての冷蔵室104が設けられ、その冷蔵室104の下部に左右に並んで第四の貯蔵室としての切換室105と第五の貯蔵室としての製氷室106が横並びに設けられ、その切換室105と製氷室106の下部に第二の貯蔵室としての野菜室107が設けられ、そして最下部に第三の貯蔵室としての冷凍室108が配置される構成となっている。
【0016】
冷蔵室104は、冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常1℃〜5℃とし、野菜室107は、冷蔵室104と同等もしくは若干高い温度設定の2℃〜7℃としている。冷凍室108は、冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−22℃〜−15℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−30℃や−25℃の低温で設定されることもある。切換室105は、1℃〜5℃で設定される冷蔵温度帯、2℃〜7℃で設定される野菜用温度帯、通常−22℃〜−15℃で設定される冷凍温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切換えることができる。切換室105は製氷室106に並設された独立扉を備えた貯蔵室であり、引出し式の扉を備えることが多い。
【0017】
尚、本実施の形態では、切換室105を、冷蔵、冷凍の温度帯までを含めた貯蔵室としているが、冷蔵は、冷蔵室104、野菜室107、冷凍は、冷凍室108に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切換えに特化した貯蔵室としても構わない。また、特定の温度帯に固定された貯蔵室でもかまわない。
【0018】
製氷室106は、冷蔵室104内の貯水タンク(図示せず)から送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機(図示せず)で氷を作り、室内下部に配置した貯氷容器(図示せず)に貯蔵する。
【0019】
断熱箱体101の天面部は、冷蔵庫100の背面方向に向かって階段状に凹みを設けた形状であり、この階段状の凹部に機械室101aを形成して圧縮機109、水分除去を行うドライヤ(図示せず)等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収容されている。すなわち、圧縮機109を配設する機械室101aは、冷蔵室104内の最上部の後方領域に食い込んで形成されることになる。
【0020】
尚、本実施の形態における、以下に述べる発明の要部に関する事項は、従来一般的であった断熱箱体101の最下部の貯蔵室後方領域に機械室を設けて、そこに圧縮機109を配置するタイプの冷蔵庫に適用しても構わない。また、冷凍室108と野菜室107の配置を入れ替えた、いわゆるミッドフリーザーの構成の冷蔵庫100であっても構わない。
【0021】
次に、野菜室107と冷凍室108の背面には冷気を生成する冷却室110が設けられ、野菜室107と冷却室110の間もしくは冷凍室108と冷却室110との間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、各室と断熱区画するために構成された奥面仕切壁111が構成されている。
【0022】
冷却室110内には、冷却器112が配設されており、冷却器112の上部空間には強制対流方式により冷却器112で冷却した冷気を冷蔵室104、切換室105、製氷室106、野菜室107、冷凍室108に送風する冷却ファン113が配置され、冷却器112の下部空間には、冷却時に冷却器112やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためのガラス管製のラジアントヒータ114が設けられ、さらにその下部には除霜時に生じる除霜水を受けるためのドレンパン115、その最深部から庫外に貫通したドレンチューブ116が構成され、その下流側の庫外に蒸発皿117が構成されている。
【0023】
野菜室107には、野菜室107の引出し扉118に取り付けられたフレームに載置された下段収納容器119と、下段収納容器119の上に載置された上段収納容器120が配置されている。引出し扉118が閉ざされた状態で主に上段収納容器120を略密閉するための蓋体122が、野菜室107の上部に備えられた第一の仕切壁123及び内箱103に保持されている。引出し扉118が閉ざされた状態で蓋体122と上段収納容器120の上面の左右辺、奥辺が密接し、上面の前辺は略密接している。さらに、上段収納容器120の背面の左右下辺と下段収納容器119の境界部は、上段収納容器120が稼働する上で接触しない範囲で食品収納部の湿気が逃げないよう隙を詰めている。
【0024】
蓋体122と第一の仕切壁123の間には、奥面仕切壁111に構成された野菜室107用の吐出口124から吐出された冷気の風路が設けられている。また、第一の仕切壁123の野菜室107側には水分量検知手段131が埋設され、本実施の形態では光学的に下段収納容器119に格納された野菜に対向するように配置されている。光学的とは赤外光や可視光が透過するように、蓋体122と上段収納容器120の必要な部分を切り取ったり、あるいは透過性樹脂で構成すれば良い。
【0025】
さらに、下段収納容器119と下段収納容器119の下の第二の仕切壁125との間にも空間が設けられ冷気風路を構成している。野菜室107の背面側に備えられた奥面仕切壁111の下部には、野菜室107内を冷却し熱交換された冷気が冷却器112に戻るための野菜室107用の吸込口126が設けられている。
【0026】
奥面仕切壁111は、ABSなどの樹脂で構成された表面と、風路や冷却室110を隔離、断熱性を確保するための発泡スチロールなどで構成された断熱材で構成されている。ここで、奥面仕切壁111の野菜室107側の壁面の一部には、本実施の形態では微粒子ミストを発生させる鮮度保持装置139が埋設されている。
【0027】
鮮度保持装置139の具体例としては、静電気力によりピン先の水分を飛ばす静電霧化方式、圧電素子の振動により霧化させる超音波振動方式、ファンの風速で水を微細化する水破砕方式、微細孔ノズルを通過させて噴霧させるノズル噴霧方式等があり、目標性能や許容設置スペースに応じて方式は選定すればよい。鮮度保持装置139で発生された微粒子ミストが、下段収納容器119に噴霧されるように、上段収納容器120との隙間や配置が設計されている。また、冷気風路には、各貯蔵室を冷却する冷気を調整するためのダンパー145が埋設されている。
【0028】
水分量検知手段131には、図2に示すように、内部に赤外線波長を発光する第一の発光素子146と第二の発光素子150があり、それぞれの光源は反射板147で反射され、測定対象物(ここでは野菜)が照射される。さらに、水分量検知手段131には特定の波長を透過し偏向させる第一の調角板148と第二の調角板151があり、測定対象物から反射してきた光を、内部にある第一の受光素子149と第二の受光素子152へそれぞれ伝える。このように構成された水分量検知手段131は、野菜室107内の測定対象物(野菜)が格納される位置で、野菜を照射してその反射光を受光するように、第一の発光素子146、第二の発光素子150、反射板147、第一の調角板148、第二の調角板151、第一の受光素子149、第二の受光素子152の配置と形状が調整され、野菜室107の天面になる第一の仕切壁123に、庫内容積やケース操作性に影響のない範囲で埋設されている。
【0029】
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。
【0030】
まず、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基板(図示せず)からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。圧縮機109の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器(図示せず)である程度凝縮液化し、さらに冷蔵庫100の側面や背面、また冷蔵庫100の前面間口に配設された冷媒配管(図示せず)などを経由し冷蔵庫100の結露を防止しながら凝縮液化し、キャピラリーチューブ(図示せず)に至る。その後、キャピラリーチューブでは圧縮機109への吸入管(図示せず)と熱交換しながら減圧されて低温低圧の液冷媒となって冷却器112に至る。
(【0031】以降は省略されています)

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