(57)【要約】【課題】簡単な構成で大きなスペースを必要とせず、野菜室内などにおいて野菜収納量が少なく相対湿度が低くなりやすい状況においても室内の高湿度環境を適正な値に保持することができ、長期間に亙って食品鮮度を保持することができる加湿装置を設けた冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷却器７とファン９による冷気循環により冷蔵温度に冷却される冷蔵空間内にほぼ密閉された状態で高湿度に保持される保鮮室５を区画して配設し、前記保鮮室の冷却運転を、少なくとも冷却状態にある冷却器からの冷気を導入する冷却運転と非運転状態の前記冷却器と熱交換した冷気を導入する加湿運転との２つの運転モードを有するようにし、保鮮室への冷気流入路17に調湿部材を22設け、前記運転モードの切り替えに同期して前記調湿部材への冷気流の方向を切り替えるようにしたことを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器とファンによる冷気循環により冷蔵温度に冷却される冷蔵空間内にほぼ密閉された状態で高湿度に保持される保鮮室を区画して配設し、前記保鮮室の冷却運転を、少なくとも冷却状態にある冷却器からの冷気を導入する冷却運転と非運転状態の前記冷却器と熱交換した冷気を導入する加湿運転との２つの運転モードを有するようにし、保鮮室への冷気流入路に調湿部材を設け、前記運転モードの切り替えに同期して前記調湿部材への冷気流の方向を切り替えるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
保鮮室を冷却運転モードで冷却するときは調湿部材を介して冷気を室内に流入させ、加湿運転モードの際は保鮮室から調湿部材を介して冷気を流出させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
調湿部材を加熱する手段を設け、保鮮室を冷却運転モードで冷却するときは調湿部材を加熱して調湿部材に吸湿させた水分を放出させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
保鮮室への冷気流入路と冷気流出路とを併設させ、保鮮室における冷気用開口を３方に設け、前記併設した冷気流入路と冷気流出路の保鮮室側を双方の共通流路としたものを一方の開口として前記共通流路に調湿部材を配置し、他の２方をそれぞれ流入側路および流出側路とするとともに、前記３方の分岐部に前記冷気流入路と流入側路および冷気流出路と流出側路とを互い違いに開閉するダンパーを配設して冷気流を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
共通流路における調湿部材とダンパーとの間には空間を設け、それぞれを所定長さ離間させて設置したことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
高湿度保鮮室への冷気流入停止時には、ダンパーを閉じて保鮮室を密閉状態にすることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿装置により食品の高湿度保存を可能とした保鮮貯蔵空間を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
食材の鮮度保持には、温度変動の少ない恒温環境と低温度、そして高湿度が重要な要素であり、中でも、葉物野菜の鮮度保持には、葉表面からの蒸散による乾燥を防ぐために高湿度環境の維持が不可欠である。
【０００３】
野菜類の鮮度を保持するためには、冷蔵温度帯の一区画である野菜室内に配置した野菜容器をほぼ密閉状態にし、容器外周を循環する冷気によって容器内を間接的に冷却する方法、あるいは、野菜室内部への循環冷気の流入を制限して野菜室内部の乾燥を抑制するとともに容器内を所定温度に冷却する方法が知られているが、野菜室に収納した野菜類の量が少ない場合や、野菜自身からの水分の蒸散が少ない場合は、高湿度状態を保持することが難しかった。また、冷却器表面に付着した霜を昇華させた水分を再び貯蔵室内に循環導入させることで室内の湿度を高く維持する方法もおこなわれているが、この場合も野菜室内への冷気流入が制限されているため成り行きの加湿となり、密閉構造と冷却方法だけで高湿度状態に保持することは困難であった。
【０００４】
これらを解決するための先行技術としては、庫内の相対湿度を検出して必要に応じて加湿することがおこなわれており、蒸発（気化）式、スプレー式、超音波式などの加湿機構によって強制的に加湿する方法が用いられる。また、水分を選択的に透過あるいは吸脱着させる調湿膜、絶対湿度の高い外気を導入する方法も提案されている。
【０００５】
超音波振動子を用いた加湿機構としては、例えば、特許文献１、２に示されており、必要に応じて加湿量を制御することができ、野菜室内におけるミストの状況を使用者が視認できるという特徴があるが、加湿空気は微細なミスト状の水滴が大部分であって、導入経路中の壁面に水滴として付着する量も多く、加湿効率は低いものである。また、超音波振動子を駆動させる消費電力も比較的大きなものであり、振動子表面への沈着物であるスケール付着を防止するため、洗浄や水位検出機構が必要といった制約がある。さらに、冷却器の着霜量に見合った加湿をおこなう必要があるばかりでなく、結果的に、冷蔵庫全体の加湿量は過剰となることから凝縮水としての排出処理も必要になる煩雑さがある。
【０００６】
そのため、貯蔵室内の水分を効果的に使用して加湿するものとして、水分の吸脱着機能のある調湿材を用いる方式があり、調湿フィルタに保持した水分を超音波で放出させるもの（例えば、特許文献３参照）があり、また、熱交換器の下側に調湿部材を設置して除霜時に融解した水を吸収し、通風によって脱着するもの（例えば、特許文献４参照）、あるいは、水分吸着素子を回転して水分を吸着し脱着する回転型の除湿装置を備えた除湿冷却ユニットを用いる方法（例えば、特許文献５参照）が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３３７６９４公報
【特許文献２】特開２００６−０４６７６８公報
【特許文献３】特開２００４−０６１０６４公報
【特許文献４】特開２００６−１４５０７９公報
【特許文献５】特開２００３−２２７６７７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献３の超音波素子による方式では、超音波の伝搬速度や調湿部材の厚さ寸法で放湿効率は異なるが、超音波で水分を強制的に放出させるため効率が低くなって充分な加湿量を確保することができなくなる可能性があり、特許文献４では、冷却器の下側に調湿部材を配置しているため、庫内全体を加湿することは可能であるが、特に高湿度に保持したい貯蔵室、例えば、野菜室などの特定の高湿度保鮮室を加湿することは困難となる。また、特許文献５は、回転型除湿装置自体のスペースが大きいため、これを冷蔵庫内に設置した場合の占有容積により貯蔵室内の有効容積が大幅に減少することになるほか、機構が複雑でありコストも増大する問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の点を考慮してなされたものであり、簡単な構成で大きなスペースを必要とせず、野菜室内などにおいて野菜収納量が少なく相対湿度が低くなりやすい状況においても室内の高湿度環境を適正な値に保持することができ、長期間に亙って食品鮮度を保持することができる加湿装置を設けた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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷却器とファンによる冷気循環により冷蔵温度に冷却される冷蔵空間内にほぼ密閉された状態で高湿度に保持される保鮮室を区画して配設し、前記保鮮室の冷却運転を、少なくとも冷却状態にある冷却器からの冷気を導入する冷却運転と非運転状態の前記冷却器と熱交換した冷気を導入する加湿運転との２つの運転モードを有するようにし、保鮮室への冷気流入路に調湿部材を設け、前記運転モードの切り替えに同期して前記調湿部材への冷気流の方向を切り替えるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、除霜時における非運転状態の冷却器と熱交換させた高湿の冷気を導入する加湿運転には、そのまま高湿冷気を保鮮室内に導入して室内の高湿度の雰囲気を保持するとともに、保鮮室内からの流出時には、高湿冷気中の水分を調湿部材に吸着させ、低湿度状態になった冷気を冷却器部に戻すことで冷却器への着霜を減らし、除霜時間を短縮してその分室内の温度上昇を抑制できる効果を奏し、冷却状態にある冷却器からの冷気を導入する冷却運転時には、調湿部材に吸着している水分を脱着して保鮮湿内に高湿冷気を流入させることで加湿用の水も不要となり、メンテナンスフリーで保鮮室内を常に高湿度環境に保持することができる。また、簡単な構成で調湿部材の切り替え活用が可能であることから、コストアップとならず、設置スペースもコンパクトにできるので有効容積を減少させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１は本発明に係る冷蔵庫の縦断面図、図２は図１から扉を除去した状態の正面図であり、断熱箱体からなる冷蔵庫本体（１）内部の貯蔵空間の最上部には冷蔵室（２）を配置し、冷蔵室（２）の下方には、断熱仕切壁を介して、製氷室（３）と温度切替室（４）とを左右に区分して併置している。その下方には、前記同様の断熱仕切壁を介して前記冷蔵室（２）よりやや高温で高湿度に保持された野菜などを貯蔵する保鮮室（５）を設けており、最下部には冷凍室（６）を独立して配置している。
【００１２】
前記冷蔵室（２）は、本体の両側に左右扉を回動自在に枢支した観音開き式の冷蔵室扉によって室の前面開口を閉塞しており、冷蔵室（２）以外の各貯蔵室は、その前面開口を閉塞する扉とともに収納容器を設け、各貯蔵室側壁に配置したレールによって前後摺動可能とした引き出し式としている。
【００１３】
前記冷蔵貯蔵空間および冷凍貯蔵空間は、それぞれの背面に設置した冷蔵用冷却器（７）と冷凍用冷却器（８）および各冷却器の近傍に設けた冷却ファン（９）（10）によって、冷蔵側貯蔵空間と冷凍側貯蔵空間とを交互に冷却するよう運転制御するものであり、ダクト（11）を介して各室に冷気を循環させ、各貯蔵室毎に設定した温度に冷却制御する。そして、冷蔵庫本体（１）最下部の冷凍空間の背面下部に形成した機械室には、前記冷蔵用および冷凍用冷却器（７）（８）へ冷媒を供給する圧縮機（12）を設置している。
【００１４】
冷蔵貯蔵空間の一区画である前記保鮮室（５）は、その前面開口を閉塞する保鮮室扉（５ａ）の裏面下部に室内後方に延出し保鮮室内の側壁面に形成したレールと係合して摺動する左右一対の支持枠を取り付け、この支持枠上に野菜類を収納する容器（13）を載置することで、容器（13）を扉（５ａ）とともに室外に引き出し自在としている。
【００１５】
前記容器（13）の内部空気温度は３〜６℃に設定しており、その上部には浅底で内部温度を１〜３℃に冷却して低温野菜などを収納するようにした小容量の上部容器（14）を設けて収納物の区分けができるようにしている。
【００１６】
保鮮室（５）の冷却は、冷蔵用冷却器（７）で生成され冷蔵室（２）内を循環した冷気を前記チルド室の前方下部から仕切壁との間に形成した冷気通路である吸込みダクトに導入し、その後方から導入冷気の一部を製氷室（３）背部の断熱壁を貫通するダクト（11）により保鮮室（５）内に導入するようにしている。
【００１７】
保鮮室の容器（13）の上面は開放されているが、扉（５ａ）を閉扉した際には、保鮮室（５）内の空間は前記ダクト（11）からの一部導入冷気を除いてほぼ密閉状態になることで容器内部を外周囲から間接的に冷却して所定温度に保持しており、保鮮室（５）内を冷却した冷気は冷蔵用冷却器（７）に戻って低温化し、再び冷却ファン（９）によって冷蔵室（２）に吐出され冷蔵貯蔵空間を循環する。
【００１８】
前記保鮮室（５）の冷却運転は、冷蔵側貯蔵空間を冷却する冷蔵側運転によって冷却状態にある冷蔵側冷却器（７）からの冷気を導入して所定温度まで冷却する冷却運転モードと、冷凍側運転により冷蔵側冷却器（７）が非運転状態となり、ファン（９）のみによる冷蔵側の室内空気の循環によって前記冷蔵側冷却器（７）を除霜する際の霜の融解で加湿された冷気を導入する加湿運転モードとの２つの運転モードを有するようにしている。
【００１９】
しかして、保鮮室（５）への冷気流出入は、冷気の流れを模式図であらわした図３に示すように構成されている。冷蔵用冷却器（７）で生成された冷気は、冷蔵室（２）内を循環して冷気流入路（15）から保鮮室（５）に導入されるが、ダクト（11）の下流側における保鮮室（５）の近傍付近で、前記冷気流入路（15）と保鮮室（５）からの冷気流出路（16）とは併設され、保鮮室（５）への一定区間は流入流出双方の共通流路（17）となるように形成されている。
【００２０】
併設された冷気流入路（15）と流出路（16）双方の端部から左右方向には、前記共通流路（17）を迂回して保鮮室（５）に接続される流入側路（18）と流出側路（19）を設けることで、共通流路（17）と合わせて３方への流路を形成しており、共通流路（17）と流入側路（18）との分岐部、および共通流路（17）と流出側路（19）との分岐部には、それぞれの流路開口を開閉する２組のダンパーＡ（20）とダンパーＢ（21）の回転軸（20ａ）（21ａ）を枢支し、それぞれ冷気流入路（15）から共通流路（17）あるいは流入側路（18）への冷気流の切り替え、および冷気流出路（16）への冷気流を流出側路（19）あるいは共通流路（17）からの流れに切り替えるように制御している。
【００２１】
前記共通流路（17）における前記各ダンパーＡ（20）およびＢ（21）を設けた保鮮室（５）側には、ダンパー部から空間を設けた所定長の位置に調湿部材（22）を設けている。この調湿部材（22）は、吸湿量が大きく、温度によって吸脱着特性が大きく変化するゼオライト、シリカ、酸化チタンなどから選択された無機酸化物の多孔性素材を不織布や紙などの多孔性基材に保持したものや、調湿作用のある高分子材料をフィルター状に加工したものである。また、前記材料としては、親水性やイオン解離性の官能基を有する高分子材料も同様に採用することができる。
【００２２】
そして、保鮮室（５）を前記冷却運転モードで冷却すべく切り替え制御された際には、これに同期してダンパーの開閉状態と冷気の流れは、図３の状態となり、ダンパーＡ（20）は実線の状態になって、流入側路（18）を閉塞するとともに共通流路（17）側を開放し、ダンパーＢ（21）も実線のように流出側路（19）を開放して共通流路（17）側を閉塞するように制御するものである。
【００２３】
加湿運転モードへの切り替えの場合もこれに同期して、図４の模式図に示す状態となり、前記冷却運転モードとは逆に、ダンパーＡ（20）は２点鎖線から実線の状態になって、流入側路（18）を開放するとともに共通流路（17）を閉塞し、ダンパーＢ（21）も２点鎖線から実線状態になり、流出側路（19）を閉塞して共通流路（17）を開放するように制御する。
【００２４】
したがって、加湿運転モードの場合、非運転状態の冷蔵側冷却器（７）と熱交換して融解した霜の水分を受け高湿度となった冷気は、冷気流入路（15）から流入側路（18）を通って保鮮室（５）内に流入し、比較的低い温度と高い湿度により保鮮室（５）内の温度上昇を抑制するとともに高湿雰囲気を保持するものであり、その後共通流路（17）から調湿部材（22）を通過し、冷気流出路（16）から冷蔵用冷却器（７）に戻る循環を繰り返すものである。
【００２５】
このとき、調湿部材（22）においては、流下する冷気中の水分を吸着し、除湿状態の冷気を冷蔵用冷却器（７）に戻すように作用するため、冷蔵用冷却器（７）への着霜量が少なくなり、ひいては冷蔵用冷却器（７）の除霜時間を短縮でき、除霜運転による無冷却時間を短くして冷蔵空間の温度上昇を少なくする効果を奏する。
【００２６】
冷却運転モードの場合には、図３に示すように、冷却状態にある冷蔵側冷却器（７）からの低温の冷気は、冷気流入路（15）から、前記とは逆に開放状態にある共通流路（17）に流入し、調湿部材（22）を通って保鮮室（５）内に流入する。このとき、調湿部材（22）には、冷却器での冷却作用で除湿された冷気が流入することから、調湿部材（22）は含んでいる水分を脱着するよう作用し、放出された水分を含むことで高湿度化した冷気によって、貯蔵野菜は加湿された雰囲気の中で鮮度を保持することができるものであり、前記各モードによる２組のダンパー（20）（21）の組み合わせによって、調湿部材（22）を通過する冷気の方向を逆転するようにしている。
【００２７】
また、このとき、調湿部材（22）を加熱するヒーターなどの加熱手段を設け、調湿部材（22）を流通する冷気温度に対してわずかに加熱するようにすると、吸湿している水分の脱着がより顕著になり、冷気とともに保鮮室（５）内に流入して野菜などの保鮮効果をさらに向上させることができる。このとき、通常、保鮮室（５）は冷蔵室（２）よりやや高めに温度設定されていることから、前記加熱手段の加熱量を冷気温度に対してわずかに高い温度にすれば、温度差により水分脱着を促進するとともに保鮮室（５）内への温度影響を少なくすることができる。
【００２８】
上記構成によれば、保鮮室（５）に向かって併設した冷気流入路（15）と冷気流出路（16）に続く冷気通路であって双方の共通流路（17）に調湿部材（22）を配置し、ダンパーＡ（20）と同Ｂ（21）の開閉によって調湿部材（22）に対する冷気の流れ方向を切り替えるようにしたので、従来の回転型除湿装置のような回転駆動部をなくして、通常のダンパー機構のみでの制御が可能であり、簡単で、且つコンパクトな構成で、冷却運転モードと加湿運転モードの切り替えによる調湿作用効果を得ることができる。
【００２９】
このとき、共通流路（17）における調湿部材（22）とダンパーＡ（20）およびＢ（21）との間には、それぞれを所定長離間させるように空間を設けることにより、共通流路（17）を流れる冷気の方向が反転しても、所定長さに亙る空間の存在により、冷却運転モードの場合のように、冷気流入路（15）から調湿部材（22）を通過する冷気が一方に偏ることなく全体に亙るように吸脱着ができ、また、加湿運転モードの場合のように、調湿部材（22）から冷気流出路（16）への冷気流が、閉塞しているダンパーＡ（20）によって大きな流路抵抗を受けることを防ぐことができる。
【００３０】
また、冷蔵庫の冷却運転が冷凍側運転である場合のように、冷蔵用冷却器（７）とともに冷蔵用ファン（９）が停止している場合は、前記ダンパーＡ（20）、Ｂ（21）あるいは別個のダンパーにより、保鮮室（５）に接続し開口している冷気経路を閉塞することで、保鮮室（５）内の密閉度を高くして水分の流出を防ぎ、高湿度の雰囲気を保つとともに、過剰な水分は調湿部材（22）に吸着させるようにしてもよい。
【００３１】
なお、前記調湿部材（22）における無機酸化物として酸化チタンを用いる場合には、水分を吸脱着するフィルター部に、光を照射する手段を設けることにより、光触媒作用によってセルフクリーニング効果のみでなく、循環冷気の脱臭や浄化、浮遊菌を除菌することができる。
【００３２】
また、前記冷気流入路（15）や共通流路（17）あるいは流入側路（18）などの高湿空気が流通する経路を形成する樹脂部材に抗菌剤を練り込んだり、表面コーティングなどで抗菌処理を施し、金属部材には抗菌ステンレスなどの材料を用いるようにすれば、雑菌の繁殖を抑制して冷気経路を清潔に保持することができる。
【００３３】
そして、保鮮室（５）に対する前記冷却運転モードと加湿運転モードは、前記実施例のように保鮮室（５）のみを主体に運転制御するものに限らず、冷蔵室（２）の運転形態を上記運転モードとして、各運転モードによる保鮮室（５）への冷気流路を前記ダンパーＡ（20）および同Ｂ（21）の開閉で制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１における冷蔵庫の冷気循環構成を示す正面図である。
【図３】保鮮室への冷気の流出入経路を示す模式図である。
【図４】図３に対し冷気の流れ方向を変更した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  冷蔵庫本体
２  冷蔵室
５  保鮮室
７  冷蔵用冷却器
９  冷却ファン
11  ダクト
15  冷気流入路
16  冷気流出路
17  共通流路
18  流入側路
19  流出側路
20  ダンパーＡ
21  ダンパーＢ
22  調湿部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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