(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱区画された貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた超音波振動装置とを有し、前記超音波振動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に備えられた圧電素子とを有し、前記超音波振動装置は、前記ホーンの先端部とフランジ部との長さを、前記ホーンを伝播する音波の１／４波長で振動する構造で、かつ前記ホーンの先端部を超音波振動の腹部近傍に、前記ホーンの底面部を超音波振動の節部近傍となる構造とし、さらに前記ホーンは熱伝導性の高い材質としたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記ホーンの先端近傍に水分を供給する給水手段を設けた請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記給水手段に供給する水分を貯留する貯留水保持手段を設けた請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記貯留水保持手段は、前記貯蔵室内の空気中の水分を結露させて結露水を生成する水収集手段を有し、前記結露水を前記給水手段により前記ホーンの先端に供給する請求項２または３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記貯留水保持手段は着脱可能な貯水槽を有している請求項３または４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記ホーンの先端部を振動の腹部近傍に、前記ホーンの底面部に形成したフランジ部を振動の節部近傍にするとともに、前記フランジ部が直接的または間接的に冷蔵庫本体と接続される請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記ホーンの長さが１ｍｍから２０ｍｍである請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記超音波振動装置の周辺にカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記給水手段が、含浸体であることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記給水手段が、前記ホーンに備えられていることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記給水手段が、前記ホーンの底面部から先端部に向けて形成されたほぼ直線状の微細孔であることを特徴とする請求項１０に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記給水手段が、前記ホーンの側面部から先端部に向けて形成されたほぼＬ字状の微細孔であることを特徴とする請求項１０に記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
前記給水手段が、ホーン側面形状に沿って前記ホーンの先端に導水されることを特徴とする請求項１０に記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
前記ホーンの先端への給水量を一定にする給水量調整手段を設けたことを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１５】
前記超音波振動装置の上流側に供給する水分の含有物を除去する除去手段を設けた請求項１から１４に記載の冷蔵庫。
【請求項１６】
前記除去手段が前記超音波振動装置に供給する水分を軟水化するイオン交換樹脂である請求項１５に記載の冷蔵庫。
【請求項１７】
前記除去手段が前記超音波振動装置に供給する水分を濾過するフィルターである請求項１５に記載の冷蔵庫。
【請求項１８】
前記給水手段に供給する水分を貯留する前記貯留水保持手段に抗菌手段を設けた請求項３に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜などの貯蔵室の空間を加湿する超音波振動装置を利用した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫内の特に野菜室内を加湿して、野菜の鮮度を長期間維持する冷蔵庫が提案されている。野菜の鮮度低下の影響因子としては、温度、湿度、環境ガス、微生物、光などが上げられる。野菜、果物等は収穫された後でも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の作用を抑制することが必要となる。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。
【０００３】
従来の加湿の方法としては、霧化装置として超音波加湿器を使用するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１７は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の縦断面図、図１８は、従来の冷蔵庫の超音波加湿器の要部断面図である。
【０００５】
図１７及び図１８において、冷蔵庫１は、冷蔵室２と（冷蔵温度帯室の一つ）、野菜室４（冷蔵温度帯室の一つ）と、冷凍室６に区画され、冷蔵室２と野菜室４は仕切り板８で仕切られている。また各々の貯蔵室には扉が設けられており、冷蔵室２には回転扉３、野菜室４には引出し扉５、冷凍室６には引出し扉７が開閉自在に取り付けられている。仕切り板８には、冷蔵室２からの冷気が野菜室４に流入するための孔９が設けられている。野菜室４には野菜容器１０が収容され、この野菜容器１０は引出し扉５と共に引き出される。また野菜容器蓋１１は、冷蔵庫１本体側に固定されており、引出し扉５を閉じた時に野菜容器１０に蓋がされるものである。
【０００６】
超音波加湿手段１２は、野菜容器１０の内部に水分を蒸散させるもので、野菜容器蓋１１には孔１５を設け、吸水材１６と超音波発振器１７とから構成されている。冷却器１３は、冷蔵温度帯室用の冷却器であり、冷蔵室２及び野菜室４を冷却する。また、図示省略したが、この冷蔵庫１は、冷凍温度帯室用の冷却器も備え、冷凍室６を冷却している。
【０００７】
冷蔵温度帯室用の冷気循環ファン１４の運転により、冷却器１３からの冷気が冷蔵室２及び野菜室４を循環する。
【０００８】
以上のように構成された冷蔵庫１について、以下その動作を説明する。
【０００９】
冷蔵室２、野菜室４の温度が高くなると、冷却器１３には冷媒が流され、冷気循環ファン１４が駆動される。これにより、冷却器１３の周辺の冷気は、図１７に矢印で示されるように、冷蔵室２、孔９、野菜室４を介して冷却器１３に戻る。これにより、冷蔵室２及び野菜室１４が冷却される。この状態を冷却モードと言う。
【００１０】
次に、冷蔵室２、野菜室４がほぼ冷却されると、冷却器１３への冷媒の供給を停止する。しかし、ファン１４は続けて運転する。これにより、冷却器１３に付着した霜の溶融にて、冷蔵室２、野菜室４が加湿される。この状態を加湿モード（所謂「潤い運転」）と言う。
【００１１】
この加湿モードを所定時間（数分間）継続したのちに、ファン１４を止めて，運転停止モードとなる。
【００１２】
この後、冷蔵室２、野菜室４の温度が高くなると、再び冷却モードとなる。
【００１３】
つぎに、超音波加湿手段１２について説明する。
【００１４】
吸水材１６は、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の吸水性の材料からなっている。従って、前述の加湿モード時には、流れる空気中の水分を吸着する。そして、冷却モード中の後半において、超音波発振器１７を駆動する。これにより、吸水材１６中の水分が排出され、野菜容器の内部が加湿される。尚、冷却モード中の後半において、超音波発振器１７を駆動するのは、この時に、野菜室４での湿度が低下し乾燥が進むからである。
【特許文献１】特開２００４−１２５１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の構成では、冷蔵室で熱交換された冷気に含まれる水分を吸水材で吸水することで、超音波発信器へ水分を供給している為、供給される水分量は冷気の状態に依存してしまい、吸水材に十分な水を保持することができない可能性がある。その場合には、超音波発振器の先端部が欠水状態になると、超音波発振器に、負荷がかかり、圧電素子が発熱し、能力が低下するなど信頼性が悪化するという課題を有していた。
【００１６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、万が一超音波発振機へ欠水が生じた場合でも、小型で低入力の超音波振動装置を使用することにより、超音波振動装置自体の発熱量低減による超音波振動装置の信頼性を向上し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】
【００１７】
上記従来の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、前記冷蔵庫本体に備えられた超音波振動装置とを有し、前記超音波振動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に備えられた圧電素子とを有するものである。
【００１８】
これによって、ホーンの圧電素子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の断面積を小さくすることで、底面部で発生された振動が小さい入力であっても、先端部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、超音波振動装置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、欠水による超音波振動装置が故障する可能性を低下させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の冷蔵庫は、万が一ミスト発生部で欠水が生じた場合でも、欠水による超音波振動装置自体の発熱量を低減し、欠水による超音波振動装置が故障する可能性を低下させることができるので、超音波振動装置を備えた冷蔵庫の信頼性を向上させることができる。さらに、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、断熱区画された貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた超音波振動装置とを有し、前記超音波振動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に備えられた圧電素子とを有するもので、万が一ミスト発生部で欠水が生じた場合でも、欠水による超音波振動装置自体の発熱量を低減し、欠水による超音波振動装置が故障する可能性をより低下させることができる。
【００２１】
また、超音波振動装置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る。特に欠水が生じた場合の異常発熱も抑制することができるので、超音波振動装置の寿命が長期化し、信頼性が向上する。さらに冷蔵庫という低温雰囲気下で使用するため、発熱が抑制され、超音波振動装置のさらなる長寿命化が可能になる。
【００２２】
また、本発明は、前記ホーンの先端部を超音波振動の腹部近傍に、前記ホーンの底面部を超音波振動の節部近傍にすることにより、ホーンをより小型化することができ、かつ低入力の超音波振動装置を冷蔵庫に適用するため、設置制約が少なく、設計に自由度を持たせることができる。また、低入力であるため消費電力を低減することができるとともに、制御基板を小型・低コスト化することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記ホーンの先端近傍に水分を供給する給水手段を設けたことにより、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。
【００２４】
また、本発明は、前記給水手段に供給する水分を貯留する貯留水保持手段を設けたことにより、貯留水保持手段から給水手段によりホーン先端に水分が供給されるため、効率よく貯蔵室空間にミストを噴霧でき、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。また、貯留水保持手段と給水手段が近傍に位置しているので、貯留水保持手段からホーン先端までの水分供給経路の構成をコンパクト化、簡素化でき、設計自由度が向上する。
【００２５】
また、本発明は、前記貯留水保持手段は、前記貯蔵室内の空気中の水分を結露させて結露水を生成する水収集手段を有し、前記結露水を給水手段により前記ホーンの先端に供給することにより、ホーン先端に水分を常時安定して供給できるため、効率よく貯蔵空間にミストを噴霧でき、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。
【００２６】
また、本発明は、貯留水保持手段は着脱可能な貯水槽を有していることにより、冷蔵庫運転開始直後または野菜などの収納量が少量時等の低湿度環境では結露による十分な集水量の確保ができない状態においても、あらかじめ一定量の水分の供給が可能となり、供給手段によりホーン先端に水分を給水できるため、効率よく貯蔵空間にミストを噴霧でき、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。
【００２７】
また、水収集手段の結露方式と着脱可能な貯水槽方式の併用を併用することによって貯水槽のみの場合より水槽容量を小さくできるので、貯蔵空間を大きくすることができる。
【００２８】
また、本発明は、ホーンは、高熱伝導性の材質であることより、ホーン先端部で発熱を
ホーン全体に拡散し、かつ貯蔵空間が低温環境であるため、超音波振動装置自体の温度上昇が抑制できるので、長寿命化し信頼性が向上する。
【００２９】
また、本発明は、前記ホーンの先端部を振動の腹部近傍に、前記ホーンの底面部に形成したフランジ部を振動の節部近傍にするとともに、前記フランジ部が直接的または間接的に冷蔵庫本体と接続されることにより、振動の振幅が大きい腹部、すなわちホーン先端部でホーン先端に給水された水分を効率よく霧化させることができ、振動の節部、すなわちホーンに形成したフランジ部では振幅が小さいため、直接的または間接的に接続した接続部から冷蔵庫への振動伝達を低減することができる。
【００３０】
また、本発明は、超音波振動装置は、前記ホーンの先端部とフランジ部との長さを１／４波長モードで振動する構造を有することにより、霧化面となるホーンの先端と接続部となるホーンに形成したフランジ部との間に腹部と節部が１つで複数存在しないため、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。
【００３１】
また、本発明は、ホーンの長さが１ｍｍから２０ｍｍとすることにより、ホーンが小さくなるため、冷蔵庫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。
【００３２】
また、本発明は、超音波振動装置周辺にカバー部材を設けることにより、超音波振動装置に直接触れることができなくなるため、安全性の向上が可能とすることができる。
【００３３】
また、本発明は、給水手段を含浸体とすることにより、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。
【００３４】
また、本発明は、給水手段をホーンに備えることにより、貯留水保持手段から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。
【００３５】
また、本発明は、給水手段をホーンの底面部から先端部に向けて形成したほぼ直線状の微細孔とすることにより、より効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端の中心部から水分を供給できるので、超音波振動装置から常時安定してミストが噴霧される。また、ホーン先端の中心部から水分を供給できるので、拡散性が向上する。
【００３６】
また、本発明は、給水手段をホーンの側面部から先端部に向けて形成したほぼＬ字状の微細孔とすることにより、より効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端の中心部から水分を供給できるので、超音波振動装置から常時安定してミストが噴霧される。また、ホーン先端の中心部から水分を供給できるので、拡散性が向上する。また、ホーン底面部に接着接合している圧電素子の面積を十分に確保できるので、超音波振動装置自体の発熱量の抑制により貯蔵室内の温度上昇を抑制できる。特に欠水が生じた場合の異常発熱も抑制することができるので、超音波振動装置の寿命が長期化し、信頼性が向上する。また、圧電素子の面積を十分に確保できることにより、同入力でも噴霧量が向上する。
【００３７】
また、本発明は、給水手段を先細りのホーン側面形状に沿って前記ホーンの先端に導水させるものとすることにより、簡単な構成で給水手段を実現することができる。
【００３８】
また、本発明は、ホーン先端への給水量を一定にする給水量調整手段を設けたもので、これにより効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端に水分を供給できるので、超音波振動装置から常時安定してミストが噴霧される。また、給水量を調整することにより噴霧量を可変することができる。
【００３９】
また、本発明は、超音波振動装置の上流側に供給する水分の含有物を除去する除去手段を設けたもので、超音波振動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超音波振動装置のミスト発生部または水分供給部材の目詰まりを防止することができる。
【００４０】
また、本発明は、除去部材が液体を軟水化するイオン交換樹脂とすることにより、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る。
【００４１】
また、本発明は、除去部材が水分を濾過するフィルターであり、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、超音波振動装置のミスト発生部または水分供給部材の長寿命化が可能となる。
【００４２】
また、本発明は、給水手段に供給する水分を貯留する貯留水保持手段に抗菌手段を設けたもので、滞留している水分に繁殖する菌や雑菌の繁殖を抑制することができ、衛生面で安全性を確保することができる。ができる。
【００４３】
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。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図である。図４、は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置の縦断面図である。図５は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機能ブロック図である。
【００４５】
図１において、冷蔵庫２１は断熱性を有する仕切り２２によって、上から冷蔵室２３、切替室２４、野菜室２５、冷凍室２６に区画されている。野菜室２５は野菜室容器２８が設置され、その空間の中に食品を収納し、湿度約８０％ＲＨ以上（食品収納時）、４から６℃に冷却されている。野菜室２５の背面には風路２９と野菜室２５を区画するための庫内仕切り３０が備えられている。庫内仕切り３０には霧化ユニット３１が備えられている。
【００４６】
図２において、庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷却器４０で生成された冷気を各貯蔵室に搬送する、もしくは各貯蔵室から熱交換された空気を冷却器４０へ搬送するために設けられている。ここで、庫内仕切り３０には超音波振動装置３２を含んだ霧化ユニット３１が組み込まれている。庫内仕切り３０は主に発泡スチロールなどの断熱材で構成されており、その壁厚は３０ｍｍ程度であるが、貯留水保持手段３７の背面については壁厚は５ｍｍから１０ｍｍで構成されている。貯留水保持手段３７の中には、水収集手段４１が庫内側に設置されている。水収集手段４１の一面には例えば、ニクロム線で構成された加熱ヒータなどの加熱手段４２が当接し、庫内側にはＢＯＸファンなどの送風手段４３と循環風路４４を構成するためのカバー部材４５が設置されている。
【００４７】
さらに、図３において、カバー部材４５には循環風路４４に関する第１の循環風路開口部４６と第２の循環風路開口部４７が設けられている。さらに、水収集手段４１には水収集手段４１表面の温度を検知するための温度検知手段４８が水収集手段４１に設置されている。
【００４８】
さらに、図４において、超音波振動装置３２はホーン３３と圧電素子３４で構成され、ホーン３３は底面部３３ａよりも先端部３３ｂの断面積が小さい形状のホーンであり、ホーン３３は切削加工や焼結加工等により底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて先細りの略円錐状に加工され、ホーン３３の圧電素子３４側にホーン３３と一体的にフランジ部３５が形成されている。
【００４９】
このとき、ホーン３３の先端部３３ｂの断面積は底面部３３ａの断面積と比較して、１／１６程度とした。
【００５０】
またホーン３３と圧電素子３４とは接着固定されて、圧電素子３４で発生する振動をホーン先端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、超音波振動装置３２はフランジ部３５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３８に取り付けられている。
【００５１】
ホーン３３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。
【００５２】
また、超音波の振動の振幅はフランジ部３５で振幅の節部に、ホーン３３の先端で振幅の腹部となるように、またフランジ部３５とホーン３３の先端の間を１／４波長で振動するように設定されている。またホーン３３の長さは、発生ミストの霧化粒子径と圧電素子３４の発振周波数及びホーン３３の材質で決まるものである。例えば、霧化粒子径は約１０μｍとする場合、ホーン３３の材質がアルミニウムで、圧電素子３４の発振周波数は約２７０ｋＨｚの時にホーン３３の長さＢは約６ｍｍとなる。また、霧化粒子径は約１５μｍとする場合、ホーン３３の材質がアルミニウムで、圧電素子３４の発振周波数は約１４６ｋＨｚの時にホーン３３の長さＢは約１１ｍｍとなる。これらの一連の理論計算値まとめを表１に記載する。
【００５３】
【表１】
0004674570.tif 000002
【００５４】
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。
【００５５】
冷蔵庫２１の場合、冷却器４０で熱交換された冷気を攪拌ファン（図示せず）などにより冷蔵室２３、切替室２４、野菜室２５、冷凍室２６、製氷室２７などに冷気を配分し、所定の温度を維持するようにＯＮ・ＯＦＦ運転するものが一般的である。野菜室２５は、冷気の配分や加熱手段などのＯＮ・ＯＦＦ運転により４℃から６℃になるように調整され、一般的には庫内温度検知手段４９をもたないものが多い。また、野菜室２５は、食品からの水分の蒸散と扉開閉による水蒸気の侵入等により高湿である。庫内仕切り３０の厚さは、ある程度の冷却能力が必要なので他の部分より薄く構成されている。ここで、水収集手段４１の表面温度を露点温度以下にすれば、水収集手段４１近傍の水蒸気は水収集手段４１に結露し、水滴が確実に生成される。具体的には、水収集手段４１に設置されている温度検知手段４８により表面の温度状態を把握し、制御手段５２により送風手段４３、加熱手段４２をＯＮ／ＯＦＦ制御もしくはＤｕｔｙ制御を行い、水収集手段４１の表面温度を露点温度以下に調整、送風手段４３により庫内より送られた高湿空気に含まれる水分を水収集手段４１に結露させる。特にここでは図示しないが庫内に庫内温度検知手段４９や庫内湿度検知手段５０などがあれば、あらかじめ決められた演算により厳密に露点温度が庫内環境下の変化に応じて割り出すことができる。仮に水収集手段４１表面で氷や霜となった場合でも、加熱手段４２において融解温度まで水収集手段４１表面温度を上昇させることが可能なので適度に水を生成することができる。ここで、送風手段４３が運転すると野菜室２５の空気の影響により水収集手段４１表面温度は上昇し、送風手段４３が停止の場合には低下する。壁厚が１０ｍｍ以上では、送風手段４３が運転時、加熱手段４２がＯＦＦでも水収集手段４１表面温度は露点温度以上になり、結露量が調整できなくなる。逆に壁厚が５ｍｍ以下の場合は、常時、加熱手段４２がＯＮの状態になりエネルギー効率が悪くなる。よって、水収集手段４１背面の庫内仕切り３０の厚みは５ｍｍから１０ｍｍにすることにより水収集手段４１の表面温度を制御しながら加熱手段４２のエネルギーを最小化することができる。
【００５６】
また、結露を促進させるためには野菜室２５内の空気を循環させる必要がある。そこで、送風手段４３により空気を取り込む。例えば、送風手段４３により第２の循環風路開口部４７より高湿の空気をとりこみ、水収集手段４１で結露させた後、第１の循環風路開口部４６より庫内に空気を吐出し、野菜室２５内の空気を循環させることにより結露を促進させる。
【００５７】
水収集手段４１表面で結露した水滴は徐々に成長し、自重によりポンプなどの動力を使わずに下方に流れ、超音波振動装置３２近傍に集まる。集まった結露水は、給水手段３６によりホーン３３先端に供給される。
【００５８】
ミストは、超音波振動装置３２によって粒子径の小さいミストとして野菜室容器２８内に噴霧される。野菜室２５内には青果物である野菜の中でも緑の菜っ葉ものや果物等も保存されており、これらの青果物は蒸散よってより萎れやすいものである。野菜室２５内に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれており、霧化されたミストによって野菜の表面が潤わされる。
【００５９】
噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室２５内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。霧化粒子径は４μｍから２０μｍが好ましく、一般的な野菜の平均的な気孔の大きさが１５μｍ程度であるため、萎れた野菜をより復活させるためには１５μｍ以下の粒子径のミストがより好ましい。
【００６０】
ホーン３３は、ホーン３３先端付近で振動による発熱を生じるが、ホーン３３が高熱伝導性材料であるため、ホーン全体３３への熱伝導の働きもなしている。
【００６１】
圧電素子３４が駆動した場合、図４に示す実線Ａのように各部位が振動する。ホーン３３のフランジ部３５側が超音波振動装置３２内を伝播する音波の節部となり、その節部にあたるホーン３３のフランジ部３５で、例えば庫内仕切り３０と直接的または取り付け部材を介して間接的に接続して設置する。伝播する音波の節部で接続するので損失は少なくなるため、消費電力は小さくてすむ。
【００６２】
また、ホーン３３の先端とフランジ部３５との長さが１／４波長である構造をもてば、超音波振動装置３２の全長が短くすることができる。逆にホーン３３の先端とフランジ部３５の間に腹部が複数あると、振動エネルギー損失が大きくなり、振動に要する電力が大きくなる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態１においては、略円錐状に形成されたホーンと、圧電素子とを備え、前記ホーンの一端面に前記圧電素子を接着して一体化している超音波振動装置を貯蔵室内に配置ことにより、小型化され、かつ低入力の超音波振動装置を冷蔵庫に適用するため、設置制約が少なく、設計に自由度を持たせることができる。また、低入力であるため消費電力を低減することができるとともに、制御基板を小型・低コスト化することができる。
【００６４】
また、ホーン３３の圧電素子３４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の断面積を小さくすることで、底面部で発生された振動が小さい入力であっても、先端部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、超音波振動装置３２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、欠水による超音波振動装置３２が故障する可能性を低下させることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態では、ホーン３３の先端部３３ｂの断面積は底面部３３ａの断面積と比較して、１／１６程度としたが、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、超音波振動装置３２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、欠水による超音波振動装置３２が故障する可能性を低下させることができる。
【００６６】
こういったホーン３３の先端部３３ｂの断面積に対する底面部３３ａの断面積の決定要因としては、冷蔵庫に搭載する超音波振動装置３２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振動装置３２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。このように超音波振動装置３２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３４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３４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３４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３４を用いた場合、ホーン３３の先端部３３ｂの断面積は底面部３３ａ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３３の先端部３３ｂの断面積は底面部３３ａ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。
【００６７】
このように、超音波振動装置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る。また特に欠水が生じた場合の異常発熱も抑制することができるので、超音波振動装置の寿命が長期化し、信頼性が向上する。さらに冷蔵庫という低温雰囲気下で使用するため、発熱が抑制され、超音波振動装置の長寿命化にもなる。
【００６８】
また、給水手段を設けたことにより、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。
【００６９】
また、給水手段は、貯留水保持手段近傍に設けられていることにより、貯留水保持手段から給水手段によりホーン先端に水分が補給されるため、効率よく貯蔵室空間に噴霧でき、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。また、貯留水保持手段と給水手段が近傍に位置しているので、貯留水保持手段からホーン先端までの水分経路の構成をコンパクト化、簡素化でき、設計自由度が向上する。
【００７０】
また、貯留水保持手段には、水収集手段として貯蔵室内の空気中水分を結露させる手段を有し、前記結露水を給水手段によりホーン先端に供給することにより、結露手段により生じた結露水を貯留水保持手段に集水し、集水された結露水を供給手段によりホーン先端に水分を常時安定して供給できるため、効率よく貯蔵空間にミストを噴霧でき、貯蔵室空間を高湿に維持することができる。
【００７１】
また、ホーンは、高熱伝導性の材質であることより、ホーン先端部で発熱をホーン全体に拡散し、かつ貯蔵空間が低温環境であるため、超音波振動装置自体の温度上昇が抑制できるので、長寿命化し信頼性が向上する。
【００７２】
また、霧化粒子径が４μｍから２０μｍであることにより、食品の内部に強制的に水分を供給できるため、食品の水分含有量を向上することができる。
【００７３】
また、ホーン先端部を振動の腹部近傍に、前記ホーンの圧電素子接着面側に形成したフランジ部を振動の節部近傍にするとともに、前記フランジ部と直接的または間接的に冷蔵庫本体とを接続することにより、振動の振幅が大きい腹部、すなわちホーン先端部でホーン先端に補給された水分を効率よく霧化させることができ、振動の節部、すなわちホーンに形成したフランジ部では振幅が小さいため、直接的または間接的に接続した接続部から冷蔵庫への振動伝達を低減することができる。
【００７４】
また、超音波振動装置は、ホーン先端とフランジ部との長さを１／４波長モードで振動する構造を有することにより、霧化面となるホーンの先端と接続部となるホーンに形成したフランジ部との間に腹部と節部が１つで複数存在しないため、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。
【００７５】
また、ホーンの長さが１ｍｍから２０ｍｍとすることにより、ホーンが小さくなるため、冷蔵庫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。
【００７６】
また、超音波振動装置周辺にカバー部材を設けることにより、直接触れることができなくなるため、安全性の向上が可能とすることができる。
【００７７】
本実施の形態１において、超音波振動装置を略円錐状に形成されたホーン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、圧電素子側から先端に向け先細り形状として、先端部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拡散性が向上する。
【００７８】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図である。図７は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図である。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。
【００７９】
図６と図７において、冷蔵庫２１は断熱性を有する仕切り２２によって、区画されている。野菜室２５は野菜室容器２８が設置され、その空間の中に食品を収納し、湿度約８０％ＲＨ以上（食品収納時）、４から６℃に冷却されている。野菜室２５の背面には風路２９と野菜室２５を区画するための庫内仕切り３０が備えられている。冷蔵庫２１の左側面部の外壁３９には霧化ユニット３１が備えられている。
【００８０】
庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷却器４０で生成された冷気を各貯蔵室に搬送する、もしくは各貯蔵室から熱交換された空気を冷却器へ搬送するために設けられている。ここで、冷蔵庫２１の左側面部の外壁３９及び野菜室２５の天面、すなわち断熱性を有する仕切り２２には超音波振動装置３２を含んだ霧化ユニット３１が設置されている。断熱性を有する仕切り２２は主に発泡スチロールなどの断熱材で構成されている。
【００８１】
野菜室２５の上方には切替室２４があり、切替室２４には切替室容器がある。切替室２４は冷却方法としては、例えば奥面の一部に冷気の吐出口５４と吸込み口５５があり、この冷気量の調整と加熱手段（図示しない）の動作により温度調節されている。超音波振動装置３２の奥上方には水収集手段４１があり超音波振動装置３２に水が流れるように傾斜をつけたカバー部材４５が備えられている。水収集手段４１の裏面は周囲の断熱材より薄い壁厚になっている。また、水収集手段４１にはカバー部材４５により風路が構成され、その一部に送風手段４３が備えられている。
【００８２】
以上のように構成された冷蔵庫２１について、以下その動作・作用を説明する。
【００８３】
切替室２４は冷凍から冷蔵温度帯で使われている。例えば、冷凍室温度の設定のとき、吐出口から冷気が流れ庫内温度は約−２０℃である。薄壁化された仕切り２２の上面（切替室側）は−２０℃付近の温度であるため、野菜室２５上面は熱伝導により冷却される。本実施の形態２では、水収集手段４１の背面に加熱手段４２と表面温度を検知手段により表面温度を露点温度以下に制御し、水収集手段４１に野菜からの蒸散や扉開閉により侵入した庫内水蒸気を結露させ水を生成する。
【００８４】
水収集手段４１から滴下した水についてはカバー部材４５に受け止められ、傾斜したカバー部材４５に沿って貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水される。したがって、給水手段３６には、十分に水が含んでおり、この状態で超音波振動装置３２に付着した水はミストとして発生し、野菜室２５にミストが噴霧される。これにより噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室２５内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。
【００８５】
また、送風手段４３により水収集手段４１に結露する量を制御することができる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態２においては、野菜室２５の天面の仕切り２２に取り付けられている水収集手段４１と、切替室２４で生成された低温冷気を冷却源とし、野菜室２５天面の仕切り２２の切替室２４側からの熱伝導により水収集手段４１を冷却し、加熱手段４２や送風手段４３により水収集手段４１の表面温度が露点以下に温度調整することで、空気中の水分を水収集手段４１に確実に結露させ、収集した水を貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水し、給水手段３６により超音波振動装置３２に水分を供給して、野菜室２５の左側面上方からミストを野菜室容器２８に確実に噴霧することができ、野菜表面にミストを付着させることにより野菜に保湿性を高め、保鮮性を向上させることができる。
【００８７】
また、貯水槽５３は貯留水保持手段３７から着脱自在に設置されているので、野菜室２５内に収納されている野菜量が少ない場合や冷蔵庫２１の運転開始直後の比較的湿度の低い状態の時に、あらかじめ貯水槽５３で水を補給できるのでより安定して保湿性を向上することができる。
【００８８】
また、霧化ユニット３１、貯水槽５３は扉側にあることにより取り外しやすく、メンテナンスがしやすい。
【００８９】
また本実施の形態２において、貯水槽５３と結露方式の組み合わせで説明したが、実施の形態１と同様に、ミストを噴霧するのに十分な貯留水を確保できる場合、貯水槽５３がなくすことも可能である。これにより、貯蔵室の有効容積を増やすことができる。
【００９０】
なお、本実施の形態２では野菜室２５の冷却源として切替室２４としたが、製氷室２７でもかまわない。これにより温度が一定になるため制御手段が簡略される。
【００９１】
また、本実施の形態２でのそのほかの効果は、実施の形態１と同様である。
【００９２】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図である。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。
【００９３】
図８において、冷蔵庫２１は断熱性を有する仕切り２２によって、区画されている。冷蔵室２３には棚が設置され、複数の空間を形成している。冷蔵室２３は回転式扉で密閉状態が保たれている。各々の空間に食品などを収納し、冷蔵温度を維持するように温度制御されている。冷蔵室２３の背面には風路２９と冷蔵室２３を区画するための庫内仕切り３０が備えられている。冷蔵室２３背面の風路２９内の一角に霧化ユニット３１が備えられている。
【００９４】
庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷蔵温度用冷却器（図示しない）で生成された冷気を冷蔵室２３に循環させている。ここで、冷蔵室２３背面風路２９内の上方の一角には、超音波振動装置３２を含む霧化ユニット３１が備えられていて、冷蔵室２３の上面側に超音波振動装置３２への水収集手段４１があり超音波振動装置３２に水が流れるように傾斜をつけたカバー部材４５が備えられている。また、水収集手段４１にはカバー部材４５により風路が構成され、その一部に送風手段４３が備えられている。
【００９５】
以上のように構成された冷蔵庫２１について、以下その動作・作用を説明する。
【００９６】
冷蔵室２３は冷蔵温度帯で使われている。例えば、冷蔵室２３は冷蔵温度用冷却器（図示しない）で生成された冷気を冷蔵室２３に送風手段４３により循環させている。本実施の形態３では、水収集手段４１の表面温度を制御して表面温度を露点温度以下に制御し、水収集手段４１に扉開閉により侵入した庫内水蒸気を結露させ水を生成する。
【００９７】
水収集手段４１から滴下した水についてはカバー部材４５に受け止められ、傾斜したカバー部材４５に沿って貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水される。したがって、給水手段３６には、十分に水が含んでおり、この状態で超音波振動装置３２に付着した水はミストとして発生し、冷蔵室２３にミストが噴霧される。これにより噴霧されたミストは冷蔵室２３内を再び高湿にするので、ラップ等による乾燥の対策をしなくても食品の乾燥を防止することができる。また、食品が野菜の場合は気孔開孔状態の野菜や果物の表面にミストが付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。
【００９８】
また、送風手段４３により水収集手段４１に結露する量を制御することができる。
【００９９】
以上のように、本実施の形態３においては、冷蔵室２３の上面部に設置した水収集手段４１と、水収集手段４１の結露温度制御により水収集手段４１の表面温度が露点以下に温度調整することで、空気中の水分を水収集手段４１に確実に結露させ、収集した水を貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水し、給水手段３６により超音波振動装置３２に水分を供給して、野菜室２５の左側面上方からミストを野菜室容器２８に確実に噴霧することができ、冷蔵室２３内を高湿に保ち、特に野菜の場合、野菜表面にミストを付着させることにより野菜に保湿性を高め、保鮮性を向上させることができる。
【０１００】
また、冷蔵室２３背面風路２９内の上方一角に、超音波振動装置３２を配置しているので、通常扉を開いた状態で、超音波振動装置３２を直接さわることができないので、安全性が向上する。
【０１０１】
また、冷蔵室２３の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。
【０１０２】
また、冷蔵室２３全体にミストを噴霧できるので、ミスト（水分）の潜熱により冷蔵室２３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。
【０１０３】
本実施の形態３では、風路２９の上方一角に超音波振動装置３２を設置し、冷蔵室２３の上面側に水収集手段４１を設置したが、ともに冷蔵室２３の下面側に設置してもよい。これにより、水収集手段４１の温度制御を下部にレイアウトされている切替室２４または製氷室２７の冷気を利用して、実施の形態１と同じような原理で集水し、超音波振動装置３２から発生したミストを上部に設置した送風手段４３により冷蔵室２３内に送り出すことにより同じ効果を得ることができる。
【０１０４】
また、貯水槽５３は貯留水保持手段３７から固定した形で説明したが、実施の形態２と同様に着脱自在に貯水槽５３を設置してもよい。これにより、冷蔵庫２１の運転開始直後の比較的湿度の低い状態の時に、あらかじめ貯水槽５３で水を補給できるのでより安定して保湿性を向上することができる。また、貯水槽５３を冷蔵室の設置した製氷用タンク（図示しない）と兼用することも可能である。これにより、冷蔵室２３の有効容積を小さくすることなく実現でき、コスト低減も可能である。
【０１０５】
また、本実施の形態３でのそのほかの効果は、実施の形態１または実施の形態２と同様である。
【０１０６】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の超音波装置近傍の縦断面図である。図１０は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図である。図１３は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の給水手段の他形態の超音波振動装置の縦断面図である。図１４（ａ）は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の側面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の側面図および要部断面図である。なお、実施の形態１と同じ構成についての詳細な説明は省略する。
【０１０７】
図９と図１０において、冷蔵庫２１は断熱性を有する仕切り２２によって、区画されている。野菜室２５は野菜室容器２８が設置され、その空間の中に食品を収納し、湿度約８０％ＲＨ以上（食品収納時）、４から６℃に冷却されている。野菜室２５の背面には風路２９と野菜室２５を区画するための庫内仕切り３０が備えられている。庫内仕切り３０には霧化ユニット３１が備えられている。
【０１０８】
図９において、庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷却器４０で生成された冷気を各貯蔵室に搬送する、もしくは各貯蔵室から熱交換された空気を冷却器４０へ搬送するために設けられている。ここで、庫内仕切り３０には超音波振動装置３２を含んだ霧化ユニット３１が組み込まれている。庫内仕切り３０は主に発泡スチロールなどの断熱材で構成されており、その壁厚は３０ｍｍ程度であるが、貯留水保持手段３７の背面については壁厚は５ｍｍから１０ｍｍで構成されている。貯留水保持手段３７の中には、水収集手段４１が庫内側に設置されている。水収集手段４１の一面には例えば、ニクロム線で構成された加熱ヒータなどの加熱手段４２が当接し、庫内側にはＢＯＸファンなどの送風手段４３と循環風路４４を構成するためのカバー部材４５が設置されている。
【０１０９】
さらに、図１０において、カバー部材４５には循環風路４４に関する第１の循環風路開口部４６と第２の循環風路開口部４７が設けられている。さらに、水収集手段４１には水収集手段４１表面の温度を検知するための温度検知手段４８が水収集手段４１に設置されている。
【０１１０】
さらに、超音波振動装置３２のホーン３３には底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃが構成され、微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７とが供給量調整手段５６を介して接続されている。また、超音波振動装置３２は、ホーン３３と圧電素子３４とが接着固定されて、圧電素子３４で発生する振動をホーン先端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、超音波振動装置３２はフランジ部３５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３８に取り付けられている。
【０１１１】
以上のように構成された冷蔵庫２１について、以下その動作・作用を説明する。
【０１１２】
冷蔵庫２１の場合、冷却器４０で熱交換された冷気を攪拌ファン（図示せず）などにより各収納室などに冷気を配分し、所定の温度を維持するようにＯＮ・ＯＦＦ運転するものが一般的である。野菜室２５は、冷気の配分や加熱手段などのＯＮ・ＯＦＦ運転により４℃から６℃になるように調整され、一般的には庫内温度検知手段４９をもたないものが多い。また、野菜室２５は、食品からの水分の蒸散と扉開閉による水蒸気の侵入等により高湿である。庫内仕切り３０の厚さは、ある程度の冷却能力が必要なので他の部分より薄く構成されている。ここで、水収集手段４１の表面温度を露点温度以下にすれば、水収集手段４１近傍の水蒸気は水収集手段４１に結露し、水滴が確実に生成される。特にここでは図示しないが庫内に庫内温度検知手段４９や庫内湿度検知手段５０などがあれば、あらかじめ決められた演算により厳密に露点温度が庫内環境下の変化に応じて割り出すことができる。仮に水収集手段４１表面で氷や霜となった場合でも、加熱手段４２において融解温度まで水収集手段４１表面温度を上昇させることが可能なので適度に水を生成することができる。ここで、送風手段４３が運転すると野菜室２５の空気の影響により水収集手段４１表面温度は上昇し、送風手段４３が停止の場合には低下する。壁厚が１０ｍｍ以上では、送風手段４３が運転時、加熱手段４２がＯＦＦでも水収集手段４１表面温度は露点温度以上になり、結露量が調整できなくなる。逆に壁厚が５ｍｍ以下の場合は、常時、加熱手段４２がＯＮの状態になりエネルギー効率が悪くなる。よって、水収集手段４１背面の庫内仕切り３０の厚みは５ｍｍから１０ｍｍにすることにより水収集手段４１の表面温度を制御しながら加熱手段４２のエネルギーを最小化することができる。
【０１１３】
また、結露を促進させるためには野菜室２５内の空気を循環させる必要がある。そこで、送風手段４３により空気を取り込む。例えば、送風手段４３により第２の循環風路開口部４７より高湿の空気をとりこみ、水収集手段４１で結露させた後、第１の循環風路開口部４６より庫内に空気を吐出し、野菜室２５内の空気を循環させることにより結露を促進させる。
【０１１４】
水収集手段４１表面で結露した水滴は徐々に成長し、超音波振動装置３２近傍に集まる。集まった結露水は、超音波振動装置３２のホーン３３に設けた底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７を接続する供給量調整手段５６を介してホーン先端部３３ｂに供給される。
【０１１５】
このように、貯留水保持手段３７からホーン先端部３３ｂが直結された経路を形成し、その中を貯留水が搬送される。
【０１１６】
供給量調整手段５６は、例えば電磁弁、圧電ポンプ等の動力を利用したものや貯留水保持手段３７に水位を一定に保持する手段を設けて圧力ヘッドを利用して一定量供給をし、安定的にミストを噴霧することができる。
【０１１７】
ミストは、超音波振動装置３２によって粒子径の小さいミストとして野菜室容器２８内に噴霧される。野菜室２５内には青果物である野菜の中でも緑の菜っ葉ものや果物等も保存されており、これらの青果物は蒸散よってより萎れやすいものである。野菜室２５内に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれており、霧化されたミストによって野菜の表面が潤わされる。
【０１１８】
噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室２５内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。霧化粒子径は４μｍから２０μｍが好ましく、一般的な野菜の平均的な気孔の大きさが１５μｍ程度であるため、萎れた野菜をより復活させるためには１５μｍ以下の粒子径のミストがより好ましい。
【０１１９】
以上のように、本実施の形態４においては、給水手段をホーン３３に底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７を接続する供給量調整手段５６を介してホーン先端部３３ｂの中心部に水分を供給させることにより、貯留水保持手段３７からホーン先端部３３ｂが直結された搬送経路を形成し、その中を貯留水が搬送されるので、搬送経路の途中で異物等が混入するのを防止することができ、供給量が低下することに伴ったミストの噴霧量低下および欠水による超音波振動装置が発熱して故障するといった問題を防止することができ、超音波振動装置を冷蔵庫に設置した場合の信頼性をより向上させることが可能となる。
【０１２０】
また、貯留水保持手段３７からホーン先端３３ｂまでの介在物をなくすことができるので、介在物の寿命を懸念することなく、簡単な構成で搬送経路を形成することができる。また、搬送経路が貯留水保持手段３７からからホーン先端部３３ｂが直結されていることで、貯留水の供給量の調整が容易となり、精度よくホーン先端３３ｂへの供給量を制御することが可能となり、より効率的にかつ安定してホーン先端部３３ｂに水分を供給するので、超音波振動装置３２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、ホーン先端部３３ｂの中心部から水分を供給できるので、拡散性が向上する。また、部材の削減によるコスト低減にも繋がる。また、ホーン先端部３３ｂへの給水量を一定にする給水量調整手段５６を設けたもので、これにより効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端部３３ｂに水分を供給できるので、超音波振動装置３２から常時安定してミストが噴霧される。また、給水量を調整することにより噴霧量を可変することができるので、貯蔵空間の状態に応じてミスト噴霧量を調整することができる。
【０１２１】
なお、本実施の形態４におけるその他の効果は、実施の形態１と同じである。
【０１２２】
また、本実施の形態４では、給水手段をホーンの底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成したほぼ直線状の微細孔３３ｃとして説明したが、図１３に示すように、給水手段をホーンの側面部３３ｄから先端部３３ｂに向けて形成したほぼＬ字状の微細孔３３ｅとすることにより、より効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端の中心部から水分を供給できるので、超音波振動装置３２から常時安定してミストが噴霧される。また、ホーン先端の中心部から水分を供給できるので、拡散性が向上する。また、ホーン底面部に接着接合している圧電素子の面積を十分に確保できるので、超音波振動装置３２自体の発熱量の抑制により貯蔵室内の温度上昇を抑制できる。特に欠水が生じた場合の異常発熱も抑制することができるので、超音波振動装置３２の寿命が長期化し、信頼性が向上する。また、圧電素子３４の面積を十分に確保できることにより、同入力でも噴霧量が向上する。なお、図１３は、本実施の形態４における給水手段の他形態の超音波振動装置の縦断面図を示したものである。
【０１２３】
また、本実施の形態４では、給水手段をホーンの底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成したほぼ直線状の微細孔３３ｃとして説明したが、図１４（ａ）に示すように、給水手段を先細りのホーン側面部３３ｄの形状に沿ってホーンの先端部３３ｂに導水させるものとすることにより、簡単な構成で給水手段を実現することができる。
【０１２４】
また、ホーン３３を貯蔵室天井面に備え、先端部３３ｂが下方を向いている場合には、噴霧されたミストが重力の影響で比較的真下に落ちやすいのに対して、ホーン３３の接続部３８を冷蔵庫の側壁に備え、すなわち先端部３３ｂが重力方向と直行する左右方向を向いていることで、ホーン３３を天井面に備える場合と比較して、ミストの拡散性を高めることができる。
【０１２５】
さらに、図１４（ｂ）に示すように、貯蔵室の側壁に備えたホーン３３において、噴霧口である微細口３３ｃの断面形状を横長とし、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。
【０１２６】
また、図１４（ｂ）に示すように、ホーン３３の側面部３３ｄが底面部が図１４（ａ）と比較して、圧電素子３４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３４付近のホーン３３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３３の特に圧電素子３４近傍が低い温度を保持することができるので、例えば超音波振動装置３２の先端部３３ｂの水分量が減少して圧電素子３４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３４そのものの熱量を吸収することができ、超音波振動装置３２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。
【０１２７】
また、本実施の形態４において、超音波振動装置３２の噴霧方向を水平方向に設置したが、超音波振動装置３２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。
【０１２８】
本実施の形態４において、超音波振動装置３２を略円錐状に形成されたホーン３３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３４側から先端に向け先細り形状として、先端部３３ｂ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。
【０１２９】
なお、本実施の形態では、水収集手段４１に結露した水滴を貯留水保持手段３７に保持した上で、ポンプ等の動力や圧力差を利用してホーン３３へ供給するものとしたが、貯留水保持手段を実施の形態３で説明したような貯水槽５３を用いることも可能であり、この場合には冷蔵庫の運転開始直後の比較的湿度が低い状態のときから十分な量の水を補給することができるので、より安定して貯蔵室へミストを噴霧することができ、さらに本実施の形態のような貯留水保持手段３７からホーン先端部３３ｂへ直結された搬送経路を備えることで、さらに安定して貯蔵室へミストを噴霧することができるという効果がある。
【０１３０】
さらに、この貯留水保持手段３７として、冷蔵室等に予め設置されている製氷タンクを用いることもでき、その場合には、上記で説明したのと同様に貯蔵室の湿度条件に関わらず必要な量の水分を十分に供給することができるとともに、ミストの供給用に専用タンクを備えた場合と比較して、使用者は製氷タンクの残水量にのみ注意を払い、定期的に水を補給することで、製氷用の水もミスト噴霧用の水も供給することができるので、冷蔵庫の使い勝手をより向上させることが可能となるといった格別の効果がある。
【０１３１】
また、このように製氷タンクを用いた場合においては、製氷タンク側の供給経路に異物混入を防止するフィルターを備えることで、ホーン３３内部の微細径の搬送経路に異物が混入することで供給量が低下することに伴ったミストの噴霧量低下および欠水による超音波振動装置が発熱して故障するといった問題を防止することができ、超音波振動装置を冷蔵庫に設置した場合の信頼性をより向上させることが可能となる。
【０１３２】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図である。図１２は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図である。図１３は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の給水手段の他形態の超音波振動装置の縦断面図である。図１４（ａ）は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の側面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態５における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の側面図および要部断面図である。なお、実施の形態１から４と同じ構成のところの詳細は省略する。
【０１３３】
図１１と図１２において、冷蔵庫２１は断熱性を有する仕切り２２によって、区画されている。野菜室２５は野菜室容器２８が設置され、その空間の中に食品を収納し、湿度約８０％ＲＨ以上（食品収納時）、４から６℃に冷却されている。野菜室２５の背面には風路２９と野菜室２５を区画するための庫内仕切り３０が備えられている。冷蔵庫２１の左側面部の外壁３９には霧化ユニット３１が備えられている。
【０１３４】
庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷却器４０で生成された冷気を各貯蔵室に搬送する、もしくは各貯蔵室から熱交換された空気を冷却器へ搬送するために設けられている。ここで、冷蔵庫２１の左側面部の外壁３９及び野菜室２５の天面、すなわち断熱性を有する仕切り２２には超音波振動装置３２を含んだ霧化ユニット３１が設置されている。断熱性を有する仕切り２２は主に発泡スチロールなどの断熱材で構成されている。
【０１３５】
野菜室２５の上方には切替室２４があり、切替室２４には切替室容器がある。切替室２４は冷却方法としては、例えば奥面の一部に冷気の吐出口５４と吸込み口５５があり、この冷気量の調整と加熱手段（図示しない）の動作により温度調節されている。超音波振動装置３２の奥上方には水収集手段４１があり超音波振動装置３２に水が流れるように傾斜をつけたカバー部材４５が備えられている。水収集手段４１の裏面は周囲の断熱材より薄い壁厚になっている。また、水収集手段４１にはカバー部材４５により風路が構成され、その一部に送風手段４３が備えられている。
【０１３６】
さらに、超音波振動装置３２のホーン３３には底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃが構成され、微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７とが供給量調整手段５６を介して接続されている。また、超音波振動装置３２は、ホーン３３と圧電素子３４とが接着固定されて、圧電素子３４で発生する振動をホーン先端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、超音波振動装置３２はフランジ部３５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３８に取り付けられている。
【０１３７】
以上のように構成された冷蔵庫２１について、以下その動作・作用を説明する。
【０１３８】
切替室２４は冷凍から冷蔵温度帯で使われている。例えば、冷凍室温度の設定のとき、吐出口から冷気が流れ庫内温度は約−２０℃である。薄壁化された仕切り２２の上面（切替室側）は−２０℃付近の温度であるため、野菜室２５上面は熱伝導により冷却される。本実施の形態２では、水収集手段４１の背面に加熱手段４２と表面温度を検知手段により表面温度を露点温度以下に制御し、水収集手段４１に野菜からの蒸散や扉開閉により侵入した庫内水蒸気を結露させ水を生成する。
【０１３９】
水収集手段４１から滴下した水についてはカバー部材４５に受け止められ、傾斜したカバー部材４５に沿って貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水される。集まった結露水は、超音波振動装置３２のホーン３３に設けた底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７を接続する供給量調整手段５６を介してホーン先端部３３ｂに供給される。
【０１４０】
供給量調整手段５６は、例えば電磁弁、圧電ポンプ等の動力を利用したものや貯留水保持手段３７に水位を一定に保持する手段を設けて圧力ヘッドを利用して一定量供給をし、安定的にミストを噴霧することができる。
【０１４１】
したがって、給水手段３６には、十分に水が含んでおり、この状態で超音波振動装置３２に付着した水はミストとして発生し、野菜室２５にミストが噴霧される。これにより噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室２５内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。
【０１４２】
また、送風手段４３により水収集手段４１に結露する量を制御することができる。
【０１４３】
以上のように、本実施の形態５においては、野菜室２５の天面の仕切り２２に取り付けられている水収集手段４１と、切替室２４で生成された低温冷気を冷却源とし、野菜室２５天面の仕切り２２の切替室２４側からの熱伝導により水収集手段４１を冷却し、加熱手段４２や送風手段４３により水収集手段４１の表面温度が露点以下に温度調整することで、空気中の水分を水収集手段４１に確実に結露させ、収集した水を貯留水保持手段３７に設けた貯水槽５３に集水し、超音波振動装置３２のホーン３３に設けた底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７を接続する供給量調整手段５６を介してホーン先端部３３ｂに水分を供給して、野菜室２５の左側面上方からミストを野菜室容器２８に確実に噴霧することができ、野菜表面にミストを付着させることにより野菜に保湿性を高め、保鮮性を向上させることができる。
【０１４４】
また、貯水槽５３は貯留水保持手段３７から着脱自在に設置されているので、野菜室２５内に収納されている野菜量が少ない場合や冷蔵庫２１の運転開始直後の比較的湿度の低い状態の時に、あらかじめ貯水槽５３で水を補給できるのでより安定して保湿性を向上することができる。
【０１４５】
また、霧化ユニット３１、貯水槽５３は扉側にあることにより取り外しやすく、メンテナンスがしやすい。
【０１４６】
また本実施の形態５において、貯水槽５３と結露方式の組み合わせで説明したが、実施の形態４と同様に、ミストを噴霧するのに十分な貯留水を確保できる場合、貯水槽５３をなくすことも可能である。これにより、貯蔵室の有効容積を増やすことができる。
【０１４７】
また、本実施の形態５において、貯水槽５３と結露方式の組み合わせで説明したが、さらに、例えば、冷蔵室に設置した製氷用の給水タンクを利用し、給水タンクから分岐させて貯水槽５３に供給しても良い。これにより、貯水槽５３の容積を減らすことが可能となり、貯蔵室の有効容積を増やすことができる。また、これは、製氷用の給水タンクに限定する物でなく、冷蔵庫に設置するタンクを用いてもよく、さらに冷却器に着霜した水分を融解したときに生じるドレン水を用いても同じ効果が得られる。
【０１４８】
このように、貯水槽５３として製氷用の給水タンクを用いた場合には、上記で説明した貯蔵室の有効容積を増やすことができることに加え、貯蔵室の湿度条件に関わらず必要な量の水分を十分に供給することができるとともに、ミストの供給用に専用タンクを備えた場合と比較して、使用者は製氷タンクの残水量にのみ注意を払い、定期的に水を補給することで、製氷用の水もミスト噴霧用の水も供給することができるので、冷蔵庫の使い勝手をより向上させることが可能となるといった格別の効果がある。
【０１４９】
また、このように製氷タンクを用いた場合においては、製氷タンク側の供給経路に異物混入を防止するフィルターを備えることで、ホーン３３内部の微細径の搬送経路に異物が混入することで供給量が低下することに伴ったミストの噴霧量低下および欠水による超音波振動装置が発熱して故障するといった問題を防止することができ、超音波振動装置を冷蔵庫に設置した場合の信頼性をより向上させることが可能となる。
【０１５０】
なお、本実施の形態５では野菜室２５の冷却源として切替室２４としたが、製氷室２７でもかまわない。これにより温度が一定になるため制御手段が簡略される。
【０１５１】
また、本実施の形態５でのそのほかの効果は、実施の形態１または実施の形態２と同様である。
【０１５２】
また、本実施の形態５では、給水手段をホーンの底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成したほぼ直線状の微細孔３３ｃとして説明したが、実施の形態４で説明したのと同様にして図１３に示すように、給水手段をホーンの側面部３３ｄから先端部３３ｂに向けて形成したほぼＬ字状の微細孔３３ｅとすることにより、より効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端の中心部から水分を供給できるので、超音波振動装置３２から常時安定してミストが噴霧される。また、ホーン先端の中心部から水分を供給できるので、拡散性が向上する。また、ホーン底面部に接着接合している圧電素子の面積を十分に確保できるので、超音波振動装置３２自体の発熱量の抑制により貯蔵室内の温度上昇を抑制できる。特に欠水が生じた場合の異常発熱も抑制することができるので、超音波振動装置３２の寿命が長期化し、信頼性が向上する。また、圧電素子３４の面積を十分に確保できることにより、同入力でも噴霧量が向上する。
【０１５３】
また、本実施の形態５では、給水手段をホーンの底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成したほぼ直線状の微細孔３３ｃとして説明したが、実施の形態４で説明したのと同様にして図１４（ａ）に示すように、給水手段を先細りのホーン側面部３３ｄの形状に沿ってホーンの先端部３３ｂに導水させるものとすることにより、簡単な構成で給水手段を実現することができる。
【０１５４】
また、ホーン３３を貯蔵室天井面に備え、先端部３３ｂが下方を向いている場合には、噴霧されたミストが重力の影響で比較的真下に落ちやすいのに対して、ホーン３３の接続部３８を冷蔵庫の側壁に備え、すなわち先端部３３ｂが重力方向と直行する左右方向を向いていることで、ホーン３３を天井面に備える場合と比較して、ミストの拡散性を高めることができる。
【０１５５】
さらに、図１４（ｂ）に示すように、貯蔵室の側壁に備えたホーン３３において、噴霧口である微細口３３ｃの断面形状を横長とし、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。
【０１５６】
また、図１４（ｂ）に示すように、ホーン３３の側面部３３ｄが底面部が図１４（ａ）と比較して、圧電素子３４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３４付近のホーン３３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３３の特に圧電素子３４近傍が低い温度を保持することができるので、例えば超音波振動装置３２の先端部３３ｂの水分量が減少して圧電素子３４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３４そのものの熱量を吸収することができ、超音波振動装置３２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。
【０１５７】
また、本実施の形態５において、超音波振動装置３２の噴霧方向を水平方向に設置したが、超音波振動装置３２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。
【０１５８】
本実施の形態５において、超音波振動装置３２を略円錐状に形成されたホーン３３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３４側から先端に向け先細り形状として、先端部３３ｂ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。
【０１５９】
（実施の形態６）
図１５は、本発明の実施の形態６における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図である。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。
【０１６０】
図１５において、庫内仕切り３０と本体外壁３９との間には風路２９があり、例えば冷却器４０で生成された冷気を各貯蔵室に搬送する、もしくは各貯蔵室から熱交換された空気を冷却器４０へ搬送するために設けられている。ここで、庫内仕切り３０には超音波振動装置３２を含んだ霧化ユニット３１が組み込まれている。庫内仕切り３０は主に発泡スチロールなどの断熱材で構成されており、その壁厚は３０ｍｍ程度であるが、貯留水保持手段３７の背面については壁厚は５ｍｍから１０ｍｍで構成されている。貯留水保持手段３７の中には、水収集手段４１が庫内側に設置されている。水収集手段４１の一面には例えば、ニクロム線で構成された加熱ヒータなどの加熱手段４２が当接し、庫内側にはＢＯＸファンなどの送風手段４３と循環風路４４を構成するためのカバー部材４５が設置されている。
【０１６１】
また、超音波振動装置３２において、ホーン３３と圧電素子３４とは接着固定されて、圧電素子３４で発生する振動をホーン先端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、超音波振動装置３２はフランジ部３５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３８に取り付けられている。
【０１６２】
また、超音波の振動の振幅はフランジ部３５で振幅の節部に、ホーン３３の先端で振幅の腹部となるように、またフランジ部３５とホーン３３の先端の間を１／４波長で振動するように設定されている。またホーン３３の長さは、発生ミストの霧化粒子径と圧電素子３４の発振周波数及びホーン３３の材質で決まるものである。
【０１６３】
また、貯留水保持手段３７には水収集手段４１と給水手段３６の流水経路間に除去部材であるイオン交換樹脂６０、フィルター６１が設けられ、貯水槽５３には貯留水の衛生を確保するために抗菌手段６２が施されている。イオン交換樹脂６０は水中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、フィルター６１は水中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ように設けられている。フィルターの種類として、繊維質や金属細線を使用したメッシュ状のもの、セラミック等のハニカム形状を有するものなどがある。また、抗菌手段としては、貯水槽５３の成形材料に銀系や銅系抗菌剤を練り込んだもの、銀系や銅系抗菌剤を表面処理したもの、また異種金属のイオン化傾向を利用した電場除菌ユニット等がある。
【０１６４】
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。
【０１６５】
水収集手段４１の表面温度を露点温度以下にすれば、水収集手段４１近傍の水蒸気は水収集手段４１に結露し、水滴が確実に生成される。具体的には、水収集手段４１に設置されている温度検知手段４８により表面の温度状態を把握し、制御手段５２により送風手段４３、加熱手段４２をＯＮ／ＯＦＦ制御もしくはＤｕｔｙ制御を行い、水収集手段４１の表面温度を露点温度以下に調整、送風手段４３により庫内より送られた高湿空気に含まれる水分を水収集手段４１に結露させる。特にここでは図示しないが庫内に庫内温度検知手段４９や庫内湿度検知手段５０などがあれば、あらかじめ決められた演算により厳密に露点温度が庫内環境下の変化に応じて割り出すことができる。仮に水収集手段４１表面で氷や霜となった場合でも、加熱手段４２において融解温度まで水収集手段４１表面温度を上昇させることが可能なので適度に水を生成することができる。
【０１６６】
また、結露を促進させるためには野菜室２５内の空気を循環させる必要がある。そこで、送風手段４３により空気を取り込む。例えば、送風手段４３により第２の循環風路開口部４７より高湿の空気をとりこみ、水収集手段４１で結露させた後、第１の循環風路開口部４６より庫内に空気を吐出し、野菜室２５内の空気を循環させることにより結露を促進させる。
【０１６７】
水収集手段４１表面で結露した水滴は徐々に成長し、自重によりポンプなどの動力を使わずに下方に流れ、フィルター６１、イオン交換樹脂６０を通過して超音波振動装置３２近傍の貯水槽５３に集まる。集まった結露水は、給水手段３６によりホーン３３先端に供給される。ここで、フィルター６１に流水することにより、ごみや異物などの不純物を除去し、さらにイオン交換樹脂６０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、超音波霧化装置３２に水分を供給するための給水手段３６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。さらに、貯水槽５３に滞留する結露水を貯水槽５３に設けた抗菌手段によりより衛生を確保することができる。
【０１６８】
このようにしてミストは、超音波振動装置３２によって粒子径の小さいミストとして野菜室容器内に噴霧される。野菜室２５内には青果物である野菜の中でも緑の菜っ葉ものや果物等も保存されており、これらの青果物は蒸散よってより萎れやすいものである。野菜室内に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれており、霧化されたミストによって野菜の表面が潤わされる。
【０１６９】
噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。霧化粒子径は４μｍから２０μｍが好ましく、一般的な野菜の平均的な気孔の大きさが１５μｍ程度であるため、萎れた野菜をより復活させるためには１５μｍ以下の粒子径のミストがより好ましい。
【０１７０】
以上のように、本実施の形態６においては、あらかじめ設置されたフィルター６１に流水することにより、ごみや異物などの不純物を除去し、さらにイオン交換樹脂６０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、超音波霧化装置３２に水分を供給するための給水手段３６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ので、ミスト噴霧させるための超音波ユニットとしての長期信頼性を確保することができる。さらに、貯水槽５３に滞留する結露水を貯水槽５３に設けた抗菌手段によりより衛生を確保することができる。
【０１７１】
なお、本実施の形態６ではフィルター６１とイオン交換樹脂６０を隣接した位置に設けたがこの構成に限定するものではなく、流水される順番が逆であったり、流水経路内に離れて設置することも可能であり、また本実施の形態６と同等の効果を得ることができる。
また、本実施の形態６の構成を実施の形態１から５にも適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１７２】
また、霧化粒子径が４μｍから２０μｍであることにより、食品の内部に強制的に水分を供給できるため、食品の水分含有量を向上することができる。
【０１７３】
（実施の形態７）
図１６は、本発明の実施の形態７における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図である。なお、実施の形態６と同じ構成のところの詳細は省略する。
【０１７４】
図１６において、超音波振動装置３２のホーン３３には底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃが構成され、微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７とが供給量調整手段５６を介して接続されている。また、超音波振動装置３２は、ホーン３３と圧電素子３４とが接着固定されて、圧電素子３４で発生する振動をホーン先端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、超音波振動装置３２はフランジ部３５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３８に取り付けられている。
【０１７５】
また、貯留水保持手段３７には水収集手段４１と供給量調整手段５６の流水経路間に除去部材であるイオン交換樹脂６０、フィルター６１が設けられ、貯水槽５３には貯留水の衛生を確保するために抗菌処理がされている。イオン交換樹脂６０は水中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、フィルター６１は水中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ように設けられている。フィルターの種類として、繊維質や金属細線を使用したメッシュ状のもの、セラミック等のハニカム形状を有するものなどがある。また、抗菌手段としては、貯水槽５３の成形材料に銀系や銅系抗菌剤を練り込んだもの、銀系や銅系抗菌剤を表面処理したもの、また異種金属のイオン化傾向を利用した電場除菌ユニット等がある。
【０１７６】
また、供給量調整手段５６は、例えば電磁弁、圧電ポンプ等の動力を利用したものや貯留水保持手段３７に水位を一定に保持する手段を設けて圧力ヘッドを利用して一定量供給をし、安定的にミストを噴霧することができる。
【０１７７】
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。
【０１７８】
水収集手段４１の表面温度を露点温度以下にすれば、水収集手段４１近傍の水蒸気は水収集手段４１に結露し、水滴が確実に生成される。具体的には、水収集手段４１に設置されている温度検知手段４８により表面の温度状態を把握し、制御手段５２により送風手段４３、加熱手段４２をＯＮ／ＯＦＦ制御もしくはＤｕｔｙ制御を行い、水収集手段４１の表面温度を露点温度以下に調整、送風手段４３により庫内より送られた高湿空気に含まれる水分を水収集手段４１に結露させる。特にここでは図示しないが庫内に庫内温度検知手段４９や庫内湿度検知手段５０などがあれば、あらかじめ決められた演算により厳密に露点温度が庫内環境下の変化に応じて割り出すことができる。仮に水収集手段４１表面で氷や霜となった場合でも、加熱手段４２において融解温度まで水収集手段４１表面温度を上昇させることが可能なので適度に水を生成することができる。
【０１７９】
また、結露を促進させるためには野菜室２５内の空気を循環させる必要がある。そこで、送風手段４３により空気を取り込む。例えば、送風手段４３により第２の循環風路開口部４７より高湿の空気をとりこみ、水収集手段４１で結露させた後、第１の循環風路開口部４６より庫内に空気を吐出し、野菜室２５内の空気を循環させることにより結露を促進させる。
【０１８０】
水収集手段４１表面で結露した水滴は徐々に成長し、超音波振動装置３２近傍に集まる。集まった結露水は、フィルター６１、イオン交換樹脂６０を通過して超音波振動装置３２のホーン３３に設けた底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成されたほぼ直線状の微細孔３３ｃのホーン底面部３３ａ側と貯留水保持手段３７を接続する供給量調整手段５６を介してホーン先端部３３ｂに供給される。
【０１８１】
このように、貯留水保持手段３７からホーン先端部３３ｂが直結された経路を形成し、その中を貯留水が搬送される。
【０１８２】
ここで、フィルター６１に流水することにより、ごみや異物などの不純物を除去し、さらにイオン交換樹脂６０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、超音波霧化装置３２に水分を供給するための給水手段３６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。さらに、貯水槽５３に滞留する結露水を貯水槽５３に設けた抗菌手段によりより衛生を確保することができる。
【０１８３】
供給量調整手段５６は、例えば電磁弁、圧電ポンプ等の動力を利用したものや貯留水保持手段３７に水位を一定に保持する手段を設けて圧力ヘッドを利用して一定量供給をし、安定的にミストを噴霧することができる。
【０１８４】
このようにしてミストは、超音波振動装置３２によって粒子径の小さいミストとして野菜室容器内に噴霧される。野菜室２５内には青果物である野菜の中でも緑の菜っ葉ものや果物等も保存されており、これらの青果物は蒸散よってより萎れやすいものである。野菜室２５内に保存されている野菜や果物の中には、通常、購入帰路時での蒸散あるいは保存中の蒸散によってやや萎れかけた状態のものが含まれており、霧化されたミストによって野菜の表面が潤わされる。
【０１８５】
噴霧されたミストは野菜室２５内を再び高湿にすると同時に野菜室２５内に気孔開孔状態の野菜や果物の表面に付着し、気孔より組織内に侵入し、水分が蒸散して、萎んだ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、シャキッとした状態に復帰する。霧化粒子径は４μｍから２０μｍが好ましく、一般的な野菜の平均的な気孔の大きさが１５μｍ程度であるため、萎れた野菜をより復活させるためには１５μｍ以下の粒子径のミストがより好ましい。
【０１８６】
以上のように、本実施の形態７においては、あらかじめ設置されたフィルター６１に流水することにより、ごみや異物などの不純物を除去し、さらにイオン交換樹脂６０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、超音波霧化装置３２に水分を供給するための給水手段３６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ので、ミスト噴霧させるための超音波ユニットとしての長期信頼性を確保することができる。さらに、貯水槽５３に滞留する結露水を貯水槽５３に設けた抗菌手段によりより衛生を確保することができる。
【０１８７】
また、ホーン先端部３３ｂへの給水量を一定にする給水量調整手段５６を設けたもので、これにより効率的にかつ安定的に噴霧面となるホーン先端部３３ｂに水分を供給できるので、超音波振動装置３２から常時安定してミストが噴霧される。また、給水量を調整することにより噴霧量を可変することができるので、貯蔵空間の状態に応じてミスト噴霧量を調整することができる。
【０１８８】
なお、本実施の形態７ではフィルター６１とイオン交換樹脂６０を隣接した位置に設けたがこの構成に限定するものではなく、流水される順番が逆であったり、流水経路内に離れて設置することも可能であり、また本実施の形態７と同等の効果を得ることができる。
【０１８９】
また、本実施の形態７の構成を実施の形態１から５にも適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０１９０】
また、本実施の形態７では、給水手段をホーンの底面部３３ａから先端部３３ｂに向けて形成したほぼ直線状の微細孔３３ｃとして説明したが、図１３に示すように、給水手段をホーンの側面部３３ｄから先端部３３ｂに向けて形成したほぼＬ字状の微細孔３３ｅとする構成、図１４（ａ）に示すように、給水手段を先細りのホーン側面部３３ｄの形状に沿ってホーンの先端部３３ｂに導水させる構成、及び図１４（ｂ）に示すように、ホーン３３において、噴霧口である微細口３３ｃの断面形状を横長とし、その長手方向を左右方向とする構成の超音波振動装置３２にも適用可能で、本実施の形態７と同じ効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用、業務用、野菜専用庫での実施以外に、または高恒湿化を必要とする空間、食品の流通や倉庫などの用途にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の超音波振動装置の縦断面図
【図５】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機能ブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図
【図７】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図
【図８】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図
【図９】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図
【図１１】本発明の実施の形態５における冷蔵庫の超音波振動装置の縦断面図
【図１２】本発明の実施の形態５における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の正面図
【図１３】本発明の実施の形態４または５における冷蔵庫の給水手段の他形態の超音波振動装置の縦断面図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態４または５における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の縦断面図（ｂ）本発明の実施の形態４または５における冷蔵庫の給水手段のさらに他形態の超音波振動装置の側面図および要部断面図
【図１５】本発明の実施の形態６における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図
【図１６】本発明の実施の形態７における冷蔵庫の超音波振動装置近傍の縦断面図
【図１７】従来の冷蔵庫の縦断面図
【図１８】従来の冷蔵庫の超音波加湿器の要部断面図
【符号の説明】
【０１９３】
２１  冷蔵庫
３２  超音波振動装置
３３  ホーン
３３ａ  底面部
３３ｂ  先端部
３３ｃ  ほぼ直線上の微細孔
３３ｄ  側面部
３３ｅ  ほぼＬ字上の微細孔
３４  圧電素子
３５  フランジ部
３６  給水手段
３７  貯留水保持手段
３８  接続部
４５  カバー部材
５３  貯水槽
５６  給水量調整手段
６０  除去手段（イオン交換樹脂）
６１  除去手段（フィルター）
６２  抗菌手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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