JP2009002587A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫においてミストを供給する際には、保存室を高湿度に保つために、ある程度の噴霧量が必要であると同時に、噴霧量が多すぎて保存室内に水滴が残らないように留意しなければならないが、温度変動によって液体の粘度が変化するため、安定した噴霧量が得られない。
【解決手段】野菜室１０７内にミスト状の液体粒子を供給する噴霧装置１１８と、野菜室温度検知センサー１１１とを備え、噴霧装置１１８は野菜室温度検知センサー１１１による検知温度が所定範囲内のときにのみ動作することにより、低温環境下で霧化が困難な状態での空動作防止、及び比較的高温環境下での過剰噴霧を防止し、常に最適量のミストを保存室に供給することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、保存室内にミスト状の液体粒子を供給する噴霧装置を備えた冷蔵庫等の冷蔵庫に関するものである。

近年の冷蔵庫において、食品の鮮度保持能力の向上、脱臭、抗菌効果を促す機能を付加するデバイスとして、ミスト状の液体粒子を供給する噴霧装置を備えたものが考案されている。

このような、ミスト状の液体粒子を供給する噴霧装置を備えた冷蔵庫として、超音波霧化方式を利用した噴霧装置を搭載したものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７は従来の冷蔵庫の野菜室の概要構成図である。図８は従来の冷蔵庫の加湿装置の拡大断面図である。

図７、及び図８において、野菜室２０１の内部空気温度は、一般に３〜６℃に設定されており、その上部には浅底で内部温度を１〜３℃に維持して低温野菜等を収納するようにした小容量の上部容器２０２を設け、収納物の区分けができるようにしている。

仕切板２０３の下面の一部には、ディスク型振動子等の超音波振動子２０４と加湿水タンク２０５からなる加湿装置２０６、および野菜室２０１内の相対湿度を検出して加湿装置２０６を駆動させる湿度センサー２０７を配設している。

かかる従来の技術によれば、野菜室２０１内の貯蔵野菜の量が少なく、相対湿度が低い場合や、冷凍サイクルの動作状態、さらにドアの開閉によって相対湿度が変化した場合に加湿装置２０６を動作させて、ミスト状微粒子を生成し、清潔な状態で効率よく加湿して高湿度環境を維持するようにし、野菜等の鮮度を長期に亘って保持することができる。

また、超音波振動子２０４の動作によるミスト状微粒子を安定して生成するためには、加湿水タンク２０５の底部における超音波振動子２０４から適正な水深（水量）を保持する必要がある。すなわち、水深が深すぎると振動が水面にまで届かず、逆に浅すぎると振動が水面から突き抜けることになってミスト状微粒子が得られないばかりでなく、無負荷で超音波振動子２０４を動作させた場合は、発熱によりクラックが発生し、電極の剥離を生じて振動子を破損することもある。

したがって、かかる従来の技術は、加湿水タンク２０５の渇水状態を防ぐ所定の水深を保持するために、加湿水タンク２０５の凹陥部２０８に対向する仕切板２０３の下面に上端を保持して下端を水中に延出した水位検出棒２０９を設置している。

以上のように、適正な水深を保持することでミスト噴霧量の安定化を図っている。
特開２００６−１１２７３７号公報

しかしながら、上記従来の構成では、加湿水タンクの温度変動に伴う等して水温に変化があると、安定してミストを供給することができない場合がある。

換言すると、液体が水の場合、高温時は粘度が低く、噴霧量は多くなり、また低温時は粘度が高く、噴霧量が少なくなる。したがって、安定した噴霧動作あるいは噴霧量を得るためには、噴霧する液体の粘度を管理することが望ましい。

特に、冷蔵庫において、ミストを供給する際には、保存室を高湿度に保つために、ある程度の噴霧量が必要であると同時に、噴霧量が多すぎて保存室内に水滴が残らないように留意しなければならない。つまり、水滴の残りは、保存物の傷み、菌の繁殖、水垢の付着、保存室壁面のネトつき等、保存性能を低下させる要因となるためである。

このような水滴の残りは、例えば数μｍ以下の微細ミストであっても噴霧量が多ければ発生することが確認されている。これは、特に液体が比較的高温な時に噴霧量が多くなり、微細ミストが凝集して大粒の水滴となってしまうこと、冷蔵庫のような低温環境下では微細ミストであっても蒸散しにくいことに起因しているためである。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、周囲環境の変動にかかわらず、安定した噴霧量の噴霧装置を動作させる冷蔵庫を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は貯蔵室を有する断熱箱体と、液体を霧化し、前記貯蔵室内へ噴霧する噴霧装置とを有し、前記噴霧装置は霧化する前の液体の粘度を推定する粘度検知手段を備え、前記粘度検知手段が所定範囲内のときに前記噴霧装置を動作可能としたものである。

これによって、低温環境下で霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、及び比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができる。

本発明の冷蔵庫は、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができるので、温度変動による噴霧量の不足、あるいは過剰噴霧を防止することができ、最適量のミストを保存室に供給することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

請求項１に記載の発明は、貯蔵室を有する断熱箱体と、液体を霧化し、前記貯蔵室内へ噴霧する噴霧装置とを有し、前記噴霧装置は霧化する前の液体の粘度を推定する粘度検知手段を備え、前記粘度検知手段が所定範囲内のときに前記噴霧装置を動作可能としたものである。

これによって、低温環境下で霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、及び比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、粘度を推定する粘度検知手段は霧化する前の液体内に粘度センサーを備えたものである。

これによって、噴霧量に直接影響する霧化する液体の粘度を検知でき、この出力値を噴霧装置に伝達し、その噴霧装置の動作や、噴霧装置に印加する入力等を適切な範囲に調整することができ、霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、およびこれに伴う噴霧装置のヒートアップ等による故障等の不具合の発生を低減し、また比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

請求項３に記載の発明は、粘度を推定する粘度検知手段は液体の温度によって液体の粘度を推測するものである。

これによって、液体の種類が限定できると粘度と相関関係にある温度状態を把握することで液体の粘度を推定することができ、簡単な構成で噴霧量に直接影響する霧化する液体の粘度を適切な範囲に調整することができ、霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、およびこれに伴う噴霧装置のヒートアップ等による故障等の不具合の発生を低減し、また比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

請求項４に記載の発明は、前記噴霧装置の液体温度における前記所定範囲内の有無を、前記噴霧装置周辺の温度を検知する周囲温度検知手段によって検出した温度に基づいて推定するようにしたものである。

かかることにより、冷蔵庫の庫内は比較的空間温度は安定しているので検知温度と液体温度（液体の粘度）の相関が取りやすく、噴霧量の安定化を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、噴霧装置の液体温度を直接検知する液体温度検知手段を備えたもので、かかることにより、噴霧量を左右する最大要因である液体温度（液体の粘度）を直接検知し、更なる噴霧量の安定化を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、前記箱体を断熱箱体とし、さらに前記断熱箱体内に、冷熱環境形成が可能な貯蔵室を設け、前記噴霧装置の液体温度における前記所定範囲内の有無を、前記貯蔵室の冷却運転時間から推定するようにしたものである。

かかることにより、温度検知手段が無くとも、或いは温度検知手段の故障時にも噴霧装置の液体温度を推定し、噴霧量の安定化を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、前記蓋もしくは扉の開放時、または前記蓋もしくは扉の閉塞から所定の時間内は、前記噴霧装置を動作させないようにしたものである。

かかることにより、ドア開閉による貯蔵室内の温度上昇に対しては当然のこと、ドア開閉直後は周囲の水分の浸入により保存室内が通常保存時よりも高湿となっているため、噴霧動作を停止して過剰な噴霧を避けることができる。

請求項８に記載の発明は、前記貯蔵室の除霜運転が行われているとき、または除霜運転が終了してから所定の時間は前記噴霧装置を動作しないようにしたもので、かかることにより、除霜運転による貯蔵室内の温度上昇に対しては当然のこと、霜の蒸発により貯蔵室内が通常保存時よりも高湿となっているため、噴霧動作を停止して過剰な噴霧を避けることができる。

請求項９に記載の発明は、前記噴霧装置を、超音波霧化方式としたもので、かかることにより、比較的小型で簡易な構成のデバイス（霧化装置）による貯蔵室へのミスト供給が実現できるので、設置スペース、コスト的に有利な設計が可能である。

請求項１０に記載の発明は、前記噴霧装置を、静電霧化方式としたもので、かかることにより、他方式よりも微細で食品への水分の浸透性に優れたミストを貯蔵室に供給することができ、例えば野菜の保鮮効果や除菌、抗カビ等を得る際には有利である。

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は同実施の形態１における超音波式噴霧装置を備えた野菜室の側断面図である。図３は同実施の形態１における静電式噴霧装置を備えた野菜室の側断面図である。

図１から図３において、冷蔵庫１０１は、断熱製の箱体本体１０２と、箱体本体１０２内を複数の貯蔵室に区画するための仕切り壁１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと、各貯蔵室を閉空間にするためのドア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄを具備している。その結果、貯蔵室は、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配置になっており、野菜室１０７は、ドア１０４ｃの開閉がなければ相対湿度約８０％以上（食品収納時）、温度４℃〜６℃の範囲に維持されている。

また、温度検知手段として、各部屋にそれぞれ、冷蔵室温度センサー１０９、切替室温度センサー１１０、野菜室温度センサー１１１、冷凍室温度センサー１１２が設けられている。また、各ドア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄの開閉状態を検知するためにドア開閉検知センサー１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄがそれぞれのドア１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄに対応して設けられている。

さらに、冷蔵庫１０１の各室を所定の温度に冷却維持するため、冷凍サイクルを構成する圧縮機１１４ａ、凝縮器、膨張弁やキャピラリチューブ等の減圧装置（いずれも図示せず）、蒸発器１１４、それら構成部品を連結する配管、冷媒等（いずれも図示せず）が設けられている。

さらに、各貯蔵室の背部には、蒸発器１１４で生成された低温空気を、各貯蔵室空間に搬送、もしくは各貯蔵室空間で熱交換された空気を蒸発器１１４に回収するための風路１１５が設けられており、また、風路１１５には、これらの空気を循環させるためのファン１１６が設けられている。

また、蒸発器１１４の近傍には、霜が付着した際に加熱融解させる除霜ヒータ１１７が設けられている。

さらに、野菜室１０７の中には、野菜室内の加湿を主な目的とした超音波霧化方式の噴霧装置１１８が設けられており、野菜室１０７内に配置された野菜室ケース１１９内に向けて微細ミストを噴霧する。噴霧装置１１８には、ホーン部１２０、電極部１２１ａ、１２１ｂ、圧電素子部１２２で構成されたホーン型が採用されている。

噴霧装置１１８は、ホーン部１２０、電極部１２１ａ、１２１ｂ、圧電素子部１２２の他に、水を溜めるタンク１２３、およびタンク１２３に設けられ、タンク１２３内の水を表面張力作用によってホーン部１２０の先端面に付着させるガイド部１２３ａを具備した構成となっている。

このホーン部１２０の先端面に表面張力が発生する程度の水位であるが、ホーン部１２０の先端面の下端部より若干下方の略同一面上に噴霧用の水であるタンク１２３に貯留水が保持されている。

また、ホーン部１２０は、一定の径である円柱状の底面部１２０ａから延出しており、縦横（径方向）寸法は、底面部１２０ａの径寸法よりも短い寸法に形成されている。そして、ホーン部１２０の先端面は、断面が矩形もしくは円形となるように加工されている。

このようにホーン部１２０を、底面部１２０ａから一体に突出した凸形状とすることにより、圧電素子部１２２で発生させた超音波振動をホーン部１２０の先端に増幅して伝達することができる。

ホーン部１２０は、タンク１２３の背面壁に、該壁を貫通して設けられている。そして、ホーン部１２０の貫通部には、Ｏリング等の如く弾性有するシール部材（図示せず）によって水が漏れないようにシール構造が施されている。

また、タンク１２３の正面壁には、タンク１２３内の水を一定の水位となるように維持するべく開口部１２７が設けられ、この開口部１２７が噴霧口を兼ねて形成されている。水位は、表面張力によって若干開口部１２７の底面（底辺）よりも盛上がった状態にあり、その状態においてホーン部１２０の先端面に、水の表面張力作用によりタンク１２３内の水が付着する程度に設定されている。

野菜室１０７の上部には、冷却板１２４が設けられている。この冷却板１２４は、仕切り壁１０３ｂの野菜室１０７に面する側に配置され、適宜手段にて仕切り壁１０３ｂに取付けられている。冷却板１２４は、アルミやステンレス等の高熱伝導性金属もしくは高熱伝導性樹脂で構成され、さらに、この冷却板１２４の一面には、例えばシーズヒータやＰＴＣヒータ等の加熱手段１２５を設けて冷却板１２４の温度調整が行えるように構成されている。

さらに、冷却板１２４の下部には、冷却板１２４で結露した水を受けるための水回収カバー１２６が設置されている。この水回収カバー１２６は、受け面が傾斜しており、適宜手段にて仕切り壁１０３ｂあるいは野菜室１０７の側壁等に取付けられている。

また、タンク１２３は、適宜手段により水回収カバー１２６に取付けられている。

したがって、冷却板１２４から結露回収された液体は、注水口１２６ａへ集められ、ここからタンク１２３へ供給される。このように主に野菜室１０７で発生する結露水の利用によって、使用者による給水を必要としない方法が実現できるが、別途水回収カバー１２６に設けられた給水口（図示せず）からの給水、あるいは給水方式のタンクからポンプ等によってタンク１２３へ給水する手段を採用することも可能である。

上記構成において、タンク１２３内の液体がホーン部１２０に付着した状態において、噴霧装置１１８の電極部１２１ａ、１２１ｂに通電すると、ホーン部１２０の高速振動により、先端に付着した水は数μｍから数十μｍに微粒子化されて霧化を行う。霧化された微粒子は、開口部１２７を通過し、野菜室１０７内へと噴霧され、野菜室１０７内を高湿状態に維持する。

また、噴霧装置１１８は、図３に示すような静電霧化方式を用いても良い。

図３において、静電霧化方式の噴霧装置１１８ａは、タンク１２８と、野菜室１０７内に噴霧するためのノズル状になった先端部１２９と、タンク１２８内の液体に高電圧を印加する印加電極１３０で構成され、先端部１２９の開口部の近傍に一定距離を保つように対向電極１３１が取付けられている。

印加電極１３０には、高電圧発生回路部１３２により数キロボルトのマイナス極性電圧が印加され、対向電極１３１には、高電圧発生回路部１３２の基準電圧、またはプラス数キロボルトのプラス極性電圧が印加されている。

なお、印加電極には、高電圧発生回路部１３２により基準電を印加し、対向電極１３１には、高電圧発生回路部１３２で発生させたプラス数キロボルトのプラス極性電圧を印加してもよい。

タンク１２８からノズル先端部１２９に供給・付着した水は、印加電極１３０から導電した帯電した水と対向電極１３１間にかかる高電圧の静電エネルギーによりノズル先端の水滴が微細化され、さらに水滴が帯電しているため、レイリー分裂により数ｎｍから数μｍの微粒子に霧化され、野菜室１０７に噴霧される。

この静電霧化方式で噴霧された微細ミストは、ＯＨラジカル等を多く含んでおり、加湿効果以外にも、殺菌、抗菌、除菌等に効果がある他、酸化分解による農薬除去や抗酸化によるビタミンＣ量等の栄養素の増加を野菜に促す。

以上のように、冷蔵庫１０１に噴霧装置１１８、あるいは噴霧装置１１８ａを設置することで様々な保鮮効果が得られるが、次のような課題も考えられる。

まず、前述したような超音波霧化方式、静電霧化方式の噴霧装置１１８、噴霧装置１１８ａは、共に噴霧量が霧化する水の表面張力に依存することである。

水を含む液体の表面張力は、一般に高温時には低く、低温時には高くなり、それを支配する一因子に粘度がある。粘度が高いほど水の表面張力が増加し、これに伴って霧化するためには、この表面張力を超えるより多くのエネルギーを必要とする。

野菜室１０７は、通常時は５℃前後の低温度帯で保たれているため、噴霧装置１１８、１１８ａは、この温度帯で最適量が霧化されるようにチューニングされている。

しかし、ドア１０４ｃの開閉による外気の侵入や、除霜のために除霜ヒータ１１７を動作させた直後には、野菜室１０７内の温度は１５℃以上になることもあり、液体の粘度が低下して低温度帯時の１．５倍以上の噴霧を行うこともある。

保鮮効果を得るためには、一定以上の噴霧量が必要である一方、噴霧量が多すぎると、野菜室１０７内への水滴残りが生じ、保存物の傷み、菌の繁殖、水垢の付着、保存室壁面のネトつき等、保鮮効果を低下させる要因となる。この水滴残りは、結露によるものも含めて冷蔵庫にとっての大きな課題であり、何らかの対策を講じなければならない。

また、何らかの要因で野菜室１０７が、例えば０℃程度まで過度に冷却された場合、液体の粘度が上昇し、５℃前後でチューニングされた噴霧装置１１８、１１８ａでは噴霧できない、もしくは噴霧量が低下する、拡散範囲が縮小することがある。このときは、霧化できないにもかかわらず噴霧装置１１８、１１８ａは動作しているので、無駄なエネルギーを消費していることになる。

また、液体が凍結した場合、特に超音波方式の噴霧装置１１８では、圧電素子部１２２はロックされた状態となり、振動エネルギーは熱エネルギーに変換され、その結果圧電素子部１２２は発熱する。圧電素子部１２２の発熱は、野菜室１０７内の熱源になるばかりでなく、噴霧装置１１８の故障の要因にもなる。

以下、超音波方式の霧化装置１１８を備えた冷蔵庫１０１を主体に噴霧する液体（水）の温度管理手法を説明する。

図４は、本発明の実施の形態１における制御ブロック図である。図５は、同実施の形態１における制御フローチャートである。

図４に示す如く制御装置１３４は、冷蔵室温度センサー１０９、切替室温度センサー１１０、野菜室温度センサー１１１、冷凍室温度センサー１１２、少なくとも野菜室１０７を対象とするドア開閉検知センサー１１３ｃと、噴霧スイッチ１３３からの信号を入力とし、これらの入力信号によってファン１１６、除霜ヒータ１１７、噴霧装置１１８の運転を制御するものである。

さらに、制御装置１３４は、ファン１１６、除霜ヒータ１１７、噴霧装置１１８の運転タイミングを制御するタイマ１３５を具備している。

次に、図５に基づき上記制御装置１３４による制御動作について説明する。

まず、噴霧スイッチ１３３が入力されると（ステップ１）、制御装置１３４はその信号を受けて次のように処理を行う。

まず、ドア開閉検知センサー１１３ｃからの検知信号を制御装置１３４が受け、ドア開閉（閉扉）が行われてから１０分以上経過しているかを判定する（ステップ２）。

野菜室１０７のドア開閉が行われた際には、外気の侵入により野菜室１０７の温度が上昇すると同時に、外気と野菜室１０７内の温度差により水分が浸入し高湿となる。よって、ドア開閉（閉扉）が行われてから１０分間は、制御装置１３４は噴霧の必要は無いと判断し、噴霧装置１１８を動作させない。この時間は、制御装置１３４内に設けられたタイマ１３５によって計時される。ドア閉扉からの経過時間１０分は、説明の便宜上一義的に設定しているもので、過剰噴霧とならない範囲で野菜室１０７の容積等に応じて任意に設定すればよい。

なお、野菜室１０７の冷却方式で例えば、冷蔵室などの風路等を利用している場合には、冷蔵室のドア開閉でも野菜室は加湿されるので、冷蔵室ドアの開閉信号で上記の処理を行ってもよい。

ここでタイマ１３５による計時が１０分以上経過していなければ、噴霧せずに処理を終了する（ステップ９）。

ドア１０４ｃの開閉（閉扉）から１０分以上が経過していれば、次に、除霜運転終了から１０分以上が経過しているかを判定する（ステップ３）。

除霜運転では、除霜ヒータ１１７が動作するため、野菜室１０７の温度が上昇すると同時に、蒸発器１１４に着霜した霜が水蒸気となって風路１１５を巡るため、高湿となることがある。よって、除霜運転が終了してから１０分間は、制御装置１３４は噴霧の必要は無いと判断し、噴霧装置１１８を動作させない。除霜運転終了後の１０分についても、冷蔵庫１０１の容積、除霜特性等に応じて、噴霧開始時において過剰噴霧とならない範囲で任意に設定すればよい。

ここで、タイマ１３５による計時が１０分以上経過していなければ、噴霧せずに処理を終了する（ステップ９）。

除霜運転から１０分以上が経過していれば、次に、周囲温度検知手段である野菜室温度センサー１１１によってタンク１２３内の水の温度を推定する（ステップ４）。当然タンク１２３内の水の温度を直接検知する液体温度検知手段を備えることが最も望ましいが、タンク１２３内の水の温度管理と共に野菜室１０７内の温度管理を行えるように、本実施の形態１では野菜室温度センサー１１１を野菜室１０７内の噴霧装置１１８近傍に取付け噴霧装置１１８の周囲温度を検知することで温度管理を行っている。ここで、タンク１２３内の水の推定温度が４℃〜６℃の範囲内であれば、噴霧装置１１８を駆動し、野菜室１０７内を加湿する（ステップ５）。

ステップ４において、タンク１２３内の水の推定温度が所定の範囲外の温度であれば、制御手段１３４は、野菜室温度センサー１１１に断線等の異常が無いかを確認し（ステップ６）、異常が無ければ噴霧せずに処理を終了する（ステップ９）。

ステップ６において、野菜室温度センサー１１１の異常を検出した場合は、他の手段によってタンク１２３内の水の温度を推定する（ステップ７）。

ステップ７での温度の推定方法として、例えば、冷蔵室温度センサー１０９、または隣接した貯蔵室の検知温度からタンク１２３の周囲の温度を予測することができる。これは、一般の冷蔵庫では冷蔵室１０５と野菜室１０７の温度帯が近いことから、野菜室１０７の冷却風路を冷蔵室の風路を利用している場合が多く、そのため周囲温度検知手段を冷蔵室温度センサー１０９として、この検知温度から予測することで温度管理を行うことが可能である。もしくは、また野菜室１０７と冷凍室１０８が隣接していることから冷凍室温度センサー１１２の検知温度との相関が取り易い場合には、周囲温度検知手段を冷凍室温度センサ１１２とすることも可能である。これによって、野菜室温度センサー１１１が故障時であっても、」もしくは野菜室温度センサー１１１がなくてもある程度の水の温度予測が可能となる。

さらに、冷却システムの運転時間を推定要素に加えることで、さらに精度高く水の温度予測が可能となる。

これらの水の温度推定について図５のフローチャートでは、野菜室温度センサー１１１の故障時に限って利用しているが、野菜室温度センサー１１１の検知温度に加えて、他室の検知温度や冷却時間を推定要素とすることで検知精度を高めることが可能である。

また、例えば、野菜室温度センサー１１１を備えていない冷蔵庫の場合であっても、同様に液体（水）の温度が予測できる。

これらの温度推定方法によって、タンク１２３内の水の温度が４℃〜６℃の範囲内であれば（ステップ８）、噴霧装置１１８を駆動し、野菜室１０７内を加湿する（ステップ５）。

また、ステップ８での温度推定値が範囲外の温度であれば、噴霧せずに処理を終了する（ステップ９）。

以上のように、タンク１２３内の水の温度を検知し、その検知温度に応じて噴霧装置１１８の運転を制御することにより、噴霧量の安定化をはかることができる。

噴霧量を安定させる手段としては、他に、タンク１２３にヒータを設けて溜めた水を加熱する、さらには、風路１１５内の冷気を送り込んでタンク１２３内の水を冷却する等、加熱・冷却要素の付加、風回路の切替え制御等によって温調する手段が考えられるが、システムが非常に複雑となり、好ましくない。また、検知温度によって、噴霧装置１１８の出力エネルギーを可変させる手段も考えられるが、制御装置１３４の構成が複雑化し、結果、高価なものになって好ましくない。

野菜室１０７は、通常４℃〜６℃で安定しており、噴霧量の調整が必要なのは、ドア１０４ｃの開閉や除霜運転直後、または冷却システムの故障等の条件時のみである。よって複雑な構成をとらずに、噴霧装置１１８が安定噴霧できない際には停止する手法が最も合理的である。

以上のように、本実施の形態１においては、野菜室１０７内にミスト状の液体粒子を供給する噴霧装置１１８、１１８ａ、野菜室温度検知センサー１１１を備え、噴霧装置１１８、１１８ａは、野菜室温度検知センサー１１１による検知温度が所定範囲内のときに動作可能とすることにより、低温環境下で霧化が困難な状態での空噴霧動作の防止、及び比較的高温環境下での過剰噴霧動作を防止し、常に最適量のミストを野菜室１０７に供給することができる。

さらに、冷蔵庫の野菜室１０７は、他の貯蔵室と比較して温度が高めに設定されているが、この温度調節の為に冷気の供給に加え、ヒータ等の加熱源を用いることが多く、庫内の温度変化が比較的大きいが、こういった温度変化の大きい貯蔵室に霧化装置を備えた場合でも、貯留水の表面張力を用いて水を供給する場合には貯留水の熱容量が大きい為に外気温の変化に影響されにくく、ホーン部１２０の先端部が常に貯留水と熱伝導を行っていることで噴霧先端部に付着する水も温度影響を受けにくく、より安定した噴霧量を確保することができる。

例えば、この水の供給方法を従来一般的であった保水材を用いて貯留水を吸い上げる方法や噴霧先端部へ送水を行う供給経路を用いた供給方法の場合は、その供給経路上での熱影響を受けやすく、噴霧先端部の水の温度変化が大きくなり、霧化量の大きなムラができてしまう懸念があった。

さらに、本実施の形態のように噴霧先端部が貯留水と繋がっていることで熱容量が大幅に大きくなっている為、超音波振動子での発熱等の温度変化の影響によるホーン部１２０の先端部の温度変化も小さくすることができ、より安定した噴霧を実現することが可能となる。

また、噴霧装置１１８を超音波霧化方式とすることにより、比較的小型で簡易な構成のデバイスにより野菜室１０７へのミスト供給が実現できるので、設置スペース、コスト的に有利な設計が可能である。

また、噴霧装置１１８ａを静電霧化方式とすることにより、他方式よりも微細で食品への水分の浸透力に優れたミストを野菜室１０７に供給することができるので、例えば野菜の保鮮効果等を得る際には有利である。

また、野菜室温度センサー１１１を噴霧装置１１８、１１８ａの周辺に設置することにより、検知温度と水の温度（水の粘度）の相関が取りやすく、噴霧量の安定化を図ることができる。

また、野菜室温度検知センサー１１１をタンク１２３、１２８内に設置することにより、噴霧量を左右する最大要因である水の温度（水の粘度）を直接検知し、更なる噴霧量の安定化を図ることができる。

また、温度検知センサーを噴霧装置１１８、１１８ａが備えられた野菜室１０７以外の箇所に設け、例えば冷蔵室温度検知センサー１０９の検知温度から噴霧装置１１８、１１８ａの水の温度を推定することにより、他の貯蔵室の温度検知を主な目的とした温度検知手段によって噴霧装置１１８、１１８ａの水の温度を推定する等、新たな温度検知手段の追加を行うことなく噴霧量の安定化を図り、簡易な構造による低コスト設計ができる。

また、噴霧装置１１８、１１８ａの水の温度を野菜室１０７の冷却運転時間から推定することにより、温度検知センサーが無くとも、或いは温度検知センサーの故障時にも噴霧装置１１８、１１８ａの水の温度を推定し、噴霧量の安定化を図ることができる。

また、野菜室１０７のドア１０４ｃが開かれているとき、またはドア１０４ｃが閉じられてから所定の時間内は、噴霧装置１１８、１１８ａを動作しないことにより、ドア開閉による野菜室１０７内の温度上昇に対しては当然のこと、ドア閉扉直後は、周囲の水分の侵入により野菜室１０７内が通常保存時よりも高湿となっていることが通常であるため、噴霧の必要は無いと判断し、過剰な噴霧を避けることができる。

また、除霜運転が行われているとき、または除霜運転が終了してから所定の時間は噴霧装置１１８、１１８ａを動作しないことにより、除霜運転による野菜室１０７内の温度上昇に対しては当然のこと、霜の蒸発により野菜室１０７内が通常保存時よりも高湿となっている際にも、噴霧の必要は無いと判断し、過剰な噴霧を避けることができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における超音波式噴霧装置の正面図である。

図６において、噴霧装置１１８を構成しているタンク１２３の開口部で決定する貯留水の液面ＷＦより低い位置の一部に駆動部１５１と振動部１５２と変位計１５３で構成された粘度センサー１５４が構成されている。

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。

タンク１２３に冷却板１２４で結露した液体が水回収カバー１２６で回収され、タンク１２３に貯留された場合、貯留水の水面ＷＦは開口部の高さで決定する。このとき、粘度センサー１５４の振動部をあらかじめ決定している一定振幅で共振させ、振動子の粘性抵抗を加振力なる電流値を検出する回路を冷蔵庫側で備え、あらかじめ測定した検量線より液体の粘度を把握することができる。

このとき、貯留水の粘度がある一定以下と予測できるときは、過剰噴霧の危険性があるので噴霧を停止したり、噴霧時間を短縮することにより、庫内の水残り防止を行う。また、貯留水の粘度がある一定以上と予測できるときは、表面張力を超えるだけのエネルギーが通常より多く必要だと予測できる。このとき、回路入力の可変（増加）を行う手段をとるか、発熱防止のため、噴霧装置を停止させ、冷蔵庫の庫内温度上昇を防止する。

以上のように、本実施の形態２においては、貯蔵室を有する断熱箱体と、液体を霧化し、前記貯蔵室内へ噴霧する噴霧装置とを有し、前記噴霧装置は霧化する前の液体の粘度を推定する粘度検知手段を備え、前記粘度検知手段が所定範囲内のときに前記噴霧装置を動作可能としたことにより、低温環境下で霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、及び比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

また、噴霧量に直接影響する霧化する液体の粘度を検知でき、この出力値を噴霧装置に伝達し、その噴霧装置の動作や、噴霧装置に印加する入力等を適切な範囲に調整することができ、さらに、霧化させる液体の粘度が大きく霧化が困難な状態での空噴霧動作、およびこれに伴う噴霧装置のヒートアップ等による故障等の不具合の発生を低減し、また比較的高温環境下での粘度が小さく多量の霧化が発生する状態での過剰噴霧動作を防止することができ、安定した噴霧量の噴霧装置を実現することができ、より保鮮性の高い冷蔵庫を提供することが可能となる。

また、本実施の形態では、振動子の変位によりその粘度を検出したが、毛細管現象を利用し、水面の変位によりその粘度を検出してもよい。この場合、振動部が存在しないので水面が揺れることがないので、安定した粘度を測定することができる。

また、本実施の形態では、振動子の変位によりその粘度を検出したが、タンク一端から超音波を発し、その超音波の減衰を検知する機構を設け、粘度を検出してもよい。この場合、水面とゆれとは関係なく、測定することができる。

さらに、本実施の形態では、噴霧装置に粘度センサーを付加したが、噴霧装置の圧電素子に流れる電流値を粘度センサーの代用としてもよい。ある一定の負荷が想定されれば、一定振幅、一定周波数が維持できれば、液体の粘度により、圧電素子に印加する電流値は可変する。これを利用することにより、粘度が予測できる。

本発明は、家庭用冷蔵庫あるいは業務用冷蔵庫以外にも、ある程度温度が安定した貯蔵室を持つ貯蔵庫への採用が可能であり、さらに生鮮食品の搬送を行う流通機器へも広く採用でき、さらにはインキュベータ等の如く貯蔵室内を一定の湿度環境に維持する医療用機器等の用途にも適用することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側断面図 同実施の形態１における超音波式噴霧装置を備えた野菜室の側断面図 同実施の形態１における静電式噴霧装置を備えた野菜室の側断面図 同実施の形態１における冷蔵庫の霧化制御を主体とする制御ブロック図 同実施の形態１における制御フローチャート 本発明の実施の形態２における噴霧装置の正面図 従来例を示す冷蔵庫の野菜室の概要構成図 従来例を示す冷蔵庫の加湿装置の拡大断面図

符号の説明

１０１ 冷蔵庫
１０２ 箱体本体
１０３ａ 仕切り壁
１０３ｂ 仕切り壁
１０３ｃ 仕切り壁
１０４ｃ ドア
１０５ 冷蔵室
１０６ 切替室
１０７ 野菜室（貯蔵室）
１０８ 冷凍室
１０９ 冷蔵室温度センサー（周囲温度検知手段）
１１０ 切替室温度センサー
１１１ 野菜室温度センサー（周囲温度検知手段）
１１２ 冷凍室温度センサー
１１３ｃ ドア開閉検知センサー
１１４ 蒸発器
１１５ 風路
１１６ ファン
１１７ 除霜ヒータ
１１８ 噴霧装置（超音波霧化方式）
１１８ａ 噴霧装置（静電霧化方式）
１１９ 野菜室ケース
１２０ ホーン部
１２１ａ 電極部
１２１ｂ 電極部
１２２ 圧電素子部
１２３ タンク
１２４ 冷却板
１２５ 加熱手段
１２６ 水回収カバー
１２７ 開口部
１２８ タンク
１２９ 先端部
１３０ 印加電極
１３１ 対向電極
１３２ 高電圧発生回路部
１３３ 噴霧スイッチ
１３４ 制御装置
１３５ タイマ
１５１ 駆動部
１５２ 振動部
１５３ 変位計
１５４ 粘度センサー（粘度検知手段）

Claims (10)

1. 貯蔵室を有する断熱箱体と、液体を霧化し、前記貯蔵室内へ噴霧する噴霧装置とを有し、前記噴霧装置は霧化する前の液体の粘度を推定する粘度検知手段を備え、前記粘度検知手段が所定範囲内のときに前記噴霧装置を動作可能とした冷蔵庫。
2. 粘度を推定する粘度検知手段は霧化する前の液体内に粘度計を備えたものである請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 粘度を推定する粘度検知手段は液体の温度によって液体の粘度を推測するものである請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 前記噴霧装置の液体温度における前記所定範囲内の有無を、前記噴霧装置周辺の温度を検知する周囲温度検知手段によって検出した温度に基づいて推定するようにした請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 噴霧装置の液体温度を直接検知する液体温度検知手段を備えた請求項３に記載の冷蔵庫。
6. 前記箱体を断熱箱体とし、さらに前記断熱箱体内に、冷熱環境形成が可能な貯蔵室を設け、前記噴霧装置の液体温度における前記所定範囲内の有無を、前記貯蔵室の冷却運転時間から推定するようにした請求項３に記載の冷蔵庫。
7. 前記蓋もしくは扉の開放時、または前記蓋もしくは扉の閉塞から所定の時間内は、前記噴霧装置を動作させないようにした請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記貯蔵室の除霜運転が行われているとき、または除霜運転が終了してから所定の時間は前記噴霧装置を動作しないようにした請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記噴霧装置を、超音波霧化方式とした請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
10. 前記噴霧装置を、静電霧化方式とした請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。