(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。
以下、一実施形態の貯蔵庫について図面に基づいて説明する。本実施形態の貯蔵庫は、内部に設けられた貯蔵室が所定温度に冷却される冷蔵庫1である。
【0009】
本実施形態に係る冷蔵庫1は、
図1に示すように、前面に開口する断熱箱体からなるキャビネット2を備える。キャビネット2は、鋼板製の外箱3と合成樹脂製の内箱4との間に形成された断熱空間5に真空断熱材や発泡断熱材等の断熱材を有して構成されている。キャビネット2は内箱4の内側に複数の貯蔵空間が設けられており、貯蔵空間が断熱仕切壁6によって上下に区画されている。
【0010】
断熱仕切壁6の上方の空間は、冷蔵温度帯(例えば、1〜4℃)に冷却される貯蔵室であり、内部がさらに仕切壁7によって上下に区画され、仕切壁7の上方に複数段の載置棚を設けた冷蔵室10が設けられ、仕切壁7の下方に野菜室12が設けられている。
【0011】
冷蔵室10内部は、複数の棚板9によって上下に複数段に区画されている。仕切壁7と最下段の棚板9とで上下に仕切られた空間には、引出式のチルド容器を収納するチルド室8が設けられている。冷蔵室10の背面には、冷蔵室10内の温度を測定する冷蔵温度センサ25が設けられている。冷蔵室10の前面開口部には、ヒンジで枢支された回動式の冷蔵室扉11が設けられている。
【0012】
野菜室12の前面開口部は、引出し式の野菜室扉13により閉塞されている。野菜室扉13の庫内側には、貯蔵容器14を保持する左右一対の支持枠が固着されており、開扉動作とともに貯蔵容器14が庫外に引き出されるように構成されている。野菜室12の前面開口部の周縁部には、扉センサ29が設けられており、野菜室扉13が開放状態にあるか閉塞状態にあるかを検知する。
【0013】
断熱仕切壁6の下方の空間には、自動製氷機を備えた製氷室(不図示)と第1冷凍室16とが左右に併設され、その下方に仕切板22を介して第2冷凍室17が設けられている。
【0014】
製氷室、第1冷凍室16及び第2冷凍室17は、いずれも冷凍温度帯(例えば、−17℃以下)に冷却される。第2冷凍室17の背面には、第2冷凍室17内の温度を測定するための冷凍温度センサ26が設けられている。
【0015】
製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17の開口部は、野菜室12と同様、引き出し式の扉18,19により閉塞されている。各扉18,19の裏面側に固着した左右一対の支持枠には貯蔵容器20,21が保持されており、開扉動作とともに該貯蔵容器20、21が庫外に引き出されるように構成されている。
【0016】
冷蔵室10及び野菜室12の後部には、エバカバー23で前後に仕切られた冷蔵冷却器室32と、冷蔵室10と冷蔵冷却器室32とを連結するダクト33と、冷蔵室10や野菜室12と冷蔵冷却器室32とを連結するリターンダクト44とが形成されている。
【0017】
冷蔵冷却器室32には、冷蔵冷却器30、冷蔵ファン31及びドレインパン27が収納されており、冷蔵冷却器30が冷却した冷蔵冷却器室32の空気を冷蔵ファン31によってダクト33を介して冷蔵室10へ供給する。
【0018】
ドレインパン27は、冷蔵冷却器30の下方に位置するように冷蔵室10及び野菜室12内を流れた空気を冷蔵冷却器30に戻すリターンダクト44内に配置されており、除霜運転時に冷蔵冷却器30から生じる結露水(除霜水)を受ける。ドレインパン27に溜まった結露水は、排水ホース28を介してキャビネット2の背面下部に設けられた機械室38に配置された蒸発皿41へ排出する。
【0019】
ドレインパン27に溜まった結露水を機械室38へ排出する排水ホース28は、キャビネット2の背面壁に設けられた冷蔵冷却器室32と機械室38とを連通する挿通孔2aに挿通され、冷蔵冷却器室32から機械室38へ引き出されている。
【0020】
キャビネット2に設けられた挿通孔2aは、挿通する排水ホース28より口径が大きくなっている。そのため、挿通孔2aに排水ホース28を挿入した状態で、挿通孔2aと排水ホース28との間には、冷蔵冷却器室32から機械室38まで一続きに繋がった隙間が形成されている。つまり、挿通孔2aと排水ホース28との間に形成された隙間が、野菜室12と機械室38とを連通する通気孔2cとして機能する。
【0021】
また、野菜室12には、エバカバー23で区画された冷蔵冷却器室32の下方に酸素分離モジュール60が設けられている。酸素分離モジュール60は、箱形のケース61の前面に設けられた酸素分離膜62を備え、酸素分離膜62が貯蔵容器14の背面と対向している。
【0022】
酸素分離膜62は、野菜室12とケース61内部とを前後に仕切り、酸素分離膜62の両側に圧力差が生じると高圧側の空気中の酸素が膜内部を拡散移動して低圧側の表面から離脱することで、低圧側の酸素濃度を低下させる。
【0023】
ケース61の内部は、キャビネット2の背面下部に設けられた機械室38に配置された排気ポンプ63と排気ホース64によって接続されており、排気ポンプ63の動作によってケース61内部の空気を吸引して、機械室38からキャビネット2の外部へ排気する。
【0024】
酸素分離膜62を透過した酸素を機械室38へ排気する排気ホース64は、キャビネット2の背面壁に設けられた野菜室12と機械室38とを連通する挿通孔2bに挿通され、野菜室12に設けられた酸素分離モジュール60から機械室38へ引き出されている。なお、
図1に例示するように、排水ホース28を挿通する挿通孔2aと排気ホース64を挿通する挿通孔2bとが途中で合わさって1つの挿通孔になってもよい。
【0025】
製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17の後部には、エバカバー24で前後に仕切られた冷凍冷却器室36と、製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17と冷凍冷却器室36とを連結するダクト37とが形成されている。冷凍冷却器室36には、冷凍冷却器34及び冷凍ファン35が収納されており、冷凍冷却器34が冷却した冷凍冷却器室36の空気を冷凍ファン35によってダクト37を介して製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17へ供給する。
【0026】
冷蔵冷却器30及び冷凍冷却器34は、機械室38に収納された圧縮機39や凝縮器(不図示)とともに冷凍サイクルを構成する。冷凍サイクルでは、圧縮機39から吐出された冷媒が切替弁47(
図2参照)によって冷蔵冷却器30及び冷凍冷却器34の一方に供給されることで所定温度に冷蔵冷却器30及び冷凍冷却器34が冷却される。
【0027】
冷蔵冷却器30は、冷蔵冷却器室32の空気を冷却して、例えば、−10〜−20℃の冷気を生成する。生成した冷気は、冷蔵ファン31の回転によってダクト33を介して吹出口33aから冷蔵室10へ供給され冷蔵室10を冷却する。冷蔵室10を流れた空気の一部は、仕切壁7の後部に設けられた吸込口42からリターンダクト44に流れ込み冷蔵冷却器室32へ戻り、残りの空気は仕切壁7に設けられた連通路7aを通って野菜室12へ流れ込む。
【0028】
連通路7aから野菜室12流れ込んだ冷気は、
図1において矢印で示すように野菜室12に設けられた貯蔵容器14の外側を前方から後方へ流れながら野菜室12内を冷却する。その後、貯蔵容器14の外側を前方から後方へ流れた冷気は、貯蔵容器14と酸素分離モジュール60に設けられた酸素分離膜62の間を通って、貯蔵容器14の背面下方から上方へ向けて流れ、野菜室12の背面上部に設けられた吸込口43からリターンダクト44に流れ込み冷蔵冷却器室32へ戻る。冷蔵冷却器室32に戻った冷気は冷蔵冷却器30と熱交換して再び冷却される。
【0029】
つまり、冷蔵庫1では、ダクト33、冷蔵室10、仕切壁7の連通路7a、野菜室12の貯蔵容器14の前側、酸素分離モジュール60の酸素分離膜62の野菜室12側(つまり、前側)、及びリターンダクト44が、冷蔵ファン31から吹き出した冷気を、冷蔵室10及び野菜室12を通って冷蔵冷却器室32へ戻す循環風路を構成する。
【0030】
冷凍冷却器34は、冷凍冷却器室36の空気を冷却して、例えば、−20〜−30℃の冷気を生成する。生成した冷気は、冷凍ファン35の回転によってダクト37を介して製氷室、第1冷凍室16及び第2冷凍室17に供給されこれらの貯蔵室を冷却する。製氷室及び第1冷凍室16を冷却した空気は、不図示の透孔を通って第2冷凍室17へ流れ込み。第2冷凍室17に供給された冷気と合流し、その後、第2冷凍室17の背面に設けられた吸込口45からリターンダクト46を通って冷凍冷却器室36に戻り、冷凍冷却器34と熱交換して再び冷却される。
【0031】
キャビネット2の背面上部には、冷蔵庫1の動作全般を制御する制御部50が設けられている。制御部50は、
図2に示すように冷蔵温度センサ25、冷凍温度センサ26、扉センサ29などの各種センサ等から入力される信号や、EEPROM等の不揮発性記録媒体からなるメモリ51に記憶された制御プログラムに基づいて、冷蔵ファン31、冷凍ファン35、圧縮機39、切替弁47、排気ポンプ63などの各種電気部品を制御することで、各室を所定温度に冷却するとともに、野菜室12内の酸素濃度を低減する。
【0032】
具体的には、冷蔵温度帯の冷蔵室10及び野菜室12を冷却する場合には、制御部50が、冷凍サイクルに設けられた切替弁47を切り替えて冷蔵冷却器30に冷媒が流れるようにするとともに、冷蔵ファン31を運転させる冷蔵冷却モードを実行する。これにより、冷蔵冷却器30で冷却された冷蔵冷却器室32の空気が、ダクト33を介して冷蔵室10及び野菜室12に送風され、冷蔵室10の背面に設けられた冷蔵温度センサ25の検出温度が所定温度範囲に収まるように冷蔵室10及び野菜室12を冷却する。
【0033】
製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17を冷却する場合には、制御部50が、冷凍サイクルに設けられた切替弁47を切り替えて冷媒が冷凍冷却器34に流れるようにするとともに、冷凍ファン35を運転させる冷凍冷却モードを実行する。これにより、冷凍冷却器34で冷却された空気は製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17に送風され、第2冷凍室17の背面に設けられた冷凍温度センサ26の検出温度が所定温度範囲に収まるように製氷室、第1冷凍室16、及び第2冷凍室17を冷却する。
【0034】
また、野菜室12内の酸素濃度を低減するには、機械室38に設けられた排気ポンプ63を動作させる。これにより、酸素分離モジュール60は、ケース61内部が酸素分離膜62の野菜室12側の空間より低圧になるため、野菜室12の酸素が酸素分離膜62を透過して排気ホース64を介してキャビネット2の外部へ排気され、その結果、野菜室12の酸素濃度が低下する。
【0035】
野菜室12は、キャビネット2に設けられた挿通孔2aと排水ホース28との間に形成された通気孔2cを介してキャビネット2の外部と連通しており、野菜室12の酸素が酸素分離膜62を透過してキャビネット2の外部へ排出されても、通気孔2cより庫外の空気が進入して野菜室12内の圧力が低下しない。そのため、本実施形態の冷蔵庫1では、野菜室12を気密かつ耐圧構造に設ける必要がなく、実効的な庫内容積が減少したり、扉13が開扉しにくくなったりすることがない。
【0036】
また、通気孔2cのキャビネット2内側(庫内側)の開口端が、野菜室12内を流れた空気を冷蔵冷却器30に戻すリターンダクト44内に配置されているため、通気孔2cからキャビネット2の庫内側に取り込まれたキャビネット2外部(庫外)の空気は、冷蔵冷却器30を通ってから冷蔵室10や野菜室12へ供給される。そのため、庫外の暖かい空気が庫内に進入しても冷蔵冷却器30で冷却してから野菜室12へ供給することができ、野菜室12や冷蔵室10の庫内温度上昇を抑えることができる。
【0037】
また、本実施形態では、冷蔵室10が酸素分離モジュール60を設けた野菜室12と連通路7aを介して連通しているため、野菜室12だけでなく冷蔵室10の酸素濃度も低下させることができる。しかも、冷蔵室10は、酸素分離モジュール60が設けられた野菜室12と仕切壁7で仕切られているため、野菜室12と冷蔵室10との間で酸素濃度差をつけることができ、貯蔵物に合わせて酸素濃度の異なる空間を設けることができる。一例を挙げると、大気中の酸素濃度が20.9%の時に、野菜室12の酸素濃度を18%、冷蔵室10の酸素濃度を19%に設定することができる。
【0038】
また、本実施形態では、貯蔵容器14と酸素分離モジュール60の酸素分離膜62とで挟まれた空間が、冷蔵室10及び野菜室12を通って冷蔵冷却器室32へ戻す循環風路の一部を構成し、酸素分離膜62の野菜室12側が循環風路に設けられているため、冷蔵冷却器30で生成された冷気を冷蔵室10及び野菜室12へ送風する冷蔵ファン31の送風作用によって、酸素分離膜62の野菜室12側に低酸素濃度の空気が滞留することなくなり、野菜室12全体を所望濃度まで酸素濃度を低減することができる。
【0039】
(変更例1)
上記した実施形態の冷蔵庫1では、任意のタイミングで排気ポンプ63を動作させて野菜室12や冷蔵室10の酸素濃度を低減することができるが、例えば、冷蔵冷却器30に冷媒が流れるように切替弁47を切り替えつつ冷蔵ファン31を運転させる冷蔵冷却モードの実行中に排気ポンプ63を動作させることが好ましい。
【0040】
冷蔵冷却モードの実行中に排気ポンプ63を動作させることで、通気孔2cからキャビネット2の庫内側に取り込まれたキャビネット2外部(庫外)の空気は、冷媒が供給され低温化した冷蔵冷却器30で冷却されてから冷蔵室10や野菜室12に供給されるため、野菜室12や冷蔵室10の庫内温度上昇を抑えることができる。
【0041】
冷蔵冷却モードの実行中に排気ポンプ63を動作させる場合において、扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知した後、最初に実行する冷蔵冷却モード中に排気ポンプ63を動作させ、2回目以降に実行する冷蔵冷却モード時に排気ポンプ63を動作させないことが好ましい。
【0042】
扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知した後、最初の冷蔵冷却モードを実行してから野菜室扉13の開閉が無ければ、野菜室12内の酸素濃度の変化はほとんど無く低い酸素濃度状態が維持されているため、2回目以降に実行する冷蔵冷却モード時に排気ポンプ63を動作させないことで、不必要な排気ポンプ63の運転を減らすことができ、消費電力量を低減することができる。このような制御において、所定時間継続して扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知しない場合は排気ポンプ63を動作させることが好ましい。扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知せず、野菜室扉13が閉塞し続けている場合であっても、所定時間継続して排気ポンプ63を動作せず野菜室12の酸素がキャビネット2外部へ排出されないと、野菜室12の酸素濃度が上昇することがあるが、所定時間継続して扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知しない場合に排気ポンプ63を動作させることで、使用者が冷蔵庫1を一定期間使用しない場合であっても長期間にわたって低酸素状態を保持することができる。
【0043】
また、扉センサ29が野菜室扉13の開閉を検知した後、最初の冷蔵冷却モードの実行中であっても、前回の排気ポンプ63の動作後から所定時間経過するまでは、排気ポンプ63の動作を禁止してもよい。調理作業中のように野菜室扉13の開閉を短時間に繰り返す場合であっても、野菜室扉13が開閉される毎に排気ポンプ63の動作と停止を繰り返すことがなく、不要な排気ポンプ63の運転を減らして消費電力量を低減することができるとともに、排気ポンプ63の劣化を抑えることができる。
【0044】
(変更例2)
上記した実施形態の冷蔵庫1では、酸素分離モジュール60のケース61内の空気を排気する排気ポンプ63をキャビネット2外側の機械室38に設けたが、例えば、野菜室12や冷蔵室10などの貯蔵室内に設けてもよい。このように貯蔵室内に排気ポンプ63を設けることで、排気ポンプ63の動作温度が低下して排気ポンプ63を長寿命化することができる。
【0045】
(変更例3)
上記した実施形態の冷蔵庫1では、通気孔2cのキャビネット2内側の開口端をリターンダクト44内に配置する場合について説明したが、例えば、冷蔵室扉11又は野菜室扉13とキャビネット2との間に設けられ両者をシールするガスケットに設けた通気孔2cからキャビネット2外部の空気を導入してもよく、また、冷蔵室10の上部を構成するキャビネット2の天井壁など、酸素分離モジュール60を設けた貯蔵室と異なる貯蔵室に設けた通気孔からキャビネット2外部の空気を導入してもよい。
【0046】
このように酸素分離モジュール60から離れた位置に通気孔2cのキャビネット2内側の開口端を設けることで、酸素分離モジュール60近傍の酸素が低下しやすくなる。
【0047】
(変更例4)
上記した実施形態の冷蔵庫1では、酸素分離モジュール60が、酸素分離膜62の両側の圧力差によって野菜室12の酸素を膜内部に拡散移動させてキャビネット2外部へ排気する場合について説明したが、酸素分離モジュール60が、圧縮空気を酸素富化ガスと窒素富化ガスに分離する中空糸膜を備え、野菜室12の空気を圧縮して中空糸膜の内側へ供給し、分離された酸素富化ガスをキャビネット2外部へ排気するように構成してもよい。
【0048】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。