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発明の名称 冷蔵庫
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−3062(P2007−3062A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−181966(P2005−181966)
出願日 平成17年6月22日(2005.6.22)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 小嶋 淑子 / 芦田 弥恵 / 中村 起子
要約 課題
もっとも使い勝手のよいレイアウトの切替室の保存性能を向上させる。

解決手段
予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた断熱区画された貯蔵室に、紫外LED光源13を設置することで貯蔵室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化させることができ、これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となるので、貯蔵室内の雑菌の繁殖を防ぎ、常に切替室内を清潔に保つことを可能とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
断熱区画された貯蔵室を有し、前記貯蔵室を予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた冷蔵庫において、前記貯蔵室内に紫外領域の波長を有する光源としてLEDを設けた冷蔵庫。
【請求項2】
前記光源によって照射される紫外光は、280nmから400nmの範囲の波長を有するものである請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するLEDは、チルド温度またはパーシャルフリージング温度設定時のみに動作するものである請求項1または2に記載の冷蔵庫。
【請求項4】
前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するLEDを照射する場合は、400nmから800nmの範囲の波長を有するLEDを同時に照射するものである請求項1から3のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項5】
断熱区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを有し、前記貯蔵室は少なくとも、冷凍室と冷蔵室と温度切替室とを備えたものであって、前記圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えられたものである請求項1から4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項6】
前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するLEDは、透光性のカバーを有し、前記カバーの少なくとも一部は、偏光機能を有するものである請求項1から5のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外領域を含む波長を持つLEDにより、より保存性を高めた切替室を有する冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、お客様の使いやすさを追求したレイアウトの冷蔵庫が求められている(特許文献1参照)。
【0003】
図6は、特許文献1に記載された従来の冷蔵庫を示すものである。
【0004】
図6に示すように、冷蔵庫本体上部に設けられた冷蔵室100と冷蔵室100の下に設けられた切替室700と、本体の冷蔵室100の下で切替室700に平行に設けられた貯氷室600と、並列に配置された切替室700及び貯氷室600と本体の下部に設けられた冷凍室250との間に、野菜室300を設けたことにより、冷蔵室100、野菜室300、切替室700、貯氷室600、冷凍室250のそれぞれの部屋を使いやすい位置に配置している。
【0005】
このように特許文献1では、使用頻度によって冷蔵庫本体のレイアウトを決定することにより、使い勝手性を高めた冷蔵庫を提供していた。
【特許文献1】特開2002−13864号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の冷蔵庫のように、お客様にとって日常の生活をする上で使い勝手のよいレイアウトの場合、切替室は特に一番手の届きやすい位置に配置されていること、さらに貯蔵食品に合わせて最適の保存温度を設定できることから、貯蔵食品に応じて使い分けることが可能であり、お客様にとって非常に使用頻度の高い貯蔵室となる。しかしながら、従来の温度切替室については、生鮮食品を保存するパーシャル温度やチルド温度では貯蔵品に雑菌付着していた場合、切替室内に雑菌が繁殖する可能性があり、最も使用頻度の高い切替室の抗菌性能に問題があった。
【0007】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、より保存性を高めた切替室を有す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、予め設定された複数温度のいずれかに選択された温度に制御されている断熱区画された貯蔵室に紫外領域を含む波長を有するLEDからのものである光源を有している。
【0009】
これによって、紫外領域を含む波長が殺菌効果を有することで切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化することで、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となり、切替室内部の衛生性が保たれる。さらに、光源として、LEDを設けたことで発熱量が小さく、切替室内の温度上昇を防ぐことができ、食品の保存性を安定させることができる。また、LEDはランニングコストが安く、その上、耐久性に優れており、非常に汎用性が高くなることや、コンパクト化設計が可能である為、切替室の内容量を確保することが可能である。
【0010】
さらには、食品の種類によっては切替室で保存中に紫外領域を含む波長の作用によって天日干しにした時のようにビタミンD合成の効果を得ることが可能である。
【発明の効果】
【0011】
本発明の冷蔵庫は、切替室内に設置されたLEDから照射される紫外領域を含む波長の光よって、切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化させることができる。これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となるので、貯蔵室内を清潔に保つことを可能とし保存性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
請求項1に記載の発明は、断熱区画された貯蔵室を有し、前記貯蔵室を予め設定された複数の温度のいずれかに選択された温度に制御する機能を備えた冷蔵庫において、この複数の温度切り替え室内に紫外領域の波長を有するLEDを設けたことで、切替室内の壁面や貯蔵品表面に付着している微生物の増殖機能を不活性化することで、食品の微生物によって生じる変色や腐敗臭、貯蔵品表面のネト発生を遅らせることが可能となり、切替室内部の衛生性が保たれる。さらに、光源として、LEDを設けたことで発熱量が小さく、切替室内の温度上昇を防ぐことができ、食品の保存性を安定させることができる。また、LEDはランニングコストが安く、その上、耐久性に優れており、非常に汎用性が高くなることや、コンパクト化設計が可能である為、切替室の内容量を確保することが可能である。
【0013】
さらに、きのこ類や魚類には、骨や歯の成長に欠かせないビタミンとしてよく知られているビタミンDの前駆物質を多く含むものがあり、それらを保存する場合には紫外線が照射されることで分子が励起され、ビタミンDへと変換される。よって、紫外光を含む光源を貯蔵室内に設けることで、貯蔵室内の特定の食品、例えばしらすぼしは保存前と比較してビタミンD含有量を高めることが可能である。
【0014】
また、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンは、5℃から10℃程度の比較的低温下で290nmから320nmの範囲の波長の光を照射することで生成が促進される。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、保存中に栄養価を高めることが可能となる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、前記LEDから照射される紫外光は、波長が長く比較的安全な紫外A領域である315nmから400nmの範囲の波長を有していることから、長時間照射されるとシミ・シワの原因となり皮膚の老化を促進するが、短時間であれば人体の日焼けに対する影響の度合いは非常に小さい。一方で、紫外線B領域である280nmから320nmで人体の日焼けに対する影響の度合いは長時間皮膚に照射した場合は、赤く腫れるなど皮膚の炎症を引き起こすこともあり危険であるが、ビタミンD合成を促進させるためには皮膚にとっても非常に有用な波長である。また、280nmより低い波長では皮膚の細胞が破壊されて、皮膚ガンになる危険があるとされ、人体に対する危険度が極めて高い。したがって、280nmから400nmの範囲の波長は、比較的人体に安全な波長であることと同時に、地上に降り注ぐ太陽光に多く含まれる波長であることから、きのこ類や魚類のビタミンDの生成を促進するのに必要な波長を含むものである。
【0016】
請求項3に記載の発明は、照射される紫外領域の波長を有するLEDは、チルド温度またはパーシャルフリージング温度設定時のみに動作することで、氷結率が70%以下の微凍結状態である為、氷の結晶がある程度以上に成長しないため細胞破壊がなく品質劣化が発生しにくいパーシャルフリージング温度での保存時に、さらに、紫外線領域の波長を照射することで、細菌による腐敗を抑制することが可能となり、保存性を向上することが可能である。一方で、冷凍設定時には食品を長期間保存することが考えられることから、紫外領域の波長を有するLEDを連続照射することは、特に遮光包装をしていない肉や魚などの脂質酸化を促進する可能性があり、望ましくない。従って、紫外領域の波長を有するLEDを照射することで、保存性能を著しく向上させることが可能なパーシャルフリージング温度設定時にのみ、動作することは電気代や耐久性を考慮しても、さらに効果的である。
【0017】
請求項4に記載の発明は、紫外領域の波長を有するLEDとともに、可視光である400nmから800nmの範囲の波長を有するLEDを照射することで、例えば切替室を野菜の保存に適した温度に設定し、葉緑素を持つ野菜を保存している場合、葉の表面にある色素を用いて光合成を行う際に植物が使う色素の吸収スペクトルを持つ400nmから800nmの範囲の波長を同時に照射することで、太陽光線に類似した光を照射することが可能となり、クロロフィルの増量などの効果が得られる。
【0018】
また、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンは、野菜の保存に適した温度に設定し、紫外領域の波長を有するLEDとともに、可視光として赤色光である650nm付近の波長の光を照射することで最も生成が促進される。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、保存中に栄養価を向上させることが可能である。特に、可視光として青色の波長を有するLEDを照射することで、カビの増殖を抑制することが可能であり、切替室をより清潔に保つことができ、保存性が向上する。
【0019】
また一方で、切替室の光の波長を変えることで光の色を変えることで視覚的に切替室の光の効果を認識することができ、より切替室の使い勝手を向上させる。さらには、視覚的に見えやすい光を照射することで、扉の閉め忘れを防止することが可能であり、庫内の温度上昇を防ぎ、食品を腐敗させてしまうリスクから回避させることが可能である。また、扉の長期開放後の温度復帰にかかる電力消費の増大を未然に防止することが可能となるため、消費エネルギー量の低減効果が得られる。なお、紫外領域を有する波長のLEDは日焼けなど人体に悪影響を与える因子がわずかながらにあるにもかかわらず、人間の目ではほとんど見えないことから、紫外光を無意識に浴びてしまう危険を回避できない為、可視光である400nmから800nmの範囲の波長を有するLEDを同時に照射することで、間接的に紫外領域を有する波長の存在を知らせることが可能であり、より安全を考慮した仕様となる。
【0020】
請求項5に記載の発明は断熱区画された複数の貯蔵室と、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを有し、前記貯蔵室は少なくとも、冷凍室と冷蔵室と温度切替室とを備えたものであって、前記圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えられたものであり、これによって、従来一般的であった冷凍室の背面に圧縮機を有するような従来の冷蔵庫では、冷凍室の庫内容積が小さかった為、収納しきれない食品については、切替室を冷凍設定にして冷凍室として代用する場合が多かった。特に近年は、家庭での冷凍食品の消費量が増加し続けている為に、冷凍室の容量が不十分の傾向が顕著となっており、そのため、最も使いやすい位置にある温度切替室が常に冷凍設定になっている家庭が多かった。
【0021】
本発明では、圧縮機は前記冷凍室の背面以外の場所に備えることで、冷凍室がより大きくなり、最も使い勝手のよい場所に位置する切替室を冷凍室ではなく、保存性を向上させるパーシャル温度やチルド温度といった冷蔵室よりは低温であるが冷凍室よりは温度が高い為、食品が凍りにくく、短期保存には最適である温度帯の貯蔵室として活用することができ、冷蔵庫の使い勝手を大きく向上させることができる。
【0022】
請求項6に記載の発明は、前記光源によって照射される紫外領域の波長を有するLEDは、透光性のカバーを有し、前記カバーの少なくとも一部は、偏光機能を有するものであるものであり、これによって、庫内への光の拡散性を高め、隅々まで光が行きわたることで、紫外光による抗菌効果をより高めることができる。
【0023】
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。
【0024】
(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を示すものである。
【0025】
図1において、本体1はABSなどの樹脂体を真空成型した内箱22とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱23とで構成された空間に発泡断熱体24を注入してなる断熱壁を備えている。発泡断熱体24はたとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。
【0026】
また、発泡前の内箱22と外箱23とで構成される空間には真空断熱材25が外箱側に図示しない接着部材を用いて密着貼付けされている。また、真空断熱材25は本体1の璧厚内に配設するために薄い平面形状のものが必要となる。さらに、ホットメルトなどの接着部材は接着部に空気が混入しないように真空断熱材25貼付け面に全面塗布されている
。真空断熱材25は発泡断熱体24と一体に発泡されて本体1を構成しており、発泡断熱体24と比べて5倍〜20倍の断熱性能を有する真空断熱材25により性能向上させるものである。
【0027】
本体1は複数の断熱区画に区分されており上部を回転扉式、下部を引出し式とする構成をとってある。上から冷蔵室2、並べて設けた引出し式の切り替え室6および製氷室5と、引出し式の野菜室4と引出し式の冷凍室3となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット31を介して設けられている。上から冷蔵室回転扉7、切り替え室引出し扉8、製氷室引出し扉9、野菜室引出し扉10、冷凍室引出し扉11である。
【0028】
冷蔵室回転扉7には扉ポケット34が収納スペースとして設けられており、庫内には複数の収納棚8が設けられてある。また冷蔵室2の最下部には貯蔵ケース35が設けてある。
【0029】
冷蔵室2は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常1〜5℃で設定されているが、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば10℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【0030】
また、貯蔵ケース35は肉魚や肉魚類加工食品、乳製品などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、たとえば−3〜1℃で設定される。野菜室4は冷蔵室2と同等もしくは若干高い温度設定の2℃〜7℃とすることが多い。低温高湿にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。
【0031】
切替室6はユーザーの設定により温度設定を変更可能であり、冷凍室温度帯から微凍結温度帯であるパーシャルフリージング、冷蔵温度帯まで所定の温度設定にすることができ、冷蔵室回転式扉7上のスイッチ14を操作することにより、切り替え室内の温度調節が行われ、切り替え室6内の温度は検知手段17により検知される。さらに、切り替え室6には光源13が設置されている。光源13は280nmから400nmの範囲の紫外領域を含むLEDであり、その光源により、食品や切替室庫内に付着する菌の増殖が抑制され、生鮮食品の保存性能が向上する。また、400nmから800nmの可視光を紫外領域を含む光源と併用させることで、引き出し式扉の開閉時には、光源13から照射される光が漏れるので、冷蔵庫の使用者が光を認識することが可能である。さらに、光源13の個数や強度は特には限定しておらず、必要に応じて最適な色調の光を最適な強度で発するとともに、それら発光源の点灯や消灯の動作は制御基盤37を通じて行われる。
【0032】
また、製氷室5は独立の氷保存室であり、図示しない自動製氷装置を備えて、氷を自動的に作製、貯留するものである。氷を保存するために冷凍温度帯であるが、氷の保存が目的であるために冷凍温度帯よりも比較的高い冷凍温度設定も可能である。
【0033】
冷凍室3は冷凍保存のために通常−22〜−18℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−30や−25℃の低温で設定されることもある。
【0034】
本体1は天面後方部を窪ませた機械室12を設けてある。また機械室12の下方背壁面に第二の機械室36を設けた。
【0035】
冷凍サイクルは機械室12に配設した圧縮機16と図示しない凝縮器と減圧器であるキャピラリと蒸発器20とを順に環状に接続して一連の冷媒流路を構成している。蒸発器20は冷却ファン21で強制対流熱交換させている。図示しない凝縮器はファンを用いて強制空冷してもよいし、外箱23の内側に熱伝達よく貼り付けられた自然空冷タイプであってもよいし、各室断熱扉体間の仕切りに配設して防滴防止を行うための配管を組み合わせてもよい。
【0036】
また電動三方弁などの流路制御手段を用いて、区画構成や温度設定の構成に応じた複数の蒸発器を使い分けたり、複数のキャピラリを切り替えたり、圧縮機16の停止中にガスカットなどしてもよい。
【0037】
冷凍サイクルを動作させる制御基板37は第二の機械室36に取外し可能なカバーで密閉して配置されている。さらに機械室12も背面カバー15で取外し可能に略密閉されている。
【0038】
また、冷凍サイクルの構成機器である蒸発器20は冷却ファン21と共に、中段に位置する野菜室4の背面部に設けられている。これにより最下段の貯蔵室である冷凍室3の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能である。
【0039】
なお、中段の野菜室4と最下段の冷凍室3は逆の構成となれば、野菜室4の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能となる。
【0040】
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。
【0041】
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37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16の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器にて放熱して凝縮液化し、キャピラリで減圧されて低温低圧の液冷媒となり蒸発器20に至る。
【0042】
冷却ファン21の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器20内の冷媒は蒸発気化する。低温の冷気を図示しないダンパなどで分配することで各室の冷却を行う。また複数の蒸発器や減圧器を用いる場合は流路制御手段により必要な蒸発器20へ冷媒が供給される。蒸発器20を出た冷媒は圧縮機16へと吸い込まれる。このようにサイクル運転を繰り返すことで庫内の冷却が行われる。
【0043】
切り替え室6では、使用者の目的や好みに応じて冷凍温度帯から冷蔵温度まで、数段階に切り替えが可能である。本実施の形態では、切り替え室6の温度区分を3℃の冷蔵温度、−18℃の冷凍温度、その中間温度である−3〜−2℃を中心とするパーシャルフリージング温度、−2℃〜0℃を中心とするチルド温度に切り換えることができる。
【0044】
発光源13には波長が長く比較的安全な紫外線AおよびB領域である280nmから400nmの範囲の波長を持つLEDを使用し、これによって、貯蔵室内に浮遊または壁面や食品表面に付着している微生物の遺伝子を変異させ増殖機能を不活性化させることができる。これにより切替室内部の衛生性が保たれるとともに、食品については微生物の増殖によって生じる変色や腐敗臭、食品表面のネト発生を遅らせることが可能となる。このように紫外光を含む光源13を設けることにより、食品の保存性を高めた衛生的な保存が行える。
【0045】
さらに、きのこ類や魚類には、ビタミンDの前駆物質を多く含むものがあり、それらに紫外線が照射されることで分子が励起され、ビタミンDへ変換される。よって、紫外光を含む光源13を切替室内に設けることで、切替室6内の特定の食品のビタミンD含有量を高めながら保存することができる。
【0046】
また、光源13を波長が長く比較的安全な紫外AおよびB領域である280nmから400nmの範囲の波長を持つLEDとともに、赤色光である650nm付近の波長を持つLEDで構成し、りんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンの生成を最も促進させることが可能である。アントシアニンは、野菜や果物の実に多く含まれるため、切替室6の設定温度は野菜の保存に適した温度が適している。なお、アントシアニンはポリフェノールの一種であり、目にいいという効果の他に、抗酸化作用による老化防止、動脈硬化抑制作用などの効果が検証されており、非常に体によいとされている物質であり、アントシアニンを増量しながら保存中することができる。
【0047】
発光源13を波長が長く比較的安全な紫外AおよびB領域である280nmから400
nmの範囲の波長を持つLEDとともに、400nm以上の可視領域の波長を持つLEDで構成し、それらの波長を制御することにより、太陽光に類似した波長を照射することも可能である。また、可視領域の波長のLEDを切替室6の温度と連動して例えば、赤色、緑色、青色など温度帯の持つイメージに適合した色に制御することも可能である。このようにあらかじめ設定した温度設定の変更による光の色調の変化により、切替室内6の温度設定や温度変化を目視により認識することができ、またその色調から使用者は容易に保存対象物を連想することができる。そのため、食品を切替室6へ収納する際、使用者の混乱を防止しながら設定温度に適した食品の収納を促すことができる。
【0048】
また、このような光源13の入力は、検知手段17の反応によりおこなわれる。検知手段17には、温度センサーを用い、一定温度の検知後に入力をおこなうものとしたが、たとえば検知手段17がドアスイッチである場合は、扉開放を検知したのちの一定時間後に入力をおこなうとしてもよく、特に指定するものではない。
【0049】
本実施の形態の冷蔵庫において、切り替え室6は、冷蔵室2の下方に位置するとともに、野菜室4と冷凍室3の上方に位置しているものである。このようなレイアウトにすることにより、平均身長の女性が腰をかがめずに切り替え室6の扉の開閉を行うことができ、また食品の出し入れについても腰をかがめず、楽な姿勢で行うことができるので、使い勝手性がよく、さらに発光源13を設置することにより保存性能がさらに向上する。
【0050】
なお、本実施の形態では各貯蔵室の扉の形態について、使い勝手性を考慮して冷蔵室については回転式、その他については引き出し式としたが、これらは特に限定するものではない。
【0051】
以上より本実施の形態の冷蔵庫の切替室6では、波長が長く比較的安全な紫外AおよびB領域である280nmから400nmの範囲の波長を持つLEDおよび、それとともに、400nm以上の可視領域の波長を持つLEDで構成する光源13から照射される光によって、切替室6内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンD前駆体を含む食品のビタミンDが増大するなど機能性を高め、切替室6の保存性能を高める効果を提供する。
【0052】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫の縦断面図を示すものである。
【0053】
図2において、光源213は切替室206内に設置されており、また圧縮機216や図示しない凝縮器などの冷凍サイクルの主要構成部品を収納する機械室212は、冷凍室203の背面以外の場所である冷蔵室202の最上段の背面に設置されている。
【0054】
従来、機械室212は本体201の最下部である冷凍室203の背面に位置しており、そのため冷凍室203の容積を減少させており、収納しきれない冷凍食品については、切替室を冷凍設定にして冷凍室として代用する場合が多かった。機械室212を従来の冷蔵庫庫内において位置が高く手が届きにくい為、有効に利用されていなかった冷蔵室2の最上部の背面に配置したことにより、従来の機械室212の部分を冷凍スペースとして利用することができる。従って、外形寸法を変化させることなく、冷凍室203の有効庫内容積を拡大できる。
【0055】
また、近年大型スーパーでは冷凍食品の特売を定期的に行うことが増えており、主婦が特売日にのみまとめ買いをする姿が多くみられる。従って、冷凍食品を保存するスペースが足りないという不満が多い。そこで、従来は本体201最下部の冷凍室203の容量不足を補うため、切替室206は冷凍モードとして使用される頻度が高かったが、冷凍室203の容量が大幅に増大したことにより、切替室206を冷凍温度以外で活用することが可能となる。
【0056】
例えば、切替室206をパーシャルフリージングに設定している場合、−3℃付近の微凍結温度帯では生鮮食品が1週間保存可能であり、解凍の手間なく調理することが可能であるだけでなく、冷凍保存に比べて凍結による細胞損傷が少ないためドリップの流出も少なく、おいしさを維持することが可能である。また、波長が長く比較的安全な紫外AおよびB領域である280nmから400nmの範囲の波長を持つLEDおよび、それとともに、400nm以上の可視領域の波長を持つLEDで構成する光源213から照射される光によって、切替室206内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンD前駆体を含む食品のビタミンDが増大するなど機能性を高め、切替室206の保存性能を高める効果が得られる。
【0057】
(実施の形態3)
図3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。
【0058】
図4は、本発明の実施の形態3における切替室に設置された光源の断面図である。
【0059】
図5は、本発明の実施の形態3における生サケ7日間保存時の紫外LED照射量と生菌数の関係を示した図である。
【0060】
本実施例において、圧縮機316や図示しない凝縮器などの冷凍サイクルの主要構成部品を収納する機械室312は、冷凍室303の背面以外の場所である冷蔵室302の最上段の背面に設置されており、従来の機械室312の部分を冷凍スペースとして利用することができ、外形寸法を変化させることなく、冷凍室303の有効庫内容積を拡大できたことから、切替室306は、従来は本体301最下部の冷凍室303の容量不足を補うため、切替室306は冷凍モードとして使用される頻度が高かったが、冷凍室303の容量が大幅に増大したことにより、切替室306を冷凍温度以外で活用することが可能となる。例えば、切替室306をパーシャルフリージングに設定している場合、−3℃付近の微凍結温度帯では生鮮食品が1週間保存可能であり、解凍の手間なく調理することが可能であるだけでなく、冷凍保存に比べて凍結による細胞損傷が少ないためドリップの流出も少なく、おいしさを維持することが可能である。
【0061】
さらに、図3は切替室306内の天面に光源313を備え、冷蔵室302の内壁に操作パネル14を備えている。
【0062】
図4において、光源313は波長ピーク387nmの紫外領域を含む紫外LED326と、波長ピーク468nmの青色LED327とを備えた光源用基盤328から構成され、カバー329によって被覆されている。また、光源313は切替室306の天面における略中央部分に配設されている。
【0063】
この光源用基盤328上に設けられた光源である紫外LED326と青色LED327とは光の照射部分が下方向へ向けて設置されることで、切替室の底面を照射するように配置されている。
【0064】
また、光源用基盤328はカバー329を介して本体301に対してビスにより固定されている。この固定方法は特に指定はしないが、本実施の形態のようにビスで固定する以外でもカバー329と本体301側の嵌め合わせ等によってでも固定は可能である。
【0065】
また、カバー329は切替室の天面306aよりも出っ張っている凸形状を有している。
【0066】
光源用基盤328を覆うカバー329は切替室306天面との間にガスケット330を介して庫内に対して略密閉となるように固定されている。また、カバー329の周囲にツメ331を備えることでさらに密閉性を高めている。本実施の形態では、この密閉性を高めるツメ331として、カバー329の外周に設けられた外周ツメ331aに加えて、カバー329の内周に設けられた内周ツメ331bとを設けることで、ガスケット330を挟んだ両側にツメを備えており、さらに密閉効果を高めたものとしている。
【0067】
また、カバー329に使用する材料は特に指定するものではないが、紫外線等に対する耐久性の高い樹脂素材が好ましい。さらに、部分的に光を偏向させる効果を有する梨地加工等を施されたものであれば、光の拡散性を高めることができる。
【0068】
以上のように構成された冷蔵庫で、以下その動作、作用を説明する。
【0069】
切替室306の温度設定を使用者が操作パネル314で、チルドやパーシャル温度帯に設定された場合のみ、紫外LED326と青色LED327が点灯し、冷凍温度帯が設定された場合には、少なくとも紫外LED326は消灯する。
【0070】
これは、一般に、紫外線の長期間にわたる食品への照射は、食品の脂質酸化を促進し、品質を劣化させることが危惧されるが、短期保存用の温度帯であるチルドやパーシャル温度帯で食品を保存する場合の保存期間は、1週間から2週間程度であり、光照射による品質劣化はみられずに、紫外光による抗菌効果が得られる為である。
【0071】
このような−3℃から0℃の温度帯を主とするチルドやパーシャル温度帯では、保存される食品は凍結していないか、もしくは微凍結の状態であるため、細胞内の酵素タンパク質や遺伝子の働きは低下するのである程は菌や微生物の増殖を抑制することができるものの、完全に停止させることはできない。
【0072】
よって、紫外光と青色光を照射することによって、抗菌性を向上させ食品表面に付着する菌やカビなどの微生物、あるいは、切替室6内に存在する菌やカビなどの微生物に対して、それらの遺伝子を不活性化させ増殖を抑制することが可能となり、保存性が向上する。
【0073】
加えて、チルドやパーシャル温度帯は、主に肉や魚といった菌が増殖しやすい動物性食品を保存する際に主に使用される温度帯であるので、これらの温度帯において抗菌効果を高めることは、冷蔵庫の実使用上においては、有効な適用方法である。
【0074】
また、切替室306が冷凍温度帯に設定された場合には、保存される食品の細胞内の自由水が凍り、細胞内の酵素タンパク質や遺伝子の働きがほとんどなくなることによって、食品の腐敗が抑制され、更に、食品に付着している菌や微生物の増殖を抑制することができることから、光源313が点灯しなくても菌が増殖する懸念がない。よって、冷凍温度帯の設定時には光源313消灯する。
【0075】
また、冷凍温度帯の設定時に光の照射は行わないことで、光照射によるエネルギーロスを防ぐことが可能である。さらに、光照射によるわずかながらの切替室の温度上昇を防ぐことも可能であり、より冷凍温度帯での保存性が向上する。
【0076】
このように短期保存用の温度帯を設定した際にのみ紫外光を照射することで、紫外光による食品の脂質酸化の心配がない上で、抗菌効果を向上させることができる。
【0077】
また、0℃以上の温度帯では、菌の増殖が指数関数的に増加するので、紫外LED326と青色LED327を点灯させると、LEDの自己発熱によって温度が4〜5℃程度上昇する為、この温度上昇に伴う菌の増殖の方が紫外光による抗菌効果よりも多くなる可能性がある為、0℃以上の温度帯には光源313を点灯しないこととした。ただし、温度上昇に伴う菌の増殖以上に抗菌効果が得られるように紫外LED326と青色LED327を点灯させることが可能な場合には、0℃以上の温度帯で光源313を点灯することも可能である。
【0078】
また、菌の増殖が多い0℃以上の温度帯で光源313を用いる場合には、紫外LED326の抗菌効果を高めることと同時に、紫外LED326を照射量を人体への有害性が極めて低く、使用者の安全性上問題ないレベルの中で設定することが重要である。
【0079】
さらに、青色LED327から照射される光はカビの増殖を抑制する効果があり、紫外LED326と同時に照射することにより、さらに衛生効果が高まる。
【0080】
また、本実施の形態では、切替室306の抗菌性を高めるために、光源313は切替室の天面における略中央部分に光の照射部分が下方向へ向けて設置されることで、切替室の底面全体に光が行き届くようになっている。
【0081】
さらに、切替室6の隅々まで光を行き渡らせるために、カバー329の一部分を偏光機能を有する梨地加工等を施すことで、光の拡散性を高めることが可能である。さらにこういった偏光効果を有する加工や、偏光板等を取り付けた上で、カバー329の一部分を透明にし、光が行き届きにくい部分へ光を拡散させることも可能である。
【0082】
また、カバー329は切替室の天面306aよりも出っ張っている凸形状を有しており、凸部は平面部329aと傾斜部329bとを有しているので、ランプの直下に位置する部分に対しては平面部329aから光が照射され、ランプより横方向に対しては傾斜部329bより光が照射されることとなる。
【0083】
よって、ランプの光を横に広がるように照射したい場合には、平面部329aの一部に偏光機能を持たせた上で、傾斜部329bを透光性の高い透明なカバーとすることで光を庫内の横方向へと拡散させる効果を奏することができる。
【0084】
また、このLEDは指向性の広いタイプのものを使用することで、光が真っ直ぐに照射されずに、さらに光を横方向へ拡散させる効果を高めることが可能である。
【0085】
なお、偏光機能を有する構成の中でも、この梨地加工等は透明なカバー329と比較して、カバー内部の部品等が見えにくく、制御基盤やそれに付属する配線等を目隠しする作用もあるので、偏光効果による拡散性を高めるとともに、使用者からの目線が届きやすい場所に梨地加工を施すことでカバー329の内部が見えにくく、光源313の品位を高めることができるという効果も有する。
【0086】
さらに、光源用基盤328を覆うカバー329は切替室306天面との間にガスケット330を介して庫内に対して略密閉となるように設置されているので、制御基盤やLED等の材料から放出する臭気が庫内に漏れるのを防ぐ役割もある。また、カバー329内に備えられる制御基盤やLEDは、それを構成する材料においても一般的に用いられるフェノール等の臭気の強い物質を使用せず、万が一カバー329の密閉状態が低下した場合でも、庫内の食品等への臭い移り等が生じないような物質を用いるのが望ましい。
【0087】
ここで、本実施の形態の切替室を用いて、動物性食品の抗菌効果を確認した実験結果について説明する。
【0088】
図6は、本実施の形態における生サケ7日間保存時の紫外LED照射量と生菌数の関係を示した図であり、切替室306内において、庫内温度−1℃の設定で切替室306に一般的によく保存される食品として選出された生サケをサンプルとして、紫外LED326を照射しながら保存し、紫外LED326の照射量を変えることによって、7日間保存した時の生菌数の変化を示している。横軸に紫外LED326の照射量、縦軸に生サケ1週間保存後の生菌数を示している。その結果、紫外LED326の照射量と抗菌性には有意な相関性を確認でき、紫外LED326の照射量が強いほど、生菌数の増加は抑制されていることが示された。
【0089】
また、家庭用の冷蔵庫においては抗菌性能と共に、紫外LED326の照射量を人体への有害性が極めて低く、使用者の安全性上問題ないレベルに設定することが望ましい。
【0090】
一方で、チルドやパーシャル温度帯では、保存される食品は凍結していないか、もしくは微凍結の状態であるため、細胞内のタンパク質の酵素活性は維持される。例えば、保存食品として肉や魚を用いた場合、それらの細胞内のタンパク質分解に伴う、遊離アミノ酸の生成に寄与するアミノペプチダーゼの活性は十分に高く(図示せず)、このことは保存期間中に旨味成分であるアミノ酸が増加することを意味する。従って、本実施の形態3においては、氷結率が70%以下の微凍結状態である為、氷の結晶がある程度以上に成長しないため細胞破壊がなく品質劣化が発生しにくいパーシャルフリージングやチルド温度での保存時に、さらに、紫外LED26による紫外線領域の波長を照射することで、細菌による腐敗を抑制することが可能となり、保存性を向上することが可能である、またこれらの温度帯の保存は、解凍時にドリップを抑制でいるためさらに美味しさが向上する。また、チルドやパーシャル温度設定時に、肉や魚以外の食品で、例えばりんごや、ブルーベリー、いちご、青しそ、ブロッコリ、なす、紫いもなどに多く含まれる生体内の赤い植物色素であるアントシアニンの生成を最も促進させることが可能であるほか、しらすぼしなどビタミンD前駆体を含む食品のビタミンDが増大するなど機能性を高め、切替室6の保存性能を高める効果も得られる。
【産業上の利用可能性】
【0091】
以上の様に、本発明にかかる冷蔵庫は、波長が長く比較的安全な紫外AおよびB領域である280nmから400nmの範囲の波長を持つLEDおよび、それとともに、400nm以上の可視領域の波長を持つLEDで構成する光源13から照射される光によって、切替室6内の抗菌性を高め、さらには、しらすぼしなどビタミンD前駆体を含む食品のビタミンDが増大するなど機能性を高め、切替室6の保存性能を高める向上させたものである。よって、保存性能を高めることを目的とする、機器においても適用することができ、例えばショーケースやクーラーボックス、業務用冷蔵庫などの保存性の向上に対して利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0092】
【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2における冷蔵庫の縦断面図
【図3】本発明の実施の形態3における冷蔵庫の縦断面図
【図4】本発明の実施の形態3における光源の断面図
【図5】本発明の実施の形態3における生サケ7日間保存時の紫外LED照射量と生菌数の関係を示す図
【図6】従来の冷蔵庫の正面図
【符号の説明】
【0093】
1,201,301 本体
2,202,302 冷蔵室
3,203,303 冷凍室
4 野菜室
6,206,306 切り替え室(貯蔵室)
12,212,312 機械室
13,213,313 光源
16 圧縮機
20 蒸発器




 

 


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