JP6737033B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、冷蔵庫に関するものである。

従来における冷蔵庫においては、冷蔵庫の庫内に配置され主として紫外線を特定収納容器もしくは特定個所に収納される収納物に直接もしくは透光板を介して所定の照射を行う単数または複数の光源と、単数または複数の光源を間隔を置いて点灯消灯する冷蔵庫本体に設けられた制御装置と、を備え、点灯する時間より消灯する時間を長くしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、冷蔵庫本体を複数の区画に仕切られた１つの区画からなる野菜室と、野菜室に設けられる光透過性のない材料からなる野菜室ケースと、野菜室ケースの底面の一部に設けられた開口部と、開口部を塞ぐように設置された光透過性のある材料からなる蓋部と、野菜室の床面に設けられ、光を照射する光源を有した光照射装置と、を備え、野菜室ケースが野菜室に収納された状態で、野菜室ケースの下方から蓋部を透過して野菜室ケース内に光を照射するものであって、光源として半導体発光素子を複数個備え、半導体発光素子は予め設定された時間ごとに点灯又は消灯する冷蔵庫も、従来において知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３２９６１４号公報 特開２００７−０４６８４０号公報

しかしながら、これらの特許文献１、２に示されるような従来の冷蔵庫においては、野菜室内に光を照射する光源を点灯している時と消灯している時のそれぞれにおける野菜室内の温度については全く考慮されていない。このため、光源を点灯して野菜室内の野菜の光合成を促進している際における野菜室内の温度が光合成に必ずしも適切でなく、光合成を促進する効果が薄れてしまう可能性がある。また、同様に、光源を消灯している際における野菜室内の温度環境についても、野菜からの水分蒸散を抑えるのに適切でない場合がある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、保存中の野菜類等（青果物）の光合成による栄養素の生成を促進することができるとともに、光合成で得た糖の無駄な消費及び余分な蒸散を抑制することができ、貯蔵室内の青果物を鮮度よく高品質に保存することが可能である冷蔵庫を得るものである。

この発明に係る冷蔵庫においては、食品を保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の内部を冷却する冷却手段と、前記貯蔵室の内部に可視光を照射可能な発光部と、を備え、前記発光部は、第１の放射強度で光を照射する第１の工程を第１の継続時間実施するとともに、前記第１の放射強度より低い第２の放射強度で光を照射する第２の工程を第２の継続時間実施し、前記冷却手段は、前記発光部が前記第１の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を第１の温度にし、前記発光部が前記第２の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を前記第１の温度より低い第２の温度にする構成とするとともに、前記発光部が前記第１の工程を実施中における前記第１の温度、及び、前記発光部が前記第２の工程を実施中における前記第２の温度の一方又は両方を徐々に又は段階的に変更する。
または、この発明に係る冷蔵庫においては、食品を保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の内部を冷却する冷却手段と、前記貯蔵室の内部に可視光を照射可能な発光部と、を備え、前記発光部は、第１の放射強度で光を照射する第１の工程を第１の継続時間実施するとともに、前記第１の放射強度より低い第２の放射強度で光を照射する第２の工程を第２の継続時間実施し、前記冷却手段は、前記発光部が前記第１の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を第１の温度にし、前記発光部が前記第２の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を前記第１の温度より低い第２の温度にし、前記第１の温度及び前記第２の温度は、季節に応じて設定される。

この発明に係る冷蔵庫においては、保存中の野菜類等（青果物）の光合成による栄養素の生成を促進することができるとともに、光合成で得た糖の無駄な消費及び余分な蒸散を抑制することができ、貯蔵室内の青果物を鮮度よく高品質に保存することが可能であるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図である。 この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の縦断面図である。 図２の野菜室部分を拡大して示した図である。 この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。 図４の制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の光照射制御及び温度制御のタイムチャートである。 この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の光照射制御及び温度制御の流れを示すフロー図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図６は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は冷蔵庫の正面図、図２は冷蔵庫の縦断面図、図３は図２の野菜室部分を拡大して示した図、図４は冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図、図５は図４の制御装置の構成を示すブロック図、図６は冷蔵庫の光照射制御及び温度制御のタイムチャート、図７は冷蔵庫の光照射制御及び温度制御の流れを示すフロー図である。

なお、各図においては、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、各構成部材同士の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、冷蔵庫を使用可能な状態に設置したときのものである。

（冷蔵庫の構成）
この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１は、図２に示すように断熱箱体９０を有している。断熱箱体９０は、前面（正面）が開口されて内部に貯蔵空間が形成されている。断熱箱体９０は、外箱、内箱及び断熱材を有している。外箱は鋼鉄製である。内箱は樹脂製である。内箱は外箱の内側に配置される。断熱材は、例えば発泡ウレタン等であり、外箱と内箱との間の空間に充填されている。断熱箱体９０の内部に形成された貯蔵空間は、１つ又は複数の仕切り部材により、食品を収納保存する複数の貯蔵室に区画されている。

図１及び図２に示すように、ここでは、冷蔵庫１は、複数の貯蔵室として、例えば、冷蔵室１００、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００を備えている。これらの貯蔵室は、断熱箱体９０において上下方向に４段構成となって配置されている。

冷蔵室１００は、断熱箱体９０の最上段に配置されている。切替室２００は冷蔵室１００の下方における左右の一側に配置されている。切替室２００の保冷温度帯は、複数の温度帯のうちのいずれかを選択して切り替えることができる。切替室２００の保冷温度帯として選択可能な複数の温度帯は、例えば、冷凍温度帯（例えば−１８℃程度）、冷蔵温度帯（例えば３℃程度）、チルド温度帯（例えば０℃程度）及びソフト冷凍温度帯（例えば−７℃程度）等である。製氷室３００は、切替室２００の側方に隣接して切替室２００と並列に、すなわち、冷蔵室１００の下方における左右の他側に配置されている。

冷凍室４００は、切替室２００及び製氷室３００の下方に配置されている。冷凍室４００は、主に貯蔵対象を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いるためのものである。野菜室５００は、冷凍室４００の下方の最下段に配置されている。野菜室５００は、主に野菜や容量の大きな（例えば２Ｌ等）の大型ペットボトル等を収納するためのものである。

冷蔵室１００の前面に形成された開口部には、当該開口部を開閉する回転式の冷蔵室扉７が設けられている。ここでは、冷蔵室扉７は両開き式（観音開き式）であり、右扉７ａ及び左扉７ｂにより構成されている。冷蔵庫１の前面の冷蔵室扉７（例えば、左扉７ｂ）の外側表面には、操作パネル６が設けられている。操作パネル６は、操作部６ａ及び表示部６ｂを備えている。操作部６ａは、各貯蔵室の保冷温度及び冷蔵庫１の動作モード（解凍モード等）を設定するための操作スイッチである。表示部６ｂは、各貯蔵室の温度等の各種情報を表示する液晶ディスプレイである。また、操作パネル６は、操作部６ａと表示部６ｂを兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。

冷蔵室１００以外の各貯蔵室（切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００及び野菜室５００）は、それぞれ引き出し式の扉によって開閉される。これらの引き出し式の扉は、扉に固定して設けられたフレームを各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷蔵庫１の奥行方向（前後方向）に開閉できるようになっている。

また、切替室２００の内部及び冷凍室４００の内部には、食品等を内部に収納できる切替室収納ケース２０１及び冷凍室収納ケース４０１がそれぞれ引き出し自在に格納されている。同様に、野菜室５００内には、食品等を内部に収納できる上段収納ケース１１及び下段収納ケース１０が引き出し自在に格納されている。

（冷却機構）
冷蔵庫１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷凍サイクル回路を備えている。冷凍サイクル回路は、圧縮機２、凝縮器（図示せず）、絞り装置（図示せず）及び冷却器３等によって構成されている。圧縮機２は、冷凍サイクル回路内の冷媒を圧縮し吐出する。凝縮器は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器３は、絞り装置で膨張した冷媒によって各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機２は、例えば、冷蔵庫１の背面側の下部に配置される。

冷蔵庫１には、冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路５が形成されている。この風路５は、主に冷蔵庫１内の背面側に配置されている。冷凍サイクル回路の冷却器３は、この風路５内に設置される。また、風路５内には、冷却器３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風ファン４も設置されている。

送風ファン４が動作すると、冷却器３で冷却された空気（冷気）が風路５を通って冷凍室４００、切替室２００、製氷室３００及び冷蔵室１００へと送られ、これらの貯蔵室内を冷却する。野菜室５００は、冷蔵室１００からの戻り冷気を冷蔵室用帰還風路を介して野菜室５００内に導入することで冷却される。野菜室５００を冷却した冷気は、野菜室用帰還風路を通って冷却器３のある風路５内へと戻される（これらの帰還風路は図示せず）。そして、冷却器３によって再度冷却されて、冷蔵庫１内を冷気が循環される。

風路５からそれぞれの貯蔵室へと通じる中途の箇所には、図示しないダンパが設けられている。各ダンパは、風路５の各貯蔵室へと通じる箇所を開閉する。ダンパの開閉状態を変化させることで、各貯蔵室へと供給する冷気の送風量を調節することができる。また、冷気の温度は圧縮機２の運転を制御することに調節することができる。

以上のようにして設けられた圧縮機２及び冷却器３からなる冷凍サイクル回路、送風ファン４、風路５及びダンパは、貯蔵室の内部を冷却する冷却手段を構成している。

冷蔵庫１の例えば背面側の上部には、制御装置８が収容されている。制御装置８には、冷蔵庫１の動作に必要な各種の制御を実施するための制御回路等が備えられている。制御装置８が備える制御回路として、例えば、各貯蔵室内の温度及び操作パネル６に入力された情報等に基づいて圧縮機２及び送風ファン４の動作並びにダンパの開度を制御するための回路が挙げられる。すなわち、制御装置８は前述した冷却手段等を制御して、冷蔵庫１の動作を制御する。なお、各貯蔵室内の温度は、それぞれの貯蔵室に設置されたサーミスタ等により検知することができる。

（野菜室の構成）
図３は、冷蔵庫１が備える野菜室５００部分の断面図である。野菜室５００は、食品、特に野菜を保存する貯蔵室である。下段収納ケース１０は、野菜室扉９のフレーム（図示せず）によって支持されている。下段収納ケース１０の上側には、上段収納ケース１１が載置されている。野菜室扉９を前方へと引き出すと、下段収納ケース１０及び上段収納ケース１１が野菜室扉９と一体となって前方へと引き出される。野菜室扉９を引き出した状態で、上段収納ケース１１だけを後方へスライドすると、下段収納ケース１０だけが引き出された状態となる。下段収納ケース１０だけが引き出された状態では、下段収納ケース１０に食品を出し入れすることができる。

野菜室５００の内部には、扉開閉検知スイッチ１２、サーミスタ１３及び発光部１４が設けられている。扉開閉検知スイッチ１２は、野菜室扉９の開閉状態を検知するためのものである。扉開閉検知スイッチ１２は、野菜室５００の前面開口の縁部における野菜室扉９と対向する位置に設けられている。

野菜室５００内の背面部には、サーミスタ１３及び発光部１４が取り付けられている。サーミスタ１３は、野菜室５００内の温度を検知する。発光部１４は、貯蔵室である野菜室５００の内部に可視光を照射可能である。ここでは、下段収納ケース１０の背面における発光部１４に対向する部分に開口部１５が形成されている。そして、発光部１４は、この開口部１５を通して下段収納ケース１０の内部に可視光を照射できるようになっている。なお、下段収納ケース１０の少なくとも開口部１５に相当する部分に発光部１４から照射される可視光を透過させる性質の材料を用いるようにしてもよい。

（発光部の構成）
発光部１４は、前述したように可視光を照射可能であり、ここでは、例えば、３種類の発光素子を備えた白色ＬＥＤであるとする。発光部１４が備える３種類の発光素子は、例えば、光の三原色、すなわち、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ発する。赤色の光を発する発光素子は、具体的に例えば、中心波長が６００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である光を発する。緑色の光を発する発光素子は、具体的に例えば、中心波長が５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である光を発する。青色の光を発する発光素子は、具体的に例えば、中心波長が４３０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である光を発する。そして、これら三原色の発光素子の全てが定格出力で同時点灯した際に、発光部１４が白色の光を発するように構成されているなお、ここでは、発光部１４が備えるこれら三原色の発光素子は、それぞれが独立して、点灯及び消灯することができるように構成されている。

（冷蔵庫の制御系統）
図４は、冷蔵庫１の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。この図４には、特に野菜室５００の制御に関係する部分が示されている。制御装置８は、例えばマイクロコンピュータを備えており、ＣＰＵ８ａ及びメモリ８ｂを備えている。制御装置８は、メモリ８ｂに記憶されたプログラムをＣＰＵ８ａが実行することにより、予め設定された処理を実行し、冷蔵庫１を制御する。

制御装置８には、サーミスタ１３から野菜室５００の内部の温度の検知信号が入力される。また、制御装置８には、操作パネル６の操作部６ａからの操作信号も入力される。さらに、制御装置８には、扉開閉検知スイッチ１２からの検知信号も入力される。

制御装置８は、入力された信号に基づいて、野菜室５００の内部が設定された温度に維持されるように、圧縮機２及び送風ファン４等の動作を制御する処理を実行する。また、制御装置８は、発光部１４へと制御信号を出力して発光部１４の発光動作についても制御する。さらに、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂに表示信号を出力して、表示部６ｂの表示動作も制御する。

（制御装置の構成）
次に、図５を参照しながら、制御装置８の構成について説明する。この図５に示すように、制御装置８は、発光制御部２１、温度制御部２２、記憶部２３、計時部２４及び季節特定部２５を備えている。発光制御部２１は、前述した制御装置８による各種制御のうち、特に発光部１４の発光動作制御を担う。前述したように、発光部１４は、三原色の発光素子を備えている。そして、発光制御部２１は、発光部１４が備える三原色の発光素子の点灯及び消灯を、それぞれの素子について個別に制御することが可能である。

温度制御部２２は、前述した制御装置８による各種制御のうち、特に、圧縮機２及び送風ファン４等の冷却手段の制御を担う。温度制御部２２は、貯蔵室である野菜室５００の内部の温度が設定された温度となるように、冷却手段を制御する。

記憶部２３には、発光制御部２１及び温度制御部２２による制御に必要なパラメータ等の各種の情報が予め記憶されている。計時部２４は、発光制御部２１及び温度制御部２２による制御の際に、特定時点からの経過時間の計測等を行う。計時部２４は、現在の時刻を計時する時計機能及び現在の月日を特定するカレンダー機能を備えていてもよい。

季節特定部２５は、現在の季節を特定する。季節特定部２５は、例えば、計時部２４により特定された現在の月日に基づいて、現在の季節を特定する。他に例えば、冷蔵庫１の外部の温度を検出する図示しない庫外温度センサの検出結果に基づいて、現在の季節を特定してもよい。又は、季節特定部２５は、使用者が操作パネル６の操作部６ａを操作して、現在の季節を入力することができるようにしてもよい。また、この際、季節特定部２５は、冷蔵庫１が設置された国の情報、設置場所の緯度及び経度の情報等も利用して、使用する場所に適合した季節を特定するようにしてもよい。国、緯度及び経度等の情報は、例えば、使用者が操作パネル６から入力できるようにすることが考えられる。

（光照射及び温度制御）
次に、図６を参照しながら、制御装置８による発光部１４の発光動作制御及び野菜室５００内の温度制御（冷却手段の動作制御）について説明する。発光制御部２１は、発光部１４から第１の放射強度で光を照射される第１の工程を実施させる。すなわち、発光制御部２１の制御により、発光部１４は、第１の放射強度で光を照射する第１の工程を実施する。また、発光制御部２１は、発光部１４から第２の放射強度で光を照射される第２の工程を実施させる。すなわち、発光制御部２１の制御により、発光部１４は、第２の放射強度で光を照射する第２の工程を実施する。

第２の工程における第２の放射強度は、第１の工程における第１の放射強度より低い。ここでは、例えば、第１の放射強度は、発光部１４が定格で点灯した状態の放射強度とし、第２の放射強度は、発光部１４から光を照射しない状態での放射強度すなわち「０」とする。

また、第１の工程は、第１の継続時間だけ実施される。そして、第２の工程は、第２の継続時間だけ実施される。第１の継続時間及び第２の継続時間の具体的な値は、記憶部２３に予め記憶されている。例えば、第１の継続時間及び第２の継続時間のそれぞれが５時間以上、望ましくは５時間以上１５時間以下程度にするとよい。

また、発光制御部２１は、発光部１４が第１の工程と第２の工程とを交互に繰り返して実施するように制御する。すなわち、発光制御部２１の制御により、発光部１４は、第１の工程と第２の工程とを交互に実施する。この際、第１の継続時間と第２の継続時間との合計が２４時間以下となるようにすることが望ましい。

発光制御部２１が発光部１４に第１の工程を実施させるように制御している時には、温度制御部２２は、野菜室５００の内部が第１の温度になるように冷却手段を制御する。すなわち、温度制御部２２の制御により、冷却手段は、発光部１４が第１の工程を実施中に野菜室５００の内部を第１の温度にする。また、発光制御部２１が発光部１４に第２の工程を実施させるように制御している時には、温度制御部２２は、野菜室５００の内部が第２の温度になるように冷却手段を制御する。すなわち、温度制御部２２の制御により、冷却手段は、発光部１４が第２の工程を実施中に野菜室５００の内部を第２の温度にする。

第２の温度は、第１の温度より低い温度である。第１の温度及び第２の温度の具体的な値は、記憶部２３に予め記憶されている。第１の温度及び第２の温度は、野菜の凍結点から冷暗所レベルの温度、具体的に例えば−１℃以上１５℃以下の範囲とする。そして、例えば、第１の温度は５℃以上１５℃以下の範囲で、第２の温度は−１℃以上１０℃以下の範囲で、かつ、第１の温度より第２の温度が低くなるように設定される。図６では、第１の温度を６℃にし、第２の温度を０℃にした場合を示している。

以上のように、第１の工程においては、発光部１４は比較的に高い第１の放射強度で光を照射し、冷却手段により野菜室５００の内部の温度が比較的に高い第１の温度にされる。そして、第２の工程においては、発光部１４は比較的に低い第２の放射強度で光を照射し、冷却手段により野菜室５００の内部の温度が比較的に低い第２の温度にされる。この第１の工程は、自然環境における昼の状態を模擬したものであり、以降において「昼モード」と呼ぶ。一方、第２の工程は、自然環境における夜の状態を模擬したものであり、以降において「夜モード」と呼ぶ。

ここで、第１の工程の第１の継続時間及び第２の工程の第２の継続時間を、季節に応じて設定するようにしてもよい。すなわち、この場合には、記憶部２３には、季節毎の第１の継続時間及び第２の継続時間の値が予め記憶されている。そして、発光制御部２１は、季節特定部２５により特定された現在の季節に対応する第１の継続時間及び第２の継続時間の値を記憶部２３から取得し、この取得した第１の継続時間及び第２の継続時間の値に従って、発光部１４に第１の工程及び第２の工程を実施させる。この際、冷蔵庫１が設置された国又は緯度の情報が利用できる場合には、さらに、緯度の高さに応じた昼及び夜の時間に合わせて、第１の継続時間及び第２の継続時間の値を設定してもよい。

また、第１の工程中の第１の温度及び第２の工程中の第２の温度も、季節に応じて設定するようにしてもよい。すなわち、この場合には、記憶部２３には、季節毎の第１の温度及び第２の温度の値が予め記憶されている。そして、温度制御部２２は、季節特定部２５により特定された現在の季節に対応する第１の温度及び第２の温度の値を記憶部２３から取得し、この取得した第１の温度及び第２の温度の値を第１の工程中及び第２の工程中の野菜室５００の内部温度の目標値として、冷却手段を制御する。この際、冷蔵庫１が設置された国又は緯度及び経度の情報が利用できる場合には、さらに、国又は緯度及び経度に応じた気候に合わせて、第１の温度及び第２の温度の値を設定してもよい。

以上のように構成された冷蔵庫１が備える発光部１４及び野菜室５００の内部温度の制御に係る一連の流れについて、図７のフロー図を参照しながら説明する。まず、ステップＳ１で冷蔵庫１の電源が投入されると、ステップＳ２において、制御装置８は、計時部２４により計時されている現在時刻が、昼モード時間帯に属しているか否かを判定する。

この際、例えば、６〜１８時を昼モード時間帯とし、それ以外（１８〜６時）を夜モード時間帯とすると予め設定しておく。なお、昼モード時間帯及び夜モード時間帯を、季節特定部２５により季節に応じて変更するようにしてもよい。すなわち、夏至の頃に昼モード時間帯が最も長く、冬至の頃に昼モード時間帯が最も短くなるように設定してもよい。

ステップＳ２において、現在時刻が、昼モード時間帯に属している場合には、ステップＳ３へと進む。ステップＳ３においては、発光制御部２１は、発光部１４を点灯させる。すなわち、発光部１４は、第１の放射強度で光を照射する。続くステップＳ４において、温度制御部２２は、野菜室５００の設定温度を第１の温度とし、野菜室５００の内部温度が第１の温度となるように冷却手段を制御する。

ステップＳ４の次はステップＳ５へと進む。ステップＳ５においては、計時部２４は、経過時間を計測するタイマーの値を０にリセットし、タイマーによる経過時間の計測を開始する。そして、続くステップＳ６において、制御装置８は、計時部２４のタイマーの経過時間が第１の継続時間になったか否かを確認する。タイマーの経過時間が第１の継続時間になっていなければ、ステップＳ３へと戻る。

一方、ステップＳ６でタイマーの経過時間が第１の継続時間になった場合にはステップＳ７へと進む。また、ステップＳ２において、現在時刻が、昼モード時間帯に属していない場合には、ステップＳ３からＳ６を経由せずにステップＳ２から直接にステップＳ７へと進む。以上のステップＳ３からＳ６までが第１の工程すなわち昼モードである。

ステップＳ７においては、発光制御部２１は、発光部１４を消灯させる。すなわち、発光部１４は、第２の放射強度で光を照射する。続くステップＳ８において、温度制御部２２は、野菜室５００の設定温度を第２の温度とし、野菜室５００の内部温度が第２の温度となるように冷却手段を制御する。

ステップＳ８の次はステップＳ９へと進む。ステップＳ９においては、計時部２４は、経過時間を計測するタイマーの値を０にリセットし、タイマーによる経過時間の計測を開始する。そして、続くステップＳ１０において、制御装置８は、計時部２４のタイマーの経過時間が第２の継続時間になったか否かを確認する。タイマーの経過時間が第２の継続時間になっていなければ、ステップＳ７へと戻る。

一方、ステップＳ１０でタイマーの経過時間が第１の継続時間になった場合にはステップＳ３へと戻り、以上のステップを繰り返し実行する。以上のステップＳ７からＳ１０までが第２の工程すなわち夜モードである。

（光照射及び温度制御による作用）
次に、以上のような発光部１４の光照射及び野菜室５００の温度制御により期待される作用について説明する。まず、植物の光合成反応について説明する。光合成反応は次の（１）式で表すことができる。

６ＣＯ_２＋１２Ｈ_２Ｏ＋６８８ｋｃａｌ→Ｃ_６Ｈ_１２Ｏ_６＋６Ｈ_２Ｏ＋６Ｏ_２ ・・・ （１）

この（１）式において、ＣＯ_２：二酸化炭素、Ｈ_２Ｏ：水、６８８ｋｃａｌ：光エネルギー、Ｃ_６Ｈ_１２Ｏ_６：ブドウ糖である。

この（１）式の光合成反応により、植物は、光エネルギーを利用して大気中の二酸化炭素と植物のもつ水とから酸素と糖を生成する。この反応は二段階に分かれている。一段階目は葉などに含まれるクロロフィル等の色素により吸収された光エネルギーを使って水を水素と酸素に分解し、酵素タンパク質の働きで化学エネルギーを蓄える。二段階目は、電子、水素イオン及び大気中の二酸化炭素を使ってブドウ糖を合成する。ブドウ糖が増加した野菜はその貯蔵性が良くなったり、ブドウ糖からビタミンＣを生成したりする。

ここで、植物の概日リズムは、光の明暗周期等の時間情報が与えられない条件下においても、自律的に約２４時間周期を継続する。しかし、光を照射しない暗環境下で野菜類（特に青果物）を保存した場合には、光合成を行わないので貯蔵性向上又は栄養素増量等の効果を得ることはできない。一方、連続的に同一の放射強度の光を照射した明環境下で青果物を保存した場合には、光合成は行うが、栄養素の生成が十分にできなかったり、光合成速度や光合成能力が低下したりする等の障害を誘発することがある。

そこで、この発明に係る冷蔵庫１においては、前述したように、野菜室５００の発光部１４は、野菜室５００の下段収納ケース１０内に対して可視光を含む光を、比較的高い第１の放射強度で照射する第１の工程と、比較的低い第２の放射強度で照射する第２の工程とを交互に繰り返して実施する。

このため、下段収納ケース１０内は、比較的に高い強度で可視光が照射されて明環境となる明期と、比較的に低い強度で可視光が照射されず暗環境となる暗期とに時間経過とともに変わる。すなわち、下段収納ケース１０内では、朝に日が昇り夜に日が沈むことによる自然界での光量変化を模擬した環境が実現される。したがって、下段収納ケース１０に投入された青果物等の植物に対して、概日リズムに従った光合成等の活動を促すことができる。

ここで、光合成は光を必要とする反応であり、温度が高い方が効率がよい。一方、光合成で生成した糖を無駄に消費しないためには、温度は低い方がよい。この発明に係る冷蔵庫１では、前述したように、比較的高い第１の放射強度で光を照射する第１の工程中では、野菜室５００の内部温度を比較的高い第１の温度にし、比較的低い第２の放射強度で光を照射する第２の工程中では、野菜室５００の内部温度を比較的低い第２の温度にする。

したがって、光の放射強度が高く、野菜室５００の下段収納ケース１０に投入された青果物等の植物の光合成を促している第１の工程中に、野菜室５００内の温度を高くして、光合成の効率を向上し、さらに光合成を促進することができる。また、光の放射強度が低く、上段収納ケース１１の青果物等の光合成を抑制して糖を保存されやすくする第２の工程中に、野菜室５００内の温度を低くして、さらに糖の保存性を向上することができる。

このように、青果物の概日リズムに応じて光の照射と貯蔵室内の温度とを連動させて制御することで、光合成及び栄養素の生成と生成した栄養素の保存とを両立して効率よく行わせることができ、保存中の野菜の貯蔵性向上及び栄養素増量の効果を得ることが可能である。すなわち、この発明に係る冷蔵庫１によれば、自然界の光の動きを模擬した光の照射を行うことで、青果物の概日リズムを利用し、青果物の光合成等の活動をコントロールすることができ、光合成による栄養素の生成を促進し、かつ、光合成で得た糖の無駄な消費及び余分な蒸散を抑制することができ、野菜を高品質に保存することが可能である。

なお、野菜は凍結点に近い温度になると、高分子で貯蔵していた分子を低分子化し、自身の体液の凍結点を下げて自身が凍らないようにする。そこで、第２の工程中における第２の温度を凍結点に近い−１以上０℃以下程度にしておけば、畑等で栽培されていた時にでんぷんなどの高分子の形で貯蔵された多糖類が単糖類、すなわち光合成で生成されるブドウ糖に分解されるため、野菜室５００に収納されてから生成したブドウ糖と合わせてビタミンＣ等の合成に利用することができ、保存中の野菜の栄養素増量をさらに図ることができる。

また、前述したように、第１の継続時間及び第２の継続時間を季節に応じて設定し、具体的に例えば、夏至の頃に第１の継続時間が最も長くかつ第２の継続時間が最も短く、冬至の頃に第１の継続時間が最も短くかつ第２の継続時間が最も長くなるように設定してもよい。このようにすることで、明暗の周期がより自然に近くなり、保存中の野菜の栄養成分増量を促進することができる。

さらに、前述したように、第１の温度及び第２の温度を季節に応じて設定してもよい。具体的に例えば、夏場は比較的高い温度帯、第１の温度を１０℃以上１５℃以下、第２の温度を５℃以上１０℃以下の範囲で設定するとよい。このようにすることで、夏場に多いナス、キュウリ等の低温障害が起きやすい野菜に低温障害が起きることを抑制することができる。また、具体的に例えば、冬場は比較的低い温度帯、第１の温度を５℃以上１０℃以下、第２の温度を−１℃以上５℃以下の範囲で設定するとよい。このようにすることで、冬場に多いホウレンソウ、小松菜等の高温ではしおれやすい葉物野菜の蒸散を抑制し、葉物野菜がしおれてしまうことを抑制することができる。

ここで、植物の概日リズムは、環境光の影響を受けてそのリズムの位相が変化するという特徴がある。例えば、暗環境において光を照射して明環境とすると、リズム位相は朝側にずれる。このような特徴を利用し、第２の工程の時間を第１の工程よりも短くし、すなわち暗期を明期よりも短縮して光照射の周期を２４時間以下とすることで、下段収納ケース１０内の青果物が保存中に光合成を行う時間の割合を大きくすることができる。そして、保存中に光合成を行う時間の割合を大きくすることで、青果物の糖及びビタミンＣ等の栄養素の生成効率を向上させることができる。

また、ここで、青色光には、植物の気孔を開く作用がある。そこで、図６に示すように、第１の工程の初期段階において青色を含む光を照射することで、青果物の気孔を開くことができる。そして、青果物の気孔を開いてから明期を継続することで、青果物は空気中の二酸化炭素を十分に取り込むことができ、効率的に光合成を行うことができる。一方で、青色光には、発芽及び開花を促進させてしまう作用もある。このため、青果物の長期保存を目的とする場合には青色光を照射する時間はなるべく短くした方がよい。

そこで、光合成を促進する第１の工程において、まず、例えば１０分以上青色を含む光を照射した後、青色の発光素子を消灯して青色を含まない光を照射するようにすることで、下段収納ケース１０内の青果物の気孔を開口した後に光合成を行わせることができ、下段収納ケース１０内の青果物の光合成をより促進することが可能である。

なお、赤色光及び緑色光は、野菜のクロロフィル活性化、生合成機能によるブドウ糖の生成とそれを用いるビタミンＣ等の合成を促すことができる。このため、青色光の放射強度は、赤色光及び緑色光の放射強度よりも低い方が効率的である。具体的に例えば、青色光の放射強度は、赤色光及び緑色光の放射強度の１／４以下、望ましくは１／１０以上１／５以下程度とするのがよい。

（夜モード時間帯特定の別例）
なお、昼モード（第１の工程）及び夜モード（第２の工程）を実施する時間帯については、前述したように季節に応じて予め設定するようにしてもよいが、次のようにして、野菜室５００の開閉状況に応じて決定するようにしてもよい。

前述したように野菜室扉９は、貯蔵室である野菜室５００を開閉可能な扉である。また、扉開閉検知スイッチ１２は、この野菜室扉９の開閉を検知する検知手段である。制御装置８は、一定時間当たりの、すなわち、予め設定された基準時間当たりの、扉開閉検知スイッチ１２により検知された野菜室扉９の開閉回数を計数している。この際の基準時間は、例えば第２の工程（夜モード）の継続時間である第２の継続時間とする。

そして、発光制御部２１は、一定時間当たり野菜室扉９が開閉された回数が予め設定された回数以下である時間帯に、第２の工程（夜モード）を実施するように発光部１４を制御する。また、温度制御部２２は第２の工程中、すなわち、一定時間当たり野菜室扉９が開閉された回数が予め設定された回数以下である時間帯に野菜室５００の内部温度を第２の温度とするよう冷却手段を制御する。

冷蔵庫１の扉は、食事の準備又は買い物前後等開閉が多くなり、使用者が寝ている間又は外出中等には開閉されない。そのため、日常生活において扉開閉回数の変化は１日の中でパターン化され、予測することができる。そこで、制御装置８は、野菜室扉９の開閉回数を計数し、一定時間当たりの扉開閉回数の少ない時間帯を、例えば記憶部２３等に記憶する。そして、次の日以降における記憶した時間帯、あるいは、時間帯を記憶した２４時間後に第２の工程を開始することで、開閉回数の少ない時間帯に第２の工程を実施することができる。

第２の工程の途中で野菜室扉９が開閉されると、冷蔵庫１の外の光の影響により保存している青果物の概日リズムの位相が変化してしまう可能性がある。そこで、野菜室扉９の開閉回数が少ない時間帯に第２の工程を実施することで、下段収納ケース１０内の青果物に光が照射されない暗期を確保することができ、概日リズムにあった光照射制御を効率的に行うことができる。また、第２の工程中に野菜室扉９が開閉されて外気が野菜室５００内に侵入することを抑制し、低温を保つことができる。

なお、冷蔵室扉７に設置された操作パネル６の操作部６ａを操作することによって、使用者が、発光部１４からの光照射制御の実施と停止（発光部１４を常に消灯する）とを切り替えることができるようにしてもよい。操作パネル６により使用者が発光部１４を点灯させる制御を実施するか否かを選択できるようにすることで、青果物をあまり保存しないとき又は長期間使用しないとき等に、停止を選択し発光部１４を常に消灯させ、エネルギー消費量の低減を図るとともに通常の冷蔵庫１と同様の使い勝手を提供することができる。温度制御部２２による冷却手段の制御についても同様である。

また、光照射制御の実施中には、操作パネル６の表示部６ｂに「光照射中」等の表示を行うようにしてもよい。さらに、表示部６ｂに、第１の工程中（明期）に「点灯中」、第２の工程中（暗期）に「消灯中」等の表示を表示部６ｂにしてもよい。さらに、庫内（野菜室５００内）の光の状態を自然界の光の１日に置き換えた表示を表示部６ｂにしてもよい。具体的に例えば、光照射制御で実施中の工程に合わせて、第１の工程中に「昼」、第２の工程中に「夜」等の表示を表示部６ｂにしてもよい。このようにすることで、使用者に庫内の光の状態を報知することができ、利便性、満足感を向上させることができる。加えて、第２の工程実施中に不要な扉の開閉をしない等の注意を使用者に促すこともできる。

なお、操作パネル６は、冷蔵庫１の外側に設置するのに限らず、庫内（貯蔵室内）に設置されていてもよい。また、冷蔵庫１に通信手段を設け、電気通信回線等を介して、携帯情報端末（スマートフォンを含む携帯電話、タブレット端末等）により、冷蔵庫１の制御装置８に指令を伝えたり、冷蔵庫１の情報を受信して表示したりしてもよい。すなわち、携帯情報端末に操作パネル６の操作部６ａ及び表示部６ｂの機能の一方又は両方を備えるようにしてもよい。

なお、以上においては発光部１４をＲＧＢ型白色ＬＥＤとした場合について説明したが、単色光のＬＥＤを組み合わせたものとしてもよい。例えばクロロフィル活性化、糖及びビタミンＣ増量に効果のある赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤ、ポリフェノール増量のために紫外線照射タイプのＬＥＤ、アントシアニン系の栄養素増量のために青色光のＬＥＤ等、目的に使用するＬＥＤを選択してもよい。

また、青色ＬＥＤに黄色蛍光体を付与した青色光の割合が多いＬＥＤを用いてもよい。これにより、野菜に照射する青色光を不足させることなく白色光を追加できるので、野菜室５００内の視認性を向上させることができる。

発光部１４からの放射強度（光量）は、徐々に又は段階的に変化するよう調光してもよい。例えば、夜明け相当の時間帯には、放射強度を低くし、正午前後相当の時間帯にかけて放射強度を高くし、夕方相当の時間帯にかけて放射強度を低くしてもよい。このようにすることで、光量がより自然に近くなり、栄養成分増量を促進することができる。

また、夜モードの放射強度（光量）である第２の放射強度は０でなくともよく、昼モードの放射強度（光量）である第１の放射強度に比べて十分に暗くすればよく、例えば、月明かりのような、わずかな光量で点灯させてもよい。また、わずかな光量を徐々に又は段階的に調光してもよい。このようにすることで、光量がより自然に近くなり、栄養成分増量を促進することができる。

さらに、野菜室５００内の温度は、徐々に又は段階的に変更してもよい。例えば、夜明け相当の時間帯には、温度を低くし、正午前後相当又は一般的に最高気温になる午後２時頃相当の時間帯にかけて温度を高くし、夕方相当の時間帯にかけて温度を低くしてもよい。また、夕方相当の時間帯から温度を徐々にまたは段階的に低くし、早朝相当の時間帯の温度が最も低くなるようにしてもよい。このようにすることで、温度がより自然に近くなり、栄養成分増量を促進することができる。

１ 冷蔵庫
２ 圧縮機
３ 冷却器
４ 送風ファン
５ 風路
６ 操作パネル
６ａ 操作部
６ｂ 表示部
７ 冷蔵室扉
７ａ 右扉
７ｂ 左扉
８ 制御装置
８ａ ＣＰＵ
８ｂ メモリ
９ 野菜室扉
１０ 下段収納ケース
１１ 上段収納ケース
１２ 扉開閉検知スイッチ
１３ サーミスタ
１４ 発光部
１５ 開口部
２１ 発光制御部
２２ 温度制御部
２３ 記憶部
２４ 計時部
２５ 季節特定部
９０ 断熱箱体
１００ 冷蔵室
２００ 切替室
３００ 製氷室
４００ 冷凍室
５００ 野菜室
２０１ 切替室収納ケース
４０１ 冷凍室収納ケース

Claims (5)

1. 食品を保存する貯蔵室と、
   前記貯蔵室の内部を冷却する冷却手段と、
   前記貯蔵室の内部に可視光を照射可能な発光部と、を備え、
   前記発光部は、
   第１の放射強度で光を照射する第１の工程を第１の継続時間実施するとともに、
   前記第１の放射強度より低い第２の放射強度で光を照射する第２の工程を第２の継続時間実施し、
   前記冷却手段は、
   前記発光部が前記第１の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を第１の温度にし、
   前記発光部が前記第２の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を前記第１の温度より低い第２の温度にするとともに、
   前記発光部が前記第１の工程を実施中における前記第１の温度、及び、前記発光部が前記第２の工程を実施中における前記第２の温度の一方又は両方を徐々に又は段階的に変更する冷蔵庫。
2. 食品を保存する貯蔵室と、
   前記貯蔵室の内部を冷却する冷却手段と、
   前記貯蔵室の内部に可視光を照射可能な発光部と、を備え、
   前記発光部は、
   第１の放射強度で光を照射する第１の工程を第１の継続時間実施するとともに、
   前記第１の放射強度より低い第２の放射強度で光を照射する第２の工程を第２の継続時間実施し、
   前記冷却手段は、
   前記発光部が前記第１の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を第１の温度にし、
   前記発光部が前記第２の工程を実施中に前記貯蔵室の内部を前記第１の温度より低い第２の温度にし、
   前記第１の温度及び前記第２の温度は、季節に応じて設定される冷蔵庫。
3. 前記第１の継続時間及び前記第２の継続時間は、季節に応じて設定される請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記発光部は、前記第１の工程と前記第２の工程とを交互に実施し、
   前記第１の継続時間と前記第２の継続時間との合計が２４時間以下である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記貯蔵室を開閉可能な扉と、
   前記扉の開閉を検知する検知手段と、をさらに備え、
   前記発光部は、予め設定された基準時間当たりの前記検知手段により検知された前記扉の開閉回数が予め設定された回数以下である時間帯に、前記第２の工程を実施する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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