微生物検出制御装置
【課題】いわゆる白物家電の有する、収納物を収納するための庫内に存在する微生物の検出を制御するための微生物検出制御装置を提供する。
【解決手段】冷凍冷蔵庫１００の冷蔵室２１内には、制御部３２に接続された、微生物検出ユニット４０が配備される。微生物検出ユニット４０はセンサ室４１とファン４２とを含み、制御部３２によって、微生物検出およびファンの駆動が制御される。制御部３２は、センシング対象である冷蔵庫２１内の容積およびセンサ室４１内のセンサの性能（種類）に応じてファン４２の風量を決定し、該風量となるようファン４２の駆動を制御する。これにより、庫内の空気が攪拌され、均一化された空気がセンサ室４１に導入される。
【解決手段】冷凍冷蔵庫１００の冷蔵室２１内には、制御部３２に接続された、微生物検出ユニット４０が配備される。微生物検出ユニット４０はセンサ室４１とファン４２とを含み、制御部３２によって、微生物検出およびファンの駆動が制御される。制御部３２は、センシング対象である冷蔵庫２１内の容積およびセンサ室４１内のセンサの性能（種類）に応じてファン４２の風量を決定し、該風量となるようファン４２の駆動を制御する。これにより、庫内の空気が攪拌され、均一化された空気がセンサ室４１に導入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は微生物検出制御装置に関し、特に、家電内での微生物の検出を制御するための微生物検出制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などのいわゆる白物家電と呼ばれる家電はユーザの健康に関わる装置であるため、食品や衣類や食器などの収納物を収納するための庫内の衛生管理が重要である。本願出願人は、特開２００７−１７０７７３号公報で、白物家電の庫内の脱臭および除菌を行なう装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７０７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
白物家電の庫内の衛生管理には庫内の微生物の検出が重要である。しかしながら、たとえば上記特許文献１においても、庫内の微生物を検出する技術は開示されていない。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、冷凍冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などのいわゆる白物家電の有する、収納物を収納するための庫内に存在する微生物の検出を制御するための微生物検出制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、微生物検出制御装置は、流体を攪拌するための攪拌手段と、攪拌手段により攪拌される流体のある空間内の微生物を検出するための、開口部を有する微生物検出手段と、少なくとも該空間の容積に応じて、攪拌手段の駆動を制御するための制御手段とを備える。
【０００７】
好ましくは、制御手段は、該空間の容積を取得するための取得手段と、少なくとも空間の容積と攪拌手段の駆動量との対応を記憶するための記憶手段とを含む。
【０００８】
より好ましくは、取得手段は、該空間の容積の入力を受け付けるための入力手段である。
【０００９】
より好ましくは、取得手段は、該空間内の、流体の流れの障害物の体積を検出するための収容物検出装置を含む。
【００１０】
好ましくは、攪拌手段は、微生物検出手段の開口部の近傍に備えられる。
好ましくは、攪拌手段は、微生物検出手段と該空間を挟む位置に備えられる。
【００１１】
より好ましくは、攪拌手段は複数の攪拌器を含み、各攪拌器は、微生物検出手段に向けて空間内の流体を移動させる方向に備えられる。または、攪拌手段は複数の攪拌器を含み、複数の攪拌器は、空間内で前記流体が循環して移動させる方向に備えられる。
【００１２】
好ましくは、攪拌手段は、該空間の内側に向く方向に採取孔を有し、微生物検出手段の開口部に向かう流路管を含む。
【００１３】
好ましくは、該空間は収容空間を含み、微生物検出手段は、当該空間のうちの収容空間外に配される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、冷凍冷蔵庫等の家電庫内の微生物を、効率的、かつ精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫および冷凍冷蔵庫に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫の制御部の、微生物検出ユニットを制御するための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫の制御部の、微生物検出ユニットを制御するための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図８】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図１１】変形例にかかる、微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図１２】変形例にかかる、微生物検出ユニットの配置を説明する図である。
【図１３】第４の実施の形態の変形例にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１７】
実施の形態にかかる微生物検出制御装置として、微生物検出機構を備えたいわゆる白物家電を挙げる。具体的には、微生物検出機構を備えた、白物家電の代表例としての冷凍冷蔵庫を挙げる。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、冷凍冷蔵庫１００は、間に断熱材が充填された外箱２５と内箱２６とで筐体が構成される。内箱２６内には、断熱壁２８で仕切られ、図示しない扉側に位置する、食品等の収納物を収納するための空間と、扉から遠い背面側に位置する、冷却機構等を格納するための空間とが設けられる。食品等の収納物を収納するための空間には、それぞれ断熱仕切板２７で仕切られた冷蔵室２１、製氷室２２、冷凍室２３、および貯蔵室２４と、庫内の微生物を検出するための微生物検出ユニット４０とが備えられる。断熱壁２８には、図１に示されるように冷気や通信回線が通過できる程度の孔が設けられている。冷却機構等を格納するための空間には、各室２１〜２４に対して断熱壁２８の上記孔などを通して冷風を送風することで冷却するための冷却ユニット１０と、冷却ユニット１０および微生物検出ユニット４０を制御するための制御部３２とが備えられる。また、外箱２５の外側、つまり冷凍冷蔵庫１００の外側、たとえば扉上には、設定値などを入力するための入力パネルなどである入力部３３が備えられる。入力部３３は制御部３２に電気的に接続され、入力部３３からの操作信号は制御部３２に対して出力される。また、冷却ユニット１０および微生物検出ユニット４０は制御部３２に電気的に接続され、制御部３２からの制御信号によってその動作等が制御される。
【００１９】
冷却ユニット１０は、圧縮器１１と、補助凝縮器１２と、凝縮器１３と、コールドガス用のキャピラリーチューブ１４と、蒸発器１５と、冷却管１６と、送風ファン１７とを含む。
【００２０】
圧縮器１１は、冷媒を高圧、高圧下にて圧縮することで、気化させる。補助凝縮器１２は、蒸発器１５が除霜するときに生じる水を蒸発させる。また、補助凝縮器１２は、圧縮器１１からの高温気化した冷媒の一部を除霜水によって冷却し、凝縮させる。キャピラリーチューブ１４は減圧装置であり、蒸発器１５に流入する冷媒の圧力を低下させる。蒸発器１５は、補助凝縮器１２、凝縮器１３、およびキャピラリーチューブ１４を経ることで、低温、低圧で液化した冷媒を気化させる。送風ファン１７は蒸発器１５の近傍に配され、蒸発器１５によって冷却された空気を各室２１〜２４内に送り出す。冷却管１６は、圧縮器１１、補助凝縮器１２、凝縮器１３、キャピラリーチューブ１４、および蒸発器１５を、この順に冷媒を循環させるように、連結する。これにより、冷媒回路が形成される。
【００２１】
微生物検出ユニット４０は、センサを備えたセンサ室４１とファン４２とを含む。
センサ室４１は、その内部に導入された空気中の微生物を検出するための機構を含む。微生物検出ユニット４０が、微生物からの蛍光発光を検出することで微生物を検出する方法を採用する場合、センサ室４１には、空気中の微生物を検出するための機構として、励起光（たとえば紫外〜可視領域の波長の光）を照射するための発光素子と、蛍光発光を受光するための受光素子とが含まれる。微生物検出ユニット４０が、光のスペクトルを利用して微生物を検出する方法を採用する場合も同様に、センサ室４１には、発光素子と受光素子とが含まれる。微生物検出ユニット４０が、入射光の散乱光の強度に基づいて微生物を検出する方法を採用する場合、センサ室４１には、発光素子と、所定角度の散乱光を受光するための受光素子とが含まれる。受光素子における受光量に応じたセンサ信号が、微生物検出ユニット４０から制御部３２に対して出力される。
【００２２】
ファン４２はセンサ室４１の近傍に配され、制御部３２からの制御信号に従って駆動することで、その近傍の空気をセンサ室４１から冷蔵室２１内に向けて、または冷蔵室２１内からセンサ室４１に向けて送り出す。これにより、冷蔵室２１内に気流が発生して庫内の空気が攪拌され、センサ室４１に空気が導入される。
【００２３】
なお、図１には、ファン４２がセンサ室４１と一体となって微生物検出ユニット４０を構成する例が示されている。しかしながら、微生物検出ユニット４０の構成はこのような構成に限定されず、図２に示されるように、ファン４２がセンサ室４１と分離した構成も含む。より好ましくは、図２に示されるように、ファン４２は、センサ室４１に対して、センシング対象の空間をその間に挟むように備えられる。このように、ファン４２がセンサ室４１と分離した位置、さらにはセンシング対象の空間を挟む位置から送風することで、冷蔵室２１内の空気は、図２に点線の矢印に示されるように運搬される。これにより、庫内の空気が短時間で攪拌されてセンサ室４１に導入される。その結果、効果的に微生物検出を行なうことができる。
【００２４】
さらに、冷却ユニット１０の送風ファン１７が冷蔵室２１内にも設けられる場合、送風ファン１７をファン４２として兼用してもよい。このような構成により、微生物検出ユニット４０の構成を簡略化することができ、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保することができる。
【００２５】
図３を用いて、制御部３２の、微生物検出ユニット４０を制御するための機能構成を説明する。制御部３２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを含む。上記機能は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することによって、主にＣＰＵに構成される。または、その少なくとも一部が、電気回路等のハードウェア構成によって実現されてもよい。
【００２６】
図３を参照して、制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は、センサ室４１からのセンサ信号の入力を受け付けるためのセンサ信号入力部３２１と、該センサ信号に基づいて微生物を検出するための検出部３２２と、センサ室４１に含まれるセンサにおけるセンシング動作を制御するためのセンサ制御部３２３と、入力部３３からの操作信号に基づく指示入力を受け付けるための指示入力部３２４と、ファン４２の駆動量である、ファン４２で送風する風量を決定するための風量決定部３２５と、ファン４２の風量とパラメータとの対応関係を記憶するための風量記憶部３２６と、決定された風量に基づいてファン４２の駆動を制御するためのファン制御部３２７とを含む。
【００２７】
ファン４２で送風される風量は、センシング対象である空間（冷蔵室２１）の容積と、センサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）によって決定される。そのため、風量記憶部３２６は、予め、風量と、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）との対応関係を記憶しておく。一例として、センシング対象の空間の容積が大きい場合には多い風量、該容積が小さい場合には少ない風量、という対応関係が記憶される。また、センサ種類に応じて、該センサにおいて微生物検出に適した流速となるための風量が、センサ種類との対応関係で記憶される。なお、風量記憶部３２６には、風量と、少なくともセンシング対象の空間の容積との対応関係が記憶されていればよい。たとえば、予めセンサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）が固定されている場合には、風量記憶部３２６には、風量と、センシング対象の空間の容積との対応関係が記憶される。ファン４２の風量としては、好ましくは、０．０１L（リットル）/min〜５０L/minである。
【００２８】
微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に組み込まれた状態で出荷されるものである場合、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、予め出荷時に入力されることで、風量決定部３２５に記憶されている。微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に後から組み込まれるものである場合、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、入力部３３での入力操作によって入力されることで、指示入力部３２４がその入力を受け付ける。また、微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に組み込まれた状態で出荷されるものである場合であっても、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、いずれも、入力部３３での入力操作によって変更可能としてもよい。センサ室４１内のセンサ性能の入力は、たとえば、センサ種類固有のセンサＩＤなどによって特定され得る。指示入力部３２４は受け付けたセンシング対象の空間の容積、およびセンサＩＤで決定されるセンサ性能を、風量決定部３２５に対して出力する。
【００２９】
風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている上記対応関係を参照して、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に対応するファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。ファン制御部３２７は、決定された風量でファン４２が送風するよう、ファン４２の回転数を制御する。
【００３０】
検出部３２２は、センサ室４１からのセンサ信号に基づいて、所定時間当たりの微生物数を検出する。たとえば、微生物検出ユニット４０が微生物からの蛍光発光を検出することで微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は、受光素子で検出された蛍光発光の数を微生物数とし、所定時間当たりの微生物数をカウントする。または、微生物検出ユニット４０が光のスペクトルを利用して微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は予め検出対象の微生物についてのスペクトルを記憶しておき、受光素子で受光されたスペクトルが記憶されたスペクトルと一致するものを微生物からの発光として検出し、所定時間当たりの微生物数をカウントする。または、微生物検出ユニット４０が入射光の散乱光の強度に基づいて微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は、しきい値以下の強度である散乱光を微生物からの散乱光として検出し、所定時間当たりの微生物数をカウントする。検出部３２２は、風量決定部３２５で決定されたファン４２で送風される風量を、センサ室４１に単位時間当たりに導入される空気量として、検出結果として微生物濃度を算出することができる。
【００３１】
風量決定部３２５によってファン４２の風量がセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に応じて決定されることで、ファン４２は、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に応じた適切な風量を送風する。すなわち、冷蔵室２１内の空気が庫内で循環する程度の、冷蔵室２１の容積に応じた風量で送風され気流が発生する。これにより、庫内の空気が均一化されるよう攪拌されて、均一化した空気がセンサ室４１に導入される。たとえば、ファン４２がセンサ室４１から冷蔵室２１内に向けて空気を送り出す場合、図１に点線の矢印に示されるように冷蔵室２１内の空気が庫内で循環し、攪拌される。また、センサ室４１内のセンサ性能に適した流速でセンサ室４１に導入される。これにより、微生物検出ユニット４０での検出精度を向上させることができる。また、微生物検出ユニット４０で庫内の平均的な微生物濃度を検出することができる。
【００３２】
センシング対象としての白物家電、たとえば第１の実施の形態に示された冷凍冷蔵庫や冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などの庫内には、通常、制御された気流は発生していない。カビ菌等に代表される空気中の微生物は、庫内の底部、隅、収納物の陰などに沈降しやすい。そのため、庫内に微生物検出装置をセットしたのみでは沈降した微生物が検出されない場合がある。これに対して、本実施の形態ではファン４２によって気流が発生させられ、庫内容積およびセンサ性能に応じて庫内の気流が制御されるため、底部等に沈降した微生物もその気流によって攪拌されて、庫内に均一化される。その空気がセンサ室４１に導入されることで、庫内の平均的な微生物量（濃度等）を検出することができる。これにより、たとえば除菌や消臭の要否を判断するなど、庫内の衛生管理を適切に行なうことができる。
【００３３】
なお、好ましくは、図１に表わされるように、センサ室４１の空気の導入側に、センサ室４１外部からセンサ室４１への流路を形成するための流路壁４３が備えられる。流路壁４３は、たとえば円筒形の筒材などが該当する。これにより、センサ室４１に導入される空気の気流がセンサ室４１導入前に整えられることで流速のばらつきが抑えられ、微生物検出ユニット４０において、検出精度のばらつきを抑え、安定的に微生物の検出を行なうことができる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図４を参照して、第２の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫１００は、センシング対象の空間である冷蔵室２１の底面に、冷蔵室２１に収納された物の重量を検出するための重量検出センサ３４Ａを備える。冷蔵室２１に棚が備えられる場合には、重量検出センサ３４Ａが棚ごとに備えられてもよい。重量検出センサ３４Ａは制御部３２に電気的に接続され、制御部３２からの制御信号によって検出動作が制御される。また、検出された重量に応じたセンサ信号である重量信号が、重量検出センサ３４Ａから制御部３２に対して出力される。
【００３５】
図５を参照して、第２の実施の形態にかかる制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は、図３に示された構成に加えて、重量検出センサ３４Ａからの重量信号の入力を受け付けるための重量信号入力部３２８と、所定のタイミングで重量検出センサ３４Ａに重量検出を行なわせるように重量検出センサ３４Ａの検出動作を制御するための重量検出制御部３２９とを含む。
【００３６】
重量検出センサ３４Ａが検出動作を行なうタイミングとしては、たとえば、所定の時間間隔や、図示しない冷蔵室２１の扉を開閉回数に応じたタイミング、などが挙げられ、後者の場合には、重量検出制御部３２９は図示しない冷蔵室２１の扉を検出するための検出機構に接続され、その回数をカウントするためのカウンタを含む。
【００３７】
重量検出センサ３４Ａからの重量信号は、風量決定部３２５に入力される。第２の実施の形態において、風量決定部３２５は、予め単位体積重量を記憶しておき、重量信号で特定される重量を該単位体積重量で割ることで、収納物の体積を得る。重量検出センサ３４Ａが複数の重量検出センサからなる場合には、これら重量検出センサからの重量の合計を該単位体積重量で割ることで、収納物の総体積を得る。風量決定部３２５は、予め記憶されている冷蔵室２１の容積、または指示入力部３２４で受け付けた冷蔵室２１の容積から、収納物の体積を減じることで、収納物以外の部分の冷蔵室２１の容積をセンシング対象の空間の容積として得る。そして、風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている、風量とセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係を参照してファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。
【００３８】
冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には収納物が少ない場合と比べてセンシング対象の空間の容積は小さくなるため、収納物が少ない場合に必要である風量よりも少ない風量で庫内の空気を攪拌することができ、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には収納物が多い場合と比べてセンシング対象の空間の容積は大きくなるため、庫内の空気を攪拌するためには、収納物が多い場合の風量よりも多い風量が必要、という考え方を採ることができる。この考え方の場合、風量記憶部３２６には、センシング対象の空間の容積が大きいほど多い風量、センシング対象の空間の容積が小さいほど少ない風量、という対応関係が記憶される。
【００３９】
一方、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には気流の障害物が多く存在するため、底部や収納物の陰等に沈降している微生物を空気中に均一化するよう攪拌するためには、収納物が少ない場合に必要である風量よりも多い風量が必要であり、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には気流の障害物が少ないため、収納物が多い場合の風量よりも少ない風量で庫内の空気を攪拌することができる、という考え方を採ることができる。この考え方の場合、風量記憶部３２６には、センシング対象の空間の容積が大きいほど少ない風量、センシング対象の空間の容積が小さいほど多い風量、という対応関係が記憶される。より好ましくは、上述の気流の障害物という観点より、風量記憶部３２６には、風量と、（収納物を考慮しない）センシング対象の空間の容積、収納物の体積、およびセンサ性能との対応関係が記憶されていてもよい。この場合、該対応関係は、（収納物を考慮しない）センシング対象の空間の容積に対する収納物の体積の比率が大きいほど気流の障害物が多いため多い風量、上記比率が小さいほど障害物が少ないため少ない風量、という関係になる。
【００４０】
第２の実施の形態での風量決定部３２５は冷蔵室２１内の収納物の体積も併せて考慮してファン４２の駆動量としての風量を決定するため、冷蔵室２１に収納物が存在する場合でも、適切に、庫内の空気を攪拌することができる。
【００４１】
さらに、所定のタイミングで収納物の重量が検出されて風量決定部３２５において風量が決定されることで、冷蔵室２１内の収納物の変化に応じて柔軟にファン４２の風量を変化させることができる。これにより、冷蔵室２１に収納物の体積が変化した場合でも、適切に、庫内の空気を攪拌することができる。
【００４２】
なお、図４の例では、重量検出センサ３４Ａを用いて冷蔵室２１内の収納物の重量を検出し、体積に換算しているが、他のセンサを用いて収納物の体積を検出してもよい。たとえば、図６に示されるように、空間認知センサ３４Ｂを用いることができる。すなわち、光センサや超音波センサなどの空間認知センサ３４Ｂを用いて、収納物までの距離に対応する反射波の強度に基づいて、冷蔵室２１内の収納物の体積を検出することができる。この場合も、制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は図５と同様の機能を含む。すなわち、重量信号入力部３２８に替えて空間認知センサ３４Ｂからのセンサ信号の入力を受け付けるための機能を含み、風量決定部３２５は、予め記憶されている冷蔵室２１の容積、または指示入力部３２４で受け付けた冷蔵室２１の容積から、上記センサ信号で特定される収納物の体積を減じることで、収納物以外の部分の冷蔵室２１の容積をセンシング対象の空間の容積として得る。そして、風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている、風量とセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係を参照してファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。
【００４３】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態にかかる微生物検出ユニット４０は、複数の補助ファン４４ａ〜４４ｄをさらに含む。補助ファン４４ａ〜４４ｄは、一例として、図７に示されるように、センシング対象の空間である冷蔵室２１の各隅に、センサ室４１に対してセンシング対象の空間をその間に挟むように、センサ室４１に向けて送風する方向で備えられる。または、図８に示されるように、発生した気流が庫内を循環する方向で備えられてもよい。または、図９に示されるように、庫内に棚２７’が設置される場合、冷蔵室２１の扉側から見て棚２７’の奥に、棚２７’の奥から手前に向けて送風する方向で備えられてもよい。
【００４４】
この場合、風量記憶部３２６には、メインとなるファン４２による風量と、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係に併せて、補助ファン４４ａ〜４４ｄのうちの、回転駆動させるファンとの対応関係も記憶される。一例として、センシング対象の空間の容積が大きい場合には回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、該容積が小さい場合には回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４５】
さらには、第３の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫１００にも、第２の実施の形態に示されたように、冷蔵室２１内の収納物の体積を検出する機構が備えられもよい。この場合、第２の実施の形態で説明されたように、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には少ない風量で庫内の空気を攪拌することができ、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には多い風量が必要、という考え方を採ると、風量記憶部３２６には、収納物が少なくセンシング対象の空間の容積が大きいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、収納物が多くセンシング対象の空間の容積が小さいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４６】
一方、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には気流の障害物が多く存在するため多い風量が必要であり、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には気流の障害物が少ないため少ない風量で庫内の空気を攪拌することができる、という考え方を採ると、風量記憶部３２６には、収納物が少なくセンシング対象の空間の容積が大きいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、収納物が多くセンシング対象の空間の容積が小さいほど補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４７】
このような構成とすることで、センシング対象の空間内の空気を効率的に短時間で攪拌することができ、より短時間で効率的に、庫内の平均的な微生物量（濃度）を検出することができる。また、庫内の底部や収納物の陰などに沈降する微生物も気流によって空気中に浮遊させることができ、効率的に、かつ精度よく、庫内の微生物検出を行なうことができる。
【００４８】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態にかかる微生物検出ユニット４０は、流路管４５Ａをさらに含む。流路管４５Ａの冷蔵室２１の内側方向の表面には、局所的に空気を採取するための複数の採取孔が設けられる。流路管４５Ａは、一例として、図１０に示されるように、センシング対象の空間である冷蔵室２１の壁面に沿って配される。
【００４９】
このように流路管４５Ａが配されることで、ファン４２によって気流が発生すると採取孔付近の空気が気流によって流路管４５Ａ内に導入される。それにより、流路管４５Ａが配された冷蔵室２１の壁面付近の空気が流路管４５Ａを通ってセンサ室４１に運ばれ、庫内全体として空気が攪拌される。
【００５０】
先に説明されたように、カビ菌等に代表される空気中の微生物は、庫内の底部、隅、収納物の陰などに沈降しやすい。そのため、冷蔵室２１の壁面に沿って流路管４５Ａが配されることで、底部や隅等の微生物を含んでいる可能性の高い空気がセンサ室４１に運ばれる。これにより、庫内全体としては空気が攪拌され、庫内の微生物が検出されやすくなる。好ましくは、流路管４５Ａに設けられる採取孔は、冷蔵室２１の上部に位置する箇所は径が小さく、底部に位置する箇所は径が大きい。または、冷蔵室２１の上部に位置する箇所は間隔が大きく、底部に位置する箇所は間隔が小さい。これにより、より微生物を含んでいる可能性の高い空気がセンサ室４１に運ばれるため、より庫内の微生物が検出されやすくなる。
【００５１】
［変形例１］
以上の第１の実施の形態〜第４の実施の形態においては、微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００の出荷時、または出荷の後に冷凍冷蔵庫１００に組み込まれ、冷凍冷蔵庫１００の制御部３２によってファンの回転や微生物の検出が制御されるものとしている。しかしながら、図１１に示されるように、微生物検出ユニット４０に制御部３２’、入力部３３’および図示されない動力源が含まれ、内蔵される制御部３２’によってファンの回転や微生物の検出が制御されてもよい。
【００５２】
このように構成することで、検出者は、微生物検出ユニット４０を冷凍冷蔵庫１００内の任意の位置に置くことができる。微生物検出ユニット４０の配置の際には、少なくとも、センシング対象である空間の容積を入力する必要がある。そのため、すでにある、微生物検出ユニットが組み込まれていない冷凍冷蔵庫などの家電に対して、微生物検出ユニット４０を設置し、その庫内の微生物を検出することが可能となる。この場合、制御部３２’等が組み込まれた微生物検出ユニット４０自身が微生物検出制御装置に該当する。
【００５３】
［変形例２］
以上の第１の実施の形態〜第４の実施の形態においては、微生物検出ユニット４０がセンシング対象である空間（冷蔵室２１）の内部に配置されるものとしている。しかしながら、図１２に示されるように、微生物検出ユニット４０は冷蔵室２１の庫外、たとえば断熱壁２８よりも扉から遠い背面側に配置され、ファン４２によって庫内で攪拌され、庫内より運搬された空気から微生物を検出するようにしてもよい。微生物検出ユニット４０の配置される冷蔵室２１の庫外は、図１２に示された扉から遠い背面側は一例であり、たとえば冷蔵室２１の天井面よりも上側、底面よりも下側、扉の左右方向の側面側、などであってもよい。
【００５４】
この場合、好ましくは、図１２に示されるように、微生物検出ユニット４０は、冷蔵室２１の庫内に突出しないように配置される。すなわち、好ましくは、微生物検出ユニット４０の配置される面は、少なくとも冷蔵室２１の内箱２６の面、たとえば断熱壁２８の壁面よりも外側にある。
【００５５】
このように微生物検出ユニット４０が配置されることで冷蔵室２１内の収納可能容積が微生物検出ユニット４０によって圧迫されることがなく、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保することができる。
【００５６】
第２の変形例のように庫外に微生物検出ユニット４０が配置される場合、微生物検出ユニット４０が第４の実施の形態に示された流路管を備えるものの場合、第４の実施の形態の変形例としては、図１３に示されるように、流路管４５Ｂが、内箱２６および断熱壁２８とその内側の内壁として、または外箱２５と内箱２６との間および断熱壁２８内に設けられ、採取孔付近の空気が庫外のセンサ室４１まで運搬される。
【００５７】
このように微生物検出ユニット４０が配置されることで、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保しつつ、庫内の微生物を検出されやすくできる。
【００５８】
以上の例は、すべて、微生物検出制御装置として、いわゆる白物家電の代表例である冷凍冷蔵庫を挙げているが、収納物を収納する空間を有する装置であればその他装置であってもよい。たとえば、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などの、食品や衣類や食器などの収納物を収納するための空間を有する装置が挙げられる。なお、たとえば洗濯機など、該空間内（庫内）に水を入れて用いる装置もある。その場合、微生物検出ユニット４０は、上述のような検出機構またはその他の検出機構を用いて、水中の微生物を検出することも可能である。さらにその場合、ファン４２は庫内に水流を発生させ、庫内の水を攪拌させる。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 冷却ユニット、１１ 圧縮器、１２ 補助凝縮器、１３ 凝縮器、１４ キャピラリーチューブ、１５ 蒸発器、１６ 冷却管、１７ 送風ファン、２１ 冷蔵室、２２ 製氷室、２３ 冷凍室、２４ 貯蔵室、２５ 外箱、２６ 内箱、２７ 断熱仕切板、２７’ 棚、２８ 断熱壁、３２，３２’ 制御部、３３，３３’ 入力部、３４Ａ 重量検出センサ、３４Ｂ 空間認知センサ、４０ 微生物検出ユニット、４１ センサ室、４２ ファン、４３ 流路壁、４４ａ〜４４ｄ 補助ファン、４５Ａ，４５Ｂ 流路管、１００ 冷凍冷蔵庫、３２１ センサ信号入力部、３２２ 検出部、３２３ センサ制御部、３２４ 指示入力部、３２５ 風量決定部、３２６ 風量記憶部、３２７ ファン制御部、３２８ 重量信号入力部、３２９ 重量検出制御部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は微生物検出制御装置に関し、特に、家電内での微生物の検出を制御するための微生物検出制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などのいわゆる白物家電と呼ばれる家電はユーザの健康に関わる装置であるため、食品や衣類や食器などの収納物を収納するための庫内の衛生管理が重要である。本願出願人は、特開２００７−１７０７７３号公報で、白物家電の庫内の脱臭および除菌を行なう装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７０７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
白物家電の庫内の衛生管理には庫内の微生物の検出が重要である。しかしながら、たとえば上記特許文献１においても、庫内の微生物を検出する技術は開示されていない。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、冷凍冷蔵庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などのいわゆる白物家電の有する、収納物を収納するための庫内に存在する微生物の検出を制御するための微生物検出制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、微生物検出制御装置は、流体を攪拌するための攪拌手段と、攪拌手段により攪拌される流体のある空間内の微生物を検出するための、開口部を有する微生物検出手段と、少なくとも該空間の容積に応じて、攪拌手段の駆動を制御するための制御手段とを備える。
【０００７】
好ましくは、制御手段は、該空間の容積を取得するための取得手段と、少なくとも空間の容積と攪拌手段の駆動量との対応を記憶するための記憶手段とを含む。
【０００８】
より好ましくは、取得手段は、該空間の容積の入力を受け付けるための入力手段である。
【０００９】
より好ましくは、取得手段は、該空間内の、流体の流れの障害物の体積を検出するための収容物検出装置を含む。
【００１０】
好ましくは、攪拌手段は、微生物検出手段の開口部の近傍に備えられる。
好ましくは、攪拌手段は、微生物検出手段と該空間を挟む位置に備えられる。
【００１１】
より好ましくは、攪拌手段は複数の攪拌器を含み、各攪拌器は、微生物検出手段に向けて空間内の流体を移動させる方向に備えられる。または、攪拌手段は複数の攪拌器を含み、複数の攪拌器は、空間内で前記流体が循環して移動させる方向に備えられる。
【００１２】
好ましくは、攪拌手段は、該空間の内側に向く方向に採取孔を有し、微生物検出手段の開口部に向かう流路管を含む。
【００１３】
好ましくは、該空間は収容空間を含み、微生物検出手段は、当該空間のうちの収容空間外に配される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、冷凍冷蔵庫等の家電庫内の微生物を、効率的、かつ精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫および冷凍冷蔵庫に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫の制御部の、微生物検出ユニットを制御するための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫の制御部の、微生物検出ユニットを制御するための機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図８】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の、他の具体例を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図１１】変形例にかかる、微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【図１２】変形例にかかる、微生物検出ユニットの配置を説明する図である。
【図１３】第４の実施の形態の変形例にかかる、冷凍冷蔵庫のうちの冷蔵室および該冷蔵室に備えられる微生物検出ユニットの構成の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１７】
実施の形態にかかる微生物検出制御装置として、微生物検出機構を備えたいわゆる白物家電を挙げる。具体的には、微生物検出機構を備えた、白物家電の代表例としての冷凍冷蔵庫を挙げる。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、冷凍冷蔵庫１００は、間に断熱材が充填された外箱２５と内箱２６とで筐体が構成される。内箱２６内には、断熱壁２８で仕切られ、図示しない扉側に位置する、食品等の収納物を収納するための空間と、扉から遠い背面側に位置する、冷却機構等を格納するための空間とが設けられる。食品等の収納物を収納するための空間には、それぞれ断熱仕切板２７で仕切られた冷蔵室２１、製氷室２２、冷凍室２３、および貯蔵室２４と、庫内の微生物を検出するための微生物検出ユニット４０とが備えられる。断熱壁２８には、図１に示されるように冷気や通信回線が通過できる程度の孔が設けられている。冷却機構等を格納するための空間には、各室２１〜２４に対して断熱壁２８の上記孔などを通して冷風を送風することで冷却するための冷却ユニット１０と、冷却ユニット１０および微生物検出ユニット４０を制御するための制御部３２とが備えられる。また、外箱２５の外側、つまり冷凍冷蔵庫１００の外側、たとえば扉上には、設定値などを入力するための入力パネルなどである入力部３３が備えられる。入力部３３は制御部３２に電気的に接続され、入力部３３からの操作信号は制御部３２に対して出力される。また、冷却ユニット１０および微生物検出ユニット４０は制御部３２に電気的に接続され、制御部３２からの制御信号によってその動作等が制御される。
【００１９】
冷却ユニット１０は、圧縮器１１と、補助凝縮器１２と、凝縮器１３と、コールドガス用のキャピラリーチューブ１４と、蒸発器１５と、冷却管１６と、送風ファン１７とを含む。
【００２０】
圧縮器１１は、冷媒を高圧、高圧下にて圧縮することで、気化させる。補助凝縮器１２は、蒸発器１５が除霜するときに生じる水を蒸発させる。また、補助凝縮器１２は、圧縮器１１からの高温気化した冷媒の一部を除霜水によって冷却し、凝縮させる。キャピラリーチューブ１４は減圧装置であり、蒸発器１５に流入する冷媒の圧力を低下させる。蒸発器１５は、補助凝縮器１２、凝縮器１３、およびキャピラリーチューブ１４を経ることで、低温、低圧で液化した冷媒を気化させる。送風ファン１７は蒸発器１５の近傍に配され、蒸発器１５によって冷却された空気を各室２１〜２４内に送り出す。冷却管１６は、圧縮器１１、補助凝縮器１２、凝縮器１３、キャピラリーチューブ１４、および蒸発器１５を、この順に冷媒を循環させるように、連結する。これにより、冷媒回路が形成される。
【００２１】
微生物検出ユニット４０は、センサを備えたセンサ室４１とファン４２とを含む。
センサ室４１は、その内部に導入された空気中の微生物を検出するための機構を含む。微生物検出ユニット４０が、微生物からの蛍光発光を検出することで微生物を検出する方法を採用する場合、センサ室４１には、空気中の微生物を検出するための機構として、励起光（たとえば紫外〜可視領域の波長の光）を照射するための発光素子と、蛍光発光を受光するための受光素子とが含まれる。微生物検出ユニット４０が、光のスペクトルを利用して微生物を検出する方法を採用する場合も同様に、センサ室４１には、発光素子と受光素子とが含まれる。微生物検出ユニット４０が、入射光の散乱光の強度に基づいて微生物を検出する方法を採用する場合、センサ室４１には、発光素子と、所定角度の散乱光を受光するための受光素子とが含まれる。受光素子における受光量に応じたセンサ信号が、微生物検出ユニット４０から制御部３２に対して出力される。
【００２２】
ファン４２はセンサ室４１の近傍に配され、制御部３２からの制御信号に従って駆動することで、その近傍の空気をセンサ室４１から冷蔵室２１内に向けて、または冷蔵室２１内からセンサ室４１に向けて送り出す。これにより、冷蔵室２１内に気流が発生して庫内の空気が攪拌され、センサ室４１に空気が導入される。
【００２３】
なお、図１には、ファン４２がセンサ室４１と一体となって微生物検出ユニット４０を構成する例が示されている。しかしながら、微生物検出ユニット４０の構成はこのような構成に限定されず、図２に示されるように、ファン４２がセンサ室４１と分離した構成も含む。より好ましくは、図２に示されるように、ファン４２は、センサ室４１に対して、センシング対象の空間をその間に挟むように備えられる。このように、ファン４２がセンサ室４１と分離した位置、さらにはセンシング対象の空間を挟む位置から送風することで、冷蔵室２１内の空気は、図２に点線の矢印に示されるように運搬される。これにより、庫内の空気が短時間で攪拌されてセンサ室４１に導入される。その結果、効果的に微生物検出を行なうことができる。
【００２４】
さらに、冷却ユニット１０の送風ファン１７が冷蔵室２１内にも設けられる場合、送風ファン１７をファン４２として兼用してもよい。このような構成により、微生物検出ユニット４０の構成を簡略化することができ、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保することができる。
【００２５】
図３を用いて、制御部３２の、微生物検出ユニット４０を制御するための機能構成を説明する。制御部３２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを含む。上記機能は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することによって、主にＣＰＵに構成される。または、その少なくとも一部が、電気回路等のハードウェア構成によって実現されてもよい。
【００２６】
図３を参照して、制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は、センサ室４１からのセンサ信号の入力を受け付けるためのセンサ信号入力部３２１と、該センサ信号に基づいて微生物を検出するための検出部３２２と、センサ室４１に含まれるセンサにおけるセンシング動作を制御するためのセンサ制御部３２３と、入力部３３からの操作信号に基づく指示入力を受け付けるための指示入力部３２４と、ファン４２の駆動量である、ファン４２で送風する風量を決定するための風量決定部３２５と、ファン４２の風量とパラメータとの対応関係を記憶するための風量記憶部３２６と、決定された風量に基づいてファン４２の駆動を制御するためのファン制御部３２７とを含む。
【００２７】
ファン４２で送風される風量は、センシング対象である空間（冷蔵室２１）の容積と、センサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）によって決定される。そのため、風量記憶部３２６は、予め、風量と、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）との対応関係を記憶しておく。一例として、センシング対象の空間の容積が大きい場合には多い風量、該容積が小さい場合には少ない風量、という対応関係が記憶される。また、センサ種類に応じて、該センサにおいて微生物検出に適した流速となるための風量が、センサ種類との対応関係で記憶される。なお、風量記憶部３２６には、風量と、少なくともセンシング対象の空間の容積との対応関係が記憶されていればよい。たとえば、予めセンサ室４１内のセンサ性能（センサ種類）が固定されている場合には、風量記憶部３２６には、風量と、センシング対象の空間の容積との対応関係が記憶される。ファン４２の風量としては、好ましくは、０．０１L（リットル）/min〜５０L/minである。
【００２８】
微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に組み込まれた状態で出荷されるものである場合、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、予め出荷時に入力されることで、風量決定部３２５に記憶されている。微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に後から組み込まれるものである場合、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、入力部３３での入力操作によって入力されることで、指示入力部３２４がその入力を受け付ける。また、微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００に組み込まれた状態で出荷されるものである場合であっても、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能は、いずれも、入力部３３での入力操作によって変更可能としてもよい。センサ室４１内のセンサ性能の入力は、たとえば、センサ種類固有のセンサＩＤなどによって特定され得る。指示入力部３２４は受け付けたセンシング対象の空間の容積、およびセンサＩＤで決定されるセンサ性能を、風量決定部３２５に対して出力する。
【００２９】
風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている上記対応関係を参照して、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に対応するファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。ファン制御部３２７は、決定された風量でファン４２が送風するよう、ファン４２の回転数を制御する。
【００３０】
検出部３２２は、センサ室４１からのセンサ信号に基づいて、所定時間当たりの微生物数を検出する。たとえば、微生物検出ユニット４０が微生物からの蛍光発光を検出することで微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は、受光素子で検出された蛍光発光の数を微生物数とし、所定時間当たりの微生物数をカウントする。または、微生物検出ユニット４０が光のスペクトルを利用して微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は予め検出対象の微生物についてのスペクトルを記憶しておき、受光素子で受光されたスペクトルが記憶されたスペクトルと一致するものを微生物からの発光として検出し、所定時間当たりの微生物数をカウントする。または、微生物検出ユニット４０が入射光の散乱光の強度に基づいて微生物を検出する方法を採用する場合、検出部３２２は、しきい値以下の強度である散乱光を微生物からの散乱光として検出し、所定時間当たりの微生物数をカウントする。検出部３２２は、風量決定部３２５で決定されたファン４２で送風される風量を、センサ室４１に単位時間当たりに導入される空気量として、検出結果として微生物濃度を算出することができる。
【００３１】
風量決定部３２５によってファン４２の風量がセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に応じて決定されることで、ファン４２は、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能に応じた適切な風量を送風する。すなわち、冷蔵室２１内の空気が庫内で循環する程度の、冷蔵室２１の容積に応じた風量で送風され気流が発生する。これにより、庫内の空気が均一化されるよう攪拌されて、均一化した空気がセンサ室４１に導入される。たとえば、ファン４２がセンサ室４１から冷蔵室２１内に向けて空気を送り出す場合、図１に点線の矢印に示されるように冷蔵室２１内の空気が庫内で循環し、攪拌される。また、センサ室４１内のセンサ性能に適した流速でセンサ室４１に導入される。これにより、微生物検出ユニット４０での検出精度を向上させることができる。また、微生物検出ユニット４０で庫内の平均的な微生物濃度を検出することができる。
【００３２】
センシング対象としての白物家電、たとえば第１の実施の形態に示された冷凍冷蔵庫や冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などの庫内には、通常、制御された気流は発生していない。カビ菌等に代表される空気中の微生物は、庫内の底部、隅、収納物の陰などに沈降しやすい。そのため、庫内に微生物検出装置をセットしたのみでは沈降した微生物が検出されない場合がある。これに対して、本実施の形態ではファン４２によって気流が発生させられ、庫内容積およびセンサ性能に応じて庫内の気流が制御されるため、底部等に沈降した微生物もその気流によって攪拌されて、庫内に均一化される。その空気がセンサ室４１に導入されることで、庫内の平均的な微生物量（濃度等）を検出することができる。これにより、たとえば除菌や消臭の要否を判断するなど、庫内の衛生管理を適切に行なうことができる。
【００３３】
なお、好ましくは、図１に表わされるように、センサ室４１の空気の導入側に、センサ室４１外部からセンサ室４１への流路を形成するための流路壁４３が備えられる。流路壁４３は、たとえば円筒形の筒材などが該当する。これにより、センサ室４１に導入される空気の気流がセンサ室４１導入前に整えられることで流速のばらつきが抑えられ、微生物検出ユニット４０において、検出精度のばらつきを抑え、安定的に微生物の検出を行なうことができる。
【００３４】
［第２の実施の形態］
図４を参照して、第２の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫１００は、センシング対象の空間である冷蔵室２１の底面に、冷蔵室２１に収納された物の重量を検出するための重量検出センサ３４Ａを備える。冷蔵室２１に棚が備えられる場合には、重量検出センサ３４Ａが棚ごとに備えられてもよい。重量検出センサ３４Ａは制御部３２に電気的に接続され、制御部３２からの制御信号によって検出動作が制御される。また、検出された重量に応じたセンサ信号である重量信号が、重量検出センサ３４Ａから制御部３２に対して出力される。
【００３５】
図５を参照して、第２の実施の形態にかかる制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は、図３に示された構成に加えて、重量検出センサ３４Ａからの重量信号の入力を受け付けるための重量信号入力部３２８と、所定のタイミングで重量検出センサ３４Ａに重量検出を行なわせるように重量検出センサ３４Ａの検出動作を制御するための重量検出制御部３２９とを含む。
【００３６】
重量検出センサ３４Ａが検出動作を行なうタイミングとしては、たとえば、所定の時間間隔や、図示しない冷蔵室２１の扉を開閉回数に応じたタイミング、などが挙げられ、後者の場合には、重量検出制御部３２９は図示しない冷蔵室２１の扉を検出するための検出機構に接続され、その回数をカウントするためのカウンタを含む。
【００３７】
重量検出センサ３４Ａからの重量信号は、風量決定部３２５に入力される。第２の実施の形態において、風量決定部３２５は、予め単位体積重量を記憶しておき、重量信号で特定される重量を該単位体積重量で割ることで、収納物の体積を得る。重量検出センサ３４Ａが複数の重量検出センサからなる場合には、これら重量検出センサからの重量の合計を該単位体積重量で割ることで、収納物の総体積を得る。風量決定部３２５は、予め記憶されている冷蔵室２１の容積、または指示入力部３２４で受け付けた冷蔵室２１の容積から、収納物の体積を減じることで、収納物以外の部分の冷蔵室２１の容積をセンシング対象の空間の容積として得る。そして、風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている、風量とセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係を参照してファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。
【００３８】
冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には収納物が少ない場合と比べてセンシング対象の空間の容積は小さくなるため、収納物が少ない場合に必要である風量よりも少ない風量で庫内の空気を攪拌することができ、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には収納物が多い場合と比べてセンシング対象の空間の容積は大きくなるため、庫内の空気を攪拌するためには、収納物が多い場合の風量よりも多い風量が必要、という考え方を採ることができる。この考え方の場合、風量記憶部３２６には、センシング対象の空間の容積が大きいほど多い風量、センシング対象の空間の容積が小さいほど少ない風量、という対応関係が記憶される。
【００３９】
一方、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には気流の障害物が多く存在するため、底部や収納物の陰等に沈降している微生物を空気中に均一化するよう攪拌するためには、収納物が少ない場合に必要である風量よりも多い風量が必要であり、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には気流の障害物が少ないため、収納物が多い場合の風量よりも少ない風量で庫内の空気を攪拌することができる、という考え方を採ることができる。この考え方の場合、風量記憶部３２６には、センシング対象の空間の容積が大きいほど少ない風量、センシング対象の空間の容積が小さいほど多い風量、という対応関係が記憶される。より好ましくは、上述の気流の障害物という観点より、風量記憶部３２６には、風量と、（収納物を考慮しない）センシング対象の空間の容積、収納物の体積、およびセンサ性能との対応関係が記憶されていてもよい。この場合、該対応関係は、（収納物を考慮しない）センシング対象の空間の容積に対する収納物の体積の比率が大きいほど気流の障害物が多いため多い風量、上記比率が小さいほど障害物が少ないため少ない風量、という関係になる。
【００４０】
第２の実施の形態での風量決定部３２５は冷蔵室２１内の収納物の体積も併せて考慮してファン４２の駆動量としての風量を決定するため、冷蔵室２１に収納物が存在する場合でも、適切に、庫内の空気を攪拌することができる。
【００４１】
さらに、所定のタイミングで収納物の重量が検出されて風量決定部３２５において風量が決定されることで、冷蔵室２１内の収納物の変化に応じて柔軟にファン４２の風量を変化させることができる。これにより、冷蔵室２１に収納物の体積が変化した場合でも、適切に、庫内の空気を攪拌することができる。
【００４２】
なお、図４の例では、重量検出センサ３４Ａを用いて冷蔵室２１内の収納物の重量を検出し、体積に換算しているが、他のセンサを用いて収納物の体積を検出してもよい。たとえば、図６に示されるように、空間認知センサ３４Ｂを用いることができる。すなわち、光センサや超音波センサなどの空間認知センサ３４Ｂを用いて、収納物までの距離に対応する反射波の強度に基づいて、冷蔵室２１内の収納物の体積を検出することができる。この場合も、制御部３２の微生物検出ユニット４０を制御するための機能は図５と同様の機能を含む。すなわち、重量信号入力部３２８に替えて空間認知センサ３４Ｂからのセンサ信号の入力を受け付けるための機能を含み、風量決定部３２５は、予め記憶されている冷蔵室２１の容積、または指示入力部３２４で受け付けた冷蔵室２１の容積から、上記センサ信号で特定される収納物の体積を減じることで、収納物以外の部分の冷蔵室２１の容積をセンシング対象の空間の容積として得る。そして、風量決定部３２５は、風量記憶部３２６に記憶されている、風量とセンシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係を参照してファン４２の風量を決定し、ファン制御部３２７に対して出力する。
【００４３】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態にかかる微生物検出ユニット４０は、複数の補助ファン４４ａ〜４４ｄをさらに含む。補助ファン４４ａ〜４４ｄは、一例として、図７に示されるように、センシング対象の空間である冷蔵室２１の各隅に、センサ室４１に対してセンシング対象の空間をその間に挟むように、センサ室４１に向けて送風する方向で備えられる。または、図８に示されるように、発生した気流が庫内を循環する方向で備えられてもよい。または、図９に示されるように、庫内に棚２７’が設置される場合、冷蔵室２１の扉側から見て棚２７’の奥に、棚２７’の奥から手前に向けて送風する方向で備えられてもよい。
【００４４】
この場合、風量記憶部３２６には、メインとなるファン４２による風量と、センシング対象の空間の容積およびセンサ室４１内のセンサ性能との対応関係に併せて、補助ファン４４ａ〜４４ｄのうちの、回転駆動させるファンとの対応関係も記憶される。一例として、センシング対象の空間の容積が大きい場合には回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、該容積が小さい場合には回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４５】
さらには、第３の実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫１００にも、第２の実施の形態に示されたように、冷蔵室２１内の収納物の体積を検出する機構が備えられもよい。この場合、第２の実施の形態で説明されたように、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には少ない風量で庫内の空気を攪拌することができ、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には多い風量が必要、という考え方を採ると、風量記憶部３２６には、収納物が少なくセンシング対象の空間の容積が大きいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、収納物が多くセンシング対象の空間の容積が小さいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４６】
一方、冷蔵室２１内に多くの収納物が存在する場合には気流の障害物が多く存在するため多い風量が必要であり、冷蔵室２１内の収納物が少ない場合には気流の障害物が少ないため少ない風量で庫内の空気を攪拌することができる、という考え方を採ると、風量記憶部３２６には、収納物が少なくセンシング対象の空間の容積が大きいほど回転駆動させる補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が多く、収納物が多くセンシング対象の空間の容積が小さいほど補助ファン４４ａ〜４４ｄの数が少ない、という対応関係が記憶される。
【００４７】
このような構成とすることで、センシング対象の空間内の空気を効率的に短時間で攪拌することができ、より短時間で効率的に、庫内の平均的な微生物量（濃度）を検出することができる。また、庫内の底部や収納物の陰などに沈降する微生物も気流によって空気中に浮遊させることができ、効率的に、かつ精度よく、庫内の微生物検出を行なうことができる。
【００４８】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態にかかる微生物検出ユニット４０は、流路管４５Ａをさらに含む。流路管４５Ａの冷蔵室２１の内側方向の表面には、局所的に空気を採取するための複数の採取孔が設けられる。流路管４５Ａは、一例として、図１０に示されるように、センシング対象の空間である冷蔵室２１の壁面に沿って配される。
【００４９】
このように流路管４５Ａが配されることで、ファン４２によって気流が発生すると採取孔付近の空気が気流によって流路管４５Ａ内に導入される。それにより、流路管４５Ａが配された冷蔵室２１の壁面付近の空気が流路管４５Ａを通ってセンサ室４１に運ばれ、庫内全体として空気が攪拌される。
【００５０】
先に説明されたように、カビ菌等に代表される空気中の微生物は、庫内の底部、隅、収納物の陰などに沈降しやすい。そのため、冷蔵室２１の壁面に沿って流路管４５Ａが配されることで、底部や隅等の微生物を含んでいる可能性の高い空気がセンサ室４１に運ばれる。これにより、庫内全体としては空気が攪拌され、庫内の微生物が検出されやすくなる。好ましくは、流路管４５Ａに設けられる採取孔は、冷蔵室２１の上部に位置する箇所は径が小さく、底部に位置する箇所は径が大きい。または、冷蔵室２１の上部に位置する箇所は間隔が大きく、底部に位置する箇所は間隔が小さい。これにより、より微生物を含んでいる可能性の高い空気がセンサ室４１に運ばれるため、より庫内の微生物が検出されやすくなる。
【００５１】
［変形例１］
以上の第１の実施の形態〜第４の実施の形態においては、微生物検出ユニット４０が冷凍冷蔵庫１００の出荷時、または出荷の後に冷凍冷蔵庫１００に組み込まれ、冷凍冷蔵庫１００の制御部３２によってファンの回転や微生物の検出が制御されるものとしている。しかしながら、図１１に示されるように、微生物検出ユニット４０に制御部３２’、入力部３３’および図示されない動力源が含まれ、内蔵される制御部３２’によってファンの回転や微生物の検出が制御されてもよい。
【００５２】
このように構成することで、検出者は、微生物検出ユニット４０を冷凍冷蔵庫１００内の任意の位置に置くことができる。微生物検出ユニット４０の配置の際には、少なくとも、センシング対象である空間の容積を入力する必要がある。そのため、すでにある、微生物検出ユニットが組み込まれていない冷凍冷蔵庫などの家電に対して、微生物検出ユニット４０を設置し、その庫内の微生物を検出することが可能となる。この場合、制御部３２’等が組み込まれた微生物検出ユニット４０自身が微生物検出制御装置に該当する。
【００５３】
［変形例２］
以上の第１の実施の形態〜第４の実施の形態においては、微生物検出ユニット４０がセンシング対象である空間（冷蔵室２１）の内部に配置されるものとしている。しかしながら、図１２に示されるように、微生物検出ユニット４０は冷蔵室２１の庫外、たとえば断熱壁２８よりも扉から遠い背面側に配置され、ファン４２によって庫内で攪拌され、庫内より運搬された空気から微生物を検出するようにしてもよい。微生物検出ユニット４０の配置される冷蔵室２１の庫外は、図１２に示された扉から遠い背面側は一例であり、たとえば冷蔵室２１の天井面よりも上側、底面よりも下側、扉の左右方向の側面側、などであってもよい。
【００５４】
この場合、好ましくは、図１２に示されるように、微生物検出ユニット４０は、冷蔵室２１の庫内に突出しないように配置される。すなわち、好ましくは、微生物検出ユニット４０の配置される面は、少なくとも冷蔵室２１の内箱２６の面、たとえば断熱壁２８の壁面よりも外側にある。
【００５５】
このように微生物検出ユニット４０が配置されることで冷蔵室２１内の収納可能容積が微生物検出ユニット４０によって圧迫されることがなく、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保することができる。
【００５６】
第２の変形例のように庫外に微生物検出ユニット４０が配置される場合、微生物検出ユニット４０が第４の実施の形態に示された流路管を備えるものの場合、第４の実施の形態の変形例としては、図１３に示されるように、流路管４５Ｂが、内箱２６および断熱壁２８とその内側の内壁として、または外箱２５と内箱２６との間および断熱壁２８内に設けられ、採取孔付近の空気が庫外のセンサ室４１まで運搬される。
【００５７】
このように微生物検出ユニット４０が配置されることで、冷蔵室２１内の収納可能容積をより多く確保しつつ、庫内の微生物を検出されやすくできる。
【００５８】
以上の例は、すべて、微生物検出制御装置として、いわゆる白物家電の代表例である冷凍冷蔵庫を挙げているが、収納物を収納する空間を有する装置であればその他装置であってもよい。たとえば、冷蔵庫、冷凍庫、洗濯機、衣類乾燥機、食器洗浄機、および食器乾燥機などの、食品や衣類や食器などの収納物を収納するための空間を有する装置が挙げられる。なお、たとえば洗濯機など、該空間内（庫内）に水を入れて用いる装置もある。その場合、微生物検出ユニット４０は、上述のような検出機構またはその他の検出機構を用いて、水中の微生物を検出することも可能である。さらにその場合、ファン４２は庫内に水流を発生させ、庫内の水を攪拌させる。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 冷却ユニット、１１ 圧縮器、１２ 補助凝縮器、１３ 凝縮器、１４ キャピラリーチューブ、１５ 蒸発器、１６ 冷却管、１７ 送風ファン、２１ 冷蔵室、２２ 製氷室、２３ 冷凍室、２４ 貯蔵室、２５ 外箱、２６ 内箱、２７ 断熱仕切板、２７’ 棚、２８ 断熱壁、３２，３２’ 制御部、３３，３３’ 入力部、３４Ａ 重量検出センサ、３４Ｂ 空間認知センサ、４０ 微生物検出ユニット、４１ センサ室、４２ ファン、４３ 流路壁、４４ａ〜４４ｄ 補助ファン、４５Ａ，４５Ｂ 流路管、１００ 冷凍冷蔵庫、３２１ センサ信号入力部、３２２ 検出部、３２３ センサ制御部、３２４ 指示入力部、３２５ 風量決定部、３２６ 風量記憶部、３２７ ファン制御部、３２８ 重量信号入力部、３２９ 重量検出制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を攪拌するための攪拌手段と、
前記攪拌手段により攪拌される流体のある空間内の微生物を検出するための、開口部を有する微生物検出手段と、
少なくとも前記空間の容積に応じて、前記攪拌手段の駆動を制御するための制御手段とを備える、微生物検出制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記空間の容積を取得するための取得手段と、
少なくとも空間の容積と前記攪拌手段の駆動量との対応を記憶するための記憶手段とを含む、請求項１に記載の微生物検出制御装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記空間の容積の入力を受け付けるための入力手段である、請求項２に記載の微生物検出制御装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記空間内の、前記流体の流れの障害物の体積を検出するための体積検出装置を含む、請求項２または３に記載の微生物検出制御装置。
【請求項５】
前記攪拌手段は、前記微生物検出手段の前記開口部の近傍に備えられる、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項６】
前記攪拌手段は、前記微生物検出手段と前記空間を挟む位置に備えられる、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項７】
前記攪拌手段は複数の攪拌器を含み、各攪拌器は、前記微生物検出手段に向けて前記空間内の流体を移動させる方向に備えられる、請求項６に記載の微生物検出制御装置。
【請求項８】
前記攪拌手段は複数の攪拌器を含み、前記複数の攪拌器は、前記空間内で前記流体が循環して移動させる方向に備えられる、請求項６に記載の微生物検出制御装置。
【請求項９】
前記攪拌手段は、前記空間の内側に向く方向に採取孔を有し、前記微生物検出手段の前記開口部に向かう流路管を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項１０】
前記空間は収容空間を含み、
前記微生物検出手段は、前記空間のうちの前記収容空間外に配される、請求項１〜９のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項１】
流体を攪拌するための攪拌手段と、
前記攪拌手段により攪拌される流体のある空間内の微生物を検出するための、開口部を有する微生物検出手段と、
少なくとも前記空間の容積に応じて、前記攪拌手段の駆動を制御するための制御手段とを備える、微生物検出制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記空間の容積を取得するための取得手段と、
少なくとも空間の容積と前記攪拌手段の駆動量との対応を記憶するための記憶手段とを含む、請求項１に記載の微生物検出制御装置。
【請求項３】
前記取得手段は、前記空間の容積の入力を受け付けるための入力手段である、請求項２に記載の微生物検出制御装置。
【請求項４】
前記取得手段は、前記空間内の、前記流体の流れの障害物の体積を検出するための体積検出装置を含む、請求項２または３に記載の微生物検出制御装置。
【請求項５】
前記攪拌手段は、前記微生物検出手段の前記開口部の近傍に備えられる、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項６】
前記攪拌手段は、前記微生物検出手段と前記空間を挟む位置に備えられる、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項７】
前記攪拌手段は複数の攪拌器を含み、各攪拌器は、前記微生物検出手段に向けて前記空間内の流体を移動させる方向に備えられる、請求項６に記載の微生物検出制御装置。
【請求項８】
前記攪拌手段は複数の攪拌器を含み、前記複数の攪拌器は、前記空間内で前記流体が循環して移動させる方向に備えられる、請求項６に記載の微生物検出制御装置。
【請求項９】
前記攪拌手段は、前記空間の内側に向く方向に採取孔を有し、前記微生物検出手段の前記開口部に向かう流路管を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【請求項１０】
前記空間は収容空間を含み、
前記微生物検出手段は、前記空間のうちの前記収容空間外に配される、請求項１〜９のいずれかに記載の微生物検出制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−４５２９９（Ｐ２０１１−４５２９９Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９６９３４（Ｐ２００９−１９６９３４）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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