(57)【要約】        【要  約】        【課  題】   缶、瓶及びペットボトル等を、凍結させることなく急速に冷却しそのまま冷蔵が可能な家庭用冷凍冷蔵庫を提供する。        【解決手段】   製氷部製氷装置からの導氷用配管もしくは別途専用の製氷装置を備え、急速冷却室に砕氷を導入できる構造と、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを固定しかつ軸回転駆動可能な１つ以上のホルダーと、前記ホルダー直下部に冷却開始時は前記砕氷が通り抜けない大きさでかつ冷却終了時は熱融解により縮小した砕氷が通り抜ける大きさの目を有する網目状皿と、前記網目状皿の下方に、前記融解氷及び融水を溜める容器を有する急速冷却室と、前記融水を、前記融解氷及び融水を溜める容器から、冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く配管を備えたことを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫。        【選択図】  図１
2011141061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器からの各々の冷気を吸気可能なダクト構造と、前記吸気ダクト部に各々１つ以上のファンと、室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造と、前記排気ダクト部に１つ以上のファンを有する、引き出し式もしくはドア開閉式である独立した急速冷却室を備え、前記急速冷却室は、内側から、熱伝導率の高い部材と、断熱性の高い部材で覆われており、前記熱伝導率の高い部材が、熱伝導率の高い部材でできている機械的スイッチにより、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷却器、もしくは冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器の双方に接続された熱伝導率の高い部材と接触させる構造をも有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、前記急速冷却室の背面部に、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置した構造と、前記急速冷却室背面部の冷凍用冷却器からの冷媒配管の冷媒の流入部と流出部に任意に開閉制御可能なバルブシステムと、前記急速冷却室の吸気部に１つ以上の冷却用ファンと、前記急速冷却室の排気部に室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造もしくは１つ以上のファンを配置した前記ダクト構造を有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
製氷部製氷装置からの導氷用配管もしくは別途専用の製氷装置及び飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを横向きに設置しかつ軸回転駆動可能な１つ以上のホルダーを備え、急速冷却室に前記ホルダーに設置した飲料用缶及び飲料用瓶及びペットボトルの直径の、４分の１以上２分の１以下の量の砕氷を導入できる構造と、前記ホルダー直下部に冷却開始時は前記砕氷が通り抜けない大きさでかつ冷却終了時は熱融解により縮小した砕氷が通り抜ける大きさの目を有する網目状皿と、前記網目状皿の下方に、前記融解氷及び融水を溜める容器を有する急速冷却室と、前記融水を、前記融解氷及び融水を溜める容器から、冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く配管を備え、前記融水を排水皿に導く際に、冷凍冷蔵庫下部の発熱部を水冷却することも可能な構造を有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜室や冷蔵室や冷凍室や製氷室と共に、缶や瓶、ペットボトル等の急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用冷凍冷蔵庫には、野菜室や冷蔵室や冷凍室や製氷室をはじめとする専用冷却室が設けられており、保存する素材に合わせて、最適な冷却機能及び保存機能が設けられている。
【０００３】
飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの冷却に関しては、冷蔵庫内の様々な専用の設置トレーや設置場所が考案され、冷蔵、保存及び取り出しやすさについての工夫がなされている。
【０００４】
ところが、従来の飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの冷蔵手段においては、家庭用冷凍冷蔵庫内で手軽かつ急速に冷却できる構造や機能は多くはない。
【０００５】
その第１の理由として、当然、急速冷却を行う設備構造を有することであるが、家庭用冷凍冷蔵庫である以上、コストの面から手軽な構造で、かつメンテナンスが不要もしくは容易である必要がある。
【０００６】
第２の理由として、特に炭酸飲料用缶を冷却するにあたり、安全性の点から、凍結させてはいけないという温度管理面からの制約も発生する。
【０００７】
主に、前記２つの理由を同時に実現することが、家庭用冷凍冷蔵庫内で飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを急速に冷却するために求められる。
【０００８】
従来の、冷蔵庫で製氷された氷を用いることにより、手軽に短時間で飲料用缶を冷却する発明は、家庭用冷凍冷蔵庫外での設置が前提である（例えば、特許文献１もしくは特許文献２参照。）。
【０００９】
また、専用の冷却風を設けることで急速冷却を行う冷蔵庫では、本発明と同じ目的を有すると考えられるが、温度検出及び制御を行っていないため、例えば冷凍用冷却風を与え続けた場合、炭酸入り飲料用缶が凍結する可能性もあることから、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たしているとは言い難い（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
また、従来の発明の冷蔵庫では、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの急速冷却と同時に、周囲の保存食品温度まで下げてしまい、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たしているとは言い難い（例えば、特許文献４参照。）。
【００１１】
また、家庭用冷凍冷蔵庫内に専用の冷却用水槽が設置された冷蔵庫では、家庭用冷凍冷蔵庫の利用基準を考えると、冷却水の清浄管理と、水槽自体のスペースの冷凍冷蔵庫全体に占める利用比率の点において、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たしているとは言い難い（例えば、特許文献５参照。）。
【００１２】
また、急速冷却時と通常冷蔵時の保管箇所を移動させるという冷凍冷蔵庫は、飲料用缶の凍結防止も実現しているが、前件案と同様、冷凍冷蔵庫内のスペースの有効利用という点から、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たしているとは言い難い（例えば、特許文献６参照。）。
【００１３】
また、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの専用の設置箇所が設けられ、冷凍冷蔵庫内の製氷用水等を利用し霧吹きを行い冷却する冷凍冷蔵庫は、非常に手軽で目的の機能を果たしているが、霧状水の温度には下限があり、あくまで水の固点以下での急速冷却は望めない（例えば、特許文献７参照。）。
【００１４】
これより低温での急速冷却を行う場合、水より固点の低い専用溶媒を用いることが考えられるが、直接飲料用缶に噴霧する構造上、溶媒自体の安全面上の問題、溶媒を定期的に補充する問題及び飲料用缶の未凍結制御の必要性に関する問題が生じるので、実用的に難しい。
【００１５】
また、噴霧の性格上、冷却水を凍結させてはいけないので、限りなく０℃に近い冷却水による冷却器となり、前記特許文献１や特許文献２の発明における急速冷却器よりも複雑な構造を有しかつ冷却能力が及ばないので、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たしているとは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第４５８０４０５号  広報
【特許文献２】特開平１０−２６７４８７  広報
【特許文献３】特開平０５−１８７７５６  広報
【特許文献４】特開２００８−１０１８５７  広報
【特許文献５】特開平０９−３２４９７３  広報
【特許文献６】特開平１０−１７０１２２  広報
【特許文献７】特開平０８−２８５４２３  広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来技術では、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトル専用の急速冷却を行う上で様々な工夫が行われているが、家庭用冷凍冷蔵庫内で、かつ、出来るだけ簡単な構成構造で、かつ、庫内スペースを最大限に有効活用し、かつ、急速冷却を行うには至っていない。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、冷蔵庫内で、スペースを最大限に有効活用し、出来るだけ簡単な構成構造で、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを急速冷却可能な家庭用冷凍冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載の発明は、冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器からの各々の冷気を吸気可能なダクト構造と、前記吸気ダクト部に各々１つ以上のファンと、室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造と、前記排気ダクト部に１つ以上のファンを有する、引き出し式もしくはドア開閉式である独立した急速冷却室を備え、前記急速冷却室は、内側から、熱伝導率の高い部材と、断熱性の高い部材で覆われており、前記熱伝導率の高い部材が、熱伝導率の高い部材でできている機械的スイッチにより、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷却器、もしくは冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器の双方に接続された熱伝導率の高い部材と接触させる構造をも有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００２０】
本第１発明の最大の特徴は、急速冷却室背面に、冷凍用と冷蔵用の冷却器が併設されていることである。
【００２１】
各冷却器間に相互の熱作用を防ぐための断熱材を設置してもよい。
【００２２】
あらかじめ適切に設定、内蔵された急速冷却室内温度計とタイマーにより、もしくは内蔵された急速冷却室内温度計による制御された冷却により、冷凍用冷却器からの冷風を効果的に用いることで、特に炭酸入り飲料用缶が凍結せず、安全かつ急速に冷却可能となる。
【００２３】
冷凍用冷却器からの冷気を吸入可能にすることで、従来冷蔵用冷却器からのみの冷却方法に比べ、より急速冷却能力をもたせることができる。
【００２４】
凍結しない範囲で急速冷却を行った後は、冷凍用冷風吸入用ファンを停止させ、冷蔵庫内の通常の冷蔵箇所と同じ温度で冷蔵すればよい。
【００２５】
冷風吸入用ファンの形状は、ファン停止時に、急速冷却室内に冷気が入り込みにくいように、なるべく開口面積が小さい設計が求められる。
【００２６】
また、冷凍用冷風と冷蔵用冷風を同時に吸入可能にすることによる風量増加により、冷却初期の冷却効率向上が図れ、加えて、冷凍用冷風による高効率冷却の凍結直前時のブレーキとして冷蔵用冷風を利用することも可能になる。
【００２７】
急速冷却室からの排気は、単独で冷蔵庫背面に行うことが必要である。
【００２８】
これは、他の冷凍室や冷蔵室の冷却状態との相互影響を極力避けるためである。
【００２９】
このとき、排気側のファンの風量は、吸入側の冷凍用風量と冷蔵用風量を合わせた能力を持ち、かつ風量の制御が行えるものが望ましい。
【００３０】
室内温度センサーは、急速冷却室内の被冷却物の設置状態に関わらず、室内の凍結をより正確に検知出来る箇所、例えば、吸入側冷却ファン下部に設置されることが望ましい。
【００３１】
また、急速冷却室は、冷蔵庫内での独立した冷却を行うのが目的のため、パッキン等の密閉度の高い部材を用いた、引き出し式もしくはドア開閉式となるのが望ましい。
【００３２】
上記の他に、さらに冷却効果を高めることを考える。
【００３３】
冷蔵冷却器の冷媒管もしくは前記冷媒管に接触している同温の部材に、熱伝導率の高い部材、例えばステンレス材を接触させ、これを急速冷却器を覆った熱伝導率の高い部材に機械的に接続する。
【００３４】
加えて、前記熱伝導率の高い部材の外側を断熱材で覆う。
【００３５】
これにより、冷蔵庫内において、急速冷却室の内壁及び同庫内の気体中の水分を凍結させることなく、かつ庫内気体温度もより迅速に冷蔵温度に冷却出来、効率的な急速冷却を行うことが可能となり、かつ冷蔵庫内の他の冷蔵場所に及ぼす温度的な干渉を抑えることができる。
【００３６】
もしくは、冷凍冷却器の冷媒管もしくは前記冷媒管に接触している同温の部材に、熱伝導率の高い部材を同様に接触させ、前記冷蔵冷却器側と機械的に切り替えて制御を行うことにより、より迅速な急速冷却を行うことが可能である。
【００３７】
この際、急速冷却室内壁にも温度センサーを設け、同庫内壁が凍結しないように制御を行うことが必要である。
【００３８】
前記センサーの場所は、位置的に最も温度の下がりやすい、接続スイッチ部直近に設置されることが望ましい。
【００３９】
本発明の冷凍冷蔵庫の目的は、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、安全に美味しく飲用するために、短時間で凍結させることなく冷却を行うことである。
【００４０】
そのために冷凍冷却器の冷却能力を利用するが、あくまで被冷却対象物を凍結させてはならない。
【００４１】
前述のとおり、急速冷却室内壁温度及び庫内雰囲気温は、被冷却対象物よりも低温であるのが一般的であり、急速冷却室内に温度センサーを設置し、庫内を常時非凍結状態に保持することで、被冷却対象物が凍結することを防ぐことができる。
【００４２】
そこで、急速冷却室内壁もしくは前出の冷凍冷風吸入側ファン近傍に設置した、温度センサーの温度値を庫内状態としてサンプリングし、このセンサー温度及び冷却勾配をもとに急速冷却制御を行う。
【００４３】
この急速冷却には、以下の２つの方法が挙げられる。
【００４４】
第１の方法は、急速冷却室内温度を、冷凍冷蔵庫内冷蔵室温度まで急速冷却を行う方法である。
【００４５】
この方法は、被冷却対象物の凍結を確実に防ぐことができる。
【００４６】
第２の方法は、急速冷却室内温度が、炭酸入り飲料水の固点よりも高くなるまで急速冷却室の急速冷却を行い、その後は急速冷却を停止させ、冷凍冷蔵庫本来の冷蔵冷却を行う方法である。
【００４７】
この場合、事前に前記冷却対象である、炭酸入り飲料水の固点の確認し、冷却制御設定を行う必要がある。
【００４８】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項２に記載の発明は、冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、前記急速冷却室の背面部に、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置した構造と、前記急速冷却室背面部の冷凍用冷却器からの冷媒配管の冷媒の流入部と流出部に任意に開閉制御可能なバルブシステムと、前記急速冷却室の吸気部に１つ以上の冷却用ファンと、前記急速冷却室の排気部に室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造もしくは１つ以上のファンを配置した前記ダクト構造を有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００４９】
本第２発明の最大の特徴は、急速冷却器背面部において、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置し、急速冷却時には冷凍冷却を使用し冷却能力を向上させようというものである。
【００５０】
このとき、冷蔵用冷媒管と冷凍用冷媒管は、急速冷却器側から見て重ならないように設置する。
【００５１】
また、急速冷却器背面部の冷凍冷媒管の冷媒流入部と流出部に、任意に開閉できるバルブを設置し、冷却制御時に開閉する。
【００５２】
冷凍冷却器の冷風により急速冷却を行う場合には、前記開閉バルブを開く。
【００５３】
これにより、急速冷却室に設置された冷風吸入用ファンは、冷蔵用冷媒管による冷風と同時に冷凍用冷媒管による冷風を吸入する。
【００５４】
ここで、前記急速冷却器背面部から冷凍室背面側に向けて、前記急速冷却器背面部の冷凍冷却用冷媒管と同じ長さの冷凍冷却用冷媒管を設置し、前記冷凍室背面部の冷媒流入部と流出部に同様のバルブを設置し、冷却制御時に任意に開閉が可能な構造とする。
【００５５】
この構造により、冷却制御により、急速冷却器側もしくは冷凍室側のどちらかの開閉バルブが常に開いており、前記急速冷却器もしくは冷凍室のどちらか一方が冷凍冷却されている状態であることが特徴の１つである。
【００５６】
これにより、急速冷却室を急速冷却しない場合は、急速冷却室背面側の冷凍冷媒管内の冷媒の移動がなく温度上昇し、かつ冷凍用冷媒管を流れる冷媒温度よりも高い温度の冷蔵用冷媒配管からの冷気を少なくとも受けるため、冷凍用冷却が徐々に行われなくなる。
【００５７】
ただし、前記当該部及び冷凍用冷媒の配管は、構造上を含め冷媒の温度上昇による圧力増加に対しての強度を要する。
【００５８】
また、冷凍室背面側の冷凍用冷媒の配管は、急速冷却室冷却時において、冷凍室全体の冷凍冷却能力低下を抑えるような冷媒配管配置が求められる。
【００５９】
本請求項２に記載の発明により、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷媒の全体流量を一定に保ちながら、急速冷却器と冷凍冷蔵庫の冷凍部の一部を適宜切り替えることにより、急速冷却室を急速冷却可能となる。
【００６０】
本第１発明でも説明したように、本発明の冷凍冷蔵庫の目的は、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、安全に美味しく飲用するために、短時間で凍結させることなく冷却を行うことである。
【００６１】
そのために、同前記第１発明と同様に、急速冷却室内に温度センサーを設置し、庫内を常時非凍結状態に保持することで、被冷却対象物が凍結することを防ぐことができる。
【００６２】
そこで、急速冷却室内壁もしくは前出の冷凍冷風吸入側ファン近傍に設置した、温度センサーの温度値を庫内状態としてサンプリングし、このセンサー温度及び冷却勾配をもとに急速冷却制御を行う。
【００６３】
この急速冷却には、前述と同様に以下の２つの方法が挙げられる。
【００６４】
第１の方法は、急速冷却室内温度を、冷凍冷蔵庫内冷蔵室温度まで急速冷却を行う方法である。
【００６５】
この方法は、被冷却対象物の凍結を確実に防ぐことができる。
【００６６】
第２の方法は、急速冷却室内温度が、炭酸入り飲料水の固点よりも高くなるまで急速冷却室の急速冷却を行い、その後は急速冷却を停止させ、冷凍冷蔵庫本来の冷蔵冷却を行う方法である。
【００６７】
この場合、事前に前記冷却対象である、炭酸入り飲料水の固点の確認し、冷却制御設定を行う必要がある。
【００６８】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項３に記載の発明は、製氷部製氷装置からの導氷用配管もしくは別途専用の製氷装置及び飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを横向きに設置しかつ軸回転駆動可能な１つ以上のホルダーを備え、急速冷却室に前記ホルダーに設置した飲料用缶及び飲料用瓶及びペットボトルの直径の、４分の１以上２分の１以下の量の砕氷を導入できる構造と、前記ホルダー直下部に冷却開始時は前記砕氷が通り抜けない大きさでかつ冷却終了時は熱融解により縮小した砕氷が通り抜ける大きさの目を有する網目状皿と、前記網目状皿の下方に、前記融解氷及び融水を溜める容器を有する急速冷却室と、前記融水を、前記融解氷及び融水を溜める容器から、冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く配管を備え、前記融水を排水皿に導く際に、冷凍冷蔵庫下部の発熱部を水冷却することも可能な構造を有することを特徴とする家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００６９】
前出の特許文献１や特許文献２の発明である、飲料用缶の周囲に氷を設置し、氷に接触させながら回動させて、氷の融解熱及び融解冷水により冷却を行う方法は公知であるが、本発明は、前記冷却方法を家庭用冷凍冷蔵庫内で実現したものであり、その利用箇所、利用形態及び冷却方法において、新規で実用的な特徴があり、以下にその具体的手段を示す。
【００７０】
急速冷却時には、急速冷却室内に専用に製氷された砕氷が導入され、前記砕氷上に設置された被冷却対象物である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを保持するホルダーが、急速冷却時に自動回転することにより、急速冷却を行う。
【００７１】
本請求項３に記載の発明は、冷却用の氷を冷却可能な状態に、自動で導入することが可能である。
【００７２】
これについては、多くの家庭用冷凍用冷蔵庫に設けられている自動製氷装置そのものであるが、製氷する氷の大きさ及び冷蔵庫内への導入箇所に関して、本発明の特徴を有する。
【００７３】
まず、被冷却対象物を冷却する砕氷の大きさであるが、多くの家庭用冷凍冷蔵庫による製氷の大きさでは、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルとの、特に側面部での接触面積が十分ではないので、冷却効率が高いとはいえない。
【００７４】
しかし、製氷の大きさがより小さければ良いというわけでもない。
【００７５】
これは、冷却用の氷が小さくなれば、短時間に融解して水に変化しやすくなり、氷による水の固点以下で急速冷却を行えるという利点が生かせなくなるからである。
【００７６】
これはつまり、冷凍冷蔵庫内の冷蔵温度まで冷却できないかも知れない可能性があるということで、製氷を用いた急速冷却そのものが実現できていないことになる。
【００７７】
また、一度冷却を行い、被冷却対象物を取り除いた後、前記冷却対象物を覆っていた氷は、崩れやすくなり、次回急速冷却時の被冷却対象物の設置場所の障害物となりやすい。
【００７８】
本請求項３に記載の発明は、製氷された砕氷により被冷却対象物を高効率で急速冷却し、冷却後は、速やかに次の急速冷却が行えることが特徴である。
【００７９】
そこで、被冷却対象物を設置する部分の下側に網目状皿を設ける。
【００８０】
この網目状皿の網目の隙間の大きさは、急速冷却開始時の氷の大きさよりも小さく、急速冷却後の氷の大きさよりも大きければよい。
【００８１】
この構造により、急速冷却後には冷却で使用した氷が、網目状皿を通り抜け下方に設置されている容器に落下し、融解氷及び融水として溜まる。
【００８２】
これにより被冷却対象物を設置する部分には、冷却に使用した融解氷及び融水は残ることなく、もしくは次回の急速冷却時に被冷却対象物を設置する際の障害とならない量まで減少し、前回と同じ初期状態で急速冷却を行うことが可能な状態となることが特徴である。
【００８３】
製氷機から導入される砕氷の大きさは、一般的な飲料物の冷却時間から設定することができる。このとき、冷却開始時に製氷された砕氷の大きさは、冷却後融水にならない範囲で、可能な限り小さな大きさに設定する。
【００８４】
これは、氷の一側平面と、被冷却対象物の円筒部側面との接触面積が一定ならば、前記砕氷の大きさを小さくして密集させることにより、砕氷と被冷却対象物の円筒部側面への接触面積を最大にできるからである。
【００８５】
これは、砕氷の大きさをあえて大きくする必要がないので、砕氷の製氷時間の面及び冷却時の消費電力の面において、より有利である。
【００８６】
前記砕氷の大きさを利用して急速冷却を行うことにより、冷却効率、消費電力及び冷却時の作業性をより向上させることが可能となる。
【００８７】
冷却後、前記網目状皿を通過した砕氷は、その下部に配置された容器に融解氷及び融水として溜まり、冷蔵庫内の冷蔵温度で溶ける。
【００８８】
前記融解氷及び融水を溜める容器の下部もしくは底面に排水管を設置し、多くの家庭用冷凍冷蔵庫が有する排水皿に排水する。
【００８９】
この際、取替え式清浄フィルターを設置し、前記フィルターにより清浄後、別途水源として利用してもよい。
【００９０】
飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの急速冷却を行う際、冷却用砕氷でその全体を覆い冷却対象物を回動させた方が、冷却効率が高いのは自明である。
【００９１】
本発明は、家庭用冷凍冷蔵庫内でそれを実現したものであり、前述の通り、その利用箇所、利用形態及び冷却方法において、新規で実用的な特徴があるので、以下にその特徴を説明する。
【００９２】
家庭用冷凍冷蔵庫内で実現するために、次の条件を満たす必要がある。
【００９３】
すなわち、本来の発明である砕氷を用いて冷却すること、急速冷却後速やかに次回の急速冷却を行える状態にあること及び急速冷却時における水源及び消費電力を必要以上に浪費しないことである。
【００９４】
本発明の家庭用冷凍冷蔵庫の急速冷却で使用する砕氷は、砕氷の融解熱による冷却効率を大きくするために、冷却対象物との接触面積をより得ることが出来るように、一般的な製氷よりも大きさの小さい砕氷を用いる。
【００９５】
このとき、急速冷却後速やかに次回の急速冷却を行うために、横向きに設置した、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの直径の４分の１以上２分の１以下となる量の砕氷を導入する。
【００９６】
これにより、被冷却対象物全体を覆うよりも冷却能力は低下するが、明らかに急速冷却後の冷却対象物の取り出しが容易になる。
【００９７】
また、冷却後の融水を再利用しない場合、被冷却対象物全体を覆うよりも、使用する水の量と、砕氷を製氷するための電力が節約できる。
【００９８】
前述の、急速冷却後の融水を再利用せず、配管により冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く場合、例えば冷蔵庫下部で、排水皿付近に設置されたコンプレッサーやモーターの発熱部の吸熱を行う。
【００９９】
これは、前記排水管外壁とコンプレッサーやモーターの発熱部を、熱伝導性、耐熱性、耐水性、及び耐腐食性に優れた部材で接続する。
【０１００】
排水管内の排水は急速冷却直後の融水であり、発熱部を冷却するには十分な吸熱能力を有するといえる。
【発明の効果】
【０１０１】
以上のような本発明によって、缶や瓶、ペットボトル等を、凍結させることなく急速に冷却しそのまま冷蔵が可能な家庭用冷凍冷蔵庫を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第３発明の実施例に係る、冷凍冷蔵庫の急速冷却室と急速冷却方法に関する一連の構成を表す図。
【図２】多くの製氷装置による製氷と、被冷却対象物との接触の様子を表す図。
【図３】本発明の第３発明の実施例に係る、導入された砕氷と、被冷却対象物との接触の様子を表す図。
【図４】本発明の第３発明の実施例に係る、網目状皿上での被冷却対象物の冷却の様子を表す図。
【図５】本発明の第３発明の実施例に係る、１回の急速冷却開始時に製氷し導入する砕氷の量を説明するための図。
【図６】本発明の第３発明の実施例に係る、急速冷却後の被冷却対象物の取り出しやすさを説明するための図。
【図７】本発明の第３発明の実施例に係る、急速冷却後の被冷却対象物の取り出し難さを説明するための図。
【図８】本発明の第３発明の第１実施例に係る、急速冷却室内で、被冷却対象物をホルダーにより固定した状態を表す図。
【図９】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物である飲料用缶を固定するホルダーを、水平方向から見た図。
【図１０】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物である飲料用ペットボトルを固定するホルダーを、水平方向から見た図。
【図１１】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物をホルダーに固定する方法を説明する図。
【図１２】本発明の第３発明の第１実施例に係る、ホルダー受け側に飲料用缶の底面側を固定する方法を表す図。
【図１３】本発明の第３発明の第１実施例に係る、ホルダー受け側に飲料用ペットボトルの底面側を固定する方法を表す図。
【図１４】本発明の第３発明の第３実施例を説明する図。
【図１５】本発明の第３発明の第３実施例を説明する図。
【図１６】本実施例の冷凍冷蔵庫を正面から見た図。
【図１７】本発明の第１発明の実施例に係る冷凍冷蔵庫の急速冷却室の背面部の、横並びの冷却器と吸気ファンの位置関係を表す図。
【図１８】本発明の第１発明の実施例に係る冷凍冷蔵庫の急速冷却室の背面部の、縦並びの冷却器と吸気ファンの位置関係を表す図。
【図１９】本発明の第１発明の実施例に係る、引き出し式急速冷却室の構造を表す図。
【図２０】本発明の第１発明の実施例に係る、ドア式急速冷却室の構造を表す図。
【図２１】本発明の第１発明の実施例に係る、図２０のドア式急速冷却室の上から見た見取り図。
【図２２】本発明の第１発明の実施例に係る、図１７または図１８の急速冷却効果をさらに高めるための構成を表す図。
【図２３】図２２にさらに吸気ファンを設けた構成を表す図。
【図２４】本発明の第２発明の実施例に係る、急速冷却室の前面からみた、冷凍冷却器の配管と冷蔵冷却器の配管の位置関係を表す図。
【図２５】本発明の第２発明の実施例に係る、急速冷却室の側面からみた、冷凍冷却器の配管と冷蔵冷却器の配管の位置関係を表す図。
【図２６】本発明の第２発明の実施例に係る、冷凍冷蔵庫の冷凍室の背面の冷凍冷却器の配置と、冷蔵室内の急速冷却室付近の背面の冷凍冷却器及び冷蔵冷却器の配置を表す図。
【図２７】本発明の第１発明と第２発明に係る急速冷却室の、急速冷却時の冷却制御方法を表す図。
【発明を実施するための形態】
【０１０３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を述べる。尚、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。
［第１実施例］
【０１０４】
本発明の第１発明の一実施例（第１実施例）の形態を、図１６〜図２３及び図２７を参照しながら説明する。図１６は、本実施例の冷凍冷蔵庫を正面から見た図である。図１６に示すように、冷凍冷蔵庫１は、冷凍室２、冷蔵室３、隔壁４、急速冷却室５から構成される。急速冷却室５は、冷蔵室３よりも急速に冷蔵室温まで冷却できる室である。尚、多くの家庭用冷凍冷蔵庫が有する、野菜室やチルド室は、前記冷凍室２や冷蔵室３に含まれるものとして、本実施例では割愛する。
【０１０５】
図１９及び図２０は、図１６中に示した急速冷却室５の構造である。冷凍冷蔵庫１内の急速冷却室５の開閉は、図１９のように引き出し式もしくは図２０のようにドア７を開閉するドア式となる。どちらの場合も、開閉部にパッキン６を有し、急速冷却時及び冷蔵保存時には密封される。これは、急速冷却室５の急速冷却及び冷蔵時の冷蔵状態により、冷蔵室３内の他の箇所の冷蔵状態に影響を与えないようにするためである。
【０１０６】
図２１は、図２０のドア式急速冷却室５の、上から見た見取り図である。急速冷却室５は、吸気ファン８、温度センサー９、隔壁１０、排気ダクト１１、排気ファン１２から構成される。吸気ファン８は、冷凍冷却器１３からの冷風と、冷蔵冷却器からの冷風を吸入するファンにより構成される。また、排気ファン１２は、吸気ファン８の全流量以上の流量を排気出来る能力を持ち、かつ流量制御可能であることが必要である。温度センサー９は、凍結防止制御用に、急速冷却室５内の最も早く低温となりやすい、吸気ファン８付近下部に設置されることが望ましい。急速冷却室５は、開口部に構成されるパッキン６により密閉され、かつ排気ファン１２により、吸気した冷気が冷蔵室３内の他の箇所の冷蔵状態に影響を及ぼすことを防ぐ。
【０１０７】
図１７と図１８は、本実施例の冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の背面部の冷却器と吸気ファン８の位置関係を示したものである。急速冷却室５の背面部の冷却器は、冷凍冷却器１３の部分と冷蔵冷却器１４の部分に分割し、隣接させて配置することが本発明の特徴となっている。冷凍冷却用配管は冷凍冷却器１３の部分に、冷蔵冷却用配管は冷蔵冷却器１４の部分に配置する。尚、急速冷却室５の背面部における、冷凍冷却器１３の部分と冷蔵冷却器１４の部分の構成位置は、図１７に示すように横並び、もしくは図１８に示すように縦並びとなる。このとき、図１７や図１８に示すように、冷凍冷却器１３と冷蔵冷却器１４の間に、断熱材１５を設置し、互いの温度干渉を減少させることも可能である。
【０１０８】
吸気ファン８は、前記冷凍冷却器１３用と冷蔵冷却器１４用に分割して制御される。吸気ファン８は、冷凍冷却器１３用と冷蔵冷却器１４用に、各々１個以上により構成され、冷凍吸気及び冷蔵吸気は独立して制御される。特に冷凍冷却器１３側の吸気ファン８は、静止時のファン正面からの開口率が小さいファンを用いることにより、冷凍冷却器１３による冷却停止時における、冷凍冷却器１３から急速冷却器５の室内への冷凍気の侵入を減少させることで、急速冷却器５の室内凍結を防止し、温度制御が容易となる。尚、排気ファン１２は、特に制御用途を分割することなく、吸気ファン８の全流量に等しい流量制御を行えばよい。
【０１０９】
保温時の急速冷却室は、冷蔵室３の冷却と同様に、前記冷蔵冷却器１４から吸気を行えばよい。急速冷却時には、前記冷凍冷却器１３からの吸気のみ、もしくは冷凍冷却器１３と冷蔵冷却器１４の両方からの吸気を行う。排気ファン１２の流量は、吸気ファン８の全流量に追従させる。
図２７は、急速冷却時の冷却制御方法を示したものである。図２７中の冷蔵庫内温度は、冷蔵冷却器により、適宜設定された冷蔵室内温度である。急速冷却時には、冷凍冷却器１３からの冷気により、通常、冷蔵室内温度より低い温度まで冷却可能となる。急速冷却室内温度が冷蔵室内温度より下がった後、温度センサー９により、事前に調査及び設定した炭酸入り飲料水の固点に至る前に、冷凍冷却器１３側の吸気ファン８を停止させ、以後、冷蔵冷却器１４から吸気を行えばよい。
【０１１０】
尚、急速冷却は、専用の開始ボタンにより、もしくは被冷却物感知センサーを設置して、対象物を感知した後行う。
【０１１１】
図２２と図２３は、図１７または図１８の急速冷却効果をさらに高めるための構成を示したものである。急速冷却室５の内壁１８を熱伝導度の高い部材で構成し、急速冷却時の冷凍冷却器１３に直接接触させることにより、冷却効率を向上させる。これは、急速冷却室の背面と機械的に接続された、同様に熱伝導度の高い部材によるスイッチ１９を、冷凍冷却器１３側に機械的に接触させることにより行う。スイッチ１９の切り替え動作は、制御信号により動作する、電磁式、もしくはモーターによるスライド式もしくは軸回転式により行われる。前記冷凍冷却器１３側では、冷凍冷却器１３に接続された熱伝導度の高い部材１６を接触させている。急速冷却時には、前記スイッチ１９と冷凍冷却器１３側の部材１６とを接触させることになる。このとき、急速冷却時以外の、急速冷却室５の冷凍冷却器１３からの熱干渉を減少させるために、急速冷却室５の背面部における前記冷凍冷却器１３側の部材１６の周囲に、断熱材１５を設置してもよい。また、通常冷蔵時の冷蔵冷却効率を向上させるため、冷蔵冷却器１４に熱伝導度の高い部材１６を接続し、前記スイッチ１９を接触させておいてもよい。尚、急速冷却室５の内壁１８の外周には断熱材１５により構成されている。また、冷却効率を向上させるため、前述の吸気ファン８を使用してもよい。
【０１１２】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により保温されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
［第２実施例］
【０１１３】
次に、本発明の第２発明の一実施例（第２実施例）の形態を、図２４〜図２７を参照しながら説明する。
【０１１４】
図２４〜図２６は、本実施例の冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の背面部の冷却器の構成を示したものである。
【０１１５】
図２４は、急速冷却室５の前面からみた、冷凍冷却器１３の配管と冷蔵冷却器１４の配管の位置関係を示したものである。図２４において、急速冷却室５の前面からみた冷凍冷却器１３の配管は、冷蔵冷却器１４の配管と重ならないように配置されている。図２４の場合、前記２つの冷却器の配管は直角に交わっているが、本発明の実施に関してこの限りではない。
【０１１６】
図２５は、急速冷却室５の側面からみた、冷凍冷却器１３の配管と冷蔵冷却器１４の配管の位置関係を示したものである。図２５において、冷凍冷却器１３の配管が形成する面が、前記冷蔵冷却器１４の配管が形成する面と平行に配置されている。急速冷却効果を向上するためには、冷凍冷却器１３は、急速冷却室５背面近傍に設置されることが望ましい。また、急速冷却時には、吸気ファン８の冷風吸入により冷蔵冷却器１４は冷凍冷却器１３の冷風に暴露されにくく、本来の冷蔵能力を維持しやすい。
【０１１７】
冷凍冷蔵庫１の冷蔵室３内に構成されている急速冷却室５の背面部には、冷蔵冷却器１４の配管が設置されているが、急速冷却用の冷凍冷却器１３の配管も、冷凍室２側から冷蔵室３側に伸びているのが特長である。
【０１１８】
図２６は、図２４及び図２５で前述した冷凍冷蔵庫１の冷凍室２の背面の冷凍冷却器１３の配置と、冷蔵室３内の急速冷却室５付近の背面の冷凍冷却器の配置を示したものである。図２６において、冷凍冷却器からの冷媒配管は、少なくとも２つ以上の系統に分割されており、そのうちの１系統は、急速冷却室５の急速冷却用としても用いられる。冷凍冷却器１３の、急速冷却器５の背面近傍には、サブ冷凍冷却器２３が配置される。冷凍冷却器１３は、急速冷却室５の急速冷却用として用いられ、サブ冷凍冷却器２３は、冷凍冷蔵庫１の冷凍室２の冷凍冷却用に用いられる。冷凍冷却器１３及びサブ冷凍冷却器２３は、急速冷却室５の背面の冷媒流入部と冷媒流出部で、配管が結合されている。冷蔵室３側の冷凍冷却器１３及び冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３の冷媒流入部及び流出部には、開閉バルブ２０が設置されており、常時どちらか一方の冷却器側のバルブのみが開くように制御を行う。また冷凍冷却器１３の配管の長さとサブ冷凍冷却器２３の配管の長さは等しくなっている。前記構成と制御により、冷凍冷却器１３もしくはサブ冷凍冷却器２３の配管に、冷凍冷却用冷媒が循環し、各配管の配置部分の冷凍冷却を行うことが出来る。
【０１１９】
図２４〜図２６に示すような構成により、急速冷却室５の急速冷却時には、前記冷蔵室３側の冷凍冷却器１３側の開閉バルブを開け、冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３側の開閉バルブを閉じることにより、急速冷却室５の急速冷却を行う。急速冷却室５の吸気ファン８近傍に設置した温度センサーを用い、前述の、図２７に示す急速冷却制御により、被冷却物を凍結させることなく急速冷却を行うことが可能となる。この場合、前記冷蔵室３側の冷凍冷却器１３側の開閉バルブ２０を閉じ、冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３側の開閉バルブ２０を開けることにより、急速冷却室５の急速冷却制御オフとなる。
【０１２０】
急速冷却室５の急速冷却時には、サブ冷凍冷却器２３の配管に冷凍冷却用冷媒が循環しない。これによる冷凍室２の該当部の冷凍冷却能力減少を補うため、図２６に示すように、常時冷凍用冷媒の循環する他系統の冷凍冷却器１３の配管を、サブ冷凍冷却器２３の配管近傍に均一に配置するとよい。
【０１２１】
また、冷凍用冷媒の流入流出部両側の開閉バルブ２０が閉じており冷凍用冷媒の循環がない側の冷媒は、温度上昇により圧力が増加する為、冷凍冷却器１３の配管とサブ冷凍冷却器２３の配管を含む冷凍冷却器の配管は、特に耐圧強度及び耐熱疲労性を高くする必要がある。
【０１２２】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により冷蔵されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
［第３実施例］
【０１２３】
次に、本発明の第３発明の一実施例（第３実施例）の形態を、図１〜図１５を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１は、本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５と急速冷却方法に関する一連の構成を示したものである。
【０１２５】
図１において、多くの冷凍冷蔵庫が有する製氷機は、製氷用水供給配管２１や製氷皿２２を中心に構成されている。
【０１２６】
本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１は、急速冷却器室の急速冷却を行うために、急速冷却用製氷機２４を有し、製氷用水供給配管２１から製氷用水を供給する。
【０１２７】
前記急速冷却用製氷機２４では、急速冷却用の専用の大きさの氷（以下、砕氷と記述する）２５を製氷する。冷凍冷蔵庫１内の急速冷却室５は、上方から、前記砕氷２５導入口と、被冷却対象物２６を固定するホルダー３４と、網目状皿２７及び融解氷２８及び融水２９を受ける容器から構成される。本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１は、急速冷却用製氷機２４により製氷された砕氷２５上で、前記砕氷２５に接触させた被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、ホルダー３４により固定して回転させることにより急速冷却を行う。このときの急速冷却の仕組みは、例えば、前記特許文献１や特許文献２に記載されている通りである。
【０１２８】
図２及び図３は、急速冷却用製氷機２４により製氷された砕氷２５による冷却効果を説明するためのものである。図２は、多くの製氷機２２により製氷された氷による被冷却対象物２６の円筒状側壁との接触面積を示したものである。図２中の正方形が示すものは製氷された氷である。図３は、急速冷却用製氷機２４により製氷される砕氷２５による被冷却対象物２６の円筒状側壁との接触面積を示したものである。
【０１２９】
氷の一側平面と、被冷却対象物２６の円筒側面との接触面積が一定ならば、前記砕氷２５の大きさを小さくして密集させることにより、砕氷２５と被冷却対象物２６の円筒部側面との接触面積が増加し、冷却効率が向上し急速冷却時間は短縮される。
【０１３０】
図４は、網目状皿２７上での被冷却対象物２６の冷却の様子を示したものである。急速冷却用に適切に製氷された砕氷２５は、網目状皿２７の空隙から落下することなく、非冷却対象物２６と網目状皿２７との間に入り込んでいく。被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルは、ホルダー３４により固定され回転することで、その円筒部側面を均一に急速冷却される。このとき砕氷２５各々は、前述の高効率冷却で、被冷却対象物２６の熱を奪い、融解氷２８となり小さくなっていく。適切な大きさに設定された砕氷２５の大きさと網目状皿２７の空隙間隔により、急速冷却が行われた後、融解氷２８は、融水２９と共に前記網目状皿２７の空隙から落下していく。適当な砕氷２５の導入量により、１回の急速冷却後、網目状皿２７の上面は、解け残りの融解氷２８がホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量になっている、もしくは解け残りの融解氷２８が存在しないので、網目状皿２７上では新たな砕氷２５導入を伴う次回の急速冷却に備えた状態を得ることが出来る。
【０１３１】
図５は、１回の急速冷却開始時に製氷し導入する砕氷２５の量を示したものである。また図６と図７は、急速冷却が終了した際の被冷却対象物２６の取り出し易さについて説明するためのものである。
【０１３２】
先の説明で、１回の急速冷却後は、次回の急速冷却に備えて、網目状皿２７の上面に、解け残りの融解氷２８がホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量になっているか、もしくは解け残りの融解氷２８が存在しない必要があることを述べた。具体的には、１回の急速冷却時に導入する砕氷２５の量は、図５に示すように、ホルダー３４に設置した被冷却対象物２６の直径の、４分の１以上２分の１以下である。これは、急速冷却時に、砕氷２５が被冷却対象物２６の円筒側面と確実に接触している量であること、かつ、図６に示すように、急速冷却後に被冷却対象物２６を確実に容易に取り出すことが出来、かつ次回の急速冷却時にホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量であることが必要であるからである。
【０１３３】
導入した砕氷２５の量が前述より過剰であった場合、急速冷却効率は当然向上するが、急速冷却後の融け残りの砕氷２５もしくは網目状皿２７の空隙よりも大きな融解氷２８は、依然網目状皿２７上に多量に存在する。これは、図７に示すように、融解氷２８が、ホルダー３４に設置した被冷却対象物２６の半径以上残留することにより、被冷却対象物２６を取り出す際、被冷却対象物２６を取り出す手が融解氷２８に必然的に触れてしまうこと、また、即時に次回の急速冷却を行う際に、融け残りの砕氷２５もしくは十分な大きさの融解氷２８が崩れ、被冷却対象物２６のホルダー３４への設置空間が失われる可能性が高くなることを示している。
【０１３４】
次に、本実施例で使用する、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、前記網目状皿２７に導入された砕氷２５上で回転させ急速冷却を行う構造についての３つの実施例を、図８、図１４及び図２７により説明する。尚、本発明の第３発明の一実施例（第３実施例）の形態におけるホルダー３４は、家庭用の冷凍冷蔵庫１内に構成及び設置された急速冷却室５内で、回転し急速冷却を行う飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを固定するためのものであり、その実施の形態はこの限りではない。
【０１３５】
図８〜図１３は、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、前記網目状皿２７に導入された砕氷２５上で回転させ急速冷却を行う構造の第１の実施例である、ホルダー３４についての説明である。
【０１３６】
図８は、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６をホルダー３４により固定した状態を示すものである。
【０１３７】
図９、図１０、図１２及び図１３は、被冷却対象物２６を固定するホルダー３４を、水平方向から見た断面図である。ホルダー３４は、ホルダー差込側３６、ホルダー受け側３７、シャフト３８、軸受け３９、ギア４０、モータ部４１及び滑り防止用ツメ４２から構成される。図１２及び図１３は、図９及び図１０の、ホルダー差込側３６とシャフト３８がなく、軸受け３９にホルダー受け側３７が直接接続されて構成されたものである。前記軸受け３９は、ギア４０と接続されており、これにより、急速冷却時に任意に制御されたモーター部４１の回転する力を、ホルダー４３に伝達し回転させる。
【０１３８】
図９及び図１０において、ホルダー差込側３６は、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成される。前記各ホルダーは、ばねを内蔵するシャフト３８により、被冷却対象物２６の形状や大きさに合わせられるように、シャフト３８方向に伸縮する構造となっている。
【０１３９】
図１１は、被冷却対象物２６のホルダー３４への固定方法を説明するためのものである。図１１に示すように、まず被冷却対象物２６の上部を、差込側３６に押し込むように差込み、その後ホルダー受け側３７にはめ込む。このとき、被冷却対象物２６は、シャフト３８の内蔵するばねにより、ホルダー差込側３６とホルダー受け側３７との間に固定される。この構造により、例えば各種異なる大きさの飲料用缶の固定に対応できる。また、図１０に示すように、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成されるホルダー差込側３６の構造を有することで、飲料用ペットボトルの固定にも対応できる。
【０１４０】
もしくは、図１２や図１３に示すように、軸受け１３９に直接接続されたホルダー受け側３７に飲料用缶及びペットボトルの底面側を固定する方法もある。
【０１４１】
ホルダー差込側３６とホルダー受け側３７には、急速冷却時のホルダー３４の回転時に、融水２９により被冷却対象物２６が滑らないように、滑り防止用ツメ４２を設置しておくことが望ましい。前記滑り防止用ツメ４２は、表面の摩擦係数が高く、耐久性と耐水性に優れ、かつ衛生を保つことのできる材料から形成されることが望ましい。
【０１４２】
図９及び図１０において、ホルダー差込側３６は、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成される。前記各ホルダーは、ばねを内蔵するシャフト３８により、被冷却対象物２６の形状や大きさに合わせられるように、シャフト３８方向に伸縮する構造となっている。
【０１４３】
また、図１４に示すように、被冷却対象物２６の固定に際して上記ホルダー３４形態をとらずに、ローラー４３により、被冷却対象物２６を回転させる方式も挙げられる。図１４において、仕切り４４間に設置された被冷却対象物２６は、砕氷２５上で、モーターを内蔵するローラー受け４５に設置されたローラー４３により回転する。ローラー受け４５は、急速冷却時に上方から降ろされ、被冷却対象物２６の存在を検出し、被冷却対象物２６が存在する部分のみローラー４３が回転する。ローラー４３の表面は、耐水機能、耐磨耗機能及び滑りにくい表面構造が求められる。
【０１４４】
次に、図１を用いて、急速冷却後の融解氷２８及び融水２９の処理方法についての一例を説明する。図１に示すように、急速冷却により融解氷２８及び融水２９は網目状皿２７の下方に設置され、急速冷却室５の底部である容器に溜まる。本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の室温は、冷蔵温度であるので、落下した融解氷２８はいずれ融けて融水２９となる。急速冷却室５の前記容器の底部には、排水用配管３０が接続されており、前記溜まった融水２９が排水される仕組みとなっている。尚、前記排水用配管３０の入り口に、異物除去用のフィルターを設置してもよい。尚、急速冷却室５内の網目状皿２７付近及びその下方の容器には、抗菌部材を使用するのが望ましく、融解氷２８及び融水２９による湿気を極力除去するために、ファン等により水滴を除去し、それらを迅速に排水用配管３０に誘導する構成にしてもよい。
【０１４５】
前記排水用配管３０は、冷凍冷蔵庫１の下部に設置されたドレーン３３に導入される。これにより、排水用配管３０を通った排水３２は、ドレーン３３に排出される。
【０１４６】
尚、排水３２は低温であることを利用して、冷凍冷蔵庫１の下部に設置されたコンプレッサーやモーターに代表される発熱体３１を冷却してもよい。例えば、前記コンプレッサーやモーターに放熱板を接続し、排水用配管３０と接触させてもよい。このとき、排水用配管３０は、耐食性や耐熱性を有する部材を使用することが必要である。
【０１４７】
尚、前記排水３２を清浄化して、製氷機２２もしくは急速冷却用製氷機２４で使用する製氷用水源として利用してもよい。
【０１４８】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却は被冷却対象物２６が凍結しない時間設定で行い、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により保温されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
【０１４９】
また、図１５に示すように、急速冷却時において、冷蔵冷却風４８により冷却された、表面に保冷材４６を装備した回転するローラー４３上に被冷却対象物２６を設置し、上方からのローラー４３の回転と合わせて冷却する方式も挙げられる。保冷材４６部は常時冷蔵冷却風４８により冷却されるため、冷却効率は向上し、かつ冷蔵冷却風４８により冷却を行うため、基本的に被冷却対象物２６が凍結する恐れはない。保冷材４６部は耐水機能、耐磨耗機能及び滑りにくい表面構造に加え、磨耗の為に交換可能な構造をもっている必要がある。この際、ローラー４３ごと、もしくは保冷材４６部のみの交換可能な構造をもつ。
【符号の説明】
【０１５０】
１  冷凍冷蔵庫
２  冷凍室
３  冷蔵室
４  隔壁
５  急速冷却室
６  パッキン
７  ドア
８  吸気ファン
９  温度センサー
１０  隔壁
１１  排気ダクト
１２  排気ファン
１３  冷凍冷却器
１４  冷蔵冷却器
１５  断熱材
１６  冷凍冷却器側の部材
１７  冷蔵冷却器側の部材
１８  内壁
１９  スイッチ
２０  開閉バルブ
２１  製氷用水供給配管
２２  製氷皿
２３  サブ冷凍冷却器
２４  急速冷却用製氷機
２５  砕氷
２６  被冷却対象物
２７  網目状皿
２８  融解氷
２９  融水
３０  排水用配管
３１  発熱体
３２  排水
３３  ドレーン
３４  ホルダー
３５  被冷却対象物を取り出す手
３６  ホルダー差込側
３７  ホルダー受け側
３８  シャフト
３９  軸受け
４０  ギア
４１  モータ部
４２  滑り防止用ツメ
４３  ローラー
４４  仕切り
４５  ローラー受け
４６  保冷材
４７  受け皿
４８  冷蔵冷却風
【図１】
2011141061.tif 000003
【図２】
2011141061.tif 000004
【図３】
2011141061.tif 000005
【図４】
2011141061.tif 000006
【図５】
2011141061.tif 000007
【図６】
2011141061.tif 000008
【図７】
2011141061.tif 000009
【図８】
2011141061.tif 000010
【図９】
2011141061.tif 000011
【図１０】
2011141061.tif 000012
【図１１】
2011141061.tif 000013
【図１２】
2011141061.tif 000014
【図１３】
2011141061.tif 000015
【図１４】
2011141061.tif 000016
【図１５】
2011141061.tif 000017
【図１６】
2011141061.tif 000018
【図１７】
2011141061.tif 000019
【図１８】
2011141061.tif 000020
【図１９】
2011141061.tif 000021
【図２０】
2011141061.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2011141061.tif 000024
【図２３】
2011141061.tif 000025
【図２４】
2011141061.tif 000026
【図２５】
2011141061.tif 000027
【図２６】
2011141061.tif 000028
【図２７】
2011141061.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月23日(2011.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、野菜室や冷蔵室や冷凍室や製氷室と共に、缶や瓶、ペットボトル等の急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
家庭用冷凍冷蔵庫には、野菜室や冷蔵室や冷凍室や製氷室をはじめとする専用冷却室が設けられており、保存する素材に合わせて、最適な冷却機能及び保存機能が設けられている。
【０００３】
飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの冷却に関しては、冷蔵庫内の様々な専用の設置トレーや設置場所が考案され、冷蔵、保存及び取り出しやすさについての工夫がなされている。
【０００４】
ところが、従来の飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの冷蔵手段においては、家庭用冷凍冷蔵庫内で手軽かつ急速に冷却できる構造や機能は多くはない。
【０００５】
その第１の理由として、当然、急速冷却を行う設備構造を有することが求められるが、家庭用冷凍冷蔵庫である以上、製造コスト、購買価格の点から手軽な構造で、かつメンテナンスが不要もしくは容易であることが挙げられる。
【０００６】
第２の理由として、主に安全性、有用性の点から、特に炭酸飲料用缶等を凍結させてはいけないという温度管理制御面からの制約も発生することが挙げられる。
【０００７】
前記２つの項目を同時に実現することが、家庭用冷凍冷蔵庫内で飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを急速に冷却するための家庭用冷蔵庫に求められる要件であるといえる。
【０００８】
従来の、冷蔵庫で製氷された氷を用いることにより、手軽に短時間で飲料用缶を冷却する発明は、家庭用冷凍冷蔵庫外での設置が前提である（例えば、特許文献１もしくは特許文献２参照。）。
【０００９】
また、専用の冷却風を設けることで急速冷却を行う冷蔵庫では、本発明と同じ目的を実現する方法が考えられているが、冷風冷却方式の場合、特に冷蔵庫を構成する部材点数をより減らすことも重要な点であると考えられる。（例えば、特許文献３参照。）。
【００１０】
また、従来の発明の冷蔵庫では、飲料用缶やペットボトルの冷却専用の後付け部品を設置することによるものや、冷凍室で急速冷却を行う時に必要となる凍結防止用ブザーやヒーターの導入も考え出されているが、前項と同様に、手軽な日用性、メンテナンス性及び冷蔵庫を構成する部材点数における観点から、改善の余地があると考えられる。（例えば、特許文献４参照。）。
【００１１】
また、家庭用冷凍冷蔵庫内に専用の冷却用水槽が設置された冷蔵庫では、家庭用冷凍冷蔵庫の利用基準を考えると、運用とメンテナンス性、水槽自体のスペースの冷凍冷蔵庫全体に占める利用比率の点において、本発明の目標とする家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に果たすという点については改善の余地があると考えられる。（例えば、特許文献５参照。）。
【００１２】
また、急速冷却時と通常冷蔵時の保管箇所を移動させるという冷凍冷蔵庫は、飲料用缶の凍結防止も実現しているが、前件案と同様、冷凍冷蔵庫内のスペースの有効利用という点から、家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に実現するために改善の余地があると考えられる。（例えば、特許文献６参照。）。
【００１３】
また、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの専用の設置箇所が設けられ、冷凍冷蔵庫内の製氷用水等を利用し霧吹きを行い冷却する冷凍冷蔵庫は、非常に手軽で目的の機能を果たしているが、霧状水の温度には下限があり、あくまで水の固点以下での急速冷却は望めない（例えば、特許文献７参照。）。
【００１４】
これより低温での急速冷却を行う場合、水より固点の低い専用溶媒を用いることが考えられるが、直接飲料用缶に噴霧する構造上、溶媒維持のためのメンテナンス性に関する問題、溶媒を定期的に補充する問題及び飲料用缶の凍結防止制御の必要性に関する問題が生じるので、実用的に難しいと考えられる。
【００１５】
また、噴霧の性格上、冷却水を凍結させてはいけないので、限りなく０℃に近い冷却水による冷却器となり、前記特許文献１や特許文献２の発明における急速冷却器よりも複雑な構造を有しかつ冷却温度が水の固点より高いので、本発明で目標とする家庭用冷凍冷蔵庫としての機能を有効に実現するために改善の余地があると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第４５８０４０５号  公報
【特許文献２】特開平１０−２６７４８７  公報
【特許文献３】特開平０５−１８７７５６  公報
【特許文献４】特開２００８−１０１８５７  公報
【特許文献５】特開平０９−３２４９７３  公報
【特許文献６】特開平１０−１７０１２２  公報
【特許文献７】特開平０８−２８５４２３  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来技術では、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトル専用の急速冷却を行う上で様々な工夫が行われているが、家庭用冷凍冷蔵庫内で、かつ、出来るだけ簡単な構成構造で、かつ、庫内スペースを最大限に有効活用し、かつ、急速冷却を実現するために改善の余地があると考えられる。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、冷蔵庫内で、庫内スペースを最大限に有効活用し、出来るだけ簡単な構成構造で、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを急速冷却可能な家庭用冷凍冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の請求項１に記載の発明は、冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に１つ以上の温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器からの各々の冷気を吸気可能なダクト構造と、前記吸気ダクト部に各々１つ以上のファンと、室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造と、前記排気ダクト部に１つ以上のファンを有する、引き出し式もしくはドア開閉式である独立した急速冷却室を備え、前記急速冷却室は、内側から、熱伝導率の高い部材と、断熱性の高い部材で覆われており、前記熱伝導率の高い部材が、熱伝導率の高い部材でできている機械的スイッチにより、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷却器、もしくは冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器の双方に接続された熱伝導率の高い部材と接触させる構造をも有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００２０】
本第１発明の最大の特徴は、急速冷却室背面に、冷凍用と冷蔵用の冷却器が併設されていることである。
【００２１】
尚、各冷却器間に相互の熱作用を防ぐための断熱材を設置してもよい。
【００２２】
あらかじめ適切に設定、内蔵された急速冷却室内温度計とタイマーにより、もしくは内蔵された急速冷却室内温度計による制御された冷却により、例えば急速冷却室内温度計の値により適当な急速冷却制御を開始し、冷凍用冷却器からの冷風を効果的に用いることで、特に炭酸入り飲料用缶が凍結せず、安全かつ急速に冷却可能となる。
【００２３】
冷凍用冷却器からの冷気を吸入可能にすることで、従来冷蔵用冷却器からのみの冷却方法に比べ、より急速冷却能力をもたせることができる。
【００２４】
前記急速冷却室内温度計の値による制御において、凍結しない範囲で急速冷却を行った後は、冷凍用冷風吸入用ファンを停止させ、冷蔵用冷却器により冷蔵庫内の通常の冷蔵箇所と同じ温度で冷蔵すればよい。
【００２５】
冷風吸入用ファンの形状は、ファン停止時に、急速冷却室内に冷気が入り込みにくいように、なるべく開口面積が小さい設計が求められる。
【００２６】
また、冷凍用冷風と冷蔵用冷風を同時に吸入可能にすることによる風量増加により、冷却初期の冷却効率向上を図ることができ、加えて、冷凍用冷風による高効率冷却の凍結直前時のブレーキの役割として冷蔵用冷風を利用することも可能になる。
【００２７】
急速冷却室からの排気は、単独で冷蔵庫背面に行うことが必要である。
【００２８】
これは、他の冷凍室や冷蔵室の冷却状態との相互影響を極力避けるためである。
【００２９】
このとき、排気側のファンの風量は、吸入側の冷凍用風量と冷蔵用風量を合わせた能力を持ち、かつ風量の制御が行えるものが望ましい。
【００３０】
室内温度センサーは、急速冷却室内の被冷却物の設置状態に関わらず、室内の凍結をより正確に検知出来る最も温度の低下しやすい箇所、例えば、吸入側冷却ファン下部に設置されることが望ましい。
【００３１】
また、急速冷却室は、冷蔵庫内での独立した冷却を行うのが目的のため、パッキン等の密閉度の高い部材を用いた、引き出し式もしくはドア開閉式となるのが望ましい。
【００３２】
上記の他に、さらに冷却効果を高めることを考える。
【００３３】
冷蔵冷却器の冷媒管もしくは前記冷媒管に接触している同温の部材に、熱伝導率の高い部材、例えばステンレス材を接触させ、これを急速冷却器を覆った熱伝導率の高い部材に機械的に接続する。
【００３４】
加えて、前記熱伝導率の高い部材の外側を断熱材で覆う。
【００３５】
これにより、冷蔵庫内において、急速冷却室の内壁及び同庫内の気体中の水分を凍結させることなく、かつ庫内気体温度もより迅速に冷蔵温度に冷却出来、効率的な急速冷却を行うことが可能となり、冷蔵庫内で熱的に独立な為、冷蔵庫内の他の冷蔵箇所に及ぼす温度的な干渉を抑えることができる。
【００３６】
もしくは、冷凍冷却器の冷媒管もしくは前記冷媒管に接触している同温の部材に、熱伝導率の高い部材を同様に接触させ、前記冷蔵冷却器側と機械的に切り替えて制御を行うことにより、より迅速な急速冷却を行うことが可能である。
【００３７】
この際、急速冷却室内壁にも温度センサーを設け、同庫内壁が凍結しないように冷却制御を行うことが必要である。
【００３８】
前記センサーの場所は、位置的に最も温度の下がりやすい、接続スイッチ部直近に設置されることが望ましい。
【００３９】
本発明の冷凍冷蔵庫の目的は、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、安全に美味しく飲用するために、短時間で凍結させることなく冷却を行うことである。
【００４０】
そのために冷凍冷却器の冷却能力を利用するが、あくまで被冷却対象物を凍結させてはならない。
【００４１】
前述のとおり、急速冷却室内壁温度及び庫内雰囲気温度は、被冷却対象物の温度以下であるのが一般的であり、急速冷却室内に設置した温度センサーを使用した温度制御により導入する冷風切り替え、もしくは前記接続スイッチの切り替えを行うことで、庫内を常時非凍結状態に保持することで、被冷却対象物が凍結することを防ぐことができる。
【００４２】
そこで、開始スイッチ、もしくは、例えば急速冷却室内壁に設けた温度センサーの、被冷却物投入時の潜熱の発散過程による一時的な温度上昇により、急速冷却を開始し、急速冷却室内壁もしくは前出の冷凍冷風吸入側ファン近傍に設置した温度センサーの温度値を、庫内状態としてサンプリングし、このセンサー温度及び冷却勾配をもとに急速冷却制御を行う。
【００４３】
この急速冷却には、以下の２つの方法が挙げられる。
【００４４】
第１の方法は、急速冷却室内温度を、冷凍冷蔵庫内冷蔵室温度まで急速冷却を行う方法である。
【００４５】
この方法は、被冷却対象物の凍結を確実に防ぐことができる。
【００４６】
第２の方法は、急速冷却室内温度が、あらかじめ設定された炭酸入り飲料水の固点よりも高い温度まで急速冷却室の急速冷却を行い、その後は急速冷却を停止させ、冷凍冷蔵庫本来の冷蔵冷却を行う方法である。
【００４７】
この場合、前記冷却対象である、炭酸入り飲料水の固点を事前に確認し、冷却制御設定を行う必要がある。
【００４８】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項２に記載の発明は、冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、前記急速冷却室の背面部に、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置した構造と、前記急速冷却室背面部の冷凍用冷却器からの冷媒配管の冷媒の流入部と流出部に任意に開閉制御可能なバルブシステムと、前記急速冷却室の吸気部に１つ以上の冷却用ファンと、前記急速冷却室の排気部に室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造もしくは１つ以上のファンを配置した前記ダクト構造を有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００４９】
本第２発明の最大の特徴は、急速冷却器背面部において、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置し、急速冷却時には冷凍冷却を使用し冷却能力を向上させようというものである。
【００５０】
このとき、冷蔵用冷媒管と冷凍用冷媒管は、急速冷却器側から見て同一線上に重ならないように設置する。
【００５１】
また、急速冷却器背面部の冷凍冷媒管の冷媒流入部と流出部に、任意に制御開閉できるバルブを設置し、冷却制御時に開閉する。
【００５２】
例えば急速冷却室内壁に設けた温度センサーの、被冷却物投入時の潜熱の発散過程による一時的な温度上昇により、もしくは従来の一般的な技術である、急速冷却室のドアに設置されたスイッチや、冷蔵庫に設置されたパネルスイッチやボタン等により、急速冷却を開始し、冷凍冷却器の冷風により急速冷却を行う場合には、前記開閉バルブを開く。
【００５３】
これにより、急速冷却室に設置された冷風吸入用ファンは、冷蔵用冷媒管による冷風と同時に冷凍用冷媒管による冷風を吸入する。
【００５４】
ここで、前記急速冷却器背面部から冷凍室背面側に向けて、前記急速冷却器背面部の冷凍冷却用冷媒管と同じ長さの冷凍冷却用冷媒管を設置し、前記冷凍室背面部の冷媒流入部と流出部に接続した上で同様のバルブを設置し、冷却制御時には、一方の冷凍用配管部の流入及び流出部のバルブをペアで開け、同時にもう片方の冷凍用配管部の流入及び流出部のバルブをペアで閉じることが任意に可能な構造とする。
【００５５】
この構造により、冷却制御により、急速冷却器側もしくは冷凍室側のどちらかの開閉バルブが常に開いており、前記急速冷却器もしくは冷凍室のどちらか一方が冷凍冷却されている状態であることが特徴の１つである。
【００５６】
これにより、急速冷却室を急速冷却しない場合は、急速冷却室背面側の冷凍冷媒管内の冷媒の循環がなく次第に温度上昇し、かつ冷凍用冷媒管を流れる冷媒温度よりも高い温度の冷蔵用冷媒配管からの冷気を少なくとも受けるため、冷凍用冷却が徐々に行われなくなる。
【００５７】
ただし、前記当該部及び冷凍用冷媒の配管とバルブ接続部は、構造上を含め冷媒の温度上昇による圧力増加に対しての強度を要する。
【００５８】
また、冷凍室背面側の冷凍用冷媒の配管は、急速冷却室冷却時において、冷凍冷却能力の一部を急速冷却室に使用される為冷凍室全体の冷凍冷却能力低下を抑えるような冷媒配管配置が求められる。
【００５９】
本請求項２に記載の発明により、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷媒の全体流量を一定に保ちながら、急速冷却器と冷凍冷蔵庫の冷凍部の一部を適宜切り替えることにより、急速冷却室を急速冷却可能となる。
【００６０】
本第１発明でも説明したように、本発明の冷凍冷蔵庫の目的は、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、安全に美味しく飲用するために、短時間で凍結させることなく冷却を行うことである。
【００６１】
そのために、前記第１発明と同様に、急速冷却室内に温度センサーを設置し適当な制御で冷凍冷却を行いまた中断させることで、庫内を常時非凍結状態に保持することにより、被冷却対象物が凍結することを防ぐことができる。
【００６２】
そこで、急速冷却室内壁もしくは前出の冷凍冷風吸入側ファン近傍に設置した、温度センサーの温度値を庫内状態としてサンプリング及びモニタリングし、このセンサー温度及び冷却勾配をもとに急速冷却制御を行う。
【００６３】
この急速冷却には、以下の２つの方法が挙げられる。
【００６４】
第１の方法は、急速冷却室内温度を、冷凍冷蔵庫内冷蔵室温度まで急速冷却を行う方法である。
【００６５】
この方法は、被冷却対象物の凍結を確実に防ぐことができる。
【００６６】
第２の方法は、急速冷却室内温度が、あらかじめ設定された炭酸入り飲料水の固点よりも高い温度まで急速冷却室の急速冷却を行い、その後は急速冷却を停止させ、冷凍冷蔵庫本来の冷蔵冷却を行う方法である。
【００６７】
この場合、前記冷却対象である、炭酸入り飲料水の固点を事前に確認し、冷却制御設定を行う必要がある。
【００６８】
また、上記課題を解決するための本発明の請求項３に記載の発明は、製氷部製氷装置からの導氷用配管もしくは別途専用の製氷装置及び飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを横向きに設置しかつ軸回転駆動可能な１つ以上のホルダーを備え、急速冷却室に前記ホルダーに設置した飲料用缶及び飲料用瓶及びペットボトルの直径の、４分の１以上２分の１以下の量の砕氷を導入できる構造と、前記ホルダー直下部に冷却開始時は前記砕氷が通り抜けない大きさでかつ冷却終了時は熱融解により縮小した砕氷が通り抜ける大きさの目を有する網目状皿と、前記網目状皿の下方に、前記融解氷及び融水を溜める容器を有する急速冷却室と、前記融水を、前記融解氷及び融水を溜める容器から、冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く配管を備え、前記融水を排水皿に導く際に、冷凍冷蔵庫下部の発熱部を水冷却することも可能な構造を有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫である。
【００６９】
前出の特許文献１や特許文献２の発明である、飲料用缶の周囲に氷を設置し、氷に接触させながら回動させて、氷の融解熱及び融解冷水により冷却を行う方法は公知であるが、本発明は、前記冷却方法を家庭用冷凍冷蔵庫内で実現したものであり、その利用箇所、利用形態及び冷却方法において、新規で実用的な特徴があり、以下にその具体的手段を示す。
【００７０】
急速冷却時には、急速冷却室内に専用に製氷された砕氷が導入され、前記砕氷上に設置された被冷却対象物である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを保持するホルダーが、急速冷却時に自動回転することにより、急速冷却を行う。
【００７１】
本請求項３に記載の発明は、冷却用の氷を冷却可能な状態に、自動で導入することが可能である。
【００７２】
これについては、多くの家庭用冷凍用冷蔵庫に設けられている自動製氷装置そのものであるが、製氷する氷の大きさ及び冷蔵庫内への導入箇所に関して、本発明の特徴を有する。
【００７３】
まず、被冷却対象物を冷却する砕氷の大きさであるが、多くの家庭用冷凍冷蔵庫による製氷の大きさでは、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルとの、特に側面部での接触面積が十分ではないので、冷却効率が高いとはいえない。
【００７４】
しかし、製氷の大きさがより小さければ良いというわけでもない。
【００７５】
これは、冷却用の氷が小さくなれば、短時間に融解して水に変化しやすくなり、氷による水の固点以下で急速冷却を行えるという利点が生かせなくなるからである。
【００７６】
これはつまり、冷凍冷蔵庫内の冷蔵温度まで冷却できないかも知れない可能性があるということで、製氷を用いた急速冷却そのものが実現できていないことになる。
【００７７】
また、一度冷却を行い、被冷却対象物を取り除いた後、前記冷却対象物を覆っていた氷は、崩れやすくなり、次回急速冷却時の被冷却対象物の設置場所の障害物となりやすい。
【００７８】
本請求項３に記載の発明は、製氷された砕氷により被冷却対象物を高効率で急速冷却し、冷却後は、速やかに次の急速冷却が行えることが特徴である。
【００７９】
そこで、被冷却対象物を設置する部分の下側に網目状皿を設ける。
【００８０】
この網目状皿の網目の隙間の大きさは、急速冷却開始時の氷の大きさよりも小さく、急速冷却後の氷の大きさよりも大きければよい。
【００８１】
この構造により、急速冷却後には冷却で使用した氷が、網目状皿を通り抜け下方に設置されている容器に落下し、融解氷及び融水として溜まる。
【００８２】
これにより被冷却対象物を設置する部分には、冷却に使用した融解氷及び融水は残ることなく、もしくは次回の急速冷却時に被冷却対象物を設置する際の障害とならない量まで減少し、前回と同じ初期状態で急速冷却を行うことが可能な状態となることが特徴である。
【００８３】
製氷機から導入される砕氷の大きさは、一般的な飲料物の冷却時間から設定することができる。
このとき、冷却開始時に製氷された砕氷の大きさは、冷却後融水にならない範囲で、可能な限り小さな大きさに設定する。
【００８４】
これは、氷の一側平面と、被冷却対象物の円筒部側面との接触面積が一定ならば、前記砕氷の大きさを小さくして密集させることにより、砕氷と被冷却対象物の円筒部側面への接触面積を最大にできるからである。
【００８５】
これは、砕氷の大きさをあえて大きくする必要がないので、砕氷の製氷時間及び冷却時の消費電力の節約の点において、より有利である。
【００８６】
前記砕氷の大きさを利用して急速冷却を行うことにより、冷却効率、消費電力及び冷却時の作業性をより向上させることが可能となる。
【００８７】
冷却後、前記網目状皿を通過した砕氷は、その下部に配置された容器に融解氷及び融水として溜まり、冷蔵庫内の冷蔵温度で溶ける。
【００８８】
前記融解氷及び融水を溜める容器の下部もしくは底面に排水管を設置し、多くの家庭用冷凍冷蔵庫が有する排水皿に排水する。
【００８９】
この際、取替え式清浄フィルターを設置し、前記フィルターにより清浄後、別途水源として利用してもよい。
【００９０】
飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの急速冷却を行う際、冷却用砕氷でその全体を覆い冷却対象物を回動させた方が、冷却効率が高いのは自明である。
【００９１】
本発明は、家庭用冷凍冷蔵庫内でそれを実現したものであり、前述の通り、その利用箇所、利用形態及び冷却方法において、新規で実用的な特徴があるので、以下にその特徴を説明する。
【００９２】
家庭用冷凍冷蔵庫内で実現するために、次の条件を満たす必要がある。
【００９３】
すなわち、本来の発明である砕氷を用いて冷却すること、急速冷却後速やかに次回の急速冷却を行える状態にあること及び急速冷却時における水源及び消費電力を必要以上に浪費しないことである。
【００９４】
本発明の家庭用冷凍冷蔵庫の急速冷却で使用する砕氷は、砕氷の融解熱による冷却効率を大きくするために、冷却対象物との接触面積をより得ることが出来るように、一般的な製氷よりも大きさの小さい砕氷を用いる。
【００９５】
このとき、急速冷却後速やかに次回の急速冷却を行うために、横向きに設置した、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルの直径の４分の１以上２分の１以下となる量の砕氷を導入する。
【００９６】
これにより、被冷却対象物全体を覆うよりも冷却能力は低下するが、明らかに急速冷却後の冷却対象物の取り出しが容易になる。
【００９７】
また、冷却後の融水を再利用しない場合、被冷却対象物全体を覆うよりも、使用する水の量と、砕氷を製氷するための電力が節約できる。
【００９８】
前述の、急速冷却後の融水を再利用せず、配管により冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く場合、例えば冷蔵庫下部で、排水皿付近に設置されたコンプレッサーやモーターの発熱部の吸熱を行う。
【００９９】
これは、前記排水管外壁とコンプレッサーやモーターの発熱部を、熱伝導性、耐熱性、耐水性、及び耐腐食性に優れた部材で接続する。
【０１００】
排水管内の排水は急速冷却直後の融水であり、発熱部を冷却するには十分な吸熱能力を有するといえる。
【発明の効果】
【０１０１】
以上のような本発明によって、缶や瓶、ペットボトル等を、凍結させることなく急速に冷却しそのまま冷蔵が可能な家庭用冷凍冷蔵庫を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第３発明の実施例に係る、冷凍冷蔵庫の急速冷却室と急速冷却方法に関する一連の構成を表す図。
【図２】多くの製氷装置による製氷と、被冷却対象物との接触の様子を表す図。
【図３】本発明の第３発明の実施例に係る、導入された砕氷と、被冷却対象物との接触の様子を表す図。
【図４】本発明の第３発明の実施例に係る、網目状皿上での被冷却対象物の冷却の様子を表す図。
【図５】本発明の第３発明の実施例に係る、１回の急速冷却開始時に製氷し導入する砕氷の量を説明するための図。
【図６】本発明の第３発明の実施例に係る、急速冷却後の被冷却対象物の取り出しやすさを説明するための図。
【図７】本発明の第３発明の実施例に係る、急速冷却後の被冷却対象物の取り出し難さを説明するための図。
【図８】本発明の第３発明の第１実施例に係る、急速冷却室内で、被冷却対象物をホルダーにより固定した状態を表す図。
【図９】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物である飲料用缶を固定するホルダーを、水平方向から見た図。
【図１０】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物である飲料用ペットボトルを固定するホルダーを、水平方向から見た図。
【図１１】本発明の第３発明の第１実施例に係る、被冷却対象物をホルダーに固定する方法を説明する図。
【図１２】本発明の第３発明の第１実施例に係る、ホルダー受け側に飲料用缶の底面側を固定する方法を表す図。
【図１３】本発明の第３発明の第１実施例に係る、ホルダー受け側に飲料用ペットボトルの底面側を固定する方法を表す図。
【図１４】本発明の第３発明の第３実施例を説明する図。
【図１５】本発明の第３発明の第３実施例を説明する図。
【図１６】本実施例の冷凍冷蔵庫を正面から見た図。
【図１７】本発明の第１発明の実施例に係る冷凍冷蔵庫の急速冷却室の背面部の、横並びの冷却器と吸気ファンの位置関係を表す図。
【図１８】本発明の第１発明の実施例に係る冷凍冷蔵庫の急速冷却室の背面部の、縦並びの冷却器と吸気ファンの位置関係を表す図。
【図１９】本発明の第１発明の実施例に係る、引き出し式急速冷却室の構造を表す図。
【図２０】本発明の第１発明の実施例に係る、ドア式急速冷却室の構造を表す図。
【図２１】本発明の第１発明の実施例に係る、図２０のドア式急速冷却室の上から見た見取り図。
【図２２】本発明の第１発明の実施例に係る、図１７または図１８の急速冷却効果をさらに高めるための構成を表す図。
【図２３】図２２にさらに吸気ファンを設けた構成を表す図。
【図２４】本発明の第２発明の実施例に係る、急速冷却室の前面からみた、冷凍冷却器の配管と冷蔵冷却器の配管の位置関係を表す図。
【図２５】本発明の第２発明の実施例に係る、急速冷却室の側面からみた、冷凍冷却器の配管と冷蔵冷却器の配管の位置関係を表す図。
【図２６】本発明の第２発明の実施例に係る、冷凍冷蔵庫の冷凍室の背面の冷凍冷却器の配置と、冷蔵室内の急速冷却室付近の背面の冷凍冷却器及び冷蔵冷却器の配置を表す図。
【図２７】本発明の第１発明と第２発明に係る急速冷却室の、急速冷却時の冷却制御方法を表す図。
【発明を実施するための形態】
【０１０３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を述べる。尚、以下の説明では、同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。
［第１実施例］
【０１０４】
本発明の第１発明の一実施例（第１実施例）の形態を、図１６〜図２３及び図２７を参照しながら説明する。
図１６は、本実施例の冷凍冷蔵庫を正面から見た図である。図１６に示すように、冷凍冷蔵庫１は、冷凍室２、冷蔵室３、隔壁４、急速冷却室５から構成される。急速冷却室５は、冷蔵室３よりも急速に冷蔵室温まで冷却できる室である。尚、多くの家庭用冷凍冷蔵庫が有する、野菜室やチルド室は、前記冷凍室２や冷蔵室３に含まれるものとして、本実施例では割愛する。
【０１０５】
図１９及び図２０は、図１６中に示した急速冷却室５の構造である。冷凍冷蔵庫１内の急速冷却室５の開閉は、図１９のように引き出し式もしくは図２０のようにドア７を開閉するドア式となる。どちらの場合も、開閉部にパッキン６を有し、急速冷却時及び冷蔵保存時には密封される。これは、急速冷却室５の急速冷却及び冷蔵時の冷蔵状態により、冷蔵室３内の他の箇所の冷蔵状態から独立させ影響を与えないようにするためである。
【０１０６】
図２１は、図２０のドア式急速冷却室５の、上から見た見取り図である。急速冷却室５は、吸気ファン８、温度センサー９、隔壁１０、排気ダクト１１、排気ファン１２から構成される。吸気ファン８は、冷凍冷却器１３からの冷風と、冷蔵冷却器からの冷風を吸入するファンにより構成される。また、排気ファン１２は、吸気ファン８の全流量以上の流量を排気出来る能力を持ち、かつ流量制御可能であることが必要である。温度センサー９は、凍結防止制御用に、急速冷却室５内の最も早く低温となりやすい、吸気ファン８付近下部に設置されることが望ましい。急速冷却室５は、開口部に構成されるパッキン６により密閉され、かつ排気ファン１２により、吸気した冷気が冷蔵室３内の他の箇所の冷蔵状態に影響を及ぼすことを防ぐ。
【０１０７】
図１７と図１８は、本実施例の冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の背面部の冷却器と吸気ファン８の位置関係を示したものである。急速冷却室５の背面部の冷却器は、冷凍冷却器１３の部分と冷蔵冷却器１４の部分に分割し、隣接させて配置することが本発明の特徴となっている。冷凍冷却用配管は冷凍冷却器１３の部分に、冷蔵冷却用配管は冷蔵冷却器１４の部分に配置する。尚、急速冷却室５の背面部における、冷凍冷却器１３の部分と冷蔵冷却器１４の部分の構成位置は、図１７に示すように横並び、もしくは図１８に示すように縦並びとなる。このとき、図１７や図１８に示すように、冷凍冷却器１３と冷蔵冷却器１４の間に、断熱材１５を設置し、互いの温度干渉を減少させることも可能である。
【０１０８】
吸気ファン８は、前記冷凍冷却器１３用と冷蔵冷却器１４用に分割して制御される。吸気ファン８は、冷凍冷却器１３用と冷蔵冷却器１４用に、各々１個以上により構成され、冷凍吸気及び冷蔵吸気は独立して制御される。特に冷凍冷却器１３側の吸気ファン８は、静止時のファン正面からの開口率が小さいファンを用いることにより、冷凍冷却器１３による冷却停止時における、冷凍冷却器１３から急速冷却器５の室内への冷凍気の侵入を減少させることで、急速冷却器５の室内凍結を防止し、温度制御が容易となる。尚、排気ファン１２は、特に制御用途を分割することなく、吸気ファン８の全流量に等しい流量制御を行えばよい。
【０１０９】
保温時の急速冷却室は、冷蔵室３の冷却と同様に、前記冷蔵冷却器１４から吸気を行えばよい。急速冷却時には、前記冷凍冷却器１３からの吸気のみ、もしくは冷凍冷却器１３と冷蔵冷却器１４の両方からの吸気を行う。排気ファン１２の流量は、吸気ファン８の全流量に追従させる。
図２７は、急速冷却時の冷却制御方法を示したものである。図２７中の冷蔵庫内温度は、冷蔵冷却器により、適宜設定された冷蔵室内温度である。急速冷却時には、冷凍冷却器１３からの冷気により、通常、冷蔵室内温度より低い温度まで冷却可能となる。急速冷却室内温度が冷蔵室内温度より下がった後、温度センサー９により、事前に調査及び設定した炭酸入り飲料水の固点に至る前に、冷凍冷却器１３側の吸気ファン８を停止させ、以後、冷蔵冷却器１４から吸気を行えばよい。
【０１１０】
尚、急速冷却は、専用の急速冷却開始ボタンにより、もしくは被冷却物感知センサーを設置して、未冷却の対象物を感知することにより行う。
【０１１１】
図２２と図２３は、図１７または図１８の急速冷却効果をさらに高めるための構成を示したものである。急速冷却室５の内壁１８を熱伝導度の高い部材で構成し、急速冷却時の冷凍冷却器１３に直接接触させることにより、冷却効率を向上させる。これは、急速冷却室の背面と機械的に接続された、同様に熱伝導度の高い部材によるスイッチ１９を、冷凍冷却器１３側に機械的に接触させることにより行う。スイッチ１９の切り替え動作は、制御信号により動作する、電磁式、もしくはモーターによるスライド式もしくは軸回転式により行われる。前記冷凍冷却器１３側では、冷凍冷却器１３に接続された熱伝導度の高い部材１６を接触させている。急速冷却時には、前記スイッチ１９と冷凍冷却器１３側の部材１６とを接触させることになる。このとき、急速冷却時以外の、急速冷却室５の冷凍冷却器１３からの熱干渉を減少させるために、急速冷却室５の背面部における前記冷凍冷却器１３側の部材１６の周囲に、断熱材１５を設置してもよい。また、通常冷蔵時の冷蔵冷却効率を向上させるため、冷蔵冷却器１４に熱伝導度の高い部材１６を接続し、前記スイッチ１９を接触させておいてもよい。尚、急速冷却室５の内壁１８の外周には断熱材１５により構成されている。また、冷却効率を向上させるため、前述の吸気ファン８を使用してもよい。
【０１１２】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により保温されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
［第２実施例］
【０１１３】
次に、本発明の第２発明の一実施例（第２実施例）の形態を、図２４〜図２７を参照しながら説明する。
【０１１４】
図２４〜図２６は、本実施例の冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の背面部の冷却器の構成を示したものである。
【０１１５】
図２４は、急速冷却室５の前面からみた、冷凍冷却器１３の配管と冷蔵冷却器１４の配管の位置関係を示したものである。図２４において、急速冷却室５の前面からみた冷凍冷却器１３の配管は、冷蔵冷却器１４の配管と重ならないように配置されている。図２４の場合、前記２つの冷却器の配管は直角に交わっているが、本発明の実施に関してこの限りではない。
【０１１６】
図２５は、急速冷却室５の側面からみた、冷凍冷却器１３の配管と冷蔵冷却器１４の配管の位置関係を示したものである。図２５において、冷凍冷却器１３の配管が形成する面が、前記冷蔵冷却器１４の配管が形成する面と平行に配置されている。急速冷却効果を向上するためには、冷凍冷却器１３は、急速冷却室５背面近傍に設置されることが望ましい。また、急速冷却時には、吸気ファン８の冷風吸入により冷蔵冷却器１４は冷凍冷却器１３の冷風に暴露されにくく、本来の冷蔵能力を維持しやすい。
【０１１７】
冷凍冷蔵庫１の冷蔵室３内に構成されている急速冷却室５の背面部には、冷蔵冷却器１４の配管が設置されているが、急速冷却用の冷凍冷却器１３の配管も、冷凍室２側から冷蔵室３側に伸びているのが特長である。
【０１１８】
図２６は、図２４及び図２５で前述した冷凍冷蔵庫１の冷凍室２の背面の冷凍冷却器１３の配置と、冷蔵室３内の急速冷却室５付近の背面の冷凍冷却器の配置を示したものである。図２６において、冷凍冷却器からの冷媒配管は、少なくとも２つ以上の系統に分割されており、そのうちの１系統は、急速冷却室５の急速冷却用としても用いられる。冷凍冷却器１３の、急速冷却器５の背面近傍には、サブ冷凍冷却器２３が配置される。冷凍冷却器１３は、急速冷却室５の急速冷却用として用いられ、サブ冷凍冷却器２３は、冷凍冷蔵庫１の冷凍室２の冷凍冷却用に用いられる。冷凍冷却器１３及びサブ冷凍冷却器２３は、急速冷却室５の背面の冷媒流入部と冷媒流出部で、配管が結合されている。冷蔵室３側の冷凍冷却器１３及び冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３の冷媒流入部及び流出部には、開閉バルブ２０が設置されており、常時どちらか一方の冷却器側のバルブのみが開くように制御を行う。また冷凍冷却器１３の配管の長さとサブ冷凍冷却器２３の配管の長さは等しくなっている。前記構成と制御により、冷凍冷却器１３もしくはサブ冷凍冷却器２３の配管に、冷凍冷却用冷媒が循環し、各配管の配置部分の冷凍冷却を行うことが出来る。
【０１１９】
図２４〜図２６に示すような構成により、急速冷却室５の急速冷却時には、前記冷蔵室３側の冷凍冷却器１３側の開閉バルブを開け、冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３側の開閉バルブを閉じることにより、急速冷却室５の急速冷却を行う。急速冷却室５の吸気ファン８近傍に設置した温度センサーを用い、前述の、図２７に示す急速冷却制御により、被冷却物を凍結させることなく急速冷却を行うことが可能となる。この場合、前記冷蔵室３側の冷凍冷却器１３側の開閉バルブ２０を閉じ、冷凍室２側のサブ冷凍冷却器２３側の開閉バルブ２０を開けることにより、急速冷却室５の急速冷却制御オフとなる。
【０１２０】
急速冷却室５の急速冷却時には、サブ冷凍冷却器２３の配管に冷凍冷却用冷媒が循環しない。これによる冷凍室２の該当部の冷凍冷却能力減少を補うため、図２６に示すように、常時冷凍用冷媒の循環する他系統の冷凍冷却器１３の配管を、サブ冷凍冷却器２３の配管近傍に均一に配置するとよい。
【０１２１】
また、冷凍用冷媒の流入流出部両側の開閉バルブ２０が閉じており冷凍用冷媒の循環がない側の冷媒は、温度上昇により圧力が増加する為、冷凍冷却器１３の配管とサブ冷凍冷却器２３の配管を含む冷凍冷却器の配管は、特に耐圧強度及び耐熱疲労性を高くする必要がある。
【０１２２】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により冷蔵されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
［第３実施例］
【０１２３】
次に、本発明の第３発明の一実施例（第３実施例）の形態を、図１〜図１５を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１は、本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５と急速冷却方法に関する一連の構成を示したものである。
【０１２５】
図１において、多くの冷凍冷蔵庫が有する製氷機は、製氷用水供給配管２１や製氷皿２２を中心に構成されている。
【０１２６】
本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１は、急速冷却器室の急速冷却を行うために、急速冷却用製氷機２４を有し、製氷用水供給配管２１から製氷用水を供給する。
【０１２７】
前記急速冷却用製氷機２４では、急速冷却用の専用の大きさの氷（以下、砕氷と記述する）２５を製氷する。冷凍冷蔵庫１内の急速冷却室５は、上方から、前記砕氷２５導入口と、被冷却対象物２６を固定するホルダー３４と、網目状皿２７及び融解氷２８及び融水２９を受ける容器から構成される。本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１は、急速冷却用製氷機２４により製氷された砕氷２５上で、前記砕氷２５に接触させた被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、ホルダー３４により固定して回転させることにより急速冷却を行う。このときの急速冷却の仕組みは、例えば、前記特許文献１や特許文献２に記載されている通りである。
【０１２８】
図２及び図３は、急速冷却用製氷機２４により製氷された砕氷２５による冷却効果を説明するためのものである。図２は、多くの製氷機２２により製氷された氷による被冷却対象物２６の円筒状側壁との接触面積を示したものである。図２中の正方形が示すものは製氷された氷である。図３は、急速冷却用製氷機２４により製氷される砕氷２５による被冷却対象物２６の円筒状側壁との接触面積を示したものである。
【０１２９】
氷の一側平面と、被冷却対象物２６の円筒側面との接触面積が一定ならば、前記砕氷２５の大きさを小さくして密集させることにより、砕氷２５と被冷却対象物２６の円筒部側面との接触面積が増加し、冷却効率が向上し急速冷却時間は短縮される。
【０１３０】
図４は、網目状皿２７上での被冷却対象物２６の冷却の様子を示したものである。急速冷却用に適切に製氷された砕氷２５は、網目状皿２７の空隙から落下することなく、非冷却対象物２６と網目状皿２７との間に入り込んでいく。被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルは、ホルダー３４により固定され回転することで、その円筒部側面を均一に急速冷却される。このとき砕氷２５各々は、前述の高効率冷却で、被冷却対象物２６の熱を奪い、融解氷２８となり小さくなっていく。適切な大きさに設定された砕氷２５の大きさと網目状皿２７の空隙間隔により、急速冷却が行われた後、融解氷２８は、融水２９と共に前記網目状皿２７の空隙から落下していく。適当な砕氷２５の導入量により、１回の急速冷却後、網目状皿２７の上面は、解け残りの融解氷２８がホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量になっている、もしくは解け残りの融解氷２８が存在しないので、網目状皿２７上では新たな砕氷２５導入を伴う次回の急速冷却に備えた状態を得ることが出来る。
【０１３１】
図５は、１回の急速冷却開始時に製氷し導入する砕氷２５の量を示したものである。また図６と図７は、急速冷却が終了した際の被冷却対象物２６の取り出し易さについて説明するためのものである。
【０１３２】
先の説明で、１回の急速冷却後は、次回の急速冷却に備えて、網目状皿２７の上面に、解け残りの融解氷２８がホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量になっているか、もしくは解け残りの融解氷２８が存在しない必要があることを述べた。具体的には、１回の急速冷却時に導入する砕氷２５の量は、図５に示すように、ホルダー３４に設置した被冷却対象物２６の直径の、４分の１以上２分の１以下である。これは、急速冷却時に、砕氷２５が被冷却対象物２６の円筒側面と確実に接触している量であること、かつ、図６に示すように、急速冷却後に被冷却対象物２６を確実に容易に取り出すことが出来、かつ次回の急速冷却時にホルダー３４への被冷却対象物２６を固定する際に障害とならない量であることが必要であるからである。
【０１３３】
導入した砕氷２５の量が前述より過剰であった場合、急速冷却効率は当然向上するが、急速冷却後の融け残りの砕氷２５もしくは網目状皿２７の空隙よりも大きな融解氷２８は、依然網目状皿２７上に多量に存在する。これは、図７に示すように、融解氷２８が、ホルダー３４に設置した被冷却対象物２６の半径以上残留することにより、被冷却対象物２６を取り出す際、被冷却対象物２６を取り出す手が融解氷２８に必然的に触れてしまうこと、また、即時に次回の急速冷却を行う際に、融け残りの砕氷２５もしくは十分な大きさの融解氷２８が崩れ、被冷却対象物２６のホルダー３４への設置空間が失われる可能性が高くなることを示している。
【０１３４】
次に、本実施例で使用する、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、前記網目状皿２７に導入された砕氷２５上で回転させ急速冷却を行う構造についての３つの実施例を、図８、図１４及び図２７により説明する。尚、本発明の第３発明の一実施例（第３実施例）の形態におけるホルダー３４は、家庭用の冷凍冷蔵庫１内に構成及び設置された急速冷却室５内で、回転し急速冷却を行う飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを固定するためのものであり、その実施の形態はこの限りではない。
【０１３５】
図８〜図１３は、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを、前記網目状皿２７に導入された砕氷２５上で回転させ急速冷却を行う構造の第１の実施例である、ホルダー３４についての説明である。
【０１３６】
図８は、急速冷却室５内で、被冷却対象物２６をホルダー３４により固定した状態を示すものである。
【０１３７】
図９、図１０、図１２及び図１３は、被冷却対象物２６を固定するホルダー３４を、水平方向から見た断面図である。ホルダー３４は、ホルダー差込側３６、ホルダー受け側３７、シャフト３８、軸受け３９、ギア４０、モータ部４１及び滑り防止用ツメ４２から構成される。図１２及び図１３は、図９及び図１０の、ホルダー差込側３６とシャフト３８がなく、軸受け３９にホルダー受け側３７が直接接続されて構成されたものである。前記軸受け３９は、ギア４０と接続されており、これにより、急速冷却時に任意に制御されたモーター部４１の回転する力を、ホルダー４３に伝達し回転させる。
【０１３８】
図９及び図１０において、ホルダー差込側３６は、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成される。前記各ホルダーは、ばねを内蔵するシャフト３８により、被冷却対象物２６の形状や大きさに合わせられるように、シャフト３８方向に伸縮する構造となっている。
【０１３９】
図１１は、被冷却対象物２６のホルダー３４への固定方法を説明するためのものである。図１１に示すように、まず被冷却対象物２６の上部を、差込側３６に押し込むように差込み、その後ホルダー受け側３７にはめ込む。このとき、被冷却対象物２６は、シャフト３８の内蔵するばねにより、ホルダー差込側３６とホルダー受け側３７との間に固定される。この構造により、例えば各種異なる大きさの飲料用缶の固定に対応できる。また、図１０に示すように、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成されるホルダー差込側３６の構造を有することで、飲料用ペットボトルの固定にも対応できる。
【０１４０】
もしくは、図１２や図１３に示すように、軸受け１３９に直接接続されたホルダー受け側３７に飲料用缶及びペットボトルの底面側を固定する方法もある。
【０１４１】
ホルダー差込側３６とホルダー受け側３７には、急速冷却時のホルダー３４の回転時に、融水２９により被冷却対象物２６が滑らないように、滑り防止用ツメ４２を設置しておくことが望ましい。前記滑り防止用ツメ４２は、表面の摩擦係数が高く、耐久性と耐水性に優れ、かつ衛生を保つことのできる材料から形成されることが望ましい。
【０１４２】
図９及び図１０において、ホルダー差込側３６は、同心円状に並ぶ２つの円形のホルダーにより構成される。前記各ホルダーは、ばねを内蔵するシャフト３８により、被冷却対象物２６の形状や大きさに合わせられるように、シャフト３８方向に伸縮する構造となっている。
【０１４３】
また、図１４に示すように、被冷却対象物２６の固定に際して上記ホルダー３４形態をとらずに、ローラー４３により、被冷却対象物２６を回転させる方式も挙げられる。図１４において、仕切り４４間に設置された被冷却対象物２６は、砕氷２５上で、モーターを内蔵するローラー受け４５に設置されたローラー４３により回転する。ローラー受け４５は、急速冷却時に上方から降ろされ、被冷却対象物２６の存在を検出し、被冷却対象物２６が存在する部分のみローラー４３が回転する。ローラー４３の表面は、耐水機能、耐磨耗機能及び滑りにくい表面構造が求められる。
【０１４４】
次に、図１を用いて、急速冷却後の融解氷２８及び融水２９の処理方法についての一例を説明する。図１に示すように、急速冷却により融解氷２８及び融水２９は網目状皿２７の下方に設置され、急速冷却室５の底部である容器に溜まる。本発明の第３発明の一実施例における冷凍冷蔵庫１の急速冷却室５の室温は、冷蔵温度であるので、落下した融解氷２８はいずれ融けて融水２９となる。急速冷却室５の前記容器の底部には、排水用配管３０が接続されており、前記溜まった融水２９が排水される仕組みとなっている。尚、前記排水用配管３０の入り口に、異物除去用のフィルターを設置してもよい。尚、急速冷却室５内の網目状皿２７付近及びその下方の容器には、抗菌部材を使用するのが望ましく、融解氷２８及び融水２９による湿気を極力除去するために、ファン等により水滴を除去し、それらを迅速に排水用配管３０に誘導する構成にしてもよい。
【０１４５】
前記排水用配管３０は、冷凍冷蔵庫１の下部に設置されたドレーン３３に導入される。これにより、排水用配管３０を通った排水３２は、ドレーン３３に排出される。
【０１４６】
尚、排水３２は低温であることを利用して、冷凍冷蔵庫１の下部に設置されたコンプレッサーやモーターに代表される発熱体３１を冷却してもよい。例えば、前記コンプレッサーやモーターに放熱板を接続し、排水用配管３０と接触させてもよい。このとき、排水用配管３０は、耐食性や耐熱性を有する部材を使用することが必要である。
【０１４７】
尚、前記排水３２を清浄化して、製氷機２２もしくは急速冷却用製氷機２４で使用する製氷用水源として利用してもよい。
【０１４８】
急速冷却室５は、冷凍冷蔵庫１内の冷蔵室３内に設置されており、急速冷却は被冷却対象物２６が凍結しない時間設定で行い、急速冷却後は冷蔵冷却器１４により保温されるので、被冷却対象物２６である飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルが凍結することはない。
【０１４９】
また、図１５に示すように、急速冷却時において、冷蔵冷却風４８により冷却された、表面に保冷材４６を装備した回転するローラー４３上に被冷却対象物２６を設置し、上方からのローラー４３の回転と合わせて冷却する方式も挙げられる。保冷材４６部は常時冷蔵冷却風４８により冷却されるため、冷却効率は向上し、かつ冷蔵冷却風４８により冷却を行うため、基本的に被冷却対象物２６が凍結する恐れはない。保冷材４６部は耐水機能、耐磨耗機能及び滑りにくい表面構造に加え、磨耗の為に交換可能な構造をもっている必要がある。この際、ローラー４３ごと、もしくは保冷材４６部のみの交換可能な構造をもつ。
【符号の説明】
【０１５０】
１  冷凍冷蔵庫
２  冷凍室
３  冷蔵室
４  隔壁
５  急速冷却室
６  パッキン
７  ドア
８  吸気ファン
９  温度センサー
１０  隔壁
１１  排気ダクト
１２  排気ファン
１３  冷凍冷却器
１４  冷蔵冷却器
１５  断熱材
１６  冷凍冷却器側の部材
１７  冷蔵冷却器側の部材
１８  内壁
１９  スイッチ
２０  開閉バルブ
２１  製氷用水供給配管
２２  製氷皿
２３  サブ冷凍冷却器
２４  急速冷却用製氷機
２５  砕氷
２６  被冷却対象物
２７  網目状皿
２８  融解氷
２９  融水
３０  排水用配管
３１  発熱体
３２  排水
３３  ドレーン
３４  ホルダー
３５  被冷却対象物を取り出す手
３６  ホルダー差込側
３７  ホルダー受け側
３８  シャフト
３９  軸受け
４０  ギア
４１  モータ部
４２  滑り防止用ツメ
４３  ローラー
４４  仕切り
４５  ローラー受け
４６  保冷材
４７  受け皿
４８  冷蔵冷却風
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に１つ以上の温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器からの各々の冷気を吸気可能なダクト構造と、前記吸気ダクト部に各々１つ以上のファンと、室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造と、前記排気ダクト部に１つ以上のファンを有する、引き出し式もしくはドア開閉式である独立した急速冷却室を備え、前記急速冷却室は、内側から、熱伝導率の高い部材と、断熱性の高い部材で覆われており、前記熱伝導率の高い部材が、熱伝導率の高い部材でできている機械的スイッチにより、冷凍冷蔵庫の冷凍用冷却器、もしくは冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器の双方に接続された熱伝導率の高い部材と接触させる構造をも有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵室内に、飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを設置できるスペースと、冷却室内に温度センサーにより冷却対象物の固化温度より高くかつ冷蔵庫内温度以下で急速冷却を停止する室内温度制御システムと、前記急速冷却室の背面部に、急速冷却室の背面と冷蔵用冷却器からの冷媒配管の間に冷凍用冷却器からの冷媒配管を平行かつ重ならないように配置した構造と、前記急速冷却室背面部の冷凍用冷却器からの冷媒配管の冷媒の流入部と流出部に任意に開閉制御可能なバルブシステムと、前記急速冷却室の吸気部に１つ以上の冷却用ファンと、前記急速冷却室の排気部に室内の冷気を冷蔵庫内で単独で排気可能なダクト構造もしくは１つ以上のファンを配置した前記ダクト構造を有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
製氷部製氷装置からの導氷用配管もしくは別途専用の製氷装置及び飲料用缶もしくは飲料用瓶もしくはペットボトルを横向きに設置しかつ軸回転駆動可能な１つ以上のホルダーを備え、急速冷却室に前記ホルダーに設置した飲料用缶及び飲料用瓶及びペットボトルの直径の、４分の１以上２分の１以下の量の砕氷を導入できる構造と、前記ホルダー直下部に冷却開始時は前記砕氷が通り抜けない大きさでかつ冷却終了時は熱融解により縮小した砕氷が通り抜ける大きさの目を有する網目状皿と、前記網目状皿の下方に、前記融解氷及び融水を溜める容器を有する急速冷却室と、前記融水を、前記融解氷及び融水を溜める容器から、冷凍冷蔵庫下部に設置された排水皿に導く配管を備え、前記融水を排水皿に導く際に、冷凍冷蔵庫下部の発熱部を水冷却することも可能な構造を有することを特徴とする飲料用缶、飲料用瓶及びペットボトル用急速冷却室を備えた家庭用冷凍冷蔵庫。