(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画部材で複数の貯蔵室に区画された貯蔵空間を内部に有する断熱箱体と、
前記貯蔵室の一つとして設けられ、被冷却物を凍結点以下の温度で凍らせずに保存する低温室と、
前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、
前記低温室と前記低温室の下方に位置する前記貯蔵室との間に前記区画部材に並列させて設けられた仕切り板と、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域に設けられた加熱手段と、
前記冷却装置を制御して、前記低温室の庫内温度を前記被冷却物の前記凍結点よりも高い第２の温度から前記凍結点よりも低い第１の温度まで、予め設定された時間において低下させる第１の工程と、前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記第２の温度を予め設定された時間維持する第２の工程と、を繰り返し行う制御装置と、を備え、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域は、前記仕切り板又は前記区画部材から突出したリブで複数空間に区画されており、区画された空間の一つに前記加熱手段が設けられており、
前記制御装置は、前記第２の工程において、前記冷却装置を制御するとともに前記加熱手段を制御し、前記低温室の庫内温度を前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも低い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値と、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも高い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値とが、均衡するように制御を行う、冷蔵庫。
【請求項２】
区画部材で複数の貯蔵室に区画された貯蔵空間を内部に有する断熱箱体と、
前記貯蔵室の一つとして設けられ、被冷却物を凍結点以下の温度で凍らせずに保存する低温室と、
前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、
前記低温室と前記低温室の下方に位置する前記貯蔵室との間に前記区画部材に並列させて設けられた仕切り板と、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域に設けられた加熱手段と、
前記冷却装置を制御して、前記低温室の庫内温度を前記被冷却物の前記凍結点よりも高い第２の温度から前記凍結点よりも低い第１の温度まで、予め設定された時間において低下させる第１の工程と、前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記第２の温度を予め設定された時間維持する第２の工程と、を繰り返し行う制御装置と、を備え、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域は、前記仕切り板又は前記区画部材から突出したリブで複数空間に区画されており、区画された空間の一つに前記加熱手段が設けられており、
前記制御装置は、前記加熱手段を制御し、前記貯蔵室の庫内温度を上昇させて、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも低い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値と、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも高い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値とが、均衡するように制御を行う、冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１の工程において、前記第２の温度から前記第１の温度まで、予め設定された時間ごとに段階的に設定温度を低下させるように前記冷却装置を制御する、請求項１又は２に記載した冷蔵庫。
【請求項４】
前記第１の工程は、前記第２の温度から前記第１の温度に到達するまで、予め設定された時間ごとに段階的に設定温度を低下させる導入工程と、前記第１の温度に到達した設定温度を予め設定された時間維持する低温維持工程と、で構成されている、請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記冷却装置は、前記低温室に冷気を送風する風路と、前記低温室に供給される冷気の風量を調整するダンパと、を含み、
前記制御装置は、前記第２の工程において前記ダンパを制御して、前記低温室の庫内温度を前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
区画部材で複数の貯蔵室に区画された貯蔵空間を内部に有する断熱箱体と、
前記貯蔵室の一つとして設けられ、被冷却物を凍結点以下の温度で凍らせずに保存する低温室と、
前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、
前記低温室と前記低温室の下方に位置する前記貯蔵室との間に前記区画部材に並列させて設けられた仕切り板と、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域に設けられた加熱手段と、を備え、
前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域は、前記仕切り板又は前記区画部材から突出したリブで複数空間に区画されており、区画された空間の一つに前記加熱手段が設けられている、冷蔵庫。
【請求項７】
前記冷却装置を制御して、前記低温室の庫内温度を前記被冷却物の前記凍結点よりも高い第２の温度から前記凍結点よりも低い第１の温度まで、予め設定された時間において低下させる第１の工程と、前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記第２の温度を予め設定された時間維持する第２の工程と、を繰り返し行う制御装置を、さらに備え、
前記制御装置は、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも低い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値と、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも高い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値とが、均衡するように制御を行う、請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記制御装置は、前記第２の工程において、前記冷却装置を制御するとともに前記加熱手段を制御して、前記低温室の庫内温度を前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させる、請求項７に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却物を過冷却状態とする機能を有する冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷蔵庫において、品質を維持したまま食品を保存する際には、できるだけ低い温度でかつ凍結させずに維持することが望ましいとされている。このような保存を実現するものとして、食品を過冷却状態で保存する方法が提案されている。なお、過冷却状態とは、食品が凍結点以下に達していても、凍結を開始せずに非凍結状態であることをいう。しかしながら、食品を凍結点以下（例えば０℃以下）で保存した場合、衝撃又は何らかの要因により、過冷却状態が解除され、食品に氷結晶が生成される可能性がある。そして、過冷却状態が解除されたまま放置すると、食品の凍結が進み、凍結による細胞損傷によって食品の品質が低下してしまう。【０００３】
このような問題を回避するため、周期的に温度を変更し、過冷却状態の解除により生じた氷結晶を融解させる方法が提案されている。例えば、特許文献１には、食品を過冷却状態とする過冷却運転後、冷蔵運転での温度設定による冷却手段の稼働と停止とが１回以上繰り返された場合に、再度過冷却運転を開始する冷蔵庫が開示されている。特許文献１の冷蔵庫では、過冷却運転によって食品の凍結が進み出した場合にも、過冷却運転の設定温度よりも高い設定温度による冷蔵運転が行われることで、食品が完全に凍結することを防ぐことができる。【０００４】
また、特許文献２には、庫内設定温度が食品の凍結点よりも低い温度に設定される低温工程と、凍結点よりも高い温度に設定される昇温工程とを繰り返し行う冷蔵庫が開示されている。特許文献２の冷蔵庫においても、低温工程で食品の過冷却状態が解除され、食品に氷結晶が生成されて凍結が開始した場合でも、予め定められたタイミングで昇温工程を開始することで、過冷却解除時に生成した氷結晶を融解させることができる。また、その後再び低温工程を実施することで、過冷却状態を実現し、食品の過冷却状態を安定して維持することができる。【０００５】
ところで、特許文献３に開示された冷蔵庫のように、冷蔵庫の上部領域に配置された冷蔵室の下部領域に、頻繁に使用する野菜室を配置して、使用者が立ったまま野菜等と取り出すことができる構成が望まれている。冷蔵庫は、野菜室を冷蔵庫本体の下部領域に設けると、使用者は野菜を取り出すたびに屈む作業が必要となり、重たい野菜を取り出す場合に負担が大きく、使い勝手が悪いからである。つまり、特許文献３の冷蔵庫は、冷蔵室内の下方に、特許文献１及び２に開示された被冷却物を過冷却状態とする機能を付加した場合、過冷却制御エリアと野菜室が隣接することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６４７０４７号公報
【特許文献２】特許第４９４８５６２号公報
【特許文献３】特開２０００−１８６８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、特許文献１の冷蔵庫では、冷蔵運転を実施する時間は、通常の冷蔵運転でのサイクルが一回以上繰り返される時間となっており、過冷却運転を実施する時間及び各運転時における熱量との関係については考慮されていない。そのため、例えば過冷却運転を実施する時間に対して冷蔵運転を実施する時間が短すぎる場合には、食品の氷結晶を十分に融解できず、食品の凍結が進んでしまう。また、過冷却運転を実施する時間に対して冷蔵運転を実施する時間が長すぎる場合には、食品の保存期間における平均温度が高くなってしまい、食品の品質の低下を招く可能性がある。【０００８】
また、特許文献２の冷蔵庫では、低温工程で発生した氷結晶を完全に融解させることを目的として、低温工程の時間などが設定される。詳しくは、特許文献２の冷蔵庫では、水から氷に変化する際に放出される潜熱Ｑ１と、凍結進行中に水から奪われる潜熱Ｑ２と、解凍進行中に氷に与える熱Ｑ３とがＱ３≧Ｑ１＋Ｑ２の関係を満たすように低温工程の時間が設定される。これにより、低温工程で発生した氷結晶を完全に融解させることは可能となるものの、昇温工程の時間が長くなり、食品の保存期間における平均温度が結果的に凍結温度よりも高くなり、品質の低下を招く可能性がある。【０００９】
また、特許文献３の冷蔵庫は、冷蔵室内の下方に、被冷却物を過冷却状態とする機能を付加した場合、過冷却制御エリアと野菜室が隣接するため、野菜室が冷えすぎてしまう可能性がある。このため、この冷蔵庫は、過冷却制御エリアと野菜室との間に適切な断熱材を用いて、断熱構造を形成する必要があり、構造制約を強める問題がある。【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、被冷却物を過冷却状態と同等の状態に維持するとともに、被冷却物の保存期間における平均温度を低下させることができ、被冷却物に悪影響を与えることなく、被冷却物の凍結が完了することを防止することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る冷蔵庫は、区画部材で複数の貯蔵室に区画された貯蔵空間を内部に有する断熱箱体と、前記貯蔵室の一つとして設けられ、被冷却物を凍結点以下の温度で凍らせずに保存する低温室と、前記貯蔵空間を冷却する冷却装置と、前記低温室と前記低温室の下方に位置する前記貯蔵室との間に前記区画部材に並列させて設けられた仕切り板と、前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域に設けられた加熱手段と、前記冷却装置を制御して、前記低温室の庫内温度を前記被冷却物の前記凍結点よりも高い第２の温度から前記凍結点よりも低い第１の温度まで、予め設定された時間において低下させる第１の工程と、前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記第２の温度を予め設定された時間維持する第２の工程と、を繰り返し行う制御装置と、を備え、前記仕切り板と前記区画部材とで囲まれた領域は、前記仕切り板又は前記区画部材から突出したリブで複数空間に区画されており、区画された空間の一つに前記加熱手段が設けられており、前記制御装置は、前記第２の工程において、前記冷却装置を制御するとともに前記加熱手段を制御し、前記低温室の庫内温度を前記第１の温度から前記第２の温度まで上昇させて、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも低い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値と、前記低温室の庫内温度が前記凍結点よりも高い状態における、前記凍結点と前記低温室の庫内温度との差の時間積分値とが、均衡するように制御を行うものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る冷蔵庫によれば、低温室の庫内温度が凍結点よりも低い状態における、凍結点と低温室の庫内温度との差の時間積分値と、低温室の庫内温度が凍結点よりも高い状態における、凍結点と低温室の庫内温度との差の時間積分値とが、均衡するように制御するので、第１の工程と第２の工程とで被冷却物の凍結が認識される時間、及び熱量のバランスを図ることができる。よって、本発明に係る冷蔵庫は、被冷却物を過冷却状態と同等の状態に維持するとともに、被冷却物の保存期間における平均温度を低下させることができ、被冷却物に悪影響を与えることなく、被冷却物の凍結が完了することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の外観を概略的に示した正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の内部構成を概略的に示した内部構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷蔵室の内部構成を概略的に示した内部構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御装置による低温室の温度制御に関連する機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の温度制御を実施した場合の低温室の設定温度及び庫内温度の経時変化を示したグラフである。
【図７】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における低温室の温度制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度及び庫内温度の経時変化と、被冷却物が放出する熱量ｑ１と、被冷却物に供給される熱量ｑ２とを示すグラフである。
【図９】低温設定温度θＬを−３℃とした場合において、被冷却物が過冷却解除された後に凍結が進行した時間（凍結時間）と、被冷却物を切断したときの破断ピーク数との関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、被冷却物が過冷却解除されなかった場合の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、被冷却物が過冷却解除された場合の一例を示すグラフである。
【図１２】比較例における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、熱量ｑ１＞熱量ｑ２となるように昇温工程時間が設定された場合の一例を示すグラフである。
【図１３】比較例における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、熱量ｑ１＜熱量ｑ２となるように昇温工程時間が設定された場合の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、明細書中における各構成部材の位置関係（例えば、上下関係等）は、原則として、冷蔵庫１を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００１５】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の外観を概略的に示した正面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の内部構成を概略的に示した内部構成図である。図３は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷蔵室の内部構成を概略的に示した内部構成図である。図４は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御構成を示したブロック図である。なお、図１〜図４を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における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１を使用可能な状態に設置したときのものである。
【００１６】
（冷蔵庫１の構成）
図１及び２に示すように、冷蔵庫１は、前面（正面）が開口されて内部に貯蔵空間が形成された断熱箱体９０を備える。断熱箱体９０は、詳細に図示することは省略したが、鋼鉄製の外箱と、樹脂製の内箱と、外箱と内箱との間の空間に充填された断熱材と、から構成される。ただし、冷蔵室１００と野菜室２００の間に断熱材は存在しない。断熱箱体９０の内部に形成された貯蔵空間は、複数の区画部材５０によって、食品等の被冷却物が保存される複数の貯蔵室に区画されている。図１及び２に示すように、本実施の形態の冷蔵庫１は、複数の貯蔵室として、最上段に配置される冷蔵室１００と、冷蔵室１００の下方に配置される野菜室２００と、最下段の冷凍室３００と、を備えている。なお、冷蔵室１００の下部領域に野菜室２００が設置される構造において、冷蔵庫１が備える貯蔵室の種類及び数は、これらに限定されるものではない。
【００１７】
冷蔵室１００の前面に形成された開口部には、開口部を開閉する回転式の扉８が設けられている。本実施の形態の冷蔵庫１の扉８は、片開きである。また、冷蔵室１００には、図３に示すように、操作パネル６が内蔵されている。操作パネル６は、図４に示すように、各貯蔵室の設定温度等を調整するための操作部６１と、各貯蔵室の温度及び庫内の在庫情報などを表示する表示部６２と、を備えている。操作部６１は、例えば操作スイッチなどで構成される。表示部６２は、例えば液晶ディスプレイで構成される。なお、操作パネル６は、表示部６２上に操作部６１が一体に形成されるタッチパネルで構成されてもよい。
【００１８】
野菜室２００及び冷凍室３００は、図２に示すように、それぞれ引出し式の扉８０、８１によって開閉される。これらの引出し式の扉８０、８１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。野菜室２００には、被冷却物を内部に収納できる収納ケース２０１が引出し自在に格納されている。収納ケース２０１は、扉のフレームによって支持されており、扉の開閉に連動して前後方向にスライドするようになっている。同様に、冷凍室３００には、食品等を内部に収納できる収納ケース３０１がそれぞれ引出し自在に格納されている。各貯蔵室に設けられる収納ケース２０１、３０１の数は、それぞれ１つであるが、冷蔵庫１全体の容量を考慮して、収納性及び整理のしやすさなどが向上する場合には２つ以上であっても構わない。
【００１９】
冷蔵庫１の背面側には、各貯蔵室内へ冷気を供給する冷却装置１９として、圧縮機２と、冷却器３（蒸発器）と、送風ファン４と、風路５と、が設けられている。圧縮機２及び冷却器３は、凝縮器（図示せず）及び膨張装置（図示せず）とともに、冷凍サイクルを構成し、各貯蔵室に供給される冷気を生成するものである。圧縮機２及び冷却器３によって生成された冷気は、送風ファン４によって風路５に送風され、風路５からダンパを通って冷凍室３００、及び冷蔵室１００に供給される。野菜室２００は、冷蔵室１００からの戻り冷気が冷蔵室用帰還風路（図示せず）を通って供給されて冷却される。野菜室２００に供給された冷気は、野菜室用帰還風路（図示せず）を通って冷却器３に戻される。
【００２０】
冷蔵室１００は、図３に示すように、扉８の庫内側に設けられた扉ポケット１０と、冷蔵室１００内を複数段の空間に仕切る棚１１と、を備えている。なお、扉ポケット１０及び棚１１の数は、図３に示すものに限定されるものではなく、１つ以上の任意の数の扉ポケット１０及び棚１１を備えることができる。また、冷蔵室１００内の下部は上下二段に構成され、上段には内部温度が０℃以上に維持されるチルド室１２が形成され、下段には被冷却物を凍結点以下の温度で凍らせずに保存するための過冷却制御エリアである低温室１３が形成される。
【００２１】
冷蔵室１００の背面側の風路５は、図３に示すように、冷蔵室１００及びチルド室１２に冷気を送風する風路５ａと、低温室１３に冷気を送風する風路５ｂと、に分割されている。風路５ａにはダンパ１６が設けられており、風路５ｂにはダンパ１７が設けられている。ダンパ１６及びダンパ１７は、冷蔵室１００及び低温室１３に供給される冷気の風量を調節するものである。また、冷蔵室１００の背面には、冷蔵室１００内の温度を検出するための温度センサ１４が設けられており、低温室１３の背面には、低温室１３内の温度を検出するための温度センサ１５が設けられている。温度センサ１４及び温度センサ１５は、例えばサーミスタで構成される。
【００２２】
低温室１３の下部領域前方には、過冷却制御を行うため、又は野菜室２００の庫内温度を上昇させるための加熱手段としてヒーター１８が配置されている。具体的には、冷蔵庫１は、低温室１３と低温室１３の下方に位置する野菜室２００との間に区画部材５０に並列させた仕切り板４０が設けられている。ヒーター１８は、仕切り板４０と区画部材５０とで囲まれた領域に設けられている。仕切り板４０と区画部材５０とで囲まれた領域は、ヒーター１８の発熱密度を高めるために、仕切り板４０又は区画部材５０から突出した１つ又は複数のリブで成るリブ領域２０によって区画され、ヒーター１８が配置されるヒーターエリアと静止空気領域３０とで構成されている。なお、リブ領域２０によって区画される空間は、図示した２つに限定されず、３つ以上でもよい。
【００２３】
冷蔵室１００の上部には、冷蔵庫１の動作を制御する制御装置７が設けられる。制御装置７は、例えばマイコン又はＣＰＵのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成される。なお、制御装置７は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアにより構成されてもよい。
【００２４】
制御装置７には、図４に示すように、温度センサ１４及び１５を含む各貯蔵室の温度を検出する温度センサによる検出信号、操作パネル６の操作部６１からの操作信号が入力される。制御装置７は、入力される各信号に基づいて、冷蔵室１００、チルド室１２、低温室１３、冷凍室３００及び野菜室２００の室内がそれぞれ設定された温度に維持されるように、予め記憶された動作プログラムに従って、冷却装置１９及びヒーター１８を制御する。冷却装置１９は、例えば、圧縮機２、送風ファン４ならびにダンパ１６及び１７を含む各貯蔵室に配置されたダンパを含む。制御装置７は、圧縮機２の出力、送風ファン４の送風量、及びダンパの開度を制御する。また、制御装置７は、入力される各信号に基づいて、操作パネル６の表示部６２に各貯蔵室の温度、及び庫内の在庫情報などに関する表示信号を出力する。
【００２５】
（低温室１３の温度制御）
次に、本実施の形態における低温室１３の温度制御について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御装置による低温室の温度制御に関連する機能ブロック図である。制御装置７は、図５に示すように、時間を計測する計時部７１と、カウント値をカウントするカウンター７２と、工程移行部７３と、温度設定部７４と、比較部７５と、制御部７６と、記憶部７７と、を有している。上記各部は、ソフトウェアで実現される機能部として、制御装置７を構成するＣＰＵによってプログラムを実行することで実現されるか、又はＤＳＰ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＩＣ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの電子回路で実現される。
【００２６】
工程移行部７３は、計時部７１により計測される時間及びカウンター７２によるカウント値に基づいて、工程の移行を行う。温度設定部７４は、工程移行部７３によって移行した工程に応じて、低温室１３の設定温度θｓを設定する。比較部７５は、温度設定部７４によって設定された設定温度θｓと、低温室１３の温度センサ１５によって検出された庫内温度θとを比較し、比較結果を制御部７６へ出力する。制御部７６は、比較部７５による比較結果に基づき、温度センサ１５によって検出された庫内温度θが設定温度θｓとなるように、圧縮機２、送風ファン４ならびにダンパ１７を制御する。記憶部７７は、例えば不揮発性の半導体メモリなどで構成され、温度制御に用いられる各種データ及び動作プログラムを記憶する。
【００２７】
制御装置７による低温室１３の温度制御について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の温度制御を実施した場合の低温室の設定温度及び庫内温度の経時変化を示したグラフである。図６に示すように、低温室１３の温度制御では、低温工程及び昇温工程を含む周期が繰り返される。具体的には、工程移行部７３は、低温工程の開始から低温工程時間ΔＴＬが経過すると、昇温工程へ移行する。また、昇温工程の開始から昇温工程時間ΔＴＨが経過すると、再び低温工程へ移行する。低温工程時間ΔＴＬ及び昇温工程時間ΔＴＨは、後述する方法で機体ごとに定められ、記憶部７７に記憶される。なお、低温工程が本発明の「第１の工程」に相当し、昇温工程が本発明の「第２の工程」に相当する。また、低温工程時間ΔＴＬが本発明の「第１の時間」に相当し、昇温工程時間ΔＴＨが本発明の「第２の時間」に相当する。
【００２８】
低温工程では、温度設定部７４によって設定温度θｓが低温設定温度θＬに設定され、制御部７６によって低温室１３内の温度が低温設定温度θＬになるまで低下される。低温設定温度θＬは、低温室１３に収容される被冷却物の凍結点θｆ（例えば０℃）よりも低い温度であり、例えば−４℃〜−２℃である。昇温工程では、温度設定部７４によって設定温度θｓが昇温設定温度θＨに設定され、制御部７６によって低温室１３内の温度が昇温設定温度θＨになるまで上昇される。昇温設定温度θＨは、低温室１３に収容される被冷却物の凍結点θｆよりも高い温度であり、例えば１℃〜２℃である。低温設定温度θＬ及び昇温設定温度θＨは、θＨ＞θＬの関係を有し、記憶部７７に予め記憶される。なお、低温設定温度θＬ及び昇温設定温度θＨは、操作部６１を介してユーザによって変更又は設定されてもよい。低温設定温度θＬが本発明の第１の温度に相当し、昇温設定温度θＨが本発明の第２の温度に相当する。
【００２９】
また、低温工程は、導入工程及び低温維持工程を含む。図６に示すように、導入工程において、温度設定部７４は、予め設定された時間ごとに設定温度θｓを段階的に下げる。この段階はカウンター７２によってカウントされている。工程移行部７３は、カウンター７２のカウント値が目標値となった場合に、低温維持工程へ移行する。この目標値は、時刻ＴＬ１において、設定温度θｓが低温設定温度θＬに到達するように予め定められる。低温維持工程において、温度設定部７４は、設定温度θｓを低温設定温度θＬとし、制御部７６によって低温室１３内の温度が低温設定温度θＬになるまで低下される。上記のような低温工程により、低温室１３内の被冷却物が凍結点θｆ以下で非凍結である過冷却状態となる。そして、工程移行部７３は、時刻ＴＬに到達した場合、すなわち、低温工程開始から低温工程時間ΔＴＬが経過した場合、低温工程を終了し、昇温工程に移行する。
【００３０】
昇温工程では、温度設定部７４によって低温室１３の設定温度θｓが昇温設定温度θＨに設定され、制御部７６によって低温室１３の温度が昇温設定温度θＨになるよう上昇される。具体的には、制御部７６は、ダンパ１７を閉鎖することにより、冷気が低温室１３に流入する状態を停止させ、低温室１３の庫内温度を上昇させる。また、別の方法として、圧縮機２の停止時に送風ファン４を運転させ、ダンパ１７を開いて冷蔵庫１内の空気を循環させることにより、低温室１３の庫内温度を上昇させてもよい。さらに別の方法として、ヒーター１８を用いて瞬時に昇温してもよい。そして、工程移行部７３は、時刻ＴＨに到達した場合、すなわち昇温工程開始から昇温工程時間ΔＴＨが経過した場合、昇温工程を終了し、低温工程に移行する。
【００３１】
図７は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における低温室の温度制御処理を示すフローチャートであり、図１〜７を参照して、実施の形態の冷蔵庫における低温室の温度制御処理を説明する。本処理は、冷蔵庫１に電源が投入されたとき、又は操作パネル６によって処理の開始が選択されたときに開始される。まず、制御装置７は、温度センサ１５によって低温室１３の庫内温度θを検出し、検出された庫内温度θが昇温設定温度θＨ以上であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。そして、庫内温度θが昇温設定温度θＨ未満である場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１１２に進み、昇温工程が開始される。一方、庫内温度θが昇温設定温度θＨ以上である場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、低温工程が開始される。そして、計時部７１によって経過時間Ｔがリセットされ、経過時間Ｔの計測が開始される（Ｓ１０２）。
【００３２】
低温工程では、まず導入工程が実施される。導入工程では、温度設定部７４によって、設定温度θｓがθＨ−Δθに設定される（Ｓ１０３）。そして、カウンター７２のカウント値ｉが０に設定される（Ｓ１０４）。また、計時部７１によって経過時間ｔがリセットされ、経過時間ｔの計測が開始される（Ｓ１０５）。ここでは、低温室１３の設定温度θｓが昇温設定温度θＨよりもΔθ（例えば０．３℃）低い温度に設定され、導入工程における段階のカウント及び各段階の経過時間ｔの計測が開始される。
【００３３】
次に、温度設定部７４によって経過時間ｔがΔｔ以上であるか否かが判断される（Ｓ１０６）。ここで、Δｔは導入工程における各段階の時間であり、例えば２０分である。そして、経過時間ｔがΔｔ未満である場合（Ｓ１０６）、経過時間ｔがΔｔ以上となるまでステップＳ１０３で設定された設定温度θｓが維持される。一方、経過時間ｔがΔｔ以上である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、設定温度θｓがθｓ−Δθに設定され（Ｓ１０７）、カウント値ｉに１が加算される（Ｓ１０８）。
【００３４】
次に、工程移行部７３によってカウント値ｉがｎ以上であるか否かが判断される（Ｓ１０９）。ここで、ｎは導入工程における段階数を示し、例えば１２である。カウント値ｉがｎ未満である場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、ステップＳ１０５に戻って以降の処理が繰り返される。これにより、予め設定された時間Δｔごとに低温室１３の設定温度θｓがΔθずつ段階的に低下され、庫内温度θも設定温度θｓとなるよう低下される。
【００３５】
一方、カウント値ｉがｎ以上である場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、工程移行部７３によって低温維持工程に移行される。そして、温度設定部７４によって設定温度θｓが低温設定温度θＬに設定される（Ｓ１１０）。続いて、低温工程開始からの経過時間ＴがΔＴＬ以上であるか否かが判断される（Ｓ１１１）。そして、経過時間Ｔが低温工程時間ΔＴＬ未満である場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、経過時間Ｔが低温工程時間ΔＴＬ以上となるまで、ステップＳ１１０で設定された設定温度θｓ（すなわち低温設定温度θＬ）が維持される。一方、経過時間Ｔが低温工程時間ΔＴＬ以上である場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１２に進み、昇温工程が開始される。
【００３６】
昇温工程では、計時部７１によって経過時間Ｔがリセットされ、再度経過時間Ｔの計測が開始される（Ｓ１１２）。そして、温度設定部７４によって低温室１３の設定温度θｓが昇温設定温度θＨに設定される（Ｓ１１３）。次に、工程移行部７３によって経過時間Ｔが昇温工程時間ΔＴＨ以上であるか否かが判断される（Ｓ１１４）。そして、経過時間Ｔが昇温工程時間ΔＴＨ未満である場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、経過時間Ｔが昇温工程時間ΔＴＨ以上となるまで、ステップＳ１１３で設定された設定温度θｓ（すなわち昇温設定温度θＨ）が維持される。一方、経過時間Ｔが昇温工程時間ΔＴＨ以上である場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、昇温工程を終了し、ステップＳ１０２に戻って再び低温工程が開始される。
【００３７】
ここで、低温工程において、低温室１３内に収容された被冷却物は、凍結点θｆ以下でも凍らない過冷却状態となっているが、過冷却状態は、エネルギー的には不安定な状態である。そのため、例えば、扉８の開閉等のような衝撃又は何らかの要因により、低温室１３内で急激な温度変化が起こった場合、過冷却状態が解除される可能性がある。被冷却物の過冷却状態が解除されると、被冷却物内部には略一様に微細氷結晶が生成し始め、凍結が開始される。そこで、上記のように低温工程の開始から低温工程時間ΔＴＬが経過した場合には、昇温工程へ移行することによって、凍結の進行及び完了を回避し、氷結晶により被冷却物の組織又は細胞等に損傷を与えることを防止することができる。また、昇温工程の開始から、昇温工程時間ΔＴＨが経過した場合には、低温工程に移行することによって、被冷却物の品質低下を抑制することができる。
【００３８】
ただし、低温工程時間ΔＴＬ及び昇温工程時間ΔＴＨの長さによっては、被冷却物の品質低下を招く恐れがある。例えば、低温工程時間ΔＴＬに対して昇温工程時間ΔＴＨが短すぎる場合、被冷却物の氷結晶を十分に融解できず、被冷却物の凍結が進んでしまう。さらに、低温工程時間ΔＴＬに対して昇温工程時間ΔＴＨが長すぎる場合、被冷却物の保存期間における平均温度が凍結点θｆよりも高くなってしまい、被冷却物の品質の低下を招く可能性がある。そこで、本実施の形態では、被冷却物の凍結が認識される時間ならびに熱量のバランスを考慮して低温工程時間ΔＴＬ及び昇温工程時間ΔＴＨが設定される。
【００３９】
本実施の形態における低温工程時間ΔＴＬ及び昇温工程時間ΔＴＨの設定について図８及び図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度及び庫内温度の経時変化と、被冷却物が放出する熱量ｑ１と、被冷却物に供給される熱量ｑ２とを示すグラフである。図９は、低温設定温度θＬを−３℃とした場合において、被冷却物が過冷却解除された後に凍結が進行した時間（凍結時間）と、被冷却物を切断したときの破断ピーク数との関係を示すグラフである。
【００４０】
（低温工程時間ΔＴＬの設定）
低温工程時間ΔＴＬは、簡易的な実験から求められる下記の条件を満たすように設定される。まず、導入工程における冷却速度は、食品等のような被冷却物を過冷却状態に突入させることができるように設定される。例えば、低温設定温度θＬを−３℃とした場合において、１℃当たりの冷却時間を３５分以上とすると、被冷却物が極めて高い確率で過冷却状態に突入することが実験からわかっている。そこで、このような条件を満たすように、導入工程の冷却速度が任意に設定される。これにより、図８に示すように、低温工程を開始してから、すなわち、導入工程を開始してから被冷却物の凍結点θｆに到達するまでの時間ΔＴｆ１と、導入工程を終了するまでの時刻ＴＬ１とが決定される。そして、低温工程時間ΔＴＬは、時刻ＴＬ１＜時刻ＴＬを満たすように設定される。
【００４１】
また、低温工程時間ΔＴＬは、被冷却物の凍結が認識されるまでの時間以下に設定される必要がある。ここで、低温工程時間ΔＴＬを凍結が認識されるまでの時間以下に設定する理由について図９を参照して説明する。
【００４２】
過冷却解除後に凍結が進行すると、被冷却物中で氷結晶の生成及び成長が進み、被冷却物である食品の触感が変化してしまう。被冷却物が凍ったと人が認識する変化として、触ったときの硬さ、及び切断時に氷粒が破断するじゃりじゃり感などが挙げられる。しかしながら、過冷却解除後の数時間は、氷結晶が生成されても微細かつ微量であるため、被冷却物の触感はほとんど変化しないことが、実験からわかっている。図９に示す破断ピーク数は、切断開始から切断終了までの切断荷重の時間変化波形における極大点の個数であり、氷粒が破断されるじゃりじゃり感を表している。また、図９において、凍結時間ごとのグラフ上に破断ピーク数の偏差を示している。図９に示すように、非凍結状態（凍結時間０時間）と凍結開始から６時間経過後の状態とは、破断ピーク数にほとんど変化がない。すなわち、凍結開始から６時間経過した場合にも、被冷却物の触感は非凍結状態からほとんど変化せず、凍結したと認識されないことがわかる。また、図９から、非凍結状態（凍結時間０時間）と凍結したと認識され得る状態との境界は、８時間にあることがわかる。そのため、低温工程時間ΔＴＬを８時間以下（例えば３００分）に設定することで、被冷却物の凍結が認識される前に昇温工程に移行することができる。以下、被冷却物の凍結が認識されるまでの時間を「許容凍結時間」という。なお、８時間というのは一例であり、許容凍結時間は機体及び低温設定温度θＬに応じて変わるものである。
【００４３】
（昇温工程時間ΔＴＨの設定）
また、図９から、生成した氷結晶をすべて融解させなくても、過冷却解除の直後、もしくは数時間以内の状態にまで復帰させることにより、実質的には非凍結状態と同等の状態を維持できることがわかる。そのため、低温工程時間ΔＴＬを被冷却物の凍結が認識されるまでの許容凍結時間（例えば８時間）以下に設定することにより、昇温工程において、発生した氷結晶を確実に融解する必要がない。ただし、凍結をこれ以上進行させないためには、低温工程と昇温工程とで熱量のバランスをとる必要がある。そのため、低温工程と昇温工程とで熱量のバランスをとることができるように、昇温工程時間ΔＴＨが設定される。
【００４４】
図８に示す低温工程において、温度センサ１５によって検出される庫内温度θ（Ｔ）が被冷却物の凍結点θｆに到達する時刻をＴｆ１とする。また、昇温工程において、庫内温度θ（Ｔ）が被冷却物の凍結点θｆに到達する時刻をＴｆ２とする。また、次の周期の低温工程において、庫内温度θ（Ｔ）が被冷却物の凍結点θｆに到達する時刻をＴｆ３とする。また、昇温工程が開始されてから庫内温度θ（Ｔ）が被冷却物の凍結点θｆに到達するまでの時間をΔＴｆ２とする。また、次の周期の低温工程が開始されてから、庫内温度θ（Ｔ）が被冷却物の凍結点θｆに到達するまでの時間をΔＴｆ１とする。
【００４５】
庫内温度θ（Ｔ）が、凍結点θｆよりも低い時間ΔＴ１の間に、すなわち、Ｔｆ２−Ｔｆ１の間に、温度が凍結点θｆで一定となっている被冷却物が放出する熱量をｑ１とする。また、庫内温度θ（Ｔ）が凍結点θｆよりも高い時間ΔＴ２の間に、すなわち、Ｔｆ３−Ｔｆ２の間に、温度が凍結点θｆで一定となっている被冷却物に供給される熱量をｑ２とする。熱量ｑ１は、図８の斜線部の面積のうち、Ｔｆ１からＴｆ２の間のθｆと、庫内温度θ（Ｔ）との間の斜線部に相当し、次の式（１）のように表される。すなわち、熱量ｑ１は、庫内温度θ（Ｔ）が凍結点θｆよりも低い間における、凍結点θｆと庫内温度θ（Ｔ）との差の時間積分値である。熱量ｑ２は、図８の斜線部の面積のうち、Ｔｆ２からＴｆ３の間のθｆと、庫内温度θ（Ｔ）との間の斜線部に相当し、次の式（２）のように表される。すなわち、熱量ｑ２は、庫内温度θ（Ｔ）が凍結点θｆよりも高い間における、庫内温度θ（Ｔ）と凍結点θｆとの差の時間積分値である。なお、熱量ｑ１が本発明の第１の熱量に相当し、熱量ｑ２が本発明の第２の熱量に相当する。
【００４６】
【数１】
0006611952.tif 000002
【００４７】
【数２】
0006611952.tif 000003
【００４８】
本実施の形態では、熱量ｑ１と熱量ｑ２とを均衡させた状態となるよう、昇温工程時間ΔＴＨが設定される。すなわち、熱量ｑ１と熱量ｑ２とが等しくなるよう、すなわち熱量ｑ１＝ｑ２を満たすように、昇温工程時間ΔＴＨが設定される。なお、熱量ｑ１と熱量ｑ２とが等しくなるとは、熱量ｑ１と熱量ｑ２とが厳密に同一の場合だけでなく、熱量ｑ１と熱量ｑ２とが同一ではないが均衡した状態の場合も含む。具体的には、食品保存の品質を考慮すると、熱量ｑ１≦熱量ｑ２≦熱量ｑ１×１．０５となる範囲とすることが望ましい。上記のように、低温工程時間ΔＴＬが許容凍結時間以下に設定されるため、従来のように被冷却物の氷結晶を確実に融解させる必要がなく、昇温工程時間ΔＴＨは、被冷却物の氷結晶を確実に融解させる従来の場合よりも短くなる。
【００４９】
昇温工程時間ΔＴＨは、低温工程時間ΔＴＬから以下のように求めることができる。まず、昇温工程が開始されてから庫内温度θ（Ｔ）が凍結点θｆに到達するまでの時間ΔＴｆ２及び時刻Ｔｆ２は、昇温速度から求めることができる。昇温速度は、実験によって求められる。次に、式（１）で表される熱量ｑ１は、図８の斜線部面積から、次の式（３）のように近似式で表される。また、式（２）で表される熱量ｑ２は、図８の斜線部面積から、次の式（４）のように近似式で表される。式（３）及び（４）より、熱量ｑ１＝熱量ｑ２を満たすように、昇温工程時間ΔＴＨが求められる。昇温工程時間ΔＴＨは、例えば２４０分である。
【００５０】
【数３】
0006611952.tif 000004
【００５１】
【数４】
0006611952.tif 000005
【００５２】
上記のように、本実施の形態では、低温工程時間ΔＴＬは、時刻ＴＬ１＜時刻ＴＬを満たすとともに、許容凍結時間以下となるように設定される。また、昇温工程時間ΔＴＨは、低温工程時間ΔＴＬと、熱量ｑ１と、熱量ｑ２とに基づき、熱量ｑ１と、熱量ｑ２とが均衡する状態となるように設定される。
【００５３】
（被冷却物の温度推移）
次に、本実施の形態の温度制御を実施した場合の被冷却物（例えば食品）の温度推移について説明する。図１０は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、被冷却物が過冷却解除されなかった場合の一例を示すグラフである。図１１は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫における温度制御を実施した場合の低温室の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示したものであり、被冷却物が過冷却解除された場合の一例を示すグラフである。
【００５４】
まず、図１０に示すように、食品が過冷却解除を起こさない場合、食品温度は、低温室１３の庫内温度よりも少し遅れて、低温設定温度θＬから昇温設定温度θＨまでの間を庫内温度の変化と同様に連続的に変化する。これにより、低温室１３内の食品は、低温工程において過冷却状態への復帰を繰り返すことができる。
【００５５】
また、図１１に示すように、食品温度が凍結点θｆ以下となった時刻Ｔｆにおいて、過冷却が解除された場合、食品内には微細氷結晶が生成され、凍結が開始する。次いで、時刻ＴＬにおいて、低温室１３の設定温度θｓが昇温設定温度θＨに切り換えられることで、食品内部の微細氷結晶の融解が開始される。そして、昇温工程が終了する時刻ＴＨにおいて、食品は非凍結状態と同等の状態に復帰する。過冷却状態が発現した周期の次の周期では、食品の温度が凍結点θｆ以下になった時刻Ｔｆ１において、食品は過冷却状態に突入せずに凍結開始し、相変化状態となる。
【００５６】
このとき、本実施の形態においては、熱量ｑ１＝熱量ｑ２を満たすように昇温工程時間ΔＴＨが設定されているため、凍結を進行させる熱量ｑ１と、氷結晶を融解する熱量ｑ２とが等しくなっている。また、低温工程時間ΔＴＬが許容凍結時間以下に設定されている。そのため、冷蔵庫１は、昇温工程を終了した時点における時刻ＴＨ＿２において、食品を、過冷却解除した直後、すなわち時刻Ｔｆ１及び凍結開始直後と同等の状態に復帰させることができる。
【００５７】
一方、図１２及び図１３は、比較例における温度制御を実施した場合の低温室１３の設定温度、庫内温度及び食品温度の経時変化を示すグラフである。また、図１２は、熱量ｑ１＞熱量ｑ２となるように昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合の例を示し、図１３は、熱量ｑ１＜熱量ｑ２となるように昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合の例を示す。
【００５８】
図１２に示すように、熱量ｑ１＞熱量ｑ２となるように昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合、周期を追うごとに過冷却状態で生じた氷結晶が成長して凍結が進行し、いずれ凍結が完了してしまう。詳しくは、食品の温度が凍結点θｆ以下になる時刻Ｔｆにおいて、食品が過冷却解除され、微細氷結晶が生成されて凍結が開始される。次いで、時刻ＴＬにおいて、低温室１３の設定温度θｓが昇温設定温度θＨに切り換えられ、食品内の微細氷結晶の融解が開始される。時刻Ｔｆから時刻ＴＬまでの時間が短い場合、昇温工程が終了した時点の時刻ＴＨにおいて、食品は非凍結状態と同等の状態に復帰している。
【００５９】
過冷却解除が発現した周期の次の周期では、食品の温度が凍結点θｆ以下になった時刻Ｔｆ１において、食品は過冷却状態に突入せずに凍結開始し、相変化状態になる。このとき、熱量ｑ１＞熱量ｑ２となるよう昇温工程時間ΔＴＨが設定されているため、凍結を進行する熱量ｑ１は、氷結晶を融解する熱量ｑ２よりも大きくなる。そのため、食品の凍結が進行し、いずれかの時点で凍結が完了してしまう。すなわち、熱量ｑ１＞熱量ｑ２となるよう昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合には、過冷却解除した食品の凍結の進行を防ぐことが困難となる。
【００６０】
図１３は、熱量ｑ１＜熱量ｑ２となるように昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合であり、より詳しくは、例えば、過冷却解除時に食品等のような食品が放出する熱量ｑ０を考慮し、ｑ０＋ｑ１≦ｑ２を満たすように、昇温工程時間ΔＴＨが設定された場合を示す。熱量ｑ０は、本実施の形態の第３の熱量に相当し、例えば以下の式（５）で求められる。ここで、θＴは、過冷却解除する温度であり、Ｗは食品の含水率であり、Ｃｐは水の熱容量である。
【００６１】
【数５】
0006611952.tif 000006
【００６２】
昇温工程時間ΔＴＨをｑ０＋ｑ１≦ｑ２を満たすように設定することで、過冷却解除時に食品に生成した氷結晶を全て融解させ、完全に非凍結状態となるまで復帰させることができる。これにより、次の周期でも必ず過冷却状態に突入することができるため、熱量ｑ１は、低温維持工程の期間において、温度が凍結点θｆで一定となっている食品が放出する熱量となる。しかしながら、この場合は、食品に生成した氷結晶を全て融解させるため、昇温工程時間ΔＴＨが長くなり、食品の平均温度が必然的に高くなってしまう。
【００６３】
以上のように、本実施の形態の冷蔵庫１によれば、被冷却物の許容凍結時間及び熱量バランスを考慮して低温工程時間ΔＴＬ及び昇温工程時間ΔＴＨが設定され、周期的な温度制御が行われる。具体的には、低温工程時間ΔＴＬが許容凍結時間以内に設定され、凍結を進行する熱量ｑ１と、氷結晶を融解する熱量ｑ２とを均衡させた状態となるように昇温工程時間ΔＴＨが設定される。これにより、本実施の形態の冷蔵庫１は、低温工程と昇温工程とで、被冷却物の凍結が認識される時間、及び熱量のバランスを図ることができ、氷結晶を完全に融解させなくても食品等のような被冷却物を過冷却状態と同様の状態に復帰させるとともに、被冷却物の保存期間における平均温度を低下させることができる。従って、本実施の形態における冷蔵庫１は、被冷却物に悪影響を与えることなく、被冷却物の凍結が完了することを防止することができる。
【００６４】
また、低温工程において、導入工程と低温維持工程とを有することで、低温室１３内の被冷却物を過冷却状態とすることができる。また、昇温工程において、ダンパ１７を制御して低温室１３を昇温させることにより、昇温のための熱源が不要となり、部品点数及び消費電力の増加を防ぐことができる。
【００６５】
なお、上記では、制御装置７が、昇温工程において、ダンパ１７の制御及び、ヒーター１８を制御するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置７は、昇温工程において、ダンパ１７を制御せず、ヒーター１８のみを制御することで低温室１３を昇温させてもよい。また、加熱手段はヒーター１８に限定されるものではなく、熱交換器又はペルチェ素子などであってもよい。
【００６６】
また、従来の冷蔵庫では、冷蔵室１００内の下方に、冷却物を過冷却状態とする機能を付加した場合、過冷却制御エリアである低温室１３と野菜室２００が隣接するため、野菜室２００が冷えすぎてしまう可能性がある。そのため、低温室１３と野菜室２００との間に適切な断熱材を用いて断熱構造を形成する必要があり、構造制約を強めていた。
【００６７】
そこで、本実施の形態の冷蔵庫１では、低温室１３と低温室１３の下方に位置する野菜室２００との間に区画部材５０に並列させて設けられた仕切り板４０と、仕切り板４０と区画部材５０とで囲まれた領域に設けられた加熱手段としてヒーター１８と、を備えており、制御装置７でヒーター１８を制御して、野菜室２００の庫内温室を上昇させることができる。つまり、実施の形態の冷蔵庫１は、低温室１３に野菜室２００が隣接していても、ヒーター１８によって野菜室２００に熱を供給することで、野菜室２００の冷やし過ぎを防止することができるので、従来必要とされていた断熱材が不要となる。よって、本実施の形態の冷蔵庫１は、断熱材を用いることなく、被冷却物を過冷却状態とする機能を有する冷蔵庫に関して、野菜室２００を冷やし過ぎることなく、被冷却物を過冷却状態とすることが可能となる。
【００６８】
更に、実施の形態の冷蔵庫１は、仕切り板４０と区画部材５０とで囲まれた領域を、仕切り板４０又は区画部材５０から突出したリブ（リブ領域２０）で複数空間に区画し、区画された空間の一つにヒーター１８を設けているので、ヒーター１８の発熱密度を高めることができ、効果的に貯蔵室の庫内温度を上昇させることができる。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、これに限られるものでなく、過冷却制御が可能な範囲で変更可能である。例えば、上記実施の形態では、被冷却物の過冷却解除によって生成された氷結晶を、昇温工程において完全に融解する必要がないことから、熱量ｑ１＝熱量ｑ２となるように、昇温工程時間ΔＴＨが設定される構成であった。この場合、被冷却物が過冷却解除時に放出する熱量ｑ０も含めた熱量の関係は、ｑ１＝ｑ２＜（ｑ０＋ｑ１）となる。ここで、厳密に熱量ｑ１＝熱量ｑ２でない場合であっても、ｑ２＜ｑ０＋ｑ１を満たす場合には、熱量ｑ１＜熱量ｑ２であっても、熱量ｑ１と熱量ｑ２とが均衡状態であり、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。そのため、熱量ｑ１＜熱量ｑ２であって、熱量ｑ２＜（熱量ｑ０＋熱量ｑ１）を満たすように、昇温工程時間ΔＴＨを求めてもよい。
【００７０】
また、冷蔵庫１で保存する被冷却物は、食品だけでなく、食用ではない小動物の生肉等のように自然界から採取されるもの、又はクローン動物等のように実験用の動物の生肉など、過冷却状態で保存され得る全てのものを含む。
【符号の説明】
【００７１】
１、冷蔵庫、２  圧縮機、３  冷却器、４  送風ファン、５、５ａ、５ｂ  風路、６  操作パネル、７  制御装置、８  扉、１０  扉ポケット、１１  棚、１２  チルド室、１３  低温室(過冷却制御エリア)、１４、１５  温度センサ、１６、１７  ダンパ、１８  ヒーター、１９  冷却装置、２０  リブ領域、３０  静止空気領域、４０  仕切り板、５０  区画部材、６１  操作部、６２  表示部、７１  計時部、７２  カウンター、７３  工程移行部、７４  温度設定部、７５  比較部、７６  制御部、７７  記憶部、８０、８１  扉、９０  断熱箱体、１００  冷蔵室、２００  野菜室、３００  冷凍室、２０１、３０１  収納ケース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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