(57)【要約】【課題】従来技術では十分な冷却速度が得られなかった食品であっても、大幅なコストアップを伴わずに急速に冷却することができる大変使い勝手のよい冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】断熱箱体１０内に、冷却器７と、冷却器７が収納される冷却器収納室８と、冷気を庫内に循環させるための庫内送風ファン９と、食品を急速に冷却することが可能な急速冷却室４と、冷気を急速冷却室に送るための急速冷却室送風ダクト１３と、冷気を冷却器収納室８へ戻すための急速冷却室戻りダクト１８とを備えた冷蔵庫において、前記急速冷却室４を冷却するための冷却風を放出すべく噴流吐出口３３を備え、前記噴流吐出口３３から放出される高速噴流に、水平方向速度成分と、鉛直下方方向速度成分を持たせるべく手段を備えた。【選択図】図５
2008101857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱箱体内に、冷却器と、冷却器を収納する冷却器収納室と、冷気を庫内に循環させるための庫内送風ファンと、食品を急速に冷却することが可能な急速冷却室と、冷気を急速冷却室に送るための送風経路と、冷気を冷却器収納室へ戻すための戻り経路とを備えた冷蔵庫において、前記急速冷却室を冷却するための冷却風を放出すべく噴流吐出口を備え、前記噴流吐出口から放出される高速噴流に、水平方向速度成分と、鉛直下方方向速度成分を持たせるべく手段を備えた冷蔵庫。
【請求項２】
前記噴流吐出口を形成する面を傾斜させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記高速噴流の、前記急速冷却室内を構成する面との第一の衝突箇所を、食品載置面内となるように噴流吐出口を配したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記噴流吐出口を複数備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記噴流吐出口を前記急速冷却室の互いに対向する面に備えたことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品を冷却する速度、すなわち、急速冷却性能を高める従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。この食品冷却装置では、噴流たる冷気流束を冷却室内に放射することによって、食品の冷却時間の短縮を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−７７０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の従来技術は、貫通孔から冷凍室内に噴出する冷気ビームを食品に向けて、食品を冷却するものであるが、冷気ビームの噴出角度の影響に関して考慮されたものではなかった。このため、特許文献１に記載の従来技術では、多くの食品で十分な冷却速度が得られないという事態が生じていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、急速冷却室の冷気ビーム（高速噴流）の放出角度を適正化することで、従来技術では十分な冷却速度が得られなかった食品であっても、急速に冷却することができる大変使い勝手のよい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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、断熱箱体内に、冷却器と、冷却器を収納する冷却器収納室と、冷気を庫内に循環させるための庫内送風ファンと、食品を急速に冷却することが可能な急速冷却室と、冷気を急速冷却室に送るための送風経路と、冷気を冷却器収納室へ戻すための戻り経路とを備えた冷蔵庫において、前記急速冷却室を冷却するための冷却風を放出すべく噴流吐出口を備え、前記噴流吐出口から放出される高速噴流に、水平方向速度成分と、鉛直下方方向速度成分を持たせるべく手段を備えたことを要旨とする。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷蔵庫において、前記噴流吐出口を形成する面を傾斜させたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫において、  前記高速噴流の、前記急速冷却室内を構成する面との第一の衝突箇所を、食品載置面内となるように噴流吐出口を配したことを要旨とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の冷蔵庫において、前記噴流吐出口を複数備えたことを要旨とする。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の冷蔵庫において、前記噴流吐出口を前記急速冷却室の互いに対向する面に備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明によって、従来技術では十分な冷却速度が得られなかった食品であっても、大幅なコストアップを伴わずに急速に冷却することができる大変使い勝手のよい冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を、図１〜図１２を参照しながら説明する。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。
【００１３】
図１は本実施例の冷蔵庫を正面から見た図である。図１に示すように、冷蔵庫１は、上方から、冷蔵室２、製氷室３、急速冷却室４、冷凍室５、野菜室６から構成される。また、冷蔵室２の扉２aには冷蔵庫１の庫内温度の設定、運転モードの設定及び庫内温度の表示等が行われる操作パネル２６が備えられている
図２は、図１中に示したＡ−Ａ断面を矢印方向から見た縦断面図である。図２に示すように、冷蔵庫１の庫外と庫内は断熱箱体１０により隔てられている。庫内は、断熱仕切壁２８、２９及び３０により、庫内上方から、冷蔵室２、急速冷却室４、冷凍室５、野菜室６に区画されている。また、急速冷却室４と図１に示す製氷室３とは図示しない断熱壁により隔てられている。冷蔵室２は回転式の扉２aにより開閉され、急速冷却室４、冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの室の前方に備えられた引き出し式の扉４a，５a，６aにより開閉される。引き出し式の扉４a，５a，６aには、それぞれ収納容器４b，５b，６bが備えられている。図１に示す製氷室３は、図示しない引き出し式の扉により開閉され、製氷室３の図示しない引き出し式の扉には、図示しない収納容器が備えられている。
【００１４】
冷却器７は冷凍室５の略背部に備えられた冷却器収納室８内に備えられており、冷却器７の上方に備えられた庫内送風ファン９により冷却器７で熱交換した空気（本明細書中において、熱交換した低温空気を冷気、あるいは冷却風と称することがある）が各室へ送られる。各室への送風はダンパ２０及び急速冷却室ダンパ５０の開閉により制御される。
【００１５】
また、断熱箱体１０の下部背面側には、機械室１９が備えられている。機械室１９には、圧縮機２４及び図示しない放熱器（凝縮器）が収納されており、図示しない庫外送風ファンにより通風される。圧縮機２４と、図示しない放熱器と、図示しない絞り機構と、冷却器７は、図示しない冷媒管で連結され冷凍サイクルを構成している。冷媒はイソブタンである。
【００１６】
冷却器７に付着した霜は、除霜ヒータ２２により定期的に除霜される。除霜によって生じた除霜水は冷却器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に、排水管２７を介して蒸発皿２１に達し、蒸発する。
【００１７】
また、冷蔵庫１は複数の真空断熱材２５を実装している。
【００１８】
図３は本実施例の冷蔵庫の送風経路を表す図である。以下では、図３を参照しながら本実施例の冷蔵庫の冷却風の送風経路を説明する。
【００１９】
冷却器収納室８内で冷却された冷却風は、庫内送風ファン９によって昇圧され、ダンパ２０及び急速冷却室ダンパ５０が開状態の場合は、冷蔵室送風ダクト１１、野菜室送風ダクト１５、製氷室送風ダクト１２、冷凍室送風ダクト１４、及び急速冷却室送風ダクト１３を介して、冷蔵室２、野菜室６、製氷室３、冷凍室５、急速冷却室４へそれぞれ送られる。そして各室を冷却した後に、冷蔵室２からは冷蔵室戻りダクト１６、野菜室６からは野菜室戻りダクト１９、急速冷却室４からは急速冷却室戻りダクト１８をそれぞれ介して冷却器収納室８に戻る。製氷室３を冷却した冷却風は、冷凍室５を冷却した冷却風と合流して、製氷室・冷凍室戻りダクト１７を介して冷却器収納室８に戻る。また、ダンパ２０が閉状態の場合は、冷蔵室２及び野菜室６への送風が遮断され、急速冷却室ダンパ５０が閉状態の場合は、急速冷却室４への送風が遮断される。
【００２０】
冷蔵室２、野菜室６、冷凍室５、急速冷却室４には、図示しない温度センサが備えられている。野菜室６と急速冷却室４にはそれぞれの室の温度が所定温度以下になった場合に作動する図示しない加温ヒータが備えられている。本実施例の冷蔵庫１は、各室に備えられた温度センサが検知する温度に応じて、ダンパ２０及びダンパ５０の開閉制御と、加温ヒータへの通電量制御によって各室の温度が所定温度に保たれるようになっている。また、急速冷却室４は通常運転状態（急速冷却機能を使用していない運転状態）において、状況に応じて、冷蔵温度帯の「冷蔵ルーム」、または、冷凍温度帯の「冷凍ルーム」に切り替えて貯蔵室として使用することができる。なお、急速冷却室送風ダクト１３を構成する壁面には図示しない蓄熱材が備えられている。
【００２１】
以下では、図４、図５及び図８を参照しながら本実施例の冷蔵庫の急速冷却室について説明する。
【００２２】
図４は本実施例の冷蔵庫の急速冷却室の構成を表す断面図である。
【００２３】
図４に示すように、急速冷却室４には、上方に急速冷却室冷却ファン３１と、急速冷却室送風ダクト１３からの冷却風を全て急速冷却室冷却ファン３１の吸込み口に流入させるべく部材３５と、急速冷却室冷却ファン３１から吐出する冷却風が通るダクト３２と、急速冷却室戻りダクト１８と連通する排気口４４と、排気口４４の流入部にフィルタ７０が備えられている。ダクト３２には噴流吐出口３３が備えられており、ダクト３２を通った冷却風は噴流吐出口３３から放出される。収納容器４ｂは上方のみ開口しており、収納容器４ｂの上方には、噴流吐出口３３から放出された高速噴流の流れ方向を転向させる風向転向部材３６が備えられている。図８に風向転向部材３６の分解斜視図を示す。風向転向部材３６は、図８に示すように、上面側がアルミニウム製の高熱伝導部３６a、下面側は樹脂製の断熱部３６bにより構成されている。尚、以下本明細書においては、収納容器４ｂの底面から風向転向部材３６の下面に至るまでの空間をスペース１、風向転向部材３６より上方の空間をスペース２と称する。また、急速冷却室４には扉４aの開閉を検地する図示しない扉開閉センサが備えられている。
【００２４】
図５は図４中に示したＢ−Ｂ断面を矢印方向に見た断面図である。
【００２５】
図５に示すように、急速冷却室ファン３１により昇圧された冷却風は、急速冷却室４の斜め上方のダクト３２の傾斜面３２a，３２a’に備えられた噴流吐出口３３，３３’から放出される。噴流吐出口３３，３３’から放出された高速噴流６０及び６０’は、傾斜面３２a及び３２a’に略垂直方向に進み、風向転向部材３６に至る。風向転向部材３６に至った高速噴流６０及び６０’は、風向転向部材３６の影響で流れ方向が変えられ、スペース２内で互いに衝突し、拡散する。尚、噴流吐出口３３，３３’は、奥行方向に長い略矩形形状であり、水平方向に略対向する位置に配されている。
【００２６】
急速冷却室４の上面には、赤外線温度センサ６６が備えられている。また、急速冷却室４には急速冷却室４の特にスペース１の温度制御を目的とした図示しない加温ヒータとは別体の凍結防止用加温ヒータ６８が備えられており、凍結防止用加温ヒータ６８は風向転向部材３６の高熱伝導部３６aの端部と接触している。尚、本実施例の冷蔵庫では、風向転向部材３６は収納容器４ｂと一体化されたものではなく、ユーザーが風向転向部材３６の効果を不要と判断した場合、容易に取り外すことができる。
【００２７】
以上で本実施例の冷蔵庫の急速冷却室の構成を説明したが、次に、本実施例の冷蔵庫の急速冷却機能の使い方と凍結防止機能について説明する（図９参照）。
【００２８】
まず、缶飲料を冷却する場合を例に挙げて説明する。既述の通り、急速冷却室４は、通常運転状態において、状況に応じて、冷蔵温度帯の「冷蔵ルーム」または冷凍温度帯の「冷凍ルーム」に切り替えて貯蔵室として使用することができる。したがって、ユーザーが急速冷却機能を使用する際には、急速冷却室４は「冷蔵ルーム」または「冷凍ルーム」のいずれかの温度帯に保たれている（ステップＳ１０００）。
【００２９】
はじめに、急速冷却機能の使用前の状態が「冷蔵ルーム」となっていた場合について説明する。ユーザーは引き出し式の扉４aを開き、冷却したい缶飲料を風向転向部材３６上に設置する。急速冷却機能使用前の状態が「冷蔵ルーム」であった場合、冷却モードは自動的に急速冷却モードとなる（ステップＳ３０００）。扉４aを閉じた後に、ユーザーは冷蔵室２の扉２aに備えられた操作パネル２６から冷却時間を指定する（ステップＳ３００１）。冷却時間は最大１５分まで設定できる。次に、操作パネル２６の「冷却スタート」を選択する（ステップＳ３００２）。「冷却スタート」の入力を受けて、冷蔵室２と野菜室６への送風を制御するダンパ２０が閉状態に、急速冷却室ダンパ５０が開状態に、圧縮機２４、庫内送風ファン９、急速冷却室冷却ファン３１及び庫外送風ファンの回転数が高速回転になり、急速冷却運転が開始される（ステップＳ３００３）。急速冷却運転はユーザーによって指定された時間だけ行われ（ステップＳ３００４）、指定時間経過後、冷却終了を知らせるブザーが鳴動し（ステップＳ３００５）、急速冷却運転を終了し（ステップＳ３００６）急速冷却室４は、急速冷却機能使用前の状態「冷蔵ルーム」の温度帯に維持される（ステップＳ３００７）。そして、ユーザーが急速冷却室４の扉４aを開き（ステップＳ３００８）、缶飲料を取り出すことで、急速冷却機能の使用は終了する。この場合、急速冷却運転終了後に冷蔵温度帯となるため、ユーザーがそのまま缶飲料を放置した場合であっても凍結に至ることはない。したがって、急速冷却機能の使用前の状態が「冷蔵ルーム」となっていた場合、凍結防止機能は作動しない。
【００３０】
次に、急速冷却機能の使用前の状態が「冷凍ルーム」となっていた場合について同じく缶飲料を冷却する場合を例に挙げて説明する。
【００３１】
ユーザーは引き出し式の扉４aを開き、冷却したい缶飲料を風向転向部材３６上に設置し、扉４aを閉じる。次にユーザーは操作パネル２６で「急速冷却モード」または「急速冷凍モード」を選択する（ステップＳ２０００）。「急速冷却モード」は食品の凍結を積極的に望まない場合に選択し、「急速冷凍モード」は食品の凍結を望む場合に選択する。ここでは、缶飲料を冷却するので、「急速冷却」を選択する。「急速冷却モード」を選択すると続いて「凍結に至る可能性がありますがよろしいですか？」の表示がなされ、これに同意した場合のみ次のステップに進むことができる（ステップＳ２１０１）。ユーザーは凍結に至る可能性があることを承知した上で、次のステップに進み、冷却時間を指定する（ステップＳ２１０２）。冷却時間は最大１５分まで設定できる。続いてユーザーが「凍結防止機能」は不要と判断した場合には、操作パネルからこれを解除することができる（ステップＳ２１０２）。ただし、「凍結防止機能解除」の操作を行うと、再確認を促す表示「凍結防止機能を解除しますか？」が操作パネルに表示され、これに同意した場合にのみ凍結防止機能は解除される。ここでは凍結防止機能を解除しない。以上の操作の後にユーザーは「冷却スタート」を選択する（ステップＳ２１１１）。「冷却スタート」の入力を受けて、冷蔵室２と野菜室６への送風を制御するダンパ２０が閉状態に、急速冷却室ダンパ５０が開状態に、圧縮機２４、庫内送風ファン９、急速冷却室冷却ファン３１の回転数が高速回転になり、急速冷却運転が開始される（ステップＳ２１１２）。急速冷却運転はユーザーが指定した時間だけ行われ（ステップＳ２１１３）、指定時間経過後、冷却終了を知らせるブザーが鳴動し（ステップＳ２１１４）、急速冷却室４は、急速冷却機能使用前の状態「冷凍ルーム」の温度帯に維持される（ステップＳ２１１５）。急速冷却運転終了後に冷凍温度帯となるため、急速冷却運転終了後、そのまま缶飲料を放置した場合凍結に至る危険性が生じる。本実施例の冷蔵庫では、急速冷却運転終了後、急速冷却室４の扉４aの開閉を検知するセンサによって、扉４aの開閉を検知し（ステップＳ２１１７）、扉４aの開閉がなかった場合、ユーザーが急速冷却室４内から缶飲料を取り出すことを忘れていると判断し、凍結防止機能が作動する（ステップＳ２１１８）。以下で凍結防止機能について具体的に説明する。
【００３２】
凍結防止機能は、急速冷却室４の上面に設けられた赤外線温度センサ６６と、凍結防止加温ヒータ６８によって構成される。凍結防止機能が作動すると、まず、赤外線温度センサ６６によって検知される缶飲料表面温度が一定時間間隔でサンプリングされる（本実施例の冷蔵庫では３分間隔）。缶飲料が凍結に至る場合、潜熱を放出するため、温度の下降する勾配が変化し、ほぼ一定の温度となる時間帯（図１２中に示す時間帯１）が現れる。本実施例では１５分間温度の変動幅が±１℃以内であった場合、凍結が進行していると判断し、続いて凍結防止加温ヒータ６８への通電が開始される。凍結防止加温ヒータ６８は風向転向部材６５の高熱伝導部３６aに接触しているため、直ちに缶飲料の底面側から加温され、缶飲料が完全に凍結に至ることが防止される。凍結防止加温ヒータ６８への通電が続くと、非接触式温度センサ６６が検知する温度は上昇しはじめる。本実施例の冷蔵庫では、赤外線温度センサ６６が検知する温度が凍結防止加温ヒータ６８への通電開始時に比べて５℃上昇した場合、凍結防止加温ヒータ６８への通電を停止する。以後上述の判定基準に従って凍結防止加温ヒータ６８の通電と停止を繰り返す。以上の凍結防止機能により缶飲料が完全に凍結に至ることが防止される。なお、凍結防止機能作動中には適宜ブザーが鳴動し、ユーザーに缶飲料を取り忘れていることを知らせる。本実施例の冷蔵庫では１０分ごとにブザーが鳴動し、ユーザーに缶飲料を取り忘れていることを知らせる。なお、凍結防止機能作動中に急速冷却室４の扉４aの開閉を検知した場合（ステップＳ２１１７）、ユーザーが缶飲料を取り出したと判断し、凍結防止機能は解除される。
【００３３】
次に、本実施例の冷蔵庫の急速冷却室において、凍結を望む食品を冷却する場合について説明する。
【００３４】
ユーザーは引き出し式の扉４aを開き、凍結させたい食品を風向転向部材３６上に設置し、扉４aを閉じる。次にユーザーは操作パネル２６で「急速冷却モード」または「急速冷凍モード」を選択する際に、「急速冷凍モード」を選択する（ステップＳ２０００）。急速冷凍を選択した場合、ユーザーによる時間の設定を行うことはできない。したがって、次にユーザーは「冷却スタート」を選択する（ステップＳ２２０１）。
【００３５】
「冷却スタート」の入力を受けて、以下に示すプレ冷却運転が始まる（ステップＳ２２０２）。まず、圧縮機２４、庫内送風ファン９、及び庫外送風ファンが高速回転になり、急速冷却室ダンパ５０が閉状態、ダンパ２０が開状態となる。これにより、特に冷蔵室２及び野菜室６が冷却される。冷蔵庫２が、あらかじめ設定された下限温度（本実施例の冷蔵庫では０．５℃）に達した場合、ダンパ２０が閉状態となる（急速冷却室ダンパ５０は閉状態のまま）。これにより続いて特に冷凍室５が冷却される。冷凍室５があらかじめ設定された下限温度以下（本実施例の冷蔵庫では‐３０℃）になった場合、急速冷却室４以外の各室の温度が十分低い温度になったと判断し（ステップＳ２２０３）、プレ冷却運転を終了する。続いてダンパ２０が閉状態、急速冷却室ダンパ５０が開状態となり、さらに急速冷却室ファン３１が高速回転で回転し急速冷却運転が開始する（ステップＳ２２０４）。これにより食品の急速な凍結が進む。所定時間（本実施例の冷蔵庫では３０分間）経過後（ステップＳ２２０５）、急速冷却運転は終了し（ステップＳ２２０６）、急速冷却室４は、急速冷却機能使用前の状態「冷凍ルーム」の温度帯に維持される（ステップＳ２２０７）。続いて、ユーザーが急速冷却室４の扉４aを開き（ステップＳ２２０８）、凍結させた食品を取り出すことで、急速冷却機能の使用は終了する。
【００３６】
尚、本実施例の冷蔵庫は、急速冷却機能の設定段階（図９の「スタート」のステップに至る以前の段階）で１分以上ユーザーによる入力がなかった場合、急速冷却機能の設定はリセットされる。また、図９の「スタート」から「急速冷却運転終了」のステップに至る間にユーザーが本機能を強制終了したい場合は、操作パネル２６から強制終了することができる。
【００３７】
以上で本発明の実施例の冷蔵庫の説明を行ったが、以下では本発明の実施例の冷蔵庫が奏する効果を説明する。
【００３８】
本発明の実施例の冷蔵庫では、高速噴流６０及び６０’は水平方向速度成分６０a及び６０a’と、鉛直下方方向速度成分６０ｂ，６０ｂ’を有している。これにより従来技術では十分な冷却速度が得られなかった食品（例えば缶飲料）を急速に冷却することができる。特許文献１に記載の従来技術では食品の表面と交差する方向に指向性を有する冷気ビーム（高速噴流）を噴出させれば十分な冷却速度が得られるとされているが、例えば缶飲料の冷却を行う場合、高速噴流の放出方向を選ばなければ十分な冷却速度を得ることができない。以下、その理由を図１３、図１７を参照しながら説明する。
【００３９】
図１３〜図１７は缶飲料７１を横置きし（本明細書では、缶中心軸を水平方向に向けて設置した場合を横置き、缶中心軸を鉛直方向に向けて設置した場合を縦置きと称する）、高速噴流６０を衝突させて冷却している最中の飲料内部の様子を表す図である。
【００４０】
図１３は缶飲料７１の上方から高速噴流６０を当てて冷却した場合を表す図である。缶飲料７１は、アルミニウム製の缶壁７１a、飲料部７１ｂ、ガス部７１ｃからなる。ガス部７１ｃは飲料部７１ｂに比べて密度が小さいため、上部に存在する。したがって、図１３に示すように缶を水平に寝かせて設置した場合、上方にガス部７１ｃが存在することになる。一方、高速噴流６０は、缶壁７１aへの衝突点近傍での熱伝達性能が高いことが知られている。図１３に示すように缶飲料７１の上方から高速噴流６０を当てて冷却した場合、高速噴流６０による熱伝達性能が高い領域の直下に熱伝導率が低いガス部７１ｃが存在し断熱層として働くため、高速噴流６０による熱伝達促進効果が飲料部７１ｂに伝わり難くなる。したがって、図１３に示すように缶飲料７１の上方から高速噴流６０を当てて冷却した場合、十分な冷却速度を得ることはできない。
【００４１】
次に、図１６に示すように缶飲料７１の下方から高速噴流６０を当てて冷却した場合を考える。この場合、高速噴流６０による熱伝達性能が高い領域が下部に生じるため、飲料部７１ｂへの冷熱の伝わり（本明細書では、吸熱作用を冷熱の伝わりと表現する）をガス部７１ｃが阻害することはない。したがって、冷却を開始した後の初期の段階での冷却速度は速い。しかしながら、次第にその速度は遅くなる。これは、図１６に示すように、飲料部７１ｂの下方の温度が低く、上方の温度が高くなるためである。飲料は一般に水を主成分としており、４℃以上の水では温度が高いほど密度が小さい。一般に４℃以下の飲料を急速に冷却することはないため、急速冷却される缶飲料では温度が高いほど密度が小さいといえる。したがって、缶飲料の下方の冷却が進んだ場合、飲料下方が低温でより密度が大きくなるため、上方の飲料との密度差がついても積極的な対流は生じない。よって、次第に高速噴流６０が衝突する熱伝達性能が高い領域近傍における飲料と高速噴流との温度差が小さくなる。温度差が小さい場合、高い熱伝達性能があっても熱の移動量は小さい。以上の理由により図１６に示すように缶飲料７１の下方から高速噴流６０を当てて冷却した場合、冷却が進むにつれて飲料の冷却速度は遅くなり、結果的に十分な冷却速度を得ることができない。さらに、図１６のように下方から高速噴流を当てるためには、缶飲料７１の下方に上向きの噴流吐出口、すなわち上向きの開口部が必要となる。上向きの開口部を設けた場合、食品くず等が開口部を介してダクト内に侵入する事態が生じうる。侵入した食品くず等は風路抵抗となり、噴流吐出風速を減衰させるため、そのような事態が生じた場合、大幅に食品の冷却速度は遅くなる。さらに、噴流吐出口と缶飲料７１までの距離を所定値以上確保するための空間が必要となるため、有効内容積の減少を伴うことになる。
【００４２】
図１４に示すように、飲料の斜め上方から高速噴流を当てて冷却した場合を考える。この場合、高速噴流による熱伝達性能が高い領域をガス部７１ｃが阻害することはない。したがって、高速噴流の冷熱は飲料部７１ｂに素早く伝わる。まず、高速噴流６０が当たっている領域近傍の缶壁に接する飲料が冷却され、その領域の飲料の温度が下がることで密度が大きくなる。密度が大きくなった領域はより下方に向かい、相対的に温度が高い（密度が小さい）下方の領域の飲料は上方に向かい流れ、図１４中の矢印で表すような対流を形成する。この対流の効果で、高速噴流による熱伝達性能が高い領域近傍には次々と温度が高い飲料が供給されるため、冷却が進んでも飲料と高速噴流との温度差は大きい。よって、図１６に示すように下方から噴流を当てた場合と異なり、冷却が進んでも高い冷却速度を維持することができる。以上の理由により、図１４に示すように、飲料の斜め上方から高速噴流を当てて冷却した場合、十分な冷却速度を得ることができる。
【００４３】
一方、図１５に示すように、飲料の斜め下方から高速噴流を当てて冷却した場合を考える。この場合も、図１６に示す場合と同様に、低温部がより低温になる冷却方式であり、飲料部７１ｂ内に積極的な対流が生じないため、十分な冷却速度を得ることができない。
【００４４】
さらに、図１７に示すように水平方向から高速噴流を当てて冷却した場合を考える。この場合、図１４に示す対流と類似の対流が生じるため、十分な冷却速度を得ることができる。しかしながら、例えば、缶飲料７１より直径の大きい缶飲料を冷却する場合を考えると、図１７に示す缶飲料７１では缶中心付近に当たっていた噴流が、缶飲料の下方に当たることになる。缶飲料の下方に噴流が当たった場合、斜め下方から噴流を当てた場合に類似する冷却となるため、十分な冷却速度が得られなくなってしまう。つまり、食品の形状が変わった場合に、十分な冷却速度が得られなくなってしまう方式といえる。これを回避するためには、噴流吐出口の位置を変える等の策が必要となり、コストがかかる構造となる。
【００４５】
一方で、図１４に示すように斜め上方から噴流を当てる方式とした場合、例えば、缶飲料７１より直径の大きい缶飲料を冷却する場合であっても、高速噴流が缶飲料の下方当たらないように設置することが可能であるため、水平方向からの高速噴流の場合のように噴流吐出口の位置を変える等の策を必要としない。よって、図１４に示すように斜め上方から噴流を当てる方式とした場合、低コストでより多くの形態の食品を十分な冷却速度で冷却することができる。
【００４６】
以上では水平方向に寝かせて設置した缶飲料を冷却する場合を例に挙げて噴流を当てる角度と冷却速度の関係を説明したが、缶飲料を縦置きして冷却する場合を考えても斜め上方から噴流を当てることで同様の作用効果が得られる。また、ペットボトル飲料、ビン飲料等の冷却についてもガス部と飲料部の位置関係、及び飲料内部に生じる温度分布（密度分布）による対流効果は同様であるため、缶飲料を冷却する場合と同様の作用効果が得られる。
【００４７】
本発明の実施例の冷蔵庫は、噴流吐出口３３及び３３’が備えられたダクト面３２aを傾斜させている。これにより、複雑な機構を使わずに吐出する高速噴流６０及び６０’に水平方向速度成分と、鉛直下方方向速度成分を与えることができる。
【００４８】
本発明の実施例の冷蔵庫は、図５に示すように、食品を設置していない状態において、高速噴流６０及び６０’は、食品を載置可能な面（風向転向部材３６の上面）に最初に衝突するよう噴流吐出口３３及び３３’が配されている。これにより、最も冷却速度が速くなる噴流が最初に衝突する箇所にユーザーが食品を設置することが可能となる。
【００４９】
本発明の実施例の冷蔵庫は、複数の噴流吐出口３３，３３’を備え、互いに水平方向に対向するよう配置している。これにより、食品のより急速な冷却が可能となる。以下、図１１、図１２を参照しながら理由を説明する。
【００５０】
図１１および図１２は円柱状の食品３８（例えば缶飲料）を冷却する場合を例として、食品に単一の噴流が衝突する場合と、対向する二噴流が食品に衝突する場合の流れ場を模式的に表す図である。
【００５１】
図１１に示すように、単一の噴流が円柱状の食品３８に衝突した場合、コアンダ効果によって食品の表面に沿って流れた後に、背面側で剥離を起こす。よって、流れが剥離する図４中の領域bで示す領域は熱伝達性能が低い領域となる。
【００５２】
一方、図１２に示すように、対向する二噴流を食品３８に衝突させた場合、単一の噴流の場合に生じた低熱伝達領域が、別の噴流が衝突することによって高熱伝達領域となることで、大幅に熱伝達性能が向上する。したがって、食品をより急速に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例に係る冷蔵庫の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を表す図。
【図３】本発明の実施例に係る冷却風循環経路を表す図。
【図４】本発明の実施例に係る急速冷却室の構造を表す図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を表す図。
【図６】本発明の実施例に係る冷却対象物とその周りの冷却風の流れを表す図。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面における風向転向部材と食品の位置関係を表す図。
【図８】本発明の実施例に係る風向転向部材を表す図。
【図９】本発明の実施例に係る急速冷却機能のフロー図。
【図１０】本発明の実施例に係る冷却時間と食品温度の関係を表す図。
【図１１】冷却対象物とその周りの冷却風の流れを表す図。
【図１２】冷却対象物とその周りの冷却風の流れを表す図。
【図１３】上方からの高速噴流により缶飲料を冷却している様子を表す図。
【図１４】斜め上方からの高速噴流により缶飲料を冷却している様子を表す図。
【図１５】斜め下方からの高速噴流により缶飲料を冷却している様子を表す図。
【図１６】下方からの高速噴流により缶飲料を冷却している様子を表す図。
【図１７】側方からの高速噴流により缶飲料を冷却している様子を表す図。
【符号の説明】
【００５４】
１…冷蔵庫、２…冷蔵室、３…製氷室、４…急速冷却室、４a…急速冷却室扉、４ｂ…急速冷却室収納容器、５…冷凍室、６…野菜室、７…冷却器、８…冷却器収納室、９…庫内送風ファン、１０…断熱箱体、１１…冷蔵室送風ダクト、１２…製氷室送風ダクト、１３…急速冷却室送風ダクト…１４…冷凍室送風ダクト、１５…野菜室送風ダクト、１６…冷蔵室戻りダクト、１７…製氷室・冷凍室戻りダクト、１８…急速冷却室戻りダクト、１９…野菜室戻りダクト、２０…ダンパ、２１…蒸発皿、２２…除霜ヒータ、２３…樋、２４…圧縮機、２５…真空断熱材、２６…操作パネル、２７…排水管、２８、２９、３０…断熱仕切壁、３１…急速冷却室冷却ファン、３２…ダクト、３３…噴流吐出口、３５…部材、３６…風向転向部材、３８…食品、４４…排気口、５０…急速冷却室ダンパ、６０…噴流、６６…赤外線センサ、６８…凍結防止加温ヒータ、７０…フィルター、７１…缶飲料、７１a…缶壁、７１ｂ…飲料部、７１ｃ…ガス部。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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