(57)【要約】【課題】冷却調理室を有する冷蔵庫において、冷却調理室の急冷機能を向上する。【解決手段】冷蔵室１と野菜室２を冷却する冷蔵室蒸発器５と、冷凍室４と冷却調理室３を冷却する冷凍室蒸発器６と、冷却調理室３の下部に設置された冷却プレート２２を有し、冷却調理室３において急速冷却する指示があった場合、冷却プレート２２から冷凍室蒸発器６に流れるように流路切替弁９を切り替えて運転するとともに、冷却プレート２２内に設置された熱電モジュール２２ｃに通電し、冷却プレート２２からの固体熱伝達と冷凍室蒸発器６で生成する冷気の両方で冷却調理室３内の食品を冷却することで、急速冷却の高性能化が達成できる。【選択図】　図１
2004144365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と直列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷蔵冷凍冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と並列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器に冷媒を流す冷蔵室冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた冷媒配管と、前記金属板の背面に取り付けられた加熱用ヒータとからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた熱電モジュールと、前記熱電モジュールの背面に取り付けられた冷媒配管とからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
一面に半円柱状のくぼみを有する略直方体の金属ブロックと、前記金属ブロックの凹部の表面に厚さ０．５〜３ｍｍで貼り付けられた熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性シートとからなる缶急冷器を冷却プレート上に設置してなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項６】
冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と冷却調理室に供給する冷凍室ファンと、前記冷却調理室と前記冷凍室蒸発器とを連通する調理室風路と、前記調理室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記冷却調理室に供給する調理室ファンと、前記冷却調理室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記調理室風路内の前記調理室ファンの風上側と前記冷却調理室とを連通し、前記冷却調理室内の冷気を循環する調理室循環風路と、前記調理室風路内であって前記調理室風路に合流する前記調理室循環風路より風上側に、前記冷却調理室へ供給する冷気量を調整する調理室ダンパーとを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項７】
冷却プレートの下面に形成されたプレート風路と、調理室風路あるいは調理室循環風路とを連通したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項８】
冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記製氷室と前記冷凍室蒸発器とを連通する製氷室風路と、前記製氷室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記製氷室に供給する製氷室ファンと、前記製氷室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記製氷室風路内の前記製氷室ファンの風上側と前記製氷室とを連通し、前記製氷室内の冷気を循環する製氷室循環風路と、前記製氷室風路内であって前記製氷室風路に合流する前記製氷室循環風路より風上側に、前記製氷室へ供給する冷気量を調整する製氷室ダンパーとを備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項９】
少なくとも冷却調理室の下面の隔壁に真空断熱材を埋設したことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
冷却調理室の下面の隔壁を冷蔵庫外郭の隔壁と一体にウレタン発泡断熱材で形成したことを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
真空断熱材を内包し、外郭をウレタン発泡断熱材で形成した断熱ボードを冷却調理室の下面の隔壁に埋設したことを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
食品の急速冷却の指示があった場合、調理室ダンパーを開けて冷凍室ファンと調理室ファンを運転するとともに、流路切替手段を急速冷却モードに切り替え、所定時間経過後に、流路切替手段を冷凍室冷却モードに切り替えることを特徴とする請求項６から１１のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
食品の解凍の指示があった場合、調理室ダンパーを閉じて調理室ファンを運転するとともに、所定時間だけ加熱用ヒータを通電するかあるいは熱電モジュールを逆通電することを特徴とする請求項６から１２のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
食品の急速冷却や解凍の指示がない場合、調理室ファンを停止するとともに、冷却調理室の温度が第一の設定温度より低いときには調理室ダンパーを閉じ、冷却調理室の温度が第二の設定温度より高く、かつ冷凍室冷却モードで運転しているときには調理室ダンパーを開けることを特徴とする請求項６から１３のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１５】
貯蔵室として冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記野菜室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記野菜室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置したことを特徴とする請求項６から１４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【請求項１６】
貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記冷凍室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記冷凍室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置したことを特徴とする請求項６から１４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵室と冷凍室を別々の蒸発器で独立して冷却する高効率の冷蔵庫において、急速冷却や急速製氷、解凍、発酵を行う冷却調理室の冷却性能の向上を図ったものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵室と冷凍室を別々の蒸発器を有する冷蔵庫が主流となりつつある。この冷蔵庫は、冷蔵室を冷却する際の蒸発温度を高く設定できることから、圧縮機を高効率で運転して省エネルギー化を図ることができるとともに、冷蔵室を高湿化することが容易であることから、冷蔵室の食品保鮮の点でも優れている。
【０００３】
一方、利便性を向上させるために、野菜室、製氷室、急凍室等の機能別に部屋が区切られた冷蔵庫が多数提案されている。そこで、これらの機能別に分かれた部屋を最適に冷却する方法が検討されている。
【０００４】
ここで、従来提案されている冷蔵庫および冷却システムの概略図を図１８、風路の模式図を図１９、冷却調理室の概略図を図２０に示す。
【０００５】
図１８から図２０において、１は冷蔵室、２は野菜室、３は食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室、４は冷凍室、５は野菜室２の背面に配設され冷蔵室１と野菜室２を冷却する冷蔵室蒸発器、６は冷凍室４の背面に配置され冷凍室４と冷却調理室３を冷却する冷凍室蒸発器、７は冷蔵庫の背面下部に配置され冷媒を圧縮する圧縮機、８は冷蔵庫の背面下部あるいは冷蔵庫壁面内部に配置された凝縮器、９は冷媒の流路を切り替える流路切替バルブである。
【０００６】
以上のように構成された従来例の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０００７】
通常運転時は、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、流路切替バルブ９から冷蔵室キャピラリ１０、冷蔵室蒸発器５、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【０００８】
このとき、冷蔵室ファン１２を駆動して冷蔵室蒸発器５で冷却された冷気を冷蔵室１と野菜室２に供給するとともに、冷蔵室蒸発器５の下部あるいは側面に配置された風路（図示せず）を介して冷蔵室１と野菜室２の内部の空気を冷蔵室蒸発器５に帰還させる。
【０００９】
また同時に、冷凍室ファン１３を駆動して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室風路１４を介して冷凍室４に供給し、循環するとともに、調理室供給風路１５を介して冷却調理室３に供給し、調理室帰還風路１６を介して冷却調理室３の内部の空気を冷凍室蒸発器６に帰還させる。
【００１０】
また、調理室供給風路１５には冷却調理室３に供給する冷気量を調整する調理室ダンパー１７が設置されており、調理室ダンパー１７を制御して冷却調理室３の室温調整を行うとともに、解凍を行う場合には、調理室ダンパー１７を閉塞して加温用ヒータ（図示せず）に通電することで冷却調理室３の室温を上昇させる。
【００１１】
ここで、冷却負荷が変化すると、圧縮機７の回転数を増減させて冷却能力を調整する。冷却負荷がさらに小さくなり各貯蔵室の温度が低下しすぎると、圧縮機７および冷蔵室ファン１２、冷凍室ファン１３の運転を停止する。
【００１２】
また、温度の高い食品が投入されて冷凍室４の温度が大きく上昇した場合や、冷却調理室３において急速冷却する指示があった場合は、圧縮機７を高速回転させて冷却能力を高めるとともに、流路切替バルブ９を切り替えて、圧縮機７から凝縮器８、流路切替バルブ９、冷凍室キャピラリ１１、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら加圧、凝縮、減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【００１３】
このとき、冷凍室ファン１３を駆動して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室４と冷却調理室３に供給する。
【００１４】
ここで、冷却調理室３における食品の急速冷却は、炊き立てのご飯をすぐに冷凍する場合など、食品の初期温度が高く、冷凍室４での急速冷凍では他の食材の温度が上昇してしまう時に利用される。
【００１５】
また、缶ビールや缶ジュース等を常温から冷蔵温度まで急速に冷やしたい場合にも利用される。さらに、冷却調理室３において連続して冷凍と解凍を繰り返すことで、食品の細胞膜の一部を破壊して、食感を柔らかくしたり味の染み込みを促進させたりする凍結融解調理が提案されている。
【００１６】
以上のように動作させることにより、通常運転時は圧縮機をできるだけ低速で運転させることで、比較的高い蒸発温度を維持して高効率な運転を実現するとともに、冷凍室蒸発器のみに冷媒を流すことで冷凍室や冷却調理室の冷却速度の向上を実現することができる。
【００１７】
なお、冷却調理室を２室に分割して、一方の部屋で自動製氷を行うとともに、もう一方の部屋で急速冷却や加熱解凍を実現することもできる。通常、自動製氷の冷却は冷凍室の冷却と連動して行われ、高速製氷の指示があった場合には、急速冷却と同様の制御が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１１−３１１４６７号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、冷却調理室３と冷凍室４の風量分配がほぼ固定されているため、冷却能力を一方に集中することができないという欠点があった。ここで、冷却調理室３と冷凍室４の両方の冷気流入口に風路を閉塞するダンパを設ければ、風路分配を実現することはできるがダンパ部の風路抵抗が大きく、かえって冷却能力を低下させる傾向にあった。
【００２０】
本発明は従来の課題を解決するもので、冷却調理室と冷凍室の冷却能力の分配を容易にし、急速冷却の性能を向上することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と直列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷蔵室冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【００２２】
よって急速冷却の指示があった場合に急速冷却モードに切り替えることにより、冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させて冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却プレートで蒸発しきれなかった余剰な冷媒を冷凍室蒸発器に流して冷却調理室を空冷することで、食品の上下両面から同時に冷却してさらに冷却能力を高めることができる。
【００２３】
また、冷却調理室と同時に冷凍室と製氷室を空冷することで、冷却調理室の急速冷却中の冷凍室と製氷室の昇温を抑制することができる。
【００２４】
本発明の請求項２に記載の発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と並列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器に冷媒を流す冷蔵室冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【００２５】
よって通常運転時において冷蔵室冷却モードと冷凍室冷却モードを切り替えて運転することにより必要な冷媒量を削減することができ、Ｒ６００ａなどの可燃性冷媒を使用する場合、冷媒漏洩時の安全性を高めることができるとともに、急速冷却の指示があった場合に急速冷却モードに切り替えることにより、冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させて冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却プレートで蒸発しきれなかった余剰な冷媒を冷凍室蒸発器に流して冷却調理室を空冷することで、食品の上下両面から同時に冷却してさらに冷却能力を高めることができる。
【００２６】
また、冷却調理室と同時に冷凍室と製氷室を空冷することで、冷却調理室の急速冷却中の冷凍室と製氷室の昇温を抑制することができる。
【００２７】
本発明の請求項３に記載の発明は、金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた冷媒配管と、前記金属板の背面に取り付けられた加熱用ヒータとからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の冷蔵庫である。
【００２８】
よって冷却調理室の急速冷却の能力を向上するとともに、食品の解凍時に加熱用ヒータに通電することで、効率よく食品に伝熱することができ、冷凍と解凍を繰り返す凍結融解調理の時間を短縮することができる。
【００２９】
本発明の請求項４に記載の発明は、金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた熱電モジュールと、前記熱電モジュールの背面に取り付けられた冷媒配管とからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に熱電モジュールに通電して金属板の温度をさらに低下させて冷却能力を向上するとともに、食品の解凍時に急速冷却モードのまま熱電モジュールに逆通電することで、解凍と同時に冷凍室に蓄冷することができ冷凍と解凍を繰り返す凍結融解調理の時間をさらに短縮することができる。
【００３０】
本発明の請求項５に記載の発明は、一面に半円柱状のくぼみを有する略直方体の金属ブロックと、前記金属ブロックの凹部の表面に厚さ０．５〜３ｍｍで貼り付けられた熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性シートとからなる缶急冷器を冷却プレート上に設置してなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に缶急冷器上に缶ビールや缶ジュースを設置して固体熱伝導を高めることで、急速冷却することができる。
【００３１】
本発明の請求項６に記載の発明は、冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と冷却調理室に供給する冷凍室ファンと、前記冷却調理室と前記冷凍室蒸発器とを連通する調理室風路と、前記調理室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記冷却調理室に供給する調理室ファンと、前記冷却調理室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記調理室風路内の前記調理室ファンの風上側と前記冷却調理室とを連通し、前記冷却調理室内の冷気を循環する調理室循環風路と、前記調理室風路内であって前記調理室風路に合流する前記調理室循環風路より風上側に、前記冷却調理室へ供給する冷気量を調整する調理室ダンパーとを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の冷蔵庫である。
【００３２】
よって通常冷却時は調理室ファンを停止して調理室風路、調理室循環風路、冷却調理室の順に冷気を供給することでファン入力の省エネルギー化を図るとともに、冷却調理室の急速冷却時には調理室ファンを運転することで調理室風路、冷却調理室、調理室循環風路、調理室風路からなる風路抵抗が小さいバイパス風路を形成して、冷却調理室に大風量の冷気を供給することができ、さらに冷却能力を向上することができる。
【００３３】
本発明の請求項７に記載の発明は、冷却プレートの下面に形成されたプレート風路と、調理室風路あるいは調理室循環風路とを連通したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に調理室ファンを運転することで、調理室風路、冷却調理室、調理室循環風路、調理室風路からなるバイパス風路内の冷気と冷却プレートが熱交換して冷気の温度を低下させることができ、さらに冷却能力を向上することができる。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の発明は、冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記製氷室と前記冷凍室蒸発器とを連通する製氷室風路と、前記製氷室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記製氷室に供給する製氷室ファンと、前記製氷室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記製氷室風路内の前記製氷室ファンの風上側と前記製氷室とを連通し、前記製氷室内の冷気を循環する製氷室循環風路と、前記製氷室風路内であって前記製氷室風路に合流する前記製氷室循環風路より風上側に、前記製氷室へ供給する冷気量を調整する製氷室ダンパーとを備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の冷蔵庫である。
【００３５】
通常冷却時は製氷室ファンを停止して製氷室風路、製氷室循環風路、製氷室の順に冷気を供給することでファン入力の省エネルギー化を図るとともに、製氷室の急速冷却時には製氷室ファンを運転することで製氷室風路、製氷室、製氷室循環風路、製氷室風路からなる風路抵抗が小さいバイパス風路を形成して、製氷室に大風量の冷気を供給することができ、製氷室の冷却能力を向上することができる。
【００３６】
本発明の請求項９に記載の発明は、少なくとも冷却調理室の下面の隔壁に真空断熱材を埋設したことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、急速冷却モードに切り替えて冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させた場合において、冷却調理室の下面への伝熱を防止して冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【００３７】
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の発明に冷却調理室の下面の隔壁を冷蔵庫外郭の隔壁と一体にウレタン発泡断熱材で形成したものである。
【００３８】
冷却調理室の下面の隔壁に冷蔵庫の制御基板やハーネス、あるいは自動製氷機の給水パイプ等の複雑な形状の部品を埋設した場合でも、その形状に合わせてウレタン発泡して断熱材を形成することで、複雑な形状の部品を介して冷却調理室の下面へ伝熱することを抑制して冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【００３９】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項９記載の発明に真空断熱材を内包し、外郭をウレタン発泡断熱材で形成した断熱ボードを冷却調理室の下面の隔壁に埋設したもので、真空断熱材の外皮材による熱伝導の影響を抑制するとともに、外形の寸法精度が優れたウレタン発泡断熱材で外郭を形成することで、断熱ボードの端部を精度よくシールすることができ、シール部の熱伝導により冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【００４０】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項６から１１のいずれか一項記載の発明に食品の急速冷却の指示があった場合、調理室ダンパーを開けて冷凍室ファンと調理室ファンを運転するとともに、流路切替手段を急速冷却モードに切り替え、所定時間経過後に、流路切替手段を冷凍室冷却モードに切り替えて、さらに所定時間運転するもので、冷凍室冷却モードにおいて冷却プレートに付着した霜を昇華させることにより、冷却プレートに多量の霜が着いて食品が固着することを防止することができる。
【００４１】
本発明の請求項１３に記載の発明は、食品の解凍の指示があった場合、調理室ダンパーを閉じて調理室ファンを運転するとともに、所定時間だけ加熱用ヒータを通電するかあるいは熱電モジュールを逆通電することを特徴とする請求項６から１２のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、下面の冷却プレートからの固体熱伝達とともに、調理室循環風路を介する熱風の循環による上面からの加温によって食品を加熱することで、解凍速度の向上が実現できる。
【００４２】
本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項６から１３のいずれか一項記載の発明にさらに食品の急速冷却や解凍の指示がない場合、調理室ファンを停止するとともに、冷却調理室の温度が第一の設定温度より低いときには調理室ダンパーを閉じ、冷却調理室の温度が第二の設定温度より高く、かつ冷凍室冷却モードで運転しているときには調理室ダンパーを開けるので、調理室ファンを停止したまま冷却調理室の温度調節を行うことで、通常運転時の省エネルギー化が図ることができる。
【００４３】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項６から１４のいずれか一項記載の発明にさらに貯蔵室として冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記野菜室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記野菜室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置したものである。
【００４４】
冷却調理室と製氷室を冷却する風路を野菜室背面において交差させる必要がなく、かつ供給風路を共有することで広い風路断面積が確保でき、結果として野菜室の奥行きを最大限に確保することができる。
【００４５】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項６から１４のいずれか一項記載の発明に貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記冷凍室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記冷凍室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置したもので、冷却調理室と製氷室を冷却する風路を冷凍室背面において交差させる必要がなく、かつ供給風路を共有することで広い風路断面積が確保でき、結果として冷凍室の奥行きを最大限に確保することができる。
【００４６】
冷却調理室と製氷室と冷凍室を近接して配置して冷却調理室と製氷室を冷却する風路の距離を短縮することで、冷却調理室と製氷室の冷却能力を向上させることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による冷蔵庫および冷却システムの概略図である。図２は同実施の形態による冷蔵庫の風路の模式図である。図３は同実施の形態による冷蔵庫の冷却調理室の概略図である。図４は同実施の形態による冷蔵庫の冷却プレートの概略図である。図５は同実施の形態による冷蔵庫の缶急冷器の概略図である。
【００４９】
図１から図５において、１は冷蔵室、２は野菜室、３は食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室、４は冷凍室、５は野菜室２の背面に配設され冷蔵室１と野菜室２を冷却する冷蔵室蒸発器、６は冷凍室４の背面に配置され冷凍室４と冷却調理室３を冷却する冷凍室蒸発器、７は冷蔵庫の背面下部に配置され冷媒を圧縮する圧縮機、８は冷蔵庫の背面下部あるいは冷蔵庫壁面内部に配置された凝縮器、２０は冷媒の流路を切り替える四方流路切替バルブ、２１は調理室キャピラリ、２２は冷却プレートである。
【００５０】
また、冷却調理室３の背面には調理室供給風路１５、調理室帰還風路１６、調理室ダンパー１７が配置され、冷却調理室３内の下部に冷却プレート２２、上部に攪拌用の調理室ファン２３が設置されている。冷却プレート２２の背面には銅製の冷媒配管２２ａがはんだ付けされており、ヒータ線２２ｂが貼り付けられている。
【００５１】
そして、冷却プレート２２の上に食品を保持する金属トレイ２４が設置される。この金属トレイ２４は冷却プレート２２の伝熱を確保する上から密着して設置されるので、氷結して分離できなくなることを防止するために、金属トレイ２４の下面あるいは冷却プレート２２の上面にフッ素系樹脂等からなる離氷性表面処理を施すことが望ましい。
【００５２】
また、冷却プレート２２は熱電モジュール２２ｃと銅製の伝熱板２２ｄからなり、伝熱板２２ｄと冷媒配管２２ａがはんだ付けされた後、防錆のために錫めっきが施されている。熱電モジュール２２ｃは通電時に上面が冷却面、下面が放熱面となるように配置されている。
【００５３】
また、缶ビールなどの缶飲料を急冷する場合、金属ブロック２５ａ、熱伝導性シート２５ｂからなる缶急冷器２５を冷却プレート２２あるいは金属トレイ２４の上に設置して伝熱を促進させる。
【００５４】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００５５】
通常運転時は冷蔵冷凍冷却モードで運転され、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、四方流路切替バルブ２０から冷蔵室キャピラリ１０、冷蔵室蒸発器５、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。このとき、冷蔵室ファン１２を駆動して冷蔵室蒸発器５で冷却された冷気を冷蔵室１と野菜室２に供給するとともに、冷蔵室蒸発器５の下部あるいは側面に配置された風路（図示せず）を介して冷蔵室１と野菜室２の内部の空気を冷蔵室蒸発器５に帰還させる。
【００５６】
また同時に、冷凍室ファン１３を駆動して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室風路１４を介して冷凍室４に供給し、循環するとともに、調理室供給風路１５を介して冷却調理室３に供給し、調理室帰還風路１６を介して冷却調理室３の内部の空気を冷凍室蒸発器６に帰還させる。
【００５７】
また、調理室供給風路１５には冷却調理室３に供給する冷気量を調整する調理室ダンパー１７が設置されており、調理室ダンパー１７を制御して冷却調理室３の室温調整を行う。具体的には、冷却調理室３の温度が第一の設定温度より低いときには調理室ダンパー１７を閉じ、冷却調理室３の温度が第二の設定温度より高く、かつ冷凍室ファン１３が運転しているときには調理室ダンパー１７を開ける。
【００５８】
このとき、冷却調理室３内の空気を攪拌する調理室ファン２３や冷却プレート２２の上面を冷却する熱電モジュール２２ｃは、停止させて省エネルギー化を図ることが望ましい。
【００５９】
ここで、冷却負荷が変化すると、圧縮機７の回転数を増減させて冷却能力を調整する。冷却負荷がさらに小さくなり各貯蔵室の温度が低下しすぎると、圧縮機７および冷蔵室ファン１２、冷凍室ファン１３の運転を停止する。
【００６０】
また、温度の高い食品が投入されて冷凍室４の温度が大きく上昇した場合は、圧縮機７を高速回転させて冷却能力を高めるとともに、四方流路切替バルブ２０を冷凍室冷却モードに切り替えて、圧縮機７から凝縮器８、四方流路切替バルブ２０、冷凍室キャピラリ１１、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら加圧、凝縮、減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【００６１】
このとき、冷凍室ファン１３を運転して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室４と冷却調理室３に供給する。このとき、冷却調理室３の温度調整は通常運転時と同様に調理室ダンパー１７を制御して行う。
【００６２】
冷却調理室３において急速冷却する指示があった場合は、圧縮機７を高速回転させて冷却能力を高めるとともに、四方流路切替バルブ２０を急速冷却モードに切り替えて、圧縮機７から凝縮器８、四方流路切替バルブ２０、調理室キャピラリ２１、冷却プレート２２、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら加圧、凝縮、減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【００６３】
このとき、熱電モジュール２２ｃに通電して冷却プレート２２の上面を冷却するとともに、冷却プレート２２の下面に放熱され冷媒配管２２ａと熱交換する。さらに、調理室ファン２３を運転して調理室３内の空気を攪拌するとともに、冷凍室ファン１３を運転して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室４と冷却調理室３に供給する。
【００６４】
冷却調理室３において解凍する指示があった場合は、調理室ダンパー１７を閉じて調理室ファン２３を運転するとともに、所定時間だけヒータ線２２ｂに通電する。このとき、冷凍室４の温度が高い場合、ヒータ線２２ｂに通電せず、急速冷却モードで運転しながら熱電モジュール２２ｃに逆通電することで、冷却調理室３を加熱しながら冷媒配管２２ａを冷却し、その冷熱源を用いて効率よく冷凍室４を冷却することもできる。
【００６５】
一般の３００〜４００Ｌクラス冷蔵庫における冷却システムの冷凍能力は、蒸発温度−２５℃〜−３５℃において最大１５０〜２５０Ｗ程度であり、冷凍室冷却モードにおいては冷凍室蒸発器６で生成された冷気を冷凍室４と冷却調理室３に分配供給することで、冷凍室４の冷却能力８５％に対して冷却調理室３の冷却能力を１５％程度に設定している。これは、冷凍室４と冷却調理室３の内容積の割合に合せているためである。
【００６６】
一方、急速冷却モードにおいては、すべての冷媒をまず冷却プレート２２に流すことで、最大１００％の冷凍能力を供給することができる。このとき、冷却プレート２２内に設置された出力１００Ｗクラスの熱電モジュール２２ｃに通電すると、この冷凍能力を放熱源としてより低い温度−４０〜−６０℃が実現できる。この場合、熱電モジュール２２ｃの発熱損失が生じるので、冷却調理室３の冷却能力は４０〜６０％程度に低下するが、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室３の冷却能力に比べてはるかに大きく、また、著しく低い冷却プレート２２の温度が実現できる。
【００６７】
また、急速冷却モードにおいて、食品の量が少ない場合や食品温度が低下した場合は、冷却プレート２２で蒸発しきれなかった冷媒が冷凍室蒸発器６に流れ、余剰な冷凍能力が冷凍室冷却モードと同様に、冷凍室４と冷却調理室３に分配供給される。
【００６８】
この結果、冷却調理室３の冷却能力を高めるとともに、急速冷却中の冷凍室４の昇温が抑制され、食品保存性が向上する。なお、急速冷却モードにおいて、冷却調理室３内の冷気温度が−４０℃以下に低下した場合は、冷凍室蒸発器６から供給される冷気の温度の方が高くなるため、調理室ダンパー１７を閉じて冷却調理室３への冷気の供給を停止することが望ましい。
【００６９】
ここで、冷却調理室３における食品の急速冷却は、炊き立てのご飯をすぐに冷凍する場合など、食品の初期温度が高く、冷凍室４での急速冷凍では他の食材の温度が上昇してしまう時に利用される。
【００７０】
また、缶ビールや缶ジュース等を常温から冷蔵温度まで急速に冷やしたい場合にも利用される。さらに、冷却調理室３において連続して冷凍と解凍を繰り返すことで、食品の細胞膜の一部を破壊して、食感を柔らかくしたり味の染み込みを促進させたりする凍結融解調理が提案されている。
【００７１】
このような冷却調理室３における食品の急速冷却において、冷却能力を向上することは作業時間短縮や冷凍による食味低下の防止に有効である。
【００７２】
以上のように動作させることにより、通常運転時は圧縮機をできるだけ低速で運転させることで、比較的高い蒸発温度を維持して高効率な運転を実現するとともに、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合は、すべての冷媒をまず冷却プレートに流し熱電モジュールに通電することで、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室の冷却能力に比べてはるかに大きい冷却能力と、著しく低い冷却プレートの温度が実現できる。
【００７３】
なお、冷凍室を２室に分割して、一方の部屋を自動製氷を行う製氷室とし、製氷室と冷却調理室と並列に設置することもできる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、缶ビールなどの缶飲料を急冷する場合、金属ブロック、熱伝導性シートからなる缶急冷器を冷却プレートあるいは金属トレイの上に設置して伝熱を促進させたが、特に熱伝導性シートを用いて缶飲料と金属ブロック間の空隙を埋めて熱伝導の抵抗を低減することが重要であり、柔軟性があり厚さ０．５〜３ｍｍ、熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性シートが望ましい。
【００７５】
また、冷却プレート内に熱電モジュールを設置したが、熱電モジュールを設置しないでも急速冷却モードにおいて、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室の冷却能力に比べてはるかに大きい冷却能力は実現できる。この場合、冷凍室キャピラリに対して調理室キャピラリの抵抗を大きくすれば、急速冷却モードにおいて冷却能力は低下するが冷却プレートの温度を下げることもできる。
【００７６】
また、赤外線センサー、例えばサーモパイルセンサーを冷却調理室内に設置すれば、急速冷却中あるいは解凍中の冷却調理室内の食品温度を測定することができ、狙った温度に冷却、解凍することができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による冷蔵庫および冷却システムの概略図である。図７は同実施の形態による冷蔵庫の風路の模式図である。図８は同実施の形態による冷蔵庫の冷却調理室の概略図である。
【００７８】
以下、本発明による実施の形態２について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
図６から図８において、３０は冷却プレート、３１は調理室ファン、３２は調理室循環風路である。冷却プレート３０は銅板からなり、冷却プレート３０の背面に銅製の冷媒配管３０ａをはんだ付けした後に防錆用の錫めっきを施されており、ヒータ線３０ｂが貼り付けられている。また、冷却プレート３０の下面には調理室帰還風路１６が形成されおり、冷却調理室３の背面には調理室循環風路３２が形成されている。
【００８０】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
冷却調理室３において急速冷却する指示があった場合は、急速冷却モードで運転するとともに、調理室ダクト３３の背面側に設置された調理室ファン３１を駆動して、調理室ダクト３３に冷気を供給し冷却調理室３の上部より冷気を吐出する。
【００８１】
このとき、調理室ダクト３３の吐出口で絞られた冷気が高風速で金属トレイ２４内に置かれた食品に到達することによって、食品との熱交換が促進され優れた急速冷却性能が得られる。
【００８２】
また、冷却調理室３の背面に調理室循環風路３２を形成して、調理室ファン３１が冷気を循環させる経路を短くすることにより、風路抵抗を軽減して小さい動力で大風量を実現することができる。
【００８３】
なお、急速冷却モードにおいて、冷却調理室３内の冷気温度が−４０℃以下に低下した場合は、冷凍室蒸発器６から供給される冷気の温度の方が高くなるため、調理室ダンパー１７を閉じて冷却調理室３への冷気の供給を停止し、調理室循環風路３２を用いて冷却調理室３内の空気を循環することが望ましい。
【００８４】
また、冷却調理室３において解凍する指示があった場合は、調理室ダンパー１７を閉塞して調理室ファン３１を駆動しながら、ヒータ線３０ｂに通電することにより、冷却プレート３０と金属トレイ２４を介して下面から食品を加熱するとともに、冷却調理室３内の空気を循環することで食品の上面も同時に加熱することができる。
【００８５】
また、冷却プレート３０の下面に調理室帰還風路１６を形成することで、冷却プレート３０の冷媒配管３０ａに冷媒が流れない通常運転時に、冷却プレート３０の下面に形成される露や霜を乾燥昇華することができ、冷却プレート３０の除霜を不要にすることができる。
【００８６】
また、通常運転時に調理室ファン３１を停止すると、調理室ファン３１の風路抵抗が大きくなり、冷却調理室３を循環する冷気が調理室供給風路１５、調理室循環風路３２、冷却調理室３、調理室帰還風路１６の順に流れ、図８に示した調理室循環風路３２の流れが逆流する。
【００８７】
この結果、冷却調理室３内の冷気が食品の置かれる底面部を流れることで効率的な冷却ができるとともに、冷却プレート３０の上面に形成される露や霜を乾燥昇華することができ、冷却プレート３０の除霜を不要にすることができる。
【００８８】
以上のように動作させることにより、通常運転時は圧縮機をできるだけ低速で運転させることで、比較的高い蒸発温度を維持して高効率な運転を実現するとともに、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合は、すべての冷媒をまず冷却プレートに流すことで、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室の冷却能力に比べてはるかに大きい冷却能力が実現できる。
【００８９】
また、調理室ファンを調理室ダクト内に設置して調理室循環風路を形成することにより、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合に高風速で食品に冷気を当てることができるとともに、通常運転時には冷却プレートの上下面に冷気を流すことで冷却プレートの除霜を不要にすることができる。
【００９０】
なお、冷凍室を２室に分割して、一方の部屋を自動製氷を行う製氷室とし、製氷室と冷却調理室と並列に設置することもできる。
【００９１】
また、赤外線センサー、例えばサーモパイルセンサーを冷却調理室内に設置すれば、急速冷却中あるいは解凍中の冷却調理室内の食品温度を測定することができ、狙った温度に冷却、解凍することができる。
【００９２】
（実施の形態３）
図９は本発明の実施の形態３による冷蔵庫および冷却システムの概略図である。図１０は同実施の形態による冷蔵庫の風路の模式図である。図１１は同実施の形態による冷蔵庫の冷却調理室の概略図である。図１２は同実施の形態による冷蔵庫の製氷室の模式図である。
【００９３】
図９において、４３は冷却調理室、４４は製氷室である。冷却調理室４３は冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで温度調整できるとともに、解凍などの食品を温める機能を有し、指示により冷却速度を速める急冷機能を有する。製氷室４４は自動製氷機能を備え、製氷停止時に供給する冷気の風量を低下し貯留された氷の昇華を抑制する機能を有する。冷却調理室４３および製氷室４４は比較的低容量であり室内の高さを低く設計しているため、使いかってを良くする観点から、冷蔵室１と野菜室２の間の比較的高い位置に並列に配置している。また、冷却調理室４３と製氷室４４は風路構成やドア構成をほぼ同一の左右対称構成とし、外観デザイン上の美しさも実現している。
【００９４】
図９から図１２において、５は冷蔵室１の背面に配設され冷蔵室１を冷却する冷蔵室蒸発器、６は冷凍室４の背面に配置され冷凍室４と冷却調理室４３と製氷室４４を冷却する冷凍室蒸発器、１４は冷凍室冷却器６の出口配管に接続された逆止弁である。
【００９５】
また、冷蔵室蒸発器５と冷凍室蒸発器６は四方流路切替バルブ４０で分岐され、冷蔵室蒸発器５と逆止弁１４の出口で合流された形で並列に接続されている。また、４５は冷却調理室４３の底面に配置され急冷を行う際に固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートであり、冷却プレート４５と冷蔵室蒸発器５と冷凍室蒸発器６は四方流路切替バルブ４０で分岐され、冷凍室蒸発器６の入口で合流された形で冷凍室蒸発器６と直列に接続されている。
【００９６】
また、凝縮器８、四方流路切替バルブ４０、冷蔵室キャピラリ１０、冷凍室キャピラリ１１、調理室キャピラリ４１、逆止弁４２は冷蔵庫背面あるいは下面に収納されている。
【００９７】
ここで、冷蔵室蒸発器５と冷凍室蒸発器６を並列に接続すると、冷蔵室蒸発器５と冷凍室蒸発器６を直列に接続する場合に比べて、通常運転時のシステム内容積が減少し冷媒封入量を削減することができる。この結果、Ｒ６００ａのような可燃性冷媒の使用量が削減され安全性が向上するとともに、冷媒の大気漏洩に起因する地球温暖化への悪影響が軽減される。
【００９８】
また、図１０に示すように、冷却調理室４３と製氷室４４を冷却する風路は、冷凍室蒸発器６で生成した冷気を供給する冷凍室ファン１３とツインダンパー４９を接続するツインダンパー供給風路４８と、ツインダンパー４９から冷却調理室４３と製氷室４４へ冷気を供給する調理室供給風路５０と製氷室供給風路５３と、冷却調理室４３と製氷室４４からそれぞれツインダンパー４９の出口に循環する調理室循環風路５１と製氷室循環風路５４と、冷却調理室４３と製氷室４４からそれぞれ冷凍室蒸発器６に冷気を帰還させる調理室帰還風路５２と製氷室帰還風路とからなり、調理室供給風路５０内に冷却調理室ファン４６、製氷室供給風路５３内に製氷室ファン４７を配置している。
【００９９】
なお、冷却調理室４３と製氷室４４の風路構成において、ツインダンパー供給風路４８は共有であるが、調理室供給風路５０と製氷室供給風路５３は独立であり、同様に調理室循環風路５１と製氷室循環風路５４も独立である。
【０１００】
このとき、ツインダンパー供給風路４８と調理室帰還風路５２と製氷室帰還風路５５は、冷却調理室４３と製氷室４４の風路抵抗を軽減するために、野菜室２の背面で交差しないように並行に形成することが望ましい。
【０１０１】
この場合、ツインダンパー４９を冷却調理室４３と製氷室４４の背面中央付近に配置して、ツインダンパー供給風路４８を野菜室２の背面中央に配置すると、野菜室２の背面におけるツインダンパー供給風路４８と調理室帰還風路５２と製氷室帰還風路５５の３本の風路断面積が最も効率よく設計できる。
【０１０２】
また、図１１に示すように、冷却調理室４３の上部には調理室ダクト３３が配置され、冷却調理室４３の背面には調理室供給風路５０、調理室循環風路５１、ツインダンパー４９が配置され、冷却調理室４３の底面に冷却プレート４５が配置されるとともに、冷却プレート４５の下面には調理室帰還風路５２が形成されている。
【０１０３】
冷却プレート４５は銅板からなり、冷却プレート４５の背面に銅製の冷媒配管４５ａをはんだ付けした後に防錆用の錫めっきを施されており、ヒータ線４５ｂが貼り付けられている。
【０１０４】
また、調理室帰還風路５２の下部に真空断熱材５６を設置している。真空断熱材５６は、多層ラミネート構造のガスバリアフィルムからなる袋内に、シリカ等の微粉末や繊維を挿入した後、袋内の空気を排気して真空状態としたものであり、通常のウレタン断熱壁の１０倍に相当する０．００２〜０．００５Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を示す。本実施の形態のように冷却調理室４３の下に比較的温度の高い野菜室２を配置する場合、急冷時に冷却プレート４５の冷媒配管４５ａに冷媒を流すと、熱伝導により野菜室２の上部が冷却されて露付き等の悪影響が生じやすい。
【０１０５】
真空断熱材５６はこの熱伝導を防止するとともに、冷却調理室４３の下部断熱壁の厚さを低減するために用いている。なお、比較的低温となる製氷室帰還風路５５の下部に真空断熱材を設置しても同様の効果が期待できる。
【０１０６】
また、図１２に示すように、製氷室４４の上部には製氷室ダクト５７が配置され、製氷室ダクト５７の下には自動製氷メカ５９に連結された製氷皿５８が配置され、製氷室４４の背面には製氷室供給風路５３、製氷室循環風路５４、ツインダンパー４９が配置され、製氷室４４の底面に貯氷箱６０が配置されるとともに、製氷室４４の底面下面には製氷室帰還風路５５が形成されている。
【０１０７】
なお、自動製氷メカ５９の高さ方向が大きい場合は、製氷室４４の上部の製氷室ダクト５７を製氷皿５８および製氷メカ５９の側面に配置して、製氷皿５８の側面上部から冷気を吐出してもよい。
【０１０８】
以上のように構成された実施の形態３の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【０１０９】
通常運転時は、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、四方流路切替バルブ４０から冷蔵室キャピラリ１０、冷蔵室蒸発器５の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる冷蔵室冷却モードと、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、四方流路切替バルブ４０から冷凍室キャピラリ１１、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる冷凍室冷却モードを交互に切り替えながら運転する。
【０１１０】
冷蔵室冷却モードにおいては、冷蔵室ファン１２を駆動して冷蔵室蒸発器５で冷却された冷気を冷蔵室１に供給するとともに、冷蔵室蒸発器５の下部あるいは側面に配置された風路（図示せず）を介して冷蔵室１の内部の空気を冷蔵室蒸発器５に帰還させる。
【０１１１】
冷凍室冷却モードにおいては、冷凍室ファン１３を駆動して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室４と冷却調理室４３と製氷室４４に供給するとともに、冷凍室風路１４を介して冷凍室の内部の空気を、調理室帰還風路５２を介して冷却調理室４３の内部の空気を、製氷室帰還風路５５を介して製氷室４４の内部の空気を、それぞれ冷凍室蒸発器６へ帰還させる。
【０１１２】
このとき、通常ツインダンパー４９は冷却調理室４３側、製氷室４４側ともに開であり、冷凍室冷却モードのときのみ冷気が通過して、冷却調理室４３と製氷室４４を冷却する。
【０１１３】
そして、冷却調理室４３あるいは製氷室４４がそれぞれの所定の温度以下になった場合は、ツインダンパー４９のその室側を閉塞して冷気の導入を停止するとともに、冷却調理室４３あるいは製氷室４４がそれぞれの所定の温度以上になった場合は、ツインダンパー４９のその室側を開けて冷気を導入して温度調節する。
【０１１４】
なお、冷凍室蒸発器６を除霜する場合は、湿気を帯びた暖気が冷却調理室４３と製氷室４４に流入することを防止するために、ツインダンパー４９を閉塞することが望ましい。
【０１１５】
また、冷凍室ファン６が停止中は冷却調理室４３と製氷室４４は冷却できないので、冷却調理室４３と製氷室４４の冷気の漏れを防止するためにツインダンパー４９を閉塞してもよい。
【０１１６】
なお、通常運転時は、省エネルギー化のため調理室ファン４６および製氷室ファン４７は停止させることが望ましい。この場合、調理室ファン４６と製氷室ファン４７の風路抵抗が大きいため、図１０に示した調理室循環風路５１および製氷室循環風路５４の風向とは逆に冷気が流れ、冷却調理室４３はツインダンパー供給風路４８、調理室循環風路５１、冷却調理室４３、調理室帰還風路５２の順に、製氷室４４はツインダンパー供給風路４８、製氷室循環風路５４、製氷室４４、製氷室帰還風路５５の順に風路が形成される。
【０１１７】
この結果、冷却調理室４３は底部にある食品を設置する金属トレイ２４、製氷室４４は底部にある貯氷箱６０が効率よく冷却される。また、冷却調理室４３の急速冷却中に冷却プレート４５の上下面に形成された露や霜を乾燥昇華することができ、冷却プレート４５の除霜を不要にすることができる。
【０１１８】
ここで、冷却負荷が変化すると、冷蔵室冷却モードと冷凍室冷却モードの運転時間を調整するとともに、圧縮機７の回転数を増減させて冷却能力を調整する。冷却負荷がさらに小さくなり各貯蔵室の温度が低下しすぎると、圧縮機７および冷蔵室ファン１２、冷凍室ファン１３の運転を停止する。
【０１１９】
また、野菜室２は冷蔵室１との隔壁からの伝熱によって冷却し、野菜室２に設置されたヒータ（図示せず）によって温度調整する。
【０１２０】
製氷室４４において製氷する指示があった場合は、通常運転と同様に製氷室４４の温度調節を行うとともに、製氷室ファン４７を駆動して製氷室ダクト５７から製氷皿５８に向かって冷気を吐出する。
【０１２１】
この場合、製氷皿５８の近傍に設けた製氷室ダクト５７から冷気を効率よく吐出することと、抵抗の小さい製氷室循環風路５４を形成して製氷室ファン４７の風量を増加することで、製氷皿５８を風速の低い冷凍室４に設置した場合に比べて優れた製氷速度が実現できる。
【０１２２】
なお、製氷室ファン４７は製氷室供給風路５３と製氷室循環風路５４からなる風路を形成しているため、冷凍室冷却モード以外の運転状態でも駆動し続けることができるが、冷凍室ファン１３が停止した状態ではツインダンパー４９まで冷気が到達せず製氷室４４が昇温しやすいので、冷凍室ファン１３が駆動する場合のみ製氷室ファン４７を駆動させることが望ましい。
【０１２３】
また、製氷室４４において製氷する指示があった場合に冷凍室４の設定温度を自動的に下げることで、さらに製氷速度を向上することもできる。冷凍室４の設定温度が低下すると、吐出冷気の温度が下がるとともに、冷凍室ファン１３の駆動時間を延びるためである。
【０１２４】
冷却調理室４３において急速冷却する指示があった場合は、圧縮機７を高速回転させて冷却能力を高めるとともに、四方流路切替バルブ４０を急速冷却モードに切り替えて、圧縮機７から凝縮器８、四方流路切替バルブ４０、調理室キャピラリ４１、冷却プレート４５、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら加圧、凝縮、減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【０１２５】
このとき、調理室ファン４６を駆動して調理室ダクト３３から金属トレイ２４に向かって冷気を吐出するとともに、ツインダンパー４９の冷却調理室４３側を開にし冷凍室ファン１３を運転して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷却調理室４３に供給する。
【０１２６】
この場合、金属トレイ２４の直ぐ上に設けた調理室ダクト３３から冷気を絞って吐出することと、抵抗の小さい調理室循環風路５１を形成して調理室ファン４６の風量を増加することで、調理室ファン４６を冷却調理室４３の内部に設置して攪拌する場合に比べて高風速が得られ優れた急冷速度が実現できる。
【０１２７】
冷却調理室４３において解凍する指示があった場合は、ツインダンパー４９を閉じて調理室ファン４６を運転するとともに、所定時間だけヒータ線４５ｂに通電する。この場合、調理室供給風路５０、冷却調理室４３、調理室循環風路５１で形成された風路内を暖気が循環して、金属トレイ２４の上部から暖気を絞って吐出することで、冷却プレート４５から金属トレイ２４を介して食品に固体熱伝導する場合に比べて優れた解凍速度が実現できる。
【０１２８】
一般の３００〜４００Ｌクラス冷蔵庫における冷却システムの冷凍能力は、蒸発温度−２５℃〜−３５℃において最大１５０〜２５０Ｗ程度であり、冷凍室冷却モードにおいては冷凍室蒸発器６で生成された冷気を冷凍室４と冷却調理室４３と製氷室４４に分配供給することで、冷凍室４と製氷室４４の冷却能力８５％に対して冷却調理室４３の冷却能力を１５％程度に設定している。
これは、冷凍室４、製氷室４４と冷却調理室４３の内容積の割合に合せているためである。
【０１２９】
一方、急速冷却モードにおいては、すべての冷媒をまず冷却プレート４５に流すことで、最大１００％の冷凍能力を供給することができる。
【０１３０】
また、急速冷却モードにおいて、食品の量が少ない場合や食品温度が低下した場合は、冷却プレート４５で蒸発しきれなかった冷媒が冷凍室蒸発器６に流れ、余剰な冷凍能力が冷凍室冷却モードと同様に、冷凍室４、製氷室４４と冷却調理室４３に分配供給される。
【０１３１】
この結果、冷却調理室４３の冷却能力を高めるとともに、急速冷却中の冷凍室４の昇温が抑制され、食品保存性が向上する。なお、急速冷却モードにおいて、冷却調理室４３内の冷気温度が−４０℃以下に低下した場合は、冷凍室蒸発器６から供給される冷気の温度の方が高くなるため、ツインダンパー４９を閉じて冷却調理室４３への冷気の供給を停止することが望ましい。
【０１３２】
以上のように動作させることにより、通常運転時は圧縮機をできるだけ低速で運転させることで、比較的高い蒸発温度を維持して高効率な運転を実現するとともに、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合は、すべての冷媒をまず冷却プレートに流すことで、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室の冷却能力に比べてはるかに大きい冷却能力が実現できる。
【０１３３】
また、調理室ファンを調理室ダクト内に設置して調理室循環風路を形成することにより、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合に高風速で食品に冷気を当てることができるとともに、通常運転時には冷却プレートの上下面に冷気を流すことで冷却プレートの除霜を不要にすることができる。
【０１３４】
同様に、製氷室ファンを製氷室ダクト内に設置して製氷室循環風路を形成することにより、製氷指示があった場合に高風速で製氷皿に冷気を当てることができる。
【０１３５】
また、冷却調理室と製氷室の風路構成やドア構成をほぼ同一の左右対称構成とすることで外観デザイン上の美しさを実現するとともに、ツインダンパーを冷却調理室と製氷室の背面中央付近に配置して、ツインダンパー供給風路を野菜室の背面中央に、調理室帰還風路と製氷室帰還風路を野菜室背面の左右に配置することで、これら３本の風路断面積が最も効率よく設計できる。
【０１３６】
なお、本実施の形態の冷蔵庫は上から冷蔵室、野菜室、冷凍室を形成し、冷蔵室と野菜室の間に冷却調理室と製氷室を並列に形成したが、上から冷蔵室、野菜室、冷凍室を形成し、野菜室と冷凍室の間に冷却調理室と製氷室を並列に形成しても、同様の冷却調理室の急冷速度と製氷室の製氷速度が得られる。
【０１３７】
また、本実施の形態の冷蔵庫は冷却調理室の下部に真空断熱材を配置したが、真空断熱材を配置した後に製氷室と冷却調理室の下部の仕切りを冷蔵庫の外郭と同時にウレタン発泡して形成すると、真空断熱材の端部が確実にシールされて冷気の漏れを防止することができる。
【０１３８】
また、真空断熱材を内包し、外郭をウレタン発泡断熱材で形成した断熱ボードを冷却調理室の下面の隔壁に配置すると、真空断熱材の外皮材による熱伝導の影響を抑制するとともに、外形の寸法精度が優れたウレタン発泡断熱材で外郭を形成することで、断熱ボードの端部を精度よくシールすることができ、冷気の漏れを防止することができる。
【０１３９】
また、赤外線センサー、例えばサーモパイルセンサーを冷却調理室内に設置すれば、急速冷却中あるいは解凍中の冷却調理室内の食品温度を測定することができ、狙った温度に冷却、解凍することができる。
【０１４０】
（実施の形態４）
図１３は本発明の実施の形態４による冷蔵庫および冷却システムの概略図である。図１４は同実施の形態による冷蔵庫の正面断面図である。図１５は同実施の形態による冷蔵庫の風路の模式図である。図１６は同実施の形態による冷蔵庫の冷却調理室の概略図である。図１７は同実施の形態による冷蔵庫の製氷室の模式図である。
【０１４１】
以下、本発明による実施の形態４について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態３と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１４２】
図１３および図１４において、１は冷蔵室、２は野菜室、４は冷凍室、４３は冷却調理室、４４は製氷室である。本実施の形態による冷蔵庫は上から順に冷蔵室１、冷凍室４、野菜室２を形成している。冷却調理室４３は冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで温度調整できるとともに、解凍などの食品を温める機能を有し、指示により冷却速度を速める急冷機能を有する。
【０１４３】
製氷室４４は自動製氷機能を備え、製氷停止時に供給する冷気の風量を低下し貯留された氷の昇華を抑制する機能を有する。冷却調理室４３および製氷室４４は比較的低容量であり室内の高さを低く設計しているため、使いかってを良くする観点から、冷蔵室１と冷凍室４の間の比較的高い位置に並列に配置している。
【０１４４】
また、冷却調理室４３と製氷室４４は風路構成やドア構成をほぼ同一の左右対称構成とし、外観デザイン上の美しさも実現している。
【０１４５】
図１３から図１７において、７０は冷蔵庫の外郭を形成するシェル（図示せず）と庫内を形成する内箱（図示せず）の間に充填され一体発泡したウレタン断熱材、７１は多層ラミネート構造のガスバリアフィルムからなる袋内に、シリカ等の微粉末や繊維を挿入した後、袋内の空気を排気して真空状態としたものであり、通常のウレタン断熱壁の１０倍に相当する０．００２〜０．００５Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を示す真空断熱材である。
【０１４６】
真空断熱材７１は冷蔵庫の天面、背面、両側面に埋設するとともに、冷蔵室１の下面の仕切り、野菜室２の上面の仕切り、冷凍室４のドアにも埋設している。また、これらの真空断熱材７１は発泡前に埋設された状態でウレタン断熱材７０と一体に成型したものである。
【０１４７】
真空断熱材７１を埋設することにより、冷蔵庫外郭からの熱進入が抑制され冷蔵庫の省エネルギー化が図れる。特に、冷蔵庫内で温度の低い冷凍室４、冷却調理室４３、製氷室４４の外周部の断熱を強化することが最も効果的であり、使用する真空断熱材７１の費用対効果を向上することが重要である。
【０１４８】
この観点から考えると、冷蔵庫内で温度の低い冷凍室４、冷却調理室４３、製氷室４４を冷蔵庫の中央に配置して、熱リークが発生する真空断熱材７１の端部や突合せ部から距離を離すことが最も優れた設計となる。
【０１４９】
本実施の形態の冷蔵庫はこれを狙ったものであり、冷凍室４、冷却調理室４３、製氷室４４からなる区画の全外周面を真空断熱材７１で囲っている。ここで、冷凍室４、冷却調理室４３、製氷室４４からなる区画を冷蔵庫の最上部あるいは最下部に配置しても同様であるが、冷蔵庫の背面と両側面の真空断熱材７１をほぼ冷蔵庫の全高並に大型化すると、真空断熱材７１の端部や突合せ部から距離を離す意味で本実施の形態の冷蔵庫が最も断熱効果が高い構成となる。
【０１５０】
なお、通常、圧縮機７や凝縮器８などが設置される冷蔵庫最下部は複雑形状となるため、真空断熱材７１の貼付けには適さないことから、冷蔵庫内で温度の低い冷凍室４、冷却調理室４３、製氷室４４を冷蔵庫最下部に設置するのは好ましくない。
【０１５１】
また、冷却調理室４３と製氷室４４の下面の横仕切り７２と、冷却調理室４３と製氷室４４の間の縦仕切り７３は、ウレタン断熱材７０の一体成型後に取り付けられたものであり、発泡スチロールからなる。
【０１５２】
また、冷凍室冷却器６を冷凍室４の背面中央に設置するとともに、ツインダンパー４９を冷却調理室４３と製氷室４４の背面中央、ツインダンパー供給風路４８を冷凍室４の背面中央に設置し、調理室帰還風路５２と製氷室帰還風路５５を冷凍室背面の左右、望ましくは冷凍室冷却器６の左右に交差しないように設置する。
【０１５３】
これにより、ツインダンパー供給風路４８と調理室帰還風路５２と製氷室帰還風路５５の風路断面積が効率よく設計できる。
【０１５４】
以上のように構成された実施の形態４の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。なお、冷却システムの動作は実施の形態３と同一であり、詳細な説明を省略する。
【０１５５】
通常運転時は、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、四方流路切替バルブ４０から冷蔵室キャピラリ１０、冷蔵室蒸発器５の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる冷蔵室冷却モードと、圧縮機７で圧縮された冷媒を凝縮器８で凝縮した後、四方流路切替バルブ４０から冷凍室キャピラリ１１、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる冷凍室冷却モードを交互に切り替えながら運転する。
【０１５６】
冷蔵室冷却モードにおいては、冷蔵室ファン１２を駆動して冷蔵室蒸発器５で冷却された冷気を冷蔵室１に供給するとともに、冷蔵室蒸発器５の下部あるいは側面に配置された風路（図示せず）を介して冷蔵室１の内部の空気を冷蔵室蒸発器５に帰還させる。
【０１５７】
冷凍室冷却モードにおいては、冷凍室ファン１３を駆動して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷凍室４と冷却調理室４３と製氷室４４に供給するとともに、冷凍室風路１４を介して冷凍室の内部の空気を、調理室帰還風路５２を介して冷却調理室４３の内部の空気を、製氷室帰還風路５５を介して製氷室４４の内部の空気を、それぞれ冷凍室蒸発器６へ帰還させる。
【０１５８】
ここで、冷却負荷が変化すると、冷蔵室冷却モードと冷凍室冷却モードの運転時間を調整するとともに、圧縮機７の回転数を増減させて冷却能力を調整する。
【０１５９】
冷却負荷がさらに小さくなり各貯蔵室の温度が低下しすぎると、圧縮機７および冷蔵室ファン１２、冷凍室ファン１３の運転を停止する。また、野菜室２は冷蔵室１との隔壁からの伝熱によって冷却し、野菜室２に設置されたヒータ（図示せず）によって温度調整する。
【０１６０】
製氷室４４において製氷する指示があった場合は、通常運転と同様に製氷室４４の温度調節を行うとともに、製氷室ファン４７を駆動して製氷室ダクト５７から製氷皿５８に向かって冷気を吐出する。
【０１６１】
この場合、製氷皿５８の近傍に設けた製氷室ダクト５７から冷気を効率よく吐出することと、抵抗の小さい製氷室循環風路５４を形成して製氷室ファン４７の風量を増加することで、製氷皿５８を風速の低い冷凍室４に設置した場合に比べて優れた製氷速度が実現できる。
【０１６２】
なお、製氷室ファン４７は製氷室供給風路５３と製氷室循環風路５４からなる風路を形成しているため、冷凍室冷却モード以外の運転状態でも駆動し続けることができるが、冷凍室ファン１３が停止した状態ではツインダンパー４９まで冷気が到達せず製氷室４４が昇温しやすいので、冷凍室ファン１３が駆動する場合のみ製氷室ファン４７を駆動させることが望ましい。
【０１６３】
また、製氷室４４において製氷する指示があった場合に冷凍室４の設定温度を自動的に下げることで、さらに製氷速度を向上することもできる。冷凍室４の設定温度が低下すると、吐出冷気の温度が下がるとともに、冷凍室ファン１３の駆動時間を延びるためである。
【０１６４】
冷却調理室４３において急速冷却する指示があった場合は、圧縮機７を高速回転させて冷却能力を高めるとともに、四方流路切替バルブ４０を急速冷却モードに切り替えて、圧縮機７から凝縮器８、四方流路切替バルブ４０、調理室キャピラリ４１、冷却プレート４５、冷凍室蒸発器６の順に冷媒を流しながら加圧、凝縮、減圧、蒸発させて、圧縮機７に帰還させる。
【０１６５】
このとき、調理室ファン４６を駆動して調理室ダクト３３から金属トレイ２４に向かって冷気を吐出するとともに、ツインダンパー４９の冷却調理室４３側を開にし冷凍室ファン１３を運転して冷凍室蒸発器６で冷却された冷気を冷却調理室４３に供給する。
【０１６６】
この場合、金属トレイ２４の直ぐ上に設けた調理室ダクト３３から冷気を絞って吐出することと、抵抗の小さい調理室循環風路５１を形成して調理室ファン４６の風量を増加することで、調理室ファン４６を冷却調理室４３の内部に設置して攪拌する場合に比べて高風速が得られ優れた急冷速度が実現できる。
【０１６７】
冷却調理室４３において解凍する指示があった場合は、ツインダンパー４９を閉じて調理室ファン４６を運転するとともに、所定時間だけヒータ線４５ｂに通電する。
【０１６８】
この場合、調理室供給風路５０、冷却調理室４３、調理室循環風路５１で形成された風路内を暖気が循環して、金属トレイ２４の上部から暖気を絞って吐出することで、冷却プレート４５から金属トレイ２４を介して食品に固体熱伝導する場合に比べて優れた解凍速度が実現できる。
【０１６９】
以上のように動作させることにより、通常運転時は圧縮機をできるだけ低速で運転させることで、比較的高い蒸発温度を維持して高効率な運転を実現するとともに、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合は、すべての冷媒をまず冷却プレートに流すことで、冷凍室冷却モードにおける冷却調理室の冷却能力に比べてはるかに大きい冷却能力が実現できる。
【０１７０】
また、調理室ファンを調理室ダクト内に設置して調理室循環風路を形成することにより、冷却調理室において急速冷却する指示があった場合に高風速で食品に冷気を当てることができるとともに、通常運転時には冷却プレートの上下面に冷気を流すことで冷却プレートの除霜を不要にすることができる。同様に、製氷室ファンを製氷室ダクト内に設置して製氷室循環風路を形成することにより、製氷指示があった場合に高風速で製氷皿に冷気を当てることができる。
【０１７１】
また、冷却調理室と製氷室の風路構成やドア構成をほぼ同一の左右対称構成とすることで外観デザイン上の美しさを実現するとともに、ツインダンパーを冷却調理室と製氷室の背面中央付近に配置して、ツインダンパー供給風路を冷凍室の背面中央に、調理室帰還風路と製氷室帰還風路を冷凍室背面の左右に配置することで、これら３本の風路断面積が最も効率　また、冷凍室、冷却調理室、製氷室からなる区画を冷蔵庫中央に配置し、全外周面を真空断熱材で囲うことにより、最も断熱効果が高い構成となり、優れた省エネルギー化が図れる。
【０１７２】
なお、本実施の形態の冷蔵庫は上から冷蔵室、冷凍室、野菜室を形成し、冷蔵室と冷凍室の間に冷却調理室と製氷室を並列に形成したが、上から冷蔵室、野菜室、冷凍室を形成し、野菜室と冷凍室の間に冷却調理室と製氷室を並列に形成しても、同様の効果が得られる。
【０１７３】
また、赤外線センサー、例えばサーモパイルセンサーを冷却調理室内に設置すれば、急速冷却中あるいは解凍中の冷却調理室内の食品温度を測定することができ、狙った温度に冷却、解凍することができる。
【０１７４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に記載の発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と直列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷蔵室冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とするので、急速冷却の指示があった場合に急速冷却モードに切り替えることにより、冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させて冷却調理室の冷却能力を向上する。
【０１７５】
冷却プレートで蒸発しきれなかった余剰な冷媒を冷凍室蒸発器に流して冷却調理室を空冷することで、食品の上下両面から同時に冷却してさらに冷却能力を高めることができる。
【０１７６】
また、冷却調理室と同時に冷凍室と製氷室を空冷することで、冷却調理室の急速冷却中の冷凍室と製氷室の昇温を抑制することができる。
【０１７７】
本発明の請求項２に記載の発明は、冷蔵室を冷却するための冷蔵室蒸発器と、前記冷蔵室蒸発器と並列に接続し、冷凍室と製氷室と食品の急速冷却や解凍を行う冷却調理室を冷却するための冷凍室蒸発器と、前記冷却調理室の下部に設置され、固体熱伝導で食品を冷却する冷却プレートと、前記冷蔵室蒸発器に冷媒を流す冷蔵室冷却モードと前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す冷凍室冷却モードと前記冷却プレートおよび前記冷凍室蒸発器に冷媒を流す急速冷却モードを切り替える流路切替手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【０１７８】
通常運転時において冷蔵室冷却モードと冷凍室冷却モードを切り替えて運転することにより必要な冷媒量を削減することができ、Ｒ６００ａなどの可燃性冷媒を使用する場合、冷媒漏洩時の安全性を高めることができる。
【０１７９】
急速冷却の指示があった場合に急速冷却モードに切り替えることにより、冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させて冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却プレートで蒸発しきれなかった余剰な冷媒を冷凍室蒸発器に流して冷却調理室を空冷することで、食品の上下両面から同時に冷却してさらに冷却能力を高めることができる。
【０１８０】
また、冷却調理室と同時に冷凍室と製氷室を空冷することで、冷却調理室の急速冷却中の冷凍室と製氷室の昇温を抑制することができる。
【０１８１】
本発明の請求項３に記載の発明は、金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた冷媒配管と、前記金属板の背面に取り付けられた加熱用ヒータとからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却の能力を向上するとともに、食品の解凍時に加熱用ヒータに通電することで、効率よく食品に伝熱することができ、冷凍と解凍を繰り返す凍結融解調理の時間を短縮することができる。
【０１８２】
本発明の請求項４に記載の発明は、金属板と、前記金属板の背面に取り付けられた熱電モジュールと、前記熱電モジュールの背面に取り付けられた冷媒配管とからなる冷却プレートを備えたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に熱電モジュールに通電して金属板の温度をさらに低下させて冷却能力を向上する。
【０１８３】
食品の解凍時に急速冷却モードのまま熱電モジュールに逆通電することで、解凍と同時に冷凍室に蓄冷することができ冷凍と解凍を繰り返す凍結融解調理の時間をさらに短縮することができる。
【０１８４】
本発明の請求項５に記載の発明は、一面に半円柱状のくぼみを有する略直方体の金属ブロックと、前記金属ブロックの凹部の表面に厚さ０．５〜３ｍｍで貼り付けられた熱伝導率０．１〜１０Ｗ／ｍＫの熱伝導性シートとからなる缶急冷器を冷却プレート上に設置してなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に缶急冷器上に缶ビールや缶ジュースを設置して固体熱伝導を高めることで、急速冷却することができる。
【０１８５】
本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項記載の冷蔵庫で冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と冷却調理室に供給する冷凍室ファンと、前記冷却調理室と前記冷凍室蒸発器とを連通する調理室風路と、前記調理室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記冷却調理室に供給する調理室ファンと、前記冷却調理室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記調理室風路内の前記調理室ファンの風上側と前記冷却調理室とを連通し、前記冷却調理室内の冷気を循環する調理室循環風路と、前記調理室風路内であって前記調理室風路に合流する前記調理室循環風路より風上側に、前記冷却調理室へ供給する冷気量を調整する調理室ダンパーとを備えているので、通常冷却時は調理室ファンを停止して調理室風路、調理室循環風路、冷却調理室の順に冷気を供給することでファン入力の省エネルギー化を図るとともに、冷却調理室の急速冷却時には調理室ファンを運転することで調理室風路、冷却調理室、調理室循環風路、調理室風路からなる風路抵抗が小さいバイパス風路を形成して、冷却調理室に大風量の冷気を供給することができ、さらに冷却能力を向上することができる。
【０１８６】
本発明の請求項７に記載の発明は、冷却プレートの下面に形成されたプレート風路と、調理室風路あるいは調理室循環風路とを連通したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の急速冷却時に調理室ファンを運転することで、調理室風路、冷却調理室、調理室循環風路、調理室風路からなるバイパス風路内の冷気と冷却プレートが熱交換して冷気の温度を低下させることができ、さらに冷却能力を向上することができる。
【０１８７】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項記載の冷蔵庫で冷凍室と冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室と製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記製氷室と前記冷凍室蒸発器とを連通する製氷室風路と、前記製氷室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気あるいは前記冷凍室内冷気を前記製氷室に供給する製氷室ファンと、前記製氷室から冷凍室蒸発器あるいは冷凍室へ帰還する風路とは別に、前記製氷室風路内の前記製氷室ファンの風上側と前記製氷室とを連通し、前記製氷室内の冷気を循環する製氷室循環風路と、前記製氷室風路内であって前記製氷室風路に合流する前記製氷室循環風路より風上側に前記製氷室へ供給する冷気量を調整する製氷室ダンパーとを備えたので、通常冷却時は製氷室ファンを停止して製氷室風路、製氷室循環風路、製氷室の順に冷気を供給することでファン入力の省エネルギー化を図るとともに、製氷室の急速冷却時には製氷室ファンを運転することで製氷室風路、製氷室、製氷室循環風路、製氷室風路からなる風路抵抗が小さいバイパス風路を形成して、製氷室に大風量の冷気を供給することができ、製氷室の冷却能力を向上することができる。
【０１８８】
本発明の請求項９に記載の発明は、少なくとも冷却調理室の下面の隔壁に真空断熱材を埋設したことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、急速冷却モードに切り替えて冷却調理室の下部に設置された冷却プレートに冷却能力を集中させた場合において、冷却調理室の下面への伝熱を防止して冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【０１８９】
本発明の請求項１０に記載の発明は、冷却調理室の下面の隔壁を冷蔵庫外郭の隔壁と一体にウレタン発泡断熱材で形成したことを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫であるので、冷却調理室の下面の隔壁に冷蔵庫の制御基板やハーネス、あるいは自動製氷機の給水パイプ等の複雑な形状の部品を埋設した場合でも、その形状に合わせてウレタン発泡して断熱材を形成することで、複雑な形状の部品を介して冷却調理室の下面へ伝熱することを抑制して冷却調理室の冷却能力を向上するとともに、冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【０１９０】
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項９記載の冷蔵庫で真空断熱材を内包し、外郭をウレタン発泡断熱材で形成した断熱ボードを冷却調理室の下面の隔壁に埋設したので、真空断熱材の外皮材による熱伝導の影響を抑制するとともに、外形の寸法精度が優れたウレタン発泡断熱材で外郭を形成することで、断熱ボードの端部を精度よくシールすることができ、シール部の熱伝導により冷却調理室の下面側に位置する貯蔵室の温度が異常に低下するなどの影響を防止することができる。
【０１９１】
本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項６から１１のいずれか一項記載の冷蔵庫で食品の急速冷却の指示があった場合、調理室ダンパーを開けて冷凍室ファンと調理室ファンを運転するとともに、流路切替手段を急速冷却モードに切り替え、所定時間経過後に、流路切替手段を冷凍室冷却モードに切り替えて、さらに所定時間運転することを特徴とするの冷蔵庫であるので、冷凍室冷却モードにおいて冷却プレートに付着した霜を昇華させることにより、冷却プレートに多量の霜が着いて食品が固着することを防止することができる。
【０１９２】
本発明の請求項１３に記載の発明は、食品の解凍の指示があった場合、調理室ダンパーを閉じて調理室ファンを運転するとともに、所定時間だけ加熱用ヒータを通電するかあるいは熱電モジュールを逆通電することを特徴とする請求項６から１２のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、下面の冷却プレートからの固体熱伝達とともに、調理室循環風路を介する熱風の循環による上面からの加温によって食品を加熱することで、解凍速度の向上が実現できる。
【０１９３】
本発明の請求項１４に記載の発明は、食品の急速冷却や解凍の指示がない場合、調理室ファンを停止するとともに、冷却調理室の温度が第一の設定温度より低いときには調理室ダンパーを閉じ、冷却調理室の温度が第二の設定温度より高く、かつ冷凍室冷却モードで運転しているときには調理室ダンパーを開けることを特徴とする請求項６から１３のいずれか一項記載の冷蔵庫であるので、調理室ファンを停止したまま冷却調理室の温度調節を行うことで、通常運転時の省エネルギー化が図ることができる。
【０１９４】
本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項６から１４のいずれか一項記載の冷蔵庫で、冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記野菜室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記野菜室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置する。
【０１９５】
冷却調理室と製氷室を冷却する風路を野菜室背面において交差させる必要がなく、かつ供給風路を共有することで広い風路断面積が確保でき、結果として野菜室の奥行きを最大限に確保することができる。
【０１９６】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項６から１４のいずれか一項記載の冷蔵庫で貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷却調理室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面に設置された冷凍室蒸発器と、前記冷凍室と前記冷凍室蒸発器を連通する冷凍室風路と、前記冷凍室風路内に設置され前記冷凍室蒸発器で生成した冷気を前記冷凍室および前記冷却調理室と前記製氷室に供給する冷凍室ファンと、前記冷凍室蒸発器から前記冷却調理室と前記製氷室に冷気を供給する供給風路と、前記供給風路内に設置され前記冷却調理室へ供給する冷気量と前記製氷室へ供給する冷気量を独立に制御するツインダンパーと、前記冷却調理室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる調理室帰還風路と、前記製氷室内の冷気を前記冷凍室蒸発器に帰還させる製氷室帰還風路とを備え、前記冷凍室および製氷室と冷却調理室の背面中央に前記供給風路を配置するとともに、前記冷凍室の背面における前記供給風路の左右に調理室帰還風路と製氷室帰還風路を配置し、冷却調理室と製氷室を冷却する風路を冷凍室背面において交差させる必要がなく、かつ供給風路を共有することで広い風路断面積が確保できる。
【０１９７】
結果として冷凍室の奥行きを最大限に確保することができるとともに、冷却調理室と製氷室と冷凍室を近接して配置して冷却調理室と製氷室を冷却する風路の距離を短縮することで、冷却調理室と製氷室の冷却能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による冷蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１による風路の模式図
【図３】本発明の実施の形態１による冷却調理室の断面図
【図４】本発明の実施の形態１による冷却プレートの断面図
【図５】本発明の実施の形態１による缶急冷器の断面図
【図６】本発明の実施の形態２による冷蔵庫の断面図
【図７】本発明の実施の形態２による風路の模式図
【図８】本発明の実施の形態２による冷却調理室の断面図
【図９】本発明の実施の形態３による冷蔵庫の断面図
【図１０】本発明の実施の形態３による風路の模式図
【図１１】本発明の実施の形態３による冷却調理室の断面図
【図１２】本発明の実施の形態３による製氷室の断面図
【図１３】本発明の実施の形態４による冷蔵庫の断面図
【図１４】本発明の実施の形態４による冷蔵庫の正面断面図
【図１５】本発明の実施の形態４による風路の模式図
【図１６】本発明の実施の形態４による冷却調理室の断面図
【図１７】本発明の実施の形態４による製氷室の断面図
【図１８】従来の冷蔵庫の断面図
【図１９】従来の冷蔵庫の風路の模式図
【図２０】従来の冷却調理室の断面図
【符号の説明】
１　冷蔵室
２　野菜室
３　冷却調理室
４　冷凍室
５　冷蔵室蒸発器
６　冷凍室蒸発器
９　流路切替バルブ
１５　調理室供給風路
１６　調理室帰還風路
１７　調理室ダンパー
２２　冷却プレート
２２ａ　冷媒配管
２２ｂ　ヒータ線
２２ｃ熱電モジュール
２２ｄ伝熱板
２３　調理室ファン
２４　金属トレイ
２５　缶急冷器
２５ａ　金属ブロック
２５ｂ　熱伝導シート
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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