(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の空気を冷却して冷気を生成する冷却器と、
区画された第１の室と区画された第２の室と、
前記冷却器によって生成された冷気を前記第１の室へ導く第１のダクトと、
前記冷気を前記第２の室へ導く第２のダクトと、を備え、
前記第１のダクトは前記第１の室を直接冷却する直接冷却用ダクトと、前記第１の室を間接冷却する間接冷却用ダクトとを有し、前記直接冷却用ダクトには第１の風量調整手段が配設され、
前記冷気を前記間接冷却用ダクト及び前記第２のダクトに分流するとともに分流した冷気のそれぞれの風量を調整する第２の風量調整手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記第１の風量調整手段と前記第２の風量調整手段とを一つのモータで駆動可能なツインダンパであることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記第１の室は温度切替可能な切替室である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】
前記第２の室は前記第１の室よりも設定温度が高く設定される野菜室であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記第１の室は、ケースと、このケースを覆うフタ部材とを備え、
前記間接冷却ダクトからの冷気が前記第１の室に流入する前に前記フタ部材に当たることにより、前記第１の室の冷却が間接冷却となることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記第２の風量調整手段は開口部を２つ有し、一方の開口は前記第１の室の間接冷却用ダクトに接続され、他方は前記第２の室の冷却用ダクトに接続されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の区画された室を有し、冷却器で生成された冷気を複数の区画された室へと導く複数のダクトを有する冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１は特許文献１に示される従来の冷蔵庫の扉の無い状態での概略正面図を示す模式図である。
図１１において、１は冷蔵庫本体であり、冷蔵庫本体１は冷蔵室２、温度帯切替可能な切替室４、野菜室６及び冷凍室５の区画された複数の室を有する。１４は圧縮機の運転により冷却器１３で生成された冷気を各室に循環する冷気循環用ファンである。４３は冷蔵室２への吐出ダクトであり、一端を冷蔵室ダンパ装置３９を介して冷却器１３に開口し、他端を冷蔵室２に開口している。４４は冷蔵室吸込みダクトである、一端を冷蔵室２に開口し、他端を冷却器１３の下部近傍に連通している。５０は冷蔵室吸込みダクト４４の途中に設けられ、切替室４が冷凍設定以外の時、切替室４に必要な冷気量を送り込むための第一の切替室ダンパ装置である。５１は切替室４が冷凍設定以外の時の切替室４の吐出ダクトであり、一端を第一の切替室ダンパ装置５０を介して、冷蔵室吸込みダクト４４に連通し、他端を切替室４に開口している。５２は切替室４の吸込みダクトであり、冷蔵室吸込みダクト４４に連通している。５３は野菜室吐出ダクト（図示せず）であり、一端を冷蔵室ダンパ装置３９に連通し、他端を野菜室６に開口している。６０は切替室４が冷凍設定の時に切替室４に必要な冷気量を送り込むための第二の切替室ダンパ装置である。６１は切替室４が冷凍設定の時の切替室吐出ダクトであり、一端を第二の切替室ダンパ装置６０を介して、冷却器１３の近傍に開口し、他端を切替室４に開口している。
【０００３】
以下に特許文献１の従来例に示される冷蔵庫の動作、作用について説明する。冷蔵室ダンパ装置３９を通過した冷気の一部は野菜室吐出ダクト５３を介して野菜室６に吐出され、野菜室吸込みダクト５４（図示せず）を介して、冷却器１３に帰還して、野菜室６は６℃に維持される。一方、切替室４が冷凍設定の時には、切替室４内の温度がオン設定温度より高ければ、第二の切替室ダンパ装置６０が開放される。切替室４内の温度がオフ設定温度より低ければ第二の切替室ダンパ装置６０は開放されない。すなわち、冷却器１３で冷却された冷気は冷気循環用ファン１４によって切替室吐出ダクト６１を介して切替室４に吐出され、切替室吸込みダクト５２により冷却器１３へと帰還して、切替室４内の温度が約―１８℃に維持される。一方、切替室４が冷凍設定以外の時は、第二の切替室ダンパ６０は全閉され、切替室４内温度が設定温度に対して、オン設定温度より高ければ、第一の切替室ダンパ装置５０が開放され、切替室４内の温度が設定温度に対して、オフ設定温度より低ければ、第一の切替室ダンパ装置５０は開放されない。すなわち、冷蔵室４の戻り冷気の一部が切替室の吐出ダクト５１へ吐出され、切替室吸込みダクト５２を介して、冷却器１３に帰還して、切替室４は各設定温度（冷蔵設定では４℃、チルド設定では０℃）に維持される。
【０００４】
また、図１２は特許文献２に示される冷蔵庫の過冷却室周辺の側断面図である。図１２において、４Ａは背面吐出口であり、２１は切替室直接冷却用ダンパである。２０は切替室ケースフタであり、その中央部に切替室温度検知手段１９が設けられている。切替室（過冷却室）４内に設けられた切替室ケース（過冷却容器）１７が配置される。また図示しないが、切替室４には過冷却制御用のヒータが設けられている。切替室ケース１７に切替室ケースフタ２０が配されることにより、内部に冷気が直接流入しないため、間接冷却室としての機能を有し、切替室温度検知手段１９の検知温度によって切替室直接冷却用ダンパ２１が図示しない制御手段によって開閉制御されることによって、切替室４内の過冷却冷凍を実現させるものである。
【特許文献１】特開平１１−２１１３１９号公報（図１〜図３、第５頁〜第６頁）
【特許文献２】特開２００７−２７１１５２号公報（図６、第５頁〜第８頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の特許文献１の技術における冷蔵庫においては、切替室４を温度ムラを無くすように間接冷却するためには、第二の切替室ダンパ装置６０を使用したとしても、冷蔵室２の戻り冷気を利用しているため、冷蔵室２が設定温度に対して高い時間が継続（例えば、夏場の扉開閉が多いとき）すると冷蔵室ダンパ装置３９が開放し続けるため、間接冷却したとしても設定温度以下になってしまう。また間接冷却できるように第二の切替室ダンパ装置６０の開口を小さくしたとしても、冷蔵室２が設定温度に対して低い時間が継続すると冷蔵室ダンパ３９が閉じ続けるため、間接冷却以前に冷却できなくなるため、冷却不良という品質不良につながるおそれがあった。また、野菜室６の冷却を冷蔵室２の戻り冷気を利用しているため、野菜室６の温度をコントロールすることができず、特に気温１０℃以下のような低外気時は野菜室６の温度は０℃以下にならないように保温ヒータが必要であり、消費電力の無駄になった。野菜室６の温度をコントロールするために野菜室ダンパ装置（図示せず）があったとすれば、野菜室６の温度をコントロールすることは可能であるが、ダンパ装置の数が切替室４用に２個、冷蔵室２用に１個、野菜室用に一個となりコストがかかる構成であった。
【０００６】
また、従来の特許文献２の技術における冷蔵庫においては、切替室４内の過冷却を実現させることは可能であるが、切替室４内の通常冷却時においては冷却スピードに劣るものであって、ひいては消費電力の浪費につながっていた。
【０００７】
また、特許文献１及び特許文献２を組み合わせたとしても、切替室４内の過冷却を実現することは可能であるが、消費電力の浪費は避けられず、また、コストも高くなり、野菜室の制御性を改善することはできない。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、複数の室を有し、冷却器で生成された冷気を区画された室へと導くダクトを有する冷蔵庫において、区画された室の細やかな冷却分布や過冷却可能とすること、かつ、野菜室の制御性に優れ、かつ、コストを抑制され、更に、消費電力量を抑制した冷蔵庫を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る冷蔵庫は、周囲の空気を冷却して冷気を生成する冷却器と、区画された第１の室と区画された第２の室と、冷却器によって生成された冷気を第１の室へ導く第１のダクトと、冷気を第２の室へ導く第２のダクトと、を備え、第１のダクトは第１の室を直接冷却する直接冷却用ダクトと、第１の室を間接冷却する間接冷却用ダクトとを有し、直接冷却用ダクトには第１の風量調整手段が配設され、冷気を間接冷却用ダクト及び第２のダクトに分流するとともに分流した冷気のそれぞれの風量を調整する第２の風量調整手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通常冷却使用状態における消費電力を抑制しつつ、コストを抑制しつつ、野菜室の温度制御を木目細やかにすることにしつつ、区画された一室（切替室）の温度分布ムラを小さくすることによる高品質な食品保存の可能な冷蔵庫を提供することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、通常冷却使用状態における消費電力を抑制しつつ、コストを抑制しつつ、野菜室の温度制御を木目細やかにすることにしつつ、区画された一室（切替室）の過冷却冷凍を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の側断面図である。図１において、１は冷蔵庫本体である。冷蔵庫本体１は最上段に冷蔵室２を備えている。冷蔵室２の下には製氷室３及び切替室４を備えている。冷蔵庫本体１の最下段には野菜室６を備え、野菜室６の上には冷凍室５を備えている。もちろん、各室の配置は本実施の形態を制限するものではない。７は冷蔵室２の開口部を自在に開放、閉塞することができる冷蔵室扉７であり、７Ａは冷蔵室扉左、７Ｂは冷蔵室扉右のようにいわゆる観音式扉である。もちろん、観音式扉ではなく、１枚式の扉でもよい。８は製氷室３の開口部を自在に開口・閉塞することができる製氷室扉、９は切替室４の開口部を自在に開放・閉塞することができる切替室扉である。１０は冷凍室５の開口部を自在に開放・閉塞することができる冷凍室扉、１１は野菜室６の開口部を自在に開放・閉塞することができる野菜室扉である。冷蔵庫本体１の背面最下部には圧縮機１２が配されている。圧縮機１２は冷蔵庫本体１の有する冷凍サイクルを構成する１部品であり、冷凍サイクル内の冷媒を圧縮する作用を有する。圧縮機１２で圧縮された冷媒は凝縮器（図示せず）において凝縮される。凝縮された状態の冷媒は毛細管（図示せず）において減圧される。１３は冷却器であり、冷蔵庫本体１の有する冷凍サイクルを構成する１部品である。減圧された冷媒は冷却器１３において蒸発され、この蒸発時の吸熱作用により冷却器１３周辺の気体は冷却される。１４は冷気循環用ファンであり、冷却器１３周辺で冷却された冷気を冷蔵庫本体１の各室へと送風するためのものである。２１は切替室直接冷却用ダンパであり、冷気循環用ファン１４により切替室４へと送風される冷気の量を調整するためのものである。１６Ａは切替室直接冷却用ダンパ２１の下流に配される切替室直接冷却用風路である。切替室直接冷却用風路２１を通過した冷気は切替室４の背面吐出口４Ａ（図示せず）から切替室４内に吐出されるため、切替室４に配された切替室ケース１７へ冷気が直接流入する構造となっている。
【００１５】
図３は本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の切替室間接冷却及び野菜室用ダンパを含む側断面図である。図３の断面は図２の断面とは方向は同じであるが、断面位置が異なるため、異なる断面形状になっている。図５は本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の切替室周辺の側断面図である。図３及び図５において、３１は切替室間接冷却及び野菜室用ダンパである。３１Ａは切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の第一バッフルである。３１Ｂは切替室間接冷却及び野菜室用ダンパの野菜室用開口部であり、野菜室用開口部３１Ｂは野菜室６へと冷気を導く風路（図示せず）の流入口となっている。冷蔵庫本体１に配される各室にはそれぞれ、冷蔵室温度検出手段、製氷室温度検出手段、切替室温度検出手段、冷凍室温度検出手段、野菜室温度検出手段が設けられている（いずれも図示せず）。切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の下流には切替室間接冷却用風路１６Ｂが切替室天井断熱１８内に配されており、通過した冷気は切替室４の切替室天井断熱１８内を通過して天井吹出し１８Ａから切替室４へと流入する。切替室４には切替室ケースフタ２０が配されており、天井吹出し１８Ａの真下に配されているため、天井吹出し１８Ａからの冷気は切替室４に対して間接的に流入する。即ち、天井吹出し１８Ａからの冷気は切替室ケースフタ２０に当たって切替室ケースフタ２０上面において四方に分散され切替室ケースフタ２０上を滑った後切替室ケースフタ２０の周囲から切替室ケース１７と切替室ケースフタ２０との間隙を介して切替室４にほぼ均一に回り込む。１９は切替室温度検出手段であり、例えばサーミスタである。
【００１６】
図４はひとつのモータで駆動可能なツインダンパ式の切替室直接冷却用ダンパ２１と切替室間接冷却及び野菜室用ダンパの斜視図である。第一バッフル３１Ａが半開のときには、野菜室用開口部３１Ｂは開放されるため、冷気は野菜室６へと導かれる。第一バッフル３１Ａが全開のときには、野菜室用開口部３１Ｂは閉塞されるため、冷気は野菜室６へと導かれない。したがって、切替室４を間接冷却しているときでも野菜室６の温度は設定温度に従って制御されることになる。もちろん、第一バッフル３１Ａが閉じれば、野菜室６への冷気流入もなく、切替室間接冷却用風路１６Ｂへの冷気流入もない。図４に示すダンパは、別々のモータを使用するよりもモータが少ない分コストがかからないメリットを有している。
【００１７】
図６は本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の制御に関する構成を示すブロック図である。
図６において、７１は制御部であり、マイクロコンピュータやＤＳＰなどで構成される。また、７２はメモリで、各種データ、テーブル類を保管する。また、７３は制御部７１が実行するプログラムや固定データを保存するＲＯＭである。また、７４は入出力バスであり、すべての機器の情報はこの入出力バス７４を介して制御部７１とやり取りされる。７５はダンパモータ駆動手段であり、切替室直接冷却用ダンパ２１及び切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の風量調整手段であるバッフルの開閉動作を行うダンパモータ８１を駆動する。７６はファンモータ駆動手段であり、循環ファン１４を回転させるファンモータ８２を駆動する。７７は圧縮機モータ駆動手段であり、圧縮機１２を回転させる圧縮機モータ８３を駆動する。７８は入力制御手段であり、切替室温度検出手段であるサーミスタ１９の検出結果をディジタル信号に変換して制御部７１へ送る。７９は入力制御手段であり、野菜室温度検出手段であるサーミスタ２３の検出結果をディジタル信号に変換して制御部７１へ送る。
【００１８】
図７は本発明の実施の形態１における冷蔵庫切替室の通常冷凍時の切替室直接冷却用ダンパ及び切替室関節冷却及び野菜室用ダンパの制御に関する制御部７１の動作を示すフローチャートである。制御部７１はステップＳ１において圧縮機１２の運転条件を満足しているか否かを判定する。圧縮機１２の運転条件とは例えば冷凍室６の温度検知手段２３の検知する温度が所定温度以上であることである。ステップＳ１でＮＯと判定した場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ１でＹＥＳと判定した場合はステップＳ２に進む。制御部７１はステップＳ２において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ０℃以上か否かを判定する。制御部７１はステップＳ２において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ０℃以下と判定した場合はステップＳ２に戻る。制御部７１はステップＳ２において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ０℃以上と判定した場合はステップＳ３へ進む。制御部７１はステップＳ３において切替室直接冷却用ダンパ２１を開放する。ステップＳ３の次にステップＳ４へと進む。制御部７１はステップＳ４において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ１℃以下であるか否かを判定する。ステップＳ４において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ１℃以下でないと判定した場合、ステップＳ４へ戻る。ステップＳ４において切替室サーミスタ１９が所定温度Ｔ１℃以下と判定した場合、ステップＳ５へと進む。
【００１９】
制御部７１はステップＳ５において切替室直接冷却用ダンパ２１を閉塞する。ステップＳ２からステップＳ５とは独立して、ステップＳ１でＹＥＳと判定した場合はステップＳ６に進む。制御部７１はステップＳ６において野菜室サーミスタ（図示せず）が所定温度Ｔ２℃以上か否かを判定する。ステップＳ６において野菜室サーミスタ（図示せず）が所定温度Ｔ２℃以下と判定した場合はステップＳ６に戻る。ステップＳ６において野菜室サーミスタ（図示せず）が所定温度Ｔ２℃以上と判定した場合はステップＳ７へ進む。制御部７１はステップＳ７において野菜室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１を所定角度θ０°開放する。ステップＳ７の次にステップＳ８へと進む。ステップＳ８は野菜室サーミスタ（図示せず）が所定温度Ｔ３℃以下であるか否かを判定するステップである。ステップＳ８において野菜室サーミスタ(図示せず)が所定温度Ｔ３℃以下でないと判定した場合、ステップＳ８へ戻る。ステップＳ８において野菜室サーミスタ（図示せず）が所定温度Ｔ３℃以下と判定した場合、ステップＳ９へと進む。制御部７１はステップＳ９において切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１を閉塞する。
【００２０】
ステップＳ７において、切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１が開放されるため、切替室４への間接冷却風路が連通されることになるが、第一バッフル３１Ａの角度を浅めに設定すると切替室天井断熱１８を通過して天井吹出し１８Ａへ導かれる冷気の風速が落ちるため、切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１を通過した冷気は開口部３１Ｂに大部分が流入することとなる。したがって、切替室４に与える温度影響は非常に小さいものであるため、切替室４は切替室直接冷却用ダンパ２１のみによって制御することが可能である。図７に示すフローチャートによれば切替室４の運転状況によって、影響を受けることなく温度制御することができる。また、切替室直接冷却ダンパ２１を通過した冷気は切替室ケース１７の中に直接冷気が吹き込むので、効率よく切替室４を冷却できるので冷蔵庫本体１の消費電力の浪費を抑制することができる。
【００２１】
一方、図８は本発明の実施の形態１における冷蔵庫切替室４が過冷却冷凍時の切替室直接冷却用ダンパ２１及び切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の制御に関する制御部７１の動作を示すフローチャートである。過冷却冷凍とは過冷却状態を実現する冷凍モードであり、過冷却状態とは、その物質の凍結点以下であるにも拘わらず、１００％凍っていない状態をいう。ここで凍結点とは、その物質が凍り始める温度をいう。すなわち、過冷却状態とは、凍り始めるべき温度ではあるが全く凍っていない状態である。例えば、水の凍結点は０℃である。この凍結点は物質により様々であり、塩濃度や糖度が高い食品などにおいては０℃よりも低くなる傾向にある。過冷却状態とか冷却状態を経た凍結について水を例に説明すると、過冷却状態とは、水を冷却したとき、凍結点である０℃を下回っても１００％の水の状態であることをいう。過冷却状態にはいった水も、やがては凍結し、氷とすることが可能であるが、このときには何らかの刺激が必要である。この刺激とは、温度的なものであっても、物理的なものであってもよい。このように刺激によっては、凍結を開始させることができるが、過冷却状態から凍結開始に移行するまでの時間は、数秒単位であり、瞬間的なものである。しかし、この凍結開始時に瞬間的に凍る氷の割合は全体の数％であり、これが１００％氷になるまでにはさらに冷却時間を要する。
【００２２】
ここで、通常凍結と過冷却凍結の違いについて比較しながら述べる。まず、通常凍結と過冷却凍結との一番の違いは、過冷却状態に入るか、入らないかの違いである。通常凍結の場合には凍結点を過ぎると、過冷却状態には入らずに凍結が開始する。
そして、もうひとつ通常凍結と過冷却凍結の大きな違いは、凍結開始時の状態である。ここで、凍結開始時にはどのような現象が起こっているのかをペットボトルに入った水を例に説明すると、通常凍結の場合には、凍結が開始するとペットボトル表面付近の水から凍り始め、表面部分に薄氷がはったような状態になり、その後内部に向かって氷が広がり、最終的に全体が凍結する。氷の成長は、水分子がある一定以上の大きさのクラスターを形成した氷核を中心に起こるものであり、氷核形成は凍結開始時に起こるものである。したがって、通常凍結の場合には表面にほとんどの氷核が形成され、そこから水の状態である部分へ向かって氷が成長しているといえる。
【００２３】
一方、過冷却凍結の場合には、凍結が開始するとペットボトル全体に均一に氷核が形成される。そして、内部も表面もペットボトル内のあらゆる部分で氷が成長するため、一定方向に向かって氷が成長するということはない。
凍結完了後の通常凍結と過冷却凍結の違いとしては、その冷却過程の違いから、通常凍結の場合には表面から内部に向かった大きな針状氷結晶ができるのに対し、過冷却凍結の場合には表面と内部に、均一に小さな粒状氷結晶ができる。
また、急速冷凍の場合には凍結開始時、凍結完了後にどのような状態であるかというと、表面に冷気を当てて素早く凍結させるという点でいうと通常凍結の場合と同様である。まず表面の温度が急激に下がるため、表面から凍り始める。しかし、通常凍結と異なる点は、内部まで冷却される速度が速くなるため、通常凍結に比べると内部にも氷核ができやすい状態となり、通常凍結時ほど大きな氷結晶ができることはない。
食品冷凍について考えると、凍結完了後の氷結晶の大きさ、形状は解凍時の食品品質に大きな影響を与える。食品は、細胞、タンパク質、糖質などで構成されている場合がほとんどなため、氷結晶によってその構造が一度破壊されてしまうと、完全に元に戻らない場合が多い。したがって、凍結時にできる氷結晶の大きさ、形状が食品本来の構造を破壊しないようなものであると品質の良い冷凍ができているといえるのである。
【００２４】
次に、過冷却冷凍で食品を凍結させることのメリット及び斬新性について述べる。過冷却冷凍で食品を凍結させることの最大のメリットは、品質の良い冷凍ができるという点にある。これまでに述べてきたように、過冷却状態を経た凍結においては、過冷却状態となる過程で食品内部までも十分に冷却されるため、食品全体に均一に氷核が形成され、小さな粒状氷結晶に成長する。また、過冷却状態で達した最低温度と凍結点との差が大きければ大きいほど凍結開始時に形成される氷核の数が多くなるため、より微細な氷結晶となる。したがって、過冷却が十分に起これば（過冷却状態で到達する温度が低ければ低いほど）、凍結→解凍後も凍結前により近い状態を維持することが可能となる。
【００２５】
食品の冷却と氷結晶の大きさ、形状について考える際に、最大氷結晶生成帯である−１℃〜−５℃の温度帯の通過時間を考慮することは従来から行われている。それは、この最大氷結晶生成帯を短時間で通過させると氷結晶は小さくなるという考え方である。
過冷却冷凍の場合には、最大氷結晶生成帯を含むこの近辺の温度帯（−１℃〜−１０℃付近）に過冷却状態で留まる時間は長い。しかし過冷却状態とは凍っていない状態である。したがって、過冷却状態であれば、この温度帯通過時間が長くても凍結後の氷結晶が大きくならず、微細な氷結晶を作ることが可能である。最大氷結晶温度帯を含むこの近辺の温度帯での冷凍で、小さな氷結晶を形成させ、品質の良い冷凍とするという点では全く新規の冷凍方法である。また、過冷却状態が解除すると凍結が開始し、温度が変化しない相変化状態を経て完全に凍結するのであるが、過冷却状態を経ていれば、その後の凍結の過程で最大氷結晶生成帯に長時間留まったとしても、氷結晶が肥大化することはないことが確認できている。したがって、この点においても新規の冷凍方法であるといえる。
過冷却を経ていれば、その後の凍結過程に長時間かかったとしても、氷結晶状態にほとんど影響はないが、凍結過程に入ったときに急速に冷凍してやると、氷結晶が肥大する可能性はさらに低くなり、また、氷結晶以外の食品品質低下要因についても回避することができるので、さらに品質の良い冷凍ができるといえる。
【００２６】
また、これまでは過冷却状態に入った食品を過冷却解除して凍結させた場合のメリットについてのみ述べてきたが、過冷却状態に入った食品を必ずしも凍結させる必要はない。過冷却状態を維持するメリットとしては、凍結温度以下、すなわち通常であれば凍ってしまうような温度で保存しているにも関わらず１００％凍っていない、氷結晶が全くできていない状態であるため、低温で保存しながら氷結晶による食品構造の変化を全く受けないという点が挙げられる。より低温で保存することは食品の様々な化学変化を抑制できるという点で鮮度推持に有効であることは一般的に知られていることであるが、この低温保存と未凍結であるという両方のメリットを達成できる保存方法であるともいえる。また、食品を解凍する必要もない。しかし、未凍結状態であるということには、デメリットもある。食品中の水分が未凍結であるということは、細菌繁殖や様々な化学変化にその水分が利用可能であるということである。したがって、その点では凍結したものよりも注意を払う必要がある。つまり過冷却冷凍を実現させるには、食品を均一に冷却する必要があり、その一手段として間接冷却をさせることで可能となる。
【００２７】
次に、図８のフローチャートを説明する。ステップＳ１０１において過冷却モードがスタートする。主な過冷却モードのスタート手段としては表示パネルやスイッチ（図示せず）を設け、これらの装置をユーザが操作することによって過冷却モードがスタートするものである。制御部７１はステップＳ１０１の後、まずステップＳ１０２において切替室直接冷却用ダンパ２１を閉塞する。これは過冷却冷凍の実現のためには、切替室４内に直接冷気を吹き込むことを避けることにより、切替室４内の食品を均一に冷却するものである。ステップＳ１０２の次に圧縮機１２の運転中か否かを判定するステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において圧縮機１２が停止中である（ＮＯ）と判定するとステップＳ１０２へ戻る。ステップＳ１０３において圧縮機１２が運転中である（ＹＥＳ）と判定するとステップＳ１０４へ進む。制御部７１はステップＳ１０４において野菜室サーミスタ２３の検出結果が所定温度Ｔ１０℃以上であるか否かを判定する。ステップＳ１０４において、野菜室サーミスタ２３の検出結果が所定温度Ｔ１０℃以上でない（ＮＯ）と判定するとステップＳ１０６へ進む。制御部７１はステップＳ１０６においてダンパモータ駆動手段７５を制御して切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１を所定角度θ１１開放する。θ１１とは例えば、９０°であるとき切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の開口部３１Ｂは第一バッフル３１Ａにより閉塞されるため、野菜室６へ冷気が流入することはないので、不要に冷却することはない。ステップＳ１０４において、野菜室サーミスタ２３の検出結果が所定温度Ｔ１０℃以上である（ＹＥＳ）と判定するとステップＳ１０５に進む。制御部７１はステップＳ１０５においてダンパモータ駆動手段７５を制御して切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１が所定角度θ１０開放する。θ１０とは例えば、４５°であるとき切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１のバッフル３１Ａにより開口部３１Ｂは閉塞されないため、冷気は野菜室６へと吹き込む。したがって、ステップＳ１０４でどちらに判定しても野菜室６の冷却は切替室４の冷却に対して独立して制御することができる。ステップＳ１０５及びステップＳ１０６の後はいずれもステップＳ１０７に進む。制御部７１はステップＳ１０７において切替室サーミスタ１９の検出結果がＴ１１℃以下になったか否かを判定する。ステップＳ１０７において切替室サーミスタ１９の検出結果がＴ１１℃以上である（ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１０７に戻る。ステップＳ１０７において切替室サーミスタ１９の検出結果がＴ１１℃以下である（ＹＥＳ）と判定した場合、ステップＳ１０８へ進む。制御部７１はステップＳ１０８においてダンパモータ駆動手段７５を制御して切替室直接冷却用ダンパ３１を開放する。ステップＳ１０８によって、切替室４へ冷気を直接流入させて切替室４内の食品に刺激を与えることによって過冷却が成立する。ちなみに所定温度Ｔ１１℃は、主に食肉の凍結点であり、約―５℃である。もちろんこの値に制約されるものではない。食肉の大きさや形状にもよるが例えば１００ｇ程度の豚ばら肉であれば、１００％凍結状態にすることが可能であり、高品質な冷凍状態が実現する。
【００２８】
実施の形態２．
図９は本発明の実施の形態２を示す冷蔵庫の切替室周辺の側断面図である。また、図１０は本発明の実施の形態２を示す冷蔵庫の制御に関する構成を示すブロック図である。図９または図１０において、２２は赤外線センサであり、切替室４内の食品の表面温度を測定するのに用いられる。設置場所としては切替室ケース１７の内部を見渡せる位置として切替室４の天井が適している。また、８８は赤外線センサ２２によって検出された温度情報をディジタル信号に変換して制御部７１へ送る入力制御手段である。
本実施の形態では、赤外線センサ２２を用いているため、空気温度を検知している切替室サーミスタ１９に比較して、より食品に近い温度を検知することができるため、過冷却の成功確率を高くすることができる。より食品に近い温度を検出できるのは切替室サーミスタ１９が切替室サーミスタ１９の直近の温度を検出するのみに対して赤外線センサ２２は離れた物質の表面から発せられる赤外線を検出する特徴があるからである。赤外線量は温度が高いほど多くなるため、検出する赤外線量により温度を測定している。実施の形態１の切替室サーミスタ１９の役割を赤外線センサ２２に置き換えるのみであるはあるが前述の赤外線センサ２２の作用により、より食品に近い温度を検出でき、ひいては過冷却冷凍の成功率があがるものである。
なお、本実施の形態でも制御手段７１の動作フローチャートは、図７および図８と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の切替室直接冷却用ダンパを含む側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の切替室間接冷却及び野菜室用ダンパを含む側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫に搭載されているツインダンパ式の切替直接冷却用ダンパ及び切替室間接冷却及び野菜室冷却用ダンパの斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の切替室周辺の側断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の制御に関する構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１における冷蔵庫切替室の通常冷凍時の切替室直接冷却用ダンパ及び切替室間接冷却及び野菜室用ダンパの制御に関する制御部７１の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１における冷蔵庫切替室４が過冷却冷凍時の切替室直接冷却用ダンパ２１及び切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ３１の制御に関する制御部７１の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２を示す冷蔵庫の切替室周辺の側断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２を示す冷蔵庫の制御に関する構成を示すブロック図である。
【図１１】特許文献１に示される従来の冷蔵庫の扉の無い状態での概略正面図を示す模式図である。
【図１２】特許文献２に示される冷蔵庫の過冷却室周辺の側断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 冷蔵庫本体、２  冷蔵室、３  製氷室、４  切替室、４Ａ  背面吐出口、５  冷凍室、６  野菜室、７  冷蔵室扉、７Ａ  冷蔵室扉左、７Ｂ  冷蔵室扉右、８  製氷室扉、９  切替室扉、１０  冷凍室扉、１１  野菜室扉、１２  圧縮機、１３  冷却器、１４  冷気循環用ファン、１６  切替室冷却用風路、１６Ａ  切替室直接冷却用風路、１６Ｂ  切替室間接冷却用風路、１７  切替室ケース、１８  切替室天井断熱、１８Ａ  天井吹出し、１９  切替室温度検出手段、２０  切替室ケースフタ、２１  切替室直接冷却用ダンパ、２２  赤外線センサ、２３  野菜室温度検出手段、３１  切替室間接冷却及び野菜室用ダンパ、３１Ａ  第一バッフル、３１Ｂ  野菜室用開口部、３９  冷蔵室ダンパ装置、４３  冷蔵室吐出ダクト、４４  冷蔵室吸込みダクト、５０  第一の切替室ダンパ装置、５１  第一の切替室吐出ダクト、５２  切替室吸込みダクト、５３  野菜室吐出ダクト、５４  野菜室吸込みダクト、６０  第二の切替室ダンパ装置、６１  第二の切替室吐出ダクト、７１  制御部、７２  メモリ、７３  ＲＯＭ、７４  入出力バス、７５  ダンパモータ駆動手段、７６  ファンモータ駆動手段、７７  圧縮機モータ駆動手段、７８〜８０  入力制御手段、８１  ダンパモータ、８２  ファンモータ、８３  圧縮機モータ。
【図１】
0004781395.tif 000002
【図２】
0004781395.tif 000003
【図３】
0004781395.tif 000004
【図４】
0004781395.tif 000005
【図５】
0004781395.tif 000006
【図６】
0004781395.tif 000007
【図７】
0004781395.tif 000008
【図８】
0004781395.tif 000009
【図９】
0004781395.tif 000010
【図１０】
0004781395.tif 000011
【図１１】
0004781395.tif 000012
【図１２】
0004781395.tif 000013