(57)【要約】【課題】被冷凍物が比較的大型のものであっても、被冷凍物を効率良く過冷却を経て凍結することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】本発明の冷蔵庫１は、被冷凍物を収納する上段冷凍室５と、上段冷凍室５に供給される冷気を冷却する冷凍サイクルを構成する圧縮機３１と、被冷凍物２６に対して冷気を吹き付ける送風機２３と、を具備している。また、被冷凍物の温度を計測する温度センサ３４が、上段冷凍室５の上方部分に配置されている。冷蔵庫１が過冷却運転する際には、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度が第１温度を下回ったら、制御手段は、圧縮機３１を連続的に運転する。また、被冷凍物２６の温度が、第１温度よりも低い第２温度を下回ったら、制御手段は、圧縮機３１を連続的に運転すると共に、送風機２３を運転させて冷気を被冷凍物に吹き付ける。【選択図】図２
2017089947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷凍物を収納する冷凍室と、
圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、を順次接続して構成され、前記蒸発器で前記冷凍室に供給される冷気を冷却する冷凍サイクルと、
前記冷気を前記冷凍室に送風する第１送風機と、
前記第１送風機で送風された前記冷気を、前記被冷凍物に向かって吹き付ける第２送風機と、
前記被冷凍物の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段の出力に基づいて、前記冷凍サイクルおよび前記第２送風機の動作を制御する制御手段と、を具備し、
過冷却運転時には、前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、予め設定された第１温度を下回った場合は、前記冷凍サイクルの前記圧縮機を連続的に運転し、
前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第１温度よりも低く設定された第２温度を下回った場合は、前記第２送風機を運転することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御手段は、前記過冷却運転時に前記圧縮機を連続的に運転している間は、除霜運転を禁止することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御手段は、前記過冷却運転が開始されてから一定期間は、前記圧縮機を断続的に運転す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】
前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第２温度よりも低く設定された第３温度を下回った場合は、前記除霜運転を許可することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記温度計測手段は、前記被冷凍物の表面温度を計測する放射温度計であることを特徴とする請求項１から請求項４の何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、貯蔵室内に食品等を冷却保存する冷蔵庫に関し、特に、冷凍室内の食品等を、過冷却を経て凍結させる機能を有する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷凍室にて冷凍時に過冷却状態を経て食品を冷凍させる冷凍方法が用いられている。この方法を用いると氷結晶が小さく食品の細胞を破壊しがたいため、解凍後のドリップが少なくなるという効果が得られる。
【０００３】
特許文献１に、上記の過冷却機能を有する冷蔵庫が記載されている。具体的には、図８のフローチャートを参照し、ユーザが過冷却ボタンを押すと、制御手段は、ステップＳ１００にてステージ１の時間を積算した後に、ステップＳ１０１では、過冷却時間の積算がスタートする。ここでは、常温から過冷却温度に達するまでの時間を予め定めておき、その時間が経過するまで、即ち、ステップＳ１０１でＮＯの場合は待機する。そして、所定時間が経過したら、即ちステップＳ１０１がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０２に移行する。ステップＳ１０２では、過冷却ケース内部を自動的に低温側へ温度変化させる制御とする。所定時間が経過するまで、即ち、ステップＳ１０３がＮＯの間は、制御手段はステップＳ１０２の処理を行う。ステージ２およびステージ３の積算時間が所定時間に達したと判断すると、即ちステップＳ１０３がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０４で、制御手段はサーミスタの設定温度、圧縮機およびファンの速度を通常の値に戻す。このような冷却動作を行うことにより、より少ないエネルギーで食品の過冷却を実現し、冷凍品質を向上することが可能となる。
【０００４】
特許文献２には、冷凍庫の室内温度を検知しながら過冷却運転を行う過冷却制御冷蔵庫１００が記載されている。具体的には、図９を参照して、過冷却制御冷蔵庫１００は、冷凍室１０１を備えており、その前方開口は扉１０５、１０６で閉鎖されている。また、冷凍室１０１の奥側には、冷却器１０２と、冷却器で冷却された冷気を冷凍室１０１側に送風するファン１０７とが配置されている。更に、冷凍室１０１の奥側下方には、冷媒を圧縮する圧縮機１０４が配置されている。過冷却運転を行う際には、制御手段は、冷凍室１０１の温度状況に応じて、ファン１０７の回転速度を可変とするとこで、過冷却を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６７６４６号公報
【特許文献２】特開２０１１−７４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された発明では、どの段階に於いても、ファンおよび圧縮機を断続的に運転していたので、過冷却時を発生させるための冷却能力が十分に大きくなく、解凍時のドリップを少なくできない課題があった。
【０００７】
また、特許文献２では、冷凍室１０１の温度状況に応じてファン１０７の回転速度を可変としているが、例えば数ｋｇの重さを有する食肉等の食品を過冷却状態で凍結しようとすると、過冷却を発生させることが困難であった。更には、食品の表面に近い部分であっても過冷却を発生させることが出来ないことがあった。このような場合、上記と同様に、解凍時に於けるドリップが多く発生してしまう課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、冷凍室に貯蔵された被冷凍物が比較的大型のものであっても、被冷凍物を効率良く過冷却を経て凍結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】
【０００９】
本発明の冷蔵庫は、被冷凍物を収納する冷凍室と、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、を順次接続して構成され、前記蒸発器で前記冷凍室に供給される冷気を冷却する冷凍サイクルと、前記冷気を前記冷凍室に送風する第１送風機と、前記第１送風機で送風された前記冷気を、前記被冷凍物に向かって吹き付ける第２送風機と、前記被冷凍物の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段の出力に基づいて、前記冷凍サイクルおよび前記第２送風機の動作を制御する制御手段と、を具備し、過冷却運転時には、前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、予め設定された第１温度を下回った場合は、前記冷凍サイクルの前記圧縮機を連続的に運転し、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第１温度よりも低く設定された第２温度を下回った場合は、前記第２送風機を運転することを特徴とする。
【００１０】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記過冷却運転時に前記圧縮機を連続的に運転している間は、除霜運転を禁止することを特徴とする。
【００１１】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記過冷却運転が開始されてから一定期間は、前記圧縮機を断続的に運転することを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第２温度よりも低く設定された第３温度を下回った場合は、前記除霜運転を許可することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記温度計測手段は、前記被冷凍物の表面温度を計測する放射温度計であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、被冷凍物を収納する冷凍室と、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器と、を順次接続して構成され、前記蒸発器で前記冷凍室に供給される冷気を冷却する冷凍サイクルと、前記冷気を前記冷凍室に送風する第１送風機と、前記第１送風機で送風された前記冷気を、前記被冷凍物に向かって吹き付ける第２送風機と、前記被冷凍物の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段の出力に基づいて、前記冷凍サイクルおよび前記第２送風機の動作を制御する制御手段と、を具備し、過冷却運転時には、前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、予め設定された第１温度を下回った場合は、前記冷凍サイクルの前記圧縮機を連続的に運転し、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第１温度よりも低く設定された第２温度を下回った場合は、前記第２送風機を運転することを特徴とする。従って、温度計測手段で計測される被冷凍物の温度に応じて、段階的に、冷凍サイクルの圧縮機を連続的に運転すると共に、第２送風機で冷気を被冷凍物に吹き付けることで、被冷凍物として、大型の食品等が採用された場合であっても、その食品で過冷却を発生させ、解凍時のドリップの量を低減することができる。
【００１５】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記過冷却運転時に前記圧縮機を連続的に運転している間は、除霜運転を禁止することを特徴とする。従って、冷却能力を高めるべく圧縮機を連続運転している間に、除霜を行わないことで、冷却器で冷却された冷気を連続して冷凍室に供給し、温度制御を精密に行うことができる。
【００１６】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記過冷却運転が開始されてから一定期間は、前記圧縮機を断続的に運転することを特徴とする。従って、過冷却運転の初期段階に於いては、圧縮機を断続的に運転することで、前記被冷凍物が冷却される速度を適切に制御することができる。
【００１７】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記制御手段は、前記温度計測手段で計測された前記被冷凍物の温度が、前記第２温度よりも低く設定された第３温度を下回った場合は、前記除霜運転を許可することを特徴とする。従って、被冷凍物が第３温度を下回った場合は、被冷凍物が凍結したと判断し、除霜運転をすることで、冷却器の冷却能力を回復させることができる。
【００１８】
更に、本発明の冷蔵庫は、前記温度計測手段は、前記被冷凍物の表面温度を計測する放射温度計であることを特徴とする。従って、温度計として放射温度計を採用することで、被冷凍物に接触することなく、その表面温度を計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫の正面外観図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫の概略構造を示す側面断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫を示す図であり、上段冷凍室周辺の構造を示す側面断面図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫を示す図であり、（Ａ）は上段冷凍室周辺の構造を示す側面断面図であり、（Ｂ）は仕切部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫で過冷却運転時を行う際の冷却動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態にかかる冷蔵庫で過冷却運転時を行う際の冷却動作を示すタイミングチャートである。
【図８】背景技術にかかる冷蔵庫に於いて、過冷却動作を示すフローチャートである。
【図９】背景技術にかかる冷蔵庫の冷凍室の構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る冷蔵庫を図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係る冷蔵庫１の概略構造を示す正面外観図である。図２は、冷蔵庫１の右側面断面図である。
【００２２】
図１に示すように、冷蔵庫１は、本体としての断熱箱体２を備え、断熱箱体２の内部に食品等を貯蔵する貯蔵室を形成している。この貯蔵室としては、最上段が冷蔵室３、その下段左側が製氷室４で右側が上段冷凍室５、更にその下段が下段冷凍室６、最下段が野菜室７である。ここで、製氷室４、上段冷凍室５および下段冷凍室６は、何れも冷凍温度域の貯蔵室であるので、これらを単に冷凍室４Ａと総称する場合もある。また、本形態では、上段冷凍室５には、貯蔵された被冷凍物を、過冷却状態を経て凍結する機能を持たせているが、かかる機能に関しては後述する。
【００２３】
ここで、本形態では、冷蔵庫１として、複数の貯蔵室を備えたものを例示するが、冷蔵庫１として、一つの冷凍室のみを有するものを採用し、この冷凍室に過冷却を経て被冷凍物を凍結する機能を持たせても良い。
【００２４】
冷蔵庫１の基本的な機能は、各貯蔵室に収納された食品等の被貯蔵物を所定の温度に冷却することにある。即ち、冷蔵室３の庫内温度は冷蔵温度域であり、冷凍室４Ａの庫内温度は冷凍温度域であり、野菜室７の庫内温度は冷蔵温度域である。
【００２５】
断熱箱体２の前面は開口しており、前記各冷蔵室３等に対応した開口部には、各々扉８〜１２が開閉自在に設けられている。扉８は、右側上下部が断熱箱体２に回転自在に支持されている。また、扉９〜１２は、冷蔵庫１の前方に引出自在に、断熱箱体２に支持されている。
【００２６】
ここで、扉８の前面には操作パネル２７が備えられており、ユーザが操作パネル２７を操作することで、冷蔵庫１の各種機能が実行される。例えば、ユーザが操作パネル２７の操作ボタンを押下することで、上段冷凍室５で、被冷凍物２６を過冷却するための過冷却運転が実行される。かかる事項に関しては後述する。
【００２７】
図２に示すように、冷蔵庫１の本体である断熱箱体２は、前面に開口部を有する鋼板製の外箱２ａと、外箱２ａの内側に間隙を持たせて配設され、前面に開口部を有する合成樹脂製の内箱２ｂと、を有している。また、外箱２ａと内箱２ｂとの間隙には、発泡ポリウレタン製の断熱材２ｃが充填発泡されている。尚、各扉８〜１２も、断熱箱体２と同様の断熱構造を採用している。
【００２８】
冷蔵室３と、その下段に位置する製氷室４及び上段冷凍室５との間は、断熱仕切壁３６によって仕切られている。断熱仕切壁３６は、合成樹脂の成形品であり、その内部には断熱材が充填されている。また、下段冷凍室６と野菜室７との間は、断熱仕切壁３７によって区分けされている。
【００２９】
製氷室４と上段冷凍室５との間は、図面に表れない仕切壁によって仕切られている。尚、製氷室４及び上段冷凍室５と、その下段に設けられた下段冷凍室６とは、冷気が流通自在に連通している。
【００３０】
内箱２ｂの内部の冷蔵室３の奥面及び天面には、冷却された空気を冷蔵室３へ流す供給風路１５が形成されている。同様に、製氷室４及び上段冷凍室５の奥側には、合成樹脂製の仕切壁３８で区画された供給風路１４が形成されている。
【００３１】
上段冷凍室５の上方には、合成樹脂製の仕切部材２０で区画され、供給風路１４に連通する風路が形成されている。そして、上段冷凍室５の上面には、過冷却運転時時に上段冷凍室５へと冷気を送り出す送風機２３が配置されている。送風機２３は、被冷却物に冷気を吹きつけるための第２送風機である。
【００３２】
内箱２ｂの内部の供給風路１４の更に奥側には、仕切部材３９で区分けされ形成された冷却室１３が設けられている。冷却室１３上部の仕切部材３９には、冷却室１３と供給風路１４とをつなぐ開口が形成されており、その開口には、空気を循環させるための送風機３２が配設されている。送風機３２は、各貯蔵室に冷気を供給するための第１送風機である。他方、冷却室１３の下方には、貯蔵室からの帰還冷気を冷却室１３の内部へと吸入する開口１３ｂが形成されている。
【００３３】
上段冷凍室５には、食品等の被冷凍物を収納するための収納容器２９が設けられている。収納容器２９は、上方が開口した略箱形状の合成樹脂製の容器である。収納容器２９は、扉１０に固定された図示しない枠体に組み込まれており、扉１０と共に前方に引き出し自在に構成されている。
【００３４】
更に本形態では、収納容器２９の内部に載置板２４を配置している。これにより、載置板２４の下方に風路が確保され、より効率的に食品等の被冷凍物２６を、過冷却を経て凍結することができる。よって、食品である被冷凍物の氷結晶を小さくし、食品の細胞を破壊し難くしてドリップの発生を抑制することが出来る。この事項は図３等を参照して詳述する。
【００３５】
ここで、載置板２４を採用することで効率的に被冷凍物を冷却することができるが、載置板２４は無くても良い。この場合は、収納容器２９の底面部分に被冷凍物２６が載置されることになる。
【００３６】
冷却室１３の内部には、循環する空気を冷却する蒸発器である冷却器３３が配置されている。冷却器３３は、圧縮機３１、図示しない凝縮器、図示しない膨張手段としてのキャピラリーチューブに、冷媒配管を介して接続されており、蒸気圧縮式の冷凍サイクル回路を構成するものである。また、冷却器３３の下方には、冷却器３３の表面に付着した霜を定期的に溶かすための除霜ヒータ１９が配置されている。
【００３７】
また、冷蔵庫１は、図示しないＣＰＵから成る制御手段を備えており、各貯蔵室内の室内温度は図示しない温度計で計測され、この室内温度を示す電気信号は制御手段に入力される。また、制御手段は、温度計等から入力される電気信号等に基づいて、圧縮機３１、送風機３２、送風機２３、除霜ヒータ１９、風路開閉器１８等を制御する。
【００３８】
次に、上記の構成を有する冷蔵庫１の基本的な冷却動作について説明する。
【００３９】
先ず、制御手段が、蒸気圧縮式冷凍サイクル回路を構成する圧縮機３１を運転することで、冷却器３３によって冷却室１３内の空気の冷却が行われる。冷却器３３によって冷却された冷気は、制御手段が運転する送風機３２によって、冷却室１３の開口から供給風路１４へと吐出される。
【００４０】
そして、供給風路１４に吐出された冷却空気の一部は、モータダンパから成る風路開閉器１８によって適切な流量に調整され、供給風路１５へと流れ、冷蔵室３へと供給される。これにより、冷蔵室３の内部に貯蔵された食品等を適切な温度で冷却保存することができる。
【００４１】
冷蔵室３の内部に供給された冷気は、図示しない連結風路を介して野菜室７へと供給される。そして、野菜室７を循環した冷気は、帰還風路１７、冷却室１３の開口１３ｂを経て、冷却室１３の内部へと戻る。そこで、再び冷却器３３によって冷却される。
【００４２】
他方、供給風路１４に吐出された冷却空気の一部は、製氷室４及び上段冷凍室５へと供給される。そして、製氷室４及び上段冷凍室５内部の空気は、連通する下段冷凍室６へと流れ、下段冷凍室６内部の空気は、下段冷凍室６の下部を流れ、冷却室１３の開口１３ｂを介して、冷却室１３の内部へと流れる。
【００４３】
以上説明の通り、冷却器３３で冷却された空気が貯蔵室内を循環して、食品等の冷凍や冷却保存が行われる。本形態では、ユーザの操作に応じて上段冷凍室５に収納された被冷凍物２６を凍結する過冷却運転機能を備えているが、この機能は後述する。
【００４４】
図３を参照して、次に、上記した冷蔵庫１の電気的構成を説明する。図３は、冷蔵庫１の電気的接続を示すブロック図である。この図を参照して、冷蔵庫１に内蔵された制御基板４７には、冷蔵庫１の各部位の動作を制御する制御手段としてのＣＰＵ３０が実装されている。また、上記した上段冷凍室５には、過冷却運転時にて、被冷凍物２６に対して冷気を吹き付ける送風機２３が備えられており、その送風機２３に内蔵されるモータは、ＣＰＵ３０の出力側端子に接続されている。また、上段冷凍室５には、上記したように、被冷凍物２６の表面温度を計測する赤外線温度計である温度センサ３４が配置されており、この温度センサ３４は、ＣＰＵ３０の入力側端子に接続されている。
【００４５】
また、操作パネル２７に備えられた制御ボタン３５は、ＣＰＵ３０の入力側端子に接続されている。そして、圧縮機３１および除霜ヒータ１９は、それぞれ、ＣＰＵ３０の出力側端子に接続されている。
【００４６】
次に、図４及び図５を参照して、上段冷凍室５付近の構成について詳細に説明する。
【００４７】
図４は、上段冷凍室５周辺の構造を示す側面断面図であり、図１に示すＡ−Ａ線断面に対応している。
【００４８】
この図を参照して、上段冷凍室５には、略箱型形状を呈する収納容器２９が配置されており、収納容器２９には載置板２４が配置されている。載置板２４は平面視で四角形形状を呈している。載置板２４の材料としては、複数の孔部を有する金属板若しくは樹脂板または金網等が採用される。
【００４９】
載置板２４により、収納容器２９は２つの空間に区画される。具体的には、収納容器２９の内部空間は、載置板２４よりも上方の第１領域４４と、載置板２４よりも下方の第２領域４５とに区画される。第１領域４４は、冷凍されるべき食品等の被冷凍物２６が収納される領域であり、被冷凍物２６は載置板２４の上面に載置される。第２領域４５は、使用状況下にて冷気が通過するための領域である。収納容器２９の内部にて、第１領域４４と第２領域４５とは、載置板２４に形成された孔部を経由して連通している。
【００５０】
仕切部材２０は、板状の樹脂から成る部材であり、上段冷凍室５の上端に風路を区切る為の部材である。連通口２１は、上段冷凍室５の冷気が均一的に通過するよう所定の形状及び配置で、仕切部材２０に複数個形成されている。開口部２２は、連通口２１よりも後方、即ち上段冷凍室５の奥側に形成されており、開口部２２には、送風機２３が配置される。
【００５１】
送風機２３は、回転式のファンがケーシングに収納された軸流送風機である。送風機２３のケーシングは仕切部材２０の上面側に固定される。
【００５２】
上段冷凍室５の上部には温度センサ３４が配置されている。温度センサ３４は例えば赤外線センサ等の放射温度計であり、載置板２４の上面に載置された被冷凍物２６の表面温度を計測している。本形態では、ユーザの指示に応じて過冷却運転時を行う際に、温度センサ３４で被冷凍物２６の温度を計測しつつ、冷却能力を調節している。係る事項は後述する。
【００５３】
図５（Ａ）を参照して、過冷却運転を行うために送風機２３を稼働させると、図２に示す冷却器３３にて冷却された冷気が、送風機２３の送風効果により上段冷凍室５の第１領域４４に送り込まれて風路４０を形成する。具体的には、下方斜め前方に進行する風路４０を構成する冷気は、被冷凍物２６の表面に吹き付けられる。
【００５４】
そして、風路４０を形成する冷気の一部は載置板２４の孔部２５を通過して、送風機２３から第２領域４５に進入する。その後、その冷気は第２領域４５で前方に向かって移動して風路４１を形成する。
【００５５】
第２領域４５の内部にて上段冷凍室５の前端付近まで進行した冷気は、載置板２４の孔部２５を通過して、第２領域４５から第１領域４４に向かって移動する。これにより、第１領域４４の内部で上方に向かって進行する風路４２が形成される。
【００５６】
その後、風路４２を構成する冷気は、仕切部材２０に設けられた連通口２１を経由して、仕切部材２０と断熱仕切壁３６との間に進入する。そして、この領域に侵入した冷気は後方に向かって進行する風路４３を形成する。風路４３は送風機２３まで到達する。
【００５７】
上記のことから、使用状況下にて送風機２３を稼働させると、風路４０、４１、４２、４３の順番で冷気が循環される経路が形成される。これにより、上段冷凍室５の内部での温度差が少なくなり、過冷却を経た凍結が促進される。
【００５８】
また、本形態では、過冷却運転時時には被冷凍物２６の側方および上方のみでなく、その下方にも風路を形成して冷気を流通させている。よって、被冷凍物２６は周辺から例えば−２０℃以下程度の低温で均等に冷却されるので、その内部に於ける温度差が小さくなり、過冷却が発生しやすい状況が実現される。
【００５９】
更に、本形態では、被冷凍物２６の上方に温度センサ３４を配置し、被冷凍物２６の上面温度を計測しつつ、上段冷凍室５を冷却する冷却能力を調整している。よって、被冷凍物２６の状況を確認しつつ過冷却することができるので、ドリップを低減させた凍結が可能となる。かかる事項に関しては後述する。
【００６０】
図５（Ｂ）を参照して、仕切部材２０の構成を詳述する。連通口２１は、上段冷凍室５の内部が均一的に冷却するように、所定の形状及び配置で複数個形成されている。ここでは、幅方向に細長い連通口２１が形成されている。
【００６１】
送風機２３は、例えばプロペラファンである回転式のファン２３ａと、ケーシング２３ｂと、図示しないファンモータと、を備えた軸流送風機である。送風機２３は、ケーシング２３ｂが仕切部材２０の上面側に固定される。ここでは、冷却器からの風路４６と上段冷凍庫からの風路４３を構成する冷気が、ファン２３ａに進入する。
【００６２】
仕切部材２０の後部、即ち奥側には、後方に向かって徐々に下方に傾斜した傾斜面２０ａが形成されている。そして、傾斜面２０ａには、開口部２２が形成され、開口部２２に送風機２３が配設される。
【００６３】
送風機２３は傾斜面２０ａに配置されるので、ファン２３ａの回転軸は、垂直ではなく、冷蔵庫１の前後方向に傾いている。具体的には、送風機２３は、その吹き出し方向、即ちファン２３ａの吹き出し側の回転軸方向が下方を向き、且つ前方に傾斜して配置される。
【００６４】
次に、図６に示すフローチャートおよび図７に示すタイミングチャートに基づいて、上記した各図も参照しつつ、本形態の冷蔵庫１の動作を、過冷却運転時を中心に説明する。ここで、以下の動作は制御手段であるＣＰＵ３０により制御されている。また、図７には、上段にグラフを示し、下段にタイミングチャートを示している。上段のグラフでは、横軸が経過時間を示し、縦軸が冷凍室温度や温度センサ３４が示す温度を示している。また、このグラフでは、図４に示す温度センサ３４で計測した被冷凍物２６の表面温度を点線で示し、上段冷凍室５の庫内温度を一点鎖線で示している。
【００６５】
先ず、ステップＳ１０にて行われる通常の冷却運転に於いて、冷気の流れについて説明する。図４を参照して、通常の冷却運転では、冷却室１３から送風機３２によって供給風路１４に送り出された冷気の一部は、吹出口２８を通過して、上段冷凍室５に流れ込む。尚、既に説明したように、通常の冷却運転においては、供給風路１４内の冷気の一部は、製氷室４（図２参照）や下段冷凍室６に供給されると共に、供給風路１５を介して冷蔵室３へと供給される。
【００６６】
供給風路１４から流れ込んだ冷気は、主に開口部２２から上段冷凍室５に流れ込む。また、供給風路１４から流れ込んだ冷気の一部は、連通口２１を通じて上段冷凍室５に流れ込む。ここで、通常冷却時では、仕切部材２０の開口部２２に配置された送風機２３は運転されないが、停止した状態の送風機２３の周辺を冷気が通過する。上段冷凍室５に供給された冷気は、その下方にある下段冷凍室６へと流れる。この通常の冷却運転は、過冷却運転時が開始されるまで、即ち、ステップＳ１１のＮＯの場合、連続して行われる。
【００６７】
また、上記した通常運転の場合は、制御手段は、温度計の出力に基づいて、冷凍サイクルに含まれる圧縮機３１を、断続的に運転する。具体的には、図２を参照して、冷蔵室３、冷凍室４Ａおよび野菜室７の何れか一つまたは複数には、図示しない温度計が配置されており、この温度計の出力に基づいて、制御手段は圧縮機３１を断続的に運転する。これにより、冷蔵室３、冷凍室４Ａおよび野菜室７は、所定の温度帯域に保たれる。
【００６８】
次に、ステップＳ１１がＹＥＳの場合、図１に示す操作パネル２７に備えられている操作ボタンを、ユーザが押下するなどして、過冷却運転が開始される。一方、ユーザが操作ボタンを押下しない場合は、ステップＳ１１がＮＯであり、過冷却運転は開始されない。
【００６９】
この時、図４に示す上段冷凍室５には被冷凍物２６が貯蔵されるが、本形態では、被冷凍物２６として重さが数ｋｇの食肉等を採用することができる。一般に、このような大型の被冷凍物２６を、過冷却状態を経て凍結することは容易ではないが、本形態では、後述する冷却方法を採用することで、過冷却状態を経て被冷凍物２６を凍結している。
【００７０】
過冷却運転が開始されたら、ステップＳ１２がＮＯの間は、所定時間αが経過するのを待つ。ここで、所定時間αは、例えば２０秒である。そして、ステップＳ１２がＹＥＳとなり、所定時間αが経過したら、ステップＳ１３に移行する。
【００７１】
ステップＳ１３では、霜取り行程を禁止する。ここで、霜取り動作に関して説明する。具体的には、図２を参照して、冷却運転を継続すると、冷却器３３の空気側伝熱面に霜が付着し、伝熱を妨げ、空気流路を塞ぐことになる。そこで、制御手段は、冷媒蒸発温度の低下等から着霜を判断し、冷却器３３に付着した霜を取るための除霜運転を開始する。除霜運転を行う場合、制御手段は、圧縮機３１および送風機３２の運転を停止し、風路開閉器１８を閉状態とする。そして、制御手段は、除霜ヒータ１９に通電する。そうすると、除霜ヒータ１９の発熱によって冷却器３３や冷却室１３内に付着した霜が融かされる。霜を融かした後の水は、図示しない蒸発皿へと流れ落ちる。この除霜行程が終了した後は、制御手段は、再び圧縮機３１および送風機３２を運転し、上段冷凍室５に対して冷気を供給する。
【００７２】
霜取り行程では、上記したように、圧縮機３１を停止するので、霜取り行程を行っている間は、冷気を上段冷凍室５に供給することができず、上段冷凍室５の温度制御が安定しない恐れがある。また、霜取り行程では、除霜ヒータ１９で冷却室１３の内部の空気を加熱するため、これによっても、上段冷凍室５の温度制御が安定しない恐れがある。本形態では、ステップＳ１３以降のステップにて、霜取り行程を禁止することで、圧縮機３１を連続して運転し、上段冷凍室５に連続して冷気を供給することが可能となる。また、霜取り行程を禁止することで、除霜ヒータ１９が発熱しないので、上段冷凍室５が除霜ヒータ１９の加熱の影響を受けることがない。従って、過冷却状態を実現するために、上段冷凍室５の温度を正確に制御することが可能となる。
【００７３】
ステップＳ１４では、被冷凍物２６の温度計測を開始する。即ち、図４を参照して、温度センサ３４で計測した、被冷凍物２６の温度を示す情報を、制御手段に入力する。温度センサ３４は赤外線温度計であるため、温度センサ３４は、被冷凍物２６の表面付近の温度を計測する。
【００７４】
ステップＳ１５がＮＯの場合は、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度が、予め設定された温度β以上である。ここで、βとは予め設定された第１温度であり、例えば、−３℃に設定される。従って、制御手段は、ステップＳ１６に移行し、温度センサ３４で被冷凍物２６の温度を計測しつつ、現状を維持するべく圧縮機３１を断続的に運転し、被冷凍物２６を徐々に冷却する。本形態では、被冷凍物２６の温度が温度β以上である間は、圧縮機３１を断続的に運転することで、冷却能力を抑え、被冷凍物２６の温度の降下が速くなり過ぎないようにしている。
【００７５】
一方、ステップＳ１５がＹＥＳの場合は、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度が、予め設定された温度βよりも低い。この場合は、ステップＳ１７に移行し、制御手段は、圧縮機３１を連続的に運転する。図７のタイミングチャートでは、圧縮機３１を連続的に運転し始めるタイミングをＴ１１で示している。
【００７６】
図２を参照して、制御手段は、圧縮機３１を連続して運転することで、冷却器３３で冷却室１３の内部の空気を冷却する。また、同時に、制御手段は、送風機３２も連続して運転し、冷却室１３の内部で冷却された冷気を、上段冷凍室５に供給する。これにより、図４を参照して、上段冷凍室５に貯蔵された被冷凍物２６に対して、連続して冷気が供給されることになる。これにより、被冷凍物２６を冷却する冷却能力が大きくなる。
【００７７】
ここで、ステップＳ１７では、制御手段は、圧縮機３１は連続的に運転するが、送風機２３は運転しない。その理由は、このステップに於ける冷却能力を抑え、被冷凍物２６の温度の降下が速くなり過ぎないようにするためである。
【００７８】
次に、ステップＳ１８がＮＯの場合は、温度センサ３４で計測される温度が、予め設定された温度γ以上である。ここで、γとは、予め設定された第２温度であり、上記したβよりも低い温度である。γの具体的な値は、例えば、−４．５℃に設定される。この場合、制御手段は、ステップＳ１９に移行し、現状を維持するべく、温度センサ３４で被冷凍物２６の温度を計測しつつ、圧縮機３１を連続的に運転し、被冷凍物２６を冷却する。
【００７９】
一方、ステップＳ１８がＹＥＳの場合は、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度が、温度γよりも低い。この場合は、ステップＳ２０に移行し、制御手段は、送風機２３を連続的に運転する。図７のタイミングチャートでは、圧縮機３１を連続的に運転し始めるタイミングをＴ１２で示している。
【００８０】
具体的には、このステップでは、制御手段は、圧縮機３１を連続的に動作させ、且つ、送風機２３を連続的に運転している。従って、図５を参照して、制御手段が送風機２３を運転することで、冷気は被冷凍物２６に吹き付けられる。また、送風機２３で送風される冷気の一部は、風路４０、４１、４２、４３を経由して循環しながら、被冷凍物２６を冷却する。
【００８１】
このように、制御手段が、圧縮機３１を運転させつつ、送風機２３も運転することで、被冷凍物２６に向かって供給される冷気の風量を増大させ、被冷凍物２６の表面の温度を急速に下げることができる。被冷凍物２６を冷凍する場合、被冷凍物２６全体で過冷却を発生させることが好適であるが、被冷凍物２６が例えば数ｋｇ程度の肉塊である場合、その中心部分まで被冷却を発生させることは容易ではない。このような場合でも、本形態により、被冷凍物２６の表面付近で過冷却を発生させることで、解凍時のドリップを抑制することができる。
【００８２】
ステップＳ２１がＮＯの場合は、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度が、予め設定された温度δ以上である。ここで、δとは予め設定された第３温度であり、上記したγよりも低い温度である。δの具体的な値は、例えば、−２０℃に設定される。従って、ステップＳ２２に移行し、制御手段は、過冷却運転を開始してから所定時間εが経過したかどうかを判断する。
【００８３】
一方、温度センサ３４で計測される被冷凍物２６の温度がδよりも低かったら、ステップＳ２１でＹＥＳと判断されるので、被冷凍物２６が完全に冷凍されたと判断し、霜取りステップを許可するステップＳ２４に移行する。
【００８４】
また、所定時間εが経過したら、ステップＳ２２でＹＥＳと判断されるので、霜取りステップを許可するステップＳ２４に移行する。ここで、所定時間εは、一例として、２５時間である。一方、所定時間εが経過していない場合は、ステップＳ２２でＮＯなので、ステップＳ２３に移行し、制御手段は現状を維持する。即ち、圧縮機３１を連続運転することで冷却した冷気を、送風機２３で被冷凍物２６に向かって吹き付ける。
【００８５】
ステップＳ２４では、被冷凍物２６が冷凍されたと判断し、霜取りステップを行うことを許可する。即ち、上記した方法で、除霜ヒータ１９を加熱することで、冷却器３３の表面に付着した霜を溶融して除去する。
【００８６】
その後、ステップＳ２５に移行し、過冷却運転を終了し、通常冷却運転に移行する。即ち、図２を参照して、制御手段は、冷蔵庫１の各貯蔵庫の庫内温度が、予め設定された温度となるように、圧縮機３１等を制御する。
【００８７】
以上が、本形態の冷蔵庫１の構造および動作に関する説明である。
【００８８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１     冷蔵庫
２     断熱箱体
２ａ   外箱
２ｂ   内箱
２ｃ   断熱材
３     冷蔵室
４Ａ   冷凍室
４     製氷室
５     上段冷凍室
６     下段冷凍室
７     野菜室
８     扉
９     扉
１０   扉
１１   扉
１２   扉
１３   冷却室
１３ｂ 開口
１４   供給風路
１５   供給風路
１７   帰還風路
１８   風路開閉器
１９   除霜ヒータ
２０   仕切部材
２０ａ 傾斜面
２１   連通口
２２   開口部
２３   送風機
２３ａ ファン
２３ｂ ケーシング
２４   載置板
２５   孔部
２６   被冷凍物
２７   操作パネル
２８   吹出口
２９   収納容器
３０   ＣＰＵ
３１   圧縮機
３２   送風機
３３   冷却器
３４   温度センサ
３５   制御ボタン
３６   断熱仕切壁
３７   断熱仕切壁
３８   仕切壁
３９   仕切部材
４０   風路
４１   風路
４２   風路
４３   風路
４４   第１領域
４５   第２領域
４６   風路
４７   制御基板
１００ 過冷却制御冷蔵庫
１０１ 冷凍室
１０２ 冷却器
１０４ 圧縮機
１０５ 扉
１０６ 扉
１０７ ファン
【図１】
2017089947.tif 000003
【図２】
2017089947.tif 000004
【図３】
2017089947.tif 000005
【図４】
2017089947.tif 000006
【図５】
2017089947.tif 000007
【図６】
2017089947.tif 000008
【図７】
2017089947.tif 000009
【図８】
2017089947.tif 000010
【図９】
2017089947.tif 000011