JP4837019B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る冷蔵庫の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。尚、以降の各図面において同一番号の構成要素は同一のものとする。
図1は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫の構造を示す断面図である。
図1において、冷蔵庫本体1の食品貯蔵室は、最上部に開閉ドアを備えて配置される冷蔵室100と、冷蔵室100の下方に冷凍温度帯(−18℃)から冷蔵、野菜、チルド、ソフト冷凍(−7℃)などの温度帯に切り替えることのできる引き出しドアを備える切替室200、切替室200と並列に引き出しドアを備える製氷室500と、最下部に引き出しドアを備えて配置される冷凍室300と、切替室200と冷凍室300との間に引き出しドアを備えて配置される野菜室400等とから構成される。冷蔵室100の扉表面には、各室の温度や設定を調節する操作スイッチと、そのときの各貯蔵室の温度を表示する液晶などから構成される操作パネル5が設けられている。なお、操作パネル5は冷蔵庫の中、例えば冷蔵室100の側面に設置されていても構わない。
制御部7は、例えばマイクロコンピュータ等から構成されるものであり、その入力側には、切替室200及び冷凍室300に設置された温度検知センサ31a及び31bの出力がそれぞれ接続されている。制御部7の出力側には、駆動回路32〜駆動回路35が接続されている。駆動回路32は圧縮機10の駆動モータ10aを駆動するものであり、駆動回路33はファン2を駆動するものである。駆動回路34はダンパ36を駆動するものであり、駆動回路35は除霜ヒータ6を駆動するものである。
なお、上記の過冷却運転とは食品を過冷却状態にする運転である。この過冷却状態とはその物質の凍結点以下であるにも関わらず、100パーセント凍っていない状態をいう。例えば水の凍結点は0℃であるが、この凍結点は物質によって様々であり、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。
また、過冷却解除運転とは、過冷却状態の食品に対して振動や温度変化などの刺激を加えることで過冷却状態を解除し、瞬間的に食品全体を凍結させる運転である。
また、急速冷凍運転は、通常冷凍運転よりも低い温度の冷気を当てる運転であり、表面から凍り始め内部に向かって氷が成長するのは通常冷凍と同様であるが、内部の温度も急激に下がるので内部にも氷核ができ易い状態になり、通常冷凍時よりも氷結晶が小さくなる。このため、過冷却冷凍を経た後に、凍結過程で急速冷凍することによって氷結晶が更に肥大する可能性は低くなり、また、菌など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、更に品質の良い冷凍ができる。
なお、上記の過冷却解除運転及び急速冷凍運転(又は急速冷凍運転)は、本発明の冷凍運転に相当する。
計時部11が圧縮機10の駆動時間を計測し、駆動時間が所定時間に到達すると、制御部7は、過冷却凍結期間のチェックをするが、ここでは、まず、過冷却凍結期間の処理動作を説明する(図3の右側参照)。過冷却凍結期間は、図3に示されるように、過冷却運転、過冷却解除運転及び急速冷凍運転の期間を含むものであり、これらの運転処理について説明する。
例えば、凍結点−1℃の食品を冷却して、その食品の温度が−5℃になったときの凍結率は0.8となり、凍結が80%進んだことになる。上記の(1)式によれば、食品の品温が低いほど凍結率が高くなるが、水分の多い食品では、その含有水分の約80%が氷に変わると食品が十分に硬くなり、いわゆる凍結状態であるということができる。
また、食品の凍結点は食品固有のものであるため、同じ品温においても凍結率が異なるという現象は起こる。しかし、冷蔵庫で頻繁に冷凍される食肉や野菜類の凍結点は−1℃前後のものが多いことから食品の温度が−5℃になれば、凍結率が約80%に到達したとみなすことができる。
上記のように、計時部11が圧縮機10の駆動時間を計測し、駆動時間が所定時間に到達すると、制御部7は、切替室200が過冷却運転(ステージ1)又は過冷却解除運転(ステージ2)中であるかどうかを判定し、過冷却運転又は過冷却解除運転中であれば除霜運転を回避する(S1)。過冷却運転又は過冷却解除運転中ではないという判定をした場合には、次に、急速冷凍運転中(ステージ3)であるかどうかを判定し、急速冷凍運転中であれば処理(S1)と同様に除霜運転を回避する(S2)。制御部7は、急速冷凍運転が終了したと判定した場合には、次に、食品の凍結率が予め実験などから設定された所定の凍結率以上であるかどうかを判定し、食品の凍結率が所定の凍結率以上になるまで除霜運転を回避する(S3)。このようにして、除霜運転を行うタイミングと過冷却凍結期間が重複した場合には、除霜運転を回避する。
過冷却運転(ステージ1)、過冷却解除運転(ステージ2)、急速冷凍運転(ステージ3)及び冷凍保存(ステージ4)までは、上記の図3の処理と同じであるが、冷凍保存(ステージ4)に移行した後に、計時部11により急速冷凍運転終了後の時間を計測し、その計測時間が予め実験などから設定された所定時間ttを経過した場合には過冷却凍結期間が終了したとして通常運転に移行する(S122a)。
また、冷蔵庫の除霜運転の処理についても、処理(S1)(S2)の後に、急速冷凍運転終了後の時間を計測し、その計測時間が予め実験などから設定された所定時間ttを経過したかどうか判定し(S3a)、所定時間ttを経過した場合には、上記の場合と同様に過冷却凍結期間が終了したとして除霜運転を開始する(S4、S5)。
過冷却運転(ステージ1)、過冷却解除運転(ステージ2)、急速冷凍運転(ステージ3)及び冷凍保存(ステージ4)までは、上記の図3の処理と同じであるが、冷凍保存(ステージ4)に移行した後に、温度検知センサ31aにより食品の温度を計測し、その温度が予め実験などから設定された所定温度TT以下であるかどうかを判定し、所定温度TT以下になった場合には過冷却凍結期間が終了したとして通常運転に移行する(S122b)。
また、冷蔵庫の除霜運転の処理についても、処理(S1)(S2)の後に、急速冷凍運転終了後の食品の温度を計測し、その温度が所定温度TT以下になった場合には、上記の場合と同様に、除霜運転を開始する(S4、S5)。
また、冷却器3の乾燥方法としては、除霜ヒータ6をオフにしてファン2を駆動することにより冷却器3の周囲及びそのフィンの間に空気を循環させることで水分の蒸発を促進できる。このとき、冷却器3の周りの温度が一定以上に低い場合に、例えば冷蔵室100のダンパを開けて湿気を含んだ空気を冷蔵室100に導入すると、戻ってきた乾燥空気を冷却器3周りに流すことができるので、水分を冷蔵庫内で無駄なく活用しつつより迅速に冷却器3を乾燥できる。
また、冷却器3の乾燥工程で外気を導入して冷却器3を乾燥し、その空気を再度外気へ放出するようにしてもよい。このようにすれば、冷却器3の周囲が高温であるうちに冷却器3の乾燥を促進することができ、霜取処理した後から冷却運転開始までの時間を短縮できる。
また、過冷却凍結期間の除霜運転を上記のように回避して貯蔵室及び食品の温度上昇を抑制するようにしたので、例えば過冷却によって食品内部に生成した微細な氷結晶が維持された状態で食品の凍結が完了するため、食品の細胞破壊や解凍時の旨味流出がほとんどなく、解凍後も食品本来の食感や風味を保持することができるという効果がある。
以上の実施の形態1では、除霜運転が必要な状況になった場合に、食品の凍結率や温度、過冷却運転又は急速冷凍運転終了後の経過時間(過冷却凍結期間)を条件として除霜運転を行っているが、次に、除霜運転を過冷却運転が頻繁に行われる時間帯を回避して行う例を実施の形態2として説明する。なお、制御部7は、図3〜図5の過冷却運転、過冷却解除運転及び急速冷凍運転が行われると、その時間帯、過冷却運転の回数、扉開閉センサ9からのデータをそれぞれ計測して記憶部8に格納する処理を行っているものとする。
Claims (5)
- 食品を貯蔵するための貯蔵室と、
冷却器を少なくとも含み、前記貯蔵室内を冷却する冷却機構と、
所定の条件のタイミングで前記冷却器に付着した霜を取る除霜運転を行う除霜装置と、
前記冷却機構を制御して、食品を凍結点以下の温度でも凍らない過冷却状態を維持する過冷却運転と、該過冷却運転の後に前記食品を凍結させて冷凍保存する冷凍運転を実施することができる制御装置と、
食品の温度を検知する温度検出手段と、
を備え、
前記過冷却運転が開始されてから、前記温度検知手段により検知された食品の温度が所定値に到達するまでを過冷却凍結期間とし、前記除霜装置が除霜運転を行うタイミングと前記過冷却凍結期間が重複する場合には、前記除霜運転を前記過冷却凍結期間の後に行うことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記過冷却凍結期間に代えて、
前記過冷却運転が開始されてから、前記温度検知手段により検知された食品の温度に基づいて得られる食品の凍結率が所定値に到達するまでを過冷却凍結期間とすることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。 - 食品を貯蔵するための貯蔵室と、
冷却器を少なくとも含み、前記貯蔵室内を冷却する冷却機構と、
所定の条件のタイミングで前記冷却器に付着した霜を取る除霜運転を行う除霜装置と、
前記冷却機構を制御して、食品を凍結点以下の温度でも凍らない過冷却状態を維持する過冷却運転と、該過冷却運転の後に前記食品を凍結させて冷凍保存する冷凍運転を実施することができる制御装置と、
を備え、
前記過冷却運転が開始されてから、前記過冷却運転又は前記冷凍運転が終了してから所定時間経過するまでを過冷却凍結期間とし、前記除霜装置が除霜運転を行うタイミングと前記過冷却凍結期間が重複する場合は、前記除霜運転を前記過冷却凍結期間の後に行うことを特徴とする冷蔵庫。 - 食品を貯蔵するための貯蔵室と、
冷却器を少なくとも含み、前記貯蔵室内を冷却する冷却機構と、
所定の条件のタイミングで前記冷却器に付着した霜を取る除霜運転を行う除霜装置と、
前記冷却機構を制御して、食品を凍結点以下の温度でも凍らない過冷却状態を維持する過冷却運転と該過冷却運転の後に前記食品を凍結させて冷凍保存する冷凍運転を実施することができる制御装置と、
前記過冷却運転及び前記冷凍運転を行った時間帯を記憶する記憶手段と、を備え、
前記記憶手段で記憶された時間帯は、前記除霜装置による除霜運転を回避して行うことを特徴とする冷蔵庫。 - 過冷却運転中であることを表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記過冷却凍結期間中は過冷却運転中として表示することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の冷蔵庫。
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