CN101358798B - 冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冰箱。本发明的目的是，对储藏室进行直接冷却和间接冷却两种冷却；提供具有可切换成急速冷冻、通常冷冻、过冷却冷冻的储藏室的冰箱、储藏箱；有效地实施过冷却冷冻。在本发明的冰箱中，具有多个分隔的储藏室，将由冷却器生成的冷气送到上述储藏室，其中，还具有与上述储藏室中的至少一个储藏室连接、将来自上述冷却器的冷气送到上述至少一个储藏室的直接冷却用风路和间接冷却用风路两个冷却风路、以及可将上述两个冷却风路至少切换成双方开、一方开、双方闭的风量调整机构，上述风量调整机构具备能够独立地对直接冷却用风路和间接冷却用风路的各自的开闭进行控制的风门。

Description

冰箱 

技术领域

本发明涉及具有将在冷却器中生成的冷气导向被划分出的储藏室入风路的冰箱、储藏箱。

背景技术

已往的冰箱，具有冷藏室、冷冻室、蔬菜室、切换室等多个储藏室，例如，在冷却器中生成的冷气，借助于风扇的运转，通过一个风路(管道)被送到切换室。另外，在由设置在切换室的切换室传感器检测到的切换室内的温度在预定温度以下的情况下，将控制流向切换室的冷气量的切换室用风门关闭；在由切换室传感器检测到的温度在预定温度以上的情况下，将切换室用风门敞开，由此，切换室可切换温度带。另外，为了将切换室的温度向高温侧切换，也有设置了切换室加热器的冰箱。专利文献1：日本特开2006-258322号公报

发明要解决的课题

但是，在已往的冰箱中，因为冷气吹出口设置在切换室的里侧、或设置在构成顶板等壁面的特定部位，冷气从该冷气吹出口向切换室内吹出，所以，仅在吹出口附近的部分被急剧地冷却，另一方面，切换室的中央、跟前(前面)侧，因为离开冷气吹出口比较远，与里侧、顶面附近相比，冷气不容易达到，所以，容易在切换室内的各部位产生温度不均匀，难以由均匀的温度将食品等冷却。

因此，即使要使食品等过冷却冷冻，进行所谓的缓慢冷冻，由于温度不均匀的原因，也不容易将食品等冷却到均匀的温度，不能使过冷却成功。另外，在为了进行缓慢冷冻而做成了间接冷却构造的情况下，由于冷气吹出口不设置在容器内，所以，也不能将温度切换 为-18℃附近的冷冻温度带，也不能实施急速冷冻等的冷冻方法。

另外，在专利文献1中记载的冰箱，虽然通过切换室加热器和切换室风门的控制，能精细地控制切换室内的温度，但是，由于使用加热器和风门两者，所以存在着电力消耗大的问题。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的之一是对储藏室进行直接冷却和间接冷却两种冷却。目的之二是提供具有能切换成(分开使用)急速冷冻、通常冷冻、过冷却冷冻的储藏室的冰箱、储藏箱。目的之三是有效地实施过冷却冷冻。目的之四是提供不使用加热器等、电力消耗少的冰箱、储藏箱。目的之五是提供通过切换(分开使用)间接冷却和直接冷却，使解冻时滴水量少，能进行冷冻质量高的过冷却冷冻的冰箱、储藏箱。目的之六是提供通过切换(分开使用)间接冷却和直接冷却，能将切换室也作为高湿度的蔬菜收纳室使用的冰箱、储藏箱。

为了解决课题的手段

本发明的冰箱，具有多个分隔的储藏室，将由冷却器生成的冷气送到上述储藏室，其特征在于，具有与上述储藏室中的至少一个储藏室连接、将来自上述冷却器的冷气送到上述至少一个储藏室的直接冷却用风路和间接冷却用风路两个冷却风路、以及可将上述两个冷却风路至少切换成双方开、一方开、双方闭的风量调整机构，上述风量调整机构具备能够独立地对直接冷却用风路和间接冷却用风路的各自的开闭进行控制的风门。

另外，本发明的冰箱，具有多个分隔的储藏室，将由冷却器生成的冷气送到上述储藏室，其特征在于，具有直接冷却用风路、间接冷却用风路、和风量调整机构；上述直接冷却用风路与上述储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自上述冷却器的冷气与上述至少一个储藏室内的食品直接接触的位置开口；上述间接冷却用风路与上述储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自上述冷却器的冷气与上述至少一个储藏室内的食品不直接接触的位置开口；上述风量调整机构能将上述直接冷却用风路和间接冷却用风路这两个冷却风路至少切换成双方开、一方开、双方闲中的任意一种形式；通过切换上述两个冷却风路，能够将上述至少一个储藏室作为能够进行经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻的储藏室，上述风量调整机构具备能够独立地对直接冷 却用风路和间接冷却用风路的各自的开闭进行控制的风门。

发明效果

根据本发明，由于至少在一个储藏室中具有直接冷却用风路和间接冷却用风路两个风路，并可切换这些风路，所以，能提供具有可切换为急速冷冻、通常冷冻、过冷却冷冻的储藏室的冰箱、储藏箱。

根据本发明，能减小冰箱中被分隔开的储藏室内的温度分布不均匀，能提供可进行高质量的食品保存的冰箱、储藏箱。

根据本发明，能减小被保存在作为冰箱中的储藏室的储藏室内的食品等的温度分布不均匀，能提供可进行高质量的食品保存的冰箱、储藏箱。

根据本发明，因为作为高质量冷冻功能，不是已往的急速冷冻，而是采用了过冷却冷冻功能，所以，具有能以比已往少的能量实现高质量冷冻、即能实现作为地球环境对策的节能冷冻的效果。

另外，本发明的冰箱，通过采用将冷气导入到为了进行过冷却的空间内并对冷却温度进行可实现多种变化的温度控制的冷却构造，能以与已往没有大地改变的冰箱的构造、控制，实现肉类等食品的过冷却冷冻。

根据本发明，由于采用红外线传感器作为温度检测机构，所以，能测定食品的表面温度，能检测到更接近于食品的温度(例如食品的表面温度)，进而过冷却冷冻的成功率提高，能提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻保存)。

根据本发明，由于具有经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻功能，所以，能进行在冻结时形成的冰结晶的大小、形状不容易破坏食品原有的结构的质量良好的冷冻。另外，由于冰结晶小，所以，即使冰结晶被破坏，也能得到与原来的状态接近的状态，在进行解冻时，食品的味道、口感、保存状态等食品质量良好。另外，由于具有经过过冷却状态而冻结的过冷却冷冻功能，所以，冰核小并且微细，另外由于冰核在食品等冷冻对象物整体中分布均匀，所以，与通常冷冻、急速冷冻的情况相比，食品质量良好。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的冰箱的主视图。

图2是表示本发明的实施方式1的冰箱的侧剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室周边的侧剖视图。

图4是表示本发明的实施方式1的冰箱的通常冷冻时的控制流程图。

图5是表示实施方式1中的冰箱的显示板的图。

图6是表示本发明的实施方式1的冰箱的过冷却冷冻时的控制流程图。

图7是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室周边的侧剖视图。

图8是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室用风门周边的主视图。

图9是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室周边的侧剖视图。

图10是表示本发明的实施方式1的冰箱的过冷却冷冻时的控制流程图。

符号说明：

1：冰箱主体  1A：机械室  2：冷藏室  3：制冰室  4：切换室  4A：背面吹出口  5：蔬菜室  6：冷冻室  7：冷藏室门7A：冷藏室左门  7B：冷藏室右门  8：制冰室门  9：切换室门10：蔬菜室门  11：冷冻室门  12：压缩机  13：冷却器  14：风扇  15：风量调整机构  15A：挡板  16：切换室冷却用多风路16A：直接冷却用风路  16B：间接冷却用风路  17：切换室盒  18：切换室顶部隔热材料  18A：顶部吹出口   19：切换室热敏电阻20：切换室盒盖  21：切换室用双风门  21A：直接冷却用框  21B：间接冷却用框  22：红外线传感器  30：控制装置  60：显示板

具体实施方式

实施方式1 图1是表示本发明的实施方式1的冰箱的主视图。图2是表示本发明的实施方式1的冰箱的侧剖视图。图中，冰箱主体1，在最上段具有对开式的冷藏室2。在冷藏室2之下，左右地配设着制冰室3和切换室4。在冰箱主体1的最下段，具有冷冻室6。在冷冻室6之上具有蔬菜室5。该蔬菜室5，在左右配设着的制冰室3和切换室4的下方，被设置在冷冻室6的上方。

当然，各室的配置并不限定于本实施方式，也可以是所谓的中央冷冻器式(mid freezer type)。此中央冷冻器式是，在被设置在上段的冷藏室2之下，左右并列地配设制冰室3和切换室4，在这些左右并列地配设着的制冰室3和切换室4的下方、且被设置在下段的蔬菜室5的上部，配设着冷冻室6。即，将冷冻室6配设在左右并列设置着的制冰室3及切换室4与蔬菜室5之间。

冷藏室2的正面侧开口部，设有能自由敞开、关闭的对开式冷藏室门7。此冷藏室门7，由冷藏室左门7A、和冷藏室右门7B两个门构成对开式门。当然，并不限定于对开式门，也可以是单扇式的旋转门。在作为储藏室的制冰室3、切换室4、蔬菜室5、冷冻室6，分别设有能自由敞开·关闭制冰室3的开口部的拉出式的制冰室门8、能自由地敞开·关闭切换室4的开口部的拉出式的切换室门9、能自由地敞开·关闭蔬菜室5的开口部的拉出式的蔬菜室门10、能自由地敞开·关闭冷冻室6的开口部的拉出式冷冻室门11。另外，在作为储藏室的冷藏室2的左右门的任一个上，设有进行储藏室内温度设定等的操作开关、进行箱内温度、设定温度等温度信息的显示的显示板60，操作开关的操作信息、液晶显示部的显示信息、储藏室内的温度信息等，由设置在冰箱主体背面上部(冷藏室背面)的微机等控制装置30控制。

在设置在冰箱主体1的背面下部的机械室1A内，配设着压缩机12。冰箱主体1具有制冷循环，压缩机12是构成制冷循环的部件之一，具有压缩制冷循环中的制冷剂的作用。由压缩机12压缩后 的制冷剂，在冷凝器(未图示)中被冷凝。冷凝状态的制冷剂在作为减压装置的毛细管(未图示)、膨胀阀中被减压。冷却器13是构成冰箱的制冷循环的部件之一，已被减压的制冷剂在冷却器13中蒸发，借助此蒸发时的吸热作用，冷却器13周边的气体被冷却。冷气循环用风扇14是用于将在冷却器13周边被冷却了的冷气送到冰箱主体1的各室(冷藏室2、制冰室3、切换室4、蔬菜室5、冷冻室6)的。作为风量调整机构的切换室用风门15，是用于调整由冷气循环用风扇14送到切换室4的冷气的冷气量并将切换室4内的温度控制在预定温度的。已在冷却器13中被冷却的冷气，通过切换室冷却用多风路16，被送到切换室4内。另外，此切换室冷却用多风路16，配设在切换室用风门15的下游。

图3是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室周边的要部剖视图。图中，在切换室4内，配设着切换室盒17。另外，作为风量调整机构的切换室用风门15的一个挡板15A，借助开闭调整(开闭角度调整)，能够调整流向切换室4的冷气量、以及切换构成切换室用双风路16的两个风路。在此，本发明的切换室冷却用多风路16由直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B两个冷却风路构成(图3中，切换室冷却用多风路16是从与冷却器室连接着的冷却器室连接风路16C经由风量调整机构15，分支成两个冷却风路(直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B)的结构，由风量调整机构15进行两个冷却风路的切换和风量调整)。直接冷却用风路16A是用于将冷气直接送到切换室4的风路。间接冷却用风路16B设置在配置于切换室4顶部的切换室顶部隔热材料18内，是用于通过冷气的风路，但是，由于在切换室4的顶部未设置向切换室4吹出冷气的吹出口，所以，切换室4内依靠经过此风路16B的冷气从顶面间接地被冷却。

直接冷却用风路16A，其背面吹出口4A设置在切换室4内的背面，冷气从此背面吹出口4A被直接吹到切换室4内。这时，在切换室4内设置着作为储藏室盒的切换室盒17的情况下，与背面吹出口4A相向的位置的切换室盒7的背面壁是设有开口部或缺口部的， 从背面吹出口4A吹出的冷气，是从此背面壁的开口部或缺口部吹到切换室盒17内，直接冷却切换室盒17内的食品等。当然，即使是不设置切换室盒17地将食品等直接收纳在切换室4内的类型的，因为从背面吹出口4A使冷气直接吹到切换室4内，所以也能直接将食品等冷却。

图3中，虽然在间接冷却用风路16B上没有设置向切换室4内吹出冷气的冷气吹出口，但是，经过了间接冷却用风路16B的冷气从设置在切换室4下面、侧面等的切换室返回风路，返回到冷却器室。这时，如果是微量的或冷却速度慢的冷气，则也可以在间接冷却用风路16B上设置向切换室4内吹出冷气的吹出口。如果切换室4内是与间接冷却成为同等的冷却程度的微量或冷却速度慢的冷气，则也可在间接冷却用风路16B上设置向切换室4内或切换室盒17内吹出冷气的吹出口。另外，如果冷气是自然落下的程度的缓慢的冷却，则可以视为间接冷却。在切换室4，设有检测切换室4内的温度的切换室温度检测机构、即切换室热敏电阻19，由控制装置(微机等)30基于该切换室温度检测机构19的检测温度进行控制，使得切换室4内的温度成为预定温度。

已由冷却器13冷却了的冷气，借助冷气循环用风扇14，经过冷却风路被送到各储藏室。已由冷却器13冷却了的冷气，借助冷气循环用风扇14，经过冷气风路16C，通过将设置在切换室用风门15的一个挡板15A的开闭角度控制为预定的角度，切换并列设置着的直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B，或者，为了控制各风路的流量，通过控制挡板15A的开闭角度，将预定流量和预定流速的冷气送到切换室4。这时，挡板15A的开闭角度为零(略水平：±20度，最好是±10度)时，是大致全闭状态(直接冷却用风路和间接冷却用风路双方都关闭的状态)，由于将直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方都关闭，所以，直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方都不输送冷气，切换室4内，没有被进行依靠经过直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B的冷气冷却。

当挡板15A的开闭角度为大致90度(大致垂直：70～110度，最好是80～100度)时，是大致全开状态，直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方都敞开，所以，直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方都输送冷气，由间接冷却和直接冷却双方冷却，所以很快达到设定温度。这时，直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B的流路面积可以大致相同，但也可以根据直接冷却和间接冷却的使用频度、进行冷却的储藏室的大小、冷却设定温度、有无过冷却冷冻等使用目的，使上述两个风路的流路面积不相同(在图3中，使直接冷却用风路16A的流路面积比间接冷却用风路16B的流路面积大，在挡板全开时，使得冷气能够多地流到直接冷却用风路16A中，容易产生直接冷却的效果。最好是，使直接冷却用风路16A的流路面积为间接冷却用风路16B的流路面积的2倍以上，这样，在挡板全开时，冷气容易流到直接冷却用风路16A，容易得到直接冷却的效果)。

当挡板15A的开闭角度为中间角度即大致45度(20～70度，最好是35～55度)时，是单侧开状态(一方开的状态)，直接冷却用风路16A大致关闭，而间接冷却用风路16B敞开。所以，冷气被送到间接冷却用风路16B，切换室4内由经过间接冷却用风路16B的冷气从顶面等间接冷却。这里，说明了将间接冷却用风路16B设置在切换室4顶部的例子，但是，另外也可以不设置在顶部，由于只要能进行与间接冷却同等的冷却即可，所以，也可以设置在顶部以外的侧面壁、底面壁(切换室底面的分隔壁)内。同样，直接冷却用风路16A的吹出口4A也可以设置在顶壁、侧壁、底面壁。

以上，在本实施方式中，对直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B的开闭风门的开闭模式、以一个挡板能切换成(1)大致全闭、(2)大致全开、(3)直接冷却用风路16A大致关闭且间接冷却用风路16B开的3种模式的情况进行了说明。但是，也可以是(1)大致全闭、(2)大致全开、(3)直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B中的任一方开而另一方闭的3种模式，能得到同样的效果。另外，也可以使用具有两个以上挡板的双风门或三风门，分别各自独立 地对直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B进行开闭控制，在此情况下，由于能各自地控制直接冷却的冷气量和间接冷却的冷气量，所以，能更精细地控制冷气量，另外，由于能各自独立地进行直接冷却和间接冷却的切换，所以，能进行更精细的温度控制、更精细地进行设定温度的变更。

图4是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室用风门15在通常冷冻时的控制流程。在步骤S1，判断是否满足了压缩机12的运转条件。所谓满足压缩机12的运转条件，是指例如设置检测冷冻室6的温度的冷冻室温度检测机构(未图示)，此冷冻室温度检测机构检测的温度为预定温度以上。即，步骤S1是压缩机运转条件判断步骤，例如，是判断作为温度检测机构的冷冻室温度检测机构检测的温度是否在预定温度以上的步骤。在步骤S1，在判断为冷冻室温度检测机构检测的温度低于预定温度(NO)的情况下，返回到步骤S1。在步骤S1，在判断为冷冻室温度检测机构检测的温度在预定温度以上(YES)的情况下，进入步骤S2。

步骤S2是判断作为切换室温度检测机构的切换室热敏电阻19检测的温度是否在预定温度T₀℃以上的步骤。在步骤S2，在判断为切换室热敏电阻19检测的温度低于预定温度T₀℃(NO)的情况下，返回到步骤S2。在步骤S2，在判断为切换室热敏电阻19检测的温度在预定温度T₀℃以上(YES)的情况下，进入步骤S3。

在步骤S3，切换室用风门15从全闭状态(大致0度)以预定角度θ₀度(大致90度(大致垂直：70～110度)，大致全开状态)敞开，进入步骤S4。步骤S4是判断切换室用风门15是否敞开了预定时间t₀以上的步骤。在步骤S4，在判断为切换室用风门15未敞开预定时间t₀以上的情况下，返回到步骤S4。在步骤S4，在判断为切换室用风门15敞开了预定时间t₀以上的情况下，进入步骤S5。在步骤S5，切换室用风门15以预定角度θ₁度(为作为中间角度的大致45度(20度～70度)，单侧敞开状态)敞开，然后进入步骤S6。

步骤S6是判断切换室热敏电阻19检测的温度是否在预定 温度T₁度以下的步骤。在步骤S6，在判断为切换室热敏电阻19检测的温度大于预定温度T₁度(NO)的情况下，进入步骤S8。步骤S8是判断切换室用风门15是否敞开了预定时间t₁以上的步骤。在步骤S8，在判断为切换室用风门15未敞开预定时间t₁以上(NO)的情况下，返回到步骤S6。在步骤S8，在判断为切换室用风门15敞开了预定时间t₁以上(YES)的情况下，进入步骤S9。在步骤S9，切换室用风门15以预定角度θ₀度(大致全开状态、大致垂直)敞开，返回到步骤S6。在步骤S6，在判断为切换室热敏电阻19在预定温度T₁ 度以下(YES)的情况下，将切换室用风门15关闭(大致0度、大致水平)。

这里，预定角度θ₀度，例如是大致90度，送往切换室4的冷气，由直接冷却用风路16A输送，也由间接冷却用风路16B输送。因此，切换室4内因冷气直接流入而被快速地冷却。预定角度θ₁度例如是大致45度，可由挡板15A将直接冷却用风路16A大致关闭。因此，送往切换室4的冷气，几乎全部由间接冷却用风路16B输送。因此，切换室4内，从切换室4的顶部侧(或侧方、底面侧)被缓慢地冷却。因为被缓慢地冷却，所以，借助自然对流，切换室4内的温度分布变得大致均匀，能进行过冷却状态下的保存、过冷却冷冻。之所以以预定时间t₀由挡板15A来对切换室用风门15的开度进行切换，是为了不损害切换室4的冷却速度，使切换室4内的温度分布大致均匀。在因切换室门9的开闭等，切换室用风门15的敞开时间达到预定时间t₁以上的情况下，通过返回到切换室用风门15的开度θ₀(大致90度，大致全开)，不会引起极端的冷却时间迟滞，不会损害食品的保存质量。

这样，根据本实施方式1的冰箱，因为能不损害冷却速度，使切换室4内的温度分布大致均匀，所以，能进行过冷却保存、过冷却冷冻。另外，在图1所示的显示板60上，只要具有选择冷却模式的选择开关、选择按钮，在选择了急冷(急速冷却、急速冷冻)等的模式的情况下，如果切换室用风门15以大致90度(大致全开)敞开， 则切换室4就能在短时间内冷却，能实现急冷(急速冷却、急速冷冻)。

本发明中，由于具有直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B，所以，除了通常冷冻外，还能进行过冷却冷冻、急速冷冻。首先，以水为例，说明过冷却状态和经过了过冷却状态的冷冻。所谓过冷却状态，是指在将水进行了冷却时，即使温度降低到冻结点即0℃以下，也是100％的水的状态。虽然使已进入了过冷却状态的水也能冻结而成为冰，但是为了这样是需要某种刺激的。所说的这种刺激，既可以是温度方面的，也可以是物理方面的。这样，无论是温度方面的刺激还是物理方面的刺激，虽然都能使水开始冻结，但是，从过冷却状态过渡到开始冻结的时间，按单位来说是几秒钟，是瞬间的时间。但是，在此冻结开始时，瞬间冻的冰的比例为全体的百分之几，水成为果子露状。到其成为100％的冰为止，还需要进一步进行冷却，需要冷却时间，将经过过冷却状态冻结的情况，称为过冷却冷冻(过冷却冻结)。

接下来，通常冻结与过冷却冻结的另一大的差别是冻结开始时的状态。这里，以放入在聚酯瓶内的水为例，说明在冻结开始时发生了怎样的现象。在通常冻结的情况下，当冻结开始时，从聚酯瓶(pet bottle)表面附近的水开始冻结，成为好像薄冰粘在表面部分那样的状态，然后，冰朝内部扩展，最终全体冻结。冰的成长是以水分子形成了一定程度以上的大小的团的冰核为中心产生的，冰核的形成是在冻结开始时产生的。因此，在通常冻结的情况下，可以说几乎所有的冰核都形成在表面，冰从这里向作为水的状态的部分成长，因为向朝一定的方向形成冰核，所以，形成了大的针状的冰结晶。

另一方面，在过冷却冻结的情况下，包括聚酯瓶的内部(水的中心部分)，聚酯瓶整体以不冻结的状态大致均匀地被冷却，当因温度方面的刺激、或物理方面的刺激等，过冷却状态被解除时，冻结开始，在整个聚酯瓶内形成大致均匀的冰核。然后，冰在内部和表面都成长、即在聚酯瓶内的所有部分成长，而不会像通常冻结的那样，冰向一定方向成长，所以，能得到细的大致均匀的小粒状冰结晶。因此， 作为冻结结束后的通常冻结与过冷却冻结的差别是，由于其冷却过程不同，所以，在通常冻结的情况下，产生从表面到内部的大的针状冰结晶，而在过冷却冻结的情况下，是在表面和内部大致均匀产生小的粒状冰结晶。根据此冻结状态的不同，经过过冷却状态冻结的食品，不会损害食品的保存质量。

这里，再稍详细地说明过冷却冷冻(过冷却冻结)。本发明的实施方式的冰箱，具有用于保持为稳定地实现过冷却所需要的稳定的温度环境并调整直接吹到食品上的冷气的温度、风速、风量、时机等温度、冷气的控制机构；收纳食品的盒等的构造；为了可靠地实现过冷却解除所需要的判断过冷却结束的装置或控制机构；以及赋予过冷却解除所需要的刺激的装置或控制机构。另外，也具有保持过冷却解除后的高质量的冻结的冷却及保存功能。

首先，过冷却冻结按照食品温度可分为以下的5种状态。 (1)未冻结状态：食品温度在该食品的冻结点以上。 (2)过冷却状态：食品温度在该食品的冻结点以下且还未冻结的状态。由于食品温度持续降低，所以，可以知道是过冷却状态。 (3)过冷却解除：食品温度从冻结点以下的温度返回到冻结点的时候。 (4)冻结开始～冻结结束状态：食品达到冻结点，产生相变化(如果是水，则从液体的水变化为固体的冰)，以一定的温度过渡的状态。 (5)冻结结束·冷冻保存状态：食品经过(4)的过程而冻结的状态。

这里，说明主要食品的冻结点。牛肉/猪肉是-1.7℃，金枪鱼是-1.3℃，马铃薯是-1.7℃，草莓是-1.2℃，苹果是-2.0℃。(参考文献：樱井芳人著“综合食材工业”，日本恒星社厚生阁出版，1975年，第922页)

在(1)～(2)的状态中，具有为了进入过冷却(使食品以不冻结状态达到冻结点以下的温度)所需要的条件和使过冷却深化(将达到过冷却状态时的温度降低)的条件。在(3)中，具有为了解 除过冷却状态并开始冻结的条件。在(4)、(5)中，具有为了保持过冷却冻结的食品良好的条件。当控制(1)～(3)，得到足够深度的过冷却度(食品的冻结点与进行过冷却而达到的温度的温度差)时，由于(4)、(5)，该效果不会失去。但是，在处于过冷却状态时，在由于食品的取出、放入而将门长时间打开，或者将设定温度处于冻结点温度以上，过冷却室内的温度例如成为0℃以上，在过冷却状态被解除了的情况下，将再次从状态(1)重新开始。

接下来，叙述(1)～(3)的工序。 首先，作为食品，基于放入了厚度15mm、150g的牛肉时的研究结果进行叙述。先说明本发明的冰箱的过冷却室(与过冷却空间相同)中的过冷却条件。在设定过冷却条件时应注意的点是，冷却速度、以及被冷却的食品中心温度的最低达到点(在过冷却状态下达到的温度)与冻结点之间的差等。如果冷却速度过快，则食品整体的温度以不均匀状态冷却，所以，产生了(食品表面温度与中心温度的差大的)冻结部分和未冻结部分。由于冰结晶是以冰核为中心成长，所以，即使该食品的一部分冻结了，也将从那里在取入未冻结部分的水分的同时成长。结果，产生了针状的大的冰结晶。在细胞间等产生的针状冰结晶、大的冰结晶，是细胞中的水分流出、细胞破坏的原因，所以，引起该食品解冻时的水滴流出。

作为其结果，食品原有的美味减少，或者游离氨基酸等营养成分减少，口感变差。另一方面，如果冷却速度过慢，虽然过冷却状态的保持没有问题，但是未冻结状态的时间变长，由于细菌繁殖、氧化加快等，食品质量变差。即，在冻结点之前进行冷却，表面温度与中心温度的差渐渐变小，在达到了冻结点以下的温度的情况下(过冷却状态)，提高冷却速度，解除过冷却，以便能够快速地达到中心温度的最低达到点，由此能够使未冻结状态的时间不变长。这样，要连续地或阶段性地进行食品在冻结点之前、冻结点以下的过冷却状态之前、过冷却解除、完全冻结之前的各温度控制、冷气调整。为了解决上述问题，也有对过冷却空间赋予抗菌功能的方法。作为抗菌功能， 有采用紫外线、臭氧的方法。但是，如果赋予抗菌功能，则存在着花费成本的问题。

首先，对于过冷却进入条件说明冷却速度。食品是从表面开始被冷却，与食品的种类、厚度等相应地通过热传导，食品中心被冷却。即，这是因为，在食品表面的冷却速度确定后，中心的冷却速度也是确定的。另外，在以家用冰箱控制食品的温度变化的情况下，通常是检测食品的表面温度，首先规定这些温度。在食品过冷却时的食品表面和中心温度经过时间的变化中，食品中心的温度和食品表面的温度以大致相同的倾向降低。以厚度15mm、150g的牛肉为例，虽然食品周围的空气温度以30分钟左右达到设定的温度例如-5℃、-7℃、-10℃，但是，食品表面温度达到冻结点分别晚120分钟左右、80分钟左右、60分钟以内。食品中心温度与食品表面温度的差小，各温度差为0.5～3.0度(K)左右。

要说明的是，空气设定温度越高，表面与中心的温度差越小。设定温度越低，过冷却度即冷冻时的能量越小。冷却速度是在食品表面温度从3℃变成为0℃的范围计算的。在此温度带中的冷却速度，是关系到能否进入过冷却的温度带，如果食品周围的设定温度为-5℃，则食品表面的冷却速度约为3.5℃/h；如果设定温度为-7℃，则食品表面的冷却速度约为5℃/h；如果设定温度为-10℃的过冷却浅的时候，则冷却速度约为10℃/h。从此结果可知，作为进入过冷却的条件，当食品的表面与中心有距离时，食品表面的冷却速度在10℃/h以下，最好在5℃/h以下。

另外，这时，食品表面与中心的温度差也有差异。当设定温度为-5℃时，食品表面与食品中心的温度差约为1度(K)(食品中心的冷却速度约为3.5℃/h)。当设定温度为-7℃时，食品表面与食品中心的温度差约为2度(K)(食品中心的冷却速度约为5℃/h)。与此相对，当设定温度为-10℃的过冷却浅的时候，食品表面与食品中心的温度差约为3度(K)(食品中心的冷却速度约为10℃/h)。从此结果可知，作为用于进入过冷却的条件是，食品表面与中心的温度差在3 度(K)以下，最好在2度(K)以下。在食品的表面与中心的距离小、即食品的热容量小的情况下，例如是薄片的肉等，即使设定温度低于-10℃，例如为-15℃时，过冷却度也不浅，能得到良好的冷冻食品。

根据以上的情况，食品表面的冷却速度可以考虑为是食品的表面与中心的温度差为3K以下的冷却速度的条件。这时，可以避免发生以下的现象。(a)如果食品表面与中心的温度差增大，则食品中所含的水分的密度发生变化，由于该密度差，食品中所含的水分发生对流。因此水分子的会合率增加，促进冰核的成长，所以，过冷却容易被解除。(b)如果食品表面先冻结，则食品表面处在冻结点的温度一定的状态下，对食品整体形成了稳定的环境。因此，食品被稳定地保持在冻结点，从食品表面传导的冷却热全部作为潜热被利用，冻结持续进行。

因此，如果食品的表面冻结，则食品整体将不被进行过冷却。另一方面，关于食品周围的空气温度，为了使以食品未冻结的状态不变地在冻结点以下，虽然因食品的种类、厚度等变化，但是，一般将食品周围的空气温度设定在-10℃以上即可，食品周围的空气温度的上限是希望进行过冷却食品的冻结点以下，这是显而易见的。例如，牛肉、猪肉是-1.7℃以下，对于大部分的食品来说是设定在-2℃。温度差抑制在3度(K)以下的冷却速度最好约为3.5℃/h～10℃/h，特别是最好为5℃/h以下。但是，在薄肉片等厚度为10mm以下的情况下，需要在300℃/h以下才进入过冷却，而厚度为40～50mm的肉块，则需要约2～3℃/h。无论是何种食品，将食品表面与食品中心的温度差抑制在3度左右即可。但是，如果是像酸奶那样以乳液状容易将水分保持在一定的位置的、容易进行均质的过冷却的食品，则以约3.5℃/h～10℃/h进行过冷却，但是，在-18℃的设定温度，以温度差5～10度也能进行过冷却。

作为进入过冷却、并保持过冷却状态时的一个障碍原因，是食品周围的温度不均匀。对此，可以抑制冷却速度的不均匀，即，减小食品周围的冷却速度。另外，在冰箱中，为了将空气温度控制在 某一个确定的温度，由于压缩机的开关、冰箱内风扇的开关、风门的开关等各种设备动作的影响，食品周围的空气温度变化是不可避免的。由于存在空气温度变动，所以食品内部的温度变化增大。因此促进食品内部的水分对流，即，水分子的会合概率增高，过冷却容易被解除。为了避免这一点、进入过冷却，在超过食品的冻结点之前(例如-1.7℃)，即在进入过冷却状态之前的温度变化幅度，在实验中是大约6度(K)以内。无论食品的大小、种类如何，都不能对食品表面给予过冷却解除的刺激。因此，食品周围的空气温度变化，如前所述，最好在6K以内。

但是，即使过冷却度稍稍变浅、或者发现过冷却的概率降低，也可以创造过冷却状态。例如，在吹出口附近，即使温度变化大于6K，例如为15K那样的环境，也能进入过冷却，对于容易过冷却的食材是说，能够使过冷却深化。为了进入过冷却状态、并使过冷却深化，不必一定以相同的温度进行冷却。如果在一定的温度进行冷却，则食品被冷却，食品表面温度降低，与食品周围的空气温度之间的温度差减小，食品表面温度大致稳定在食品周围的空气温度。因此，为了使过冷却深化，可以在将食品表面与食品周围的空气温度的温度差保持在一定的值以上的同时进行冷却。

为此，可以与食品表面或中心温度相应地将食品周围的空气温度降低。在家用冰箱中的过冷却深化的工序中，也可在预定的时间(预先在实验中研究过的、从放入食品到食品的中心温度达到-1℃为止的时间，例如是2小时)后，在每个确定时间(预先在实验中研究过的、食品温度每降低1℃的时间，例如是0.5小时)将设定温度降低1℃等。这样，能够一边保持食品表面与食品周围空气温度的温度差，一边将食品冷却，所以，能够使过冷却深化。反过来说，如果空气温度很不均匀或者空气温度变化大，则食品表面的温度的分布增大，或食品表面的热传导率增大，结晶化从表面容易冷却的部位开始，过冷却将被解除。

在对肉、鱼等进行了冷冻时，如果在内部产生的冰结晶大， 则破坏细胞，解冻后的滴水量增多，这已是公知的。因此，如果将过冷却冷冻与通常冷冻的牛腿肉、金枪鱼的滴水量相比，可以看到进行了过冷却冷冻的被抑制在通常冷冻的一半以下的倾向。马铃薯等薯类已往被认为是不适合于冷冻的食品。在制作了咖喱等时，进行冷冻保存，在第二天以后重新加温后食用，这样的情况在一般家庭中是日常进行的事情，但是这时，仅将马铃薯去除或弄碎后冷冻，被认为是为了使咖喱香地进行冷冻的常识。这是因为，如果将马铃薯冷冻后解冻，则变得很糠，口感不好。

但是，如果以过冷却冷冻的方式使咖喱冻结，则在解冻后，马铃薯的口感与冻结前也几乎未变，没有变糠或水分大的口感。作为马铃薯的主要成分的淀粉是由直链淀粉和支链淀粉构成的，因冰结晶的成长而破坏它们的立体结构是已往的冷冻，一旦被破坏了的结构即使解冻也不能恢复到原来的结构，因此，进行了解冻的马铃薯变得很糠。与此相对，在过冷却冷冻中生成的冰结晶，由于非常微细，所以在冻结时，几乎不使淀粉的立体结构变形，即使解冻也能保持原来的立体结构。

因此可以认为，在过冷却冷冻后，进行了解冻的马铃薯的口感不变差。这样的原理有时也适用于过去被认为是不适合于冷冻的其它食品。因此，也暗示如果采用过冷却冷冻，则已往被认为不适合于冷冻的食品能冷冻。这样，可以知道，在经过过冷却状态而使食品等冻结的情况下，因为产生微细的冰结晶，所以，能够不会使细胞、蛋白质等原有的食品结构变化地保持。因此，即使将进行了冻结→解冻后的食品再次冻结等反复进行冻结→解冻，食品质量也不可能像已往的冷冻时的那样极端地变差。上面说明了在一般家庭中通过灵活使用的优点，但可以说在食品加工中也能有效地利用过冷却冷冻。可以说，在过冷却冷冻中产生的冰结晶的细度，能得到比在-60℃的冷冻中还好的结果，在实现高质量冷冻这一方面，也能代替工业用冷冻箱。而且，因为不必像工业用的那样使用大的能量制造出极低温冷气，所以具有节能性高的优点。

在上面的说明中，将食品周围的冷气流动的风速假定为0.5m/s左右。食品是由食品表面与食品周围的空气温度之间的温度差和对流热传递率来决定冷却速度的。这是因为对流热传递率越小，则食品表面与中心之间的温度差越小，越希望快速实现过冷却状态。另外，虽然根据食品表面温度的历时变化来规定冷却速度，但在实际的产品中，有的采用红外线传感器、热电元件作为食品表面温度的温度检测机构。这些检测机构是接受基于从食品表面发出的红外线的辐射热而以非接触的方式检测食品表面温度的。由此，从食品被放入冰箱的切换室等时的热电元件检测温度推算出食品的温度、面积，进而从此后的热电元件检测温度的历时变化推算出已放入的食品的热容量，这样，可以与所放入的食品相应地延长或缩短各工序中的控制时间。

过冷却本来是不稳定的状态，通过施加某种刺激会被解除。一般常被认为是因振动而被解除。但是，在例如无间隙地将水已充填在密闭容器内等时，即使剧烈地晃动容器，过冷却也不解除，另外，放入冰箱的拉出式的储藏室、例如切换室内，即使反复几十次地将开闭门全开、全关，过冷却也不解除。但是，在容器内只放入1/2左右的水时，一次就解除。由此可知，为了通过振动而解除过冷却，需要有液体自由地流动的空间。在肉、鱼、水果等食品的情况下，因为水分无间隙地充填在各细胞内以及细胞之间，所以，相当于无间隙地充满了水的密闭容器。实际上，在放入了已进行了过冷却的肉的切换室中，即使反复地将开闭门全开、全关，过冷却也不解除。另外，在过冷却解除时，是否由食品整体的百分之几形成冰核，是由过冷却度的大小决定的。例如，在过冷却度为4度(K)的情况下，由食品整体的水分的5％形成冰核，这一点可从下列的冻结率公式知道。 冻结率(％)＝(Cp×rV×ΔT)/L×rV×100 式中，Cp：比热(kJ/kgK) r：密度(kg/m³) V：体积(m³) L：潜热(kJ/kg) ΔT：温度差(K)

在过冷却度为4度的情况下，冰结晶形状是微小的粒状。在过冷却解除后，食品温度从冻结点以下的温度回到了冻结点时(这时的温度差是过冷却度)，从回到了冻结点时到在下一工序中开始冻结而成为冻结结束状态之前，食品达到冻结点，产生相变化(如果是水，则从液体的水变化为固体的冰)，是在一定温度下过渡的状态，此后，冻结结束，成为在设定的温度下冷冻保存的状态。只要产生过冷却，此后的冻结速度就不影响冰结晶形状，就会在过冷却时形成微小的冰核，只要该冰核分布在食品整体中，食品整体的冰结晶就变细。如上所述，在过冷却解除时，可由冻结率公式求出由食品整体的水分的百分之几形成冰核。根据实验数据，过冷却度为0.8度时，冻结率约为1％，冰结晶是大的针状。如果过冷却度增大到2.6度，则冰结晶变得非常微小，但冻结率约为3％。如果过冷却度增大到4.1度，则产生以肉眼不能识别程度的微小的冰结晶，冻结率约为5％。这样，在过冷却解除时形成的冰核，虽然只占食品整体的水分的百分之几，但是，由于冰核在食品整体中均匀地形成，所以将左右此后的冷冻保存时的冰结晶状态。另外，可以认为，因为在过冷却状态时蓄积的能量被作为冰核生成时的能量使用，所以，过冷却度越大、蓄积的能量越多，则在过冷却解除时产生的冰核数越多，相应地，冰结晶的直径越小，冰结晶对食品的损伤越小。

如上所述，为了使收纳在冰箱内的食品成为过冷却状态，通过某一范围的冷却能力进行冷却是必要条件。这意味着无论使食品冷却的冷却能力过弱或过强，都不能成为过冷却状态，或者过冷却状态立即解除。在冷却能力弱的情况下，虽然收纳食品容易进入过冷却状态，但是，食品周边的冷却能力弱将意味着温度高，在过冷却状态下的食品温度的达到点也增高，所以，过冷却不加深(等于更低的温度)便解除了过冷却。一般地，因为过冷却的深度越大，越需要多的能量以生成食品内的微细结晶并成为高质量的冷冻，所以为了加深(深化)过冷却，只靠减弱冷却能力是不能实现的。关于过冷却的深度，如果达到3K(例如食品在过冷却状态达到-4℃后(达到最低达到温度后)就解除并且温度瞬间上升到冻结点即-1℃)以上，则因为在肉解冻时的水滴流出量也产生很大的差异，所以，需要下落到3K以上的过冷却深度(过冷却的深度(冻结点与最低达到温度的差)在3K以上，越大则肉类解冻时的水滴流出量越少，冷冻质量越高)。

反之，在冷却能力强的情况下，因为与在达到食品的冻结温度的时刻保持不变地冻结的情况和即使进入过冷却状态也会因该强的冷却能力刺激而解除的现象有关，所以，不能获得深的过冷却度。因此，以某一范围的冷却能力冷却食品，是必要的条件。如上所述，在冷却能力弱(＝储藏室温度高)的情况下，在将食品放入了冰箱时，储藏室温度从约-3℃～-4℃变化，即在该温度不变的状态下将食品冷却，因储藏室温度在-3℃～-4℃以上，食品温度也当然不在该温度以下，所以不能得到深的过冷却，因此，将储藏室温度一点一点地降低，结果，在食品温度成为约-3℃的时刻解除。这样，在冷却能力弱(＝储藏室温度高)的情况下，虽然进入过冷却，但不能深化，所以，使用者很少感受到食品的明显差异。另外，如果冷却能力强(＝储藏室温度低)，则不进入过冷却状态，在达到了冻结温度的时刻就开始冻结。

在将空气温度设定为-10℃以上的情况下，储藏室温度虽然只降低到约-7～-8℃，但是，获得3K以上的过冷却深度在该温度下是能够充分实现的。另外，在将设定温度降低时，如果使温度从食品的冻结温度(约-1℃)附近降低，则可以深入地进行过冷却。另外，在降低该温度时，为了不对食品赋予强的刺激，最好一点一点地降低。例如，在使设定温度2度2度地降低的情况下，即使有时产生过冷却解除的现象，而在使设定温度1度1度地降低的情况下，因为由温度梯度引起的刺激被缓和，所以过冷却未被解除。

接下来，如上所述，作为另一个过冷却的必要条件是，过冷却对象食品附近的空气温度分布(不均匀)。这是因为，如果食品未被设置在某一范围的空气温度分布(不均匀)中，就会产生不进入过冷却或者过冷却立即解除的现象。这是因为，从食品的温度不均匀中的温度低的部位开始产生冻结或过冷却解除的现象，作为结果，其影响达到温度高的部位的食品，相应地产生了冻结或过冷却解除。因此，以某一范围的温度分布(不均匀)进行冷却是必要的条件。具体地说，虽然空气温度不均匀越小越好，但是，由于冰箱的实际机体的偏差、收纳食品的大小和形状等各种原因，作为温度不均匀最好在约2K以下。与储藏室温度无关，根据对温度不均匀和过冷却的深度进行实验的结果的统计可知，如果温度不均匀在2K以下，则过冷却的发现概率上升。通过将上述的温度设定与此条件结合，可以使过冷却的发现概率接近100％。

为了调整冷却的强度，由搭载于冰箱上压缩机的ON/OFF和通过设置在各储藏室的温度传感器来调整的风门等将温度保持为一定。因此，在冰箱的各储藏室中，必须有供给冷气的时间和不供给冷气的时间(冷气ON/OFF)。因此，为了调整成该设定的储藏室的温度，必须供给温度比该储藏室温度低的冷气。但是，为了实现过冷却，需要在上述那样的温度下将食品处于过冷却状态。在这样的情况下，虽然希望在作为食品附近空气温度的必要条件的-15℃以上、最好在-10℃以上的温度持续进行一定的冷却，但实际上，在家用冰箱中，实现温度波动少的环境是困难的，因此控制来到过冷却对象食品的周围的冷气温度。作为其实现手段大致有两种。第一种是使冷却该储藏室的冷气温度更接近于过冷却最佳温度的手段。通常在冰箱内的冷冻温度带中，冷却可设定温度的储藏室时的冷气温度，在其冷气供给口(吹出口)约达到-25℃左右。此温度与过冷却最佳温度是相差甚远的数值，控制此冷气供给的源流的温度是有效的手段。至于该手段，例如有通过使压缩机的冷冻能力降低来提高冷气温度的手段。

即使这样说，由于必须确保过冷却以外的原有的冷却能力，所以，上述的使压缩机自身的冷冻能力降低，不是使压缩机本身的能力降低，而是通过变换器控制等降低压缩机的驱动转速，使冷冻能力降低，提高冷气供给温度。实际上，如果使压缩机转速降低10rps，则可预计吹出温度上升约3～5K的温度。另外，改变供给冷气的冰箱 内的送风扇的转速，也能控制供给冷气温度。实际上，如果降低风扇的转速，则冷气速度减小，对流热传递被抑制，所以，作为冷气温度也降低。反之，通过提高风扇的转速，热交换被促进，冷气供给温度上升。实际上，如果冰箱内风扇转速上升300～400rps，则可预计作为冷气温度将上升约2～3K的温度。此外，也可考虑在冷气供给吹出口周边设置保温加热器等，以使冷气温度上升。

作为第二种手段，不是提高冷气供给温度，而是在该冷气与食品接触之前使冷气温度上升，使温度低的冷气尽量不直接吹到食品附近。为了实现这种手段，有的是将从冷气供给口到食品冷气达到的距离延长。例如，可以通过在冷气供给口周边设置冷气整流导引件、在吹出口与食品设置位置之间设置障碍物等结构实现。由此，达到食品周边的冷气温度，能够通过在途中的热交换上升。进而，因为使冷气吹到食品的速度也降低，所以，能够不赋予强的刺激地慢慢冷却。作为在吹出口与食品放置位置之间设置障碍物的一个例子，可以采用在食品收纳盒上方加有盖子形状的结构。借助盖子，可以将从位于冰箱的背面侧的冷气吹出口到设置在门侧的盒子的开口之间的距离取盒子的长度的一半以上。根据对这种情况的气流分析可知，由于增加了盖子形状，可以使食品附近的冷空气温度上升而且还可以使风速减小。另外，在使冰箱内冷气循环的送风扇与吹出口之间控制冷气供给的风门，通过调整其角度，起到节流冷气量等的冷气供给的闸门的作用。风门不仅能全开、全闭，也能调整成中间的角度，节流冷气量，抑制吹向食品的风速。调整风门开度，使冷气吹出口的风速为1.0～1.2m/s，在盒上设置盖子，从门侧将冷气供给到盒内，由此，使盒内的风速成为0.1～0.5m/s，保持着过冷却状态。可以将此第一种手段与第二种手段分别实施，但是也可以将它们组合起来，使食品附近的温度成为适合于过冷却的温度。

另外，关于改善温度不均匀的实现手段是，通过减少冷气供给的ON/OFF次数来抑制温度不均匀和温度波动。如上所述，这可以通过由控制装置16减小压缩机10的转速，供给更高的冷气温度， 延长达到设定温度所需要的时间来实现ON/OFF次数减少、改善温度不均匀和温度波动。这样，由于使ON/OFF次数减少＝降低冷却能力，所以，这和上述的通过风门角度调整来节流冷却量等都是有效的手段。进而在此基础上还可以由吹出口的空气导引件的形状、冷气吹出口与食品间的障碍物的形状等来调整冷气温度、风速。

下面说明急速冷冻的情况。在急速冷冻的情况下，在冻结开始时、冻结结束后的状态是，通过使冷气与表面(快速)接触而进行冻结，按照这一点来说是与通常冻结的情况相同的。在急速冷冻(冻结)的情况下，与通常冷冻相比，虽然通过使温度低的冷气急速地与食品等的表面接触以使表面的温度急剧降低，但是与通常冻结相同，是从表面开始冻结。然而，与通常冻结不同的是，因为使温度低的冷气急速地与食品等的表面接触，所以，一直冷却到内部的速度快，与通常冻结相比，成为在内部也容易形成冰核的状态，不产生通常冻结时那样大的冰结晶，不会像通常冻结那样损害食品质量。但是，与经过过冷却状态冻结的过冷却冻结相比，因为冰核大且不均匀，所以食品质量差。

在食品冷冻中，冻结结束后的冰结晶的大小、形状，对解冻时的食品质量有很大的影响。食品几乎都是由细胞、蛋白质、糖类等构成的，其结构一旦被冰结晶破坏，往往不能完全恢复。因此，如果在冻结时产生的冰核的大小和形状是不破坏食品原有的结构的大小和形状，则可以说是实现了质量良好的冷冻。由于冰结晶越小，即使冰结晶被破坏，也能得到近似于原来状态的状态，所以可以说，在进行了解冻时，食品的味道、口感、保存状态等食品质量好。因此，经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻，冰核小而且微细，另外，冰核在食品等冷冻对象物整体内大致均匀，所以，与通常冷冻、急速冷冻的情况相比，食品质量好，因此更适合。

下面，说明由过冷却冷冻使食品冻结的优点及新颖性。由过冷却冷冻使食品冻结的最大的优点是，能实现质量好的冷冻。如前所述，在经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻(过冷却冻结)的情况下， 在成为过冷却状态的过程中，一直到食品内部都能充分地被冷却到与表面相差预定的温度内，所以，在食品整体内形成大致均匀的冰核，成长为小的粒状冰结晶。另外，因为不冻结地保持着过冷却状态而达到的最低温度(最低达到温度)与冻结点之间的温度差越大，在冻结开始时形成的冰核数越多，所以，成为更细微的冰结晶，当过冷却解除了时，瞬间冻结的冰的比例增大，能够得到良好的冷冻质量。因此，如果充分地产生过冷却(以过冷却状态达到的温度越低)，则在进行了过冷却冻结的解冻后也能保持更接近于冻结前的状态，冷冻质量好。

在对食品的冷却和冰结晶的大小、形状进行考虑时，需要考虑作为最大冰结晶生成带的-1℃～-5℃的温度带的通过时间。在通常冷冻、急速冷冻中，如果使最大冰结晶生成带在短时间内通过，则冰结晶变小。但是，在过冷却冻结的情况下，如果保持着不冻结的过冷却状态，则即使通过包含最大冰结晶生成带(-1℃～-5℃)在内的该最大冰结晶生成带附近的温度带(-1℃～-10℃附近)的时间长，也不损害食品的冷却质量。

在过冷却冷冻的情况下，将不冻结的过冷却状态保持停留在包含最大冰结晶生成带(-1℃～-5℃)在内的该最大冰结晶生成带附近的温度带(-1℃～-10℃附近)的时间(为过冷却状态，以不冻结的状态停留的时间)，比通常冷冻、急速冷冻等长(通过的时间长)。但是，如果是过冷却状态，则即使包含最大冰结晶生成带(-1℃～-5℃)在内的该温度带(-1℃～-10℃附近)的通过时间长，冻结后的冰结晶也不大，能够均匀地生成微细的冰结晶。在使用包含最大冰结晶生成带在内的该最大冰结晶生成带附近的温度带的冷冻中，本发明的过冷却冷冻的想法是，使小的冰结晶众多地形成，实现质量良好的冷冻，就这一点而言，是全新的冷冻方法。另外，在本发明的过冷却冷冻中，如果过冷却状态被解除，则冻结开始，经过温度不变化的相变化状态而完全冻结，但是，如果经过了过冷却状态，即使在此后的冻结的过程中通过最大冰结晶生成带的时间长(即使长时间地停留在最大冰结晶生成带)，也不会出现冰结晶肥大化的情况，冰结晶微细且在食品整 体内大致均匀，可确认进行了质量好的过冷却冷冻。在这一点上，也可以说是新颖的冷冻方法。

如果经过了过冷却状态，即使在此后的解冻过程中花费很长时间，对冰结晶状态也几乎没有影响，所以没有问题。但是，在过冷却状态被解除而进入了冻结过程时，如果急速地冷冻，则冰结晶肥大的可能性更低，所以，能得到好的食品质量。另外，由于也能避免关于冰结晶以外的食品质量降低因素(例如细菌繁殖等)，所以，可进行质量更好的冷冻。

上面，说明了将进入了过冷却状态的食品进行过冷却解除而使其冻结的情况的优点。但是，不一定必须使进入了过冷却状态的食品冻结。作为不冻结地保持过冷却状态的过冷却保存的优点是，即使在冻结温度以下，即在通常会冻结的温度下保存，也不是100％冻结的、完全不形成冰结晶的状态，所以，在以低温进行保存的同时，食品结构几乎不受冰结晶的影响发生变化。以更低的温度保存，能抑制食品的各种化学变化，所以能保持新鲜度。但在本发明(过冷却保存、过冷却冷冻)中，能够实现此低温保存和不冻结两方面的优点。另外，由于是过冷却状态，是不冻结的状态，所以，也不需要将食品解冻。但是，所谓的过冷却状态是未冻结状态，食品中的水分未冻结，其中的水分有可能被细菌繁殖和各种化学变化所利用，但是，如果像本发明这样，在经过了过冷却状态后就进行使之冷冻的过冷却冷冻，则能够将食品保持在良好的质量状态下。因此，在过冷却状态下的保存(过冷却保存)，虽然食品质量可能比冻结的(过冷却冷冻)差(必须注意)，但是，如果是短期的保存(例如1～3周)，则是没有问题的。

下面，说明显示板60、控制装置30的动作。作为可将已被收纳的食品实现为过冷却状态的冷却室的切换室4，能够切换成冷藏(约3℃)、激冷(约0℃)、软冷冻(约-5℃、-7℃、-9℃)、冷冻(约-17℃以下)等多个温度带，这些温度是通过由设置在冰箱主体背面部的上部的微机等构成的控制装置30控制风门、压缩机、送风机等，向被设定的温度进行切换设定的。图5表示设置在门表面上的显示板60 的一例。

图5是表示本发明的实施方式的液晶显示板的图。图中，显示板60设有储藏室选择开关60a、温度调整·急冷开关60b、过冷却冷冻(瞬间冷冻)开关60c、和制冰切换开关60d。储藏室选择开关60a用于选择冷藏室、蔬菜室、冷冻室、切换室中的任一个。温度调整·急冷开关60b用于进行已被选择的储藏室的温度调整或选择急速冷冻。过冷却冷冻开关60c用于选择过冷却冷冻(瞬间冷冻)。制冰切换开关60d用于从通常、透明、急速、停止选择制冰模式(这里，过冷却冷冻因为是瞬间冷冻，所以，本发明中也称为瞬间冷冻)。另外，在显示板60上，也可显示各温度带的储藏室(冷藏室、冷冻室、切换室、蔬菜室、过冷却室等)的设定温度和当前的温度。另外，在由非接触式的红外线传感器、热电元件计测食品的表面温度的情况下，如果将该已被测定的食品表面温度、食品温度显示在显示板60上，则过冷却状态、食品的表面温度一目了然，对冰箱的使用者来说，不必掌握经过的时间、也不必打开门来确认食品已被冷却到何种程度，非常方便。

这里，在想进行急速冷冻的情况下，通过将温度调整·急冷开关60b持续按预定时间(3秒钟)，就进入急速冷冻模式，进行急速冷冻。另外，在想进行过冷却冷冻(瞬间冷冻)的情况下，通过按过冷却冷冻(瞬间冷冻)开关60c，就进入过冷却模式，进行过冷却冷却或过冷却冷冻。在本发明的冰箱中，具有制冰盘清扫模式，如果将制冰切换开关60d持续按预定时间(约5秒)，就进入制冰盘清扫模式，进行制冰盘的清扫。所选择的储藏室的温度调整由温度调整·急冷开关60b进行，在本实施方式中，能够将温度以强、中、弱三个水准进行显示。此温度显示，也可以使设定温度直接显示在显示板60上。

另外，此冷却室的设定温度在作为过冷却状态的情况下、解除过冷却状态的情况下、以及解除后进行冷冻保存的情况下，将依次阶段性地或连续性地切换设定值。此设定切换，可以基于通过预先设定的定时器确定的时间间隔自动地切换成预先设定的各温度。但是， 也可以通过在被设置在冷藏室2的门上的液晶板60上设置开关等，以手动的方式切换这些设定温度。从过冷却状态解除到冷冻保存为止的冷却室(例如切换室4)的温度，由热敏电阻19检测其中的室温，或者检测食品表面的温度，通过风门等冷气调整机构控制成为设定值。当然，也可以使用计测食品温度的红外线传感器22代替计测室温的热敏电阻19，进行压缩机12、风门15等的控制。

如上所述，对于过冷却状态，如果通过第一温度设定来设定冷冻室、冷却室的温度，由导入到冷却室的冷气使食品成为过冷却状态，则接着预先储存温度差，以比此第一温度低有一个温度差的第二温度来解除食品的过冷却状态，当以食品表面的温度状态判断为解除了过冷却状态时，为了冷冻保存食品，与由冰箱门上的切换开关设定的第三温度相应地调整冷气。这样，因为隔开时间间隔或计测食品的温度，使第一设定温度、第二设定温度、第三设定温度依次变化，所以，通过用储存在微机内的软件这样的简单的构造来调整冷气，即使不执行急速冷冻或不降低到-60℃那样的极低温，也能进行能够实现能量消耗少、质量好的食品冷冻的冷冻保存。设定时间间隔时的情况，既可以用预先储存的时间间隔，也可以用门表面的液晶显示板60来设定时间。由此，可与食品相应地进行快的处理。另外，通过计测食品的温度来判断解除，能够获得过冷却度的深化。

另外，在使收纳的食品成为过冷却状态时，通过将收纳食品的冷冻室、冷却室的温度，按照已被储存在作为设定机构的微机内的温度即第一温度，设定为已设定的温度，来调整被导入到设定了该温度的冷却室的冷气量，使进入过冷却状态，而且，持续该过冷却状态。接着，持续过冷却状态，当作为在过冷却中所需要的时间经过了所设定的时间后，为了解除食品的过冷却状态，供给温度比第一温度低的冷气，解除食品的过冷却状态，在由设置在门表面的温度设定装置设定的第三温度对该解除了过冷却状态的食品进行冷冻保存。如果将第一温度设定作为预先储存的温度，则设定的第三温度，可以简单地通过手动进行切换，所以，可进行相互无关系的设定。但是，在设 定第一温度的情况下，为了能够与食品的种类相应地变更，也可以预先将温度设定装置设置在冰箱的门表面或冷却室侧面上进行切换。

也可以将检测出这些温度设定状态和食品表面的温度的状态显示在液晶显示板60上，还可以一边看着显示一边改变设定温度。对于第三温度的设定，考虑到几个月以上的保存，可以做成能够切换成-30℃到-60℃的深温度带区域、可以通过-5℃到-15℃的微细的冰结晶，利用厨刀等可人工切开的弱冷冻温度带区域、或它们中间的冷冻保存温度区域等的构造。如果进行了温度设定，则由控制装置30进行压缩机12的转速、风门15的开闭等开关控制，使得传感器检测出的温度成为该被切换设定的温度带。如上所述，由于第一设定温度和第三设定温度可相互无关系地分别设定，所以，可以与保存期间、使用状态相应地、或与时期、收纳的食品的种类相应地、与持续必要的过冷却状态的时间和过冷却深度相应地变更设定温度，所以，能够灵活地进行冷冻保存。

另外，在设定间接冷却的冷却室的温度的情况下，可以由设置在冷却室中的传感器计测室温，或者从对壁面进行冷却的经过时间来推定室温，判断是否已成为将食品作为过冷却状态而设定的第一温度。通过将间接冷却的冷气温度降低到比将收纳在冷却室内的食品作为过冷却状态的第一温度低的温度以降低壁面温度，可以解除过冷却。或者也可以通过提高密闭的冷却室中的送风扇的转速以提高食品的周围的风速，提高食品表面的热传递率，来解除过冷却。食品表面的温度分布越不均匀，过冷却越容易被解除。将由解除这样的食品的过冷却状态的过冷却状态解除手段解除了的冷却室的开口打开，由直接导入到室内的冷气使上述食品冷冻保存，或者也可以通过在保持间接冷却的状态下使壁面温度更加降低或保持，将室内的食品冷冻保存。这样，能够以简单的构造进行能量消耗少的冷冻保存。

图6是表示本实施方式1的冰箱的切换室用风门的另一控制例，是进行过冷却冷冻时的控制流程。冰箱的构造与图1、图2所示的冰箱相同。这里，说明过冷却冷冻。所谓过冷却冷冻，是实现过 冷却状态的冷冻模式。所谓的过冷却状态，是指食品等虽然在其物质的冻结点以下，但是，是100％不冻结的状态。这里所说的冻结点，是指其物质开始冻结的温度。即，所谓的过冷却状态，是指食品等通常应该开始冻结的温度，但是是完全不冻结的状态。例如，水的冻结点是0℃，不同的物质有不同的冻结点，在盐浓度或糖度高的食品等中，其冻结点比0℃低。

这里，在参照图6的流程图的同时，说明用于实现过冷却状态的控制方法。在过冷却模式开始步骤S11，过冷却模式开始。在冰箱的门等上，设置有作为主要的过冷却模式的开始装置显示板(按钮等)、开关(未图示)。通过使用者操作这些装置(按钮、开关等)，过冷却模式开始。在步骤S11，在过冷却模式开始后，进入判断压缩机12是否在运转中的压缩机运转状态确认步骤S12。在步骤S12，如果判断为压缩机12是停止(NO)的，则返回步骤S11。在步骤S12，如果判断为压缩机12在运转中(YES)，则进入切换室风门敞开第一步骤S13。在切换室风门敞开第一步骤S13，切换室用风门15敞开预定角度θ₁₀。

步骤S14是判断作为切换室温度检测机构的切换室热敏电阻19是否在预定温度T₁₀以下的切换室温度判断第一步骤。在步骤S14，如果判断为切换室敏热电阻19检测到的温度大于预定温度T₁₀ 度(NO)，则也返回步骤S13。在步骤S14，如果判断为切换室敏热电阻19检测到的温度在预定温度T₁₀度以下(YES)，则进入切换室风门敞开第二步骤S15。在步骤S15，切换室用风门15敞开预定角度θ₁₁。步骤S16是判断切换室热敏电阻19检测到的温度是否在预定温度T₁₁度以下的切换室温度判断第二步骤。在步骤S16，如果判断为切换室敏热电阻19检测到的温度大于预定温度T₁₁度(NO)，则返回步骤S15。在步骤S16，如果判断为切换室敏热电阻19检测到的温度在预定温度T₁₁度以下(YES)，则进入步骤S17。在切换室风门敞开第三步骤S17，切换室用风门15敞开预定角度θ₁₀，进入步骤S18。步骤S18是过冷却模式结束步骤，过冷却模式结束。

这里，预定角度θ₁₀度例如是约90度(大致垂直：70～110度，最好是80～100度)，向切换室4供给的冷气，可以由直接冷却用风路16A输送，也可以由间接冷却用风路16B输送。因此，切换室4内，冷气直接流入，相应地可比较快地被冷却。预定温度T₁₀度是食品的冻结点，主要是肉类的冻结点，即约为-1℃。当然并不被限定于这个值。在步骤S14，当达到预定温度T₁₀℃后，进入切换室风门敞开第二步骤S15，切换室用风门15以预定角度θ₁₁度敞开。预定角度θ₁₁ 度，例如是约45度(20～70度，最好是35～55度)，是挡板15A将直接冷却用风路16A大致关闭的角度。因此，在挡板15A大致敞开45度的期间，切换室4内的食品由在间接冷却用风路16B中流过来的冷气间接冷却，因为不从直接冷却用风路输送直接冷却用的冷气，所以，不会受到因直接冷却而产生的强的刺激即可进入过冷却状态。这里，所述的预定角度θ₁₁度是指用于从过冷却状态过渡到冻结状态的判断温度，例如为-5℃。此温度虽然根据肉类的大小和形状而有所不同，但是例如，如果是100g左右的猪腰条肉，只要能将过冷却状态保持在-5℃以下，就可以使之成为100％冻结状态(经过了过冷却的冻结状态)，能得到高质量的过冷却冷冻状态。

图7是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室周边的侧剖视图。在切换室盒17上设置了切换室盒盖20，顶部吹出口18A设置在切换室顶部隔热段18上。顶部吹出口18A是将来自间接冷却用风路16B的冷气吹到切换室4内的吹出口，但是，通过设置切换室盒盖20，成为冷气不直接与切换室盒17内的食品接触的间接冷却方式。在使用者希望更快的冷冻(在短时间内的急速冷冻)的情况下，可以通过拆下切换室盒盖20来应对。因为做成能拆下切换室盒盖20的结构，只要将切换室盒盖20拆下，就减少了切换室盒盖20对来自间接冷却风路16B的冷气的风路阻力，所以，从直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B有更多的冷气，从多个部位(至少背面和顶面)流入到切换室盒17内，所以能实现比较快的冷冻。反之，在想进行过冷却(或过冷却冷冻)时，只要装上切换室盒盖20即可。另外，在感到将切换室盒盖20取下而没有放置的地方时，也可以做成将切换室盒盖20切换室盒17的里侧错开的结构。即，做成这样的构造：在已将切换室盒17拉出时，将切换室盒盖20固定在切换室4的顶面、侧壁等上，或者在切换室4的顶面、侧壁等设置盒盖挡件等，在已将切换室盒17拉出时，切换室盒盖20留在切换室4内，只要能将切换室盒17拉出即可。

另外，图7中，虽然切换室盒盖20是覆盖切换室盒17的上面开口部那样的结构，但是，切换室盒盖20不必完全覆盖切换室盒17的上面开口部，为了从直接冷却用风路16A的背面吹出口4A吹出的直接冷却用冷气不容易从上面开口部进入到切换室盒17内，也可以只覆盖切换室盒17的后方侧。即，在将盖子20设置在了切换室盒17上时，切换室盒盖20也可以具有像冰箱前面侧开口那样的前面开口部。另外，也可以将间接冷却用风路16B的吹出口18A设置在间接冷却用冷气从上述的前面开口部进入到切换室盒17内的位置。在间接冷却的情况下，虽然希望冷气最好不进入到切换室盒17内，但是，进入到切换室盒17内的冷气如果是自然落下的程度，则等同于间接冷却，没有问题。在本实施方式中，是使直接冷却用风路16A的开口4A在尽可能接近风量调整机构15的位置开口的，而间接冷却用风路16B的吹出口18A则是在尽可能远离风量调整机构15的位置开口的。通过这样做，在通过间接用冷却风路而从吹出口18A吹出时，风速因流路阻力等而降低，能够得到适合于间接冷却的风速、风量。另外，从直接冷却用风路16A的开口4A吹出的冷气，能够立刻吹到切换室4内、切换室盒17内，所以，能够得到适合于进行急速冷冻时的风速、风量。

图8是表示本发明的实施方式1的冰箱的切换室用风门周边的要部详细图。上面说明的切换室用风门15，是具有一个挡板15A的单风门方式。但是这里，说明在直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B上设置切换室用双风门的例子。切换室用双风门，具有直接冷却用框21A和间接冷却用框21B。直接冷却用框21A与直接冷却用 风路16A连接着，间接冷却用框21B与间接冷却用风路16B连接着。在直接冷却用框21A、间接冷却用框21B上，分别设有开闭框的挡板21C、21D。通过开闭这些挡板21C、21D，能够独立地进行直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B的开闭控制。在本实施方式中，因为切换室用风门是双风门，所以，框的数目是两个，能够进行更精细的风量控制。在单风门的情况下，因为是由一个挡板进行开度调整控制，所以，虽然能将直接冷却用风路16A闭、直接冷却用风路16B开，但不能将直接冷却用风路16A开、间接冷却用风路16B闭。

即，除了直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方闭的情形外，直接冷却用风路16A能被控制开闭，而间接冷却用风路16B是常敞开的状态。如果像本实施方式这样为切换室用双风门，则能够独立地、精细地进行直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B的开闭控制，所以，例如在不需要过冷却冷冻而希望比通常冷冻更急速地冷冻的情况下，即在急速冷冻模式等时，由于只要预先关闭间接冷却用框21B，100％的冷气就流入到直接冷却用风路16A，所以，能有效地实施急速冷冻。另一方面，使用单风门的优点是框的数目少，相应地制造成本比较低，另外，设置空间比较小、效率高，所以，相应地能够实现储藏室或冰箱的大容量化。

图9是表示本实施方式1的冰箱的切换室周边的侧剖视图。在切换室4的顶面，设有作为切换室温度检测机构的红外线传感器22，其用于测定切换室4内(或切换室盒17内)的食品的表面温度。而作为设置位置在切换室4的顶部4A比较合适，因为在该位置能环视切换室盒17的内部。但是也可以设置在侧面、底面，只要能即使是间接地测定食品的表面温度即可。另外，也可以经由切换室盒盖20来测定切换室4内(或切换室盒17内)的食品的表面温度。如果采用红外线传感器22作为温度检测机构，因为与检测空气温度的切换室热敏电阻19相比，能够检测到更接近于食品的温度(例如食品的表面温度)，所以，能够提高过冷却的成功概率。在切换室热敏电阻19的情况下，只能检测到切换室热敏电阻19最近处的温度，与此相对， 红外线传感器22因为具有能检测到从远处的物质的表面发出的红外线的特征，所以，能检测到更接近于食品的温度(食品表面温度)。因为温度越高，从食品等发出的红外线量越多，所以，根据检测到的红外线量，能够测定温度。

这里，为了进行过冷却保存、过冷却冷冻，希望食品等的表面温度与中心温度的温度差小，大致均匀地被冷却，所以，在本实施方式中，从根据切换室4内(或切换室盒17内)的食品的种类、大小、厚度、重量等测定出的表面温度，通过实验推算出中心温度，由此推算出表面温度与中心温度的温度差，判断是否保持着过冷却状态。在本实施方式中，食品的表面温度与中心温度的温度差，如果在5deg以下、最好在3deg以下，则能保持过冷却状态，进行了解冻时的食品质量良好，这已能够通过实验确认。

图10是表示实现过冷却状态的实施方式1的冰箱的另一过冷却冷冻控制流程。在过冷却模式开始步骤S21，过冷却模式开始。作为主要的过冷却模式的开始装置，在冰箱的门等上设置有显示板(按钮等)、开关(未图示)，通过使用者操作这些装置(按钮、开关等)，过冷却模式开始。在步骤S21，在过冷却模式开始后，进入判断压缩机12是否在运转中的压缩机运转状态确认步骤S22。在步骤S22，如果判断为压缩机12是停止(NO)，则返回步骤S21。在步骤S22，如果判断为压缩机12在运转中(YES)，则进入切换室温度判断第一步骤S23。

在步骤S23，判断切换室热敏电阻19是否在预定温度T₂₀℃以下。在步骤S23，在判断为作为温度检测机构的切换室敏热电阻19大于预定温度T₂₀℃(NO)的情况下，进入切换室风门敞开第一步骤S24。在步骤S24，切换室用风门15敞开预定角度θ₁₀度，然后，返回步骤S23。在步骤S23，在判断为切换室敏热电阻19在预定温度T₂₀℃以下(YES)的情况下，进入红外线传感器温度判断第一步骤S25。在步骤25，判断为作为温度检测机构的红外线传感器22是否在预定温度T₂₁℃以下。在步骤S25，在判断为红外线传感器22大于T₂₁℃ (NO)的情况下，返回步骤S25。

在步骤S25，在判断为红外线传感器22在预定温度T₂₁℃以下(YES)的情况下，进入切换室风门敞开第二步骤S26。在步骤S26，切换室用风门15敞开预定角度θ₁₁，此后，在红外线传感器温度判断第二步骤S27，判断红外线传感器22是否在预定温度T₂₂℃以下。在步骤S27，在判断为红外线传感器22大于预定温度T₂₂℃(NO)的情况下，返回步骤S27。在步骤S27，在判断为红外线传感器22在预定温度T₂₂℃以下(YES)的情况下，进入切换室风门敞开第二步骤S28。在步骤S28，切换室风门15敞开角度θ₁₀。在步骤S28，在切换室风门15敞开了角度θ₁₀度后，在过冷却模式结束步骤S29，过冷却模式结束。

在步骤S23，在切换室热敏电阻19检测到的温度大于预定温度T₂₀的情况下，切换室风门敞开预定角度θ₁₀度(全开)，但是这是对切换室4内因门长时间敞开等而判断不在正常的温度范围内进行判断的，即，在判断为切换室4内的冷却不充分(切换室热敏电阻19大于预定温度T₂₀时)的情况下，使切换室风门15成为全开，向直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方送风。如果不通过直接冷却用风路16A进行冷却而只通过间接用冷却用风路16B立刻开始缓慢冷却(用冷却速度慢的直接冷却、通过间接冷却进行的冷却、冷冻)，则由于判断为冷却不充分，所以有冷却不足的可能性，因此，食品的鲜度不一定不降低，切换室温度判断第一步骤S23是为了不成为这样的状况的判断步骤。在通过直接冷却用风路16A进行冷却，一直到成为切换室4内冷却到了预定温度左右的状态时，在步骤S25，判断红外线传感器22是否在预定温度T₂₁℃以下，预定温度T₂₁℃例如是-1℃。

因为在成为此-1℃时开始更缓慢的冷冻，所以将切换室风门15敞开θ₁₁度(半开，约45度)。θ₁₁度是间接冷却用风路16B敞开而直接冷却用风路16A大致关闭的角度，流向切换室4的冷气，将大致全量地在间接冷却用风路16B内流动。由通过间接冷却进行的缓慢冷冻将食品冷却，如果红外线传感器22在预定温度T₂₂℃以下，则切换室风门15敞开预定角度θ₁₀度(全开)，但是T₂₂℃例如是-5℃，例如，为了使150g牛腿肉通过-1℃到-5℃的温度，如果不开关门，则需要约一个小时。如前所述，因为θ₁₀度是向直接冷却用风路16A也送风的角度，所以，切换室4内是一次连续性(急速)地被冷却的。由于这种热冲击(温度冲击)，切换室4内(或切换室盒17内)的食品被解除过冷却状态，不会出现像通常冷冻的那样冰结晶肥大化的情况。另外，由于采用了红外线传感器22，所以，如前所述，能检测到更近于食品的温度(例如食品的表面温度)，因而过冷却冷冻的成功率提高，能够提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

如上所述，在本发明的冰箱中，具有多个分隔着的储藏室(冷藏室2、制冰室3、切换室4、蔬菜室5、冷冻室6等)，并将由冷却器生成的冷气输送到储藏室，在这样的冰箱中将冷气从冷却器输送到储藏室中的至少一个储藏室(例如切换室4、冷冻室6、蔬菜室5等)的冷气风路，是由直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B两个风路构成的，所以，可按照使用者的使用状况设定急速冷冻、缓慢冷冻，另外，也可进行过冷却冷冻。另外，还可对能够保持高湿度的蔬菜室进行设定。

另外，在本发明的冰箱中，具有多个分隔的储藏室(冷藏室2、制冰室3、切换室4、蔬菜室5、冷冻室6等)，并将由冷却器生成的冷气输送到储藏室，在这样的冰箱中具有与储藏室中的至少一个储藏室(例如切换室4)连接的、将来自冷却器的冷气输送到储藏室(例如切换室4)的直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B两个冷却风路、以及至少可以将两个冷却风路切换成双方开、一方开、双方闭的风量调整机构15，所以可按照使用者的使用状况设定急速冷冻、缓慢冷冻，另外，也可进行过冷却冷冻。

另外，风量调整机构15具有一个入口和两个出口，入口与从配置冷却器的冷却器室出来的风路16C连接着，两个出口中的一方与间接冷却用风路16B连接着，两个出口中的另一方与直接冷却用 风路16A连接着。另外，直接冷却用风路16A，在冷气直接与储藏室(例如切换室)内食品接触的位置开口。间接冷却用风路16B，在使冷气与储藏室(例如切换室)内的食品不直接接触的位置、或冷气间接地与食品接触的位置开口。另外，因为至少一个储藏室是能进行可使食品经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻的储藏室，所以，过冷却冷冻的成功率提高，可提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

另外，在本发明中，至少一个储藏室可被切换成切换室4或过冷却冷冻室。另外，具有设置在至少一个储藏室(例如切换室4、过冷却室4)内的储藏室盒17、和覆盖储藏室盒17的上部开口的至少一部分的盖部件20，间接冷却用风路16B的开口是在冷气直接与盖部件20接触的位置开口的，使得冷气不直接与储藏室盒17内的食品接触。 或者在本发明中，具有设置在至少一个储藏室(例如切换室4、过冷却室4)内的储藏室盒17、和覆盖储藏室盒17的上部开口的至少一部分的盖部件20，在覆盖储藏室盒17的上部开口的至少一部分的盖部件20未覆盖的储藏室盒17的开口部，在由自然落下程度的、冷却速度慢的冷气能够对储藏室盒17内的食品进行与间接冷却大致同等的冷却的位置，配置着间接冷却用风路16B的开口。 因此，过冷却冷冻的成功率提高，可提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

另外，在本发明中，具有检测至少一个储藏室(例如切换室4、过冷却室4)内的食品温度的温度检测机构19、和基于温度检测机构19检测到的温度控制风量调整机构15的挡板开度的控制机构30。在判断为温度检测机构19检测到的温度高于预先设定的第一预定温度T₀的情况下，能够将直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方敞开，在直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B双方敞开后经过了预定时间t₀以上的情况下，将直接冷却用风路16A大致关闭，进行间接冷却。

另外，在本发明中，具有检测至少一个储藏室(例如切换 室4、过冷却室4)内的食品温度的温度检测机构22、和基于温度检测机构22检测到的温度控制风量调整机构15的挡板开度的控制机构30。在判断为温度检测机构22检测到的温度在预先设定的第二预定温度T₂₁以下的情况下，能够将直接冷却用风路16A大致关闭，进行间接冷却。而且在判断为温度检测机构22检测到的温度在预先设定的第三预定温度T₂₂以下的情况下，能够将直接冷却用风路16A敞开，进行直接冷却地急速冷却(这时，间接冷却用风路16B，根据风量调整机构15的规格(一个挡板的规格或两个挡板的规格)可以是开也可以是闭，在一个挡板的规格的情况下，间接冷却用风路敞开着，在两个挡板的规格的情况下，间接冷却用风路可以关闭也可以敞开。即，可以只直接冷却，也可以直接冷却和间接冷却二者并用)。因此，由于能够使用红外线传感器作为温度检测机构22来测定食品的表面温度，所以，可检测到更接近于食品的温度(例如食品的表面温度)，因而过冷却冷冻的成功率提高，可提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

另外，在本发明的冰箱中，具有多个分隔的储藏室，将冷却器生成的冷气送到储藏室。在这种冰箱中，具有直接冷却用风路、间接冷却用风路、和风量调整机构。上述直接冷却用风路与储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自冷却器的冷气与储藏室内的食品直接接触的位置开口。上述间接冷却用风路与储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自冷却器的冷气与储藏室内的食品不直接接触的位置或者冷气与食品间接接触的位置开口。上述风量调整机构可将直接冷却用风路和间接冷却用风路这两个风路切换成至少双方开、一方开、双方闭之中的任一种形式。通过切换两个冷却风路，能够将储藏室作为可进行经过过冷却状态冻结的过冷却冻结的储藏室。因此，可检测到更接近于食品的温度(例如食品的表面温度)，因而过冷却冷冻的成功率提高，可提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

根据本发明，由于至少一个储藏室具有直接冷却用风路16A和间接冷却用风路16B这两个风路，所以，能够提供具有可切换成急速冷冻、通常冷冻、过冷却冷冻的储藏室的冰箱、储藏箱。另外， 由于可切换(分别使用)间接冷却和直接冷却，所以，通过切换成间接冷却时，能够提供将储藏室(例如切换室)作为高湿度的蔬菜室也可使用的冰箱、储藏箱。

根据本发明，能够减小冰箱内的分隔的储藏室内的温度分布不均匀，能够提供可进行高质量的食品保存的冰箱、储藏箱。

根据本发明，能够减小被保存在作为冰箱内的储藏室的储藏室中食品等的温度分布不均匀，能够提供可进行高质量的食品保存的冰箱、储藏箱。

根据本发明，因为作为高质量冷冻功能，不是已往的急速冷冻，而是采用过冷却冷冻功能，所以，能够以比已往少的能量进行高质量冷冻，即，作为地球环境对策具有能够实现节能冷冻的效果。

另外，本发明的冰箱，因为采用将冷气导入到用于产生过冷却的空间内，并进行能够将冷却温度改变为多个数值的温度控制的冷却结构，所以具有能够以与已往没有大变化的冰箱结构、控制来实现肉类等食品的过冷却冷冻的效果。

根据本发明，由于使用红外线传感器作为温度检测机构，所以，能测定食品的表面温度，能检测到更接近于食品的温度(例如食品的表面温度)，因而过冷却冷冻的成功率提高，能提供食品质量良好的冷冻保存(过冷却冷冻)。

根据本发明，由于具有经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻功能，所以，在冻结时产生的冰结晶的大小、形状，不容易破坏食品原有的结构，能进行质量良好的冷冻。另外，由于冰结晶小，所以，即使冰结晶破坏也能得到近似于原来的状态，进行了解冻的食品的味道、口感、保存状态等食品质量良好。另外，由于具有经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻，所以，冰核小且微细，另外由于冰核在食品等冷冻对象物整体内是大致均匀的，所以，与通常冷冻、急速冷冻相比，食品质量好。

在本发明中，通过局部地改变一般的冰箱的规格，能得到可实施过冷却冷冻的冰箱。另外是以家用冰箱的构造为中心进行了说 明，但是，即使是大型的极低温工业用冷冻仓库，也能采用本发明的构思。例如可做成利用下述控制的构造。即，在收纳了食品后，在冻结点之前，以预定的冷却速度将温度降低，对于对象食品，在高的冷冻温度，利用整体分布好的气流，一边将温度一点一点地降低，一边进行保持过冷却的冷却，在经过预定时间后，将更低温度的冷气直接吹到食品上，进行急速冷冻，解除过冷却，然后，在比得到过冷却状态的温度更低的温度例如-18℃左右的冷冻温度进行保存。由此，能够实现大幅度的节能。更有效的是，在作为冰箱的低温运输车中，可以在搬运食品的同时使食品进入过冷却状态，并保持过冷却状态，将更低温的冷气直接向食品供给，解除过冷却，进行冷冻保存。即，在肉、鱼等的情况下，因为水分无间隙地被充填在各细胞中及细胞间，相当于无间隙地充填了水的容器，所以，过冷却不会因运输中的振动而解除，而且，因为将常温的食品收纳并在不过分低的温度进行冷却，最终也不会使冷冻温度像工业用冰箱的那样成为-60℃等那样的极端低的温度，充其量成为-20℃左右的冷冻温度即可，所以，作为运输车，不使用能量，而且，利用运输时间可以进行过冷却冷冻等，也有利于运输前后的节能，能够将冷冻质量好的食品转移到目的地。

另外，在本发明的冰箱中，实施了过冷却冷冻的食品，在形成过冷却状态时的冷却速度慢，所以，在温度均匀地同时下降到食品内部后，开始产生冰结晶，产生的冰结晶不会局部不均匀地成长，在食品内部形成的冰结晶的尺寸小，能够保持食品质量。关于冷却速度与食品内部的冰结晶的大小之间的关系是，冷却速度越快，在食品内部产生的冰结晶的尺寸越大。

本发明的冰箱，具有冷冻室、配置在冷冻室内的冷却室、温度设定机构、和冷气调整机构，能实现节能且高质量的冷冻。上述冷冻室可依靠从冷却器循环过来的冷气连续地或阶段性地将收纳的食品从0℃调整到冷冻温度带的温度；上述冷却室取入从冷冻室的冷气吹出口吹出并被冷却器吸入的冷气，将食品保持在即使在冻结点以下的温度也不冻结的过冷却状态；上述温度设定机构，将冷冻室的温度 设定在-2℃以下、-15℃以上，以便已被储藏在冷却室内的食品获得过冷却状态；上述冷气调整机构，用于抑制已收纳在冷却室内的食品的周围的风速，调整吹出到冷冻室、取入到冷却室的冷气，以便将已被储藏在冷却室内的食品保持在过冷却状态。

本发明的冰箱，具有过冷却室、冷气调整机构、和过冷却解除机构，能简单地获得质量好的冷冻食品。上述过冷却室依靠来自冷却器的冷气，将收纳的食品保持在冻结点以下、-15℃以上的设定温度且不冻结的过冷却状态；上述冷气调整机构用于改变被吹出到过冷却室内、在过冷却室内循环的冷气的温度。上述过冷却解除机构，依靠冷气调整机构将温度比设定温度低2度至5度的冷气供给到已被收纳在过冷却室、处于过冷却状态的食品，由此解除食品的过冷却状态。

本发明中的设定冷冻室或冷却室的温度的温度设定机构，在冷却已被收纳在冷却室内的常温的食品时，由于将食品的表面温度降低到3℃至0℃的范围的冷却速度设定在-3.5℃/hr～-10℃/hr的范围，所以，能够可靠的进入过冷却状态。

在本发明中，由于设有调整冷气的冷气调整机构15，该冷气调整机构15可以对作为本发明的冷冻室或储藏室的冷却室吹出冷气的冷气吹出口、将冷气取入到冷却室的取入口、及冷气吹出口与冷气取入口之间的风路中的至少一个调整冷气；依靠冷气调整机构调整冷气，能够将成为过冷却状态的食品的周围的风速抑制在0.1～0.5m/s左右，所以，能够保持过冷却状态。

本发明的冷气调整机构15、风路16，在间接冷却用风路16B上构成多个转弯，或者设置与上述作为储藏室的冷却室、作为切换室的进深相当的风路长度，或者该冷气调整机构由挡板15A将向上述冷冻室或冷却室吹出的冷气的在冷气吹出口的风速抑制在1.0～1.2m/s左右，由此，能够保持过冷却状态。

另外，在本实施方式中，作为可进行过冷却冷却、过冷却冷冻、急速冷冻的储藏室，是以切换室4为例进行了说明，但是，冷冻室6、蔬菜室5等其它的储藏室，也可以具有直接冷却用风路和间 接冷却用风路，只要能切换风路，就可以进行过冷却冷冻、急速冷冻。因此，能够提供可以不选择储藏室，而是根据使用者的喜好，将喜欢的储藏室设定为喜欢的温度带、过冷却冷冻，对使用者来说使用方便的冰箱、储藏箱。

Claims (10)

1.一种冰箱，所述冰箱具有多个分隔的储藏室，将由冷却器生成的冷气送到上述储藏室，其特征在于，具有与上述储藏室中的至少一个储藏室连接、将来自上述冷却器的冷气送到上述至少一个储藏室的直接冷却用风路和间接冷却用风路两个冷却风路、以及可将上述两个冷却风路至少切换成双方开、一方开、双方闭的风量调整机构，上述风量调整机构具备能够独立地对直接冷却用风路和间接冷却用风路的各自的开闭进行控制的风门。

2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，上述风量调整机构具有一个入口和两个出口，上述入口与来自配置上述冷却器的冷却室的风路连接，上述两个出口中的一方与上述间接冷却用风路连接，上述两个出口中的另一方与上述直接冷却用风路连接。

3.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，上述直接冷却用风路在冷气与上述至少一个储藏室内的食品直接接触的位置开口。

4.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，上述间接冷却用风路在冷气与上述至少一个储藏室内的食品不直接接触的位置开口。

5.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，上述至少一个储藏室是能进行经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻的储藏室。

6.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，上述至少一个储藏室是切换室。

7.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，具有设置在上述至少一个储藏室内的储藏室盒、和覆盖上述储藏室盒的上部开口的至少一部分的盖部件，上述间接冷却用风路的开口，用于使冷气与上述盖部件直接接触，以便冷气与上述储藏室盒内的食品不直接接触。

8.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，具有检测上述至少一个储藏室内的食品温度的温度检测机构、和基于上述温度检测机构检测到的温度控制上述风量调整机构的控制机构；在判断为上述温度检测机构检测到的温度高于预先设定的第一预定温度的情况下，将上述直接冷却用风路和上述间接冷却用风路双方敞开，在上述直接冷却用风路和上述间接冷却用风路双方敞开后经过了预定时间以上的情况下，将上述直接冷却用风路关闭，进行间接冷却。

9.如权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，具有检测上述至少一个储藏室内的食品温度的温度检测机构、和基于上述温度检测机构检测到的温度控制上述风量调整机构的控制机构；在判断为上述温度检测机构检测到的温度在预先设定的第二预定温度以下的情况下，将上述直接冷却用风路关闭，进行间接冷却。

10.一种冰箱，所述冰箱具有多个分隔的储藏室，将由冷却器生成的冷气送到上述储藏室，其特征在于，具有直接冷却用风路、间接冷却用风路、和风量调整机构；上述直接冷却用风路与上述储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自上述冷却器的冷气与上述至少一个储藏室内的食品直接接触的位置开口；上述间接冷却用风路与上述储藏室中的至少一个储藏室连接，在来自上述冷却器的冷气与上述至少一个储藏室内的食品不直接接触的位置开口；上述风量调整机构能将上述直接冷却用风路和间接冷却用风路这两个冷却风路至少切换成双方开、一方开、双方闭中的任意一种形式；通过切换上述两个冷却风路，能够将上述至少一个储藏室作为能够进行经过过冷却状态冻结的过冷却冷冻的储藏室，上述风量调整机构具备能够独立地对直接冷却用风路和间接冷却用风路的各自的开闭进行控制的风门。

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