JP2002228353A

JP2002228353A - 冷却調理室

Info

Publication number: JP2002228353A
Application number: JP2001019480A
Authority: JP
Inventors: Shunji Ueno; 俊司上野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単に、且つ失敗のない冷却調理をするため
に冷却調理に適した赤外線センサを備えた冷却調理室を
提供することにある。【解決手段】急速冷却運転が可能な切替室４の天井面
に調理品２０の赤外線を検知する赤外線センサ２３を備
え、このセンサに受光範囲を狭める集光レンズ２５、及
び水吸収スペクトル帯を吸収するフィルター２４を設け
たことにより、精密な赤外線検知をすることができ、も
って過冷却することなく簡単に冷却調理することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、急速冷却運転が可
能な切替室を設けた冷蔵庫に関係し、特に赤外線センサ
により室内の温度を検知する品温検知装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スーパーなどで買ってきた生魚や生肉を
冷凍する際には、出来るだけ早く冷凍する方が鮮度が保
たれるので、冷凍時間が長いと鮮度は悪くなり味も落ち
てしまう。またイワシのマリネなど揚物をすぐに冷却し
たい料理では、揚げたてのような比較的高温なものを庫
内に入れてしまうと室内の温度が上がってしまい周りの
食品に悪影響を及ぼすことがあり、近年の冷蔵庫では他
室と独立した急速冷却可能な切替室が考えられている。
しかしこの切替室では冷却時間を設定するだけなので、
設定時間が短いと調理品はまだ冷却されていなかった
り、逆に設定時間が長すぎると凍らせたくないものも凍
らせてしまい、さらには冷却に使用した電気代と時間が
無駄となるものであった。

【０００３】この問題を解決するために赤外線センサを
設けることによって室内温度を検知し、冷却時間をマイ
コンで制御することも考えられている。しかし従来の技
術（特願平10−246568号）では、赤外線センサの受光範
囲が広過ぎるため、比較的小さな調理品では室内温度と
平均化され、冷却されていないのに冷却調理を終了され
てしまうという問題があり、冷却調理室のセンサとして
不十分なものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の赤外
線センサでは調理品だけでなく室内全体の赤外線を検知
してしまうので、調理品の温度検知精度は悪く、冷却調
理室の温度検知手段には適していなかった。

【０００５】そこで本発明では、上記問題点を解消する
ためになされたもので、冷却調理に適した赤外線センサ
を具備した冷却調理室を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明によれば、断熱箱体で構成され
た本体と、比較的高温な食品を急速冷却可能な冷却調理
室を備えた冷蔵庫において、冷却調理室内の天井面に水
吸収スペクトル帯を遮断するフィルターを備えた赤外線
センサを単数又は複数配置し、この赤外線センサは赤外
線の受光範囲を狭める集光レンズによって包囲され、調
理品の赤外線を局部的に検知するものである。

【０００７】上記構成より赤外線センサの受光範囲がス
ポット状に狭められるので、余分な室内の赤外線量を検
知することなく、調理品の赤外線量を精密に検知するこ
とが可能となり、また冷却調理室は比較的高温な調理品
を冷却するため、室内と調理品の温度差から蒸気が発生
し、赤外線レンズに水滴が付着してしまうが、水吸収ス
ペクトルを帯を遮断するフィルターを備えているので、
水適が付着しても全く変わらない性能を発揮することが
できる。よって調理品を確実に冷却調理でき、必要最小
限の電力と時間をマイコンによって処理することができ
る。請求項２記載の発明によれば、赤外線センサの検知
精度は、設定温度付近であるほど赤外線量の検知精度が
高くなるものである。

【０００８】上記構成によれば、調理品が大きく影響を
受ける温度帯、つまり０度付近や、操作パネルによって
設定された温度付近では、精度が高いため調理品が過冷
却されてしまうことを防ぎ、また０度付近もしくは設定
温度付近以外での微妙な温度変化は調理品になんら影響
を与えないため、検知精度を落とすことができ、もって
マイコンの容量を減少させることができる。

【０００９】請求項３記載の発明によれば、前記赤外線
センサと集光レンズを備えたセンサ部が、前記冷却調理
室内を走査するアクチュエータを備えたものである。

【００１０】よって上記の構成から、局部的に赤外線を
検知するセンサー部は室内を自動的に走査するので、室
内の手前や奥方方向の隅に調理品があったとしても、調
理品を発見することができ、さらに収集したデータにも
とづいて高温であった部分に対し集中して赤外線量を検
知することができるので、よって調理品をより正確に冷
却調理することが可能である。

【００１１】請求項４記載の発明によれば、赤外線セン
サからの出力回路において、赤外線センサの近傍に増幅
器を配置したものである。

【００１２】赤外線センサは非常に微弱な電流で外来ノ
イズの影響を受けやすいが、上記の構成ではセンサーの
近傍に増幅器が備えられているので耐ノイズ、かつ誤作
動を軽減することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜実施例１＞以下、本発明の一実
施例について説明する。図１は、本発明に係る冷却調理
可能な切替室４を備えた冷蔵庫本体１を概略的に示して
いる。前面が開口した縦長矩形箱状の断熱素材の冷蔵庫
本体１の庫内は上から冷蔵室２、野菜室３、切替室４、
冷凍室５、を有し、製氷室（図示せず）は切替室と並列
して配置されている。これら上記各室とも前面はそれぞ
れ開閉断熱扉６〜９（製氷室の扉は図示せず）を有して
いる。

【００１４】この冷蔵室２と野菜室３は断熱仕切板１０
によって分けられ、冷蔵庫本体１の後底部に備えたコン
プレッサー１５より圧縮したガスを両室内の後方部に備
えられたＲエバポレータ１１（以下Ｒエバとする）を介
して、周りの空気を冷却し、Ｒファンモータ１２（以下
Ｒファンとする）によってその冷風をダクト１６ａを通
して冷蔵室２全体に供給する。また野菜室３には、下部
から冷風が冷蔵室２と同様にしてＲエバ１１とＲファン
１２により冷風が供給される。また切替室４、冷凍室
５、製氷室は、冷蔵室２、野菜室３との冷却サイクルと
独立しており、切替室４の後方部にＦエバポレータ１３
（以下Ｆエバとする）とＦファンモータ１４（以下Ｆフ
ァンとする）によって、冷風が各室内に供給される。

【００１５】この切替室４は図２に概略的に示す。切替
室４には、開閉断熱扉８と接合した収納容器１９が設け
られている。この収納容器２５背壁部の上部には冷気吹
出口１８が設けられている。この冷気吹出口１８からＦ
エバ１３によって冷却された冷気がＦファン１４を介
し、切替室４内に供給される。その冷気吹出口１８とＦ
ファン１４との冷気の通りにＦファン１４上部に位置
し、開閉するダンパ１７が設置されている。このダンパ
１７は、開閉断熱扉６に設けられた操作パネル４６の操
作、もしくは切替室４内上壁部に配置するセンサユニッ
ト２１（詳細は後述する）及び収納容器１９の後壁部の
下部に配置されたサーミスタセンサ２７ａの検知温度に
よって、切替室４を任意の温度にするために、Ｆファン
１４の回転数の制御とともに、ダンパ１７が開閉して、
切替室４内に供給される風量を調節する。なおセンサユ
ニット２１に直接冷風が当たらないようにセンサユニッ
ト２１の庫内奥側に断熱仕切板１０から下方に突起した
突起部１０ａが備えられている。またこの切替室４は上
述した操作パネル４６の設定によって、具体的には冷凍
室、パーシャル室、チルド室、野菜室、ソフト冷凍室、
冷蔵室、ワイン室として使用できる庫内温度を設定する
ことができる。さらに調理品２０（茹でた枝豆を収容し
た容器など）を収容された状態で、切替室４内を強制冷
却する冷却調理ができる。

【００１６】ここでセンサユニット２１を図3を用いて
詳細に説明する。このセンサユニット２１は、直方体形
状したケース２２内部に基板２８が固定され、その基板
上に赤外線センサ２３と補償用センサ２７が配置されて
おり、赤外線センサ２３、補償用センサ２７を覆い、赤
外線センサ２３が中心となるように円柱状の金属製のセ
ンサケース３０が設置されている。さらにこのセンサケ
ース３０の底面部にフィルター２４が設けられている。
またこれらを覆うようにドーム型の集光レンズ２５が、
基板２８に固定されている。なお集光レンズ２５はケー
ス２２に固定されていても構わない。また赤外線センサ
２３の出力信号を増幅する増幅器２６が赤外線センサ２
３近傍の電気回路に設けられ、外部に出力信号を送るリ
ード線２９が基板２８から外部回路に配線されている。

【００１７】また集光レンズ２５は、内面に赤外線を集
光させる多角面２５ａを形成しており、通常の赤外線の
発光範囲は１００度だが、集光レンズ２５を介すること
により任意の検知範囲ａ例えば40度などに絞り込むこと
ができる。さらにフィルター２４は、調理品２０の赤外
線波長を透過するフィルターを用い、かつ水の有無によ
って検知する赤外線量が変化しないように、図４より水
の透過率の低い波長や変化の激しい波長帯域（２．５〜
７．５μｍ）の赤外線を遮断しするものである。

【００１８】次に図５を用いてマイコン４１による処理
を概略的に示す。調理品２０から放出される赤外線セン
サ２３で検知した赤外線量と、補償用センサ２７でセン
サケース３０内の赤外線量を検知した量を増幅器２６で
出力信号として増幅し、この出力信号は冷蔵庫背後部に
設置された冷蔵庫電源基板４０上のＡ/Ｄ変換４５を介
してマイコン４１に送られ、マイコン４１は、操作パネ
ル４６により設定された温度や調理法にあった冷却方式
と、調理品２０から検知された赤外線量をドアＳＷ４２
及び、サーミスタセンサ２７ａからの入力信号とともに
処理し、調理品２０が設定温度より高い場合、もしくは
設定基準を満たさなかった際に、Ｆファン１４のｏｎ／
ｏｆｆ、ダンパ１７の開閉操作を行う。調理品２０から
の赤外線量が基準に満たしたときには冷却調理が終了
し、Ｆファン１４のｏｎ／ｏｆｆ、ダンパ１７の開閉操
作及び、表示パネル４４の表示、ブザー４３などで調理
終了の合図を出す。

【００１９】なお冷却時間は、例えば１０分間冷却をし
てその前後の温度差から冷却終了時間をマイコン４１に
より算出され、あと何分で冷却調理終了するか表示パネ
ル４４に表示することができる。また赤外線を検知する
際に、冷風により調理品２０の表面だけが冷却されてい
るため、冷却途中で１分間Ｆファン１４のｏｆｆ、ダン
パ１７の閉操作などを行なって冷気を一旦止めてから調
理品２０の赤外線量検知を行なうとよい。さらに赤外線
センサ２３の基準値として補正用センサ２７の測定値を
用いたが、サーミスタセンサ２７ａによる測定値を基準
値としてもよい。またセンサの検知精度を平均ではな
く、任意の温度に対して検知精度に強弱をつけている。
例えば５０度以上の温度に対しては、それ以上の温度に
対してはすべて一定とし検知精度を弱く設定し、逆に０
度付近に関しては0.5度単位で検知できるように検知精
度を強く設定している。またパネルの操作によって調理
品２０の温度設定をする場合、その設定温度の付近に関
しても、検知精度を強く設定してもよい。

【００２０】さらに切替室４、並びに収納容器１９の大
きさにより適切な受光範囲は異なるため、多角面２５ａ
の形状を変化させ、集光率を適切な値にすることができ
ることは言うまでもない。

【００２１】よって上記の構成から、赤外線センサ２３
の視野角が４０度ぐらいまで集光するので庫内の平均的
な赤外線量ではなく、より精密に調理品２０の赤外線量
を検知することができる。冷却調理は比較的高温な調理
品２０を冷却調理するため、水蒸気が発生し集光レンズ
２５に結露するが、フィルター２４によって水のスペク
トル帯を吸収るる赤外線を遮断されるので水蒸気や結露
が発生しても常に正確な検知をすることができる。

【００２２】増幅器２６は赤外線センサ２３、補償用セ
ンサ２７の近傍に配置しているのでノイズの進入を軽減
することができ出力信号が非常に小さくても正確なデー
タを得ることができる。

【００２３】さらにセンサ精度を温度別に強弱をつけて
いるので、電力を有効に活用し、０度付近や操作部の設
定温度付近では精密に赤外線を検知することができ、過
冷却などによる冷却調理の失敗を防ぐことができる。

【００２４】＜実施例２＞以下に前述と異なる実施例に
ついて述べるが、上記の構成について同構成、同効果の
ものは復唱となるため、異なる点についてのみ述べる。
図６に示すように、集光レンズの多角面２５ａの多角形
状を変化させ、受光させたくない方向に厚みを帯びさ
せ、受光方向をａ，ｂ，ｃのように３方向となるように
設定したものである。

【００２５】上記の構成によって受光からの動作として
は同じだが、図３のように１方向のみ受光だけでなく左
右や縦横に集光した検知範囲を広げることができるた
め、ユーザーが比較的小さな調理品２０を容器内の端な
どに置いた場合でも検知することができる。この場合複
数の受光範囲でもスポット状に受光範囲を狭めていてい
るので、従来の赤外線センサより無効部分が少ないの
で、赤外線センサ２３の検知精度が高い上に、広範囲に
わたって検知することができる。もってユーザーは調理
品２０を容器内のどこに置いてもよく、使い勝手がよく
なり、構成的には実施例１とレンズだけの違いなので、
安価に受光範囲の設定ができる。

【００２６】＜実施例３＞以下に前述と異なる実施例に
ついて述べるが、上記の構成について同構成、同効果の
ものは復唱となるため、異なる点についてのみ述べる。

【００２７】図７に本発明の実施例の構成を示す。セン
サユニット２１′は赤外線センサ２３、補償用センサ２
７、増幅器２６、センサケース３０を一対にして３個所
に取付けた基板２８′を有し、各センサケース３０には
フィルター２４が取り付けられていて、その下部には、
円角柱状の支持部材３１がケース２２′の底面に挿通し
固定され、この支持部材３１の下部内に集光レンズ２５
が設けられており２点もしくは４点で支持部材３１の凹
部と集光レンズ２５の凸部で固定されている。この固定
手段はこの限りでなく凹凸をなくし一体成形のものであ
ってもよく、また集光レンズ２５の形状は凹凸レンズタ
イプであってもよく、レンズ形状によっては支持部材３
１に取付けるのではなく、直接基板２８′もしくはケー
ス２２′に取付けてもよい。

【００２８】各集光レンズ２５は受光範囲をａ′、
ｂ′、ｃ′の３方向に振り分けるために多角面２５ａの
多角形状を変化させてある。よってそれぞれのセンサが
独立をし、各方向に向いているので、赤外線センサ２３
の出力信号を順次切替し、高温部を探し当てた赤外線セ
ンサ２３だけが稼動して赤外線の検知を続ける。よって
上記のような構成から１つ１つが独立し、互いに比較し
あうことができるので、調理品２０が隅に置かれたり複
数存在する場合でも、調理品２０を見つけ出し、且つ見
つけ出した赤外線センサ２３のみ稼動するので無効部分
が全くなく精密な温度測定をすることができる。

【００２９】＜実施例４＞以下に前述と異なる実施例に
ついて述べるが、上記の構成について同構成、同効果の
ものは復唱となるため、異なる点についてのみ述べる。

【００３０】本発明の実施例を図８に示す。センサユニ
ット２１の横壁部から突起した支柱（図示せず）がモー
ターボックス３２に挿通し先端にはギヤ（図示せず）が
備えられている。このモーターボックス３２は断熱仕切
板１０のほぼ中央に取付けられ、内部には前記ギアと噛
むように複数のギアとこのギヤに回転をあたえるための
モーター（図示せず）が具備されている。もってセンサ
ユニット２１はモーターを介して移動範囲Ｘ内において
首振りをする。

【００３１】予めマイコン４１に首振りの制御プログラ
ムを組み込み、ステッピングモータにより調理品２０の
位置を確認しながら走査し、比較的高温部を見つけると
その位置で止まり、測定を続ける構成である。

【００３２】よって電子レンジのように調理品２０をタ
ーンテーブルで動かす（マグネットカップリング等）も
のではなく、センサ単体を走査させるので構造も簡単で
安価にすることができ、複数のセンサを設けなくても、
広範囲の赤外線検知をすることができる。

【００３３】＜実施例５＞以下に前述と異なる実施例に
ついて述べるが、上記の構成について同構成、同効果の
ものは復唱となるため、異なる点についてのみ述べる。
図８に示すように、長方形状の形状記憶合金で構成され
るユニット板３５は、断熱仕切板１０に止具３４でその
片辺を取付けられ、他辺側の底面にはセンサユニット２
１が固定されている。ユニット板３５の表面もしくは内
面にヒーター３３が全面にわたって蛇行して張りつけら
れている。

【００３４】ヒータ３３が通電されると温度が上がり、
バイメタル作用によりユニット板３５は反り返るため、
端側に取付けられたセンサユニット２１は首振りをする
ことになる。高温部を検知すると、その位置で保持でき
るようにヒータ３３に通電され続ける。ヒータ３３は直
流電圧を上下させる方式もしくはＰＷＭ（パルス幅変
調）による方式により通電される。

【００３５】よって上記の構成から首振りの機能だけで
なく、センサユニット２１の近傍にヒータ３７を配置し
ていることからセンサの結露防止効果があり、さらにモ
ータを使用する構造に比べより簡単にすることができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の冷却調
理室によれば、受光範囲を狭めるレンズ及び、水吸収ス
ペクトル帯を遮断するフィルターを備えた赤外線センサ
を用いたことによって、冷却調理の際に調理品の赤外線
を精密に検知することが可能となり、どのユーザーにで
も、調理の失敗を防ぎ簡単に冷却調理をすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す冷蔵庫の側面断面図で
ある。

【図２】本発明の実施形態を示す冷却調理室の拡大側面
断面図である。

【図３】本発明の実施形態を示す赤外線センサユニット
を示す拡大正面断面図である。

【図４】水の透過率と波長との関係を示す図である。

【図５】本発明における制御概略図である。

【図６】本発明の実施形態を示す拡大正面断面図であ
る。

【図７】本発明の実施形態を示す拡大正面断面図であ
る。

【図８】本発明の実施形態を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施形態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１・・・冷蔵庫本体、２・・・冷蔵室、３・・・野菜室、４・・・切
替室、５・・・冷凍室、６〜９・・・断熱開閉扉、１０・・・断
熱仕切板、１０ａ・・・突起部、１１・・・Ｒエバポレータ、
１２・・・Ｒファンモータ、１３・・・Ｆエバポレータ、１４
・・・Ｆファンモータ、１５・・・コンプレッサ、
１６、１６ａ・・・ダクト、１７・・・ダンパ、１８・・・冷却
吹出口、１９・・・収納容器、２０・・・調理品、２１、２
１′・・・センサユニット、２２、２２′・・ケース、２３・
・・赤外線センサ、２４・・・フィルター、２５・・・集光レン
ズ、２５ａ・・・多角面、２６・・・増幅器、２７・・・補償用
センサ、２７ａ・・・サーミスタセンサ、２８、２８′・・・
基板、２９・・・リード線、３０・・・赤外線センサケース、
３１・・・支持部材、３２・・・モーターボックス、３３・・・
ヒータ、３４・・・止具、３４・・・ユニット板、４０・・・冷
蔵庫電源基板、４１・・・マイコン、４２・・・ドアＳＷ、４
３・・・ブザー、４４・・・表示パネル、４５・・・Ａ／Ｄ変
換、４６・・・操作パネル、ａ、ａ′、ｂ、ｂ′、ｃ、
ｃ′、・・・検知受光範囲、ｘ・・・首振り幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断熱箱体で構成された本体と、比較的高
温な食品を急速冷却可能な冷却調理室を備えた冷蔵庫に
おいて、冷却調理室内の天井面に水吸収スペクトル帯を
遮断するフィルターを備えた赤外線センサを単数又は複
数配置し、この赤外線センサは赤外線の受光範囲を狭め
る集光レンズによって包囲され、調理品の赤外線を局部
的に検知することを特徴とする冷却調理室。
【請求項２】赤外線センサの検知精度は、設定温度付
近であるほど赤外線量の検知精度が高くなることを特徴
とする請求項１記載の冷却調理室。
【請求項３】前記赤外線センサと集光レンズを備えた
センサ部が、前記室内を走査するアクチュエータを備え
たことを特徴とする請求項１ないし請求項２記載の冷却
調理室。
【請求項４】赤外線センサからの出力回路において、
赤外線センサの近傍に増幅器を配置したことを特徴とす
る請求項１ないし請求項３記載の冷却調理室。