JP2002340463A - 冷蔵庫の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却調理運転を行う場合に食品を適切な温度ま
で冷却することができる冷蔵庫の制御方法を提供する。 【解決手段】 設定温度差変更ステップ後に温度差計算
ステップで計算した食品温度Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０よ
り高いときは指定された冷却時間ｔ０だけ冷却を行い、
食品温度差Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０より低いときは指定
された冷却時間ｔ０を最小時間ｔｍに短縮して冷却を行
うことにより、投入された食品の過冷却を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷蔵庫では、冷蔵室や冷凍室以外
に、庫内温度を冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで変更する
ことができる切替室を有したものがある。

【０００３】この切替室は、周りを断熱壁によって囲ま
れて冷蔵室や冷凍室とは断熱され、庫内温度を他の部屋
とは無関係に設定できるものである。

【０００４】さらに最近の冷蔵庫においては、この切替
室を利用して食品を冷却する冷却調理運転ができるもの
が提案されている。

【０００５】この冷却調理運転であると、短時間に食品
の温度が下がり、料理の下ごしらえやビールを冷やした
りすることが可能となる。

【０００６】そして、冷却調理運転では、食品の温度を
赤外線センサで計測して、食品を目的の温度まで下げる
のが理想的であるが、赤外線センサは高価であり、ま
た、正確に食品の温度を計測できないときがある。

【０００７】そのため、従来の冷却調理運転では、熱い
ままの食品を切替室に収納した後、ユーザが冷却時間を
指定すると、その冷却時間のあいだ冷気が切替室に流
れ、熱い食品がユーザの希望する温度まで冷却される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような冷却調理
運転において、ユーザが指定した冷却時間だけ食品を冷
却した場合に、食品がユーザが希望する温度よりも冷却
され、いわゆる過冷却の状態になる場合がある。この過
冷却になると食品が凍ってしまうという問題もある。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み冷却調
理運転を行う場合に食品を適切な温度まで冷却すること
ができる冷蔵庫の制御方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、冷却
室に食品を収納して、前記冷却室へ冷気を流して強制的
に前記食品を冷却する冷却調理運転が可能な冷蔵庫の制
御方法において、前記冷却調理運転を行う冷却時間ｔ０
を指定する時間指定ステップと、前記冷却調理運転開始
後に前記冷却室の初期温度Ｓ０を検知する初期温度検知
ステップと、前記初期温度検知ステップ後に所定時間ｔ
１だけ冷気を前記冷却室に流す初期冷却ステップと、前
記初期冷却ステップ終了直後に食品温度センサによって
前記食品の第１食品温度Ｓ１を検知する第１食品温度検
知ステップと、前記第１食品温度検知ステップ後に冷気
を前記冷却室に流さない状態で所定時間ｔ２だけ計測す
る待機ステップと、前記待機ステップ終了直後に前記食
品温度センサによって前記食品の第２食品温度Ｓ２を検
知する第２食品温度検知ステップと、第２食品温度Ｓ２
と第１食品温度Ｓ１の差である食品温度差Ｓｒを計算す
る温度差計算ステップと、前記初期温度検知ステップで
検知した前記冷却室の初期温度Ｓ０と一または複数の基
準温度Ｓｔとの関係に対応して設定温度差Ｓｒ０を設定
する設定温度差変更ステップと、前記設定温度差変更ス
テップ後に前記温度差計算ステップで計算した食品温度
差Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０より高いときは指定された冷
却時間ｔ０だけ冷却を行い、前記食品温度差Ｓｒが設定
温度差Ｓｒ０より低いときは指定された冷却時間ｔ０を
最小時間ｔｍに短縮して冷却を行う調理冷却ステップ
と、を有することを特徴とする冷蔵庫の制御方法であ
る。

【００１１】請求項２の発明は、前記冷却室は断熱壁に
囲まれ、前記冷却室の背面上部に冷気を吹出す冷気吹出
口を有し、前記食品温度センサを前記背面から突出して
配置することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の制御
方法である。

【００１２】請求項３の発明は、前記設定温度差変更ス
テップにおいて、前記冷却室の初期温度Ｓ０が基準温度
Ｓｔ以上であれば、設定温度差Ｓｒ０を１．５（Ｋ）か
ら０（Ｋ）に低く設定し直すことを特徴とする請求項１
記載の冷蔵庫の制御方法である。

【００１３】請求項４の発明は、前記食品温度センサ
が、サーモスタット式の温度センサであることを特徴と
する請求項１記載の冷蔵庫の制御方法である。

【００１４】本発明の冷蔵庫の制御方法について説明す
る。

【００１５】時間指定ステップにおいては、冷却調理運
転を行う冷却時間ｔ０を指定する。

【００１６】初期温度検知ステップにおいては、冷却調
理運転開始直後に冷却室の初期温度Ｓ０を検知する。

【００１７】第１冷却ステップにおいては、初期温度検
知ステップ後に所定時間ｔ１だけ冷気を冷却室に流し、
冷却室の扉を開けたことによる外気の流入の影響をなく
す。第１食品温度検知ステップにおいては、第１冷却ス
テップ後に食品温度センサによって食品の第１食品温度
Ｓ１を検知する。

【００１８】待機ステップにおいては、第１食品温度検
知ステップ後に所定時間ｔ２だけ冷気を流さない状態で
待機する。

【００１９】第２食品温度検知ステップにおいては、第
２冷却ステップ後に食品温度センサによって食品の第２
食品温度Ｓ２を検知する。

【００２０】温度差検査ステップにおいては、前記で検
知した第２食品温度Ｓ２と第１食品温度Ｓ１の差である
食品温度差Ｓｒを計算する。これによって食品の熱負荷
量を推定することができる。

【００２１】設定温度差変更ステップにおいては、初期
温度検知ステップで検知した冷却室の初期温度Ｓ０が、
基準温度Ｓｔ（例えば、−４℃）以上であれば設定温度
差Ｓｒ０を低く設定し直す。例えば、１．５（Ｋ）から
０（Ｋ）に設定し直す。

【００２２】第３冷却ステップにおいては、食品温度差
Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０より高いときは指定された冷却
時間ｔ０だけ冷却を行う。一方、低いときは指定された
冷却時間ｔ０を最小時間ｔｍに短縮して冷却を行う。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施例を説明する。

【００２４】（１）冷蔵庫の構造 図５は、本実施例の間冷式冷蔵庫１の斜視図であり、図
６はその縦断面図である。

【００２５】冷蔵庫１は、断熱箱体と内箱で形成されて
いる。そして、断熱仕切壁２によって冷蔵温度帯（以
下、Ｒ室という）３０と冷凍温度帯（以下、Ｆ室とい
う）４０に区画され、これら部屋の冷気は完全に独立
し、各冷気が混合することのない構造となっている。

【００２６】Ｒ室３０の庫内は冷蔵仕切板３によって冷
蔵室４と野菜室５とに仕切られ、Ｆ室４０の庫内は製氷
室６と冷凍室７から成る。

【００２７】また、製氷室６の右側には、周囲が断熱壁
に覆われ、庫内温度の設定が変更できる切替室８が設け
られている。この切替室８の詳細については、後から説
明する。

【００２８】そして、各室はそれぞれ開閉扉５１〜５５
を有している。

【００２９】野菜室５の背面には冷蔵室蒸発器（以下、
Ｒエバという）１０と冷蔵室用冷気循環ファン（以下、
Ｒファンという）１１が配置され、Ｒファン１１は庫内
温度変動や扉開閉によって任意に運転される。そして、
冷蔵室４の背面は、冷気をＲ室３０内に供給するための
冷気循環路１８となっている。Ｒファン１１は、インバ
ータ制御で可変速である。

【００３０】冷凍室蒸発器（以下、Ｆエバという）１２
と冷凍室用冷気循環ファン（以下、Ｆファンという）１
３は第１及び第２冷凍室６、７の背壁に配置され、冷気
を循環することで第１及び第２冷凍室６、７が冷却され
る。Ｆファン１２は、インバータ制御で可変速である。

【００３１】冷蔵庫本体１の背壁下部の機械室１４に
は、能力可変型の圧縮機１５、凝縮器２１がそれぞれ配
置されている。また、凝縮器２１を放熱するファン（以
下、Ｃファンという）２５を有する。このＣファン２５
は、インバータ制御で可変速である。

【００３２】除霜ヒータ６０，６２が、Ｒエバ１０，Ｆ
エバ１２の下方に配置されている。

【００３３】冷蔵庫１の背面上部には、この冷蔵庫の制
御を行うマイクロコンピュータよりなる制御部６４が設
けられている。

【００３４】各室の庫内温度の設定や現在の庫内温度の
表示及びユーザが冷蔵庫１の操作を行うために、液晶表
示装置が設けられた操作パネル１３が冷蔵室４の扉５１
に配されている。

【００３５】（２）切替室８の構造 切替室８の構造について図１及び図２に基づいて説明す
る。

【００３６】図１は、切替室８の斜視図であり、図２
は、その縦断面図である。

【００３７】切替室８は、天井面７０、底面７２、背面
７４及び両側面７６，７８は断熱壁によって形成され、
前面は引出式の扉５５が配されている。

【００３８】切替室８内部には、引出式の扉５５と共に
前後方向に出し入れ可能な容器８０が設けられている。

【００３９】また、背面７４の上部には、ダンパ８２が
設けられ、Ｆエバ１２によって冷却された冷気が、Ｆフ
ァン１３によってこのダンパ８２を介して切替室８内部
に吹出される。この冷気の吹出口８４はダンパ８２の上
部、すなわち背面７４の上部中央部に設けられている。
そして、ダンパ８２の開閉によって吹出口８４から冷気
が吹出したり、停止したりする。

【００４０】背面７４の右側下部には、冷気の流出口８
６が設けられている。

【００４１】背面７４の上部左側、すなわち冷気の吹出
口８４の左側には食品温度センサ８８が設けられてい
る。この食品温度センサ８８は、サーモスタット式の温
度センサであり、図１に示すように背面７４から突出し
たリング状のセンサ保持部９０に収納され、食品温度セ
ンサ８８は背面７４から突出した状態で配置されてい
る。なお、食品温度センサの取付構造としては、背面７
４から爪部を突出させ、その爪部に食品温度センサを係
合してもよい。

【００４２】背面７４の右側底部の付近、すなわち冷気
の流出口８６の上方には、切替室８の庫内温度を検知す
るサーモスタット式の切替室温度センサ（以下、室温セ
ンサという）９２が設けられている。

【００４３】この切替室８の使用方法としては、下記の
２種類がある。

【００４４】第１の使用方法は、操作パネル１３によっ
て、切替室８の庫内設定温度を、冷蔵温度帯から冷凍温
度帯まで変化させることができるので、切替室８をユー
ザが希望する庫内設定温度に設定して、その庫内設定温
度に対応した食品を保存するものである。

【００４５】例えば、−１８℃に設定した場合には、通
常の冷凍室として使用でき、−３℃に設定した場合には
肉や魚を少しだけ凍結させて鮮度を長持ちして保存でき
るパーシャル室として使用でき、０℃に設定した場合に
はチルド室として設定でき、２℃に設定した場合には冷
蔵室として使用でき、５℃として設定した場合には野菜
室として使用でき、８℃に設定した場合にはワイン冷却
室として使用できる。

【００４６】第２の使用方法としては、切替室８に投入
した食品をユーザが希望する温度まで冷却する冷却調理
運転用の部屋として使用するものである。この冷却調理
運転の詳細については後から詳しく説明する。

【００４７】（３）冷凍サイクルの構成 図７は、冷蔵庫の冷凍サイクルである。

【００４８】圧縮機１５から吐出された不燃性冷媒は、
凝縮器２１を通った後、３方弁２２の冷媒切換機構によ
って冷媒流路が切り替えられる。

【００４９】この３方弁２２の一方の出口には冷蔵キャ
ピラリーチューブ２３とＲエバ１０が順次接続され、３
方弁２２の他方の出口には冷凍キャピラリーチューブ２
４の入口側が接続されている。Ｒエバ１０の出口側と冷
凍キャピラリーチューブ２４の出口側が接続され、Ｆエ
バ１２が接続されている。そして、この３方弁２２は、
冷媒を冷蔵キャピラリーチューブ２３にのみ送る状態、
冷凍キャピラリーチューブ２４にのみ送る状態、どちら
にも冷媒を送らない全閉状態の３つの状態が実現でき
る。

【００５０】Ｆエバ１２の出口側には，機械室１４内で
逆止弁１７が接続され圧縮機１５の吸込側に繋がってい
る。

【００５１】（４）交互冷却運転 まず、上記冷蔵庫１における交互冷却運転について説明
する。

【００５２】交互冷却運転とは、圧縮機１５で圧縮、加
圧された高温の冷媒は凝縮器２１で放熱され、それを出
た冷媒は３方弁２２に入り、Ｒエバ１０またはＦエバ１
２を冷却して下記で説明する冷蔵冷却モード（以下、Ｒ
モードという）と冷凍冷却モード（以下、Ｆモードとい
う）を交互に行う運転をいう。

【００５３】（４−１）Ｒモード Ｒ室３０の庫内温度が設定温度より高くなると、Ｒモー
ドを行う。

【００５４】このＲモードでは、３方弁２２を切り替
え、冷蔵キャピラリチューブ２３に冷媒を流し、Ｒエバ
１０で蒸発して、Ｒ室３０を冷却する。蒸発してガス化
した冷媒はＦエバ１２を通り圧縮機１５に戻る。

【００５５】（４−２）Ｆモード Ｆ室４０の庫内温度が設定温度より高くなると、Ｆモー
ドを行う。

【００５６】Ｆモードでは、３方弁２２を切り替え、冷
凍キャピラリチューブ２４に冷媒が流れるように冷媒流
路を切り替え、Ｆエバ１２で蒸発し、逆止弁１７を通り
圧縮機１５に戻る。

【００５７】そして、これら蒸発器１０，１２が強制対
流で空気と熱交換する熱交換器であるので、Ｒモード時
はＲファン１１、Ｆモード時はＦファン１３を冷媒流路
の切替えと同時に運転し庫内を冷却する。

【００５８】（５）冷却調理運転 上記で説明した切替室８における冷却調理運転につい
て、図３及び図４に基づいて説明する。

【００５９】図３は、冷却調理運転における制御内容を
示したフローチャートであり、図４は、切替室８におけ
る各温度変化を示したグラフである。

【００６０】以下、図３に基づいて冷却調理運転の制御
方法について説明する。

【００６１】ステップ１において、ユーザが冷却を希望
する冷却調理食品を切替室８に、引出式の扉５５を開け
て投入する。

【００６２】ステップ２において、操作パネル１３にお
ける冷却調理機能スイッチをオン状態とする。これによ
って冷却調理運転が開始される。

【００６３】ステップ３において、操作パネル１３にお
ける冷却調理運転を行う時間である強制冷却時間ｔ０を
設定する。例えば、強制冷却時間ｔ０として２０分を設
定する。

【００６４】ステップ４において、室温センサ９２が切
替室８の初期温度を検知する。これは、切替室８の初期
温度によって冷却調理運転中の食品の温度上昇状態が変
わるためである。

【００６５】ステップ５において、切替室８のダンパ８
２を開状態にする。

【００６６】ステップ６において、Ｆファン１３を回転
させ、冷気を切替室８に吹出させて、第１冷却時間ｔ１
だけ第１冷却運転を行う。この第１冷却時間ｔ１として
は１０秒から２０秒である。このように第１冷却運転を
行うのは、切替室８の引出式扉５５を開けたことによる
外気の流入の影響をなくすためである。

【００６７】ステップ７において、切替室８のダンパ８
２を閉じて、第１冷却運転を終了する。

【００６８】ステップ８において、ダンパ８２を閉じた
直後の食品の温度である第１食品温度Ｓ１を食品温度セ
ンサ８８によって検知する。この場合に、食品温度セン
サ８８は吹出口８４の左側で、かつ、背面７４から突出
した位置に配置されているため、吹出口８４から吹き出
される冷気の影響と、背面７４の温度の影響を受けるこ
となく、確実に容器８０に収納された食品の温度を検知
することができる。また、容器８０から食品がはみ出て
いても、食品と食品温度センサ８８が接触することがな
いため、扉５５を確実に閉めることができる。

【００６９】ステップ９において、ダンパ８２を閉じて
から待機時間ｔ２（例えば、２０〜６０秒）を計測しス
テップ１０に進む。このように待機時間ｔ２を計測する
のは、食品を収納して待機時間ｔ２の間に温度が下がれ
ば熱容量の小さい食品であり、逆に下がらなければ熱容
量の大きい食品となる。そして、この熱容量の大きさ
は、待機時間前の食品の温度と待機時間後の食品の温度
との差に比例することなる。

【００７０】ステップ１０において、待機時間ｔ２が経
過した時の食品の温度である第２食品温度Ｓ２を食品温
度センサ８８によって検知する。

【００７１】ステップ１１において、第２食品温度Ｓ２
と第１食品温度Ｓ１の温度差であるＳｒを計算する。す
なわち、Ｓｒ＝Ｓ２−Ｓ１である。このＳｒが、上記し
たように食品の熱容量を反映した値となっている。

【００７２】ステップ１２において、切替室８の初期温
度が−４℃以上であればステップ１３に進み、−４℃よ
りも低いときはステップ１４に進む。このように初期温
度によって制御方法を変化させるのは、食品の熱負荷量
が同じであっても初期温度が異なれば温度下降の状態が
変化するからである。

【００７３】ステップ１３において、実際の温度差Ｓｒ
が設定温度差Ｓｒ０＝０Ｋ以上であればステップ１５に
進み、設定温度差Ｓｒ０＝０Ｋより低ければステップ１
６に進む。これは、第２食品温度Ｓ２の方が高い場合に
は、食品の熱負荷量が大きいと考えられるため、ユーザ
が設定した強制冷却時間ｔ０で冷却する必要があり、逆
に第２食品温度Ｓ２が低くなる場合には食品の熱負荷量
が小さいと考えられるため、ユーザが設定する強制冷却
時間ｔ０で冷却すると過冷却になる可能性があるので、
強制冷却時間ｔ０を短縮する必要があるからである。

【００７４】ステップ１４において、実際の温度差Ｓｒ
が設定温度差Ｓｒ０＝１．５Ｋより高ければステップ１
５に進み、低ければステップ１６に進む。これは、上記
と同様の理由であるが、Ｓｒ０を０Ｋでなく１．５Ｋと
したのは、初期温度が低い場合には、食品の熱負荷量が
大きくても、その影響が小さいと考えられるためであ
る。

【００７５】ステップ１５においては、食品の熱負荷量
が大きいと考えられるため設定された強制冷却時間ｔ０
のあいだ冷却調理を行う。すなわち、ダンパ８２を開状
態にして、強制冷却時間ｔ０だけ冷気を切替室８に吹出
し、投入された食品を冷却する。その後終了する。

【００７６】ステップ１６においては、投入された食品
の熱負荷量が小さいため、強制冷却時間ｔ０を最小時間
ｔｍ（例えば、５分）に変更し、ステップ１７におい
て、冷却調理運転を開始する。そして、最小時間ｔｍだ
け冷却を行うと終了する。

【００７７】上記で説明した冷却調理運転であると下記
のような効果がある。

【００７８】第１に、冷却調理運転を行う前の切替室８
の初期温度によって、食品温度差の熱負荷量の計算を行
う設定温度差Ｓｒ０を変化させることにより、切替室８
の温度に応じた補正を行うことができる。

【００７９】第２に、食品の熱負荷量が小さい場合に
は、最小時間で冷却調理を行うため、過冷却になる必要
がない。

【００８０】（変更例１）基準温度Ｓｔとして、上記実
施例では−４℃としたが、例えば、０℃であってもよ
く、−５℃から１℃の間で設定すればよい。

【００８１】（変更例２）上記実施例では、基準温度Ｓ
ｔは一つであったが、この基準温度を例えば、−５℃か
ら１℃の間で複数設けてその温度に応じて設定温度差Ｓ
ｒ０を設定すれば、さらに、切替室８の庫内温度と食品
の熱容量に応じた細かい制御ができる。

【００８２】（変更例３）上記実施例では、不燃性冷媒
を用いたが、これに代えて可燃性冷媒（ＨＣ冷媒）も用
いることができる。これは、上記各実施例では、冷媒の
量を少なくできるために、可燃性冷媒でも安全だからで
ある。

【００８３】

【発明の効果】以上により本発明であると、食品の熱負
荷量が小さいときに誤って冷却時間を長く設定しても、
食品の熱負荷量を推定し過冷却を防止することができ、
食品を傷めることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す切替室の斜視図であ
る。

【図２】同じく切替室の縦断面図である。

【図３】冷却調理運転におけるフローチャートである。

【図４】冷却調理運転中における温度変化を示すグラフ
である。

【図５】本実施例の冷蔵庫の斜視図である。

【図６】同じく縦断面図である。

【図７】同じく冷凍サイクルのブロック図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫本体 ２ 断熱仕切壁 ３ 冷蔵仕切板 ４ 冷蔵貯蔵庫 ５ 野菜室 ６ 第１冷凍室 ７ 第２冷凍室 ８ 切替室 １０ Ｒエバ １１ Ｒファン １２ Ｆエバ １３ Ｆファン １４ 機械室 １ ５ 圧縮機 １６ アキュームレータ １７ 逆止弁 １８ 冷気循環路 ３０ Ｒ室 ４０ Ｆ室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却室に食品を収納して、前記冷却室へ冷
   気を流して強制的に前記食品を冷却する冷却調理運転が
   可能な冷蔵庫の制御方法において、 前記冷却調理運転を行う冷却時間ｔ０を指定する時間指
   定ステップと、 前記冷却調理運転開始後に前記冷却室の初期温度Ｓ０を
   検知する初期温度検知ステップと、 前記初期温度検知ステップ後に所定時間ｔ１だけ冷気を
   前記冷却室に流す初期冷却ステップと、 前記初期冷却ステップ終了直後に食品温度センサによっ
   て前記食品の第１食品温度Ｓ１を検知する第１食品温度
   検知ステップと、 前記第１食品温度検知ステップ後に冷気を前記冷却室に
   流さない状態で所定時間ｔ２だけ計測する待機ステップ
   と、 前記待機ステップ終了直後に前記食品温度センサによっ
   て前記食品の第２食品温度Ｓ２を検知する第２食品温度
   検知ステップと、 第２食品温度Ｓ２と第１食品温度Ｓ１の差である食品温
   度差Ｓｒを計算する温度差計算ステップと、 前記初期温度検知ステップで検知した前記冷却室の初期
   温度Ｓ０と一または複数の基準温度Ｓｔとの関係に対応
   して設定温度差Ｓｒ０を設定する設定温度差変更ステッ
   プと、 前記設定温度差変更ステップ後に前記温度差計算ステッ
   プで計算した食品温度差Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０より高
   いときは指定された冷却時間ｔ０だけ冷却を行い、前記
   食品温度差Ｓｒが設定温度差Ｓｒ０より低いときは指定
   された冷却時間ｔ０を最小時間ｔｍに短縮して冷却を行
   う調理冷却ステップと、 を有することを特徴とする冷蔵庫の制御方法。
2. 【請求項２】前記冷却室は断熱壁に囲まれ、 前記冷却室の背面上部に冷気を吹出す冷気吹出口を有
   し、 前記食品温度センサを前記背面から突出して配置するこ
   とを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の制御方法。
3. 【請求項３】前記設定温度差変更ステップにおいて、 前記冷却室の初期温度Ｓ０が基準温度Ｓｔ以上であれ
   ば、設定温度差Ｓｒ０を１．５（Ｋ）から０（Ｋ）に低
   く設定し直すことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の
   制御方法。
4. 【請求項４】前記食品温度センサが、 サーモスタット式の温度センサであることを特徴とする
   請求項１記載の冷蔵庫の制御方法。