JP2003083658A - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】食品の急冷、解凍の開始及び終了を自動的に行
い、且つ、圧縮機が頻繁に発停しない冷却貯蔵庫を提供
することを課題とする。 【解決手段】設定温度の上下に上限温度及び下限温度を
それぞれ設定すると共に、センサー１の出力する庫内温
度に基づき、上下限温度にて冷却装置５を運転停止する
制御回路３を設ける。制御回路３は、上限温度にて冷却
装置５の運転を開始しても庫内温度がオーバーシュート
して温度上昇する場合には、上下限温度を引き下げ、当
該引き下げられた上下限温度の間で冷却装置５の運転を
制御する。冷却装置の圧縮機は設定された時間、停止し
たのち、センサー１が上限温度以上であれば運転を開始
する。圧縮機の運転開始に伴って庫内温度が低下し、セ
ンサーが下限温度を検知し冷却装置を停止させた後、庫
内温度がオーバーシュートしなくなったら、上下限温度
を初期状態に復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は食品等の物品を冷
却しながら貯蔵する冷却貯蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加熱食品を急冷保存したり、冷凍
食品を解凍保存したりする冷却貯蔵庫が知られている。
このような技術が特許第３０５４４９６号公報に記され
ている。

【０００３】同公報によれば、通常は制御手段によって
冷却手段の運転が制御され、庫内温度は設定温度の上下
に設定された上限温度と下限温度の間で制御されてい
る。このような庫内に温かい真空調理食品等の物品を投
入すると、食品の熱によって庫内が加熱されることにな
るので、上限温度にて冷却手段の運転を開始しても庫内
温度は直ぐには下降に転じることなく尚も上昇しようと
する。制御手段はこれを検知して前記上限温度及び下限
温度を引き下げ、当該引き下げられた上限温度と下限温
度の間で冷却手段の運転を制御する。これによって食品
は急速冷却され、より強力に冷却される。そして、この
急速冷却によって食品の温度が低下し、食品による庫内
への加熱作用が弱まると、上限温度にて冷却手段の運転
を開始しても庫内温度はこれ以上温度上昇せず、直ちに
下降に転じるようになる。制御手段はこれを検知して前
記上限温度及び下限温度を初期状態に復帰させ、急速冷
却を終了する。

【０００４】また、逆に凍結食品を庫内に投入すると、
この食品自体によって庫内は冷やされることになるの
で、下限温度にて冷却手段の運転を停止しても庫内温度
は直ぐには上昇に転じることなく尚も下降しようとす
る。制御手段はこれを検知して前記上限温度及び下限温
度を引き上げ、当該引き上げられた上限温度と下限温度
の間で冷却手段の運転を制御すると共に、加熱手段を運
転して庫内を加熱する。この加熱手段によって食品は加
熱され、解凍が開始される。そして、食品の温度が上昇
し食品による庫内への冷却作用が弱まり、下限温度にて
冷却手段の運転を停止しても庫内温度はこれ以上温度降
下せず直ちに温度上昇に転じるようになる。制御手段は
これを検知して前記上限温度及び下限温度を初期状態に
復帰させ、解凍を終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、加
熱食品を急速冷却する場合、庫内が温かい食品で加熱さ
れる。一方、凍結食品を解凍する場合、ヒータなどの加
熱手段が作動するので、庫内温度が急激に上昇する。従
って、冷却手段により庫内温度が下限温度に達して、い
ったん冷却手段を停止させても、庫内が急激に熱くなる
ため、間もなく庫内温度も上限温度に達し、冷却手段が
再び運転する。一般に冷却手段には圧縮機を用いた冷却
装置が使われている。この圧縮機の停止時間が短すぎる
と、吐出ガスと共に配管に吐出された潤滑油が圧縮機ま
で戻りきれず、冷却装置の配管内に滞り、圧縮機内の潤
滑油が不足して、圧縮機の耐久性が低下するという問題
があった。

【０００６】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、食品の急冷、解凍の開始及び終了を自動的に行い、
且つ、圧縮機が頻繁に発停しない冷却貯蔵庫を提供する
ことを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１は、
庫内を冷却する冷却手段と、この冷却手段の停止時間を
設定する停止設定手段と、前記庫内の温度を検出する温
度検出手段と、前記庫内の設定温度を設定する温度設定
手段と、前記設定温度の上下に上限温度及び下限温度を
それぞれ設定すると共に、前記温度検出手段の出力する
前記庫内温度に基づき、前記上限温度にて前記冷却手段
を運転し、前記下限温度にて前記冷却手段を停止する制
御手段とを具備した冷却貯蔵庫において、前記制御手段
は前記上限温度にて前記冷却手段の運転を開始しても前
記庫内温度が上昇して前記上限温度より高く設定された
温度に達した場合には、前記上限温度及び下限温度を引
き下げ、当該引き下げられた上限温度と下限温度の間お
よび前記停止設定時間に基いて前記冷却手段の運転を制
御すると共に、該冷却手段の運転開始に伴って前記庫内
温度が低下して前記引き下げられた上限温度より高く設
定された温度に上昇しない場合には前記上限温度及び下
限温度を初期状態に復帰させることを特徴とする。この
ように、冷却手段の停止時間を予め設定して、冷却手段
が頻繁に発停を繰り返さないようにしている。

【０００８】この発明の請求項２は、庫内を冷却する冷
却手段と、この冷却手段の停止時間を設定する停止設定
手段と、前記庫内を加熱する加熱手段と、庫内温度を検
出する温度検出手段と、前記庫内の設定温度を設定する
温度設定手段と、前記設定温度の上下に上限温度及び下
限温度をそれぞれ設定すると共に、前記温度検出手段の
出力する前記庫内温度に基づき、前記上限温度にて前記
冷却手段を運転し、前記下限温度にて前記冷却手段を停
止する制御手段とを具備した冷却貯蔵庫において、前記
制御手段は前記下限温度にて前記冷却手段を停止しても
前記庫内温度が下降して前記下限温度より低く設定され
た温度に達した場合には、前記上限温度及び下限温度を
引き上げ、当該引き上げられた上限温度と下限温度の間
および前記停止設定時間に基いて前記冷却手段の運転を
制御し、且つ、前記加熱手段を運転すると共に、前記冷
却手段の停止によって前記庫内温度が上昇して前記引き
上げられた下限温度より低く設定された温度に低下しな
い場合には前記上限温度及び下限温度を初期状態に復帰
させることを特徴とする。このように、冷却手段の停止
時間を予め設定して、冷却手段が頻繁に発停を繰り返さ
ないようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明の冷却貯蔵庫の
電気回路のブロック図、図２はこの発明の制御回路のプ
ログラムを示すフローチャート、図３は庫内に加熱食品
を投入した時の庫内温度と食品温度との時間推移及び冷
却装置の運転状態の時間推移を示す図、図４は庫内に冷
凍食品を投入した時の庫内温度と食品温度との時間推移
及び冷却装置と加熱装置の運転状態の時間推移を示す
図、図５はこの発明の冷却貯蔵庫の断面図である。

【００１０】２１は冷却貯蔵庫で、この冷却貯蔵庫は、
前方を開口して内部に貯蔵室２２を有する断熱箱体２３
と、この断熱箱体の開口を閉塞する扉２４とで構成され
ている。断熱箱体２３の上部には圧縮機２５、凝縮器２
６、凝縮器ファン27、制御箱２８などを備えた機械室２
９がある。機械室２９の下部には断熱板３０を挟んで、
貯蔵室２２の空気を循環させる庫内ファン７、庫内空気
を冷やす冷却器３５が設けられている。これらの機器を
含むシステムが冷却装置５であり、いわゆる冷却手段と
なる。冷却器３５の前方に加熱ヒータ６が配列されてお
り、これがいわゆる加熱手段となる。また庫内ファン７
の空気吸込口近辺に、庫内空気温度を検知するセンサー
１が配置されている。なお、庫内には、棚３１が複数段
設置されており、この棚に食品などの物品３２を収納す
る。

【００１１】次に、この発明の電気回路について、主に
図1を参照しながら説明する。冷却貯蔵庫２１の庫内温
度ＴＫを検出する温度検出手段としてのセンサー１の出
力は、Ａ／Ｄ変換器から成る入力回路２を介して制御手
段としての汎用マイクロコンピュータから成る制御回路
３に入力されている。冷却貯蔵庫２１の庫内を冷却する
ための冷却手段としての周知の冷凍サイクルから構成さ
れた冷却装置５と、庫内を加熱するための加熱手段とし
ての電気ヒータから成る加熱ヒータ６、及び冷却装置５
及び加熱ヒータ６と熱交換した空気を前記庫内に循環さ
せるための庫内ファン７はそれぞれ交流電源ＡＣに接続
され、前記制御回路３は出力回路４を介してこれら冷却
装置５、加熱ヒータ６及び庫内ファン７の運転を制御す
る。

【００１２】また、交流電源ＡＣには表示装置１０が接
続され、制御回路３は出力回路４を介してこの表示装置
１０の表示動作をも制御する。更に、制御回路３には前
記庫内の設定温度ＴＳを設定するための温度設定手段と
しての温度設定器８、及び後述する温度引き上げ、或い
は引き下げ幅ΔＴを設定するためのΔＴ設定器９の出力
が入力されている。さらに冷却装置５の停止時間を設定
するｔ０設定器１１からの出力が入力される。前記温度
設定器８は例えば０℃〜＋３℃の範囲で庫内の設定温度
ＴＳを設定することができ、ΔＴ設定器９は例えば２℃
〜５℃の範囲で幅ΔＴを設定することができる。そして
ｔ０設定器１１は３分〜１０分の範囲で冷却装置の停止
時間を設定することができる。

【００１３】以下、主に図２、図３、図4を参照しなが
ら本発明の冷却貯蔵庫の動作を説明する。今、ステップ
２１で温度設定器８によって庫内の設定温度ＴＳは＋２
℃に設定され、ステップ２２で△Ｔ設定器９は２℃の引
き上げ幅△Ｔ１、及び２℃の引き下げ幅△Ｔ２が設定さ
れた。次にステップ２３で冷却装置５の停止時間ｔ０を
5分と設定する。制御回路３はこれらの設定によって設
定温度ＴＳの上下にそれぞれ２℃の幅で上限温度ＴＨ
（＋４℃）及び下限温度（０℃）を自ら設定し、センサ
ー１の出力に基づいて庫内温度ＴＫが上記上限温度ＴＨ
に上昇した場合は冷却装置５の運転を開始し、下限温度
ＴＬまで降下したら冷却装置５を停止させるサイクル運
転を行う（図３、図4の保冷期間）。更に、庫内ファン
７は低速で連続運転することにより、冷気を庫内に循環
し、それによって庫内温度ＴＫを平均として設定温度Ｔ
Ｓに制御する。

【００１４】即ち、制御回路３は図２のステップ１でセ
ンサー１により庫内温度ＴＫを測定し、ステップ２で高
過ぎるか否か判断し、否であればステップ３で今度は低
過ぎるか否か判断し、これも否であればステップ４に進
んで設定温度ＴＳをそのままとして前記サイクル運転を
行い、ステップ５で表示装置１０に保冷表示を行う。

【００１５】尚、前記庫内温度が高過ぎるか否かの判断
基準としては、通常の保冷サイクル運転における庫内温
度ＴＫのオーバーシュート分よりも十分に高い例えば上
限温度ＴＨ＋１℃（Δθ）より庫内温度ＴＫが高いか否
か等が考えられ、前記庫内温度が低過ぎるか否かの判断
基準としては、通常の保冷サイクル運転における庫内温
度ＴＫのアンダーシュート分よりも十分に低い例えば下
限温度ＴＬ−１℃（Δθ）より庫内温度ＴＫが低いか否
か等が考えられる。

【００１６】今、図４の時刻ｔ１で庫内に冷凍食品が投
入されたものとすると、庫内は冷凍食品自体からも冷却
作用を受けることになる。庫内温度ＴＫが下限温度ＴＬ
に到達して制御回路３により冷却装置５は停止される
が、庫内温度ＴＫは前記冷凍食品からの冷却作用によっ
て尚も低下しようとする。そして、時刻ｔ２で庫内温度
ＴＫが前記下限温度ＴＬ−１℃（Δθ）になると、制御
回路３は庫内温度ＴＫが低過ぎると判断し、図２のステ
ップ３からステップ６に進んで設定温度ＴＳに前記ΔＴ
１を加えることにより設定温度を引き上げ、同時に前記
上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬもそれぞれΔＴ１だけ引
き上げる。次に、ステップ７で表示装置１０により解凍
表示を行い、解凍運転に入る。

【００１７】この解凍運転では、制御回路３は庫内温度
ＴＫが前記引き上げられた下限温度ＴＬ＋ΔＴ１に達し
たら冷却装置５を停止させると同時に前記加熱ヒータ６
を運転して発熱させる。加熱ヒータ６が庫内を加熱する
ので、庫内温度が急激に上昇して、庫内温度ＴＫが前記
引き上げられた上限温度ＴＨ＋ΔＴ１に達し冷却装置５
が運転を再開するはずであるが、前記ｔ０設定器１１に
よって冷却装置５は5分間強制停止させる。これによっ
て圧縮機の頻繁な発停を防ぐ。停止時間ｔ０が過ぎた
ら、冷却装置５の運転を開始すると同時に前記加熱ヒー
タ６を停止させる。また、庫内ファン７は高速運転す
る。こうして制御回路３は庫内に収納された冷凍食品の
解凍を実行して行く。冷却装置が作動すると庫内温度が
再び下がり、前記引き上げられた下限温度に達する。そ
して、ステップ８で庫内温度ＴＫが再び低過ぎるか否か
判断する。即ち、冷却装置５が停止しても庫内温度ＴＫ
が上昇に転じることなく尚も低下し、前記引き上げられ
た下限温度ＴＬ＋ΔＴ１−１℃（即ち、ＴＳ−１℃）よ
りも低くなるか否か判断し、低くなる内はステップ６に
進んでステップ６からステップ８を繰り返し、解凍運転
を続行する。

【００１８】このような解凍運転によって食品の解凍が
進み、食品温度ＴＧが上昇して行って庫内への冷却作用
が弱くなると、時刻ｔ３において、冷却装置５の停止に
よって庫内温度ＴＫが直ちに温度上昇するようになるの
で、ステップ８からはステップ１に戻り、ステップ４で
設定温度ＴＳ及び上限温度ＴＨ、下限温度ＴＬを初期状
態に復帰させ、更に、加熱ヒータ６の運転を禁止して解
凍運転を終了し、保冷運転に復帰する。このように本発
明の冷却貯蔵庫は、冷凍食品の投入によって自動的に解
凍運転を開始し、食品の解凍が終了することによって自
動的に解凍運転を停止する。同時に、解凍中の冷却装置
が頻繁に発停を繰り返さないように、予め冷却装置の停
止時間を定めている。また、解凍中も冷却を行い、終了
後も引き続いて保冷するので、食品の種類や量或いは大
きさに係わらず、良好な解凍仕上がり状態を期待できる
ようになる。特に、時間や温度等の複雑な設定をするこ
となく冷凍食品の解凍を行うことができるので、使用性
は著しく向上する。さらに、解凍中の冷却装置が頻繁に
発停を繰り返さないように、予め冷却装置の停止時間を
定めているので、圧縮機の潤滑油が配管中に留まること
がなく、十分な油戻りが確保されるので、圧縮機の耐久
性が増す効果がある。

【００１９】次に、図３の時刻ｔ４で庫内に温度の高い
真空調理食品等の物品が投入されたものとすると、庫内
は食品自体から加熱作用を受けることになる。庫内温度
ＴＫが上限温度ＴＨに到達すれば、制御回路３により冷
却装置５の運転が開始されるはずであるが、ｔ０設定器
１１によって、予め冷却装置５の停止時間を定めている
ので、冷却装置は５分間停止している。そして、庫内温
度ＴＫは前記食品からの加熱作用によって尚も上昇す
る。ｔ０時間経過後の時刻ｔ５で、庫内温度ＴＫが前記
上限温度ＴＨ＋１℃（Δθ）よりも高くなると、制御回
路３は庫内温度ＴＫが高過ぎると判断し、図２のステッ
プ２からステップ９に進んで設定温度ＴＳから前記ΔＴ
２を差し引くことにより設定温度を引き下げ、同時に前
記上限温度ＴＨ及び下限温度ＴＬもそれぞれΔＴ２だけ
引き下げる。次に、ステップ１０で表示装置１０により
急冷表示を行い、急冷運転に入る。

【００２０】この急冷運転では、制御回路３は庫内温度
ＴＫが前記引き下げられた上限温度ＴＨ−ΔＴ２に達し
たら冷却装置５の運転を開始し、庫内温度ＴＫが前記引
き下げられた下限温度ＴＬ−ΔＴ２に達したら冷却装置
５を停止させる。但し、冷却装置５は必ず停止時間ｔ０
だけ停止させる。また、庫内ファン７は高速運転する。
これによって制御回路３は庫内に収納された食品を強力
に冷却して急冷を実行して行く。次に、ステップ１１で
庫内温度ＴＫが再び高過ぎるか否か判断する。即ち、冷
却装置３が運転を開始しても庫内温度ＴＫが下降に転じ
ることなく尚も上昇し、前記引き下げられた上限温度Ｔ
Ｈ−ΔＴ２＋１℃（即ち、ＴＳ＋１℃）よりも高くなる
か否か判断し、高くなる内はステップ９に進んでステッ
プ９からステップ１１を繰り返し、急冷運転を続行す
る。

【００２１】急冷運転によって食品の冷却が進み、食品
温度ＴＧが降下して行って庫内への加熱作用が弱くな
り、遂に時刻ｔ６に達すると、冷却装置５の運転開始に
よって庫内温度ＴＫは直ちに降下するようになるので、
ステップ１１からはステップ１に戻り、ステップ４で設
定温度ＴＳ及び上限温度ＴＨ、下限温度ＴＬを初期状態
に復帰させて急冷運転を終了し、保冷運転に復帰する。
このように本発明の冷却貯蔵庫は、真空調理食品等の温
度の高い食品の投入によって自動的に急冷運転を開始
し、食品の冷却が終了することによって自動的に急冷運
転を停止する。従って、食品の種類や量、或いは大きさ
に係わらず、良好な急冷仕上がり状態を期待できるよう
になる。特に、時間や温度等の複雑な設定をすることな
く食品の急冷を行うことができるので、使用性は著しく
向上する。さらに、急冷中の冷却装置が頻繁に発停を繰
り返さないように、予め冷却装置の停止時間を定めてい
るので、圧縮機の潤滑油が配管中に留まることがなく、
十分な油戻りが確保されるので、圧縮機の耐久性が増す
効果がある。

【００２２】尚、本実施例では解凍及び急冷機能の双方
を有する冷却貯蔵庫にて説明したが、それに限らず、解
凍若しくは急冷機能のいずれかのみを有する冷却貯蔵庫
でも何ら差し支えない。また、実施例で説明した庫内温
度が高過ぎるか否か（ステップ２）、或いは低過ぎるか
否か（ステップ３）の判断基準はそれに限られるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々追加変更
可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、冷却手段の運転状態と庫内温度の変化から温度の高
い食品の投入を検知し、自動的に急冷運転を開始すると
共に、同様に食品の急冷終了を自動的に検知して急冷運
転を停止するので、食品の種類や量、或いは大きさに係
わらず、良好な急冷仕上がり状態を達成できるようにな
る。特に、使用者が時間等の複雑な設定をすることなく
食品の急冷を行うことができるので、使用性が著しく向
上する。さらに、急冷中の冷却装置が頻繁に発停を繰り
返さないように、予め冷却装置の停止時間を定めている
ので、圧縮機の潤滑油が配管中に留まることがなく、十
分な油戻りが確保されるので、圧縮機の耐久性が増す効
果がある。

【００２４】この発明の請求項２によれば、冷却手段の
運転状態と庫内温度の変化から冷凍食品の投入を検知し
て自動的に解凍運転を開始し、同様に食品の解凍終了を
自動的に検知して解凍運転を停止すると共に、解凍運転
中も冷却し、解凍運転終了後も引き続いて食品を保冷す
るので、食品の種類や量或いは大きさに係わらず、良好
な解凍仕上がり状態を達成できるようになる。特に、使
用者が時間等の複雑な設定をすることなく冷凍食品の解
凍を行うことができるので、使用性が著しく向上する。
さらに、解凍中の冷却装置が頻繁に発停を繰り返さない
ように、予め冷却装置の停止時間を定めているので、圧
縮機の潤滑油が配管中に留まることがなく、十分な油戻
りが確保されるので、圧縮機の耐久性が増す効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の冷却貯蔵庫の電気回路のブロック図
である。

【図２】この発明の制御回路のプログラムを示すフロー
チャートである。

【図３】庫内に加熱食品を投入した時の庫内温度と食品
温度との時間推移及び冷却装置の運転状態の時間推移を
示す図である。

【図４】庫内に冷凍食品を投入した時の庫内温度と食品
温度との時間推移及び冷却装置と加熱装置の運転状態の
時間推移を示す図である。

【図５】この発明の冷却貯蔵庫の断面図である。

【符号の説明】

１ センサー ２ 制御回路 ５ 冷却装置 ６ 加熱ヒータ ８ 温度設定器 ９ △Ｔ設定器 １１ ｔ０設定器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 庫内を冷却する冷却手段と、この冷却手
   段の停止時間を設定する停止設定手段と、前記庫内の温
   度を検出する温度検出手段と、前記庫内の設定温度を設
   定する温度設定手段と、前記設定温度の上下に上限温度
   及び下限温度をそれぞれ設定すると共に、前記温度検出
   手段の出力する前記庫内温度に基づき、前記上限温度に
   て前記冷却手段を運転し、前記下限温度にて前記冷却手
   段を停止する制御手段とを具備した冷却貯蔵庫におい
   て、前記制御手段は前記上限温度にて前記冷却手段の運
   転を開始しても前記庫内温度が上昇して前記上限温度よ
   り高く設定された温度に達した場合には、前記上限温度
   及び下限温度を引き下げ、当該引き下げられた上限温度
   と下限温度の間および前記停止設定時間に基いて前記冷
   却手段の運転を制御すると共に、該冷却手段の運転開始
   に伴って前記庫内温度が低下して前記引き下げられた上
   限温度より高く設定された温度に上昇しない場合には前
   記上限温度及び下限温度を初期状態に復帰させることを
   特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 【請求項２】庫内を冷却する冷却手段と、この冷却手段
   の停止時間を設定する停止設定手段と、前記庫内を加熱
   する加熱手段と、庫内温度を検出する温度検出手段と、
   前記庫内の設定温度を設定する温度設定手段と、前記設
   定温度の上下に上限温度及び下限温度をそれぞれ設定す
   ると共に、前記温度検出手段の出力する前記庫内温度に
   基づき、前記上限温度にて前記冷却手段を運転し、前記
   下限温度にて前記冷却手段を停止する制御手段とを具備
   した冷却貯蔵庫において、前記制御手段は前記下限温度
   にて前記冷却手段を停止しても前記庫内温度が下降して
   前記下限温度より低く設定された温度に達した場合に
   は、前記上限温度及び下限温度を引き上げ、当該引き上
   げられた上限温度と下限温度の間および前記停止設定時
   間に基いて前記冷却手段の運転を制御し、且つ、前記加
   熱手段を運転すると共に、前記冷却手段の停止によって
   前記庫内温度が上昇して前記引き上げられた下限温度よ
   り低く設定された温度に低下しない場合には前記上限温
   度及び下限温度を初期状態に復帰させることを特徴とす
   る冷却貯蔵庫。