JP2005351543A - 解凍室付き冷却庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 対象物の解凍の終了を予測する手段を備えた解凍室付き冷却庫を提供する。
【解決手段】 冷却庫１００は、赤外線センサ１６から送信された情報に関する信号を受信するとともに、加湿器１３を制御する信号を加湿器１３へ送信する制御装置を備えている。また、制御装置は、ユーザによって入力された食品等５の種別の情報と赤外線センサ１６から送信されてくる食品等５の厚さの情報とに基づいて、加熱器８を所定の運転条件に従って運転したときの食品等５の解凍に要する解凍時間を決定する手段を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷凍物を解凍するための解凍室を備えた冷却庫に関するものである。

従来より、冷凍物を解凍するための解凍室を備えた業務用の冷却庫が知られている。このような冷却庫においては、解凍のために、空気を加熱するヒータと、水を加熱して水蒸気を生成する水蒸気発生装置とが設けられている。ヒータで加熱された空気は、解凍室内において冷凍食品等を加熱し、水蒸気発生装置によって生成された水蒸気は、解凍室内の食品等の乾燥を防止するとともに、食品等と空気との間の凝縮熱伝達を促進させる。

なお、本明細書においては、冷凍および冷蔵の双方を含めた概念として冷却という用語を用いる。つまり、冷却庫は、冷却の対象となる空間を外気よりも低い温度にする装置の全てをいうものとする。また、冷却庫には冷凍冷蔵庫が含まれる。冷凍冷蔵庫とは、対象物を凍結させる冷凍庫と、対象物を凍結させることはないが、対象物の周囲空間を外気よりも低い温度に保持する冷蔵庫との双方を有する冷却庫であるものとする。
特開昭６３−１５０７５号公報 特開昭６３−５８０８５号公報 特開２００１−１１２４５５号公報 特開２００３−１８０３１５号公報 特開平７−７７３４号公報

上記従来の解凍室付き冷却庫においては、解凍の終了を検知する手段が設けられておらず、ユーザが自分で解凍の対象物を目視するか、触診するかなどによって、対象物の解凍を終了するか否かを決定している。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷凍物の解凍の終了を予測する手段を備えた解凍室付き冷却庫を提供することである。

本発明の一の局面の冷却庫は、冷凍物を解凍する解凍室と、冷凍物を加熱する熱気を生成するための加熱器と、重量、大きさ、および厚さ等の冷凍物の容量に関する情報に基づいて、加熱器を所定の運転条件に従って運転したときの冷凍物の解凍に要する解凍時間を算出する制御装置とを備えている。

上記の構成によれば、制御装置は、解凍時間を予測することができる。したがって、たとえば、冷却庫が制御装置によって制御される報知器（聴覚および視覚による報知を含む）を備えていれば、表示器に解凍に要する時間または解凍が終了する時刻をユーザに報知することも可能となる。さらに、タイマ予約によって解凍終了時刻をユーザが指定することができる。

また、前述の制御装置は、ユーザが冷凍物の解凍終了予定時刻を入力するための入力部をさらに備えていることが望ましい。また、制御装置は、解凍終了予定時刻と現在時刻との時間差を算出する手段と、時間差が解凍時間よりも大きい場合には、所定の運転条件における加熱器の能力よりも小さい能力であって、かつ、解凍終了予定時刻までに冷凍物の解凍が終了するような能力を発揮するように、加熱器を制御する手段とを有していることが望ましい。この構成によれば、極力冷凍物をゆっくり解凍することができる。

なお、解凍の終了予定時刻までの間に解凍が終了していれば、その時点において、加熱器の運転を停止させ、解凍の対象物の冷蔵を行うことが望ましい。

また、前述の冷却庫は、制御装置に制御されて、冷熱を生み出す冷凍機と、冷熱を用いて冷気を生成する蒸発器と、冷気を解凍室に導く冷気流路と、冷気流路に設けられたダンパと、解凍室内の温度を測定する温度センサとさらに備えていることが望ましい。この場合においては、制御装置は、解凍時間を算出した後、加熱器の運転を開始するまでの間、解凍室内の温度が所定温度（最大氷結晶生成温度帯よりも低い温度）になるように、ダンパを制御することが望ましい。

上記の構成によれば、加熱器による加熱を開始するまで冷凍物を最大氷結晶生成温度帯よりも低い温度に保持することができる。そのため、冷凍物が最大氷結晶生成温度帯内の温度となる時間を極力短くすることができる。そのため、冷凍物の細胞の破壊を極力低減することができる。なお、解凍室内の温度は、解凍を開始する直前まで−７℃で保持することが望ましい。また、加熱器の運転の開始から温度センサの温度が最大氷結晶生成温度帯よりも高い温度になるまで、加熱器を最大能力で運転することが望ましい。

また、前述のセンサは、解凍物の重さを測定する重量センサであり、制御装置は、解凍物の重さの情報と加熱器の所定の運転条件の情報とに基づいて、解凍時間を算出するものであってもよい。この構成によれば、解凍物の重さから解凍時間を予測することができる。

また、前述のセンサは、解凍物の厚さを測定する厚さセンサであり、制御装置は、解凍物の厚さの情報と加熱器の所定の運転条件とに基づいて、解凍時間を算出するものであってもよい。この構成によれば、解凍物の厚さから解凍時間を予測することができる。

本発明の他の局面の冷却庫は、冷凍物を解凍する解凍室と、冷凍物を加熱する熱気を生成する加熱器と、加熱器を制御する制御装置と、解凍室へ前記加熱器が生成した熱気を導入する給気口と、解凍室内の空気を排気する排気口と、給気温度を測定する第１温度センサと、排気温度を測定する第２温度センサとを備えている。

また、第１温度センサにより取得された給気温度情報および第２温度センサにより取得された排気温度情報のそれぞれは、制御装置へ送信される。

また、制御装置は、加熱器の運転を開始してから所定時間経過した時点における、給気温度と排気温度との初期温度差を算出する手段と、初期温度差を算出した後における、給気温度と排気温度との現状温度差を算出する手段と、初期温度差と現状温度差との差が所定値となるまでの経過時間を算出する手段と、解凍終了を判断するために給気温度と排気温度との温度差として予め定められた目標温度差、初期温度差、経過時間、および所定値を用いて、冷凍物の解凍に要する解凍時間を算出する手段とを有する。この構成によっても、制御装置が解凍時間を予測することができる。

前述の冷却庫は、解凍時間または解凍時間に基づいて算出された冷凍物の解凍終了予定時刻を報知する報知手段をさらに備えていることが望ましい。これによれば、ユーザに解凍の終了を知覚させることができる。なお、報知器は、視覚によってユーザに解凍の終了を伝達する表示器であっても、聴覚によってユーザに解凍の終了を伝達する音発生器であってもよい。

以下、図を用いて、本発明の実施の形態の冷却庫を説明する。

(実施の形態１）
まず、実施の形態１の冷凍室付き冷却庫を図１および図２を参照しながら説明する。

本実施の形態の冷却庫１００は、図１に示すように、断熱壁９０で囲まれた空間内に、食品等を冷凍する冷凍室１と、食品等を冷蔵する冷蔵室２と、冷凍食品等を解凍する解凍室３と、野菜が収納される野菜室４０とを備えている。解凍室３内に導入される加湿空気は、加湿空気生成室５５内で生成される。なお、解凍室３内の空気は、食品等の解凍が行われているときには、その温度が２５℃程度となっており、その湿度が９０％程度になっていることが望ましい。

また、図１に示すように、冷却庫１００の底部には蒸発皿３０が設けられている。また、加湿空気生成室５５の底面から蒸発皿３０までの間の断熱壁９０内には配管３１が設けられている。水蒸気生成室５５において集められた解凍室３の周辺の水滴は、配管３１を通って蒸発皿３０へ導かれる。蒸発皿３０に導かれた水は、外気に触れて蒸発する。

また、図２に示すように、解凍室３と加湿空気生成室５５とは、解凍室３を囲む内壁９５によって区画されている。解凍室３の底面には、アルミニウム材からなる伝熱プレート４が設置されている。伝熱プレート４の上に食品等５のような解凍対象物が載置される。伝熱プレート４は、食品等５の下側面に熱を伝達し易くするためのものである。また、加湿空気生成室５５内には、水を蓄えるタンク９と、タンク９の水が流れ落ちる配管１１と、配管１１内の水の流量を制御する電磁弁１０とが設けられている。

また、解凍室３の内壁９５には、解凍室３内へ熱気を噴出し、給気口として機能する熱気流入口２１と解凍室３内の空気を吸い込む排気口２２とが設けられている。熱気流入口２１と排気口２２とはダクト１５によって接続されている。

ダクト１５内には、ダクト１５内の加湿空気の流れを促進させる送風ファン７、水蒸気に熱を加えて２５℃程度の熱気を生成する加熱器８、および、配管１１の先端から落下した水滴をヒータによって１００℃程度に加熱して加湿空気６を生成する加湿器１３が設けられている。送風ファン７、加熱器８、および加湿器１３のそれぞれは、図３を用いて後述する制御装置２００によって制御される。

また、配管１１は、ダクト１５を貫通し、その開放端から加湿器１３へ水滴を滴下させるように構成されている。また、加湿器１３に滴下される水滴の量は電磁弁１０の開閉動作によって調整される。なお、電磁弁１０によって配管１１の先端から滴下される水滴の量は、１ｃｃ／ｍｉｎ程度に調整される。また、加湿空気６は、食品等５が加熱によって水分を奪われ、乾燥してしまうことを防止する役割、および、食品等５の表面に水蒸気が凝縮することにより解凍室３内の空気から食品等５への熱伝達を促進する役割を果たしている。

上述の本実施の形態の冷却庫１００の解凍室３および加湿空気生成室５５内の加湿空気の流れは次のようである。

まず、送風ファン７の駆動によって、解凍室３内の空気が排気口２２からダクト１５内へ吸い込まれる。次に、ダクト１５内へ吸い込まれた空気は、加熱器８によって加熱される。また、配管１１の先端から滴下される水滴が加湿器１３のヒータによって加熱されて水蒸気となる。この水蒸気と加熱された空気とが混合された加湿空気６が、熱気流入口２１から解凍室３内へ導入される。

食品等５の容量（熱容量）に関する情報としての食品等５の厚さの情報は、内壁９５の天井面に設けられた複数の赤外線センサ１６によって取得される。赤外線センサ１６は、出力されてから食品等５の表面で反射されて戻ってくる時間によって、食品等５の表面の位置を検知することができる。それにより、食品等５の厚さが測定される。なお、食品等５の厚さを検知するセンサの代わりに、食品等５の重さを検知するセンサが用いられてもよい。

また、本実施の形態の冷却庫１００は、解凍室３の天井面に温度センサ２０を有している。温度センサ２０は、解凍室３内の空間の温度を測定する。温度センサ２０によって検知された温度から食品等５の温度が推定される。

また、冷却庫１００には、図３に示すように、赤外線センサ１６から送信された情報に関する信号を受信するとともに、加熱器８を制御する信号を加熱器８へ送信する制御装置２００と、ユーザが食品等５の解凍終了予定時刻の情報を入力するための入力部３００とを備えている。また、制御装置２００は、前述の赤外線センサ１６等によって得られる情報に基づいて、加熱器８を所定の運転条件（たとえば、出力２００Ｗ）に従って加熱器８を運転したときの食品等５の解凍に要する解凍時間を算出する手段を有している。この所定の運転条件における、食品の種別と重さまたは厚さとによって決定される解凍の対象物の解凍時間は、表１を用いて後述するように、予め実験によりデータ化され、制御装置２００内のデータテーブルに記憶されている。本実施の形態においては、図３に示す制御装置２００は、食品等５の温度が−３℃になった場合に半解凍と判定され、かつ食品等５の温度が＋３℃になった場合に全解凍と判定される条件下での実験結果が、データテーブルに記憶されている。

なお、本実施の形態においては、食品等５の種別の情報および重さまたは厚さの情報を用いて、解凍時間を決定する制御を示すが、食品等５の種別の情報および重さまたは厚さの情報のうちのいずれか一方の情報によって解凍時間を決定してもよい。

したがって、制御装置２００は、ユーザが入力部３００に解凍の終了時刻を入力した場合に、赤外線センサ１６によって得られる食品等５の重さまたは厚さの情報を用いて、データテーブルを参照して、所定の運転条件で加熱器８が運転されたときの解凍時間を決定する。なお、所定の運転条件は、たとえば、加熱器８の出力が１００Ｗ、２００Ｗ、および４００Ｗなど複数種類設けられており、ユーザによりそれらの運転条件の中から１の運転条件が選択されるものであってもよい。

また、本実施の形態の解凍室３には、図２に示すように、解凍室３の内壁に開口７５が設けられており、開口７５には開口７５の開口面積の大きさを制御するためのＫダンパ７０が設けられている。このＫダンパ７０は、制御装置２００によって制御される。また、蒸発器５０（図３参照）によって生成された冷気が開口７５から解凍室３内へ導入されることによって、解凍室３内において、食品等５を冷凍または冷蔵することが可能である。

上記の本実施の形態の解凍室３付き冷却庫によれば、制御装置２００は、たとえば、食品等５の重さまたは厚さの情報に基づいて、解凍時間を予測することができる。したがって、冷却庫１００が図３に示す表示器４００を備えていれば、表示器４００に解凍時間または解凍終了予定時刻を表示することも可能となる。

なお、前述の制御装置２００は、現在の時刻からユーザによって入力された解凍終了予定時刻までの時間が解凍時間よりも長い場合には、ユーザによって入力された解凍終了予定時刻ちょうどに食品等５の解凍が終了するように、加熱器８および加湿器１３の出力を制御することが望ましい。

または、前述の所定の運転条件で解凍するのであれば、解凍終了予定時刻から解凍時間だけ遡った時刻に加熱器８の運転を開始させて、ユーザによって入力された解凍終了予定時刻丁度に解凍が終了するようにしてもよい。また、制御装置２００は、現在の時刻からユーザによって入力された解凍終了予定時刻までの時間が解凍時間よりも短い場合には、解凍のための制御を実行しないで、前述の表示器４００に入力情報が不適切であることを表示させる制御を実行するとよい。なお、ユーザが入力した解凍終了予定時刻と現在の時刻との差が、制御装置２００が算出した食品等５の解凍に要する時間よりも十分に大きければ、前述の所定の運転条件は、加熱器８が最大能力（たとえば、２００Ｗ）よりも小さな一定の能力を発揮するときの運転条件（たとえば、１００Ｗ）であってもよい。このようにすれば、食品等５をゆっくりと解凍することができるため、食品等５の味を良好に保つことができる。

また、解凍の対象物の容量に関する情報を検知するセンサとして、赤外線センサ１６の代わりに、解凍物の重さを測定する重量センサが用いられてもよい。なお、この場合、制御装置２００は、解凍物の重さの情報と加熱器の所定の運転条件の情報とに基づいて、解凍時間を算出すれば、解凍物の重さから解凍時間を予測することができる。

なお、重量センサとしては、たとえば静電容量センサもしくは圧電センサが用いられ、重量センサは、解凍すべき食品等が搭載される伝熱プレート４の下側に設けられる。

解凍の対象物の容量に関する情報を検知するセンサとして、前述の赤外線センサ１６のように、食品等５の厚みを測定する厚みセンサが用いられることが望ましいが、前述のように、解凍室３の天井面に複数の赤外線センサ１６を設けるのではなく、解凍室３の内側面において鉛直方向に等間隔（たとえば５ｍｍ間隔）で複数のＬＥＤ（Light Emit Diode）が設けられていてもよい。この場合、複数のＬＥＤのうち最下のＬＥＤから何番目のＬＥＤまでが解凍の対象物を検出するかを判別することによって、解凍の対象物の厚さが測定される。つまり、解凍室３の底面に対して垂直な方向に並ぶように、解凍室３の側壁に設けられた複数の発光部とそれらの発光部に対応した複数の受光部とを設け、受光できないＬＥＤの数で冷凍物の厚さが測定される。

また、前述の冷却庫１００は、制御装置２００に制御されて解凍室３に冷気を導入するスターリング冷凍機８５（図３参照）と、解凍室３内の温度を測定する温度センサ２０とをさらに備えている。また、制御装置２００は、解凍時間を算出した後、加熱器８の運転を開始する前に、温度センサ２０の温度が食品等５が最大氷結晶生成温度帯（−６℃〜−１℃）の温度よりも低い所定温度（たとえば、−７℃）になるように、スターリング冷凍機８５の出力を制御することが望ましい。

この構成によれば、加熱器８による加熱を開始するまで食品等５を最大氷結晶生成温度帯の温度よりも低い温度に保持することができる。そのため、冷凍されている食品等５が最大氷結晶温度帯の温度の範囲内の温度となる時間を極力短くすることができる。そのため、食品等５の細胞の破壊を極力低減することができる。なお、解凍室３内の温度は、解凍を開始する直前まで−７℃で保持することが望ましい。

また、加熱器８の運転の開始から温度センサ２０の温度が最大氷結晶生成温度帯の温度よりも高い温度になるまで、加熱器８を最大能力で運転することが望ましい。このようにすれば、食品等５の温度が最大氷結晶生成温度帯の温度になっている時間を最も短くすることができるため、食品等５の繊維破壊が防止される。

なお、解凍終了予定時刻までの間に解凍が終了した後、冷気を用いて解凍が終了した食品等５を冷蔵してもよいが、解凍終了予定時刻ちょうどに加熱器８の運転を停止させることが最も望ましい。

次に、図３を用いて、本実施の形態の冷却庫１００の冷気の流れを説明する。

冷凍機８５が生成した冷熱は、まず、冷媒によって、図３に示す蒸発器５０に伝達される。蒸発器５０では冷気が生成される。蒸発器５０で生成された冷気は、Ｆファン６０の回転によって冷気流路内を流れ、冷凍室１、冷蔵室２、および解凍室３のそれぞれに流れ込むことが可能である。ただし、蒸発器５０と冷蔵室２との間の冷気流路にはＲダンパ８０が設けられ、蒸発器５０と解凍室３との間の冷気流路にはＫダンパ７０が設けられている。Ｒダンパ８０およびＫダンパ７０の機能によって冷蔵室２と冷凍室１とのそれぞれの冷気流路の幅が調節される。それによって、冷蔵室２内の温度と冷凍室１内の温度とが調節される。また、冷蔵室２と野菜室４０とは連通しており、冷蔵室２によってわずかに暖められた冷気が野菜室４０に流れ込む。野菜室４０、解凍室３および冷凍室１の冷気は、蒸発器５０に戻る。

次に、図４を用いて、解凍室内の加湿空気の流れと蒸発器５０が生成する冷気の流れとを説明する。

図４に示すように、解凍室３内への加湿空気６の流路と蒸発器５０が生成した冷気の流路とは別個独立の流路である。図２の送風ファン７の回転により加熱器８の熱気と加湿器１３の湿気とが解凍室３内に送り込まれる。それにより、解凍室３内の空気は、温度が０〜２５℃の範囲内になるように加熱器８が制御され、湿度が９０％程度になるように加湿器１３が制御される。その後、解凍室３内の空気は、送風ファン７によって加熱器８および加湿器１３を通過し、解凍室３内に導入される。一方、解凍終了後に解凍室３内の食品等５を冷蔵するための冷気は、蒸発器５０において生成され、Ｆファン６０によってその流れが促進され、Ｋダンパ７０が開いている場合に、解凍室３内へ導入され、食品等５を冷蔵して蒸発器５０の位置まで戻る。

次に、上記のような本発明の解凍室付き冷却庫の制御処理の具体例を示す。

本実施形態の冷却庫における解凍制御処理を図５〜図８並びに表１を用いて説明する。

図５に示すように、まず、Ｓ１において、解凍室３の天井面に設けられた赤外線センサ１６が、伝熱板（テーブル）４の上に載せられた食品等５を検出したか否かが判別される。Ｓ１において、赤外線センサ１６が、食品等５を検出していなければ、赤外線センサ１６が食品等５を検出するまで待機する。

また、Ｓ１において、赤外線センサ１６が、食品等５を検出していれば、Ｓ２の処理が実行される。Ｓ２において、制御装置２００は、冷却庫の前面に入力部３００の近傍に設けられた表示器４００の解凍終了予定時刻を表示させる部分を点滅させ、それによって、ユーザに食品等５の解凍終了予定時刻の入力操作をすべきであることが報知される。

次に、Ｓ３において、解凍終了予定時刻をユーザが入力部３００を用いて入力したか否かが判別される。ユーザが解凍終了予定時刻を入力部３００から入力していなければ、Ｓ２の処理が再度実行され、ユーザに解凍終了予定時刻の入力を促す表示を続行する。

また、Ｓ３において、ユーザが解凍終了予定時刻を入力部３００から入力したと判定された場合には、Ｓ４の処理が実行される。Ｓ４においては、冷却庫の表示器４００の食品等５の種別を表示する部分を点滅させる。それにより、ユーザに食品等５の種別を入力操作すべきであることを報知する。なお、表示器４００は、一般的な液晶表示器または７セグメント表示器等いかなるものであってもよい。

Ｓ５においては、ユーザが解凍すべき食品等５の種別を入力部３００を用いて入力したか否かが判別される。Ｓ５において、ユーザが食品等５の種別を入力していないと判定されれば、制御装置２００は、ユーザに解凍すべき食品等５の種別を入力すべきである旨を表示器４００の点滅によって報知し続ける。また、Ｓ５において、ユーザが食品等５の種別を入力したと判定されれば、Ｓ６の処理が実行される。

Ｓ６においては、制御装置２００は、食品等の重さ（厚さ）および食品等の種別のデータを用いて、データテーブル１（表１）を参照し、解凍時間を決定する。

上述したＳ１〜Ｓ６の処理は、冷凍物としての食品等５の容量に基づいて、加熱器８を所定の運転条件で運転したときの解凍時間を算出する手段として機能している。

すなわち、Ｓ６においては、前述した伝熱プレート４の下側に設けられている重量センサまたは解凍室３内の側壁に設けられている赤外線センサを用いて、食品等５の重さまたは厚さが測定される。さらに、その測定された食品等５の重さまたは厚さのデータとユーザが入力部３００から入力した食品等５の種別のデータとを用いて、伝熱プレート４の上に載せられている食品等５の解凍のために必要な時間が算出される。

なお、表１に示すように、たとえば、所定の運転条件が加熱器８の出力が２００Ｗである場合に、肉、魚、米、パン、および冷凍食品等の重さまたは厚さに対応した、予め実験により確かめられた解凍に要する時間のデータがデータテーブル１に記憶されている。従って、食品等５の重さ（厚さ）および食品等５の種別のデータが制御装置２００に入力されれば、一義的に、解凍すべき食品等５の解凍に要する時間（解凍時間）が決定される。

次に、Ｓ７において、現在の時刻Ａを取得する。なお、現在の時刻は、冷却庫内の制御回路が有しているタイマによって計時されている時刻である。

次に、Ｓ８において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ａ−解凍時間）の値がゼロより大きいか否かが判別される。つまり、ユーザによって入力された解凍終了予定時刻までに、食品等５の解凍を終了することが可能であるか否かが判別される。

Ｓ８において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ａ−解凍時間）がゼロ以下であると判別されれば、Ｓ９Ｅにおいて、ユーザに対して、入力のやり直しを指示するエラー表示を表示器４００に表示した後、Ｓ１の処理が実行される。

一方、Ｓ８において、ユーザによって入力された解凍終了予定時刻までに食品等５の解凍を終了することができると判定された場合には、制御装置２００はＳ９以後の解凍制御処理を実行する。

次に、図６に示すＳ９において、制御装置２００は、解凍室３内に蒸発器５０が生成した冷気を導くための開口７５に設けられたＫダンパ７０（図３参照）を開く制御を実行する。それにより、蒸発器５０が生成した冷気が解凍室３内に導かれ、解凍室３内が−７℃程度になるようにＫダンパ７０の開口量が制御される。次に、Ｓ１０において現在の時刻Ｂの取得が前述したタイマの計時時刻を取得することによって行なわれる。

次に、Ｓ１１において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ｂ−解凍時間）の値がゼロ以下であるか否かが判別される。つまり、Ｓ１１において、実際に加熱器８を動作させて、食品等５の解凍を開始するか否かが判別される。

Ｓ１１において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ｂ−解凍時間）がゼロ以下でないと判定されれば、すなわち、まだ加熱器８を動作させて解凍を開始するべき時刻ではないと判定されればＳ９の処理が再度繰り返される。

一方、Ｓ１１において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ｂ−解凍時間）の値がゼロ以下であれば、すなわち、解凍を開始すべき時刻であると判定されればＳ１２の処理が実行される。Ｓ１２においては、解凍室３内に蒸発器５０が生成した冷気を導くＫダンパ７０を閉じる。それにより、解凍室３内への冷気の流入が遮断される。

次に、Ｓ１３において、加熱器８および加湿器１３の運転を開始する。それにより、解凍室３内の温度は２５℃になるように制御され、かつ、解凍室３内の湿度は９５度になるように制御される。なお、この制御に関しては、解凍室３内に設けられた温度センサ２０および湿度センサ（図示せず）によって得られた情報に基づいて、制御装置２００が加熱器８および加湿器１３の出力を制御することによって行われる。

次に、Ｓ１４において、現在の時刻Ｃを取得する。この値は、前述したように制御装置２００内に設けられているタイマの値である。

次に、Ｓ１５において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ｃ）が０以下であるか否かが判別される。すなわち、解凍終了予定時刻になっているか否かが判別される。Ｓ１５において、未だ解凍終了予定時刻になっていないと判定されればＳ１３の処理が繰り返される。Ｓ１５において、既に解凍終了予定時刻になっていると判定されれば、図７のＳ１６の処理が実行され、制御装置２００は、加熱器８および加湿器１３を停止させる。

次に、Ｓ１７において、解凍室３内に蒸発器５０が生成した冷気を導く開口のＫダンパ７０を開くための処理が実行される。また、解凍室３内が１℃程度になるように制御装置２００によってＫダンパ７０の開口量が制御される。次に、Ｓ１８において、制御装置２００は、表示器４００に解凍が終了した旨を表示させる。次に、Ｓ１９において、赤外線センサ１６が食品等を検出するか否かが判別される。すなわち、食品等５の解凍が終了したか否かが判別される。Ｓ１９において、赤外線センサ１６が食品等５を検出していなければ、Ｓ１の処理が再度実行される。また、Ｓ１９において赤外線センサが食品等を検出していれば、Ｓ１７において、解凍室３内において食品等５を冷蔵する処理が繰り返される。

また、図６を用いて説明したＳ９〜Ｓ１５の処理は、次に説明する図８に示すようなＳＡ９〜ＳＡ１５の処理であってもよい。

図８に示す解凍制御処理においては、ＳＡ９において、解凍室３内へ導入される冷気の量を調整可能なＫダンパ７０を閉じる。次に、ＳＡ１０において、現在の時刻Ｄが取得される。次に、ＳＡ１１において、解凍余裕時間＝（解凍終了予定時刻−現在の時刻Ｄ）の値を算出する。次に、ＳＡ１２において、制御装置２００は、食品等５の種別および解凍余裕時間のデータを用いて、データテーブル２（表２）を参照し、加熱器の出力を決定する。

なお、表２に示すデータテーブル２においては、解凍終了予定時刻ちょうどに解凍を終了する場合の、食品等５の種別および解凍余裕時間に対応して加熱器８の出力の値が記憶されている。つまり、解凍終了予定時刻ちょうどに解凍を終了する場合において、食品等５の種別および解凍余裕時間に応じて加熱器８をいかなる出力で運転すればよいかを示すデータが記憶されている。要するに、前述の表１の運転条件で運転されたときの加熱器８の出力（２００Ｗ）よりも小さい出力で食品等５の解凍を実行し、ユーザが指定する解凍終了予定時刻ちょうどに食品等５の解凍を終了するための加熱器８の出力が表２に記憶されている。

ただし、ユーザが指定した解凍終了予定時刻ちょうどに食品等５の解凍を終了することは必須の要件ではなく、解凍余裕時間がかなり長い場合には、解凍終了予定時刻よりも前に解凍を終了するように、表２に示すデータテーブルに記憶されている加熱器８の出力の値が設定されていてもよい。

次に、ＳＡ１３において、前述の決定された出力で加熱器８を運転するとともに、解凍室３内の湿度が９５％になるように加湿器１３を制御する。なお、加湿器１３は、解凍室３内に設けられた湿度センサ（図示せず）の値に応じて、その出力が調整される。

次に、ＳＡ１４において、現在の時刻Ｅを取得する。次に、ＳＡ１５において、（解凍終了予定時刻−現在の時刻）がゼロ以下であるか否かが判別される。すなわち、解凍終了予定時刻になっているか否かが判別される。ＳＡ１５において、解凍終了予定時刻になっていないと判定されればＳＡ１３の処理が繰り返されるが、ＳＡ１５において解凍終了予定時刻になっていると判定されればＳ１６の処理が実行される。

図８に示すＳＡ９〜ＳＡ１５の処理は、解凍終了予定時刻と現在の時刻との時間差の値が解凍時間の値よりも大きい場合に、所定の運転条件により加熱器が発揮する能力（２００Ｗ）よりも小さい能力（表２のたとえば、１６０Ｗ）であって、解凍終了予定時刻までに冷凍物の解凍が終了するような能力を発揮するよう、加熱器を制御する手段に相当する。したがって、図８に示す変形例の解凍制御処理によれば、冷凍物がゆっくりと解凍されるため、急速に解凍する場合に比較して、加熱ムラがなく解凍された食品等５の味が良好となる。

（実施の形態２）
本実施の形態の冷却庫の基本構造は、実施の形態１の冷却庫とほぼ同様である。そのため、実施の形態１の冷却庫と異なる部分のみ説明する。

本実施の形態の冷却庫１００においては、解凍室３と、解凍室３へ加熱器８の熱気を導入し、給気口として機能する熱気流入口２１と、解凍室３内の空気を排出する排気口２２と、熱気流入口２１の近傍に設けられ、第１温度Ｎを測定する第１温度センサ２３と、排気口２２の近傍に設けられ、第２温度Ｈを測定する第２温度センサ２４とを有している。第１温度センサ２３により取得された第１温度情報および第２温度センサ２４により取得された第２温度情報のそれぞれは、制御装置２００へ送信される。なお、第１温度センサ２３は、加熱器８と熱気流入口２１との間に設けられていてもよく、また、第２温度センサ２４は、加熱器８と排気口２２との間に設けられていてもよい。

制御装置２００は、まず、加熱器８の運転を開始した後において、第１温度情報と第２温度情報とに基づいて、第１温度Ｎ１と第２温度Ｈ１との初期温度差Ｄ１の値を算出する。この初期温度差Ｄ１の値は、制御装置２００内のメモリに記憶される。その後、制御装置２００は、第１温度情報と第２温度情報とに基づいて、第１温度Ｎ１と第２温度Ｎ２との現状の温度差Ｄ２の値を算出する処理を繰り返す。

それにより、制御装置２００は、初期温度差Ｄ１と現状の温度差Ｄ２との差が所定値、たとえば、１℃となるまでの単位時間の値Ｋを測定する。また、制御装置２００は、解凍終了時の第１温度Ｎ１と第２温度Ｎ２と間の温度差Ｄ１として予め定められた値である目標温度差Ｊの値をメモリに記憶している。そのため、制御装置２００は、目標温度差Ｊ、初期温度差Ｄ１、単位時間の値Ｋ、および所定値（１）を用いて、食品等５の解凍に要する解凍時間Ｔを決定することができる。このように、本実施の形態の冷却庫においても、制御装置２００は解凍のために必要な時間を予測することが可能である。

より具体的には、第１温度（Ｎ１，Ｎ２）と第２温度（Ｈ１，Ｈ２）との温度差（Ｄ１，Ｄ２）の変化の値Ｄ１-Ｄ２が所定値（たとえば、１）になるまでの時間を算出し、その後、制御装置２００は、その時間に初期温度差Ｄ１と目標温度差Ｊとの差を掛け算した値を所定値（１）で除算した結果得られた値を解凍に要する時間（解凍時間Ｔ）として算出する。なお、目標温度差Ｊの値は、予め実験により算出された値である。たとえば、目標温度差Ｊの値が６である場合には、制御装置２００は、第１温度センサ２３によって検出された温度が２５℃であり、かつ、第２温度センサ２４によって検知された温度が１９℃である時点において、すなわち、第１温度Ｎと第２温度Ｈとの間の温度差が６℃になった時点において食品等５の解凍が終了したものと判定する。

なお、本実施の形態においては、前述したように食品等５の表面温度が＋３℃になったときを解凍の終了時点であると仮定して、食品等５の表面温度が＋３℃になるときの熱気流入口２１の温度センサ２３と排気口２２の温度センサ２４との温度差である目標温度差Ｊ、たとえば１０℃等の値が、実験結果として得られているものとする。

次に、本発明の実施の形態の解凍制御処理（２）を図９のフローチャートに基づき説明する。

本実施の形態の解凍室付き冷却庫の解凍制御処理においては、まず、制御装置２００は、ＳＳ１において、赤外線センサ１６が伝熱プレート４上に食品等５が搭載されていることを検出したか否かを判別する。ＳＳ１において、赤外線センサ１６が食品等５を検出していなければ、制御装置２００はそのまま待機するが、赤外線センサ１６が食品等５を検出していれば、ＳＳ２の処理が実行される。

ＳＳ２においては、制御装置２００は、表示器４００の解凍押圧スイッチを示す部分を点滅させる。ＳＳ３においては、解凍開始スイッチのユーザによる押圧があったか否かが判別される。ＳＳ３において、解凍開始スイッチの押圧がなければ、制御装置２００は、そのまま表示器４００の解凍押圧スイッチを示す部分を点滅させる制御を継続するが、解凍開始スイッチが押圧されれば、ＳＳ４の処理が実行される。

ＳＳ４においては、加熱器８の運転が開始される。本実施の形態においては、加熱器８の出力は、解凍に支障がない出力であれば、いかなる値であってもよいが、その値はほぼ一定に維持されていることが望ましい。

次に、ＳＳ５においては、熱気流入口２１に設けられた第１温度センサ２３の温度情報が検出され、前述の第１温度Ｎ１の値を示す信号が制御装置２００によって受信される。

その後、ＳＳ６において、第１温度Ｎ１の値が所定時間、Ｎ１±１の範囲内にはいっているか否かが判別される。ＳＳ６において、第１温度Ｎ１の値が所定時間、Ｎ１±１の範囲内にはいっていなければ、ＳＳ５の処理が継続されるが、第１温度Ｎ１の値が所定時間、Ｎ１±１の範囲内にはいっていれば、ＳＳ７の処理が実行される。つまり、加熱器８を起動した直後においては、第１温度センサ２３によって検出される温度が不安定であるため、制御装置２００は、第１温度センサ２３によって検出される温度が安定したことを確認してから次の処理を実行する。

次に、ＳＳ７において、排気口２２の第２温度センサ２４によって温度情報が検出される。つまり、第２温度Ｈ１の値を示す信号が、第２温度センサ２４によって送信され、制御装置２００によって受信される。その後、ＳＳ８において、第１温度Ｎ１のデータと第２温度Ｈ１のデータとを用いて、初期温度差Ｄ１＝Ｎ１-Ｈ１の値が算出される。そのとき、ＳＳ９において、制御装置２００は、現在の時刻ｔを記憶するとともに、時刻を計時する時計として機能するタイマとは別のタイマをスタートさせる。つまり、初期温度差Ｄ１が算出された時点を基準とする時間の計時が開始される。

次に、ＳＳ１０においては、再び、熱気流入口２１に設けられた第１温度センサ２３の温度情報が検出される。つまり、再度、前述の第１温度Ｎ２の値を示す信号が、第１温度センサ２３によって送信され、制御装置２００によって受信される。その後、ＳＳ１１において、再度、排気口２２の第２温度センサ２４によって温度情報が検出される。つまり、再度、第２温度Ｈ２の値を示す信号が、第２温度センサ２４によって送信され、制御装置２００によって受信される。その後、ＳＳ１２において、第１温度Ｎ２のデータと第２温度Ｈ２のデータとを用いて、現状の温度差Ｄ２＝Ｎ２-Ｈ２の値が算出される。

次に、ＳＳ１３において、初期温度差Ｄ１と現状の温度差Ｄ２との差Ｄ１-Ｄ２の値が所定値(たとえば、１）以上であるか否かが判別される。言い換えれば、差Ｄ１-Ｄ２の値が所定値または所定値よりもわずかに大きな値であるか否かが判別される。

ＳＳ１３において、差Ｄ１-Ｄ２の値が所定値よりも小さければ、差Ｄ１-Ｄ２の値が所定値以上になるまで、制御装置２００は、ＳＳ１０からＳＳ１３の処理を繰り返す。一方、ＳＳ１３において、差Ｄ１-Ｄ２の値が所定値以上になれば、ＳＳ１４の処理が実行される。ＳＳ１４においては、タイマの値Ｋが取得され、その後、タイマがリセットされる。つまり、ＳＳ１０〜ＳＳ１３の処理を繰り返すことによって、差Ｄ１-Ｄ２が所定値になるまでの時間が測定される。

次に、ＳＳ１５において、目標温度差Ｊの値がメモリから読出される。次に、ＳＳ１６において、初期温度差Ｄ１と目標温度差Ｊとの差とタイマの値Ｋとの積を所定値（１）で除算することによって、解凍時間Ｔ＝Ｋ×（Ｄ１-Ｊ）／所定値の値が算出される。

次に、ＳＳ１７において、前述のメモリに記憶されている時刻ｔのデータと解凍時間Ｔのデータとを用いて解凍終了予定時刻を算出する処理が行なわれる。その結果、ＳＳ１８において、表示器４００に解凍終了予定時刻を表示する処理が行なわれる。これにより、ユーザは解凍の開始からしばらく時間が経過したときに、解凍室３内に入れられた食品等５の解凍終了時刻を知ることができる。

その後、ＳＳ１９において、解凍終了予定時刻になったか否かが判別される。ＳＳ１９において、解凍終了予定時刻になっていないと判定されれば、ＳＳ１８の処理が継続される、すなわち、解凍終了予定時刻までは解凍終了時刻が表示器４００に表示される。なお、解凍終了時刻の代わりに、解凍時間Ｔを表示してもよい。

また、ＳＳ１９において、解凍終了予定時刻になっていると判定されれば、Ｓ２０において、表示器４００がクリアされ、解凍が終了した旨が表示器４００に表示されるとともに、加熱器８の運転が停止される。

その後、赤外線センサ１６が伝熱プレート４上の食品等５を検出しなくなったか否かが判別される。ＳＳ２１において、赤外線センサ１６が食品等５を検出しなくなっていれば、解凍制御処理（２）が最初から繰り返されるが、赤外線センサ１６が食品等５を検出していれば、そのままＳＳ２１の処理が継続される。すなわち、解凍が終了した食品等５が伝熱プレート４から取り出されるまで、解凍制御処理（２）が終了しないように設定されている。

本実施の形態においては前述のような処理を行うことによって解凍終了予定時刻を算出したが、前述のような処理によって解凍終了予定時刻を予測する論理を、次に説明する。

本実施の形態においては、熱気流入口２１を流れる熱気の温度と排気口２２を流れる空気の温度との温度差の値を利用して、解凍時間を算出する。

まず、加熱器８の運転が開始され、加熱器８の運転が安定した時点の熱気流入口２１を流れる熱気の温度と排気口２２を流れる空気の初期の温度差が算出される。その後、熱気流入口２１を流れる熱気の温度と排気口２２を流れる空気の現状の温度差が算出される処理が繰り返される。それにより、現状の温度差と初期の温度差との差の値が所定値になるまでの時間を測定することができる。これにより、解凍室３内の加湿空気６の体積はほぼ一定であるとみなすことができるため、解凍室３内において単位時間の値Ｋあたりに食品等５と加湿空気６との間で交換される熱量Δｑが推定される。

また、加熱器８がほぼ一定の能力で運転されていれば、その後においても、食品等５と加湿空気６とは同じ割り合いで熱量の交換を行うと推定される。そのため、予め実験によって熱気流入口２１の第１温度Ｎと排気口２２の第２温度Ｈとの温度差Ｄが何度になれば食品等５の解凍が終了するかを示す目標温度差Ｊのデータが制御装置２００に記憶されていれば、加熱器８の運転が安定した時点以後において、解凍を終了させるために、熱気流入口２１の第１温度Ｎと排気口の第２温度Ｎとの温度差Ｄを何度低減させればよいかが推定される。

解凍のために必要とされる熱気流入口２１の第１温度Ｎと排気口２２の第２温度Ｈとの温度差Ｄの低減量ΔＤが特定されれば、その低減量ΔＤの実現のために加湿空気６と食品等５との間で交換される熱量ΔＱは、前述の単位時間（Ｋ）あたりに交換される熱量Δｑの何倍であるかが推定される。その結果、制御装置２００は、すでに単位時間Ｋのデータを有しているため、所定時間が経過した時点以後において解凍の終了のために必要な食品等５と加湿空気６との間での熱量ΔＱの交換に必要な時間（解凍時間Ｔ）を予測することができる。したがって、初期の温度差Ｄを取得した時刻ｔが特定されていれば、その時刻ｔに解凍のために必要な時間（解凍時間Ｔ）を加えることによって、解凍終了予定時刻が算出される。

なお、本実施の形態においても、実施の形態１のＳ１７と同様に、解凍の終了後、解凍室３内に食品等５が残存している場合には、Ｋダンパ７０を開き、蒸発器５０によって生成された冷気を解凍室３内へ導くことによって、解凍が終了した食品等５を冷蔵してもよい。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態の冷却庫の全体構成図である。 実施の形態の解凍室の断面模式図である。 冷却庫内全体の冷気の流れを示すブロック図である。 解凍室内における冷気の流れと加湿空気の流れとの関係を説明するためのブロック図である。 解凍制御処理１を説明するためのフローチャートである。 解凍制御処理１を説明するためのフローチャートである。 解凍制御処理１を説明するためのフローチャートである。 解凍制御処理１の変形例を説明するための図である。 解凍制御処理２を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 冷凍室、２ 冷蔵室、３ 解凍室、４ 伝熱プレート、５ 食品等、６ 加湿空気、７ 送風ファン、８ 加熱器、９ タンク、１０ 電磁弁、１１ 配管、１３ 加湿器、１６ 赤外線センサ、２０ 温度センサ、２１ 熱気流入口、２２ 排気口、２３ 第１温度センサ、２４ 第２温度センサ、１００ 冷却庫。

Claims (5)

1. 冷凍物を解凍する解凍室と、
   前記冷凍物を加熱する熱気を生成するための加熱器と、
   重量、大きさ、および厚さ等の前記冷凍物の容量に関する情報に基づいて、前記加熱器を所定の運転条件に従って運転したときの前記冷凍物の解凍に要する解凍時間を算出する制御装置とを備えた、解凍室付き冷却庫。
2. ユーザが前記冷凍物の解凍終了予定時刻を入力するための入力部をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記解凍終了予定時刻と現在時刻との時間差を算出する手段と、
   前記時間差が前記解凍時間よりも大きい場合には、前記所定の運転条件における前記加熱器の能力よりも小さい能力であって、かつ、前記解凍終了予定時刻までに前記冷凍物の解凍が終了するような能力を発揮するように、前記加熱器を制御する手段とを有している、請求項１に記載の解凍室付き冷却庫。
3. 前記制御装置に制御されて、冷熱を生み出す冷凍機と、
   前記冷熱を用いて冷気を生成する蒸発器と、
   前記冷気を前記解凍室に導く冷気流路と、
   前記冷気流路に設けられたダンパと、
   前記解凍室内の温度を測定する温度センサとをさらに備え、
   前記制御装置は、前記解凍時間を算出した後、前記加熱器の運転を開始するまでの間、前記解凍室内の温度が所定温度（最大氷結晶生成温度帯よりも低い温度）になるように、前記ダンパを制御する手段を有する、請求項２に記載の解凍室付き冷却庫。
4. 冷凍物を解凍する解凍室と、
   前記冷凍物を加熱する熱気を生成する加熱器と、
   前記加熱器を制御する制御装置と、
   前記解凍室へ前記加熱器が生成した熱気を導入する給気口と、
   前記解凍室内の空気を排気する排気口と、
   給気温度を測定する第１温度センサと、
   排気温度を測定する第２温度センサとを備え、
   前記第１温度センサにより取得された給気温度情報および前記第２温度センサにより取得された排気温度情報のそれぞれは、前記制御装置へ送信され、
   前記制御装置は、
   前記加熱器の運転を開始してから所定時間経過した時点における、前記給気温度と前記排気温度との初期温度差を算出する手段と、
   前記初期温度差を算出した後における、前記給気温度と前記排気温度との現状温度差を算出する手段と、
   前記初期温度差と前記現状温度差との差が所定値となるまでの経過時間を算出する手段と、
   解凍終了を判断するために前記給気温度と前記排気温度との温度差として予め定められた目標温度差、前記初期温度差、前記経過時間、および前記所定値を用いて、前記冷凍物の解凍に要する解凍時間を算出する手段とを有する、解凍室付き冷却庫。
5. 前記解凍時間または前記解凍時間に基づいて算出された前記冷凍物の解凍終了予定時刻を報知する報知手段をさらに備えた、請求項１〜４のいずれかに記載の解凍室付き冷却庫。

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