JP2021060174A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
Description
保存物を貯蔵可能な空間を有する複数の貯蔵室と、
前記複数の貯蔵室を開閉するために各貯蔵室に設けられた複数の扉と、
前記扉各々の開閉状態を検知する扉開閉検知手段と、
高周波電力を形成する発振部と、
前記発振部に電源を供給する電源部と、
前記発振部から形成された高周波電力を受け前記貯蔵室のうち少なくともひとつに高周波電界を発生させる発振電極、および前記発振電極に対向して設けられた対向電極と、
前記発振部に接続された前記発振電極や前記対向電極を含む装置類のインピーダンスを整合する整合部と、
前記発振部から形成され出力された高周波電力、および前記発振部からの出力方向と逆方向に反射してくる反射電力とを検知する入反射検知部と、
前記発振電極と前記対向電極との間への高周波電界の印可を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の扉のいずれかひとつ以上が開いたときに前記発振部の動作を停止する構成としてある。
発明者らが本開示に想到するに至った当時、特許文献1に記載された冷蔵庫が知られていた。この冷蔵庫は、高周波加熱室内の冷凍品に対しアンテナ等を経由してマグネトロンからの高周波を照射し高周波加熱する構成となるため、冷凍品を均一に加熱して所望の状態に解凍することが困難であった。また、高周波加熱装置を冷蔵庫に設けて解凍処理を行う構成においては、高周波加熱装置からの高周波が他の貯蔵室の保存食品および取り扱うユーザに対して悪影響を及ぼすことがないように、冷蔵庫としての機能(冷却機能、貯蔵機能)を確実に確保すると共に、安全性の高い構成とする必要があり、これも課題の一つとなっている。また、冷凍品に対してマグネトロンから高周波を照射して高周波加熱する構成であるため、部品としては比較的大きなマグネトロンおよびその冷却機構を設ける必要があって、小型化を図ることが困難でもあった。
(実施の形態1)
以下、本開示の冷蔵庫に係る実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。尚、本開示の説明に当たっては、理解を容易にするため各項目ごとに区切って説明していく。
図1は、実施の形態1の冷蔵庫1の縦断面を示す図である。
次に、冷凍/解凍室6に冷凍保存されている保存物に対して、解凍処理を行うための加熱機構について説明する。
発振回路22と入反射波検出部51と整合回路23と発振電極24とを接続する正極側の配線の長さとしては短いことが望ましいため、本実施の形態ではこれらの回路を含む電極保持基板52(図3、図4、図6、図7参照)と発振電極24、および対向電極25とはリード線や同軸ケーブルを介さずに直接接続させ、冷凍/解凍室6の背面側の電極保持領域30に配設する構成としている。この電極保持基板52は、最低限、整合回路23を含んでいるものとする。
上記のように構成された実施の形態1における誘電加熱機構は、発振電極24と対向電極25が略平行に対向する構成であるため、冷凍/解凍室6の貯蔵空間である解凍空間において電界の均一化が図られている。このように発振電極24と対向電極25とを所定間隔(図8のH)を介して略平行に配設するために、実施の形態1における誘電加熱機構においては、以下に説明するように電極間隔を保持している。
また、高周波加熱モジュールとして予め組み立てられたユニットを差し込むことで冷蔵庫を完成させるため、狭い冷蔵庫庫内で製造作業することなく、製造工程が簡易になる。
上記のように、冷凍/解凍室6においては発振電極24と対向電極25との間の高周波電界の雰囲気に保存物である誘電体を配置して誘電加熱する構成であるため、冷凍/解凍室6においては電磁波が放射されている。この電磁波を冷蔵庫1の外部に漏洩することを防止するために、実施の形態1の冷蔵庫1には冷凍/解凍室6を取り巻くように電磁波シールド機構が設けられている。
図11は冷凍/解凍室6の天面側の発振電極24と対向電極25とを上方から見た平面図である。
実施の形態1の冷蔵庫1において、解凍指令が入力されると、冷凍/解凍室6の発振電極24と対向電極25との間の保存物(冷凍品)に対する解凍処理が行われる。実施の形態1における解凍処理は、後述するように、制御部50が発振回路22、入反射波検出部51、および整合回路23を有する誘電加熱機構を制御すると共に、圧縮機19および冷却器13などの冷凍サイクルを含む冷却機構、および冷却ファン14およびダンパー12aなどを含む冷気導入機構を制御している。
図15は、冷凍/解凍室6において解凍処理が完了した後の制御を示すフローチャートである。図15のフローチャートに示す各ステップは、制御部50のCPUがROM等のメモリに格納された制御プログラムを実行することによって行われる。前述のように、解凍処理において整合回路23によるインピーダンス整合を実行した後の反射率が解凍完了の閾値を越えたとき、図15に示す解凍処理完了後の制御が行われる。
実施の形態1の冷蔵庫1は、冷凍/解凍室6の室温を冷凍温度帯に維持している冷凍処理において、保存物である食品を所望の状態で冷凍保存するように誘電加熱を行うように構成されている。一般的に、食品を冷凍した場合には、冷凍/解凍室6の庫内の水分や、食品内部の水分により食品包材の内面には着霜現象が現れる。このような着霜現象が食品表面に現れると、食品が乾燥して、食感がパサパサとなり、食品として美味しく新鮮な状態ではなくなる(「冷凍焼け」)。このような状態を防止するために、実施の形態1の冷蔵庫1においては、冷却動作と共に誘電加熱動作を同時に行っている。
実施の形態1の冷蔵庫1においては、操作部47からのユーザの指令に基づいて冷凍/解凍室6内の庫内に新たに投入された非凍結食品に対して凍結処理を行うことが可能である。図17は、凍結処理である急冷動作における各要素の状態を示す波形図である。図17において、(a)は冷凍/解凍室6内に保存物(食品)が存在するか否かを示すグラフである。冷凍/解凍室6内に保存物が存在するか否か判断は、入反射波検出部51において検出された反射波と、出力された電磁波との割合(反射率)に基づいて制御部50において判断される。図17の(b)は制御部50が整合回路23および入反射波検出部51からの情報を断続的に取得していることを示している。図17の(c)は、反射率の推移の一例を示すグラフである。制御部50は反射率が第1閾値R1以下となった場合に保存物である食品が冷凍/解凍室6内に投入されたと判断する。
本実施の形態では、前述したとおり、冷蔵庫1の外部に電磁波が漏洩することを防止するために、冷凍/解凍室6を取り巻くように電磁波シールド26が設けられている。さらに、外箱3が鋼板で構成されており、この鋼板自体が電磁波シールドとしての機能を有しているため、扉29が閉じていれば電磁波の外部漏洩は防止されている。
以上のように、本開示の態様における冷蔵庫は、保存物を貯蔵可能な空間を有する複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室を開閉するために各貯蔵室に設けられた複数の扉と、前記扉各々の開閉状態を検知する扉開閉検知手段と、高周波電力を形成する発振部と、前記発振部に電源を供給する電源部と、前記発振部から形成された高周波電力を受け前記貯蔵室のうち少なくともひとつに高周波電界を発生させる発振電極、および前記発振電極に対向して設けられた対向電極と、前記発振部に接続された前記発振電極や前記対向電極を含む装置類のインピーダンスを整合する整合部と、前記発振部から形成され出力された高周波電力、および前記発振部からの出力方向と逆方向に反射してくる反射電力とを検知する入反射検知部と、前記発振電極と前記対向電極との間への高周波電界の印可を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の扉のいずれかひとつ以上が開いたときに前記発振部の動作を停止する構成としてある。
3 外箱
4 内箱
5 冷蔵室(非解凍用貯蔵室)
6 冷凍/解凍室(貯蔵室)
7 製氷室(非解凍用貯蔵室)
8 冷凍室(非解凍用貯蔵室)
9 野菜室(非解凍用貯蔵室)
10 機械室
11 冷却室
12 風路
12a ダンパー
13 冷却器
14 冷却ファン
19 圧縮機
22 発振回路(発振部)
22a 発振源
22b 第一アンプ回路
22c 第二アンプ回路
23 整合回路(整合部)
24 発振電極
24a〜24c 正極端子
25 対向電極
25a〜25c 陰極端子
26 電磁波シールド(シールド部)
26a 天面側電磁波シールド
26b 背面側電磁波シールド
26c 底面側電磁波シールド
26d 扉側電磁波シールド
29 扉
30 電極保持領域
31 収納ケース
32a〜32c 内面部材
36 ガスケット
40 断熱材
41 電極孔(発振電極孔)
42 電極孔(対向電極孔)
47 操作部
48 電源部
48a 電源制御部(停止信号入力手段)
49 温度センサ
50 制御部
51 入反射波検出部
52 電極保持基板
53 フレーム
54 支柱
55a、55b、55c、55d、55e 扉開閉検知手段(電源供給停止手段)
Claims (6)
- 保存物を貯蔵可能な空間を有する複数の貯蔵室と、
前記複数の貯蔵室を開閉するために各貯蔵室に設けられた複数の扉と、
前記扉各々の開閉状態を検知する扉開閉検知手段と、
高周波電力を形成する発振部と、
前記発振部に電源を供給する電源部と、
前記発振部から形成された高周波電力を受け前記貯蔵室のうち少なくともひとつに高周波電界を発生させる発振電極、および前記発振電極に対向して設けられた対向電極と、
前記発振部に接続された前記発振電極や前記対向電極を含む装置類のインピーダンスを整合する整合部と、
前記発振部から形成され出力された高周波電力、および前記発振部からの出力方向と逆方向に反射してくる反射電力とを検知する入反射検知部と、
前記発振電極と前記対向電極との間への高周波電界の印可を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の扉のいずれかひとつ以上が開いたときに前記発振部の動作を停止することを特徴とした冷蔵庫。 - 前記制御部は、前記複数の扉のうち、前記発振電極および前記対向電極によって高周波電界を印可されていない非解凍用貯蔵室の扉が開かれても、前記発振部の動作を継続することを特徴とした冷蔵庫。
- 前記制御部は、前記発振部を停止するために前記電源部から前記発振部への電力供給を停止する電源供給停止手段を設けたことを特徴とした請求項1または請求項2に記載の冷蔵庫。
- 前記電源供給停止手段は、前記電源部から前記発振部への電源供給ラインを遮断するものとした請求項3に記載の冷蔵庫。
- 前記電源供給停止手段は、前記扉開閉検知手段の検知結果を受けて、前記制御部から電源部への動作可否信号を入力する停止信号入力手段を備えていることを特徴とした請求項4に記載の冷蔵庫。
- 前記電源供給停止手段は、前記停止信号入力手段への信号供給ラインを遮断するものとした請求項5に記載の冷蔵庫。
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