JP2863300B2 - 解凍室付き冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は冷凍食品を解凍する解凍室付き冷蔵庫に関す
るものである。

従来の技術 従来より冷凍食品の解凍に対して加熱ヒータを用いる
例が知られている。例えば、特公昭48−25414号公報に
示される例がそれであり、以下第７図，第８図に従い説
明する。１は解凍箱であり、金属または合成樹脂などで
箱状に形成した外箱２と、前記外箱２の内側に適当な間
隔をおいて設けた熱伝導率の良好なアルミニウムなどの
金属製の内箱３で構成されている。４は線状の加熱ヒー
タであり、前記解凍箱１の底面部は疎に、上面部は密に
なるようにしてアルミ箱５によって前記内箱３に熱伝導
的に密着されている。６は前記外箱２とアルミ箱５の間
に介在させた断熱材である。

かかる構成において、解凍箱１の底面に被解凍食品７
を載置して解凍作用を開始すると、加熱ヒータ４の加熱
によって内箱３の全周より熱が加えられ、被解凍食品７
を加熱し、解凍を行わせることが特徴となっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような構成では解凍箱１の底面部
からは、熱伝導により被解凍食品７の底面部に熱が伝わ
り底面部の解凍は可能であるものの、解凍箱１の上面及
び側面部からの被解凍食品７への放射熱の効果は、加熱
ヒータ４から内箱３を介しての熱線波長が５μｍ以下の
近赤外線域であるためほとんどなく、主として解凍箱１
内の暖められた空気の対流による伝熱によって加熱が行
われる。このため、被解凍食品７の中心部と表面部との
解凍むらが大きくなりやすく、解凍時間も長くかかると
いう問題点や食品の大きさや重さによって解凍のできば
えが左右されるといった問題点があり、また解凍終了後
そのまま食品を放置しておくと、特に魚肉などの生物で
は雰囲気温度が高いことによる変質が生じるため、解凍
の終了を使用者が注意して処理する必要があり、安心し
て使用できないという問題点もあった。

本発明は上述した問題点を解消するものであり、解凍
むらが少なく、短時間でしかも安心して解凍ができる解
凍室を、特に冷蔵庫内に付与することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の解凍室付き冷蔵庫
は、解凍室内上面に放射ヒータとその上部を曲面状に覆
う反射板、底面に加熱ヒータ及び温度センサを密着させ
た底面板を設けて被解凍食品を載置した解凍皿を設置す
る構成とする。そして、反射板には冷気の吐出口を設け
るとともに、その裏側には吐出風路を形成して解凍室入
口に設けた冷気流入量調節用のダンパサーモに連通させ
る。また解凍操作には特に被解凍食品の厚さを入力する
厚さ設定スイッチを設ける。そしてこのような構成に対
して、解凍中はダンパサーモを強制開放，送風機を強制
運転させるとともに、解凍開始から温度センサが所定温
度に上昇するまでは放射ヒータ，加熱ヒータをともに通
電させ、以後は加熱ヒータの通電は停止させ、前記放射
ヒータへの通電は厚さ設定スイッチの入力に応じて時間
長さを定めた複数の期間の通電率を段階的に低下させる
断続通電とし、非解凍時は解凍室を冷蔵温度と冷凍温度
の間の第３の温度帯に維持させる制御手段を備えるもの
である。

作用 本発明は上記した構成によって、被解凍食品の上面及
び側面及び反射面を介しての間接放射が行われて、被解
凍食品の上面及び側面よりほぼ均等に熱吸収されると同
時に底面の加熱ヒータからも伝熱加熱が行われて熱吸収
される。また、底面の温度センサが所定温度に上昇する
までは両ヒータがともに通電されて急激に被解凍食品の
温度が上昇する。その後は加熱ヒータへの通電が停止
し、放射ヒータへの通電は被解凍食品の厚さに応じて適
切な時間で行われるとともに断続通電率が段階的に低下
することと、ダンパサーモを介して反射板に設けた吐出
口より冷気が供給されて食品表面の温度上昇を抑制す
る。そして解凍終了後はダンパサーモの温調作用により
食品温度は自動的に冷蔵と冷凍の間の第３の温度帯に維
持されて保冷されるものである。

実 施 例 以下、本発明の一実施例を示す解凍室付き冷蔵庫につ
いて第１図から第６図に従い説明する。８は冷蔵庫本体
で外箱9,内箱10及びこれら両箱9,10間に充填された断熱
材11により構成されている。12は冷却室（以下、冷蔵室
12という）であり、13は前記冷蔵室12の上部に区画形成
した冷凍室である。そして14は前記冷蔵室12内の下部に
設けた解凍室である。15は前記冷蔵庫本体８の底部に設
けた冷凍サイクルの圧縮機、16は前記冷凍室13内の背面
に納めた冷却器である。17は前記冷却器16で冷却された
冷気を前記冷蔵室12,冷凍室13,解凍室14内に強制通風さ
せるための送風機、18は前記解凍室14の入口に設けて電
気的入力で冷気流入量を調節するダンパサーモであり、
モータ19の駆動力によってダンパ20を開閉するよう構成
されている。21は前記送風機17からの冷気を前記解凍室
14に導く吐出ダクト、22は解凍室14内を冷却した冷気を
前記冷却器16に戻すための吸込ダクトである。

次に前記解凍室14の詳細構成について説明する。23は
合成樹脂製の外箱、24はアルミニウムなど金属製の内箱
であり、曲面状の反射板25と前記反射板25の下方に相対
して配置した底面板26と両板25,26に３辺で接続した略
コの字状の側板27より構成されている。28は前記内箱24
の全面開口部に開閉自在に設けた扉で、空気層を形成し
て断熱性を高めた合成樹脂製の二重構造となっている。
29は前記内箱24の反射板25に対向して所定の間隔をおい
て設けた石英ガラス管製の放射ヒータであり、それ自体
約５μｍ以上の遠赤外線をよく放射するが、例えば表面
に珪素などを主成分とするセラミック塗料を焼きつけ塗
装しさらに遠赤外線の放射効率を高めてもよい。30は一
定の間隔をおいて前記放射ヒータ29を覆うように取りつ
けた火傷防止用の防護網である。31は前記底面板26の裏
面にアルミ箔などで熱伝導的に密着された線状の加熱ヒ
ータであり、32は前記底面板26の裏面中央部付近に熱伝
導的に密着されたサーミスタなどの温度センサである。
33は前記底面板26上に着脱自在に設置された解凍皿であ
り、被解凍食品34を載置するアルミニウムなど金属製の
皿35と外周を囲む合成樹脂製の枠体36により構成されて
いる。37は前記外箱23と内箱24の間に挿入された断熱材
であり、上部に前記吐出ダクト21及びダンパサーモ18と
連通する吐出風路38,後部に前記吸込ダクト22と連通す
る吸込風路39を形成している。40は前記解凍室14内と吐
出風路38を連通するように前記内箱24の反射板25に多数
形成した吐出口、41は前記解凍室14内と吸込風路39を連
通するように前記内箱24の側板27に形成した吸込口であ
る。また、42は前記冷蔵庫本体８の外殻の一部に設けた
操作板であり、３種類の厚さ（例えば、「薄め」……15
mm以下、「普通」……15〜30mm、「厚め」……30mm以
上）を選択する厚さ設定スイッチ43,及び解凍作用を開
始或いは中止させる解凍スイッチ44を備えている。

次に制御関係について説明する。45はマイクロコンピ
ュータなどより成る制御手段（以下マイクロコンピュー
タ45という）であり、３ステージより構成される解凍制
御の第１ステージの時間をカウントするタイマ46,第２
ステージの時間をカウントするタイマ47,第３ステージ
の時間をカウントするタイマ48,及び、例えば断続通電
率Ｘ％（ON……x₁sec,OFF……x₂sec）を設定するタイマ
49,断続通電率Ｙ％（ON……y₁sec,OFF……y₂sec）を設
定するタイマ50などが内蔵されている。そして、前記マ
イクロコンピュータ45の入力端子には前記圧縮機15,送
風機17の運転を制御するために冷凍室内の温度を検知す
る系統室温度検知手段51,前記温度センサ32を備えた食
品温度検知手段52,同じ温度センサ32で構成した解凍室
温度検知手段53,前記厚さ設定スイッチ43,解凍スイッチ
44が接続され、出力端子には前記圧縮機15,送風機17,ダ
ンパサーモ18,放射ヒータ29,加熱ヒータ31を駆動するた
めの電磁リレーなどの駆動手段54,55,56,57,58が接続さ
れている。

かかる構成において、第５図，第６図に示すフローチ
ャート及びタイムチャートをもとに動作を説明する。ま
ず、解凍しようとする被解凍食品（例えば厚さ20mmの牛
ステーキ肉）34を解凍皿33上のほぼ中央に載置して底面
板26上に設置する。そして最初にSTEP1において、厚さ
設定キー43で被解凍食品34の厚さを「薄め」，「普
通」，「厚め」の３種類の区分に当てはめて設定する
（例えばこの場合「普通」と設定する）。次にSTEP2に
おいて、解凍スイッチ44をONすることによって解凍作用
が開始される。解凍制御がスタートするとSTEP3で第１
ステージのタイマ46が時間カウントを開始し、これに続
いてSTEP4で放射ヒータ29（例えば100W）及び加熱ヒー
タ31（例えば10W）に連続通電され、送風機17が強制運
転、またダンパサーモ18のダンパ20が強制開放される。
このため、上面からは主として５μｍ以上の遠赤外線が
連続して直接的、或いは反射板25を介して間接的に被解
凍食品34の上側面にほぼ均等に放射されるため、遠赤外
線波長域に吸収波長帯を持つ一般的な食品類では効率よ
く遠赤外線が吸収され、被解凍食品34の比較的内部にま
で熱が速やかに浸透する。また、放射ヒータ29で十分に
加熱しきれない被解凍食品34の底面部に対しては、解凍
皿33を介して加熱ヒータ31からの連続的な伝熱加熱が行
われることも合わせてこの第１ステージでは冷凍状態
（たとえば−20℃）であった被解凍食品34の温度を速や
かに上昇させることができる。一方、冷却器16で冷却さ
れた冷気が送風機17の強制送風作用により、冷蔵庫本体
内の吐出ダクト21,ダンパサーモ18を介して解凍室14内
の吐出風路38に導かれ、天面の多数の吐出口40よりシャ
ワー状に降下送風される。このため、前述の放射ヒータ
29の遠赤外線放射による食品内部への熱の浸透効果と合
わせて、表面の温度上昇を押さえながら被解凍食品34の
表面と中心との温度むらが大きくならない状態で解凍が
進行する。尚、解凍室14内の加熱作用で暖められた空気
は室内後部に設けた吸込口41,吸込風路40より冷蔵庫本
体８の吸込ダクト22を介して冷却器16に戻され、再び冷
却されて循環作用を繰り返す。このような冷却作用を交
えた連続的な加熱作用が進むうち、STEP5で温度センサ3
2の温度Ｔが設定値Ｔ′（例えば20℃）より高いか低い
かを判断し、低ければSTEP5で高くなるまで待機する。S
TEP5で温度が高い（Ｔ≧20℃）と判断されると第１ステ
ージが終了したと判断され、STEP6に進んで第１ステー
ジのタイマ46が時間カウントを停止して、解凍開始から
の所要時間t₁（例えば6mm）を第１ステージの時間とし
てマイクロコンピュータ45内に記憶する。ここで所要時
間t₁は食品の重量にほぼ比例する。これに続いてフロー
はSTEP7に進み、第２ステージのタイマ47が時間カウン
トを開始する。この時タイマ47の設定時間、即ち第２ス
テージの時間t₂は、第１ステージの時間t₁にSTEP1で選
択した厚さ別に予め決められた定数ａ（例えばこの場合
厚さ「普通」でａ＝２）を乗じた時間t₂＝ａ・t₁（この
場合は２×６＝12mm）に自動的に設定される。そしてタ
イマ47の時間カウントと同時にSTEP8に進み、放射ヒー
タ29がタイマ51の断続通電率Ｘ％＝〔x₁sec/（x₁＋x₂）
sec〕×100（たとえば80％……x₁＝60sec,x₂＝15sec）
で断続的に通電される。また底面の加熱ヒータ31は通電
を停止される。尚この時、送風機17,ダンパサーモ18の
ダンパ20は引き続いて強制運転或いは強制開放されて、
冷気が連続的に導入される。このようにして第２ステー
ジでは第１ステージよりも抑えた加熱量で、しかも断続
的な加熱が上面より行われるため、被解凍食品34の表面
から中心への熱の授受が促進されることと合わせて、冷
気によって表面温度の上昇を抑制しながらの解凍が進行
する。このような冷却作用を交えた断続的な加熱作用が
進むうち、STEP9でタイマ47のカウント時間がt₂（12m
m）に達したかどうか判断し、到達していなければSTEP9
で到達するまで待機する。STEP9でタイマ47がt₂（12m
m）をカウントすると第２ステージを終了しSTEP10に進
む。STEP10では第３ステージのタイマ48が時間カウント
を開始する。この時タイマ48の設定時間、即ち第３ステ
ージの時間t₃は、第１ステージの時間t₁にSTEP1で選択
設定した厚さ別に予め決められた定数ｂ（例えばこの場
合厚さ「普通」でｂ＝１）を乗じた時間t₃＝ｂ・t₁（こ
の場合は１×６＝6mm）自動的に設定される。そしてタ
イマ48の時間カウントと同時にSTEP11に進み、放射ヒー
タ29はタイマ51の断続通電率Ｙ％＝〔y₁sec/（y₁＋y₂）
sec〕×100（たとえば40％……y₁＝20sec,y₂＝30sec）
で断続的に通電される。なお、このときも底面の加熱ヒ
ータ31の通電は停止され、送風機17,ダンパサーモ18の
ダンパ20は引き続いて強制運転あるいは強制開放されて
冷気が連続的に導入される。このようにして第３ステー
ジでは第２ステージよりもさらに抑えた加熱量で、且つ
冷気を交えての加熱作用が行われることと、特に表面温
度を上昇させやすい伝熱加熱となる底面の加熱ヒータ31
を引き続いて加熱させないことにより、被解凍食品34の
表面の温度上昇が十分抑制され、結果として中心部と表
面部の温度差が小さく、解凍むらの少ない解凍が実現で
きる。

このようにして解凍が進むうち、STEP12でタイマ48の
カウント時間がt₃（6mm）に達したかどうか判断し、到
達していなければSTEP12で到達するまで待機する。STEP
12でタイマ48がt₃（6mm）をカウントすると第３ステー
ジを終了し、STEP13で放射ヒータ29への通電が停止さ
れ、送風機17の強制運転及びダンパサーモ18の強制開放
が解除されて自動的に解凍が終了する。尚、被解凍食品
34の重量が変われば食品の冷熱容量が変わるため、温度
センサ32の温度上昇勾配が変化し、第１ステージの所要
時間t₁が変わる。その結果として解凍時間が自動的に変
化するため、食品の重量が変わってもそれに応じて適切
な解凍が行われる。

以上、ここでは被解凍食品34の厚さを「普通」として
説明したが、「厚め」・「薄め」の場合も表に示す種々
の実験に基づいて定めた定数を自動的に選定し、適切な
加熱コントロールでむらの少ない解凍が行われる。尚、
解凍中の被解凍食品34の温度特性及びタイムチャートを
第７図に示す。

また解凍時間についても、遠赤外線放射の内部浸透効
果と解凍初期の上下からの加熱制御により、比較的短時
間（例えば重量200g,厚さ20mmの牛ステーキ肉で20〜25m
m）の解凍が可能となる。そして、解凍終了後は通常冷
却時と同様に温度センサ32の検知温度に基づいて解凍室
14が温度制御される。このため解凍後の被解凍食品34は
約−３℃のパーシャルフリージング温度に安定するよう
直ちに冷却されることになり、余熱でさらに温度上昇す
ることがない。そして、解凍終了後そのまま放置してお
いても魚，肉類など生物の保存に適したパーシャルフリ
ージング温度で保冷されているため、従来のように使用
者が解凍の終了を監視して即座に処理する手間もなく、
安心して解凍が行える。また、解凍終了後任意の時間に
被解凍食品34を利用できることになり、極めて使い勝手
がよい。

発明の効果 以上のように、本発明の解凍室付き冷蔵庫によると次
のような効果が得られる。

（１） 上面より放射ヒータによる遠赤外線を主とした
放射加熱，底面より加熱ヒータによる熱伝導加熱と、両
面より効率的な加熱が行われ、しかも解凍中は放射ヒー
タの発熱量が段階的に低下し、加熱ヒータの発熱は初期
のみに限られること及び、遠赤外線の食品内部への浸透
効果とも合わせて、中心部と表面部の温度むらの少ない
解凍が可能となる。

（２） 解凍中は室内上部より食品に対して冷気を降下
流入させるため、食品の表面が均等に冷却されてさらに
温度上昇が抑制され、食品の変質が防止される。

（３） 温度センサの温度上昇勾配の差によって食品の
重量を間接的に検知できることと厚み設定入力の組み合
わせによって、適切な加熱時間とヒータの通電率を自動
的に設定して解凍を進行させるため、食品の重量や厚さ
が変わっても良好な解凍仕上がりが得られる。

（４） 解凍初期は放射ヒータ，加熱ヒータをともに通
電して上下より急激な加熱を行うため、品質を維持させ
るなかにおいても短時間の解凍が可能となる。

（５） 解凍終了後は解凍室内が冷凍室温度と冷蔵室温
度の間の温度帯（例えば−３℃のパーシャルフリージン
グ温度）に保冷されるため、解凍終了直後の余熱で食品
の温度が上昇することなく、そのまま放置しておいても
魚肉などの生物の保存に適した環境で鮮度が保持され、
任意の時間に食品を利用することができて使い勝手が極
めてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す解凍室の斜視図、第２
図は同第１図の解凍室Ａ−Ａ′線における断面図、第３
図は同第１図の解凍室を備えた解凍室付き冷蔵庫の縦断
面図、第４図は解凍操作板の拡大図、第５図は制御ブロ
ック図、第６図は解凍制御のフローチャート、第７図は
解凍中のタイムチャート及び被解凍食品の温度特性図、
第８図は従来例を示す解凍箱の斜視図、第９図は第８図
の解凍箱のＢ−Ｂ′線における断面図である。 12……冷却室、14……解凍室、16……冷却器、17……送
風機、18……ダンパサーモ、23……外箱、24……内箱、
25……反射板、26……底面板、27……側板、28……扉、
29……放射ヒータ、31……加熱ヒータ、32……温度セン
サ、33……解凍皿、34……被解凍食品、37……断熱材、
38……吐出風路、39……吸込風路、40……吐出口、41…
…吸込口、43……厚さ設定スイッチ、44……解凍スイッ
チ、45……制御手段。爾

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 美樹子 大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地 松下冷機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−14586（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−167776（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25D 23/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲面状の反射面を形成した反射板と、前記
   反射板と相対して配置した底面板と、前記反射板及び底
   面板に外周部で接続する略コの字状の側板と、前記反射
   板，底面板，側板により箱状に構成した金属製の内箱
   と、前記内箱の前面開口部に開閉自在に設けた扉と、前
   記内箱を覆う合成樹脂製の外箱と、前記内箱と外箱の間
   に挿入した断熱材と、吐出風路及び吸込風路と、前記反
   射板の下方に所定の間隔をおいて設けた放射ヒータと、
   前記底面板の裏面に熱伝導的に密着させた加熱ヒータ
   と、前記底面板の裏面略中央に熱伝導的に密着させた温
   度センサと、被解凍食品を載置して前記底面板上に熱伝
   導的且つ着脱自在に設置した解凍皿と、前記反射板に形
   成して前記吐出風路と前記内箱内を連通さす吐出口及び
   前記側板に形成して前記吸込風路と前記内箱内を連通さ
   す吸込口を備えた解凍室と、前記解凍室を一画に備えた
   冷却室と、冷凍サイクルの冷却器により冷却された冷気
   を前記冷却室及び解凍室に強制通風させる送風機と、前
   記解凍室の吐出風路への入口に設けて冷気流入量を調節
   するダンパサーモと、解凍作用を行わせる解凍スイッチ
   と、被解凍食品の厚さを入力する厚さ設定スイッチと、
   解凍中は前記ダンパサーモを強制開放させ、前記送風機
   を強制運転させるとともに解凍時間を複数の段階に分割
   し、解凍開始から前記温度センサの温度が所定温度に上
   昇するまでの時間を第１の段階として前記放射ヒータ及
   び前記加熱ヒータをともに通電させ、以後の段階は前記
   加熱ヒータへの通電は停止させ、前記放射ヒータへの通
   電を前記厚さ設定スイッチの設定入力と、前記第１の段
   階に要した時間とに応じて自動的に定まる時間に対して
   行わせるとともに、通電率を段階的に低下させる継続通
   電とし、且つ非解凍時は前記解凍室を冷蔵温度と冷凍温
   度の間の第３の温度帯に維持させてなる制御手段とより
   成る解凍室付き冷蔵庫。