JP4223433B2

JP4223433B2 - 冷凍冷蔵庫

Info

Publication number: JP4223433B2
Application number: JP2004139767A
Authority: JP
Inventors: 宏明横内; 威則足達
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2024-05-10
Also published as: JP2005321154A

Description

本発明は、食品を急速冷凍することができる冷凍冷蔵庫に関するものである。

従来の冷凍冷蔵庫は、上面に食品を載置するための載置部を形成した中空状の熱伝導材製のトレイ本体の内部に蓄冷剤を封入した急冷トレイを冷凍室内に着脱自在に設けていた（例えば、特許文献１〜３参照。）。

実開昭５８−１８８５８８号公報（実用新案登録請求の範囲、第２〜４図）実開昭５９−００７３９０号公報（実用新案登録請求の範囲、第２〜３図）実開昭５９−１２０８８２号公報（実用新案登録請求の範囲、第１〜３図）

しかしながら、上記従来の冷凍冷蔵庫は、蓄冷剤がトレイ本体の内部に封入されていて、トレイ本体を冷却するためには熱容量の大きい冷却剤も冷却しなければならず、トレイ本体（冷却剤）の冷却に時間がかかり、温度の高い食品が収納されたとき急冷凍することができないという問題があった。また、トレイ本体は密閉構造のため、蓄冷剤の交換ができないという問題があった。また、専用の蓄冷剤入り急冷トレイを冷凍冷蔵庫に部品として備えなければならずコストアップになるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、温度の高い食品が収納されても急冷凍することができ、しかも隣接する既存の食品の温度の上昇を抑制することができ、省エネルギー性のある冷凍冷蔵庫を得ることである。また、その第２の目的は、一般に市販されている蓄冷材を食品の急速冷凍及び持続冷凍に利用することができる冷凍冷蔵庫を得ることである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の冷凍冷蔵庫は、上方に食品収納空間を有して熱伝導板を冷凍室内の冷気吹出口近傍に設置し、この熱伝導板の下の冷気吹出口近傍に、上方が前記熱伝導板に覆われる開口部となり壁部に冷気流入口及び冷気流出口が設けられ、蓄冷材及び食品を収納可能な急冷容器を設置したものである。

この発明によれば、食品収納空間の熱伝導板上に載置された温度の高い食品は、その上部及び側部を、冷気吹出口から吹出された冷気により冷却され、その下部を、急冷容器内を流れる冷気により冷却される熱伝導板により冷却される。

この発明によれば、温度の高い食品が収納されても急冷凍することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる冷凍冷蔵庫の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる実施の形態１の冷凍冷蔵庫１００の正面斜視図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は、蓄冷材１５を収納した急冷容器１２の正面斜視図、図４は、図１のＢ−Ｂ線に沿う冷凍室９の縦断面図、図５は、実施の形態１における食品の急冷凍工程を示すフローチャートである。

実施の形態１の冷凍冷蔵庫１００は、冷凍冷蔵庫本体１の上部に冷蔵室２が設けられている。冷蔵室２には、その前面に観音開きの冷蔵室左扉３及び冷蔵室右扉４が設けられている。冷蔵室２の左下には製氷室５が設けられ、製氷室５は前面に製氷室扉６を備えている。製氷室５の内部には、図示しない自動製氷器が備えられ、製氷室５は、水から製氷した氷を保存できるように冷凍温度にされている。

冷蔵室２の右下には野菜室７が設けられ、野菜室７は前面に野菜室扉８を備えている。野菜室７は、野菜やビン・ボトル類が収納できるようになっている。製氷室５の下には冷凍室９が設けられ、冷凍室９は前面に冷凍室扉１０を備えている。図１は、冷凍室扉１０を開いた状態を示している。

冷凍室９の中段及び下段には、２つの冷凍食品収納容器１３、１３が引出し可能に設置されている。冷凍室９の上段には、上方に食品収納空間１１ａを有して冷凍室９内の冷気吹出口１９近傍に熱伝導板１１が設置されている。熱伝導板１１は、アルミニウム等の金属製の熱良伝導体で、冷凍室９内から取外すことができる。熱伝導板１１上に、ご飯や食肉等の急冷が必要な食品１４を載置する。

熱伝導板１１の下の冷気吹出口１９近傍には、上方が開口部１２ａとなり、壁部１２ｂに冷気流入口１７及び冷気流出口１８が設けられ、蓄冷材１５及び食品１４を収納可能な急冷容器１２が設置される。急冷容器１２の上部にはフランジ１２ｃが設けられ、冷凍室９の左右の側壁に設けられたガイドレール９ａ、９ａ上にフランジ１２ｃを載せ、急冷容器１２を冷凍室９内から引出し可能に設置する。

熱伝導板１１は、急冷容器１２の開口部１２ａ全体を覆うようにフランジ１２ｃ上に載置される。それ故、熱伝導板１１及び急冷容器１２を冷凍室９内から引出して熱伝導板１１上に食品１４を載せたり、熱伝導板１１及び急冷容器１２を取外して清掃することができる。また、急冷容器１２の材質は、樹脂でも良いが、熱伝導材としてのアルミニウム、ステンレス等の金属とすることにより、熱伝導板１１からの冷熱吸収能力が高くなり、食品１４の急冷能力を高めることができる。

蓄冷材１５は、要冷凍食品を購入した際に付属していたり、市販されている蓄冷材である。蓄冷材１５は、水の中にプロピレングリコール等を混ぜ、凝固点を０℃から−１０℃程度まで下げて蓄冷能力を高めた蓄冷剤を丈夫なビニール袋の中に封入したものである。人体には無害であるが、食品と一緒に冷凍室９に保管することに抵抗があるユーザーもいる。大きさは、５０ｍｍ×１００ｍｍで厚さ５ｍｍ程度の小さいものや、１５０ｍｍ×２００ｍｍで厚さ２０ｍｍ程度のものがある。

急冷容器１２の深さｈは、蓄冷材１５単体の厚さ及び数枚重ね置きする場合を考えると、５ｍｍから５０ｍｍ程度とするのが良い。急冷容器１２の後方の壁部１２ｂに設けられた冷気流入口１７から急冷容器１２内に冷気が流入し、蓄冷材１５等を冷却・冷凍し、前方の壁部１２ｂに設けられた冷気流出口１８から冷気が流出するようになっている。

図４を参照して冷凍室９の構造及び作用を説明する。図中左側が冷凍室前側で、右側が冷凍室後側であり、冷凍室９は冷凍室扉１０と断熱壁２０で囲まれている。冷凍冷蔵庫１００の通常運転時は、食品取出し時の冷凍室扉１０の開閉により冷凍室９内の温度が上昇すると、冷凍室温度センサー２１がこれを感知して図示しないコンプレッサが運転され、冷却器２２が冷却される。また、室内ファン２３が運転され、冷気が冷凍室９内を循環し、食品１４を冷却する。

蓄冷材１５を冷却する場合は、コンプレッサの運転により冷却器２２が冷却され、室内ファン２３の運転により冷気が冷気吹出口１９より吹出され、冷気流入口１７から冷気が急冷容器１２内に流入し蓄冷材１５が冷却される。蓄冷材１５の熱により温度が上がった冷気は、冷気流出口１８から流出し、冷凍室９内を下方へ流れ、床を伝って冷却器２２の位置に戻る。冷却器２２で再び冷却された冷たい冷気は、室内ファン２３によって冷凍室９内を循環する。

食品１４を急冷する場合は、蓄冷材１５を急冷容器１２に収納して予め冷凍しておき、急冷容器１２上に熱伝導板１１を設置し、その上に食品１４を載せた状態で行う。炊立てのご飯等の温度が高い食品１４を急冷凍したいときは、これを熱伝導板１１の上に載せ、冷凍室９の急冷操作を行う。そうすると、コンプレッサが運転されて冷却器２２が冷却され、室内ファン２３が運転されて冷気吹出口１９から冷気が吹出される。

冷気吹出口１９から吹出される冷気には、熱伝導板１１上の食品１４の上部と側部に直接吹付けられる冷気と、冷気流入口１７を通って急冷容器１２内に吹込まれて熱伝導板１１を下側から冷却することにより、食品１４の下部を冷却する２つの冷気がある。食品１４は、その上部、側部及び下部から熱を奪われて急冷される。

通常、蓄冷材１５は、ユーザーが適当に急冷容器１２に収納するので、蓄冷材１５が熱伝導板１１に接触することは少ないと考えられるが、仮に接触している場合は、蓄冷材１５の冷熱吸収力をより効果的に熱伝導板１１に伝えることができ、室内ファン２３による冷気に加えて、より急冷効果を発揮することができる。また、急冷容器１２が熱伝導材製である場合は、蓄冷材１５が熱伝導板１１に接触しているのと同様な効果を奏する。

ここで、食品の収納スペースから考えると、２時間程度、室内ファン２３を運転して冷気を送るだけで、食品１４は、ほぼ冷凍される。室内ファン２３が停止し、冷気が流れなくなった後も、急冷容器１２に収納された蓄冷材１５による冷却能力で、食品１４を冷凍保存することができる。実施例１の冷凍冷蔵庫１００は、ユーザーが自分で急冷したいときに急冷操作をすることができるので、ムダに急冷凍を行って電力を浪費してしまうことがない。

図５に、実施の形態１の冷凍冷蔵庫１００における食品１４の急冷凍工程をフローチャートで示す。まず、ステップ１では、蓄冷材１５を急冷容器１２に収納して予め冷凍し、熱伝導板１１を急冷容器１２上に設置する。ステップ２では、急冷凍したい食品１４を熱伝導板１１の上に載せる。ステップ３では、冷凍室９の急冷凍操作を行なう。ステップ４では、室内ファン２３が作動し、冷気吹出口１９から冷気が吹出し、食品１４を急冷凍する。ステップ５では、約２時間後、室内ファン２３が停止し冷気が止まり、蓄冷材１５の冷却能力で食品１４を冷凍保存する。

ここで、例えば、冷凍食品収納容器１３に、炊立てのご飯等の温度が高い食品を入れた場合、冷凍してある既存の食品の温度が上がって解凍されてしまい、再び冷凍されることとなり、一般に知られているように、再冷凍したときに食品がパサパサした食感になり不味くなってしまうという問題が発生する。また、冷凍食品収納容器１３は、コスト的な面から樹脂で作られるので、熱い食品を収納すると、熱変形、破損などがおこりうる。

実施の形態１の冷凍冷蔵庫１００では、食品１４を急冷凍したい場合には、熱伝導板１１の上に食品１４を載せ、熱伝導板１１と室内ファン２３の運転による冷気循環により食品１４から熱を奪い急冷凍させる。室内ファン２３の運転終了後も、急冷容器１２内の蓄冷材１５により冷凍保存することができる。これにより、食品１４の温度が高いときにも急冷凍することができ、既に収納してある他の食品の温度上昇を抑制することができ、コンプレッサの運転時間を短縮できるので、省エネルギー効果もある。また、ユーザーによっては、食品といっしょに冷凍食品収納容器１３内に保存することに抵抗のある蓄冷材１５を、急冷容器１２に分別して収納することができる。さらに、部品として専用の蓄冷剤入り急冷トレイを冷凍冷蔵庫に備えずに済み、コスト的にも有利である。

実施の形態２．
図６は、本発明にかかる実施の形態２の冷凍冷蔵庫２００の冷凍室９の縦断面図である。図６において、図４に示すものと同等のものには同一の符号を付しその説明を省略する。

冷凍冷蔵庫２００の冷凍室９の天井（即ち、食品収納空間１１ａ）に、食品収納空間１１ａの温度を感知し冷凍冷蔵庫２００を自動的に急冷運転させるための急冷部温度センサ２４を設置している。他は実施の態様１の冷凍冷蔵庫１００と変わるところはない。この冷凍冷蔵庫２００は、ユーザーが急冷操作をしなくても、急冷部温度センサ２４が食品収納空間１１ａ（即ち、食品１４）の温度を感知してコンプレッサを運転させ、冷却器２２を冷却し、室内ファン２３を作動させる。

熱伝導板１１の上に急冷したい食品１４を載せると、急冷部温度センサ２４が食品収納空間１１ａの温度上昇を感知し、室内ファン２３を作動させ、冷気吹出口１９から食品収納空間１１ａへ冷気が吹出される。そして、急冷部温度センサ２４で食品１４が冷凍されたことを感知すると室内ファン２３を停止させる。

図７に、実施の形態２の冷凍冷蔵庫２００における食品１４の急冷凍工程をフローチャートで示す。まず、ステップ１では、蓄冷材１５を急冷容器１２に収納して予め冷凍し、熱伝導板１１を急冷容器１２上に設置する。ステップ２では、急冷凍したい食品１４を熱伝導板１１の上に載せる。ステップ３では、急冷部温度センサ２４が食品収納空間１１ａの温度上昇を感知する。ステップ４では、室内ファン２３が作動し、冷気吹出口１９から食品収納空間１１ａへ冷気が吹出し、食品１４を急冷凍する。ステップ５では、急冷部温度センサ２４が食品１４の冷凍完了を感知する。ステップ６では、室内ファン２３を停止させ、冷気を止め、蓄冷材１５の冷却能力で食品１４を冷凍保存する。

この急冷凍工程では、蓄冷材１５を予め冷凍しておかない状態から食品１４を急冷することも可能である。ただし、そのようにすると、室内ファン２３を運転する時間が長くなり電力を食うので、予め蓄冷材１５を収納しておいたほうがよい。また、蓄冷材１５を収納しておかない場合、食品表面の温度低下を感知して運転停止しても、食品内部の温度がまだ高い場合があり、再び食品表面の温度が上昇し冷凍冷蔵庫２００が再運転することになりかねない。

実施の形態３．
図８は、本発明にかかる実施の形態３の冷凍冷蔵庫３００の冷凍室９の急冷容器１２設置部の縦断面図である。

実施の形態３の冷凍冷蔵庫３００では、熱伝導板１１の大きさを実施の形態１、２のものより小さくし、急例容器１２の開口部の一部（例えば、後方の半分。左右の一部でもよい。）を覆うようにしたものである。この熱伝導板１１は、急冷容器１２の開口部１２ａ上（フランジ１２ｃ上）を前後または左右に移動することができる。他は実施の形態１、２の冷凍冷蔵庫１００、２００と変わるところはない。実施の形態３の冷凍冷蔵庫３００によれば、実施の形態１、２と同様の効果を奏する上に、ボトル等の背の高い食品２５を急冷容器１２に収納し冷凍することができる。

実施の形態４．
図９は、本発明にかかる実施の形態４の冷凍冷蔵庫４００の冷凍室９の急冷容器１２設置部の縦断面図である。

実施の形態４の冷凍冷蔵庫４００では、急冷容器１２の冷気流入口１７に向けて冷気を吹出す冷気吹出口１９を斜め上向きに形成し、冷気流入口１７から急冷容器１２に流入する冷気の流入方向を熱伝導板１１に向かうようにしている。他は実施の態様１〜３の冷凍冷蔵庫１００〜３００と変わるところはない。実施の形態４の冷凍冷蔵庫４００によれば、実施の形態１〜３と同様の効果を奏する上に、熱伝導板１１の冷熱吸収力を高め、食品１４をより早く冷凍することができる。

実施の形態５．
図１０は、本発明にかかる実施の形態５の冷凍冷蔵庫５００の冷凍室９の急冷容器１２設置部の縦断面図である。

実施の形態５の冷凍冷蔵庫５００では、急冷容器１２の底部に断熱材２６ａを設置し、底部を断熱層２６としている。他は実施の形態１〜４の冷凍冷蔵庫１００〜４００と変わるところはない。実施の形態５の冷凍冷蔵庫５００によれば、実施の形態１〜４と同様の効果を奏する上に、温かい食品１４を食品収納空間１１ａに収納した場合に、急冷容器１２の下方の冷凍室９内の温度上昇を抑制することができる。

実施の形態６．
図１１は、本発明にかかる実施の形態６の冷凍冷蔵庫６００の冷凍室９の急冷容器１２設置部の縦断面図である。

実施の形態６の冷凍冷蔵庫６００では、急冷容器１２にリフト２７が備えられている。リフト２７は、昇降台２８と、引張コイルバネ２７ｂの引張力により上方へ伸張するＸ脚２７ａとから成っている。Ｘ脚２７ａの替わりに複数の巻径の大きい圧縮コイルバネ（図示せず）を用いても良い。熱伝導板１１は、下から押し上げられても急冷容器１２から外れないように、急冷容器１２の上部内側に設けられた溝１２ｄに嵌め込まれている。他は実施の態様１〜５の冷凍冷蔵庫１００〜５００と変わるところはない。

この冷凍冷蔵庫６００では、急冷容器１２に収納し昇降台２８に載せた蓄冷材１５をリフト２７により持ち上げ、熱伝導板１１に接触または密着させる。実施の形態６の冷凍冷蔵庫６００によれば、実施の形態１〜５と同様の効果を奏する上に、蓄冷材１５の冷熱吸収力を直接に熱伝導板１１に伝えることができ、食品１４をより早く冷凍することができる。

以上のように、本発明にかかる冷凍冷蔵庫１００〜６００は、温度の高い食品の急速冷凍に適している。

実施の形態１の冷凍冷蔵庫の正面斜視図である。図１のＡ部拡大図である。蓄冷材を収納した急冷容器の正面斜視図である。図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。実施の形態１における食品の急冷凍工程を示すフローチャートである。実施の形態２の冷凍冷蔵庫の冷凍室の縦断面図である。実施の形態２における食品の急冷凍工程を示すフローチャートである。実施の形態３の冷凍冷蔵庫の冷凍室の急冷容器設置部の縦断面図である。実施の形態４の冷凍冷蔵庫の冷凍室の急冷容器設置部の縦断面図である。実施の形態５の冷凍冷蔵庫の急冷容器設置部の縦断面図である。実施の形態６の冷凍冷蔵庫の急冷容器設置部の縦断面図である。

符号の説明

９冷凍室
１１熱伝導板
１１ａ食品収納空間
１２急冷容器
１２ａ開口部
１２ｂ壁部
１４食品
１５蓄冷材
１７冷気流入口
１８冷気流出口
１９冷気吹出口
２１急冷部温度センサ
２６断熱層
２７リフト

Claims

上方に食品収納空間を有して冷凍室内の冷気吹出口近傍に設置された熱伝導板と、
前記熱伝導板の下の冷気吹出口近傍に設置され、上方が前記熱伝導板に覆われる開口部となり、壁部に冷気流入口及び冷気流出口が設けられ、蓄冷材及び食品を収納可能な急冷容器と、
を備えた冷凍冷蔵庫。
前記急冷容器は、熱伝導材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
前記食品収納空間の温度上昇を感知して、前記冷凍冷蔵庫を自動的に急冷運転させる急冷部温度センサが該食品収納空間に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍冷蔵庫。
前記熱伝導板は、前記開口部の一部を覆うものであり、該開口部上を前後または左右に移動可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の冷凍冷蔵庫。
前記冷気流入口から前記急冷容器に流入する冷気の流入方向を前記熱伝導板に向かうようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の冷凍冷蔵庫。
前記急冷容器の底部を断熱層としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の冷凍冷蔵庫。
前記急冷容器に収納した蓄冷材を持ち上げ前記熱伝導板に接触させるリフトを該急冷容器に備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の冷凍冷蔵庫。