JP4537415B2 - 冷凍庫並びに冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、冷凍保存中の肉、魚などの冷凍品質を向上させる冷凍庫並びに、この冷凍庫を備えた冷蔵庫に関する。

従来の生鮮食品の冷凍保存方法としては、透水性フィルムに高分子吸収剤を付加させた専用保存袋の中に、生鮮食品を入れ、常温または冷蔵下で、含水量を低下させたのち、冷凍保存を行うものがある（例えば、特許文献１を参照）。

特開昭６０-１３０３３２号公報（第２頁左上欄第１０〜１６行）

従来の冷凍保存方法では、専用保存袋に肉、魚などの生鮮食品を入れ、余分な水分をフィルムに吸収させた後、冷凍保存を行っている。そのため、冷凍時の氷結晶量を減少でき、食品の細胞破壊が軽減され、解凍ドリップが抑制できるという特徴がある。しかし、専用保存袋が不可欠であり、使用した専用保存袋を洗うことで再利用が可能であるが、におい移りや衛生面の問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ラップ包装がなくても、あるいは袋に封入しなくても、食品の酸化の進行を抑制できる冷凍庫並びに冷蔵庫を提供することを目的としている。

この発明に係る冷凍庫は、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを順次環状に接続して構成された冷媒回路に接続され、冷凍用食品を収容する密閉容器と、密閉容器の扉の開閉により信号を発する扉スイッチと、密閉容器に収容される食品の表面に食品由来のドリップを発現させるドリップ発現手段と、ドリップ発現手段および圧縮機を制御する制御部と、を備え、制御部は、扉スイッチの開放から閉鎖への変化に基づいて食品が密閉容器に投入されたことを検知すると、ドリップ発現手段を制御して食品の表面にドリップを発現させ、この後圧縮機を所定時間運転制御して密閉容器内の食品を冷凍するものである。

この発明によれば、密閉容器に保存される食品の表面に食品由来のドリップを発現させるドリップ発現手段と圧縮機とを備え、制御部によってドリップ発現手段を制御して食品の表面にドリップを発現させ、この後圧縮機を所定時間運転制御して密閉容器内の食品を冷凍するようにしたので、食品表面に食品由来のドリップで氷膜を形成させることができ、ラップ包装がなくても、袋に封入しなくても、食品の酸化の進行を抑制することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明における実施の形態１を示す冷蔵庫(含冷凍専用機)の概略構成図である。
図１において、冷凍庫を構成する冷凍室１は、冷凍室扉２と、収納部である下段収納ケース３と、この上部に位置する上段収納ケース(以下、密閉容器と記す)４と、この中に保存する食品５と、密閉容器４内を減圧状態に制御する減圧制御部６と冷凍室１への冷気流入口７と、冷気流出口８とで構成されている。
なお、ここでは、図示していないが、冷気流入口７と、冷気流出口８とは、風路７１を介して冷媒回路（圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次環状に接続して構成したもの）と接続されており、この冷媒回路からの冷気によって密閉容器が冷却されるように構成されている。

図２は密閉容器４近傍の詳細な構成を示したもので、減圧制御部６は密閉容器４内を減圧にする減圧ポンプ６１とこの運転を制御する制御部６２とで構成されている。減圧解除部９は密閉容器４内の減圧状態を解除し、常圧に戻すものである。密閉容器扉１０１は密閉容器４の扉に相当する部位で、凍結検知部１１は密閉容器４に保存した食品５の凍結状態を検知するものである。なお、ここでは図示していないが、各部位の取り付けはシール材を介して行っており、密閉容器４内は密閉状態に保たれている。

このように構成された密閉容器４の動作について説明する。密閉容器扉１０１を開けて、密閉容器４内に食品５を入れ、密閉容器扉１０１を閉める。この場合、例えば密閉容器の扉の付近に密閉容器扉を開けたときにはＯＦＦとなり、閉めたときにＯＮするようなマイクロスイッチを埋め込んでおき、このマイクロスイッチがＯＦＦからＯＮに変化したタイミングで、信号を発生する。制御部６２は、この信号を受信すると、減圧制御部６を構成する減圧ポンプ６１の動作を開始させ、密閉容器４内を制御部６２で規定された減圧度に制御する。これにより、食品５の保存環境は気圧が規定値以下の減圧状態となり、食品５からドリップが発現する。この後、食品５を冷凍することで、食品５表面に氷膜が形成される。なお、食品５の冷凍はドリップ発現後が理想的であるが、ドリップを発生させながら同時に行うようにしてもよい。

上記のように、食品５表面には氷膜が形成されるため、この氷膜の存在により食品は空気との直接的な接触がなくなるため、酸化の進行を抑制することができる。
図３は真鯖ミンチを用いた実験結果の一例である。
密閉容器４の中で氷膜を形成させたのち、−７℃で７日間、減圧状態で保存したときのＴＢＡ(酸化指標一つ)の０日に対する変化率を示した。対照区は、減圧処理せず、そのまま−７℃で７日間保存した。両者のＴＢＡを比較すると、実験区の方がＴＢＡが小さいことから、氷膜を形成させることで、酸化抑制効果が得られることがわかる。
本実施の形態ではドリップ発現手段として、減圧を採用しているが、これに限定されるものではない。その他の手段として、超音波振動、振動、加圧などの付与で、ドリップが発現することは確認している。例えば、時間をカウントするタイマー（図示せず）を設け、制御手段６２は、密閉容器扉１０１が閉じると、上記と同様の手順で動作し、予め設定した時間だけ、超音波振動または音波を発生する音波振動手段、または特定方向（例えば上から下への方向）に加圧する加圧手段を設け、この音波振動手段、加圧手段のいずれかを運転させることで食品５の表面に食品由来のドリップ発現させることができる。また、この場合、振動または圧力が長時間継続すると、必要以上にドリップが出てしまうので、これを防止するために、上記音波振動手段、加圧手段のいずれかを所定の時間だけ運転させた後、休止させる。さらに、ドリップは時間とともに昇華するので、再びドリップを発現する必要があれば、上記音波振動手段または加圧手段の運転と休止を繰り返してもよい。

実施の形態２．
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４の中で保存する食品５のドリップ発現後の冷凍速度を向上させる手段に関するものである。
図４は、この発明の実施の形態２における冷凍速度アップのための構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、冷蔵庫に密閉容器４を実装した一例である。図において、実施の形態１と同一の符号は同一とする。密閉容器前面４１は冷蔵室扉２側の面、密閉容器側面４２は冷気流入口７からの冷気があたる面で、金属のような熱伝導度の高い部材（以下、高熱伝導部材と呼ぶ場合もある）１２を貼り付けてある。

このように構成された密閉容器４内の食品５の冷凍過程を説明する。密閉容器側面４２の面に貼り付けられた高熱伝導部材１２は、冷気流入口７から吹き出される冷気によってすばやく冷却され、この温度低下が密閉容器４の壁、扉などを介して、密閉容器４内部に伝達される。

そのため、この中の食品５は従来よりも速く、密閉容器４からの輻射によって冷却され、食品５表面に氷膜を形成させ、次いで、食品５内部を凍結させる。このとき、食品５内部の氷結晶の大きさは冷凍速度に依存することが知られており、本実施例では冷凍速度が速いため、食品５中の氷結晶は小さくなる。

本実施の形態では高熱伝導部材１２を密閉容器４の側面に貼り付けたが、密閉容器４の内壁にも熱伝導の高いアルミなどの金属材料を貼り付けても良く、密閉容器４内部の温度ばらつきを均一化し、しかも、速く冷却できる。更に、密閉容器４自体を金属のような熱伝導度の高い材料で構成させても良い。

実施の形態３．
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４内の減圧の制御方法に関するものである。
図５は密閉容器４内の減圧状態を減圧ポンプ６１の運転、停止で制御するフローチャートの一例である。また、構成は図２と同一である。図において、減圧ポンプ６１の運転時間、休止時間はあらかじめ、制御部６２に記憶されており、これら時間に達するまで、減圧ポンプ６１は運転、ないし、休止する。

このように構成された密閉容器４内の減圧制御方法について説明する。密閉容器扉１０１が閉まると、密閉容器扉１０１のマイクロスイッチがＯＦＦからＯＮに変化した信号を制御部６２が受信し、これに連動して、制御部６２が動作を開始する。制御部６２からの制御信号に基づき、減圧ポンプ６１が動作を開始する。すなわち、制御部６２はタイマー（図示せず）を備えており、まず、設定値ｔ１、ｔ２を０に初期化した（ステップＳ１）上で、減圧ポンプ６１の運転を開始し（ステップＳ２）、タイマーはｔ１の積算を開始する。そして、減圧ポンプ６１をタイマーのカウントｔ１値が予め設定した設定時間Ｔ１に達するまで、運転を継続（ステップＳ２〜Ｓ４）し、その後、停止する（ステップＳ５）。この時点で、密閉容器４内は設定された減圧度に達する。この後、タイマーはｔ２の積算を開始する。タイマーの積算値ｔ２が設定された休止時間Ｔ２に達するまで、運転停止を継続（ステップＳ６〜Ｓ７）し、その後、また、設定された時間だけ減圧ポンプ６１の運転を再開する。この繰り返しを制御部６２からの信号で行う。そのため、密閉容器４内は減圧ポンプ６１の運転制御のみで、設定された減圧状態を、常に、維持できる。

実施の形態４．
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４内の減圧状態の制御方法に関する別の方法についてである。
図６は、この発明の実施の形態４における減圧容器４内の減圧状態に基づく減圧ポンプの制御を示す概略構成図である。図６において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。圧力センサ１３は密閉容器４の背面に、シール材を介して、取り付けてあり、密閉容器４内の圧力を検出し、これに基づいた出力信号を制御部６２に出力する。圧力センサ１３の取り付け位置は背面に限定されるものではなく、圧力検知のできる位置であれば良い。

このように構成された密閉容器４内の減圧制御の方法について説明する。
密閉容器扉１０１が閉まると、これに連動して、圧力センサ１３の出力に基づいて出力された制御部６２からの信号で、減圧ポンプ６１が動作を開始する。圧力センサ１３の検出値が設定値に達するまで、減圧ポンプ６１は運転を継続し、その後、停止する。この時点で、密閉容器４内は設定された減圧度に達する。その後、密閉容器４内の圧力が漏れなどによって、高くなる(常圧に近づく)と、この状態を圧力センサ１３が検知し、制御部６２を介して、減圧ポンプ６１へ運転再開の信号を出す。そのため、密閉容器４内は設定された減圧状態に維持され、その結果として、食品５由来のドリップ量も安定したものとなる。

圧力センサ１３として、例えば、圧力でダイヤフラム（ステンレスダイヤフラム、シリコンダイヤフラム、など）を稼動させ、内蔵の感圧素子を加圧することで、感圧素子の抵抗を変化させ、この値から圧力を検出するものが使用できる。これによらず、圧力が検知できるものであれば、この限りでない。

実施の形態５.
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４内に保存する食品５の種類、保存日数などに応じて、発現させるドリップ量を変化させる方法に関するものである。ドリップで発現させた氷膜はわずかずつであるが、昇華する。そのため、保存期間に対応した氷膜の厚みが必要であり、それにつれて、ドリップ量を変える必要がある。

図７は、この発明の実施の形態５におけるメニュー選択に基づく減圧ポンプの制御を示す概略構成図である。図７において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。表示装置６４の表示画面には各種食品の名称を記したメニューが表示されており、その上を押すことで、入力装置６５から選択されたメニューが減圧度・暴露時間演算部６３に送られ、ドリップ発現に寄与する減圧度、暴露時間が減圧度・暴露時間演算部６３で作成される。

このように構成されたドリップ発生量の制御方法について説明する。
食品５の種類、保存期間と減圧度、暴露時間を対応した表をあらかじめ、作成して減圧度・暴露時間演算部６３の内蔵記憶手段に登録しておく。表示装置６４の表示画面には図７に示すように各種食品の名称を記したメニューが表示されており、その上を押すことで、入力装置６５が動作し、選択されたメニューを減圧度・暴露時間演算部６３に送る。減圧度・暴露時間演算部６３は、送られたメニューに基づいて、内蔵する記憶手段に予め登録したテーブルを参照することで、ドリップ発現に寄与する減圧度、暴露時間を推定し、この減圧度、暴露時間を減圧度・暴露時間演算部６３から制御部６２に出力する。制御部は、この減圧度、暴露時間に基づいて、減圧ポンプ６１の運転を制御する。これにより、メニューを押すだけで、保存する食品５、保存期間に適したドリップ量が確保でき、最適な厚みを持つ氷膜を食品５に形成できる。

図８は上記の概念を示したものである。食品５から発現するドリップ量は、減圧度とその保持時間に依存する。例えば、減圧度が小さいと減圧度の高いものに比べて、ドリップ量は少ない。そこで、この関係をあらかじめ、減圧度・暴露時間演算部に記憶させておくことで、簡便に最適な条件を選択できる。

実施の形態６.
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４内で食品５表面に氷膜を形成し、食品５を凍結した後、減圧を解除する方法に関するものである。
図９は、この発明の実施の形態６における密閉容器内の減圧の自動解除部の構成および動作を示す説明図である。
図９（ａ）は減圧制御部を構成する機器と密閉容器との接続関係を示す概略側面図である。また、図９（ｂ）は減圧時の減圧解除部の動作を示す説明図であり、図９（ｃ）は常圧時の減圧解除部の動作を示す説明図である。図９（ａ）〜（ｃ）において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。減圧解除部９は密閉容器壁４３の貫通孔４４に嵌合する稼動軸ａ９１、稼動軸ａ９１に付帯したシール材ａ９２、稼動軸ａ９１を作動させるソレノイド９３、ソレノイド９３を固定する支持台９４１で構成される。

このように構成された、食品５凍結後の密閉容器４内の減圧解除方法について説明する。
図９は減圧解除を自動で実施する一例を示したものであり、構造は必ずしもこれに限定されるものではない。
図９において、食品５の凍結は凍結検知部１１で検知され、この信号は減圧解除部９に伝達される。この信号を受け、ソレノイド９３が動作し、これに連動して、稼動軸ａ９１が吸引され、密閉容器壁４３の貫通孔４４が現れる。そのため、減圧が自動で解除され、内部は常圧となる。なお、食品５が未凍結状態では貫通孔４４に稼動軸ａ９１が嵌合し、密閉容器壁４３をシール材ａ９２で押し付けているため、内部の密閉性は確保されている。

つまり、この稼動軸ａ９１をソレノイド９３の動作によって、前記の貫通孔４４を塞ぐ(減圧時)あるいは空ける(常圧時)方向に移動させることで、密閉容器４内の減圧状態を制御できる。

実施の形態７．
本実施の形態は、上記実施の形態１の密閉容器４内で食品５表面に氷膜を形成し、食品５を凍結した後も減圧を解除することなく、減圧状態を維持し、食品５を保存する方法に関するものである。

図１０は、この発明の実施の形態７における密閉容器内の構成と減圧保存時の動作を示す説明図である。
図１０（ａ）は密閉容器の減圧の様子と減圧解除部との関係を示す側面図である。また、図１０（ｂ）は減圧時の減圧解除部の動作を示す説明図であり、図１０（ｃ）は常圧時の減圧解除部の動作を示す説明図である。図１０（ａ）〜（ｃ）において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。減圧解除部９は密閉容器壁４３の孔９５、ここに当接するシール材ｂ９６、シール材ｂ９６を押し付ける稼動軸ｂ９４、で構成されている。なお、減圧制御部６は省略し、図示せず。
このように構成された、保存方法について説明する。
食品５に氷膜を形成させた後、減圧状態で食品５を保存する。この間は、減圧制御部６を構成する制御部６２の信号に基づいて減圧ポンプ６１が運転、停止を繰り返すことで、減圧状態が維持される。
保存中も、酸素が減少した状態であり、酸素による酸化程度が減少するため、より高い、酸化抑制効果が得られる。

食品５を取り出す場合には、減圧解除部９の稼動軸ｂ９４を押すと、シール材ａ９６が変形し、孔９５が開放状態となる。この孔９５を介して、空気が流入するために、密閉容器４内は常圧となる。そのため、密閉容器扉１０１は容易に開放できる。

実施の形態８．
本実施の形態は、密閉容器扉１０１に関するものである。
図１１はこの発明の実施の形態８における密閉容器開閉部１０の構成を示す平面図であり、密閉容器扉１０１の可視化について説明するものである。図において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。密閉容器扉１０１は透明部材１０２で構成される。なお、透明部材１０２は密閉容器扉１０１の全面である必要はない。また、ここでは省略するが、密閉容器開閉部１０はシール材を介して、取り付けられており、密閉容器４の密閉性は確保されている。

このように構成された密閉容器開閉部１０の機能について説明する。
透明部材１０２は透明であり、これを介して、密閉容器４内部が透視できる。そのため、食品５の状態の確認、食品５を探す場合などにおいて、密閉容器扉１０１を開放する必要がなく、省エネ(減圧ポンプ６１を運転して減圧状態に戻す必要がないため)にもなる。

実施の形態９．
本実施の形態は、冷凍室扉２と連動して、密閉容器開閉部１０を開閉する構造に関するものである。

図１２はこの発明の実施の形態９における密閉容器扉１０１の自動開閉の概略構成図である。
図１２（ａ）は密閉時の減圧制御部と密閉容器との接続関係を示す側面図であり、同時に密閉容器扉の動作を示している。また、図１２（ｂ）はその時の減圧解除部の動作を示す説明図であり、図９（ｃ）は冷凍室を移動して開放した時の密閉容器扉の動作を示す説明図である。図１２（ａ）〜（ｃ）において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。密閉容器４は冷凍室１と連動し、前後方向に移動する形態を有し、かつ、この背面には減圧解除部９が取り付けてある。減圧解除部９は密閉容器壁４３の貫通孔４４に嵌合する稼動軸Ｃ９７と稼動軸Ｃ９７と密閉容器４を密着させるシール材Ｃ９８とこれらを押し付けるばね９９と支持台９４１とでなる。
密閉容器開閉部１０は密閉容器扉１０１とこれの支持部１０３でなり、支持部１０３は密閉容器扉１０１を冷凍室１の背面でばねなどを用いて、密閉容器４の後方が当接しない状態では開く方向に、逆に、当接状態では閉まる方向に動作する構成となっている。

このように構成された密閉容器開閉部１０の動作について説明する。
冷凍室１を手前に僅かに引くと、減圧解除部９が動作し、密閉容器４内は常圧になる。引き続き、冷凍室１が全開する位置まで引かれると、密閉容器４も手前に移動する。この状態で、支持部１０３と密閉容器４の後方とは、離反しており、密閉容器扉１０１は自動で開く。

冷凍室１を後方へ押し、規定の位置まで移動させると、まず、減圧解除部９と密閉容器４とが嵌合し、密閉状態を確保する。更に、押し込むことで、冷凍室１は全閉状態となる。この時点で、密閉容器扉１０１と密閉容器４の後方とが当接するため、密閉容器扉１０１が閉まる。そして、減圧ポンプ５１が動作を開始し、内部は減圧される。

そのため、冷凍室１を手前に引く、ワンアクションで密閉容器扉１０１を開くことができる。閉めるときも同様である。

実施の形態１０．
本実施の形態は、密閉容器扉１０１の破損防止に関するものである。

図１３はこの発明の実施の形態１０における密閉容器扉１０１の減圧に伴う破損を防止するための概略構成図であり、図１３（ａ）は側面図、図１３（ｂ）は平面図である。図１３（ａ）〜（ｂ）において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。支柱１４は密閉容器４の中央付近に支持された筐体で、これと密閉容器扉１０１が当接する構成となっている。
このように構成された密閉容器扉１０１の破損防止について説明する。
支柱１４は密閉容器４の中央付近に支持された支えで、これと当接するようにして、密閉容器扉１０１が閉められる。この状態で、減圧ポンプ６１が動作すると、密閉容器扉１０１が下方へ反るが、支柱１４の働きで、反り状態を抑制でき、密閉容器扉１０１の破損を防止できる。支柱１０の形状は円、角などに限定されるものではなく、圧力に耐えられる金属、プラスチックなどでなる。また、密閉容器扉１０１自体への格子状などの補強を施しても良い。

実施の形態１１．
本実施の形態はドリップ発現時の温度に関するものである。

図１４は、この発明の実施の形態１１における食品由来のドリップの温度依存性を示すグラフである。また、図５はこの発明の実施の形態１１における冷気の制御を示す説明図である。図１４（ａ）は減圧処理（ドリップ発現）時の平面図であり、図１４（ｂ）は減圧処理（ドリップ発現）時の側面図である。また、図１４（ｃ）は冷却時の平面図であり、図１４（ｄ）は冷却時の側面図である。
食品由来のドリップは図８に示したように減圧度、暴露時間に依存するが、更に、その時の温度にも依存し、温度が高いほどドリップはより発現(図１４)する。そのため、ドリップ発現過程では、密閉容器４の温度が高いほど良い。
そこで、本実施の形態では、制御部６３は減圧ポンプ６２を動作中は、制御部６２の制御の下に開閉板１８が動作し、風路を流れる冷気の冷気流入口７への流入を遮断(図１５)するようにしている。

このようにすることで、ドリップ量を多くすることができ、結果として、氷膜を厚くできる。また、密閉容器４にヒータなどを取り付け、温度を上げてもよい。

実施の形態１２．
本実施の形態は密閉容器４内の温度ばらつきの抑制、冷気の流れによる食品５の冷凍速度の促進に関するものである。

図１６はこの発明の実施の形態１２における冷却速度アップを説明する説明図である。
図１６において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。ファン１５は密閉容器４内の空気を攪拌するものである。このように構成された密閉容器４内の温度ばらつきの抑制、冷気の流れによる食品５の冷凍速度の促進について説明する。
ファン１５を動作させることで、密閉容器４内には冷気の流れが発生し、空気が攪拌されるとともに、冷気の流れが直接、食品５にあたる。そのため、密閉容器４内の温度ばらつきが抑制でき、かつ、食品５の冷却速度が高まる。そのため、食品５に発生する氷結晶は小さくでき、解凍品質を向上できる。なお、密閉容器４内壁に、アルミなどの熱伝導率の高い材料を貼り付けることで、これら効果は更に高まる。

実施の形態１３．
本実施の形態は食品５由来のドリップを大量に発現させる方法に関するものである。

図１７はこの発明の実施の形態１３における食品由来のドリップを大量に発現させる方法を示す説明図である。図１７において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。食品５を載せる台に相当する加温部１６は密閉容器４の底面に設置され、熱源１６１とアルミなどの金属でなる高熱伝導部材１６２とから構成され、両者は貼り付けてもよい。減圧制御部６は省略し、図示せず。

このように構成されたドリップ発現方法について説明する。
食品５を密閉容器４にいれ、密閉容器扉１０１を閉めた後、減圧ポンプ６１を運転し、食品５を減圧環境下に暴露する。このことで、食品５からドリップが発現する。さらに、規定時間経過後、ファン１５を作動させ、輻射冷却で食品５を冷却する。規定時間経過後、言い換えれば、食品５が凍結した後、ファン１５を停止し、熱源１６１を規定時間、動作させ、高熱伝導部材１６２を介して、食品６を解凍せしめる。このことにより、食品６表面には多くのドリップが発生する。

この後、熱源１６１を停止し、ファン１５を作動させ、輻射冷却で食品５を冷却することで、厚い氷膜を食品５の周囲に形成できる。
そのため、長期間保存しても、氷膜が維持でき、食品の酸化抑制効果が大きくなる。

実施の形態１４．
本実施の形態は食品５の凍結状態検知に関するものである。
図１８はこの発明の実施の形態１４における食品の凍結検知を示す説明図である。図１８において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。凍結検知部１１は温度センサ１１１とその出力から凍結状態を判断する演算部・検知部１１２から構成され、凍結検知部１１は例えば、密閉容器４の背面の壁に取り付ける。

このように構成された食品５の冷凍状態検知について説明する。
食品５が冷却されるとこれにつれて、食品５の表面温度も低下し、最終的に、雰囲気温度まで低下する。このときの温度低下は図１９のように、直接、冷気に接触する表面の冷凍速度は速く、内部ほど緩慢となる。そのため、食品５の表面温度と内部温度との関係をあらかじめ、演算部・検知部１１２に入力して登録しておき、必要時に表面温度に基づき参照することで、表面温度から凍結状態を判定できる。そのため、減圧解除など次のステップに移行するタイミングを明確にできる。

なお、温度センサ１１１としては非接触型の例えば、赤外線タイプなどを用いる。

実施の形態１５．
本実施の形態は食品５の凍結状態検知に関する別の方法に関するものである。

図２０において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。凍結検知部１１は電界センサ１１３とその出力から凍結状態を判断する演算部・検知部１１２から構成される。
このように構成された食品５の冷凍状態検知について説明する。
食品５の大部分は水分であり、水の比誘電率は表１のように、約８１である。一方、水が凍結した氷の比誘電率は約３.２であり、水と比較すると約１/２５に減少する。この比誘電率の違いを図２１に示す回路(概念図)で検出する。誘電体(食品に相当)両端の電圧降下は誘電体の静電容量、つまり、比誘電率に依存する。そのため、一定条件の下に電圧降下の変化から比誘電率の変化を把握できることになる。
る。

電界センサ１１３の出力を比較演算することで、食品５の凍結状 電界センサ１１３の出力を比較演算することで、食品５の凍結状態が確定でき、凍結状態を精度良く検知できる。そのため、減圧処理など、次のステップに移行するタイミングを明確にできる。

実施の形態１６．
本実施の形態は密閉容器４内の湿度を高くする構造に関するものである。

図２２において、図２と同符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。昇華源部１７は氷などの昇華物を設置する場所である。この動作について説明する。
食品５は密閉容器４内で冷凍保存される。この保存環境は減圧であり、食品５から僅かに水分が昇華する。同時に、昇華源部１７からも昇華が起こる。昇華速度はラップなど包装のない昇華源部１７のほうが速い。これを設置することで、冷凍食品５からの昇華量を抑制でき、氷膜の保持期間が延長できる。そのため、酸化抑制効果をより長く持続させることができる。

この発明における実施の形態１を示す冷蔵庫(含冷凍専用機)の概略構成図である。 この発明の実施の形態１における密閉容器の詳細図である。 この発明の実施の形態１における食品の酸化抑制効果を検証した結果である。 この発明の実施の形態２における冷凍速度アップのための構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態３における減圧制御のフローチャートである。 この発明の実施の形態４における減圧容器４内の減圧状態に基づく減圧ポンプの制御を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態５におけるメニュー選択に基づく減圧ポンプの制御を示す概略構成図である。 この発明の実施の形態５におけるドリップ発現量と暴露時間の関係を示したものである。 この発明の実施の形態６における密閉容器内の減圧の自動解除部の構成および動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態７における密閉容器内の構成と減圧保存時の動作を示す説明図である。 この発明の実施の形態８における密閉容器開閉部１０の構成を示す平面図である。 この発明の実施の形態９における密閉容器扉１０１の自動開閉の概略構成図である。 この発明の実施の形態１０における密閉容器扉１０１の減圧に伴った破損を防止するための概略構成図である。 この発明の実施の形態１１における食品由来のドリップの温度依存性を示すグラフである。 この発明の実施の形態１１における冷気の制御を示す説明図である。 この発明の実施の形態１２における冷却速度アップを説明する説明図である。 この発明の実施の形態１３における食品由来のドリップを大量に発現させる方法を示す説明図である。 この発明の実施の形態１４における食品の凍結検知を示す説明図である。 この発明の実施の形態１４における食品の表面と中央部の保存時間による温度変化を示すグラフである。 この発明の実施の形態１５における食品の凍結検知の別の方法に関する概略構成図である。 この発明の実施の形態１５における電界センサの概念図である。 この発明の実施の形態１６における昇華部に関する概略構成図である。

符号の説明

１ 冷凍室、２ 冷凍室扉、３ 下段収納ケース（密閉容器）、４ 上段収納ケース(密閉容器)、５ 食品、６ 減圧制御部、７ 冷気流入口、８ 冷気流出口、９ 減圧解除部、１０ 密閉容器開閉部、１１ 凍結検知部、１２ 高熱伝導部材、１３ 圧力センサ、１４ 支柱、１５ ファン、１６ 加温部、１７ 昇華源部、１８ 開閉板、４１ 密閉容器前面、４２ 密閉容器側面、４３ 密閉容器壁、４４ 貫通孔、６１ 減圧ポンプ、６２ 制御部、６３ 減圧度・暴露時間演算部、６４ 表示装置、６５ 入力装置、７１ 風路、９１ 稼動軸ａ、９２ シール材ａ、９３ ソレノイド、９４ 稼働軸ｂ、９５ 孔、９６ シール材ｂ、９７ 稼動軸ｃ、１０１ 密閉容器扉、１０２透明部材、１０３ 支持部、１１１ 温度センサ、１１２ 演算部・検知部、１１３ 電界センサ、１６１ 熱源部材、１６２ 高熱伝導部材、９４１ 支持台。

Claims (22)

1. 圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、蒸発器とを順次環状に接続して構成された冷媒回路に接続され、冷凍用食品を収容する密閉容器と、
   前記密閉容器の扉の開閉により信号を発する扉スイッチと、
   前記密閉容器に収容される食品の表面に食品由来のドリップを発現させるドリップ発現手段と、
   このドリップ発現手段および前記圧縮機を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記扉スイッチの開放から閉鎖への変化に基づいて前記食品が前記密閉容器に投入されたことを検知すると、前記ドリップ発現手段を制御して前記食品の表面にドリップを発現させ、この後前記圧縮機を所定時間運転制御して前記密閉容器内の食品を冷凍することを特徴とする冷凍庫。
2. 前記密閉容器に設けられ、前記食品を外部との間で出し入れするための開閉用の密閉容器扉と、
   時間をカウントするタイマーと、を備え、
   前記ドリップ発現手段は、前記密閉容器内を減圧する減圧ポンプであり、
   前記制御部は、第１の設定値と第２の設定値とを記憶する記憶手段を備え、
   前記密閉容器扉が閉じると、前記タイマーの出力が前記記憶手段に記憶された第１の設定値に達するまで前記減圧ポンプの運転を継続させた後、前記タイマーの出力が前記第２の設定値に達するまで前記減圧ポンプの運転休止を継続させることを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の冷凍庫。
3. 前記密閉容器に設けられ、前記食品を外部との間で出し入れするための開閉用の密閉容器扉と、
   時間をカウントするタイマーと、
   前記密閉容器内の圧力を検知する圧力センサと、を備え、
   前記ドリップ発現手段は、前記密閉容器内を減圧する減圧ポンプであり、
   前記制御部は、第１の設定値と第２の設定値とを記憶する記憶手段を備え、
   前記密閉容器扉が閉じると、前記圧力センサの出力が前記第１の設定値に達するまで前記減圧ポンプの運転を継続させた後、前記圧力センサの出力が前記第２の設定値に達するまで前記減圧ポンプの運転休止を継続させることを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の冷凍庫。
4. 食品の種類、食品重量、保存日数などのメニューを表示してユーザに選択させる入出力手段と、
   この入出力手段から選択された食品のメニューを受け取り、この食品のメニューに応じた減圧度、暴露時間を出力する減圧度・暴露時間演算部と、を備え、
   前記ドリップ発現手段は、前記密閉容器内を減圧する減圧ポンプであり、
   前記制御部は、前記密閉容器扉が閉じると、前記減圧度・暴露時間演算部から減圧度、暴露時間を取り込み、この減圧度、暴露時間に基づいて、前記減圧ポンプの運転を制御することを特徴とする請求項１記載の冷凍庫。
5. 前記密閉容器内の食品の凍結状態を検知する凍結検知部と、
   前記密閉装置内の減圧を解除して外気圧と等しくさせる減圧解除部と、を備え、
   前記制御部は、前記凍結検知部が密閉容器内の食品の凍結を検知すると、前記減圧解除部を起動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍庫。
6. 前記制御部は、食品凍結後も前記減圧ポンプの運転を継続させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷凍庫。
7. 前記密閉容器に設けられ、前記食品を外部との間で出し入れするための開閉用の密閉容器扉と、
   時間をカウントするタイマーと、を備え、
   前記ドリップ発現手段は、前記密閉容器内を超音波または音波で振動させる音波振動手段であり、
   前記制御部は、第１の設定値と第２の設定値とを記憶する記憶手段を備え、
   前記密閉容器扉が閉じると、前記タイマーの出力が前記記憶手段に記憶された第１の設定値に達するまで前記音波振動手段の運転を継続させた後、前記タイマーの出力が前記第２の設定値に達するまで前記音波振動手段の運転休止を継続させることを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の冷凍庫。
8. 前記密閉容器に設けられ、前記食品を外部との間で出し入れするための開閉用の密閉容器扉と、
   時間をカウントするタイマーと、を備え、
   前記ドリップ発現手段は、前記密閉容器内を特定方向から圧力をかける加圧手段であり、
   前記制御部は、第１の設定値と第２の設定値とを記憶する記憶手段を備え、
   前記密閉容器扉が閉じると、前記タイマーの出力が前記記憶手段に記憶された第１の設定値に達するまで前記加圧手段の運転を継続させた後、前記タイマーの出力が前記第２の設定値に達するまで前記加圧手段の運転休止を継続させることを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の冷凍庫。
9. 前記密閉容器の少なくとも冷気が吹き付けられる部分に熱伝導度が所定値より高い部材を貼り付けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の冷凍庫。
10. 前記密閉容器は、熱伝導度が所定値より高い部材で構成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の冷凍庫。
11. 前記部材の熱伝導度は金属のそれと同程度かそれ以上であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の冷凍庫。
12. 前記密閉容器の扉の少なくとも一部が可視光を透過する透明部材で構成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の冷凍庫。
13. 前記密閉容器を収容し、前後に移動可能な冷凍室で構成された冷凍庫であって、
    前記密閉容器扉は前記冷凍室を引き出したとき、連動して開き、前記冷凍室を押し戻したとき、連動して閉じることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の冷凍庫。
14. 前記密閉容器の蓋と当接する支柱を密閉容器内に設けたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の冷凍庫。
15. 前記密閉容器は、前記冷媒回路と風路を介して接続され、
    前記密閉容器の前記風路からの冷気流入口に設けられ、前記冷気の侵入を遮断可能な開閉板を備え、
    前記制御部は、ドリップ発現時には、前記密閉容器への冷気の吹き付けを停止するように前記開閉板を制御することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の冷凍庫。
16. 前記密閉容器は、前記冷媒回路と風路を介して接続され、
    前記密閉容器の前記風路からの冷気の入り口に設けられ、前記冷気の侵入を遮断可能な開閉板と、
    前記密閉容器に取り付けられたヒーターと、を備え、
    前記制御部は、ドリップ発現時には、前記密閉容器への冷気の吹き付けを停止するように前記開閉板を制御するとともに、前記ヒーターを制御して前記食品の温度を上げて前記食品表面にドリップを再度発現させ、その後、再度前記密閉容器へ冷気を吹き付け、前記食品を凍結させるように前記開閉板を制御することを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の冷凍庫。
17. 密閉容器内に取り付けたファンを備え、
    前記制御部は、ドリップ発現後、前記ファンを回転させて前記密閉容器内の温度を平均化させることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の冷凍庫。
18. 前記密閉容器の底部に設けられ、所定の高い熱伝導部材で構成され、前記食品を載せるとともに加温する台を備え、
    前記制御部は、ドリップ発現後、前記ファンを所定時間回転させて前記食品を凍結させた後、前記ファンを停止するとともに前記台を規定時間動作させることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の冷凍庫。
19. 前記凍結検知部は密閉容器内に取り付けた温度センサで構成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の冷凍庫。
20. 前記凍結検知部は密閉容器内に取り付けた電界センサで構成されることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の冷凍庫。
21. 前記密閉容器内に氷などの昇華源を設置する昇華源部を備えたことを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の冷凍庫。
22. 請求項１〜２１のいずれかに記載の冷凍庫を備えたことを特徴とする冷蔵庫。

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