JP5386390B2

JP5386390B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP5386390B2
Application number: JP2010022652A
Authority: JP
Inventors: 寿江高崎; 敦子船山
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: JP2011158233A

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

この種の従来の冷蔵庫として、特開２００９−１１５３３７号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この冷蔵庫は、複数の貯蔵室に温度検知手段と送風手段と温度調整手段と外気温度検知手段を備え、外気温度と貯蔵室内の温度検知手段で検知した温度との差異から、温度調整手段を制御し、貯蔵室内の温度変動を抑制するものである。

また、特開平８−３０３９２２号公報（特許文献２）に記載された冷蔵庫は、冷蔵室内を区画する棚と、この棚により区画形成された複数のゾーンにおいて、各ゾーンにダンパー装置と冷気の吐出口を設け、温度検知手段と照明手段と照明測定手段により検知した場所のみを冷却することで、電力の浪費や食品への障害を防止するものである。

特開２００９−１１５３３７号公報特開平８−３０３９２２号公報

上述した特許文献１の冷蔵庫では、外気と冷蔵庫内の温度の差異で冷却制御を行うが、扉開閉及び冷蔵庫内の温度よりも高い温度の食品が収納されたときの冷蔵庫内の温度変動を考慮していない。そのため、冷蔵庫内の温度変動は少なくなるが、扉開閉や食品収納時の大きな温度変動によって貯蔵する食品の鮮度が劣化してしまう、という問題がある。

また、特許文献２の冷蔵庫では、各ソーンにダンパー及び冷気の吐出口を設けているため、局所冷却が可能となるが、食品検知は照明によって検知をするため、収納される食品の大きさや温度の違いは検知することができず、収納食品に合わせた適切な冷却を行うことができない、という問題がある。

そこで、本発明の目的は、収納食品の温度に基づく冷却をすることで、鮮度劣化を抑制する冷蔵庫を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、上下方向に並べて設けた食品を載置する複数の棚と、該棚を有する冷蔵室と、を備えた冷蔵庫において、前記棚の前端よりも手前側で上部中央よりに設けた温度検知手段を有し、該温度検知手段は食品温度と使用者の体温との変曲点温度を検知して、前記食品の前記棚への水平方向の載置位置及び温度を特定することを特徴とする。

また、前記冷蔵室に冷気を吐出する冷気吐出口と、該冷気吐出口からの風向を制御する冷気制御手段と、を有し、前記冷気制御手段は前記温度検知手段の検知に基づく前記食品の位置に風向を変えて前記食品が載置された位置を集中冷却することを特徴とする。

また、前記冷蔵室の扉の開放を検知する扉開放検知手段を有し、扉開放を検知した場合に前記温度検知手段を作動させることを特徴とする。

また、前記冷蔵室の扉の取っ手に体温検知手段を設け、該体温検知手段で使用者の体温を検知して、検知した体温以外の温度変化を前記温度検知手段が検知した場合に食品が収納されたことを判定する。

本発明によれば、収納食品の温度に基づく冷却をすることで、鮮度劣化を抑制する冷蔵庫を提供できる。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の扉を外した正面図である。図１の冷蔵室の拡大側面断面図である。図１の冷蔵室の拡大正面断面図である。赤外線センサの検知温度の変化を示した図である。冷蔵室を予冷した場合と予冷していない場合の模擬負荷の温度変化を示す図である。

まず図１〜図４をもって本発明を採用する冷蔵庫について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の扉を外した正面図である。図２は、図１の冷蔵室の拡大側面断面図である。図３は、図１の冷蔵室の拡大正面断面図である。

まず図１において、１は冷蔵庫本体である。この冷蔵庫本体１は、内部に上から冷蔵室２，冷凍室３，野菜室４を有している。そして図示していないが、各貯蔵室の前面開口には扉を有している。特に冷凍室３，野菜室４の前面開口部を閉塞する扉は引き出し式に形成されており、後述する容器を扉とともに引き出す構造に形成されている。

そして、冷凍室３は製氷室３ａ，急速冷凍室３ｂ及び冷凍室３ｃに区画した構成を示している。製氷室３ａ内には自動製氷装置３ａ１及び貯氷容器３ａ２を備えており、貯氷容器３ａ２は引き出し式の貯氷室扉を引き出すことによって引き出される構成となっている。また、急速冷凍３ｂ及び冷凍室３ｃもそれぞれ引き出し式の扉によって前面開口が閉塞されており、この扉を引き出すことによって内部の容器が引き出される構成となっている。

冷凍室３ｃは、図に示したように上下３個の容器が収納され、下段からそれぞれ下段冷凍室容器５，中段冷凍室容器６，上段冷凍室容器７が配設されている。図には示していないが、下段冷凍容器５及び中段冷凍容器６は、冷凍室扉の引き出し枠に固定され、この冷凍室扉の開閉に連動して冷凍室３ｃ内を出入する。上段冷凍室７は、冷凍室３ｃの側壁を構成する内箱側面に設けられたレールを利用し冷凍室３ｃに対して引き出し可能な構成としている。さらに、各容器は互いに深さ寸法が異なる容器であり、大きさの異なる各種の食品の収納に適したものとしている。

冷蔵室２は、上下方向に並べて食品を載置する複数の棚が設けられている。また、この棚の前端よりも手前側の冷蔵室２上部中央よりに複数のアレイを持つ温度検知手段８を設け、冷蔵室２背面側の最上段及び下から２段目の棚位置に第一の冷気吐出口９ａ，第二の冷気吐出口１０ａをそれぞれ設けている。また、第一の冷気吐出口９ａ，第二の冷気吐出口１０ａには、それぞれ風向を制御する第一の冷気制御手段９ｂ，第二の冷気制御手段１０ｂを備えている。第一の冷気制御手段９ｂ，第二の冷気制御手段１０ｂにより、温度検知手段８で検知した食品の位置に風向を変え、食品が載置された位置を集中的に冷却する仕組みとなっている。

冷蔵室２の最上段棚の後ろに設置した第一の冷気吐出口９ａ及び第一の冷気制御手段９ｂは、最上段及び上から２段目の棚位置に食品が置かれた場合に冷却制御を行う。下から２段目の棚位置に設置した第二の冷気吐出口１０ａ及び第二の冷気制御手段１０ｂは、冷蔵室２の３段目及び４段目の棚に食品がおかれた場合に冷却制御を行う。尚、冷却する方向の制御は２つの棚のどちらかという上下方向と、棚の右側か左側かという左右方向の４つから選択する。

温度検知手段８で食品を検知する仕組みは、まず扉開閉検知機構（図示なし）で扉が開いたことを検知したとき、温度検知手段８によって温度の変化が検知された場合に食品が収納されたと判断する。

温度検知手段８は、冷蔵室２の幅方向を８つのエリアに分割し、場所及び温度の検知を行う。すなわち、図３に示すように、赤外線センサ検知範囲１１を８分割して検知しており、温度検知手段８自身の温度と検知対象の赤外線１２の反射率の総和平均によって対象物の温度を検知する仕組みとなっている。冷蔵室２内に入る使用者の手を検知した際、温度検知手段８が示す温度によって食品の収納位置を検知する。

また、食品を収納する場合と取り出しを行う場合を区別するために、冷蔵室２の扉の取っ手部分に接触型の体温検知手段を設置し、予め冷蔵庫使用者の手の温度を検知し、温度検知手段８で手の温度以外の温度変化を検知した場合に食品が収納されたことを判定する仕組みとした。

次に、図４を用いて冷蔵室に食品を収納するとき、温度検知手段がどのような温度変化を示すかについて説明する。

縦軸は温度検知手段８が示した温度、横軸は冷蔵室２の扉を開放した時間を０分としたときの経過時間を示しており、測定時間は扉を開放してから食品を収納し、扉を閉めるまでの間とした。尚、冷蔵庫を設置した周囲環境は、最も温度が上昇する夏を想定して３０℃、湿度を７０％の恒温室とした。

図４では、８０ｇの大きさの模擬負荷が１８℃の状態のものを冷蔵室２の上から２段目の棚に収納し、８アレイのうち、中央の４番目の赤外線センサ位置での温度変化を示している。

温度測定結果より、まず扉を開放することによって、冷蔵庫の室温である５℃から１５℃まで即座に温度上昇が起こる。その後、冷蔵室２内に模擬負荷を入れる際、温度検知機構は食品温度を検知し、１８℃〜２０℃付近を示し、次に食品を持つ手の温度を検知し、３５℃付近を示す。

食品を棚に置き、手を戻す際、食品を持っていないので、手の温度である３５℃からなだらかに温度が低下していく。１５秒経過後に冷蔵室２の扉を閉めると、温度検知手段８は冷蔵室２の底面の温度を検知することになり、６℃付近まで温度が低下する。

従って、冷蔵室２の扉開放を検知した後、２つ目の温度上昇のピーク値（図３において１８℃〜２０℃付近であり、第三の変曲点）を検知する。すなわち、食品温度と使用者の体温とは異なるので、その変曲点温度が食品温度であると検知する。さらに、これによって、この温度に合わせて冷却時間を変化させることが望ましい。

さらに、図５を用いて、食品に当たる冷気の風速と食品の冷却スピードの関係について説明する。

図５は、室内温度が異なる冷蔵室に同条件の質量８０ｇ、温度３０℃の模擬負荷を置いたとき、模擬負荷の中心温度を測定した結果を示している。縦軸は模擬負荷の中心温度、横軸は模擬負荷を冷蔵室内に置き、扉を閉めた時間を０分としたときの冷却時間を示す。
１４は、通常の風速（０.１ｍ／ｓ）の空間に模擬負荷を置いたときの模擬負荷の中心温度変化を示す。１５は、模擬負荷の設置位置に冷気を集中的に当てるよう風向を変えて風速１.５ｍ／ｓとしたときの模擬負荷の中心温度変化を示す。

冷蔵室の一般的な温度である５℃に到達するまでに要した冷却時間は、通常の冷蔵庫の風速の場合は３２５分に対し、模擬負荷の位置を集中的に冷却した場合には、２２０分であった。

この結果より、温かい食品の位置を積極的に冷却することによって、食品の温度を素早く低下させることができることを確認した。よって、食品の温度を素早く低下させることができれば、鮮度を維持するのに好ましいといえる。さらに、同一の貯蔵空間に収納した他の食品に与える影響を最小限に留めることができ、他の食品の鮮度維持の観点からも好ましい。

また、この実験においては冷気の温度や風量を同じ条件として模擬負荷の冷却スピードを比較しているが、冷気の温度を低下させることや、食品に当たる風量を増やすことで、より早く食品を冷却することができる。

以上より、温度検知機構で冷蔵庫内に収納される食品の温度を検知することにより、食品の位置及び食品温度に応じた冷却が可能となり、素早く適温で貯蔵することができる。また、新たに収納した食品だけでなく、冷蔵室内に貯蔵している他の食品の温度上昇を抑制することができるため、冷蔵室内の食品を鮮度を保った状態で保存することができる。

１冷蔵庫本体
２冷蔵室
８温度検知手段
９ａ第一の冷気吐出口
９ｂ第一の冷気制御手段
１０ａ第二の冷気吐出口
１０ｂ第二の冷気制御手段
１１赤外線センサ検知範囲
１２赤外線
１４通常の風速（０.１ｍ／ｓ）の空間に模擬負荷を置いたときの模擬負荷の中心温度変化
１５模擬負荷の設置位置に冷気を集中的に当てるよう風向を変えて風速１.５ｍ／ｓとしたときの模擬負荷の中心温度変化

Claims

上下方向に並べて設けた食品を載置する複数の棚と、該棚を有する冷蔵室と、を備えた冷蔵庫において、
前記棚の前端よりも手前側で上部中央よりに設けた温度検知手段を有し、
該温度検知手段は食品温度と使用者の体温との変曲点温度を検知して、前記食品の前記棚への水平方向の載置位置及び温度を特定することを特徴とする冷蔵庫。
前記冷蔵室に冷気を吐出する冷気吐出口と、該冷気吐出口からの風向を制御する冷気制御手段と、を有し、
前記冷気制御手段は前記温度検知手段の検知に基づく前記食品の位置に風向を変えて前記食品が載置された位置を集中冷却することを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
前記冷蔵室の扉の開放を検知する扉開放検知手段を有し、扉開放を検知した場合に前記温度検知手段を作動させることを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。
前記冷蔵室の扉の取手に体温検知手段を設け、該体温検知手段で使用者の体温を検知して、検知した体温以外の温度変化を前記温度検知手段が検知した場合に食品が収納されたことを判定する、請求項１乃至３のいずれか記載の冷蔵庫。