JP5959703B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は、冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator.
一般に、食品を保存する際には、できるだけ低い温度でかつ凍結させずに維持することが、品質維持のために望ましいとされている。このような高品質な保存を実現するものとして、凍結点以下でありながら凍らない状態である、過冷却状態を利用する手段が考案されている。しかしながら、保存温度を0℃以下、特に食品の凍結点以下にした場合、過冷却状態が解除され氷結晶が生成される可能性がある。過冷却解除後にこの状態を放置すると、食品の凍結が進み細胞損傷が起きて、食品の品質が低下してしまう。 In general, when preserving food, it is desirable to maintain it at the lowest possible temperature and without freezing to maintain the quality. In order to realize such high-quality storage, means for utilizing a supercooled state, which is below the freezing point but does not freeze, has been devised. However, when the storage temperature is 0 ° C. or lower, particularly below the freezing point of food, the supercooled state may be released and ice crystals may be generated. If this state is left after supercooling is released, food freezes and cell damage occurs, resulting in a reduction in food quality.
このような問題を回避するため、周期的に温度を変更し、過冷却状態が解除されて生じた氷結晶を融解させる方法が提案されている。例えば、特許文献1の技術は、冷却手段の稼働と停止とが1回以上繰り返されたときを契機として過冷却運転を開始するものである。よって、特許文献1の技術は、過冷却温度帯での運転終了後、通常の冷蔵運転での温度設定値による冷却手段の稼働と停止とが1回以上繰り返されたときを契機として過冷却運転を開始する。このため、凍結が進み出した食品があったとしても、通常の冷蔵運転でのサイクルを1回でも行うことにより、確実に凍結を防止している。
In order to avoid such a problem, a method has been proposed in which the temperature is periodically changed to melt ice crystals generated when the supercooled state is released. For example, the technique of
また、特許文献2の技術は、過冷却解除した場合に生成された氷結晶を確実に融解させ、かつ、食品の品質を維持することを目的として、負荷量による昇温速度の差異を考慮して昇温工程時間を設定し、予め定めたタイミングにより低温工程から昇温工程に工程を遷移させ、昇温制御している。これにより、特許文献2の技術は、食品の凍結が開始した場合でも、食品を過冷却状態に復帰させるので、食品の過冷却状態を安定的に維持している。
In addition, the technique of
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、冷却手段の稼働と停止とが1回以上繰り返されたときを契機として過冷却運転を開始するものであり、過冷却温度帯における運転時間を考慮していない。
However, the technique described in
また、特許文献2に記載の技術は、過冷却温度帯における運転時間を考慮しているが、発生した氷結晶を完全に融解させることを目的として、熱量バランスと運転時間とが考慮されている。よって、凍結進行中に水から奪われる潜熱と、解凍進行中に氷に与える熱との他に、水から氷に変化する際に放出される潜熱も考慮されている。よって、昇温工程時間である高温温度帯が長くなるため、食品の保存期間における平均温度が結果的に高くなっている。
Moreover, although the technique of
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、過冷却状態が解除しても、食品に悪影響を与えることなく、食品の凍結が完了することを防止することができる冷蔵庫を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a refrigerator capable of preventing the freezing of food from being completed without adversely affecting the food even when the supercooled state is released. Is intended to provide.
本発明に係る冷蔵庫は、被冷却物が収容される貯蔵室と、貯蔵室内へ冷気を供給する冷却手段と、冷却手段を制御し、第1の時間の間、貯蔵室内の温度を被冷却物の凍結点よりも低い第1の温度まで低下させる第1の工程と、第2の時間の間、貯蔵室内の温度を被冷却物の凍結点よりも高い第2の温度まで上昇させる第2の工程と、を繰り返し実施する制御装置と、を備え、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも低く且つ被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、凍結点と貯蔵室内の温度との差の時間積分値と、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも高く且つ被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、貯蔵室内の温度と凍結点との差の時間積分値とが等しいものである。 The refrigerator according to the present invention controls the storage room in which the object to be cooled is stored, the cooling means for supplying cold air to the storage room, and the cooling means, and controls the temperature in the storage room during the first time. A first step of lowering to a first temperature lower than the freezing point of the second, and a second step of raising the temperature in the storage chamber to a second temperature higher than the freezing point of the object to be cooled for a second time. And a control device that repeatedly performs the process, and the freezing point and storage while the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. The time integral value of the difference from the room temperature and the temperature and freezing in the storage room while the temperature in the storage room is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. The time integration value of the difference from the point is the same.
本発明によれば、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも低く且つ被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、凍結点と貯蔵室内の温度との差の時間積分値と、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも高く且つ被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、貯蔵室内の温度と凍結点との差の時間積分値とが等しいことにより、氷結晶を完全に融解させなくても食品を過冷却状態に復帰させると共に、食品の保存期間における平均温度を低下させることができる。したがって、食品に悪影響を与えることなく、食品の凍結が完了することを防止することができる。 According to the present invention, the time of the difference between the freezing point and the temperature in the storage chamber while the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the material to be cooled and the temperature of the cooling object is constant at the freezing point. The integral value and the time integral value of the difference between the temperature in the storage chamber and the freezing point while the temperature in the storage chamber is higher than the freezing point of the cooling object and the temperature of the cooling object is constant at the freezing point Are equal to each other, the food can be returned to the supercooled state without completely melting the ice crystals, and the average temperature during the storage period of the food can be lowered. Therefore, it is possible to prevent the freezing of the food from being completed without adversely affecting the food.
実施の形態1.
(冷蔵庫1の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の構成を示す正面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の構成を示す縦断面図である。なお、図1及び図2を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係(例えば、上下関係等)は、原則として、冷蔵庫1を使用可能な状態に設置したときのものである。
(Configuration of refrigerator 1)
FIG. 1 is a front view showing the configuration of the
冷蔵庫1は、周期的に温度を変更することで食品を過冷却状態に維持することにより食品の品質を維持するものであり、後述するように、例えば、熱量バランスを考慮して1つの周期における各工程の時間が決められている。
The
図1の冷蔵庫1は、図2に示すように、前面(正面)が開口されて内部に貯蔵空間が形成された断熱箱体90を有している。断熱箱体90は、鋼鉄製の外箱と、樹脂製の内箱と、外箱と内箱との間の空間に充填された断熱材と、を有している。断熱箱体90の内部に形成された貯蔵空間は、1つ又は複数の仕切り部材により、食品を保存する複数の貯蔵室に区画されている。
As shown in FIG. 2, the
本例の冷蔵庫1は、複数の貯蔵室として、最上段に配置された冷蔵室100と、冷蔵室100の下方に配置された切替室200と、切替室200の側方に隣接して切替室200と並列に配置された製氷室300と、切替室200及び製氷室300の下方に配置された冷凍室400と、冷凍室400の下方に配置された最下段の野菜室500と、を備えている。
The
切替室200は、冷凍温度帯(例えば−18℃程度)、冷蔵温度帯(例えば3℃程度)、チルド温度帯(例えば0℃程度)、ソフト冷凍温度帯(例えば−7℃程度)等の各種温度帯に、保冷温度帯を切り換えることができるようになっている。
The
冷蔵室100の前面に形成された開口部には、当該開口部を開閉する回転式の扉8が設けられている。本例の扉8は両開き式(観音開き式)であり、右扉8a及び左扉8bにより構成されている。冷蔵庫1の前面となる扉8(例えば、左扉8b)の外側表面には、操作パネル6が設けられている。操作パネル6は、各貯蔵室の保冷温度等の設定を調整するための操作スイッチ(図4に示す操作部1003)と、各貯蔵室の温度や庫内の在庫情報などを表示する液晶表示部(図4に示す表示部1001)と、を備えている。また、操作パネル6は、操作部1003と表示部1001を兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。冷蔵室100内の構成については後述する。
The opening formed in the front surface of the
冷蔵室100以外の各貯蔵室(切替室200、製氷室300、冷凍室400、野菜室500)は、それぞれ引出し式の扉によって開閉されるようになっている。これらの引出し式の扉は、扉に固定して設けられたフレームを各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷蔵庫1の奥行方向(前後方向)に開閉できるようになっている。野菜室500には、食品等を内部に収納できる収納ケース501が引出し自在に格納されている。収納ケース501は、扉のフレームによって支持されており、扉の開閉に連動して前後方向にスライドするようになっている。同様に、切替室200及び冷凍室400には、食品等を内部に収納できる収納ケース201、401がそれぞれ引出し自在に格納されている。各貯蔵室に設けられる収納ケースの数はそれぞれ1つであってもよいが、冷蔵庫1全体の容量を考慮して整理性などが向上する場合には2つ以上であっても構わない。
Each storage room (the
(冷却機構)
冷蔵庫1の背面側には、各貯蔵室内を冷却する冷却機構として、圧縮機2と、冷却器3(蒸発器)と、送風ファン4と、風路5と、が設けられている。圧縮機2及び冷却器3は、不図示の凝縮器及び膨張装置と共に、冷凍サイクルを構成するものである。圧縮機2及び冷却器3により作り出された冷気は、送風ファン4によって送風され、冷蔵庫1の背面の風路5を通って冷凍室400、切替室200、製氷室300及び冷蔵室100に供給される。野菜室500には、冷蔵室100からの戻り冷気が冷蔵室用帰還風路(図示せず)を介して供給される。野菜室500に供給された冷気は、野菜室用帰還風路(図示せず)を通って冷却器3に戻される。各貯蔵室の温度は、各貯蔵室内に設置されたサーミスタ(図示せず)により検知され、予め設定された温度になるように、風路5に設置されたダンパ(図示せず)の開度、圧縮機2の出力及び送風ファン4の送風量などを調整することで制御される。
(Cooling mechanism)
On the back side of the
制御装置7は、CPU、メモリ、入出力部、タイマー等を備えたマイコンであり、冷蔵庫1の圧縮機2、送風ファン4及びダンパ等の動作を制御するものである。メモリには、冷蔵庫1の動作プログラム等が格納されている。
The
(冷蔵室100の構成)
図3は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の冷蔵室100の構成を示す断面図である。図3に示すように、冷蔵室100は、扉8の開閉状態を検知する扉開閉検知スイッチ9と、扉8の庫内側に設けられた1つ又は複数の扉ポケット10と、冷蔵室100内を複数段の空間に仕切る1つ又は複数の棚11と、を備えている。冷蔵室100内の下方の一部は、0℃以上に維持されるチルド室12を備える上段部と、食品を凍結点以下の温度で凍らせずに保存する低温室13を備える下段部と、を有する上下二段構成となっている。
(Configuration of the refrigerator compartment 100)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the
冷蔵室100の背面側の風路5は、冷蔵室100及びチルド室12に冷気を送風する風路5aと、低温室13に冷気を送風する風路5bと、に分割されている。風路5aには冷蔵室ダンパ16が設けられており、風路5bには低温室ダンパ17が設けられている。冷蔵室100の背面には冷蔵室サーミスタ14が設けられており、低温室13の背面には低温室サーミスタ15が設けられている。冷蔵室100の温度は、冷蔵室サーミスタ14によって検知され、冷蔵室ダンパ16の開度調整により制御される。低温室13の温度は、低温室サーミスタ15によって検知され、低温室ダンパ17の開度調整により制御される。
The
(冷蔵庫1の機能ブロック)
図4は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の機能ブロック図である。図1〜図3に示した構成要素と同一の構成には同一の符号を付している。図4に示すように、制御装置7は、例えば制御手段1009及び記憶手段1005を備えている。制御手段1009の機能構成は、マイコン等のハードウェア上でプログラムを実行させることにより、構築されるものである。記憶手段1005は、上記で説明したメモリのことであり、例えば半導体素子で構築されるものである。
(Function block of refrigerator 1)
FIG. 4 is a functional block diagram of the
制御装置7は、冷蔵室サーミスタ14及び低温室サーミスタ15からそれぞれ冷蔵室100及び低温室13の温度を取得する。制御装置7は、冷蔵室100内及び低温室13内がそれぞれ設定された温度に維持されるように、記憶手段1005に予め記憶された動作プログラムに従って、冷却手段1007等を制御する。冷却手段1007は、例えば、圧縮機2、送風ファン4、冷蔵室ダンパ16、及び低温室ダンパ17を備えている。また、制御装置7は、操作パネル6の操作部1003から操作信号を入力するとともに、操作パネル6の表示部1001に表示信号を出力する。また、制御装置7には、扉開閉検知スイッチ9からの検知信号等も入力される。
The
(制御装置7の機能ブロック)
図5は、本発明の実施の形態1に係る制御手段1009の機能ブロック図である。図6は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1において温度制御を実施した場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化を示すグラフである。
(Function block of control device 7)
FIG. 5 is a functional block diagram of the control means 1009 according to
図5に示すように、制御手段1009は、第1処理手段1101、第2処理手段1103、及び計時手段1105を備え、低温工程時間と、昇温工程時間とを有する周期を繰り返すことにより、低温工程における設定温度の制御と、昇温工程における設定温度の制御とを繰り返すものである。詳細について後述するが、低温工程は、導入工程及び低温維持工程を含む。
As shown in FIG. 5, the
図5の第1処理手段1101は、低温工程時間、導入工程時間、低温維持工程時間、設定温度、及び低温設定温度に基づいて、制御指令を生成するものである。図5の第2処理手段1103は、昇温工程時間、設定温度、及び昇温設定温度に基づいて、制御指令を生成するものである。図5の計時手段1105は、第1処理手段1101及び第2処理手段1103で利用する各時間、例えば、低温工程時間、導入工程時間、低温維持工程時間、昇温工程時間を計時するものである。第1処理手段1101は、導入手段1201及び維持手段1203を備えている。導入手段1201は、導入工程時間、設定温度、及び低温設定温度に基づいて、低温工程のうち、導入工程における制御指令を生成する。維持手段1203は、低温維持工程時間、設定温度、及び低温設定温度に基づいて、低温工程のうち、低温維持工程における制御指令を生成する。
The first processing means 1101 in FIG. 5 generates a control command based on the low temperature process time, the introduction process time, the low temperature maintenance process time, the set temperature, and the low temperature set temperature. The
(温度制御)
例えば、図6に示すように、1周期は、上記で説明した低温工程及び昇温工程を含む。つまり、低温室13の温度制御は、第1工程(例えば低温工程)と、第2工程(例えば昇温工程)とを含む周期ごとに、設定温度を低温設定温度又は昇温設定温度に設定することにより庫内温度を制御するものである。これにより、低温室13の庫内温度は周期的に変更される。制御手段1009は、低温工程の終了とともに昇温工程が開始され、昇温工程の終了とともに低温工程が開始されるように、圧縮機2、送風ファン4、低温室ダンパ17等の冷却手段1007を制御する。
(Temperature control)
For example, as shown in FIG. 6, one period includes the low temperature process and the temperature raising process described above. In other words, the temperature control of the
低温室13の設定温度は、低温工程及び昇温工程のそれぞれで変更される。低温工程では、設定温度は低温設定温度に設定される。低温設定温度は、食品等のような被冷却物の凍結点よりも低い温度である。昇温工程では、設定温度は昇温設定温度に設定される。昇温設定温度は、食品等のような被冷却物の凍結点よりも高い温度である。
The set temperature of the
低温設定温度をθLとし、昇温設定温度をθHとし、θH>θLとする。また、低温工程時間をΔTLとし、昇温工程時間をΔTHとする。図5の第1処理手段1101の導入手段1201は、低温工程を開始すると、図6に示すように、導入工程を開始し、予め設定された時間ごとに設定温度を段階的に下げて低温室13を冷却し、時刻TL1までに、設定温度が低温設定温度θLまで到達すると、低温維持工程へ遷移する。図5の第1処理手段1101の維持手段1203は、図6に示すように、低温維持工程において、時刻TLに到達するまで、すなわち、低温工程開始から低温工程時間ΔTLが経過したら、低温工程を終了し、昇温工程に遷移する。
The low temperature set temperature is θL, the temperature rise set temperature is θH, and θH> θL. The low temperature process time is ΔTL, and the temperature raising process time is ΔTH. When the
図5の第2処理手段1103は、図6に示すように、昇温工程では、低温室13の設定温度を昇温設定温度θHに切り換え、昇温工程時間ΔTHの間、設定温度を昇温設定温度θHに維持する。図5の第2処理手段1103は、図6に示すように、時刻THに到達し、昇温工程時間ΔTHが経過したら、昇温工程を終了する。つまり、図6に示すように、低温工程を開始してから昇温工程を終了するまでを1周期とし、図5の第1処理手段1101及び第2処理手段1103は、計時手段1105で各時間を計時しながらこの一連の温度制御を繰り返す。
As shown in FIG. 6, the second processing means 1103 in FIG. 5 switches the set temperature of the
次に、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHについて具体的に説明する。図7は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1において温度制御を実施した場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化と、被冷却物が放出する熱量q1と、被冷却物に供給される熱量q2とを示すグラフである。
Next, the low temperature process time ΔTL and the temperature raising process time ΔTH will be specifically described. FIG. 7 shows changes over time in the set temperature and the internal temperature of the
図7に示すように、低温工程において、庫内温度θ(T)が食品等のような被冷却物の凍結点θfに到達する時刻をTf1とする。また、昇温工程において、庫内温度θ(T)が食品等のような被冷却物の凍結点θfに到達する時刻をTf2とする。また、次の周期の低温工程において、庫内温度θ(T)が食品等のような被冷却物の凍結点θfに到達する時刻をTf3とする。また、昇温工程が開始されてから食品等のような被冷却物の凍結点θfに庫内温度θ(T)が到達するまでの時間をΔTf2とする。また、次の周期の低温工程が開始されてから食品等のような被冷却物の凍結点θfに庫内温度θ(T)が到達するまでの時間をΔTf1とする。 As shown in FIG. 7, in the low temperature process, the time when the internal temperature θ (T) reaches the freezing point θf of the object to be cooled such as food is Tf1. In the temperature raising step, the time when the internal temperature θ (T) reaches the freezing point θf of the object to be cooled such as food is defined as Tf2. In the low-temperature process in the next cycle, the time when the internal temperature θ (T) reaches the freezing point θf of the object to be cooled such as food is Tf3. Further, the time from the start of the temperature raising process until the internal temperature θ (T) reaches the freezing point θf of the object to be cooled such as food is assumed to be ΔTf2. Further, the time from when the low temperature process of the next cycle is started until the inside temperature θ (T) reaches the freezing point θf of the object to be cooled such as food is assumed to be ΔTf1.
庫内温度θ(T)が凍結点θfよりも低い時間ΔT1の間に、すなわち、Tf2−Tf1の間に、温度が凍結点θfで一定となっている被冷却物が放出する熱量をq1とする。また、庫内温度θ(T)が凍結点θfよりも高い時間ΔT2の間に、すなわち、Tf3−Tf2の間に、温度が凍結点θfで一定となっている被冷却物に供給される熱量をq2とする。熱量q1は、図7の斜線部の面積のうち、Tf1からTf2の間のθfと、庫内温度θ(T)との間の斜線部に相当し、次の式(1)のように表される。熱量q2は、図7の斜線部の面積のうち、Tf2からTf3の間のθfと、庫内温度θ(T)との間の斜線部に相当し、次の式(2)のように表される。 The amount of heat released by the object to be cooled whose temperature is constant at the freezing point θf during the time ΔT1 when the internal temperature θ (T) is lower than the freezing point θf, that is, during Tf2−Tf1, is q1. To do. Further, during the time ΔT2 when the internal temperature θ (T) is higher than the freezing point θf, that is, during Tf3-Tf2, the amount of heat supplied to the object to be cooled whose temperature is constant at the freezing point θf. Is q2. The amount of heat q1 corresponds to the hatched portion between θf between Tf1 and Tf2 and the internal temperature θ (T) in the area of the hatched portion in FIG. 7, and is expressed as the following equation (1). Is done. The amount of heat q2 corresponds to the shaded portion between θf between Tf2 and Tf3 and the internal temperature θ (T) in the area of the shaded portion in FIG. 7, and is expressed as the following equation (2). Is done.
熱量q1と熱量q2との関係が、q1=q2を満たすように、低温工程時間ΔTLと、昇温工程時間ΔTHとが求められる。つまり、第1の熱量である熱量q1と、第2の熱量である熱量q2とが均衡した状態となるように、低温工程時間ΔTLと、昇温工程時間ΔTHとが求められて設定される。 The low temperature process time ΔTL and the temperature raising process time ΔTH are determined so that the relationship between the heat quantity q1 and the heat quantity q2 satisfies q1 = q2. That is, the low temperature process time ΔTL and the temperature increase process time ΔTH are obtained and set so that the heat quantity q1 as the first heat quantity and the heat quantity q2 as the second heat quantity are balanced.
次に、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHについてさらに具体的に説明する。低温工程時間ΔTLは、簡易的な実験から設定された条件下で任意に設定されるものであるのに対し、昇温工程時間ΔTHは、式(1)及び(2)を満たすように決定されるものである。 Next, the low temperature process time ΔTL and the temperature raising process time ΔTH will be described more specifically. The low temperature process time ΔTL is arbitrarily set under conditions set by simple experiments, whereas the temperature increase process time ΔTH is determined so as to satisfy the expressions (1) and (2). Is.
まず、導入工程における冷却速度は、食品等のような被冷却物を過冷却状態に突入させることができる条件に設定される。例えば、低温設定温度θLを−3℃とした場合において、1℃当たりの冷却時間を35分以上とすると、食品等のような被冷却物が極めて高い確率で過冷却状態に突入することが実験からわかっている。 First, the cooling rate in the introduction step is set to a condition that allows an object to be cooled such as food to enter a supercooled state. For example, when the low temperature setting temperature θL is −3 ° C. and the cooling time per 1 ° C. is 35 minutes or more, it is an experiment that an object to be cooled such as food enters a supercooled state with a very high probability. I know.
そこで、このような条件を満たすように、導入工程の冷却速度が任意に設定されると、図7に示すように、低温工程を開始してから、すなわち、導入工程を開始してから凍結点θfに到達するまでの時間ΔTf1と、導入工程を終了するまでの時刻TL1とは決定される。また、低温工程時間ΔTLは、時刻TL1<時刻TLとなるように設定する必要がある。さらに、低温工程時間ΔTLは、図8を用いて後述するように、簡易的な実験から明らかなように、凍結が認知される前の時間以内に設定される必要がある。例えば、低温設定温度θLを−3℃とした場合、低温工程時間ΔTLは8時間以下に設定する。 Therefore, when the cooling rate of the introduction process is arbitrarily set so as to satisfy such a condition, as shown in FIG. 7, after the low temperature process is started, that is, the freezing point is started after the introduction process is started. The time ΔTf1 until reaching θf and the time TL1 until the introduction process is finished are determined. Further, the low temperature process time ΔTL needs to be set so that time TL1 <time TL. Furthermore, as will be described later with reference to FIG. 8, the low temperature process time ΔTL needs to be set within a time before freezing is recognized, as is apparent from a simple experiment. For example, when the low temperature set temperature θL is −3 ° C., the low temperature process time ΔTL is set to 8 hours or less.
ここで、低温工程時間ΔTLを凍結が認知される前の時間以内に設定する理由について説明する。図8は、低温設定温度θLを−3℃とした場合において、被冷却物が過冷却解除された後に凍結進行した時間(凍結時間)と、当該被冷却物を切断したときの破断ピーク数との関係を示すグラフである。 Here, the reason why the low temperature process time ΔTL is set within the time before the freezing is recognized will be described. FIG. 8 illustrates the time (freezing time) during which the object to be cooled is frozen after the supercooling is released when the low temperature set temperature θL is −3 ° C., and the number of fracture peaks when the object to be cooled is cut. It is a graph which shows the relationship.
過冷却解除後、食品中で氷結晶の生成、成長が進むと、食品の触感は変化してしまう。触ったときの硬さや、切断時に氷粒が破断するじゃりじゃり感などが、食品が凍ったと人が認知する変化として挙げられる。しかし、過冷却解除後の数時間は、氷結晶が生成しても微細かつ微量であるため、食品の触感はほとんど変化しないことが、実験よりわかった。 If the formation and growth of ice crystals in the food after the supercooling is released, the tactile sensation of the food will change. Changes in how people perceive that food is frozen include the hardness when touched and the sensation of breaking ice particles when cut. However, several hours after the release of the supercooling, it was found from experiments that the tactile sensation of the food hardly changes because the ice crystals are fine and minute.
さらに、生成した氷結晶をすべて融解させなくても、過冷却解除の直後、もしくは数時間以内の状態にまで復帰させることにより、実質的には非凍結状態と同等の状態を維持することができることがわかった。図8の破断ピーク数は、切断開始から切断終了までの切断荷重の時間変化波形における極大点の個数であり、氷粒が破断するじゃりじゃり感を表している。また、図8は、凍結時間に対応した破断ピーク数を示すものであり、偏差もグラフ上に表している。図8の結果より、非凍結状態(凍結時間0時間)と凍結状態との境界が凍結時間8時間にあることがわかった。そのため、凍結開始したこと又は凍ったことが認知される状態となる前に氷結晶を融解させるためには、低温工程時間ΔTLを8時間以下に設定することが望ましい。
Furthermore, it is possible to maintain substantially the same state as the non-frozen state by returning to the state immediately after the release of supercooling or within several hours without melting all the generated ice crystals. I understood. The number of rupture peaks in FIG. 8 is the number of local maximum points in the time-varying waveform of the cutting load from the start of cutting to the end of cutting, and represents a feeling of smashing of ice particles. FIG. 8 shows the number of break peaks corresponding to the freezing time, and the deviation is also shown on the graph. From the results of FIG. 8, it was found that the boundary between the non-frozen state (freezing
つまり、上記8時間のように、食品等のような被冷却物が非凍結状態から凍結状態に至るまでの時間である許容凍結時間以内に低温工程時間ΔTLが設定されれば、昇温工程において、発生した氷結晶を確実に融解する熱量は必要がなく、凍結をこれ以上進行させないように、低温工程と昇温工程とで熱量のバランスがとれていればよいこととなる。つまり、上記許容凍結時間以内に低温工程時間ΔTLが設定されれば、熱量q1と、熱量q2とを均衡させた状態にすればよくなるため、昇温工程時間ΔTHは、従来のように氷結晶を確実に融解させる場合よりも短くなる。なお、上記8時間というのは一例であって、機体に応じて変わるものである。 That is, if the low temperature process time ΔTL is set within the allowable freezing time, which is the time from the non-frozen state to the frozen state, as in the above 8 hours, The amount of heat for reliably melting the generated ice crystals is not necessary, and it is sufficient that the amount of heat is balanced between the low temperature step and the temperature raising step so that freezing does not proceed any further. That is, if the low temperature process time ΔTL is set within the allowable freezing time, the heat quantity q1 and the heat quantity q2 need to be balanced, so the temperature rise process time ΔTH is the same as in the prior art. It will be shorter than if it is surely melted. Note that the above 8 hours is an example and varies depending on the aircraft.
次に、図7に戻り、低温工程時間ΔTLから昇温工程時間ΔTHを求める説明をする。まず、昇温工程が開始してから庫内温度θ(T)が凍結点θfに到達するまでの時間ΔTfは、昇温速度から求めることができる。昇温速度は、実験から明らかになるものである。次に、式(1)で表される熱量q1は、図7の斜線部面積から、次の式(3)のように近似式で表される。また、式(2)で表される熱量q2は、図7の斜線部面積から、次の式(4)のように近似式で表される。式(3)及び(4)より、熱量q1=q2を満たすように、昇温工程時間ΔTHが求まり、時刻THは設定される。 Next, returning to FIG. 7, a description will be given of obtaining the temperature raising process time ΔTH from the low temperature process time ΔTL. First, the time ΔTf from the start of the temperature raising process until the internal temperature θ (T) reaches the freezing point θf can be obtained from the temperature raising rate. The rate of temperature increase will become clear from experiments. Next, the calorie | heat amount q1 represented by Formula (1) is represented by an approximation formula like the following formula | equation (3) from the shaded area of FIG. Further, the amount of heat q2 represented by the equation (2) is represented by an approximate equation as in the following equation (4) from the shaded area in FIG. From Equations (3) and (4), the temperature raising process time ΔTH is determined so as to satisfy the heat quantity q1 = q2, and the time TH is set.
換言すれば、低温工程時間ΔTLは、許容凍結時間と、熱量q1と、熱量q2とに基づいて求まるものであり、昇温工程時間ΔTHは、低温工程時間ΔTLと、熱量q1と、熱量q2とに基づいて求まるものである。そして、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHは、熱量q1と、熱量q2とが均衡した状態となるように設定されるものである。 In other words, the low temperature process time ΔTL is obtained based on the allowable freezing time, the heat quantity q1, and the heat quantity q2, and the temperature raising process time ΔTH is the low temperature process time ΔTL, the heat quantity q1, and the heat quantity q2. It is obtained based on. The low temperature process time ΔTL and the temperature raising process time ΔTH are set so that the heat quantity q1 and the heat quantity q2 are in a balanced state.
つまり、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHは、低温工程時間ΔTLが、許容凍結時間以下であるという制約下で、熱量q1と、熱量q2とを均衡させた状態に基づいて求められたものである。 That is, the low temperature process time ΔTL and the temperature increase process time ΔTH are obtained based on a state where the heat quantity q1 and the heat quantity q2 are balanced under the constraint that the low temperature process time ΔTL is equal to or shorter than the allowable freezing time. It is.
次に、各種温度制御について例示する。図9は、図6及び7に示す温度制御を実施した際に被冷却物が過冷却解除されなかった場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化を示すグラフである。食品等のような被冷却物が過冷却解除を起こさない場合、低温室13の庫内温度の経時変化よりも時間は遅れるが、食品等のような被冷却物の温度は、その熱容量に応じて、低温設定温度θLから昇温設定温度θHまでの間を連続的に温度変化する。
Next, various temperature control is illustrated. FIG. 9 is a graph showing changes over time in the set temperature and the internal temperature of the
図10は、図6及び7に示す温度制御を実施した際に被冷却物が過冷却解除された場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化を示すグラフである。低温工程において、低温室13内におかれた食品等のような被冷却物は、凍結点θf以下でも凍らない状態の過冷却状態となっているが、過冷却状態は、エネルギー的には不安定な状態である。よって、例えば、扉8の開閉等のような衝撃又は何らかの要因により、低温室13内で急激な温度変化が起こった場合、過冷却状態が解除される可能性がある。食品等のような被冷却物の過冷却状態が解除されると、食品等のような被冷却物内部には略一様に微細氷結晶が生成し始め、凍結が開始される。
FIG. 10 is a graph showing changes over time in the set temperature of the
そこで、予め定められたタイミングで、又は食品等のような被冷却物の凍結開始を検知し、設定温度を昇温設定温度θHに設定する昇温工程のように、高温温度帯へと昇温することにより、凍結の進行及び完了を回避し、氷結晶による食品等のような被冷却物の組織又は細胞等に損傷を与えることを防止することができる。高温温度帯への昇温制御の後、予め定められたタイミングで、設定温度を低温設定温度θLに設定する低温工程のように、再び低温温度帯に戻すことにより、食品等のような被冷却物の品質低下を抑制することができる。 Therefore, the temperature is raised to a high temperature range at a predetermined timing or like a temperature raising process in which the start of freezing of an object to be cooled such as food is detected and the set temperature is set to the temperature rise set temperature θH. By doing so, it is possible to avoid the progress and completion of freezing, and to prevent damage to tissues or cells of an object to be cooled such as food by ice crystals. After the temperature rise control to the high temperature zone, at a predetermined timing, it is cooled again like a food by returning to the low temperature zone again like the low temperature process to set the set temperature to the low temperature set temperature θL. It is possible to suppress the quality deterioration of the product.
図10においては、食品等のような被冷却物の温度が凍結点θf以下になった時刻Tfにおいて、過冷却解除し、微細氷結晶が生成し凍結が開始されることを示している。次いで、時刻TLにおいて、低温室13の設定温度を昇温設定温度θHに切り換えることで、食品等のような被冷却物内部の微細氷結晶の融解が開始され、昇温工程が終了した時刻THにおいて、食品等のような被冷却物は非凍結状態と同等の状態に復帰している。過冷却状態が発現した周期の次の周期では、食品等のような被冷却物の温度が凍結点θf以下になった時刻Tf1において、食品等のような被冷却物は過冷却状態に突入せずに凍結開始し、相変化状態となっている。
FIG. 10 shows that supercooling is released, fine ice crystals are formed, and freezing is started at time Tf when the temperature of an object to be cooled such as food becomes equal to or lower than the freezing point θf. Next, at time TL, by switching the set temperature of the
このとき、熱量q1=q2を満たすように低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHが設定されているため、凍結を進行させる熱量q1と、氷結晶を融解する熱量q2とが等しくなっている。そして、低温工程時間ΔTLが許容凍結時間以下に設定されている。よって、冷蔵庫1は、昇温工程を終了した時点における時刻TH_2において、食品等のような被冷却物を、過冷却解除した直後、すなわち時刻Tf1及び凍結開始直後、すなわち時刻Tf1と同等の状態に復帰させることができる。
At this time, since the low temperature process time ΔTL and the temperature raising process time ΔTH are set so as to satisfy the heat quantity q1 = q2, the heat quantity q1 for proceeding with freezing is equal to the heat quantity q2 for melting the ice crystals. The low temperature process time ΔTL is set to be equal to or less than the allowable freezing time. Therefore, the
図11は、熱量q1>熱量q2となるように低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHが設定された冷蔵庫1において温度制御を実施した場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化と、被冷却物が放出する熱量q1と、被冷却物に供給される熱量q2とを示すグラフである。
FIG. 11 shows changes over time in the set temperature and the internal temperature of the
このとき、過冷却状態で生じた氷結晶が次第に成長して凍結が進行し、いずれ凍結が完了してしまう。食品等のような被冷却物の温度が凍結点θf以下になった時刻Tfにおいて、被冷却物が過冷却解除し、微細氷結晶が生成し凍結が開始される。次いで、時刻TLにおいて、低温室13の設定温度を昇温設定温度θHに切り換え、被冷却物内の微細氷結晶の融解が開始される。時刻Tfから時刻TLまでの時間が短い場合、昇温工程が終了した時点の時刻THにおいて、被冷却物は非凍結状態と同等の状態に復帰している。
At this time, ice crystals generated in a supercooled state gradually grow and freeze, and eventually freeze is completed. At time Tf when the temperature of the object to be cooled, such as food, becomes equal to or lower than the freezing point θf, the object to be cooled is released from the supercooling, fine ice crystals are generated, and freezing is started. Next, at time TL, the set temperature of the
過冷却解除が発現した周期の次の周期では、非冷却物の温度が凍結点θf以下になった時刻Tf1において、被冷却物は過冷却状態に突入せずに凍結開始し、相変化状態になっている。このとき、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHは、熱量q1>q2であるため、凍結を進行する熱量q1は、氷結晶を融解する熱量q2よりも小さくなり、凍結が進行し、凍結が完了することを回避することができない。つまり、熱量q1>q2という条件下では、過冷却解除した被冷却物を再度過冷却状態に復帰させることは難しい。 In the period following the period in which the supercooling release occurs, at time Tf1 when the temperature of the non-cooled object becomes equal to or lower than the freezing point θf, the object to be cooled starts freezing without entering the supercooled state, and enters the phase change state. It has become. At this time, since the low temperature process time ΔTL and the temperature rising process time ΔTH are calorie q1> q2, the calorie q1 for proceeding freezing is smaller than the calorie q2 for melting the ice crystal, and the freezing proceeds and freezing is performed. It cannot be avoided to complete. That is, under the condition that the amount of heat q1> q2, it is difficult to return the object to be cooled that has been released from supercooling to the supercooled state again.
図12は、熱量q1<熱量q2となるように低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHが設定された冷蔵庫1において温度制御を実施した場合の低温室13の設定温度及び庫内温度の経時変化と、被冷却物が放出する熱量q1と、被冷却物に供給される熱量q2とを示すグラフである。
FIG. 12 shows changes over time in the set temperature and the internal temperature of the
図12は、例えば、過冷却解除時に食品等のような被冷却物が放出する熱量q0を考慮し、q0+q1≦q2となるように、低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHが設定された場合を例示している。この場合、被冷却物が過冷却解除時に生成する氷結晶を全て融解させ、完全に非凍結状態となるまで復帰させることを目的としている。このため、次の周期でも必ず過冷却状態に突入することができるため、熱量q1は、低温維持工程の期間において、温度が凍結点θfで一定となっている非冷却物が放出する熱量となる。 FIG. 12 shows a case where the low temperature process time ΔTL and the temperature increase process time ΔTH are set so that q0 + q1 ≦ q2 in consideration of the amount of heat q0 released by the object to be cooled such as food when releasing the supercooling. Is illustrated. In this case, the object is to melt all the ice crystals generated when the object to be cooled is released from the supercooling and restore it until it is completely unfrozen. For this reason, since it is possible to always enter the supercooled state even in the next cycle, the amount of heat q1 becomes the amount of heat released by the non-cooled material whose temperature is constant at the freezing point θf during the low temperature maintaining step. .
このとき、昇温工程時間ΔTHは長くなるため、非冷却物の時間平均温度は、必然的に高くなる。よって、凍結の完了を回避させ、低温で食品の保存品質を維持するには、熱量q1=q2であって、q2<q0+q1となるように低温工程時間ΔTL及び昇温工程時間ΔTHを設定しつつ、低温工程時間ΔTLを許容凍結時間以下に設定するのがよい。なお、厳密に熱量q1=q2となる必要はなく、q2<q0+q1となるようにすれば、q1<q2であってもよい。 At this time, since the temperature raising process time ΔTH becomes long, the time average temperature of the non-cooled material inevitably increases. Therefore, in order to avoid the completion of freezing and maintain the preservation quality of food at a low temperature, while setting the low temperature process time ΔTL and the temperature increase process time ΔTH so that q1 = q2 and q2 <q0 + q1 The low temperature process time ΔTL is preferably set to be equal to or less than the allowable freezing time. The amount of heat q1 = q2 is not strictly required, and q1 <q2 may be satisfied if q2 <q0 + q1 is satisfied.
(冷蔵庫1の処理例)
図13は、本発明の実施の形態1に係る冷蔵庫1の制御装置7で実行される処理の一例を示すフローチャートである。まず、冷蔵庫1に電源が投入されたとき、または操作パネル6により選択されたとき、温度制御が開始され、低温室サーミスタ15により低温室13の庫内温度θが検出される。
(Processing example of refrigerator 1)
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the
(ステップS101)
制御装置7は、庫内温度θが昇温設定温度θH(例えば1℃)以上である場合、ステップS102に進む。一方、制御装置7は、庫内温度θが昇温設定温度θH未満である場合、ステップS112に進む。
(Step S101)
When the internal temperature θ is equal to or higher than the temperature rise set temperature θH (for example, 1 ° C.), the
(ステップS102)
制御装置7は、タイマーT=0に設定し、低温工程を開始する。
(Step S102)
The
なお、低温工程の第1の小工程は、導入工程である。導入工程は、予め設定した時間ごとに設定温度を降下させて冷却するn段階(例えばn=12)の制御が実行される。つまり、制御装置7は、導入工程時間の間に低温設定温度θLに至るまで、設定温度を段階的に低下させる。
The first small process of the low temperature process is an introduction process. In the introduction step, n-stage control (for example, n = 12) is performed in which the set temperature is lowered and cooled every preset time. That is, the
(ステップS103)
制御装置7は、設定温度θs=θH−Δθに設定する。
(Step S103)
The
(ステップS104)
制御装置7は、i=0に設定する。
(Step S104)
The
(ステップS105)
制御装置7は、タイマーT=0に設定する。
(Step S105)
The
つまり、制御装置7は、低温室13の設定温度θsを昇温設定温度θHよりもΔθ(例えば0.3℃)低い温度に設定し、カウンターi=0、タイマーT=0に設定する。
That is, the
(ステップS106)
制御装置7は、時間t=ΔTであるか否かを判定する。制御装置7は、時間t=ΔTである場合、ステップS107に進む。一方、制御装置7は、時間t=ΔTではない場合、ステップS106に戻る。
(Step S106)
The
(ステップS107)
制御装置7は、設定温度θs=θs−Δθに設定する。
(Step S107)
The
(ステップS108)
制御装置7は、i=i+1に設定する。
(Step S108)
The
(ステップS109)
制御装置7は、i≧nであるか否かを判定する。制御装置7は、i≧nである場合、ステップS110に進む。一方、制御装置7は、i≧nではない場合、ステップS105に戻る。
(Step S109)
The
つまり、制御装置7は、予め設定された時間ΔT(例えば20分)が経過したら、設定温度θsをΔθ分だけ下げ、カウンターiに1加算し、n段階(例えばn=10)となるまで上記動作を繰り返す。
That is, when a preset time ΔT (for example, 20 minutes) elapses, the
(ステップS110)
制御装置7は、設定温度θs=θLに設定する。つまり、制御装置7は、導入工程が終了したら、設定温度θsを低温設定温度θL(例えば−3℃)に設定し、低温工程の第2の小工程である低温維持工程を開始する。
(Step S110)
The
(ステップS111)
制御装置7は、時間T=ΔTLであるか否かを判定する。制御装置7は、時間T=ΔTLである場合、ステップS112に進む。一方、制御装置7は、時間T=ΔTLではない場合、ステップS111に戻る。つまり、制御装置7は、低温工程開始から時間Tが予め設定された低温工程時間ΔTL(例えば300分)が経過したら、低温維持工程を終了し、昇温工程に遷移する。
(Step S111)
The
(ステップS112)
制御装置7は、タイマーT=0に設定する。
(Step S112)
The
(ステップS113)
制御装置7は、設定温度θs=θHに設定する。
(Step S113)
The
つまり、制御装置7は、昇温工程において、タイマーTをリセットするとともに、低温室13の設定温度θsを昇温設定温度θHに切り換え、昇温工程を開始する。
That is, the
(ステップS114)
制御装置7は、時間T=ΔTHであるか否かを判定する。制御装置7は、時間T=ΔTHである場合、ステップS102に戻る。一方、制御装置7は、時間T=ΔTHではない場合、ステップS114に戻る。
(Step S114)
The
つまり、制御装置7は、設定された昇温工程時間ΔTH(例えば240分)が経過した場合、昇温工程を終了し、再び低温工程へ戻るような繰り返し制御を実施する。
That is, when the set temperature rising process time ΔTH (for example, 240 minutes) has elapsed, the
なお、昇温工程では、低温室ダンパ17を閉鎖することにより、冷気が低温室13に流入する状態を停止させ、低温室13の庫内温度を上昇させてもよい。また、昇温工程では、圧縮機2の停止時に送風ファン4を運転させ、低温室ダンパ17を開いて冷蔵庫1内の空気を循環させることにより、低温室13の庫内温度を上昇させてもよい。また、冷蔵室100又は野菜室500と低温室13とを連通する風路と、その風路内に冷蔵室100または野菜室500と低温室13との空気の流れを制御するダンパとを設け、低温室13の昇温時に、そのダンパを開いて、冷蔵室100または野菜室500から、低温室13よりも高い温度の空気を低温室13に流入させてもよい。
In the temperature raising step, the low
(冷蔵庫1の効果)
以上、本実施の形態1において、冷蔵庫1は、予め定めた許容凍結時間以内に、熱量バランスを考慮して各工程の時間が設定された状態において、周期的に温度を変更する制御を行う。具体的には、低温工程時間が許容凍結時間以内に設定され、凍結を進行する熱量q1と、氷結晶を融解する熱量q2とを均衡させた状態となるように昇温工程時間が設定されている。これにより、氷結晶を完全に融解させなくても食品等のような被冷却物を過冷却状態に復帰させると共に、被冷却物の保存期間における平均温度を低下させることができる。したがって、冷蔵庫1は、被冷却物に悪影響を与えることなく、被冷却物の凍結が完了することを防止することができる。
(Effect of refrigerator 1)
As described above, in the first embodiment, the
実施の形態2.
(冷蔵庫1の構成)
本発明の実施の形態2に係る冷蔵庫1について説明する。図14は、本発明の実施の形態2に係る冷蔵庫1の冷蔵室100の構成を示す断面図である。図15は、本発明の実施の形態2に係る冷蔵庫1の機能ブロック図である。
(Configuration of refrigerator 1)
A
図14及び図15に示すように、低温室13の下方(冷蔵室100の床面)には、低温室13を加熱して昇温させる加熱機構(加熱手段)として、ヒータ18が埋設されている。ヒータ18を低温室13の下方に設置することにより、低温室13を効率的に昇温することが可能である。制御装置7は、低温室サーミスタ15から低温室13内の温度を取得し、低温室13の温度が予め設定された温度以下である場合、ヒータ18を加熱状態に設定する。また、制御装置7は、低温室13の温度が予め設定された温度以上になった場合、ヒータ18を加熱状態から解除する。制御装置7は、低温室サーミスタ15から低温室13の温度を取得し、低温室13内が設定された温度に維持されるよう、予め記憶手段1005に記憶されたプログラムに従って、圧縮機2、送風ファン4、低温室ダンパ17、ヒータ18等の運転状態を制御する。
As shown in FIGS. 14 and 15, a
なお、上記の説明では、制御装置7が、昇温工程において、低温室ダンパ17等の制御に加え、ヒータ18を制御するものとして説明したが特にこれに限定しない。例えば、制御装置7は、昇温工程において、低温室ダンパ17等を制御せず、ヒータ18を制御することで低温室13を昇温させてもよい。
In the above description, the
(冷蔵庫1の効果)
以上、本実施の形態2において、冷蔵庫1は、昇温工程における昇温制御をヒータ18を用いて実施することができる。よって、冷蔵庫1は、低温室13を効率良く昇温することができる。
(Effect of refrigerator 1)
As described above, in the second embodiment, the
以上、上記実施の形態に係る冷蔵庫1は、被冷却物を保存する貯蔵室と、貯蔵室内を冷却する冷却手段1007と、冷却手段1007を制御する制御手段1009と、を備え、制御手段1009は、第1工程及び第2工程を有し、第1工程の終了とともに第2工程が開始されるように冷却手段1007を制御するものであり、第1工程では、貯蔵室内の設定温度を被冷却物の凍結点よりも低い低温設定温度θLに設定し、第2工程では、貯蔵室内の設定温度を被冷却物の凍結点よりも高い昇温設定温度θHに設定し、第1工程及び第2工程の時間は、第1工程の時間が、被冷却物が非凍結状態から凍結状態に至るまでの時間である許容凍結時間以下である、という制約下で、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも低い間に、被冷却物が放出する熱量q1と、貯蔵室内の温度が被冷却物の凍結点よりも高い間に、被冷却物に供給される熱量q2とを、均衡させた状態に基づいて求められたものである。
As described above, the
なお、実施の形態1及び2において、被冷却物とは、食品だけでなく、食品用ではない小動物の生肉等のように、自然界から採取されるものであってもよく、クローン動物等のように実験用の動物の生肉等であってもよい。つまり、過冷却状態で保存するものであればよい。 In the first and second embodiments, the object to be cooled may be collected from the natural world, such as raw meat of small animals that are not for food as well as food. Alternatively, raw animal meat for experiments may be used. That is, what is necessary is just to preserve | save in a supercooled state.
1 冷蔵庫、2 圧縮機、3 冷却器、4 送風ファン、5、5a、5b 風路、6 操作パネル、7 制御装置、8 扉、8a 右扉、8b 左扉、9 扉開閉検知スイッチ、10 扉ポケット、11 棚、12 チルド室、13 低温室、14 冷蔵室サーミスタ、15 低温室サーミスタ、16 冷蔵室ダンパ、17 低温室ダンパ、18 ヒータ、90 断熱箱体、100 冷蔵室、200 切替室、201、401、501 収納ケース、300 製氷室、400 冷凍室、500 野菜室、1001 表示部、1003 操作部、1005 記憶手段、1007 冷却手段、1009 制御手段、1101 第1処理手段、1103 第2処理手段、1105 計時手段、1201 導入手段、1203 維持手段。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記貯蔵室内へ冷気を供給する冷却手段と、
前記冷却手段を制御し、第1の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも低い第1の温度まで低下させる第1の工程と、第2の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも高い第2の温度まで上昇させる第2の工程と、を繰り返し実施する制御装置と、を備え、
前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記凍結点と前記貯蔵室内の温度との差の時間積分値と、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記貯蔵室内の温度と前記凍結点との差の時間積分値とが等しい冷蔵庫。 A storage room for storing the object to be cooled;
Cooling means for supplying cold air into the storage chamber;
Controlling the cooling means to reduce the temperature in the storage chamber to a first temperature lower than the freezing point of the object to be cooled for a first time; and for a second time, A controller for repeatedly performing the second step of raising the temperature in the storage chamber to a second temperature higher than the freezing point of the object to be cooled, and
Time integration of the difference between the freezing point and the temperature in the storage chamber while the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the material to be cooled and the temperature of the cooling object is constant at the freezing point And the difference between the temperature in the storage chamber and the freezing point while the temperature in the storage chamber is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the cooling object is constant at the freezing point. Refrigerator with the same time integral value.
前記貯蔵室内へ冷気を供給する冷却手段と、
前記冷却手段を制御し、第1の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも低い第1の温度まで低下させる第1の工程と、第2の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも高い第2の温度まで上昇させる第2の工程と、を繰り返し実施する制御装置と、を備え、
前記第2の時間は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記凍結点と前記貯蔵室内の温度との差の時間積分値と、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記貯蔵室内の温度と前記凍結点との差の時間積分値とが等しくなるような時間である冷蔵庫。 A storage room for storing the object to be cooled;
Cooling means for supplying cold air into the storage chamber;
Controlling the cooling means to reduce the temperature in the storage chamber to a first temperature lower than the freezing point of the object to be cooled for a first time; and for a second time, A controller for repeatedly performing the second step of raising the temperature in the storage chamber to a second temperature higher than the freezing point of the object to be cooled, and
In the second time, the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. A temperature integrated value of the difference between the temperature and the temperature in the storage chamber while the temperature in the storage chamber is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. And a refrigerator in which the time integral value of the difference between the freezing point and the freezing point is equal.
前記貯蔵室内へ冷気を供給する冷却手段と、
前記冷却手段を制御し、第1の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも低い第1の温度まで低下させる第1の工程と、第2の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも高い第2の温度まで上昇させる第2の工程と、を繰り返し実施する制御装置と、を備え、
前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における第1の熱量が、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における第2の熱量未満であって、且つ前記第2の熱量が、前記第1の熱量と第3の熱量との合計値未満であり、
前記第1の熱量は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記凍結点と前記貯蔵室内の温度との差の時間積分値であり、
前記第2の熱量は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記貯蔵室内の温度と前記凍結点との差の時間積分値であり、
前記第3の熱量は、前記被冷却物が過冷却解除時に放出するものである冷蔵庫。 A storage room for storing the object to be cooled;
Cooling means for supplying cold air into the storage chamber;
Controlling the cooling means to reduce the temperature in the storage chamber to a first temperature lower than the freezing point of the object to be cooled for a first time; and for a second time, A controller for repeatedly performing the second step of raising the temperature in the storage chamber to a second temperature higher than the freezing point of the object to be cooled, and
While the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point, the temperature in the storage chamber is the temperature of the object to be cooled. Higher than the freezing point and lower than the second heat amount while the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point, and the second heat amount is equal to the first heat amount and the third heat amount. Less than the total amount of heat,
The first amount of heat is obtained when the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. It is the time integral value of the difference from temperature,
The second amount of heat is equal to the temperature in the storage chamber and the freezing while the temperature in the storage chamber is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. Is the time integral of the difference from the point,
The third heat quantity is a refrigerator in which the object to be cooled is released when the supercooling is released.
前記貯蔵室内へ冷気を供給する冷却手段と、
前記冷却手段を制御し、第1の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも低い第1の温度まで低下させる第1の工程と、第2の時間の間、前記貯蔵室内の温度を前記被冷却物の凍結点よりも高い第2の温度まで上昇させる第2の工程と、を繰り返し実施する制御装置と、を備え、
前記第2の時間は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における第1の熱量が、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における第2の熱量未満であって、且つ前記第2の熱量が、前記第1の熱量と第3の熱量との合計値未満となるような時間であり、
前記第1の熱量は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも低く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記凍結点と前記貯蔵室内の温度との差の時間積分値であり、
前記第2の熱量は、前記貯蔵室内の温度が前記被冷却物の凍結点よりも高く且つ前記被冷却物の温度が凍結点で一定となっている間における、前記貯蔵室内の温度と前記凍結点との差の時間積分値であり、
前記第3の熱量は、前記被冷却物が過冷却解除時に放出するものである冷蔵庫。 A storage room for storing the object to be cooled;
Cooling means for supplying cold air into the storage chamber;
Controlling the cooling means to reduce the temperature in the storage chamber to a first temperature lower than the freezing point of the object to be cooled for a first time; and for a second time, A controller for repeatedly performing the second step of raising the temperature in the storage chamber to a second temperature higher than the freezing point of the object to be cooled, and
During the second time, the first amount of heat while the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the cooling object is constant at the freezing point is The temperature of the object to be cooled is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is less than the second amount of heat while the temperature is constant at the freezing point, and the second amount of heat is the second amount of heat. Is a time that is less than the total value of the heat quantity of 1 and the third heat quantity,
The first amount of heat is obtained when the temperature in the storage chamber is lower than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. It is the time integral value of the difference from temperature,
The second amount of heat is equal to the temperature in the storage chamber and the freezing while the temperature in the storage chamber is higher than the freezing point of the object to be cooled and the temperature of the object to be cooled is constant at the freezing point. Is the time integral of the difference from the point,
The third heat quantity is a refrigerator in which the object to be cooled is released when the supercooling is released.
前記第1の温度に至るまで、前記貯蔵室内の設定温度を段階的に低下させる導入工程と、
前記導入工程後に、前記貯蔵室内の設定温度を前記第1の温度に維持する低温維持工程と、を含む請求項1〜8の何れか一項に記載の冷蔵庫。 The first step includes
An introduction step of stepwise reducing the set temperature in the storage chamber until reaching the first temperature;
The refrigerator as described in any one of Claims 1-8 including the low-temperature maintenance process of maintaining the preset temperature in the said storage chamber at the said 1st temperature after the said introduction process.
前記制御装置は、前記第2の工程において、前記ダンパを制御し、前記貯蔵室内の温度を前記第2の温度まで上昇させるものである請求項1〜9の何れか一項に記載の冷蔵庫。 The cooling means includes a damper for adjusting the amount of cool air supplied to the storage chamber,
The refrigerator according to any one of claims 1 to 9, wherein the control device controls the damper to raise the temperature in the storage chamber to the second temperature in the second step.
前記制御装置は、前記第2の工程において前記加熱手段を制御し、前記貯蔵室内の温度を前記第2の温度まで上昇させるものである請求項1〜9の何れか一項に記載の冷蔵庫。 A heating means for heating the storage chamber;
The refrigerator according to any one of claims 1 to 9, wherein the control device controls the heating means in the second step to raise the temperature in the storage chamber to the second temperature.
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