JP7375296B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍保存方法および冷蔵庫に関するものである。

食品を長期保存するためには、冷凍保存が有効である。特許文献１には、食品を小分け可能な状態で冷凍保存することが可能な冷蔵庫が記載されている。特許文献１に記載された冷蔵庫は、真空容器を備え、この真空容器内の圧力を変動させることにより、食品をばらけやすい状態で凍結させるものである。

特許第４８２１５６５号公報

特許文献１に記載された上記の冷蔵庫には、真空容器および真空容器内の圧力を変動させるための機構が必要である。このため、特許文献１においては、冷蔵庫の機構の複雑化および冷蔵庫の寸法の大型化などの課題がある。

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る。本発明の目的は、より簡易な構造の機器によって、食品を小分け可能な状態で冷凍保存することである。

本発明に係る冷凍保存方法は、凍結温度よりも高い温度において人間の手で道具を使わずに小分け可能な食品を凍結させて第１食品塊を生成する第１冷却工程と、第１食品塊を、凍結された状態のまま人間の手で道具を使わずに小分け可能な状態にする第２冷却工程と、第２冷却工程によって凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態にされた第１食品塊を複数の第２食品塊に小分けする分割工程と、複数の第２食品塊を冷凍保存する第３冷却工程と、を備える。第２冷却工程において第１食品塊が収納される空間の温度は、－４℃から０℃の温度帯に含まれる。
また、本発明に係る冷蔵庫は、食品が収納される空間が内部に形成された断熱箱体と、食品が収納される空間の温度を設定温度に調節する冷却手段と、分割検知手段と、を備える。冷却手段は、第１冷却工程、第２冷却工程および第３冷却工程を順に実行する。第１冷却工程での設定温度は、食品が凍結する温度よりも低い第１温度である。第２冷却工程での設定温度は、第１温度よりも高く且つ食品が凍結された状態のまま人間の手で道具を使わずに小分け可能な第２温度である。第３冷却工程での設定温度は、第２温度以下の第３温度である。第２温度は、－４℃から０℃の温度帯に含まれる。分割検知手段は、第１冷却工程によって食品が凍結して生成された第１食品塊が第２冷却工程によって凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態にされた後に複数の第２食品塊に小分けされたことを検知する。第３冷却工程は、分割検知手段の検知結果に応じて開始する。

本発明に係る冷凍保存方法または冷蔵庫によれば、より簡易な構造の機器によって、小分け可能な状態の食品を冷凍保存することができる。

実施の形態１の冷蔵庫の構成を示す正面図である。 実施の形態１の冷蔵庫の構成を示す縦断面図である。 実施の形態１の冷蔵庫が備える切替室の周辺の拡大断面図である。 実施の形態１の冷蔵庫の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。 食品を小分け可能な状態で冷凍保存する際の、切替室の設定温度、切替室の庫内温度および切替室に収納された食品の温度の経時変化の一例を示す図である。 実施の形態１の第１食品塊の温度と当該第１食品塊が破断する際の荷重との関係の一例を示した図である。 第２温度で維持された米飯を手で小分けする様子を示すイメージ図である。 凍結された状態のまま複数に小分けされた米飯を示すイメージ図である。 実施の形態１の冷蔵庫の動作の一例を示す制御フロー図である。 実施の形態１の冷蔵庫の動作の変形例を示す制御フロー図である。 実施の形態２の冷蔵庫が備える切替室の周辺の拡大断面図である。 実施の形態２の分割ユニットの動作を示す拡大断面図である。 実施の形態２の冷蔵庫の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。 実施の形態２における切替室の設定温度、切替室の庫内温度および切替室に収納された食品の温度の経時変化と分割ユニットの位置とを示す図である。 実施の形態２の冷蔵庫の動作の一例を示す制御フロー図である。 実施の形態３の第１食品塊の温度と当該第１食品塊が破断する際の荷重との関係の一例を示した図である。 実施の形態３における切替室の設定温度、切替室の庫内温度および切替室に収納された食品の温度の経時変化を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。各図における同一の符号は、同一の部分または相当する部分を示す。本開示では、重複する説明については、適宜に簡略化または省略する。なお、本発明は、以下の各実施の形態によって開示される構成のあらゆる組み合わせを含み得るものである。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の冷蔵庫１の構成を示す正面図である。図２は、実施の形態１の冷蔵庫１の構成を示す縦断面図である。本実施の形態では、原則として、冷蔵庫１が使用可能な状態に設置されたときを基準として、各方向を定義する。また、図１および図２によって示される冷蔵庫１を構成する各部材の寸法、位置関係および形状等は、実際のものとは必ずしも完全に一致しない場合がある。冷蔵庫１の構成は、図１および図２によって示されるものに限定されるものではない。

本実施の形態の冷蔵庫１は、断熱箱体９０を有している。断熱箱体９０は、外箱、内箱および断熱材によって構成される。外箱は、例えば、鋼鉄製である。内箱は、例えば、樹脂製である。内箱は、外箱の内側に配置される。断熱材は、例えば、発泡ウレタン、真空断熱材等である。断熱材は、外箱と内箱との間の空間に充填されている。

断熱箱体９０の正面は、開口している。断熱箱体９０の内部には、貯蔵空間が形成されている。貯蔵空間は、食品等の被貯蔵物が収納される空間である。断熱箱体９０の内部に形成された貯蔵空間は、１つまたは複数の仕切り部材によって、食品を収納保存するための複数の貯蔵室に区画されている。一例として、冷蔵庫１は、図１および図２に示すように、複数の貯蔵室として、冷蔵室１００、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００および野菜室５００を備えている。上記の各貯蔵室は、断熱箱体９０において、上下方向に４段構成となって配置されている。

冷蔵室１００は、断熱箱体９０の最上段に配置されている。図２に示すように、冷蔵室１００の内部には、一例として、複数の棚板が設けられている。冷蔵室１００の内部は、これらの棚板によって、上下方向に複数の空間に仕切られている。

切替室２００は冷蔵室１００の下方における左右の一側に配置されている。切替室２００内の温度帯は、複数の温度帯のうちのいずれかに選択的に切り替えることが可能である。切替室２００内の温度帯として選択可能な複数の温度帯は、例えば、冷凍温度帯、冷蔵温度帯、チルド温度帯、ソフト冷凍温度帯等である。冷凍温度帯は、例えば、－１８℃程度の温度帯である。冷蔵温度帯は、例えば、３℃程度の温度帯である。チルド温度帯は、例えば、０℃程度の温度帯である。ソフト冷凍温度帯は、例えば、－７℃程度の温度帯である。

製氷室３００は、切替室２００の側方に隣接して配置される。製氷室３００は、切替室２００と並列に配置される。すなわち、製氷室３００は、冷蔵室１００の下方における左右の他側に配置されている。冷凍室４００は、切替室２００および製氷室３００の下方に配置されている。冷凍室４００は、被貯蔵物を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いられる。また、野菜室５００は、冷凍室４００の下方の配置されている。野菜室５００は、断熱箱体９０の最下段に配置されている。野菜室５００には、例えば、野菜および容量の大きなペットボトル等が収納される。

冷蔵室１００の正面部には、当該冷蔵室１００を開閉するための冷蔵室扉７が設けられている。冷蔵室扉７は、例えば、両開き式の回転式の扉である。両開き式の冷蔵室扉７は、右扉７ａおよび左扉７ｂにより構成されている。冷蔵室扉７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、例えば、左扉７ｂに設けられている。操作パネル６は、各貯蔵室の保冷温度等の設定および各貯蔵室の温度等の各種情報の表示のためのものである。

切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００および野菜室５００は、一例として、それぞれ、引出し式の扉によって開閉される。これらの引出し式の扉は、各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに沿って冷蔵庫１の奥行方向にスライドできるようになっている。本実施の形態の冷蔵庫１の使用者は、引出し式の扉をスライドさせることで、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００および野菜室５００を開閉する。

切替室２００の内部および冷凍室４００の内部には、食品等を内部に収納できる切替室収納ケース２０１および冷凍室収納ケース４０１が、それぞれ引き出し自在に格納されている。同様に、野菜室５００内には、食品等を内部に収納できる野菜室収納ケース５０１が、引き出し自在に格納されている。

切替室収納ケース２０１は、切替室２００を開閉する扉に設けられたフレームによって支持される。切替室収納ケース２０１は、切替室２００を開閉する扉に連動して引き出される。冷凍室収納ケース４０１は、冷凍室４００を開閉する扉に設けられたフレームによって支持される。冷凍室収納ケース４０１は、冷凍室４００を開閉する扉に連動して引き出される。同様に、野菜室収納ケース５０１は、野菜室５００を開閉する扉に設けられたフレームによって支持される。野菜室収納ケース５０１は、野菜室５００を開閉する扉に連動して引き出される。

なお、冷蔵庫１に備えられた貯蔵室の数、貯蔵室の配置、貯蔵室を開閉するための扉の構成等は、上記の例に限定されるものではない。例えば、冷蔵室１００を開閉するための扉は、スライド式であってもよい。また、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００および野菜室５００を開閉するための扉は、回転式であってもよい。切替室収納ケース２０１、冷凍室収納ケース４０１および野菜室収納ケース５０１は、それぞれ、２つ以上設けられてもよい。

冷蔵庫１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却するための冷凍機構として、圧縮機２、冷却器３、送風ファン４および風路５等を備える。圧縮機２および冷却器３は、図示を省略している凝縮器および絞り装置等と、冷凍サイクル回路を構成している。圧縮機２は、冷凍サイクル回路内の冷媒を、圧縮して吐出する。凝縮器は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器３は、絞り装置で膨張した冷媒によって、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機２は、例えば、図２に示すように、冷蔵庫１の背面側の下部に配置される。

風路５は、冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するためのものである。風路５は、断熱箱体９０の内部に形成されている。風路５は、例えば、冷蔵庫１の背面側に配置されている。冷凍サイクル回路を構成している冷却器３は、この風路５内に設置される。また、風路５内には、冷却器３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風ファン４も設置されている。

送風ファン４が動作すると、冷却器３で冷却された空気、すなわち冷気が、風路５を通って、冷凍室４００、切替室２００、製氷室３００および冷蔵室１００へ送られる。これにより、各貯蔵室内が冷却される。また、野菜室５００には、冷蔵室１００から戻った冷気が図示しない風路を介して導入される。これにより、野菜室５００内が冷却される。野菜室５００を通過した空気は、冷却器３が設置されている風路５内へと戻される。風路５内へと戻された空気は、再び冷却器３によって冷却され、冷蔵庫１内を循環する。

また、風路５からそれぞれの貯蔵室へと通じる中途の箇所には、ダンパが設けられている。このダンパは、図１および図２においては図示を省略する。各ダンパの開閉状態が変化することで、各貯蔵室へと供給される冷気の風量が調節される。貯蔵室へと供給される冷気の風量は、送風ファン４の運転が制御されることによっても調節される。また、各貯蔵室へと供給される空気の温度は、圧縮機２の運転が制御されることで調節される。

各貯蔵室には、内部の温度を検知するサーミスタが設置される。このサーミスタは、図１および図２においては図示を省略する。上記のダンパ、送風ファン４および圧縮機２は、サーミスタの検知結果に基いて制御される。ダンパ、送風ファン４および圧縮機２は、各貯蔵室内の温度が予め設定された設定温度になるように制御される。本実施の形態において、以上のように設けられた圧縮機２と冷却器３とを含む冷凍サイクル回路、送風ファン４、風路５およびダンパは、貯蔵室の内部を冷却する冷却手段の一例である。

また、本実施の形態の冷蔵庫１は、制御装置８を備える。制御装置８は、例えば、図２に示すように、冷蔵庫１の背面側の上部に設けられる。制御装置８には、冷蔵庫１の動作を制御するための制御回路等が備えられている。制御装置８の各機能は、この制御回路によって実現される。制御装置８は、冷却手段を制御する制御手段の一例である。

図３は、実施の形態１の冷蔵庫１が備える切替室２００の周辺の拡大断面図である。本実施の形態において、切替室２００には、一例として、炊飯された米飯、ひき肉、およびカットされた野菜等が収納される。炊飯された米飯、ひき肉、カットされた野菜は、常温において人間の手で小分け可能な食品の一例である。ここでいう「常温」とは、各食品の凍結温度よりも高い温度を意味している。換言すると、炊飯された米飯、ひき肉、カットされた野菜は、凍結温度よりも高い温度において人間の手で小分け可能な食品の一例である。凍結温度よりも高い温度において人間の手で小分け可能な食品には、複数の小片によって一群を形成する野菜および茸類、また調理後の食品等も該当する。

この切替室２００を開閉する扉を、図３および以下の説明においては、符号を付して切替室扉９と称する。本実施の形態の冷蔵庫１は、図３に示すように、切替室扉９の開閉状態を検知するための扉開閉検知スイッチ１０を備えている。扉開閉検知スイッチ１０は、切替室扉９の開閉を検知する開閉検知手段の一例である。

また、切替室２００内には、切替室サーミスタ１１が設けられる。切替室サーミスタ１１は、切替室２００の温度を検知する温度検知手段の一例である。また、本実施の形態の冷蔵庫１は、図３に示すように、切替室ダンパ１２を備えている。制御手段の一例である制御装置８は、切替室サーミスタ１１の検知結果に基づいて切替室ダンパ１２を制御する。これにより、切替室２００内の温度が調節される。

図４は、実施の形態１の冷蔵庫１の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。制御装置８の制御回路には、例えば、プロセッサ８ａおよびメモリ８ｂが備えられている。制御装置８は、メモリ８ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８ａが実行することによって予め設定された処理を実行し、冷蔵庫１を制御する。

プロセッサ８ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ８ｂには、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ、または磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクおよびＤＶＤ等が該当する。

なお、制御装置８の制御回路は、例えば、専用のハードウェアとして形成されてもよい。制御装置８の制御回路の一部が専用のハードウェアとして形成され、且つ、当該制御回路にプロセッサ８ａおよびメモリ８ｂが備えられていてもよい。一部が専用のハードウェアとして形成される制御回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。

制御装置８には、各貯蔵室の内部の温度を検知するサーミスタから信号が入力される。本実施の形態では、制御装置８には、切替室サーミスタ１１から切替室２００の温度情報を含む信号が入力される。制御装置８は、切替室サーミスタ１１から入力された信号に基づいて、切替室２００内の温度が設定温度に維持されるように、圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２等を制御する。

また、本実施の形態の操作パネル６は、一例として、図４に示すように、操作部６ａおよび表示部６ｂを備えている。操作部６ａは、各貯蔵室の設定温度および冷蔵庫１の動作モードを設定するためのスイッチ等によって構成される。表示部６ｂは、冷蔵庫１に関する各種の情報を表示する液晶ディスプレイおよびＬＥＤランプ等によって構成される。なお、操作パネル６は、操作部６ａと表示部６ｂとを兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。また、操作パネル６には、音声報知を行うスピーカ等が備えられていてもよい。

制御装置８には、操作パネル６の操作部６ａからの信号が入力される。操作部６ａは、使用者による当該操作部６ａの操作に応じた信号を、制御装置８へ出力する。また、制御装置８には、扉開閉検知スイッチ１０からの信号も入力される。制御装置８は、操作部６ａおよび扉開閉検知スイッチ１０から入力された信号に基づいた処理を実行する。また、制御装置８は、操作パネル６の表示部６ｂの動作も制御する。

次に、以上のように構成された冷蔵庫１の機能および動作の特徴について説明する。本実施の形態の冷蔵庫１は、切替室２００に収納された食品を、小分け可能な状態で冷凍保存する機能を有している。図５は、食品を小分け可能な状態で冷凍保存する際の、切替室２００の設定温度、切替室２００の庫内温度および切替室２００に収納された食品の温度の経時変化の一例を示す図である。図５において、切替室２００の設定温度、切替室２００の庫内温度および切替室２００に収納された食品の温度は、それぞれ、破線、細実線および太実線で示される。

本実施の形態において、冷却手段の一例である圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２は、食品を小分け可能な状態で冷凍保存する際、第１工程、第２工程および第３工程を実行する。第１工程、第２工程および第３工程は、図５に示すように、順に実行される。制御手段の一例である制御装置８は、第１工程の終了とともに第２工程が開始され、第２工程の終了とともに第３工程が開始されるように、冷却手段の一例である圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２を制御する。

第１工程は、常温において人間の手で小分け可能な食品を凍結させて第１食品塊を生成する工程である。第１工程は、第１冷却工程の一例である。第２工程は、第１工程で生成された第１食品塊を、凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態にする工程である。第２工程は、第２冷却工程の一例である。本実施の形態の冷蔵庫１の使用者は、第２工程によって凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態にされた第１食品塊を、手で複数の第２食品塊に小分けすることができる。使用者が第１食品塊を複数の第２食品塊に小分けする工程は、分割工程の一例である。第３工程は、上記の複数の第２食品塊を冷凍保存する工程である。第３工程は、第３冷却工程の一例である。

図５を参照し、第１工程、第２工程および第３工程についてより詳細に説明する。本実施の形態において、第１工程における切替室２００の設定温度、第２工程における切替室２００の設定および第３工程における切替室２００の設定温度は、それぞれ別に設定される。第１工程における切替室２００の設定温度は、第１温度θＬに設定される。第１温度θＬは、食品が凍結する温度である凍結温度θｆよりも低い温度として設定される。凍結温度θｆおよび第１温度θＬは、例えば、０℃以下または０℃未満の温度帯に含まれる。第１温度θＬは、例えば、－２０℃である。

第２工程における切替室２００の設定温度は、第２温度θＳに設定される。第２温度θＳは、第１温度θＬよりも高く、且つ、食品が凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な温度として設定される。第２温度θＳは、例えば、０℃以下の温度帯に含まれる。第２温度θＳは、例えば、－２℃である。

また、第３工程における切替室２００の設定温度は、第３温度θＦに設定される。第３温度θＦは、第２温度θＳ以下の温度として設定される。一例として、第３温度θＦは、第２温度θＳよりも低い温度として設定される。第３温度θＦは、例えば、－７℃である。すなわち、本実施の形態においては、第１温度θＬと第２温度θＳと第３温度θＦとのうち最も低いのは第１温度θＬである。また、第１温度θＬと第２温度θＳと第３温度θＦとのうち最も高いのは第２温度θＳである。

切替室２００に収納される前の状態の食品は、非凍結状態である。食品は、切替室２００に収納されることで、冷却される。第１工程において、切替室２００の設定温度は、凍結温度θｆよりも低い第１温度θＬである。第１工程における切替室２００の庫内温度は、この第１温度θＬと同じまたは近い温度である。図５に示すように、切替室２００に収納された食品は、第１工程において、急速に冷却される。切替室２００に収納された食品の温度は、急降下する。

第１工程において、急冷された食品の温度は、やがて凍結温度θｆに到達する。そして、食品の温度は、凍結温度θｆ以下になる。凍結温度θｆ以下まで急冷された食品は、一時的に過冷却状態になる。過冷却状態とは、凍結温度θｆ以下であっても凍結しない状態である。過冷却状態は、不安定な状態であるため、すぐに解消される。第１工程において、急冷された食品は、過冷却状態を経た後に凍結し始める。第１工程においては、最終的に食品全体にわたって氷結晶が生成される。切替室２００に収納された食品は、全体が凍結することで第１食品塊となる。

第１工程は、図５に示すように、第１時間ΔＴＬだけ行われる。第１時間ΔＴＬは、例えば、１２０分である。第１工程が開始してから第１時間ΔＴＬが経過した時刻ＴＬになると、第１工程が終了して第２工程が開始する。第２工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第１温度θＬから第２温度θＳへ切り替えられる。冷却手段の一例である圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２は、切替室２００の庫内温度が第２温度θＳで維持されるように動作する。第２工程において、第１食品塊の温度は、第２温度θＳと同じまたは近い温度に維持される。これにより、第１食品塊は、凍結された状態のまま人間の手で小分け可能になる。

第２工程は、図５に示すように、第２時間ΔＴＳだけ行われる。第２時間ΔＴＳは、例えば、２４時間である。使用者は、第２工程が継続されている際の任意の時刻Ｔ１に、第１食品塊を手で小分けする。第１食品塊は、複数の第２食品塊へ小分けされる。複数の第２食品塊は、任意の時刻Ｔ２において、再び切替室２００へ戻される。

第２工程が開始してから第２時間ΔＴＳが経過した時刻ＴＳになると、第２工程が終了して第３工程が開始する。第３工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第２温度θＳから第３温度θＦへ切り替えられる。冷却手段の一例である圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２は、切替室２００の庫内温度が第３温度θＦで維持されるように動作する。

本実施の形態では、第３工程において第２食品塊が収納される空間の温度である第３温度θＦは、第２工程において第１食品塊が収納される空間の温度である第２温度θＳよりも低い。第３工程において、複数の第２食品塊の温度は、小分けされた状態のまま、第３温度θＦと同じまたは近い温度に維持される。第３工程において、複数の第２食品塊の温度は、小分けされた状態のまま、冷凍保存される。

図６は、実施の形態１の第１食品塊の温度と当該第１食品塊が破断する際の荷重との関係の一例を示した図である。図６に示す例は、炊飯した米飯を第１食品塊とした場合の結果である。凍結した状態の米飯を実際に人間の手で分割することができた場合において、凍結した状態の米飯の破断荷重は、１５ｋｇｆ程度であることが、実験結果から確認された。また、凍結した状態の米飯の破断荷重が１５ｋｇ以下となる場合において、凍結した状態の米飯の温度は、－４℃以上であることが実験結果から確認された。

このように、炊飯された米飯を小分け可能な状態で冷凍保存する場合、第２温度θＳは、－４℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されるとよい。第２温度θＳが－４℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されることで、第２工程における庫内温度は、－４℃から０℃の温度帯に含まれる。これにより、切替室２００へ収納された米飯の温度は、第２工程において、－４℃から０℃の温度帯に含まれる。第２温度θＳが－４℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されることで、使用者は、米飯を凍結された状態のまま容易に手で分割することができる。なお、第２温度θＳは、本実施の形態で示した例である－４℃から０℃の温度帯に限られない。第２温度θＳは、小分けされた状態のまま冷凍保存される食品および使用環境等によって、任意に設定され得る。

図７は、第２温度θＳで維持された米飯を手で小分けする様子を示すイメージ図である。図８は、凍結された状態のまま複数に小分けされた米飯を示すイメージ図である。

炊飯された米飯は、例えば、ビニール袋に収納された状態またはラップフィルムに包まれた状態で、切替室２００へ収納される。切替室２００へ収納された米飯は、第１工程によって、全体が凍結して第１米飯塊２０ａとなる。第１米飯塊２０ａは、第２工程によって、第２温度θＳで維持され、手で小分け可能な状態になる。

図７に示すように、使用者は、包丁などの道具を使用することなく、第１米飯塊２０ａを手で簡単に小分けすることができる。図７（Ａ）、図７（Ｂ）および図７（Ｃ）に示すように、使用者は、第１米飯塊２０ａを、凍結した状態のまま折り曲げるようにして小分けすることができる。折り曲げられた第１米飯塊２０ａは、図７（Ｄ）に示すように、複数の第２米飯塊２０ｂに分割される。使用者は、図８に示すように、第１米飯塊２０ａを、任意の数の第２米飯塊２０ｂに分割することができる。また、使用者は、図７および図８に示すように、米飯を、例えば、ビニール袋に収納された状態またはラップフィルムに包まれた状態のまま小分けすることができる。

なお、使用者は、第１米飯塊２０ａを、ばらばらにほぐすように小分けしてもよいし、引きちぎるように小分けしてもよい。第１米飯塊２０ａは、例えば、粉砕または剥離するようにして、分割されてもよい。

本実施の形態であれば、使用者、食品を凍結させる前に予め小分けする必要がなく、凍結後に任意の大きさの任意の数の第２食品塊に小分けすることができる。使用者は、複数の第２食品塊のうち、使用したい分だけを冷蔵庫１から取り出して使用することができる。

また、本実施の形態であれば、使用者は、包丁などの道具を使うことなく食品を小分けすることができる。このため、食品を小分けするための道具を洗う手間等が省かれる。本実施の形態であれば、小分け可能な状態の食品を冷凍保存可能で利便性が高い冷蔵庫１が得られる。

また、炊飯された米飯は、非凍結状態ではやわらか過ぎて、図７で示すように手で分割をすることが難しい。また、カットされた野菜などは、非凍結状態では複数の食品塊に分割することができない。本実施の形態であれば、食品を手で容易に小分けすることができる。さらに、本実施の形態であれば、第１工程で食品を急速に冷却して速やかに凍結させることで、食品が小分け可能になるまでの時間が短縮される。

食品を長期にわたって冷凍保存する場合には、当該食品の温度はなるべく低いことが好ましい。本実施の形態においては、一例として、第３温度θＦは、第２温度θＳよりも低い。第３温度θＦがより低い温度となることで、小分けされた第２食品塊をより長期にわたって冷凍保存することが可能になる。また、第２工程が終了した時点で切替室２００の設定温度が第２温度θＳからより低い第３温度θＦへ切り替えられることで、切替室２００へ収納された第２食品塊以外のその他の食品への影響も抑えられる。

上記した第１工程、第２工程および第３工程によって構成される冷凍保存方法によれば、より簡易な構造の機器によって、小分け可能な状態の食品を冷凍保存することができる。本実施の形態によって開示される冷凍保存方法は、食品の温度を変化させることで、小分け可能な状態の食品を冷凍保存することが可能である。また、第１工程、第２工程および第３工程を実行する冷蔵庫１であれば、複雑な構造を必要とせずに小分け可能な状態の食品を冷凍保存することができる。冷蔵庫１および当該冷蔵庫１が実行する冷凍保存方法は、食品の温度を変化させることで、当該食品の表層部を凍結または融解させ、当該食品の保存性を向上させる。本実施の形態であれば、食品を凍結状態のまま簡単に小分けすることができ、小分けされた食品の品質を劣化させることなく長期保存することができる。

次に、以上のように構成された冷蔵庫１の動作の一例を、フロー図を参照して説明する。図９は、実施の形態１の冷蔵庫１の動作の一例を示す制御フロー図である。

上記した第１工程は、例えば、操作パネル６の操作部６ａが操作されることで開始される。制御装置８は、操作部６ａの操作に応じて、第１工程が開始されるように処理を実行する。また、本実施の形態の制御装置８は、時間を計測するタイマー機能を有する。制御装置８は、第１工程の開始時点で、タイマーｔ＝０として、計時を行う（ステップＳ１０１）。

上述したように、第１工程において、切替室２００の設定温度は、第１温度θＬに設定される（ステップＳ１０２）。制御装置８は、第１工程が実行されている間、タイマーｔが予め設定された第１時間ΔＴＬに達したか判定する（ステップＳ１０３）。制御装置８は、タイマーｔが第１時間ΔＴＬに達するまでステップＳ１０３の判定を継続する。制御装置８は、タイマーｔが第１時間ΔＴＬに達すると、すなわち、第１工程が第１時間ΔＴＬだけ行われると、第１工程が終了して第２工程が開始されるように処理を実行する。

制御装置８は、第２工程の開始時点で、タイマーｔをリセットする。制御装置８は、第２工程の開始時点で、タイマーｔ＝０として、計時を行う（ステップＳ１０４）。第２工程において、切替室２００の設定温度は、第２温度θＳに設定される（ステップＳ１０５）。制御装置８は、第２工程が実行されている間、タイマーｔが予め設定された第２時間ΔＴＳに達したか判定する（ステップＳ１０６）。制御装置８は、タイマーｔが第２時間ΔＴＳに達するまでステップＳ１０６の判定を継続する。制御装置８は、タイマーｔが第２時間ΔＴＳに達すると、すなわち、第２工程が第２時間ΔＴＳだけ行われると、第２工程が終了して第３工程が開始されように処理を実行する。本実施の形態において、第３工程は、第２工程が第２時間ΔＴＳだけ行われた後に自動的に開始する。第３工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第３温度θＦに設定されて維持される（ステップＳ１０７）。

なお、本実施の形態の冷蔵庫１の動作は、図９の制御フロー図に示されるものに限られず、主旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。図１０は、実施の形態１の冷蔵庫１の動作の変形例を示す制御フロー図である。図１０におけるステップＳ２０１からステップＳ２０５は、図９におけるステップＳ１０１からステップＳ１０５に対応する。ステップＳ２０１からステップＳ２０５の説明を省略する。

冷蔵庫１は、第２工程が実行されている間に、食品が分割可能であることを使用者へ報知するように構成されてもよい。一例として、制御装置８は、ステップＳ２０５の後、表示部６ｂに食品が分割可能であることが文字等で表示されるように処理を実行する（ステップＳ２０６）。これにより、使用者は、第１食品塊を小分け可能なタイミングを容易かつ即座に認識することができる。なお、本変形例における表示部６ｂは、報知を行う報知手段の一例である。使用者への報知は、音声またはランプの点灯等によって行われてもよい。

また、冷蔵庫１は、使用者が第１食品塊を複数の第２食品塊に小分けした後に操作部６ａが操作されると、第２工程が終了して第３工程が開始するように構成されてもよい。一例として、操作部６ａは、分割完了ボタンを有する。分割完了ボタンは、使用者が第１食品塊を複数の第２食品塊に小分けした後に押すボタンである。

一例として、制御装置８は、ステップＳ２０６の後、上記の分割完了ボタンが使用者によって押されたかの判定を行う（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７において分割完了ボタンが押されていない場合、制御装置８は、図９におけるステップＳ１０６と同様の処理を行う（ステップＳ２０８）。

制御装置８は、ステップＳ２０８において、タイマーｔが第２時間ΔＴＳに達すると、第２工程が終了して第３工程が開始されように処理を実行する。第３工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第３温度θＦに設定されて維持される（ステップＳ２０９）。制御装置８は、ステップＳ２０８において、タイマーｔが第２時間ΔＴＳに達していない場合には、再びステップＳ２０７の処理を行う。また、制御装置８は、ステップＳ２０７において分割完了ボタンが押された場合には、第２工程が終了して第３工程が開始されるように処理を実行する。

本変形例における分割完了ボタンは、第１食品塊が複数の第２食品塊に小分けされたことを検知する分割検知手段の一例である。第１食品塊が複数の第２食品塊に小分けされたことを検知する分割検知手段は、例えば、扉開閉検知スイッチ１０であってもよい。換言すると、制御装置８は、切替室扉９が開閉された時点を第１食品塊が複数の第２食品塊に小分けされた時点として処理を実行してもよい。また、分割検知手段は、赤外線センサおよびカメラなどの、食品の形状の変化を検知する機器によって構成されていてもよい。

なお、図１０に示す変形例においては、例えば、ステップＳ２０４およびステップＳ２０８が省略されていてもよい。また、上記の実施の形態においては、分割された後の第２食品塊を切替室２００へ戻す例を示したが、第３工程において第２食品塊が収納される空間は、切替室２００でなくてもよい。第３工程において第２食品塊が収納される空間は、例えば、冷凍室４００であってもよい。換言すると、第２工程において第１食品塊が収納される空間と第３工程において第２食品塊が収納される空間とは異なっていてもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一または相当する部分については、同じ符号を付し、また、説明を簡略化および省略する。図１１は、実施の形態２の冷蔵庫１が備える切替室２００の周辺の拡大断面図である。図１１に示すように実施の形態２の冷蔵庫１は、食品を分割する分割手段の一例として、分割ユニット１３を備えている。図１２は、実施の形態２の分割ユニット１３の動作を示す拡大断面図である。また、図１３は、実施の形態２の冷蔵庫１の制御系統の機能的な構成を示すブロック図である。

分割ユニット１３は、第１食品塊を複数の第２食品塊に分割する機構である。図１１においては、第１食品塊として、第１米飯塊２０ａを図示している。図１２においては、第２食品塊として、第２米飯塊２０ｂを図示している。

図１１および図１２に示すように、分割ユニット１３は、切替室２００の上部に設けられている。分割ユニット１３は、上下方向に移動可能な昇降機構を有している。図１３は分割ユニット１３が下方へと移動した状態を示している。また、分割ユニット１３は、下方に突出した突起部１３ａを複数有している。

突起部１３ａは、図１１および図１２に示すように、分割ユニット１３が降下することで、第１米飯塊２０ａに押し付けられる。突起部１３ａは、第１米飯塊２０ａに押し付けられることで当該第１米飯塊２０ａを複数の第２米飯塊２０ｂに分割するものである。突起部１３ａは、人間の手で小分け可能な状態にされた食品を分割する分割手段の一例である。

分割ユニット１３の動作は、図１３に示すように、制御装置８によって制御される。図１４は、実施の形態２における切替室２００の設定温度、切替室２００の庫内温度および切替室２００に収納された食品の温度の経時変化と分割ユニット１３の位置とを示す図である。図１４は、実施の形態１における図５に対応する。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、第１工程と第２工程と第３工程とが順に実行される。第１工程、第２工程および第３工程における切替室２００の設定温度は、実施の形態１と同様である。第１工程において、分割ユニット１３は、上昇位置に維持される。上昇位置とは、図１１に示される分割ユニット１３の位置である。すなわち、上昇位置に維持された分割ユニット１３の突起部は、第１米飯塊２０ａ等の第１食品塊に接触しない。

第２工程が開始されてから時間ΔＴＳ１が経過した時刻ＴＳ１になると、図１４に示すように、分割ユニット１３が降下する。分割ユニット１３は、時刻ＴＳ１から一定時間後の時刻Ｔ３において、予め設定された降下位置まで降下する。降下位置とは、図１２に示される分割ユニット１３の位置である。すなわち、降下位置まで降下した分割ユニット１３の突起部は、第１米飯塊２０ａ等の第１食品塊に押し付けられる。分割ユニット１３が降下することで、第１食品塊は複数の第２食品塊に分割される。

分割ユニット１３によって第１食品塊が複数の第２食品塊に分割された後、分割ユニット１３は再び上昇する。時刻Ｔ３から一定時間後の時刻Ｔ４において、分割ユニット１３は、上記の上昇位置まで上昇する。分割ユニット１３が上昇位置まで上昇すると、第２工程が終了して第３工程が開始する。本実施の形態において、第２食品塊を保存するための第３工程は、分割ユニット１３によって第１食品塊が複数の第２食品塊に分割された後に実行される。

図１５は、実施の形態２の冷蔵庫１の動作の一例を示す制御フロー図である。図１５は、実施の形態１における図９に対応する。図１５におけるステップＳ３０１からステップＳ３０５は、図９におけるステップＳ１０１からステップＳ１０５に対応する。ステップＳ３０１からステップＳ３０５の説明を省略する。

本実施の形態の制御装置８は、ステップＳ３０５の後、タイマーｔが予め設定された時間ΔＴＳ１に達したか判定する（ステップＳ３０６）。制御装置８は、タイマーｔが時間ΔＴＳ１に達するまでステップＳ３０６の判定を継続する。制御装置８は、タイマーｔが時間ΔＴＳ１に達すると、上記したように、分割ユニット１３を降下させる（ステップＳ３０７）。これにより、第１食品塊は複数の第２食品塊に分割される。

第１食品塊は複数の第２食品塊に分割された後、制御装置８は、分割ユニット１３を上昇させる（ステップＳ３０８）。制御装置８は、分割ユニット１３を上昇させた後、第２工程が終了して第３工程が開始されように処理を実行する。本実施の形態において、第３工程は、第１食品塊が複数の第２食品塊に分割された後に自動的に開始する。第３工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第３温度θＦに設定されて維持される（ステップＳ３０９）。

このように、本実施の形態であれば、第２工程が実行されている際に、食品を自動で分割することができる。これにより、使用者が食品を手で小分けする手間を省くことができる。

本実施の形態の突起部１３ａは、例えば、樹脂によって形成される。第２工程において、第１食品塊は、手で小分け可能な状態になる。このため、樹脂性の突起部１３ａであっても、第１食品塊は十分に分割可能である。本実施の形態であれば、例えば、突起部１３ａに金属部品を用いる必要がなくなる。これにより、食品に金属が触れることがなくなる。また、例えば、第１食品塊が分割される際に、当該第１食品塊を包んでいたビニール袋またはラップフィルム等が破れてしまうこともない。

なお、突起部１３ａは、板状に形成されてもよいし、棒状に形成されてもよい。また、突起部１３ａは、格子状の板状の部材として、一体的に形成されてもよい。

複数の突起部１３ａは、図１１および図１２に示すように、階段状に高さ違いに形成されてもよい。階段状に高さ違いに形成された複数の突起部１３ａは、高いものから順番に、第１食品塊に接触する。複数の突起部１３ａが同時ではなく順番に接触することで、第１食品塊が変形する際の逃げが確保される。これにより、突起部１３ａ同士の間に食品が詰まってしまうことが防止される。突起部１３ａ同士の間に食品が詰まってしまうことが防止されることで、分割ユニット１３の上下移動が阻害されることがない。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態１および実施の形態２と同一または相当する部分については、説明を簡略化および省略する。本実施の形態に係る冷蔵庫１は、実施の形態１または実施の形態２と同様に構成されている。

図１６は、実施の形態３の第１食品塊の温度と当該第１食品塊が破断する際の荷重との関係の一例を示した図である。図１６に示す例は、加熱およびカットがされた状態の葉物野菜を第１食品塊とした場合の実験結果である。実施の形態１においても述べたように、凍結した状態の食品を実際に人間の手で分割することができる場合において、当該食品の破断荷重は、１５ｋｇｆ程度であることが、実験結果から確認された。また、加熱およびカットがされた後に凍結することで第１食品塊となった葉物野菜の破断荷重が１５ｋｇｆ以下となる場合において、当該葉物野菜の温度は、－１０℃以上であることが実験結果から確認された。

また、加熱およびカットがなされた後に凍結することで第１食品塊となった葉物野菜の破断荷重は、加熱されていない生の状態でカットされた後に凍結することで第１食品塊となった葉物野菜の破断荷重よりも大きいことが実験結果から確認された。このため、加熱されていない生の状態でカットされた後に凍結することで第１食品塊となった葉物野菜は、当該葉物野菜の温度が－１０℃以上であれば人間の手で分割することができる。

また、カットされた根菜類および果菜類などの小片同士の接触面積は、カットされた葉物野菜の小片同士の接触面積よりも小さい。また、カットされた根菜類および果菜類などの小片は、カットされた葉物野菜の小片よりも硬い。このため、カットされた根菜類および果菜類によって形成される第１食品塊は、カットされた葉物野菜によって形成される第１食品塊に比べて、より小さい力で分割することができる。

以上に示したように、カットされた野菜類によって形成される第１食品塊は、当該第１食品塊の温度を－１０℃以上にすることによって、人間の手で分割することができることが実験結果から分かった。この野菜類には、生の葉物野菜、加熱後の葉物野菜、根菜類および果菜類等、多くの種類のものが含まれる。

図１７は、実施の形態３における切替室２００の設定温度、切替室２００の庫内温度および切替室２００に収納された食品の温度の経時変化を示す図である。図１７に示すように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、第１工程と第２工程と第３工程とが順に実行される。

第１工程における切替室２００の設定温度は、実施の形態１と同様、第１温度θＬに設定される。第１温度θＬは、食品が凍結する温度である凍結温度θｆよりも低い温度として設定される。第１温度θＬは、例えば、－２０℃である。

第２工程における切替室２００の設定温度は、第２温度θＳに設定される。第２温度θＳは、実施の形態１と同様、第１温度θＬよりも高い。本実施の形態において、第２温度θＳは、食品、特にカットされた野菜類が凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な温度として設定される。本実施の形態において、第２温度θＳは、－１０℃から０℃の温度帯に含まれる。本実施の形態の第２温度θＳは、例えば、－７℃である。

第３工程における切替室２００の設定温度は、実施の形態１と同様、第３温度θＦに設定される。第３温度θＦは、第２温度θＳ以下の温度として設定される。図１７に示すように、第３温度θＦは、一例として、第２温度θＳと同じ温度として設定される。

図１７に示すように、切替室２００に収納された食品は、第１工程において、急速に冷却される。第１工程において、切替室２００に収納されて急冷された食品は、一時的に過冷却状態になる。第１工程において、急冷された食品は、過冷却状態を経た後に凍結し始める。切替室２００に収納された食品は、第１工程において、全体が凍結することで第１食品塊となる。

第１工程が開始してから第１時間ΔＴＬが経過した時刻ＴＬになると、第１工程が終了して第２工程が開始する。第２工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第１温度θＬから第２温度θＳへ切り替えられる。第２工程において、第１食品塊の温度は、第２温度θＳと同じまたは近い温度に維持される。本実施の形態では、カットされた野菜類が凍結することで形成された第１食品塊は、第２工程において、凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態になる。

使用者は、第２工程が継続されている際の任意の時刻Ｔ１に、第１食品塊を手で小分けする。第１食品塊は、複数の第２食品塊へ小分けされる。複数の第２食品塊は、任意の時刻Ｔ２において、再び切替室２００へ戻される。

第２工程が開始してから第２時間ΔＴＳが経過して時刻ＴＳになると、第２工程が終了して第３工程が開始する。第３工程が開始すると、切替室２００の設定温度は、第３温度θＦへ切り替えられる。本実施の形態では、冷却手段の一例である圧縮機２、送風ファン４および切替室ダンパ１２は切替室２００の庫内温度が第２温度θＳと同じ温度として設定された第３温度θＦで維持されるように動作する。第３工程において、複数の第２食品塊の温度は、小分けされた状態のまま、冷凍保存される。

このように、カットされた野菜類を小分け可能な状態で冷凍保存する場合、第２温度θＳは、－１０℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されるとよい。第２温度θＳが－１０℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されることで、第２工程における庫内温度は、－１０℃から０℃の温度帯に含まれる。これにより、切替室２００へ収納された野菜類の温度は、第２工程において、－１０℃から０℃の温度帯に含まれる。第２温度θＳが－１０℃から０℃の温度帯に含まれるように設定されることで、使用者は、野菜類を凍結された状態のまま容易に手で分割することができる。

上述したように、本実施の形態では、第３温度θＦは、一例として、第２温度θＳと同じ温度として設定される。これにより、使用者は、凍結した食品を、第３工程のいつ取り出しても手で分割することができる。特に、凍結した食品がカットされた野菜類である場合には、当該食品は、冷凍保存に適して且つ手で分割することができる温度、例えば－７℃等の温度で冷凍保存される。切替室２００へ収納されて第１食品塊を形成する食品が野菜類である場合においても、実施の形態１と同様、第３温度θＦは第２温度θＳよりも低い温度として設定されてもよい。第３温度θＦが第２温度θＳよりも低い温度である場合には、小分けされた第２食品塊のより長期な冷凍保存が可能となる。

１ 冷蔵庫、 ２ 圧縮機、 ３ 冷却器、 ４ 送風ファン、 ５ 風路、 ６ 操作パネル、 ６ａ 操作部、 ６ｂ 表示部、 ７ 冷蔵室扉、 ７ａ 右扉、 ７ｂ 左扉、 ８ 制御装置、 ８ａ プロセッサ、 ８ｂ メモリ、 ９ 切替室扉、 １０ 扉開閉検知スイッチ、 １１ 切替室サーミスタ、 １２ 切替室ダンパ、 １３ 分割ユニット、 １３ａ 突起部、 ２０ａ 第１米飯塊、 ２０ｂ 第２米飯塊、 ９０ 断熱箱体、 １００ 冷蔵室、 ２００ 切替室、 ２０１ 切替室収納ケース、 ３００ 製氷室、 ４００ 冷凍室、 ４０１ 冷凍室収納ケース、 ５００ 野菜室、 ５０１ 野菜室収納ケース

Claims (8)

1. 食品が収納される空間が内部に形成された断熱箱体と、
   前記食品が収納される空間の温度を設定温度に調節する冷却手段と、
   分割検知手段と、
   を備え、
   前記冷却手段は、第１冷却工程、第２冷却工程および第３冷却工程を順に実行し、
   前記第１冷却工程での前記設定温度は、前記食品が凍結する温度よりも低い第１温度であり、
   前記第２冷却工程での前記設定温度は、前記第１温度よりも高く且つ前記食品が凍結された状態のまま人間の手で道具を使わずに小分け可能な第２温度であり、
   前記第３冷却工程での前記設定温度は、前記第２温度以下の第３温度であり、
   前記第２温度は、－４℃から０℃の温度帯に含まれ、
   前記分割検知手段は、前記第１冷却工程によって前記食品が凍結して生成された第１食品塊が前記第２冷却工程によって凍結された状態のまま人間の手で小分け可能な状態にされた後に複数の第２食品塊に小分けされたことを検知し、
   前記第３冷却工程は、前記分割検知手段の検知結果に応じて開始する冷蔵庫。
2. 前記第３温度は、前記第２温度よりも低い請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記第２冷却工程において前記食品が収納される空間と前記第３冷却工程において前記食品が収納される空間とは、同一の貯蔵室である請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記第２冷却工程が実行されている際に報知を行う報知手段を更に備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
5. 前記報知手段は、前記食品が分割可能であることを報知する請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記第３冷却工程は、前記第２冷却工程が予め設定された時間だけ実行された後に開始する請求項１から請求項５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記食品は、炊飯された米飯であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の冷蔵庫。
8. 前記炊飯された米飯は、ビニール袋に収納された状態またはラップフィルムに包まれた状態であることを特徴とする請求項７に記載の冷蔵庫。

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