JP7426565B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、電磁波を用いて保存物を加熱する冷蔵庫に関する。

近年の冷蔵庫では、冷凍保存した食材や冷凍食品等の保存物を短時間で解凍したいというニーズが高まっている。特許文献１には、マイクロ波を用いて保存物を加熱する加熱室を備える冷蔵庫が開示されている。

また特許文献２には、マイクロ波ではなくＨＦ～ＶＨＦ帯の高周波を用いて保存物を解凍する高周波加熱装置が開示されている。ＨＦ～ＶＨＦ帯の高周波は、マイクロ波と異なり直進性が高く、２枚の電極の間で電界を形成して保存物を加熱する。

特開２００２－１４７９１９号公報 特開２０１７－１８２８８５号公報

電磁波を用いて保存物を加熱する場合、電磁波が外部に漏洩しないように対策することが必要である。電磁波が外部に漏洩することを防止するためには、電磁波シールドを設けて当該電磁波シールドを接地させることが一般的である。しかしながら、冷蔵庫の扉のように前後方向に動く扉では、扉に設けられた電磁波シールドを接地させることは困難である。なぜなら、冷蔵庫の扉に設けられた電磁波シールドと接地部との間に通した配線が、扉の開閉によって撓みと伸長を繰り返すことで断線する恐れがあるためである。

そこで本発明では、接地部への配線が困難な冷蔵庫の扉であっても、電磁波シールドとしての機能を発揮できる構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明が提供する冷蔵庫は、少なくとも一つの収納室を備え、電磁波を用いて前記収納室の内部の保存物を加熱する冷蔵庫であって、前記収納室の扉に第１の電磁波シールドが設けられ、前記扉が閉じられた状態において前記扉に接する前記冷蔵庫の筐体部分に、第２の電磁波シールドが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、接地部への配線が困難な冷蔵庫の扉であっても、電磁波シールドとしての機能を発揮できる構造を提供することができる。

冷蔵庫１００の縦断面を示す図である。 解凍室１０５の構成を示す図である。 電極と通風口の位置関係を示す図である。 電極と通風口の位置関係を示す図である。 解凍室１０５を冷蔵庫１００の正面から見たときの断面を示す図である。 電磁波シールド２１０と電極穴３０１との位置関係を示す図である。 電磁波シールド２１０と電極穴３０１との位置関係を示す図である。 冷蔵庫１００のハードウェア構成を示す図である。 冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。 冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。 保存物を加熱したときの保存物の温度の変化を示すグラフである。 切りやすさとドリップ量の評価結果を示す図である。 反射率の変化を示すグラフである。 冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。 冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。 解凍室１０５の変形例を示す図である。 解凍室１０５の変形例を示す図である。 解凍室１０５の変形例を示す図である。 解凍室１０５の変形例を示す図である。 解凍室１０５の変形例を示す図である。 電磁波シールドの設置位置の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（実施形態１）
図１は、冷蔵庫１００の縦断面を示す図である。図１の左側は冷蔵庫１００の正面側であり、図１の右側は冷蔵庫の背面側である。冷蔵庫１００は、主に鋼板を用いた外箱１０１と、ＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱１０２と、外箱１０１と内箱１０２との間の空間に充填発泡される断熱材（例えば硬質発泡ウレタン）とで形成される。

冷蔵庫１００は複数の貯蔵室を備える。冷蔵庫１００の最上部には、冷蔵室１０３が設けられている。冷蔵室１０３の下部には、製氷室１０４と解凍室１０５とが設けられている。更に、製氷室１０４と解凍室１０５の下部には冷凍室１０６が設けられている。冷蔵庫１００の最下部には野菜室１０７が設けられている。

冷蔵室１０３は、冷蔵保存のために凍らない温度、具体的には１℃～５℃の温度帯で維持される。野菜室１０７は、冷蔵室１０３と同等もしくは若干高い温度帯の２℃～７℃に維持される。冷凍室１０６は、冷凍保存のために冷凍温度帯、具体的には－２２℃～－１５℃に設定される。解凍室１０５は、通常は冷凍室１０６と同じ冷凍温度帯に維持され、ユーザの加熱指示に応じて保存物を解凍するための加熱処理を行う。解凍室１０５の構成、及び、加熱処理の具体的な内容については後ほど詳しく説明する。

冷蔵庫１００の上部には、機械室１０８が設けられている。機械室１０８には、圧縮機１０９や水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルを構成する部品が収容されている。なお、機械室１０８は冷蔵庫１００の下部に設けても良い。

冷凍室１０６と野菜室１０７の背面には、冷却室１１０が設けられている。冷却室１１０には、冷気を生成する冷却器１１１と、冷却器１１１が生成した冷気を各貯蔵室に送風する冷却ファン１１２とが収容されている。冷却室１１０の下部には、冷却器１１１やその周辺に付着する霜や氷を除霜するための除霜ヒータ１１３が設けられている。除霜ヒータ１１３の下部には、ドレンパン１１４、ドレンチューブ１１５、および、蒸発皿１１６が設けられている。

次に図２を用いて、解凍室１０５の構成を説明する。解凍室１０５は、通常は冷凍室１０６と同じ冷凍温度帯に維持され、食品を冷凍保存する。冷却器１１１が生成した冷気は、解凍室１０５の背面及び天面に設けられた風路２０１を流れ、解凍室１０５の天面に設けられた通風口２０２を通って解凍室１０５に導入される。風路２０１にはダンパー２０３が設けられている。また、解凍室１０５の底面にも通風口２０４が設けられていて、通風口２０４を介して冷気が冷凍室１０６から解凍室１０５に導入される。解凍室１０５を冷却した冷気は、吸入口２０５を通って冷却室１１０に戻る。

次に、解凍室１０５に冷凍保存されている保存物を加熱して解凍する仕組みについて説明する。冷蔵庫１００は、発振部２０６、整合部２０７、発振電極２０８、および、対向電極２０９を備える。発振部２０６は、冷蔵庫１００の背面側の断熱材に埋設されている。整合部２０７は、発振電極２０８と対向電極２０９と保存物によって形成される負荷インピーダンスを、発振部２０６の出力インピーダンスに近くなるように調節する。整合部２０７は、風路２０１に設けられていて、断熱材に覆われている。発振電極２０８は、解凍室１０５の天面を構成する断熱隔壁に埋設されている。対向電極２０９は、解凍室１０５の底面を構成する断熱隔壁に埋設されている。整合部２０７は発振電極２０８に接続している。発振部２０６は整合部２０７に接続している。発振部２０６、整合部２０７、発振電極２０８を接続する配線の長さは極力短くすることが望ましいため、これらは解凍室１０５の近傍に集約されている。発振部２０６は、ＶＨＦ帯の高周波（本実施形態では４０ＭＨｚ）を出力する。すると、発振電極２０８と対向電極２０９との間で電界が形成される。これにより、発振電極２０８と対向電極２０９との間に置かれた保存物が加熱される。

冷蔵庫１００には、電磁波が外部に漏洩することを防止するための電磁波シールドが設けられている。風路２０１の上部（言い換えれば解凍室１０５と冷蔵室１０３を仕切る仕切り壁）には、電磁波シールド２１０が埋設されている。解凍室１０５を開閉する扉２１２の内部に、電磁波シールド２１３が埋設されている。電磁波シールド２１３は、断熱材に覆われている。扉２１２が閉じられた状態において扉２１２に接する冷蔵庫１００の筐体部分に、電磁波シールド２１１と電磁波シールド２１４が埋設されている。また、発振部２０６を収容する空間の壁面に、電磁波シールド２１５が設けられている。また、解凍室１０５の背面側の壁面に、電磁波シールド２１６が設けられている。なお、冷蔵庫１００の筐体の外装材として鋼板を用いる場合は、この鋼板自体が電磁波シールドの役割を有することになる。

扉２１２の内部に設けた電磁波シールド２１３を更に詳しく説明する。扉２１２はユーザが開閉するものであるため、電磁波シールド２１３と冷蔵庫１００の接地部との間に配線を通すと、扉２１２の開閉によって配線が撓みと伸長を繰り返し金属疲労が蓄積する。これは配線が断線する要因となるため、電磁波シールド２１３を配線で接地することは好ましくない。そこで本実施形態では、扉２１２を閉じた際の電磁波シールド２１３と電磁波シールド２１１との距離、及び、扉２１２を閉じた際の電磁波シールド２１３と電磁波シールド２１４との距離を、それぞれ電磁波の波長の１／４よりも短くする。例えば、扉２１２を閉じた際の電磁波シールド２１３と電磁波シールド２１１との距離、及び、扉２１２を閉じた際の電磁波シールド２１３と電磁波シールド２１４との距離を、３０ｍｍ以内とする。電磁波シールド２１１と電磁波シールド２１４は接地されているため、扉２１２が閉じられた状態において電磁波シールド２１３を電磁波シールド２１１と電磁波シールド２１４に近接させることで、配線による接地と同等の効果を得られる。また、電磁波シールド２１３の端部を冷蔵庫１００の庫内側に曲がる形状とすることで、電磁波シールド２１３を電磁波シールド２１１と電磁波シールド２１４に近接させやすくなる。また、解凍室１０５の背面側の壁面には、電磁波シールド２１６が設けられている。これは、発振電極２０８と対向電極２０９との間に発生する電界や、整合部２０７から発生した高周波ノイズが冷却ファン１１２やダンパー２０３等の電装部品に影響を与えることを防止するためである。

電磁波シールド２１０は、解凍室１０５の上部に位置する冷蔵室１０３の内部に設けても良い。冷蔵室１０３にはパーシャル室やチルド室が設けられていることが多く、このパーシャル室やチルド室の天面を電磁波シールドとして利用しても良い。

風路２０１は略直角に曲がる形状である。この曲がる箇所に対応するエリアＡと整合部２０７との間の距離、及び、風路２０１の幅を電磁波の波長の１／４よりも短くすることで、整合部２０７から発生する高周波ノイズがエリアＡで曲がることができなくなる。例えば、エリアＡと整合部２０７との間の距離を、３０ｍｍ以内とする。

扉２１２をユーザが開閉すると、冷凍温度帯の解凍室１０５に高湿度の空気が流入し、解凍室１０５の内部は結露が発生しやすい状態になる。もし発振電極２０８と対向電極２０９が解凍室１０５の内部に露出していると、発振電極２０８と対向電極２０９の表面に結露が発生して電界の形成が不安定になる。これにより、加熱作用が十分に得られない、又は、加熱作用がまったく得られないケースが発生し得る。これに対して本実施形態では、発振電極２０８と対向電極２０９の両方が解凍室１０５を構成する隔壁に埋設されているため、発振電極２０８と対向電極２０９の表面に結露が発生することを防止できる。

また、発振部２０６と整合部２０７も解凍室１０５の内部に設置されていないため、発振部２０６と整合部２０７に結露が発生することも防止できる。特に、本実施形態では整合部２０７が風路２０１に設置されている。風路２０１は低湿度の冷気が流れるため、整合部２０７に結露が発生することを防止できる。また、発振部２０６は冷蔵庫１００の背面側の断熱材に埋設されていて解凍室１０５から独立しているため、発振部２０６に結露が発生することを防止できる。なお、発振部２０６と整合部２０７を両方とも風路２０１に設置しても良いし、発振部２０６と整合部２０７を両方とも冷蔵庫１００の背面側の断熱材に埋設しても良い。

次に図３Ａを用いて、発振電極２０８と通風口２０２の位置関係を説明する。図３Ａは解凍室１０５の天面の見取り図である。発振電極２０８には電極穴３０１が複数設けられていて、電極穴３０１の内側に通風口２０２が設けられている。複数の電極穴３０１は等間隔（距離Ｂ）に並んでいる。もし発振電極２０８に複数の電極穴３０１を設けなければ、発振電極２０８の外周のみに電場が強く形成され、保存物を均一に加熱できない。発振電極２０８に複数の電極穴３０１を設けることで、発振電極２０８の外周だけではなく発振電極２０８の全体に沿面が形成されることになる。これにより、電界が強く形成される箇所が均一化され、保存物の加熱・解凍を良好に行うことができる。また、電極穴３０１の内側に通風口２０２を設けているため、電極穴３０１と通風口２０２を別々の位置に設ける場合に比べて、電極の面積を大きくすることができる。また、電極穴３０１の穴径Ｃを距離Ｂよりも大きくすることが望ましい。もし穴径Ｃを距離Ｂよりも小さくすると、発振電極２０８の電位が均一ではなくなり、保存物を均一に加熱しにくくなる。

図３Ｂは、解凍室１０５の底面の見取り図である。対向電極２０９には電極穴３０２が複数設けられていて、電極穴３０１の内側に通風口２０４が設けられている。電極穴３０２と通風口２０４は、それぞれ電極穴３０１と通風口２０２に対向する位置に設けられている。

次に図４を用いて、解凍室１０５を冷蔵庫１００の正面から見たときの断面図を説明する。解凍室１０５には解凍室ケース４０１が設けられている。解凍室１０５の底面には、レール部４０２とレール部４０３とが設けられている。ユーザに引き出されることで、扉２１２と解凍室ケース４０１とが前後方向に動く構造になっている。電磁波が効率よく保存物に吸収されるように、解凍室ケース４０１の底面と対向電極２０９との間の距離Ｄを１０ｍｍ以下とすることが望ましい。

次に図５Ａおよび図５Ｂを用いて、電磁波シールド２１０、及び、電磁波シールド２１０と電極穴３０１との位置関係を説明する。図５Ａは、電磁波シールド２１０を上方から見たときの見取図である。電磁波シールド２１０は金属、又は、導電性樹脂など導電性材料で作られた薄板であり、接地されている。電磁波シールド２１０は、電極穴３０１と重なる位置に櫛状部５０１を有するメッシュ状の構造である。隣り合う櫛状部５０１に挟まれたシールド穴５０２の幅寸法Ｅは、電磁波の波長の１／４よりも小さくすることが望ましい。幅寸法Ｅを電磁波の波長の１／４よりも小さくすることで、電磁波がシールド穴５０２を通って外部に漏洩しにくくなる。本実施形態では、幅寸法Ｅを例えば３０ｍｍ以内とする。

図５Ｂは、冷蔵庫１００を正面からみたときの電磁波シールド２１０と発振電極２０８の位置関係を示す図である。櫛状部５０１の幅寸法Ｆは、電極穴３０１の穴径Ｃよりも小さいことが望ましい。もし櫛状部５０１の幅寸法Ｆを電極穴３０１の穴径Ｃよりも大きくすると、発振電極２０８と電磁波シールド２１０が対向する面積が顕著に増加することになる。冷蔵庫１００のように、発振電極２０８と電磁波シールド２１０との間の距離（図２の距離Ｇ）が、発振電極２０８と対向電極２０９との間の距離（図２の距離Ｈ）よりも小さいケースでは、発振電極２０８と電磁波シールド２１０との間にも電界が発生する。発振電極２０８と電磁波シールド２１０との間に発生する電界は保存物の加熱に寄与しないものであり、保存物の加熱という観点ではエネルギーの損失が発生することになる。このエネルギーの損失の度合いは、発振電極２０８と電磁波シールド２１０が対向する面積が大きくなれば大きくなるほど増加する。従って、例えば櫛状部５０１の幅寸法Ｆを電極穴３０１の穴径Ｃよりも小さくすることで、発振電極２０８と電磁波シールド２１０が対向する面積を小さくし、上述したエネルギーの損失の度合いを小さくする。

また、電磁波シールド２１０を穴のない平板状の構造にすると、電磁波シールド２１０をメッシュ状の構造にする場合に比べて、発振電極２０８と電磁波シールド２１０が対向する面積が大きくなる。これにより、上述したエネルギーの損失の度合いが増加する。従って、電磁波シールド２１０をメッシュ状の構造にすることは、上述したエネルギーの損失の度合いを小さくすることに繋がる。

また、電極穴３０１と電極穴３０２の形状は円に限らず、長方形や楕円であっても良い。この場合、通風口２０２や通風口２０４の形状も、電極穴３０１と電極穴３０２の形状に合わる必要がある。

次に、冷蔵庫１００のハードウェア構成の概略図を図６に示す。制御部６０１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される制御基板であり、冷蔵庫１００の天面や背面に配置される。ＣＰＵは、ＲＯＭが記憶している制御プログラムを読み出して、冷蔵庫１００の動作を制御するための様々な処理を実行する。ＲＯＭは制御プログラムを記憶している。ＲＡＭは一時記憶領域として用いられる。制御部６０１は、圧縮機１０９、冷却ファン１１２、ダンパー２０３、発振部２０６、整合部２０７、開扉検知スイッチ２１７、温度センサ２１８等の冷蔵庫１００の各ユニットの動作を制御する。

開扉検知スイッチ２１７は、扉２１２が開いているか閉じているかを検知するためのスイッチである。開扉検知スイッチ２１７は押し込みスイッチであり、開扉検知スイッチ２１７が押し込まれていれば、開扉検知スイッチ２１７は、扉２１２が閉じていると制御部６０１に出力する。一方、開扉検知スイッチ２１７が押し込まれていなければ、開扉検知スイッチ２１７は、扉２１２が開いていると制御部６０１に出力する。温度センサ２１８は解凍室１０５の温度を検知する。開扉検知スイッチ２１７と温度センサ２１８は、図２に示す位置に設けられている。

次に、加熱処理の実行指示をユーザから冷蔵庫１００が受け付けた際に冷蔵庫１００が実行する処理を、図７のフローチャートを用いて説明する。図７のフローチャートに示す各ステップは、制御部６０１のＣＰＵがＲＯＭ等のメモリに格納された制御プログラムを実行することによって実現される。

まずステップ７０１において、制御部６０１は、加熱処理の実行指示をユーザから受け付ける。実行指示は以下の３つのパターンのいずれかで冷蔵庫１００に入力される。

（パターン１）冷蔵庫１００が操作部（不図示）を備えている。ユーザがこの操作部を操作して実行指示を冷蔵庫１００に入力する。

（パターン２）冷蔵庫１００が無線通信部（不図示）を備えていて、この無線通信部が無線ＬＡＮネットワークに接続している。ユーザがスマートフォン等の外部端末に加熱指示を入力すると、無線ＬＡＮネットワークを介して無線通信部が実行指示を受信し、実行指示が冷蔵庫１００に入力される。

（パターン３）冷蔵庫１００が音声認識部（不図示）を備えていて、ユーザが音声によって実行指示を冷蔵庫１００に入力する。

次にステップ７０２において、制御部６０１は、扉２１２が閉じているか否かを判定する。制御部６０１は、開扉検知スイッチ２１７の出力結果に基づいて、扉２１２が閉じているか否かを判定する。扉２１２が閉じていれば、処理はステップ７０３に進む。一方、扉が開いていれば、処理はステップ７０４に進む。

次にステップ７０３について説明する。ステップ７０３において、制御部６０１は、解凍室１０５の保存物を加熱するため、電磁波の出力を開始する。制御部６０１の制御によって発振部２０６が電磁波を出力することで、発振電極２０８と対向電極２０９との間で電界が形成され、保存部の加熱が開始される。

次にステップ７０４について説明する。ステップ７０４において、制御部６０１は、電磁波の出力を開始することなく、エラーを通知する。扉２１２が開いているということは、電磁波が冷蔵庫１００の庫外に漏洩する恐れがある。そこでステップ７０４では、電磁波の出力を開始しないことで、電磁波が冷蔵庫１００の庫外に漏洩することを防止する。なお、制御部６０１が実行するエラーの通知とは、冷蔵庫１００の表示部（不図示）に「扉が開いています。扉を閉じてから再度実行して下さい。」のようなメッセージを表示したり、同様のメッセージを音声出力することである。このようなエラーの通知によって、制御部６０１は扉２１２を閉じるようにユーザに促す。

次に、電磁波の出力を開始した後に冷蔵庫１００が実行する処理を、図８のフローチャートを用いて説明する。図８のフローチャートに示す各ステップは、制御部６０１のＣＰＵがＲＯＭ等のメモリに格納された制御プログラムを実行することによって実現される。

まずステップ８０１において、制御部６０１は、加熱対象の保存物が存在するか否かを判定する。制御部６０１は整合部２０７を作動させて、電磁波の反射波を最小化するための整合処理を行う。出力する電磁波に対する反射波の割合（以降はこの割合を反射率と呼ぶ）が、整合処理が完了した直後に閾値Ｒ１を超える場合に、解凍室ケース４０１に加熱対象の保存物が存在しないと制御部６０１が判定し、処理はステップ８０２に進む。一方、整合処理が完了した直後の反射率が所定値Ｒ１を超えない場合に、解凍室ケース４０１に加熱対象の保存物が存在すると制御部６０１が判定し、処理はステップ８０３に進む。

次にステップ８０２について説明する。ステップ８０２において、制御部６０１は、電磁波の出力を終了する。このとき、制御部６０１は、冷蔵庫１００の表示部（不図示）に「解凍室に食品が収納されていないため解凍を終了します。」のようなメッセージを表示したり、同様のメッセージを音声出力しても良い。

次にステップ８０３について説明する。ステップ８０３において、制御部６０１は、扉２１２が開いたか否かを判定する。扉２１２が開いていない、つまり扉２１２が閉じたままであれば、処理はステップ８０４に進む。一方、扉２１２が開いていれば、処理はステップ８０６に進む。

次にステップ８０６について説明する。ステップ８０６において、制御部６０１は、電磁波の出力を中断する。扉２１２が開いた状態で電磁波の出力を継続すると、電磁波が冷蔵庫１００の庫外に漏洩する恐れがある。そこでステップ８０６では、電磁波の出力を中断することで、電磁波が冷蔵庫１００の庫外に漏洩することを防止する。このとき、制御部６０１は、冷蔵庫１００の表示部（不図示）に「解凍を中断しました。解凍を再開するためには扉を閉じて下さい。」のようなメッセージを表示したり、同様のメッセージを音声出力しても良い。

次にステップ８０７において、制御部６０１は、扉２１２が閉じたか否かを判定する。扉２１２が閉じていれば、処理はステップ８０８に進む。一方、扉２１２が閉じていない、つまり扉２１２が開いたままであれば、制御部６０１は扉２１２が閉じるまで待機する。

次にステップ８０８において、制御部６０１は、電磁波の出力を再開する。電磁波の出力が再開されると、処理はステップ８０１に戻る。

次にステップ８０４について説明する。ステップ８０４において、制御部６０１は、保存物の解凍が完了したか否かを判定する。保存物の解凍が完了すれば、処理はステップ８０５に進む。一方、保存物の解凍が完了していなければ、処理はステップ８０３に戻る。保存物の解凍が完了したと判定する条件については、後ほど詳しく説明する。

次にステップ８０５において、制御部６０１は、電磁波の出力を終了する。このとき、制御部６０１は、冷蔵庫１００の表示部（不図示）に「解凍が完了しました。」のようなメッセージを表示したり、同様のメッセージを音声出力しても良い。

なお、電磁波の出力を開始してから終了するまでの間、保存物の温度が上昇する。保存物の温度の上昇は解凍室１０５の温度の上昇に繋がるため、発振部２０６が電磁波を出力している間、ダンパー２０３の開閉動作を制御することで解凍室１０５の温度を冷凍温度帯に維持することが望ましい。また、保存物の解凍が完了したとしても、ユーザがすぐに保存物を取り出すとは限らない。発振部２０６が電磁波を出力している間も解凍室１０５の温度を冷凍温度帯に維持することで、ユーザがすぐに保存物を取り出さないケースにすぐに保存物が冷凍され、保存物の鮮度を維持できる。

次に、保存物の解凍が完了したと判定する条件について、図９、図１０、図１１を用いて説明する。図９は、冷凍保存されている保存物を加熱したときの保存物の温度の変化を示すグラフである。グラフの縦軸は保存物の温度を示し、グラフの横軸は時間の経過を示す。温度Ｔ１は、冷凍保存されている保存物の温度を示す。加熱処理が進むことで、保存物の温度がＴ２まで上昇し、保存物の融解が開始する。このときのタイミングを時間Ｓ１とする。引き続き保存物の加熱を行うと、時間Ｓ２で保存物の解凍が完了する。このときの保存物の温度をＴ３とする。

上記説明の通り、保存物の融解は時間Ｓ１で開始し、時間Ｓ２で完了する。時間Ｓ１における融解率を０％、時間Ｓ２における融解率を１００％として、融解率２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の５段階それぞれで、包丁で切断する際の切りやすさとドリップ量を評価した。この評価の結果を図１０に示す。評価の結果、融解率６０％であれば女性が片手で切ることができ、かつ、ドリップ量がごく少量である。従って、融解率６０％が最も良好な融解状態であり、融解率が６０％に達したタイミングを解凍が完了したタイミングとして判定することが望ましい。ところが図９のグラフからも明らかなように、保存物の融解が進んでいる期間（図９の期間Ｉ）の温度変化が小さいため、保存物の温度変化に基づいて融解率が６０％に達したタイミングを特定することは困難である。そこで本実施形態では、整合部２０７による整合処理が完了した直後の反射率を用いて、保存物の融解率が６０％に達したタイミングを特定する。

図１１は、反射率の変化を示すグラフである。グラフの縦軸は反射率の大きさを示し、グラフの横軸は時間の経過を示す。保存物の融解が進むと、保存物中の融解した水分子が増加する。そして、保存物中の融解した水分子が増加するに連れてインピーダンスの整合状態がずれていき、反射率が増加する。反射率が閾値Ｒ２に達すると、整合部２０７が再度インピーダンスを整合し、反射率が低下する。このタイミングは、図１１のグラフでは時間Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７に対応する。そして本実施形態では、整合部２０７による整合処理が完了した直後の反射率が閾値Ｒ３を超えるタイミングを、保存物の融解率が６０％に達したタイミングとして特定する。このタイミングは、図１１のグラフではＳ７に対応する。即ち、本実施形態では、整合部２０７による整合処理が完了した直後の反射率が閾値Ｒ３を超えるタイミングが、図８のステップ８０４において保存物の解凍が完了したと制御部６０１が判定するタイミングである。なお、融解率６０％に対応する閾値Ｒ３は、実験によって予め求める値である。出力する電磁波に対する反射波の割合に注目することで、温度変化が小さい期間であっても、保存物の融解が所望の状態（本実施形態では融解率６０％）に到達したことを特定できる。なお、本実施形態では融解率が６０％に達したタイミングを解凍が完了したタイミングとして判定すると説明したが、目標とする融解率として他の値を採用しても良い。

以上の説明の通り、本実施形態によれば、接地部への配線が困難な扉２１２の電磁波シールド２１３について、電磁波シールドとしての機能を十分に発揮させることができる。また、冷蔵庫１００は、扉２１２が開いている状態で電磁波の出力を行わないため、扉２１２が開いていることが原因で電磁波が冷蔵庫１００の庫外に漏洩することを防止できる。

（実施形態２）
扉２１２が開くと、高湿度の空気が冷蔵庫１００の庫外から解凍室１０５の内部に流入する。そして、扉２１２が閉じられた直後に加熱処理を開始すると、保存物の解凍が進むに連れて保存物から水蒸気が発生し、解凍室１０５の内部で結露が発生しやすくなってしまう。そこで本実施形態では、扉２１２が閉じられた直後に加熱処理を開始しないことで、解凍室１０５の内部で結露が発生する可能性を低減することを目的とする。

図１２は、加熱処理の実行指示をユーザから冷蔵庫１００が受け付けた際に冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。図１２のフローチャートのステップのうち図７のフローチャートと同じ番号のステップは、図７のフローチャートと同じ処理であるため、説明を省略する。

ステップ７０２において扉２１２が閉じていると制御部６０１が判定すると、処理はステップ１２０１に進む。そしてステップ１２０１において、制御部６０１は、扉２１２が閉じてから所定時間（例えば１分）経過したか否かを判定する。冷蔵庫１００はＲＴＣ（リアルタイムクロック）等の計時機能を有していて、扉２１２が閉じてからの経過時間を計時する。扉２１２が閉じてから所定時間経過していなければ、制御部６０１は所定時間経過するまで待機する。

図１３は、電磁波の出力を開始した後に冷蔵庫１００が実行する処理を示すフローチャートである。図１３のフローチャートのステップのうち図８のフローチャートと同じ番号のステップは、図８のフローチャートと同じ処理であるため、説明を省略する。

ステップ８０７において扉２１２が閉じたと制御部６０１が判定すると、処理はステップ１３０１に進む。次にステップ１３０１において、制御部６０１は、所定時間（例えば１分）経過するまで待機し、電磁波の出力を再開する。

即ち、本実施形態の冷蔵庫１００は、扉２１２が閉じてから所定時間経過するまでの間は加熱処理を開始しないことを特徴とする。風路２０１を流れる冷気は低湿度であるため、冷蔵庫１００は、所定時間待機することで解凍室１０５の湿度を低下させ、解凍室１０５の湿度を低下させたうえで加熱処理を開始することができる。これにより、解凍室１０５の内部で結露が発生する可能性を低減することができる。

（実施形態３）
除霜ヒータ１１３による除霜が行われると、多量の水蒸気が冷却室１１０から解凍室１０５に流入してしまう。この状態で加熱処理を開始すると、保存物の解凍が進むに連れて保存物から水蒸気が発生し、解凍室１０５の内部で結露が発生しやすくなってしまう。そこで本実施形態では、除霜ヒータ１１３による除霜が行われている間に、ダンパー２０３を閉じることを特徴とする。即ち、本実施形態では、除霜によって発生する水蒸気が解凍室１０５に流入することを防止することで、解凍室１０５の内部で結露が発生する可能性を低減することができる。

（実施形態４）
本実施形態では、解凍室１０５の変形例を説明する。上述した各実施形態では、解凍室１０５の天面全体に発振電極２０８を、解凍室１０５の底面全体に対向電極２０９を埋設する例を説明したが、発振電極２０８と対向電極２０９を埋設する範囲は適宜変更可能である。例えば図１４のように、冷蔵庫１００の正面から見て手前側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、奥側を発振電極２０８と対向電極２０９が存在しない領域にしても良い。このとき、保存物が加熱されるのは、冷蔵庫１００の正面から見て手前側の限られた領域である。この領域をユーザが認識できるように、解凍室１０５の底面の手前側に加熱位置を示す図柄等のガイダンスを設けることが望ましい。なお、冷蔵庫１００の正面から見て奥側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、手前側を発振電極２０８と対向電極２０９が存在しない領域にしても良い。

解凍室１０５の変形例を更に説明する。例えば図１５のように、冷蔵庫１００の正面から見て左側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、右側を発振電極２０８と対向電極２０９が存在しない領域にしても良い。このとき、保存物が加熱されるのは、冷蔵庫１００の正面から見て左側の限られた領域である。この領域をユーザが認識できるように、解凍室１０５の底面の左側に加熱位置を示す図柄等のガイダンスを設けることが望ましい。なお、冷蔵庫１００の正面から見て右側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、左側を発振電極２０８と対向電極２０９が存在しない領域にしても良い。

（実施形態５）
本実施形態では、解凍室１０５の変形例を説明する。上述した各実施形態では、１組の発振電極と対向電極を解凍室１０５に設ける例を説明したが、複数組の発振電極と対向電極を解凍室１０５に設けても良い。例えば図１６のように、冷蔵庫１００の正面から見て手前側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、奥側に発振電極１６０１と対向電極１６０２を埋設しても良い。このとき、保存物が加熱されるのは、冷蔵庫１００の正面から見て手前側と奥側の２つの領域である。この２つの領域をユーザが区別できるように、解凍室１０５の底面の手前側と奥側のそれぞれに、加熱位置を示す図柄等のガイダンスを設けることが望ましい。ユーザは、冷蔵庫１００の正面から見て手前側と奥側の２つの領域のうち、どちらの領域を使って保存物を解凍するのかを、実行指示を入力する際に選択する必要がある。

解凍室１０５の変形例を更に説明する。例えば図１７のように、冷蔵庫１００の正面から見て左側に発振電極２０８と対向電極２０９を埋設し、右側に発振電極１７０１と対向電極１７０２を埋設しても良い。このとき、保存物が加熱されるのは、冷蔵庫１００の正面から見て左側と右側の２つの領域である。この２つの領域をユーザが区別できるように、解凍室１０５の底面の左側と右側のそれぞれに、加熱位置を示す図柄等のガイダンスを設けることが望ましい。ユーザは、冷蔵庫１００の正面から見て左側と右側の２つの領域のうち、どちらの領域を使って保存物を解凍するのかを、実行指示を入力する際に選択する必要がある。

（実施形態６）
本実施形態では、解凍室１０５の変形例を説明する。例えば図１８のように、解凍室１０５を上段解凍室１８０１と下段解凍室１８０２に分割しても良い。本実施形態では、上段解凍室１８０１と下段解凍室１８０２の間の隔壁に、発振電極２０８が埋設され、上段解凍室１８０１の天面に、第１の対向電極１８０３が埋設され、下段解凍室１８０２の底面に、第２の対向電極１８０４が埋設される。発振電極２０８と第１の対向電極１８０３との間で形成される電界によって、上段解凍室１８０１に設置されている保存物が加熱される。また、発振電極２０８と第２の対向電極１８０４との間で形成される電界によって、下段解凍室１８０２に設置されている保存物が加熱される。ユーザは、上段解凍室１８０１と下段解凍室１８０２のどちらを使って保存物を解凍するのかを、実行指示を入力する際に選択する必要がある。

本実施形態の構成によれば、第１の対向電極１８０３と第２の対向電極１８０４がそれぞれ電磁波シールドとしても利用できる。従って、図２の電磁波シールド２１０のように、風路２０１の上部に電磁波シールドを別途設ける必要がなくなる。

（実施形態７）
本実施形態では、発振部２０６と整合部２０７を解凍室１０５とは異なる貯蔵室に設置する例を説明する。発振部２０６と整合部２０７を、例えば解凍室１０５の上方に位置する冷蔵室１０３の内部に設置しても良い。特に、冷蔵室１０３が備える製氷用の給水タンクや、この給水タンクから製氷機に水を供給する給水パイプの近傍に発振部２０６と整合部２０７を設置することが望ましい。このような配置にすると、発振部２０６と整合部２０７から生じる熱が給水パイプに伝導し、給水パイプが凍結することを防止できる。

（実施形態８）
本実施形態では、扉２１２に設けられる電磁波シールドについて、当該電磁波シールドの設置位置の変形例を説明する。図１９は、扉２１２を示す図である。扉２１２には冷蔵庫１００の庫内側に凹み部が設けられていて、この凹み部に電磁波シールド１９０１が設けられている。そしてこの凹み部は樹脂板１９０２で覆われている。本実施形態によれば、扉２１２の断熱材の内部に電磁波シールドを設ける場合に比べて、電磁波シールドを扉２１２に組み込みやすくなる。

本発明は、家庭用の冷蔵庫や冷凍庫、業務用の冷蔵庫や冷凍庫に適用できる。

１００ 冷蔵庫
１０３ 冷蔵室
１０５ 解凍室
２０８，１６０１，１７０１ 発振電極
２０９，１６０２，１７０２，１８０３，１８０４ 対向電極
２１０ 電磁波シールド
２１１ 電磁波シールド
２１２ 扉
２１３ 電磁波シールド
２１４ 電磁波シールド
２１５ 電磁波シールド
２１６ 電磁波シールド
１９０１ 電磁波シールド
２１７ 開扉検知スイッチ
６０１ 制御部

Claims (13)

1. 少なくとも一つの収納室を備え、電磁波を用いて前記収納室の内部の保存物を加熱する冷蔵庫であって、
   前記収納室の上方に設けられている第１の電極と、
   前記収納室の下方に設けられている第２の電極と、
   を備え、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に置かれた収納ケース内の保存物が、電磁波によって加熱され、
   引出し可能な前記収納ケースの前面部に設けられている、第１の電磁波シールドと、
   前記前面部が閉じた状態において前記前面部に近接する前記冷蔵庫の前記収納室の開口部分に設けられている、第２の電磁波シールドと、を備え、
   前記前面部が閉じた状態において、前記第１の電磁波シールドと前記第２の電磁波シールドとの距離が電磁波の波長の１／４よりも短く、
   前記収納ケースの底面と前記第２の電極との間に空間部を形成し、前記空間部の距離は１０ｍｍ以下とし、
   前記第１の電極の上方に設けられ冷気が流れる風路と
   前記収納室の上方に位置する他の収納室と、前記風路との間に、第３の電磁波シールドとが設けられている、冷蔵庫。
2. 少なくとも一つの収納室を備え、電磁波を用いて前記収納室の内部の保存物を加熱する冷蔵庫であって、
   前記収納室の上方に設けられている第１の電極と、
   前記収納室の下方に設けられている第２の電極と、
   を備え、
   前記第１の電極と前記第２の電極との間に置かれた収納ケース内の保存物が、電磁波によって加熱され、
   引出し可能な前記収納ケースの前面部に設けられている、第１の電磁波シールドと、
   前記前面部が閉じた状態において前記前面部に接する前記冷蔵庫の前記収納室の開口部分に設けられている、第２の電磁波シールドと、を備え、
   前記前面部が閉じた状態において、前記第１の電磁波シールドと前記第２の電磁波シー
   ルドとの距離が３０ｍｍ以下であり、
   前記収納ケースの底面と前記第２の電極との間に空間部を形成し、前記空間部の距離は１０ｍｍ以下とし、
   前記第１の電極の上方に設けられ冷気が流れる風路と
   前記収納室の上方に位置する他の収納室と、前記風路との間に、第３の電磁波シールドとが設けられている、冷蔵庫。
3. 前記第２の電磁波シールドは接地されていて、前記第１の電磁波シールドは接地されていない、
   請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記第１の電磁波シールドは前記前面部の内部に埋設されている、
   請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
5. 前記他の収納室は冷蔵室である、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
6. 前記第３の電磁波シールドは、櫛状部を有するメッシュ状である、
   請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
7. 前記第３の電磁波シールドは、導電性材料で作られた薄板であり、接地されている、
   請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
8. 前記第３の電磁波シールドは、金属、又は、導電性樹脂で作られた薄板である、
   請求項７に記載の冷蔵庫。
9. 前記冷蔵庫の最上部に冷蔵室が設けられ、
   前記冷蔵室の下方に前記収納室が設けられている、
   請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
10. 前記収納ケースの前面部が閉じられていることを条件にして、前記冷蔵庫が前記保存物の加熱を開始する、
    請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
11. 前記保存物の加熱を開始する実行指示を前記冷蔵庫がユーザから受け付けた場合に、前記冷蔵庫は、前記収納ケースの前面部が閉じられているか否かを判定し、
    前記前面部が閉じられていると判定された場合に、前記冷蔵庫は、前記保存物の加熱を開始し、
    前記前面部が閉じられていないと判定された場合に、前記冷蔵庫は、前記保存物の加熱を開始することなく前記ユーザに所定の通知を行う、
    請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
12. 前記所定の通知は、前記前面部を閉じることをユーザに促す通知である、
    請求項１１に記載の冷蔵庫。
13. 前記保存物の加熱を開始した後に前記前面部が開けられた場合に、前記冷蔵庫は前記保存物の加熱を中断する、
    請求項１０から１２のいずれか１項に記載の冷蔵庫。