JP2014062669A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器内の食品の冷却速度を維持しつつ、収納容器内を所望の温度に維持することができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷蔵庫は、上方に開口した開口部を有した収納容器と、前記開口部を塞ぐように設けられた天板と、冷却空気が前記収納容器の底面の外側に沿って流入するように前記開口部よりも下方に設けられた吹出口と、を備えた。この場合、吹出空気は、収納容器の底面を直接冷却する。このため、収納容器内の食品の冷却速度を維持しつつ、収納容器内を所望の温度に維持することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫において、食品は、収納容器の底面に置かれる。収納容器の上部には、カバー等が配置される。この状態で、冷却空気がカバー等の上方を通過する。当該冷却冷気により、収納容器内が所望の温度に維持される。その結果、食品も所望の温度に維持される（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許第３９０３０６５号公報 特許第３９５０９０４号公報

しかしながら、当該冷蔵庫において、食品は、カバー等と収納容器内の空気とを介して冷却される。このため、食品の冷却速度が下がる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、収納容器内の食品の冷却速度を維持しつつ、収納容器内を所望の温度に維持することができる冷蔵庫を提供することである。

この発明に係る冷蔵庫は、上方に開口した開口部を有した収納容器と、前記開口部を塞ぐように設けられた天板と、冷却空気が前記収納容器の底面の外側に沿って流入するように前記開口部よりも下方に設けられた吹出口と、を備えたものである。

この発明によれば、収納容器内の食品の冷却速度を維持しつつ、収納容器内を所望の温度に維持することができる。

この発明の実施の形態１における冷蔵庫を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態１における冷蔵庫の天板による断熱効果を示す解析データの図である。 この発明の実施の形態２における冷蔵庫の天板を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態２における冷蔵庫の天板による断熱効果を示す解析データの図である。 この発明の実施の形態３における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態４における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態４における冷蔵庫の要部の斜視図である。 この発明の実施の形態５における冷蔵庫の天板を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態５における冷蔵庫のチルドケースの底面による恒温化効果の解析データの図である。 この発明の実施の形態６における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。 この発明の実施の形態６における冷蔵庫による食品の過冷却が解除された際の温度履歴の実測データの図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷蔵庫を側面方向から見た断面図である。

図１において、冷蔵庫１は、複数の貯蔵室を備える。例えば、貯蔵室は、野菜室２、冷凍室３、切替室４、製氷室（図示せず）、冷蔵室５、チルド室６からなる。

野菜室２は、冷蔵庫１の下部に設けられる。野菜室２は、冷蔵庫１の手前側に引き出し得るように形成される。冷凍室３は、野菜室２の直上に設けられる。冷凍室３は、冷蔵庫１の手前側に引き出し得るように形成される。切替室４は、冷凍室３の直上に設けられる。冷凍室３は、冷蔵庫１の手前側に引き出し得るように形成される。製氷室は、切替室４と並行するように冷凍室３の直上に設けられる。製氷室は、冷蔵庫１の手前側に引き出し得るように形成される。

冷蔵室５は、切替室４と製氷室との直上に設けられる。冷蔵室５の手前側には、扉５ａが設けられる。チルド室６は、冷蔵室５内の下部に設けられる。チルド室６内には、チルドケース６ａが設けられる。チルドケース６ａは、レール等の案内治具（図示せず）により扉５ａ側へ引き出し得るように形成される。チルドケース６ａの上部には、開口部が形成される。開口部は、上方に開口する。

チルド室６は、天板６ｂによって冷蔵室５と仕切られる。天板６ｂは、チルドケース６ａの開口部を塞ぐように設けられる。天板６ｂは、冷蔵室５の底板としても機能する。天板６ｂは、視覚的に透明な材料で形成される。例えば、天板６ｂは、樹脂又はガラス等で形成される。天板６ｂは、２枚構造からなる。すなわち、天板６ｂは、密閉される。その結果、天板６ｂの内部には、空気層６ｃが形成される。

冷蔵庫１内の奥側には、冷却風路７と戻り風路８とが形成される。冷却風路７と戻り風路８とは、壁９によって各貯蔵室と仕切られる。野菜室２の上部には、野菜室戻り風路１０が形成される。野菜室戻り風路１０の前端には、開口部が形成される。野菜室戻り風路１０の後端は、戻り風路８に連結される。

各貯蔵室の奥側の壁９には、吹出口が形成される。チルド室６において、吹出口１１は、チルドケース６ａの底面の奥側に形成される。吹出口１１とチルドケース６ａの底面との間には、ガイド１２が設けられる。各吹出口には、流入ダンパ（図示せず）が設けられる。

冷蔵室５の下部の奥側の壁９には、吸込口１３が形成される。すなわち、吸込口１３は、天板６ｂよりも上方に形成される。吸込口１３には、冷蔵室戻り風路１４の一端が連結される。冷蔵室戻り風路１４の他端は、野菜室戻り風路１０の中央に連結される。

冷蔵庫１には、冷凍サイクル回路が設けられる。冷凍サイクル回路は、圧縮機１５ａ、凝縮器（図示せず）、絞り装置（図示せず）、冷却器１５ｂ、空気搬送装置１５ｃ等を備える。

例えば、圧縮機１５ａは、冷蔵庫１内の奥側の下部に配置される。冷却器１５ｂは、冷却風路７に配置される。空気搬送装置１５ｃは、冷却器１５ｂの上方に配置される。

冷蔵庫１において、圧縮機１５ａは、冷媒を吐き出す。凝縮器は、圧縮機１５ａが吐き出した冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器が凝縮させた冷媒を膨張させる。冷却器１５ｂは、絞り装置が膨張させた冷媒により空気を冷却する。例えば、当該空気は、−３０℃〜−２５℃となる。空気搬送装置１５ｃは、冷却器１５ｂが冷却した空気を冷蔵庫１内に循環させる。

その結果、当該空気は、冷却風路７、吹出口を介して、各貯蔵室に搬送される。この際、当該空気は、各ダンパの開閉によって分配される。その結果、各貯蔵室に対し、個別の温度が設定される。

例えば、冷凍室３の温度は、最も低温の−２２℃〜−１６℃に設定される。この際、対応する流入ダンパは、ほぼ全開となるように調整される。例えば、冷蔵室５の温度は、３℃〜６℃に設定される。この際、対応するダンパは、設定温度に応じた状態に調整される。例えば、チルド室６の温度は、−３℃〜３℃に設定される。この際、対応するダンパは、設定温度に応じた状態に調整される。例えば、野菜室２の温度は、最も高温の５℃〜９℃に設定される。この際、対応する流入ダンパは、ほぼ全閉となるように調整される。

冷凍室３、切替室４、製氷室において、搬送された空気は、冷凍室３、切替室４、製氷室内の空気を冷却する。当該空気は、戻り風路８を介して冷却器１５ｂに搬送される。冷蔵室５、チルド室６において、搬送された空気は、冷蔵室５、チルド室６内の空気を冷却する。当該空気は、吸込口１３、冷蔵室戻り風路１４を介して野菜室２に搬送される。当該空気により、野菜室２は間接冷却される。当該空気は、野菜室戻り風路１０内で野菜室２を冷却した空気と混合される。混合された空気は、戻り風路８を介して冷却器１５ｂに搬送される。

次に、図２を用いて、チルド室６の冷却方法を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。

図２に示すように、チルド室６内には、食品１６が保存される。例えば、食品１６は、生肉、解凍用の肉、魚の切り身等からなる。食品１６は、チルド室６の底面に置かれる。

チルド室６においては、冷却された吹出空気Ａが吹出口１１から流入する。例えば、吹出空気Ａの温度は、−２０℃〜−１０℃である。この際、吹出空気Ａは、ガイド１２によりチルドケース６ａの底面の外側に導かれる。

その後、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの底面の外側に沿って扉５ａ側に移動する。この際、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの底面を直接冷却する。その結果、食品１６は、チルドケース６ａの底面からの熱伝導により冷却される。

その後、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの正面と扉５ａの背面との間を上方に移動する。その後、吹出空気Ａは、冷蔵室５を冷却した空気と混合して、戻り空気Ｂとなる。戻り空気Ｂは、天板６ｂの上面の外側に沿って扉５ａとは反対側に移動する。その後、戻り空気Ｂは、吸込口１３から流出する。

次に、図３を用いて、天板６ｂによる断熱効果を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１における冷蔵庫の天板による断熱効果を示す解析データの図である。図３の横軸は天板６ｂの厚みである。図３の縦軸はチルドケース６ａ内の空気の温度が−３±１℃で変動している場合における天板６ｂの上面の到達温度と温度変動幅である。

１７ａは１枚の板のみで形成された天板６ｂの上面の到達温度である。１７ｂは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に発泡スチロール等の断熱材を充填した天板６ｂの上面の到達温度である。１７ｃは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に空気層６ｃを形成した天板６ｂの上面の到達温度である。

１８ａは１枚の板のみで形成された天板６ｂの上面の温度変動幅である。１８ｂは２枚の板の内部に発泡スチロール等の断熱材を充填した天板６ｂの上面の温度変動幅である。１８ｃは２枚の板の内部に空気層６ｃを形成した天板６ｂの上面の温度変動幅である。

図３に示すように、到達温度１７ａ〜１７ｃは、天板６ｂの構造、材質に関係なく、天板６ｂの厚みの増加に応じて増加する。これに対し、温度変動幅１８ａ〜１８ｃは、天板６ｂの構造、材質に関係なく、天板６ｂの厚みの増加に応じて減少する。

１枚の板のみで形成された天板６ｂの場合、天板６ｂの厚みが１０ｍｍ以上あっても、到達温度１７ａは−１℃程度となる。断熱材を充填した天板６ｂの場合、天板６ｂの厚みが６〜７ｍｍ程度あれば、到達温度１７ｂは０℃以上に維持される。空気層６ｃを形成した天板６ｂの場合も、天板６ｂの厚みが６〜７ｍｍ程度あれば、到達温度１７ｃは０℃以上に維持される。すなわち、空気層６ｃを形成した天板６ｂにおいては、断熱材を充填した天板６ｂと同等の断熱効果が得られる。

以上で説明した実施の形態１によれば、吹出口１１は、チルドケース６ａの底面の奥側に設けられる。吹出空気Ａは、チルドケース６ａの底面の外側に沿って流入する。このため、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの底面を直接冷却する。その結果、食品１６は、天板６ｂとチルドケース６ａ内の空気とを介することなく冷却される。このため、食品１６の冷却速度を維持しつつ、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

なお、一般的な樹脂で形成したチルドケース６ａでも、空気の千倍以上の熱容量を有する。このため、吹出空気Ａの温度が時間的に変動しても、食品１６への影響は抑制される。すなわち、食品１６の過冷却は維持される。

また、吹出空気Ａは、チルドケース６ａ内に直接吹き込まない。このため、チルドケース６ａ内の空気の温度変動が抑制される。当該抑制により、食品１６の温度変動も抑制される。その結果、食品１６の温度は、最大氷結晶生成帯（−５℃〜−１℃）の範囲内とならない。すなわち、食品１６内の氷結晶は成長しない。このため、食品１６の細胞は破壊しない。その結果、ドリップは発生しない。また、食品１６の部分的な凍結、酸化・変色等はない。このため、食品１６の保存品質は下がらない。

変色に関し、例えば、−３℃で凍結状態とした牛肉を２週間保存した場合、保存前後の牛肉の色差（ΔＬ＊ａ＊ｂ＊）は３．７である。これに対し、−３℃で未凍結状態とした牛肉を２週間保存した場合、保存前後の牛肉の色差は、１．６である。すなわち、牛肉を２週間保存する際、未凍結状態の牛肉の変色は、凍結状態の牛肉の変色よりも５０％以上抑制される。

また、吸込口１３は、天板６ｂよりも上方に設けられる。このため、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの底面全体を冷却した後、滞留することなく、戻り空気Ｂとなって吸込口１３から流出する。その結果、食品１６の冷却速度を上げることができる。また、冷蔵庫１内が局所的に凍結することを防止できる。

また、ガイド１２は、吹出空気Ａをチルドケース６ａの底面の外側に導く。このため、チルドケース６ａの底面をより確実に直接冷却することができる。

また、天板６ｂは透明な板で形成される。このため、天板６ｂの上方からチルド室６内の食品１６を視認することができる。その結果、チルドケース６ａの奥側に収納された食品１６の使い忘れを防止することができる。

また、天板６ｂの空気層６ｃにより、断熱効果が得られる。当該断熱効果により、チルド室６内の空気による天板６ｂの上面の冷却が抑制される。すなわち、天板６ｂの上面においては、冷蔵室５内の空気との熱交換が支配的になる。その結果、チルド室６を負の温度帯（例えば、−３℃〜−２℃）に設定しても、天板６ｂの上面は正の温度に維持される。このため、冷蔵室５内の食品１６の凍結を防止することができる。また、断熱材を使用する場合よりも低いコストでありながら、天板６ｂの意匠性を確保することができる。

なお、吹出口１１をチルドケース６ａの開口部よりも下方に形成すれば、吹出空気Ａは、チルドケース６ａの背面に衝突する。この場合、チルドケース６ａの背面等の形状を工夫して、吹出空気Ａがチルドケース６ａの底面の外側に沿って流入するようにすればよい。その結果、食品１６の冷却速度を維持しつつ、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

また、チルド室６以外の貯蔵室においても、チルドケース６ａと同様の収納容器を設け、冷却空気が収納容器の底面の外側に沿って流入するようにすればよい。この場合も、冷却空気が収納容器内に直接吹き込むことはない。このため、食品１６の冷却速度を維持しつつ、収納容器内を所望の温度に維持することができる。

例えば、−１８℃〜−５℃の切替室４においては、食品１６の酸化、露付き、着霜、乾燥等を抑制することができる。

露付きに関し、例えば、−７℃±３℃の切替室４で牛肉を２週間保存した場合、牛肉１００ｇ当たりの露付き量は４．９ｇである。これに対し、−７℃±１℃の切替室４で牛肉を２週間保存した場合、牛肉１００ｇ当たりの露付き量は１．７ｇである。すなわち、切替室４の温度の変動幅を±３℃から±１℃に抑制すれば、１００ｇ当たりの露付き量は６０％以上低減する。

例えば、−１８℃±５℃の切替室４で牛肉を１ヶ月保存した場合、牛肉１００ｇ当たりの露付き量は０．３０ｇである。これに対し、−１８℃±２℃の切替室４で牛肉を１ヶ月保存した場合、牛肉１００ｇ当たりの露付き量は０．１４ｇである。すなわち、切替室４の温度の変動幅を±５℃から±２℃に抑制すれば、１００ｇ当たりの露付き量は半減する。

例えば、５℃〜９℃の野菜室２においては、野菜の呼吸が抑制される。このため、特に、葉物野菜において、蒸散量が減少する。その結果、葉物野菜の乾燥、しおれ等を抑制することができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における冷蔵庫の天板を側面方向から見た断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態１の天板６ｂの内部には、空気層６ｃが形成されていた。これに対し、実施の形態２の天板６ｂの内部には、潜熱の大きい蓄冷剤１９が封入されている。例えば、蓄冷剤１９は、水、無機塩類、食品添加物等を混合して形成される。この際、水、無機塩類、食品添加物等の混合比を調整することにより、蓄冷剤１９の融点は正の温度帯に設定される。

図４（ａ）に示すように、蓄冷剤１９が液相の場合、蓄冷剤１９と天板６ｂの上面との間には、空隙１９ａが形成される。空隙１９ａは、蓄冷剤１９の膨張率を考慮して設定される。例えば、空隙１９ａは、天板６ｂの内部の容積の１０〜２０％となるように設定される。４（ｂ）に示すように、蓄冷剤１９が固相の場合、蓄冷剤１９は、天板６ｂの内部に充満する。すなわち、蓄冷剤１９が固相の場合、蓄冷剤１９と天板６ｂの内壁との接触面積が最大となる。

蓄冷剤１９は、温度変動により液相と固相の相変化を繰り返す。具体的には、天板６ｂの温度が蓄冷剤１９の融点より高い場合、蓄冷剤１９は融解する。この際、蓄冷剤１９は、天板６ｂから熱を吸収する。天板６ｂの温度が蓄冷剤１９の融点より低い場合、蓄冷剤１９は凝固する。この際、蓄冷剤１９は、天板６ｂに熱を放出する。このため、天板６ｂの温度は、蓄冷剤１９の融点に近づく。

次に、図５を用いて、天板６ｂによる断熱効果を説明する。
図５はこの発明の実施の形態２における冷蔵庫の天板による断熱効果を示す解析データの図である。

１７ｄは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点１℃の蓄冷剤１９を封入した天板６ｂの上面の到達温度である。１７ｅは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点２℃の蓄冷剤１９を封入した天板６ｂの上面の到達温度である。

１８ｄは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点１℃の蓄冷剤１９を封入した天板６ｂの上面の温度変動幅である。１８ｅは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点２℃の蓄冷剤１９を封入した天板６ｂの上面の温度変動幅である。

図５に示すように、蓄冷剤１９の融点の違いにより、天板６ｂの厚みの変化に対する到達温度１７ｄ、１７ｅの変化にも違いがある。

しかしながら、天板６ｂの厚みが３ｍｍ程度あれば、到達温度１７ｄ、１７ｅは０℃以上に維持される。すなわち、蓄冷剤１９を封入した天板６ｂにおいては、蓄冷剤１９が天板６ｂの上面に対して発熱することにより、空気層６ｃを形成した天板６ｂの半分以下の厚みで空気層６ｃを形成した天板６ｂと同等の断熱効果が得られる。

以上で説明した実施の形態２によれば、蓄冷剤１９が固相の場合、蓄冷剤１９と天板６ｂの内壁との接触面積が最大となる。このため、蓄冷剤１９の性能を確実に引き出すことができる。その結果、天板６ｂの上面を正の温度に確実に維持することができる。このため、冷蔵室５内の食品１６の凍結を確実に防止することができる。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態３のチルド室６は、実施の形態１のチルド室６に良熱伝導性プレート２０を付加したものである。良熱伝導性プレート２０は、アルミニウム、ステンレス等の金属、高熱伝導性樹脂等、チルド室６の底面よりも熱伝導率の高い材料で形成される。例えば、良熱伝導性プレート２０は、水平面方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上となる材料で形成される。良熱伝導性プレート２０は、チルドケース６ａの底面内側のほぼ全面に着脱し得るように設けられる。食品１６は、良熱伝導性プレート２０の上面に置かれる。

吹出空気Ａは、チルドケース６ａの背面側から供給される。このため、チルドケース６ａの底面の温度は、扉５ａに近づくにつれて高くなる。すなわち、チルドケース６ａの底面においては、温度分布のムラが水平方向に発生する。当該ムラは、温度変動と同様の外部刺激となる。

しかしながら、当該ムラは、良熱伝導性プレート２０で改善される。すなわち、良熱伝導性プレート２０の温度は均一化される。その結果、食品１６が水平面方向に大きい形状の場合であっても、食品１６の温度は均一化される。

以上で説明した実施の形態３によれば、食品１６の温度は、良熱伝導性プレート２０により均一化される。このため、吹出空気Ａを増加して食品１６の冷却速度を上げても、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

また、良熱伝導性プレート２０は、チルドケース６ａの底面内側の温度分布のムラを改善する。このため、チルドケース６ａ内の空気の温度も均一化される。その結果、チルドケース６ａ内の広い範囲において、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

なお、良熱伝導性プレート２０を実施の形態２のチルドケース６ａに設けてもよい。この場合も、チルドケース６ａの底面の温度分布のムラを改善することができる。

また、良熱伝導性プレート２０を取り外し、チルド室６以外の貯蔵室の底面に取り付けてもよい。この場合、貯蔵室内の空気の温度分布のムラを改善することができる。その結果、当該貯蔵室内の広い範囲において、食品の保存品質を向上させることができる。

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。なお、実施の形態３と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態４のチルド室６は、実施の形態３のチルド室６に複数のプレートフィン２１を付加したものである。複数のプレートフィン２１は、吹出空気Ａの下流側に配置される。

次に、図８を用いて、複数のプレートフィン２１を説明する。
図８はこの発明の実施の形態４における冷蔵庫の要部の斜視図である。

図８に示すように、複数のプレートフィン２１は、板状で形成される。複数のプレートフィン２１は、アルミニウム、ステンレス等の金属、高熱伝導性樹脂等、チルド室６の底面よりも熱伝導率の高い材料で形成される。例えば、複数のプレートフィン２１は、垂直面方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上となる材料で形成される。複数のプレートフィン２１は、垂線が吹出空気Ａと直交する方向となるように並んで配置される。その結果、隣接するプレートフィン２１の間には、空隙が形成される。

複数のプレートフィン２１の上端部は、チルドケース６ａの底面を貫通して良熱伝導性プレート２０の下面に接続される。プレートフィン２１の下端部は、チルドケース６ａの底面から下方へ突き出して吹出空気Ａの通風路に配置される。

本実施の形態においては、吹出空気Ａは、複数のプレートフィン２１の側面に沿って移動する。この際、吹出空気Ａは、複数のプレートフィン２１を冷却する。その結果、良熱伝導性プレート２０は、複数のプレートフィン２１からの熱伝導により冷却される。

以上で説明した実施の形態４によれば、プレートフィン２１の伝熱面積は大きい。すなわち、プレートフィン２１と吹出空気Ａとの接触確率（熱伝導率）は高い。このため、良熱伝導性プレート２０が鉛直方向に対して食品１６を冷却するうえで熱抵抗となっていても、食品１６を効果的に冷却することができる。すなわち、食品１６の冷却速度を維持することができる。

実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５における冷蔵庫の天板を側面方向から見た断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、本実施の形態５のチルドケース６ａは、実施の形態１のチルドケース６ａの底面を２枚の板で形成したものである。２枚の板の間には、蓄冷剤２２が封入される。例えば、蓄冷剤２２は、水、無機塩類、食品添加物等を混合して形成される。この際、水、無機塩類、食品添加物等の混合比を調整することにより、蓄冷剤２２の融点は、チルド室６の設定温度と同等に設定される。

蓄冷剤２２が液相の場合、蓄冷剤２２とチルドケース６ａの底面の上面との間には、空隙が形成される。当該空隙は、蓄冷剤２２の膨張率を考慮して設定される。例えば、空隙は、チルドケース６ａの底面の内部容積の１０〜２０％となるように設定される。蓄冷剤２２が固相の場合、蓄冷剤２２は、チルドケース６ａの底面内に充満する。すなわち、蓄冷剤２２が固相の場合、蓄冷剤２２とチルドケース６ａの底面の内壁との接触面積が最大となる。

チルドケース６ａの底面の温度が蓄冷剤２２の融点より高い場合、蓄冷剤２２は融解する。この際、蓄冷剤２２は、チルドケース６ａの底面から熱を吸収する。チルドケース６ａの底面の温度が蓄冷剤２２の融点より低い場合、蓄冷剤２２は凝固する。この際、蓄冷剤２２は、チルドケース６ａの底面に熱を放出する。このため、チルドケース６ａの底面の温度は、蓄冷剤２２の融点に近づく。

次に、図１０を用いて、チルドケース６ａの底面による恒温化効果を説明する。
図１０はこの発明の実施の形態５における冷蔵庫のチルドケースの底面による恒温化効果の解析データの図である。図１０の横軸はチルドケース６ａの底面の厚みである。図１０の縦軸はチルドケース６ａ内の空気の温度が−３±１℃となることを目標とした際に実測データに基づいて吹出空気Ａの変動を±８℃とした場合におけるチルドケース６ａ内の空気の温度変動幅である。

２３ａは１枚の板のみで形成された底面を有したチルドケース６ａ内の温度変動幅である。２３ｂは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に空気層を形成した底面を有したチルドケース６ａ内の温度変動幅である。２３ｃは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点が−３℃の蓄冷剤２２を封入したチルドケース６ａ内の温度変動幅である。２３ｄは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点が−５℃の蓄冷剤２２を封入したチルドケース６ａ内の温度変動幅である。

２４ａは１枚の板のみで形成された底面を有したチルドケース６ａの温度変動幅である。２４ｂは厚さが１ｍｍ２枚の板の内部に空気層６ｃを形成した底面を有したチルドケース６ａの空気層６ｃの温度変動幅である。２４ｃは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点が−３℃の蓄冷剤２２を封入したチルドケース６ａの蓄冷剤２２の温度変動幅である。２４ｄは厚さが１ｍｍの２枚の板の内部に融点が−５℃の蓄冷剤２２を封入したチルドケース６ａの蓄冷剤２２の温度変動幅である。

図１０に示すように、温度変動幅２３ａ〜２３ｄ、２４ａ〜２４ｄは、チルドケース６ａの構造、材質に関係なく、チルドケース６ａの底面の厚みの増加に応じて減少する。

１枚の板のみで形成された底面を有したチルドケース６ａの場合、温度変動幅２３ａは、チルドケース６ａの底面の厚みが１５ｍｍでも３℃（±１．５℃）程度で目標に到達しない。空気層６ｃを形成した底面を有したチルドケース６ａの場合、温度変動幅２３ｂは、チルドケース６ａの底面の厚みが１５ｍｍ程度で２℃まで低下して目標に到達する。

これに対し、蓄冷剤２２を封入した底面を有したチルドケース６ａの場合、温度変動幅２３ｃ、２３ｄは、チルドケース６ａの底面の厚みが５ｍｍ程度で２℃まで低下して目標に到達する。すなわち、蓄冷剤２２により、チルドケース６ａ内の空気に対し、恒温化効果が得られる。特に、蓄冷剤２２の融点をチルド室６の設定温度の−３℃に一致させれば、恒温化効果が高い。

以上で説明した実施の形態５によれば、蓄冷剤２２により、チルドケース６ａの底面を恒温化することができる。このため、吹出空気Ａを増加して冷却速度を上げても、食品１６を過冷却状態に容易に維持することができる。

また、チルドケース６ａの底面の温度分布が均一化すれば、チルドケース６ａ内の空気の温度も均一化される。このため、チルドケース６ａ内の広い範囲において、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

なお、蓄冷剤２２を実施の形態２〜４のチルドケース６ａの底面に封入してもよい。この場合も、チルドケース６ａ内の広い範囲において、食品１６を過冷却状態に維持することができる。

また、蓄冷剤２２をチルド室６以外の貯蔵室の底面に封入してもよい。この場合、貯蔵室内の空気の温度も均一化される。その結果、当該貯蔵室内の広い範囲において、食品の保存品質を向上させることができる。

実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６における冷蔵庫のチルド室を側面方向から見た断面図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１１に示すように、実施の形態６の冷蔵庫１は、実施の形態１の冷蔵庫１に温度検出手段２５、過冷却解除検出手段２６を付加したものである。

温度検出手段２５は、天板６ｂの下面の内側に設けられる。温度検出手段２５は、食品１６の表面の温度を非接触で検出する機能を備える。温度検出手段２５としては、動作原理によって様々なものが利用され得る。例えば、温度検出手段２５として、熱起電力効果を利用した赤外線センサが利用される。この場合、温度検出手段２５は、赤外線吸収膜、サーミスタを備える。

赤外線吸収膜は、予め設定された領域の表面から発せられる熱放射（赤外線）を吸収する機能を備える。サーミスタは、赤外線吸収膜の温度を検出する機能を備える。

温度検出手段２５は、熱放射の吸収により昇温した赤外線吸収膜の感熱部分温度（温接点）とサーミスタにより検出された赤外線吸収膜自身の温度（冷接点）との温度差を電圧等の電気信号に変換する機能を備える。温度検出手段２５は、当該電気信号の大きさに基づいて、予め設定された領域の表面の温度を検出する機能を備える。

過冷却解除検出手段２６は、他の制御基盤とともに設けられる。過冷却解除検出手段２６は、温度検出手段２５の検出結果に基づいて、食品１６の過冷却が解除されたか否かを判定する機能を備える。過冷却解除検出手段２６は、報知手段として、食品１６の過冷却の解除を検知した際に冷蔵庫１のパネル表示及び音声の少なくとも一方でその旨を報知する機能を備える。

次に、図１２を用いて、食品１６の過冷却の解除を判定する方法を説明する。
図１２はこの発明の実施の形態６における冷蔵庫による食品の過冷却が解除された際の温度履歴の実測データの図である。図１２の横軸は経過時間である。図１２の縦軸は過冷却状態にした生マグロを７日間保存した場合における生マグロの中心の温度と上面の温度との実測値である。

２７は設定温度を−３℃に固定した際のチルドケース６ａ内の空気の実温度である。２８ａは１００ｇの生マグロのサンプルの中心の実温度である。当該サンプルの縦方向の寸法は１２０ｍｍ程度である。当該サンプルの横方向の寸法は６０ｍｍ程度である。当該サンプルの厚みは１０ｍｍ程度である。２８ｂは２００ｇの生マグロのサンプルの中心の温度である。当該サンプルの縦方向の寸法は２４０ｍｍ程度である。当該サンプルの横方向の寸法は６０ｍｍ程度である。当該サンプルの厚みは１０ｍｍ程度である。２９ａは１００ｇの生マグロのサンプルの上面の実温度である。２９ｂは２００ｇの生マグロのサンプルの上面の実温度である。

図１２に示すように、チルドケース６ａ内の空気の実温度２７は、−３．３〜−３．０℃でほとんど変動することなく制御される。当該制御により、比較的小さい生マグロに関し、中心の実温度２８ａと上面の実温度２９ａはほぼ−３℃に維持される。すなわち、比較的小さい生マグロは、過冷却状態に維持される。これに対し、比較的大きい生マグロに関し、中心の実温度２８ｂと上面の実温度２９ｂは、保存開始後１２０時間（５日）が経過した際に急激に２℃程度上昇する。すなわち、比較的大きい生マグロは、保存開始後１２０時間で過冷却状態から解除される。

図１２の例のように、チルド室６においては、食品１６の中心の実温度と食品１６の上面の実温度とがほぼ同時に上昇する。このため、温度検出手段２５は、食品１６の上面の温度の検出結果に基づいて、食品１６の中心と表面との過冷却が解除された否かを判定する。

以上で説明した実施の形態６によれば、温度検出手段２５は、食品１６の表面の温度を非接触で検出する。このため、食品１６の過冷却が解除されたか否かを判定することができる。

なお、食品１６を冷却して保存する場合、食品１６の中心の温度が一般的に最も高い。このため、食品１６の中心の凍結は遅れることが多い。これに対し、チルド室６においては、食品１６の中心の実温度と食品１６の上面の実温度とはほぼ同時に上昇する。このため、食品１６の上面の温度を検出するだけで、食品１６の中心と表面との過冷却が解除されたか否かを判定することができる。

また、温度検出手段２５として赤外線センサを利用した場合、サーミスタでチルドケース６ａ内の空気の温度を検出することができる。このため、赤外線吸収膜で食品１６の上面の温度を検出し、サーミスタでチルドケース６ａ内の空気の温度を検出すれば、食品１６の過冷却が解除されたか否かを確実に判定することができる。また、チルド室６に対応した既存の温度センサ（図示せず）をサーミスタで代用することができる。このため、温度検出手段２５の追加によるコストの上昇を低減することができる。

さらに、食品１６の過冷却が解除される直前の状態を検出した結果をフィードバックし、吹出空気Ａの風量を減少させてもよい。その結果、食品１６が水平方向に大きい場合、チルドケース６ａ内の温度が設定温度よりも低い場合等でも、食品１６の過冷却の解除を回避することができる。

また、過冷却解除検出手段２６は、食品１６の過冷却が解除された旨を報知する。このため、過冷却が解除された食品１６のみを冷蔵室５へ移動して解凍したり冷凍室３へ移動して冷凍保存したりする作業を利用者に促すことができる。その結果、食品１６の過冷却が解除されたか否かに関わらず、全ての食品１６の保存品質を維持することができる。

また、温度検出手段２５として赤外線センサを利用した場合、赤外線の受光部の角度（視野角）を調整すれば、温度の検出領域を変更することができる。このため、視野角をなるべく狭くすれば、温度の検出領域の全てが１つの食品１６の表面となる。例えば、赤外線の受光部の視野角を５°〜１０°に設定することが望ましい。この場合、食品１６の表面の温度を正確に検出することができる。

さらに、温度検出手段２５を回転モータ等で２軸方向に回転させ、温度の検出領域をチルドケース６ａの底面の幅方向と奥行き方向に移動させてもよい。この場合、チルドケース６ａの全範囲において、食品１６の表面の温度を細かく検出することができる。

なお、温度検出手段２５、過冷却解除検出手段２６を実施の形態２〜５の天板６ｂの仮面の内側に設けてもよい。この場合も、食品１６の過冷却が解除されたか否かを判定することができる。

また、温度検出手段２５、過冷却解除検出手段２６をチルド室６以外の貯蔵室に設けてもよい。この場合、貯蔵室内の食品が所望の温度に維持されているか否かを判定することができる。

１ 冷蔵庫、 ２ 野菜室、 ３ 冷凍室、 ４ 切替室、 ５ 冷蔵室、
５ａ 扉、 ６ チルド室、 ６ａ チルドケース、 ６ｂ 天板、 ６ｃ 空気層、
７ 冷却風路、 ８ 戻り風路、 ９ 壁、 １０ 野菜室戻り風路、１１ 吹出口、
１２ ガイド、 １３ 吸込口、 １４ 冷蔵室戻り風路、 １５ａ 圧縮機、
１５ｂ 冷却器、 １５ｃ 空気搬送装置、 １６ 食品、
１７ａ〜１７ｅ 到達温度、 １８ａ〜１８ｅ 温度変動幅、 １９ 蓄冷剤、
１９ａ 空隙、 ２０ 良熱伝導性プレート、 ２１ プレートフィン、
２２ 蓄冷剤、 ２３ａ〜２３ｄ 温度変動幅、 ２４ａ〜２４ｄ 温度変動幅、
２５ 温度検出手段、 ２６ 過冷却解除検出手段、 ２７ 実温度、
２８ａ、２８ｂ 実温度、 ２９ａ、２９ｂ 実温度

Claims (11)

1. 上方に開口した開口部を有した収納容器と、
   前記開口部を塞ぐように設けられた天板と、
   冷却空気が前記収納容器の底面の外側に沿って流入するように前記開口部よりも下方に設けられた吹出口と、
   を備えた冷蔵庫。
2. 前記吹出口から流入した冷却空気が流出するように前記天板よりも上方に設けられた吸込口、
   を備えた請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記吹出口から流入した冷却空気を前記収納容器の底面の外側に導くように設けられたガイド、
   を備えた請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記天板は、透明な材料で形成され、空気層を有した請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記天板内に封入され、正の温度の融点を有した蓄冷剤、
   を備えた請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記収納容器の底面の内側に設けられ、前記収納容器の底面よりも高い熱伝導率を有したプレート、
   を備えた請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記プレートと接続した状態で前記収納容器の底面から下方に突き出すように設けられ、前記収納容器の底面よりも高い熱伝導率を有したフィン、
   を備えた請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記収納容器の底面内に封入され、前記収納容器の設定温度と同等の融点を有した蓄冷剤、
   を備えた請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記収納容器に収納された食品の表面の温度を非接触で検出する温度検出手段、
   を備えた請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
10. 前記温度検出手段は、
    前記収納容器内に設けられ、前記食品から発せられた熱放射の吸収により昇温する赤外線吸収膜と、
    前記収納容器内に設けられ、前記赤外線吸収膜の温度と前記収納容器内の温度とを検出するサーミスタと、
    を備えた請求項９に記載の冷蔵庫。
11. 前記食品の表面の温度に基づいて、前記食品の過冷却が解除された旨を報知する報知手段、
    を備えた請求項９又は請求項１０に記載の冷蔵庫。

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