(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023157739
(43)【公開日】2023-10-26
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
F25D 17/08 20060101AFI20231019BHJP
A23L 3/365 20060101ALN20231019BHJP
A23L 3/36 20060101ALN20231019BHJP
A23B 7/04 20060101ALN20231019BHJP
【ＦＩ】
F25D17/08 308
A23L3/365
A23L3/36 A
A23B7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022067828
(22)【出願日】2022-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】307036856
【氏名又は名称】アクア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】星野 仁
(72)【発明者】
【氏名】川野 啓太
(72)【発明者】
【氏名】和田 芳彦
【テーマコード（参考）】
3L345
4B022
4B169
【Ｆターム（参考）】
3L345AA02
3L345AA16
3L345BB02
3L345CC06
3L345DD08
3L345DD18
3L345DD24
3L345DD70
3L345EE03
3L345EE33
3L345EE53
3L345FF03
3L345FF12
3L345FF32
3L345FF45
3L345KK01
3L345KK02
3L345KK04
3L345KK05
4B022LA05
4B022LA06
4B022LB01
4B022LF02
4B022LN01
4B022LP02
4B022LT06
4B169AA04
4B169CA04
4B169CA05
4B169CA07
4B169HA04
(57)【要約】 （修正有）
【課題】品質低下を生じさせずに生鮮食品の長期保存が可能な冷蔵庫を提供する。
【解決手段】生鮮食品Ｇを収納する収納領域２０と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを冷却する冷却機構と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度を測定する温度センサ４０と、温度センサ４０の測定温度に基づき、冷却機構を制御する制御部と、を備え、制御部は冷却機構を制御して、はじめに、緩慢冷凍により収納領域２０内に収納された生鮮食品Ｇに含まれる水分を過冷却状態にし、緩慢冷凍により下降していた温度センサ４０の測定温度が上昇に転じたとき、生鮮食品Ｇの冷却を緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、急速冷凍により下降していた温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度に達したとき、温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度で保たれるようにする冷蔵庫を提供する。
【選択図】図１Ｂ
【解決手段】生鮮食品Ｇを収納する収納領域２０と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを冷却する冷却機構と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度を測定する温度センサ４０と、温度センサ４０の測定温度に基づき、冷却機構を制御する制御部と、を備え、制御部は冷却機構を制御して、はじめに、緩慢冷凍により収納領域２０内に収納された生鮮食品Ｇに含まれる水分を過冷却状態にし、緩慢冷凍により下降していた温度センサ４０の測定温度が上昇に転じたとき、生鮮食品Ｇの冷却を緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、急速冷凍により下降していた温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度に達したとき、温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度で保たれるようにする冷蔵庫を提供する。
【選択図】図１Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生鮮食品を収納する収納領域と、
前記収納領域に収納された生鮮食品を冷却する冷却機構と、
前記収納領域に収納された生鮮食品の表面温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの測定温度に基づき、前記冷却機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記冷却機構を制御して、
はじめに、緩慢冷凍により前記生鮮食品に含まれる水分を過冷却状態にし、
前記温度センサの測定温度が上昇に転じたとき、緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、
前記温度センサの測定温度が通常冷凍温度に達したとき、前記温度センサの測定温度が前記通常冷凍温度で保たれるように制御することを特徴とする冷蔵庫。
前記収納領域に収納された生鮮食品を冷却する冷却機構と、
前記収納領域に収納された生鮮食品の表面温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの測定温度に基づき、前記冷却機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記冷却機構を制御して、
はじめに、緩慢冷凍により前記生鮮食品に含まれる水分を過冷却状態にし、
前記温度センサの測定温度が上昇に転じたとき、緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、
前記温度センサの測定温度が通常冷凍温度に達したとき、前記温度センサの測定温度が前記通常冷凍温度で保たれるように制御することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項2】
前記収納領域は、冷凍室内に配置された筐体に覆われており、
前記冷却機構は、
蒸発器と、第１ファンと、前記第１ファンの風力で前記蒸発器を通過した気体が開口を介して前記冷凍室内に流入するための冷却流路と、
前記収納領域と前記冷却流路とを連通させる急冷用流路と、
前記急冷用流路の開閉を行う開閉部と、を備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が閉のとき、前記筐体の周囲の気体による冷却で前記収納領域内の生鮮食品が緩慢冷凍され、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記蒸発器を通過した気体が前記急冷用流路を介して前記収納領域内に流入し、前記収納領域内の生鮮食品が急速冷凍されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記冷却機構は、
蒸発器と、第１ファンと、前記第１ファンの風力で前記蒸発器を通過した気体が開口を介して前記冷凍室内に流入するための冷却流路と、
前記収納領域と前記冷却流路とを連通させる急冷用流路と、
前記急冷用流路の開閉を行う開閉部と、を備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が閉のとき、前記筐体の周囲の気体による冷却で前記収納領域内の生鮮食品が緩慢冷凍され、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記蒸発器を通過した気体が前記急冷用流路を介して前記収納領域内に流入し、前記収納領域内の生鮮食品が急速冷凍されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
第２ファンを更に備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記第１ファンの風力に加えて、前記急冷用流路内に配置された前記第２ファンの風力により、前記蒸発器を通過した気体が前記収納領域内に流入することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記第１ファンの風力に加えて、前記急冷用流路内に配置された前記第２ファンの風力により、前記蒸発器を通過した気体が前記収納領域内に流入することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項4】
緩慢冷凍による前記温度センサの測定温度の降下量は０．０１℃／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項5】
急速冷凍において、前記温度センサの測定温度は－５℃以上－１℃以下の範囲内にある時間が３０分以内であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生鮮食品の収納領域を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
生鮮食品、例えば野菜を冷凍するとき、野菜に含まれる水分が凍結することにより体積が膨張し、野菜の細胞にダメ－ジを与え、細胞膜を損傷させることが知られている。このため、解凍時に、ドリップとして栄養素が溶けた水分とともに流出し、野菜の冷凍による品質低下が生じる。
【0003】
これに対処するため、野菜に含まれる水分を過冷却状態になるように、過冷却温度に設定された過冷却保存室を有する冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】ＷＯ２０１９／２３４８４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、野菜に含まれる水分を過冷却状態のまま保ち続けることはできず、過冷却が解除されて氷の結晶が生じる。特許文献１に記載の冷蔵庫では、過冷却が解除された後も同じ温度設定が維持されるので、生成された氷の結晶が互いに結合して大きな氷の結晶となる。よって、大きくなった氷が野菜の細胞にダメ－ジを与え、細胞膜を損傷させるため、冷凍による野菜の品質低下の問題が生じる。
【0006】
従って、本発明の目的は、前述の課題を解決するものであり、品質低下を生じさせずに生鮮食品の長期保存が可能な冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の冷蔵庫は、
生鮮食品を収納する収納領域と、
前記収納領域に収納された生鮮食品を冷却する冷却機構と、
前記収納領域に収納された生鮮食品の表面温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの測定温度に基づき、前記冷却機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記冷却機構を制御して、
はじめに、緩慢冷凍により前記生鮮食品に含まれる水分を過冷却状態にし、
前記温度センサの測定温度が上昇に転じたとき、緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、
前記温度センサの測定温度が通常冷凍温度に達したとき、前記温度センサの測定温度が前記通常冷凍温度で保たれるように制御することを特徴とする。
生鮮食品を収納する収納領域と、
前記収納領域に収納された生鮮食品を冷却する冷却機構と、
前記収納領域に収納された生鮮食品の表面温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの測定温度に基づき、前記冷却機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は前記冷却機構を制御して、
はじめに、緩慢冷凍により前記生鮮食品に含まれる水分を過冷却状態にし、
前記温度センサの測定温度が上昇に転じたとき、緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、
前記温度センサの測定温度が通常冷凍温度に達したとき、前記温度センサの測定温度が前記通常冷凍温度で保たれるように制御することを特徴とする。
【0008】
本発明では、緩慢冷凍により生鮮食品に含まれる水分を過冷却状態にし、温度センサで生鮮食品の表面温度を測定することにより、過冷却状態が解除されて表面温度が上昇するタイミングを的確に把握することができる。過冷却状態が解除されたときに小さな氷の結晶が生じるが、すぐに急速冷凍に切り替えることにより、生成した氷の結晶が互いに結合してより大きな結晶になるのを防ぐことができる。そして、生鮮食品の温度を通常冷凍温度で保つことにより、氷の結晶が小さい状態のまま、生鮮食品を長期間保存することができる。
【0009】
これにより、本発明の冷蔵庫では、品質低下を生じさせずに生鮮食品を長期保存することができる。
【0010】
また、本発明の冷蔵庫では、
前記収納領域は冷凍室内に配置された筐体に覆われており、
前記冷却機構は、
蒸発器と、第１ファンと、前記第１ファンの風力で前記蒸発器を通過した気体が開口を介して前記冷凍室内に流入するための冷却流路と、
前記収納領域と前記冷却流路とを連通させる急冷用流路と、
前記急冷用流路の開閉を行う開閉部と、
を備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が閉のとき、前記筐体の周囲の気体による冷却で前記収納領域内の生鮮食品が緩慢冷凍され、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記蒸発器を通過した気体が前記急冷用流路を介して前記収納領域内に流入し、前記収納領域内の生鮮食品が急速冷凍されることを特徴とする。
前記収納領域は冷凍室内に配置された筐体に覆われており、
前記冷却機構は、
蒸発器と、第１ファンと、前記第１ファンの風力で前記蒸発器を通過した気体が開口を介して前記冷凍室内に流入するための冷却流路と、
前記収納領域と前記冷却流路とを連通させる急冷用流路と、
前記急冷用流路の開閉を行う開閉部と、
を備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が閉のとき、前記筐体の周囲の気体による冷却で前記収納領域内の生鮮食品が緩慢冷凍され、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記蒸発器を通過した気体が前記急冷用流路を介して前記収納領域内に流入し、前記収納領域内の生鮮食品が急速冷凍されることを特徴とする。
【0011】
本発明では、冷凍室内の筐体の周囲の気体による間接的な冷却により緩慢冷凍を行うことができる。それとともに、急冷用流路を介して蒸発器を通過した気体を収納領域内に直接流入させることにより、急速冷凍を行うことができる。このように、冷蔵庫の既存の冷却機構を利用して、効率的に緩慢冷凍及び急速冷凍を行うことができる。
【0012】
また、本発明の冷蔵庫では、
第２ファンを更に備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記第１ファンの風力に加えて、前記急冷用流路内に配置された前記第２ファンの風力により、前記蒸発器を通過した気体が前記収納領域内に流入することを特徴とする。
第２ファンを更に備え、
前記開閉部により前記急冷用流路が開のとき、前記第１ファンの風力に加えて、前記急冷用流路内に配置された前記第２ファンの風力により、前記蒸発器を通過した気体が前記収納領域内に流入することを特徴とする。
【0013】
本発明では、第１ファンの風力に加えて第２ファンの風力により、蒸発器を通過した気体を収納領域内により速い流速で流入させることができる。これにより、より効果的に収納領域内の生鮮食品を急速冷凍することができる。
【0014】
本発明では、緩慢冷凍による前記温度センサの測定温度の降下量は０．０１℃／ｍｉｎ以下であることを特徴とする。
【0015】
本発明によれば、緩慢冷凍による前記温度センサの測定温度の降下量が０．０１℃／ｍｉｎ以下なので、確実に生鮮食品含まれる水分を過冷却状態にすることができ、過冷却状態が解除されたときに、確実に小さな氷の結晶を生成できる。
【0016】
また、本発明の冷蔵庫では、
急速冷凍において、前記温度センサの測定温度は－５℃以上－１℃以下の範囲内にある時間が３０分以内であることを特徴とする。
急速冷凍において、前記温度センサの測定温度は－５℃以上－１℃以下の範囲内にある時間が３０分以内であることを特徴とする。
【0017】
本発明によれば、氷の結晶が結合し合ってより大きな結晶となり易い－５℃以上－１℃以下の温度範囲を迅速に脱出できるので、生鮮食品に含まれる氷の結晶の大きさを小さいまま維持できる。
【発明の効果】
【0018】
以上のように、本発明では、品質低下を生じさせずに生鮮食品の長期保存が可能な冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1A】収納領域に収納された生鮮食品を冷却する本発明の１つの実施形態に係る冷却機構の概要を示す冷蔵庫の側面断面図であって、緩慢冷凍の場合を示す図である。
【図3】温度センサで検出した収納領域に収納された生鮮食品の表面温度の時間的変化を示すグラフである。
【図4】本発明の実施例及び比較例を示す図（写真）である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。
【0021】
野菜、果物、鮮魚、精肉といった生鮮食品を、冷蔵庫で品質を低下させずに長期間保存することが望まれている。長期保存するには、生鮮食品を冷凍保存するのが有効である。しかし、特に生鮮食品を冷凍する場合、冷凍時に生鮮食品に含まれる水分が凍結して体積が膨張する。これにより、生鮮食品の細胞にダメ－ジを与え、細胞膜を損傷させる。このため、解凍時に、ドリップとして、栄養素が水分とともに流出する。これにより、栄養素が失われ、水分が抜けて歯ごたえや食感が変化して、生鮮食品の品質低下が生じる。特に、生鮮食品の中でも、野菜で大きな問題となる。
【0022】
このため、業務用の冷凍野菜を作る場合には、冷凍前に野菜の水分を少なくする工夫や、プランチングと呼ばれる簡単な加熱処理を行って、冷凍による生鮮食品の品質低下を抑制している。しかし、家庭では、前述のような前処理は大きな手間がかかるので、野菜を冷蔵庫で冷凍して保存することは推奨されてこなかった。これまでも野菜室の機能向上を図って、野菜の長期保存が試みられているが、１～２週間程度しか鮮度が保てず、冷凍保存のように１ヶ月以上の長期保存は実現できていない。
【0023】
下記に示す本発明の１つの実施形態に係る冷却機構を備えた冷蔵庫２によれば、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの品質を低下させずに、１ヶ月以上の長期保存が可能となる。
【0024】
（１つの実施形態に係る冷却機構）
図１Ａは、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを冷却する本発明の１つの実施形態に係る冷却機構の概要を示す冷蔵庫２の側面断面図であって、緩慢冷凍の場合を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示す冷却機構において、急速冷凍の場合を示す図である。
図１Ａは、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを冷却する本発明の１つの実施形態に係る冷却機構の概要を示す冷蔵庫２の側面断面図であって、緩慢冷凍の場合を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示す冷却機構において、急速冷凍の場合を示す図である。
【0025】
本実施形態に係る冷蔵庫２は、外箱と内箱の間に断熱材が充填された本体４と、本体４の前側（図で左側）に回転自在に取り付けられた扉６とを備える。本体４と扉６とで囲まれた空間には、前側（図で左側）に冷凍室８が配置され、仕切板１２を介して、後ろ側（図で右側）に冷却流路１０が配置されている。冷凍室８の上側には、図示されていない冷蔵室が配置されている。
【0026】
本体４の後側の内面と仕切板１２とで囲まれた冷却流路１０には、蒸発器１４及び第１ファン１６が配置されている。蒸発器１４は、冷媒が流れる冷却サイクルの一部を構成する。冷却サイクルでは、圧縮機１８で吐出された冷媒が、凝縮器、キャピラリチューブ等を流れて蒸発器１４に流入し、蒸発器１４の熱交換チューブを流れた溶媒が、再び圧縮機１８の吸込側に戻るようになっている。
【0027】
第１ファン１６が稼働することにより、冷却流路１０内の気体が下から上の方向に流動し、蒸発器１４を通過する。気体は、蒸発器１４の熱交換チューブの間を通過するときに冷却される。冷却された気体は、開口１２Ａを介して、冷凍室８内に流入することができる。更に詳細に述べれば、図示しない冷凍室ダンパにより、開口１２Ａを開閉することができる。冷凍室ダンパが開のとき、蒸発器１４を通過した気体が冷凍室８内に流入し、冷凍室８内を流れて、再び下側の開口から冷却流路１０内に流入し、蒸発器１４の下側に戻る。
【0028】
冷凍室ダンパが閉のときには、蒸発器１４を通過した気体が冷凍室８内に流入しないようになっている。蒸発器１４を通過した気体は、冷却通路１０内を図示された領域よりも上側へも流れ、冷蔵室内に流入することもできる。図１Ａ、図１Ｂでは、冷蔵室ダンパ３８が閉になっており、蒸発器１４を通過した気体が冷蔵室側に流れない状態を示す。
【0029】
本実施形態では、筐体２２が冷凍室８の中に配置されており、筐体２２に覆われた収納領域２０に野菜、果物、鮮魚、精肉等の生鮮食品Ｇが収納される。筐体２２は断熱材で覆われている。これにより、冷凍室８の中に配置されていても、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇが急速冷凍されるのを防ぐことができる。
【0030】
収納領域２０には入側開口２４が設けられ、入側開口２４にダクト３２の出側の端部が開口している。ダクト３２の入側の端部は、冷却流路１０に開口している。ダクト３２により、筐体２２で囲まれた収納領域２０と冷却流路１０とを連通する急冷用流路３０が形成されている。急冷用流路３０内には、ダンパ３４及び第２ファン３６が配置されている。ダンパ３４が開のときには、収納領域２０と冷却流路１０とが連通し、ダンパ３４が閉のときには、収納領域２０と冷却流路１０とが連通しない。ダンパ３４を、急冷用流路３０の開閉を行う開閉部と称することもできる。
【0031】
第１ファン１６の風力で気体は流動するので、ダンパ３４が開のとき、蒸発器１４を通過した気体は急冷用流路３０を流れて収納領域２０内に流入する。これに加えて、第２ファン３６を稼働させることにより、蒸発器１４を通過した気体を収納領域２０内により速い流速で流入させることができる。これにより、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇをより強く冷却することができる。収納領域２０内に流入した気体は、出側開口２６から収納領域２０の外側へ流出する。流出した気体は、冷凍室８内を流れて、再び冷却流路１０に戻る。
【0032】
本実施形態では、ダクト３２が筐体２２の上面に接続されているが、これに限られるものではない。ダクト３２が筐体２２の側面や底面に取り付けられる場合もあり得る。また、ダンパ３４や第２ファン３６が配置可能であれば、筐体２２の後側を開口させて、直接、冷却流路１０と連通させることもできる。
【0033】
以上のように、本実施形態に係る冷却機構は、冷却流路１０、蒸発器１４、第１ファン１６及び圧縮機１８といった冷蔵庫２の既存の冷却機構を利用している。更に、本実施形態に係る冷却機構は、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを急速冷凍するための、急冷用流路３０（ダクト３２）、ダンパ３４及び第２ファン３６を含む。
【0034】
（冷却機構を制御する制御システム）
図２は、図１Ａ、図１Ｂに示す冷却機構を制御する制御システムの一例を示すブロック図である。冷蔵庫２の制御システムでは、第１ファン１６、圧縮機１８、ダンパ３４及び第２ファン３６を制御する制御部５０を備える。また、制御部５０は、収納領域２０に配置され、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度を測定する温度センサ４０から信号を受けるようになっている。
図２は、図１Ａ、図１Ｂに示す冷却機構を制御する制御システムの一例を示すブロック図である。冷蔵庫２の制御システムでは、第１ファン１６、圧縮機１８、ダンパ３４及び第２ファン３６を制御する制御部５０を備える。また、制御部５０は、収納領域２０に配置され、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度を測定する温度センサ４０から信号を受けるようになっている。
【0035】
温度センサ４０は、生鮮食品Ｇから放射された赤外線を検出素子に集光し、検出素子で電気信号に変換して制御部５０へ送信する。生鮮食品Ｇが透光性を有する樹脂製の袋等で覆われていても、生鮮食品Ｇから放射された赤外線が樹脂製袋を透過して検出素子に入射するので、生鮮食品Ｇの表面温度を測定することができる。
【0036】
（冷却機構における気体の流れ）
制御部５０の制御に基づく、前述の冷却機構における気体に流れを以下に説明する。
＜緩慢冷凍＞
制御部５０が、第１ファン１６を稼働させ、冷凍室ダンパを開にすることにより、蒸発器１４を通過した気体は、開口１２Ａを介して冷凍室８に流入する。制御部５０の制御により、第２ファン３６が停止し、ダンパ３４が閉のとき、急冷用流路３０が閉となり、蒸発器１４を通過した気体は、収納領域２０内に流入しない状態となっている。
制御部５０の制御に基づく、前述の冷却機構における気体に流れを以下に説明する。
＜緩慢冷凍＞
制御部５０が、第１ファン１６を稼働させ、冷凍室ダンパを開にすることにより、蒸発器１４を通過した気体は、開口１２Ａを介して冷凍室８に流入する。制御部５０の制御により、第２ファン３６が停止し、ダンパ３４が閉のとき、急冷用流路３０が閉となり、蒸発器１４を通過した気体は、収納領域２０内に流入しない状態となっている。
【0037】
このとき、冷凍室８内に配置された筐体２２で囲まれた収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの冷却を考えると、次のようになる。
【0038】
筐体２２の外面と筐体２２の周囲の気体との間の熱伝達、断熱材を含む筐体２２の外面から内面への熱伝導、筐体２２の内面と収納領域２０内の気体との間の熱伝達により、収納領域２０内の気体が冷却される。そして、冷却された収納領域２０内の気体と収納された生鮮食品Ｇの表面との間の熱伝達で、生鮮食品Ｇが緩慢冷凍される。
【0039】
緩慢冷凍の程度については、圧縮機１８、第１ファン１６等の制御による、冷凍室８内の筐体２２の周囲の気体の温度と、筐体２２の断熱の程度により定まる。筐体２２の周囲の気体の温度を比較的高くして緩慢冷凍を行う場合には、断熱材で覆わない樹脂製の筐体２２で収納領域２０を囲むことも考えられる。
【0040】
＜急速冷凍＞
第１ファン１６が稼働し、冷凍室ダンパが開のときにおいて、制御部５０が、第２ファン３６も稼働し、ダンパ３４を閉から開の状態にすると、急冷用流路３０が開の状態になる。このとき、蒸発器１４を通過した気体は、急冷用流路３０を介して収納領域２０内に流入する。蒸発器１４を通過した気体は、第１ファン１６の風力に加えて、急冷用流路３０内に配置された第２ファン３６の風力により、収納領域２０内に強く吹き込まれる。これにより、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇに冷気を強く当てて、急速冷凍することができる。急冷用流路３０を開閉する開閉手段は、ダンパ３４に限られるものではなく、電磁弁をはじめとするその他の任意の開閉機構を採用することができる。
第１ファン１６が稼働し、冷凍室ダンパが開のときにおいて、制御部５０が、第２ファン３６も稼働し、ダンパ３４を閉から開の状態にすると、急冷用流路３０が開の状態になる。このとき、蒸発器１４を通過した気体は、急冷用流路３０を介して収納領域２０内に流入する。蒸発器１４を通過した気体は、第１ファン１６の風力に加えて、急冷用流路３０内に配置された第２ファン３６の風力により、収納領域２０内に強く吹き込まれる。これにより、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇに冷気を強く当てて、急速冷凍することができる。急冷用流路３０を開閉する開閉手段は、ダンパ３４に限られるものではなく、電磁弁をはじめとするその他の任意の開閉機構を採用することができる。
【0041】
（冷却の制御）
図３は、温度センサ４０で検出した収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度の時間的変化を示すグラフである。次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る冷却機構における冷却の制御を説明する。図３に示すグラフの縦軸は、温度センサ４０で測定した生鮮食品Ｇの表面温度（℃）を示し、横軸は冷却の経過時間（ｍｉｎ）を示す。
図３は、温度センサ４０で検出した収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度の時間的変化を示すグラフである。次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る冷却機構における冷却の制御を説明する。図３に示すグラフの縦軸は、温度センサ４０で測定した生鮮食品Ｇの表面温度（℃）を示し、横軸は冷却の経過時間（ｍｉｎ）を示す。
【0042】
前述のように、制御部５０の制御により、第１ファン１６が稼働し、冷凍室ダンパが開のときにおいて、第２ファン３６が停止し、ダンパ３４が閉で急冷用流路３０が閉のとき、冷凍室８内の筐体２２の周囲の気体による冷却で収納領域２０内の生鮮食品Ｇは緩慢冷凍される。このとき温度センサ４０で測定した生鮮食品Ｇの表面温度は、図３に示すグラフに示すように、０．０１℃／ｍｉｎという遅い冷却速度で徐々に降下していく。このような緩慢冷凍により、生鮮食品Ｇに含まれる水分は、凝固点以下の温度まで冷却しても固体にならず、液体のままの過冷却の状態となる。
【0043】
０．０１℃／ｍｉｎより遅い冷却速度の緩慢冷凍でも過冷却の状態となるが、冷凍効率等を考慮すると、０．００５℃／ｍｉｎ以上０．０１℃／ｍｉｎ以下の範囲の冷却速度で緩慢冷凍するのが好ましい。
【0044】
温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）の降下量を０．０１℃／ｍｉｎ以下にすることにより、確実に生鮮食品Ｇに含まれる水分を過冷却状態にすることができる。これにより、過冷却状態が解除されたときに、確実に小さな氷の結晶を生成することができる。
【0045】
過冷却の状態は不安定な状態であり、過冷却の状態を長期間維持することは難しい。核となり得る粒子の存在や微少な振動等により、過冷却の状態の水は急に凝固を開始する。凝固は吸熱反応なので、図３のグラフに示すように、凝固が始まると、徐々に降下していた生鮮食品Ｇの表面温度が急に上昇に転じる。図３では、生鮮食品Ｇの表面温度が－４．５℃程度まで下がったときに、凝固が始まり、急に－０．５℃ぐらいまで温度が上昇したところを示す。
【0046】
温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）に基づき、生鮮食品Ｇの表面温度が急に上昇に転じたとき、制御部５０は、第１ファン１６の稼働を維持し、冷凍室ダンパが開の状態も維持した状態で、第２ファン３６を稼働し、ダンパ３４を閉から開に変更して、急冷用流路３０を開の状態にする。これにより、蒸発器１４を通過した気体を直接、収納領域２０内に流入させて、収納領域２０内の生鮮食品Ｇを急速冷凍することができる。
【0047】
過冷却状態の水で凝固が開始するか否かの判断は、例えば、所定の閾値（例えば、＋０．５℃）を定めて、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が閾値以上に上昇したとき、制御部５０が、凝固開始と判断することを例示できる。
【0048】
生鮮食品Ｇに含まれる水分は、緩慢冷凍により過冷却状態となったため、凝固開始時に比較的小さな氷の結晶が生成される。しかし、－５℃以上－１℃以下の温度域では、生成された氷の結晶が互いに結合して大きな結晶となることが知られている。そこで、本実施形態では、温度センサの測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が－５℃以上－１℃以下の範囲内にある時間が３０分以内となるように急速冷凍を行う。言い換えれば、制御部５０は、０．１４℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で急速冷凍を行うように制御を行う。
【0049】
これにより、氷の結晶が結合し合ってより大きな結晶となり易い－５℃以上－１℃以下の温度範囲を迅速に脱出できるので、生鮮食品Ｇに含まれる氷の結晶の大きさを小さいまま維持できる。
【0050】
急速冷凍における制御としては、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）及び冷凍室８内の温度に基づいて、圧縮機１８、第１ファン１６及び第２ファン３６の制御を行う。また、冷凍室ダンパやダンパ３４の開度を制御することもできる。
【0051】
急速冷凍により、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が下がり、通常の冷凍温度に達したとき、制御部５０は、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が通常の冷凍温度に保たれるように制御する。例えば、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が－２０℃以上－１８℃以下の温度範囲に収まるように制御する。具体的には、急速冷凍の状態から、第２ファン３６を停止したり、ダンパ３４の開度を狭めたり、ダンパ３４を開にする等の制御が考えられる。更に、冷凍室８の冷却にも関わる圧縮機１８、第１ファン１６も制御して、温度センサ４０の測定温度（生鮮食品Ｇの表面温度）が－２０℃以上－１８℃以下の温度範囲に収まるようにする。
【0052】
これにより、過冷却により生じた小さな氷の結晶が互いに結合するのを防いで、小さな氷の結晶のまま通常の冷凍温度で生鮮食品Ｇを長期間保存することができる。よって、生鮮食品Ｇに含まれる水分の凍結により、細胞にダメ－ジを与えたり、細胞膜を損傷させるのを防ぐことができる、これにより、解凍時に、ドリップとして栄養素が溶けた水分とともに流出して、品質低下が生じるのを防ぐことができる。
【0053】
冷凍室８を冷却する冷却サイクルの冷却性能や収納領域２０の大きさ等によっては、第２ファン３６を備えず、第１ファン１６の風力のみにより、蒸発器１４を通過した気体を収納領域２０に供給する場合もあり得る。
【0054】
更に、前述のように、急冷用流路３０を介して、蒸発器１４を通過した気体を収納領域２０に供給する場合に限られない。例えば、温度設定の高い冷却機構と、温度設定の低い冷却機構とを個別に備える冷蔵庫では、各々の冷却機構から温度の異なる気体を収納領域２０に供給することにより、緩慢冷却及び急速冷凍を行うこともできる。
【0055】
また、筐体２２にペルチェ素子のような加熱・冷却手段を備えることも考えられる。この場合、前述のような冷蔵庫２の冷却機構に、ペルチェ素子のような加熱・冷却手段を加えることもできる。
【0056】
以上のように、本実施形態に係る冷蔵庫２は、生鮮食品Ｇを収納する収納領域２０と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇを冷却する冷却機構と、収納領域２０に収納された生鮮食品Ｇの表面温度を測定する温度センサ４０と、温度センサ４０の測定温度に基づき、冷却機構を制御する制御部５０と、を備え、制御部５０は冷却機構を制御して、はじめに、緩慢冷凍により生鮮食品Ｇに含まれる水分を過冷却状態にし、温度センサ４０の測定温度が上昇に転じたとき、緩慢冷凍から急速冷凍に切り替え、温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度に達したとき、温度センサ４０の測定温度が通常冷凍温度で保たれるように制御する。
【0057】
本実施形態では、緩慢冷凍により生鮮食品Ｇに含まれる水分を過冷却状態にし、温度センサ４０で生鮮食品Ｇの表面温度を測定することにより、過冷却状態が解除されて表面温度が上昇するタイミングを的確に把握することができる。過冷却状態が解除されたときに小さな氷の結晶が生じるが、すぐに急速冷凍に切り替えることにより、生成した氷の結晶が互いに結合してより大きな結晶になるのを防ぐことができる。そして、生鮮食品Ｇの温度を通常冷凍温度で保つことにより、氷の結晶が小さい状態のまま、生鮮食品Ｇを長期間保存することができる。これにより、本実施形態に係る冷蔵庫２では、品質低下を生じさせずに生鮮食品Ｇを長期保存することができる。
【0058】
更に、本実施形態に係る冷蔵庫２は、収納領域２０が冷凍室８内に配置された筐体２２に覆われており、冷却機構が、蒸発器１４と、第１ファン１６と、第１ファン１６の風力で蒸発器１４を通過した気体が開口１２Ａを介して冷凍室８内に流入するための冷却流路１０と、収納領域２０と冷却流路１０とを連通させる急冷用流路３０と、急冷用流路３０の開閉を行う開閉部３４と、を備え、開閉部３４により急冷用流路３０が閉のとき、筐体２２の周囲の気体による冷却で収納領域２０内の生鮮食品Ｇが緩慢冷凍され、開閉部３４により急冷用流路３０が開のとき、蒸発器１４を通過した気体が急冷用流路３０を介して収納領域２０内に流入し、収納領域２０内の生鮮食品Ｇが急速冷凍される。
【0059】
冷凍室８内の筐体２２の周囲の気体による間接的な冷却により、緩慢冷凍を行うことができる。それとともに、急冷用流路３０を介して蒸発器１４を通過した気体を収納領域２０内に直接流入させることにより、急速冷凍を行うことができる。このように、冷蔵庫２の既存の冷却機構を利用して、効率的に緩慢冷凍及び急速冷凍を行うことができる。
【0060】
また、第２ファン３６を更に備え、開閉部３４により急冷用流路３０が開のとき、第１ファン１６の風力に加えて、急冷用流路３０内に配置された第２ファン３６の風力により、蒸発器１４を通過した気体を収納領域２０内により速い流速で流入させることができる。これにより、より効果的に収納領域２０内の生鮮食品Ｇを急速冷凍することができる。
【0061】
（実施例・比較例）
図４は、本発明の実施例及び比較例を示す図（写真）である。前述の実施形態に示す冷却機構を試作し、実際にジャガイモを緩慢冷凍及び急速冷凍して実施例とした。更に、ジャガイモを急速冷凍だけして比較例とし、ジャガイモを通常冷凍だけして比較例とした。そして、実施例と比較例とについて、解凍後の表面の状態を観察し、解凍時のドリップ量（％）を測定した。
図４は、本発明の実施例及び比較例を示す図（写真）である。前述の実施形態に示す冷却機構を試作し、実際にジャガイモを緩慢冷凍及び急速冷凍して実施例とした。更に、ジャガイモを急速冷凍だけして比較例とし、ジャガイモを通常冷凍だけして比較例とした。そして、実施例と比較例とについて、解凍後の表面の状態を観察し、解凍時のドリップ量（％）を測定した。
【0062】
図４から明らかなように、緩慢冷凍及び急速冷凍した実施例では、急速冷凍のみまたは通常冷凍のみの比較例に比べて、解凍後のジャガイモ表面のシワが少なくなっている。ドリップ量も、緩慢冷凍及び急速冷凍した実施例では４．５％であるのに対して、急速冷凍のみの比較例では６．７％や、通常冷凍のみの比較例では７．９％となり、実施例は比較例に比べてドリップ量が低い値となった。
【0063】
このように、実施例から、緩慢冷凍及び急速冷凍により、品質低下を生じさせずに生鮮食品Ｇを長期保存できることが実証された。
【0064】
本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【符号の説明】
【0065】
２ 冷蔵庫
４ 本体
６ 扉
８ 冷凍室
１０ 冷却流路
１２ 仕切板
１２Ａ 開口
１４ 蒸発器
１６ 第１ファン
１８ 圧縮機
２０ 収納領域
２２ 筐体
２４ 入側開口
２６ 出側開口
３０ 急冷用流路
３２ ダクト
３４ ダンパ
３６ 第２ファン
３８ 冷蔵室ダンパ
４０ 温度センサ
５０ 制御部
Ｇ 生鮮食品
４ 本体
６ 扉
８ 冷凍室
１０ 冷却流路
１２ 仕切板
１２Ａ 開口
１４ 蒸発器
１６ 第１ファン
１８ 圧縮機
２０ 収納領域
２２ 筐体
２４ 入側開口
２６ 出側開口
３０ 急冷用流路
３２ ダクト
３４ ダンパ
３６ 第２ファン
３８ 冷蔵室ダンパ
４０ 温度センサ
５０ 制御部
Ｇ 生鮮食品
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
