JP2008292101A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】食材の鮮度保持には、温度変動が少ない恒温・低温環境と、乾燥防止が重要な要素であるが、冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて循環する冷却方式では、冷気の温度変動が大きいため貯蔵食品もその温度変動を受けやすく、また冷却器で冷気中の水分を霜として奪ってしまうため食品は乾燥しやすかった。従来の貯蔵室に蓋を設けただけの間接冷却方式では、これらの問題を解決するには不十分であった。
【解決手段】冷気循環により冷却される冷蔵空間内に区画して作られた貯蔵室と蓋との間にパッキンを配し、蓋を閉めることによりパッキンが収縮し、これにより圧縮された空気が逆支弁から排出され、これにより貯蔵室内が大気圧以下に減圧されることにより貯蔵室内を密閉に出来るようにしたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は減圧により密閉性を向上させた間接冷却構造の貯蔵室によって、貯蔵される食品の乾燥防止、温度変動抑制による劣化防止を可能にした生鮮食品貯蔵室を備えた冷凍冷蔵庫に関するものである。

食材の鮮度保持には、温度変動が少ない恒温・低温環境と、乾燥防止が重要な要素である。

従来、貯蔵室内に直接冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて循環することにより、例えば冷蔵室は３℃、野菜室は５℃、チルド室は１℃、氷温室は−１℃、冷凍室は−１８℃といった各貯蔵に適した温度に制御しているが、これら貯蔵室は１つまたは２つの冷却器でコントロールしており、この制御温度は平均値であり、実際は温度変動している。この温度変動は、貯蔵された食品にとっては劣化を促進する要因であった。

また、冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて循環する冷却方式は貯蔵室内の水分を冷却器で霜として奪ってしまうため、貯蔵室内は乾燥しやすく、食品をラップして貯蔵するなど乾燥対策が必要であった。

これらを解決するために、食品に直接冷気を当てないように貯蔵室の周りに冷気を循環させた間接冷却構造になっている。

特に、従来、肉・魚などの生鮮食品を貯蔵するチルド室は、冷凍冷蔵庫本体の最上部に配置した冷蔵室の下部に区画して設けられており、乾燥した冷気が直接食品に当たらないように、貯蔵容器上部に蓋を配置して蓋上面、および容器側面に冷気を通過させ、貯蔵室内を間接的に冷却することにより、冷蔵室扉の開閉による温度上昇を受けにくい構造となっており、また、室内を高湿に保っている。

更に、飽和湿度以上の水分が冷気の通過により特に冷却される天井面の天井面の一部に吸水材を配して結露水の食品表面への滴下防止や貯蔵室内の湿度コントロールをしていた（特許文献１参照）。

また、冷蔵庫の除霜水を加湿水として供給して蒸発式、スプレー式、超音波式および遠心式などの加湿装置で貯蔵室内の相対湿度に従って、加湿の有無や加湿量を制御していた（特許文献２参照）。

特開平8-303936号公報 特開平6-257933号公報

しかしながら、従来の構造は容器と蓋との間には隙間があり、直接冷気が食品にはあたらないものの、冷気の対流により冷気の温度変動影響を受けていた。

また、前記のような吸水材では凝縮して吸水された水分が乾燥した冷気の通過する室外側に蒸発しやすい状態にあり、また、湿度低下時には保持した水分が急速に蒸散されるため低湿度の状態が続いた場合に水分を補って高湿化するのに十分な水分量を吸水材に常時保持することが出来ず、そのため貯蔵室内の食品が少ない場合は乾燥防止が困難であった。

また、前記のように除霜水を利用する場合、給水不要という利点はあるが、除霜水には塵埃や雑菌が含まれているため衛生上に問題があり、水の浄化や除菌に複雑な機構や処理を必要とする。

上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷気循環により冷却される冷蔵空間内に区画して作られた貯蔵室を、周囲を循環する冷気によって間接的に冷却する貯蔵室を備え、逆支弁と貯蔵室開閉扉と扉開放スイッチおよび扉と貯蔵室の間にパッキンを有し、大気圧未満に内圧を減圧できるようにしたものである。

本発明は以上説明した如き構成を有するものであるから、容器と蓋との間の隙間がなくなり、完全な間接冷却となり、貯蔵された食品が、冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて循環する冷却方式のため生じる冷気の温度変動の影響を受けることを抑制することが出来る。

また、密閉貯蔵室にすることにより、食品より蒸発する水分量は容器内が飽和に達する水分量のみとなり、これはわずかであるため、食品の貯蔵量に係らず、貯蔵中に乾燥してしまうことはない。

また、水を供給する手段を必要としないため、水の衛生管理を必要とせず、簡便に貯蔵食品の乾燥防止を行なうことが出来る。

これにより温度変動が少ない恒温・低温環境と、乾燥を防止できる環境となり、貯蔵中の食品の鮮度を保ち、最後までおいしく食品を食べることができる。

以下本発明の冷凍冷蔵庫の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、図１をもって本発明を採用する冷凍冷蔵庫について説明する。図１において、１は冷蔵庫本体、２は冷蔵室、３は冷蔵室扉、４は野菜室、５は野菜室の扉、６は冷蔵室ファン、７は冷蔵室冷却器、８は冷凍室、９は冷凍室冷却器、１０はコンプレッサ、１１は冷気通路、１２は冷蔵室２を区切る棚、１３は本発明の貯蔵室である。冷蔵庫本体１は貯蔵室を構成する冷蔵室１、野菜室４および冷凍室８を上下に位置して形成している。この野菜室４の背面部には冷蔵室ファン６および冷蔵室冷却器７が配置されている。そして、冷蔵室１と野菜室４は冷気通路１３を介して冷蔵室ファン６および冷蔵室冷却器７を有する空間に連通している。冷却器７および９とコンプレッサ１０は、冷媒が流れる配管で接続されて冷凍サイクルを構成している。

図２において本発明の貯蔵室１３について更に説明する。１４は冷蔵室２内を区切って貯蔵室１３を構成する側面構成部材で冷蔵室２内に固定されている。１５も１４と同様の構成部材で冷蔵室２内に固定されている。また、１５は図１に示すように使い勝手を考慮し際下段に配置しているため、冷蔵庫扉３を開ければ貯蔵室１３内の食品を貯蔵室１３を開けなくても見えるように透明な素材が望ましい。１４と１５は一体に成型されていても別々の部品を組み合わせて構成されていても良い。１６はパッキン、１７は食品を乗せるトレイ、１８は貯蔵室１３の扉、１９は貯蔵室内側から貯蔵室１３外に空気を排気する逆支弁である。また、扉１８には、図示していないが、減圧された貯蔵室１３内を大気圧に戻すためのスイッチを備えている。

貯蔵室１３は図２に示すようにトレイ１７と扉１８は一緒に動く構造であるため、食品を貯蔵室１３に入れたいとき奥まで手を差し込んで食品を入れる面倒がない。ここで、食品を乗せるトレイ１７は使い勝手を向上させるためには有効であるが、これにより貯蔵室１３に収納できる内容積は減少することになるので、設置しても設置しなくても良いが、ここでは設置した場合について説明する。

食品をトレイ１７に置き、トレイ１７がスライドするように扉１８を閉め、パッキン１６と接し、そのまま少し押し込むと、パッキン１６はある程度の厚みを有しているため、簡単に収縮する。と同時に貯蔵室１３を構成する部材１４、１５が貯蔵室１３を隙間なく構成しているためパッキン１６が収縮することにより貯蔵室１３内の圧縮された空気は逆支弁１９から排気される。その後パッキン１６の反発力で貯蔵室１３の内容積が膨張するため貯蔵室１３内の圧力を大気圧未満にすることが出来る。次に食品を取り出すときは扉１８に備えられているスイッチにより貯蔵室１３内に空気を取り込むことにより内圧が大気圧に戻り、簡単に扉を開けることが出来、食品を取り出せる。

更に、逆支弁１９の取り付け位置の詳細について説明する。

ここで、上述したように、トレイ１７は使い勝手の上では有効であるが、食品を収納する内容積を減らしてしまう欠点もあるため、必ずしもトレイ１７が常にあるわけではない。そこで、トレイ１７がない状態で実験を行い、逆支弁１９の取り付け位置を以下のように決定した。

冷蔵庫内は水分を多く含む食材を保存するため、食品中の汁がこぼれたり、結露水が温度分布の偏りで生成する場合がある。また冷蔵庫内に貯蔵物が少ない場合などは逆に乾燥が進み、こぼれた汁や食品屑が乾燥し、細かい固体として残っていることがある。このような液体や固体で逆支弁１９の空気の出入り口や内部が汚染されると逆支弁としての機能を発揮できなくなる。従って、逆支弁１９はこのような液体や固体が入らない場所に取り付ける必要がある。

まず、貯蔵室１３の天井面は図１に示すように冷蔵室内を仕切る棚１４との間で、食材が置かれる場所として活用されるので、逆支弁１９を取り付けると食材を置く邪魔になり、且つ食材が逆支弁を塞いでしまう可能性もある。また、食べ残しの惣菜や漬物、使いわすれて熟した食材などの汁気の多い食品を貯蔵した場合、誤って冷蔵室内にその汁をこぼしてう可能性もある。従って、前述したように逆支弁１９が液体や固体に汚染される可能性があるため貯蔵室１３の天井面は逆支弁１９の取り付け位置としては適当でない。

また、貯蔵室１３は肉や魚を貯蔵する場合が多いが、これらは販売店の店頭に置かれている時間や購入から保存までの間にドリップが生成されやすい。通常貯蔵室に保存する際ドリップを除去して保存する場合は少なく、購入した状態のまま入れてしまうことが多いため、このドリップがラップの密着性を悪くして貯蔵室１３内にもれてしまったり、食品を取り出すときにこぼしてしまうことがある。このことから貯蔵室１３の底面の逆支弁設置は適当でない。

更に、貯蔵室１３は図１に示したように、冷蔵室２の背面に設置された冷気通路１１から吐出する冷気が貯蔵室１３周囲を流れることにより間接的に冷却される。これにより食品から蒸散する水分が貯蔵室１３外に逃げることを防止して乾燥防止も可能にしている。しかし、冷気吐出口が貯蔵室１３の周囲全面から出ないため、冷気と貯蔵室１３の熱が置換により貯蔵室１３の周囲を流れる冷気には温度分布が生じる。これにより貯蔵される食品が多い場合、結露となって水滴が貯蔵室１３の内壁に生成する場合がある。このような結露水が逆支弁１９に付着したり、近傍に発生すると、パッキン１６の収縮と同時に貯蔵室内１３の空気と一緒に結露水が逆支弁１９より排出されてしまう。これにより逆支弁１９はぬれた状態となり、逆支弁としての機能が損なわれてしまう。そこで、結露水の付着しない場所を以下の検討により見出した。貯蔵室１３に見立てた密閉容器に80％内容積を閉めるJISC9801 8.2項掲載の試験用負荷を投入し、冷気吐出口に近接して密閉容器を置き、冷気吐出口と結露との関係を計測した。前述の試験用負荷は含水率76％で熱的特性が赤身の牛肉とほぼ一致しているものである。実験の結果、結露の発生は冷気吐出口に最も近い容器壁面から外周の1/4に当たる円内に生成することがわかった。また、冷気吐出口が２つ以上あり、容器壁面との距離が異なる場合、容器と最も近い冷気吐出口から最も近い容器壁面の外周の1/4に当たる円内に生成することも判った。以上の結果から、逆支弁１９の位置はドリップが底面にこぼれることを考慮し、貯蔵室の底面から1/3の高さ以下で、貯蔵室１３から最も近い吐出口から計測して、最も近い貯蔵室１３の側面から外周の1/4以内であると逆支弁がドリップや結露水に汚染されることが判った。

以上のことから、逆支弁１９の取り付け位置は貯蔵室１３の天井および底面を除いた側面のうち、底面から1/3の高さ以下で、且つ貯蔵室１３から最も近い吐出口から計測して、最も近い貯蔵室１３の側面から外周の1/4以内を除く部分が適当である。

次に貯蔵室１３内の内圧と温度変動について説明する。図３に貯蔵室１３に相当する密閉容器内の内圧と容器内温度を測定した結果を示す。縦軸に温度（℃）、横軸に経過時間（分）を示す。２０は従来の冷蔵室内に設置された間接冷却室であるチルド室内の中心に配置した銅球温度測定結果、２１は密閉容器内の内圧を０．２気圧にしたときの容器内中心に配置した銅球温度測定結果、２２は密閉容器内の内圧を０．９気圧にしたときの容器内中心に配置した銅球温度測定結果を示す。測定の結果、従来のチルド室１７は冷気の温度変動の影響を受けて、安定状態においても温度が＋１℃から−２℃の間で変動しているのに対し、２１の内圧を大気圧未満の０．２気圧、２２の０．９気圧にしたときは安定状態において温度変動がほとんどないことが判る。また、気圧の違いに大きな差がないことも判った。このことから温度変動の影響は圧力によるものではなく、容器内を減圧することによる密閉性の向上に依存していることが判る。従って、内圧を大気圧未満にすれば冷気の温度変動の影響を受けることなく食品を保存できることが判った。

本発明を備えた冷凍冷蔵庫の縦断面図である。 本発明の貯蔵室の斜視図である。 密閉容器内の内圧と容器内温度を測定した結果

符号の説明

１…冷蔵庫本体、２…冷蔵室、３…冷蔵室扉、４…野菜室、４ａ…野菜容器、４ｂ…蓋体、５…野菜室扉、６…冷蔵室ファン、７…冷蔵室冷却器、８…冷凍室、８a…上段冷凍室、８b…下段冷凍室、９…冷凍室冷却器、１０…コンプレッサ、１１…冷気通路、１２…冷蔵室棚、１３…貯蔵室、１４…貯蔵室構成側面部材、１５…貯蔵室構成天井部材、１６…パッキン、１７…トレイ、１８…貯蔵室蓋、１９…逆支弁、２０…従来の冷蔵室内に設置された間接冷却室であるチルド室内の中心に配置した銅球温度、２１…密閉容器内の内圧を０．２気圧にしたときの容器内中心に配置した銅球温度、２２…密閉容器内の内圧を０．９気圧にしたときの容器内中心に配置した銅球温度。

Claims (4)

1. 冷却器で冷却された冷気を冷気循環ファン等の送風手段を用いて冷却する冷凍冷蔵庫において、逆支弁と貯蔵室開閉扉と扉開放スイッチと扉と貯蔵室の間にパッキンを有し、大気圧未満に内圧を減圧できる貯蔵室をひとつ以上備えたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
2. 請求項１記載のパッキンが貯蔵室扉を押すことにより圧縮され、これにより貯蔵室内の空気の一部が逆支弁から除かれ、これにより内圧を大気圧未満に出来るようにしたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
3. 請求項１記載の逆支弁の取り付け位置は、貯蔵室側面であることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
4. 請求項４記載の貯蔵室側面は、貯蔵室の天井および底面を除いた面のうち、底面から1/3の高さ以下で、且つ貯蔵室１３から最も近い吐出口から計測して、最も近い貯蔵室１３の側面から外周の1/4以内を除く部分であることを特徴とする冷凍冷蔵庫。

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