冷凍庫
【課題】冷凍する対象物を収容する冷凍室を形成し、冷凍室を冷却する冷却装置と、冷凍室に超音波を放射する超音波装置とを備えた冷凍庫であって、超音波を放射するタイミングを適切に制御することによって、効率的に対象物を冷却可能な冷凍庫を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、冷凍する対象物を収容する冷凍室８を形成し、冷凍室８を冷却する冷却装置３と、冷凍室８に超音波を放射する超音波装置４とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置３の作動を制御するとともに、超音波装置４の作動を制御する制御部３４を備え、該制御部３４は、超音波装置４を作動させずに冷却装置３を作動させる通常冷却モードと、超音波装置４および冷却装置３を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室８を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部３４を構成する。
【解決手段】本発明は、冷凍する対象物を収容する冷凍室８を形成し、冷凍室８を冷却する冷却装置３と、冷凍室８に超音波を放射する超音波装置４とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置３の作動を制御するとともに、超音波装置４の作動を制御する制御部３４を備え、該制御部３４は、超音波装置４を作動させずに冷却装置３を作動させる通常冷却モードと、超音波装置４および冷却装置３を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室８を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部３４を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍室を冷却する冷却装置と、冷凍室に超音波を放射する超音波装置とを備えた冷凍庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍する対象物を収容する冷凍室を形成し、冷凍室を冷却する冷却装置を備えた冷凍庫が従来公知であるが、この冷凍庫を改良したものとして、冷凍室に超音波を放射する超音波装置を設置し、対象物をより効率的に冷凍する特許文献１に示す冷凍庫が公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献の冷凍庫においては、状況によって、超音波の放射により対象物を効率的に冷却できる場合と、超音波によっても対象物を効率的に冷却できない場合とがあり、無作為に超音波装置を作動させて冷凍室に超音波を放射しても、超音波装置を作動させるエネルギーが無駄になる場合がある。
【０００５】
本発明は、冷凍する対象物を収容する冷凍室を形成し、冷凍室を冷却する冷却装置と、冷凍室に超音波を放射する超音波装置とを備えた冷凍庫であって、超音波を放射するタイミングを適切に制御することによって、効率的に対象物を冷却可能な冷凍庫を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明は、第１に、冷凍する対象物を収容する冷凍室８を形成し、冷凍室８を冷却する冷却装置３と、冷凍室８に超音波を放射する超音波装置４とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置３の作動を制御するとともに、超音波装置４の作動を制御する制御部３４を備え、該制御部３４は、超音波装置４を作動させずに冷却装置３を作動させる通常冷却モードと、超音波装置４および冷却装置３を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室８を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部３４を構成したことを特徴としている。
【０００７】
第２に、対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段３７を設け、制御部３４は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段３７によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置４の作動を停止させて急速冷却モードを終了させることを特徴としている。
【０００８】
第３に、冷凍室８の開閉を検知する開閉検知手段３８を設け、制御部３４は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段３８によって冷凍室８が開状態であることを検知した場合には、超音波装置４の作動を停止させることを特徴としている。
【０００９】
第４に、制御部３４は、急速冷却モードの実中に超音波装置４の作動を停止させた後、前記開閉検知手段３８によって冷凍室８の閉状態を検知した場合には、超音波装置４を作動させることを特徴としている。
【００１０】
第５に、冷凍室８に電界を発生させる電界装置６を、制御部３４によって作動制御可能に設け、制御部３４は、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置６によって冷凍室８に電界を形成することを特徴としている。
【００１１】
第６に、通常冷却モードの実行中も電界装置６によって冷凍室８に電界を形成するように制御部３４を構成したことを特徴としている。
【００１２】
第７に、冷凍室８の開閉を検知する開閉検知手段３８を設け、制御部３４は、前記開閉検知手段３４によって冷凍室８が開状態であることを検知した場合には、電界装置６の作動を停止させることを特徴としている。
【００１３】
第８に、制御部３４は、電界装置６の作動を停止させた後、前記開閉検知手段３４によって冷凍室８の閉状態を検知した場合には、電界装置６を再び作動させることを特徴としている。
【００１４】
第９に、対象物が保持可能であって冷凍室８から搬入・搬出が可能なラック１９を、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室８の内壁１ｂに対してラック１９を絶縁せしめる絶縁体２７を設け、電界装置６が有する一対の電極１７Ａ，１７Ｂ一方をラック１９側に形成し、他方を冷凍室８の内壁１ｂに形成してなることを特徴としている。
【００１５】
第１０に、ラック１９が冷凍室８に搬入された際に、該ラック１９と接触して電気的に接続される接続装置２１を設け、該接続装置２１と冷凍室８の内壁１ｂとの間に電圧を印加するように電界装置６を構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成によれば、冷却装置の作動を制御するとともに超音波装置の作動を制御する制御部によって、通常冷却モードを実行して冷凍室を冷却した後に、超音波を作動させる急速冷却モードを実行することにより、ある程度冷却された状態の冷凍室に超音波が放射され、冷気が均一化され、エネルギーのロスを少なくして、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００１７】
また、対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段を設け、制御部は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置の作動を停止させて急速冷却モードを終了させるため、対象物が冷凍されて長期保存が可能になった後も、無駄に超音波装置が作動し、エネルギーをロスすることが防止される。
【００１８】
また、冷凍室の開閉を検知する開閉検知手段を設け、制御部は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段によって冷凍室が開状態であることを検知した場合には、超音波装置の作動を停止させるので、冷凍室が開放され、効率的な冷却ができなくなっている状態で、超音波装置が作動し、エネルギーをロスすることを防止できる。
【００１９】
さらに、制御部は、急速冷却モードの実中に超音波装置の作動を停止させた後、前記開閉検知手段によって冷凍室の閉状態を検知した場合には、超音波装置を作動させるため、超音波装置が適切なタイミングで迅速に再作動され、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００２０】
なお、冷凍室に電界を発生させる電界装置を、制御部によって作動制御可能に設け、制御部が、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置によって冷凍室に電界を形成すれば、該電界によって、対象物をさらに効率的に冷却可能になる。
【００２１】
また、通常冷却モードの実行中も電界装置によって冷凍室に電界を形成するように制御部を構成すれば、該電界によって、冷凍室を迅速に冷却可能になる。
【００２２】
さらに、冷凍室の開閉を検知する開閉検知手段を設け、制御部は、前記開閉検知手段によって冷凍室が開状態であることを検知した場合には、電界装置の作動を停止させるので、冷凍室が開放され、効率的な冷却ができなくなっている状態で、電界装置が作動し、エネルギーをロスすることを防止できる。
【００２３】
一方、制御部は、電界装置の作動を停止させた後、前記開閉検知手段によって冷凍室の閉状態を検知した場合には、電界装置を再び作動させるため、超音波装置が適切なタイミングで迅速に再作動され、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００２４】
なお、対象物が保持可能であって冷凍室から搬入・搬出が可能なラックを、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室の内壁に対してラックを絶縁せしめる絶縁体を設け、電界装置が有する一対の電極一方をラック側に形成し、他方を冷凍室の内壁に形成し、ラックが冷凍室に搬入された際に、該ラックと接触して電気的に接続される接続装置を設け、該接続装置と冷凍室の内壁との間に電圧を印加するように電界装置を構成すれば、簡易且つ迅速に、冷凍室に電界を形成可能になるため、利便性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した冷凍庫の構成を示す正面図である。
【図２】本発明を適用した冷凍庫の構成を示す側断面図である。
【図３】ラックの部分断面図である。
【図４】接続装置の側面図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】制御部の処理手順を示すフロー図である。
【図７】通常冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【図８】急速冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【図９】冷凍保存モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１，２は、本発明を適用した冷凍庫の構成を示す正面図及び側断面図である。冷凍庫は、直方体形状のボックス状に成形された本体１と、本体１が位置決め載置される基台２と、冷却装置３と、超音波装置４と、電界装置６と、制御装置７とを備えている。
【００２７】
上記本体１は内部に冷凍室８が形成される他、正面には冷凍室８を開放させる開放口１ａが形成されており、この開放口１ａを介して、冷凍する対象である生鮮食品等の対象物を出し入れするように冷凍庫が構成されている。ちなみに本体１のサイズは、図示する例では、縦が１８００ｍｍ、横が１８００ｍｍ、高さが２５００ｍｍ程度のサイズに設定されている。
【００２８】
この開放口１ａは、正面視において冷凍室８の横方向一方側（図１における右側）半部（冷却スペース８ａ）を開放するように配置構成され、この開放口１ａには、開閉ドア９によって開閉自在に閉塞されている。具体的には、開閉ドア９の左右一方側端部に設置されたヒンジ部（図示しない）によって、この開閉ドア９が本体１に水平回動可能に支持されており、この水平回動によって、開閉ドア９は、開放口１ａを閉塞する閉姿勢と、開放口１ａを開放する開姿勢とに切換可能に構成される。ちなみに、開閉ドア９を閉姿勢でロックするロック機構が設けられている。
【００２９】
上記基台２は、絶縁体よりなる方形プレート状部材であって、この基台２の上面側に本体１が載置固定されることにより、本体１と地面との電気的接続が遮断される。
【００３０】
上記冷却装置３は、主に、本体１の外壁側に設置される室外機１１と、冷凍室８に配置される上下一対の冷却器１２，１３とから構成されている。室外機１１側には、図示しないコンプレッサ及びコンデンサが配置されるとともに、冷却器１２，１３側には、図示しないエバポレータが配置される。
【００３１】
気化された冷媒は、コンプレッサにより圧縮された後にコンデンサによって液化され、この液化された冷媒がエバポレータにより気化され、再びコンプレッサに戻される。以下、コンデンサ→エバポレータ→コンプレッサ→コンデンサ→・・・の循環を繰返し、この循環中、エバポレータ側において、気化熱による吸熱によって、冷却器１２，１３内の空気が冷却される。
【００３２】
一対の冷却器１２，１３は、冷凍室８における冷却スペース８ａと反対側の半部に配置されており、さらに詳しくは、下側の冷却器１２が、吹込みファン１２ａを備えた吹込み側冷却器となる一方で、上側の冷却器１３が、吹出しファン１３ａを備えた吹出し側冷却器となる。
【００３３】
冷凍室８の空気は、吸込みファン１２ａによって、吹込み側冷却器１２に吹込まれ、上述した気化熱による冷却によって冷されながら吹出し側冷却器１３内に流入する。吹出し側冷却器１３内に流入した空気は、吹出しファン１３ａによって、冷却スペース８ａに吹出され、冷却スペース８ａを下方側に流動して再び吹込みファン１２ａ側に戻される。以下、吹込み側冷却器１２→吹出し側冷却器１３→冷却スペース８ａ→吹込み側冷却器１２→・・・の順に循環し、この循環過程で空気が冷却される。
【００３４】
上記超音波装置４は、電気的な高周波を発生させる発振器１４と、発振器１４からの高周波によって超音波振動する振動子（図示しない）と、振動子の振幅を増大させるホーン１６とを備えている。ホーン１６は、冷凍室８における冷却スペース８ａ天井側に設置され、下方側に向かって超音波を放射するように構成されている。ちなみに、図示する例では、この超音波装置４の電源としては、家庭一般で使用される交流電圧（具体的には、周波数が５０〜６０Ｈｚ、電圧の実行値が１００Ｖの交流電圧）が用いられ、出力は１５０ｗで、振動数は２８ｋＨｚに設定されている。
【００３５】
上記電界装置６は、一対の電極１７Ａ，１７Ｂと、一対の電極１７Ａ，１７Ｂに印加する電圧を発生させる電圧発生装置１８とを備えている。
【００３６】
電圧発生装置１８は、家庭一般で使用される交流電圧を、変圧器等によって、所定周波数を有する高電圧に変圧するように構成されており、具体的に発生させる電圧は、周波数が５００Ｈｚ以上（さらに好ましくは１０００Ｈｚ以上）、電圧の実行値が５００〜１５００Ｖに設定される。ちなみに、場合によっては、この電圧発生装置１８によって、直流電圧を発生させてもよい。
【００３７】
一対の電極１７Ａ，１７Ｂの一方を、冷凍室８を形成する本体１の内壁１ｂに形成し、他方を、冷凍室８内に収容可能なラック１９に形成している。具体的には、冷凍室８の内壁１ｂを通電可能な金属性部材によって構成し、該内壁１ｂと電圧発生装置１８とを電気的に接続する一方で、対象物を載置して保持させるラック１９を通電可能な金属製部材によって構成し、この金属製ラック１９と電圧発生装置１８とを、接続装置２１を介して、電気的に接続可能にしている。
【００３８】
図３は、ラックの部分断面図である。図１および図３に示すようにラック１９は、キャスタ２２付きの台車２３に載置固定され且つ前後左右上下が開放された直方体状の骨組からなる金属性の枠体２４と、この枠体２４内の上下のスペースに設置された上下複数の載置棚２６とを備えており、台車２３とラック１９を含めた全体のサイズは、開放口１ａを介して、冷凍室８に搬入・搬出可能な大きさに設定されている。
【００３９】
台車２３は、上面側に枠体２４を載置固定する方形状の可動台であり、可動台の四隅にそれぞれキャスタ２２が設置されている。台車２３と、枠体２４との間には両者を電気的に切断する絶縁体２７を介在させる。ちなみに、該構成により、この絶縁体２７は、ラック１９と、冷凍室８の内壁１ｂとの電気的接続も遮断している他、上記台車２３によってラック１９は可動式ラックであるカートになる。
【００４０】
各載置棚２６は、通電可能な金網よりなる板状部材であって、枠体２４内の横方向両端部にそれぞれ設置された金属製の保持片２８，２８の間にスライド挿入され、該一対の保持片２８，２８によって、係脱可能に係合保持される。具体的には、一対の保持片２８，２８が、互いに近づく側及び上方側に屈曲されて上記スライド方向に延びるアングル状部材であって、この一対の保持片２８，２８の上面側に、スライド方向に沿う載置棚２６の一対の対向辺部が、それぞれ載置される。この載置によって、枠体２４と保持片２８，２８と載置棚２６とが電気的に接続される。
【００４１】
ちなみに、載置棚２６は上述したように網状部材であり、ある程度の通気性が確保されているため、冷却された空気の下方への流動を妨げることが防止されるが、冷凍する対象物の量が少ない場合には、複数の載置棚２６のうち、一または複数を取外して、通気性を向上させてもよい。
【００４２】
図４は、接続装置の側面図である。接続装置２１は、横方向の延びる支持フレーム２９と、支持フレーム２９に複数の支持アーム３１を介して上下動可能に支持された横方向の接続端子部３２と、支持フレーム２９を冷却スペース８ａ天井側に取付固定する複数の固定具３３とから構成されている。上下方向に延びる円柱状に形成された各固定具３３は、支持フレーム２９と、冷却スペース８ａの天井面との間に介挿されることにより、冷凍室８の天井面を含む内壁１ｂと、接続端子部３２とを電気的に遮断している。
【００４３】
この接続端子部３２は、電圧発生装置１８と電気的に接続され、図示しない弾性部材によって下方側に付勢されている。該構成により、開放口１ａを介して冷却スペース８ａにラック１９全体が搬入された場合には、ラック１９の上面に接続端子部３２が押圧され、接続端子部３２とラック１９とが電気的に接続される一方で、開放口１ａを介して冷却スペース８ａからラック１９全体が外側に搬出された場合には、ラック１９と接続端子部３２との接触が解除され、両者が電気的に切断される。
【００４４】
すなわち、電圧発生装置１８は、冷凍室８の内壁１ｂと、接続装置２１との間に電圧を印加するように構成され、この接続装置２１とラック１９との接続によって、電圧発生装置１８で発生させた電圧を、一対の電極間１７Ａ，１７Ｂに印加することが可能になる。なお、ラック１９が冷却スペース８ａに搬入された際には、ラック１９の真上側にホーン１６が位置する状態になる。
【００４５】
上記制御装置７は、本体１の正面側の開放口１ａが形成されていない側に設置されている。この制御装置７は、マイコン等を有する制御基盤よりなる制御部３４（図５参照）を備えている。
【００４６】
図５は、制御装置のブロック図である。制御部３４の入力側には、冷凍室８の温度を検知する温度センサ（室温検知手段）３６と、冷凍室８のラック１９に載置保持された対象物の温度を検知する赤外線センサ等よりなる品温センサ（対象物温度検知手段，凍結検知手段）３７と、開閉ドア９の開閉を検知する開閉センサ（開閉検知手段）３８と、対象物を保持したラック１９が冷凍室８の冷却スペース８ａに入庫されたか否かを検知する入庫センサ（搬入検知手段）３９と、各種情報を入力するタッチパネル等からなる情報入力手段４１とが接続されている。
【００４７】
ちなみに、開閉センサ３８は、開閉ドアの回動角度を検知するポテンショメータ又は開閉ドア９との接触によって上記閉姿勢を検知するタッチセンサ等からなる。入庫センサ３９は、接続装置２１の支持アーム３１の揺動角を検知するポテンショメータ等からなり、ラック１９が接続端子部３２と接触して冷凍スペース８ａに入庫されていることを支持アーム３１の揺動角の変化から検知することが可能なように構成されている。なお、この搬入検知手段を、入庫センサ３９では無く、上述の品温センサ３７によって構成してもよい。
【００４８】
また、情報入力手段４１を介した入力操作によって、制御部３４による制御を「マニュアル」または「オート」の何れで実行するかを選択する他、「マニュアル」制御の実行時に利用する冷凍室９の室温手動設置値ｘ１及び冷却時間手動設置値ｙ１を設定する。この他、情報入力手段４１を介して、冷凍する対象物の種類等を入力することも可能である。
【００４９】
制御部３４の出力側には、冷却装置３の作動を制御する冷却用回路（冷却制御手段）４２と、超音波装置４の作動を制御する超音波用回路（超音波制御手段）４３と、電界装置６の作動を制御する電界用回路（電界制御手段）４４と、状態表示等を行う表示ランプ４６と、ブザー音や音声によって各種報知を行う報知装置（報知手段）４７とが接続されている。すなわち、制御部３４は、冷却装置３の作動を制御する機能と、超音波装置４の作動を制御する機能と、電界装置６の作動を制御する機能とを有している。
【００５０】
ちなみに、表示ランプ４６は、その点灯状態によって、現在のモードが、後述する通常冷却モードと、急速冷却モードと、冷凍保存モードとの何れであるかが分かるように構成されている他、この他の各種状態もその点灯状態から作業者が把握できるように構成されている。
【００５１】
図６は、制御部の処理手順を示すフロー図である。冷凍庫の電源が入操作（ＯＮ）されると、制御部３４は、ステップＳ１に移行する。ステップＳ１では、通常冷却モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ２に処理を進める。ステップＳ２では、急速冷却モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ３に処理を進める。ステップＳ３では、冷凍保存モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ１に処理を戻す。
【００５２】
図７は、通常冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。通常冷却モードの処理が開始されると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、「マニュアル」と「オート」の何れで制御が実行されているかを検出し、「マニュアル」で制御が実行されている場合には、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、読込まれた上記室温手動設置値ｘ１を目標室温Ｘとして、ステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ１１において、「オート」で制御が実行されている場合には、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、算出された室温演算値ｘ２を目標室温ＸとしてステップＳ１３に進む。ちなみに、目標室温Ｘは、室温演算値ｘ２と室温手動設置値ｘ１の何れかによっても、概ね−３０℃〜−１５℃の範囲に設定される。
【００５３】
ステップＳ１３では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、冷却装置３および電界装置６を作動させるとともに、超音波装置４の作動は停止させ、冷凍室８を電界を併用して効率的に冷却し、ステップＳ１６に進む。
【００５４】
ステップＳ１６では、室温センサ３６によって冷凍室８の室温を検知し、この検知された室温が、上記目標室温Ｘ以下になっているか否かを判断し、冷凍室８の室温が目標室温Ｘ以下になっていれば、該サブルーチンを終了し、処理を図６に示すメインルーチンに戻す一方で、冷凍室８の室温が目標室温Ｘよりも高温であれば、ステップＳ１３に処理を戻す。
【００５５】
ステップＳ１３において、開閉ドア９が開かれていること（閉姿勢でないこと）が検出された場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ１６に処理を進める。
【００５６】
すなわち、通常冷却モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて、冷凍室８が開状態である場合には、電界装置６の作動を停止させる。さらにその後、通常冷却モードの実行中において開閉ドア９が閉じられ、冷凍室８が閉状態になると、ステップＳ１７→ステップＳ１８→ステップＳ１６→ステップＳ１３→ステップＳ１５と処理が進み、再び、電界装置６を作動させる。
【００５７】
図８は、急速冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。急速冷却モードの処理が開始されると、ステップＳ２１に処理を進める。ステップＳ２１では、入庫センサ３９によって対象物がラック１９を介して冷凍室８に搬入されているか否かを検出し、搬入されていない場合には、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、対象物が冷凍室８に入庫されていない旨を報知装置４７によって報知し、ステップＳ２１に処理を戻す。すなわち、ステップＳ２１→ステップＳ２２の処理が繰返され、これによって、対象物が冷凍庫に入庫されるまで急速冷却モードの実行が停止される待ち状態になる。
【００５８】
ステップＳ２１において、対象物が冷凍室８に搬入されていることが検出されると、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、「マニュアル」と「オート」の何れで制御が実行されているかを検出し、「マニュアル」で制御が実行されている場合には、ステップＳ２４に進む一方で、「オード」で制御が実行されている場合には、ステップＳ２５に進む。
【００５９】
ステップＳ２４では、制御部３４内のタイマーをリセットして（零に戻して）、フラグをＯＮにセットし、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、冷凍時間Ｙを上述した冷却時間手動設置値ｙ１として、タイマーをスタートさせカウントが開始し、ステップＳ２７に進む。一方、ステップＳ２５では、上記フラグをＯＦＦにセットし、ステップＳ２７に進む。
【００６０】
ステップＳ２７では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、冷却装置３、超音波装置４および電界装置６を全て作動させ、ステップＳ２９に進む。
【００６１】
ステップ２７において、開閉ドア９が開かれていることが検出された場合には、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ２９に処理を進める。
【００６２】
ステップＳ２９では、フラグの検出を行い、フラグがＯＮの場合（制御が「マニュアル」で実行されている場合）には、ステップＳ３２に進む一方で、フラグがＯＦＦの場合（制御が「オート」で実行されている場合）には、ステップＳ３３に進む。
【００６３】
ステップＳ３３では、品温センサ３７による対象物の温度検知によって、対象物が冷凍されたか否かを検出し、対象物の冷凍が完了していれば、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す一方で、対象物の冷凍がまだ未完了であれば、ステップＳ２７に処理を戻す。すなわち、「オート」制御では、対象物の温度をフィードバックすることによって、冷凍完了の検知し、この冷凍完了によって急速冷凍モードを終了させる。
【００６４】
ステップＳ３２では、タイマーによるカウント開始から、上述の冷凍時間Ｙが経過しているか否かを検出し、開始から冷凍時間Ｙが経過していれば、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す一方で、開始からまだ冷凍時間Ｙが経過していなければ、ステップＳ２７に処理を戻す。すなわち、「マニュアル」制御では、設定した冷却時間手動設置値ｙ１の時間経過によって、冷凍完了とし、この冷凍完了によって急速冷凍モードを終了させる。
【００６５】
該構成の急速冷却モードのサブルーチンによれば、ステップＳ２８の処理において、通常冷却モードにより十分に冷却された冷凍室８に保持された対象物が、電界及び超音波の併用によって、効率的且つ迅速に冷却され、対象物の温度が最大氷結生成温度域に留まる時間が最大限抑制された状態で、冷凍されるため、対象物内における氷結晶の粗大化が防止されて冷凍時の細胞破壊等が抑制され、対象物を高鮮度のまま長期に冷凍保存することが可能になる。
【００６６】
また、ステップＳ２１の処理によって、対象物が冷凍室８に搬入されていない状態で、急速冷却モードが実行され（超音波装置４および電界装置６が作動され）、エネルギーが無駄を消費することが防止される。
【００６７】
また、急速冷却モードのサブルーチンを「オート」で実行している最中、ステップＳ３３において、対象物の凍結が品温センサ３７によって検出された場合には、このサブルーチンが終了し、後述する冷凍保存モードによって、超音波装置４の作動が停止されるため、対象物が凍結した後も、超音波装置４によって超音波を発生させ続け、無駄にエネルギーを消費することが防止される。
【００６８】
さらに、ステップＳ２７→ステップ２８→ステップＳ２９と、ステップＳ２７→ステップ３０→ステップＳ３１→ステップＳ２９との処理分岐によって、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて冷凍室８が開状態になった場合には、超音波装置４および電界装置６の作動が停止される一方で、さらにその後、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が閉じられて冷凍室８が閉状態になった場合には、超音波装置４および電界装置６が再び作動される。
【００６９】
図９は、冷凍保存モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。冷凍保存モードの処理が開始されると、ステップＳ４１に処理を進める。ステップＳ４１では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、冷却装置３および電界装置６を作動させるとともに、超音波装置４の作動を停止させ、ステップＳ４３に進む。
【００７０】
ステップ４１において、開閉ドア９が開かれていることが検出された場合には、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ４３に処理を進める。
【００７１】
ステップＳ４３では、冷凍された対象物が冷凍室８から搬出されているか否かを、入庫センサ３９によって検出し、対象物が冷凍室８から未だ搬出されていない場合（対象物が冷凍室８に保持されている場合）には、ステップＳ４１に処理を戻す一方で、対象物が冷凍室８から既に搬出されている場合には、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す。
【００７２】
該構成の冷凍保存モードのサブルーチンによれば、ステップＳ４３の処理によって、対象物が冷凍室８から搬出されると、自動的に冷凍保存モードが終了されるので、利便性が高い。
【００７３】
また、ステップＳ４１→ステップ４２→ステップＳ４３と、ステップＳ４１→ステップ４４→ステップＳ４５→ステップＳ４３との処理分岐によって、冷却保存モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて冷凍室８が開状態になった場合には、電界装置６の作動が停止される一方で、さらにその後、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が閉じられて冷凍室８が閉状態になった場合には、電界装置６が再び作動される。
【００７４】
以上のように構成される冷凍庫によれば、通常冷却モードと、急速冷凍モードと、冷凍保存モードとのそれぞれにおいて、超音波装置４の作動・作動停止（冷凍室８での超音波放射の有無）と、電界装置６の作動・作動停止（冷凍室８での電界形成の有無）とが、適切に制御されるため、対象物の効率的な冷却を行うことができる。なお、上述した超音波装置４の作動タイミング及び電界装置６の作動タイミングは、本願発明者の鋭利検討と、それに基づく検討の結果とに基づいて決定したものである。
【００７５】
なお、制御部３４の入力側には、スタートボタンを設け、図８に示すステップＳ２１において、スタートボタンの入操作によってステップＳ２３に処理を進め、スタートボタンの切操作状態によってステップＳ２２に処理を進めるように構成してもよい。
【００７６】
また、この際には、図９に示すステップＳ４３において、スタートボタンの切操作によって冷凍保存モードのサブルーチンを終了する一方、スタートボタンの入操作状態によってステップＳ４１に処理を戻すようにしてもよい。
【００７７】
さらに、ステップＳ３のサブルーチン実行中に、所定条件によって、再度ステップＳ２のサブルーチンを実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ｂ 内壁
３ 冷却装置
４ 超音波装置
６ 電界装置
８ 冷凍室
１７Ａ，１７Ｂ 電極
１９ ラック（カート）
２１ 接続装置
２７ 絶縁体
３４ 制御部
３７ 品温センサ（凍結検知手段，対象物温度検知手段）
３８ 開閉センサ（開閉検知手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍室を冷却する冷却装置と、冷凍室に超音波を放射する超音波装置とを備えた冷凍庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍する対象物を収容する冷凍室を形成し、冷凍室を冷却する冷却装置を備えた冷凍庫が従来公知であるが、この冷凍庫を改良したものとして、冷凍室に超音波を放射する超音波装置を設置し、対象物をより効率的に冷凍する特許文献１に示す冷凍庫が公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献の冷凍庫においては、状況によって、超音波の放射により対象物を効率的に冷却できる場合と、超音波によっても対象物を効率的に冷却できない場合とがあり、無作為に超音波装置を作動させて冷凍室に超音波を放射しても、超音波装置を作動させるエネルギーが無駄になる場合がある。
【０００５】
本発明は、冷凍する対象物を収容する冷凍室を形成し、冷凍室を冷却する冷却装置と、冷凍室に超音波を放射する超音波装置とを備えた冷凍庫であって、超音波を放射するタイミングを適切に制御することによって、効率的に対象物を冷却可能な冷凍庫を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明は、第１に、冷凍する対象物を収容する冷凍室８を形成し、冷凍室８を冷却する冷却装置３と、冷凍室８に超音波を放射する超音波装置４とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置３の作動を制御するとともに、超音波装置４の作動を制御する制御部３４を備え、該制御部３４は、超音波装置４を作動させずに冷却装置３を作動させる通常冷却モードと、超音波装置４および冷却装置３を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室８を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部３４を構成したことを特徴としている。
【０００７】
第２に、対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段３７を設け、制御部３４は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段３７によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置４の作動を停止させて急速冷却モードを終了させることを特徴としている。
【０００８】
第３に、冷凍室８の開閉を検知する開閉検知手段３８を設け、制御部３４は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段３８によって冷凍室８が開状態であることを検知した場合には、超音波装置４の作動を停止させることを特徴としている。
【０００９】
第４に、制御部３４は、急速冷却モードの実中に超音波装置４の作動を停止させた後、前記開閉検知手段３８によって冷凍室８の閉状態を検知した場合には、超音波装置４を作動させることを特徴としている。
【００１０】
第５に、冷凍室８に電界を発生させる電界装置６を、制御部３４によって作動制御可能に設け、制御部３４は、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置６によって冷凍室８に電界を形成することを特徴としている。
【００１１】
第６に、通常冷却モードの実行中も電界装置６によって冷凍室８に電界を形成するように制御部３４を構成したことを特徴としている。
【００１２】
第７に、冷凍室８の開閉を検知する開閉検知手段３８を設け、制御部３４は、前記開閉検知手段３４によって冷凍室８が開状態であることを検知した場合には、電界装置６の作動を停止させることを特徴としている。
【００１３】
第８に、制御部３４は、電界装置６の作動を停止させた後、前記開閉検知手段３４によって冷凍室８の閉状態を検知した場合には、電界装置６を再び作動させることを特徴としている。
【００１４】
第９に、対象物が保持可能であって冷凍室８から搬入・搬出が可能なラック１９を、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室８の内壁１ｂに対してラック１９を絶縁せしめる絶縁体２７を設け、電界装置６が有する一対の電極１７Ａ，１７Ｂ一方をラック１９側に形成し、他方を冷凍室８の内壁１ｂに形成してなることを特徴としている。
【００１５】
第１０に、ラック１９が冷凍室８に搬入された際に、該ラック１９と接触して電気的に接続される接続装置２１を設け、該接続装置２１と冷凍室８の内壁１ｂとの間に電圧を印加するように電界装置６を構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成によれば、冷却装置の作動を制御するとともに超音波装置の作動を制御する制御部によって、通常冷却モードを実行して冷凍室を冷却した後に、超音波を作動させる急速冷却モードを実行することにより、ある程度冷却された状態の冷凍室に超音波が放射され、冷気が均一化され、エネルギーのロスを少なくして、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００１７】
また、対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段を設け、制御部は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置の作動を停止させて急速冷却モードを終了させるため、対象物が冷凍されて長期保存が可能になった後も、無駄に超音波装置が作動し、エネルギーをロスすることが防止される。
【００１８】
また、冷凍室の開閉を検知する開閉検知手段を設け、制御部は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段によって冷凍室が開状態であることを検知した場合には、超音波装置の作動を停止させるので、冷凍室が開放され、効率的な冷却ができなくなっている状態で、超音波装置が作動し、エネルギーをロスすることを防止できる。
【００１９】
さらに、制御部は、急速冷却モードの実中に超音波装置の作動を停止させた後、前記開閉検知手段によって冷凍室の閉状態を検知した場合には、超音波装置を作動させるため、超音波装置が適切なタイミングで迅速に再作動され、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００２０】
なお、冷凍室に電界を発生させる電界装置を、制御部によって作動制御可能に設け、制御部が、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置によって冷凍室に電界を形成すれば、該電界によって、対象物をさらに効率的に冷却可能になる。
【００２１】
また、通常冷却モードの実行中も電界装置によって冷凍室に電界を形成するように制御部を構成すれば、該電界によって、冷凍室を迅速に冷却可能になる。
【００２２】
さらに、冷凍室の開閉を検知する開閉検知手段を設け、制御部は、前記開閉検知手段によって冷凍室が開状態であることを検知した場合には、電界装置の作動を停止させるので、冷凍室が開放され、効率的な冷却ができなくなっている状態で、電界装置が作動し、エネルギーをロスすることを防止できる。
【００２３】
一方、制御部は、電界装置の作動を停止させた後、前記開閉検知手段によって冷凍室の閉状態を検知した場合には、電界装置を再び作動させるため、超音波装置が適切なタイミングで迅速に再作動され、効率的に対象物を冷却可能になる。
【００２４】
なお、対象物が保持可能であって冷凍室から搬入・搬出が可能なラックを、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室の内壁に対してラックを絶縁せしめる絶縁体を設け、電界装置が有する一対の電極一方をラック側に形成し、他方を冷凍室の内壁に形成し、ラックが冷凍室に搬入された際に、該ラックと接触して電気的に接続される接続装置を設け、該接続装置と冷凍室の内壁との間に電圧を印加するように電界装置を構成すれば、簡易且つ迅速に、冷凍室に電界を形成可能になるため、利便性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した冷凍庫の構成を示す正面図である。
【図２】本発明を適用した冷凍庫の構成を示す側断面図である。
【図３】ラックの部分断面図である。
【図４】接続装置の側面図である。
【図５】制御装置のブロック図である。
【図６】制御部の処理手順を示すフロー図である。
【図７】通常冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【図８】急速冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【図９】冷凍保存モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１，２は、本発明を適用した冷凍庫の構成を示す正面図及び側断面図である。冷凍庫は、直方体形状のボックス状に成形された本体１と、本体１が位置決め載置される基台２と、冷却装置３と、超音波装置４と、電界装置６と、制御装置７とを備えている。
【００２７】
上記本体１は内部に冷凍室８が形成される他、正面には冷凍室８を開放させる開放口１ａが形成されており、この開放口１ａを介して、冷凍する対象である生鮮食品等の対象物を出し入れするように冷凍庫が構成されている。ちなみに本体１のサイズは、図示する例では、縦が１８００ｍｍ、横が１８００ｍｍ、高さが２５００ｍｍ程度のサイズに設定されている。
【００２８】
この開放口１ａは、正面視において冷凍室８の横方向一方側（図１における右側）半部（冷却スペース８ａ）を開放するように配置構成され、この開放口１ａには、開閉ドア９によって開閉自在に閉塞されている。具体的には、開閉ドア９の左右一方側端部に設置されたヒンジ部（図示しない）によって、この開閉ドア９が本体１に水平回動可能に支持されており、この水平回動によって、開閉ドア９は、開放口１ａを閉塞する閉姿勢と、開放口１ａを開放する開姿勢とに切換可能に構成される。ちなみに、開閉ドア９を閉姿勢でロックするロック機構が設けられている。
【００２９】
上記基台２は、絶縁体よりなる方形プレート状部材であって、この基台２の上面側に本体１が載置固定されることにより、本体１と地面との電気的接続が遮断される。
【００３０】
上記冷却装置３は、主に、本体１の外壁側に設置される室外機１１と、冷凍室８に配置される上下一対の冷却器１２，１３とから構成されている。室外機１１側には、図示しないコンプレッサ及びコンデンサが配置されるとともに、冷却器１２，１３側には、図示しないエバポレータが配置される。
【００３１】
気化された冷媒は、コンプレッサにより圧縮された後にコンデンサによって液化され、この液化された冷媒がエバポレータにより気化され、再びコンプレッサに戻される。以下、コンデンサ→エバポレータ→コンプレッサ→コンデンサ→・・・の循環を繰返し、この循環中、エバポレータ側において、気化熱による吸熱によって、冷却器１２，１３内の空気が冷却される。
【００３２】
一対の冷却器１２，１３は、冷凍室８における冷却スペース８ａと反対側の半部に配置されており、さらに詳しくは、下側の冷却器１２が、吹込みファン１２ａを備えた吹込み側冷却器となる一方で、上側の冷却器１３が、吹出しファン１３ａを備えた吹出し側冷却器となる。
【００３３】
冷凍室８の空気は、吸込みファン１２ａによって、吹込み側冷却器１２に吹込まれ、上述した気化熱による冷却によって冷されながら吹出し側冷却器１３内に流入する。吹出し側冷却器１３内に流入した空気は、吹出しファン１３ａによって、冷却スペース８ａに吹出され、冷却スペース８ａを下方側に流動して再び吹込みファン１２ａ側に戻される。以下、吹込み側冷却器１２→吹出し側冷却器１３→冷却スペース８ａ→吹込み側冷却器１２→・・・の順に循環し、この循環過程で空気が冷却される。
【００３４】
上記超音波装置４は、電気的な高周波を発生させる発振器１４と、発振器１４からの高周波によって超音波振動する振動子（図示しない）と、振動子の振幅を増大させるホーン１６とを備えている。ホーン１６は、冷凍室８における冷却スペース８ａ天井側に設置され、下方側に向かって超音波を放射するように構成されている。ちなみに、図示する例では、この超音波装置４の電源としては、家庭一般で使用される交流電圧（具体的には、周波数が５０〜６０Ｈｚ、電圧の実行値が１００Ｖの交流電圧）が用いられ、出力は１５０ｗで、振動数は２８ｋＨｚに設定されている。
【００３５】
上記電界装置６は、一対の電極１７Ａ，１７Ｂと、一対の電極１７Ａ，１７Ｂに印加する電圧を発生させる電圧発生装置１８とを備えている。
【００３６】
電圧発生装置１８は、家庭一般で使用される交流電圧を、変圧器等によって、所定周波数を有する高電圧に変圧するように構成されており、具体的に発生させる電圧は、周波数が５００Ｈｚ以上（さらに好ましくは１０００Ｈｚ以上）、電圧の実行値が５００〜１５００Ｖに設定される。ちなみに、場合によっては、この電圧発生装置１８によって、直流電圧を発生させてもよい。
【００３７】
一対の電極１７Ａ，１７Ｂの一方を、冷凍室８を形成する本体１の内壁１ｂに形成し、他方を、冷凍室８内に収容可能なラック１９に形成している。具体的には、冷凍室８の内壁１ｂを通電可能な金属性部材によって構成し、該内壁１ｂと電圧発生装置１８とを電気的に接続する一方で、対象物を載置して保持させるラック１９を通電可能な金属製部材によって構成し、この金属製ラック１９と電圧発生装置１８とを、接続装置２１を介して、電気的に接続可能にしている。
【００３８】
図３は、ラックの部分断面図である。図１および図３に示すようにラック１９は、キャスタ２２付きの台車２３に載置固定され且つ前後左右上下が開放された直方体状の骨組からなる金属性の枠体２４と、この枠体２４内の上下のスペースに設置された上下複数の載置棚２６とを備えており、台車２３とラック１９を含めた全体のサイズは、開放口１ａを介して、冷凍室８に搬入・搬出可能な大きさに設定されている。
【００３９】
台車２３は、上面側に枠体２４を載置固定する方形状の可動台であり、可動台の四隅にそれぞれキャスタ２２が設置されている。台車２３と、枠体２４との間には両者を電気的に切断する絶縁体２７を介在させる。ちなみに、該構成により、この絶縁体２７は、ラック１９と、冷凍室８の内壁１ｂとの電気的接続も遮断している他、上記台車２３によってラック１９は可動式ラックであるカートになる。
【００４０】
各載置棚２６は、通電可能な金網よりなる板状部材であって、枠体２４内の横方向両端部にそれぞれ設置された金属製の保持片２８，２８の間にスライド挿入され、該一対の保持片２８，２８によって、係脱可能に係合保持される。具体的には、一対の保持片２８，２８が、互いに近づく側及び上方側に屈曲されて上記スライド方向に延びるアングル状部材であって、この一対の保持片２８，２８の上面側に、スライド方向に沿う載置棚２６の一対の対向辺部が、それぞれ載置される。この載置によって、枠体２４と保持片２８，２８と載置棚２６とが電気的に接続される。
【００４１】
ちなみに、載置棚２６は上述したように網状部材であり、ある程度の通気性が確保されているため、冷却された空気の下方への流動を妨げることが防止されるが、冷凍する対象物の量が少ない場合には、複数の載置棚２６のうち、一または複数を取外して、通気性を向上させてもよい。
【００４２】
図４は、接続装置の側面図である。接続装置２１は、横方向の延びる支持フレーム２９と、支持フレーム２９に複数の支持アーム３１を介して上下動可能に支持された横方向の接続端子部３２と、支持フレーム２９を冷却スペース８ａ天井側に取付固定する複数の固定具３３とから構成されている。上下方向に延びる円柱状に形成された各固定具３３は、支持フレーム２９と、冷却スペース８ａの天井面との間に介挿されることにより、冷凍室８の天井面を含む内壁１ｂと、接続端子部３２とを電気的に遮断している。
【００４３】
この接続端子部３２は、電圧発生装置１８と電気的に接続され、図示しない弾性部材によって下方側に付勢されている。該構成により、開放口１ａを介して冷却スペース８ａにラック１９全体が搬入された場合には、ラック１９の上面に接続端子部３２が押圧され、接続端子部３２とラック１９とが電気的に接続される一方で、開放口１ａを介して冷却スペース８ａからラック１９全体が外側に搬出された場合には、ラック１９と接続端子部３２との接触が解除され、両者が電気的に切断される。
【００４４】
すなわち、電圧発生装置１８は、冷凍室８の内壁１ｂと、接続装置２１との間に電圧を印加するように構成され、この接続装置２１とラック１９との接続によって、電圧発生装置１８で発生させた電圧を、一対の電極間１７Ａ，１７Ｂに印加することが可能になる。なお、ラック１９が冷却スペース８ａに搬入された際には、ラック１９の真上側にホーン１６が位置する状態になる。
【００４５】
上記制御装置７は、本体１の正面側の開放口１ａが形成されていない側に設置されている。この制御装置７は、マイコン等を有する制御基盤よりなる制御部３４（図５参照）を備えている。
【００４６】
図５は、制御装置のブロック図である。制御部３４の入力側には、冷凍室８の温度を検知する温度センサ（室温検知手段）３６と、冷凍室８のラック１９に載置保持された対象物の温度を検知する赤外線センサ等よりなる品温センサ（対象物温度検知手段，凍結検知手段）３７と、開閉ドア９の開閉を検知する開閉センサ（開閉検知手段）３８と、対象物を保持したラック１９が冷凍室８の冷却スペース８ａに入庫されたか否かを検知する入庫センサ（搬入検知手段）３９と、各種情報を入力するタッチパネル等からなる情報入力手段４１とが接続されている。
【００４７】
ちなみに、開閉センサ３８は、開閉ドアの回動角度を検知するポテンショメータ又は開閉ドア９との接触によって上記閉姿勢を検知するタッチセンサ等からなる。入庫センサ３９は、接続装置２１の支持アーム３１の揺動角を検知するポテンショメータ等からなり、ラック１９が接続端子部３２と接触して冷凍スペース８ａに入庫されていることを支持アーム３１の揺動角の変化から検知することが可能なように構成されている。なお、この搬入検知手段を、入庫センサ３９では無く、上述の品温センサ３７によって構成してもよい。
【００４８】
また、情報入力手段４１を介した入力操作によって、制御部３４による制御を「マニュアル」または「オート」の何れで実行するかを選択する他、「マニュアル」制御の実行時に利用する冷凍室９の室温手動設置値ｘ１及び冷却時間手動設置値ｙ１を設定する。この他、情報入力手段４１を介して、冷凍する対象物の種類等を入力することも可能である。
【００４９】
制御部３４の出力側には、冷却装置３の作動を制御する冷却用回路（冷却制御手段）４２と、超音波装置４の作動を制御する超音波用回路（超音波制御手段）４３と、電界装置６の作動を制御する電界用回路（電界制御手段）４４と、状態表示等を行う表示ランプ４６と、ブザー音や音声によって各種報知を行う報知装置（報知手段）４７とが接続されている。すなわち、制御部３４は、冷却装置３の作動を制御する機能と、超音波装置４の作動を制御する機能と、電界装置６の作動を制御する機能とを有している。
【００５０】
ちなみに、表示ランプ４６は、その点灯状態によって、現在のモードが、後述する通常冷却モードと、急速冷却モードと、冷凍保存モードとの何れであるかが分かるように構成されている他、この他の各種状態もその点灯状態から作業者が把握できるように構成されている。
【００５１】
図６は、制御部の処理手順を示すフロー図である。冷凍庫の電源が入操作（ＯＮ）されると、制御部３４は、ステップＳ１に移行する。ステップＳ１では、通常冷却モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ２に処理を進める。ステップＳ２では、急速冷却モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ３に処理を進める。ステップＳ３では、冷凍保存モードのサブルーチンを実行し、これが終了すると、ステップＳ１に処理を戻す。
【００５２】
図７は、通常冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。通常冷却モードの処理が開始されると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、「マニュアル」と「オート」の何れで制御が実行されているかを検出し、「マニュアル」で制御が実行されている場合には、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、読込まれた上記室温手動設置値ｘ１を目標室温Ｘとして、ステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ１１において、「オート」で制御が実行されている場合には、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、算出された室温演算値ｘ２を目標室温ＸとしてステップＳ１３に進む。ちなみに、目標室温Ｘは、室温演算値ｘ２と室温手動設置値ｘ１の何れかによっても、概ね−３０℃〜−１５℃の範囲に設定される。
【００５３】
ステップＳ１３では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、冷却装置３および電界装置６を作動させるとともに、超音波装置４の作動は停止させ、冷凍室８を電界を併用して効率的に冷却し、ステップＳ１６に進む。
【００５４】
ステップＳ１６では、室温センサ３６によって冷凍室８の室温を検知し、この検知された室温が、上記目標室温Ｘ以下になっているか否かを判断し、冷凍室８の室温が目標室温Ｘ以下になっていれば、該サブルーチンを終了し、処理を図６に示すメインルーチンに戻す一方で、冷凍室８の室温が目標室温Ｘよりも高温であれば、ステップＳ１３に処理を戻す。
【００５５】
ステップＳ１３において、開閉ドア９が開かれていること（閉姿勢でないこと）が検出された場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ１６に処理を進める。
【００５６】
すなわち、通常冷却モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて、冷凍室８が開状態である場合には、電界装置６の作動を停止させる。さらにその後、通常冷却モードの実行中において開閉ドア９が閉じられ、冷凍室８が閉状態になると、ステップＳ１７→ステップＳ１８→ステップＳ１６→ステップＳ１３→ステップＳ１５と処理が進み、再び、電界装置６を作動させる。
【００５７】
図８は、急速冷却モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。急速冷却モードの処理が開始されると、ステップＳ２１に処理を進める。ステップＳ２１では、入庫センサ３９によって対象物がラック１９を介して冷凍室８に搬入されているか否かを検出し、搬入されていない場合には、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、対象物が冷凍室８に入庫されていない旨を報知装置４７によって報知し、ステップＳ２１に処理を戻す。すなわち、ステップＳ２１→ステップＳ２２の処理が繰返され、これによって、対象物が冷凍庫に入庫されるまで急速冷却モードの実行が停止される待ち状態になる。
【００５８】
ステップＳ２１において、対象物が冷凍室８に搬入されていることが検出されると、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、「マニュアル」と「オート」の何れで制御が実行されているかを検出し、「マニュアル」で制御が実行されている場合には、ステップＳ２４に進む一方で、「オード」で制御が実行されている場合には、ステップＳ２５に進む。
【００５９】
ステップＳ２４では、制御部３４内のタイマーをリセットして（零に戻して）、フラグをＯＮにセットし、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、冷凍時間Ｙを上述した冷却時間手動設置値ｙ１として、タイマーをスタートさせカウントが開始し、ステップＳ２７に進む。一方、ステップＳ２５では、上記フラグをＯＦＦにセットし、ステップＳ２７に進む。
【００６０】
ステップＳ２７では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８では、冷却装置３、超音波装置４および電界装置６を全て作動させ、ステップＳ２９に進む。
【００６１】
ステップ２７において、開閉ドア９が開かれていることが検出された場合には、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ２９に処理を進める。
【００６２】
ステップＳ２９では、フラグの検出を行い、フラグがＯＮの場合（制御が「マニュアル」で実行されている場合）には、ステップＳ３２に進む一方で、フラグがＯＦＦの場合（制御が「オート」で実行されている場合）には、ステップＳ３３に進む。
【００６３】
ステップＳ３３では、品温センサ３７による対象物の温度検知によって、対象物が冷凍されたか否かを検出し、対象物の冷凍が完了していれば、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す一方で、対象物の冷凍がまだ未完了であれば、ステップＳ２７に処理を戻す。すなわち、「オート」制御では、対象物の温度をフィードバックすることによって、冷凍完了の検知し、この冷凍完了によって急速冷凍モードを終了させる。
【００６４】
ステップＳ３２では、タイマーによるカウント開始から、上述の冷凍時間Ｙが経過しているか否かを検出し、開始から冷凍時間Ｙが経過していれば、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す一方で、開始からまだ冷凍時間Ｙが経過していなければ、ステップＳ２７に処理を戻す。すなわち、「マニュアル」制御では、設定した冷却時間手動設置値ｙ１の時間経過によって、冷凍完了とし、この冷凍完了によって急速冷凍モードを終了させる。
【００６５】
該構成の急速冷却モードのサブルーチンによれば、ステップＳ２８の処理において、通常冷却モードにより十分に冷却された冷凍室８に保持された対象物が、電界及び超音波の併用によって、効率的且つ迅速に冷却され、対象物の温度が最大氷結生成温度域に留まる時間が最大限抑制された状態で、冷凍されるため、対象物内における氷結晶の粗大化が防止されて冷凍時の細胞破壊等が抑制され、対象物を高鮮度のまま長期に冷凍保存することが可能になる。
【００６６】
また、ステップＳ２１の処理によって、対象物が冷凍室８に搬入されていない状態で、急速冷却モードが実行され（超音波装置４および電界装置６が作動され）、エネルギーが無駄を消費することが防止される。
【００６７】
また、急速冷却モードのサブルーチンを「オート」で実行している最中、ステップＳ３３において、対象物の凍結が品温センサ３７によって検出された場合には、このサブルーチンが終了し、後述する冷凍保存モードによって、超音波装置４の作動が停止されるため、対象物が凍結した後も、超音波装置４によって超音波を発生させ続け、無駄にエネルギーを消費することが防止される。
【００６８】
さらに、ステップＳ２７→ステップ２８→ステップＳ２９と、ステップＳ２７→ステップ３０→ステップＳ３１→ステップＳ２９との処理分岐によって、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて冷凍室８が開状態になった場合には、超音波装置４および電界装置６の作動が停止される一方で、さらにその後、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が閉じられて冷凍室８が閉状態になった場合には、超音波装置４および電界装置６が再び作動される。
【００６９】
図９は、冷凍保存モードのサブルーチンの処理手順を示すフロー図である。冷凍保存モードの処理が開始されると、ステップＳ４１に処理を進める。ステップＳ４１では、開閉センサ３８によって開閉ドア９の開閉を検知し、開閉ドア９の閉姿勢が検出された場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、冷却装置３および電界装置６を作動させるとともに、超音波装置４の作動を停止させ、ステップＳ４３に進む。
【００７０】
ステップ４１において、開閉ドア９が開かれていることが検出された場合には、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、冷却装置３を作動させるとともに、超音波装置４および電界装置６の作動は停止させ、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、報知装置４７によって開閉ドア９が開状態であることを報知し、ステップＳ４３に処理を進める。
【００７１】
ステップＳ４３では、冷凍された対象物が冷凍室８から搬出されているか否かを、入庫センサ３９によって検出し、対象物が冷凍室８から未だ搬出されていない場合（対象物が冷凍室８に保持されている場合）には、ステップＳ４１に処理を戻す一方で、対象物が冷凍室８から既に搬出されている場合には、このサブルーチンを終了し、処理を、図６に示すメインルーチンに戻す。
【００７２】
該構成の冷凍保存モードのサブルーチンによれば、ステップＳ４３の処理によって、対象物が冷凍室８から搬出されると、自動的に冷凍保存モードが終了されるので、利便性が高い。
【００７３】
また、ステップＳ４１→ステップ４２→ステップＳ４３と、ステップＳ４１→ステップ４４→ステップＳ４５→ステップＳ４３との処理分岐によって、冷却保存モードの実行中に、開閉ドア９が開かれて冷凍室８が開状態になった場合には、電界装置６の作動が停止される一方で、さらにその後、急速冷却モードの実行中に、開閉ドア９が閉じられて冷凍室８が閉状態になった場合には、電界装置６が再び作動される。
【００７４】
以上のように構成される冷凍庫によれば、通常冷却モードと、急速冷凍モードと、冷凍保存モードとのそれぞれにおいて、超音波装置４の作動・作動停止（冷凍室８での超音波放射の有無）と、電界装置６の作動・作動停止（冷凍室８での電界形成の有無）とが、適切に制御されるため、対象物の効率的な冷却を行うことができる。なお、上述した超音波装置４の作動タイミング及び電界装置６の作動タイミングは、本願発明者の鋭利検討と、それに基づく検討の結果とに基づいて決定したものである。
【００７５】
なお、制御部３４の入力側には、スタートボタンを設け、図８に示すステップＳ２１において、スタートボタンの入操作によってステップＳ２３に処理を進め、スタートボタンの切操作状態によってステップＳ２２に処理を進めるように構成してもよい。
【００７６】
また、この際には、図９に示すステップＳ４３において、スタートボタンの切操作によって冷凍保存モードのサブルーチンを終了する一方、スタートボタンの入操作状態によってステップＳ４１に処理を戻すようにしてもよい。
【００７７】
さらに、ステップＳ３のサブルーチン実行中に、所定条件によって、再度ステップＳ２のサブルーチンを実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ｂ 内壁
３ 冷却装置
４ 超音波装置
６ 電界装置
８ 冷凍室
１７Ａ，１７Ｂ 電極
１９ ラック（カート）
２１ 接続装置
２７ 絶縁体
３４ 制御部
３７ 品温センサ（凍結検知手段，対象物温度検知手段）
３８ 開閉センサ（開閉検知手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍する対象物を収容する冷凍室（８）を形成し、冷凍室（８）を冷却する冷却装置（３）と、冷凍室（８）に超音波を放射する超音波装置（４）とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置（３）の作動を制御するとともに、超音波装置（４）の作動を制御する制御部（３４）を備え、該制御部（３４）は、超音波装置（４）を作動させずに冷却装置（３）を作動させる通常冷却モードと、超音波装置（４）および冷却装置（３）を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室（８）を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部（３４）を構成した冷凍庫。
【請求項２】
対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段（３７）を設け、制御部（３４）は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段（３７）によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置（４）の作動を停止させて急速冷却モードを終了させる請求項１の冷凍庫。
【請求項３】
冷凍室（８）の開閉を検知する開閉検知手段（３８）を設け、制御部（３４）は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段（３８）によって冷凍室（８）が開状態であることを検知した場合には、超音波装置（４）の作動を停止させる請求項１又は２の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項４】
制御部（３４）は、急速冷却モードの実中に超音波装置（４）の作動を停止させた後、前記開閉検知手段（３８）によって冷凍室（８）の閉状態を検知した場合には、超音波装置（４）を作動させる請求項３の冷凍庫。
【請求項５】
冷凍室（８）に電界を発生させる電界装置（６）を、制御部（３４）によって作動制御可能に設け、制御部（３４）は、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置（６）によって冷凍室（８）に電界を形成する請求項１乃至４の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項６】
通常冷却モードの実行中も電界装置（６）によって冷凍室（８）に電界を形成するように制御部（３４）を構成した請求項５の冷凍庫。
【請求項７】
冷凍室（８）の開閉を検知する開閉検知手段（３８）を設け、制御部（３４）は、前記開閉検知手段（３４）によって冷凍室（８）が開状態であることを検知した場合には、電界装置（６）の作動を停止させる請求項５又は６の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項８】
制御部（３４）は、電界装置（６）の作動を停止させた後、前記開閉検知手段（３４）によって冷凍室（８）の閉状態を検知した場合には、電界装置（６）を再び作動させる請求項７の冷凍庫。
【請求項９】
対象物が保持可能であって冷凍室（８）から搬入・搬出が可能なラック（１９）を、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室（８）の内壁（１ｂ）に対してラック（１９）を絶縁せしめる絶縁体（２７）を設け、電界装置（６）が有する一対の電極（１７Ａ），（１７Ｂ）一方をラック（１９）側に形成し、他方を冷凍室（８）の内壁（１ｂ）に形成してなる請求項１乃至８の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項１０】
ラック（１９）が冷凍室（８）に搬入された際に、該ラック（１９）と接触して電気的に接続される接続装置（２１）を設け、該接続装置（２１）と冷凍室（８）の内壁（１ｂ）との間に電圧を印加するように電界装置（２１）を構成した請求項９の冷凍庫。
【請求項１】
冷凍する対象物を収容する冷凍室（８）を形成し、冷凍室（８）を冷却する冷却装置（３）と、冷凍室（８）に超音波を放射する超音波装置（４）とを備え、対象物を冷凍する冷凍庫であって、冷却装置（３）の作動を制御するとともに、超音波装置（４）の作動を制御する制御部（３４）を備え、該制御部（３４）は、超音波装置（４）を作動させずに冷却装置（３）を作動させる通常冷却モードと、超音波装置（４）および冷却装置（３）を作動させる急速冷却モードとを有し、通常冷却モードを実行して冷凍室（８）を冷却した後に急速冷却モードを実行するように前記制御部（３４）を構成した冷凍庫。
【請求項２】
対象物が凍結したことを検知する凍結検知手段（３７）を設け、制御部（３４）は、急速冷却モードの実中、前記凍結検知手段（３７）によって対象物が凍結したことを検知した場合には、超音波装置（４）の作動を停止させて急速冷却モードを終了させる請求項１の冷凍庫。
【請求項３】
冷凍室（８）の開閉を検知する開閉検知手段（３８）を設け、制御部（３４）は、急速冷却モードの実中、前記開閉検知手段（３８）によって冷凍室（８）が開状態であることを検知した場合には、超音波装置（４）の作動を停止させる請求項１又は２の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項４】
制御部（３４）は、急速冷却モードの実中に超音波装置（４）の作動を停止させた後、前記開閉検知手段（３８）によって冷凍室（８）の閉状態を検知した場合には、超音波装置（４）を作動させる請求項３の冷凍庫。
【請求項５】
冷凍室（８）に電界を発生させる電界装置（６）を、制御部（３４）によって作動制御可能に設け、制御部（３４）は、少なくとも急速冷却モードを実行している際には、電界装置（６）によって冷凍室（８）に電界を形成する請求項１乃至４の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項６】
通常冷却モードの実行中も電界装置（６）によって冷凍室（８）に電界を形成するように制御部（３４）を構成した請求項５の冷凍庫。
【請求項７】
冷凍室（８）の開閉を検知する開閉検知手段（３８）を設け、制御部（３４）は、前記開閉検知手段（３４）によって冷凍室（８）が開状態であることを検知した場合には、電界装置（６）の作動を停止させる請求項５又は６の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項８】
制御部（３４）は、電界装置（６）の作動を停止させた後、前記開閉検知手段（３４）によって冷凍室（８）の閉状態を検知した場合には、電界装置（６）を再び作動させる請求項７の冷凍庫。
【請求項９】
対象物が保持可能であって冷凍室（８）から搬入・搬出が可能なラック（１９）を、通電可能な金属製部材によって構成し、冷凍室（８）の内壁（１ｂ）に対してラック（１９）を絶縁せしめる絶縁体（２７）を設け、電界装置（６）が有する一対の電極（１７Ａ），（１７Ｂ）一方をラック（１９）側に形成し、他方を冷凍室（８）の内壁（１ｂ）に形成してなる請求項１乃至８の何れかに記載の冷凍庫。
【請求項１０】
ラック（１９）が冷凍室（８）に搬入された際に、該ラック（１９）と接触して電気的に接続される接続装置（２１）を設け、該接続装置（２１）と冷凍室（８）の内壁（１ｂ）との間に電圧を印加するように電界装置（２１）を構成した請求項９の冷凍庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−４２１２６（Ｐ２０１２−４２１２６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８３６７０（Ｐ２０１０−１８３６７０）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５９３０４４６５４）マルシェマシナリー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（５９３０４４６５４）マルシェマシナリー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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