JP2002162143A

JP2002162143A - 冷凍冷蔵庫

Info

Publication number: JP2002162143A
Application number: JP2000353792A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Matsuo; 光晴松尾; Fumitoshi Nishiwaki; 文俊西脇; Shozo Funakura; 正三船倉; Masaaki Suzuki; 正明鈴木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】他の室内の温度制御に影響を及ぼすことなく
内容物を効率良く急速冷却または解凍することができる
冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】急冷・解凍室１４と、冷却加熱機構であ
るペルチェ素子１５およびペルチェ素子１５から急冷・
解凍室１４内の内容物１３へ冷温熱を伝える柔軟な伝熱
部材２３等からなる急冷・解凍機構を備え、制御装置２
６を通じてペルチェ素子１５に通電を行うことで、効率
良く内容物１３の急速冷却または解凍を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内容物を急冷およ
び解凍するための冷却機構および加熱機構を備えた冷凍
冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷凍冷蔵庫に対する消費者の要望
がますます高まり、単に食品の冷凍・冷蔵による保存を
行うだけではなく、食品をよりおいしく長期間保存でき
ることを目的として、より素早く冷却することや、暖か
いものでも冷凍冷蔵庫外でさますことなく、すぐに庫内
に入れることのできる冷凍冷蔵庫が求められている。

【０００３】ここでは、蒸気圧縮式冷凍サイクルを備え
た冷凍冷蔵庫を例に取り、図８を用いて従来の技術を説
明する。

【０００４】図８において、冷凍冷蔵庫１は、冷凍室
３、冷蔵室４、野菜室５をそれぞれ１室ずつ備え、蒸気
圧縮式冷凍サイクル７は、圧縮機８ｂ、凝縮器９ｂ、膨
張機構としてキャピラリーチューブ１０ｂ、冷凍室３専
用の蒸発器１１ｂおよび冷蔵室４および野菜室５用の蒸
発器１１ｃを備えており、それぞれが接続配管にて接続
されている。なお、蒸発器１１ｂおよび１１ｃは、接続
配管を分岐させて並列に接続されている。

【０００５】蒸気圧縮式冷凍サイクル７において、内部
に封入された冷媒（ＨＦＣ１３４ａ等）は、圧縮機８ｂ
で高温高圧に圧縮され、凝縮器９ｂで放熱を行いキャピ
ラリーチューブ１０ｂで減圧膨張されて、低温低圧とな
り、２分岐されて蒸発器１１ｂおよび１１ｃで熱を吸収
し蒸発することで各室から蒸発器１１ｂ、１１ｃに送ら
れてきた空気の冷却を行い、再び圧縮機８ｂへ吸入され
る。

【０００６】また、蒸発器１１ｂで冷却された空気は冷
凍室３を循環することで冷凍室３を冷却し、蒸発器１１
ｃで冷却された空気は冷蔵室４および野菜室５を循環す
ることで冷蔵室４および野菜室５を冷却する。

【０００７】冷凍室３内部では、内容物を急速冷却する
ために、熱伝導率の高い金属トレイ（アルミニウム等、
図８中には図示せず）が設置され、内容物が冷却されや
すい構成となっている。

【０００８】また、急速冷却の効果を高めるために、急
速冷却を必要とするときに限り、蒸発器１１ｂ及び１１
ｃの冷気を前記内容物に集中して吹き付ける機能を備え
たものや、冷凍室３内部の金属トレイの下などに蓄冷剤
を内蔵することで内容物の冷却効果を高める機能を備え
たものもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、冷気を集中さ
せる方式では、蒸気圧縮式冷凍サイクルの限られた冷却
能力を、急速冷却を必要とする内容物に集中させるため
に、その他の室内に対する冷却能力が低下して、各室の
設定温度を維持することが困難となる場合があった。

【００１０】また、冷凍室内に熱伝導率の高い金属を用
いたトレイが設置されたものもあるが、金属トレイ自体
が冷媒によって冷却されるのではなく、内容物と同様に
冷気によって冷却された後に内容物を冷却するので決し
て効率よく内容物を冷却出来るとは言えなかった。

【００１１】さらに、急速冷却を行う内容物は多種多様
の形状であり、平板の金属トレイに凹凸の多い内容物を
置いた場合には、金属トレイと内容物の接触面積が十分
でないために金属トレイを介して内容物に伝わる冷熱量
が少なく、熱伝導率の高い金属トレイを設置した効果が
小さい等の課題があった。

【００１２】また、冷凍室内の金属トレイの下に蓄冷剤
を内蔵されたものもあるが、蓄冷剤に蓄熱できる冷熱量
に限界があるために、内容物を冷却するに従い蓄冷剤の
もつ冷却能力は低下し、内容物の保有する温熱量が大き
い場合には短時間で所定の温度に冷却できない事がある
などの課題があった。

【００１３】また、冷凍冷蔵庫における急速冷却と共
に、解凍機能を備えた冷凍冷蔵庫もあるが、解凍室とし
ては冷蔵室内部の一部等を利用している場合が多く、解
凍室内に比較的温度の高い温風を吹き付けるなどの工夫
をしているために、解凍室近隣の他の部屋の温度や他の
内容物の温度も上昇し、それらに悪影響を与えてしまう
という課題があった。逆に他の内容物や他の部屋への影
響が無いようにしながら解凍すると、解凍室自体の温度
を上昇させられないために、解凍時間が長くなってしま
う等の課題があった。

【００１４】本発明は、上記課題を考慮し、急速冷却を
要する高温の内容物を急速かつ確実に冷却し、かつ他の
室内の温度制御に影響を及ぼすことのない補助冷却、加
熱機構を備えた冷凍冷蔵庫を提供することおよび、冷凍
冷蔵庫内の温度の上昇をできるだけ抑えながら内容物の
解凍を実現する補助冷却、加熱機能を備えた冷凍冷蔵庫
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、少なくとも１つの急速冷却部と、少なくと
も１つの冷凍室および／または冷蔵室を備え、急速冷却
部内の第１の内容物を冷却する第１の冷却機構と、冷凍
室および／または冷蔵室内の第２の内容物を冷却する第
２の冷却機構の、２つの独立した冷却機構を備えたもの
である。

【００１６】また、本発明は、第１の冷却機構を加熱機
能を兼ね備えた冷却加熱機構としたものである。

【００１７】また、本発明は、第１の冷却機構または冷
却加熱機構として、ペルチェ素子を用いたことを特徴と
するものである。

【００１８】また、本発明は、ペルチェ素子により急速
冷却部の内容物を急冷する際は、ペルチェ素子から生成
する冷熱を用いて第１の内容物を急冷し、ペルチェ素子
から生成する温熱を冷凍冷蔵庫の外へ排出し、ペルチェ
素子で急速冷却部の内容物を加熱する際は、ペルチェ素
子から生成する温熱を用いて第１の内容物を加熱し、ペ
ルチェ素子から生成する冷熱を冷凍室および／または冷
蔵室内の第２の内容物の冷却に用いることを特徴とする
ものである。

【００１９】また、本発明は、急速冷却部の第１の内容
物の温度を測定する温度センサと、前記温度センサの測
定値を用いてペルチェ素子で生成する冷温熱の能力や流
れを制御するための制御回路を備えたことを特徴とする
ものである。

【００２０】また、本発明は、第１の冷却機構または冷
却加熱機構から生成する冷温熱を急速冷却部へ伝えるた
めの熱伝達機構として、第１の内容物と第１の内容物が
接触する急速冷却部の底面部の少なくとも一部は、軟質
かつ熱伝導性の高い部材で構成されていることを特徴と
するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における冷凍冷蔵庫の概略構成図であり、図２は本
発明の実施の形態１における急速冷却室まわりの概略構
成図である。

【００２３】図１において冷凍冷蔵庫１は、急速冷却部
としての急速冷却室２、冷凍室３、冷蔵室４、野菜室
５、第１の冷却機構として蒸気圧縮式冷凍サイクル６、
第２の冷却機構として蒸気圧縮式冷凍サイクル７を備え
ており、第１の冷却機構である蒸気圧縮式冷凍サイクル
６は、圧縮機８ａ、凝縮器９ａ、膨張機構としてキャピ
ラリーチューブ１０ａ、急速冷却室２専用の蒸発器１１
ａを備え、それぞれが接続配管にて接続されている。

【００２４】また、第２の冷却機構である蒸気圧縮式冷
凍サイクル７は圧縮機８ｂ、凝縮器９ｂ、膨張機構とし
てキャピラリーチューブ１０ｂ、冷凍室３専用の蒸発器
１１ｂ、冷蔵室４および野菜室５用の蒸発器１１ｃを備
え、それぞれが接続配管にて接続されている。なお、蒸
発器１１ｂおよび１１ｃは、接続配管を分岐させて並列
に接続されている。

【００２５】第１の冷却機構である蒸気圧縮式冷凍サイ
クル６および第２の冷却機構である蒸気圧縮式冷凍サイ
クル７において、内部に封入された冷媒（ＨＦＣ１３４
ａ等）は、圧縮機８ａおよび８ｂで高温高圧に圧縮さ
れ、凝縮器９ａおよび９ｂで放熱を行い、キャピラリー
チューブ１０ａおよび１０ｂで減圧膨張されて、蒸発器
１１ａ、１１ｂおよび１１ｃで熱を吸収し蒸発して、再
び圧縮機８ａおよび８ｂへ吸入される。

【００２６】蒸発器１１ａは、急速冷却室２の底面に直
接接することで急速冷却室２へ冷熱を伝え、蒸発器１１
ｂで冷却された空気は冷凍室３を循環することで冷凍室
３を冷却し、蒸発器１１ｃで冷却された空気は冷蔵室４
および野菜室５を循環することで冷蔵室４および野菜室
５を冷却する。

【００２７】次に、急速冷却室２における冷熱の伝達に
ついて、図２を用いて説明する。

【００２８】急速冷却室２の底面は、熱伝導性の高い、
例えばアルミニウム等を用いた金属プレート１２で構成
されており、金属プレート１２の表面は急速冷却室２内
に置かれた第１の内容物１３に接し、金属プレート１２
の裏面は蒸発器１１ａに接するよう構成されている。こ
れにより金属プレート１２は蒸発器１１ａによって冷却
されると同時に、内容物１３へ冷熱を伝えることで、内
容物１３を急速に冷却することが出来る。

【００２９】また、蒸気圧縮式冷凍サイクル６は、内容
物１３の急速冷却が必要と判断された時に蒸気圧縮式冷
凍サイクル７とは別に単独で運転され、内容物１３の急
速冷却が不要となった時点で蒸気圧縮式冷凍サイクル７
とは別に単独で停止することができる。

【００３０】以上、説明したように、急速冷却室２の急
速冷却に急速冷却室２専用の蒸気圧縮式冷凍サイクル６
を用いることで、冷凍冷蔵庫１の他の室内に収納された
内容物の冷却に何ら影響を与えることなく、急速冷凍室
２内の内容物１３を急速冷却する事が可能となる。

【００３１】特に、急速冷却を行うために内容物１３に
冷風を吹き付けるのではなく、蒸発器１１ａで生成した
冷熱を金属プレート１２を介して内容物１３に直接伝え
るために他の室内や内容物に与える影響は極めて小さく
できるという効果がある。

【００３２】なお、本実施の形態においては、急速冷却
室２、冷凍室３、冷蔵室４、野菜室５をそれぞれ１室ず
つ備えた冷凍冷蔵庫１を検討したが、これに限るもので
はなく、急速冷却室２専用の第１の冷却機構を備えた冷
凍冷蔵庫であれば、各室の数はこれに限るものではない
し、冷凍室３や冷蔵室４内に急速冷却部を備えていても
構わない。

【００３３】また、本実施の形態では、蒸発器１１ａと
内容物１３の間で熱を伝える金属プレート１２を検討し
たが、熱伝導性に優れた材料であれば金属製のプレート
に限るものではない。

【００３４】また、蒸発器１１ａを金属プレートを兼ね
て構成したプレート型熱交換器とし、直接内容物１３と
接触して冷熱を伝えてもかまわない。

【００３５】また、蒸発器１１ａは、急速冷却室２の底
面のみでなく、背面や側面にも接触していたり、急速冷
却室２の内壁自体が蒸発器１１ａを構成していても構わ
ない。

【００３６】また、本実施の形態では、第1の冷却機構
および第2の冷却機構として蒸気圧縮式冷凍サイクルを
用いたが、アンモニア吸収式や、ペルチェ方式など，冷
熱を生成する機構であれば、これに限るものではない。

【００３７】また、第1の冷却機構である上記圧縮式冷
凍サイクル６は、別途四方弁を備え、凝縮器９ａが蒸発
器として作用し、蒸発器１１ａが凝縮器として作用させ
ることにより、蒸発器１１ａで温熱を発生して内容物１
３を解凍する機能を備えても構わない。

【００３８】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における冷凍冷蔵庫の概略構成図であり、図４は本
発明の実施の形態１における急冷・解凍室まわりの概略
構成図である。

【００３９】図３において冷凍冷蔵庫１は、急速冷却部
兼加熱部として急冷・解凍室１４、冷凍室３、冷蔵室
４、野菜室５、冷却加熱機構として急冷・解凍室１４の
底面にペルチェ素子１５、第２の冷却機構として蒸気圧
縮式冷凍サイクル７が備えられている。

【００４０】蒸気圧縮式冷凍サイクル７は圧縮機８ｂ、
凝縮器９ｂ、膨張機構としてキャピラリーチューブ１０
ｂ、急冷・解凍室１４および冷凍室３用の蒸発器１１
ｂ、冷蔵室４および野菜室５用の蒸発器１１ｃを備えて
おり、それぞれが接続配管にて接続されている。なお、
蒸発器１１ｂおよび１１ｃは、接続配管を分岐させて並
列に接続されている。

【００４１】蒸気圧縮式冷凍サイクル７において、内部
に封入された冷媒（ＨＦＣ１３４ａ等）は、圧縮機８ｂ
で高温高圧に圧縮され、凝縮器９ｂで放熱を行い、キャ
ピラリーチューブ１０ｂで減圧膨張されて、２分岐され
て蒸発器１１ｂおよび１１ｃで熱を吸収し蒸発すること
で各室から蒸発器１１ｂ、１１ｃに送られてきた空気の
冷却を行い、再び圧縮機８ｂへ吸入される。

【００４２】蒸発器１１ｂで冷却された空気は急冷・解
凍室１４および冷凍室３を循環することで急冷・解凍室
１４および冷凍室３を冷却し、蒸発器１１ｃで冷却され
た空気は冷蔵室４および野菜室５を循環することで冷蔵
室４および野菜室５を冷却する。

【００４３】次に、急冷・解凍室１４内の冷気の循環
と、ペルチェ素子１５を含む急冷・加熱機構の構成を、
図４を用いて説明する。なお、図４における矢印は、空
気の流れを示している。

【００４４】蒸発器１１ｂの前面には、蒸発器１１ｂで
冷却された空気を急冷・解凍室１４および冷凍室３へ送
って循環させる冷却用ファン１６が配置されている。

【００４５】急冷・解凍室１４の底面に備えられたペル
チェ素子１５に、直流電流を流すことにより、ペルチェ
素子１５の急冷・解凍室１４に面する表面側（ペルチェ
素子表面１５ａ）に生成する冷熱が急冷・解凍室１４に
伝わる。

【００４６】一方、ペルチェ素子１５の背面側（ペルチ
ェ素子背面１５ｂ）には熱交換室１７が配置され、ペル
チェ素子背面１５ｂから熱交換室１７の内部まで、熱を
伝達するための放熱フィン１８が形成されている。

【００４７】また、熱交換室１７の内部には、熱交換室
１７への空気の給排気とを行うための循環用ファン１９
が備えられている。

【００４８】さらに、熱交換室１７には、熱交換室１７
へ庫外空気を取り入れるための給気ダクト２０ａ、急冷
・解凍室１４および冷凍室３から蒸発器１１ｂへ戻る空
気を取り入れるための給気ダクト２０ｂ、給気ダクト２
０ａまたは給気ダクト２０ｂのいずれを利用するかの選
択を行うダンパ２１ａが設けられ、また、熱交換室１７
には、熱交換室１７から庫外へ空気を排出するための排
気ダクト２２ａ、蒸発器１１ｂへ空気を流入させるため
の排気ダクト２２ｂ、排気ダクト２２ａまたは排気ダク
ト２２ｂのいずれを利用するかの選択を行うダンパ２１
ｂが設けられている。

【００４９】急冷・解凍室１４の底面のペルチェ素子表
面１５ａの上には熱伝達機構として、伝熱部材２３が備
えられている。伝熱部材２３は、例えばプロピレングリ
コール等のアルコール系の材料を軟質アルミニウムの袋
２４に封入して構成したような、柔軟性があり、かつ熱
伝導率の高いものである。

【００５０】また、伝熱部材２３の上には、表面に凹凸
のある内容物１３が置かれており、伝熱部材２３の上方
の急冷・解凍室１４の天井部分には、内容物１３の温度
を逐次計測することができる輻射式の温度センサ２５が
備えられている。

【００５１】以上の構成により、内容物１３の急速冷却
を行う際には、急冷・解凍室１４において、ペルチェ素
子表面１５ａが低温となるようにペルチェ素子１５に直
流電流を流して、伝熱部材２３を介して内容物１３を冷
却する。

【００５２】一方、ペルチェ素子背面１５ｂは高温とな
るので、循環用ファン１９を回転させ、ダンパ２１ａお
よび２１ｂの操作により給気ダクト２０ａから外気を吸
入して熱交換室１７内で放熱フィン１８を介してペルチ
ェ素子背面１５ｂの温熱を回収し、排気ダクト２２ａを
通じて温熱を冷凍冷蔵庫１の外部へ放出する。

【００５３】また、内容物１３の解凍を行う際には、急
冷・解凍室１４において、ペルチェ素子表面１５ａが高
温となるようにペルチェ素子１５に急速冷却を行う際と
は逆向きの直流電流を流して、伝熱部材２３を介して内
容物１３を加熱・解凍する。

【００５４】一方、ペルチェ素子背面１５ｂは低温とな
るので、循環用ファン１９を回転させ、ダンパ２１ａお
よび２１ｂの操作により給気ダクト２０ｂを通じて急冷
・解凍室１４を冷却した後の比較的温度が上昇した空気
を熱交換室１７へ吸入して放熱フィン１８を介してペル
チェ素子背面１５ｂの冷熱を用いて冷却し、排気ダクト
２２ｂを通じて蒸発器１１ｂへ冷却した空気を戻す。

【００５５】また、伝熱部材２３は、ペルチェ素子１５
と直接接触して冷温熱を受け取り、内容物１３とも直接
接触して冷温熱を伝えることで、ペルチェ素子１５の冷
温熱を内容物１３へ効率良く伝えることが可能であり、
さらに、伝熱部材２３は表面形状が容易に変形可能であ
るために、内容物１３が表面に凹凸のある状態であって
も、伝熱部材２３と内容物１３の相互の接触面積が最大
になるように保持されることで、ペルチェ素子表面１５
ａからの冷温熱を内容物１３へ均一に伝えることができ
る。

【００５６】図５は本実施の形態における急速冷却また
は解凍時の急冷・解凍室１４における制御の流れを点線
の矢印で示している。図５において制御装置２６への入
力信号は、内容物１３の急速冷却または解凍時の目標温
度が予め記憶されている目標温度設定器２７、温度セン
サ２５、ユーザー２８等がある。また、制御装置２６か
らの出力信号は、ペルチェ素子１５への通電、循環用フ
ァン１９への通電、ダンパ２１ａ、２１ｂの開閉操作等
がある。

【００５７】温度センサ２５は、内容物１３の温度を逐
次計測し、制御装置２６へ伝達することが出来る。

【００５８】図６は、図５における内容物１３の急速冷
却を行う際の制御フロー図であり、図７は、図５におけ
る内容物１３の解凍を行う際の制御のフロー図である。

【００５９】以下、図６に従って内容物１３を急速冷却
する際の制御の流れを説明する。

【００６０】第１に、温度センサ２５が急冷・解凍室１
４の内容物１３の温度を検知し、制御装置２６へ伝達す
る（１０１）。

【００６１】第２に、制御装置２６は、温度センサ２５
から伝達された内容物１３の温度と、目標温度設定器２
７で設定された急冷・解凍室１４における内容物１３の
目標温度（例えば目標温度：−１８°C)を比較して、例
えば温度差が３０°Ｃ以上ある場合には、内容物１３に
対して急速冷却を必要と判断する。また、温度差が３０
°Ｃ未満であれば、急速冷却は不要と判断する（１０
２）。

【００６２】第３に、制御装置２６が内容物１３に対し
て急速冷却が必要であると判断した場合には、ペルチェ
素子表面１５ａが低温となるようにペルチェ素子１５に
直流電流を流し、ダンパ２１ａおよび２１ｂを切り替
え、循環用ファン１９を運転することで、ペルチェ素子
表面１５ａで生成する冷熱は伝熱部材２３を介して内容
物１３を急速に冷却する。一方、ペルチェ素子１５ｂで
生成する温熱は、熱交換室１７を通じて、外気へ放出さ
れる（１０３）。

【００６３】第４に、温度センサ２５は内容物１３の温
度を検知して制御装置２６へ伝達する（１０４）。

【００６４】第５に、制御装置２６は、内容物１３の温
度と目標温度設定器２７で設定された目標温度（例えば
目標温度：−１８°Ｃ）との比較を行う（１０５）。

【００６５】このとき、内容物１３の温度が目標温度設
定器２７で設定された温度（例えば目標温度：−１８°
Ｃ）以上であれば、１０３へ戻って内容物１３の冷却を
継続する。

【００６６】一方、内容物１３の温度が目標温度設定器
２７で設定された温度（例えば目標温度：−１８°Ｃ）
以下であれば、急速冷却を終了すると判断し、ペルチェ
素子１５および循環用ファン１９への通電を終了し、ダ
ンパ２１ａおよび２１ｂを切り替えて熱交換室１７とダ
クト２０ａ、２２ａの空気の流れを遮断する（１０
６）。

【００６７】次に、図７に従って内容物１３を解凍する
際の制御の流れを説明する。

【００６８】第１に、ユーザー２８が内容物１３に対し
て解凍を実行する指示を制御装置２６へ伝達する（２０
１）。

【００６９】第２に、解凍を必要と判断した制御装置２
６は、ペルチェ素子表面１５ａが高温となるようにペル
チェ素子１５に直流電流を流し、ダンパ２１ａおよび２
１ｂを切り替え、循環用ファン１９を運転することで、
ペルチェ素子表面１５ａで生成する温熱は伝熱部材２３
を介して内容物１３を加熱、解凍し、ペルチェ素子背面
１５ｂで生成する冷熱は、熱交換室１７を通じて、冷凍
冷蔵庫１内の他の内容物の冷却に利用される（２０
２）。

【００７０】このとき、冷凍冷蔵庫１内で高温となるの
は伝熱部材２３の局所に限られ、内容物１３に高温の温
風を吹き付けて解凍を行うのではないので、他の室内や
内容物に及ぼす影響も最小限に抑えることが出来る。

【００７１】第３に、温度センサ２５は内容物１３の温
度を検知して制御装置２６へ伝達する（２０３）。

【００７２】第４に、制御装置２６は、内容物１３の温
度と目標温度設定器２７で設定された目標温度（例えば
目標温度：＋１０°Ｃ）との比較を行う（２０４）。

【００７３】このとき、内容物１３の温度が目標温度設
定器２７で設定された温度（例えば目標温度：＋１０°
Ｃ）以下であれば、（２０２）へ戻って内容物１３の解
凍を継続する。

【００７４】一方、内容物１３の温度が目標温度設定器
２７で設定された温度（例えば目標温度：＋１０°Ｃ）
以上であれば、解凍を終了すると判断して、ペルチェ素
子１５、循環用ファン１９への通電を終了し、ダンパ２
１ａおよび２１ｂを閉じる（２０５）。

【００７５】以上、説明したように、蒸気圧縮式冷凍サ
イクル７を用いた冷凍冷蔵庫１の急冷・解凍室１４内に
ペルチェ素子１５を用いた冷却加熱機構を設置すること
で、冷凍冷蔵庫の他の部屋や内容物に影響を与えること
なく急冷・解凍室１４内の内容物を急速冷却または解凍
することが可能となる。

【００７６】また、ペルチェ素子１５によって急冷・解
凍室１４内の内容物１３を急速冷却する際にペルチェ素
子背面１５ｂで生成する温熱は、給気ダクト２０ａおよ
び排気ダクト２２ａを通じて冷凍冷蔵庫１の庫外へ排出
することで冷凍冷蔵庫１の各室内温度の上昇を防ぐこと
ができ、ペルチェ素子１５によって急冷・解凍室１４内
の内容物１３を解凍する際にペルチェ素子背面１５ｂで
生成する冷熱は、冷凍冷蔵庫１の庫内の冷却に用いるこ
とで冷凍冷蔵庫１内の温度の上昇を防ぎ、蒸気圧縮式冷
凍サイクル７の消費電力を抑えることができるという効
果が得られる。

【００７７】また、急冷・解凍室１４内の、急速冷却ま
たは解凍を行う内容物１３の温度を検知する温度センサ
２５と、ペルチェ素子１５、循環用ファン１９への通
電、ダンパ２１ａおよび２１ｂを用いて制御装置２６に
よる制御を行うことで、効率良く急速冷却および解凍を
行うことができるという効果が得られる。

【００７８】また、ペルチェ素子表面１５ａで生成した
急冷・解凍室１４内の冷温熱を柔らかい伝熱部材２３を
介して直接接触させて内容物１３へ伝えることで、内容
物１３と伝熱部材２３の接触面積が増大して熱伝達の効
率が向上し、より早く、均一に内容物１３の急速冷却ま
たは解凍を実現することができるという効果がある。

【００７９】特に、解凍時に温風を吹き付けることなく
内容物１３に直接接触した伝熱部材２３を通じて温熱を
伝えるために他の室内や内容物に与える影響は極めて小
さくできるという効果がある。

【００８０】なお、本実施の形態においては、急速冷却
室１４、冷凍室３、冷蔵室４、野菜室５をそれぞれ１室
ずつ備えた冷凍冷蔵庫１を検討したが、これに限るもの
ではなく、急速冷却室１４専用の第１の冷却機構または
冷却加熱機構を備えた冷凍冷蔵庫であれば、各室の数は
これに限るものではないし、冷凍室３や冷蔵室４内に急
速冷却部または急冷加熱部を備えていても構わない。

【００８１】また、本実施の形態では、第２の冷却機構
として蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いたが、アンモニア
吸収式や、ペルチェ方式など，冷熱を生成する機構であ
れば、これに限るものではない。

【００８２】また、本実施の形態では急冷・解凍室１４
内の内容物１３の急速冷却にペルチェ素子１５による冷
熱のみを用いたが、これに限るものではなく、例えば、
ペルチェ素子１５による冷却能力に加えて、蒸気圧縮式
冷凍サイクル７の冷熱をファンなどを用いて強制的に吹
きかける手法と併用しても、もちろんかまわない。

【００８３】また、本実施例ではペルチェ素子背面１５
ｂから生成する温熱は庫外へ排出し、冷熱は庫内へ循環
させる手法を示したが、これに限るものではなく、いず
れの熱も庫外へ排出したり、庫内へ循環させても構わな
いし、別の手段で処理しても構わない。

【００８４】また、本実施の形態では急速冷却を実施す
る判断を内容物１３の温度と急冷・解凍室１４内の温度
差で判断したが、これに限るものではなく、例えば、ユ
ーザー２８の指令によって急速冷却の開始および停止を
実施するなどを行っても構わない。

【００８５】また、本実施の形態では、ペルチェ素子表
面１５ａと内容物１３の間で熱を伝える伝熱部材２３と
して、軟質アルミニウム２４に封入されたプロピレング
リコールを示したが、熱伝導性に優れた材料であればこ
れに限るものでない。

【００８６】また、伝熱部材２３は、蓄熱性能を備えた
材料であってもかまわない。

【００８７】また、本実施の形態では、ペルチェ素子表
面１５ａと内容物１３の間で熱を伝える伝熱部材２３を
設置したが、必ずしも伝熱部材２３は必要ではなく、十
分な接触面積を得ることが可能であれば、ペルチェ素子
表面１５ａと内容物１３を直接接触させても構わない
し、熱伝達性能を向上させるために内容物１３との接触
面積を増大させることが可能であれば、その実現手段は
特にこだわらない。

【００８８】また、本実施の形態では、ペルチェ素子１
５から急冷・解凍室への熱伝達機構として、ペルチェ素
子１５を急冷・解凍室１４の真下に備え、プロピレング
リコールを利用したが、これに限るものではなく、例え
ば、急冷・解凍室１４と離れた部分にペルチェ素子１５
を備え、ペルチェ素子１５から生成する冷温熱をプロピ
レングリコールなどの液体を用いて循環ポンプで循環さ
せるなどの熱伝達機構を用いて、急冷・解凍室１４や冷
凍室３などに熱を搬送しても構わない。

【００８９】また、その際、循環ポンプで冷熱をペルチ
ェ素子１５から急冷・解凍室１４へ搬送するプロピレン
グリコールと、伝熱部材２３として利用するプロピレン
グリコールは併用しても構わない。

【００９０】また、本実施の形態では、伝熱部材２３を
ペルチェ素子１５による補助冷却・加熱機構と共に併用
したが、伝熱部材２３を単独で、従来の冷凍室内におけ
るアルミなどの金属トレイの代わりに利用しても、内容
物１３と伝熱部材２３との接触面積を増大させることが
でき、より早く・確実に内容物１３の急冷・解凍を実現
することができるという効果があるので、もちろん構わ
ない。

【００９１】

【発明の効果】以上、説明したことから明らかなよう
に、本発明の冷凍冷蔵庫は他の室内の温度に影響を与え
ることなく、内容物の急速冷却および解凍を効率よく実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における冷凍冷蔵庫の概
略構成図

【図２】本発明の実施の形態１における急速冷却室まわ
りの概略構成図

【図３】本発明の実施の形態２における冷凍冷蔵庫の概
略構成図

【図４】本発明の実施の形態２における急冷・解凍室ま
わりの概略構成図

【図５】本発明の実施の形態２における急速冷却または
解凍時の急冷・解凍室内の制御信号の流れを示す概略図

【図６】本発明の実施の形態２における急冷・解凍室に
おいて急速冷却を行う際の制御フロー図

【図７】本発明の実施の形態２における急冷・解凍室に
おいて解凍を行う際の制御フロー図

【図８】従来の冷凍冷蔵庫の概略構成図

【符号の説明】

１冷凍冷蔵庫２急速冷却室３冷凍室４冷蔵室５野菜室６蒸気圧縮式冷凍サイクル１（第1の冷却機構）７蒸気圧縮式冷凍サイクル２（第２の冷却機構）１３内容物１４急冷・解凍室１５ペルチェ素子２５温度センサ２６制御装置２７目標温度設定器２８ユーザー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者船倉正三大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者鈴木正明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3L045 AA02 AA04 BA03 BA05 CA09 DA04 LA09 LA12 LA13 MA01 NA07 PA03 PA04 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの急速冷却部と、少なく
とも１つの冷凍室および／または冷蔵室を備え、前記急
速冷却部内の第１の内容物を冷却する第１の冷却機構
と、前記冷凍室および／または冷蔵室内の第２の内容物
を冷却する第２の冷却機構の、２つの独立した冷却機構
を備えたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】前記第１の冷却機構は、加熱機能を兼ね
備えた冷却加熱機構であることを特徴とする請求項１記
載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】前記第１の冷却機構または前記冷却加熱
機構として、ペルチェ素子を用いたことを特徴とする請
求項１および２記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】前記ペルチェ素子により前記急速冷却部
の内容物を急冷する際は、前記ペルチェ素子から生成す
る冷熱を用いて前記第１の内容物を急冷し、前記ペルチ
ェ素子から生成する温熱を前記冷凍冷蔵庫の外へ排出
し、前記ペルチェ素子で前記急速冷却部の内容物を加熱
する際は、前記ペルチェ素子から生成する温熱を用いて
前記第１の内容物を加熱し、前記ペルチェ素子から生成
する冷熱を前記冷凍室および／または冷蔵室内の前記第
２の内容物の冷却に用いることを特徴とする請求項３記
載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】前記急速冷却部の前記第１の内容物の温
度を測定する温度センサと、前記温度センサの測定値を
用いて前記ペルチェ素子で生成する冷温熱の能力や流れ
を制御するための制御回路を備えたことを特徴とする請
求項４記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項６】前記第１の冷却機構または前記冷却加熱
機構から生成する冷温熱を前記急速冷却部へ伝えるため
の熱伝達機構として、前記第１の内容物と前記第１の内
容物が接触する前記急速冷却部の底面部の少なくとも一
部は、軟質かつ熱伝導性の高い部材で構成されているこ
とを特徴とする請求項１〜５記載の冷凍冷蔵庫。