冰箱的制作方法

本发明涉及一种冰箱，特别是涉及具有使被冷却物成为过冷却状态的功能的冰箱。

背景技术：

一般，当要维持品质不变地对食品进行保存时，优选以尽量低的温度且不使食品冻结地进行维持。作为实现这样的保存的方法，提出有在过冷却状态下对食品进行保存的方法。其中，过冷却状态是指即使食品达到冻结点以下也不开始冻结而是处于非冻结状态。然而，当在冻结点以下(例如0℃以下)对食品进行保存时，有可能因冲击或某些原因而使得过冷却状态被解除，从而食品生成冰晶。而且，若保持过冷却状态被解除的状态不变地放置，则食品的冻结会加剧，因冻结所导致的细胞损伤而使得食品的品质下降。

为了避免这样的问题，提出有如下方法：周期性地对温度进行变更，使因过冷却状态的解除而产生的冰晶融解。例如，专利文献1中记载有如下冰箱：在使食品成为过冷却状态的过冷却运转之后，基于冷藏运转下的温度设定的冷却单元的运转和停止反复执行了一次以上时，再次开始进行过冷却运转。在专利文献1的冰箱中，即使在因过冷却运转而使得食品的冻结加剧的情况下，也能够通过进行基于比过冷却运转的设定温度高的设定温度的冷藏运转来防止食品完全冻结。

另外，专利文献2中记载有如下冰箱：该冰箱反复执行将冰箱内设定温度设定为比食品的冻结点低的温度的低温工序、以及将冰箱内设定温度设定为比冻结点高的温度的升温工序。在专利文献2的冰箱中，即使在低温工序中食品的过冷却状态被解除、食品生成冰晶而开始冻结时，通过在预先设定的定时开始升温工序，也能够使过冷却解除时生成的冰晶融解。另外，通过在此后再次实施低温工序，能够实现过冷却状态，稳定地维持食品的过冷却状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4647047号公报

专利文献2：日本特许第4948562号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在此，在专利文献1的冰箱中，实施冷藏运转的时间为通常的冷藏运转下的循环反复一次以上的时间，对于与实施过冷却运转的时间以及各运转时的热量的关系则并未考虑。因此，例如在实施冷藏运转的时间相对于实施过冷却运转的时间过短的情况下，无法使食品的冰晶充分融解，从而食品的冻结会加剧。另外，在实施冷藏运转的时间相对于实施过冷却运转的时间过长的情况下，食品的保存期间内的平均温度会升高，从而有可能导致食品的品质的下降。

另外，在专利文献2的冰箱中，以使在低温工序中产生的冰晶完全融解为目的而设定低温工序的时间等。详细而言，在专利文献2的冰箱中，将低温工序的时间设定成：从水变化为冰时释放出的潜热Q1、冻结进行过程中从水夺取的潜热Q2、以及解冻进行过程中对冰施加的热Q3满足Q3≥Q1+Q2的关系。由此，虽然能够使低温工序中产生的冰晶完全融解，但升温工序的时间变长，结果食品的保存期间内的平均温度变得高于冻结温度，从而有可能导致品质的下降。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种冰箱，即使过冷却状态解除，也不会导致被冷却物的品质下降，能够防止被冷却物的冻结完毕。

用于解决课题的手段

本发明的冰箱具备：储藏室，其对被冷却物进行收容；冷却装置，其向储藏室内供给冷气；以及控制装置，其对冷却装置进行控制，并反复实施第1工序和第2工序，在第1工序中，在第1时间的期间内使储藏室内的温度下降至比被冷却物的冻结点低的第1温度，在第2工序中，在第2时间的期间内使储藏室内的温度上升至比被冷却物的冻结点高的第2温度，在储藏室内的温度低于被冷却物的冻结点的期间内的、冻结点与储藏室内的温度之差的时间积分值，等于在储藏室内的温度高于被冷却物的冻结点的期间内的、储藏室内的温度与冻结点之差的时间积分值。

发明效果

根据本发明，在储藏室内的温度低于被冷却物的冻结点的期间内的、冻结点与储藏室内的温度之差的时间积分值，等于在储藏室内的温度高于被冷却物的冻结点的期间内的、储藏室内的温度与冻结点之差的时间积分值，从而能够将被冷却物维持在与过冷却状态等同的状态，并且能够使被冷却物的保存期间的平均温度下降。因此，不会对被冷却物造成不良影响，能够防止被冷却物的冻结完毕。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的冰箱的概要结构的主视图。

图2是表示本发明的实施方式1的冰箱的概要结构的纵剖视图。

图3是表示本发明的实施方式1的冷藏室的概要结构的剖视图。

图4是表示本发明的实施方式1的冰箱的控制结构的图。

图5是表示与本发明的实施方式1的控制装置对低温室的温度控制相关的功能框图。

图6是表示本发明的实施方式1的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度以及冰箱内温度随时间的变化的曲线图。

图7是表示本发明的实施方式1的低温室的温度控制处理的流程图。

图8是表示本发明的实施方式1的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度以及冰箱内温度随时间的变化、被冷却物释放出的热量q1、以及供给到被冷却物的热量q2的曲线图。

图9是表示在使低温设定温度θL为－3℃的情况下被冷却物在过冷却解除之后冻结进行的时间(冻结时间)、与将该被冷却物切断时的断裂峰值数的关系的曲线图。

图10是表示本发明的实施方式1的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图，其示出过冷却未被解除的情况下的例子。

图11是表示本发明的实施方式1的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图，其示出过冷却被解除的情况下的例子。

图12是表示比较例的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图，其示出升温工序时间设定为使得热量q1＞热量q2的情况下的例子。

图13是表示比较例的实施温度控制的情况下的低温室的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图，其示出升温工序时间设定为使得热量q1＜热量q2的情况下的例子。

图14是表示本发明的实施方式2的冰箱的冷藏室的概要结构的剖视图。

图15是表示本发明的实施方式2的冰箱的控制结构的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的冰箱的实施方式进行详细说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的冰箱1的概要结构的主视图。图2是表示实施方式1的冰箱1的概要结构的纵剖视图。其中，在包括图1及图2的以下附图中，各构成部件的尺寸关系以及形状等有时与实际情形不同。另外，说明书中的各构成构件彼此的位置关系(例如上下关系等)原则上是将冰箱1设置为能够使用的状态时的位置关系。

(冰箱1的结构)

如图2所示，冰箱1具备前表面(正面)开口且在内部形成有储藏空间的隔热箱体90。隔热箱体90构成为包括钢铁制的外箱、树脂制的内箱、以及在外箱与内箱之间的空间所填充的隔热材料。形成于隔热箱体90的内部的储藏空间由多个分隔构件划分为保存食品等被冷却物的多个储藏室。如图1及图2所示，作为多个储藏室，本实施方式的冰箱1具备：冷藏室100，其配置于最上层；切换室200，其配置于冷藏室100的下方；制冰室300，其在切换室200的侧方相邻地配置；冷冻室400，其配置于切换室200以及制冰室300的下方；以及最下层的蔬菜室500，其配置于冷冻室400的下方。切换室200能够将保冷温度带切换为冷冻温度带(例如－18℃左右)、冷藏温度带(例如3℃左右)、冷鲜(chilled)温度带(例如0℃左右)、软冷冻温度带(例如－7℃左右)等各种温度带。此外，冰箱1所具备的储藏室的种类及数量并不限定于此。

在形成于冷藏室100的前表面的开口部，设置有对该开口部进行开闭的旋转式的门8。本实施方式的门8为双开式(对开式)的，并构成为包括右门8a及左门8b。在冰箱1的成为前表面的门8(例如左门8b)的外侧表面设置有操作面板6。操作面板6具备：操作部61(图4)，其用于对各储藏室的设定温度等进行调整；以及显示部62(图4)，其对各储藏室的温度、冰箱内的库存信息等进行显示。操作部61例如由操作开关等构成，显示部62例如由液晶显示器构成。另外，操作面板6也可以由在显示部62上一体形成操作部61的触摸面板构成。

切换室200、制冰室300、冷冻室400以及蔬菜室500分别由抽屉式的门进行开闭。这些抽屉式的门通过使固定设置于门的框架相对于水平形成于各储藏室的左右的内壁面的轨道滑动，能够在冰箱1的进深方向(前后方向)上进行开闭。在蔬菜室500以拉出自如的方式容纳有能够在内部收纳被冷却物的收纳箱501。收纳箱501由门的框架支承，并与门的开闭联动地在前后方向上滑动。同样地，在切换室200以及冷冻室400分别以拉出自如的方式容纳有能够在内部收纳食品等的收纳箱201、401。另外，在制冰室300也以拉出自如的方式容纳有收纳箱(未图示)。设置于各储藏室的收纳箱的数量分别为1个，但考虑冰箱1整体的容量，在提高收纳性、易整理性等的情况下，也可以为2个以上。

作为向各储藏室内供给冷气的冷却装置，在冰箱1的背面侧设置有压缩机2、冷却器3(蒸发器)、送风风扇4以及风路5。压缩机2以及冷却器3与冷凝器(未图示)以及膨胀装置(未图示)一起构成制冷循环，并生成向各储藏室供给的冷气。由压缩机2及冷却器3生成的冷气由送风风扇4向风路5输送，并从风路5通过风门而向冷冻室400、切换室200、制冰室300以及冷藏室100供给。由从冷藏室用返回风路(未图示)通过风门而供给的来自冷藏室100的返回冷气对蔬菜室500进行冷却。供给至蔬菜室500的冷气通过蔬菜室用返回风路(未图示)而返回至冷却器3。

图3是表示本实施方式的冷藏室100的概要结构的剖视图。如图3所示，冷藏室100具备：门开闭检测开关9，其对门8的开闭状态进行检测；门搁架(pocket)10，其设置于门8的冰箱内侧；以及搁板11，其将冷藏室100内分割为多层空间。此外，门搁架10以及搁板11的数量并不限定于图3所示的数量，能够具备1个以上的任意数量的门搁架10以及搁板11。另外，冷藏室100内的下部构成为上下两层，在上层形成有将内部温度维持在0℃以上的冷鲜室12，在下层形成有用于在冻结点以下的温度下不使被冷却物冻结地对其进行保存的低温室13。

冷藏室100的背面侧的风路5分割为：风路5a，其对冷藏室100以及冷鲜室12输送冷气；以及风路5b，其对低温室13输送冷气。在风路5a设置有风门16，在风路5b设置有风门17。风门16以及风门17调节向冷藏室100以及低温室13供给的冷气的风量。另外，在冷藏室100的背面设置有用于对冷藏室100内的温度进行检测的温度传感器14，在低温室13的背面设置有用于对低温室13内的温度进行检测的温度传感器15。温度传感器14以及温度传感器15例如由热敏电阻构成。

此外，在切换室200、制冰室300、冷冻室400以及蔬菜室500也分别设置有用于对各室内温度进行检测的温度传感器(未图示)。另外，在从风路5向切换室200、制冰室300以及冷冻室400的入口、以及从冷藏室用返回风路向蔬菜室500的入口，分别设置有用于调节向各储藏室内供给的冷气的风量的风门(未图示)。

另外，在冷藏室100的上部设置有对冰箱1的动作进行控制的控制装置7。控制装置7例如由微型计算机、CPU这样的运算装置以及在该运算装置上执行的软件构成。此外，控制装置7也可以由实现其功能的电路器件这样的硬件构成。图4是表示本实施方式的冰箱1的控制结构的图。在图4中，对与图1～图3中示出的结构要素相同的结构标注相同的附图标记。

如图4所示，向控制装置7输入包括温度传感器14及15在内的对各储藏室的温度进行检测的温度传感器的检测信号、门开闭检测开关9的检测信号、来自操作面板6的操作部61的操作信号。控制装置7基于被输入的各信号，按照预先存储的动作程序对冷却装置进行控制，以使冷藏室100、冷鲜室12、低温室13、切换室200、制冰室300、冷冻室400以及蔬菜室500的室内分别维持在设定的温度。冷却装置例如包括压缩机2、送风风扇4、以及包括风门16及17在内的配置在各储藏室的风门，控制装置7对压缩机2的输出、送风风扇4的送风量以及风门的开度进行控制。另外，控制装置7基于被输入的各信号而向操作面板6的显示部62输出与各储藏室的温度、冰箱内的库存信息等相关的显示信号。

(低温室13的温度控制)

接下来，对本实施方式的冰箱1的低温室13的温度控制进行说明。图5是与本实施方式的控制装置7对低温室13的温度控制相关的功能框图。另外，图6是表示本实施方式的实施温度控制的情况下的低温室13的设定温度θs以及冰箱内温度θ随时间的变化的曲线图。如图6所示，本实施方式的控制装置7反复实施如下工序：低温工序，在该低温工序中，使低温室13的冰箱内温度θ下降至比被冷却物的冻结点θf低的温度；以及升温工序，在该升温工序中，使低温室13的冰箱内温度θ上升至比被冷却物的冻结点θf高的温度。

如图5所示，控制装置7具有：计时部71，其对时间进行计量；计数器72，其对计数值进行计数；工序转移部73；温度设定部74；比较部75；控制部76；以及存储部77。作为由软件实现的功能部，上述各部分通过由构成控制装置7的CPU执行程序而实现，或者由DSP、ASIC(Application Specific IC)、PLD(Programmable Logic Device)等电子电路实现。

工序转移部73基于由计时部71计量的时间以及计数器72的计数值而执行工序的转移。温度设定部74根据通过工序转移部73而转移的工序，对低温室13的设定温度θs进行设定。比较部75对由温度设定部74设定的设定温度θs和由低温室13的温度传感器15检测出的冰箱内温度θ进行比较，并将比较结果向控制部76输出。控制部76基于比较部75的比较结果而对压缩机2、送风风扇4以及风门17进行控制，以使由温度传感器15检测出的冰箱内温度θ达到设定温度θs。存储部77例如由非易失性的半导体存储器等构成，并对用于温度控制的各种数据以及动作程序进行存储。

参照图6详细说明控制装置7对低温室13的温度控制。如图6所示，在低温室13的温度控制中，包括低温工序以及升温工序的周期被反复。具体而言，对于工序转移部73而言，若从低温工序的开始起经过低温工序时间ΔTL，则向升温工序转移。另外，若从升温工序的开始起经过升温工序时间ΔTH，则再次向低温工序转移。利用后述的方法针对每个机体设定低温工序时间ΔTL以及升温工序时间ΔTH，并将它们存储于存储部77。此外，低温工序相当于本发明的“第1工序”，升温工序相当于本发明的“第2工序”。另外，低温工序时间ΔTL相当于本发明的“第1时间”，升温工序时间ΔTH相当于本发明的“第2时间”。

在低温工序中，利用温度设定部74将设定温度θs设定为低温设定温度θL，利用控制部76使低温室13内的温度降低至低温设定温度θL。低温设定温度θL是比收容于低温室13的被冷却物的冻结点θf(例如0℃)低的温度，例如为－4℃～－2℃。在升温工序中，利用温度设定部74将设定温度θs设定为升温设定温度θH，并利用控制部76使低温室13内的温度上升至升温设定温度θH。升温设定温度θH是比收容于低温室13的被冷却物的冻结点θf高的温度，例如为1℃～2℃。低温设定温度θL以及升温设定温度θH具有θH＞θL的关系，并被预先存储于存储部77。此外，低温设定温度θL以及升温设定温度θH也可以由用户经由操作部61而进行变更或设定。低温设定温度θL相当于本发明的第1温度，升温设定温度θH相当于本发明的第2温度。

另外，低温工序包括导入工序以及低温维持工序。如图6所示，在导入工序中，温度设定部74每隔预先设定的时间便使设定温度θs阶段性地下降。利用计数器72对该阶段进行计数，对于工序转移部73而言，在计数器72的计数值达到规定值的情况下，向低温维持工序转移。该规定值被预先设定为使得设定温度θs在时刻TL1达到低温设定温度θL。在低温维持工序中，温度设定部74将设定温度θs设为低温设定温度θL，并利用控制部76使低温室13内的温度下降至低温设定温度θL。通过如上所述的低温工序，使低温室13内的被冷却物达到冻结点θf以下且非冻结的过冷却状态。而且，在到达时刻TL的情况下、即从低温工序开始起经过了低温工序时间ΔTL的情况下，工序转移部73使低温工序结束并向升温工序转移。

在升温工序中，利用温度设定部74将低温室13的设定温度θs设定为升温设定温度θH，并利用控制部76使低温室13的温度上升而达到升温设定温度θH。具体而言，控制部76使风门17关闭，由此使冷气向低温室13流入的状态停止，从而使低温室13的冰箱内温度上升。另外，作为另一方法，也可以在压缩机2停止时使送风风扇4运转，将风门17打开而使冰箱1内的空气循环，由此使低温室13的冰箱内温度上升。并且，作为另一方法，也可以设置将冷藏室100或蔬菜室500与低温室13连通的风路、以及在该风路内对冷藏室100或蔬菜室500和低温室13的空气的流动进行控制的风门，在升温工序中，将该风门打开，使温度比低温室13的温度高的空气从冷藏室100或蔬菜室500向低温室13流入。而且，在到达时刻TH的情况下、即从升温工序开始起经过了升温工序时间ΔTH的情况下，工序转移部73使升温工序结束并向低温工序转移。

图7是表示本实施方式的低温室13的温度控制处理的流程图。本处理在对冰箱1接通电源时、或者利用操作面板6选择了处理的开始时开始。首先，利用温度传感器15对低温室13的冰箱内温度θ进行检测，并对检测出的冰箱内温度θ是否为升温设定温度θH以上进行判断(S101)。然后，在冰箱内温度θ不足升温设定温度θH的情况下(S101：否)，进入步骤S112，并开始升温工序。另一方面，在冰箱内温度θ为升温设定温度θH以上的情况下(S101：是)，开始低温工序。然后，利用计时部71对经过时间T进行重置，并开始对经过时间T的计量(S102)。

在低温工序中，首先实施导入工序。在导入工序中，利用温度设定部74将设定温度θs设定为θH－Δθ(S103)。然后，将计数器72的计数值i设定为0(S104)。另外，利用计时部71对经过时间t进行重置，并开始对经过时间t的计量(S105)。在此，将低温室13的设定温度θs设定为比升温设定温度θH低Δθ(例如0.3℃)的温度，并开始对导入工序的阶段的计数以及对各阶段的经过时间t的计量。

接下来，利用温度设定部74判断经过时间t是否为Δt以上(S106)。在此，Δt为导入工序中的各阶段的时间，例如为20分钟。而且，在经过时间t不足Δt的情况下(S106)，维持步骤S103中设定的设定温度θs，直至经过时间t达到Δt以上为止。另一方面，在经过时间t为Δt以上的情况下(S106：是)，将设定温度θs设定为θs－Δθ(S107)，并使计数值i加1(S108)。

接下来，利用工序转移部73判断计数值i是否为n以上(S109)。在此，n表示导入工序中的阶段数，例如为12。在计数值i不足n的情况下(S109：否)，返回至步骤S105并反复执行此后的处理。由此，每隔预先设定的时间Δt便使低温室13的设定温度θs下降Δθ地阶段性地下降，使冰箱内温度θ也下降而达到设定温度θs。

另一方面，在计数值i为n以上的情况下(S109：是)，利用工序转移部73向低温维持工序转移。而且，利用温度设定部74将设定温度θs设定为低温设定温度θL(S110)。接下来，判断从低温工序开始起的经过时间T是否为ΔTL以上(S111)。而且，在经过时间T不足低温工序时间ΔTL的情况下(S111：否)，维持在步骤S110中设定的设定温度θs(即低温设定温度θL)，直至经过时间T达到低温工序时间ΔTL以上为止。另一方面，在经过时间T为低温工序时间ΔTL以上的情况下(S111：是)，进入步骤S112，开始升温工序。

在升温工序中，利用计时部71对经过时间T进行重置，再次开始对经过时间T的计量(S112)。而且，利用温度设定部74将低温室13的设定温度θs设定为升温设定温度θH(S113)。接下来，利用工序转移部73判断经过时间T是否为升温工序时间ΔTH以上(S114)。然后，在经过时间T不足升温工序时间ΔTH的情况下(S114：否)，维持在步骤S113中设定的设定温度θs(即升温设定温度θH)，直至经过时间T达到升温工序时间ΔTH以上为止。另一方面，在经过时间T为升温工序时间ΔTH以上的情况下(S114：是)，使升温工序结束，返回至步骤S102而再次开始低温工序。

在此，在低温工序中，收容于低温室13内的被冷却物处于即使达到冻结点θf以下也不冻结的过冷却状态，但过冷却状态是在能量方面不稳定的状态。因此，例如在因门8的开闭等这样的冲击或者某些原因而导致在低温室13内发生剧烈的温度变化的情况下，过冷却状态有可能被解除。若被冷却物的过冷却状态被解除，则在被冷却物内部开始大致均匀地生成微细冰晶，开始冻结。因此，在如上所述那样从低温工序的开始起经过了低温工序时间ΔTL的情况下，通过向升温工序转移而避免冻结的进行及完毕，从而能够防止因冰晶对被冷却物的组织或细胞等造成损伤。另外，在从升温工序的开始起经过了升温工序时间ΔTH的情况下，通过向低温工序转移，能够抑制被冷却物的品质下降。

但是，根据低温工序时间ΔTL以及升温工序时间ΔTH的长度，有可能导致被冷却物的品质下降。例如，在升温工序时间ΔTH相对于低温工序时间ΔTL过短的情况下，无法使被冷却物的冰晶充分融解，从而被冷却物的冻结会加剧。并且，在升温工序时间ΔTH相对于低温工序时间ΔTL过长的情况下，被冷却物的保存期间内的平均温度会高于冻结温度θf，有可能导致被冷却物的品质的下降。因此，在本实施方式中，考虑识别出被冷却物的冻结的时间以及热量的平衡而设定低温工序时间ΔTL以及升温工序时间ΔTH。

参照图8及图9对本实施方式的低温工序时间ΔTL以及升温工序时间ΔTH的设定进行说明。图8是表示本实施方式的实施温度控制的情况下的低温室13的设定温度以及冰箱内温度随时间的变化、被冷却物释放出的热量q1、以及供给到被冷却物的热量q2的曲线图。图9是表示在使低温设定温度θL为－3℃的情况下在被冷却物被解除过冷却之后冻结进行的时间(冻结时间)、与将该被冷却物切断时的断裂峰值数的关系的曲线图。

(低温工序时间ΔTL的设定)

低温工序时间ΔTL设定为满足根据简易的实验而求出的下述条件。首先，导入工序中的冷却速度设定为能够使食品等这样的被冷却物进入过冷却状态。例如，在使低温设定温度θL为－3℃的情况下，根据实验可知，若将每1℃的冷却时间设为35分钟以上，则被冷却物以极高的概率进入过冷却状态。因此，以满足这样的条件的方式任意地设定导入工序的冷却速度。由此，如图8所示，确定从开始低温工序之后、即从开始导入工序之后直至达到被冷却物的冻结点θf为止的时间ΔTf1、与直至使导入工序结束为止的时刻TL1。而且，低温工序时间ΔTL设定为满足时刻TL1＜时刻TL。

另外，需要将低温工序时间ΔTL设定为直至识别出被冷却物的冻结为止的时间以下。在此，参照图9说明将低温工序时间ΔTL设定为直至识别出冻结为止的时间以下的理由。

若在过冷却解除后冻结加剧，则在被冷却物中冰晶的生成以及生长会加剧，从而作为被冷却物的食品的触感发生变化。作为当被冷却物冻结时人识别出的变化，能够举出触碰时的硬度、切断时冰粒断裂的刷拉刷拉感等。然而，通过实验可知，在过冷却解除后的几小时内，即使生成冰晶也是微细且微量的，因此，被冷却物的触感几乎不变化。图9的断裂峰值数为从切断开始起直至切断结束为止的切断载荷的时间变化波形中的极大点的个数，表示冰粒断裂的刷拉刷拉感。另外，在图9中，在每个冻结时间的曲线图上示出了断裂峰值数的偏差。如图9所示，非冻结状态(冻结时间为0小时)和从冻结开始起经过了6小时之后的状态，在断裂峰值数方面几乎无变化。即，可以知道，即使从冻结开始起经过了6小时的情况下，被冷却物的触感与非冻结状态几乎不变化，不会识别出已经冻结。另外，根据图9可知，非冻结状态(冻结时间为0小时)与能够识别出已经冻结的状态的交界在8小时。因此，通过将低温工序时间ΔTL设定为8小时以下(例如300分钟)，能够在识别出被冷却物的冻结之前向升温工序转移。以下，将直至识别出被冷却物的冻结为止的时间称为“允许冻结时间”。此外，8小时为一个例子，允许冻结时间根据机体以及低温设定温度θL而改变。

(升温工序时间ΔTH的设定)

另外，根据图9可知，即便未使生成的冰晶全部融解，通过恢复至过冷却刚被解除之后、或者几小时以内的状态，实质上也能够维持与非冻结状态等同的状态。因此，通过将低温工序时间ΔTL设定为直至识别出被冷却物的冻结为止的允许冻结时间(例如8小时)以下，在升温工序中，无需使产生的冰晶切实地融解。但是，为了不使冻结进一步加剧，需要在低温工序和升温工序中实现热量的平衡。因此，将升温工序时间ΔTH设定成能够在低温工序和升温工序中实现热量的平衡。

返回至图8，在低温工序中，将利用温度传感器15检测出的冰箱内温度θ(T)达到被冷却物的冻结点θf的时刻设为Tf1。另外，在升温工序中，将冰箱内温度θ(T)达到被冷却物的冻结点θf的时刻设为Tf2。另外，在接下来的周期的低温工序中，将冰箱内温度θ(T)达到被冷却物的冻结点θf的时刻设为Tf3。另外，将从升温工序开始起直至冰箱内温度θ(T)达到被冷却物的冻结点θf为止的时间设为ΔTf2。另外，将从接下来的周期的低温工序开始起直至冰箱内温度θ(T)达到被冷却物的冻结点θf为止的时间设为ΔTf1。

在冰箱内温度θ(T)比冻结点θf低的时间ΔT1的期间、即Tf2－Tf1的期间，将温度在冻结点θf处恒定的被冷却物所释放出的热量设为q1。另外，在冰箱内温度θ(T)高于冻结点θf的时间ΔT2的期间、即Tf3－Tf2的期间，将向温度在冻结点θf处恒定的被冷却物供给的热量设为q2。热量q1相当于图8的斜线部的面积中的、Tf1至Tf2之间的θf与冰箱内温度θ(T)之间的斜线部，如下式(1)那样表示。即，热量q1为冰箱内温度θ(T)低于冻结点θf的期间的、冻结点θf与冰箱内温度θ(T)之差的时间积分值。热量q2相当于图8的斜线部的面积中的、Tf2至Tf3之间的θf与冰箱内温度θ(T)之间的斜线部，如下式(2)那样表示。即，热量q2为冰箱内温度θ(T)高于冻结点θf的期间的、冰箱内温度θ(T)与冻结点θf之差的时间积分值。其中，热量q1相当于本发明的第1热量，热量q2相当于本发明的第2热量。

[数学式1]

[数学式2]

在本实施方式中，将升温工序时间ΔTH设定成达到使热量q1和热量q2均衡的状态。即，将升温工序时间ΔTH设定成使热量q1和热量q2相等、即满足热量q1＝q2。此外，热量q1和热量q2相等不仅是指热量q1和热量q2严格相同的情况，而且还包括热量q1和热量q2虽不相同但均衡的状态的情况。如上所述，由于低温工序时间ΔTL被设定为允许冻结时间以下，因此，无需如以往那样使被冷却物的冰晶切实地融解，与使被冷却物的冰晶切实地融解的以往的情况相比，升温工序时间ΔTH变短。

升温工序时间ΔTH能够根据低温工序时间ΔTL以下述方式求出。首先，能够根据升温速度求出从升温工序开始起直至冰箱内温度θ(T)达到冻结点θf为止的时间ΔTf2以及时刻Tf2。升温速度通过实验而求出。接下来，根据图8的斜线部面积，如下式(3)那样以近似式来表示由式(1)表示的热量q1。另外，根据图8的斜线部面积，如下式(4)那样以近似式来表示由式(2)表示的热量q2。通过式(3)及(4)，以满足热量q1＝热量q2的方式求出升温工序时间ΔTH。升温工序时间ΔTH例如为240分钟。

[数学式3]

[数学式4]

如上所述，在本实施方式中，将低温工序时间ΔTL设定为满足时刻TL1＜时刻TL、并且在允许冻结时间以下。另外，基于低温工序时间ΔTL、热量q1以及热量q2，将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1与热量q2达到均衡的状态。

(被冷却物的温度推移)

接下来，对本实施方式的实施温度控制的情况下的被冷却物(例如食品)的温度推移进行说明。图10及图11是表示本实施方式的实施温度控制的情况下的低温室13的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图。另外，图10表示在低温工序中食品未被解除过冷却的情况下的例子，图11表示在低温工序中食品被解除过冷却的情况下的例子。

首先，如图10所示，在食品未发生过冷却解除的情况下，食品温度略微落后于低温室13的冰箱内温度，在低温设定温度θL至升温设定温度θH之间与冰箱内温度的变化同样地连续地变化。由此，低温室13内的食品能够在低温工序中反复向过冷却状态恢复。

另外，如图11所示，当在食品温度达到冻结点θf以下的时刻Tf过冷却被解除的情况下，食品内生成微细冰晶，开始冻结。接下来，在时刻TL，使低温室13的设定温度θs切换为升温设定温度θH，从而使食品内部的微细冰晶开始融解。而且，在升温工序结束的时刻TH，食品恢复为与非冻结状态等同的状态。在发现了过冷却状态的周期的接下来的周期，在食品的温度达到冻结点θf以下的时刻Tf1，食品未进入过冷却状态便开始冻结，从而变为相变化状态。

此时，在本实施方式中，由于将升温工序时间ΔTH设定为满足热量q1＝热量q2，因此，使冻结加剧的热量q1与使冰晶融解的热量q2相等。另外，将低温工序时间ΔTL设定为允许冻结时间以下。因此，冰箱1能够在使升温工序结束的时间的时刻TH＿2，使食品恢复为与过冷却刚被解除之后、即时刻Tf1以及冻结刚开始之后等同的状态。

另一方面，图12及图13是表示比较例的实施温度控制的情况下的低温室13的设定温度、冰箱内温度以及食品温度随时间的变化的曲线图。另外，图12表示将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＞热量q2的情况下的例子，图13表示将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＜热量q2的情况下的例子。

如图12所示，在将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＞热量q2的情况下，每过一个周期，在过冷却状态下产生的冰晶会生长而使冻结加剧，不久冻结完毕。详细而言，在食品的温度达到冻结点θf以下的时刻Tf，食品被解除过冷却，生成微细冰晶而开始冻结。接下来，在时刻TL，低温室13的设定温度θs切换为升温设定温度θH，食品内的微细冰晶开始融解。在时刻Tf至时刻TL的时间较短的情况下，在升温工序结束的时间的时刻TH，食品恢复为与非冻结状态等同的状态。

在发现了过冷却解除的周期的接下来的周期，在食品的温度达到冻结点θf以下的时刻Tf1，食品未进入过冷却状态而开始冻结，从而变为相变化状态。此时，由于将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＞热量q2，因此，使冻结加剧的热量q1大于使冰晶融解的热量q2。因此，食品的冻结加剧，冻结会在任意时刻完毕。即，在将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＞热量q2的情况下，难以防止过冷却被解除的食品的冻结的加剧。

图13表示将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＜热量q2的情况，更详细而言，例如考虑过冷却解除时由食品等之类的食品所释放出的热量q0，表示将升温工序时间ΔTH设定为满足q0+q1≤q2的情况。热量q0相当于本发明的第3热量，例如由下式(5)求出。在此，θT为过冷却解除的温度，W为食品的含水率，Cp为水的热容量。

[数学式5]

q0＝Δ(θT-θL)×W×Cp (5)

通过将升温工序时间ΔTH设定为满足q0+q1≤q2，能够使过冷却解除时食品中生成的冰晶全部融解，从而能够完全恢复至非冻结状态。由此，即使在接下来的周期也必定能够进入过冷却状态，因此，热量q1在低温维持工序的期间内为温度在冻结点θf处恒定的食品所释放出的热量。然而，在该情况下，为了使食品中生成的冰晶全部融解，升温工序时间ΔTH变长，食品的平均温度必然会升高。

如上，根据本实施方式，考虑被冷却物的允许冻结时间以及热量平衡而设定低温工序时间ΔTL以及升温工序时间ΔTH，进行周期性的温度控制。具体而言，将低温工序时间ΔTL设定为允许冻结时间以内，将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1和热量q2达到均衡的状态，其中，热量q1是使冻结加剧的热量，热量q2是使冰晶融解的热量。由此，即便未使冰晶完全融解也能够使食品等这样的被冷却物恢复为与过冷却状态同样的状态，并且能够使被冷却物的保存期间内的平均温度下降。因此，本实施方式的冰箱1不会对被冷却物造成不良影响，能够防止被冷却物的冻结完毕。

另外，在低温工序中，具有导入工序和低温维持工序，从而能够使低温室13内的被冷却物成为过冷却状态。另外，在升温工序中，对风门17进行控制而使低温室13升温，从而不需要用于升温的热源,能够防止部件件数以及消耗电力的增加。

实施方式2.

接下来，对本发明的实施方式2的冰箱1A进行说明。实施方式2的冰箱1A在具备对低温室13进行加热而使其升温的加热单元这一点上与实施方式1不同。

图14是表示实施方式2的冰箱1A的冷藏室100A的概要结构的剖视图。如图14所示，在低温室13的下方、且在冷藏室100A的底面，作为对低温室13进行加热而使其升温的加热单元，埋设有加热器18。通过将加热器18设置在低温室13的下方，能够效率地使低温室13升温。

图15是表示本实施方式的冰箱1A的控制结构的图。如图15所示，加热器18由控制装置7控制。控制装置7基于包括温度传感器14及15在内的温度传感器的检测信号、门开闭检测开关9的检测信号、来自操作面板6的操作部61的操作信号，按照预先存储的动作程序对冷却装置进行控制，以使冷藏室100A、冷鲜室12、低温室13、切换室200、制冰室300、冷冻室400以及蔬菜室500的室内分别维持在设定的温度。冷却装置例如包括压缩机2、送风风扇4、包括风门16及17在内的风门、以及加热器18。具体而言，控制装置7在升温工序中对风门17控制进行控制，并且对加热器18的加热及停止进行控制，以使由温度传感器15检测出的低温室13内的温度达到升温设定温度θH。

如上所述，根据本实施方式，在实施方式1的效果之外，通过在升温工序中利用加热器18实施升温控制，还能够高效地使低温室13升温。此外，上述中说明了控制装置7在升温工序中除了对风门17的控制之外还对加热器18进行控制，但并不限定于此。例如，控制装置7也可以在升温工序中不对风门17进行控制而仅对加热器18进行控制，由此使低温室13升温。另外，加热单元并不限定于加热器18，也可以是热交换器或者珀尔帖元件等。

以上虽然基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体结构并不局限于此，能够在不脱离发明主旨的范围内进行变更。例如，在上述实施方式中，构成为：无需使因被冷却物的过冷却解除而生成的冰晶在升温工序中完全融解，因此，将升温工序时间ΔTH设定为使热量q1＝热量q2。在该情况下，包括被冷却物被解除过冷却时所释放出的热量q0在内的热量的关系为q1＝q2＜(q0+q1)。在此，即使在并非严格地满足热量q1＝热量q2的情况下，当满足q2＜q0+q1时，即使热量q1＜热量q2，热量q1和热量q2也处于均衡状态，能够获得与上述实施方式相同的效果。因此，也可以以满足热量q1＜热量q2且热量q2＜(热量q0+热量q1)的方式求出升温工序时间ΔTH。

另外，本发明的被冷却物不仅包括食品，还包括如并非食用的小动物的生肉等那样从自然界采集的物品、或者如克隆动物等那样实验用的动物的生肉等能够在过冷却状态下保存的所有物品。

附图标记的说明

1、1A 冰箱

2 压缩机

3 冷却器

4 送风风扇

5 风路

5a 风路

5b 风路

6 操作面板

7 控制装置

8 门

8a 右门

8b 左门

9 门开闭检测开关

10 门搁架

11 搁板

12 冷鲜室

13 低温室

14、15 温度传感器

16、17 风门

18 加热器

61 操作部

62 显示部

71 计时部

72 计数器

73 工序转移部

74 温度设定部

75 比较部

76 控制部

77 存储部

90 隔热箱体

100、100A 冷藏室

200 切换室

201、401、501 收纳箱

300 制冰室

400 冷冻室

500 蔬菜室。