冷凍庫は詰め込んだ方が節電なのか良いなのか

質問

冷凍庫は詰め込んだ方がいいという二元論を見かけますがどういう比較を冷蔵庫としているのでしょうか。
その短絡的な結論は問題をはらんでいませんか。冷蔵庫を部分的に詰め込んでなぜいけないのでしょうか。
当方は指示通りに使用していますが。
科学的な説明を知りたいです。余談として外から新しい物を冷蔵庫に入れる時は一番下がいいのでしょうか。パーシャルがあるのですがその下の段に入れず一番下がという発想です。どうも冷蔵庫は上にいくほど冷たいゾーンの気がしますので。
あるいは冷凍庫に入れて軽く冷やしてからの方が安全なやり方でしょうか。意外にドアの開閉でパーシャルの肉が溶けるという回答も過去に頂いてます。

よろしくお願いします。

回答No.8

Tann3 · ベストアンサー

面白そうなので、野次馬投稿です。

　このたぐいの問題は、「十分時間が経って平衡状態に達している場合」と「何らかの外乱を加えた場合」（過渡状態）を分けて考える必要があります。
　しかも、「外乱」が「大きい」場合と「小さい」場合でも異なります。
　適切かどうかは分かりませんが、場合分けしてみます。

（1a）詰め込んで平衡状態に達している場合、内蔵物が皆よく冷えていますから、ドアを開けても入る空気量が少なく、ドアを閉めればすぐ空気の温度も下がりますので、冷やすための電気はそれほどいらないでしょう。つまり省エネ。
　ただし、詰め込んでいるということは、目的のものを取り出すのに時間がかかるのでドアを開けている時間が長くなる、ということにもなるので、トータルで省エネかどうかは疑問ですが。

（1b）詰め込んで冷えたものをごっそり取り出し、冷えていないものを同じ量だけ入れたら、全体が冷え切るまでにがんがん電気を使って冷やさないといけないので、スカスカに入れるよりもたくさん電気を使います。要するに冷やすべきものがたくさんあるということです。
　この場合、冷やすのに電気がかかるので「エネルギーを食う、つまり省エネでない」に見えますが、冷えているものの量も多いので、単位重量当たりの電気はほぼ同じ、ということでしょう。
　ただし、熱伝達が悪いと、全体が均一に冷えるまで余計に時間がかかるということです。ものによっては、冷えにくい部分が傷んでしまうかもしれません。

（1c）詰め込んで平衡状態に達しているところから、部分的に冷えているものを取り出す場合、さらにそこに冷えていない（室温のものを追加で入れる場合、量が少なければ（1a）に近く、量が多ければ（1b）に近いということだと思います。

（2a）逆に、すかすか状態（空気の体積が大きい）で平衡状態に達しているときにドアを開けると、大量の空気が入れ替わり、空気の温度が上がります。これを冷やすには、（1a）のときより多くの電気が必要でしょう。
　ただし、（1a）と逆で、少量しか入っていなければ、ドアを開けている時間は短くてすむので、温度上昇は小さくなります。結果的に、（1a）と（2a）でどちらが省エネか、使い方によって変わりそうです。

（2b）すかすか状態で冷えたものを一部または全部取り出し、冷えていないものを同じ量だけ入れたら、全体が冷え切るまでにかかる電気はそれほど必要ないでしょう。要するに冷やすべきものが少ないということです。
　ただし、（１b）（１c）に比べて量が少ない分、ドアを開けている時間が短くてすみますので、冷蔵庫内の温度上昇は小さいでしょう。また、空気部分が多いだけ、対流による冷却効果が大きく、短時間で冷え切るでしょう。

　どうでもよいことをグダグダ書いてしまいましたが、省エネの観点での結論は下記かと思います。

（１）たくさん入れて少量ずつ使うなら、（1a）の「ドアを開けたとき入る空気量」の点でやや省エネの可能性あり。ただし、どこかの時点で「たくさん入れる」ことをしているはずで、その時にはたくさんの電力を使っていたはず。たくさん入れるときに、（1b）に書いたように傷む部分が出るかも。

（２）ただし、詰め込んで少量しか出し入れしない（1a）の場合、使わないものをたくさん冷蔵庫に保管しているのは、それ自体が無駄。

（３）たくさん使うのでたくさん冷蔵しているのなら、冷やすものが多い分電気を使う。出し入れ回数、ドアを開ける回数・時間も多いはず。これは無駄ということではなく、もともとそれだけ冷やす電気が必要ということ。

（４）少量ずつ使うので、少量ずつ保管する場合は、（2a）の「ドアを開けたときの温度上昇」の点で、電気はやや無駄。ただし、出し入れ回数、ドアを開ける回数・時間そのものが少なく、電気の量は小さい。また（1b）のような食品が傷むリスクは小さい。

　要するに、下記を総合的に考慮しないといけないということでしょう。

（１）ドアの開け閉めの回数・時間（中の温度上昇）
（２）新たに入れた食品が冷えるまでの時間
（３）ドアの開け閉め、あるいは新たに入れた食品によって、接する食品の温度が上がって傷んだり、悪さをしないか

　松下電器が言っているのは（1a）でドアの開閉をほとんどしない場合のことでは？　特に冷凍庫の場合、内蔵物は「氷」のようなものですから、詰め込んであれば電気がなくともある程度は冷やし続けることができると思います。ひょっとすると、松下電器が言っているのは、去年まで騒いでいた、夏場の「停電」を想定した議論の中での話では？

お礼

また質問します。その方がいいと思います。
適用と実践が私にはまとまりません。松下でもどこでもいいですがこの件について科学的な説明をした方がエコ企業です。
ご回答ありがとうございます。

補足

詳しいご解説をありがとうございます。

１ａが肯定理由になると私も思っていますが。
３、安定する、というのがありませんかね。松下電器などはそういうデータがあるのではないかと。
つまりしいていうと、冷たくない物を入れても、機械は安定するし、冷やす効率も、冷気より冷たい固体の方がいいから、性能も上がる。
部分的に解凍される重大問題が残ります。そこは電機バカは素人以下になっている。私は食品の専門家じゃないのでと素人主婦以下。
実験データからの短絡。ならばそういうべきですよね。

停電用ではなく停電防止の節電でしょう。そこまで総合的に考えているのは回答者さんや私です。

松下電器は公的に説明できないワンポイントを説明しちゃったサービストークだったように思います。つまり松下電器の社員は詰め込んでいますというだけの。ただしそれが自己満足で逆効果の可能性は高いですよね。
しかしまとめとしては、詰め込んだ場合、どういう使い方でも消費電力は少なかったと推測します。
冷凍庫は氷枕状態にするのが正しくて家電メーカーも出来ればそういう商品を作りたいとか。作れば失敗しますからこれ以上下手な新機能商品を増やす罪はやめて欲しい。それよりデータを集めて公開して欲しい。消費者としてのエンジニアがダメだからダメメーカーなのだと思います。

回答No.4

Kon1701

冷蔵庫は冷機が循環させるので詰め込みすぎてはいけません。

ですが、冷凍庫は必ずしもそうではないそうです。凍ってしまうと密着させることで見かけの表面積が減り、溶けにくくなります。
例倉庫は必ずしも冷えていないものも入れますが、冷凍庫はすでに凍っている物を入れることが多いですから。
凍っていないもを入れると周囲のものを溶かしてしまうので入れ方は注意が要りますね。

お礼

ですよね。しかし冷蔵庫の方も同じ理屈ですよね。
冷蔵庫冷凍庫で区別する冷蔵庫メーカー松下電器はおかしくないですか。

で、結論は擬似的な表面積で宜しいのでしょうか。出入りする空気の容積ではなく。

ご回答ありがとうございます。

回答No.3

uen_sap

節電になるかならぬかは、扉を何回開けるかでほとんど決まります。
収納場所も影響はありますが二次的です。

お礼

ご回答ありがとうございます。
私もそう思います。
このアドバイスが節電目的なのかなんなのかという質問タイトルです。
その上で多少の節電効果が期待されたところで本末転倒な悪効果などないかという節電キチガイに対する不信感に生じます。。
従って節電などの結果論ではなく仕組みの科学的説明をご回答いただきたいのです。

回答No.2

ji-young

何故詰め込んでいけないかは基本的に空気による熱伝達で冷やすものであり、凍る前も凍ったたあともそれは同じ。
庫内の温度は一番外部にある物から氷体内を熱伝導で行われる。つまり氷体の冷凍庫の冷風接触固体表面積が小さくなるので、目標温度に達するのは時間がかかることになるでしょう。
すかすかになっていれば空気と接触する面積は増えるので速く凍るのです。
具体的に風速何ｍで何度の空気を密度がいくつで熱伝導率がいくつ、どういう物体の幾何表面形状などの物理的な条件が支配条件になります。

試しにふたをあけた冷凍庫内いっぱいの水タンクの中心温度と時間との関係、すかすかのときの小さなタンク内の温度との時間との関係をとってみれば熱力学的な専門知識がなくても体感できると思います。

節電かどうかは冷凍庫の内壁にいっぱいの場合、物体が密着して熱伝導で熱がリークしていく部分が増えるので、すかすかで空気による熱伝達の方が物体から熱が逃げにくいので、物を詰め込まず、すかすかの方が節電だと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。
また質問します。

補足

ご回答ありがとうございました。
どこへリークしますか。
密着したら全体の表面積は減る格好になりますよね。

私としては冷凍庫も冷蔵庫も同じでいいような気がするのですが。センサーというのでしょうか、温度とそれに対する機械の反応に差があれば分かりますが、松下電器の説明もそういう内容の物ではありません。

回答No.1

heisenberg

冷気の対流が阻害されるので、冷蔵庫にはあまり詰め込まないほうがよい・・・。
そういうことを聞いています。
適切な空間が冷蔵庫内に確保されていますと、冷気の対流が阻害されず、冷蔵庫内に冷気が万遍なく行き渡るそうです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
私もその一般常識は存じているのですが。
松下電器も冷凍庫は詰め込んだ方がいいと言ってるらしいです。

補足

氷のある冷凍庫の方は対流が要らない？