JPH05296639A - 冷却ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷風乾燥庫などに使用可能な冷却ユニットを
提供する。 【構成】 圧縮機１、凝縮器２、膨張弁Ｖ１、冷却用熱
交換器４Ａなどを環状に配管接続して主冷媒流路ＭＬを
形成し、圧縮機１から凝縮器２に至る主冷媒流路ＭＬよ
り分岐し、開閉弁Ｖ３を介して加熱用熱交換器４Ｂに至
り、さらに凝縮器２からレシーバータンク３に至る主冷
媒流路ＭＬに連通する副冷媒流路ＳＬを形成し、冷却用
熱交換器４Ａで熱交換された冷気の温度を温度センサＳ
１が検出し、この温度が設定値以下になったとき、制御
装置６から開信号を開閉弁Ｖ３に出力するため、圧縮機
１の運転をオンオフすることなく冷却ユニットＭＬから
吹き出す空気の温度を細かく制御することができる。そ
して、空気中に浮遊する水蒸気は冷却用熱交換器４Ａに
触れて霜を盛んに生成し、冷気の乾燥が進むため冷風乾
燥庫としての使用が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷却ユニットに係わり、
特に詳しくは通常の冷凍冷蔵庫以外に、魚、牛肉などを
低温域、例えば氷温帯（−１〜＋１℃）に冷却して乾燥
させ、干物を製造する冷風乾燥庫などに用いることの可
能な冷却ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、魚などの干物は天日を利用して製
造するのが一般的であった。しかし、天日を利用する方
法は、当然のことではあるが、雨や雪が降ると全く製造
することができなくなるし、曇天のときにも生産性が著
しく低下するので、生産計画が立て難いと云った問題点
がある。

【０００３】また、埃を被ったり、蠅がたかるなど、不
衛生であると云った欠点もあることから、近年、プレハ
ブ式などの乾燥庫内に加温ヒータによる温風を循環さ
せ、この中に魚などを運び込んで乾燥させる方法が俄に
増加してきている。

【０００４】しかし、庫内に温風を循環させる干物の製
造方法は、魚などに温風が直接当たるため、品質劣化が
避けられないと云った問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、本発明は鮮
魚などの品質が劣化し難いと云われている氷温帯などに
魚などを冷却して乾燥させることにより、製造時の品質
劣化を防止し、従来技術では得ることのできなかった高
品質の干物の製造を可能ならしめるものであり、そのた
めの最適な冷却ユニットを提供しようとするものであ
る。

【０００６】なお、氷温帯若しくは他の狭い温度域に冷
却制御するユニットとしては、例えば特開平１−２０８
６６６号公報、特開平２−２９５５９号公報などに提案
された技術が周知であるが、これら冷凍装置は何れもマ
イコンによるシビアなヒータ通電容量制御であり、しか
も圧縮機が常時運転されているため、ランニングコスト
が嵩むと云った問題点がある。

【０００７】特に、干物を多量に製造するための大型プ
レハブ式冷風乾燥庫の冷却ユニットとして使用する場合
には、容積の増加と共にコスト負担は益々大きくなる
し、オフサイクル時には付着した霜が解けて湿度が上昇
するため、除湿装置を別途設置しなければならないと云
った問題点もある。

【０００８】したがって、品質劣化の起こり難い氷温帯
などに容易に温度が制御できるだけでなく、ランニング
コストがそれ程大きくなく、また、除湿装置を必要とし
ないなど、大型のプレハブ式冷風乾燥庫に用いる冷却ユ
ニットとして最適な機能を有する装置の発明が強く期待
されていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するための具体的手段として、圧縮機、凝縮
器、膨張弁、冷却用熱交換器などを環状に配管接続して
主冷媒流路が形成された冷却ユニットにおいて、圧縮機
から凝縮器に至る主冷媒流路より分岐し、加熱用熱交換
器に開閉弁を介して至り、さらに、凝縮器から膨張弁に
至る主冷媒流路に連通する副冷媒流路を設けると共に、
冷気の温度が設定温度以下になったとき、前記開閉弁に
開信号を出力する制御装置を設けたことを特徴とする冷
却ユニットと、

【００１０】圧縮機、凝縮器、膨張弁、冷却用熱交換器
などを環状に配管接続して主冷媒流路が形成された冷却
ユニットにおいて、圧縮機から凝縮器に至る主冷媒流路
より切換弁を介して分岐し、加熱用熱交換器を経由した
のち、凝縮器から膨張弁に至る主冷媒流路に連通する副
冷媒流路を設けると共に、冷気の温度が設定温度以下に
なったとき、前記切換弁に副冷媒流路側を開とする信号
を出力する制御装置を設けたことを特徴とする冷却ユニ
ットとを提供することにより、前記従来技術の課題を解
決するものである。

【００１１】

【作用】圧縮機が駆動されると、冷媒は主冷媒流路、す
なわち圧縮機→凝縮器→膨張弁→冷却用熱交換器→圧縮
機の順に循環する。そして、断熱膨張により温度が低下
した冷媒と、乾燥庫内などから吸い込まれた空気が冷却
用熱交換器でもって熱交換し、冷却された空気、すなわ
ち冷気が冷却ユニットから吹き出され、再び庫内に流入
するため庫内温度は次第に低下する。

【００１２】庫内温度の低下に伴って、冷却ユニットに
吸い込まれる空気の温度も低下するので、冷却用熱交換
器で熱交換・冷却されて吹き出される冷気の温度はさら
に一段と低下する。

【００１３】冷却ユニットが吹き出す冷気の温度が予め
設定した温度より低くなると、制御装置の指令によっ
て、請求項１の発明の場合には副冷媒流路の開閉弁が開
き、圧縮機で圧縮された高圧高温状態のガス冷媒（以
下、ホットガスと記す）が加熱用熱交換器にも流れて加
熱作用が発現され、請求項２の発明の場合には副冷媒流
路の分岐点となる切換弁の凝縮器側が閉じて加熱用熱交
換器側が開くため、全てのホットガスが加熱用熱交換器
に流れて強い加熱作用が発現されるので、何れの場合に
も冷却ユニットから吹き出す冷気は全体として温度が上
昇する。

【００１４】温度上昇した冷気が流入する乾燥庫内の温
度は次第に上昇し、これに伴って、冷却ユニットから吹
き出す冷気の温度も次第に上昇し、予め設定した温度よ
り高くなると、前記動作していた開閉弁、あるいは切換
弁が元の状態に戻り、ホットガスは再び凝縮器で冷却・
凝縮されて冷却用熱交換器にだけ流れるようになるの
で、冷却が再開される。

【００１５】上記冷却工程において、例えば−５℃位の
低温度となる冷却用熱交換器の表面では空気中に浮遊し
ている水蒸気が冷却されて盛んに霜を生成するため、冷
気の乾燥が進む。

【００１６】

【実施例】図１に基づいて本発明になる冷却ユニットＣ
Ｕの一構成例を説明すると、圧縮機１、凝縮器２、レシ
ーバータンク３、膨張弁Ｖ１、冷却用熱交換器４Ａ、圧
力調整弁Ｖ２、アキュームレータ５Ａ、５Ｂを環状に配
管接続して主冷媒流路ＭＬが形成されており、圧縮機１
から凝縮器２に至る主冷媒流路ＭＬより分岐し、開閉弁
Ｖ３を介して加熱用熱交換器４Ｂに至り、さらに、凝縮
器２からレシーバータンク３に至る主冷媒流路ＭＬに連
通する副冷媒流路ＳＬが形成されている。なお、符号Ｆ
１、Ｆ２、Ｆ３は送風用のファンである。

【００１７】前記開閉弁Ｖ３は例えば電動弁であり、制
御装置６が出力する開閉信号により自動的に開閉が制御
される。すなわち、冷却用熱交換器４Ａにおいて熱交換
により冷却され、ファンＦ１によって吹き出されている
冷気の温度が検出できるように、温度センサＳ１が適宜
の位置に設置されており、この温度センサＳ１が検出し
た冷気温度が、予め設定した温度（以下、設定温度と云
う）より僅かに高く設定された上限温度になったときに
制御装置６から閉とする信号が開閉弁Ｖ３に出力され、
設定温度より僅かに低く設定された下限温度になったと
きに開とする信号が同開閉弁Ｖ３に出力され、冷却用熱
交換器４Ａから吹き出されている冷気の温度に基づいて
冷媒の流れが自動的に制御されるようになっている。

【００１８】また、冷却用熱交換器４Ａを経由したの
ち、レシーバータンク３に冷媒が直接流入可能に、主冷
媒流路ＭＬは圧力調整弁Ｖ２の手前で二手に分岐し、圧
力調整弁Ｖ２とアキュームレータ５Ａとの間の主冷媒流
路ＭＬに低圧ゲージＰ１が設置され、圧縮機１の吐出側
（高圧側）の主冷媒流路ＭＬに高圧ゲージＰ２が設置さ
れている。

【００１９】冷媒の流れ方とその作用について簡単に説
明する。温度センサＳ１が検出した冷気の温度が下限温
度より高いときには開閉弁Ｖ３が閉じているため、冷媒
は実線矢印で示したように、圧縮機１→凝縮器２→レシ
ーバータンク３→膨張弁Ｖ１→冷却用熱交換器４Ａ→圧
力調整弁Ｖ２→アキュームレータ５Ａ、５Ｂ→圧縮機１
の順に主冷媒流路ＭＬを循環し、膨張弁Ｖ１を出た所で
断熱膨張し、温度が低下した状態で冷却用熱交換器４Ａ
に流入するので、冷却用熱交換器４Ａで冷却作用を発現
し、ファンＦ１により送風されて来る乾燥庫などの空気
を冷却する。

【００２０】温度センサＳ１が検出した冷気の温度が下
限温度になると、制御装置６の指令により開閉弁Ｖ３が
開き、上記冷媒循環の他に、圧縮機１から凝縮器２に至
る主冷媒流路ＭＬより分岐し、開閉弁Ｖ３→加熱用熱交
換器４Ｂ→レシーバータンク３に至る副冷媒流路ＳＬを
通る冷媒の流れが生まれ、圧縮機１で圧縮されて高圧高
温状態となったホットガスの一部が加熱用熱交換器４Ｂ
に流入することから、加熱用熱交換器４Ｂでは加熱作用
が発現され、ファンＦ２によって送風されて来る乾燥庫
などの冷気を加熱する。

【００２１】上記働きを図示すると図２のようになる。
すなわち、圧縮機１、冷却用熱交換器４ＡのファンＦ
１、凝縮器２のファンＦ３は常時駆動されており、温度
センサＳ１が検出する冷気の温度が下限温度、例えば−
１℃以下にまで冷却されると、開閉弁Ｖ３を開いて加熱
用熱交換器４Ｂにもホットガスを供給すると共に、加熱
用熱交換器４ＢのファンＦ２が駆動されるため、冷却ユ
ニットＣＵから吹き出す冷気全体の温度は直ぐに上昇
し、庫内温度も例えば−１．２℃を最低温度として上昇
に転じる。

【００２２】そして、温度センサＳ１が検出する冷気の
温度が上限温度、例えば１℃を越えると開閉弁Ｖ３を閉
じて加熱用熱交換器４Ｂへのホットガスの供給を停止
し、同時にファンＦ２の駆動も停止されるため、冷却ユ
ニットＣＵから吹き出す冷気の温度は直ぐに低下し、庫
内温度も例えば＋１．２℃を最高温度として低下に転じ
る。

【００２３】このように、本発明になる冷却ユニットＣ
Ｕによれば、庫内温度を−１．２〜＋１．２℃と云った
狭い氷温帯に制御することも容易である。

【００２４】具体的な冷却ユニットＣＵの一構成例を図
３〜図５によって説明すると、空気取入口１０１Ａ、１
０１Ｂを上下に有する前面パネル１０２に沿って冷却用
熱交換器４Ａと加熱用熱交換器４ＢとをＶ形に対向設置
すると共に、冷却用熱交換器４Ａと加熱用熱交換器４Ｂ
との中間部上方にファンＦ１、Ｆ２を設置し、冷却用熱
交換器４Ａと加熱用熱交換器４Ｂの下側に設置するドレ
ンパン１０３を前記空気取入口１０１Ａ、１０１Ｂの境
界部まで延設し、上側の空気取入口１０１Ａを前面パネ
ル１０２に近い手前の冷却用熱交換器４Ａの空気吸込側
４Ａ１に連通させ、下側の空気取入口１０１Ｂを前面パ
ネル１０２から遠い奥の加熱用熱交換器４Ｂの空気吸込
側４Ｂ１に連通させ、さらに、仕切り板１０４がドレン
パン１０３の上に、上側の空気取入口１０１Ａから吸い
込まれた空気が手前の冷却用熱交換器４Ａに導かれて熱
交換したのちファンＦ１によって外部に吹き出され、下
側の空気取入口１０１Ｂから吸い込まれた空気が奥の加
熱用熱交換器４Ｂに導かれて熱交換したのちファンＦ２
によって外部に吹き出されるように立設されている。

【００２５】また、冷却用熱交換器４Ａの空気吸込側４
Ａ１の中段から下端に掛けてと、加熱用熱交換器４Ｂの
空気吸込側４Ｂ１の中段から下端に掛けてと、ドレンパ
ン１０３の下面とにオンオフの切り換え可能なデフロス
トヒータ１０５が設置され、付着した霜を適宜溶かし、
ドレンパン１０３上に流下した水を外部に排出すること
ができるようになっている。

【００２６】また、上側の空気取入口１０１Ａには、冷
却用熱交換器４Ａの全面にほぼ均等に空気が当たって熱
交換されるように、複数の整流板１０６が設置（可動
式、固定式の何れでも可）されている。

【００２７】また、仕切り板１０４Ａが手前の冷却用熱
交換器４Ａの上部と前面パネル１０２とを連結して上下
に区画し、ファンＦ１が駆動されたとき、上側の空気取
入口１０１Ａから吸い込まれた空気だけを手前の冷却用
熱交換器４Ａに導き、熱交換・冷却して外部に吹き出す
ことができるようになっている。

【００２８】同様に、仕切り板１０４Ｂが奥の加熱用熱
交換器４Ｂの上部とクーラー本体側の背面パネル１０２
Ａとを連結して上下に区画し、ファンＦ２により下の空
気取入口１０１Ｂから吸い込まれた空気だけを奥の加熱
用熱交換器４Ｂに導き、熱交換・冷却して外部に吹き出
すことができるようになっている。

【００２９】上記構成の冷却ユニットＣＵの具体的な適
用例を図６に基づいて説明すると、全体を例えばプレハ
ブ式断熱パネル構造体２００でもって構成し、この内側
略中央部にこれもプレハブ式断熱パネル構造の、例えば
魚の干物を製造するための冷風式乾燥貯蔵庫２０１を配
置し、この乾燥貯蔵庫２０１の一側面外側に前記構成に
なる冷却ユニットＣＵが配設されている。

【００３０】冷却ユニットＣＵに臨む乾燥貯蔵庫２０１
の側面に空気流出口２０３、この対向側面に空気流入口
２０２が設けられ、さらに乾燥貯蔵庫２０１の上には例
えば差圧式のファンＦ４が設置されているため、パネル
構造体２００の内部では図面矢印のような空気の循環が
可能である。

【００３１】なお、符号２０４は、冷気が乾燥貯蔵庫２
０１に上下方向に均一な流量で流入するように、空気流
入口２０２に設置された整流板である。

【００３２】冷却ユニットＣＵとファンＦ４とを駆動さ
せると、乾燥貯蔵庫２０１から冷却ユニットＣＵに吸い
込まれた空気は冷却用熱交換器４Ａで冷却され、冷気と
なってファンＦ１により冷却ユニットＣＵの上方に吹き
出される。この冷気はファンＦ４により図面右側から左
下方に移動させられ、空気流入口２０２から乾燥貯蔵庫
２０１に還流するので、乾燥貯蔵庫２０１の庫内温度は
次第に低下する。

【００３３】乾燥貯蔵庫２０１の庫内温度が低下し続け
ると、ファンＦ１が吹き出す冷気の温度は一段と低下
し、遂には予め設定した下限温度になるので開閉弁Ｖ３
が開き、同時にファンＦ２が駆動される。このため、ホ
ットガスの一部が加熱用熱交換器４Ｂに流入し、空気流
出口２０３、空気取入口１０１Ｂを介して吸い込まれた
冷気が加熱されて冷却ユニットＣＵの外に吹き出され
る。

【００３４】このように、ファンＦ１が吹き出す冷気の
温度が下限温度になると、加熱用熱交換器４Ｂによる加
熱作用が発現され、冷却ユニットＣＵから吹き出される
冷気全体の温度が上昇するため、乾燥貯蔵庫２０１の庫
内温度が次第に上昇し所定の温度範囲に制御される。

【００３５】上記温度制御工程において、冷却用熱交換
器４Ａの表面温度は例えば−５℃にもなるため、これに
触れた空気中の水蒸気は冷えて盛んに霜が生成され、庫
内の乾燥が進む。しかも、本発明になる冷却ユニットＣ
Ｕでは冷却工程だけでなく、庫内温度を所定温度まで上
昇させる場合にも冷却用熱交換器４Ａが駆動されている
ため、乾燥作用が中断されることがない。

【００３６】したがって、乾燥貯蔵庫２０１に魚などを
入れて置けば、容易に乾燥させることが可能である。し
かも、温風を吹き付ける従来技術のような品質劣化がな
いのはもちろん、冷凍による細胞破壊を起こすこともな
いので、これまでにない優れた品質の干物を製造するこ
とができる。

【００３７】なお、冷却用熱交換器４Ａの表面に接触し
て生成された霜は、デフロストヒータ１０５を適宜オン
することにより溶解し、ドレンパン１０３を介して装置
外に排出される。

【００３８】開閉弁Ｖ３に代えて切換弁Ｖ４を設置し、
この切換弁Ｖ４を起点として加熱用熱交換器４Ｂに至る
副冷媒流路ＳＬを分岐させることも可能である。このよ
うな構成の冷却ユニットＣＵよれば、加熱作用をより大
きく発現させることが可能であるから、より木目細かな
温度制御が可能である。

【００３９】また、Ｖ形に対向設置する冷却用熱交換器
４Ａと加熱用熱交換器４Ｂとは前面パネル１０２に沿っ
て、２台以上を繰り返し設置することも可能である。こ
の場合、冷却ユニットであるので冷却用熱交換器４Ａの
設置台数の方が加熱用熱交換器４Ｂより多くなるのは当
然のことであり、対向する熱交換器が共に冷却用熱交換
器である場合には、両熱交換器の間に必ずしも仕切り板
１０４を設置する必要はない。

【００４０】また、開閉弁Ｖ３（または、切換弁Ｖ４）
の開閉を行う際の基礎データとする冷気の温度は、冷却
用熱交換器４Ａ（加熱用熱交換器４Ｂでも可）が吸い込
む冷気の温度であっても良いし、庫内中心部の温度など
であっても良い。

【００４１】また、開閉弁Ｖ３は冷気が特定の温度より
高いか低いかを検知して開閉操作されても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の冷却ユニッ
トは従来のヒータ通電方式を廃し、冷媒を圧縮／膨張さ
せる冷却方式であるから大型の冷風乾燥庫などに適用し
てもランニングコストの増加を比較的小さく抑えること
が可能であり、しかも、除湿装置を設置することなく庫
内を充分に乾燥させて魚貝類の干物、干肉、干ぶどうな
どを容易に製造することができる。また、温風を当てる
ことがないので、従来技術のような品質劣化が起きない
のはもちろん、狭い温度範囲の制御が可能であるから、
例えば−１〜＋１℃と云った氷温帯などに冷却して乾燥
することも可能である。このため、細胞破壊を起すこと
なく乾燥させることも可能であり、これまでにない優れ
た品質の干物食品を製造することができるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷却ユニットの一実施例を示すブロック図。

【図２】一実施例の温度制御例を示す図。

【図３】一実施例の斜視図。

【図４】一実施例の断面図。

【図５】一実施例の平面図。

【図６】一実施例を冷風乾燥庫に適用した説明図。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ レシーバータンク ４Ａ 冷却用熱交換器 ４Ａ１ 空気吸込側 ４Ｂ 加熱用熱交換器 ４Ｂ１ 空気吸込側 ５Ａ、５Ｂ アキュームレータ ６ 制御装置 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ ファン Ｖ１ 膨張弁 Ｖ２ 圧力調整弁 Ｖ３ 開閉弁 Ｖ４ 切換弁 Ｐ１ 低圧ゲージ Ｐ２ 高圧ゲージ Ｓ１ 温度センサ ＭＬ 主冷媒流路 ＳＬ 副冷媒流路 ＣＵ 冷却ユニット １０１Ａ、１０１Ｂ 空気取入口 １０２ 前面パネル １０２Ａ 背面パネル １０３ ドレンパン １０４、１０４Ａ、１０４Ｂ 仕切り板 １０５ デフロストヒータ １０６ 整流板 ２００ パネル構造体 ２０１ 乾燥貯蔵庫 ２０２ 空気流入口 ２０３ 空気流出口 ２０４ 整流板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、冷却用熱交換
   器などを環状に配管接続して主冷媒流路が形成された冷
   却ユニットにおいて、圧縮機から凝縮器に至る主冷媒流
   路より分岐し、加熱用熱交換器に開閉弁を介して至り、
   さらに、凝縮器から膨張弁に至る主冷媒流路に連通する
   副冷媒流路を設けると共に、冷気の温度が設定温度以下
   になったとき、前記開閉弁に開信号を出力する制御装置
   を設けたことを特徴とする冷却ユニット。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、冷却用熱交換
   器などを環状に配管接続して主冷媒流路が形成された冷
   却ユニットにおいて、圧縮機から凝縮器に至る主冷媒流
   路より切換弁を介して分岐し、加熱用熱交換器を経由し
   たのち、凝縮器から膨張弁に至る主冷媒流路に連通する
   副冷媒流路を設けると共に、冷気の温度が設定温度以下
   になったとき、前記切換弁に副冷媒流路側を開とする信
   号を出力する制御装置を設けたことを特徴とする冷却ユ
   ニット。