JPH071139B2 - 冷却庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は冷却器による被冷却物の冷却と、蓄冷剤の融解
潜熱による被冷却物の冷却とが行なえる冷却庫に関す
る。

（ロ） 従来の技術 本発明に先行する技術として特開昭62−210369号公報に
記載の蓄冷剤を備えた冷蔵庫がある。冷蔵庫は、断熱箱
体内に蓄冷剤を配設し、冷凍サイクルの庫内冷却器と蓄
冷剤凍結冷却器とを直列に接続している。冷蔵庫の庫内
温度は設定された温度に維持するように圧縮機を温度制
御装置にて停動して行なわれる。

温度制御装置にて圧縮機を制御していることで、蓄冷剤
を完全に凍結するには、長時間必要とすることから、蓄
冷剤を凍結させる迄の間、圧縮機の運転回路を構成する
温度制御装置の開閉動作に関係なく圧縮機の駆動を継続
するようになっている。

蓄冷剤の凍結には、圧縮機の駆動を継続しても約６時間
程度必要で、蓄冷剤を凍結することで、冷却器の蒸発温
度は−15〜−20℃程度で、その結果、蓄冷剤が完全に凍
結した時庫内の温度は庫内冷却器による冷却で、−15〜
−20℃となってしまう。

従って、蓄冷剤を凍結するまでの間、冷蔵庫に被冷却物
を入れておくと、被冷却物は凍結し、冷蔵・氷温による
保存を必要とする被冷却物、又は、低い温度での冷凍を
必要としない被冷却物を入れた状態で、蓄冷剤を凍結す
ることができなかった。

また、蓄冷剤が凍結した後に被冷却物を冷却庫に収納す
ることで、開閉扉を開けた被冷却物の積込時間を３分程
にしたとしても、庫内温度が上昇し、外気温と同程度と
なり、被冷却物を積込んだ後に、温度制御装置による追
加冷却を約30分行なわないと、蓄冷剤による冷却時間が
短くなるものである。

さらに、この種冷却庫は、電力による冷却を行なうこと
なく、蓄冷剤にて庫内を冷却することで、被冷却物を市
場に出荷する移動式冷却庫に用いる場合、その出荷を早
朝に短時間に行なわなければならないことから、被冷却
物の積込時間及び追加冷却の時間の短縮が特に必要とな
るものである。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は、蓄冷剤の凍結と、庫内での被冷却物の保存と
が同時に行なえる冷却庫を提供することをその技術的課
題とするものである。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は被冷却物を収納する開閉扉を有する断熱箱体
と、断熱箱体内に配設した蓄冷剤と、断熱箱体内を冷却
する庫内冷却器と、蓄冷剤を凍結する蓄冷剤凍結冷却器
と、庫内冷却器と蓄冷剤凍結冷却器とを並列に接続し、
圧縮機・凝縮器等よりなる冷凍サイクルと、庫内冷却器
に直列に接続した冷媒流路開閉装置と、庫内設定温度と
庫内温度の差に基づいて圧縮機の運転制御を行う第１温
度制御装置と、庫内設定温度より所定温度高い第２設定
温度と庫内温度の差に基づいて冷媒流路開閉装置の開閉
制御を行う第２温度制御装置とにて形成する手段でもっ
て課題を解決するものである。

第１温度制御装置と第２温度制御装置とは個々に形成
し、誤動作をせず、庫内温度の適正検知が行なえる冷却
庫内の所定の場所に配設する。第１温度制御装置にあっ
て、庫内設定温度の±１度程度の範囲で圧縮機の停動を
行ない、第２温度制御装置にあっては庫内設定温度より
一定温度高い第２温度制御装置の±１℃程度の範囲で、
庫内温度の制御幅と重ならない範囲で開閉装置の開閉を
行う。

だが、第１温度制御装置と第２温度制御装置との間の制
御温度差が大きいと、庫内温度の温度制御が十分に行な
われないことから、各温度制御装置によるON・OFF点温
度の設定が適性に行なわれるように庫内に温度検知体を
配設し、温度検知体の信号により、開閉装置の開信号と
閉信号及び、圧縮機の停止信号と動作信号とが出力され
る温度制御装置を形成し、第１と第２温度制御装置を単
一の温度制御装置にて兼用してもよい。この場合温度制
御装置にて手動で設定される温度は使用勝手を考えると
庫内設定温度とするのがよく、設定された庫内設定温度
を基準として自動的に、開閉装置と圧縮機を制御する温
度が設定される。

圧縮機の運転制御とは停動制御、能力制御であればよ
い。

蓄冷剤の材料等は特に限定されるべきものではなく、出
願当時公知のものであれば適宜冷却庫の仕様に合わせて
用いることができる。

本発明は、蓄冷剤を用いて冷却することから、圧縮機へ
の電源が確保することが難しい輸送中に有効なもので、
チェーン化した食堂に供給する材料を一箇所で分けて出
荷配送するような時に便利に用いることができ、そのた
めには冷却庫に移動用車輪を形成するとより使用勝手が
よくなる。

（ホ） 作用 本発明は、冷却庫の庫内が設定温度に近くなると、開閉
装置を閉じて蓄冷剤凍結冷却器にのみ冷媒を供給して蓄
冷剤を冷却して凍結し、庫内の温度が上昇すると開閉装
置を開いて庫内冷却器で直接庫内を冷却し、設定温度付
近での温度変化については、蓄冷剤による間接冷却と圧
縮機の停動を行なうことで、設定温度に維持する。

（ヘ） 実施例 移動型冷却庫１を例とし、第１図乃至第４図に基づき本
発明の構成を具体化して説明する。

移動型冷却庫１は、前開閉扉２にて開閉される断熱箱体
３と、断熱箱体３の下面部分に形成した機械室４と、断
熱箱体３と機械室４とを含めて移動自在とする車輪５と
を有する。断熱箱体３は、ステンレス鋼板等の金属板か
らなる内外両箱6,7と、この両箱6,7間に発泡充填される
断熱材８にて形成する。前開閉扉２は、ステンレス鋼板
等の金属板からなる前後両箱9,10と、この両箱9,10間に
発泡充填される断熱材11にて形成する。前開閉扉２は一
側上下を断熱箱体３の前面開口一側縁にビンジ12にて開
閉自在に装着している。前開閉扉２にて断熱箱体３の開
口を閉ざした時、気密断熱性を有する如く閉塞され、ロ
ック装置兼用把手13にて、不用意に開放しないようにし
ている。

機械室４には、冷凍サイクルを形成する冷媒圧縮機14、
凝縮器15、凝縮器15に送風する送風装置16等を収納して
いる。重量物である圧縮機14等は、車輪５にて囲まれた
空間に位置するように配設し、移動型冷却庫１の走行時
の安定性と、駐車設置時の安定性を確保している。車輪
５には不用意に走行しないようにするためのストッパを
組み込んでいる。冷凍サイクルを構成する冷却器は、断
熱箱体３の内箱６の背、左、右の外壁外面即ち断熱材８
側の面に配設する庫内冷却器17と、内箱６の上壁の外面
即ち断熱材８側の面に配設する蓄冷剤凍結冷却器18と並
列に接続して形成している。各冷却器17,18の凝縮器15
側には、庫内冷却器用冷媒絞り装置19と蓄冷剤凍結冷却
器用冷媒絞り装置20とを直列に接続している。庫内冷却
器用冷媒絞り装置19の凝縮器15側には冷媒電磁弁等より
なる開閉装置21を直列に接続している。凝縮器15の冷媒
出口がわには、ドライア22を接続し、圧縮機14の冷媒入
口がわにはアキュムレータ23と逆止弁24とを接続してい
る。

庫内冷却器17と蓄冷剤凍結冷却器18とは内箱６に冷却管
を蛇行状に配設するチューブオンシート方式により形成
される。被冷却物を収納する庫内Ａの冷却は、庫内冷却
器17の冷却管を通過する減圧液冷媒の蒸発気化作用によ
って先ず内箱６を冷却し、この内箱６からの輻射熱によ
って庫内Ａの空気を冷却しつつ自然対流させるようにし
ている。庫内Ａの庫内冷却器17による冷却は、冷凍サイ
クルが運転中のみ行なわれ、圧縮機14への通電を停止し
て冷却庫１を移動する場合は、内箱６の上壁庫内Ａがわ
面に配設した蓄冷剤25の保冷力にて行なわれる。

蓄冷剤25は多数本の円柱状蓄冷体からなり、蓄冷体は押
圧変形可能なビニール袋とビニール袋の中に充填された
塩化カリウム等のゲル剤とからなる。蓄冷剤25は多数の
通気穴を形成した金属板等にて形成する固定板26を内箱
６の上壁庫内面がわに螺子でもって固定することによ
り、固定板26と内箱６との間に挾着される。この挾着に
伴い、蓄冷剤25は押圧扁平変形して、蓄冷剤凍結冷却器
18を装着した内箱６の上壁との密着性を向上せしめてい
る。蓄冷剤25を冷却して効率よく凍結させるには、蓄冷
剤凍結冷却器18との熱交換を効率よく行なわせればよ
く、蓄冷剤凍結冷却器18の冷却管が内箱６と共に庫内が
わ突条状に蛇行せしめて、蓄冷剤25との接触面積を大き
くするとよい。固定板26は螺子にて内箱６に固定してい
るが、固定板26は必要に応じて取り外すことができ、蓄
冷剤25を交換することができる。

冷媒絞り装置19,20の抵抗値は、開閉装置21が開いてい
る場合は、冷却器17,18の蒸発温度は−15〜−20℃程度
となるようにし、開閉装置21が閉じられ、蓄冷剤凍結冷
却器用冷媒絞り装置20にのみ冷媒が流れる場合は、蒸発
温度を下げて−25〜−30℃程度となるようにして、蓄冷
剤25がより速く凍結しやすいように設定している。

蓄冷剤25にて蓄冷剤凍結冷却器18が被われていること
で、蓄冷剤25による保冷は蓄冷剤25が凍結するまでは十
分に行なわれず、逆に庫内冷却器17による庫内Ａの冷却
が庫内冷気にて蓄冷剤25の庫内側部分の冷却に使用され
ることになる。蓄冷剤25の凍結割合が進む程、庫内Ａへ
の保冷力が増加する。

開閉装置21の開閉制御と、圧縮機14の停動制御は、庫内
Ａの温度を検出することで行なわれる。圧縮機14の停動
制御は庫内設定温度Tsを維持するように行なわれ、開閉
装置21の開閉制御は庫内設定温度Tsより所定温度高い第
２設定温度Teと庫内温度の差に基づいて行なわれる。開
閉装置21は第２温度制御装置にて行ない、圧縮機14は第
１温度制御装置にて行なうが、本構造においては庫内Ａ
に配設した温度検知体27からの検出信号を受けて、庫内
Ａの温度を判別する温度判別制御装置28により、圧縮機
14と開閉装置21を制御するようにしている。温度判別制
御装置28は、温度検知体27による検知温度が圧縮機14の
運転温度t₁以上のとき運転させ、停止温度t₂以下のとき
停止信号を出力する第１温度制御装置と、検知温度が冷
媒流路開閉装置の開放温度t₃以上のとき開閉装置21開放
信号を出力し閉塞温度t₄以下のときは閉塞信号を出力す
る第２温度制御装置とを一体に形成している。温度判別
制御装置28は本構造において庫内設定温度Tsが適宜設定
できるように形成し、その調節範囲は−５℃〜＋10℃の
範囲としている。庫内設定温度Tsを設定すると、各温度
Te、t₁、t₂、t₃,t₄が自動的に当初設定された温度差で
設定される。本構造では、庫内設定温度Tsに対し、第２
設定温度Teは（Ts＋２）℃に設定される。運転温度t₁は
（Ts＋0.5）℃に設定され、停止温度t₂は（Ts−0.5）℃
に設定される。開放温度t₃は（Ts＋２＋0.5）℃に設定
され、閉塞温度t₄は（Ts＋２−0.5）℃に設定され、各
温度t₁、t₂及びt₃、t₄の温度差が１℃となるように設定
される。具体的に示すと、第４図において、Ts＝０℃、
t₁＝0.5℃、t₂＝−0.5℃、t₃＝2.5℃、t₄＝1.5℃とな
り、被冷却物が凍結しない範囲で庫内温度が調節される
ことになる。この温度制御は圧縮機14に通電されている
ときのみ行なわれるもので、冷却庫１を移動中に凍結し
た蓄冷剤25による保冷力にて、庫内温度を通電がストッ
プされた時の温度に一定時間維持される。蓄冷剤25の保
冷力及び量により種々保冷能力は設定できるが本構造で
は庫内温度を０℃に維持できる時間が、開閉扉２を開け
ない限りにおいて、外気温度30℃で約６時間となるよう
にしている。

第４図の庫内温度変化対応動作チャートに基づき、冷却
庫１の蓄冷剤25が凍結するまでを説明する。t₁＝0.5
℃、t₂＝−0.5℃、t₃＝2.5℃、t₄＝1.5℃として説明す
る。

庫内Ａに被冷却物を収納し、蓄冷剤25が凍結すると、そ
のまま出荷配送できるようにして、電源を投入すると、
冷却運転が始まる。運転当初は、庫内Ａは外気温度と同
程度で、被冷却物が冷却した食品であった場合は、その
食品にて庫内Ａが冷却されることになるが、通常冬場で
ない限り、特に夏場であると20℃程度である。冷媒圧縮
機14の運転及び開閉装置21の開放にて、庫内Ａは庫内冷
却器17にて冷却されてその温度が下がる。蓄冷剤凍結冷
却器18に冷媒が流れていることで、蓄冷剤25の凍結も行
なわれるが、庫内Ａの温度を下げることに対しては大き
く影響しない。庫内Ａの温度が低下し、1.5℃以下とな
ると開閉装置21が閉じられ、庫内冷却器17による庫内Ａ
の冷却がストップされ、蓄冷剤25の蓄冷剤凍結冷却器18
による冷却のみが行なわれる。蓄冷剤25の冷却により間
接的な庫内Ａの冷却はあるが、1.5℃以下となった時に
おいてはそれ程のことはなく、主として蓄冷剤25の冷却
にその能力が使用される。従って、庫内Ａの温度が1.5
℃から圧縮器14の運転が停止される−0.5℃にさがるま
でには約２時間程度必要とし、庫内Ａの温度が−0.5℃
となって、圧縮器14が停止する。この時蓄冷剤25は50％
程度凍結している。圧縮器14の運転が停止すると、蓄冷
剤25の庫内がわが凍結していないことでその部分の冷却
及び断熱箱体による断熱能力による外気温度からのロス
にて庫内温度が上昇し、0.5℃となると圧縮機14の運転
が始まり、蓄冷剤25の冷却が再開される。圧縮機14の運
転が再開されると庫内温度が下がり、−0.5℃となると
また圧縮機14が停止する。この時、蓄冷剤25は約65％程
度凍結しており、この圧縮機14の停動にて蓄冷剤25は通
常約６時間で100％凍結する。後半になる程、圧縮機14
の停止時間が長く、運転時間が短くなる。この状態では
通常の冷蔵庫と同様の運転となり、被冷却物は凍結する
ことなく保存される。従って、蓄冷剤25を凍結させてか
ら、被冷却物を入れる従来に比べて、被冷却物収納によ
る再冷却を行なう必要がない。

冷却庫１の運転中に開閉扉２が開閉されると、庫内Ａの
冷気が逃げることで、第４図に示す如く、急激に庫内温
度が10℃程度まで上昇する。庫内温度の上昇にて、開閉
装置21の開放温度t₃＝2.5℃を超えることで、庫内冷却
器17に冷媒が供給され、庫内Ａの庫内冷却器17による直
接冷却が再開されて、短時間に庫内設定温度Ts＝０℃ま
で冷却される。

本発明では、庫内Ａの冷却と、蓄冷剤25の冷却とを個々
に制御でき、庫内Ａを庫内設定温度Tsに維持しながら、
蓄冷剤25を凍結させることができる。庫内設定温度Tsが
維持されるように制御することで、蓄冷剤25を凍結させ
る時間を特別に必要とすることなく、被冷却物の保存を
行ないながら、蓄冷剤25を凍結させることができる。従
って例えば翌朝に出荷予定の商品を前夜のうちに冷却庫
１に収納させることができ、出荷作業の効率化が図れる
と共に、被冷却物の保存も冷却庫１で行なえ、保存空間
も少なくてすむ。

圧縮器14への給電は輸送後、配達した店で再度行なえば
長期保存、スーパーであればショーケースへ収納するま
での一時保存庫として使用できる。圧縮器14への給電コ
ードは輸送中邪魔になるので、冷却庫１に給電コードの
収納箱、巻き付け部、コードリール等を形成するとよ
い。

（ト） 発明の効果 本発明は、庫内を冷却する庫内冷却器と蓄冷剤を冷却す
る蓄冷剤凍結冷却器とを形成し、庫内冷却器への冷媒供
給を開閉装置にて制御し、開閉装置と圧縮機の制御を庫
内設定温度に対して所定の温度差をもって行なうように
したことで、蓄冷剤を冷却して凍結を行ないながら、庫
内を被冷却物の保存温度に維持することができ、使用勝
手がよく、常に輸送可能状態とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を示し、第１図は要部冷凍サイクル及び電気
回路図、第２図は断面図、第３図は斜視図、第４図は動
作チャートである。 １……冷却庫、２……開閉扉、３……断熱箱体、４……
機械室、14……圧縮機、15……凝縮器、17……庫内冷却
器、18……蓄冷剤凍結冷却器、21……開閉装置、25……
蓄冷剤、27……温度検知体、28……温度判別制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被冷却物を収納する開閉扉を有する断熱箱
   体と、断熱箱体内に配設した蓄冷材と、断熱箱体内を冷
   却する庫内冷却器と、蓄冷材を凍結する蓄冷材凍結冷却
   器と、庫内冷却器と蓄冷材凍結冷却器とを並列に接続
   し、圧縮機・凝縮器等よりなる冷凍サイクルと、庫内冷
   却器に直列に接続した冷媒流路開閉装置と、庫内設定温
   度と庫内温度の差に基づいて圧縮機の運転制御を行う第
   １温度制御装置と、庫内設定温度より所定温度高い第２
   設定温度と庫内温度の差に基づいて冷媒流路開閉装置の
   開閉制御を行う第２温度制御装置とを有する冷却庫。