JPS6157547B2 - - Google Patents

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JPS6157547B2
JPS6157547B2 JP3904877A JP3904877A JPS6157547B2 JP S6157547 B2 JPS6157547 B2 JP S6157547B2 JP 3904877 A JP3904877 A JP 3904877A JP 3904877 A JP3904877 A JP 3904877A JP S6157547 B2 JPS6157547 B2 JP S6157547B2
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JP
Japan
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refrigerator
air
pipe
cyclone
temperature
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Masahiko Izumi
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷蔵庫に関するものであるが、更に
詳しくは従来の欠点を一挙に解決した発想を全く
異にする新規な構造を有する冷蔵庫に関するもの
である。
従来の冷蔵庫は、その構造上の特性から、冷蔵
庫内への貯蔵物の搬入搬出が非常に困難であるう
え、冷蔵むらが生じるという欠点があり、従つて
冷蔵条件が非常に微妙な微生物製剤、ワクチン、
血清等生化学的製剤貯蔵用の冷蔵庫は、その製造
が不可能とさえいわれており、また、通常の貯蔵
物用の冷蔵庫にしても大型乃至超大型の冷蔵庫
は、その製造が極めて困難であるとされていた。
本発明者は、これらの欠点を解決すべく各種の
検討を行つた結果、既成の冷蔵庫の概念にとらわ
れていたのでこれらの欠点は解決できないことを
知得し、この発想を全く変えて冷蔵庫の構造、形
状、及びその内部構成について徹底的にその観点
をかえて鋭意研究を続けた結果、従来の冷蔵庫の
ように貯蔵物を載置する棚を固定したのでは所期
の目的は達成されず、これを回転するようにした
ところ極めて良好な結果が得られ、しかも従来の
ように冷媒を用いて庫内を冷却するのではなくて
冷却した空気その他の気体を直接庫内に循環通気
せしめることによつて回転棚設置による効果が飛
躍的に増大することが判明し、これらの新知見を
もとにして更に究研を続けて本発明を完成させた
のである。
つまり本発明は、上記したように冷蔵庫内に回
転式棚を設けるとともに冷却した気体を直接通気
せしめる点を重要な特徴とするものであるが、所
期の目的を更に容易且つ確実に達成するために、
冷蔵庫筐体内に穿孔した有底内筐部を設けて冷却
した気体が均等に庫内を移動させるようにすると
ともに、冷却に用いる気体は循環使用し、しかも
その際該気体の調温、調湿、除菌を行うためサイ
クロン及び必要に応じて噴霧冷却器を更に付設し
た点も本発明の重要な特徴の1つである。
本発明に係る冷蔵庫を、添付図面を参考にしな
がら以下説明する。1は冷蔵庫であつて、円形筐
体11と壁面12とから構成される。その形状は
適宜定めることができるが筐体内には本発明の重
要な特徴の1つである回転棚4を収納させるた
め、従来のような固定棚を設けた冷蔵庫のように
断面を四角形とするような形状にしてもよいが、
断面円形にした方が庫内のスペースが有効に利用
できる。冷蔵庫の形状を断面円形にすればそれに
応じてその中に設ける筐体、回転棚その他の形状
も断面円形にするのが好適となる。冷蔵庫1の天
井板19及び底板20には、それぞれ冷風導管2
4及び気体排出管23を設けて、冷風を冷蔵庫1
の上方から下方へと移動させることにする。場合
によつてはこの逆方向に冷風を通気させてもよ
い。冷風導管24及び排出管23の設置個所及び
設置数は、第1図の実施例ではそれぞれ天井板1
9及び底板20の中央部に冷風導入開口17及び
排出開口18を介して各1個設置しているが、必
要に応じて適宜変えることができる。ちなみに、
第4図の実施例の場合には、冷風導管は天井板中
央部に1個設けるが、気体排出管の方は底板の周
辺部に数個設ける方が効率上好ましい。
この円形筐体11内に回転棚4を回転自在に設
置するのであるが、本実施例においては垂直軸を
中心にして水平に回転する構成が採られている。
第2図には回転棚の1実施例が1部分模式的に図
示されているが、貯蔵物の積載スペースを広げる
と同時に取扱い容易性を高めるために、垂直仕切
り4A及び水平仕切り4Cを適宜数設けて貯蔵区
画を適当数設けるのが良い。これらの仕切りには
冷風通気循環用の孔を適宜回転棚穿孔4Dとして
穿孔しておく、回転棚4は、その回転を容易にす
るためにフレーム4B上にマウントしておき(第
3図参照)、手動によつて容易に回転するように
しておくと便利である。回転棚4は、手動によつ
て回転させてもよいし、機械的に間欠的又は常時
回転させてもよいが、常時回転させておくのが最
も好適である。
冷蔵庫筐体内には、冷却気体の移動循環を均一
化して冷蔵むらをなくすために、有底内筐部を設
ける。この有底内筐部の形態は適宜必要に応じて
定めることになるが、本実施例においてはいずれ
も断面円形のものが採用され、有底内筒3となつ
ている。有底内筒3は、気体通気用の内筒穿孔3
Aをその側部及び必要な場合にはその底部に適宜
穿孔しておく必要がある。有底内筒3は、円形筐
体11の中心にその中心部を合わせるように設置
するが、その大きさは、第1図及び第3図に示す
ように回転棚4の外周部に設けてもよいし、第4
図に示すように小さい直径のものを回転棚4の軸
のまわりに設けてもよく、また、中心部と外周部
に2重の内筒を置けると更に効率的である。気体
の通気循環を更に効率的にするため、この有底内
筒の側部、及び必要ある場合はその底部には通気
用の内筒穿孔3Aを適当数だけ穿設しておく。
貯蔵物の搬入搬出を行うために、図示されては
いないが、冷蔵庫の側面部には扉を設け、且つ有
底内筒3の側面部にも扉を設ける。この冷蔵庫に
はペダル等(図示せず)を設けて、扉の開閉、回
転棚の回転及びその停止等各作業を行わしめても
よい。また、壁面12内にフレオンガス等冷媒を
通すためのパイプを配管することも可能である。
既述したように本発明の特徴は極めて特異的な
冷蔵本体の構成のみにあるのではなくて、そのう
え更に、この冷蔵庫本体内に通気する気体を調
温、調湿、更には除菌までしたうえ、これを循環
利用するための冷風装置をも包含する点である。
この冷風装置と上記した冷蔵庫本体とが有機的
に結合して、更にすぐれた効果が得られるのであ
る。この冷風装置は、サイクロンと噴霧冷却器と
を中心にしてこれを組合わせたものであつて、以
下この冷風装置について説明する。
第5図を参照されたい。
30は空気フアンで、その吐出空気は第1サイ
クロン34に吹入される。該サイクロン34には
蒸気パイプ35が付設されていて、冷蔵庫1より
同伴したごみ等の固形物を分離すると共に、必要
に応じて蒸気を噴出させて空気の殺菌をも行うも
のである。しかし、簡便には、この第1サイクロ
ン34は省略し、直接パイプ33′に通過させる
こともできる。この際、蒸気パイプは直接このパ
イブ33′又は噴霧冷却器36に開口させておけ
ばよい。ごみ等の除去は噴霧冷却器36で行なわ
れる。
サイクロン34により、ごみ等を除去された空
気は、導管33を経て噴霧冷却器36に送られ
る。該噴霧冷却器36は、側方にサイクロン34
と連通する空気導管33を開口させ、上方に環流
管37を開口固定し、噴霧冷却器36内の該環流
管37周辺に冷水管38を取付け、これを分岐し
て多数の噴霧口39a,39b…を噴霧冷却器3
6内に開口させると共に、冷水管38は冷水タン
ク10と連通させる。冷水タンク10内には常時
所定温度に冷却した冷水が大量に貯蔵してあり、
該冷水はポンプ29を介して噴霧口39a,39
b…より小滴となつて噴霧冷却器36内に噴出す
る。従つて、噴霧冷却器36に入つた空気は、噴
出管39a,39b…よりの水滴と接し、迅速且
つ効率よく熱交換を行い、冷却による過剰の水分
は、凝縮奮水され、不足の水分は加湿され、冷水
温度と略等しい温度で飽和し、還流管37より出
る。一方熱量を奪つた水は冷蔵庫内の臭気、ごみ
微粒子、雑菌等も溶解又は懸濁させており、再三
繰返し使用には不適であるから導管41を経て
過機42に入れ過して導管41′を介し冷水タ
ンク10に戻す。このため過機42は通常の
過機に、活性炭、硅藻土、酸性白土、イオン交換
樹脂等の吸着物質を成層させ過面としたものが
好ましい。噴霧冷却器36を出た冷却空気は、尚
多少の飛沫を同伴し、湿つているので第2サイク
ロン43により完全に脱水する。従つて脱水滴
し、飽和湿度の空気のみが還流管47を経て冷蔵
庫1に戻ることになる。この際、飽和湿度でな
く、一定湿度(例えば60%湿度)のものが得たい
場合は、1℃の乾燥空気を送気管44から一定量
送り混合してやればよい。
フアン30の吸込管25と還流管47との間に
は、バイパス管48が設けられており、該バイパ
ス管48上には、ダンパ等の通風量制御装置49
が設けられている。
一方、冷蔵庫内には、庫内温度の検出装置
A1,A2と庫内湿度の検出装置B1,B2を設け、こ
れらの検出信号を受け通風量制御装置49を作動
する作動部50が設けられていて、人の出入や貯
蔵物の搬出入等によつて庫内温度が変化したとき
通風量制御装置49の作動により、還流管47の
空気の吸込管25へのバイパス量を制御すること
により、1時的に大量の調温調湿空気を循環さ
せ、庫内の温度・湿度の制御を行うものである。
図中44は送気管であり、その端部をサイクロン
43に開口させ、必要に応じて調湿のため乾燥空
気を送り、また蒸気を吹入し、循環空気を加熱し
たり、また、還流管47を介し冷蔵庫1及び配管
類の殺菌を行うこともできるようになつている。
又5は冷却水冷却装置の冷媒圧縮機、6は圧縮機
5より出た冷媒ガスの凝縮器、7は導管であつて
冷水タンク10内の蒸発器8に連る。
又Cは冷水タンク10内の温度検出機であり、
温度検出機A1,A2はフアン30の図示しない動
力と電気的に結合し、温度検出機Cは圧縮機5と
電気的に結合する。
還流管47と吸込管25とは、四方切替弁22
を介して、冷蔵庫1の開口17と18とに連絡す
る冷風導管23,24に連通する。図面には還流
管47が冷蔵庫の天井板19上の開口17に連る
導管23に連通し、吸込管25が、冷蔵庫の底板
20の開口18に連る導管24に連通した状態が
示されており、このとき、冷風は冷蔵庫の上方か
ら冷蔵庫内に流入して、下方から排出される。四
方切替え弁22を90゜回動すると、上記の連通関
係は逆となり、冷風が冷蔵庫の下方から流入し、
上方から排出されるように切替えられることは、
明らかであろう。
上記装置の運転に際しては先づ圧縮機5を作動
し、冷水タンク10内の水を所定温度迄下げる。
所定温度迄下ると、温度検出機Cよりの指令によ
り圧縮機5のスイツチが開となり停止し、温度が
上昇すると閉となつて作動しON,OFF制御をす
る。
フアン30及びポンプ29を作動させると冷蔵
庫1内の空気は、第1サイクロン34、噴霧冷却
器36、第2サイクロン43を経て浄化、冷却さ
れて冷蔵庫1内に還流する。冷蔵庫1内の温度が
所定温度に下ると、温度検出機A1,A2がこれを
検知し、作動部50に伝え通風量制御装置49を
回動させるので還流管47の空気はバイパス管4
8、吸込管25、フアン30、第1サイクロン3
4、噴霧冷却器36、第2サイクロン43を通つ
て循環し、冷蔵庫1内へは全く、又は制約された
量しか流入しない。又冷蔵庫1内の温度が急上昇
すると、通風量制御装置49は停止し、旧に復し
て冷蔵庫1内にのみ還流する。このようにするこ
とにより冷蔵庫内が一定の温度に保たれるが、冷
却管13の温度を調節することにより庫内の湿度
調節も行うものである。このため湿度検出機
B1,B2を所定の湿度目盛に調節しておき冷却管
13の温度を調節すると、庫内の関係湿度は変動
し、この変動を湿度検出機B1,B2がとらえ、操
作部50を作動さすので前記と同一理由により庫
内の湿度を制御することができる。
上記方法を構ずることにより第1サイクロン3
4、噴霧冷却器36、第2サイクロン43を常時
運転しながら通風量制御装置49を作動又は停止
させて、冷蔵庫1内の温度と湿度を調節すること
ができるので、庫内はたえず一定温度を維持する
ことが可能となるものである。
上述した冷風装置によつて調温、調湿、除菌さ
れた冷却空気は、第1図に示したように、冷風導
管24を通つて冷風導入開口17から冷蔵庫1内
に入り、円形筐体11内を充分均質に冷却した後
矢印に従つて有底円筒3に設けた内筒穿孔3Aか
ら円筒3の外部に移動し、最終的には排出開口1
8から気体排出管23を通つて冷風装置内へ還流
していく。このようにして、冷蔵庫内は均一に冷
却され、冷蔵むらがなくなるのである。
又、第6図においては本発明における別の冷風
調整機構について説明する。
冷蔵庫の筐体111を構成する壁面112内に
は、冷却水を流通する管113がその内面パネル
114に溶着して設けられており、該壁面112
の内部空間及び内面パネル114の外周には、断
熱材が封入されている。
筐体11の内部には、壁面112の下方には、
ドレン受け溝115,116が設けられている。
なお、筐体111には、貯蔵物を納入或は取出す
ための扉装置や、貯蔵物を載置しておく棚等が従
来の冷蔵庫と同様に、図面には示していないが、
設けられている。そして、天井板119の中央部
には、冷風導入開口117がまた底面120の中
央部には、排出開口118がそれぞれ穿設されて
いる。そして、該冷風導入開口117から、後述
の冷風装置で発生した低温の空気を筐体111の
内部に導入する。これと同時に、壁面112に埋
設した管113にも同様に低温の冷水が流通して
いる。冷水は冷却水タンク即ち氷水タンク127
に多量用意され、たえず製氷器109から氷が間
欠的に投入されており、低温を維持しており、こ
の冷却水は常時ポンプ128によつて壁面112
を低温に保持するために送られている。
冷風導入開口117から筐体111内に導入さ
れた冷風は、筐体111の中央部及び壁面112
をつたつて庫内の温度・湿度を調整しつつ、ごみ
をとりながら排気開口118へ送られ後述の冷風
装置にむかつて排気される。
130は空気フアンで、その吐出空気は第1サ
イクロン134に吹入される。該サイクロン13
4には蒸気パイプ135が付設されていて、筐体
111より同伴したごみ等の固形物を分離すると
共に、必要に応じてパイプ135から蒸気を噴出
させて空気の殺菌をも行うものである。しかし、
簡便には、この第1サイクロン134は省略し、
直接パイプ133′に通過させることもできる。
この際、蒸気パイプは直接このパイプ133′又
は噴霧冷却器136に開口させておけばよい。ご
み等の除去は噴霧冷却器136で行なわれる。
サイクロン134により、ごみ等を除去された
空気は、導管133を経て噴霧冷却器136に送
られる。該噴霧冷却器136は、側方にサイクロ
ン134と連通する空気導管133を開口させ、
上方に還流管137を開口固定し、噴霧冷却器1
36内の該還流管137周辺に冷水管138を取
付け、これを分岐して多数の噴霧口139a,1
39b…を噴霧冷却器136内に開口させると共
に、冷水管138は氷水タンク127と連通させ
る。氷水タンク127内には常時所定温度に冷却
した冷水が大量貯蔵してあり、内部はスクリユー
Sで撹拌され、該冷水はパイプ129、ポンプ1
28及びパイプ138を介して噴霧口139a,
139b…より小滴となつて噴霧冷却器136内
に噴出する。従つて、噴霧冷却器136に入つた
空気は、噴出管139a,139b…よりの水滴
と接し、迅速且つ効率よく熱交換を行い、冷却に
よる過剰の水分は、凝奪水され、不足の水分は加
湿され、冷水温度と略等しい温度で飽和し、還流
管137より出る。一方熱量を奪つた水は冷蔵庫
内の臭気、ごみ微粒子等も溶解又は懸濁させてお
り、再三繰返し使用には不適であるから導管14
1を経て過機142に入れ過して導管103
を介し冷水タンク104に戻す。このため過機
142は通常の過機に、活性炭、硅藻土、酸性
白土、イオン交換樹脂等の吸着物質を成層させ
過面としたものが好ましい。噴霧冷却器136を
出た冷却空気は、尚多少の飛沫を同伴し、湿つて
いるので第2サイクロン143により完全に脱水
する。従つて脱水滴し、飽和湿度の空気のみが還
流管147を経て筐体111に戻ることになる。
この際、飽和湿度でなく、一定湿度(例えば60%
湿度)のものが得たい場合は、1℃の乾燥空気を
送気管144から一定量送り混合してやればよ
い。
フアン130の吸込管125と還流管147と
の間には、バイパス管148が設けられており、
該バイパス管148上には、ダンパ等の通風量制
御装置149が設けられている。
一方、冷蔵庫内には、庫内温度の検出装置
A1,A2と庫内湿度の検出装置B1,B2を設け、こ
れらの検出信号を受け通風量制御装置149を作
動する作動部150が設けられていて、扉の開閉
等によつて庫内温度が変化したとき通風量制御装
置149の作動により、還流管147の空気の吸
込管125へのバイパス量を制御することによ
り、1時的に大量の調温調湿空気を循環させ、庫
内の温度・湿度の制御を行うものである。図中1
44は送気管であり、その端部をサイクロン14
3に開口させ、必要に応じて調湿のため乾燥空気
を送り、また蒸気を吹入し、循環空気を加熱した
り、また、還流管147を介し筐体111及び配
管類の殺菌を行うこともできるようになつてい
る。
還流管147と吸込管125とは、四方切替弁
122を介して、筐体111の開口117と11
8とに連絡する冷風導管123,124に連通す
る。図面には還流管147が冷蔵庫の天井板11
9上の開口117に連る導管123に連通し、吸
込管125が、冷蔵庫の底板120の開口118
に連る導管124に連通した状態が示されてお
り、このとき、冷風は冷蔵庫の上方から冷蔵庫内
に流入して、下方から排出される。四方切替え弁
122を90゜回動すると、上記の連通関係は逆と
なり、冷風が冷蔵庫の下方から流入し、上方から
排出されるように切替えられることは明らかであ
ろう。
噴霧冷却器136で空気と熱交換された冷水は
パイプ141、過器142及びパイプ103を
通つて冷水タンク104に回収される。更に、筐
体111の周囲に配置された冷水流通管113を
循環した冷水は管113を経て冷水タンク104
に回収される。冷水は冷水タンク104からパイ
プ108及び107を通つてポンプ105により
製氷器109及び氷水混合室110に送込まれ
る。この場合、バルブ106によつて製氷器10
9か又は氷水混合室110のいずれかに流れ方向
は制御される。氷水混合室110の氷水はポンプ
105で送り込まれた冷水と共にパイプ126を
通つて氷水タンク127に送込まれる。
氷水タンク127では氷は通常水に浮いた状態
になつているが、氷と水の境の所にパイプ129
が取付けられており、ポンプ128によりパイプ
129からパイプ138及びパイプ139へ送込
まれる。パイプ138は噴霧冷却器136に連絡
されており、パイプ139は冷水流通管113に
連絡している、噴霧冷却器136及び筐体111
へ冷水を送るポンプは別々のポンプ(図示省略)
を設けてもよい。
ここでフアン130及びポンプ128を作動さ
せると筐体111内の空気は、第1サイクロン1
34、噴霧冷却器136、第2サイクロン143
を経て浄化、冷却されて筐体111内に還流す
る。筐体111内の温度が所定温度に下ると、温
度検出機A1,A2がこれを検知し、作動部150
に伝え通風量制御装置149を回動させるので還
流管147の空気はバイパス管148、吸込管1
25、フアン130、第1サイクロン134、噴
霧冷却器136、第2サイクロン143を通つて
循環し、筐体111内へは全く、又は制約された
量しか流入しない。又筐体111内の温度が急上
昇すると、通風量制御装置149は停止し、旧に
復して筐体111内にのみ還流する。このように
することにより冷蔵庫内が一定の温度が保たれる
が、冷却管113の温度を調節することにより庫
内の湿度調節も行うものである。このため湿度検
出機B1,B2を所定の湿度目盛に調節しておき冷
却管113の温度を調節すると、庫内の関係湿度
は変動し、この変動を湿度検出機B1,B2がとら
え、操作部150を作動さすので前記と同一理由
により庫内の湿度を制御することができる。
本実施例においては冷蔵庫内に通風する気体と
して空気を用いたが、貯蔵品の性質によつては他
の気体を使用することもできる。例えば油脂含有
食品のように酸化するのが好ましくないものにあ
つては、空気の代りに炭酸ガス、窒素ガスその他
不活性ガスを使用すればよいし、貯蔵物がリン
ゴ、モモ、バナナ等の果実類の場合には、エチレ
ンガスを通気循環させることによつて冷却と同時
に果実の成熟も同時に促進できる。
本発明に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体の独特な内
部構造及び冷風装置との組合せによつて、庫内の
冷蔵むらがなく、殺菌した冷風を通気でき、庫内
の温度が極めて迅速に均一化するために、庫内の
温度をきめ細かくコントロールすることができる
ので先述したような非常に微妙な温度管理及び高
度の衛生性が必要とされる生化学製剤の保存貯蔵
に好適であるし、、従来不可能とさえいわれてい
た超大型且つ無菌衛生的な冷蔵庫も可能となり、
回転棚の水平仕切り及び垂直仕切りで画分されて
いる冷蔵ブロツク全体をレール等によつて出し入
れできるようにすれば超大型の冷蔵庫であつても
庫内に作業員が入つて作業する必要がなくなり、
自動化も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る冷蔵庫本体の一実施例を
図示したものであるが、回転棚は省略されてい
る。第2図は回転棚の構造を一部示した図面であ
る。第3図及び第4図は、冷蔵庫本体内における
回転棚及び有底内筒の配設実施例を示した断面図
である。第5図及び第6図は、各別の冷却装置全
体の配置図であつて、冷蔵庫本体の詳細な構造は
省略されている。 1……冷蔵庫、3……有底内筒、4……回転
棚、4A……垂直仕切、4B……フレーム、4C
……水平仕切、4D……回転棚穿孔、5……圧縮
機、6……凝縮器、8……蒸発器、10……冷水
タンク、11……筐体、13……冷水流通管、1
5,16……ドレン排水溝、17……開口、18
……開口、20……底板、19……天井板、22
……四方切換弁、25……吸込管、29……ポン
プ、30……フアン、34……サイクロン、35
……蒸気パイプ、36……噴霧冷却器、37……
還流管、38……冷水管、39……噴霧口、42
……過機、43……第2サイクロン、44……
送気管、47……還流管、48……バイパス管、
49……通風量制御装置、50……作動部、10
9……製氷器、127……氷水タンク、136…
…噴霧冷却器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 円筒状の本体とその内部に設けた多数の冷水
    噴霧口と、本体の側壁に開口する循環空気導管
    と、本体上部の中心部より垂下する冷却空気還流
    管とからなる噴霧冷却器と、 断面を円形とし、天井板及び底板には冷風導入
    又は排出用の開口部をそれぞれ設け、その内部に
    は回転棚を設けてなる冷蔵庫と、 サイクロンとから成り、 噴霧冷却器の排気側と冷蔵庫の吸入側との間に
    サイクロンを介在させて、該噴霧冷却器によつて
    調整した調湿、調温、除塵、除菌済の清浄冷却空
    気を該サイクロンによつて除水滴せしめ直接庫内
    に循環送気するようにした冷蔵庫。
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