CN102933926B - 低温储藏箱 - Google Patents

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Abstract

低温储藏箱具备：隔热壳体，其具有容纳被保冷物并与外部空气隔热的容纳部；门，其设置在上述隔热壳体上，能够开闭地封闭上述容纳部；冷却机构，其对上述容纳部内进行冷却；温度检测部，其测量上述容纳部内的温度；开闭检测部，其检测上述门的开闭状态；以及控制部，其中，上述控制部具备：温度调节部，其控制上述冷却机构，使得上述温度检测部所测量出的温度为预先设定的目标温度；第一温度存储部，其存储第一温度；第二温度存储部，其存储比上述第一温度高的第二温度；目标温度设定部，其当上述开闭检测部检测到上述门从打开状态变为关闭状态时，将上述目标温度设定为上述第一温度，之后，将上述目标温度设定为上述第二温度；以及控制信息设定部，其任意地设定上述第一温度存储部所存储的上述第一温度的值、或者上述第二温度存储部所存储的上述第二温度的值，其中，上述控制信息设定部在所接受的上述第一温度与上述第二温度之差大于等于预先设定的值的情况下，输出表示该意思的信息。

Description

低温储藏箱
技术领域
本发明涉及一种低温储藏箱，涉及一种确保被保冷物的保存质量的同时降低消耗电力的技术。
背景技术
在专利文献1中，记载了如下一种低温储藏箱：该低温储藏箱具备由制冷剂回路和隔热箱体构成的主体、由冷却装置进行冷却的储藏室以及冷气循环用的鼓风机，通过运转鼓风机来强制性地使利用冷却器的吸热作用冷却后的冷气在储藏室内进行循环，从而将储藏室内冷却至规定的设定温度。另外，在专利文献2中，记载了以下内容：在冷气循环用鼓风机的冷气吸入侧设置用于与储藏室侧相分隔的分隔壁，在利用分隔壁形成的空间中设置用于检测箱内温度的温度传感器，基于此来显示箱内温度。
专利文献1：日本特开2008-45790号公报
专利文献2：日本特开平5-322415号公报
发明内容
发明要解决的问题
在冰箱以及冷冻箱(freezer)等低温储藏箱中，若设定的温度高则会减轻冷冻机的负荷(例如减轻压缩机(compressor)的负荷)，因此能够降低消耗电力。然而，为了确保被保冷物的保存质量，实际上估计门开闭时箱内的温度上升，而倾向于将设定温度设定为比本来需要的温度低的温度。特别是在被保冷物为药品、生物试样等的情况下，大多要像在为了取出容纳它们的容器而将门开闭之后又立即开闭门以将该容器放回箱内那样，以短时间间隔进行用于取出被保冷物的开闭和用于将该被保冷物放回箱内的开闭，在这种使用环境下，确保保存质量的必要性尤其高，从而倾向于将设定温度设定得低。
另一方面，通常来说，门的开闭频率根据一天内的时段或日期不同而不同。例如，在用于冷藏食品等的家庭用的冰箱中，与白天相比，夜间开闭门的频率低。另外，在设置于研究机构、医疗机构等的用于冷藏药品、生物试样等的低温储藏箱中，与平日相比，在假期、长期休假中门的开闭频率急剧降低。因此，当为了确保被保冷物的保存质量而将设定温度设定得低时，即使在开闭频率低的期间，箱内温度也不必要地维持在低温，从而造成电力的浪费。
本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够确保被保冷物的保存质量的同时降低消耗电力的低温储藏箱。
用于解决问题的方案
本发明通过如下结构来解决上述问题，具备：隔热壳体，其具有容纳被保冷物并与外部空气隔热的容纳部；门，其设置在隔热壳体上，能够开闭地封闭容纳部；冷却机构，其对容纳部内进行冷却；温度检测部，其测量容纳部内的温度；开闭检测部，其检测门的开闭状态；以及控制部，其中，控制部具备：温度调节部，其控制冷却机构，使得温度检测部所测量出的温度为预先设定的目标温度；第一温度存储部，其存储第一温度；第二温度存储部，其存储比第一温度高的第二温度；切换时间存储部，其存储作为预先设定的时间的切换时间；经过时间测量部，其测量从开闭检测部检测到门的开闭状态发生了变化起到当前时刻为止的时间、即经过时间；以及目标温度设定部，其当开闭检测部检测到门的开闭状态发生了变化时，将目标温度设定为第一温度，当经过时间达到或超过切换时间时，将目标温度设定为第二温度。
通过附图以及本说明书的记载会明确本发明的其它特征。
发明的效果
根据本发明，在低温储藏箱中能够确保被保冷物的保存质量的同时降低消耗电力。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的低温储藏箱1的立体图。
图2是表示低温储藏箱1的打开了门3的状态的立体图。
图3A是表示控制部30的硬件结构的图。
图3B是表示使用了继电器电路412的控制部30的结构例。
图4是表示控制部30所具备的功能的图。
图5是说明控制部30的控制信息设定部41所进行的处理的流程图。
图6是说明在低温储藏箱1的运转过程中控制部30的箱内温度调节部42、开闭操作监视部43、经过时间测量部44以及目标温度设定部45所进行的处理的流程图。
图7是进行了图6所示的处理(控制)的情况下的容纳部21的温度变化(温度调节)的一例。
具体实施方式
下面，说明用于实施发明的方式。图1中示出了作为实施方式来进行说明的低温储藏箱1的立体图。该图中示出的X轴被设定为对于低温储藏箱1的左右方向，Y轴被设定为对于低温储藏箱1的上下方向，Z轴被设定为对于低温储藏箱1的前后方向。
该图所示的低温储藏箱1例如是设置于研究机构和医疗机构等的冷却保存药品、生物试样(检查体)等的冰箱、冷冻箱。如该图所示，低温储藏箱1具备隔热壳体2、设置在隔热壳体2的前表面的门3以及设置在隔热壳体2的下部(-Y方向)的机械室4。
图2是表示低温储藏箱1的打开了门3的状态的立体图。如该图所示，在隔热壳体2的内部，设置有容纳被保冷物并与外部隔热的容纳部21。隔热壳体2的前表面(+Z侧)形成开口。门3通过铰链机构等连结机构设置在隔热壳体2的前表面侧(+Z侧)，以能够开闭地封闭该开口。
在门3的-X方向的左端侧，设置有当开闭门3时要把持的把手61。在隔热壳体2的-X侧的侧面上的+Z侧的前端附近，在关闭门3的状态下与把手61相结合的位置处设置有卡定部62。
门3的内部填充有泡沫隔热材料。在门3的容纳部21侧(-Z侧)的周缘部设置有用于确保容纳部21的气密性的密封件33。在门3的容纳部21侧(-Z侧)设置有内门7。在容纳部21中设置有将内部空间上下分隔的分隔板75。
在机械室4中容纳有用于冷却容纳部21的冷却机构71的一部分。冷却机构71包括冷却线圈、压缩机、冷凝器、受液器、膨胀阀以及蒸发器，将该冷却线圈、压缩机、冷凝器、受液器以及膨胀阀设置在机械室4中。另一方面，蒸发器是在隔热壳体2的外箱与内箱之间沿内箱的外表面配置的，以使制冷剂与容纳部21进行热交换。在冷却机构71的动作过程中，制冷剂在压缩机、冷凝器、减压器、蒸发器以及使它们相连接的配管中循环。此外，冷却机构71不一定为上述结构。也可以利用其它方式，例如多级压缩方式的冷冻装置等。
如图1所示，在门3的前表面(+Z侧)设置有用于与用户之间进行对话处理的控制面板8。用户能够通过控制面板8进行温度等的设定或监视冷却机构71的运转状态等。
如图2所示，在容纳部21内壁的规定位置设置有用于检测容纳部21的温度的温度传感器211(温度检测部)。另外，在隔热壳体2的开口面侧(+Z侧)的门3所抵接的缘部设置有用于检测门3的开闭状态的开闭传感器212(开闭检测部)。例如使用机械式开关、非接触式开关来构成开闭传感器212。
由低温储藏箱1所具备的控制部30来进行经由控制面板8的用户接口的控制、冷却机构71的运转控制。控制部30例如安装在控制面板8的背面或内部、机械室4、隔热壳体2或门3等处。
图3A中示出了控制部30的硬件结构。如该图所示，控制部30具备处理器31、存储器32、I/F电路33、计时器34以及控制电路37。这些各结构要素与构成控制面板8的输入装置35和显示装置36通过控制总线38以相互能够通信的方式进行连接。
使用CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)、MPU(MicroProcessingUnit：微处理器)等来构成处理器31。使用RAM(RandomAccessMemory：随机存取存储器)、ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)、NVRAM(NonVolatileRAM：非易失性随机存储器)等来构成存储器32(第一温度存储部、第二温度存储部、切换时间存储部)。在存储器32中存储有程序、数据。
使用RTC(RealTimeClock：实时时钟)等构成计时器34，该计时器34根据来自处理器31等的请求输出当前日期时间、所测量的时间等与时间相关的信息。输入装置35例如是键盘、触摸面板。显示装置36例如是液晶面板。
I/F电路33对从温度传感器211和开闭传感器212输入的模拟信号进行放大、A/D转换，将与模拟信号对应的数字信号输入到总线38。
控制电路37根据来自处理器31的信号来控制冷却机构71的运转。例如通过由控制电路37使用继电器电路、逆变器(inverter)等控制向冷却机构71的压缩机711的电力供给，来进行该运转控制。图3B中示出使用了继电器电路412的控制部30的结构例。
图4中示出控制部30所具备的功能。如该图所示，控制部30具备控制信息设定部41、箱内温度调节部42、开闭操作监视部43、经过时间测量部44以及目标温度设定部45的各功能。此外，由控制部30所具备的硬件来实现这些功能，或由处理器31读出保存在存储器32中的程序并执行该程序来实现这些功能。
上述功能中的控制信息设定部41通过控制面板8与用户之间进行对话处理，获取由用户设定输入的信息(第一温度、第二温度(>第一温度)以及切换时间)，将获取到的信息存储在存储器32中。
箱内温度调节部42通过控制电路37控制冷却机构71，进行调节控制使得容纳部21的温度为预先设定的目标温度。此外，将当前设定的目标温度的值例如存储保持在存储器32中。
开闭操作监视部43根据从开闭传感器212输入的信号来实时地判断门3是否进行了开闭。例如从开闭传感器212将表示门3已打开的意思的信号输入到开闭操作监视部43，接着从开闭传感器212将表示门3已关闭的意思的信号输入到开闭操作监视部43，由此该开闭操作监视部43检测到门3的开闭状态发生了变化，从而判断为门3进行了开闭。
经过时间测量部44测量从门3被开闭的时刻起到当前时刻为止的时间、即经过时间。
目标温度设定部45在门3进行了开闭的情况下将上述目标温度设定为第一温度。另外，当经过时间达到或超过切换时间((当前时刻-开闭时刻)≥切换时间)时，目标温度设定部45自动地将上述目标温度切换设定为第二温度。
接着，说明控制部30的具体动作。图5是说明控制部30的控制信息设定部41所进行的处理的流程图。
控制信息设定部41当检测到进行了设定操作时(S511：“是”)，判断所进行的操作是否为第一温度的设定操作(S512)。若所进行的操作是第一温度的设定操作(S512：“是”)，则控制信息设定部41将由用户设定输入的第一温度存储到存储器32中(S513)。之后进入S514。另一方面，若所进行的操作不是第一温度的设定操作(S512：“否”)，则进入S514。
接着，控制信息设定部41判断所进行的操作是否为第二温度的设定操作(S514)。若所进行的操作是第二温度的设定操作(S514：“是”)，则控制信息设定部41将由用户设定输入的第二温度存储到存储部32中(S515)。之后进入S516。另一方面，若所进行的操作不是第二温度的设定操作(S514：“否”)，则进入S516。
接着，控制信息设定部41判断所进行的操作是否为切换时间的设定操作(S516)。若所进行的操作是切换时间的设定操作(S516：“是”)，则控制信息设定部41将由用户设定输入的切换时间存储到存储器32中(S517)。之后进入S518。另一方面，若所进行的操作不是切换时间的设定操作(S516：“否”)，则进入S518。
在S518中，控制信息设定部41执行与所进行的操作(上述以外的其它设定操作)相应的处理。执行完之后返回到S511。
图6是说明在低温储藏箱1的运转过程中由控制部30的箱内温度调节部42、开闭操作监视部43、经过时间测量部44以及目标温度设定部45进行的实时处理的流程图。
开闭操作监视部43根据从开闭传感器212输入的信号来实时地判断门3是否进行了开闭(S611)。在判断为门3进行了开闭的情况下(S611：“是”)，进入S612。
在S612中，经过时间测量部44开始测量经过时间。此外，测量经过时间的开始时刻既可以是开闭门3时的门3关闭的时刻，也可以是开闭门3时的门3打开的时刻。另外，还可以是开闭门3时的从门3打开的时刻至门3关闭的时刻的期间内的任一时刻。
在S613中，目标温度设定部45将目标温度设定为第一温度。之后，箱内温度调节部42控制冷却机构71使得容纳部21的温度为预先设定的目标温度(第一温度)。
在S614中，目标温度设定部45判断经过时间是否达到或超过切换时间((当前时刻-开闭时刻)≥切换时间)。若经过时间没有达到或超过切换时间(S614：“否”)，则返回S611。若经过时间达到或超过切换时间(S614：“是”)，则进入S615。
在S615中，目标温度设定部45将目标温度设定为第二温度(>第一温度)。之后，箱内温度调节部42控制冷却机构71使得容纳部21的温度为预先设定的目标温度(第二温度)。
在S616中，开闭操作监视部43判断门3是否进行了开闭。在判断为门3进行了开闭的情况下(S616：“是”)，返回到S613。
图7是通过进行图6所示的实时处理而引起的容纳部21的温度变化(温度调节)的一例。此外，该图是以下的情况：第一温度被设定为-30℃，第二温度被设定为比第一温度高3℃的-27℃，切换时间被设定为1小时。该图是低温储藏箱1为冰箱的情况，因此第一温度和第二温度为如上述那样的值，但是例如在低温储藏箱1为超低温冷冻箱的情况下，将第一温度设定为-80℃，将第二温度设定为-77℃。
如该图所示，在时刻t1进行门3的开闭之前的期间，容纳部21的温度维持在-30℃左右。当在时刻t1进行门3的开闭时，由经过时间测量部44开始测量经过时间(S612的处理)。另外，由目标温度设定部45将目标温度设定为第一温度(S613的处理)。
在时刻t3，目标温度设定部45判断为经过时间达到或超过切换时间(=t3-t1)(S614的处理)，将目标温度设定为第二温度(-27℃)(S615的处理)。在时刻t4，开闭操作监视部43判断为门3进行了开闭(S616的处理)，目标温度设定部45将目标温度设定为第一温度(S613的处理)。
如上所述，在门3被关闭后经过了切换时间以上的时间之后的时刻t3~t4期间，容纳部21的温度维持在比第一温度(-30℃)高的第二温度(-27℃)。因此，在该期间内低温储藏箱1的消耗电力降低。
另一方面，在该图中的时刻t3之前的期间以及时刻t4之后的期间，进行控制使得容纳部21的温度维持在第一温度(-30℃)。因此，即使门3进行开闭而容纳部21的温度上升，也能够在短时间内(=t2-t1或者=t5-t4)将容纳部21的温度降低到所需温度(确保被保冷物的保存质量所需的温度)。
另外，例如当设定两者之差较大的值作为第一温度和第二温度时，从门3开闭到恢复至第一温度为止需要时间，从而不能确保被保冷物的保存质量。因此，在用户指定两者之差较大的值作为第一温度或第二温度的情况(两者之间存在预先设定的阙值以上的差的情况)下，控制信息设定部41例如在显示装置36上显示警告或通过扬声器等发出警告音等来提醒用户注意。另外，在两者之间存在预先设定的阙值以上的差的情况下，控制信息设定部41也可以不接受这样的设定。
另外，为了减轻用户设定的麻烦，例如也可以预先将第一温度与第二温度的多个组合存储在存储器32中，将它们显示在显示装置36上以供用户选择，将所选择的组合中的第一温度和第二温度存储在存储器32中。另外，也可以预先将第一温度、第二温度以及切换时间的多个组合存储在存储器32中，将它们显示在显示装置36上以供用户选择，将所选择的组合中的第一温度、第二温度以及切换时间存储在存储器32中。
另外，也可以将根据实验、经验对每个被保冷物设定的第一温度和第二温度的多个组合与被保冷物的名称(标识符)相对应地存储在存储器32中，将被保冷物的名称显示在显示装置36上以供用户选择，将与所选择的名称相对应的第一温度和第二温度存储在存储器32中。通过这样，用户无需记住或查找针对每个被保冷物的第一温度和第二温度的组合，从而能够容易地对被保冷物进行适当的设定。
还可以将根据实验、经验对每个被保冷物设定的第一温度、第二温度以及切换时间的多个组合与被保冷物的名称(标识符)相对应地存储在存储器32中，将被保冷物的名称显示在显示装置36上以供用户选择，将与所选择的名称相对应的第一温度、第二温度以及切换时间存储在存储器32中。通过这样，用户无需记住或查找针对每个被保冷物的第一温度、第二温度以及切换时间的组合，从而能够容易地对被保冷物进行适当的设定。
此外，上述实施例是为了易于理解本发明，而并非用于限定性地解释本发明。本发明能够不脱离其宗旨地进行变更、改进，并且本发明中也包含其等价物。
附图标记说明
1：低温储藏箱；2：隔热壳体；3：门；4：机械室；8：控制面板；211：温度传感器；212：开闭传感器；30：控制部；31：处理器；32：存储器；33：I/F电路；34：计时器；35：输入装置；36：显示装置；37：控制电路；41：控制信息设定部；42：箱内温度调节部；43：开闭操作监视部；44：经过时间测量部；45：目标温度设定部；71：冷却机构；711：压缩机。

Claims (3)

1.一种低温储藏箱，其特征在于，具备：
隔热壳体，其具有容纳被保冷物并与外部空气隔热的容纳部；门，其设置在上述隔热壳体上，能够开闭地封闭上述容纳部；冷却机构，其对上述容纳部内进行冷却；温度检测部，其测量上述容纳部内的温度；开闭检测部，其检测上述门的开闭状态；以及控制部，
其中，上述控制部具备：
温度调节部，其控制上述冷却机构，使得上述温度检测部所测量出的温度为预先设定的目标温度；第一温度存储部，其存储第一温度；第二温度存储部，其存储比上述第一温度高的第二温度；目标温度设定部，其当上述开闭检测部检测到上述门从打开状态变为关闭状态时，将上述目标温度设定为上述第一温度，之后，将上述目标温度设定为上述第二温度；以及控制信息设定部，其任意地设定上述第一温度存储部所存储的上述第一温度的值、或者上述第二温度存储部所存储的上述第二温度的值，
其中，上述控制信息设定部在所接受的上述第一温度与上述第二温度之差大于等于预先设定的值的情况下，输出表示该意思的信息。
2.一种低温储藏箱，其特征在于，具备：
隔热壳体，其具有容纳被保冷物并与外部空气隔热的容纳部；门，其设置在上述隔热壳体上，能够开闭地封闭上述容纳部；冷却机构，其对上述容纳部内进行冷却；温度检测部，其测量上述容纳部内的温度；开闭检测部，其检测上述门的开闭状态；以及控制部，
其中，上述控制部具备：
温度调节部，其控制上述冷却机构，使得上述温度检测部所测量出的温度为预先设定的目标温度；第一温度存储部，其存储第一温度；第二温度存储部，其存储比上述第一温度高的第二温度；以及目标温度设定部，其当上述开闭检测部检测到上述门从打开状态变为关闭状态时，将上述目标温度设定为上述第一温度，之后，将上述目标温度设定为上述第二温度，
其中，当任意地设定或选择了上述第一温度的值时，自动地选择或设定上述第二温度的值。
3.根据权利要求1或2所述的低温储藏箱，其特征在于，上述控制部还具备：
切换时间存储部，其存储作为预先设定的时间的切换时间；以及
经过时间测量部，其测量从上述开闭检测部检测到上述门的开闭状态发生了变化起到当前时刻为止的时间、即经过时间，
其中，上述目标温度设定部在将上述目标温度设定为上述第一温度之后，当上述经过时间达到或超过上述切换时间时，将上述目标温度设定为上述第二温度。
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