JP2004205063A - 貯蔵庫およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一般家庭でも使用できる程度に低コストで加温機能を備えた貯蔵庫を提供する。
【解決手段】庫内照明である庫内灯５を、庫内９を加温するための熱源として用いた貯蔵庫１を提供する。加温機能を付加するために、本発明の貯蔵庫１においては、温度が低下したら庫内灯５を点灯する制御ユニット３を設けるだけ良く、極めて低コストで提供できる。このため、本発明により、一般家庭において、穀物や野菜などを屋外に保管するのに好適な貯蔵庫１を提供できる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穀物や野菜などを貯蔵するのに適した貯蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
穀物などを貯蔵する貯蔵庫として、外気温変動にもかかわらず室内を恒温状態に保つために、冷房や暖房を含めて複数の運転形態を切り換え実施できるように室外熱交換器を付加したものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１０９３４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
穀物や野菜などを貯蔵物として貯蔵する場合、冬季に外気温が低下したときに貯蔵庫の庫内温度も低下してしまうと、貯蔵物の品質に悪影響を及ぼす可能性がある。たとえば、貯蔵物に含有されている水分が凍結し、傷みや、割れが発生してしまう可能性がある。したがって、上記のような冷房および暖房の運転形態を変えられる室外熱交換器を設けることは貯蔵物の品質を維持する点で非常に好ましい。しかしながら、一般の家庭や農家において、穀物や野菜などを保管するために、リビングの冷暖房と同様にヒートポンプ機能のある空調機付きの貯蔵庫を用意することは経済的に不可能である。
【０００５】
一方、冷蔵庫のように、簡易な冷却器付きの貯蔵庫は一般の家庭や農家において購入可能な価格帯で提供することが可能である。しかしながら、冬季に温度が低下したときは対処できない。特に、真冬日が続く地域であると日中でも氷点下が続く期間があり、断熱性に優れた貯蔵庫であっても庫内温度は氷点下に低下してしまう。一般家庭の冷蔵庫のように、室内に設置され、夜間などの短時間だけ氷点下になる環境に設置される貯蔵庫であれば、十分な断熱性を持った貯蔵庫を提供することにより、庫内が氷点下になるのを防止できる。しかしながら、秋に収穫した一年分の米袋を貯蔵したり、その他の食料を長期間保存するような目的の貯蔵庫は、比較的大型であり、それを室内に設置しようとすると、やはり経済的に無理がある。また、ヒートポンプ機能のある空調機を貯蔵庫に設置しないにしても、ヒータなどの加熱装置を設置しようとすれば、貯蔵庫のコストは上がり、ランニング費用は上がり、さらに、加熱装置が過熱して火災の要因にならないようにする保安上の機能も必要になる。したがって、暖房機能付きにしようとしたとたん貯蔵庫のコストは上がり、安心して使い難くなる。
【０００６】
このため、一般家庭や農家などにおいて、特に、冬場に氷点下が続く地域の家庭や農家においては、大量の食料を貯蔵するような貯蔵庫はそれほど有用ではなく、一年分の米袋は、保管料を払って大型の倉庫に預けたり、野菜は土に埋めて凍るのを避けるなどの方策が取られている。したがって、米が終わりそうになれば配達を頼んだり、野菜が必要になると外に出て雪を掻き分けて取ってくるといった作業が行われており、そのような状況を簡単に、そして経済的に解決することができていない。
【０００７】
また、近年、農家が高年齢化するにつれて、冬季に外へ出て雪の中から野菜を取ってくるといった作業は無理があり、手近で、凍結することもなく、野菜や穀物を安心して保管できる貯蔵庫の要望がある。しかしながら、暖房機能を備え、手軽な値段で購入できるような貯蔵庫は提供されていない。
【０００８】
そこで、本発明においては、暖房機能があり、安全で使い勝手が良く、さらに低コストで供給可能な貯蔵庫を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明においては、庫内照明を有する貯蔵庫において、庫内温度の低下を防止する目的で庫内照明を点灯する。すなわち、本発明においては、庫内照明と、庫内温度または庫外温度が低下したときに庫内照明を点灯する制御ユニットとを有する貯蔵庫を提供する。そして、貯蔵庫の庫内照明の制御方法に、庫内温度が低下したときに庫内照明を点灯する加温工程を設けることを可能とする。庫内照明は、庫内にアクセスする際に手動で、または、自動で点灯するものであるが、庫内照明が点灯することにより庫内照明は発熱し、熱源となる。したがって、本発明においては、庫内照明を照明だけではなく、庫内照明を熱源としても利用することにより、庫内温度の低下を防止したり、抑制可能とする。温度が急激に低下したときに庫内照明を点灯すれば、庫内温度の急変を緩和でき、また、十分な断熱能力のある貯蔵庫において、庫内温度または外気温度が所定の値より低下したときに連続または断続的に点灯することにより庫内温度が氷点下になることを防止できる。
【００１０】
このため、本発明においては、庫内温度または庫外温度、たとえば、外気温度が低下したときに庫内照明を点灯する温度制御ユニットを設けるだけで、氷点下になるような環境に設置されても、庫内温度を零度以上に保つことができる貯蔵庫を提供できる。したがって、付加する機器は非常に少なく、低コストで、冬季でも貯蔵物を凍らさずに保存できる貯蔵庫を提供できる。さらに、庫内照明を熱源として利用することにより、庫内照明を点灯させることで熱源の健全性をチェックできる。また、庫内照明は、それ自体が安全な設計になっているので、熱源を追加することにより安全性が低下することも殆どない。さらに、庫内照明は、それ自体が、電灯の交換などを考慮して設計されているので、メンテナンスも極めて容易である。
【００１１】
したがって、本発明により、低コストで、安全であり、さらに、機能確認およびメンテナンスも容易な暖房機能つきの貯蔵庫を提供できる。このため、本発明の貯蔵庫は、経済的に一般家庭や農家でも容易に入手できるものとなり、戸外に設置して冬季でも安心して穀物や野菜などを貯蔵できる貯蔵庫となる。さらに、この貯蔵庫は管理も容易なので、誰にでも手軽に取り扱いが可能であり、この貯蔵庫を導入することにより、冬季の穀物や野菜の保管の不便さや、そのための労力の軽減を図ることが可能となる。
【００１２】
貯蔵庫が、庫内の空気を循環するファンを備えている場合は、温度制御ユニットが庫内照明を点灯するときにファンも駆動することにより、庫内温度の均一化を図ることができる。したがって、部分的に氷点下になるような事態を防止できる。また、貯蔵庫は、冷蔵庫のように庫内を冷却する冷却装置を設けることは比較的低コストで可能であり、夏季の高温対策として有効である。そのような貯蔵庫においても、庫内温度の均一化を図るためにファンを冷却装置が駆動するときにも駆動することが望ましい。
【００１３】
庫内照明は、手動で点灯するものであっても良く、扉の開閉に連動して点灯するものであっても良い。庫内照明が扉の開閉に連動して点灯する場合は、開閉する都度、庫内照明の点灯の有無が自動的に確認されるので、本発明の貯蔵庫においては暖房機能の正常性が共に確認できる。したがって、庫内温度を維持する機能の信頼性の高い貯蔵庫を提供できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。図１に本発明に係る貯蔵庫１の概略構成を示してある。本例の貯蔵庫１は、断熱性の壁面２ａにより囲われ、内部が貯蔵空間（庫内）９となった断熱箱２と、庫内９を冷却可能な冷却装置２０と、庫内９を照明可能な庫内灯５と、冷却装置２０および庫内灯５を制御する制御ユニット３とを備えている。断熱箱２は、庫内９に米袋などの比較的大きな貯蔵物９９を収納可能なサイズとなっており、底にスノコ９８を設置したり、貯蔵物９９と壁面２ａとの間を開けておくことにより、庫内９の空気（内気）１２を効率よく循環させることができる。冷却装置２０は断熱箱２の上部に設置されており、冷媒を圧縮する圧縮機２２と、圧縮された冷媒を外気１１で冷却する凝縮器２３と、冷媒が膨張したときの熱により庫内９の内気１２を冷却する蒸発器２４と、外気１１を循環する外気ファン２５と、内気１２を循環する庫内ファン２６と、これら外気ファン２５および庫内ファン２６を駆動するファンモータ２１とを備えている。
【００１５】
庫内９には、さらに、庫内温度ｔを検出するサーミスタなどの温度センサ７と、断熱箱２を開閉する扉の動きを検出可能なリミットスイッチあるいは光センサなどの開閉センサ６とが設置されている。制御ユニット３は、庫内温度ｔにより冷却装置２０の圧縮機２２を作動させる圧縮機制御部５０と、庫内灯５の点灯を制御する庫内灯制御部４０と、ファンモータ２１を制御するファン制御部６０とを備えている。
【００１６】
図２に、各制御部と制御対象とを抜き出して示してある。庫内灯制御部４０は、開閉センサ６からの信号を受けて、扉４が開いたときに自動的に庫内灯５を点灯する。さらに、温度センサ７からの信号を受けて、庫内温度ｔが所定の値以下になったときも庫内灯５を点灯し、庫内９の温度低下を防止または抑制するために庫内灯５を使用する。圧縮機制御部５０は、温度センサ７からの信号を受けて、庫内温度ｔが所定の値以上になったときに圧縮機２２を駆動し、庫内９の温度上昇を防止または抑制する。さらにファン制御部６０は、温度センサ７からの信号を受けて、庫内温度ｔが所定の値以下になって庫内灯５が点灯するときと、庫内温度ｔが所定の値以上になって圧縮機２２が作動するときにファンモータ２１を駆動して内気１２を循環させる。
【００１７】
図３に、圧縮機制御部５０における制御の概要をフローチャートにより示してある。圧縮機制御部５０は、ステップ５１において、温度センサ７から得られる庫内温度ｔが第１の設定値（θ１＋α）以上になると、ステップ５２において、圧縮機２２を稼動させる。また、ステップ５３において、庫内温度ｔが第２の設定値θ１以下になると、ステップ５４において、圧縮機２２を停止する。したがって、貯蔵庫１においては、図４に示すように、庫内温度ｔが第１の設定値（θ１＋α）以上になると冷却装置２０が稼動して庫内９の冷却を開始し、庫内温度ｔが第２の設定値θ１以下になると冷却装置２０を停止する。このため、圧縮機制御部５０により、庫内温度ｔが第１の設定値以上の高温になると、冷却により庫内温度の上昇は抑制される。そして、庫内９を冷却することにより庫内温度ｔが第２の設定値以下になると、冷却装置２０を停止して冷えすぎを防止する。
【００１８】
図５に、庫内灯制御部４０における制御の概要をフローチャートにより示してある。庫内灯制御部４０は、ステップ４１において、温度センサ７から得られる庫内温度ｔが第３の設定値（θ２−β）以下となると、ステップ４３ａにおいて、加温フラグをオンにする。また、ステップ４２において、庫内温度ｔが第４の設定値θ２以上となると、ステップ４３ｂにおいて、加温フラグをオフにする。そして、ステップ４４において、扉開閉センサ６から扉４が開であるか、または、ステップ４５において、加温フラグがオンのときに、ステップ４６において、庫内灯５を点灯する。一方、ステップ４７において、扉４が閉であり、さらに、ステップ４８において、加温フラグがオフのときにステップ４９において、庫内灯５を消灯する。すなわち、温度条件で加温の要求をセット・リセットし、加温要と扉開の論理和で庫内灯５をオンし、加温不要と扉閉の論理積で庫内灯５をオフすることにより所望の温度条件で庫内灯を暖房用に利用できる。したがって、貯蔵庫１においては、図６に示すように、庫内温度ｔが第３の設定値（θ２−β）以下になると庫内灯５が点灯して庫内９を加温する。また、庫内温度ｔが第４の設定値θ２以上になると庫内灯５を消灯する。このため、庫内灯制御部４０により、庫内温度ｔが第３の設定値以下の低温になると、庫内灯の発熱により庫内温度の低下が抑制される。そして、庫内９を加温することにより庫内温度ｔが第４の設定値以上になると、庫内灯５を消灯して加温しすぎを防止する。
【００１９】
図７に、ファン制御部６０における制御の概要をフローチャートにより示してある。ファン制御部６０は、圧縮機２２が稼動するとき、および、温度が低下して庫内灯５が点灯するときにファンモータ２１を駆動する。したがって、ステップ６１において温度センサ７から得られる庫内温度ｔが、圧縮機２２が稼動する第１の設定値（θ１＋α）以上になると、ステップ６３ａでファンモータ２１を稼動し（冷却時ファンオン）、ステップ６２において庫内温度ｔが庫内照明が点灯する第３の設定値（θ２−β）以下になると、ステップ６３ｂにおいてファンモータ２１を稼動させる（加温時ファンオン）。これにより、内気１２を庫内９に循環させる。また、ステップ６４において、冷却時ファンオンであって庫内温度ｔが第２の設定値θ１以下になるか、ステップ６５において、加温時ファンオンであって庫内温度ｔが第４の設定値θ２以上になると、ステップ６６において、ファンモータ２１を停止し、庫内ファン２６を停止する。したがって、貯蔵庫１においては、庫内温度ｔが冷却装置２０により冷却する条件になるか、または、庫内灯５により加温する条件になると、庫内ファン２６が作動し、庫内９の空気１２を循環して庫内９の全体に冷気または暖気を供給し、庫内温度ｔが均一になるようにしている。
【００２０】
本例の冷却装置２０に組み込まれた外気ファン２５および庫内ファン２６は、両軸タイプのモータ２１により駆動されるようになっているので、庫内ファン２６と同じ条件で外気ファン２５も動作する。したがって、冷却装置２０が作動する条件では外気ファン２５も動作するので、外気１１の循環も確保される。その一方で、庫内灯５を点灯する場合は、外気ファン２５を稼動させる必要はないが、庫内ファン２６と共に外気ファン２５が稼動される。したがって、庫内灯５が点灯する機会が多い場合は、庫内ファン用のモータと、外気ファン用のモータを別に設けるか、適当なアクチュエータなどにより駆動するファンの切り替え、消費電力を低減できるようにしておくことが望ましい。
【００２１】
これらの制御部４０、５０および６０を備えた制御ユニット３により、本例の貯蔵庫１は、庫内温度ｔが設定温度θ２からθ１の範囲内では、冷却も加温もされず、庫内温度は自然に保たれ、穀物や野菜などの貯蔵物９９を自然の条件で保持できる。一方、庫内温度ｔがいったん第１の設定温度（θ１＋α）以上になると、冷却装置２０が作動し、庫内温度ｔが上昇するのを抑制することができる。したがって、夏季において外気温度が高くなっても、庫内９を貯蔵に適当な範囲に維持することが可能であり、貯蔵物９９の品質が劣化するのを防止できる。また、庫内温度ｔがいったん第３の設定温度（θ２−β）以下になると、庫内灯５が点灯し、庫内灯５を熱源として庫内温度ｔが低下するのを抑制することができる。したがって、冬季において外気温度が氷点下になっても、庫内９を氷点下以上の適当な範囲に維持することが可能であり、凍結により貯蔵物９９の品質が劣化するのを防止できる。
【００２２】
さらに、この貯蔵庫１は、暖房あるいは加温用の熱源として庫内灯５を利用しているので、庫内灯５のオンオフを制御する庫内灯制御部４０に対し、庫内温度９が低下したら庫内灯５を点灯する制御機能を加えるだけで加温機能を付加することができる。したがって、非常に低コストで加温機能を備えた貯蔵庫１として市場に供給することができる。さらに、庫内灯５は、貯蔵物９９の保管、搬出入に邪魔にならないように配置あるいはデザインされているので、それを熱源として利用し加温機能を追加しても、保管スペースの削減や搬出入を阻害するような要素となることがない。また、庫内灯５は、白熱球や蛍光灯などの発光源の点検あるいは取替えなどのメンテナンスができるように配置あるいはデザインされているので、それを加温用の熱源として利用して加温機能を追加しても、メンテナンスの容易さは変わりない。さらに、庫内灯５は、ある程度の期間、連続点灯したり、万一、貯蔵物９９が接触しても、それにより火災などが発生することがないように配置あるいはデザインされているので、それを加温用の熱源として利用して加温機能を追加しても、安全性には変わりない。したがって、この貯蔵庫１は、極めて低コストの、加温機能を備えた貯蔵庫であるだけではなく、貯蔵スペースは十分に確保でき、貯蔵物の搬出入は容易で、メンテナンスも容易であり、また、安全な貯蔵庫となる。
【００２３】
さらに、庫内灯５は扉４を開いたときに自動的に点灯して庫内９を照明する。したがって、扉４を開いたときに点灯しなければ、庫内灯５に異常があることが明白であり、庫内灯５の異常の有無は、日常の扉４を開閉する作業により確認できる。このため、庫内灯５を加温機能の熱源とする貯蔵庫１においては、日常の扉４の開閉により、加温機能のチェックがなされ、冬季になって温度が低下したときに加温機能が動作しないという事態を未然に防止できる。したがって、信頼性が高く、冬季に貯蔵物を凍結させることなく、貯蔵物の品質の劣化を確実に防ぐことができる。
【００２４】
そして、本例の貯蔵庫１における、これらの加温または加熱機能の利点は、だれにでも使いやすいようにデザインされている庫内灯５の機能がそのまま利用される。したがって、だれにでも使い勝手の良い加温機能付の貯蔵庫１を本発明により提供できる。このため、本発明により、一般家庭や農家において、穀物や野菜などの食料品を貯蔵物として屋外に貯蔵するのに好適な貯蔵庫を提供することができ、本発明の貯蔵庫を利用することにより、冬季でも手軽に、品質の良い食品を入手することが可能となる。
【００２５】
なお、本例においては、庫内温度ｔを検出して、冷却機能を発揮する冷却装置２０および加温機能を発揮する庫内灯５を制御しているが、外気温度を検出してこれらの機能を制御することも可能である。外気温度により冷却機能および加温機能を制御することにより、庫内温度の変化に先行した制御を行うことができ、夏季に高温になったり、冬季に低温になるのをさらに確実に防止することができる。しかしながら、庫内温度が低いにもかかわらず冷却機能が働いたり、庫内温度が高いにもかかわらず加温機能が働く可能性もあるので、そのような事態が発生しないように設定温度をセットすることが重要である。また、本例では、冷却装置２０がオンオフする温度差αと、加温するために庫内灯５がオンオフする温度差βを設けて、温度制御の境界条件において冷却装置２０および庫内灯５がオンオフを繰り返すのを避けるようにしている。境界条件においてオンオフが頻発するのを避けるために、温度差を設ける代わりに、冷却装置２０や庫内灯５にそれほど悪影響を与えない適当なオンオフインターバルを設定するなどの他の制御方法を採用することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、庫内照明を、庫内を加温するための熱源として用いた貯蔵庫を提供している。したがって、加温機能を付加するために、本発明の貯蔵庫においては、温度が低下したら庫内照明を点灯する制御ユニットを設けるだけ良く、極めて低コストで提供できる。このため、本発明により、一般家庭や農家において、穀物や野菜などを屋外に保管するのに好適な貯蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る貯蔵庫の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す貯蔵庫の制御系統を抜き出して示す図である。
【図３】圧縮機制御部の概略機能を示すフローチャートである。
【図４】圧縮機がオンオフするタイミングを示す図である。
【図５】庫内灯制御部の概略機能を示すフローチャートである。
【図６】庫内灯がオンオフするタイミングを示す図である。
【図７】ファン制御部の概略機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 貯蔵庫
３ 制御ユニット
５ 庫内灯
９ 庫内
２０ 冷却装置
２１ ファンモータ、 ２５ 外気ファン、 ２６ 庫内ファン
９９ 貯蔵物

Claims (7)

1. 庫内照明と、庫内温度または庫外温度が低下したときに前記庫内照明を点灯する制御ユニットとを有する貯蔵庫。
2. 請求項１において、庫内の空気を循環するファンをさらに有し、前記制御ユニットは、前記庫内照明を点灯するときに前記ファンも駆動する貯蔵庫。
3. 請求項２において、庫内を冷却する冷却装置をさらに有し、前記ファンは前記冷却装置が駆動するときにも駆動される貯蔵庫。
4. 請求項１において、前記庫内照明は、扉の開閉に連動して点灯する貯蔵庫。
5. 貯蔵庫の庫内照明の制御方法であって、
   庫内温度または庫外温度が低下したときに前記庫内照明を点灯する加温工程を有する制御方法。
6. 請求項５において、前記貯蔵庫は、庫内の空気を循環するファンを備えており、
   前記加温工程では、前記庫内照明を点灯するときに前記ファンも駆動する制御方法。
7. 請求項６において、前記貯蔵庫は、庫内を冷却する冷却装置を備えており、
   前記庫内温度が上昇したときに前記冷却装置および前記ファンを駆動する冷却工程をさらに有する制御方法。

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