JP2004354007A - 保存庫 - Google Patents

Abstract

【課題】庫内温度の制御態様を、冷却スピードを重視したものと、保存物の乾燥防止を重視したものとに切り替えられるようにする。
【解決手段】第１制御部５１では、庫内温度センサ５３の検知温度が庫内温度の設定温度と比較され、冷凍機１７がオンオフされることで庫内温度が設定温度に保持され、すなわち庫内温度優先制御が行われる。第２制御部５２では、ブライン温度センサ５４の検知温度がブライン温度の設定温度と比較され、冷凍機１７がオンオフされることでブライン温度が設定温度に保持され、すなわちブライン温度優先制御が行われる。切替スイッチ５５により第１または第２制御部５１，５２を選択することにより、庫内温度の制御態様を、冷却スピードを重視したものと、保存物の乾燥防止を重視したものとに切り替えられる。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブライン等の二次冷媒により庫内を冷却する保存庫に関し、特にその庫内温度制御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
恒温高湿庫は、例えば生鮮食品の鮮度を長期にわたって維持できるように、庫内を高湿度に保ちつつ冷却するものであって、例えば特許文献１に記載されている。
これを概略的に示すと、図６のように、室外機として冷凍装置１と断熱性のタンク２とが設けられ、タンク２内に貯留されたブラインが、冷凍装置１の一部をなす蒸発器１Ａと熱交換されて一次冷却され、この一次冷却されたブラインが、ポンプ３によりブライン配管４を介して保存庫本体５に設けられた冷却器６（室内機）に循環供給される。それとともに冷却ファン７が駆動され、吸引された庫内空気が冷却器６と熱交換して冷却されたのち庫内に吹き出されて循環され、庫内全体が二次冷却されるようになっている。この間、庫内温度の検知温度に基づいて冷凍装置１がオンオフ制御され、庫内温度が設定温度に維持される。通常の冷蔵庫とは異なり、庫内水分が蒸発器に霜として付着することが回避され、上記のように庫内が高湿度に保たれるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平３−５６３９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、庫内に保存物を出し入れするために扉を開けた際、特に夏場等の外気温度が高いときには、庫内が大幅に温度上昇する。そうすると、上記のように、庫内温度に基づいて冷凍装置を制御するものでは、冷凍装置の駆動が継続されてブラインが急速に冷却され、それに伴い冷却器も低温となる。それにより、庫内温度は比較的早期に低下するが、冷却器の温度までは追随できずに温度差ができ、その結果冷却器に結露が生じ、すなわち庫内が除湿されてしまうおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、冷凍装置の一次冷媒により一次冷却された二次冷媒が、庫内に設けられた冷却器に循環供給されることで庫内が二次冷却されるようにした保存庫において、庫内温度を検知する庫内温度センサを備え、この庫内温度センサの検知温度に基づいて前記冷凍装置を制御運転することにより庫内温度を設定温度に保持する庫内温度優先制御手段と、二次冷媒の温度を検知する二次冷媒温度センサを備え、この二次冷媒温度センサの検知温度に基づいて前記冷凍装置を制御運転することにより二次冷媒の温度を設定温度に保持する二次冷媒温度優先制御手段とが備えられ、かつ前記両制御手段を選択的に切り替え可能な切替手段が設けられている構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
庫内温度優先制御では、庫内温度の検知温度に基づいて冷凍装置がオンオフ制御され、庫内温度が設定温度に維持される。二次冷媒の温度すなわち冷却器の温度が下げ止まりされず、庫内を急速に設定温度まで冷却することができる。冷却スピードを重視する場合に有効となる。
二次冷媒温度優先制御では、二次冷媒の検知温度に基づいて冷凍装置がオンオフ制御され、二次冷媒の温度が設定温度に維持される。二次冷媒の温度すなわち冷却器の温度が下げ止まりされるから、冷却時間は長くなる可能性はあるが、庫内温度と冷却器との温度差は小さく抑えられ、庫内が除湿されること、すなわち保存物が乾燥することが最小限に抑えられる。
そして両制御手段を切り替え可能であることにより、外気温度等の条件に応じて、冷却スピードを重視したものと、保存物の乾燥防止を重視したものとに、温度制御の態様を選択することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図５に基づいて説明する。本実施形態はプレハブ式の恒温高湿庫を例示している。
図１において、符号１０は複数枚の断熱パネルを箱形に組み付けてなる本体１０であって、内部が保存室１１となっており、保存室１１内は基本的には、冷凍装置１５により一次冷却されたブラインの冷熱を介して二次冷却されるようになっている。冷凍装置１５は、圧縮機、凝縮器、膨張弁４３及び蒸発器（内管３８）を冷媒配管１６によって循環接続することにより、公知の冷凍サイクルを構成したものである。なお、圧縮機と凝縮器とを合わせて冷凍機１７という。
【０００８】
本体１０内の天井面には、ユニット化された室内機２０が装備されているとともに、本体１０の外部には、同じくユニット化された室外機１３が設置されている。室外機１３には、上記した冷凍装置１５のうちの冷凍機１７（圧縮機と凝縮器）のみが装備されている。
一方の室内機２０は、図２及び図３に示すように、冷却器２１、タンク２７、ポンプ３０及び熱交換部３５とから構成されている。
冷却器２１は、多数枚のフィン２２が並設されるとともに、それらのフィン２２をブライン配管２３が蛇行状に貫通して配され、全体としてブロック状に形成されており、基板２４の下面に取り付けられている。冷却器２１内に配されたブライン配管２３は、下端に入口２５Ａ、上端に出口２５Ｂがそれぞれ設けられている。
【０００９】
冷却器２１の側方（図２の右側）には、ブラインを貯留するタンク２７が隣接して配され、同じく基板２４の下面にブラケット２８により取り付けられている。また、タンク２７の下面には、ブラインを圧送するポンプ３０がブラケット３１により取り付けられている。タンク２７の底面に設けられた出口２７Ｂには、ポンプ３０の吸引口３２Ａが接続され、ポンプ３０の吐出口３２Ｂが、上記したブライン配管２３の入口２５Ａと接続されている。
【００１０】
タンク２７の側面（図２の右側）には、熱交換部３５が配設されている。この熱交換部３５は、図４に示すように、ヘアピン状に形成された二重管３６を、上下２組接続した構造となっている。二重管３６は詳細には、ヘアピン状に回曲された外管３７の中心に、内管３８が同心に挿通された構造であり、この内管３８は、上記した冷凍装置１５の蒸発器を構成する蒸発管からなっている。外管３７は、両端面が閉鎖されている一方、両端部の周面に流入口３７Ａと流出口３７Ｂとが開口されている。
そして、１つの二重管３６について見ると、ブラインは、図４の矢線Ｘ（太字）に示すように、流入口３７Ａから流入したのち、外管３７と内管３８（蒸発管）との間の外側管路３９を流通して流出口３７Ｂから流出し、一方、冷凍装置１５の冷媒が、同図の矢線Ｙ（白抜き）に示すように、内管３８（蒸発管）内である内側管路４０をブラインと対向する方向に流通するようになっている。
【００１１】
上記のような二重管３６が、図２及び図３に示すように上下に並んで配され、外管３７については、下側の外管３７の流出口３７Ｂが上側の外管３７の流入口３７Ａと接続管４１により接続され、一方、蒸発管である内管３８は、１本が両外管３７の内部にわたって連続して挿通され、これにより熱交換部３５が完成される。
また、上側の外管３７の流出口３７Ｂがタンク２７の入口２７Ａと接続され、下側の外管３７の流入口３７Ａに、上記した冷却器２１内に配されたブライン配管２３の上端の出口２５Ｂが接続されている。
【００１２】
上記の冷凍機１７側から引き出された冷媒配管１６の吸引端１６Ａと吐出端１６Ｂとは、それぞれ本体１０内に配管され、吐出端１６Ｂが熱交換部３５における内管３８（蒸発管）の入口３８Ａと接続され、一方の吸引端１６Ａが、内管３８（蒸発管）の出口３８Ｂと接続されている。なお、内管３８（蒸発管）の入口３８Ａには膨張弁４３が設けられる一方、出口３８Ｂには、膨張弁４３の開度を調整することに機能する感温筒４４が設けられている。
また、冷却器２１における、タンク２７が配設されたのとは隣接した側面（図１の右側）には、冷却ファン４６が装備されている。
【００１３】
なお、図３の３箇所の領域Ａに示すように、冷媒配管１６における庫内に導入された吸引端１６Ａと吐出端１６Ｂ、さらには熱交換部３５における外管３７から突出した内管３８（蒸発管）等、すなわち庫内において露出された冷媒配管１６には、断熱材を巻装する等、断熱処理を施すとよい。
また、この実施形態では除霜運転が可能とされ、そのために冷却器２１における冷却ファン４６を配した側と反対側の面には、除霜ヒータ４７が取り付けられているとともに、室内機２０の下方には、除霜水を受けるドレンパン４８が配設されている。
【００１４】
さて、本実施形態では、庫内温度を制御する部分に改良が施されている。そのため、図５に示すように、ともにマイクロコンピュータ等を搭載して所定のプログラムを実行する第１制御部５１と第２制御部５２とが設けられている。
第１制御部５１は庫内温度優先制御を行うものであって、上記した保存室１１内に庫内温度を検知する庫内温度センサ５３が設けられ、この庫内温度センサ５３が第１制御部５１の入力側に接続されている。そして、庫内温度センサ５３による検知温度が庫内温度の設定温度よりも低くなると冷凍機１７が停止され、一方検知温度が設定温度よりも高くなると冷凍機１７が駆動されるようになっている。
【００１５】
第２制御部５２は、ブライン温度優先制御を行うものであって、上記したタンク２７内に、貯留されたブラインの温度を検知するブライン温度センサ５４が設けられ、このブライン温度センサ５４が第２制御部５２の入力側に接続されている。そして、ブライン温度センサ５４による検知温度がブライン温度の設定温度（上記の庫内温度の設定温度よりも１℃低い）よりも低くなると、冷凍機１７が停止され、一方、検知温度が設定温度よりも高くなると、冷凍機１７が駆動されるようになっている。
上記のように第１制御部５１と第２制御部５２の出力側には冷凍機１７が配されることになるが、その間には、冷凍機１７を、第１制御部５１と第２制御部５２とに選択的に切替接続可能な切替スイッチ５５が介設されている。
【００１６】
続いて、本実施形態の作用を説明する。
冷却運転は、以下のようにして行われる。まず、冷凍装置１５が駆動されることで、図１の矢線Ｙに示すように冷媒が循環され、庫内では、熱交換部３５の内側管路４０を、図２，３の矢線Ｙに示す方向に流通する。それとともに、ポンプ３０が駆動されることで、ブラインが、同図の矢線Ｘに示すように、タンク２７、冷却器２１のブライン配管２３、熱交換部３５にわたって循環流通する。
すなわちブラインは、熱交換部３５の外側管路３９を流通する間に、内側管路４０を対向状に流通する冷媒との間で熱交換されることによって一次冷却され、この一次冷却されたブラインが一旦タンク２７に貯留されたのち冷却器２１のブライン配管２３に循環供給され、すなわち冷却器２１が冷却される。それとともに、冷却ファン４６が駆動され、図１の矢線Ｚ（細字）に示すように、吸引された庫内空気が冷却器２１と熱交換して冷却されたのち庫内に吹き出されて循環され、庫内全体が高湿度を維持しつつ二次冷却される。
【００１７】
ここで例えば、外気温度がさほど高くない通常時には、切替スイッチ５５を第１制御部５１に切替接続する。これにより庫内温度優先制御が行われ、この庫内温度優先制御では、庫内温度センサ５３により庫内温度が検知され、その検知温度が庫内温度の設定温度よりも低くなると冷凍機１７が停止され、一方検知温度が設定温度よりも高くなると冷凍機１７が駆動され、以上の繰り返しにより、庫内温度がほぼ設定温度に維持される。特に、ブラインの温度すなわち冷却器２１の温度が下げ止まりされないから、庫内が急速に設定温度まで冷却される。
すなわち、外気温度がさほど高くない通常時では、保存物を出し入れすべく扉を開けた場合にも庫内温度の上昇が小さく抑えられ、庫内温度による制御を行ってもブラインすなわち冷却器２１の温度はさほど低下しなくて、庫内温度との間に温度差ができるおそれが少ないから、庫内の不必要な除湿を防止し、すなわち保存物の乾燥を防止しつつ、冷却スピードを重視した制御が行える。
【００１８】
それに対して、夏場等の外気温度が高い時には、切替スイッチ５５を第２制御部５２に切替接続する。これによりブライン温度優先制御が行われ、このブライン温度優先制御では、ブライン温度センサ５４によりブラインの温度が検知され、その検知温度がブライン温度の設定温度よりも低くなると冷凍機１７が停止され、一方検知温度が設定温度よりも高くなると冷凍機１７が駆動され、以上の繰り返しにより、ブラインの温度がほぼ設定温度に維持される。特に、ブラインの温度すなわち冷却器２１の温度が下げ止まりされる。
【００１９】
すなわち外気温度が高い場合は、扉を開けた場合の庫内温度の上昇が大きく、上記のような庫内温度制御を行うとブラインすなわち冷却器２１の温度低下が顕著となって、庫内温度との間に大きな温度差ができるおそれがあるから、ブライン温度制御に切り替える。そうすると、ブラインの温度が設定温度以下に下がることが抑えられるから、冷却時間は長くなる可能性はあるが、庫内温度と冷却器２１との温度差は小さく抑えられ、庫内が除湿されること、すなわち保存物が乾燥することが最小限に抑えられる。
【００２０】
このように本実施形態では、庫内温度制御を行うに当たり、直接に庫内温度に基づく庫内温度優先制御手段と、ブラインの温度に基づくブライン温度優先制御手段とを備え、選択的に切り替えができるようにしたから、冷却スピードを重視する場合、あるいは保存物の乾燥防止を重視する場合といったように、外気温度等の条件に応じて、最適の制御形態を選択することができる。
【００２１】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）制御形態を切り替える条件としては、例えば恒温高湿庫を初めに稼働する場合や、除霜運転の終了後冷却運転を再開する場合等には、冷却スピードが重視されるから、このような場合には、自動的に庫内温度優先制御に切り替えられるようにしてもよい。
（２）上記実施形態では、ブライン温度優先制御を行う場合におけるブラインの設定温度を、庫内温度の設定温度よりも１℃低く設定した場合を例示したが、これは一例であって、ブラインが庫内を冷却する機能を果たしつつ、庫内温度との温度差を最小限に抑え得るように、ブライン温度の設定温度は、庫内温度の設定温度よりも僅かに低く設定すればよい。
（３）本発明は、ブラインのタンク、ポンプ等を室外機に備えた形式のものにも、同様に適用することができる。
（４）さらに二次冷媒としては、上記実施形態に例示したブライン以外にも、水等の液状冷媒、空気等の気体冷媒を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図
【図２】室内機の正面図
【図３】その側面図
【図４】二重管の一部切欠側面図
【図５】温度制御機構部のブロック図
【図６】従来例の概略構成図
【符号の説明】
１０…本体 １１…保存室 １５…冷凍装置 １７…冷凍機 ２１…冷却器 ２３…ブライン配管 ２７…タンク ３０…ポンプ ３５…熱交換部 ５１…第１制御部（庫内温度優先制御手段） ５２…第２制御部（ブライン温度優先制御手段） ５３…庫内温度センサ ５４…ブライン温度センサ ５５…切替スイッチ（切替手段）

Claims (1)

1. 冷凍装置の一次冷媒により一次冷却された二次冷媒が、庫内に設けられた冷却器に循環供給されることで庫内が二次冷却されるようにした保存庫において、
   庫内温度を検知する庫内温度センサを備え、この庫内温度センサの検知温度に基づいて前記冷凍装置を制御運転することにより庫内温度を設定温度に保持する庫内温度優先制御手段と、
   二次冷媒の温度を検知する二次冷媒温度センサを備え、この二次冷媒温度センサの検知温度に基づいて前記冷凍装置を制御運転することにより二次冷媒の温度を設定温度に保持する二次冷媒温度優先制御手段とが備えられ、
   かつ前記両制御手段を選択的に切り替え可能な切替手段が設けられていることを特徴とする保存庫。

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