JP2014167366A

JP2014167366A - 冷凍庫

Info

Publication number: JP2014167366A
Application number: JP2013038993A
Authority: JP
Inventors: Susumu Nishi; 進西
Original assignee: NISHIKEN DEVICE KK
Current assignee: NISHIKEN DEVICE KK
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2014-09-11

Abstract

【課題】食品又は作業者に黒鉛が付着することなく、簡易な構成で冷却効果を向上できる冷凍庫を提供する。
【解決手段】断熱材１５を含んだ壁で密閉された庫内１０Ａを、庫内１０Ａに設置された庫内ユニット５２によって冷却する冷凍庫１００であって、少なくとも一部の壁の庫内１０Ａ側は、ガラスによってコーティングされた炭素を含む高密度複合体で構成される。また、高密度複合体は、壁に貼着可能な伝熱シート２０として構成されるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍庫の構成技術に関する。

冷凍庫は、食品の冷凍や冷凍食品の長期保存をするための収蔵室である。冷凍庫は、断熱材を含んだ壁で密閉された冷凍室と、庫内に設置される冷却器と、を備えている。冷却器としては、例えば、冷凍装置の蒸発器が使用される。冷凍庫は、冷凍装置を作動する圧縮機の発停を繰り返し、庫内を所定の冷凍温度域（例えば−１５℃〜−２０℃）に保つように構成されている。

冷凍庫の性能は、冷却性能と、保冷性能と、に分けられる。冷却性能とは、冷凍装置を発動したとき、どれだけ早く庫内温度を下げられるかを示す性能である。保冷性能とは、冷凍装置を停止したとき、どれだけ遅く庫内温度の上昇を抑制できるかを示す性能である。

冷凍庫の保冷性能は、壁に含まれる断熱材の断熱性能に概ね依存する。一方、冷凍庫の冷却性能は、冷凍装置の冷却性能に概ね依存する。そのため、冷凍庫の冷却性能を向上させるためには、冷凍装置を大型化する等の対策が考えられる。しかし、冷凍装置を大型化することは、費用等が嵩み、冷凍庫の設置スペースによっては困難な場合もある。

現在では、冷凍庫の冷却性能を向上させるために、冷凍装置の冷却性能に依存しない別の試みがなされている。例えば、特許文献１には、庫内側に黒鉛シート、或いは、黒鉛シート及び金属シートが貼り付けられた冷凍庫が開示されている。特許文献１に開示される冷凍庫では、黒鉛の高い熱拡散率を利用して冷却性能を向上している。

しかし、特許文献１に開示される庫内側に黒鉛シートが貼り付けられた構成では、冷凍する食品や、庫内で作業する作業者に黒鉛が付着する場合がある。また、特許文献１に開示される庫内側に黒鉛シート及び金属シートが貼り付けられた冷凍庫では、金属シートが黒鉛の熱拡散率を低減させている。

特開２０１２−１８４９０９号公報

本発明の解決しようとする課題は、食品又は作業者に黒鉛が付着することなく、簡易な構成で冷却効果を向上できる冷凍庫を提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、断熱材を含んだ壁で密閉された庫内を、該庫内に設置された冷却器によって冷却する冷凍庫であって、少なくとも一部の壁の庫内側は、ガラスによってコーティングされた炭素を含む高密度複合体で構成されるものである。

請求項２においては、請求項１記載の冷凍庫であって、前記高密度複合体は、前記側壁に貼着可能なシートとして構成されるものである。

請求項３においては、請求項１記載の冷凍庫であって、前記高密度複合体は、前記側壁に塗着される塗料として構成されるものである。

本発明の冷凍庫によれば、食品又は作業者に黒鉛が付着することなく、簡易な構成で冷却効果を向上できる。

本発明の冷凍庫の構成を示した側面図。同じく冷凍庫の庫内を示した内観図。伝熱シートの構成を示した斜視図及び断面図。別の冷凍庫の庫内を示した内観図。

図１を用いて、冷凍庫１００について説明する。
なお、図１では、冷凍庫１００を側面視にて模式的に表している。また、図１では、冷凍庫１００の中央部分のみ庫内１０Ａを模式的に表している。

冷凍庫１００は、食品の冷凍や冷凍食品の長期保存をするための収蔵室である。冷凍庫１００は、冷凍室１０と、冷凍装置５０と、を具備している。冷凍室１０は、断熱材１５を含んだ壁１６を箱状に形成することによって構成されている。冷凍室１０の一側の壁１６には、扉１１が設けられ、開閉可能に構成されている。

冷凍室１０の他側には、冷凍装置５０が配置されている。冷凍装置５０は、庫外ユニット５１と、庫内ユニット５２と、を具備している。庫外ユニット５１は、冷凍室１０の庫外１０Ｂに設置されている。庫内ユニット５２は、冷凍室１０の庫内１０Ａに設置されている。庫外ユニット５１と庫内ユニット５２とは、配管５３によって接続されている。

冷凍装置５０では、冷凍サイクルが構成されている。冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、膨張面及び蒸発器（冷却器）から構成されている。庫外ユニット５１には、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、が設置されている。庫内ユニット５２には、冷却器としての蒸発器が設置されている。

このような構成とすることで、圧縮機から吐出された冷媒は、凝縮器にて庫外１０Ｂに熱を発散し、膨張弁にて減圧かつ膨張され、蒸発器にて庫内１０Ａの熱を吸収し、圧縮機に吸入される。冷凍庫１００の庫内１０Ａでは、庫内ユニット５２の蒸発器によって熱が奪われることによって冷却されることになる。

図２を用いて、冷凍室１０について説明する。
なお、図２では、冷凍室１０の内観を扉１１が開放された状態で表している。

冷凍室１０は、上述したように断熱材１５含んだ壁を箱状に形成することによって構成されている。冷凍室１０の庫内１０Ａの他側の上方には、庫内ユニット５２が設置されている。庫内ユニット５２は、送風機によって庫内１０Ａの空気を循環させ、かつ、蒸発器によって庫内１０Ａの空気を冷却する機能を有している。

冷凍室１０の庫内１０Ａの天井面、右側面、左側面及び他側側面には、伝熱シート２０が貼着されている。伝熱シート２０は、平面視にて長尺状にカットされ、冷凍室１０の長手方向に沿って貼着されている。

図３を用いて、伝熱シート２０について説明する。
なお、図３（Ａ）では、伝熱シート２０を斜視にて模式的に表している。また、図３（Ｂ）では、図３（Ａ）のＡＡ断面を断面視にて模式的に表している。

伝熱シート２０は、シート状に形成され、平面視にて長尺状にカットされている。伝熱シート２０は、カッター等でカットできるように薄く形成されている。伝熱シート２０は、炭素層２１と、ガラス層２２と、から形成されている。

炭素層２１は、炭素を含む高密度複合体で構成されている。炭素を含む高密度複合体は、径数μｍ〜数十μｍの細かな孔を多数有しており、伝熱効率が高いものである。ガラス層２２は、炭素層２１に被膜されたカラスコーティング材であって、無色透明な層である。

なお、伝熱シート２０の製造方法の一例として、シートに粘性のある接着剤を塗布し、接着剤が塗布されたシートに溶媒で溶いたカーボンを塗布し、カーボンが塗布されたシートをガラスコーティングするものがある。ここで溶媒とは、粉体であるカーボンを溶かすための溶媒であり、例えば、アルコールなどの有機溶媒である。接着剤の表面に溶媒で溶いたカーボンを塗布することで、溶媒が蒸発した後、接着剤の表面にのみカーボンが担持されるため、カーボンの伝熱効率を保持することができる。

冷凍庫１００の作用について説明する。
冷凍庫１００では、庫内１０Ａに食品等を搬入した後に、或いは、冷凍装置５０が停止してから庫内１０Ａの温度が所定温度以上となったときに、冷凍装置５０の運転を開始する。冷凍装置５０の運転を開始することによって、庫内ユニット５２によって冷却されて吹き出される冷気が庫内１０Ａを循環する。

このとき、冷凍室１０の庫内１０Ａの天井面、右側面、左側面及び他側側面には、伝熱効率の高い伝熱シート２０が貼着されているため、庫内ユニット５２から吹き出された冷気は、伝熱シート２０に接触しながら庫内１０Ａを対流する。

例えば、伝熱シート２０の庫内ユニット５２側部分に冷気が接触することによって、伝熱シート２０の庫内ユニット５２側部分、並びに、伝熱シート２０の庫内ユニット５２側部分の周囲の熱が吸収されて冷却される。

このとき、伝熱シート２０の扉１１側部分が伝熱シート２０自体の伝熱作用によって急速に冷却される。伝熱シート２０自体の伝熱作用は、庫内ユニット５２による循環よりも速い。伝熱シート２０の扉１１側部分の温度が急速に下がることによって、伝熱シート２０の扉１１側部分の周囲も冷却される。

そのため、庫内ユニット５２による冷気の循環だけではなく、庫内１０Ａの天井面、右側面、左側面及び他側側面に貼着された伝熱シート２０によっても庫内１０Ａの温度を下げるので、急速に庫内１０Ａの温度が下がることになる。

また、伝熱シート２０の表面がガラス層２２で炭素層２１に被膜されているため、炭素層２１を構成する炭素を含む高密度複合体が庫内１０Ａの食品等、或いは、庫内１０Ａで作業する作業者に付着することはない。さらに、伝熱シート２０の表面が無色透明なガラス層２２で炭素層２１に被膜されているため、炭素層２１の伝熱効率を妨げることがない。

冷凍庫１００の効果について説明する。
本実施形態の冷凍庫１００によれば、食品又は作業者に黒鉛が付着することなく、簡易な構成で冷却効果を向上できる。すなわち、伝熱シート２０によって、庫内ユニット５２の循環よりも急速に庫内１０Ａを冷却することができる。

また、伝熱シート２０の表面がガラス層２２で炭素層２１に被膜されているため、炭素を含む高密度複合体が食品等又は作業者に付着することはなく、炭素層２１の伝熱効率を妨げることがない。

図４を用いて、別の冷凍庫２００（冷凍室１１０）について説明する。
なお、図４では、冷凍室１１０の内観を扉が開放された状態で表している。

冷凍室１１０は、断熱材１１５含んだ壁１１６を箱状に形成することによって構成されている。冷凍室１１０の庫内１１０Ａの他側の上方には、庫内ユニット１５２が設置されている。庫内ユニット１５２は、送風機によって庫内１１０Ａの空気を循環させ、かつ、蒸発器によって庫内１１０Ａの空気を冷却する機能を有している。

冷凍室１１０の庫内１１０Ａの天井面、右側面、左側面及び他側側面には、伝熱材１２０が塗着されている。伝熱材１２０は、冷凍室１１０の長手方向に沿って長尺状に塗着されている。伝熱材１２０は、炭素材１２１と、ガラス材１２２と、から形成されている。

炭素材２１は、炭素を含む高密度複合体と、結合剤と、から構成されている。炭素を含む高密度複合体は、径数μｍ〜数十μｍの細かな孔を多数有しており、伝熱効率が高いものである。ガラス材１２２は、被膜されたカラスコーティング材であって、無色透明なものである。

冷凍庫２００の作用・効果については、冷凍庫１００の作用・効果と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態の伝熱シート２０及び伝熱材１２０は、冷凍庫１００・２００に適用する構成としたがこれに限定されない。例えば、冷蔵庫に適用する構成であっても良い。

本実施形態の伝熱シート２０及び伝熱材１２０は、長尺状に形成されるがこれに限定されない、例えば、壁１６及び壁１１６全面を被覆する形状であってもよい。

１０冷凍庫
１０Ａ庫内
１５断熱材
１６壁
２０伝熱シート
２１炭素層
２２ガラス層
５０冷凍装置
５１庫外ユニット
５２庫内ユニット
１００冷凍庫

Claims

断熱材を含んだ壁で密閉された庫内を、該庫内に設置された冷却器によって冷却する冷凍庫であって、
少なくとも一部の壁の庫内側は、ガラスによってコーティングされた炭素を含む高密度複合体で構成される、
冷凍庫。
請求項１記載の冷凍庫であって、
前記高密度複合体は、前記側壁に貼着可能なシートとして構成される、
冷凍庫。
請求項１記載の冷凍庫であって、
前記高密度複合体は、前記側壁に塗着される塗料として構成される、
冷凍庫。