JP2016118362A - 調温貯蔵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
筐体内の収容空間に収容した収容物を所望の温度に調温する調温貯蔵装置として、冷蔵装置、冷凍装置、温蔵装置が知られている。
従来技術の具体的な一例を、農産物(野菜や果物等)の予冷を用いて説明する。
強制通風方式は、冷凍機の冷風を収容空間に吹き入れ、収容空間に収容した収容物(例えば、農産物を入れたダンボール等)を冷却する方式である。
しかしながら、上述した強制通風方式は、収容空間に冷風を吹き入れて収容物を冷却する方式であるため、予冷の一般的な温度である0〜10℃に冷却するのに長い時間を要してしまう。
また、吹出口から吹き出された冷風は、収容空間に積載された収容物によって循環し難いため、収容空間内に温度ムラが生じ易く、農産物に冷却ムラが生じ易い。
しかし、農産物は0℃を下回ると凍結するため、冷風の吹出し温度を0℃以下に下げることができない。
そのため、吹出し温度が0℃に到達した後{図4(b)の期間Bの経過後}は、冷凍機の能力が制限される能力制御モードになり、図4(b)の実線Cに示すように、農産物の芯温を所望の温度範囲まで冷やすのに長い冷却時間を要してしまう。
・吹出口から空調風(温度コントロールされた空気流:例えば、冷風等)を収容空間に吹き出させつつ吸込口から収容空間の空気を吸い込む正転動作と、
・吸込口から空調風を収容空間に吹き出させつつ吹出口から収容空間の空気を吸い込む逆転動作と、
を交互に切替運転する正逆切替手段を備える。
図1〜図4に基づいて実施例1を説明する。
調温貯蔵装置は、冷凍または冷蔵用に断熱構造が施された筐体1に冷凍機2を組付けた冷蔵用のコンテナであり、冷凍機2の作動により収容空間(筐体1の内部空間)に収容された収容物αを所望の温度に冷蔵することができる。
冷凍サイクルは、電動コンプレッサ、冷媒凝縮器(コンデンサ)、減圧装置(膨張弁)、冷媒蒸発器6(エバポレータ)等を用いて構成される。
冷風製造ダクト4は、筐体1の前部に装着された上下方向に伸びる空気通路である。具体的に、冷風製造ダクト4は、収容空間の空気を吸引して再び収容空間に戻す通路部材であり、その内部に冷媒蒸発器6が配置される。
エバポレータファン5は、収容空間の空気を冷風製造ダクト4に吸込み、冷媒蒸発器6を通過した空気(冷気)を再び収容空間に吹き出させる電動ファンであり、制御装置により通電制御される。
このため、冷風製造ダクト4の冷風出口から、収容空間の後端下縁の吹出口7へ冷風を導くための冷風案内通路10が必要になる。
具体的に、T字レール11は、前後方向に伸びるものであり、T字レール11の上面と、隣接するT字レール11の上面との間には、前後方向へ伸びるスリットが設けられる。このスリットは既存の冷蔵コンテナであれば冷風の吹出スリットとして用いられるものであるが、この実施例1では、冷風を収容空間の後端下縁の吹出口7へ導くために、床面に吹出スリットが存在してはならない。
シャッタ手段13の構造や素材は限定するものではないが、理解補助の一例としてこの実施例1では可撓性の膜部材によって設けられる例を説明する。
この実施例1のシャッタ手段13は、例えば所定の厚みのある樹脂製(例えば、厚手ビニール膜等)であり、左右幅が収容空間の左右幅に一致して設けられている。
このシャッタ手段13は、収容空間の後側の天井から垂れ下がるものであり、一例として垂れ下がったシャッタ手段13の下端が床面に達して設けられる。
また、このシャッタ手段13には、上下方向に伸びる縦スリット13a(切目)が複数設けられ、シャッタ手段13が左右方向で複数に分割した構造を採用する。
また、図3(c)に示すように、収容空間に積む収容物αの横幅が、収容空間の左右幅より狭い場合に、収容空間内に積まれた収容物αと、収容空間の側壁との間に生じる横幅隙間を、縦スリット13aで分割されたシャッタ手段13で塞ぐことができるため、冷風が横幅隙間を抜ける不具合を回避できる。
収容物αの前方へ通過した冷気は、収容空間の前面と、収容空間に積まれた収容物αの前面との間の前方隙間を通って上方の吸込口8に吸い込まれる。
このため、収容物αが収容空間の前面に押し付けられると、前方隙間が塞がれてしまい。
風向制御手段15は、例えば、扉3の内面に取り付けられるものであり、固定されて角度変更が不能なものであっても良いし、吹出口7から吹き出された冷風の上下方向の角度を任意に調整可能なものであっても良い。
この風向制御ルーバー16は、風向制御手段15に設けられるものであり(限定しない)、固定されて角度変更が不能なものであっても良いし、吹出口7から吹き出された冷風の左右の広がり角度を任意に調整可能なものであっても良い。
・冷凍機2で作り出した空調風を吹出口7から吹き出させつつ、収容空間内の空気を吸込口8から冷凍機2へ戻す正転動作と、
・冷凍機2で作り出した空調風を吸込口8から吹き出させつつ、収容空間内の空気を吹出口7から冷凍機2へ戻す逆転動作と、
を交互に切り替えて運転を行う正逆切替手段(制御装置に設けられる制御プログラムまたは制御シーケンス)が設けられている。
具体的に、エバポレータファン5は、電動モータ(例えば、三相交流モータ等)により回転駆動されるシャフトにプロペラファンを設けたものであり、この実施例1では制御装置が電動モータの回転方向を正転方向または逆転方向に切り替えることによって、正転動作と逆転動作の切り替えを実行する。
・正転動作時に吹出口7から吹き出される空調風の温度を検出する吹出口側温度センサ17aと、
・正転動作時に吹出口7から吹き出された空調風が最初に触れる部位に配置された収容物αの温度を直接または間接的に検出する吹出口側積荷温度センサ17bと、
・逆転動作時に吸込口8から吹き出される空調風の温度を検出する吸込口側温度センサ18aと、
・逆転動作時に吸込口8から吹き出された空調風が最初に触れる部位に配置された収容物αの温度を直接または間接的に検出する吸込口側積荷温度センサ18bと、
・吹出口側温度センサ17a、吹出口側積荷温度センサ17b、吸込口側温度センサ18a、吸込口側積荷温度センサ18bの検出温度に基づいて正転動作と逆転動作を切り替えを実行する制御装置と、
を用いる。
吸込口側温度センサ18aの具体例は、冷風製造ダクト4の上部に取り付けられて、収容空間から冷風製造ダクト4へ至る空気路の温度を検出する。
同様に、吸込口側積荷温度センサ18bの具体例は、吸込口8に最も近い収容物αの外面温度を検出するものであっても良いし、吸込口8に最も近い収容物αの内側に挿し入れられて収容物αの内部温度を検出するものであっても良い。
制御装置は、上述した温度センサの他に、使用者により手動設定される運転スイッチや温度設定手段等から与えられる信号に基づいて冷凍機2に搭載される各電気機能部品を通電制御する。
そして、この実施例1の調温貯蔵装置は、少なくとも予冷を行う際に、上述した正逆切替手段により、正転動作と逆転動作を交互に繰り返すように設けられている。
・吹出口側温度センサ17aの検出温度が目標温度(例えば、0℃)に低下するまで正転動作を実行しつつ、冷凍機2を最大能力(冷媒圧縮機の最大回転数)で運転させる正転マックスクール運転と、
・吸込口側温度センサ18aの検出温度が目標温度(例えば、0℃)に低下するまで逆転動作を実行しつつ、冷凍機2を最大能力で運転させる逆転マックスクール運転と、
を交互に切り替えるクールダウンモードを実行するように設けられている。
そして、クールダウンモードが終了すると、冷凍機2をセーブした冷蔵運転(能力制限モード)に移行する。
なお、この実施例1とは異なり、タイマー等による設定時間(固定時間であっても良いし、マニュアルにより可変設定可能であっても良い)によってクールダウンモードの実行期間を決定しても良い。
(i)運転スイッチがONされると、先ず、上述した正転マックスクール運転を実施する。即ち、吹出口側温度センサ17aの検出温度{図4(a)の実線A1参照}が0℃に到達するまでの間、冷凍機2を最大能力で運転しつつ、正転動作を実行する。
以降は、「クールダウンモードの解除条件」が成立するまで、上記(ii)、(iii)を交互に繰り返す。
この実施例1の調温貯蔵装置は、
・吹出口7から冷風を収容空間に吹き出させつつ吸込口8から収容空間の空気を吸い込む正転動作と、
・吸込口8から冷風を収容空間に吹き出させつつ吹出口7から収容空間の空気を吸い込む逆転動作と、
を交互に切り替えて運転する。
・吹出口7に近い側から収容物αを冷やす正転動作と、
・吸込口8に近い側から収容物αを冷やす逆転動作と、
が交互に実施される。
このため、収容空間に収容された広い範囲の収容物αをムラなく短時間で所望の温度に冷やすことができる。即ち、この実施例1の調温貯蔵装置は、比較的安価な強制通風方式を採用するものであるが、全ての収容物αをムラなく短時間で目標温度まで冷やすことができる。
より具体的な効果として、この実施例1の調温貯蔵装置は、予冷を行う際、上述したように、正転マックスクール運転と逆転マックスクール運転とを交互に切り替えるクールダウンモードを実行する。即ち、冷凍機2を最大能力で運転させつつ、正転動作と逆転動作を交互に繰り返して予冷を行う。
これにより、農産物の芯温を0℃以下に冷やすことなく、冷凍機2を最大能力で運転させる期間Bを、従来技術に比較して長くすることができる。
このため、従来技術{図4(b)参照}に比較して、図4(a)の実線Cに示すように、農産物の芯温を所望の温度範囲まで冷やす期間を短縮することができる。
この実施例1の調温貯蔵装置は、上述したように、吹出口7と吸込口8を、収容空間の対向する位置で、且つ収容空間の対角位置に設けている。
この構造により、収容空間における広い範囲の収容物αをムラなく冷やすことができ、予冷時間の短縮が可能になる。
図5を参照して実施例2を説明する。なお、以下の実施例2において上記実施例1と同一符号は、同一機能物を示すものである。
(実施例2の特徴技術1)
この実施例2の調温貯蔵装置は、図5に示すように、筐体1において対向する4隅のそれぞれに、吹出口7と吸込口8を2つづつ2組設けている。
このように設けることで、第1組の吹出口7と吸込口8を結ぶ空調風の通過方向Xと、第2組の吹出口7と吸込口8を結ぶ空調風の通過方向Yとは、図5に示すように、収容空間の内部において交差するものである。
・図5(a)に示すように、第1組の吹出口7から収容空間内へ冷風を吹き出させつつ、第1組の吸込口8から収容空間内の空気を吸引する第1正転動作モードと、
・図5(b)に示すように、第1組の吸込口8から収容空間内へ冷風を吹き出させつつ、第1組の吹出口7から収容空間内の空気を吸引する第1逆転動作モードと、
・図5(c)に示すように、第2組の吹出口7から収容空間内へ冷風を吹き出させつつ、第2組の吸込口8から収容空間内の空気を吸引する第2正転動作モードと、
・図5(d)に示すように、第2組の吸込口8から収容空間内へ冷風を吹き出させつつ、第2組の吹出口7から収容空間内の空気を吸引する第2逆転動作モードと、
の切替運転が実施される。
この実施例2の調温貯蔵装置は、複数の吹出口7と、複数の吸込口8と、複数の吹出口7を開閉する複数の吹出口ドア21と、複数の吸込口8を開閉する複数の吸込口ドア22とを備える。
具体的に調温貯蔵装置には、2つの吹出口7、2つの吸込口8、2つの吹出口7を独立して開閉する2つの吹出口ドア21、2つの吸込口8を独立して開閉する2つの吸込口ドア22が設けられている。
具体的に、
・第1正転動作モード時は、図5(a)に示すように、第1組の吹出口7と吸込口8を開き、第2組の吹出口7と吸込口8を閉じ、エバポレータファン5を正回転させ、
・第1逆転動作モード時は、図5(b)に示すように、第1組の吹出口7と吸込口8を開き、第2組の吹出口7と吸込口8を閉じ、エバポレータファン5を逆回転させ、
・第2正転動作モード時は、図5(c)に示すように、第2組の吹出口7と吸込口8を開き、第1組の吹出口7と吸込口8を閉じ、エバポレータファン5を正回転させ、
・第2逆転動作モード時は、図5(d)に示すように、第2組の吹出口7と吸込口8を開き、第1組の吹出口7と吸込口8を閉じ、エバポレータファン5を逆回転させる。
また、吹出口7あるいは吸込口8の少なくとも一方を多数設けて、温度ムラをより一層抑えるように設けても良い。具体的な一例として、吹出口7や吸込口8を収容空間の隅部とは異なる部位(例えば、前後方向の中間部や、上下方向の中間部など)に多数設けて、多数の吹出口7や吸込口8を開閉ドアによって順次あるいはランダムに開閉させて、収容物αの温度ムラを抑えるように設けても良い。
あるいは、本発明を、車両に固定搭載されるコンテナに適用し、車両に固定されたコンテナの調温能力を高めても良い。
1 筐体
2 冷凍機
7 吹出口
8 吸込口
Claims (7)
- 収容物(α)を収容可能な収容空間を有する筐体(1)と、前記収容空間に吹き出す空調風を作り出す冷凍機(2)とを備え、
前記冷凍機(2)の作動により前記収容空間に収容された収容物(α)を所望の温度に調温する調温貯蔵装置において、
この調温貯蔵装置は、前記冷凍機(2)で作り出した空調風を前記収容空間に吹き出させる吹出口(7)と、前記収容空間内の空気を前記冷凍機(2)へ戻す吸込口(8)とを備えるものであり、
さらに、当該調温貯蔵装置は、
前記冷凍機(2)で作り出した空調風を前記吹出口(7)から吹き出させつつ、前記収容空間内の空気を前記吸込口(8)から前記冷凍機(2)へ戻す正転動作と、
前記冷凍機(2)で作り出した空調風を前記吸込口(8)から吹き出させつつ、前記収容空間内の空気を前記吹出口(7)から前記冷凍機(2)へ戻す逆転動作と、
を交互に切り替える正逆切替手段を備えることを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項1に記載の調温貯蔵装置において、
この調温貯蔵装置は、
前記正転動作時に前記吹出口(7)から吹き出される空調風の温度、または前記正転動作時に前記吹出口(7)から吹き出される空調風が最初に触れる部位に配置された収容物(α)の温度を、直接または間接的に検出する吹出口側温度センサ(17a、17b)と、
前記逆転動作時に前記吸込口(8)から吹き出される空調風の温度、または前記逆転動作時に前記吸込口(8)から吹き出された空調風が最初に触れる部位に配置された収容物(α)の温度を、直接または間接的に検出する吸込口側温度センサ(18a、18b)と、
前記吹出口側温度センサ(17a、17b)と前記吸込口側温度センサ(18a、18b)の検出温度に基づいて前記正転動作と前記逆転動作を切り替えを実行する制御装置と、
を具備することを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項2に記載の調温貯蔵装置において、
前記制御装置は、前記収容空間に収容した収容物(α)を所定の温度範囲内に冷やす予冷を行う際、
前記吹出口側温度センサ(17a、17b)の検出温度が目標温度に低下するまで前記正転動作を実行しつつ前記冷凍機(2)を最大能力で運転させる正転マックスクール運転と、
前記吸込口側温度センサ(18a、18b)の検出温度が目標温度に低下するまで前記逆転動作を実行しつつ前記冷凍機(2)を最大能力で運転させる逆転マックスクール運転と、
を交互に切り替えるクールダウンモードを実行可能に設けられることを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の調温貯蔵装置において、
前記吹出口(7)と前記吸込口(8)は、前記収容空間を介して対向する位置に設けられることを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項4に記載の調温貯蔵装置において、
前記吹出口(7)と前記吸込口(8)は、前記収容空間を成す前記筐体(1)において対向する4隅のそれぞれに2つづ2組が設けられ、
この2組を第1組と第2組とした場合、前記第1組の前記吹出口(7)と前記吸込口(8)を結ぶ空調風の通過方向(X)と、前記第2組の前記吹出口(7)と前記吸込口(8)を結ぶ空調風の通過方向(Y)とは、前記収容空間の内部において交差することを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の調温貯蔵装置において、
前記冷凍機(2)に設けられて前記収容空間内に空調風を吹き出させる送風機は、電動モータとプロペラファンを組み合わせた軸流式のエバポレータファン(5)であり、
前記エバポレータファン(5)の回転方向を切り替えることにより、前記正転動作と前記逆転動作の切り替えを行うことを特徴とする調温貯蔵装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載の調温貯蔵装置において、
この調温貯蔵装置は、複数の前記吹出口(7)と、複数の前記吸込口(8)と、前記複数の吹出口(7)を開閉する複数の吹出口ドア(21)と、前記複数の吸込口(8)を開閉する複数の吸込口ドア(22)とを備え、
前記複数の吹出口ドア(21)と、前記複数の吸込口ドア(22)とを交互または順次に開閉切り替えすることにより、前記正転動作と前記逆転動作の切り替えを行うことを特徴とする調温貯蔵装置。
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