JP2017203585A

JP2017203585A - 保冷庫

Info

Publication number: JP2017203585A
Application number: JP2016095535A
Authority: JP
Inventors: 将二郎隠塚; Shiyoujirou Inzuka; 章菅原; Akira Sugawara
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2017-11-16
Also published as: CN107367105A

Abstract

【課題】簡易に庫内温度のバラツキを抑えることができる保冷庫を提供する。【解決手段】断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室１６ｂを庫内に形成した保冷庫１０であって、庫内の内面のうち、天面及び背面のみに蓄冷部２０を配置している。なお、天面に配置された蓄冷材の庫内側の表面積は、５５％以上、８０％未満であることが好ましい。【選択図】図５

Description

本発明は、庫内温度のバラツキを抑えることができる保冷庫に関する。

従来、生鮮食品等、冷蔵や冷凍が必要な物品の輸送に用いられる保冷庫（保冷コンテナ）としては、保冷庫本体と、庫内を熱媒体により冷却する熱交換器と、この熱交換器から庫外の熱源機に亘り熱媒体を流動させる着脱自在な接続手段とを備えた可動式の保冷庫がある（特許文献１参照）。これによって、保冷庫内の収納スペースを広くすることができるとともに、軽量化を図ることができる。

一方、特許文献２には、蓄冷剤及び冷凍機を備えた蓄冷型保冷庫が記載されている。

特開２０１５−０１７７５７号公報特開２００２−１６２１４７号公報

ところで、保冷庫の内箱（伝熱板）裏面に蓄冷材を取り付け、内箱表面と庫内空気とを自然対流によって熱交換する構造の保冷庫は、蓄冷材の潜熱を利用することで長時間、庫内温度を低温に保つことが可能である。しかしながら、時間の経過とともに、外気との温度差の影響で庫内温度にバラツキ、例えば庫内の上部と下部との温度差が生じてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易に庫内温度のバラツキを抑えることができる保冷庫を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる保冷庫は、断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに蓄冷材を配置したことを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、一面が前記庫内側に露出して固定される伝熱板と、前記伝熱板に密着し、前記庫内を冷却する蓄冷材と、前記蓄冷材を冷却する冷却配管と、前記蓄冷材と前記冷却配管との間に配置され、前記蓄冷材と前記冷却配管とを熱的に接触させる伝熱シートと、前記冷却配管を前記庫内側に押圧する押圧平板と、前記押圧平板側が開口して前記伝熱板を固定する断熱部材と、を備え、前記断熱部材を金型として前記押圧平板の庫外側に充填した発泡樹脂材を発泡して前記押圧平板を庫内側に押圧し、前記伝熱シートを介して前記冷却配管を前記蓄冷材内に埋め込んだ蓄冷部を前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに配置したことを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、一面が前記庫内側に露出して固定される伝熱板と、前記伝熱板に密着し、伝熱袋で包装されて前記庫内を冷却する蓄冷材と、前記蓄冷材を冷却する冷却配管と、前記冷却配管を前記庫内側に押圧する押圧平板と、前記押圧平板側が開口して前記伝熱板を固定する断熱部材と、を備え、前記断熱部材を金型として前記押圧平板の庫外側に充填した発泡樹脂材を発泡して前記押圧平板を庫内側に押圧し、前記冷却配管を前記蓄冷材内に埋め込んだ蓄冷部を前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに配置したことを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、上記の発明において、前記押圧平板と前記断熱部材との間に、硬質の断熱樹脂で形成されたスペーサを設けたことを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、上記の発明において、前記発泡樹脂材は発泡ウレタンであることを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、上記の発明において、下部に冷凍ユニットを配置し、前記冷却配管は蒸発器配管であることを特徴とする。

また、本発明にかかる保冷庫は、上記の発明において、前記天面に配置された蓄冷材の前記庫内側の表面積は、５５％以上、８０％未満であることを特徴とする。

本発明によれば、庫内の内面のうち、天面及び背面のみに蓄冷材を配置するのみで、庫内に一方向の循環流が生じるので、簡易に庫内温度のバラツキを抑えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る保冷庫の外観構成を示す斜視図である。図２は、図１に示した背壁部の断面構成を示す図である。図３は、図１に示した背壁部の製造を説明する説明図である。図４は、図１に示した背壁部の変形例の断面構成を示す図である。図５は、天面及び背面のみに蓄冷部を配置した状態とその状態における循環流を示す図である。

以下、添付図面を参照してこの発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る保冷庫１０の外観構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した背壁部１６ｄの断面構成を示す図である。保冷庫１０は、生鮮食品等、冷蔵や冷凍が必要な物品の輸送に用いられる保冷庫であり、庫内温度を一定に保持しつつ、トラック等による輸送が可能となっている。

図１に示すように、保冷庫１０は、冷凍機ユニット１１上に保冷庫本体１６が配置される。冷凍機ユニット１１の下面四隅には、自在キャスター２２が取り付けられており、保冷庫１０を容易に移動させることができる。

保冷庫本体１６は、断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室１６ｂを庫内に形成している。保冷室１６ｂは、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄ、左右の側壁部１６ｅ，１６ｅ、及び底壁部１６ｆによって画成されている。保冷室１６ｂは、壁部が設けられていない前面開口１６ａが開閉扉１８で開閉され、この前面開口１６ａから物品が出し入れされる。

図２に示すように、背壁部１６ｄには、庫外側（外側）から庫内側（内側）に向かって順に、断熱部材としての真空断熱材３４、断熱機能を有する発泡樹脂３３あるいは硬質の発砲樹脂であるスペーサ３２、押圧平板３１が配置される。押圧平板３１の内側に蓄冷部２０が配置される。

蓄冷部２０は、押圧平板３１側で、伝熱シート１４を介して蒸発器配管１５が埋め込まれた蓄冷材１３が配置される。さらに蓄冷材１３の内側には、伝熱板１２が蓄冷材１３に密着して配置され、一面が保冷室１６ｂに露出している。

背壁部１６ｄの端部には、伝熱板１２と真空断熱材３４とを固定する断熱部材３５が配置される。

蒸発器配管１５は、冷凍機ユニット１１の冷凍回路に配管接続される。図示しない冷凍回路は、冷凍サイクルのうちの蒸発器以外のポンプ、凝縮器などを有するとともに、制御部を有する。制御部は、保冷室１６ｂ内に設けた図示しない温度センサが検出する温度をもとに、ポンプなどの冷凍回路を駆動して蓄冷材１３を冷却する保冷制御を行う。

すなわち、蒸発器配管１５内に冷却された冷媒が流れると、伝熱シート１４を介して蓄冷材１３が冷却される。そして、蓄冷材１３は、伝熱板１２を介して保冷室１６ｂを冷却する。なお、蓄冷材１３の外側は、断熱材で形成されているため、主として、蓄冷材１３の吸熱は保冷室１６ｂ側に対して行われることになる。

なお、蓄冷部２０は、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄ、左右の側壁部１６ｅ，１６ｅの内側に設けられる。なお、蓄冷部２０は、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄのみに設けても良い。蓄冷部２０は、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄ、左右の側壁部１６ｅ，１６ｅの内の１以上の内側に設けてよい。なお、その他の底壁部１６ｆ、開閉扉１８は、蓄冷部２０の配置に替えて、真空断熱材を配置することが好ましい。

上述した伝熱板１２は、例えばアルミニウムで形成される。蓄冷材１３は、例えば、ポリエチレンの袋に水及びゲル化剤等を封入した公知のものを用いればよい。伝熱シート１４は、例えば、アクリル系熱伝導シートである。蒸発器配管１５は、例えば、銅管である。押圧平板３１は、例えば、プラスチック板であり、具体的には硬質のポリ塩化ビニル板である。スペーサ３２及び断熱部材３５は、例えば、硬質の発泡ポリエチレンである。真空断熱材３４は、例えば、芯材をラミネートフィルムによって被覆し、内部を真空状態に減圧して封止した公知のものを用いればよい。発泡樹脂３３は、例えば、発泡ウレタンである。

［蓄冷部の製造］
ここで、図２及び図３を参照して蓄冷部２０の製造について説明する。図３に示すように、まず、伝熱板１２を断熱部材３５に取り付ける。その後、伝熱板１２の外側に蓄冷材１３を密着配置する。さらに、蓄冷材１３の外側を伝熱シート１４で覆い、伝熱シート１４の外側に蒸発器配管１５を配置する。

その後、蒸発器配管１５の外側から押圧平板３１を押圧して伝熱シート１４とともに蒸発器配管１５を蓄冷材１３に食い込ませる。その後、押圧平板３１の外側に複数のスペーサ３２を介在させて、真空断熱材３４を断熱部材３５に取り付ける。

この状態では、図２に示すように、真空断熱材３４と断熱部材３５と押圧平板３１とによって囲まれた閉空間領域Ｅが形成される。そして、閉空間領域Ｅに発泡樹脂３３を充填する。発泡樹脂材３３を加熱することによって発泡樹脂材３３は膨張する。この膨張に伴って、発砲樹脂材３３は、真空断熱材３４と断熱部材３５とが形成する凹部を金型として押圧平板３１を内側に押圧する。すなわち、押圧平板３１は、均一かつ大きな押圧力で蒸発器配管１５をさらに内側に押圧し、蒸発器配管１５を蓄冷材１３内に埋め込む。この埋め込みに伴って、蓄冷材１３及び伝熱シート１４は、蒸発器配管１５の外側にも食い込み、蒸発器配管１５は、伝熱シート１４を介した蓄冷材１３との接触面積が大きくなるとともに、蒸発器配管１５と蓄冷材１３との間の空気を追い出す。

その後、発砲樹脂材３３が固まることによって、蒸発器配管１５と蓄冷材１３との接触状態は維持される。

本実施の形態では、蓄冷部２０の製造に際し、アルミテープや両面テープを用いた密着作業を行うことがなく、容易に熱交換効率が高い蓄冷部２０を製造することができる。また、蓄冷材１３は、伝熱シート１４を用いて蒸発器配管１５と密着するので、アルミパック製でなくてもよく、例えばポリエチレン製の袋に収容された安価なものを用いることができる。

［蓄冷部の変形例］
なお、上述した蓄冷材１３に替えてアルミパック製の蓄冷材１３を用いてもよい。図４に示すように、アルミパック製の蓄冷材１３は、アルミパック自体が伝熱シート１４に対応する伝熱シート４４として機能する。したがって、アルミパック製の蓄冷材１３を外側から直接、蒸発器配管１５を押圧平板３１によって押圧すればよい。

［蓄冷部の配置］
蓄冷部２０は、庫内の内面のうち、天面及び背面のみに設けることが好ましい。図５に示すように、蓄冷部２０は、天壁部１６ｃの内面である天面、及び背壁部１６ｄの内面である背面のみに設けられる。これによって、庫内で非対称の温度差が生じて循環流が生じる。図５では、前面側に上昇気流が生じ、天面側では、前面側から背面側への気流が生じ、背面側に下降気流が生じ、底面側では、背面側から前面側への気流が生じる。すなわち、一方向（図５上、時計回り方向）の循環流が生じる。これによって、庫内の空気は均一に拡散されて、庫内温度のバラツキを抑えることができる。

なお、背面に替えて一方の側面に蓄熱部２０を設けることも考えられる。しかし、この場合、開閉扉１８側は外気の温度による影響が大きいにもかかわらず、天面、側面、底面、側面、天面の順に循環する循環流は、前面と背面との温度差を解消しづらく、天面、背面、底面、前面、天面の順に循環する循環流を発生させた方が庫内温度のバラツキを抑えることができる。

また、天面に配置された蓄冷材１３の庫内側の表面積は、５５％以上であることが好ましい。天面に配置される蓄冷材１３の量は少ないにもかかわらず、天面に配置された蓄冷材１３の表面積が５５％未満で小さくなると、天面での冷却能力が落ち、一方向の循環流が生じにくくなり、庫内温度のバラツキが発生しやすくなるからである。

一方、天面に配置された蓄冷材１３の表面積が８０％以上となると、天面における蓄冷材１３の量が増えて冷却容量が大きくなり、保冷時間を長くすることができる。しかし、保冷庫１０は、天面における蓄冷材１３の量が大きいと、重心が鉛直上方に移動し、転倒しやすくなる。また、保冷庫１０の運搬もしにくくなる。したがって、天面に配置された蓄冷材１３の表面積が８０％未満であることが好ましい。

上述した実施の形態において、ＧＰＳセンサや通信機能を設け、外部の管理サーバに接続して保冷庫１０の流通管理、温度管理を行うようにしてもよい。

また、保冷庫１０は、蒸発器配管１５を配置せず、蓄冷材１３のみでもよい。すなわち、蓄冷材１３は、蒸発器配管１５と一体化しておらず、外部で冷却される交換可能なものであってもよい。

さらに、冷凍機ユニット１１は、保冷庫本体１６と一体化せず、外部に設けてもよい。この場合、蓄冷材１３の冷却時には、外部の冷凍機ユニットに配管接続され、外部の冷凍機ユニットから冷媒を循環させる。

また、保冷室１６ｂ内に保冷室１６ｂを上下方向に区画する区画板を配置するための係止部やガイドを設けるようにしてもよい。

なお、上述した実施の形態では、庫内を冷却する保冷庫を例に挙げたが、加熱を含めて庫内を一定温度状態に保つ蓄熱庫であってもよい。

１０保冷庫
１１冷凍機ユニット
１２伝熱板
１３蓄冷材
１４，４４伝熱シート
１５蒸発器配管
１６保冷庫本体
１６ａ前面開口
１６ｂ保冷室
１６ｃ天壁部
１６ｄ背壁部
１６ｅ側壁部
１６ｆ底壁部
１８開閉扉
２０蓄冷部
２２自在キャスター
３１押圧平板
３２スペーサ
３３発泡樹脂
３４真空断熱材
３５断熱部材

Claims

断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、
前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに蓄冷材を配置したことを特徴とする保冷庫。
断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、
一面が前記庫内側に露出して固定される伝熱板と、
前記伝熱板に密着し、前記庫内を冷却する蓄冷材と、
前記蓄冷材を冷却する冷却配管と、
前記蓄冷材と前記冷却配管との間に配置され、前記蓄冷材と前記冷却配管とを熱的に接触させる伝熱シートと、
前記冷却配管を前記庫内側に押圧する押圧平板と、
前記押圧平板側が開口して前記伝熱板を固定する断熱部材と、
を備え、
前記断熱部材を金型として前記押圧平板の庫外側に充填した発泡樹脂材を発泡して前記押圧平板を庫内側に押圧し、前記伝熱シートを介して前記冷却配管を前記蓄冷材内に埋め込んだ蓄冷部を前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに配置したことを特徴とする保冷庫。
断熱箱体によって囲まれた直方体の保冷室を庫内に形成した保冷庫であって、
一面が前記庫内側に露出して固定される伝熱板と、
前記伝熱板に密着し、伝熱袋で包装されて前記庫内を冷却する蓄冷材と、
前記蓄冷材を冷却する冷却配管と、
前記冷却配管を前記庫内側に押圧する押圧平板と、
前記押圧平板側が開口して前記伝熱板を固定する断熱部材と、
を備え、
前記断熱部材を金型として前記押圧平板の庫外側に充填した発泡樹脂材を発泡して前記押圧平板を庫内側に押圧し、前記冷却配管を前記蓄冷材内に埋め込んだ蓄冷部を前記庫内の内面のうち、天面及び背面のみに配置したことを特徴とする保冷庫。
前記押圧平板と前記断熱部材との間に、硬質の断熱樹脂で形成されたスペーサを設けたことを特徴とする請求項２または３に記載の保冷庫。
前記発泡樹脂材は発泡ウレタンであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の保冷庫。
下部に冷凍ユニットを配置し、前記冷却配管は蒸発器配管であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の保冷庫。
前記天面に配置された蓄冷材の前記庫内側の表面積は、５５％以上、８０％未満であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の保冷庫。