JP2018040500A - 保冷庫 - Google Patents
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Abstract
Description
このような従来の保冷庫として、例えば、保冷室内に生ずる保冷負荷に応じて蓄冷材の凍結状態を調節する蓄冷量調節手段を付設して、冷凍装置の蓄冷運転により蓄冷器の蓄冷材を凍結させ、トラック輸送時においては該蓄冷材に蓄えられた冷熱によって保冷室内に収納された保冷物の保冷を行うに際して、保冷室内に生ずる保冷負荷に応じて蓄冷材の凍結状態を調節するようにしている(例えば、特許文献1を参照。)。
また、従来技術では、保冷庫の使用開始前における蓄冷動作の省エネルギ、最適化を行うことができるが、蓄冷剤の保冷能力が管理できていないために、必要な時間だけ保冷可能な状態に、蓄冷剤の蓄冷量を管理することができない。
そのため、例えば、保冷中にある区間の配送完了後、充分保冷能力が存在するような場合でも保冷時間の変更などが行えず、保冷時間の変更は保冷開始前や終了後にしか行うことができないため運用パターンが限られてしまう。
本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、蓄冷剤の蓄冷量を管理することで、使用保冷時間に対応した蓄冷を行うことのできる保冷庫を提供することを目的とする。
これにより、蓄冷剤を使用保冷時間に応じた蓄冷量で蓄冷することができ、保冷庫を各種の保冷使用時間に対応させることが可能となる。また、使用保冷時間以上の蓄冷剤の蓄冷を行わないので、不必要に冷凍サイクルを駆動することがなく、省エネルギを図ることができる。
これにより、圧縮機、凝縮器ファンおよび膨張弁を駆動することにより、蓄冷剤を使用保冷時間に応じた蓄冷量で蓄冷することができ、保冷庫を各種の保冷使用時間に対応させることが可能となる。
これにより、各蓄冷剤の蓄冷量を均一にすることができるので、蓄冷の効率が良好であり、その結果、省エネルギを図ることができ、蓄冷剤ごとの複雑な冷凍回路が不要となり、制御も容易となる。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となり、運行開始時間までに圧縮機の発停などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となり、運行開始時間までに圧縮機の発停などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となる。また、運行元と運行先とを入力するだけで、使用保冷時間を自動的に演算して、必要な蓄冷を行うことができるので、設定が容易であり、使い勝手が良好である。
図1は、本発明に係る保冷庫の実施形態を示す概略構成図である。なお、本発明が適用される保冷庫としては、これに限定されるものではなく、種々の保冷庫が適用可能である。
床板11の上方には、本体10の内面と側壁で仕切られた保冷室14が設けられている。
保冷室14には、送り用通風路17の空気を保冷室14に導入するための冷気ファン20が設置されている。
蓄冷剤12の材料としては、例えば、所定の濃度で塩化ナトリウムが添加された塩化ナトリウム及び水を含む混合物である。蓄冷剤12の材料の結晶開始温度と蓄冷剤料の結晶終了温度との差の絶対値は、例えば、2℃以下である。容器を形成するフィルムは、例えば、アルミニウム層と、アルミニウム層の厚さ方向の両側に配置された2つ以上の樹脂層とを備えた、積層フィルムである。
蓄冷剤ユニットは、複数の箱体が蓄冷室13の所定の方向に沿って配列するように収納されている。箱体の配列方向は、例えば、蓄冷室13を流れる空気の流れに沿った方向に配置される。これにより、蓄冷室13の内部において、空気の流れを妨げることを防止して、蓄冷剤12と空気との効率のよい熱交換を行うことができる。
蓄冷室13に配列された箱体の数は、例えば、保冷庫1の冷却に必要な冷熱量、蓄冷剤12の寸法あるいは蓄冷室13の容積など条件に基づいて適切に定められる。蓄冷室13に配列された複数の箱体の数は、箱体同士の間に形成された空気の流路において空気の流れに生じる圧力損失が適切な大きさに保たれるように定めることが好ましい。
圧縮機31で圧縮された冷媒は、凝縮器32で熱交換した後、膨張弁34で膨張されて、低温冷媒となって蓄冷剤12に送られる。冷媒は、蓄冷剤12と熱交換を行い、蓄冷剤12の冷却が行われる。この蓄冷剤12の冷却により、蓄冷剤12の内部に収納された液体状態の蓄冷剤料が固化して蓄冷剤12に冷熱が蓄えられる。
冷凍回路は、保冷室14で物品を保冷する前に、蓄冷剤12に冷熱を蓄えるために使用され、冷凍回路は、保冷室14で物品を保冷している期間は停止している。
図2は、本実施形態における制御構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施形態においては、保冷庫1の制御を行うコントローラ38を備えており、コントローラ38は、制御部40を備えている。制御部40は、保冷庫1の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのCPU、このCPUによって実行可能な基本制御プログラムや所定のデータ等を不揮発的に記憶するROM、RAMなどのメモリ、その他の周辺回路などを備えている。
表示部44の操作としては、例えば、保冷室14を冷凍または冷蔵で使用するといった保冷室14の温度帯設定操作や、保冷庫1の使用保冷時間の設定操作などがある。
ここで、使用保冷時間とは、保冷庫1を使用する際に、保冷室を保冷することができる時間をいう。
保冷能力の検出手段としては、例えば、本出願人による特願2015−198441に記載の技術が用いられる。
すなわち、保冷能力検出部41は、蓄冷剤12の複数箇所において、表面温度または内部温度を検出し、蓄冷剤12の表面温度または内部温度に基づいて、蓄冷剤12の空間的な温度分布を推定し、推定した温度分布の全体における所定のしきい値を超えている部分の割合に基づいて、蓄冷量を算出する。蓄冷剤12の蓄冷量に基づいて、例えば、保冷可能時間などの保冷能力を算出する。
制御部40は、演算部42により演算された蓄冷量に基づいて、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34を制御して、使用保冷時間に応じた蓄冷剤12の冷却を行うように構成されている。
本実施形態においては、制御部40により、蓄冷剤12を冷却する場合は、複数の蓄冷剤12を配列してなる蓄冷剤ユニットの全体を冷却するものであり、各蓄冷剤12の蓄冷量がほぼ同様となるように冷却される。
なお、現在の保冷可能時間から使用保冷時間まで蓄冷する蓄冷量については、あらかじめデータテーブルとしてメモリに記憶させておいてもよい。
図3の表示例では、使用保冷時間を選択する選択表示部50と、現在の保冷可能時間を表示する保冷時間表示部51と、冷凍の温度帯または冷蔵の温度帯であるかを表示する温度帯表示部52とを備えている。
選択表示部50は、使用保冷時間として、「3時間」、「5時間」、「8時間」、「12時間」、「18時間」および「24時間」を選択できるようになっている。図3の例では、使用保冷時間として、「12時間」が選択されている状態を示している。
なお、使用保冷時間は、使用者が時間を入力することで、任意の時間を選択できるようにしてもよい。
まず、表示部44の選択表示部50から使用保冷時間が選択されると(ST1:YES)、保冷能力検出部41により、現在の蓄冷剤12の保冷能力を算出する(ST2)。
そして、保冷能力検出部41により算出された蓄冷剤12の保冷能力に基づいて、演算部42により、現在の蓄冷剤12の保冷能力での保冷可能時間を演算し(ST3)、表示部44から入力された使用保冷時間に必要な蓄冷量を演算する(ST4)。
制御部40は、演算部42により演算された蓄冷量に基づいて、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34を制御して、使用保冷時間に応じた蓄冷剤12の冷却を行う(ST5)。
また、表示部44の保冷時間表示部51に現在の保冷可能時間が表示されるので、例えば、保冷中にある区間の配送完了後、保冷可能時間を確認することで、保冷可能時間以内の他の区間の配送にも、そのまま利用することが可能となり、保冷庫1の運用パターンに適正に対応することができる。
これにより、蓄冷剤12を使用保冷時間に応じた蓄冷量で蓄冷することができ、保冷庫1を各種の保冷使用時間に対応させることが可能となる。また、使用保冷時間以上の蓄冷剤12の蓄冷を行わないので、不必要に冷凍サイクルを駆動することがなく、省エネルギを図ることができる。
これにより、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34を駆動することにより、蓄冷剤12を使用保冷時間に応じた蓄冷量で蓄冷することができ、保冷庫1を各種の保冷使用時間に対応させることが可能となる。
これにより、各蓄冷剤12の蓄冷量を均一にすることができるので、例えば、複数の蓄冷剤12のうちの一部の蓄冷剤12のみの蓄冷量を100%に蓄冷する場合に比較して、各蓄冷剤12全体の蓄冷量を50%に蓄冷する方が、蓄冷の効率が良好であり、その結果、省エネルギを図ることができる。また、蓄冷剤12ごとの複雑な冷凍回路が不要となり、制御も容易となる。
本実施形態においては、表示部44は、保冷庫1の運行開始時間を入力可能に構成されている。
表示部44から使用保冷時間および保冷庫1の運行開始時間がそれぞれ入力されると、前記第1実施形態と同様に、保冷能力検出部41は、蓄冷剤12の蓄冷量に基づいて保冷庫1の保冷能力を検出する。
演算部42は、保冷能力検出部41が算出した保冷能力に基づいて、現在の蓄冷剤12の保冷能力での保冷可能時間を演算し、表示部44から入力された使用保冷時間に必要な蓄冷量を演算する。
そして、制御部40は、演算部42の制御設定の蓄冷時間に基づいて、運行開始時間から必要な蓄冷時間を逆算して、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34の駆動を開始するように制御する。
運行開始時間までに使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷してしまうと、その後は、圧縮機31などの発停を行って蓄冷剤12の蓄冷量を保持する必要があるが、本実施形態においては、運行開始時間に蓄冷剤12の蓄冷が完了するため、圧縮機31などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
この場合は、圧縮機31および凝縮器ファン33をインバータ制御することで、圧縮機31および凝縮器ファン33の回転周波数を可変して制御する。
そのため、演算部42は、使用保冷時間に必要な蓄冷量を演算し、蓄冷するのに必要な蓄冷時間および圧縮機31および凝縮器ファン33の回転周波数を含む制御設定を演算する。
また、例えば、運行開始時間まで数時間しかない場合など、運行開始時間まで時間的に余裕がない場合は、演算部42は、圧縮機31および凝縮器ファン33の回転周波数を高くもしくは最大に制御するように制御設定を行い、制御部40により、高い回転周波数で迅速に蓄冷剤12の蓄冷を行う。
このように、圧縮機31および凝縮器ファン33をインバータ制御することで、運行開始時間に合わせた適正な蓄冷を行うことができる。
例えば、使用保冷時間が「12時間」から「8時間」に変更された場合には、保冷に必要な蓄冷剤12の蓄冷量が少なくなるので、演算部42は、圧縮機31および凝縮器ファン33の回転周波数を低く制御するように制御設定を行い、制御部40により、低い回転周波数でゆっくり蓄冷剤12の蓄冷を行う。
また、例えば、使用保冷時間が「12時間」から「18時間」に変更された場合には、保冷に必要な蓄冷剤12の蓄冷量が多くなるので、演算部42は、圧縮機31および凝縮器ファン33の回転周波数を高くもしくは最大に制御するように制御設定を行い、制御部40により、高い回転周波数で迅速に蓄冷剤12の蓄冷を行う。
なお、本実施形態においては、圧縮機31および凝縮器ファン33をインバータ制御可能とし、運行開始時間の変更も可能な場合について説明する。
まず、表示部44の選択表示部50から使用保冷時間が入力され(ST11)、運行開始時間が入力されると(ST12)、保冷能力検出部41により、現在の蓄冷剤12の保冷能力を算出する(ST13)。
さらに、演算部42は、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷するのに必要な蓄冷時間などの制御設定を演算する(ST16)。
制御部40は、演算部42の制御設定に基づいて、運行開始時間から必要な蓄冷時間を逆算して、圧縮機31および凝縮器ファン33のインバータ制御を行うとともに、膨張弁34の駆動制御を行う(ST17)。
制御部40は、新たな制御設定に基づく駆動制御を行う(ST17)。
運行開始時間までに使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷してしまうと、その後は、圧縮機31などの発停を行って蓄冷剤12の蓄冷量を保持する必要があるが、本実施形態においては、運行開始時間に蓄冷剤12の蓄冷が完了するため、圧縮機31などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤12に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となる。また、運行開始時間までに圧縮機31の発停などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤12に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となる。また、運行開始時間までに圧縮機31の発停などの不要な駆動を行う必要がなく、省エネルギを図ることが可能となる。
図6は本発明の第3実施形態の制御構成を示すブロック図である。
本実施形態においては、コントローラ38は、保冷庫1の運行拠点間の必要運行時間を記憶する運行時間情報記憶部45を備えており、表示部44は、運行元および運行先が入力可能に構成されている。
図7は本実施形態における表示部44の表示例を示す説明図である。
図7に示すように、表示部44には、運行開始時間を入力する開始時間入力部55と、運行拠点の運行元を入力する運行元入力部56と、運行拠点の運行先を入力する運行先入力部57とを備えている。
さらに、表示部44には、蓄冷剤12の蓄冷を行う際に、最適な設定を行わせるための最適設定入力部58が設けられている。
すなわち、運行拠点の運行元の情報と運行先の情報とに基づいて、運行元から運行先までの運行に必要な運行時間情報を取り出すことができるようになっている。これら運行拠点の運行時間情報は、あらかじめデータテーブルとして記憶されている。
この状態で、最適設定入力部58を操作することで、前記第2実施形態と同様に、保冷能力検出部41により、蓄冷剤12の蓄冷量に基づいて保冷庫1の保冷能力が検出され、演算部42により、保冷能力検出部41が算出した保冷能力に基づいて、現在の蓄冷剤12の保冷能力での保冷可能時間を演算する。また、演算部42は、表示部44から入力された運行元および運行先に基づいて、運行時間情報記憶部45から運行元から運行先までの運行時間情報を取り出し、この運行時間情報に基づいて使用保冷時間を演算する。
そして、制御部40は、演算部42の制御設定の蓄冷時間に基づいて、運行開始時間から必要な蓄冷時間を逆算して、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34の駆動を開始するように制御する。
まず、表示部44から運行開始時間が入力されるとともに(ST21:YES)、運行元および運行先が入力され(ST22:YES)、最適設定入力部58が操作されると(ST23:YES)、保冷能力検出部41により、現在の蓄冷剤12の保冷能力を算出する(ST24)。
そして、保冷能力検出部41により算出された蓄冷剤12の保冷能力に基づいて、演算部42により、現在の蓄冷剤12の保冷能力での保冷可能時間を演算する(ST25)。
さらに、演算部42は、表示部44から入力された運行元および運行先に基づいて、運行時間情報記憶部45から運行元から運行先までの運行時間情報を取り出し(ST26)、この運行時間情報に基づいて使用保冷時間を演算する(ST27)。
そして、制御部40は、演算部42の制御設定の蓄冷時間に基づいて、運行開始時間から必要な蓄冷時間を逆算して、圧縮機31、凝縮器ファン33および膨張弁34の駆動を開始するように制御する(ST29)。
これにより、運行開始時間に、蓄冷剤12に対して、使用保冷時間に必要な蓄冷量を蓄冷することが可能となる。また、運行元と運行先とを入力するだけで、使用保冷時間を自動的に演算して、必要な蓄冷を行うことができるので、設定が容易であり、使い勝手が良好である。
10 本体
11 床板
12 蓄冷剤
13 蓄冷室
14 保冷室
30 機械室
31 圧縮機
32 凝縮器
33 凝縮器ファン
34 膨張弁
35 冷媒配管
38 コントローラ
40 制御部
41 保冷能力検出部
42 演算部
44 表示部
45 運行時間情報記憶部
50 選択表示部
51 保冷時間表示部
52 温度帯表示部
55 開始時間入力部
56 運行元入力部
57 運行先入力部
58 最適設定入力部
Claims (6)
- 物品を収容する保冷室と、蓄冷剤により冷却された空気を前記保冷室に循環させて前記保冷室内の冷却を行う保冷庫において、
前記蓄冷剤の現在の状態から保冷能力を検出する保冷能力検出部と、前記保冷能力検出部により検出された保冷能力に基づいて必要な蓄冷量を演算する演算部と、を備えた制御部と、
所定の表示を行うとともに使用保冷時間を入力可能な表示部と、
前記蓄冷剤を冷却する冷凍サイクルと、を備え、
前記制御部は、前記演算部により演算された蓄冷量に基づいて、前記冷凍サイクルを制御して、前記表示部から入力された使用保冷時間に応じた前記蓄冷剤の冷却を行うことを特徴とする保冷庫。 - 前記冷凍サイクルは、前記蓄冷剤を冷却する少なくとも圧縮機、凝縮器、凝縮器ファンおよび膨張弁を備えていることを特徴とする請求項1に記載の保冷庫。
- 前記蓄冷剤は、複数の蓄冷剤からなる蓄冷剤ユニットとして構成され、
前記制御部は、前記演算部により演算された保冷能力に基づいて、前記圧縮機、前記凝縮器ファンおよび前記膨張弁を制御して、前記表示部から入力された使用保冷時間まで前記蓄冷剤ユニットの前記各蓄冷剤を均一に冷却することを特徴とする請求項2に記載の保冷庫。 - 前記表示部は、運行開始時間を入力可能であり、
前記演算部は、前記運行開始時間に前記蓄冷剤の冷却が完了するように、前記圧縮機、前記凝縮器ファンおよび前記膨張弁の制御設定を演算し、
前記制御部は、前記演算部により演算された制御設定に基づいて、前記圧縮機、前記凝縮器ファンおよび前記膨張弁を制御することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の保冷庫。 - 前記圧縮機および前記凝縮器ファンは、インバータ制御可能であり、
前記演算部は、前記運行開始時間に応じて、前記圧縮機および前記凝縮器ファンのインバータ周波数および前記膨張弁の制御設定を設定し、
前記制御部は、前記演算部により演算された制御設定に基づいて、前記圧縮機および前記凝縮器ファンをインバータ制御することを特徴とする請求項4に記載の保冷庫。 - 運行拠点間の必要運行時間を記憶する運行時間情報記憶部を備え、
前記表示部は、運行先および運行元を入力可能であり、
前記演算部は、前記表示部から入力された運行先および、運行元および運行開始時間に基づいて、前記運行時間情報記憶部に記憶された最適な使用保冷時間を算出し、この算出された使用保冷時間に基づいて、前記圧縮機、前記凝縮器ファンおよび前記膨張弁の制御設定を設定することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の保冷庫。
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