JP2020101350A - Freezing facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍施設に関する。 The present invention relates to a refrigeration facility.
食品工場をはじめとする冷凍施設においては、大規模な冷凍庫が建物内に装備されており、庫内の温度がマイナスであることから、この冷熱が建物下方の地盤へ伝熱されることに起因して凍上が発生する恐れがある。凍上のメカニズムは以下の通りである。まず、冷凍庫からの伝熱によって地盤凍結線が発生し、アイスレンズの発生と地中の水分移動が生じる。ここで、アイスレンズとは、地中水分の凍結過程において、水分が凍結面付近に集まり、レンズ状の氷晶が形成される現象のことである。その後、アイスレンズが増長し、地盤の隆起に至る。このように、地中水分の凍結と体積膨張によって地盤が隆起することにより、施設が傾斜する等の被害が生じ得る。 In a freezing facility such as a food factory, a large-scale freezer is installed inside the building, and the temperature inside the freezer is negative, so this cold heat is transferred to the ground below the building. It may cause frost heave. The freezing mechanism is as follows. First, the heat transfer from the freezer causes the ground freezing line, which causes the formation of ice lenses and the movement of water in the ground. Here, the ice lens is a phenomenon in which water collects near the freezing surface to form lens-shaped ice crystals in the process of freezing underground water. After that, the ice lens grows and leads to the uplift of the ground. As described above, the ground is elevated due to freezing and volume expansion of underground water, which may cause damage such as inclination of the facility.
この凍上を防止する対策として、凍上防止管を設置する、所謂通気管工法と、地下ピットを造成して施設の直下から凍上対象の地盤そのものを排除する、所謂二重床工法を挙げることができる。 Examples of measures to prevent this frost heave include the so-called ventilation pipe construction method in which a frost heave prevention pipe is installed, and the so-called double floor construction method in which an underground pit is created and the ground itself that is subject to frost heave is eliminated from directly under the facility. ..
通気管工法では、冷凍庫の床下の地盤に対して外気を導入するためのパイプを埋設することになるが、このパイプの埋設に際して地盤を掘削する施工が行われる。この地盤の掘削は、施設直下の地盤そのものを排除する二重床工法においても同様である。この地盤掘削には、地盤の掘削費用と残土処理費用の課題が存在し、冷凍施設の規模が大きくなるに従いこの課題は顕著になる。通気管工法においては、塩ビパイプの材料費がさらに嵩み、二重床工法では、床下空間形成に際して基礎梁架構を施工し、床にはコンクリートを受けるためのデッキを要することから、これらの施工費や材料費がさらに嵩む。また、地盤の掘削を要することから、冷凍施設の建設工期が長期化する恐れもある。通気管工法に関してさらに言及すると、外気をパイプ内に導入することにより、夏季にはパイプ内に結露水が付着し得ることから、パイプは勾配を設けて施工し、外部への排水を可能にするのが一般的であるが、冷凍施設の規模が大きく、パイプが長い場合には、この排水に要する勾配の確保が困難な事態も生じ得る。また、パイプは外気に開放される必要があるが、冷凍庫が施設の中央に配設されている場合、施工に際して凍上対策が不要な室も施工されてしまい、不要な施工費が生じ得るといった課題もある。 In the ventilation pipe method, a pipe for introducing outside air is buried in the ground under the floor of the freezer, and the ground is excavated when the pipe is buried. This ground excavation is the same in the double floor construction method that excludes the ground itself directly under the facility. In this ground excavation, there are problems of ground excavation cost and residual soil treatment cost, and this problem becomes remarkable as the size of the refrigeration facility increases. In the ventilation pipe construction method, the material cost of the PVC pipe is further increased, and in the double floor construction method, the foundation beam frame is constructed when the underfloor space is formed, and the floor requires a deck for receiving concrete. Expenses and material costs will increase further. Moreover, since the ground must be excavated, the construction period of the refrigeration facility may be prolonged. Further mentioning the ventilation pipe construction method, by introducing outside air into the pipe, dew condensation water may adhere to the pipe in the summer, so the pipe should be constructed with a slope to allow drainage to the outside. However, if the scale of the refrigeration facility is large and the pipe is long, it may be difficult to secure the gradient required for this drainage. In addition, the pipe needs to be opened to the outside air, but when the freezer is arranged in the center of the facility, a room that does not require frost heave measures is also constructed during construction, which may result in unnecessary construction costs. There is also.
ここで、穴明き管による床下送風配管を床下砕石層内に配設し、この送風配管に、冷凍室外機の排熱による温風と、外気を取り入れて建物の外壁及び屋根と冷凍庫等の壁との間の空間に流した空気とを、切り替え可能に送り込む床下凍上防止方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, an underfloor blast pipe with a perforated pipe is arranged in the underfloor crushed stone layer, and hot air by exhaust heat of the freezer outdoor unit and the outside air are taken into this blast pipe, and the outer wall and roof of the building and the freezer etc. An underfloor frost heaving prevention method has been proposed in which the air that has flowed into the space between the wall and the wall is switchably sent (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載の床下凍上防止方法は、土間コンクリートの下方に床下砕石層を設け、この床下砕石層に床下送風配管を埋設することから、上記する通気管工法に該当し、通気管工法が抱える上記様々な課題を内包する技術となる。 The underfloor frost heave prevention method described in Patent Document 1 corresponds to the above ventilation pipe construction method because the underfloor crushed stone layer is provided below the soil concrete and the underfloor blast pipe is embedded in this underfloor crushed stone layer, and the ventilation pipe construction method is It will be a technology that includes the above-mentioned various problems.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、建設に際して地盤の掘削を不要としながら、凍上を防止することのできる冷凍施設を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a refrigeration facility capable of preventing frost heave while eliminating the need to excavate the ground during construction.
前記目的を達成すべく、本発明による冷凍施設の一態様は、
冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている前記冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路に流体を流通させる排気ファンもしくは給気ファンを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the refrigeration facility according to the present invention is:
A freezing facility with a built-in freezer,
The freezing facility has a wall, a ceiling, a floor above the dirt slab, and the freezer whose periphery is covered with a heat insulating material,
A ceiling space is formed between the ceiling of the freezer and the ceiling,
A wall space is formed between the side surface of the freezer and the wall,
An underfloor space is formed inside the floor,
The ceiling space, the wall space and the underfloor space communicate with each other to form a fluid passage.
An exhaust fan or an air supply fan for circulating a fluid in the flow passage is provided.
本態様によれば、土間スラブ(土間コンクリートスラブ)の上にある床の内部に空気等の流体を流通させることにより、地盤の掘削を不要としながら、冷凍庫が載置される床及びその下の地盤を効果的に加温でき、冷凍庫から地盤への冷熱の伝熱を解消することにより、凍上を防止することができる。天井空間と壁空間と床下空間が連通することにより形成される流通路に流体を流通させるファンとしては、排気ファンもしくは給気ファンのいずれか一方が適用される。 According to this aspect, by circulating a fluid such as air in the floor above the earth slab (earth concrete slab), excavation of the ground is unnecessary, and the floor on which the freezer is placed and the floor below it. The ground can be effectively heated, and frost heave can be prevented by eliminating the transfer of cold heat from the freezer to the ground. Either an exhaust fan or an air supply fan is applied as a fan for circulating a fluid in a flow passage formed by communication between a ceiling space, a wall space, and an underfloor space.
排気ファンを適用する場合は、日射受熱によって高温になり易い天井空間に存在する空気を積極的に床下空間に送ることができ、少ない風量でも土間スラブの上にある床と床下の地盤を効果的に加温することができる。従って、例えば高規格な排気ファンの適用は必ずしも必要ない。尚、排気に起因して冷凍施設内が負圧にならないように、冷凍施設のいずれかの箇所には外気が入り込むことのできる流入開口が設けられる。 When using an exhaust fan, the air existing in the ceiling space, which tends to be hot due to solar radiation, can be actively sent to the underfloor space, and the floor above the dirt slab and the ground below the floor are effective even with a small air volume. Can be heated to. Therefore, for example, it is not always necessary to apply a high-standard exhaust fan. In order to prevent the inside of the refrigeration facility from becoming negative pressure due to the exhaust gas, an inflow opening through which outside air can enter is provided at any part of the refrigeration facility.
一方、給気ファンを適用する場合は、この給気ファンによって外気を積極的に導入することになるが、冷凍庫からの冷熱よりも高温の外気により、土間スラブの上にある床と床下の地盤を効果的に加温することができる。尚、給気に起因して冷凍施設内の圧力が上昇しないように、冷凍施設のいずれかの箇所には外気を排気することのできる排気開口が設けられる。尚、本態様において、流通路の途中位置に除湿器が設置されてもよい。 On the other hand, when the air supply fan is applied, the outside air is actively introduced by this air supply fan, but the outside air at a temperature higher than the cold heat from the freezer causes the floor above the earth slab and the ground below the floor. Can be effectively heated. In order to prevent the pressure in the refrigeration facility from rising due to the air supply, an exhaust opening capable of exhausting outside air is provided at any part of the refrigeration facility. In addition, in this aspect, a dehumidifier may be installed at an intermediate position of the flow passage.
また、本発明による冷凍施設の他の態様は、
冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路の途中に除湿器と循環ファンが設置されていることを特徴とする。
Further, another aspect of the refrigeration facility according to the present invention is,
A freezing facility with a built-in freezer,
The freezing facility has a wall, a ceiling, a floor above the dirt slab, and a freezer whose periphery is covered with a heat insulating material,
A ceiling space is formed between the ceiling of the freezer and the ceiling,
A wall space is formed between the side surface of the freezer and the wall,
An underfloor space is formed inside the floor,
The ceiling space, the wall space and the underfloor space communicate with each other to form a fluid passage.
A dehumidifier and a circulation fan are installed in the middle of the flow passage.
本態様によれば、循環ファンによって施設内の空気等の流体を流通路に循環させることにより、例えば、日射受熱によって高温になり易い天井空間に存在する空気を床下空間に送ることができ、少ない風量でも土間スラブの上にある床を効果的に加温することができる。さらに、流通路の途中に配設されている除湿器を必要に応じて作動させることにより、床下空間や天井空間等における結露の発生を抑制することができる。特に、床下空間は地盤に近接していることから流通路の他の部位に比べて結露が生じ易いことから、床下空間の結露を抑制できれば、自ずと天井空間を含む流通路の他の部位における結露も抑制することが可能になる。 According to this aspect, by circulating the fluid such as the air in the facility to the flow passage by the circulation fan, for example, the air existing in the ceiling space that is likely to become hot due to solar radiation heat can be sent to the underfloor space. Even the air volume can effectively heat the floor above the dirt slab. Further, by operating the dehumidifier arranged in the middle of the flow passage as needed, it is possible to suppress the occurrence of dew condensation in the underfloor space, the ceiling space, or the like. In particular, since the underfloor space is closer to the ground, dew condensation is more likely to occur than other parts of the flow passage.Therefore, if the dew condensation in the underfloor space can be suppressed, the dew condensation will naturally occur in other parts of the flow passage including the ceiling space. Can also be suppressed.
また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記給気ファンもしくは前記排気ファンを運転制御することを特徴とする。
Further, in another aspect of the refrigeration facility according to the present invention, the refrigeration facility has a control device, sensors are respectively installed at a plurality of locations of the flow passage, and measurement data by the sensor is transmitted to the control device. Like this,
When the temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the dew point temperature of the ceiling space is lower than the temperature of the underfloor space, the controller operates the air supply fan or the exhaust fan. It is characterized by controlling.
本態様によれば、排気ファンもしくは給気ファンを有する形態の冷凍施設において、センサから送信される計測データを用いて、目的に応じた制御装置による制御により、床及びその下の地盤の加温による凍上防止や、床下空間の結露防止を図ることができる。ここで、「センサ」には温度計や露点計が含まれ、例えば、流通路を構成する天井空間に温度計や露点計が設置され、同様に流通路を構成する床下空間に温度計が設置され、それぞれのセンサによる計測データが制御装置に送信されるようになっている。また、制御装置は、冷凍施設内もしくは冷凍施設外に設置されているマイクロコンピュータ(マイコン)により構成される。 According to this aspect, in the refrigeration facility having the exhaust fan or the air supply fan, the measurement data transmitted from the sensor is used to control the heating of the floor and the ground thereunder by the control of the control device according to the purpose. It is possible to prevent freezing and frost condensation in the underfloor space. Here, the “sensor” includes a thermometer and a dew point meter. For example, a thermometer and a dew point meter are installed in a ceiling space that constitutes a flow passage, and a thermometer is similarly installed in an underfloor space that constitutes a flow passage. The measurement data of each sensor is transmitted to the control device. Further, the control device is configured by a microcomputer installed inside or outside the refrigeration facility.
また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記循環ファンを運転制御し、
前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の相対湿度が所定の相対湿度閾値よりも高い場合において、前記制御装置により前記除湿器を運転制御することを特徴とする。
Further, in another aspect of the refrigerating facility according to the present invention, the refrigerating facility has a control device, sensors are respectively installed at a plurality of positions of the flow passage, and measurement data by the sensor is transmitted to the control device. Like this,
When the temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the dew point temperature of the ceiling space is lower than the temperature of the underfloor space, the controller controls the operation of the circulation fan,
When the dew point temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the relative humidity of the ceiling space is higher than a predetermined relative humidity threshold, to control the operation of the dehumidifier by the controller. Characterize.
本態様によれば、除湿器と循環ファンを有する形態の冷凍施設において、センサから送信される計測データを用いて、目的に応じた制御装置による制御により、床及びその下の地盤の加温による凍上防止や、床下空間や天井空間の結露防止を図ることができる。ここで、「センサ」には温度計や露点計、湿度計が含まれ、例えば、流通路を構成する天井空間に温度計や露点計、湿度計が設置され、同様に流通路を構成する床下空間に温度計が設置され、それぞれのセンサによる計測データが制御装置に送信されるようになっている。 According to this aspect, in the refrigeration facility having the dehumidifier and the circulation fan, the measurement data transmitted from the sensor is used to control the floor and the ground below the floor by the control of the control device according to the purpose. It is possible to prevent freezing and to prevent dew condensation in the underfloor space and ceiling space. Here, the "sensor" includes a thermometer, a dew point meter, and a hygrometer. For example, a thermometer, a dew point meter, and a hygrometer are installed in the ceiling space that constitutes the flow passage, and under the floor that similarly constitutes the flow passage. A thermometer is installed in the space, and measurement data from each sensor is transmitted to the control device.
また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記床は、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とにより形成され、該複数の断熱材層の間に前記床下空間が形成されていることを特徴とする。 Further, in another aspect of the refrigerating facility according to the present invention, the floor is formed by a plurality of laminated heat insulating material layers and a pressed concrete layer, and the underfloor space is formed between the plurality of heat insulating material layers. It is characterized by
本態様によれば、土間コンクリートスラブの上にある、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とによって床が形成されていることにより、いずれかの断熱材層に対して床下空間用の開口を設けておくことで床下空間を容易に形成することができる。冷凍庫は一般に、例えば断熱材フォームにてその周囲が包囲されており、冷凍庫の下面には、積層した複数の断熱材フォームからなる断熱材層が載置されている。 According to this aspect, since the floor is formed by the plurality of laminated heat insulating material layers and the pressed concrete layer on the soil concrete slab, the opening for the underfloor space is formed in any of the heat insulating material layers. The underfloor space can be easily formed by providing. The freezer is generally surrounded by, for example, a heat insulating foam, and a heat insulating layer made of a plurality of stacked heat insulating foams is placed on the lower surface of the freezer.
以上の説明から理解できるように、本発明の冷凍施設によれば、建設に際して地盤の掘削を不要としながら、凍上を防止することができる。 As can be understood from the above description, according to the refrigeration facility of the present invention, it is possible to prevent frost heave while excavating the ground during construction is unnecessary.
以下、各実施形態に係る冷凍施設の一例とそれらの制御方法について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, an example of a refrigeration facility according to each embodiment and a control method thereof will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, substantially the same components may be denoted by the same reference numerals to omit redundant description.
[第1の実施形態に係る冷凍施設]
はじめに、図1乃至図4を参照して、第1の実施形態に係る冷凍施設について説明する。ここで、図1は、第1の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図であり、図2は、図1のII−II矢視図であって、床の縦断面図である。また、図3は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図であり、図4は、制御装置の機能構成の一例を示す図である。
[Refrigeration facility according to the first embodiment]
First, the refrigerating facility according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Here, FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of the refrigeration facility according to the first embodiment, and FIG. 2 is a II-II arrow view of FIG. 1 showing a vertical cross-sectional view of the floor. .. 3 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the control device.
図1に示すように、冷凍施設100は、床5と、壁6と、天井7とを有する平屋の建物10と、建物10の内部において床5に載置されている冷凍庫40とを有する。地盤Gの上には土間コンクリートスラブ1があり、土間コンクリートスラブ1の上に床5が載置されている。
As shown in FIG. 1, the
床5は、複数の断熱材フォーム2A,2B,2Cが積層してなる断熱材層2と、断熱材層2を上方から押さえ込む押さえコンクリート層4とを有する。ここで、断熱材フォーム2A,2B,2Cは、発泡ポリスチレン、発泡スチレン、ポリスチレン、スチレン等のフォーム材により形成される。
The
天井7は、鋼板やステンレス、ガリバリウム鋼板、これらの板材に合成樹脂塗装やメッキが施された波板や折板等からなる金属屋根により形成される。一方、壁6は、金属製の外装材及び内装材が溝形鋼等の形鋼材による下地材により接合された構造を呈しており、鉄筋コンクリート製の布基礎9の上に立設されている。
The
冷凍庫40は周囲を断熱材フォーム16(断熱材の一例)にて包囲されており、断熱材フォーム16の下端が断熱材層2に当接されることにより、冷凍庫40の周囲は完全に断熱材により包囲される。尚、断熱材フォーム16も断熱材層2と同様の素材にて形成されてよい。
The
冷凍庫40の天端面と天井7の間には天井空間11が形成され、冷凍庫40の側面と壁6の間には壁空間12が形成され、床5の内部には床下空間3が形成されている。そして、天井空間11と壁空間12と床下空間3は連通し、空気等の流体が流通する流通路15を形成している。
A
図2に詳細に示すように、複数の断熱材フォーム2A,2B,2Cが積層してなる断熱材層2において、例えば最下層の断熱材フォーム2Cには複数の開口3が開設されており、この開口3が床下空間を形成する。また、図1に示すように、土間コンクリートスラブ1の端部には排水パイプ3aが埋設されており、排水パイプ3aは床下空間3に連通している。流通路15において仮に結露が生じた際には、この排水パイプ3aを介して地盤Gに排水できるようになっている。このように、冷凍施設100は、空気が流通する床下空間3が土間コンクリートスラブ1の上に形成されており、従来の通気管工法のように、地盤を掘削して通気用のパイプを配設するといった施工を不要としている。
As shown in detail in FIG. 2, in a heat insulating
図示例において、左側の壁6の上方には、外気が入り込む流入開口6aが開設されている。一方、右側の壁6の下方には、排気ファン20が取り付けられている。ここで、排気ファン20としては、プロペラファンやシロッコファン、ターボファン、斜流ファン、ラインフローファンなど、多様な形態のファンが適用できる。
In the illustrated example, an
また、図示例において、右側の壁6と天井7の取り合い部には、マイクロコンピュータ(マイコン)により構成される制御装置30が格納されている。尚、制御装置30は建物10のいずれの場所に載置されてもよいし、建物10の外部にある別の建屋等に設置されてもよい。
Further, in the illustrated example, a
流通路15を構成する天井空間11には、天井空間センサ50(センサの一例)に含まれる、温度計51と露点計52が設置されている。また、流通路15を構成する床下空間3には、床下空間センサ55(センサの一例)に含まれる、温度計56が設置されている。そして、それぞれのセンサ50,55による計測データは制御装置30に送信されるようになっている。
A
排気ファン20は駆動モータ(図示せず)を有し、商用交流電源(図示せず)に配線接続されている。また、この配線には運転/停止スイッチ(図示せず)が介在しており、制御装置30から送信される運転制御信号や運転停止制御信号を受け、運転/停止スイッチがON(運転)側もしくはOFF(運転停止)側に操作されるようになっている。尚、駆動モータと制御装置30とは、無線もしくは配線接続により、信号の送受信が行われる。
The
制御装置30により排気ファン20が運転制御されると、流入開口6aを介して外気が流通路15にX1方向に取り込まれ、流通路15を構成する壁空間12を介し、床下空間3を介して排気ファン20側へX2方向に空気(流体の一例)が流れる。この空気の流れにより、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間11に存在する空気が壁空間12側にX3方向に引き寄せられ、壁空間12を介して床下空間3に導入される。床下空間3に流れ込んだ空気は、ダクト18を介し、排気ファン20を介して外部へX4方向に排気される。このように温かい空気が床下空間3を流れることにより、床5が加温され、床5の下方の地盤Gも加温されることにより、冷凍庫40から地盤Gへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Gの凍上が抑制もしくは抑止される。
When the operation of the
マイクロコンピュータ(マイコン)により構成される制御装置30は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)71、RAM(Random Access Memory)72、ROM(Read Only Memory)73、NVRAM(Non-Volatile RAM)74、HDD(Hard Disc Drive)75、及びI/Oポート76等を有する。そして、各部は、情報伝達可能にバス77により接続されている。
As shown in FIG. 3, the
ROM73には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。RAM72は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。CPU71は、RAM72にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。HDD75には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。さらに、HDD75には、計測データに基づく一連のプロセスシーケンス(各種の冷凍施設の制御方法)等が記憶されている。NVRAM74には、各種の設定情報等が記憶される。I/Oポート76は、操作パネル58、天井空間センサ50(センサの一例であり、温度計51、露点計52、湿度計53を含む)、床下空間センサ55(センサの一例であり、温度計56を含む)等に有線もしくは無線にて接続され、各種のデータや信号の入出力を制御する。尚、湿度計53は、図7に示す第2の実施形態に係る冷凍施設100Aにおいて適用される。
The
CPU71は、制御装置30の中枢を構成し、ROM73等に記憶された制御プログラムを実行する。また、CPU71は、操作パネル58からの指示信号に基づき、HDD75内に格納されているプロセスシーケンスに沿って排気ファン20(及び、図7に示す冷凍施設100Aの有する循環ファン20A)や、図7に示す冷凍施設100Aの有する除湿器60の運転動作と運転停止動作を制御する。すなわち、CPU71は、天井空間センサ50と床下空間センサ55から送信された計測データに基づき、プロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を実行し、ファン20(20A)や除湿器60の運転制御と運転停止制御を実行する。
The
尚、制御装置30が適用するプログラムは、例えば、ハードディスクやコンパクトディスク、光磁気ディスク等に記憶されてもよい。また、プロセスシーケンス等は、CD−ROM、DVD、メモリカード等の可搬性のコンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体に収容された状態で制御装置30にセットされ、読み出される形態であってもよい。制御装置30はその他、コマンドの入力操作等を行うキーボードやマウス等の入力装置、ファン20(20A)や除湿器60の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示装置、及びプリンタ等の出力装置といったユーザーインターフェイスを有していてもよい。
The program applied by the
また、図4に示すように、制御装置30は、演算部31、制御指令部32、及びデータ格納部33を有する。
Further, as shown in FIG. 4, the
データ格納部33は、天井空間センサ50と床下空間センサ55から随時送信される温度や露点、湿度に関する計測データを都度格納する。また、データ格納部33は、天井空間等における相対湿度の閾値等に関する入力データを格納する。
The
演算部31は、データ格納部33にて格納されている天井空間センサ50と床下空間センサ55による計測データを読み出し、一連のプロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を行う。この各種の判定制御に関しては、以下で詳説する。
The
制御指令部32は、演算部31による判定内容に基づき、ファン20(20A)や除湿器60に対して運転制御指令信号もしくは運転停止制御指令信号を送信する。上記するように、これらの指令信号は有線もしくは無線にて運転/停止スイッチに送信され、運転/停止スイッチがON(運転)側もしくはOFF(運転停止)側に操作されることにより、ファン20(20A)と除湿器60の一方の運転動作もしくは双方の同時運転動作や運転停止動作が実行される。
The
尚、図示する冷凍施設100は、壁6に流入開口6aを設け、排気ファン20にて流通路15に外気を取り込みつつ天井空間11にある温かい空気を床下空間3に導く形態であるが、それ以外の形態であってもよい。例えば、流入開口6aの位置に給気ファン(図示せず)を設けて外気を積極的に流通路15に導入し、排気ファン20の位置に排気開口を設けておき、導入された外気を排気開口を介して排気する形態であってもよい。この形態の冷凍施設においても、導入された外気が流通路15を流れることに伴い、天井空間11にある温かい空気を床下空間3に導入することが可能となり、床5が加温され、床5の下方の地盤Gも加温されることにより、冷凍庫40から地盤Gへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Gの凍上が抑制もしくは抑止される。
The refrigerating
<制御方法の一例>
次に、図5及び図6を参照して、冷凍施設100の制御方法の一例について説明する。ここで、図5及び図6は、制御装置30による冷凍施設100の制御方法の一例を示すフローチャートである。
<Example of control method>
Next, an example of a control method of the
図5に示す冷凍施設100の制御方法は、凍上防止を目的とし、床5とその下方にある地盤Gを加温する制御方法である。
The control method of the
まず、演算部31において、天井空間11の温度と床下空間3の温度の高低の判定制御を実行する(ステップS1)。天井空間11の温度が床下空間3の温度よりも高いと判定された場合は、天井空間11の空気を床下空間3に供給することにより床5とその下方の地盤Gを加温できることから、制御指令部32より排気ファン20に運転制御指令信号を送信し、排気ファン運転制御を実行する(ステップS2)。既述するように、排気ファン20が運転制御されると、流入開口6aを介して外気が流通路15に取り込まれ、床下空間3を介して排気ファン20側へ流れ、この外気の流れに伴い、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間11に存在する空気が床下空間3に導入される。この温かい空気が床下空間3に導入されることにより、床5とその下方の地盤Gが加温されることになる。
First, the
一方、天井空間11の温度が床下空間3の温度よりも低いと判定された場合は、天井空間11の空気を床下空間3に供給しても床5とその下方の地盤Gを加温できないことから、制御指令部32より排気ファン20に運転停止制御指令信号を送信し、排気ファン運転停止制御を実行する(ステップS3)。尚、この運転停止制御は、それまで排気ファン20が運転している場合は運転を停止することであり、それまで排気ファン20が運転していない場合はその状態を維持することである。
On the other hand, when it is determined that the temperature of the
次に、図6に示す冷凍施設100の制御方法は、床下空間3の結露防止を目的とした制御方法である。
Next, the control method of the
まず、演算部31において、天井空間11の露点温度と床下空間3の温度の高低の判定制御を実行する(ステップS4)。天井空間11の露点温度が床下空間3の温度よりも低いと判定された場合は、天井空間11にある空気を床下空間3に送り込むことにより、床下空間3の結露が防止できることから、制御指令部32より排気ファン20に運転制御指令信号を送信し、排気ファン運転制御を実行する(ステップS2)。一方、天井空間11の露点温度が床下空間3の温度よりも高いと判定された場合は、天井空間11にある空気を床下空間3に送り込んでも床下空間3の結露防止に寄与できないことから、制御指令部32より排気ファン20に運転停止制御指令信号を送信し、排気ファン運転停止制御を実行する(ステップS3)。
First, the
このように、制御装置30による冷凍施設100の制御方法によれば、床5の下方の地盤Gの凍上防止と床下空間3の結露防止といったそれぞれの目的に応じて、好適な排気ファン20の運転制御が実行できる。
As described above, according to the control method of the
ここで、2種の具体的な実施例について説明する。第1実施例は、夏季の快晴日の日中を模擬し、第2実施例は、夏季の夜間を模擬する。 Here, two specific examples will be described. The first embodiment simulates the daytime of a sunny day in summer, and the second embodiment simulates the nighttime of summer.
第1実施例において、外気の条件は、温度が30℃で相対湿度は55%である。天井空間11の条件は、温度が40℃で相対湿度が30%、露点温度が19℃である。また、土間コンクリートスラブ1の表面の温度は20℃である。
In the first embodiment, the conditions of the outside air are a temperature of 30° C. and a relative humidity of 55%. The conditions of the
第1実施例においては、図5及び図6に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止と床下空間3の結露防止の双方を図ることができる。
In the first embodiment, by executing the exhaust fan operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, it is possible to prevent both frost heaving due to heating of the ground G and dew condensation in the
一方、第2実施例において、外気の条件は、温度が25℃で相対湿度は70%である。天井空間11の条件は、温度が40℃で相対湿度が70%、露点温度が19℃である。また、土間コンクリートスラブ1の表面の温度は20℃である。
On the other hand, in the second embodiment, the outside air conditions are a temperature of 25° C. and a relative humidity of 70%. The conditions of the
第2実施例においても、図5及び図6に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止と床下空間3の結露防止の双方を図ることができる。
Also in the second embodiment, by executing the exhaust fan operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, it is possible to prevent both frost heaving due to heating of the ground G and dew condensation in the
[第2の実施形態に係る冷凍施設]
次に、図7を参照して、第2の実施形態に係る冷凍施設について説明する。ここで、図7は、第2の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図である。
[Refrigeration facility according to the second embodiment]
Next, a refrigeration facility according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 7. Here, FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an example of the refrigerating facility according to the second embodiment.
図7に示すように、冷凍施設100Aは、冷凍施設100のように外気導入と排気ファン20を廃し、流通路15を構成する天井空間11に循環ファン20Aと除湿器60を配設し、流通路15内において施設内の空気を循環させる形態である。
As shown in FIG. 7, the
流通路15を構成する天井空間11には、天井空間センサ50Aに含まれる、温度計51と露点計52、湿度計53が設置されている。また、流通路15を構成する床下空間3には、床下空間センサ55に含まれる、温度計56が設置されている。
A
制御装置30により循環ファン20Aが運転制御されると、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間11に存在する空気が壁空間12側に押し出され、壁空間12を介して床下空間3に導入される。床下空間3に流れ込んだ空気は、循環ファン20Aに戻り、このようにして流通路15にある空気がX5方向に循環することにより、床5が加温され、床5の下方の地盤Gも加温される。床5とその下の地盤Gの加温により、冷凍庫40から地盤Gへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Gの凍上が抑制もしくは抑止される。ここで、循環ファン20Aから床下空間3に亘ってダクト(図示せず)が延設しており、循環ファン20Aにより押し出される空気が効率的に床下空間3に提供されるのが好ましい。また、図示例のように循環ファン20Aが天井空間11に配設される他にも、壁空間12に循環ファン20Aが配設される形態であってもよい。
When the
また、制御装置30により除湿器60が運転制御されることにより、天井空間11の相対湿度が所定の閾値以下とされることで天井空間の結露を防止できる。また、床下空間3の温度を天井空間11の露点温度以下に制御することにより、床下空間3の結露防止も図ることができる。
Further, by controlling the operation of the
<制御方法の一例>
次に、図8及び図9を参照して、冷凍施設100Aの制御方法の一例について説明する。ここで、図8及び図9は、制御装置30による冷凍施設100Aの制御方法の一例を示すフローチャートである。尚、冷凍施設100Aにおいても、冷凍施設100の有する排気ファン20の運転制御方法と同様の方法により、循環ファン20Aの運転制御が実行される。すなわち、凍上防止を目的とし、床5とその下方にある地盤Gを加温する制御方法である図5に示す冷凍施設100の制御方法、及び、床下空間3の結露防止を目的とした図6に示す冷凍施設100の制御方法が、冷凍施設100Aにおいても同様に適用される。
<Example of control method>
Next, an example of a control method of the
図8と図9に示す制御方法は、冷凍施設100Aの有する除湿器60の制御方法である。図8は、床下空間3の結露防止を目的とした除湿器60の制御方法である。
The control method shown in FIGS. 8 and 9 is a control method for the
まず、演算部31において、天井空間11の露点温度と床下空間3の温度の高低の判定制御を実行する(ステップS5)。天井空間11の露点温度が床下空間3の温度よりも高いと判定された場合は、除湿器60を運転制御することにより、床下空間3の結露が防止できることから、制御指令部32より除湿器60に運転制御指令信号を送信し、除湿器運転制御を実行する(ステップS6)。一方、天井空間11の露点温度が床下空間3の温度よりも低いと判定された場合は、除湿器60を運転制御しても床下空間3の結露防止に寄与できないことから、制御指令部32より除湿器60に運転停止制御指令信号を送信し、除湿器運転停止制御を実行する(ステップS7)。このように、除湿器60の不要な運転を抑制することにより、電力コストの削減を図ることができる。
First, the
次に、図9は、天井空間の結露防止を目的とした除湿器60の制御方法である。この制御に際し、図4に示すデータ格納部33には、天井空間11の相対湿度閾値(例えば、相対湿度80%等)が格納されている。
Next, FIG. 9 shows a method of controlling the
演算部31において、天井空間11の相対湿度と天井空間11の相対湿度閾値の高低の判定制御を実行する(ステップS8)天井空間11の相対湿度が相対湿度閾値よりも高いと判定された場合は、除湿器60を運転制御することにより、天井空間11の結露が防止できることから、制御指令部32より除湿器60に運転制御指令信号を送信し、除湿器運転制御を実行する(ステップS6)。一方、天井空間11の相対湿度が相対湿度閾値よりも低いと判定された場合は、除湿器60を運転制御しても天井空間11の結露防止に寄与できないことから、制御指令部32より除湿器60に運転停止制御指令信号を送信し、除湿器運転停止制御を実行する(ステップS7)。
In the
このように、制御装置30による冷凍施設100Aの制御方法によれば、床5の下方の地盤Gの凍上防止と床下空間3の結露防止、さらには天井空間11の結露防止といったそれぞれの目的に応じて、好適な循環ファン20Aと除湿器60の運転制御が実行できる。尚、複数の目的を同時に充足するべく、循環ファン20Aと除湿器60の同時運転制御が実行される場合もあり、いずれか一方の運転制御が実行され、他方の運転停止制御が実行される場合もある。
As described above, according to the control method of the
ここで、冷凍施設100Aにおける4種の具体的な実施例について説明する。第1実施例と第2実施例は、既述する冷凍施設100の夏季の第1実施例及び第2実施例と同様の条件である。また、第3実施例は、夏季の曇天日の日中の一例を模擬し、第4実施例は、夏季の曇天日の日中の他の例を模擬する。尚、天井空間11の相対湿度閾値は80%としている。
Here, four specific examples of the
第1実施例においては、図5及び図6に示すフローチャートに基づき、循環ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止と床下空間3の結露防止の双方を図ることができる。
In the first embodiment, by executing the circulation fan operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, it is possible to prevent both frost heaving by heating the ground G and dew condensation in the
一方、第1実施例においては、図8及び図9に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行しても、床下空間3及び天井空間11の結露防止に寄与できないことから、除湿器運転停止制御を実行する。
On the other hand, in the first embodiment, even if the circulator operation control is executed based on the flowcharts shown in FIGS. 8 and 9, it cannot contribute to the prevention of dew condensation in the
第2実施例においては、図5及び図6に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止と床下空間3の結露防止の双方を図ることができる。
In the second embodiment, by executing the exhaust fan operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6, it is possible to prevent both frost heaving due to heating of the ground G and dew condensation in the
一方、第2実施例においては、図8及び図9に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間3及び天井空間11の結露防止を図れることから、除湿器運転制御を実行する。
On the other hand, in the second embodiment, by performing the circulator operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to prevent dew condensation in the
第3実施例において、外気の条件は、温度が26℃で相対湿度は85%である。天井空間11の条件は、温度が27℃で相対湿度が81%、露点温度が23℃である。また、土間コンクリートスラブ1の表面の温度は20℃である。
In the third embodiment, the conditions of the outside air are a temperature of 26° C. and a relative humidity of 85%. The conditions of the
第3実施例においては、図5に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止を図ることができるが、図6に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行しても、床下空間3の結露防止を図れないことから、第3実施例では、例えば循環ファン20Aの運転停止制御を実行する。ここで、地盤Gの加温による凍上防止を図ることのみで十分であるとの判断に基づけば、循環ファン20Aの運転制御を実行してもよい。
In the third embodiment, by performing the exhaust fan operation control based on the flowchart shown in FIG. 5, it is possible to prevent frost rise due to the heating of the ground G, but based on the flowchart shown in FIG. Even if the operation control is executed, the dew condensation of the
一方、第3実施例においては、図8及び図9に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間3及び天井空間11の結露防止を図れることから、除湿器運転制御を実行する。
On the other hand, in the third embodiment, by performing the circulator operation control based on the flowcharts shown in FIGS. 8 and 9, it is possible to prevent dew condensation in the
第4実施例において、外気の条件は、温度が25℃で相対湿度は70%である。天井空間11の条件は、温度が30℃で相対湿度が75%、露点温度が25℃である。また、土間コンクリートスラブ1の表面の温度は20℃である。
In the fourth example, the conditions of the outside air are a temperature of 25° C. and a relative humidity of 70%. The conditions of the
第4実施例においては、図5に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Gの加温による凍上防止を図ることはできるが、図6に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行しても、床下空間3の結露防止を図れないことから、第4実施例では、例えば循環ファンの運転停止制御を実行する。ここで、第4実施例においても、地盤Gの加温による凍上防止を図ることのみで十分であるとの判断に基づけば、循環ファン20Aの運転制御を実行してもよい。
In the fourth embodiment, although the exhaust fan operation control is executed based on the flowchart shown in FIG. 5, it is possible to prevent frost rise due to the heating of the ground G, but the exhaust fan is formed based on the flowchart shown in FIG. Even if the operation control is executed, the dew condensation of the
一方、第4実施例においては、図8に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間3の結露防止を図ることはできるが、図9に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行しても天井空間11の結露防止に寄与できないことから、第4実施例では例えば除湿器の運転停止制御を実行する。
On the other hand, in the fourth embodiment, it is possible to prevent dew condensation in the
上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 There may be other embodiments in which other components are combined with the configurations and the like described in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. This point can be changed without departing from the spirit of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
1:土間コンクリートスラブ、2:断熱材層、2A,2B,2C:断熱材フォーム、3:床下空間(開口)、4:押さえコンクリート層、5:床、6:壁、6a:流入開口、7:天井、10:建物、11:天井空間、12:壁空間、15:流通路、16:断熱材フォーム(断熱材)、20:排気ファン(ファン)、20A:循環ファン(ファン)、30:制御装置、31:演算部、32:制御指令部、33:データ格納部、40:冷凍庫、50,50A:天井空間センサ(センサ)、51:温度計、52:露点計、53:湿度計、55:床下空間センサ(センサ)、56:温度計、60:除湿器、100,100A:冷凍施設、G:地盤 1: Soil concrete slab, 2: Heat insulating material layer, 2A, 2B, 2C: Heat insulating material foam, 3: Underfloor space (opening), 4: Pressed concrete layer, 5: Floor, 6: Wall, 6a: Inflow opening, 7 : Ceiling, 10: Building, 11: Ceiling space, 12: Wall space, 15: Flow path, 16: Insulation foam (insulation material), 20: Exhaust fan (fan), 20A: Circulation fan (fan), 30: Control device, 31: arithmetic unit, 32: control command unit, 33: data storage unit, 40: freezer, 50, 50A: ceiling space sensor (sensor), 51: thermometer, 52: dew point meter, 53: hygrometer, 55: underfloor space sensor (sensor), 56: thermometer, 60: dehumidifier, 100, 100A: refrigeration facility, G: ground
Claims (5)
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている前記冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路に流体を流通させる排気ファンもしくは給気ファンを有することを特徴とする、冷凍施設。 A freezing facility with a built-in freezer,
The freezing facility has a wall, a ceiling, a floor above the dirt slab, and the freezer whose periphery is covered with a heat insulating material,
A ceiling space is formed between the ceiling of the freezer and the ceiling,
A wall space is formed between the side surface of the freezer and the wall,
An underfloor space is formed inside the floor,
The ceiling space, the wall space and the underfloor space communicate with each other to form a fluid passage.
A refrigeration facility having an exhaust fan or an air supply fan for circulating a fluid in the flow passage.
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路の途中に除湿器と循環ファンが設置されていることを特徴とする、冷凍施設。 A freezing facility with a built-in freezer,
The freezing facility has a wall, a ceiling, a floor above the dirt slab, and a freezer whose periphery is covered with a heat insulating material,
A ceiling space is formed between the ceiling of the freezer and the ceiling,
A wall space is formed between the side surface of the freezer and the wall,
An underfloor space is formed inside the floor,
The ceiling space, the wall space and the underfloor space communicate with each other to form a fluid passage.
A refrigeration facility, wherein a dehumidifier and a circulation fan are installed in the middle of the flow passage.
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記給気ファンもしくは前記排気ファンを運転制御することを特徴とする、請求項1に記載の冷凍施設。 The refrigeration facility has a control device, sensors are respectively installed at a plurality of locations of the flow passage, and measurement data by the sensor is transmitted to the control device.
When the temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the dew point temperature of the ceiling space is lower than the temperature of the underfloor space, the controller operates the air supply fan or the exhaust fan. The refrigeration facility according to claim 1, wherein the refrigeration facility is controlled.
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記循環ファンを運転制御し、
前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の相対湿度が所定の相対湿度閾値よりも高い場合において、前記制御装置により前記除湿器を運転制御することを特徴とする、請求項2に記載の冷凍施設。 The refrigeration facility has a control device, sensors are respectively installed at a plurality of locations of the flow passage, and measurement data by the sensor is transmitted to the control device.
When the temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the dew point temperature of the ceiling space is lower than the temperature of the underfloor space, the controller controls the operation of the circulation fan,
When the dew point temperature of the ceiling space is higher than the temperature of the underfloor space, or when the relative humidity of the ceiling space is higher than a predetermined relative humidity threshold, to control the operation of the dehumidifier by the controller. The refrigeration facility according to claim 2, which is characterized in that.
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