JP2513538B2 - 低温庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蓄冷剤を用いて貯蔵室
を低温に保つ低温庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め冷却装置により蓄冷剤を凍結させて
おき、その後蓄冷剤の融解潜熱によって貯蔵室内を冷却
する輸送用の低温庫について、出願人は先に特願平２−
３０７９２６号として出願した。

【０００３】係る出願によれば、蓄冷剤を凍結させる蓄
冷運転中、蓄冷剤の温度を検出する蓄冷剤温度センサの
出力に基づき冷却装置の圧縮機を運転して蓄冷剤を凍結
させ、凍結後に貯蔵室を冷却する庫内冷却運転中には、
係る圧縮機の運転制御に加えて、貯蔵室の温度を検出す
る庫内温度センサの出力に基づき送風手段を運転して蓄
冷剤からの冷気を貯蔵室に供給し、貯蔵室内を冷却して
所定の低温に保っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、蓄冷剤は融解
状態から凍結、凍結状態から融解に渡る過程で、常温か
ら−３０℃以下の極低温に変化すると共に、着霜等も生
じるため、蓄冷剤温度センサには断線や短絡等の故障が
発生する危険性が大きい。

【０００５】この様な故障が発生した場合、蓄冷剤の凍
結状況を把握できないため、庫内冷却運転に入る判断等
が出来ず、従来ではシステム全体の動作を停止してい
た。そのため、従来では係るシステムの停止によって貯
蔵室内の冷却自体が不可能となっていた。

【０００６】本発明は、係る課題を解決し、蓄冷剤温度
センサが故障した場合にも貯蔵室内の冷却を確保した低
温庫を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の低温庫Ｒは、物
品を貯蔵する貯蔵室２と、蓄冷剤６と、この蓄冷剤６を
冷却する冷却器１０及び圧縮機８を有した冷却装置７
と、蓄冷剤６の冷気を貯蔵室２に送る送風手段（ＤＣフ
ァンモータ）１４と、蓄冷剤６の温度を検出する蓄冷剤
温度センサ１７と、貯蔵室２の温度を検出する庫内温度
センサ１８と、蓄冷剤６を凍結させる蓄冷運転から貯蔵
室２を冷却する庫内冷却運転に渡って蓄冷剤温度センサ
１７の出力に基づき圧縮機８を運転し、庫内冷却運転中
に庫内温度センサ１８の出力に基づきＤＣファンモータ
１４を運転する制御装置（マイコン）４６とを具備し、
蓄冷運転中、又は庫内冷却運転中、若しくは蓄冷運転か
ら庫内冷却運転に渡る期間において、蓄冷剤温度センサ
１７が故障した場合、マイコン４６は庫内温度センサ１
８の出力に基づき圧縮機８及びＤＣファンモータ１４を
運転するものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、蓄冷剤温度センサ１７に断線
や短絡等の故障が生じた場合には、当該センサによる圧
縮機８の運転制御に変わって、庫内温度センサ１８によ
るＤＣファンモータ１４と圧縮機８の運転制御にマイコ
ン４６は切り換わる。それによって貯蔵室２内は少なく
とも設定温度に冷却される。

【０００９】

【実施例】次に図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は電気回路のブロック図、図２は低温庫Ｒの縦
断面図を示している。

【００１０】低温庫Ｒは断熱箱体より成る本体１と、本
体１内に形成された物品を貯蔵するための貯蔵室２と、
貯蔵室２を開閉するドア３と、ダクト５を介して貯蔵室
２と連通する蓄冷室４と、蓄冷室４内に収納された蓄冷
剤６と、蓄冷剤６を冷却する冷却装置７とから構成され
ている。蓄冷剤６は、ここでは凍結、融解温度Ｔｓが−
２５℃のものを使用する。

【００１１】冷却装置７は、圧縮機８と、アキュムレー
タ９と、蓄冷室４内にて蓄冷剤６と熱的に密着するよう
配置された冷却器１０と、キャピラリチューブ１１と、
凝縮器１２と、凝縮器用送風機１３とから構成されてい
る。また、蓄冷剤６によって冷却された冷気は送風手段
としてのＤＣファンモータ１４により、ダクト５を介し
て貯蔵室２へ送られる。

【００１２】貯蔵室２の空気は吸込口１５から蓄冷室４
に吸い込まれ、蓄冷室４からの冷気はダクト５の吹出口
１６から貯蔵室２に吹き出される。蓄冷剤６には、その
温度を検出する温度検出手段としての蓄冷剤温度センサ
１７が取り付けられる。また、吹出口１６には、貯蔵室
２に送風される冷気の温度を検出する庫内温度センサ１
８が設けられる。更に、凝縮器１２の温度は凝縮器温度
センサ１９によって検出される。

【００１３】本体１底部にはキャスター２０が取り付け
られ、本体１外周面上下端にはバンパー２１が取り付け
られる。また、本体１下部後隅部には機械室２２が構成
され、圧縮機８や後述する蓄電池等が収納される。尚、
本実施例では、充分な冷却能力を得るため、大きさの等
しい冷却装置７、ＤＣファンモータ１４を各２台搭載し
ている。

【００１４】図１において、電源回路としての整流回路
３１は、切換リレー３６のａ接点に接続され、充電回路
３３に接続された蓄電池３２の出力はリレーコイルＲｙ
６の接点を介して切換リレー３６のｂ接点に接続されて
いる。切換リレー３６は、制御部を構成する制御装置と
してのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す
る。）４６の電源を交流電源（ＡＣ２００Ｖ）と蓄電池
３２とで切り換える切換手段として機能する。即ち、切
換リレー３６のコモン接点ｃはマイコン４６に接続さ
れ、交流電源接続時には接点をａ接点に閉じ、交流電源
切断時には接点ｂに閉じる。これによって、マイコン４
６は交流電源接続時にはその交流電源を、交流電源切断
時にはその蓄電池３２を電源として動作する。

【００１５】蓄電池３２には電流センサとしての抵抗３
４が直列に接続され、その充電電流に比例した電圧を出
力する。また、切換リレー３６のコモン接点ｃには蓄電
池３２の電圧を監視する電圧監視回路３５が接続され、
その出力はマイコン４６に入力される。トランジスタセ
ンサにて構成する蓄冷剤温度センサ１７、庫内温度セン
サ１８、凝縮器温度センサ１９及び抵抗３４が発生する
電圧はアンプ回路３７、３８、３９及び４０によってそ
れぞれ増幅され、いずれもマイコン４６に入力される。
更に、接続される３相交流電源の接続状態を検出する逆
相検出回路４１の出力もマイコン４６に入力される。

【００１６】２台の圧縮機８のコンプレッサモータ４
２、４３及び逆相検出回路４１の検出結果に基づき図示
しない接点を切り換えて交流電源を正常な接続状態とす
るリレーコイル４４、４５はそれぞれリレーコイルＲｙ
２、Ｒｙ３、Ｒｙ４、Ｒｙ５の接点を介して前記交流電
源に接続される。ＤＣファンモータ１４、１４はリレー
コイルＲｙ１の接点を介して切換リレー３６のコモン接
点ｃに接続される。これらのリレーコイルＲｙ１、Ｒｙ
２、Ｒｙ３、Ｒｙ４、Ｒｙ５及びＲｙ６はマイコン４６
の出力に接続され、マイコン４６はこれらの通電制御を
行うことにより各接点を開閉し、圧縮機８、ＤＣファン
モータ１４を後述する如く運転、停止制御する。また、
同様に正相、逆相の切り換え、及び蓄電池３２の放電制
御もマイコン４６によって制御されることになる。

【００１７】ここで、ＤＣファンモータ１４はマイコン
４６と同様に交流電源接続時には整流回路３１、切換リ
レー３６を介してその交流電源を電源として動作し、交
流電源切断時には蓄電池３２を電源として動作する。即
ち、蓄冷剤６を凍結させる蓄冷運転時においてはＤＣフ
ァンモータ１４は電源として整流回路３１の出力を使用
し、蓄電池３２、充電回路３３は使用しない。

【００１８】また、マイコン４６に対して信号を入力す
る入力手段や各種表示手段を設けた操作パネル４７から
のスイッチ入力ライン及び操作パネル４７への表示出力
ラインがマイコン４６に接続されている。更に、整流回
路３１の出力は電源信号ライン４９によってマイコン４
６に入力され、これによって交流電源の有無がマイコン
４６によって判断される。

【００１９】次に、動作につき説明する。低温庫Ｒが交
流電源（ＡＣ２００Ｖ）に接続され、マイコン４６の電
源が最初に投入されると、操作パネル４７に設けられた
入力手段であるスイッチＳＷ１からＳＷ４の設定操作状
態が読み取られる。ここで、操作パネル４７に設けられ
るのは、庫内冷却の開始を指示する冷蔵庫スイッチＳＷ
１、冷蔵温度である＋５℃に庫内温度を選択する温度選
択スイッチＳＷ２、氷温温度である０℃に選択する温度
選択スイッチＳＷ３及び冷凍温度である−１８℃に選択
する温度選択スイッチＳＷ４、ＬＥＤ４からＬＥＤ６、
７セグメントＬＥＤ２桁からなる表示部４８であり、Ｓ
Ｗ２からＳＷ４のいずれかが操作されると、その操作選
択された温度に対応するＬＥＤ４からＬＥＤ６がマイコ
ン４６によって点灯される。また、マイコン４６は電源
信号ライン４９からの出力によって低温庫Ｒが交流電源
に接続されたことを検知する。

【００２０】図３は運転時の各部の温度変化と動作を示
し、図４は蓄冷運転から庫内冷却運転に至るマイコン４
６の制御プログラムのフローチャートを示す。配送ベー
スにおいて、低温庫Ｒが交流電源（ＡＣ２００Ｖ）に接
続されると蓄電池３２の充電が開始される。また、操作
パネル４７においてはＳＷ４が操作されて庫内設定温度
Ｔｃとして−１８℃が指定されたものとする。マイコン
４６には切換リレー３６のａ接点を介して整流回路３１
から電源が供給され、この電源供給と同時にスタートし
てステップ５０で蓄冷剤温度センサ１７が短絡している
か否か判断し、短絡していなければステップ５１で蓄冷
剤温度センサ１７が今度は断線しているか否か判断す
る。いずれの故障もなければステップ５２で現在圧縮機
８が運転中か否か判断し、停止しているからステップ５
３で蓄冷剤６の温度が−３５℃以上か否か判断し、運転
開始時には温度は高いからステップ５４で圧縮機８を運
転する。これによって図３の蓄冷運転が開始される。
尚、蓄冷剤温度センサ１７の短絡若しくは断線は、セン
サからの出力電位の異常によって判断できる。即ち、蓄
冷剤温度センサ１７の発生する出力が＋８０℃以上の温
度に相当する出力である場合には短絡したと、逆に−５
０℃以下の温度に相当する出力である場合には断線した
とマイコン４６は判断することが出来る。

【００２１】ステップ５２で圧縮機８が運転中である場
合はステップ５５で蓄冷剤６の温度が−３７℃以下か否
か判断し、以下になっていればステップ５６で圧縮機８
を停止する。蓄冷剤温度センサ１７が正常で、交流電源
（ＡＣ２００Ｖ）が接続されている限りは、圧縮機８は
以上の制御で運転、停止を繰り返される。

【００２２】ステップ５７では蓄冷剤６の凍結完了判定
及び蓄電池３２の充電完了判定のサブルーチンが実行さ
れる。即ち、蓄冷剤６の凍結判定条件はここでは２つ有
り、１つは蓄冷剤温度センサ１７の出力に基づく蓄冷剤
６の温度が凍結、融解温度である−２５℃よりも４℃低
い−２９℃以下である状態が９時間以上継続したこと、
もう１つは蓄冷剤６の温度が−２５℃より７℃低い−３
２℃以下である状態が１０分以上継続したことである。
この２つの条件の内いずれか１つが満たされれば蓄冷剤
６の凍結は完了したと見做す。

【００２３】また、蓄電池３２の充電状態は抵抗３４が
発生する電圧を入力してその値から蓄電池３２に流れる
充電電流を算出することにより行われ、０．３Ａ以下で
あれば蓄電池３２の充電が完了したと見做す。これらの
全てが完了したときはマイコン４６はＬＥＤ２を点灯
し、保冷運転準備完了を示す。

【００２４】次に、ステップ５８では冷蔵庫スイッチＳ
Ｗ１が押されたか否か判断し、押されていなければステ
ップ５９で前記凍結、充電が完了しているか判断し、こ
こでは電源投入直後であるから凍結、充電いずれも完了
していないからステップ６４でＤＣファンモータ１４は
停止している。

【００２５】これまでの蓄冷運転動作を図３に基づき説
明すると、圧縮機８の運転により蓄冷剤６の温度は急速
に低下し、運転開始後約３．５時間で蓄冷剤６の凍結温
度Ｔｓである−２５℃に達する。しかし、蓄冷剤６の過
冷却現象のため、蓄冷剤６はすぐには凍結せず、その温
度は更に下がり続ける。そして、蓄冷剤６の温度が約−
３１℃に達すると凍結が始まり、蓄冷剤６の温度は約−
２５℃に戻る。蓄冷剤６の凍結中にはその温度は−２５
℃で一定となるが、凍結が終わるとその温度は再び低下
を始め、−３２℃よりも低くなって行く。

【００２６】以上の動作の過程で前記ステップ５７の凍
結、充電完了判定条件が満たされるとステップ５９から
ステップ６０に進んで現在ＤＣファンモータ１４が運転
中か判断し、運転されていないからステップ６１で庫内
温度センサ１８に基づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃ
＋１℃以上か否か判断し、ここでは貯蔵室２の温度は高
いからステップ６３でＤＣファンモータ１４を運転し、
蓄冷運転を終了して庫内冷却運転に移行する。このＤＣ
ファンモータ１４の運転により蓄冷剤６の融解潜熱或い
は冷却器１０によって冷却された冷気が貯蔵室２に循環
され、それによって貯蔵室２は冷却されて行く。

【００２７】この冷却によって庫内温度センサ１８に基
づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃに達するとステップ
６０及びステップ６２からステップ６４に進みＤＣファ
ンモータ１４を停止する。この様にＤＣファンモータ１
４は運転、停止を繰り返され、貯蔵室２の温度は−１８
℃前後に維持される。

【００２８】ここで、前記蓄冷運転中に冷蔵庫スイッチ
ＳＷ１が押されると、蓄冷剤６の凍結或いは蓄電池３２
の充電が完了しているか否かに係わらず、ステップ５８
からステップ６０に進むので、蓄冷運転から庫内冷却運
転に移行する。これは蓄冷剤６の凍結を行いながら貯蔵
室２において食品を冷却する必要が生じた場合等に行わ
れる。

【００２９】また、上記蓄冷運転若しくは庫内冷却運転
中にステップ５０若しくは５１で蓄冷剤温度センサ１７
の故障が発見された場合は、ステップ６５に進む。ステ
ップ６５ではＤＣファンモータ６５が運転中か否か判断
され、運転されていなければステップ６６で庫内温度セ
ンサ１８に基づく貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃ＋１℃
（即ち−１７℃）以上か否か判断し、以上であればステ
ップ６８及び７０で圧縮機８及びＤＣファンモータ１４
を運転し、この冷却によって庫内温度センサ１８に基づ
く貯蔵室２の温度が設定温度Ｔｃに達するとステップ６
５及びステップ６７からステップ６９に進み圧縮機８及
びＤＣファンモータ１４を停止する。

【００３０】即ち、蓄冷剤温度センサ１７に短絡若しく
は断線等の故障が発生すると、蓄冷剤６の凍結完了の判
定が不可能となるが、その場合でも全システムを停止す
るのではなく、圧縮機８及びＤＣファンモータ１４は自
動的に庫内温度センサ１８に基づく貯蔵室２の温度と設
定温度Ｔｃの比較による制御、即ち一般的な冷蔵庫運転
の制御に移行せられ、以後、圧縮機８及びＤＣファンモ
ータ１４は運転、停止を繰り返されて、貯蔵室２の温度
は設定温度Ｔｃである−１８℃前後に維持されることに
なる。従って、蓄冷剤６の温度による制御は行われない
が、貯蔵室２内に食品が収納された状態であっても、こ
れらの食品の保存は少なくとも達成される。

【００３１】ここで、マイコン４６は正常時には表示部
４８において貯蔵室２内温度や設定温度を表示するが、
上記蓄冷剤温度センサ１７の故障が生じると、断線の場
合はＥ５、短絡の場合はＥ６等の警報表示を行う。それ
によって使用者に故障の発生を告知する。また、上記実
施例では蓄冷運転から庫内冷却運転に渡る全ての期間に
おいて、蓄冷剤温度センサ１７の故障に対処できるよう
に構成したが、それに限らず、使用形態によっては蓄冷
運転中のみ若しくは庫内冷却運転中のみ対処するように
しても良い。

【００３２】以上の様な蓄冷運転、庫内冷却運転を経
て、或いはその途中で低温庫Ｒには食品等の物品が収納
され、交流電源から切断されて配送車に積載される。低
温庫Ｒは交流電源の供給が無くなると（交流電源ＯＦ
Ｆ）、次に蓄冷剤６の融解潜熱によって貯蔵室２を冷却
する保冷運転に入る。保冷運転中マイコン４６及びＤＣ
ファンモータ１４には切換スイッチ３６がｂ接点に切り
換わることによって蓄電池３２の放電による給電がなさ
れる。また、ＤＣファンモータ１４はマイコン４６によ
り制御され、庫内温度センサ１８による貯蔵室２の温度
が設定温度Ｔｃ＋１℃に上昇したら運転、Ｔｃに降下し
たら停止される。これによって貯蔵室２内は−１８℃前
後に維持される。尚、リレースイッチＲｙ６の接点は閉
じているものとする。

【００３３】この保冷運転は交流電源切断（ＯＦＦ）か
ら５時間後に終了し、以後はＤＣファンモータ１４も停
止して、全停止となる。この５時間は、配送車が配送に
必要な充分な時間として割り出されるものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、蓄冷剤温度センサに断
線や短絡等の故障が生じた場合には、当該センサによる
圧縮機の運転制御に変わって、庫内温度センサによる送
風手段と圧縮機の運転制御に制御装置は切り換わるの
で、この様な故障が生じた場合にも貯蔵室内は少なくと
も設定された温度に冷却維持される。従って、貯蔵室内
の物品の冷却は確保されるので、上記期間中に食品等を
収納しなければならない場合にもこれら食品の腐敗等を
防止することが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気回路のブロック図である。

【図２】低温庫の縦断面図である。

【図３】運転時の温度変化と動作を示す特性図である。

【図４】制御プログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

２ 貯蔵室 ６ 蓄冷剤 ７ 冷却装置 ８ 圧縮機 １０ 冷却器 １４ ＤＣファンモータ １７ 蓄冷剤温度センサ １８ 庫内温度センサ ４６ マイコン Ｒ 低温庫

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 秀樹 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 佐藤 幸一 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−184382（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−184058（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を貯蔵する貯蔵室と、蓄冷剤と、該
   蓄冷剤を冷却する冷却器及び圧縮機を有した冷却装置
   と、前記蓄冷剤の冷気を前記貯蔵室に送る送風手段と、
   前記蓄冷剤の温度を検出する蓄冷剤温度センサと、前記
   貯蔵室の温度を検出する庫内温度センサと、前記蓄冷剤
   を凍結させる蓄冷運転から前記貯蔵室を冷却する庫内冷
   却運転に渡って前記蓄冷剤温度センサの出力に基づき前
   記圧縮機を運転し、前記庫内冷却運転中に前記庫内温度
   センサの出力に基づき前記送風手段を運転する制御装置
   とを具備し、前記蓄冷運転中、又は前記庫内冷却運転
   中、若しくは蓄冷運転から庫内冷却運転に渡る期間にお
   いて、前記蓄冷剤温度センサが故障した場合、前記制御
   装置は前記庫内温度センサの出力に基づき前記圧縮機及
   び送風手段を運転することを特徴とする低温庫。