JP3130804B2 - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱箱体内を区画
壁で区分して異なる温度に冷却するようにした冷却貯蔵
庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷却貯蔵庫の一例である急速凍
結保存庫として、本願出願人は先に特開平７−３１８２
１７号公報に開示されたものを提案した。これは、図５
に示すように、断熱箱体４１内が区画壁４２によって図
示右側の凍結室Ｆと左側の保存室Ｓとに区分されてお
り、凍結室Ｆの上方に冷却器４３と冷却器ファン４４と
が設置されている。一方、区画壁４２における冷却器フ
ァン４４と対応する上方位置には開口部４５が形成さ
れ、仕切板４６で上下に仕切られて、下側に冷気流入口
４７が、上側に冷気戻し口４８がそれぞれ形成されてい
る。そして冷却運転がなされると、同図の実線の矢線に
示すように、冷却器４３により生成された冷気が凍結室
Ｆ内に循環供給されるとともに、一部の冷気が冷気流入
口４７からダクト部４９を通って冷気供給ファン５０に
より保存室Ｓ内に供給され、冷気戻し口４８から冷却器
ファン４４の吸気側に還流され、凍結室Ｆ内が−４０℃
前後に、また保存室Ｓ内が−２０℃前後に維持されるよ
うになっている。上記構造のものは、冷気戻し口４８が
冷却器ファン４４の吸気側の近傍に設けられていること
で、冷却器ファン４４の吸引力を利用して保存室Ｓでの
冷気の循環が促進され、頻繁に扉が開閉される保存室Ｓ
の温度復帰が迅速に行われるという利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで除霜運転を行
う場合は、両ファン４４，５０を停止させておいて冷却
器４３とその下面に配されたドレンパン５１のヒータ５
２，５３を発熱させ、冷却器４３周辺を加熱することで
除霜するのであるが、加熱された空気は点線の矢線に示
すように凍結室Ｆの天井部分に上昇して溜まるため、上
記のように冷気戻し口４８が高い位置に設けられている
と、加熱空気が冷気戻し口４８から保存室Ｓ内に容易に
流入し、保存室Ｓ内の温度を高めてしまうおそれがあっ
た。また、加熱空気が冷却器４３周辺に有効に留まらな
いので、効率が悪くて除霜に時間が掛かるという問題が
新たに生じ、さらなる改良が切望されていた。本発明は
上記のような事情に基づいて完成されたものであって、
除霜運転時において貯蔵室の温度が上昇することを防止
し、また効率良く除霜ができるようにすることを目的と
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、断熱箱体内を区画
壁で区分して複数の貯蔵室を横方向に並べて構成し、一
方の貯蔵室の上部に冷却器とそこで生成された冷気を循
環させる冷却器ファンとを配設し、前記区画壁に前記一
方の貯蔵室内の冷気を他方の貯蔵室に流入させる冷気流
入口を設けるとともに、その上方に他方の貯蔵室から前
記一方の貯蔵室へ還流させる冷気戻し口を設け、かつ前
記冷却器の近傍に除霜用ヒータを備えた冷却貯蔵庫にお
いて、前記冷気戻し口を前記除霜用ヒータの位置よりも
低い位置に設けた構成としたところに特徴を有する。

【０００５】また請求項２の発明は、断熱箱体内を区画
壁で区分して複数の貯蔵室を横方向に並べて構成し、一
方の貯蔵室の上部に冷却器とそこで生成された冷気を循
環させる冷却器ファンとを配設し、前記区画壁に前記一
方の貯蔵室内の冷気を他方の貯蔵室に流入させる冷気流
入口を設けるとともに、その上方に他方の貯蔵室から前
記一方の貯蔵室へ還流させる冷気戻し口を設け、かつ前
記冷却器の近傍に除霜用ヒータを備えた冷却貯蔵庫にお
いて、前記冷気戻し口の回りを上面開放の箱形をなすダ
クトで覆うことにより、下方に窪むように屈曲した冷気
戻し通路を形成した構成としたところに特徴を有する。

【０００６】

【発明の作用および効果】

＜請求項１の発明＞除霜運転に当たって除霜用ヒータが
発熱された場合、冷気戻し口が除霜用ヒータよりも低い
位置に設けられているので、加熱空気が冷気戻し口から
他方の貯蔵室に流入することが防止され、その貯蔵室内
が温度上昇することが防止される。また、加熱空気は冷
却器周辺で循環しつつ滞留するから、効率良く短時間で
除霜することができる。

【０００７】＜請求項２の発明＞冷却運転時には、他方
の貯蔵室の冷気が冷気戻し通路内を屈曲しつつ通って冷
却器ファンの吸気側に還流されており、冷気戻し通路に
は冷気が溜まった状態にある。除霜運転に切り替わる
と、除霜用ヒータで加熱された空気が天井部分に次第に
溜まり、冷気戻し通路を通って他方の貯蔵室内に流入し
ようとするが、そこには加熱空気よりも比重の大きい冷
気が溜まった状態にあるので、加熱空気が他方の貯蔵室
に流入することが阻止される。同様に他方の貯蔵室が温
度上昇することが防止され、また効率良く短時間で除霜
を行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を急速凍結保存庫に
適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。 ＜第１実施形態＞図１および図２は本発明の第１実施形
態を示す。図１において、符号１は急速凍結保存庫の本
体を構成する断熱箱体であって、その内部が断熱性の区
画壁２によって左右２部屋に区分されており、向かって
右側の部屋は例えば−４０℃前後の温度にコントロール
されて収容された食品を急速凍結させる凍結室Ｆとさ
れ、左側の部屋は、例えば−２０℃前後の温度にコント
ロールされて上記の急速冷凍された食品を冷凍保存する
ための保存室Ｓとされている。

【０００９】凍結室Ｆ内の略中央高さ位置には仕切板３
が設けられ、その下方に、凍結させるべき食品を載置す
る図示しない食品棚が複数段にわたって設けられてい
る。一方、仕切板３の上方側は機械室４となっており、
この機械室４の天井部には冷却器５が装置されている。
この冷却器５は図示しない冷凍サイクルの一部を構成
し、内部で液冷媒を気化させて周囲の空気を冷却する周
知の構造である。冷却器５の区画壁２側には、図示しな
いファンモータで駆動される冷却器ファン６が設けられ
ており、吐出側が冷却器５を向き、吸気側が区画壁２を
向いている。冷却器５の図示右側の下端部からは、右側
に突出したのち垂下されて仕切板３の右端に連なる流通
ダクト７が形成されている。

【００１０】また、冷却器５から冷却器ファン６の少し
左方位置にわたる下面には、除霜水を受けて排出するた
めのドレンパン９が配設されている。このドレンパン９
は右側から左側に向かうにしたがって下り勾配となって
いる。冷却器５には複数個のヒータ１１が設けられてい
るとともに、ドレンパン９の下面にもヒータ１２が備え
られている。一方の保存室Ｓには略中央高さにおいて仕
切板１４が設けられ、その上下にそれぞれ、保存すべく
食品を載置する食品棚が複数段ずつ設けられている。

【００１１】さて前記の両室Ｆ，Ｓを区分する区画壁２
には、その略中央高さ位置において、矩形状の開口部１
５が形成されている。この開口部１５の上縁１５ａは、
図２に詳細に示すように、上記したドレンパン９に設け
られたヒータ１２よりも所定寸法下方に位置している。
開口部１５には仕切ダクト１７が装着されている。仕切
ダクト１７は右下がりの傾斜姿勢でもって開口部１５を
上下に仕切るように配されており、右端が区画壁２の右
側面とほぼ面一に位置している一方、左端は保存室Ｓ内
に所定寸法突出している。この仕切ダクト１７の下側
に、凍結室Ｆ内の冷気を保存室Ｓに流入させる冷気流入
口１８が形成されるとともに、仕切ダクト１７の上側
に、保存室Ｓから凍結室Ｆへ還流させる冷気戻し口１９
が形成されている。ここで、凍結室Ｆ内の仕切板３の高
さ位置は、図２に詳細に示すように、冷気流入口１８の
凍結室Ｆ側の開口領域Ｈ内にあるのが好ましく、この実
施形態では、仕切板３が冷気流入口１８の上縁と一致す
る高さ位置に設けられている。

【００１２】また保存室Ｓ内には、上記の仕切ダクト１
７の左端と連なるようにして上下方向に延びた冷気案内
板２１が設けられており、区画壁２との間に上下のダク
ト部２２，２３が形成されている。下ダクト部２３は、
冷気流入口１８から連なって保存室Ｓの底部側に延び、
その下端に出口２３ａが形成されて冷気供給ファン２４
が装備されている。一方の上ダクト部２２は、冷気戻し
口１９に連なって保存室Ｓの天井側に延び、その上端に
入り口２２ａが形成されている。

【００１３】本第１実施形態は以上のような構造であっ
て、続いてその作動を説明する。冷凍サイクルの運転に
より凍結室Ｆの冷却器５は冷却作用を呈し、冷却器５の
周囲の空気を冷却する。それとともに冷却器ファン６が
回転するため、冷気は図１の実線の矢線で示すように、
凍結室Ｆの上部から右側面に沿って下降して食品棚の周
囲を巡り、左側面に沿って上昇して冷却器ファン６の左
側から吸引され、以下同様に循環する。これより、食品
棚に載置された食品は急速に冷却されて凍結することに
なる。

【００１４】ここで、保存室Ｓ内の温度が設定温度を上
回っていると、下ダクト部２３に設けられた冷気供給フ
ァン２４が運転され、同図の実線の矢線に示すように、
凍結室Ｆ内を流通して左側面に沿って冷却器ファン６に
向かう冷気の一部が、冷気流入口１８から下ダクト部２
３に流入して、出口２３ａから保存室Ｓ内に供給され、
一方、保存室Ｓの天井側の冷気は、冷却器ファン６の吸
引力を受けて入り口２２ａから上ダクト部２２に流入
し、冷気戻し口１９から冷却器ファン６側に引き込まれ
るという現象を呈する。すなわち保存室Ｓ内に凍結室Ｆ
からの冷気の一部が循環供給されることとなって、保存
室Ｓ内も十分に冷却されて内部の食品が冷凍状態に保存
されることになる。

【００１５】なお、凍結室Ｆ内で冷却器ファン６が運転
されているときに、保存室Ｓ内の温度が設定温度を下回
るまで冷却されると、冷気供給ファン２４の運転が停止
される。すると、下ダクト部２３を通した冷気の送風力
がなくなり、冷気供給ファン２４が下ダクト部２３にお
ける通風抵抗として作用して、冷気の循環量はきわめて
少なくなり、保存室Ｓ内の過冷却が防止される。

【００１６】上記の保存室Ｓに冷気を循環させるに際し
て、冷気戻し口１９が冷却器ファン６の下方に離間して
いるため、冷気戻し口１９に作用する冷却器ファン６の
吸引力が弱くなり、その分冷気を保存室Ｓに循環させる
力が弱くなる。しかしながらその反面で、冷気流入口１
８も下方位置に下がった構造となる。そのため、冷気供
給ファン２４が冷気流入口１８に及ぼす吸引力が大きく
なり、また冷気供給ファン２４が冷気を吸い込む吸引経
路が短くなることで、冷気の風速や温度の損失が小さく
なり、要すると、より低温の冷気が吸い込み易い状態と
なるため、上記した冷却器ファン６による引きの悪さが
あったとしても、保存室Ｓの冷却能力はむしろ高められ
る。そのため、保存室Ｓの扉が頻繁に開閉されて保存室
Ｓの温度が上昇しがちな場合であっても、短時間で所定
の保存温度に復帰させることが可能となる。

【００１７】ここで、凍結室Ｆの仕切板３が冷気流入口
１８の開口領域Ｈよりも相対的に上方に位置すると、凍
結室Ｆの冷気が吸い込みやすくなるが、その反面で冷気
戻し口１９から吐き出される冷気が凍結室Ｆ内の冷気と
衝突して吐き出しにくくなり、保存室Ｓでの冷気循環が
円滑にできない。逆に凍結室Ｆの仕切板３が冷気流入口
１８の開口領域Ｈよりも相対的に下方に位置すると、保
存室Ｓへの冷気の吸引経路が長くなるため、保存室Ｓの
冷却能力が低下する。そのため既述したように、凍結室
Ｆ内の仕切板３の高さ位置は、冷気流入口１８の凍結室
Ｓ側の開口領域Ｈ内にあることが好適となる。

【００１８】また、冷気戻し口１９が冷却器ファン６か
ら離間していて吸引力が及び難いということは、保存室
Ｓ内の温度が設定温度を下回るまで冷却されて冷気供給
ファン２４の運転が停止されている場合に、保存室Ｓ内
の冷気が逃げ難いので、それだけ保存室Ｓ内の温度制御
がしやすくなる。

【００１９】除霜運転は、両ファン６，２４を止めて、
冷却器５のヒータ１１ならびにドレンパン９のヒータ１
２を発熱させることで行われる。冷却器５周辺が加熱さ
れることで冷却器５等に付着した霜が溶かされてドレン
パン９で受けられ、またドレンパン９自体も加熱される
ため、ドレンパン９上で再氷結することが阻止され、除
霜水は庫外に排出される。

【００２０】ここでヒータ１１，１２により加熱された
空気は、図１の破線の矢線に示すように、機械室４の天
井側に向けて次第に上昇するのであるが、区画壁２に設
けられた冷気戻し口１９は、ドレンパン９に設けられた
ヒータ１２よりもさらに下方位置に設けられているの
で、このように上昇する加熱空気が冷気戻し口１９から
保存室Ｓ内に流入することはない。また除霜運転が続く
と、加熱された空気が天井まで上昇し、その温度が下が
ると下降して再度加熱されることで上昇するといったこ
とを繰り返し、すなわち同図の破線の矢線に示すように
加熱空気が循環し、破線Ｘの上側に次第に加熱空気が溜
まるのであるが、上記のように冷気戻し口１９が下方位
置にあることで、加熱空気が保存室Ｓに流入することが
ない。これにより、保存室Ｓ内が温度上昇することが避
けられ、保存品が解凍されてしまうといった事態が発生
することを防止できる。また上記のように、加熱空気は
保存室Ｓ側に洩れることなく冷却器５の周辺で循環しつ
つ滞留することとなるので、効率良く短時間で除霜する
ことができる。

【００２１】＜第２実施形態＞次に、本発明の第２実施
形態を図３および図４によって説明する。この第２実施
形態では、区画壁２ａに形成される開口部１５が、冷却
器ファン６の近傍となる比較的高い位置に形成されてい
る。この開口部１５には仕切ダクト３０が装着されてい
る。この仕切ダクト３０は、右下がりの傾斜姿勢でもっ
て開口部１５を上下に仕切る仕切板３１を備えており、
仕切板３１の下側に、凍結室Ｆ内の冷気を保存室Ｓに流
入させる冷気流入口１８が形成されるとともに、仕切板
３１の上側に、保存室Ｓから凍結室Ｆへ還流させる冷気
戻し口１９が形成されている。

【００２２】仕切板３１は、その両端が両室Ｆ，Ｓ内に
所定寸法ずつ突出されており、仕切板３１における凍結
室Ｆ内に突出した部分の周縁からは、コ字形をなす壁部
３２が、開口部１５の上縁よりも上方に所定寸法突出し
て形成されている。一方、保存室Ｓ内には、上記の仕切
板３１の左端と連なるようにして上下方向に延びた冷気
案内板３４が設けられており、その上端は、仕切ダクト
３０の壁部３２の上端と同じ高さ位置にあり、下端は保
存室Ｓの底部の少し上の位置に達している。また、仕切
板３１の保存室Ｓ内に突出した部分の前後の側縁から
は、側壁３３が立ち上がって形成されている。

【００２３】上記により、冷気戻し口１９からその上方
位置にわたる回りが、仕切板３１、壁部３２、側壁３３
並びに冷気案内板３４の上端部分３４ａで上面開放状に
覆われ、下方に窪むように屈曲した冷気戻し通路３７が
構成されている。この冷気戻し通路３７が詳しくは後記
するように冷気溜まりとして機能するようになってい
る。なお、仕切ダクト３０の下部側では、冷気流入口１
８から連なって保存室Ｓの底部側に延びたダクト部３５
が形成され、その下端の出口３５ａに冷気供給ファン２
４が装備されている。その他の構造については前記第１
実施形態と同様であって、同一部位については同一符号
を付すことで重複した説明は省略する。

【００２４】この第２実施形態の作用は、以下のようで
ある。冷却運転が行われると、第１実施形態と同様に、
冷気は図３の実線の矢線で示すように凍結室Ｆ内を循環
して、凍結室Ｆ内が急速に冷却される。また冷気供給フ
ァン２４が運転されると、凍結室Ｆ内を循環して冷却器
ファン６に向かう冷気の一部が、冷気流入口１８からダ
クト部３５に流入して保存室Ｓ内に供給され、一方、保
存室Ｓの天井側の冷気は、冷却器ファン６の吸引力を受
け、冷気戻し口１９を含む冷気戻し通路３７を屈曲しつ
つ通って冷却器ファン６側に引き込まれるということを
繰り返し、保存室Ｓ内も冷却される。このとき、冷気戻
し通路３７内には冷気が存在する状態となる。

【００２５】なおここで、開口部１５付近において、保
存室Ｓへ冷気を吸い込む部分（冷気流入口１８）と、凍
結室Ｆ側へ冷気が吐き出される部分（冷気戻し通路３７
の出口３７ａ）とが離れて位置しているので、乱流が生
じにくく、保存室Ｓへの冷気の吸い込みと、吐き出しと
がスムーズに行われて、保存室Ｓの温度管理がしやすく
なる。

【００２６】上記のような冷却運転から除霜運転に切り
替わると、ヒータ１１，１２で加熱された空気が図３の
破線の矢線に示すように、冷却器５周辺を加熱しつつ機
械室４の天井側に向けて次第に上昇し、その温度が下が
ると下降して再度加熱されることで上昇するといったこ
とを繰り返して除霜が行われる。その間、図４の二点鎖
線の斜線に示すように加熱空気ｈが次第に溜まり、その
加熱空気ｈが平衡を保つために冷気戻し通路３７を通っ
て保存室Ｓ内に流入しようとするのであるが、冷気戻し
通路３７内には、破線の斜線に示すように冷気ｃが溜ま
っており、加熱空気ｈは溜まった冷気ｃよりも比重が小
さいので、その流入が阻止される。そのため、保存室Ｓ
内が温度上昇することが避けられ、保存品が解凍されて
しまうといった事態が発生することを防止できる。また
上記のように、加熱空気は保存室Ｓ側に洩れることなく
冷却器５の周辺で循環しつつ滞留することとなるので、
効率良く短時間で除霜することができる。

【００２７】なお冷却運転の間、保存室Ｓの冷気を冷却
器ファン６側に戻す冷気戻し通路３７が下方に窪むよう
に屈曲されているために、流下抵抗を受けて戻りにくく
なり、保存室Ｓの冷却能力が低下することが懸念される
が、反面、仕切ダクト３０の仕切板３１の右端が凍結室
Ｆ側に突出しているので、その突出部分３１ａがガイド
となって冷気が冷気流入口１８にスムーズに流入するた
め、冷却能力が低下するような事態は招かない。

【００２８】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）前記両実施形態では、凍結室と保存室とを組み合
わせた急速凍結保存庫に適用した例を示したが、これに
限らず、例えば冷凍室と冷蔵室とを組み合わせた構成
や、冷蔵室と高湿貯蔵室とを組み合わせた構成に適用し
ても良く、要するところ、断熱箱体内を区画壁にて区分
して複数の貯蔵室を構成し、一方の貯蔵室に冷却器と冷
却器ファンとを配設した冷却貯蔵庫に広く適用すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る急速凍結保存庫
の内部を示す断面図である。

【図２】 その開口部付近の構造を示す部分拡大断面図
である。

【図３】 第２実施形態に係る急速凍結保存庫の内部を
示す断面図である。

【図４】 その開口部付近の構造を示す部分拡大断面図
である。

【図５】 従来の急速凍結保存庫の内部を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｆ…凍結室 Ｓ…保存室 １…断熱箱体 ２…区画壁
５…冷却器 ６…冷却器ファン １１…ヒータ １２…
ヒータ １５…開口部 １７…仕切ダクト １８…冷気
流入口 １９…冷気戻し口 ２ａ…区画壁 ３０…仕切
ダクト ３１…仕切板 ３２…壁部 ３３…側壁 ３４
ａ…（冷気案内板３４の）上端部 ３７…冷気戻し通路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−318217（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−243746（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−62487（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 17/08 F25D 21/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱箱体内を区画壁で区分して複数の貯
   蔵室を横方向に並べて構成し、一方の貯蔵室の上部に冷
   却器とそこで生成された冷気を循環させる冷却器ファン
   とを配設し、前記区画壁に前記一方の貯蔵室内の冷気を
   他方の貯蔵室に流入させる冷気流入口を設けるととも
   に、その上方に他方の貯蔵室から前記一方の貯蔵室へ還
   流させる冷気戻し口を設け、かつ前記冷却器の近傍に除
   霜用ヒータを備えた冷却貯蔵庫において、 前記冷気戻し口を前記除霜用ヒータの位置よりも低い位
   置に設けたことを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 【請求項２】 断熱箱体内を区画壁で区分して複数の貯
   蔵室を横方向に並べて構成し、一方の貯蔵室の上部に冷
   却器とそこで生成された冷気を循環させる冷却器ファン
   とを配設し、前記区画壁に前記一方の貯蔵室内の冷気を
   他方の貯蔵室に流入させる冷気流入口を設けるととも
   に、その上方に他方の貯蔵室から前記一方の貯蔵室へ還
   流させる冷気戻し口を設け、かつ前記冷却器の近傍に除
   霜用ヒータを備えた冷却貯蔵庫において、 前記冷気戻し口の回りを上面開放の箱形をなすダクトで
   覆うことにより、下方に窪むように屈曲した冷気戻し通
   路を形成したことを特徴とする冷却貯蔵庫。