JP3385224B2 - 貯蔵庫冷却システム - 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、例えば野菜、魚介
類、肉類等の生鮮食品を貯蔵する貯蔵庫等の大空間を、
所定温度で、ムラなく隅々まで均一に冷却することが出
来る冷却システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、貯蔵庫内において野菜、魚介類、
肉類等の生鮮食品を貯蔵する際、それら貯蔵物を氷結ポ
イントぎりぎりまで冷却する、例えば−１℃で凍るもの
を−０．９℃〜−０．８℃の温度で貯蔵することで、細
胞レベルにおいてうまみ成分が抽出されて、鮮度を保持
しながら食味を向上させ得るという貯蔵冷却技術が知ら
れている。このような貯蔵冷却技術を実施するには、貯
蔵庫内の大空間を所定温度に冷却し、且つ貯蔵物の氷結
ポイントのごく狭い温度領域帯に維持する必要がある。

【０００３】しかし乍ら従来の貯蔵庫冷却システムにお
いては、外気温や日射の影響による貯蔵庫内への侵入
熱、庫内に設けたファンや人の出入りさらには貯蔵物自
身の発生熱等による内部熱により、庫内において温度む
らが生じ易い。また、既存の冷却塔からなる冷却装置で
は水散布方式のため３℃〜５℃程度の冷却機能が限界で
ある。また従来の空気冷却器等の冷却装置ではデフロス
トの影響による温度上昇が避けられず、庫内において１
０℃程度のむらが生じる場合もあり、貯蔵物の氷結ポイ
ントの温度領域帯に維持することが困難であった。ま
た、クーラー等の冷却装置では、貯蔵物が大量に搬入さ
れ急速冷却が必要な場合の対応が遅く、さらに電気代等
のランニングコストが高くつくという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したよう
な従来事情に鑑みて成されたもので、その目的とすると
ころは、貯蔵庫内の大空間を、外部熱の影響や、デフロ
ストによる時間経過の影響等に関係なく、隅々まで温度
ムラなく均一に冷却することができ、貯蔵物の氷結ポイ
ントのごく狭い温度領域帯に維持することが容易な貯蔵
庫冷却システムを提供することにある。さらに本発明の
他の目的は、蓄冷熱式の冷却システムとすることで冷却
能力の向上とコスト低減を図り得る貯蔵庫冷却システム
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明の請求項１では、貯蔵庫が、天井壁部、側壁
部、底壁部を夫々内外二重壁構造とし、且つその外壁部
を断熱材で形成すると共に、内壁部と外壁部の間の隙間
を冷風の循環通路とし、該循環通路を上記冷却器の冷風
吹出口と空気吸込口に連絡せしめたことを特徴とする。

【０００６】このように形成した場合、貯蔵庫が内外二
重壁構造になると共に内壁部と外壁部の間が冷風の流通
空間となるので、外気温や日射の影響による貯蔵庫内へ
の侵入熱の影響を皆無とし、貯蔵庫内における温度むら
の発生を防止して、庫内を均一に冷却することが可能に
なる。

【０００７】また、上記冷却器が、底部に不凍液を収容
するケーシングの下部に空気吸込口を設け、上部に冷風
吹出口を設けると共に、上部に設けた第一噴水ノズルか
ら前記不凍液を下向きに循環噴出し、該不凍液に対して
空気を上向きに対向流として接触させて冷風を得るよう
形成したことを特徴とする。

【０００８】このように形成した場合、不凍液と空気
（循環冷風）との直接熱交換により吹出冷風を得るノン
デフロスト方式の冷却システムとなるので、霜取りのた
めの加熱等による庫内温度上昇要因が無くなり、貯蔵庫
内を所定温度、例えば＋５℃〜−１５℃程度、特に−１
℃〜−３℃程度の温度にむらなく冷却することが可能に
なる。

【０００９】また、上記冷蔵庫冷却システムにおいて、
蓄冷熱装置が、不凍液を収容する蓄冷熱槽と、蓄冷熱槽
内底部に設けられ不凍液を細粒状に氷結させて上方へ送
り出す製氷機と、蓄冷熱槽上部に設けられ冷却器ケーシ
ング底部の不凍液を蓄冷熱槽に向けて循環噴出する第二
噴水ノズルとを備え、蓄冷熱槽内の不凍液を製氷機で氷
結せしめる一方、第二噴水ノズルから循環噴出する冷却
器内の比較的暖かい不凍液が前記氷結を融解すると共に
蓄冷熱槽内にて冷却され、蓄冷熱槽下部の不凍液取出口
から低温不凍液として取り出し、冷却器ケーシング底部
に循環供給するよう形成したことを特徴とする。

【００１０】このように形成した場合、蓄冷熱槽内の不
凍液は、底部に設けた製氷機によって細粒状に氷結して
上方へ送り出されるが、蓄冷熱槽上部では、冷却器ケー
シング底部の比較的暖かい不凍液が第二噴水ノズルから
下方へ向けて噴出されるので、細粒状の氷結不凍液同士
の付着を防止し且つ冷却され、蓄冷熱槽下部における不
凍液は凍結寸前まで冷却された状態が維持される。そう
して、蓄冷熱槽下部に設けた取出口からその低温不凍液
を取り出して冷却器ケーシング底部に供給し、この低温
不凍液を第一噴水ノズルから下向きに循環噴出し、該低
温不凍液に対し空気を上向きに対向流として接触させて
冷風を得る。また、貯蔵物が大量に搬入され急速冷却が
必要になった場合は、ファンやポンプ等の作動を制御し
て、冷却器通過風量と第一噴水ノズルから吐出される不
凍液を増量することができる。よって、冷却器における
冷却能力が著しく向上し、貯蔵物が大量に搬入され急速
冷却が必要な場合等にも迅速に対応でき、且つ深夜電力
の利用等により製氷機を運転することでランニングコス
トの低減が図れる。

【００１１】製氷機の態様の一例として、一端を吸込口
に、他端を送出口に連絡する銅管内にスクリュー羽根を
配設すると共に、該銅管の外周に圧力配管用炭素鋼鋼管
を設け、該鋼管と前記銅管の間に、冷凍機に連絡する熱
交換器を配設してなる構成のものがあげられる。このよ
うな製氷機を用いた場合、蓄冷熱槽内底部の不凍液を効
率良く細粒状に氷結させて上方へ送り出すことが出来る
ため好ましい。

【００１２】上記蓄冷熱槽内の不凍液濃度を適宜範囲内
に制御する濃度制御装置を備えると良い。すなわち上述
の如く不凍液は、蓄冷熱槽と冷却器の間、及び冷却器内
において循環利用されるが、該不凍液に空気中の水分が
付着，含有して濃度が低下すると氷結ポイントが変わっ
てしまう虞れがあるので、氷結ポイントの維持のために
不凍液濃度を所定範囲に維持することが好ましい。また
該濃度制御装置を、蓄冷熱槽内の不凍液濃度を適宜に調
整可能に形成することで、所望温度での氷結を得ること
も可能であり、この場合、該濃度制御装置は氷結温度調
整装置として機能する。

【００１３】濃度制御装置の態様の一例として、蓄冷熱
槽内の水位を検出する水位検出手段と、蓄冷熱槽内の不
凍液を強制循環させる循環路と、該循環路の所定箇所に
設けた自動開閉弁と、前記循環路の中途部に配置した所
定の熱源とを備えた構成のものがあげられる。そうし
て、不凍液の濃度低下を蓄冷熱槽内の水位上昇により検
出し、その検出信号に基づき自動開閉弁を開いて、蓄冷
熱槽内の不凍液を循環路内に強制循環させ、熱源近傍を
通過させることで前記水分を蒸発させ、蓄冷熱槽内の水
位が初期設定値に復帰したことを検出した時に自動開閉
弁を閉じるよう形成することで、不凍液の濃度を自動制
御することが可能になる。上記所定の熱源としては、例
えば、製氷機の冷凍機における放熱用熱交換器等をあげ
ることが出来る。

【００１４】また、請求項１の冷却器，蓄冷熱槽及び請
求項３の貯蔵庫の各構成のうち、何れか二以上の構成を
適宜組み合わせた場合、各構成が奏する上述の作用相互
の相乗効果が得られるので好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る貯蔵庫冷却シ
ステムの実施の形態の一例を図面を参照して説明する。
図１は貯蔵庫冷却システムの簡略図で、図中１は貯蔵
庫、２は冷却器、３は蓄冷熱装置を示す。貯蔵庫１は図
２の（イ）図に縦断側面図、（ロ）図に縦断正面図を示
すように、地表上にコンクリート等により基礎４を作
り、この基礎４上に断熱パネルからなる六面体の外側躯
体（外壁部）５を形成すると共に、その内側に外側躯体
５と所定間隔離間して、間仕切りパネルからなる六面体
の内側躯体（内壁部）６を形成し、内側躯体６の内部が
貯蔵室７となる。内外の躯体５、６の所定箇所には図示
しないが、この種貯蔵庫に通常形成される出入り口用の
扉や前室等を設ける。

【００１６】外側躯体５と内側躯体６の間には吸込エリ
ア８、床下空気通路９が形成されると共に、内側躯体６
の底部に形成した床コンクリート１０の中央には床吸込
みピット１１を設ける。吸込みエリア８、床下空気通路
９、床吸込みピット１１は、外側躯体５と内側躯体６の
間に形成された冷風の循環通路であって、おのおの冷却
器２の空気吸込口２２に連絡すると共に、吸込孔１２を
介して貯蔵室７に連絡する。また、貯蔵室７の上部には
天井１３を設けてその裏側に吹出エリア１４を形成し、
該吹出エリア１４はダクト１５を介して冷却器２の冷風
吹出口２３に接続する。天井１３には天井吹出孔１６を
多数設ける。

【００１７】冷却器２は、図１に概略を示すように、底
部に不凍液ａを収容するケーシング２１の下部に空気吸
込口２２を設け、上部に冷風吹出口２３を設けると共
に、所定箇所（本例では冷風吹出口の下方）にファン２
４を設ける。またケーシング２１内の上部に設けた第一
噴水ノズル２５に循環ポンプ２６を連絡させて、冷却器
ケーシング２１底部の不凍液ａを第一噴水ノズル２５か
ら下向きに循環噴出可能に形成する。そうして、第一噴
水ノズル２５から降らされる不凍液に対し、吸込口２２
から吸込まれ吹出口２３から吹出される空気を上向きに
対向流として接触させて冷風を得るよう形成する。

【００１８】さらに冷却器ケーシング２１内には、第一
噴水ノズル２５の下部に不凍液の流下板２７をほぼ垂直
に立ち上げ、第一噴水ノズル２５から降らされる不凍液
がこの流下板２７を水滴状（粒状）に伝って流れ落ち、
該粒状不凍液に対し、吸込口２２から吸込まれ吹出口２
３から吹出される空気が上向きに対向流として接触させ
て冷風を得るよう形成する。このように形成すること
で、不凍液と空気（循環冷風）との直接熱交換により吹
出冷風を得るノンデフロスト方式であって、霜取りのた
めに冷却を停止したり加熱をすることのない冷却システ
ムとなるので、例えば−１℃〜−３℃程度の冷風を得る
ことが可能になり、貯蔵室７内を所定の氷点下温度にむ
らなく冷却することが出来る。

【００１９】蓄冷熱装置３は、断熱パネルで六面体に形
成され不凍液を収容する蓄冷熱槽３１と、蓄冷熱槽３１
内の底部に設けた製氷機３２と、蓄冷熱槽３１内の上部
に設けた第二噴水ノズル３３を備え、第二噴水ノズル３
３には循環ポンプ３４を連絡させて、冷却器ケーシング
２１底部の不凍液ａを第二噴水ノズル３３から下向きに
循環噴出可能に形成する。

【００２０】製氷機３２は、図３に示すように、両端を
閉塞すると共に一端側上部に吸込口４１を、他端側上部
に送出口４２を形成した圧力配管用炭素鋼鋼管４０の内
部に、一端開口を吸込口４１に、他端開口を送出口４２
に連絡させて銅管４３を配設し、この銅管４３内にスク
リュー羽根４４を回転自在に軸支すると共に、その軸４
５はモータ４６の出力軸に接続し、さらに鋼管４０と銅
管４３の間に、冷凍機５０に連絡する熱交換器５１を配
設したもので、吸込口４１から吸込んだ不凍液を銅管４
３内で冷却しながらスクリュー羽根４４で細粒状に粉砕
して、細粒状の氷結不凍液を送出口４２を介して蓄冷熱
槽３１の上部へ送るように形成する。

【００２１】熱交換器５１は銅管４３の外周面の全域に
わたって冷媒回路５２を形成するもので、冷媒入口５３
と冷媒出口５４を夫々冷凍機５０に接続してなる。

【００２２】蓄冷熱槽３１の下部には不凍液取出口３５
を設けて循環ポンプ３６を連絡し、蓄冷熱槽３１内底部
から低温不凍液ａ’を取り出して冷却器ケーシング２１
底部へ循環送出可能に形成する。

【００２３】６０は濃度制御装置を示す。濃度制御装置
６０は、蓄冷熱槽３１内の水位を検出する水位センサ
（水位検出手段）６１と、蓄冷熱槽３１内の不凍液を強
制循環させる循環路６２と、循環路６２の所定箇所に設
けた自動開閉弁６３と、循環路６２の中途部近傍に配置
した所定の熱源６４とを備えている。熱源６４は製氷機
３２の冷凍機５０における放熱用熱交換器である。また
循環路６２は、蓄冷熱槽３１の底部に設けた吸込口３７
から冷凍機５０におけるケーシング５０ａの上部にわた
って配した第一管路６２ａと、第一管路６２ａの端部か
らケーシング５０ａの内底部に向けて不凍液を下向きに
噴出する噴水ノズル６２ｂと、ケーシング５０ａ底部の
不凍液を蓄冷熱槽３１に戻す第二管路６２ｃからなり、
噴水ノズル６２ｂから噴出された不凍液が熱交換器６４
の近傍を通過するように形成されている。

【００２４】そうして、蓄冷熱槽３１内において不凍液
の濃度低下を、蓄冷熱槽３１内の水位上昇として水位セ
ンサ６１により検出する。その検出信号に基づき自動開
閉弁６３を開くと共に循環ポンプ６５を作動させ、蓄冷
熱槽３１内の不凍液を循環管路６２内に強制循環させ、
熱交換器６４近傍を通過させて不凍液が含有する余分な
水分を蒸発させ、しかる後蓄冷熱槽３１内に戻す。蓄冷
熱槽３１内の水位が初期設定値に復帰したことを検出し
た時に自動開閉弁６３を閉じ、且つ循環ポンプ６５を停
止することで、不凍液濃度を自動制御することが可能に
なる。

【００２５】以上のように構成した本例の貯蔵庫冷却シ
ステムは、貯蔵庫１が内外二重壁構造であって、その内
外二重壁間に形成した吸込みエリア８、床下空気通路
９、床吸込みピット１１、吹出エリア１４等を冷却器２
からの冷風が流通するので、外気温や日射の影響による
貯蔵庫１内への侵入熱の影響を皆無にし得、貯蔵庫１内
における温度むらの発生を防止して、庫内を均一に冷却
することが可能になる。

【００２６】また、冷凍機５０、製氷機３２等を運転し
て蓄冷熱槽３１内の不凍液を氷結させる。蓄冷熱槽３１
内の不凍液は、製氷機３２によって細粒状に氷結されて
上方へ送り出されるが、蓄冷熱槽３１上部では、冷却器
ケーシング２１底部の比較的暖かい不凍液（空気との熱
交換がなされた後の不凍液）ａが第二噴水ノズル３３か
ら下方へ向けて噴出され、蓄冷熱槽３１内上部において
は、氷結不凍液ａ”が相互に付着しずらい状態に維持さ
れ、且つ融解される。また前記比較的暖かい不凍液ａは
蓄冷熱槽３１内にて冷却される。そうして、取出口３５
から低温不凍液ａ’を取り出して冷却器ケーシング２１
底部に供給し、この低温不凍液ａ’を第一噴水ノズル２
５から下向きに循環噴出し、該低温不凍液ａ’に対し空
気を上向きに対向流として接触させて氷点下の冷風を得
る。該冷風は吹出口２３、ダクト１５、吹出エリア１４
を経て天井吹出孔１６から貯蔵室７に供給され、貯蔵室
７内を所定の氷点下温度でむらなく均一に冷却し、吸込
孔１２、吸込みエリア８、床下空気通路９、床吸込みピ
ット１１を経て空気吸込口２２から冷却器ケーシング２
１内へと循環供給される。長時間の運転により不凍液の
濃度が低下した場合は、濃度制御装置６０の作動で不凍
液濃度を自動的に調整する。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、内外二重
壁構造の貯蔵庫を備え、外壁部に断熱性を付与すると共
に、内外壁間の隙間を冷風の循環通路とし、該循環通路
を上記冷却器の冷風吹出口と空気吸込口に連絡せしめた
貯蔵庫冷却システムとしたので、外気温や日射の影響を
皆無にし得、貯蔵庫内における温度むらの発生を防止し
て、庫内を均一に冷却することが可能になる。よって、
貯蔵庫内の大空間を所定温度、例えば氷点下に冷却する
と共に、貯蔵物の氷結ポイントの狭い温度領域帯に維持
することが容易な貯蔵庫冷却システムを提供することが
できた。

【００２８】また本発明は、不凍液と空気（循環冷風）
との直接熱交換により吹出冷風を得るノンデフロスト方
式の冷却器を備えた貯蔵庫冷却システムとしたので、霜
取りのための加熱の必要が無く、貯蔵庫内を所定温度で
むらなく冷却することが可能になる。よって、貯蔵庫内
の大空間を所定温度、例えば氷点下に冷却すると共に、
貯蔵物の氷結ポイントの狭い温度領域帯に維持すること
が容易な貯蔵庫冷却システムを提供することができた。

【００２９】さらに本発明は、不凍液を細粒状に氷結さ
せ、これを循環不凍液で融解させると共に細粒状の氷結
不凍液同士の付着を防止し、且つ循環不凍液を冷却する
蓄冷熱式の貯蔵庫冷却システムとし、蓄冷熱槽における
不凍液の過度の氷結を簡単な構造で防止して、冷却能力
を一段と向上すると共に運転コストの低減を図り得る新
規な貯蔵庫冷却システムを提供できた。

【００３０】また製氷機等を夜間のみ運転させた場合
は、料金の安価な深夜電力を利用できるのでさらなる低
コスト化が図れ、さらに蓄冷熱槽内の不凍液濃度を適宜
に制御する濃度制御装置を備えた場合は氷結ポイントの
変動を自動的に防止したり任意に調整できる等、多くの
効果を奏する。

【００３１】更に、上記した貯蔵庫、冷却器、蓄冷熱
槽、濃度制御装置の各構成のうち、何れか二以上の構成
を適宜組み合わせることで得られる相乗作用により、上
述の効果をより実効あるものとすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る貯蔵庫冷却システムの実施の形態
の一例を示す簡略図。

【図２】貯蔵庫内の冷風の流れを示す簡略図で、（イ）
図は貯蔵庫の縦断側面図、（ロ）図は貯蔵庫の縦断正面
図である。

【図３】（イ）図は製氷機の拡大断面図、（ロ）図は
（イ）図の（Ｘ）−（Ｘ）線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１：貯蔵庫 ２：冷却器 ３：蓄冷熱装置 ２１：ケーシング ２２：空気吸込口 ２３：冷風吹出口 ２５：第一噴水ノズル ３１：蓄冷熱槽 ３２：製氷機 ３３：第二噴水ノズル ４０：圧力配管用炭素鋼鋼管 ４３：銅管 ４４：スクリュー羽根 ５０：冷凍機 ５１：熱交換器 ａ：不凍液 ａ’:低温不凍液

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯蔵庫と、該貯蔵庫内に設置され冷風を
   吹出す冷却器とを備え、前記冷却器は、底部に不凍液を
   収容するケーシングの下部に空気吸込口を設け、上部に
   冷風吹出口を設けると共に、上部に設けた第一噴水ノズ
   ルから前記不凍液を下向きに循環噴出し、該不凍液に対
   して空気を上向きに対向流として接触させて冷風を得る
   よう形成し、 且つ、前記した蓄冷熱装置は、不凍液を収容する蓄冷熱
   槽と、該蓄冷熱槽内底部に設けられ不凍液を細粒状に氷
   結させて上方へ送り出す製氷機と、蓄冷熱槽上部に設け
   られ上記冷却器のケーシング底部の不凍液を蓄冷熱槽に
   向けて循環噴出する第二噴水ノズルとを備え、蓄冷熱槽
   内の不凍液を製氷機で氷結せしめる一方、第二噴水ノズ
   ルから循環噴出する冷却器内の比較的暖かい不凍液が前
   記氷結を融解すると共に冷却され、蓄冷熱槽下部の不凍
   液取出口から低温不凍液として取り出し、冷却器のケー
   シング底部に循環供給するよう形成した貯蔵庫冷却シス
   テム。
2. 【請求項２】 上記冷却器は、底部に不凍液を収容する
   ケーシングの下部に空気吸込口を設け、上部に冷風吹出
   口を設けると共に、上部に設けた第一噴水ノズルから前
   記不凍液を下向きに循環噴出し、該不凍液に対して空気
   を上向きに対向流として接触させて冷風を得るよう形成
   した請求項２記載の貯蔵庫冷却システム。
3. 【請求項３】 上記貯蔵庫は、天井壁部、側壁部、底壁
   部を夫々内外二重壁構造とし、且つその外壁部を断熱材
   で形成すると共に、内壁部と外壁部の間の隙間を冷風の
   循環通路とし、該循環通路を上記冷却器の冷風吹出口と
   空気吸込口に連絡せしめた請求項１又は２記載の貯蔵庫
   冷却システム。
4. 【請求項４】 上記蓄冷熱槽内の不凍液濃度を適宜に制
   御する濃度制御装置を備えた請求項１又は２又は３記載
   の貯蔵庫冷却システム。