JP3785739B2

JP3785739B2 - 冷凍庫

Info

Publication number: JP3785739B2
Application number: JP12596197A
Authority: JP
Inventors: 佳信望月; 裕嗣武内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: JPH10311644A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、貨物を冷凍保管する冷凍庫に関するもので、貨物を冷凍輸送する冷凍車に適用して有効である。
なお、本明細書でいう「冷凍」とは、貨物を氷点下で保管する、いわゆる「冷凍」はもちろん、貨物を氷点以上で保管する、いわゆる「冷蔵」も含む概念である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷凍サイクルの脱フロン対策として、二酸化炭素（ＣＯ₂）を冷媒とした冷凍サイクル（以下、ＣＯ₂サイクルと呼ぶ。）の研究が盛んに行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＯ₂サイクルでは、フロンを冷媒とする冷凍サイクル（以下、Ｆサイクルと呼ぶ。）に比べて作動圧力が高いので、ＣＯ₂サイクルを構成する機器に亀裂（クラック）が入ると、多量のＣＯ₂が一気に漏れ出してしまう。
このため、ＣＯ₂サイクルを用いた冷凍庫の庫内でＣＯ₂が漏れ出すと、Ｆサイクルを用いた冷凍庫の庫内でフロンが漏れ出した場合に比べて、庫内の酸素濃度が著しく低下するとともに庫内のＣＯ₂濃度も急激に上昇するので、庫内で作業を行う作業者が気付かないうちに庫内の酸素濃度が低下してしまうおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、ＣＯ₂サイクルを用いた冷凍庫において、庫内にＣＯ₂が漏れ出した際に庫内の酸素濃度が著しく低下することを防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。
請求項１または２に記載の発明では、酸素濃度検出手段（６）により検出された酸素濃度が所定濃度未満となったときに、二酸化炭素除去装置（６）を作動させることを特徴とする。
【０００６】
これにより、酸素濃度検出手段（６）により検出された酸素濃度が所定濃度未満となったときに、二酸化炭素（ＣＯ₂）が庫（１）内に漏れ出したものとみなして、二酸化炭素除去装置（６）を作動させることとなるので、庫（１）内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
ところで、ＣＯ₂が漏れ出したときに、庫（１）内の酸素濃度が著しく低下すること防止する手段として、庫（１）内外の空気を換気扇により換気する手段が考えられるが、この手段では、庫（１）内の温度が上昇してしまい、庫（１）内の貨物に損害を与えるおそれがある。
【０００７】
これに対して、本発明によれば、酸素濃度検出手段（６）によりＣＯ₂漏れが検出されたときに、庫（１）内外を換気することなく、二酸化炭素除去装置（６）を作動させてＣＯ₂の除去を行うので、庫（１）内の温度が上昇することを防止することができる。
したがって、庫（１）内の貨物に損害を与えることなく、庫（１）内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
【０００８】
ところで、庫（１）内の酸素濃度の分布は、庫（１）内の貨物の積載状態によって変化するので、蒸発器３からＣＯ₂の漏れが発生しているときであっても、酸素濃度検出手段（６）の配設する位置によっては、検出された酸素濃度が所定濃度以上となって二酸化炭素除去装置（６）が作動しないおそれがある。
そこで、請求項２に記載の発明では、酸素濃度検出手段（５）を、吹出口（４）の下方側に配設したことを特徴としている。
【０００９】
これにより、ＣＯ₂が漏れ出す可能性が最も高い蒸発器３の近傍に位置していることとなるので、庫（１）内の貨物の積載状態の影響を受けることなく、確実に酸素濃度を検出することができ、確実に庫（１）内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
また、酸素は空気より重いので、吹出口（４）の下側に酸素濃度検出手段（５）を配設することにより、より正確に酸素濃度を検出することができる。
【００１０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る冷凍庫を冷凍車に適用したものであって、図１は冷凍車の模式図である。
図１中、１は貨物を冷凍保管する庫であり、２は、庫１内の上側に配設されて庫１内に吹き出す空気を冷却する冷凍機である。そして、この冷凍機２内には、二酸化炭素の蒸発潜熱を利用して空気を冷却するＣＯ₂サイクルの蒸発器３（図２参照）が配設されている。
【００１２】
また、４は蒸発器３の空気流れ下流側に形成された吹出口であり、この吹出口４は、蒸発器３で冷却された空気を庫１内に向けて吹き出すものである。そして、吹出口４の下方側には、庫１内に吹き出す空気中の酸素濃度を検出するＯ₂センサ（酸素濃度検出手段）５が配設されており、このＯ₂センサ５は、酸素濃度に応じて電気抵抗値が変化する周知のものである。
【００１３】
一方、庫１の下側には、空気中の二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置（以下、ＣＯ₂除去装置と呼ぶ。）６が配設されており、このＣＯ₂除去装置６は、ＣＯ₂を空気中か分離除去するフィルタ６ａと、フィルタ６ａに向けて庫１内の空気を送風する送風機６ｂとから構成されている。
また、Ｏ₂センサ５の検出信号は、図２に示すように、ＣＯ₂除去装置６（送風機６ｂ）の作動を制御する制御装置７に入力されており、この制御装置７は、Ｏ₂センサ５の検出信号が所定値未満となり、酸素濃度が所定濃度未満となったときに送風機６ｂを作動させて庫１内のＣＯ₂を積極的に分離除去する。
【００１４】
なお、庫１外のうち、庫１を開閉するドア（図示せず）が設けられている部位には、ＣＯ₂除去装置６の作動に連動して作業者に向けて、ＣＯ₂が漏れ出している旨の警告を発する警告装置８が配設されている。
次に、制御装置７の作動について述べる（図３参照）。
車両のイグニッションスイッチ（図示せず）が投入（ＯＮ）されると、Ｏ₂センサ５の検出信号を読み込み酸素濃度を検出する（Ｓ１００）。
【００１５】
次に、Ｏ₂センサ５により検出した酸素濃度（以下、検出濃度と呼ぶ。）が、予め設定された所定濃度（以下、所定濃度と呼ぶ。）以上であるか否かを判定し（Ｓ１１０）、検出濃度が所定濃度以上であるときには、蒸発器３や配管（図示せず）等の庫１内に存在するＣＯ₂サイクルの機器（以下、蒸発器３等と表す。）からＣＯ₂が漏れ出していないものとみなしてＳ１００に戻る。
【００１６】
一方、検出濃度が所定濃度未満であるときには、蒸発器３等からＣＯ₂が漏れ出したものとみなして、検出濃度が所定濃度以上となるまで警告装置８およびＣＯ₂除去装置６を作動させる（Ｓ１２０〜Ｓ１６０）。
なお、作業者は、警告装置８が作動した場合には、警告装置８が停止するのを待って貨物を庫１内から取り出し、その後、修理工場または車両販売店（ディーラ）等に対してＣＯ₂が漏れ出した箇所の修理を依頼する。
【００１７】
因みに、本実施形態では、庫１内のＣＯ₂濃度が０．５％未満となるように所定濃度の値が設定されている。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、Ｏ₂センサ５により蒸発器３等からのＣＯ₂漏れが検出されたときには、ＣＯ₂除去装置６を作動させるので、庫１内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
【００１８】
ところで、ＣＯ₂が漏れ出したときに、庫１内の酸素濃度が著しく低下すること防止する手段として、庫１内外の空気を換気扇により換気する手段が考えられるが、この手段では、庫１内の温度が上昇してしまい、庫１内の貨物に損害を与えるおそれがある。
これに対して、本実施形態によれば、Ｏ₂センサ５によりＣＯ₂漏れが検出されたときに、庫１内外を換気することなく、ＣＯ₂除去装置６を作動させてＣＯ₂の除去を行うので、庫１内の温度が上昇することを防止することができる。
【００１９】
したがって、庫１内の貨物に損害を与えることなく、庫１内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
また、ＣＯ₂除去装置６を作動と連動して警告装置８が作動するので、ＣＯ₂漏れが発生している庫１内に誤って作業者が入ること防止することができる。
また、ＣＯ₂除去装置６が庫１内の下側に配設されているので、空気より重いＣＯ₂を確実に除去することができる。
【００２０】
ところで、庫１内の酸素濃度の分布は、庫１内の貨物の積載状態によって変化するので、蒸発器３等からＣＯ₂の漏れが発生しているときであっても、Ｏ₂センサ５の配設する位置によっては、検出濃度が所定濃度以上となってＣＯ₂除去装置６および警告装置尾８が作動しないおそれがある。
これに対して、本実施形態では、Ｏ₂センサ５が吹出口４の下側に配設されているので、ＣＯ₂が漏れ出す可能性が最も高い蒸発器３等の近傍に位置していることとなる。したがって、庫１内の貨物の積載状態の影響を受けることなく、確実に酸素濃度を検出することができるので、確実に庫１内の酸素濃度が著しく低下することを未然に防止することができる。
【００２１】
また、酸素は空気より重いので、吹出口４の下側にＯ₂センサ５を配設することにより、より正確に酸素濃度を検出することができる。
ところで、上述の実施形態では、ＣＯ₂除去装置６をフィルタ６ａと送風機６ｂとか構成したが、ゼオライト等の吸着剤を封入した筒状の容器に、庫１内の空気を高圧に供給してＣＯ₂を吸着剤に吸着させる等してＣＯ₂除去装置６を構成してもよい。
【００２２】
また、本発明は、冷凍車に適用が限定されるものではなく、据え置き型の冷凍庫に対しても適用することができる。
また、Ｏ₂センサ５の配設位置は、吹出口４の下側に限定されるものではなく、蒸発器３と吹出口４との間等の吹出口４の上側を含む、蒸発器３の空気流れ下流側に配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷凍庫を有する冷凍車の模式図である。
【図２】冷凍庫の制御系を示すブロック図である。
【図３】制御装置の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…庫、２…冷凍機、３…蒸発器、４…吹出口、
５…Ｏ₂センサ（酸素濃度検出手段）、６…二酸化炭素除去装置、
７…制御装置。

Claims

二酸化炭素を冷媒とする冷凍サイクルを有する冷凍庫であって、
貨物を保管する庫（１）と、
前記庫（１）内に向けて空気を吹き出す吹出口（４）と、
前記吹出口（４）より空気流れ上流側に配設され、前記吹出口（４）より吹き出す空気を冷却する前記冷凍サイクルの蒸発器（３）と、
前記蒸発器（３）の空気流れ下流側に配設され、前記庫（１）内に向けて吹き出す空気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段（５）と、
前記庫（１）内の下方側に配設され、二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置（６）と、
前記二酸化炭素除去装置（６）の作動を制御する制御装置（７）とを有し、
前記制御装置（７）は、前記酸素濃度検出手段（６）により検出された酸素濃度が所定濃度未満となったときに、前記二酸化炭素除去装置（６）を作動させることを特徴とする冷凍庫。
前記酸素濃度検出手段（５）は、前記吹出口（４）の下方側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍庫
請求項１または２に記載の冷凍庫を、貨物を冷凍輸送する車両に適用したことを特徴とする冷凍車。