JP4026581B2

JP4026581B2 - 貯蔵庫

Info

Publication number: JP4026581B2
Application number: JP2003361132A
Authority: JP
Inventors: 和哉曽根; 勝彦吉田; 完也伊藤
Original assignee: Twinbird Corp
Current assignee: Twinbird Corp
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2023-10-21
Also published as: JP2005127552A

Description

本発明は貯蔵庫に関するものであり、特に、電気的な温度調節ユニットによって内部を保温及び／又は冷却することができる携帯用の貯蔵庫に関するものである。

従来、この種の貯蔵庫としては、例えば、内容器が設けられた本体（本発明の断熱箱体に該当する）と、蓋体（本発明の断熱箱体に該当する）と、前記本体内に設けられたスターリング冷凍機（本発明の温度調節ユニットに該当する）と、前記内容器内の温度を検出する温度センサとを有するものが知られている。そして、前記温度センサによって検出された温度に基づいて、前記スターリング冷凍機を制御することで、前記本体内に設けられた内容器の内部が、所望の温度に冷却される。なお、このような貯蔵庫では、前記温度センサは、前記内容器の内壁に伝熱的に貼り付けられているものが一般的である(例えば、特許文献１参照。)。
特開２００１−２２１５５３号公報

ところで、前述したような貯蔵庫としては、温度調節ユニットによって、内容器内に露出した熱交換器を冷却又は加熱し、この熱交換器と前記内容器内の空気との間で熱交換を行うことで、前記内容器内を冷却又は加熱するものと、温度調節ユニットによって内容器を冷却又は加熱し、この内容器自体を熱交換器として用い、内容器内の空気との間で熱交換を行うことで、前記内容器内を冷却又は加熱するものがある。そして、後者のような貯蔵庫では、前述したように、前記内容器自体が前記温度調節ユニットによって加熱又は冷却されるので、前記内容器自体の温度と前記内容器内の温度との間に隔たりが生じてしまい、前記内容器内を所望の温度に調節し難いという問題があった。そして、このような問題を避けるために、前記温度センサを前記内容器から離間して設けることも考えられるが、このように構成した場合、前記内容器内で前記温度センサが内容物に当接する等、前記温度センサが邪魔になってしまう虞があった。

本発明は以上の問題点を解決し、内容器内の温度を正確に検出して温度調節ユニットを制御することができる貯蔵庫を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の貯蔵庫は、熱伝導率の高い材質からなる内容器を内部に有すると共に、この内容器の周りを断熱材で充填した断熱箱体と、前記内容器内を冷却及び／又は加熱する温度調節ユニットと、該温度調節ユニットを制御するために前記内容器内の温度を検出する温度センサとを有する貯蔵庫において、前記内容器に、該内容器の内外を貫通する貫通部を形成し、この貫通部に、熱伝導率の低い材質からなる取付体を取り付けると共に、この取付体の前記内容器外方側に前記温度センサのセンサ受容部を設け、このセンサ受容部の前記内容器の内方側に、この内容器の内外を連通する連通路を設け、この連通路を通して前記内容物の空気に前記温度センサが触れる状態で、この温度センサを前記取付体のセンサ受容部に取り付けたものである。

また、本発明の請求項２に記載の貯蔵庫は、請求項１において、前記センサ受容部が前記取付体の長手方向の中央部に設けられると共に、前記取付体の端部近傍の前記内容器外方側にコード固定部が前記取付体から突出して形成され、前記センサ受容部内の前記温度センサから延びるコードが前記コード固定部に沿って固定されるものである。

また、本発明の請求項３に記載の貯蔵庫は、請求項１乃至２において、前記内容器を、金属板を折り曲げて形成すると共に、前記金属板の端部間に隙間を形成し、この隙間を前記貫通部としたものである。

本発明の請求項１に記載の貯蔵庫は、以上のように構成することにより、前記温度調節ユニットからの熱が前記内容器から前記温度センサに伝わらず、前記内容器内の空気の温度が前記温度センサに伝わることで、前記内容器内の空気、ひいては内容器の内容物の温度をほぼ正確に検出でき、この検出された温度に基づいて前記温度調節ユニットが制御されることで、前記内容器内の空気、ひいては内容物を、ほぼ正確に所望の温度に調節することができる。

また、本発明の請求項２に記載の貯蔵庫は、前記取付体の長手方向中央部に設けられた前記センサ受容部内の前記温度センサから延びるコードが、前記取付体の端部近傍から前記内容器の外方側に突出して設けられたコード固定部に沿って配線されるので、前記温度センサのコード長が長くなり、これによって、貯蔵庫の外部から前記コードを伝導して温度センサに至る熱の影響を減ずることができる。さらに、前記断熱材を充填する際に、この断熱材に前記コードが押し流されることも防ぐことができる。

また、本発明の請求項３に記載の貯蔵庫は、以上のように構成することにより、前記貫通部が形成された内容器を容易に形成することができる。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、携帯用冷蔵庫について説明するが、これに限定されず、保温用の貯蔵庫であってもよく、また設置型の貯蔵庫であってもよい。

１は本実施形態の冷蔵庫であり、当該冷蔵庫１は、開口部２を有する略直方体状の本体３と、その開口部２を開閉するように前記本体３に取り付けられた蓋体４とからなる断熱箱体５により構成されている。

前記本体３は、冷却又は保冷する対象物を収納することのできる、上部が開口した内容器６と、この内容器６を所定の空間を空けて取り囲む外容器７とを備え、その空間内の前記内容器６の周りは断熱材３Ａで充填されている。なお、前記外容器７は、断熱性を有し、成型が容易で、且つ軽量である等の理由より合成樹脂製である。ただし、これに限定されず、他の材料から形成されるものであってもよい。

前記内容器６は、図２〜図４に示すように、縁部が上方に延びた矩形の底部８と、１枚の平板を折り曲げて前記底部８を囲むように形成された側部９とを備える。また、折り曲げた平板の端部間には隙間が設けられ、前記内容器６の内外を貫通する貫通部10が形成されている。この貫通部10には、取付体11が嵌め込まれ、この取付体11の前記内容器６外方側には温度センサ12が取り付けられている。なお、前記底部８は、成形が容易で且つ軽量な合成樹脂により形成されていると共に、前記側部９は熱伝導率が高く、軽量で且つ腐食しにくいアルミニウムにより形成されているが、これに限定されず、熱伝導率が高ければ他の材料から形成されてもよく、また、前記底部８も熱伝導率の高い材質で形成してもよい。更に、アルミ板をプレスすること等により、前記底部８と側部９とを一体に形成してもよい。

前記蓋体４は、内部が断熱材４Ａで充填された矩形部材であり、ヒンジ（図示せず）により前記本体３に回動自在に連結され、回動することによって前記開口部２を開閉するようになっている。また、前記蓋体４自体も、断熱性を有し、成型が容易で、且つ軽量である等の理由より合成樹脂製であるが、これに限定されず、熱伝導率の低いものであれば他の材質で形成されたものであってもよい。

また、上述の内容器６と前記外容器７との間の空間には、スターリング冷凍機14及びこの冷却機14を冷却するためのファン15等を備える温度調整ユニット16が取り付けられている。そして、前記スターリング冷凍機14には、冷媒（図示せず）を凝縮させる凝縮器17が熱的に接続されており、更にこの凝縮器17には、前記冷媒を循環させるための配管18から成るサーモサイフォン19が接続されている。なお、前記配管18は銅等の熱伝導率の高い材料で形成され、前記内容器６の側面を取り巻くように配置されている。そして、前記凝縮器17内において熱を奪われて凝縮した冷媒が前記配管18内を流れ、前記内容器６から熱を奪って蒸発し、この蒸発した冷媒が前記配管18を通って前記凝縮器17に至り、再び熱を奪われて凝縮する。これが繰り返されることによって、前記内容器６は冷却されることになる。

前記外容器７の一側面には、使用者が外部より温度設定等の操作ができる押しボタン式操作部21と、この操作部21から入力された信号によって内部の前記温度調整ユニット16を制御する制御部22とが備えられている。なお、前記操作部21の操作形式は、押しボタン式に限定されず、例えばダイヤル式等であってもよい。

次に、前記取付体11について詳述する。上述した、前記内容器６の貫通部10に取り付けられた前記取付体11は、長端部に溝23が形成された合成樹脂製の細長棒状部材であり、断面が略「エ」の字型をしている。図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った前記取付体11の断面図である。図示のように、前記取付体11の長手方向中央部の前記内容器６外方側には、当該取付体11と一体形成された箱状のセンサ受容部25が設けられている。このセンサ受容部25は、半円状に切り込まれた２枚の壁板24を内部に備え、その切り込み箇所には前記温度センサ12が嵌め込まれている。更に、前記センサ受容部25の内部は、その開口が図示しない粘着シート等で塞がれた空間となっている。また、前記取付体11の上端近傍の、同じく前記内容器６外方側には、断面コの字型のコード固定部27が前記取付体11から突出して一体形成されており、前記温度センサ12から延びる電力供給及び温度計測信号送信のためのコード26が固定されている。そして、このコード26は、前記センサ受容部25から前記取付体11に沿って上方へ延び、更に前記コード固定部27に沿って固定されることで、配線経路が長く形成されると共に、前記コード26が前記コード固定部27で固定されることで、前記断熱材３Ａを充填した際に前記コード26が押し流されることが防がれている。また、前記取付体11の前記センサ受容部25が形成されている部分の前記内容器６の内方側には、図４及び図５に示すように、前記内容器６の内外を連通する連通路たる楕円形の連通孔28が３つ設けられている。なお、前記連通孔28の数は３つに限定されず、それ以上又はそれ以下であってもよく、また、前記連通孔28の形状も楕円形に限定されるものではなく、円形又は矩形等であってもよい。また、前記取付体11の材質は合成樹脂に限定されず、熱伝導率が低ければ他の材質であってもよい。

次に作用について説明する。使用者が、前記操作部21に設けられた前記冷蔵庫１の電源スイッチを入れると、前記スターリング冷凍機14が駆動されて前記凝縮器17が冷却され、この凝縮器17内で前記冷媒が凝縮すると共に、前記凝縮器17に接続された前記配管18内を凝縮した冷媒が流れる。そして、凝縮した冷媒は、前記内容器６の外周に沿って設けられた前記配管18を流れる。このとき、前記内容器６及び配管18は、共に熱伝導率の高い材質で形成されているため、前記内容器６の熱が前記配管18を経て前記冷媒に移動する。そして、熱を奪われた前記内容器６が冷却源となることで、前記内容器６の内部が冷却される。そして、前記内容器６内部からの熱を吸収すると、前記配管18内の冷媒が蒸発し、前記配管18を通って前記凝縮器17に戻る。

このとき、前記内容器６内部の冷却された空気は、前記連通孔28を通して前記内容器６の外部に備えられた前記温度センサ12に到達し、これによって、前記内容器６内部の温度が測定される。そして、その測定値は、電気信号として前記制御部22に送られ、この制御部22で予め設定された設定温度と比較され、設定温度よりも高い場合は、前記スターリング冷凍機14への印加電力が増加されて凝縮速度が速められて、前記内容器６内部の冷却が促進される。また、設定温度よりも低い場合は、前記スターリング冷凍機14への印加電力が減少されて、前記内容器６内部の冷却が抑制され、前記内容器６内部の温度が所望の温度に保たれる。

そして、本実施形態によると、前記温度センサ12は、熱伝導率の低い材質からなる前記取付体11に取り付けられているため、冷却源である前記内容器６と温度センサ12とが熱的に直接接触しておらず、前記内容器６内部の空気が前記温度センサ12に触れることで、前記冷媒の冷熱が前記配管18及び内容器６を経て前記温度センサ12に殆ど伝導せず、前記内容器６内の空気の温度が前記温度センサ12に伝わるようになっている。従って、前記温度センサ12によって、前記内容器６内部の空気の温度をほぼ正確に検出でき、この検出された温度に基づいて前記温度調節ユニット16が制御され、前記内容器６内の空気、ひいては内容物を、ほぼ正確に所望の温度に調節することができる。

また、本実施形態の貯蔵庫は、前記温度センサ12が前記内容器６内に露出せず、前記内容器６に対して殆ど段差が形成されないように取り付けられている。従って、前記温度センサ12が、被冷却物の格納の際に邪魔になることがない。

また、本実施形態の貯蔵庫の前記内容器６は、板材を折り曲げて構成し、両端の隙間に前記貫通部10を形成しているため、安価に前記内容器６を形成することができ、また容易に前記貫通部10を設けることができる。

更に、本発明の貯蔵庫の前記取付体11は、その上部の外方側に突出して前記コード固定部27が形成されているため、前記温度センサ12のコード26を前記取付体11に沿って上方に延ばし、更に前記前記コード固定部27に沿って前記内容器６から離れる方向に延ばすことで、配線される前記温度センサ12のコード26の長さを長くした状態で固定することができ、これによって、貯蔵庫の外部から前記コード26を伝導して前記温度センサ12に至る熱の影響を減じ、前記内容器６内の空気、ひいては内容物を、より正確に所望の温度に調節することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、本実施形態では温度調節ユニットとしてスターリング冷凍機を用いたが、これに限定されず、例えばペルチェ素子の集合体からなるサーモモジュールによって容器内を加熱又は冷却する電子式温冷庫であってもよく、また、コンプレッサー式の冷蔵庫に用いてもよい。また、ヒータ等を用いた保温庫に用いてもよい。更に、上記実施例では、コード固定部を取付体の上端近傍に設けたが、コード固定部の下端近傍に設けてもよい。

本発明の実施形態を示す貯蔵庫の概略斜視図である。本発明の実施形態を示す貯蔵庫の概略断面図である。本発明の実施形態の内容器の概略斜視図である。本発明の実施形態の内容器の他の方向から見た概略斜視図である。本発明の実施形態の取付体の断面図である。

符号の説明

１冷蔵庫
６内容器
10 貫通部
11 取付体
12 温度センサ
14 スターリング冷凍機（温度調節ユニット）
25 センサ受容部
26 コード
27 コード固定部
28 連通孔（連通路）

Claims

熱伝導率の高い材質からなる内容器を内部に有すると共に、この内容器の周りを断熱材で充填した断熱箱体と、前記内容器内を冷却及び／又は加熱する温度調節ユニットと、該温度調節ユニットを制御するために前記内容器内の温度を検出する温度センサとを有する貯蔵庫において、
前記内容器に、該内容器の内外を貫通する貫通部を形成し、この貫通部に、熱伝導率の低い材質からなる取付体を取り付けると共に、この取付体の前記内容器外方側に前記温度センサのセンサ受容部を設け、このセンサ受容部の前記内容器の内方側に、この内容器の内外を連通する連通路を設け、この連通路を通して前記内容物の空気に前記温度センサが触れる状態で、この温度センサを前記取付体のセンサ受容部に取り付けたことを特徴とする貯蔵庫。
前記センサ受容部が前記取付体の長手方向の中央部に設けられると共に、前記取付体の端部近傍の前記内容器外方側にコード固定部が前記取付体から突出して形成され、前記センサ受容部内の前記温度センサから延びるコードが前記コード固定部に沿って固定されることを特徴とする請求項１記載の貯蔵庫。
前記内容器を、金属板を折り曲げて形成すると共に、前記金属板の端部間に隙間を形成し、この隙間を前記貫通部としたことを特徴とする請求項１乃至２記載の貯蔵庫。