JP4226369B2

JP4226369B2 - 蓄冷式保冷庫

Info

Publication number: JP4226369B2
Application number: JP2003090708A
Authority: JP
Inventors: 和昌高田
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004294034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄冷体で保冷された物品を車載にて運搬する蓄冷式保冷庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の蓄冷式保冷庫として、特開２００１−６６０２８号公報など多数の技術文献で提案されている。
【０００３】
前記公報に記載された蓄冷式保冷庫は、保冷庫本体内の上下に物品収納室と蓄冷室を有し、物品収納室には冷凍物品或いは冷蔵物品が収納され、一方、蓄冷室には蓄冷ユニットが設置されている。この蓄冷ユニットは蓄冷剤が封入された蓄冷体と蓄冷体の側面に密着されたブラインパイプを有している。
【０００４】
蓄冷式保冷庫で物品を保冷するときは、まず、外部のブライン供給機によってブラインパイプに低温のブラインを循環させて蓄冷剤に蓄冷する。蓄冷剤の蓄冷作業が終了したときは庫内循環用ファンを駆動し、物品収納室と蓄冷室との間で庫内空気を循環させる。これにより、庫内空気が蓄冷剤と熱交換して冷却される一方、冷却空気が物品収納庫内に循環し、物品が保冷される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−６６０２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記蓄冷式保冷庫ではブラインパイプにブラインを供給する際、ブラインパイプとブライン供給機を配管接続しなければならない。
【０００７】
しかしながら、各配管を個別に接続する作業は面倒なものになっていたし、また、ブラインに人体に有害なものを使用しているときは、ブライン供給作業が危険な作業となっていた。
【０００８】
その他、ブライン式の保冷庫以外に、圧縮機等の冷凍機を搭載して蓄冷剤を冷媒で冷却するもの、或いは、蓄冷剤を外部の冷凍庫等で冷却した後、冷却蓄冷剤を蓄冷室に配置する保冷庫が知られている。
【０００９】
しかしながら、前者の蓄冷式保冷庫では冷凍機の搭載により重量がかさむし、一方、後者の蓄冷式保冷庫では物品を保冷するたびに、使用済みの蓄冷体と蓄冷済みの蓄冷体を交換しなければならず、非常に面倒な作業となっていた。
【００１０】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、簡単に蓄冷剤を蓄冷でき、重量がかさむことがなく、更には安全に蓄冷作業を行うことができる蓄冷式保冷庫を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、冷凍物品又は冷蔵物品が収納される物品収納室と、熱伝導性の良好な熱伝導体を密着した蓄冷体が設置された蓄冷室とを備え、蓄冷体の冷熱を物品収納室に冷気循環して物品を冷却する蓄冷式保冷庫において、複数の蓄冷体を間隔をおいて並べて設置し、各蓄冷体の熱伝導体は内部に作動流体である冷媒が封入された熱伝導パイプにて形成するとともに蓄冷室の一方の周壁に向かって延在する延在部を有し、各延在部に対向する一方の周壁には外部冷却器の冷却部が挿入可能な冷却部受け口を設けるとともに、冷却部受け口に挿入された冷却部と各延在部とで前後から接触可能になっている熱伝導板を設けた構造となっている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、外部冷却器の冷却部を冷却部受け口に挿入し、冷却部を熱伝導板に接触させる。これにより、冷却部の冷熱が熱伝導板に伝導し、更には熱伝導パイプを通じて蓄冷体に伝導し、蓄冷体に蓄冷される。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に係る蓄冷式保冷庫において、熱伝導板を各延在部に向かって移動自在に案内するとともに、各延在部に接触した熱伝導板を元の位置に戻すよう付勢するバネとを備え、冷却部を冷却部受け口を介して押し込むときはバネの付勢力に抗して熱伝導板が前方に移動して各延在部に接触し、冷却部を冷却部受け口を介して引き出すときはバネの付勢力により熱伝導板を待機位置に戻す構造となっている。
請求項３の発明は、請求項１に係る蓄冷式保冷庫において、各延在部と熱伝導板との間には、各延在部と熱伝導板との間で互いに熱伝導可能な他の熱伝導体を介在した構造となっている。
【００１４】
請求項３の発明によれば、冷却部受け口に挿入された冷却部と蓄冷体の熱交換体との間に距離があるとき、他の熱伝導体を通じて伝熱される。
【００１５】
なお、冷却部受け口は蓋体で開閉するようにしても良い（請求項４）。また、熱伝導体は作動流体である二酸化炭素が封入されたものでも良い（請求項５）。更にまた、外部冷却器として取り扱いが簡単なスターリング冷凍機を用いるようにしても良い（請求項６）。
【００１６】
また、請求項７の発明は、物品収納室と蓄冷室との間で庫内空気を循環させる庫内循環ファンと、庫内循環ファンの電源であるバッテリを有する蓄冷式保冷庫においては、バッテリの充電用電源投入口を冷却部受け口の近傍に設ける一方、外部冷却器にはバッテリ充電用のプラグを有する構造となっている。これにより、蓄冷体の蓄冷運転を行う際、バッテリ充電用のプラグを充電用電源投入口に接続でき、蓄冷運転と同時にバッテリ充電も行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係る蓄冷式保冷庫の第１実施形態を示すもので、図１は蓄冷式保冷庫の断面図、図２は冷却部受け口及び充電用電源投入口を示す正面図、図３は蓄冷ユニットを示す斜視図である。
【００１８】
まず、本実施形態に係る蓄冷式保冷庫の用途を説明する。この蓄冷式保冷庫は、冷凍物品や冷蔵物品をトラック輸送等する際に使用されるもので、これらの物品は保冷された蓄冷式保冷庫に収納され、この蓄冷式保冷庫をトラック等に積載して宅配する宅配システムに使用される。
【００１９】
このような蓄冷式保冷庫は、図１に示すように、内箱１ａと外箱１ｂとを所定間隔をおいて配置し、各箱１ａ，１ｂ間に発泡ウレタン等の断熱材１ｃを充填した外形直方体形状の保冷庫本体１を有する。また、保冷庫本体１の内部はその下部を断熱性の仕切板２で上下に仕切り、仕切板２の上方には冷凍物品或いは冷蔵物品を収納する物品収納室３を形成する一方、仕切板２の下方には蓄冷室４を形成している。
【００２０】
仕切板２の前側には吸入口２ａが形成され、また、後側には吹出口２ｂが形成されている。また、吹出口２ｂにはダクト５が上方に向かって延在され、ダクト５の上方には庫内循環用ファン６が設置されている。
【００２１】
保冷庫本体１の背面壁１１の下部には冷却部受け口１２が形成されている。この冷却部受け口１２は内側の開口面積を外側の開口面積より多少小さく形成しており、内側の開口部には熱伝導性が良好な例えばアルミ材で形成された熱伝導板（熱伝導体）１３が設けられている。なお、この熱伝導板１３は、図３に示すように、後述する各熱伝導パイプ８３の先端に接触できるよう、横方向に長大となっている。また、冷却部受け口１２は、図１に示すように、蓋体１４で開閉自在となっている。冷却部受け口１２の直ぐ横には、図２に示すように、バッテリ充電用のプラグ９７が挿入される充電用電源投入口１５が設置されている。なお、庫内循環用ファン６の電源バッテリ７は保冷庫本体１の天井に設置されている。
【００２２】
蓄冷室４には蓄冷ユニット８が設置されている。この蓄冷ユニット８は、図３に示すように、取り付け板８１に設置された蓄冷体８２と、周知のサーモサイホン構成の熱伝導パイプ（熱伝導体）８３とを有している。熱伝導パイプ８３は熱伝導性が良好で蓄冷体８２に密着してなり、これらが取り付け板８１上に多数配列されている。この蓄冷体８２は内部には蓄冷剤が封入されており、これを冷却するとき凍結状態で蓄冷される構造となっている。
【００２３】
一方、熱伝導パイプ８３は内部に作動流体（冷媒）として二酸化炭素が封入されており、蓄冷体８２の側面に密着状態で上下環状に配置されている。また、熱伝導パイプ８３の後端側は保冷庫本体１の背面壁１１に向かって突出しており、その先端が熱伝導板１３に接触している。ここで、熱伝導パイプ８３は熱伝導率の高い材料で形成され、かつ、サーモサイホン構成となっている。これにより、冷媒が冷却されるとき凝縮されて熱伝導パイプ８３の下部に循環し、これが加熱されるとき蒸発して熱伝導パイプ８３の上部に循環する。この凝縮及び蒸発により熱伝導パイプ８３内で上下に循環することとなる。
【００２４】
次に、蓄冷ユニット７の蓄冷剤を冷却する外部冷却器を説明する。本実施形態では外部冷却器としてスターリング冷凍機９を用いている。
【００２５】
スターリング冷凍機９は周知のもので、その構造を簡単に説明すれば、シリンダ内にディスプレーサーピストンとパワーピストンを収容しており、シリンダヘッドとディスプレーサーピストンとの間に膨張空間（吸熱空間）を形成する一方、ディスプレーサーピストンとパワーピストンとの間に圧縮空間（放熱空間）を形成している。また、膨張空間と圧縮空間は熱交換を行う再生器を介して連通している。ここで、各ピストンを所定の位相差で往復動させるときは、シリンダ内の作動流体が膨張空間と圧縮空間との間で循環し、圧縮工程、冷却工程、膨張行程、加熱工程と順次繰り返し、シリンダヘッド側が冷却部となり、一方、シリンダヘッドの基部側が加熱部となる。
【００２６】
図１に示したスターリング冷凍機９ではシリンダ９１のヘッド側が冷却部９２となり、シリンダ９１の基部側が加熱部９３となっている。また、加熱部９３には放熱パイプ９４が巻回しており、放熱パイプ９４の放熱プレート９５を通じて放熱するようになっている。
【００２７】
このスターリング冷凍機９は筐体９６に収納されている。筐体９６の前板９６ａは前方に突出する突出部９６ｂを有し、この突出部９６ｂの外形は冷却部受け口１２に嵌り込むよう形成されている。なお、スターリング冷凍機９にはバッテリー充電用の電源プラグ９７が装着されている。
【００２８】
本実施形態によれば、蓄冷ユニット８の蓄冷剤に蓄冷するときは、まず、図１に示すように、蓋体１４を背面壁１１の冷却部受け口１２から外す。次いで、スターリング冷凍機９の冷却部９２を冷却部受け口１２に挿入し、冷却部９２を熱伝導板１３に接触させる。その後、スターリング冷凍機９を稼動するとともに、バッテリー充電用の電源プラグ９７を充電用電源投入口１５に接続する。これにより、冷却部９２の冷熱が熱伝導板１３に伝達され、更に、蓄冷ユニット８の熱伝導パイプ８３に伝達する。熱伝導パイプ８３の冷媒は蒸発及び凝縮を繰り返しながら上下に循環する。これにより、蓄冷剤が冷却され蓄冷を行う。一方、バッテリ７に給電されているため、バッテリ７の充電も同時に行われる。
【００２９】
蓄冷運転及びバッテリー充電が終了したときは、スターリング冷凍機９の冷却部９２を冷却部受け口１２から抜き取り、蓋体１４を冷却部受け口１２に嵌め込み、背面壁１１を元の状態に戻す。しかる後、商品収納室３の冷却運転を行う。
【００３０】
この冷却運転では庫内循環用ファン６を駆動する。これにより、図１の一点鎖線矢印に示すように、物品収納室３内の空気が、吸込口２ａ→蓄冷室４→吹出口２ｂ→ダクト５→物品収納室３→吸込口２ａと順次流れる。そして、物品収納室３の空気が蓄冷室４を通るとき蓄冷ユニット８の熱伝導パイプ８２の蓄冷剤と熱交換して冷却される。これにより、物品収納室３が冷却されることとなる。
【００３１】
本実施形態によれば、蓄冷ユニット８の蓄冷剤に蓄冷する際、スターリング冷凍機９の冷却部９２を熱伝導パイプ８３に接触させるだけよく、従来の如く、各配管に外部からブライン等を循環させる必要はないし、また、蓄冷体８２の交換も必要がなく、更には圧縮機等の冷却機器を搭載する必要がないので、蓄冷式保冷庫が過剰な重量となることがない。更にまた、蓄冷運転と充電作業を同時にかつ簡単に行うことができる。
【００３２】
図４は本発明に係る蓄冷式保冷庫の第２実施形態を示すものである。前記第１実施形態では、スターリング冷凍機９の冷却部９２を熱伝導板１３を介して熱伝導パイプ８３に接触させている。これに対して、第２実施形態では熱伝導板１３と熱伝導パイプ８３との間に他の熱伝導パイプ１０１を設置した構造となっている。
【００３３】
即ち、熱伝導板１３と熱伝導パイプ８３との間に縦長環状のサーモサイクル構成の他の熱伝導パイプ１０１を配置した構成となっている。本実施形態によれば、蓄冷ユニット８と熱伝導板１３が離れているとき、他の熱伝導パイプ１０１が、この間隔をうめる機能を有している。なお、その他の構成及び作用は前記第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００３４】
図５及び図６は本発明に係る蓄冷式保冷庫の第３実施形態を示すものである。この実施形態は前記第１実施形態及び第２実施形態の冷却部受け口１２を改良したものである。
【００３５】
即ち、冷却部受け口１２の周面にはバネ受け板１２１が設けられ、バネ受け板１２１の内側には中央を膨出した熱伝導板１２２が設けられている。また、熱伝導板１２２とバネ受け１２１との間にはコイルバネ１２３が介装されている。これにより、熱伝導板１２２は常時は図６の実線で示すように冷却部受け口１２内に収まっているが、熱伝導板１２２に対して前方に向かって押出力が加わるときは図６の破線で示すようにコイルバネ１２３の付勢力に抗して蓄冷室４に移動する。
【００３６】
また、外部冷却器に関してはスターリング冷凍機に限定されるものではない。第３実施形態に示されている外部冷却器１０２として、例えば冷却部１０２ａがペルチェ素子等で冷却されるものであってもよい。
【００３７】
更に、蓋体１０３は蝶番１０４で軸支されたものであってもよく、蓋体１０３を蝶番１０４を軸に上下動させるとき、冷却部受け口１２が開閉される。
【００３８】
本実施形態によれば、図６に示すように、外部冷却器１０２の冷却部１０２ａを熱伝導板１２２に押し込むとき、コイルバネ１２３の付勢力に抗して熱伝導板１２２が蓄冷室４に向かって押し出される。そして、熱伝導板１２２が熱伝導パイプ８３に接触する。
【００３９】
このように、熱伝導板１２２と熱伝導パイプ８３が離れていても熱伝導板１２２が前方に移動して熱伝導を実現するので、蓄冷運転に支障となることがない。また、蓄冷運転が終了した後、冷却部１０２ａを外すときはコイルバネ１２３の付勢力により熱伝導板１２２が元の位置に戻り、熱伝導板１２２が熱伝導パイプ８３から離れるので、その後に実施される物品収納室３の冷却運転を行う際、蓄冷剤の冷熱が熱伝導板１２２を通じて外部に漏れることがない。
【００４０】
なお、前記各実施形態では熱伝導パイプ８３，１０１としてサーモサイホン構成のものを使用したが、蓄冷剤に冷熱を伝導できるものあれば、これに限るものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜請求項６の発明によれば、蓄冷体に蓄冷する際、外部冷却器の冷却部を熱伝導体に接触させるだけよく、従来の如く、各配管に外部からブライン等を循環させる必要はないし、また、蓄冷体の交換も必要がなく、更には圧縮機等の冷却機器を搭載する必要がないので、蓄冷式保冷庫が過剰な重量となることがない。請求項７の発明によれば、蓄冷運転とバッテリの充電作業を同時にかつ簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る蓄冷式保冷庫の断面図
【図２】冷却部受け口及び充電用電源投入口を示す正面図
【図３】蓄冷ユニットを示す斜視図
【図４】第２実施形態に係る蓄冷式保冷庫の要部断面図
【図５】第３実施形態に係る蓄冷式保冷庫の断面図
【図６】第３実施形態に係る蓄冷式保冷庫の要部断面図
【符号の説明】
１…保冷庫本体、２…仕切板、３…物品収納室、４…蓄冷室、６…庫内循環用ファン、７…バッテリ、８…蓄冷ユニット、９…スターリング冷凍機、１２…冷却部受け口、１３…熱伝導板、１４…蓋体、１５…充電用電源投入口、８２…蓄冷体、８３…熱伝導パイプ、９２…冷却部、９７…プラグ、１０１…他の熱伝導パイプ、１０２…外部冷却器、１２２…熱伝導板。

Claims

冷凍物品又は冷蔵物品が収納される物品収納室と、熱伝導性の良好な熱伝導体を密着した蓄冷体が設置された蓄冷室とを備え、該蓄冷体の冷熱を該物品収納室に冷気循環して物品を冷却する蓄冷式保冷庫において、
複数の前記蓄冷体を間隔をおいて並べて設置し、該各蓄冷体の前記熱伝導体は内部に作動流体である冷媒が封入された熱伝導パイプにて形成するとともに前記蓄冷室の一方の周壁に向かって延在する延在部を有し、
前記各延在部に対向する一方の周壁には外部冷却器の冷却部が挿入可能な冷却部受け口を設けるとともに、該冷却部受け口に挿入された該冷却部と該各延在部とで前後から接触可能になっている熱伝導板を設けた
ことを特徴とする蓄冷式保冷庫。
前記熱伝導板を前記各延在部に向かって移動自在に案内するとともに、該各延在部に接触した該熱伝導板を元の位置に戻すよう付勢するバネとを備え、
前記冷却部を前記冷却部受け口を介して押し込むときは前記バネの付勢力に抗して前記熱伝導板が前方に移動して前記各延在部に接触し、該冷却部を該冷却部受け口を介して引き出すときは該バネの付勢力により該熱伝導板を待機位置に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄冷式保冷庫。
前記各延在部と前記熱伝導板との間には、該各延在部と該熱伝導板との間で互いに熱伝導可能な他の熱伝導体を介在した
ことを特徴とする請求項１記載の蓄冷式保冷庫。
前記冷却部受け口を開閉する蓋体を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の蓄冷式保冷庫。
前記冷媒として二酸化炭素を用いた
ことを特徴とする請求項４記載の蓄冷式保冷庫。
前記外部冷却器としてスターリング冷凍機を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項記載の蓄冷式保冷庫。
前記物品収納室と前記蓄冷室との間で庫内空気を循環させる庫内循環ファンと、該庫内循環ファンの電源であるバッテリとを備え、該バッテリの充電用電源投入口を冷却部受け口の近傍に設ける一方、前記外部冷却器にはバッテリ充電用のプラグを有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項記載の蓄冷式保冷庫。