JP7213084B2 - 冷凍施設 - Google Patents

Description

本発明は、冷凍施設に関する。

食品工場をはじめとする冷凍施設においては、大規模な冷凍庫が建物内に装備されており、庫内の温度がマイナスであることから、この冷熱が建物下方の地盤へ伝熱されることに起因して凍上が発生する恐れがある。凍上のメカニズムは以下の通りである。まず、冷凍庫からの伝熱によって地盤凍結線が発生し、アイスレンズの発生と地中の水分移動が生じる。ここで、アイスレンズとは、地中水分の凍結過程において、水分が凍結面付近に集まり、レンズ状の氷晶が形成される現象のことである。その後、アイスレンズが増長し、地盤の隆起に至る。このように、地中水分の凍結と体積膨張によって地盤が隆起することにより、施設が傾斜する等の被害が生じ得る。

この凍上を防止する対策として、凍上防止管を設置する、所謂通気管工法と、地下ピットを造成して施設の直下から凍上対象の地盤そのものを排除する、所謂二重床工法を挙げることができる。

通気管工法では、冷凍庫の床下の地盤に対して外気を導入するためのパイプを埋設することになるが、このパイプの埋設に際して地盤を掘削する施工が行われる。この地盤の掘削は、施設直下の地盤そのものを排除する二重床工法においても同様である。この地盤掘削には、地盤の掘削費用と残土処理費用の課題が存在し、冷凍施設の規模が大きくなるに従いこの課題は顕著になる。通気管工法においては、塩ビパイプの材料費がさらに嵩み、二重床工法では、床下空間形成に際して基礎梁架構を施工し、床にはコンクリートを受けるためのデッキを要することから、これらの施工費や材料費がさらに嵩む。また、地盤の掘削を要することから、冷凍施設の建設工期が長期化する恐れもある。通気管工法に関してさらに言及すると、外気をパイプ内に導入することにより、夏季にはパイプ内に結露水が付着し得ることから、パイプは勾配を設けて施工し、外部への排水を可能にするのが一般的であるが、冷凍施設の規模が大きく、パイプが長い場合には、この排水に要する勾配の確保が困難な事態も生じ得る。また、パイプは外気に開放される必要があるが、冷凍庫が施設の中央に配設されている場合、施工に際して凍上対策が不要な室も施工されてしまい、不要な施工費が生じ得るといった課題もある。

ここで、穴明き管による床下送風配管を床下砕石層内に配設し、この送風配管に、冷凍室外機の排熱による温風と、外気を取り入れて建物の外壁及び屋根と冷凍庫等の壁との間の空間に流した空気とを、切り替え可能に送り込む床下凍上防止方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－０６９０９８号公報

特許文献１に記載の床下凍上防止方法は、土間コンクリートの下方に床下砕石層を設け、この床下砕石層に床下送風配管を埋設することから、上記する通気管工法に該当し、通気管工法が抱える上記様々な課題を内包する技術となる。

本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、建設に際して地盤の掘削を不要としながら、凍上を防止することのできる冷凍施設を提供することを目的としている。

前記目的を達成すべく、本発明による冷凍施設の一態様は、
冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている前記冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路に流体を流通させる排気ファンもしくは給気ファンを有することを特徴とする。

本態様によれば、土間スラブ（土間コンクリートスラブ）の上にある床の内部に空気等の流体を流通させることにより、地盤の掘削を不要としながら、冷凍庫が載置される床及びその下の地盤を効果的に加温でき、冷凍庫から地盤への冷熱の伝熱を解消することにより、凍上を防止することができる。天井空間と壁空間と床下空間が連通することにより形成される流通路に流体を流通させるファンとしては、排気ファンもしくは給気ファンのいずれか一方が適用される。

排気ファンを適用する場合は、日射受熱によって高温になり易い天井空間に存在する空気を積極的に床下空間に送ることができ、少ない風量でも土間スラブの上にある床と床下の地盤を効果的に加温することができる。従って、例えば高規格な排気ファンの適用は必ずしも必要ない。尚、排気に起因して冷凍施設内が負圧にならないように、冷凍施設のいずれかの箇所には外気が入り込むことのできる流入開口が設けられる。

一方、給気ファンを適用する場合は、この給気ファンによって外気を積極的に導入することになるが、冷凍庫からの冷熱よりも高温の外気により、土間スラブの上にある床と床下の地盤を効果的に加温することができる。尚、給気に起因して冷凍施設内の圧力が上昇しないように、冷凍施設のいずれかの箇所には外気を排気することのできる排気開口が設けられる。尚、本態様において、流通路の途中位置に除湿器が設置されてもよい。

また、本発明による冷凍施設の他の態様は、
冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている冷凍庫と、を有し、
前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
前記床の内部には床下空間が形成され、
前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
前記流通路の途中に除湿器と循環ファンが設置されていることを特徴とする。

本態様によれば、循環ファンによって施設内の空気等の流体を流通路に循環させることにより、例えば、日射受熱によって高温になり易い天井空間に存在する空気を床下空間に送ることができ、少ない風量でも土間スラブの上にある床を効果的に加温することができる。さらに、流通路の途中に配設されている除湿器を必要に応じて作動させることにより、床下空間や天井空間等における結露の発生を抑制することができる。特に、床下空間は地盤に近接していることから流通路の他の部位に比べて結露が生じ易いことから、床下空間の結露を抑制できれば、自ずと天井空間を含む流通路の他の部位における結露も抑制することが可能になる。

また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記給気ファンもしくは前記排気ファンを運転制御することを特徴とする。

本態様によれば、排気ファンもしくは給気ファンを有する形態の冷凍施設において、センサから送信される計測データを用いて、目的に応じた制御装置による制御により、床及びその下の地盤の加温による凍上防止や、床下空間の結露防止を図ることができる。ここで、「センサ」には温度計や露点計が含まれ、例えば、流通路を構成する天井空間に温度計や露点計が設置され、同様に流通路を構成する床下空間に温度計が設置され、それぞれのセンサによる計測データが制御装置に送信されるようになっている。また、制御装置は、冷凍施設内もしくは冷凍施設外に設置されているマイクロコンピュータ（マイコン）により構成される。

また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記循環ファンを運転制御し、
前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の相対湿度が所定の相対湿度閾値よりも高い場合において、前記制御装置により前記除湿器を運転制御することを特徴とする。

本態様によれば、除湿器と循環ファンを有する形態の冷凍施設において、センサから送信される計測データを用いて、目的に応じた制御装置による制御により、床及びその下の地盤の加温による凍上防止や、床下空間や天井空間の結露防止を図ることができる。ここで、「センサ」には温度計や露点計、湿度計が含まれ、例えば、流通路を構成する天井空間に温度計や露点計、湿度計が設置され、同様に流通路を構成する床下空間に温度計が設置され、それぞれのセンサによる計測データが制御装置に送信されるようになっている。

また、本発明による冷凍施設の他の態様において、前記床は、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とにより形成され、該複数の断熱材層の間に前記床下空間が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、土間コンクリートスラブの上にある、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とによって床が形成されていることにより、いずれかの断熱材層に対して床下空間用の開口を設けておくことで床下空間を容易に形成することができる。冷凍庫は一般に、例えば断熱材フォームにてその周囲が包囲されており、冷凍庫の下面には、積層した複数の断熱材フォームからなる断熱材層が載置されている。

以上の説明から理解できるように、本発明の冷凍施設によれば、建設に際して地盤の掘削を不要としながら、凍上を防止することができる。

第１の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図である。 図１のII－II矢視図であって、床の縦断面図である。 制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 制御装置の機能構成の一例を示す図である。 制御装置による、第１の実施形態に係る冷凍施設の制御方法の一例を示すフローチャートである。 制御装置による、第１の実施形態に係る冷凍施設の制御方法の他の例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図である。 制御装置による、第２の実施形態に係る冷凍施設の制御方法の一例を示すフローチャートである。 制御装置による、第２の実施形態に係る冷凍施設の制御方法の他の例を示すフローチャートである。

以下、各実施形態に係る冷凍施設の一例とそれらの制御方法について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

［第１の実施形態に係る冷凍施設］
はじめに、図１乃至図４を参照して、第１の実施形態に係る冷凍施設について説明する。ここで、図１は、第１の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図であり、図２は、図１のII－II矢視図であって、床の縦断面図である。また、図３は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図であり、図４は、制御装置の機能構成の一例を示す図である。

図１に示すように、冷凍施設１００は、床５と、壁６と、天井７とを有する平屋の建物１０と、建物１０の内部において床５に載置されている冷凍庫４０とを有する。地盤Ｇの上には土間コンクリートスラブ１があり、土間コンクリートスラブ１の上に床５が載置されている。

床５は、複数の断熱材フォーム２Ａ，２Ｂ，２Ｃが積層してなる断熱材層２と、断熱材層２を上方から押さえ込む押さえコンクリート層４とを有する。ここで、断熱材フォーム２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、発泡ポリスチレン、発泡スチレン、ポリスチレン、スチレン等のフォーム材により形成される。

天井７は、鋼板やステンレス、ガリバリウム鋼板、これらの板材に合成樹脂塗装やメッキが施された波板や折板等からなる金属屋根により形成される。一方、壁６は、金属製の外装材及び内装材が溝形鋼等の形鋼材による下地材により接合された構造を呈しており、鉄筋コンクリート製の布基礎９の上に立設されている。

冷凍庫４０は周囲を断熱材フォーム１６（断熱材の一例）にて包囲されており、断熱材フォーム１６の下端が断熱材層２に当接されることにより、冷凍庫４０の周囲は完全に断熱材により包囲される。尚、断熱材フォーム１６も断熱材層２と同様の素材にて形成されてよい。

冷凍庫４０の天端面と天井７の間には天井空間１１が形成され、冷凍庫４０の側面と壁６の間には壁空間１２が形成され、床５の内部には床下空間３が形成されている。そして、天井空間１１と壁空間１２と床下空間３は連通し、空気等の流体が流通する流通路１５を形成している。

図２に詳細に示すように、複数の断熱材フォーム２Ａ，２Ｂ，２Ｃが積層してなる断熱材層２において、例えば最下層の断熱材フォーム２Ｃには複数の開口３が開設されており、この開口３が床下空間を形成する。また、図１に示すように、土間コンクリートスラブ１の端部には排水パイプ３ａが埋設されており、排水パイプ３ａは床下空間３に連通している。流通路１５において仮に結露が生じた際には、この排水パイプ３ａを介して地盤Ｇに排水できるようになっている。このように、冷凍施設１００は、空気が流通する床下空間３が土間コンクリートスラブ１の上に形成されており、従来の通気管工法のように、地盤を掘削して通気用のパイプを配設するといった施工を不要としている。

図示例において、左側の壁６の上方には、外気が入り込む流入開口６ａが開設されている。一方、右側の壁６の下方には、排気ファン２０が取り付けられている。ここで、排気ファン２０としては、プロペラファンやシロッコファン、ターボファン、斜流ファン、ラインフローファンなど、多様な形態のファンが適用できる。

また、図示例において、右側の壁６と天井７の取り合い部には、マイクロコンピュータ（マイコン）により構成される制御装置３０が格納されている。尚、制御装置３０は建物１０のいずれの場所に載置されてもよいし、建物１０の外部にある別の建屋等に設置されてもよい。

流通路１５を構成する天井空間１１には、天井空間センサ５０（センサの一例）に含まれる、温度計５１と露点計５２が設置されている。また、流通路１５を構成する床下空間３には、床下空間センサ５５（センサの一例）に含まれる、温度計５６が設置されている。そして、それぞれのセンサ５０，５５による計測データは制御装置３０に送信されるようになっている。

排気ファン２０は駆動モータ（図示せず）を有し、商用交流電源（図示せず）に配線接続されている。また、この配線には運転／停止スイッチ（図示せず）が介在しており、制御装置３０から送信される運転制御信号や運転停止制御信号を受け、運転／停止スイッチがＯＮ（運転）側もしくはＯＦＦ（運転停止）側に操作されるようになっている。尚、駆動モータと制御装置３０とは、無線もしくは配線接続により、信号の送受信が行われる。

制御装置３０により排気ファン２０が運転制御されると、流入開口６ａを介して外気が流通路１５にＸ１方向に取り込まれ、流通路１５を構成する壁空間１２を介し、床下空間３を介して排気ファン２０側へＸ２方向に空気（流体の一例）が流れる。この空気の流れにより、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間１１に存在する空気が壁空間１２側にＸ３方向に引き寄せられ、壁空間１２を介して床下空間３に導入される。床下空間３に流れ込んだ空気は、ダクト１８を介し、排気ファン２０を介して外部へＸ４方向に排気される。このように温かい空気が床下空間３を流れることにより、床５が加温され、床５の下方の地盤Ｇも加温されることにより、冷凍庫４０から地盤Ｇへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Ｇの凍上が抑制もしくは抑止される。

マイクロコンピュータ（マイコン）により構成される制御装置３０は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＡＭ（Random Access Memory）７２、ＲＯＭ（Read Only Memory）７３、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile RAM）７４、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）７５、及びＩ／Ｏポート７６等を有する。そして、各部は、情報伝達可能にバス７７により接続されている。

ＲＯＭ７３には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。ＲＡＭ７２は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７２にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。ＨＤＤ７５には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。さらに、ＨＤＤ７５には、計測データに基づく一連のプロセスシーケンス（各種の冷凍施設の制御方法）等が記憶されている。ＮＶＲＡＭ７４には、各種の設定情報等が記憶される。Ｉ／Ｏポート７６は、操作パネル５８、天井空間センサ５０（センサの一例であり、温度計５１、露点計５２、湿度計５３を含む）、床下空間センサ５５（センサの一例であり、温度計５６を含む）等に有線もしくは無線にて接続され、各種のデータや信号の入出力を制御する。尚、湿度計５３は、図７に示す第２の実施形態に係る冷凍施設１００Ａにおいて適用される。

ＣＰＵ７１は、制御装置３０の中枢を構成し、ＲＯＭ７３等に記憶された制御プログラムを実行する。また、ＣＰＵ７１は、操作パネル５８からの指示信号に基づき、ＨＤＤ７５内に格納されているプロセスシーケンスに沿って排気ファン２０（及び、図７に示す冷凍施設１００Ａの有する循環ファン２０Ａ）や、図７に示す冷凍施設１００Ａの有する除湿器６０の運転動作と運転停止動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ７１は、天井空間センサ５０と床下空間センサ５５から送信された計測データに基づき、プロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を実行し、ファン２０（２０Ａ）や除湿器６０の運転制御と運転停止制御を実行する。

尚、制御装置３０が適用するプログラムは、例えば、ハードディスクやコンパクトディスク、光磁気ディスク等に記憶されてもよい。また、プロセスシーケンス等は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等の可搬性のコンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体に収容された状態で制御装置３０にセットされ、読み出される形態であってもよい。制御装置３０はその他、コマンドの入力操作等を行うキーボードやマウス等の入力装置、ファン２０（２０Ａ）や除湿器６０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示装置、及びプリンタ等の出力装置といったユーザーインターフェイスを有していてもよい。

また、図４に示すように、制御装置３０は、演算部３１、制御指令部３２、及びデータ格納部３３を有する。

データ格納部３３は、天井空間センサ５０と床下空間センサ５５から随時送信される温度や露点、湿度に関する計測データを都度格納する。また、データ格納部３３は、天井空間等における相対湿度の閾値等に関する入力データを格納する。

演算部３１は、データ格納部３３にて格納されている天井空間センサ５０と床下空間センサ５５による計測データを読み出し、一連のプロセスシーケンスに沿って各種の判定制御を行う。この各種の判定制御に関しては、以下で詳説する。

制御指令部３２は、演算部３１による判定内容に基づき、ファン２０（２０Ａ）や除湿器６０に対して運転制御指令信号もしくは運転停止制御指令信号を送信する。上記するように、これらの指令信号は有線もしくは無線にて運転／停止スイッチに送信され、運転／停止スイッチがＯＮ（運転）側もしくはＯＦＦ（運転停止）側に操作されることにより、ファン２０（２０Ａ）と除湿器６０の一方の運転動作もしくは双方の同時運転動作や運転停止動作が実行される。

尚、図示する冷凍施設１００は、壁６に流入開口６ａを設け、排気ファン２０にて流通路１５に外気を取り込みつつ天井空間１１にある温かい空気を床下空間３に導く形態であるが、それ以外の形態であってもよい。例えば、流入開口６ａの位置に給気ファン（図示せず）を設けて外気を積極的に流通路１５に導入し、排気ファン２０の位置に排気開口を設けておき、導入された外気を排気開口を介して排気する形態であってもよい。この形態の冷凍施設においても、導入された外気が流通路１５を流れることに伴い、天井空間１１にある温かい空気を床下空間３に導入することが可能となり、床５が加温され、床５の下方の地盤Ｇも加温されることにより、冷凍庫４０から地盤Ｇへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Ｇの凍上が抑制もしくは抑止される。

＜制御方法の一例＞
次に、図５及び図６を参照して、冷凍施設１００の制御方法の一例について説明する。ここで、図５及び図６は、制御装置３０による冷凍施設１００の制御方法の一例を示すフローチャートである。

図５に示す冷凍施設１００の制御方法は、凍上防止を目的とし、床５とその下方にある地盤Ｇを加温する制御方法である。

まず、演算部３１において、天井空間１１の温度と床下空間３の温度の高低の判定制御を実行する（ステップＳ１）。天井空間１１の温度が床下空間３の温度よりも高いと判定された場合は、天井空間１１の空気を床下空間３に供給することにより床５とその下方の地盤Ｇを加温できることから、制御指令部３２より排気ファン２０に運転制御指令信号を送信し、排気ファン運転制御を実行する（ステップＳ２）。既述するように、排気ファン２０が運転制御されると、流入開口６ａを介して外気が流通路１５に取り込まれ、床下空間３を介して排気ファン２０側へ流れ、この外気の流れに伴い、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間１１に存在する空気が床下空間３に導入される。この温かい空気が床下空間３に導入されることにより、床５とその下方の地盤Ｇが加温されることになる。

一方、天井空間１１の温度が床下空間３の温度よりも低いと判定された場合は、天井空間１１の空気を床下空間３に供給しても床５とその下方の地盤Ｇを加温できないことから、制御指令部３２より排気ファン２０に運転停止制御指令信号を送信し、排気ファン運転停止制御を実行する（ステップＳ３）。尚、この運転停止制御は、それまで排気ファン２０が運転している場合は運転を停止することであり、それまで排気ファン２０が運転していない場合はその状態を維持することである。

次に、図６に示す冷凍施設１００の制御方法は、床下空間３の結露防止を目的とした制御方法である。

まず、演算部３１において、天井空間１１の露点温度と床下空間３の温度の高低の判定制御を実行する（ステップＳ４）。天井空間１１の露点温度が床下空間３の温度よりも低いと判定された場合は、天井空間１１にある空気を床下空間３に送り込むことにより、床下空間３の結露が防止できることから、制御指令部３２より排気ファン２０に運転制御指令信号を送信し、排気ファン運転制御を実行する（ステップＳ２）。一方、天井空間１１の露点温度が床下空間３の温度よりも高いと判定された場合は、天井空間１１にある空気を床下空間３に送り込んでも床下空間３の結露防止に寄与できないことから、制御指令部３２より排気ファン２０に運転停止制御指令信号を送信し、排気ファン運転停止制御を実行する（ステップＳ３）。

このように、制御装置３０による冷凍施設１００の制御方法によれば、床５の下方の地盤Ｇの凍上防止と床下空間３の結露防止といったそれぞれの目的に応じて、好適な排気ファン２０の運転制御が実行できる。

ここで、２種の具体的な実施例について説明する。第１実施例は、夏季の快晴日の日中を模擬し、第２実施例は、夏季の夜間を模擬する。

第１実施例において、外気の条件は、温度が３０℃で相対湿度は５５％である。天井空間１１の条件は、温度が４０℃で相対湿度が３０％、露点温度が１９℃である。また、土間コンクリートスラブ１の表面の温度は２０℃である。

第１実施例においては、図５及び図６に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止と床下空間３の結露防止の双方を図ることができる。

一方、第２実施例において、外気の条件は、温度が２５℃で相対湿度は７０％である。天井空間１１の条件は、温度が４０℃で相対湿度が７０％、露点温度が１９℃である。また、土間コンクリートスラブ１の表面の温度は２０℃である。

第２実施例においても、図５及び図６に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止と床下空間３の結露防止の双方を図ることができる。

［第２の実施形態に係る冷凍施設］
次に、図７を参照して、第２の実施形態に係る冷凍施設について説明する。ここで、図７は、第２の実施形態に係る冷凍施設の一例を示す縦断面図である。

図７に示すように、冷凍施設１００Ａは、冷凍施設１００のように外気導入と排気ファン２０を廃し、流通路１５を構成する天井空間１１に循環ファン２０Ａと除湿器６０を配設し、流通路１５内において施設内の空気を循環させる形態である。

流通路１５を構成する天井空間１１には、天井空間センサ５０Ａに含まれる、温度計５１と露点計５２、湿度計５３が設置されている。また、流通路１５を構成する床下空間３には、床下空間センサ５５に含まれる、温度計５６が設置されている。

制御装置３０により循環ファン２０Ａが運転制御されると、日射受熱によって相対的に高温になっている天井空間１１に存在する空気が壁空間１２側に押し出され、壁空間１２を介して床下空間３に導入される。床下空間３に流れ込んだ空気は、循環ファン２０Ａに戻り、このようにして流通路１５にある空気がＸ５方向に循環することにより、床５が加温され、床５の下方の地盤Ｇも加温される。床５とその下の地盤Ｇの加温により、冷凍庫４０から地盤Ｇへの冷熱の伝熱が抑制され、地盤Ｇの凍上が抑制もしくは抑止される。ここで、循環ファン２０Ａから床下空間３に亘ってダクト（図示せず）が延設しており、循環ファン２０Ａにより押し出される空気が効率的に床下空間３に提供されるのが好ましい。また、図示例のように循環ファン２０Ａが天井空間１１に配設される他にも、壁空間１２に循環ファン２０Ａが配設される形態であってもよい。

また、制御装置３０により除湿器６０が運転制御されることにより、天井空間１１の相対湿度が所定の閾値以下とされることで天井空間の結露を防止できる。また、床下空間３の温度を天井空間１１の露点温度以下に制御することにより、床下空間３の結露防止も図ることができる。

＜制御方法の一例＞
次に、図８及び図９を参照して、冷凍施設１００Ａの制御方法の一例について説明する。ここで、図８及び図９は、制御装置３０による冷凍施設１００Ａの制御方法の一例を示すフローチャートである。尚、冷凍施設１００Ａにおいても、冷凍施設１００の有する排気ファン２０の運転制御方法と同様の方法により、循環ファン２０Ａの運転制御が実行される。すなわち、凍上防止を目的とし、床５とその下方にある地盤Ｇを加温する制御方法である図５に示す冷凍施設１００の制御方法、及び、床下空間３の結露防止を目的とした図６に示す冷凍施設１００の制御方法が、冷凍施設１００Ａにおいても同様に適用される。

図８と図９に示す制御方法は、冷凍施設１００Ａの有する除湿器６０の制御方法である。図８は、床下空間３の結露防止を目的とした除湿器６０の制御方法である。

まず、演算部３１において、天井空間１１の露点温度と床下空間３の温度の高低の判定制御を実行する（ステップＳ５）。天井空間１１の露点温度が床下空間３の温度よりも高いと判定された場合は、除湿器６０を運転制御することにより、床下空間３の結露が防止できることから、制御指令部３２より除湿器６０に運転制御指令信号を送信し、除湿器運転制御を実行する（ステップＳ６）。一方、天井空間１１の露点温度が床下空間３の温度よりも低いと判定された場合は、除湿器６０を運転制御しても床下空間３の結露防止に寄与できないことから、制御指令部３２より除湿器６０に運転停止制御指令信号を送信し、除湿器運転停止制御を実行する（ステップＳ７）。このように、除湿器６０の不要な運転を抑制することにより、電力コストの削減を図ることができる。

次に、図９は、天井空間の結露防止を目的とした除湿器６０の制御方法である。この制御に際し、図４に示すデータ格納部３３には、天井空間１１の相対湿度閾値（例えば、相対湿度８０％等）が格納されている。

演算部３１において、天井空間１１の相対湿度と天井空間１１の相対湿度閾値の高低の判定制御を実行する（ステップＳ８）天井空間１１の相対湿度が相対湿度閾値よりも高いと判定された場合は、除湿器６０を運転制御することにより、天井空間１１の結露が防止できることから、制御指令部３２より除湿器６０に運転制御指令信号を送信し、除湿器運転制御を実行する（ステップＳ６）。一方、天井空間１１の相対湿度が相対湿度閾値よりも低いと判定された場合は、除湿器６０を運転制御しても天井空間１１の結露防止に寄与できないことから、制御指令部３２より除湿器６０に運転停止制御指令信号を送信し、除湿器運転停止制御を実行する（ステップＳ７）。

このように、制御装置３０による冷凍施設１００Ａの制御方法によれば、床５の下方の地盤Ｇの凍上防止と床下空間３の結露防止、さらには天井空間１１の結露防止といったそれぞれの目的に応じて、好適な循環ファン２０Ａと除湿器６０の運転制御が実行できる。尚、複数の目的を同時に充足するべく、循環ファン２０Ａと除湿器６０の同時運転制御が実行される場合もあり、いずれか一方の運転制御が実行され、他方の運転停止制御が実行される場合もある。

ここで、冷凍施設１００Ａにおける４種の具体的な実施例について説明する。第１実施例と第２実施例は、既述する冷凍施設１００の夏季の第１実施例及び第２実施例と同様の条件である。また、第３実施例は、夏季の曇天日の日中の一例を模擬し、第４実施例は、夏季の曇天日の日中の他の例を模擬する。尚、天井空間１１の相対湿度閾値は８０％としている。

第１実施例においては、図５及び図６に示すフローチャートに基づき、循環ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止と床下空間３の結露防止の双方を図ることができる。

一方、第１実施例においては、図８及び図９に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行しても、床下空間３及び天井空間１１の結露防止に寄与できないことから、除湿器運転停止制御を実行する。

第２実施例においては、図５及び図６に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止と床下空間３の結露防止の双方を図ることができる。

一方、第２実施例においては、図８及び図９に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間３及び天井空間１１の結露防止を図れることから、除湿器運転制御を実行する。

第３実施例において、外気の条件は、温度が２６℃で相対湿度は８５％である。天井空間１１の条件は、温度が２７℃で相対湿度が８１％、露点温度が２３℃である。また、土間コンクリートスラブ１の表面の温度は２０℃である。

第３実施例においては、図５に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止を図ることができるが、図６に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行しても、床下空間３の結露防止を図れないことから、第３実施例では、例えば循環ファン２０Ａの運転停止制御を実行する。ここで、地盤Ｇの加温による凍上防止を図ることのみで十分であるとの判断に基づけば、循環ファン２０Ａの運転制御を実行してもよい。

一方、第３実施例においては、図８及び図９に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間３及び天井空間１１の結露防止を図れることから、除湿器運転制御を実行する。

第４実施例において、外気の条件は、温度が２５℃で相対湿度は７０％である。天井空間１１の条件は、温度が３０℃で相対湿度が７５％、露点温度が２５℃である。また、土間コンクリートスラブ１の表面の温度は２０℃である。

第４実施例においては、図５に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行することにより、地盤Ｇの加温による凍上防止を図ることはできるが、図６に示すフローチャートに基づいて排気ファン運転制御を実行しても、床下空間３の結露防止を図れないことから、第４実施例では、例えば循環ファンの運転停止制御を実行する。ここで、第４実施例においても、地盤Ｇの加温による凍上防止を図ることのみで十分であるとの判断に基づけば、循環ファン２０Ａの運転制御を実行してもよい。

一方、第４実施例においては、図８に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行することにより、床下空間３の結露防止を図ることはできるが、図９に示すフローチャートに基づいて循環器運転制御を実行しても天井空間１１の結露防止に寄与できないことから、第４実施例では例えば除湿器の運転停止制御を実行する。

上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１：土間コンクリートスラブ、２：断熱材層、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ：断熱材フォーム、３：床下空間（開口）、４：押さえコンクリート層、５：床、６：壁、６ａ：流入開口、７：天井、１０：建物、１１：天井空間、１２：壁空間、１５：流通路、１６：断熱材フォーム（断熱材）、２０：排気ファン（ファン）、２０Ａ：循環ファン（ファン）、３０：制御装置、３１：演算部、３２：制御指令部、３３：データ格納部、４０：冷凍庫、５０，５０Ａ：天井空間センサ（センサ）、５１：温度計、５２：露点計、５３：湿度計、５５：床下空間センサ（センサ）、５６：温度計、６０：除湿器、１００，１００Ａ：冷凍施設、Ｇ：地盤

Claims (4)

1. 冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
   前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている前記冷凍庫と、を有し、
   前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
   前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
   前記床の内部には床下空間が形成され、
   前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
   前記流通路に流体を流通させる排気ファンもしくは給気ファンを有し、
   前記床は、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とにより形成され、該複数の断熱材層の間に前記床下空間が形成されていることを特徴とする、冷凍施設。
2. 冷凍庫を内蔵する冷凍施設であって、
   前記冷凍施設は、壁と、天井と、土間スラブの上にある床と、周囲が断熱材で被覆されている冷凍庫と、を有し、
   前記冷凍庫の天端面と前記天井の間に天井空間が形成され、
   前記冷凍庫の側面と前記壁の間に壁空間が形成され、
   前記床の内部には床下空間が形成され、
   前記天井空間と前記壁空間と前記床下空間は連通して流体の流通路を形成しており、
   前記流通路の途中に除湿器と循環ファンが設置され、
   前記床は、積層した複数の断熱材層と押さえコンクリート層とにより形成され、該複数の断熱材層の間に前記床下空間が形成されていることを特徴とする、冷凍施設。
3. 前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
   前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記給気ファンもしくは前記排気ファンを運転制御することを特徴とする、請求項１に記載の冷凍施設。
4. 前記冷凍施設は制御装置を有し、前記流通路の複数箇所にはそれぞれセンサが設置され、該センサによる計測データが該制御装置に送信されるようになっており、
   前記天井空間の温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも低い場合において、前記制御装置により前記循環ファンを運転制御し、
   前記天井空間の露点温度が前記床下空間の温度よりも高い場合、もしくは、前記天井空間の相対湿度が所定の相対湿度閾値よりも高い場合において、前記制御装置により前記除湿器を運転制御することを特徴とする、請求項２に記載の冷凍施設。

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