JPH0375454A - 蓄冷貯蔵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は蓄冷貯蔵装置に係り、特に冷却器を時間帯に応
じて選択的に運転し電力の有効利用を図るようにした蓄
冷貯蔵装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）一般に
、食品等を冷蔵または冷凍保存する冷蔵庫、ショーケー
ス、貯蔵庫、その他の貯蔵装置には圧縮機を有する冷凍
サイクルが用いられる。これ等貯蔵装置は、生鮮食品、
果物等の鮮度を保つため、その保存目的に応じて貯蔵庫
の庫内温度を例えば−１８℃、−１０℃、−５℃、＋５
℃等に維持される。そのため使用状態にある貯蔵装置は
、この低温を維持するように冷凍サイクル、すなわち数
１００′？ｊの圧縮機等が常時運転されている。

又、容量が大きくなると、数キロワットの圧縮機が運転
される場合がある。

ところで、この冷凍サイクルに使用されている電動圧縮
機は、技術力の向上により従来製品と比較すると省エネ
ルギ化された製品が製作されるようになってきているが
、この電動圧縮機を常時運転することになると相当の電
力を要し、家庭、店舗、貯蔵室等においては電力使用量
、すなわち電気料金が大きな問題となってくる。

このような状況を考慮し、各電力会社では電力の有効利
用を図るため、通常の料金の昼間電力料金制、夜間電力
料金制と低額の深夜電力料公刊等が採用され、これ等電
力料金制に沿った電気機器の使用が図られている。

しかるに、この料金体制おいて前記貯蔵装置は、使用時
期が昼間や夜間が中心となることから、主に昼間電力、
夜間電力が使用され、低額の深夜電力は殆ど使用されて
いない。そのため、家庭、店舗、貯蔵室等で使用される
貯蔵装置の電気料金がかさむと言う問題があった。

本発明は上記の各点を考慮し比較的に運転率が高く、か
つ電力使用量が多い冷凍サイクル使用装置に低額時間帯
の深夜電力を有効に使用した蓄冷貯蔵装置を得るように
したものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、食品等を冷蔵、冷凍等して保存を行う貯蔵庫
と、この貯蔵庫に設けられ電動圧縮機による冷媒作用に
より前記食品等を冷蔵、冷凍等にする第１の冷却器と、
前記貯蔵庫に設けられ前記電動圧縮機による冷媒作用に
より前記食品等を冷蔵、冷凍保存するとともに蓄冷部材
を蓄冷を行う第２の冷却器と、第１および第２の冷却器
に近接して配置されこれ等冷却器の冷却エネルギを冷蔵
、冷凍保存する食品等に供給する送風機と、前記第１お
よび第２の冷却器を時間帯に応じて選択的に切替運転す
るとともに前記蓄冷部材の蓄冷を低電力料金時間帯に行
うようにした電気制御回路とを備えたものである。

（作　用） 貯蔵庫に食品等が入れられかつ電動圧縮機が運転されて
第１の冷却器または第２の冷却器が冷却作動をし、貯蔵
庫の食品等が冷蔵、冷凍保存される。これ等冷却器の冷
却作動、特に低電力料金時間帯において第２の冷却器の
冷却作動により食品の冷蔵、冷凍保存と蓄冷部材の蓄冷
が行われる。

この蓄冷部材の蓄冷エネルギは昼間時に送風機により貯
蔵庫に供給され食品の冷蔵、冷凍保存として使用され、
高額電力料金制の電力の使用が抑制される。

（実施例） 以下図面について本発明蓄冷貯蔵装置の一実施例を説明
する。第１図および第２図は、本発明蓄冷貯蔵装置の一
例として示す冷凍冷蔵庫１０である。この冷凍冷蔵庫１
０は、断熱壁１１ａ、１１ｂｑ　１ｌｃｓ　１ｉｄｓ　
ｌｉｅ、ｌｌｆｓｌｌｇと断熱扉１２．１３等とにより
上部の冷凍室１４と下部の冷蔵室１５とが構成されてい
る。

この上部の冷凍室１４には冷凍サイクルの電動圧縮機１
６、凝縮器１７等を介して送られる冷媒を切替えにより
受ける第１の冷却器１８を有し肉類等の食品Ｍを冷凍に
する冷凍室Ａと、前記冷凍サイクルの冷媒を切替えによ
り受ける第２の冷却器２０を有し食品Ｍの冷凍と蓄冷部
材２１を蓄冷する蓄冷室Ｂとから構成されている。この
冷凍室Ａと蓄冷室Ｂとの間の中間断熱壁１１ｇの裏部に
は冷却器１８の冷却エネルギおよび蓄冷部材２１に蓄冷
された蓄冷エネルギをそれぞれ循環する冷気循環用の送
風機２２が取付けられている。

前記冷凍室１４と冷蔵室１５とを隔成する奥部の断熱壁
ｌｉｄと裏側の断熱壁１１ｂとの隅部には前記冷却器１
８の冷却エネルギまたは蓄冷部材２１に蓄冷された蓄冷
エネルギを冷蔵室１５に導くダンパ装置２４が設けられ
ている。

前記冷凍サイクルは第３図に示すようにように構成され
ている。すなわち、電動圧縮機１６により圧縮された冷
媒は吐出管２４を介して凝縮器１７に供給され、この凝
縮器１７で冷媒が凝縮される。この凝縮冷媒はドライヤ
２５、キャピラリチューブ２６を介して切替弁２７に送
られる。この切替弁２７に送られた凝縮冷媒は調整弁２
８ａ。

膨脹弁２９ａを介して前記第１の冷凍用冷却器１８かま
たは調整弁２８ｂ、膨脹弁２９ｂを介して前記第２の冷
蔵用冷却器２０に供給され、この凝縮冷媒が各冷却器１
８．２０により蒸発させられ、これ等各冷却器１８．２
０が冷却作用を行う。

冷却器１８．２０で蒸発された冷媒は結合器３０を介し
て前記電動圧縮機１６に戻され、再び電動圧縮機１６に
より圧縮される。

この冷凍サイクルの電動圧縮機１６は前記冷凍冷蔵庫１
０のベース３１に、凝縮器１７は冷凍冷蔵庫１０裏側の
断熱壁１１ｂに、第１の冷凍用冷却器１８および第２の
冷蔵用冷却器２０は冷凍室Ａおよび蓄熱室Ｂ等に取付け
られ、冷凍室ＡＷの冷凍食品１８ａおよび冷蔵室１５の
冷蔵食品Ｎが冷凍または冷蔵保存に使用される。

前記第１の冷凍用冷却器１８は冷凍機能をＨする通常の
冷却器が使用される。しかし第２の冷蔵用冷却器２０は
例えば第４図（ａ）（ｂ）に示されるような構成の冷却
器２０が使用される。すなわち、 冷却器２０は、立体状の容器３１であって、この容器３
１の内部にチドリ状の冷媒管２０ａが配設されている。

この容器３１には前記チドリ状の冷媒管２０ａの間を貫
通する複数個の空気流通パイプ３２が設けられている。

この容器３１の内部の冷媒管２０ａと空気流通パイプ３
２との間には冷却エネルギが長時間蓄冷できる蓄冷材、
例えば不凍液２１が注入されている。

前記蓄冷材としては不凍液を使用しているが、これ仁代
わり、冷却管２０ａと空気流通パイプ３２との間に塩化
カルシウム等の蓄冷材（図示せず）を用いても同様な効
果をうろことができる。

蓄冷部材２１は、第２の冷却器２０の内部に収納される
運搬可能な容器形の構造とすることもできる。

前記ダンパ装置２４は、第５図に示すように冷凍室１４
と冷蔵室１５とを連通ずる奥部の断熱壁１１ｄに形成さ
れた通路４０を温度により開閉するものであって、冷凍
室１４の冷気を冷蔵室１５に供給するものである。この
ダンパ装置２４には、冷蔵室１５の温度により膨脹およ
び収縮されるダイヤフラム４１を有する温度検出器４２
が設けられている。このダイヤフラム４１の先端部には
レバー４３が設けられ、このレバー４３が冷蔵室１５の
温度により膨脹および収縮する前記ダイヤフラム４１の
作動により、一端の支点Ｐを中心として反時計方向に回
動させられようになっている。

前記レバー４３の他端には前記通路４０を開閉する枢着
自在な開閉蓋４４が取付けられ、この開閉蓋４４が前記
ダイヤフラム４１の膨脹および収縮により通路４０を開
閉する。また、前記開閉蓋４４の反対側の前記レバー４
３の端部には腕４５が設けられている。また、前記支点
Ｐと開閉蓋４４との間の温度検出器４２の端部には揺動
自在に支持腕４６が設けられる。この腕４５と支持腕４
６とにばばね４７が張架され、冷蔵室１５の温度が所定
温度以下のときは前記レバー４３が点線位置すなわち開
閉蓋４４が通路４０を閉じるように調整されるようにな
っている。

第６図は、前記冷凍サイクルの電動圧縮機１６゜送風機
２２および切替弁２７等を通常の電気料金の昼間電力電
源５１および低額の電気料金の夜電力電源５２を時間帯
に応じて切替え制御する電気制御回路を示すものである
。この電気制御回路にはタイマ装置５３が設けられ、時
間例えば午前６時になるとタイマ装置５３の接点５４が
閉じ、接点５５．５６が開き、午後１１時になると接点
５４が開き、接点５５．５６が閉じるような開閉制御が
行われ、昼間電力電源５１と夜電力電源５２とが切替使
用される。接点５４が閉じると、昼間電力電源５１の電
力が電動圧縮機１６等に供給され、接点５４が開くと、
昼間電力電源５１の電力が電動圧縮機１６等に供給され
るのが止められる。接点５５が閉じると、深夜電力電源
５２の電力が電動圧縮機１６等に供給され、接点５５が
開くと、深夜電力電源５２の電力が電動圧縮機１６等に
供給されるのが止められる。また、接点５６が閉じると
、切替弁制御装置５７が操作させられ、前記冷凍サイク
ルの冷媒を第１の冷却器１８から第２の冷却器２０に切
替えるように前記切替弁２７が切替え操作され、接点５
６が開くと、切替弁制御装置５７の操作が止められ、前
記冷凍サイクルの第２の冷却器２０から第１の冷却器１
８に切替制御される。

本実施例では、昼間電力電源５１と深夜電力電源５２と
が別々に設けられたが、時間別料金制度が導入された場
合には一つの電源から供給される。

この場合、タイマ装置５３の接点５４．５５は不要とな
る。

なお、符号５８Ａおよび５９Ａはサーモスタットであっ
て、サーモスタット５８Ａ、５８Ｂは、冷凍室１４の室
内温度が約−１８℃以下になると閉路を形成し、約−２
１℃以上になると開路を形威し、電動圧縮機１６を温度
により運転制御をするものである。サーモスタット５９
Ａ、５９Ｂは、蓄冷部材２１への蓄冷が完了したとき、
例えば、不凍液の場合では一１８℃で開路し電動圧縮機
１６を温度により運転制御をするものである。

このように構成した冷凍冷蔵庫を、先ず、夜間電力電源
５２で運転する場合について説明する（第６図参照）。

深夜になると、タイマ装置５３が作動し、接点５４を開
放させ、接点５５、接点５６が閉路させられる。接点５
５が閉じると、深夜電力′ｒ！ｉ源５２の電力が接点５
５を介して電動圧縮機１６に供給されてこれを運転し、
冷凍サイクルを運転する。

また、接点５６が閉じると、切替弁制御装置５７が作動
させられ、切替弁２７を切替えて、冷媒を第１の冷却器
１８から第２の冷却器２０に流すようにする。

この運転により、第２の冷却器２０が冷却され、その冷
却作用により冷却バイブ２２ａの外側の不凍液が一１８
℃に冷却される。この冷却作動中、冷蔵室１５の温度が
５℃以上になると、前記ダンパ装置２４が作動し、不凍
液に蓄冷された蓄冷エネルギが送風機２２により空気流
通バイブ３２、通路４０等を介して冷蔵室１５に導かれ
、冷蔵食品Ｎの冷蔵保存が行なわれる。また冷蔵室１５
の温度が５℃以下になると、ダンパ装置２４が閉じ、不
凍液の冷却を行い蓄冷部材２１が例えば不凍液の場合−
１８℃でサーモスタット５９Ａ、５９Ｂが開路するまで
蓄冷を続ける。この間冷凍室１４が一１８℃以上になっ
た場合、サーモスタット５８Ｂが開略し、切換弁制御装
置５７の励磁をとき、冷媒は、冷却器１８に流れ、−２
１℃でサーモスタット５８Ｂが開路するまで冷凍室Ａの
食品Ｍの冷凍が行なわれる。

上記場合において、深夜は冷凍室１４、冷蔵室１５の各
断熱扉が開閉されず各冷凍室１４、冷蔵室１５の温度が
低下しないから、各冷凍室１４の温度が一１８℃以下に
また冷蔵室１５の温度が５℃以下に維持され、かつ、不
凍液２１が充分に冷却される。

次に昼間はタイマ装置５３により接点５４が閉じている
ので、昼間電力電源５１からの電力が冷却器２０の空気
流通バイブ３２に送風し、送風機２２に送られ、冷却さ
れた空気を庫内に送る。

このような運転において、例えば冷蔵室１５の温度が５
℃以上であると、ダイヤフラム４１の作動によりレバー
４３を実践のように反時計方向に回転させられ、ダンパ
装置２４の開閉蓋４４が通路４０を開放させる。この開
放により冷凍室１４の冷気が送風機２２により通路４０
を介して冷蔵室１５に送られ、冷蔵室１５が冷凍室１４
の冷気により冷却させられ、食品Ｎを冷蔵保存を行う。

所定時間後、冷蔵室１５の温度が５℃以−ドに冷却する
と、前記ダイヤフラム４１が収縮し、レバー４３を点線
のように時計方向に回動させ開閉蓋４４が通路４０を閉
め、冷凍室１４の冷気が冷蔵室１５に供給されるのを止
め、冷蔵室１５は供給された冷気により食品Ｎの冷蔵を
行う。一方、開閉Ｍ４４が通路４０を閉めると、冷凍室
１４は第１の冷却器１８によって生じた冷気が送風機２
２により冷凍室１４内を循環させられ食品Ｍを冷凍にす
る。

このようなダンパ装置２４の作用により冷凍室１４の冷
凍と冷蔵室１５の冷蔵を行い冷凍冷蔵庫が通常の料金の
昼間電力により運転させられるし、また、冷凍室１４が
所定の温度以下になると電動圧縮機１６が停止させられ
る。

この不凍液２１の冷却、すなわち蓄冷により、深夜電力
時間帯から再度昼間電力時間帯に切替わったとき、冷却
器１８、すなわち電動圧縮機１６を直に運転しないで、
不凍液２１に蓄熱されたエネルギにより、冷凍室１４と
冷蔵室１５の冷凍エネルギと冷蔵エネルギが賄われる。

この蓄熱エネルギによる冷凍室１４と冷蔵室１５の運転
は不凍液２１の冷却度、断熱扉１２．１３等の開閉によ
り異なるが、長いものでは昼間電力時間帯のすべてを賄
うことができる。そのため、冷凍冷蔵１ｔＲを深夜電力
を有効に使用して電気料を大幅に低減することができる
。

なお、上記実施例において、タイマ装置による電源、電
動圧縮機、送風機等の開閉を半導体を用いた電子開閉器
を用いることができる。

第７図は他の実施例として本発明を貯蔵庫に用いた場合
が示される。第７図において、１０１は貯蔵庫、ユ０２
は断熱材、１０３は送風機、１０４は冷却装置、１０５
は１０４の蓄冷部材、１０６は１０４の冷却部、１０７
は電動圧縮機、凝縮器等の冷凍部、１０８は貯蔵庫温度
センサーを示す。

冷蔵庫と異なる点は冷凍をともなわない保７ｊが目的で
あるため制御温度が氷温例えば−０，０１℃から冷温た
とえば１０℃に温度センサーの設定により犀温を一定に
保つ点である。

温度センサ１０８は第６図の冷蔵庫の実施例においてサ
ーモスタット５８Ａ、５８Ｂに相当であるが、これらが
−１８℃開路し、−２１’Ｃで開路したのに対し、氷温
の場合例えば−０，０１℃で閉路、−０，０５℃で開路
の精密な制御が必要であり、冷温貯蔵例えば１０℃の場
合は１０℃の閉路、１２℃の開路と制御範囲が比較的粗
にできる。

貯蔵庫を氷温に保つためには低温貯蔵に比べ貯冷部を大
きくする必要がある。

〔発明の効果〕

本発明貯蔵装置は、電動圧縮機等の運転を昼間電力電源
と深夜電力電源を時間帯に応じて９ノ替えて供給するよ
うにしたから、電動圧縮機等の運転に使用する電力料金
を大幅に低減することができる。

また、深夜電力による余剰電力で蓄冷材に蓄冷を行い、
この蓄冷エネルギにより冷凍、冷蔵をするようにしたか
ら、昼間電力の使用時間が短くなり深夜電力の使用時間
が延び、貯蔵装置の使用電力料金の低減を図ることがで
きる。

さらにまた、冷却器を２つに分け、１つの冷却器を昼間
電力電源で運転し、他の冷却器を深夜電力電源で運転す
るようにし、かっこの深夜電力電源で蓄熱部材の蓄冷を
するようにしたから、深夜電力の有効利用を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明貯蔵装置の一実施例としての冷凍冷蔵
庫の主要部を示す断面図、第２図は、第１図を■−■線
に沿って切断し矢印方向に見た断面図、第３図は、本冷
凍冷蔵庫に使用される冷凍サイクルの主要部を示すブロ
ック線図、第４図（ａ）（ｂ）は、第１図および第２図
に使用される冷却器の平面図および側面図、ＴＳ５図は
、本冷凍冷蔵庫に使用されるダンパ装置の主要部を示す
平面図、第６図は、本冷凍冷蔵庫を駆動する電気制御装
置のブロック１３１図、第７図は、本発明装置の他の実
施例を示す貯蔵庫の概略断面図である。 １０　・・・冷凍冷蔵庫、ｌｌａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ。 ｌｉｄ、ｌｉｅ、ｌｌｆおよび１１　ｇ　−・・断熱材
、１２．１３・・・断熱扉、１４・・・冷凍室、１５・
・・冷蔵室、１６・・・電動圧縮機、１７・・・凝縮器
、１８．２０・・・冷却器、２２・・・送風機、２５・
・・ドライヤ、２６・・・キャビラリチュウブ、２７・
・・切替弁、２８ａ、２８ｂ−・・調整弁、２９ａ、２
９ｂ＝−膨脹弁、３０・・・連結器、３１・・・容器、
３２・・・パイプ、４０・・・通路、４１・・・ダイヤ
フラム、４２・・・検出器、４３・・・レバー、４４・
・・開閉蓋、４５．４６・・・腕、４７・・・ばね、５
１・・・昼間電力電源、５２・・・深夜電力電源、５３
・・・タイマ装置、５４．５５および５６・・・電磁開
閉器、５７・・・切替弁制御装置、１０１・・・貯蔵庫
、１０２・・・断熱材、１０３・・・送風機、１０４・
・・冷却装置、１０５・・・貯冷部、１０６・・・冷却
部、１０７・・・冷凍部、１０８・・・温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 食品等を冷蔵、冷凍等して保存を行う貯蔵庫と、この貯
   蔵庫に設けられ電動圧縮機による冷媒作用により前記食
   品等を冷蔵、冷凍保存する第１の冷却器と、前記貯蔵庫
   に設けられ前記電動圧縮機による冷媒作用によりび前記
   食品等を冷蔵、冷凍保存するとともに蓄冷部材の蓄冷を
   行う第２の冷却器と、前記第１の冷却器および第２の冷
   却器の冷却エネルギを冷蔵、冷凍保存する食品等に供給
   する送風機と、前記第１の冷却器および第２の冷却器を
   時間帯に応じて選択的に切替運転するとともに蓄冷部材
   の蓄冷を低電力料金時間帯に行なうようにした制御回路
   とを備えた蓄冷貯蔵装置。