JPS6015863B2 - 不活性冷蔵方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷蔵方法に関するものであるが、更に詳細に
は低温における雑菌の繁殖を防止し且つ温湿度の微妙な
コントロールも実施できる全く新規な発想に基く冷蔵方
法に関するものである。

従来の低温蔵庫は所定の低温に保持することのみを目的
とし、その構造は、殆んど密閉構造でフレオンガスを使
った空気冷却装置で冷却するものである。このため、庫
内空気は冷却管に接して水分を凝固させ、次いで貯蔵物
質の持込む熱量及び外気の影響を受けて温度が上昇し、
そのために冷蔵庫内は温度変化がはげしく、しかも、こ
れによって常に乾燥し、ときには凍結して全製品が変性
し、すべて廃棄しなければならないようなことになるこ
ともしばしばである。このような冷蔵庫の温度変化を防
止するために各種温度制御機構をとり入れて温度制御す
ることも考えられているが、フレオンガスによる低温冷
蔵庫では、ガスの性質上どうしても冷え過ぎ現象が起り
、庫内温度が０℃以下となり製品の凍結破損はまぬがれ
なかった。

つまり、従来の冷蔵方法では、温度の微妙なコントロー
ルは非常に困難であるうえ、湿度のコントロールについ
ては全く不可能とさえいわれていた。

そのうえ、いくら低温に冷却しても低温好気性菌は死滅
しないために、これらの雑菌によって貯蔵物が損われて
いた。従って、従釆の冷蔵方法によればたとえ低温に維
持しているからといっても、飲食品その他生物系貯蔵物
の場合は勿論のこと、工業製品等の場合においても腐敗
、品質低下は免れ得ず、この点も大きな欠点であった。
本発明はこれらの欠点を解決して、雑菌の繁殖を極力防
止するとともに、温度のみでなく湿度をも繊細にコント
ロールして、飲食品等の貯蔵の外、特に微生物製剤、ワ
クチン、血清等生化学的製剤といった温湿度及び雑菌に
よる汚染管理が非常にデリケートな貯蔵物の長期間貯蔵
をも可能ならしめる冷蔵方法を確立するためになされた
ものである。このような冷蔵方法を確立するために、本
発明者は各種研究を行った結果、冷蔵系を完全密閉化し
、その中を調温調湿した窒素ガス等不活性ガスを循環通
気せしめ、冷蔵庫内もこれらのガスを直接通気せしめれ
ば庫内の温湿度をむらなく均一に保持することができる
ことを発見し、更にこれらのガスの温湿度を調節するに
は、本発明に係る冷蔵方法の場合には、サイクロンを使
用するのが最も好適であるという新規知見を得、これら
の新知見をもとに鋭意研究を加えた結果本発明は完成さ
れたのである。つまり本発明は、雑菌の汚染を防止した
調温調湿冷蔵方法の確立を目的としてなされたものであ
つて、｛１１冷蔵システムを密閉系としてその中に調温
調湿した窒素ガス等不活性ガスを循環通気せしめ、■冷
蔵庫内には該論温調湿した不活性ガスを直接循環せしめ
、しかも■不活性ガスの調温調湿には頃霧冷却装置を備
えたサイクロンを利用するという‘１｝〜糊の新規事実
から成るものであり、これら【１１〜【３１の各新規構
成要件のみでなく、これらの要件を有機的に結合した点
も特に本発明の重要な特徴である。

即ち、不活性ガスを冷蔵庫内に単に通気するだけでは所
期の目的は充分には達成されないので、サイクロンとの
併用が特に重要なのである。本発明に係る冷蔵方法は、
冷蔵システムとその中に不活性ガスを直接送り込むため
の冷風製造システムとから成るものである。

冷蔵システムは、調温湿した不活性ガスが循環通気でき
るようにガス導入開□及び排出閉口が設けられていれば
、従来法による冷煤使用による通常の冷蔵庫も可能であ
るが、冷媒としてフレオンガス等を使用しないで冷却水
をして配管内を通過せしめる方が本発明方法においては
特に好適であって、この方法と不活性ガス及びサイクロ
ンによる冷風製造システムとを併用すると、本発明の目
的は完全に達成される。冷風製造システムは、靖霧冷却
装置付のサイクロンによって不活性ガスの温湿度を調節
し、これをファン等で冷蔵庫内へ循環通気するタイプの
冷風装置から成るものであるが、更に塵挨除去用サイク
ロン及び／又は脱水用サイクロンを設けると有利である
。システム内を循環させる気体としては、空気等酸素含
有気体を用いたのでは所期の目的は全く達成されず雑菌
、特に好気性菌による汚染は不可避であるので、不活性
ガスを使用せねばならない。

本発明における必須要件の１つであるこの不活性ガスと
しては、貯蔵物を損わない酸素以外の気体であればどの
ようなものでも使用できるのであるが、逆に貯蔵の目的
に応じて使用ガスの種類を選択使用することも可能であ
る。例えば、エチレンガスを使用して果実の熟成と貯蔵
が同時にできるのである。不活性ガスの典型例としては
、窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、ヘリウム、ネオン
、アルゴン、クリプトン、キセ／ン、ラドン等が挙げら
れるが、中でも特に窒素ガスを使用するのが好適である
。このような不活性ガスは、冷風装置において適当な配
管個所から系内に導入するのであるが、不活性ガスの濃
度を庫内でチェックし、このチェック機構とガス供Ｖ給
バルブの開閉を連動させてガス濃度を一定値に保つよう
にするのが良い。また貯蔵物の性質によっては必らずし
も不活性ガス濃度を極端に高める必要がない場合もある
ので、必要に応じて空気を混入して不活性ガス濃度を稀
釈したり、他のガスと混合したりすることも勿論可能で
ある。次に、本発明方法を行う一実施例を図面により説
明する。

なお、本実施例においては不活性ガスとして窒素ガスを
使用している。第１図は本発明に係る冷蔵庫の１例であ
って、１は冷蔵庫で、次のような構造から成り立ってい
る。即ち、冷蔵庫の隆体１１を構成する壁面１２内には
、冷却水を流通する管１３がその内面パネル１４に落着
して設けられており、該壁面１２の内部空間及び内面パ
ネル１４の外周には、断熱材が封入されている。篤体１
１の内部には、壁面１２の下方には、ドレン受け溝１５
，１６が設けられている。

なお、蔭体１１には、貯蔵物を納入或は取出すための扉
装置や、貯蔵物を載直しておく欄等が従来の冷蔵庫と同
様に、図面には示していないが、設けられている。また
、入口上部にはシロツコフアンを設け、人の出入に際し
、エアーカーテンを作るようにするのがよい。そして、
天井板１９の中央部には、冷風導入関口１７がまた底面
２０の中央部には、排出閉口１８がそれぞれ穿設されて
いる。そして、該冷風導入開口１７から、後述の冷風装
置で発生した低温の窒素ガスを雀体１１の内部に導入す
る。これと同時に、壁面１２に埋設した管１３には、そ
れよりやや低温の冷水を流通するものとする。冷水は冷
却水タンク１０１に多量用意され、たえず冷却装置１０
２によって冷却され、低温を維持しており、この冷却水
は常時ポンプ１０３によって壁面１２を低温に保持する
ために送られている。このとき冷却水は０℃以下になる
がたえず循環移動しているために凍結するようなことは
ない。冷風導入関口１７から瞳体１１内に導入された冷
風は、雀体１１の中央部及び壁面１２をったって庫内の
温度・湿度を調整しつつ、ごみをとりながら排出関口１
８へ送られ後述の冷風装置にむかつて排出される。

なお、壁面１２上に霧結することもあるが凝結水は、溝
１５，１６に落下し、雀体外に排出される。

冷風は、上記の実施例では、篤体１１の上方から導入し
、下方から排出するようになっているが、下方から導入
して上方から排出するようにしてもよい。

次に、上述した冷蔵庫に調温・調湿した冷風を供給する
冷風装置を説明する。

第２図は、その１例であり、第２図に於て、１は冷蔵庫
でこの場合、該冷蔵庫１は、第１図とは異つた断面形状
として示されている。なお、第２図において、第１図と
同一の都村には同一符号を付し、詳細な説明は省略した
。適当な窒素ガス源から窒素ガスパイプ３１を介して系
内へ窒素ガスを導入する。

導入された窒素ガスは、ファン３０１こよって第１サイ
クロン３４に吹入される。該サイクロン３４には蒸気パ
イプ３５が付設されていて、冷蔵庫１より同伴したごみ
等の固形物を分離すると共に、必要に応じて蒸気を噴出
させて殺菌をも行うものである。しかし、簡便には、こ
の第１サイクロン３４は省略し、直接パイプ３３′に通
過させることもできる。この際、蒸気パイプは直接この
バィィプ３３′又は鰭霧冷却器３６に関口ごせておけば
よい。ごみ等の除去は贋霧冷却器３６で行なわれる。サ
イクロン３４により、ごみ等を除去された窒素ガスは、
導管３３を経て曙霧冷却器３６に送られる。

該曙霧冷却器３６は、側方にサイクロン３４と蓮適する
ガス導管３３を開口させ、上方に還流管３７を開□固定
し、噴霧冷却器３６内の該還流管３７周辺に冷水管３８
を取付け、これを分岐して多数の頃霧口３９ａ，３９ｂ
・・・・・・・・・・・・を頃霧冷却器３６内に関口さ
せると共に、冷水管３８は冷水タンク１０と蓬通させる
。冷水タンク１０内には常時所定温度に冷却した冷水が
大量貯蔵してあり、該冷水はポンプ２９を介して頃霧口
３９ａ，３９ｂ・・・・・・・・・・・・より小滴とな
って頃霧冷却器３６内に噴出する。従って、噴霧冷却器
３６に入った窒素ガスは、噴霧管３９ａ，３９ｂ・・・
・…．・・．・よりの水滴と接し、迅速且つ効率よく熱
交換を行い、冷却による過剰の水分は、凝縮奪水され、
不足の水分は加湿され、冷水温度と略等しい温度で飽和
し、還流管３７より出る。一方熱量を奪った水は冷蔵庫
内の臭気、ごみ微粒子等も溶解又は懸濁させており、再
三繰返し使用には不適であるから導管４１を経て炉過機
４２に入れ炉過して導管４１′を介し冷水タンク１０に
戻す。このため炉過機４２は通常のが過機に、活性炭、
桂藻土、酸性白士、イオン交換樹脂等の吸着物質を成層
させ炉過面としたものが好ましい。墳霧冷却器３６を出
た冷却窒素ガスは、尚多少の飛沫を同伴し、湿っている
ので第２サイクロン４３により完全に脱水する。従って
脱水滴し、飽和湿度のガスが還流管４７を経て冷蔵庫１
に戻ることになる。この際、飽和湿度でなく、一定湿度
（例えば６０％湿度）のものを得たい場合は、冷却した
乾燥窒素ガスを送気管４４から一定量送って混合してや
ればよい。また、系内を循環する窒素ガス濃度を低下さ
せる場合には、送気管４４のコックの切り換えを行って
空気又はその他のガスを一定量送って混合することも可
能である。ファン３０の吸込管２５と還流管４７との間
には、バイパス管４８が設けられており、該バイパス管
４８上には、ダンパ等の通風量制御装置４９が設けられ
ている。

一方、冷蔵庫内には、庫内温度の検出装置Ａ，，Ａ２と
庫内湿度の検出装置Ｂ，，Ｂ２を設け、これらの検出信
号を受け通風量制御装置４９を作動する作動部５０が設
けられていて、人の出入等によって庫内温度が変化した
とき通風量制御装置４９の作動により、還流管４７の窒
素ガスの吸込管２５へのバイパス量を制御することによ
り、１時的に大量の調溢調湿窒素ガスを循環させ、庫内
の温度・湿度の制御を行うものである。

図中４４は送気管であり、その端部をサイクロン４３に
関口させ、必要に応じて調湿のため乾燥窒素ガスを送り
、窒素ガス濃度調節のため池の気体を送り、また蒸気を
吹入して循環ガスを加熱したり、また還流管４７を介し
冷蔵庫１及び配管類の殺菌を行うこともできるようにな
っている。又５は冷却水冷却装置の冷煤圧縮機、６は圧
縮機５より出た冷媒ガスの凝縮器、７は導管であって冷
水タンク１０内の蒸発器８に蓮る。又Ｃは冷却水タンク
１０内の温度検出機であり、温度検出機Ａ，，Ａ２はフ
ァン３０の図示しなし、動力と電気的に結合し、温度検
出機Ｃは圧縮機５と電気的に結合する。

還流管４７と吸込管２５とは、四方切替弁２２を介して
、冷蔵庫１の関口１７と１８とに連絡する冷風導管２３
，２４に運適する。

図面には還流管４７が冷蔵庫の天井板１９上の開□１７
に薫る導管２３に運通し、吸込管２５が、冷蔵庫の底板
２０の開□１８に蓮る導管２４に蓮通した状態が示され
ており、このとき、冷風は冷蔵庫の上方から冷蔵庫内に
流入して、下方から排出される。四方切替え弁２２を９
ぴ回動すると、上記の蓬通関係は逆となり、冷風が冷蔵
庫の下方から流入し、上方から排出されるように切替え
られることは、明らかであろう。上記装置の運転に際し
ては先づ圧縮機５を作動し、冷水タンク１０内の水を所
定温度迄下げる。

所定温度迄下ると、温度検出機Ｃよりの指令により圧縮
機５のスイッチが関となり停止し、温度が上昇すると開
となって作動しＯＮ、ＯＦＦ制御をする。ファン３０を
作動させると窒素ガスパィブ３１．を介して窒素ガスが
系内に導入され、導入された窒素ガスは、ファン３０及
びポンプ２９によって、第１サイクロン３４、噴霧冷却
器３６、第２サイクロン４３を経て浄化、冷却されて冷
蔵庫１内に流入し、そして系内を還流する。

冷蔵庫１内の温度が所定温度に下ると、温度検出機Ａ，
，Ａ２がこれを検知し、作動部５川こ伝え通風量制御装
置４９を回動させるので還流管４７の窒素ガスはバイパ
ス管４８、吸込管２５、ファン３０、第１サイクロン３
４、贋霧冷却器３６、第２サイクロン４３を通って循環
し、冷蔵庫１内へは全く、又は制約された量しか流入し
ない。又冷蔵庫１内の温度が急上昇すると、通風量制御
装置４９は停止し、旧に復して冷蔵庫１内にのみ還流す
る。このようにすることにより冷蔵庫内が一定の温度が
保たれるが、冷却管１３の温度を調節することにより庫
内の湿度調節も行うものである。このため湿度検出機Ｂ
，，Ｂ２を所定の湿度目盛に調節しておき冷却管１３の
温度を調節すると、庫内の関係湿度は変動し、この変動
を湿度検出機Ｂ，Ｂ２がとらえ、操作部５０を作動さす
ので前記と同一理由により庫内の湿度を制御することが
できる。上記方法を礎ずることにより第１サイクロン３
４、頃霧冷却器３６、第２サイクロン４３を常時運転し
ながら通風量制御装置４９を作動又は停止させて、冷蔵
庫１内の温度と湿度を調節することができるので、庫内
はたえず一定温度を維持することが可能となるものであ
る。以上詳述したように、本発明方法によれば、従来法
とは比較にならない程、微妙な温度管理が可能となり、
従来法では不可能であった湿度の管理までが可能となる
ばかりでなく、特に窒素ガス使用とサイクロンの併用に
よって、冷蔵システム内での低温好気性菌といった雑菌
の繁殖が防止できるために貯蔵物が庫内で腐敗する現象
を防止することができるし庫内で発生した臭気も除去す
ることが可能となったのである。

従って、貯蔵品の腐敗をひき起すことはなく、またそれ
らの品質も劣化させることがなく、従来法によるよりも
はるかに長期間貯蔵することができる。また、温湿度を
細かくコントロールすることができるのみでなく、衛生
的に冷蔵できるので、従釆の冷蔵方法ではその保存が非
常に困難であった生化学的製剤、酵素剤、各種細胞、組
織類、その他薬品類の貯蔵も容易に実施することができ
るようになったのである。図面の簡単な説明図は本発明
の実施例を示すもので、第１図は冷蔵庫の断面側面図、
第２図は冷却装置全体の配置図である。

１・・・・・・冷蔵庫、５…・・・圧縮機、６・・・・
・・凝縮器、８・・・・・・蒸発器、１０・・・・・・
冷水タンク、１１・・・・・・鰹体、１３…・・・冷水
流通管、１５，１６・・・・・・ドレン排水溝、１７，
１８・・・・・・開口、２０・・・・・・底板、１９・
・・・・・天井板、２２・・・・・・四方切襖弁、２５
・・・・・・吸込管、２９・・・・・・ポンプ、３０・
・・・・・ファン、３１…・・・窒素ガスパイブ、３４
・・・・・・サイクロン、３５・・・・・・蒸気パイプ
、３６・・・・・・噴霧冷却器、３７・・・・・・濁流
管、３８・・・・・・冷水管、３９・・・・・・噴霧口
、４２・・・・・・炉過機、４３・・…・第２サイクロ
ン、４４・・・…送気管、４７…・・・還流管、４８・
・・・・・バイパス管、４９…・・・通風量制御装置、
５０・・・・・・作動部、１０１．・・・・・冷却水タ
ンク。

第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 噴霧冷却装置を設けたサイクロンを用いて窒素ガス
   の温度及び湿度を調節し、該調温調湿した窒素ガスを冷
   蔵庫内部に直接循環通気せしめることを特徴とする不活
   性冷蔵方法。