JPS6149592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な冷蔵庫に関するものであるが、
更に詳細には、従来のように冷媒を用いた冷蔵庫
とは全くその発想を異にした、冷風を直接送気
し、しかもそれを面状に送気して庫内を冷却する
という全く新規な冷蔵庫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
レオンガスを使つ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
分を凝固凍結させて霜を発生し、冷気が遮断さ
れ、また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、これによつて常に乾燥
し、ときには凍結して貯蔵物質の品質が損われた
り、好ましくない現象が生じ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、フレオンガス等冷媒による
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つた。しかも庫内には温
度むらが生じて、冷却管付近は過冷却、それ以外
の部分では温度の上昇がみられる。温度むらをな
くすためにフアンの当る部分は同じく過冷却とな
つてしまい、マイルドな条件で庫内全体を均一に
冷却することはどうしても不可能であつた。従つ
て従来の冷蔵庫に貯蔵できる物品には限度があつ
て、微妙な温度管理が必要な例えば微生物製剤、
ワクチン、血清等の生化学的製剤の貯蔵は勿論の
こと、食品等も寒気が直接触れた部分から腐敗等
がはじまり、その品質、風味等が劣化していくと
いう致命的な欠点があつた。しかも庫内は、温度
むらのために生じた比較的高温の部分では雑菌が
繁殖して衛生的にも問題があつた。

本発明は、これらの欠点をすべて一挙に解決す
るためになされたものであつて、冷却方法として
過冷却現象をひき起す冷媒を用いるのではなく、
予じめ希望する温湿度に調整した冷風を直接庫内
に送風するシステムを採り、更に庫内貯蔵物の品
質を低下させないように極めてマイルドな条件で
且つ均一に庫内を冷却するため、冷蔵庫天井板の
面全体に穿設した多数の孔からゆつくりと送気す
るという新規なシステムを採用した点に最も重要
な特徴を有するものである。本発明に係るこの送
気方法は、従来の送気方法のように点状の送気源
から局所的に送気するのとは異なり、面全体から
送気されるものであつて、このような送気方法は
過去には存在しない全く新規なものであるので、
面送気方法と命名することにする。従つて、本冷
蔵庫は、従来のものとは送気方法が異なるため、
面送気冷蔵庫ということになる。

以下本発明に係る面送気冷蔵庫を、添付図面を
参照にして、且つその作用効果もあわせて説明す
る。

第１図及び第２図に示した図面は、本発明に係
る面送気冷蔵庫の１実施例であつて、次のような
構造から成り立つている。即ち、冷蔵庫１の筐体
１１の上部には風量調整室２を設け、気体導入開
口１７を介して冷風をこの室２内に送気するもの
である。風量調整室の形状は適宜でよいが、本実
施例のように気体導入開口１７を１個だけ設けた
場合には、庫内への送風量を均一とするため図示
したように少しテーパー状にしておくのが好まし
い。気体導入開口を複数個設ける場合には、風量
調整室は必らずしもテーパー状にしておく必要は
ない。

気体導入開口１７から風量調整室２内に入つて
きた冷風は、風量が一定値に調整された後、筐体
１１の天井板１９に多数穿設した気体吐出口１７
―１，１７―２…から均一の風量となつて面状に
筐体１１内を移動降下して、筐体の下部壁面に設
けた排気開口１８―２，１８―２′，１８―２″，
…１８―３，１８―３′，１８―３″…及び底板２
０に設けた排気開口１８―１，１８―１′，１８
―１″…から矢印のように排気される。この図面
から明らかなように、冷風は均一の速度及び風量
で、点状ではなく面状にゆつくりと筐体１１を降
下していくので、極めてマイルドな状態でしかも
冷却むらを生じることなく筐体１１全体が冷却さ
れることになる。排気開口１８の設置個所、設置
数及びその大きさは、適宜必要に応じて変えても
よい。本実施例では、筐体壁面１２の底部四周に
多数の小孔を穿設するとともに１８―２，１８―
３，１８―４，１８―５底板２０の中央部にも排
気開口１８―１を設けている。筐体１１が小さい
場合には、中央排気開口１８―１は省略してもよ
い。これに対して気体吐出口１７―１，１７―２
…は、小孔を多数しかも天井板１９の全面に穿設
せねば所期の目的は達成されないが、気体吐出口
を多数穿設したパイプを多数配管しても上記と同
じ作用効果が得られる。この場合、パイプを先細
りのテーパー状にしてもよいが、パイプ配管の実
施例では風量調整室を付設する必要性はなくなつ
てくる。通気速度は、冷蔵庫１の大きさ、その用
途によつて変わるけれども一応の目安として１〜
２m/秒、通常は0.3m/秒程度とするのが良い。

本実施例においては、筐体１１の上方から冷風
を面送気する方法について記述したが、この冷風
を下方から上方へ面送気することも可能である。
この場合は、上記の実施例とは逆の方法、つまり
床板２０に気体吐出口１７―１，１７―２，１７
―３…を穿設し、その上に必要に応じてスノコ、
通気性を有する合成樹脂又は金属製品等をのせ
て、下方から上方へ面送気する。また、必要に応
じて横方向から面送気することも可能である。

この冷蔵庫には、図示してはいないけれども、
貯蔵物を納入域は取出すための扉装置や、貯蔵物
を載置しておく棚等を従来の冷蔵庫と同様に設け
ておく。入口上部にはシロツコフアンを設け、人
の出入や物品の搬入搬出に際し、エアーカーテン
を形成するようにしておくのがよい。また、必要
があれば、冷蔵庫の壁面１２内に配管をして冷水
をその中に通すようにしてもよい。

庫内を降下してその気温が上昇した気体は、排
気開口１８から排気するのであるがこの気体は廃
棄してしまつても良いけれども、再度調温、調湿
して循環使用する方がエネルギー経済上得策であ
る。そのためには通常のエアコンデイシヨナー、
冷媒使用による冷却器、その他の空調機器が適宜
使用できる。しかしながらこれら従来の機器では
気体の除菌処理及び微細な塵の除去処理がいづれ
も困難であるので、汚染されやすい飲食品や微生
物製剤貯蔵用の冷蔵庫等特に雑菌の侵入を避けね
ばならない筐体への面送気には不適当である。

このような場合には、調温、調湿したうえ更に
除菌、除塵も同時に実施し得る冷風調製装置が必
要であるが、本発明ではサイクロン及び噴霧冷却
器を有機的に結合することによつて所期の目的を
達成することに成功した。つまり本発明はこの新
規な冷風調製装置を包含する点も重要な特徴とす
るものである。

以下本発明に係る新規な冷風調製装置の１実施
例を、特に第３図を参照しながら説明する。

３０は空気フアンで、その吐出空気は第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空気の殺菌をも行うも
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パ
イプ３３′又は噴霧冷却器３６に開口させておけ
ばよい。ごみ等の除去は噴霧冷却器３６で行なわ
れる。

本実施例では循環通気気体として冷却した空気
を使用したが、必要に応じて酸素濃度を上げた
り、場合によつては酸素のみを通気することもで
きる。またこれとは逆に冷蔵庫内の貯蔵物が油脂
含有飲食品のような場合には、酸素が存在すると
油脂が酸化して飲食品の品質が劣化するので、酸
素の代りに窒素ガス、炭酸ガス、希ガス類元素そ
の他の不活性ガスを通気循環させる。貯蔵品がリ
ンゴ、モモ、バナナ等の果実類の場合には、エチ
レンガスを通気すると冷蔵倉庫に貯蔵しておきな
がらこれら果実の成熟を促進させることもでき
る。いずれの場合においてもこれらのガスはパイ
プ１から系内に導入する。

サイクロン３４により、ごみ等が除去された空
気は、導管３３を経て噴霧冷却器３６に送られ
る。該噴霧冷却器３６は、側方にサイクロン３４
と連通する空気導管３３を開口させ、上方に還流
管３７を開口固定し、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
て多数の噴霧口３９ａ，３９ｂ…を噴霧冷却器３
６内に開口させると共に、冷水管３８は冷水タン
ク１０と連通させる。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を介して噴霧口３９ａ，３９ｂ
…より小滴となつて噴霧冷却器３６内に噴出す
る。従つて、噴霧冷却器３６に入つた空気は、噴
出管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。一方熱量を奪つ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を経て過機４
２に入れ過して導管４１′を介し冷水タンク１
０に戻す。このため過機４２は通常の過機
に、活性炭、硅藻土、酸性白土、イオン交換樹脂
等の吸着物質を成層させ過面としたものが好ま
しい。噴霧冷却器３６を出た冷却空気は、尚多少
の飛沫を同伴し、湿つているので第２サイクロン
４３により完全に脱水する。従つて脱水滴し、飽
和湿度の空気のみが還流管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）のものが得たい場合は、
１℃の乾燥空気を送気管４４から一定量送り混合
してやればよい。

フアン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
A₁，A₂と庫内湿度の検出装置B₁，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、人の出入や商
品の搬出入等によつ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、還流路４７の空
気の吸込管２５へのバイパス量を制御することに
より、１時的に大量の調温調湿空気を循環させ、
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
に開口させ、必要に応じて調湿のため乾燥空気を
送り、また蒸気を吹入し、循環空気を加熱した
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つている。又
５は冷却水冷却装置の冷媒圧縮機、６は圧縮機５
より出た冷媒ガスの凝縮器、７は導管であつて冷
水タンク１０内の蒸発器８に連る。

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A₁，A₂はフアン３０の図示しな
い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の開口１７と１８とに連絡す
る冷風導管２３，２４に連通する。図面には還流
管４７が冷蔵庫の天井板１９上に設けた風量調整
室２の開口１７に連る導管２４に連通し、吸込管
２５が、冷蔵庫の底板２０の下方に設けた排気開
口１８に導管２３に連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。四方切替弁２
２を90゜回動すると、上記の連通関係は逆とな
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のスイツチが開となり停止し、温度が
上昇すると閉となつて作動したON，OFF制御を
する。

フアン３０及びポンプ２９を作動させると冷蔵
庫１内の空気は、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A₁，A₂がこれを
検知し、作動部５０が伝え通風量制御装置４９を
回動させるので還流管４７の空気はバイパス管４
８、吸込管２５、フアン３０、第１サイクロン３
４、噴霧冷却器３６、第２サイクロン４３を通つ
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に保たれるが、通
気量及び系内の水分量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B₁，B₂を所定の湿度目盛に調節しておき、庫
内の関係湿度が変動すると、この変動を湿度検出
機B₁，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。

上記方法を講ずることにより第１サイクロン３
４、噴霧冷却器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±０℃〜＋１℃とい
つた一定温度を維持することが可能となるもので
ある。

本発明は、既述した構成を採ることによつて、
調温、調湿したうえ更に除菌までした冷風をきわ
めてマイルドな条件で面送気して冷蔵庫内を均一
に冷却するものである。従つて、従来の冷媒使用
による冷蔵庫のように冷却管付近は過度に冷却さ
れて冷蔵品が凍結してしまう反面、冷却管から離
れたところでは温度が上昇していたのであるが、
本冷蔵庫においては、貯蔵品の凍結は勿論のこと
冷却管に霜が付着することなく、しかも庫内を乾
燥させないで可及的低温が均一に維持される。そ
れ故に、野菜、果実、肉、魚等もフイルム等で被
覆することなく貯蔵できるし、更に庫内温湿度の
微妙なコントロールも可能であるので、微生物製
剤、生化学製剤、その他薬剤の貯蔵等に広範に利
用することができる。そのうえ、過冷却した気体
が直接貯蔵品に当ることがないので、特に食品等
の霜やけ現象も防止することができる。そして、
この冷蔵庫は温度、湿度のむらが生じないので超
大型にスケールアツプできるという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る面送気冷蔵庫の１実施例
を斜視図法により描いたものであり、第２図はそ
の断面図である。第３図は、本発明に係る冷風調
製装置の１実施例と冷蔵庫との関係を示した図面
であるが、冷蔵庫の詳細な部分は省略されてい
る。 １…冷蔵庫、２…風量調整室、１１…筐体、１
２…壁面、１７…気体導入開口、１７―１，１７
―２…気体吐出口、１８…排気開口、１８―１…
底部排気開口、１８―２，１８―３，１８―４，
１８―５…側部排気開口、３４…サイクロン、３
５…蒸気パイプ、３６…噴霧冷却器、４３…第２
サイクロン、４４…送気管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒状の本体とその内部に設けた多数の冷水
   噴霧口と、本体の側壁に開口する循環空気導管
   と、本体上部の中心部より垂下する冷却空気還流
   管とからなる噴霧冷却器３６と、 冷蔵庫天井板の上方に風量調整室を設けるとと
   もに該天井板には多数の孔を穿設し、この孔を通
   して冷風を面状に送気するようにした冷蔵庫１
   と、サイクロン４３と、 から成り、 噴霧冷却器の排気側と冷蔵庫の吸入側との間に
   サイクロンを介在させて、該サイクロンと噴霧冷
   却器とによつて調整した調湿、調温、除塵、除菌
   済の清浄冷却空気を冷蔵庫に循環送気するように
   した面送気冷蔵庫。