JPS6219665A - 貯蔵庫の制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は食品等を収納して冷却貯蔵する貯蔵庫。

更に詳しくは貯蔵室内の湿度を高くして食品の乾燥を防
止した貯蔵庫の制御装置に関する。

（ロ）従来の技術 従来此種貯蔵庫では貯蔵室内を冷却する冷却装置に含ま
れる電動圧縮機を、目標とする貯蔵室内温度の上下に上
限温度及び下限温度を設定して上限温度にて上記電動圧
縮機を起動し、下限互変にて停止せしめて（所謂０Ｎ−
ＯＦＦ制御）貯蔵室内を平均として略目標温度に近づけ
ている。冷却装置による冷却により貯蔵室内の空気中の
水蒸気は冷却装置に含まれろ冷却器に付着して露や霜と
なるので、貯蔵室内の湿度は通常非常に低くなる。

その為貯蔵室内に収納した食品からの水分蒸発が激しく
なり、乾燥し、て品質が劣化してしまう欠点力ｔある。

この様な欠点を防止する為に従来では貯蔵室内に水蒸気
を導入して貯蔵室内の湿度を高く維持する様に構成して
いる。その−例として実開昭５６−３８２８８号がある
。

ところで些種貯蔵厚では前述の上限温度と下限温度との
差、即ちディファレンシャルを大きくした場合、収納し
た食品の温度変動も大きくなるので品質劣化が著しくな
る為前記ディファレンシャルは小さい程食品の品質管理
は良好となるものであるが、余りディファレンシャルを
小さくすると電動圧縮機の起動、停止が頻繁となり、電
動圧縮機部品の損傷が著しくなり、また、消費電力も増
犬する結果を生ずる。特に前述の如き貯蔵室内圧水蒸気
を導入するものでは、水蒸気による貯蔵室内負荷の増大
により、電動圧縮機停止中の温度上昇が速くなるので電
動圧縮機の起動、停止カー一層頻繁となってしまう。

斯かる欠点を解決するために、例えば冷却装置は常時運
転状態とし、貯蔵室内に水蒸気を導く例えば送風機の運
転を制御して、貯蔵室内の温度を制御する方法が考えら
れる。これは貯蔵室内の温度が目標値より低下した場合
、送風機を運転して室内に水蒸気を導入するものである
。これによって貯蔵室内は負荷が増大し、温度が上昇す
る。この送風機の運転を適宜制御して貯蔵室内の湿度を
高く維持しつつ温度制御するものであるが、電動圧縮機
の制御に比して前述のディファレンシャルを小さくでき
る利点がある。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし乍ら斯かる構成によると冷却装置を連続的に運転
させるため、貯蔵庫の周囲の環境によって貯蔵室内の湿
度が変化してしまう。即ち、冬季等の周囲篇度が低い状
況では、貯蔵室内の温度が下降気味となるため、温度を
上げようとして多量の水蒸気カー導入されることになり
湿度が上昇１７過ぎる。又５逆に夏季等の周囲温度が高
い状況では、貯蔵室内の温度が上昇気味となるため、水
蒸気が導入されなくなり、湿度が下がり過ぎてしまう問
題が生ずる。

に）問題点を解決するための手段 本発明は斯かる問題点を解決するために、貯蔵庫（１）
の貯蔵室（２）内に水蒸気を供給する水蒸気供給装置を
室（２）内の温度によって該室（２）内を所望の温度と
するよう制御すると共に、　ｕ（２）内を常時冷却する
冷却装置（３）の電動圧縮機Ｑ３（１４Ｊの回転数を室
（２）内の湿度によって調節し、所望の湿度に室（２）
内が制御されるようにしたものである。

（ホ）作用 本発明によれば貯蔵室内は冷却装置による連続した冷却
と水蒸気の供給により室内負荷が増大する事による温度
上昇との調和によって所望の温度に維持されると共に室
内温度のディファレンシャルも小さく設定できる。

又、貯蔵室内の湿度により冷却装置の電動圧縮機の回転
数を調節し、湿度が高い時は回転数を下げ、水蒸気の導
入を抑制し、湿度が低い時は回転数を上げ、水蒸気の導
入を促進することが可能である。

四、実施例 図面に於いて実施例を説明する。第４図、第５図で（１
）は実施例として貯蔵室（２）内を略−１℃の氷温にて
冷却維持される氷温庫で示す貯蔵庫であり、前方に開放
する外箱内に内箱な組み込み１両箱間にウレタン若しく
はグラスウール、または内部を真空状態とした断熱ブロ
ック等を装填するか、或いは断熱パネルを組み立てて箱
状とする等により断熱箱体（６）を構成しており、この
断熱箱体（６）内を貯蔵室（２）としている。尚、実施
例では断熱箱体（６）は前方に開口しているが、上方に
開口したものでも良くまた、開口は図示しない断熱扉に
よって開閉自在に閉塞される。また、ここで氷温とは氷
点下であって肉や魚が凍結する前の温度帯を意味してお
り５通常この温度はＯｏＣから約−２℃の範囲である。

第４図は貯蔵庫（１）の一部切欠斜視図、第５図は同一
部切欠正面図である。貯蔵庫（１）の天井部には冷却装
置（３）を構成するそれぞれ独立した冷媒回路を有した
冷却ユニット（７）（８）が、それぞれ断熱性の取付基
板（９）（ＩＱに固定されて設けられている。貯蔵室（
２）天井部にはユニットカバーαＤが設けられ、これと
取付基板（９）（至）間に貯蔵室（２）と区画された冷
却室＠が形成されている。取付基板（９）（至）それぞ
れの庫外側には冷却ユニ、ｙ　）（７）（８）をそれぞ
れ構成する電動圧縮機側α４）ｆ凝縮器ａｓ　ｅｔ９等
が設けられ、冷却室＠側に冷却器ση（ト）がそれぞれ
取り付けられる。

貯蔵室（２）背面略中央部には上下圧延在し内部を吐出
ダク）０１とし、両側に貯蔵室（２）と吐出ダクトα９
を連通ずる複数の吐出口−を有したダクト部材（２１）
が設けられており、この吐出ダクトαりは上部で冷却室
（ロ）と連通している。ユニットカバーα力の略中央部
には貯蔵室（２）上部と冷却室（２）とを連通ずる吸入
部翰が形成され、また、冷却室（２）内の冷却器ση（
至）それぞれの前方下部に位置して吸入ファン（至）（
ハ）が設けられ、更に吐出ダクトθ儲上端には吐出ファ
ン■が設けられろ。吸入ファン翰（ハ）は吸入部器から
貯蔵室（２）内の空気を吸入してそれぞれ冷却器αη（
至）へ送出し、空気は冷却器ση或いは（ト）によって
冷却された後５吐出フアン翰によって吐出ダクト（１（
Ｊに吐出され吐出口−から貯蔵室（２）へ吐出され、図
中実線矢印の如く循環して貯蔵室（２）を冷却する。

断熱箱体（６）外の下部には貯水槽（７）が設けられる
。

この貯水槽（１）は水面上適所を外気に連通している。

この貯水槽（至）Ｋは水位センサーとポンプ等を用いた
自動給水若しくは手動による任意給水によって水が供給
され、更に貯水槽−内の水はヒータ６１）によって常時
５０℃程度に加熱されており、貯水槽（７）からは常時
水蒸気が発生している。この水蒸気は断熱箱体（６）背
壁外面を上方に延びる加湿用ダクト（イ）を、そこの上
端に設けた加湿用ファン（至）により吸引されて上昇し
、吐出口（ロ）より吐出ダクトαつ内に送出され、上方
からの冷気流に乗って吐出口−より貯蔵室（２）に吐出
されて加湿し、結果的に冷却器αη若１．＜は（２）に
霜となって付着する。この貯水槽（１）、ヒーター＜３
１）、加湿用ダクト（イ）及び加湿用ファン（至）によ
って水蒸気供給装置を構成Ｌ７ている。

第１図は本発明の制御装置（至）をブロック図で示す。

（ロ）は貯蔵室（２）内の温度を設定する温度設定装置
であり、ここでは室（２）内を０℃から一２℃とするべ
き出力を発生し、その出力はＡ／Ｄ変換変換器弁してマ
イクロＣＰｔＪＫｅに入力せしめ、例えば貯蔵室（２）
の上限温度（ＴＨ）を０℃、下限温度（ＴＬ）を−２℃
としている。輪は貯蔵室（２）内の湿度を設定する湿度
設定装置であり、その出力はＡ／Ｄ変換器（ロ）を経て
マイクロＣＰＵ＠に出力させる。又。

ここで貯蔵室（２）内の湿度（Ｈ８）を温度−１℃で約
９０％即ち高湿度となる様設定する。（９）は貯蔵室（
２）内の温度を検出する温度センサーで、その出力はＡ
／Ｄ変換器（転）を介してマイクロＣＰＵ■に入力され
る。又、■は貯蔵室（２）内の湿度を検出する湿度セン
サーで、その出力は同様にＡ／Ｄ変換器−を介してマイ
クロｃｐｕＨに入力される。

マイクロＣＰＵ翰は温度設定装置（ロ）及び温度センサ
ー（ハ）からの搗度情報に基づき、出力端子θηから出
力を発生し、Ｄ／Ａ変換器（財）を経てドライバ（至）
により加湿用ファン（至）の運転を制御する。更にマイ
クロＣＰＵ＠は湿度設定装置（至）と湿度センサー■か
らの湿度情報圧基づき、出力端子■より出力を発生し、
Ｄ／Ａ変換器６υによりアナログ電圧に変換する。６ｚ
はインバータ回路であり、Ｄ／Ａ変換器６υの出力に略
比例した周波数の三相交流重力を発生し、切換手段５［
有］な経て、冷却装置（３）の冷却ユニ７）（７）若し
くは（８）の電動圧縮機（至）若しくはα４を駆動する
。電動圧縮機Ｑａ（ロ）は所謂ロータリータイプの電動
圧縮機であり、そのモータは例えば三相同期電動機にて
構成され、インバータ回路５３の出力周波数に略比例し
１回転数が変化１−る。

マイクロＣＰＵ（３４の出力端子５４）には２時間毎に
出力が発生し、切換手段−を動作してインバータ回路（
５２の出力を電動圧縮機（至）若しくはαぐに交互に入
力する。即ち電動圧縮機（至）α事ま何れか一方が運転
されている時は他方は停止しており、これを２時間毎に
切換えると共に、停止している電動圧縮機を有する冷却
ユニットの冷却器は除霜ヒータ５つ若しくはωによって
除霜される。貯蔵室（２）内は常時高湿度に維持される
ため、冷却器ａη又は（ト）への着霜は著しいが、これ
によって冷却器は絶えず除霜されるので冷却効率を常に
良好に維持できる。

第２図はマイクロＣＰＵ（至）の温度制御用ソフトウェ
アのフローチャートの概略を示し、第３図は図湿度制御
用ソフトウェアのフローチャートの概略を示す。ステッ
プ（Ｓｌ）にて温度センサー（６）より現在の貯蔵室（
２）内の温度（ＴＰ）即ち温度情報を読み込み、ステッ
プ（Ｓ、）で上限温度（ＴＨ’）であろ０℃以上か否か
判断し、否であればステップ（Ｓ、）で下限温度（ＴＬ
）である−２℃以下か否か判断する。ステップ（Ｓ、）
で温度（ＴＰ）が下限温度（ＴＬ）以下であればステッ
プ（Ｓ４）に進み、出力端子０７）より出力を発生して
加湿用ファン（至）を運転し、貯蔵室（２）内に水蒸気
を導入する。貯蔵室（２）は水蒸気が導入されることに
よって温度上昇し、（ＴＬ）＜（ＴＰ’ｌ＜（ＴＨ）に
なると、ステップ（Ｓ、）から今度はステップ（Ｓ、）
に進むが前回の貯蔵室（２）の温度（ＴＯ）カ″−（Ｔ
Ｌ）以下であったからステップ（Ｓ４）に進み、加湿用
ファン（至）を運転し続ける。

更に温度が上昇して（ＴＰ）が（Ｔ）Ｉ）以上になると
。

ステップ（Ｓ、）から（Ｓ、）に進んで加湿用ファン（
至）を停止させる。貯蔵室（２）は水蒸気の導入が停止
したことによって温度が再び低下して行くが。

（ＴＬ）＜（ＴＰ）＜（ＴＨ）となっても前回の温度（
Ｔｏ）が（ＴＨ）以上であったからステップ（Ｓ、）か
ら（Ｓ６）に進んで加湿用ファン（ト）を停止し続け。

（ＴＰ）が（ＴＬ）以下になって再びステップ（Ｓ、）
から（Ｓ４）に進み、加湿用ファン翰を運転する。

以上の動作のうち、温度のサンプリングは上限温度（Ｔ
Ｈ）又は下限温度（ＴＬ”）を貯蔵室の温度が横切った
時に行い、処理を実行した後、前回の温度（ＴＯ）の代
わりに現在の温度（ＴＰ）を書き込み記憶するものであ
る。この動作によって貯蔵室（２）内は０℃と一２℃の
間で平均−１°ＧＫ維持される。

又、運転停止するのは加湿用ファン（ト）であるから。

温度＜Ｔ）（）と（ＴＬ）との差即ちディファレンシャ
ルを小さくでき、温度変動が小さくなる。

次に第３図の湿度制御用フローチャー）において、ステ
ップ（Ｓ、０）において湿度センサー■より現在の貯蔵
室（２）内の湿度（ＨＰ）即ち湿度情報を読み込み、ス
テップ（Ｓｌ＋）で設定湿度（Ｈ８”）即ち９０％より
低いか否か判断し、低くければステップ（Ｓ、りに進み
、マイクロＣＰｔＪｃ１１は出力端子輪からの出力を変
化させ、インバータ回路５２の出力周波数を上昇させる
動作を実行する。これによって電動圧縮機側又は１４）
の回転数が上昇し、冷却ユニット（７）又は（８）の冷
却能力が上昇するので、マイクロＣＰｔＪＣ３１は貯蔵
室（２）内の温度（ＴＩ））を一定に保つため、上昇さ
せようと動作し、ステップ（Ｓ、）から（Ｓ４）、又は
（Ｓ、）から（Ｓ４）を実行して加湿用ファン（至）を
運転せしめるので貯蔵室（２）内の湿度は増加する。ス
テップ（Ｓ１１）で否テあり、ステップ（Ｓ＋ｓ）に進
んで設定湿度（Ｈ８）より（ＨＰ）が高い場合はステッ
プ（Ｓ、、）に進み、マイクロＣＰＵｆｉは出力端子員
からの出力を変化させ、インバータ回路５２の出力周波
数を下降させる動作を実行する。これによって電動圧縮
機□□□又はへ→の回転数が下降し、冷却ユニット（７
）又は（８）の冷却能力が減少するので、マイクロＣＰ
ＵＣＩＩは貯蔵室（２）内の温度を下゛げようとして加
湿用ファン曽を停止させるようになる。これによって貯
蔵室（２）内の湿度は減少する。ステップ（Ｓ’ｓ）で
否であるときは（ＨＰ）６；（Ｈ８）に等しい場合であ
るから、ステップ（Ｓ４）に進んでマ、イクロＣＰＵ０
Ｉは電動圧縮機（至）又はα４の回転数を維持する。

以上の動作によって貯蔵室（２）内の湿度（ＨＰ）は９
０％に収束して行くが、第３図のフローチャートにおけ
る湿度情報のサンプリングは例えば１５秒毎に行ない１
周波数詞節動作を実行する。又。

マイクロＣＰＵＣ３１による周波数の変更動作は設定湿
度（Ｈ８）と現在の湿度（ＨＰ）との偏差に比例した周
波数の修正要素を演算シ１１例えば電動圧縮機側又はＱ
４の回転周波数にして３０Ｈｚから１２０Ｈｚの範囲で
実行するように構成されている。

この様な水蒸気供給装置と冷却ユニットの動作の繰り返
えしによって貯蔵室（２）内の温度は平均として一１℃
に保たれ、又、貯蔵庫（１）の周囲の環境が如何に変化
しても貯蔵室（２）内は常に９０％の高湿度に保たれろ
うまた。斯かる高湿度により貯蔵室（２）内空気の熱容
量も増大している為、温度の低下率も緩慢となり、結果
として貯蔵室（２）内の温度変化は非常に緩やかなもの
となる。従って貯蔵室（２）Ｋ収納された食品は凍結せ
ず、それによって組織の破壊が発生せず、また氷点下で
あるので内部のバクテリアの繁殖も抑制される。また、
高湿の環境で保存される為２食品表面からの水分蒸発も
少なく１食品の乾燥も抑制される。更に貯蔵温度の変化
が緩やかで略恒温に近くなるので、温度変動による食品
の品質劣化も抑制される。これによって食品の死後硬直
からタンパク質が分解して行き腐敗するまでの賞味期間
は長期間（実験では２０日程度。ここで本発明によらな
い時は通常４日程である。）となり、保存期間が延長さ
れる。

ここで、この様な貯蔵室（２）内が高湿度になる点を考
慮して前述の冷却ユニット（７）（８）の切換え間隔（
実施例では２時間）は決定されるが１回転数制御による
ものでもあり１通常の０Ｎ−ＯＦＦ制御等に比べれば電
動圧縮機Ｕα菊の起動、停止回数は遥かに少なくなるの
で、経年変化ｆよる構成部品の損傷も少なくなる。また
、これによって装置翰により設定されるディファレンシ
ャル（実施例では０℃から一２℃の間の２℃）も小さく
する事が可能となり、更に貯蔵室（２）温度を恒温に近
づけられ５食品の保存性が更に良好となる。更に温度セ
ンサー（転）の有する熱容量による時間遅れが、貯蔵室
（２）内空気の熱容量の増大による益度変化の緩慢化に
よって補正される結果となるので、温度センサー（６）
の感知する温度と実際の温度との差が小さくなり、温度
側・両性能が向上し、且つ１回路素子設定値の調整等も
容易となる。

尚、実施例では貯蔵室を氷＠にて冷却するものに本発明
を適用したが、それに限られず一般的な冷蔵温度や冷凍
温度に冷却されるものでも同等差支えないものである。

（ト）発明の効果 本発明によれば冷却装置に含まれる冷却ユニットは通常
貯蔵室内の温度による所謂０Ｎ−ＯＦＦ制御を受けない
ので構成部品の経年劣化が抑制され、結果的に耐久性が
向上する。また、それによって貯蔵室の設定上下限温度
の幅、即ちディファレンシャルを小さくする事が可能と
なると共に、高湿度に維持される事によって温度変動が
緩やかになるので、収納した食品等の周囲環境をより恒
温に近づける事ができ食品の品質保持能力が一段と向上
し、賞味期間を長くする事ができる。また食品表面から
の水分の蒸発も抑制されるので、乾燥が抑制され食品の
保存性が一段と向上するものである。

更に本発明によれば貯蔵室内の湿度を検出して貯蔵室内
を略一定の湿度に確実に維持するので、過剰加湿による
貯蔵室内の氷付きや、逆に加湿不足による食品の乾燥が
防上され、安定した食品保存が可能となる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示し、第１図は制御装置のブロ
ック図、第２図及び第３図はマイクロＣＰＵのソフトウ
ェアを示すフローチャート、第４図は貯蔵庫の一部切欠
き斜視図、第５図は同一部切欠き正面図である。 （１）・・・貯蔵庫、　（３）・・・冷却装置、Ｃ１３
α４・・・電動圧縮機、　（至）・・・加湿用ファン、
ＯＩ・・・マイクロＣＰＵ、　（６）・・・温度センサ
ー、　（財）・・・湿度センサー。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　靜　夫 第２０ 第３　口 第４！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、貯蔵室内を常時冷却する冷却装置と、前記貯蔵室内
   に水蒸気を供給する水蒸気供給装置と、前記貯蔵室内の
   温度により該室内を所望の温度に維持するよう前記水蒸
   気供給装置を制御する温度制御装置と、前記貯蔵室内の
   湿度を検知し所望の湿度となるよう前記冷却装置の電動
   圧縮機の回転数を調節する湿度制御装置とを具備して成
   る貯蔵庫の制御装置。