JPS6219666A - 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】 ビ）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忙詳し
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。

仲）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
縮機を起動シ１．下限温度にて停止せしめて（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る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がある。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。

ところで此種貯蔵庫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
大する結果を生ずる。特に前述の如き貯蔵室内に水蒸気
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、停止が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１、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。

（／−１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ｆ運転させるため、貯
蔵庫の周囲の温度によって貯蔵室内の湿度が変化してし
まう。即ち、冬季等の周囲温度が低い状況では、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
多量の水蒸気が導入されることになり湿度が上昇し過ぎ
る。又、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）問題点を解決するだめの手段 本発明は斯かる問題点を解決するために、貯蔵庫ｆｉ＋
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Ｋ、室（２）内を常時冷却する冷
却装置（３）の電動圧縮機Ｑ３１（１４１の回転数を貯
蔵庫（１）周囲の温度によって調節し、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、貯蔵庫の設置された周囲の温度によって冷却装置の
電動圧縮機の回転数を調節し、温度が高い時には回転数
を上げ、水蒸気の導入を促進し、周囲温度が低い時には
回転数を下げ、水蒸気の導入を抑制することが可能とな
る。

（へ）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
する外箱内に内箱を組み込み、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、通常この温度は０℃から約−２℃の範囲である。

第４図は貯蔵庫ｆｉ＋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（７１＋８１が、それぞれ断熱性の取付基
板＋９１Ｑ（１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αｌ）が設けられ、これ
と取付基板（９）（１０）間に貯蔵室（２）と区画され
た冷却室α力が形成されている。取付基板（９）Ｑωそ
れぞれの庫外側には冷却ユニツ）　ｔ７）ｆ８Ｊをそれ
ぞれ構成する電動圧縮機α３１（１４１や凝縮器（１５
）（１６）等が設けられ、冷却室ｕ側に冷却器（１９０
Ｂがそれぞれ取り付けられろ。

貯蔵駕（２）背面略中央部には上下に延在し内部を吐出
ダクトαｌとし、両側に貯蔵室（２）と吐出ダクトＨな
連通ずる複数の吐出口■を有したダクト部材Ｉ２１）が
設けられており、この吐出ダクトα暗言上部で冷却室（
１２と連通している。ユニットカバー０１）の略中央部
には貯蔵室（２）上部と冷却室（１２＋とを連通する吸
入部（ｎが形成され、また、冷却室（ｌｚ内の冷却器任
ηα秒それぞれの前方下部に位置して吸入ファンＣ２３
１（２４）が設けられ、更に吐出ダクト（ＩＣＪ上端に
は吐出ファン［有］が設けられる。吸入ファン（２３１
（２４）＆！吸入部のから貯蔵室（２）内の空気を吸入
してそれぞれ冷却器鰭（１８）へ送出し５、空気は冷却
器（１η或いはα印によって冷却された後、吐出ファン
（２５）Ｋよって吐出ダクトＨ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（６１外の下部には貯水槽（至）が設けられる
。

この貯水槽図は水面上適所を外気に連通している。

この貯水槽■に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（至）内の水はヒータＣ３によって常時５
０℃程度に加熱されており、貯水槽（至）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）Ｃ３３を、そこの上端
に設けた加湿用ファン關により吸引されて上昇し、吐出
口（ロ）より吐出ダクＨｌ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、結果的に冷却器鰭若しくは（１（至）に霜となっ
て付着する。この貯水槽（至）、ヒーターｃ３１）、加
湿用ダクトＣ３１及び加湿用ファン（ト）によって水蒸
気供給装置を構成している。

第１図は本発明の制御装置□□□をブロック図で示す。

（３力は貯蔵室（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変換器（至）を介し
てマイクロＣＰＵＣ３１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°Ｃとしている。ここでマイクロＣＰＵＣ３９は貯蔵
室（２）内の温度を温度−１℃で９０％即ち高湿度とす
るよう予め設定されている。（４２は貯蔵室（２）内の
温度を検出する室内温度センサーで、その出力はＡ／Ｄ
変換器（４３を介してマイクロＣＰＵＣ５！ＩＩに入力
される。又、（４唱言貯蔵庫（１）の設置された周囲の
温度を検出する周囲温度センサーで、その出力は同様に
Ａ／Ｄ変換器（４９を介してマイクロＣＰＵＣ５！ＪＩ
Ｃ入力される。

マイクロＣＰＵＣ３１は温度設定装置ｔ３で及び室内温
度センサー（４３からの室内温度情報に基づき、出力端
子（４７）から出力を発生し、Ｄ／Ａ変換器（ハ）を経
てドライバ（４３により加湿用ファン（至）の運転を制
御する。更にマイクロＣＰＵＧｌｋｔ周囲温度センサー
圓からの周囲温度情報に基づき、出力端子６０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。５２はインバータ回路であり、Ｄ／Ａ変換器６Ｄ
の出力に略比例した周波数の三相交流出力を発生し、切
換手段ωを経て、冷却装置（３）の冷却ユニット（７）
若しくは（８）の電動圧縮機α段若しくはＩを駆動する
。電動圧縮機α３）（１４１は所謂ロータリータイプの
電動圧縮機であり、そのモーフは例えば三相同期電動機
にて構成され、インバータ回路５りの出力周波数に略比
例して回転数が変化する。

マイクロＣＰＵ（３１の出力端子６４）には２時間毎に
出力が発生し、切換手段曽を動作してインバータ回路５
２の出力を電動圧縮機（１３１若しくは（１４１忙交互
に入力する。即ち電動圧縮機（１３α徂言何れか一方が
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、停止しく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ｌ！５５１若しくは
（至）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、冷却器鰭又は（１８への着霜は著
しいが、これにより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ＣＰＵＣ３１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図は同湿度制
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（８１）Ｋて室内温度センサー（４のより現在の貯
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）である０℃以上か
否か判断し、否であればステップ（Ｓ３）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（８４）Ｋ進み、出力端子（４？）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
こと罠よって温度上昇し、（ＴＬ）＜（ＴＰ）＜（ＴＨ
）になると、ステップ（Ｓｓ）から今度はステップ（Ｓ
ｓ）に進むが前回の貯蔵室（２）の温度（ＴＯ）が（Ｔ
Ｌ）以下であったからステップ（Ｓ４）に進み、加湿用
ファン（ハ）を運転し続ける。

更に温度が上昇して（ＴＰ）が（ＴＨ）以上になると、
ステップ（Ｓｌ）から（Ｓ６）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（島）から（Ｓｓ）
Ｋ進んで加湿用ファン（至）を停止し続け、（ＴＰ）が
（ＴＬ）以下になって再びステップ（Ｓ３）から（Ｓ４
）Ｋ進み、加湿用ファン（３３１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
九行い、処理を実行した後、前回の貯蔵室（２）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℃に維持される。又、運転停
止するのは加湿用ファン□□□であるから、温度（ＴＨ
）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トにおいて、ステ
ップ（Ｓ＋ｏ）で周囲温度センサー圓より現在の貯蔵庫
（１）周囲の温度（ＴＡ）即ち周囲温度情報を読み込み
、ステップ（Ｓｏ）で例えば３０°Ｃ以上か否か判断し
、以上であればステップ（Ｓ＋ｚ）に進み、マイクロＣ
ＰＵＣ５！ＩＩは出力端子６０）からの出力を変え、イ
ンバータ回路（５２の出力周波数を９０ｆｌｚとする。

これによって電動圧縮機ａ３又は（１４１０回転数は比
較的高回転となり、冷却ユニット（７）又は（８）の冷
却能力が上昇するので、貯蔵室（２）の温度（ＴＰ）は
下がろうとする。これに対してマイクロＣＰＵ０９は貯
蔵室（２）内の温度（ＴＰ）を一定に保つため、上昇さ
せようと動作し、ステップ（Ｓａ）から（Ｓ４）、又は
（Ｓｓ）から（Ｓ４）を実行して加湿用ファン（至）を
運転する期間を増加させる方向に動作する。即ち周囲温
度（ＴＡ）が３０℃以上の高い状況では貯蔵室（２）の
温度（ＴＰ）も上昇し勝ちになり、従来では加湿用ファ
ン關の運転期間が減少しようとするが、上記の如く本発
明ではマイクロＣＰＵＣ３１はこの様な状況では、加湿
用ファン（至）の運転期間を増加させる様に働くことに
なるので、加湿用ファン關の運転期間の減少は食い止め
られ、略一定の加湿量を維持し、湿度を略９０％とする
。

ステップ（Ｓｏ）で周囲温度（ＴＡ）が３０’ＩＣより
低い時はステップ（Ｓ＋ｓ）　Ｋ進み１０℃以下か否か
判断し、以下であればステップ（８１４）　Ｋ進み、マ
イクロＣＰＵＣＩＩは出力端子側からの出力を変え、イ
ンバータ回路６２の出力周波数を４５Ｈｚとする。

これによって電動圧縮機０謙又は（Ｍｌの回転数は比較
的低回転となり、冷却ユニット（７）又は（８）の冷却
能力が下降するので、貯蔵室（２）の温度（ＴＰ）は上
がろうとする。これに対してマイクロＣＰＵＣ５！ｌ１
１は貯蔵室（２）内の温度（ＴＰ）を一定に保つため、
降下させようと動作し、ステップ（Ｓ、）から（Ｓｓ）
、又は（Ｓ、）から（Ｓ６）を実行して加湿用ファン（
ト）を停止する期間を増加させる方向に動作する。即ち
周囲温度（ＴＡ）が１０℃以下の低い状況では貯蔵室（
２）の温度（ＴＰ）も降下し勝ちとなり、従来では加湿
用ファン（ハ）の運転期間が増加しようとするが、上記
の如く本発明ではマイクロＣＰｔＪｃ３９はこノ様な状
況では、加湿用ファン（至）の停止期間を増加させる様
に働くことになるので、加湿用ファン器の運転期間の増
加は食い止められ、略一定の加湿量を維持し、湿度な略
９０％とする。

即ち以上の動作においてマイクロＣＰＵＣ５’ｌは貯蔵
ｊＥ（１１周囲の温度変化による貯蔵室（２）内への熱
り−ク等の温度影響の変化を、冷却装置（３）の冷却効
果を変更することによって補正し、加湿用ファン（ト）
の運転率を略一定として湿度を一定とする機作用するも
のである。

ステップ（Ｓ’ｓ）で否であるとき、即ち１０℃く（Ｔ
Ａ）＜３０℃の場合はステップ（Ｓｏ）　”進んでイン
バータ回路６つの出力周波数を定常回転数である６０１
１ｚとするが、周囲温度（ＴＡ）の各温度帯における電
動圧縮機（［３）又はα４）の回転数は、貯蔵室（２）
同温度（ＴＰ）が−１℃で湿度が略９ｏ％となる様子め
実験的に決定しておく。又、周囲温度（ＴＡ）のサンプ
リングは例えば１５秒毎に行い、処理を実行するものと
する。更に実施例では周囲温度（ＴＡ）を三温度帯に分
けたが、更に細く分割しても良い。

この様な水蒸気供給装置と冷却装置（３）の動作の繰り
返しによって貯蔵室（２）内温度は平均として一１℃に
保たれ、又、貯蔵庫（１）の周囲温度が如何に変化して
も貯蔵室（２）内は常に９０％の高湿度に保たれる。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）に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、食品表面からの水分蒸発も少な
く、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
＋７７ｆ８１の切換え間隔（実施例では２時間）は決定
されるが、回転数制御によるものでもあり、通常の０Ｎ
−ＯＦＦ制御等に比べれば電動圧縮機（１３＋（１４１
の起動、停止回数は遥かに少なくなるので、経年変化に
よる構成部品の損傷も少なくなる。また、これＫよって
装置（３η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°Ｃの間の２℃）も小さくてる事が
可能となり、更に貯蔵室（２）温度を恒温に近づけられ
、食品の保存性が更に良好となる。更に室内温度センサ
ー（４つ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温度変化の緩慢化によっ
て補正される結果となるので、室内温度センサー（４２
の感知する温度と実際の温度との差が小さくなり、温度
制御性能が向上し、且つ、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温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
貯蔵室内の温度罠よる所謂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、高湿度に維持されろ事によって温度変動が
緩やか忙なるので、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同上
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庫の周囲温度の変化に拘わらず
、貯蔵室内は略一定の湿度に維持されるようになるので
、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止され、安定した食品保存が可能と
なる。又、湿度検知手段が不要であり、安価となるもの
である。

【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。 ＋ｌ）・・・貯蔵庫、　（３）・・・冷却装置、　（１
３１（１４１・・・電動圧縮機、　Ｑ・・・加湿用ファ
ン、　（３９・・・マイクロＣＰＵ、　（４カ・・・室
内温度センサー、　圓・・・周囲温度センサー。 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２図 第３図 第４　図 第５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、貯蔵庫の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
   蔵庫の設置された周囲の温度を検知し前記貯蔵室内を略
   一定の湿度とす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。