JPS6219667A - 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な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う（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
れる送動圧縮機な、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。

ところで此種貯蔵室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キクシた場合、収納し
た食品の温度変動も大きくなるので品質劣化ｂ′−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ｂ’−１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ｂｔ頻繁
となり、電動圧縮機部品の損傷が著しくなり、また、消
費成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ｂ′−
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、貯蔵室内に水蒸気を導く例えば送風機の運
転に制御して、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Ｉ！＋−目標値より低下し
た場合、送風機な運転して室内圧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ｂ′−増大し５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１！１″−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ｂ
’−導入されなくなり、湿度す１下がり過ぎてしまう問
題が生ずる。

（−１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（１１
の貯蔵室（２）内に所定の運転率で水蒸気供給装置によ
り水蒸気を供給すると共に、貯蔵室（２）内の温度によ
って貯蔵室（２）を冷却する冷却装置（３）の電動圧縮
機０■■の回転数を調節し、所望の温度に室（２）内を
制御するようにしたものである。

（ホ）作用 本発明によれば水蒸気供給装置により貯蔵室内な略一定
の湿度に維持できると共に、電動圧縮機の回転数を温度
ｂ−高い時は上げ、低い時は下げることにより、ディフ
ァレンシャル幅の小さい温度制量ｂｔ可能となる。

（へ）実施例 図面に於いて実施例を説明する。第３図、第４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）内な貯蔵室（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
ｂ’−１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３図は貯蔵庫（１１の一部切欠斜視図、第４図は同一
部切欠正面図である。貯蔵庫（１）の天井部には冷却器
［１（３１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（力（８）が、それぞれ断熱性の取付基
板（９１Ｇｌ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（１１）６一般けられ、こ
れと取付基板（９）Ｃ１０間に貯蔵室（２）と区画され
た冷却室（Ｌ２１ｂ″−形成されている。取付基板（９
１（ｌωそれぞれの庫外側には冷却ユニク）　（７）（
８）をそれぞれ構成する電動圧縮＠（１３（１４）や凝
縮器α８Ｉ（Ｌｌ１９等が設けられ、冷却室αｌＩｉ［
冷却器αηαＱ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に延在し内部を吐出
ダクト（Ｉ９とし、両側に貯蔵室（２）と吐出ダクト（
１１を連通ずる複数の吐出口■を有したダクト部材Ｃυ
が設けられており、この吐出ダクトα９は上部で冷却室
α２と連通している。ユニットカバー０９の略中央部に
は貯蔵室（２）上部と冷却室α２とを連通ずる吸入部の
が形成され、また、冷却室α２内の冷却器（１７）α印
それぞれの前方下部に位置して吸入ファンｃ！３Ｇ４）
が設けられ、更に吐出ダクトαｊ上端には吐出ファン（
ハ）ｂ’−設けられる。吸入ファン＠ｃ！４＋を吸入部
＠から貯蔵室（２）内の空気を吸入してそれぞれ冷却器
αηα印へ送出し、空気は冷却器（１７）或いはａ８に
よって冷却された後、吐出ファン（ハ）によって吐出ダ
クトＱ！Ｊに吐出され吐出口（至）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）す
冷却する。

断熱箱体（６）外の下部には貯水槽（至）が設けられる
。

この貯水槽ＯＣは水面上適所を外気に連通している。

この貯水槽（至）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ｂ′−
供給され、更に貯水ｉ（至）内の水はヒータＯυによっ
て常時５０℃程度に加熱されており、貯水槽（至）から
は常時水蒸気ｂ′−発生しているう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ｃ３ツを
、そこの上端に設けた加湿用ファン（ハ）により吸引さ
れて上昇し、吐出口（ロ）より吐出ダクトα値内に送出
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０７）若しく
はα樽に霜となって付着する。この貯水Ｊ４（至）、ヒ
ーターＣ３１）、加湿用ダクトＣ３２及び加湿用ファン
（ハ）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（至）をブロック図で示す。

Ｇ？）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）内の設定温度（ＴＳ）を−１
℃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ＣＰＵＣ３９に入力せしめている。（
４０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（４０を経てマイクロＣ
ＰＵＣ５’ｌｌに出力させる。又、ここでは貯蔵室（２
）内の湿度（Ｈ３）を温度−１℃で約９０％の高湿度と
なる様設定する。（４２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（４３を
介してマイクロＣＰＵＣ３１に入力される。

マイクロＣＰＵＣＩＩは湿度設定装置（４１からの出力
に基づき、加湿用ファン（至）の運転時間と停止時間を
決定し、所謂運転率を設定し、出力端子０ηより出力を
発生して加湿用ファン（至）を制御する。加湿用ファン
０３はこれによって所定の周期で運転会停止を繰り返し
、貯蔵室（２）内の湿度を温度−】℃の時に設定湿度（
Ｈ８）である９０％とする。更にマイクロＣＰＵＣ３１
は温度設定装置Ｇη及び温度センサー（４２からの温度
情報に基づき、出力端子ｒ５■より出力を発生し、Ｄ／
Ａ変換器６１１によりアナログ電圧に変換する。６３は
インバータ回路であり、Ｄ／Ａ変換器５Ｂ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５３す
経て、冷却器ｅ（３１の冷却ユニット（力若しくは（８
）の電動圧縮機θＪ若しくはＣ４を駆動する。電動圧縮
機（１３αａ家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（５２の出力周波数に略比例して回転数
ｔＪ−変化する。

マイクロＣＰＵＣ３１の出力端子５４には２時間毎〈出
力ｂ”−発生し、切換手段５３１を動作してインバータ
回路（５３の出力を電動圧縮機（１３）若しくは（１４
）Ｋ交互に入力する。即ち電動圧縮機ａ３０４は何れか
一方が運転されている時は他方は停止しており、これな
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１５５１若し
くは鏝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αη又はＣ８への着霜は著
しいｂ′−５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ＣＰＵＣ５匂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す。ステップ（Ｓ、）に
おいて温度センサー（４邊より現在の貯蔵室（２）内の
温度（ＴＰ）即ち温度情報を読み込み、ステップ（Ｓ２
）で設定温度（ＴＳ）即ち一１℃より高いか否か判断し
、高ければステップ（Ｓ、）に進み、マイクロＣＰＵ（
３１は出力端子側からの出力を変化させ、インバータ回
路５ｚ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（１３又はＩの回転数ｂ−上昇し、
冷却ユニット（７）又は（８）の冷却能力ｂ″−−上昇
ので室（２）内の温度（ＴＰ）は降下する。ステップ（
Ｓ２）で否であり、ステップ（Ｓ４）Ｋ進んで設定温度
（ＴＳ）より（ＴＰ）が低い場合はステップ（Ｓ、）に
進み、マイクロＣＰＵＣ３１ｔ！出力端子（５０）から
の出力を変化させ、インバータ回路５ｚ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Ｑ
３又はα滲の回転数が下降し、冷却ユニット（７）又は
（８）の冷却能力が゛減少するので室（２）内の温度（
ＴＰ）は上昇するうステップ（Ｓ４）で否であるときは
（ＴＰ）が（ＴＳ）に等しい場合であるからステップ（
Ｓ６）に進んでマイクロＣＰＵＣ３１は電動圧縮機（１
３又はＩの回転数を維持する。フローチャートにおける
温度情報のサンプリングは例えば１５秒毎に行ない２周
波数詞節動作を実行するっ又、マイクロＣＰＵＣ３１に
よる周波数の変更動作は設定温度（ＴＳ）と現在の温度
（ＴＰ）との偏差に比例した周波数の修正要素を演算し
、例えば電動圧縮機０３）又はａ（イ）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。

μ上の動作によって貯蔵室（２）内の温度は一１℃に収
束してゆき、湿度も９０％の高い値に保持される。これ
らの値は貯蔵庫（１）の周囲環境ｂＺ如何に変化しても
略一定に保たれる。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、＠度の低下率も
緩慢となり、結果として貯蔵室（２）内の＠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ろうここで、この様な貯蔵室（２
）内ｂ″−高湿度になる点を考慮して前述の冷却ユニ７
　）　（７１（８１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１通常
の０Ｎ−ＯＦＦ制御等に比べれば電動圧縮機０３）α荀
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１ｗＬ動圧縮機ａＪａ（イ）は回転数制御されるも
のであるので、通常の０Ｎ−ＯＦＦ制御に比して温度の
変動幅な非常に小さくでき、貯蔵室（２）＠度を恒（ｉ
Ｋ近づけられ、食品の保存性ｔＪ−更に良好となる。更
に温度センサー（４りの有する熱容量による時間遅れｔ
Ｊ′−１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、温度
センサー（４′ＩＪ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。

（）：）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のｗＬ
電動圧縮機回転数制御を受けるので所謂ＯＮ　−ＯＦ　
Ｆ制御方式に比して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温度付近での変動は小さくで
きると共に、高湿度に維持される事によって温度変動は
更に緩やかになるので、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ｂ！−一
段と向上し、賞味期間な長くする事Ｉ！ｌｌ′−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ｂ′−抑制され食品の保存性ｂ’−一段と向上するも
のである。

更に本発明では貯蔵室への水蒸気供給量は常に一定であ
るから、貯蔵庫周囲の環境の変化に係わらず貯蔵室内な
略一定の湿度に維持するので、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止され
、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図はマイクロＣＰＵのソフトウェアを示す
フローチャート、第３図は貯蔵庫の一部切欠き斜視図、
第４図は同一部切欠き正面図である。 （１１・・・貯蔵庫、（３）・・・冷却装置、　（１３
）αＦ・・電動圧縮機、　關・・・加湿用ファン、　Ｃ
３！ＩＩ・・・マイクロＣＰＵ、　（４渇・・・温度セ
ンサー。 出願人　三洋区機株式会社　外１名 代埋入　弁理士　　佐　野　靜　夫 第２− 第　３図 ぎ５４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、貯蔵室内に所定の運転率で水蒸気を供給する水蒸気
   供給装置と、前記貯蔵室内を冷却する冷却装置と、前記
   貯蔵室内の温度を検出し、所定の温度となる様前記冷却
   装置の電動圧縮機の回転数を調節する温度制御装置を具
   備して成る貯蔵庫の制御装置。