JPWO2015025675A1 - 保冷庫 - Google Patents

Abstract

本発明は保冷庫に関し、保冷コンテナ（１０）は、開閉扉（１８）によって前面開口（１６ａ）を開閉可能な断熱箱体であるコンテナ本体（１６）と、コンテナ本体（１６）内に画成された保冷室（１６ｂ）を冷却する蓄冷材（１２）と、蓄冷材（１２）を冷却する冷却器（２８）と、蓄冷材（１２）と冷却器（２８）との間に配置され、これら蓄冷材（１２）と冷却器（２８）とを熱的に接触させる金属板（３０）とを備え、外部の冷凍機ユニット（１４）を接続し、冷凍回路（３８）によって冷却された冷却媒体を冷却媒体流通経路（４０）から冷却器（２８）へと循環することにより、蓄冷材（１２）を冷却可能である。

Description

本発明は、生鮮食品等の輸送等に使用される保冷庫に関する。

従来、生鮮食品等、冷蔵や冷凍が必要な物品の輸送に用いられる保冷庫（保冷コンテナ）では、外部の冷凍庫で凍結させた蓄冷材を該保冷庫内の収納スペースに投入することで庫内温度を一定に保持し、トラック等による輸送を行っていた（特許文献１参照）。

蓄冷材を凍結するための冷凍庫としては、例えば、熱交換器で冷却された空気を庫内に送風することで蓄冷材を凍結させる急速冷凍庫が用いられている（特許文献２参照）。

特開２０１０−７１５９６号公報 特開２０１２−３２１２４号公報

上記のような従来の保冷庫では、物品を搬送する都度、物品の収納作業と合わせて、外部の冷凍庫で凍結させた蓄冷材を保冷庫内へと投入する作業を行う必要があり、搬送準備に多くの手間を要していた。さらに、複数の蓄冷材を凍結するために、ある程度大きな容積を持った冷凍庫を設置するためのスペースが必要となっている。

また、上記のような冷風冷却による蓄冷材の凍結作業は、凍結までの所要時間が長く、蓄冷材毎の凍結の進行具合もばらつくことが多いため、作業効率が悪く、個々の蓄冷材の保冷時間にばらつきを生じることもあった。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、蓄冷材を効率よく均一に冷却し、作業効率を向上させることができる保冷庫を提供することを目的とする。

本発明に係る保冷庫は、庫内を冷却する蓄冷材と、前記蓄冷材を冷却する冷却器と、前記蓄冷材と前記冷却器との間に配置され、前記蓄冷材と前記冷却器とを熱的に接触させる熱伝導部材とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、保冷庫自体に蓄冷材の冷却器を備えたため、蓄冷材を外部の冷凍庫で凍結させ、再び保冷庫内に設置する手間を必要とせず、保冷庫の使用開始時の準備作業の手間と効率を高めることができる。さらに、蓄冷材と冷却器との間に、両者を熱的に接触させる熱伝導部材を配設したため、冷却器で蓄冷材を効率よく均一に、且つ急速に冷却することができる。このため、個々の蓄冷材の保冷時間にばらつきを生じることも防止され、このように均一に冷却・凍結された蓄冷材により、蓄冷材による保冷温度帯の維持継続時間を最大限に長くすることができ、庫内温度を長時間にわたって安定して維持することができる。

前記蓄冷材は、前記庫内の内面のうち、天面、背面、又は側面のいずれか１面又は複数面に配置されていると、蓄冷材冷却器及び金属板によって均一に冷却・凍結された蓄冷材により、庫内を自然対流によって均等に冷却でき、その保冷温度帯の維持継続時間を一層長くすることができる。

前記熱伝導部材は、前記蓄冷材の外面に密着配置される平板状の熱伝導板であり、前記熱伝導板の外面側に前記冷却器が密着配置される構成とすると、冷却器によって蓄冷材をより均一に且つ急速に冷却することができる。

当該保冷庫の本体の側壁部には、断熱材と、真空断熱材と、前記冷却器と、前記熱伝導板と、前記蓄冷材とが、庫外側から庫内側に向かって順に設けられていると、高い断熱性能と蓄冷材による庫内の効率よい冷却とが可能となる。

前記真空断熱材と前記冷却器との間に隙間を設けると、冷却器で発生した冷熱や蓄冷材に蓄積された冷熱の真空断熱材側への漏えい量を低減することができる。

当該保冷庫の本体の外面側には、外部の冷却装置から供給される冷却媒体を前記冷却器へと循環するための冷却媒体流通手段を着脱する接続口が設けられていると、外部の冷却装置の冷却媒体流通手段を接続口に接続するだけで、冷却媒体を介した冷却器による蓄冷材の冷却が可能となる。すなわち、外部の冷却装置を適宜移動させて、所望の保冷庫と接続するだけで、蓄冷材を冷却することができるため、作業効率が向上する。

前記庫内の内面は、前記蓄冷材の内面側に該蓄冷材と接触するように配置された金属製の内箱によって画成されていると、庫内の洗浄作業が容易となる。しかも、金属製の内箱を蓄冷材と接触させておくことにより、内箱を介して庫内を効率よく冷却することができる。

前記熱伝導部材と前記内箱との間を熱伝導性を有する連結部材で繋いだ構成としてもよい。そうすると、冷却器により熱伝導部材及び連結部材を介して内箱を速やかに冷却することができ、蓄冷材を凍結させると同時に庫内も速やかに冷却できる。

前記蓄冷材と前記内箱との接触面間に、該接触面間での熱抵抗を調整する熱抵抗調整部材を設けてもよい。例えば、熱抵抗調整部材として薄い断熱シートを設けることにより、冷却器による蓄冷材の冷却時に蓄冷材の表面から内箱及び庫内への放熱を抑制することができ、金属製の内箱によって蓄冷材の冷却時間が増加することを回避できる。

本発明によれば、保冷庫自体に冷却器を備えたため、蓄冷材を外部の冷凍庫で凍結させ、再び保冷庫内に設置する手間を必要とせず、保冷庫の使用開始時の準備作業の手間と効率を高めることができる。さらに、蓄冷材と冷却器との間に、両者を熱的に接触させる熱伝導部材を配設したため、冷却器で蓄冷材を効率よく均一に、且つ急速に冷却することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る保冷庫としての保冷コンテナの斜視図である。 図２は、図１に示す保冷コンテナの一部を拡大した縦断面図である。 図３は、図１に示す保冷コンテナに冷凍機ユニットを接続した状態での構成を示すブロック図である。 図４は、変形例に係る蓄冷材ユニットの構成を示す縦断面図である。

以下、本発明に係る保冷庫について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る保冷庫としての保冷コンテナ１０の斜視図であり、保冷コンテナ１０に設置された蓄冷材１２を冷却するための冷凍機ユニット１４を接続した状態を図示している。図２は、図１に示す保冷コンテナ１０の一部（左上角部）を拡大した縦断面図である。また、図３は、図１に示す保冷コンテナ１０に冷凍機ユニット１４を接続した状態での構成を示すブロック図である。本実施形態に係る保冷コンテナ１０は、生鮮食品等、冷蔵や冷凍が必要な物品の輸送に用いられる保冷庫であり、庫内温度を一定に保持しつつ、トラック等による輸送が可能となっている。

先ず、保冷コンテナ１０は、図１〜図３に示すように、前面開口１６ａを開閉扉１８によって開閉に構成されたコンテナ本体１６と、コンテナ本体１６の庫内である保冷室１６ｂを冷却する蓄冷材１２を有した蓄冷材ユニット２０とを備える。

図１に示すように、コンテナ本体１６は、物品等を収納するための保冷室１６ｂを内部に形成した断熱箱体である。保冷室１６ｂは、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄ、左右の側壁部１６ｅ，１６ｅ、及び底壁部１６ｆによって画成されている。保冷室１６ｂは、壁部が設けられていない前面開口１６ａが開閉扉１８で開閉され、この前面開口１６ａから物品が出し入れされる。コンテナ本体１６の下面四隅には、自在キャスター２２が取り付けられており、保冷コンテナ１０を容易に移動させることができる。

図２に示すように、天壁部１６ｃには、庫外側（外側）から庫内側（内側）に向かって順に、断熱材２４と、真空断熱材２６とが配設され、真空断熱材２６の内側に蓄冷材ユニット２０が固定されている。側壁部１６ｅには、庫外側から庫内側に向かって順に、２層の断熱材２４，２５と、真空断熱材２６とが配設され、真空断熱材２６の内側に蓄冷材ユニット２０が固定されている。図２に示すように、真空断熱材２６の周囲の隙間は、断熱材２４によって埋められている。図示はしないが、背壁部１６ｄ及び底壁部１６ｆは、天壁部１６ｃ又は側壁部１６ｅと同様な構造でよいが、本実施形態の場合、底壁部１６ｆの内面には蓄冷材ユニット２０を設けていない。また、天壁部１６ｃを側壁部１６ｅと同一構造としてもよく、反対に側壁部１６ｅを天壁部１６ｃと同一構造としてもよい。

断熱材２４は、例えば、発泡スチロールによって形成され、断熱材２５は、例えば、発泡ウレタンによって形成される。真空断熱材２６は、例えば、芯材をラミネートフィルムによって被覆し、内部を真空状態に減圧して封止した公知のものを用いればよい。真空断熱材２６は、上記した発泡スチロール等の一般的な断熱材に比べ、極めて高い断熱性能を有する。

図３に示すように、保冷コンテナ１０には、さらに、保冷室１６ｂの内部温度を監視するための温度センサ２１と、保冷コンテナ１０の位置検出のためのＧＰＳ（全地球測位システム）機器２３とが設けられている。この他、図示はしていないが、保冷コンテナ１０には、開閉扉１８の開閉検出スイッチや後述する接続器具４４の接続検出スイッチ等を設けてもよく、さらには、温度センサ２１に加え、湿度センサ等を設けてもよい。

図１及び図２に示すように、蓄冷材ユニット２０は、保冷室１６ｂを画成するコンテナ本体１６の内面のうち、天壁部１６ｃの内面（天面）、背壁部１６ｄの内面（背面）、及び側壁部１６ｅの内面（側面）のそれぞれの略全域を覆うように設けられている。物品等の載置面となる底壁部１６ｆの内面（底面）には、上記のように蓄冷材ユニット２０を設けていないが、例えば、該底面を２重床構造等として蓄冷材ユニット２０を設けることもできる。

図２に示すように、蓄冷材ユニット２０は、庫内を冷却するための蓄冷材１２と、蓄冷材１２を冷却・凍結するための冷却器２８と、蓄冷材１２と冷却器２８との間に配置され、両者を熱的に接触させる金属板（熱伝導部材、熱伝導板）３０とを備える。

蓄冷材１２は、例えば、ポリエチレン等の樹脂製のケース内に、水及びゲル化剤等を封入した公知のものを用いればよく、例えば、平板状に形成される（図１及び図２参照）。

冷却器２８は、図示しない冷却媒体（熱媒体）が流通される銅管等の金属配管を蛇行形状や渦巻形状等とし、天壁部１６ｃ等の平坦な内面に密着配置したものである。冷却器２８から延在した金属配管は、コンテナ本体１６の外面（例えば、側壁部１６ｅの外面）に固定された接続口３２（図１及び図３参照）に連結され、この接続口３２から冷却媒体が冷却器２８へと流通される。

金属板３０は、熱伝導率の良好な金属、例えば、アルミニウムや銅の板材によって形成され、一面が蓄冷材１２の外面側に密着配置され、他面が冷却器２８の内面側に密着配置されている。金属板３０は、例えば、蓄冷材１２に重ねた状態で、該蓄冷材１２と同一又は略同一な外形寸法を有し、冷却器２８からの冷熱を蓄冷材１２へと効率よく伝達することが可能となっている。

次に、冷凍機ユニット１４は、図１及び図３に示すように、自在キャスター３４によって移動可能に構成されたユニット本体３６と、ユニット本体３６の内部に設置された冷凍回路３８と、冷凍回路３８によって冷却された冷却媒体を保冷コンテナ１０側へと供給するための冷却媒体流通経路（冷却媒体流通手段）４０とを備える。冷凍機ユニット１４は、一般にコンデンシングユニットと呼ばれるものである。

冷凍回路３８は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器等を備える公知の冷凍サイクル装置であり、蒸発器で発生する冷熱により、冷却媒体流通経路４０を流れる冷却媒体を所望の温度域まで急速冷却することができる。冷却媒体流通経路４０には、冷却媒体を流通させるための図示しない循環ポンプが接続されている。冷却媒体は、水や不凍液等、いわゆるブラインと呼ばれる熱媒体である。

冷却媒体流通経路４０の先端には、保冷コンテナ１０の接続口３２と着脱可能な接続口４２が設けられている。これら接続口３２，４２は、互いに着脱可能であって、それぞれ内部に自動開閉弁を設けた公知の接続器具（カップリング器具）４４を構成するものである。接続口３２，４２同士を接続した場合には、冷却媒体を冷凍機ユニット１４側から保冷コンテナ１０の冷却器２８側へと循環することが可能となり、接続口３２，４２を切離した場合には、それぞれの自動開閉弁が閉塞されて冷却媒体の漏れが防止される。

次に、以上のように構成される保冷コンテナ１０の使用方法の一例について説明する。

生鮮食品等の冷却又は冷凍が必要な物品を保冷コンテナ１０で運搬する際には、先ず、保冷コンテナ１０の近くに冷凍機ユニット１４を移動させ、冷却媒体流通経路４０の先端にある接続口４２を、保冷コンテナ１０の外面にある接続口３２に接続し、接続器具４４を接続状態とする。

続いて、冷凍機ユニット１４の冷凍運転を開始し、冷凍回路３８によって冷却媒体を冷却し、冷却した冷却媒体を冷却媒体流通経路４０から接続器具４４を介して保冷コンテナ１０の冷却器２８へと流通・循環させる。そうすると、冷却媒体からの冷熱が冷却器２８から金属板３０を介して均一に且つ迅速に蓄冷材１２へと伝達され、蓄冷が急速に行われる。すなわち、冷却器２８と蓄冷材１２とに広い表面積で接した金属板３０によって熱交換が促進されるため、蓄冷材１２の凍結が極めて急速に且つ均一に行われ、それに伴い保冷室１６ｂ内も急速に且つ均一に冷却される。

蓄冷材１２への蓄冷が完了し、温度センサ２１によって保冷室１６ｂ内が所望の冷却温度に保持されたことが確認されると、次に、開閉扉１８を開いて前面開口１６ａから保冷室１６ｂ内へと物品を投入する。保冷室１６ｂへの物品の投入完了後、開閉扉１８を閉じることで保冷コンテナ１０への物品の収容作業が完了する。なお、接続器具４４の切離しは、蓄冷材１２への蓄冷完了後、又は保冷室１６ｂへの物品投入完了後等、所定のタイミングで行えばよい。

これにより、保冷コンテナ１０では、保冷室１６ｂ内に収納した物品を蓄冷材１２によって所望の低温に保持しつつ、トラック等によって所望の場所まで円滑に運搬することができる。

以上のように、本実施形態に係る保冷コンテナ１０によれば、保冷室１６ｂ内を冷却する蓄冷材１２と、蓄冷材１２を冷却する冷却器２８と、蓄冷材１２と冷却器２８とを熱的に接触させる熱伝導部材である金属板３０とを備える。

このように、保冷コンテナ１０自体に冷却器２８を備えたため、蓄冷材１２を外部の冷凍庫で凍結させ、再び保冷コンテナ１０内に設置する手間を必要とせず、保冷コンテナ１０の使用開始時の準備作業の手間と効率を高めることができる。この際、冷却器２８は、小型の冷凍機ユニット１４で冷却可能であり、複数の蓄冷材１２を収容し、冷凍するための大型の冷凍庫が不要となり、その設置スペースも不要となる。さらに、蓄冷材１２と冷却器２８との間に、両者を熱的に接触させる金属板３０を配設したため、金属板３０の良好な熱伝導により、冷却器２８で蓄冷材１２を効率よく均一に、且つ急速に冷却することができる。このため、個々の蓄冷材１２の保冷時間にばらつきを生じることも防止される。このように均一に冷却・凍結された蓄冷材１２により、蓄冷材１２による保冷温度帯の維持継続時間を最大限に長くすることができ、保冷室１６ｂ内の温度を長時間（例えば、８時間）にわたって安定して維持することができる。また、冷却器２８で蓄冷材１２を均一に且つ急速に冷却することができるため、その使用開始時には、保冷室１６ｂ内を短時間（例えば、３時間以内）で要求温度帯とすることができる。

保冷コンテナ１０では、蓄冷材１２は平板状に形成され、保冷室１６ｂの内面のうち、天面、背面、及び側面のそれぞれを覆うように蓄冷材１２を配置している。これにより、冷却器２８及び金属板３０によって均一に冷却・凍結された蓄冷材１２により、庫内を自然対流によって均等に冷却でき、その保冷温度帯の維持継続時間を一層長くすることができる。なお、蓄冷材１２は、保冷室１６ｂの内面のうち、天面、背面、及び側面の全てに設ける以外にも、いずれか１面又は複数面のみに設けてもよく、さらに、底面や開閉扉１８の内面に設けてもよい。この際、天壁部１６ｃ、背壁部１６ｄ、及び側壁部１６ｅには、断熱材２４（２５）と、真空断熱材２６と、冷却器２８と、金属板３０と、蓄冷材１２とが、庫外側から庫内側に向かって順に設けられているため、高い断熱性能と蓄冷材１２による庫内の効率よい冷却とが可能となる。勿論、天壁部１６ｃ等の構造は他の構造としてもよい。

図４は、変形例に係る蓄冷材ユニット２０ａの構成を示す縦断面図である。図４は、側壁部１６ｅに蓄冷材ユニット２０ａを適用した構成例を示しているが、この蓄冷材ユニット２０ａは天壁部１６ｃや背壁部１６ｄ等に適用しても勿論よい。保冷コンテナ１０の庫内となる保冷室１６ｂの内面は、蓄冷材１２の内面側に該蓄冷材１２と接触するように配置された金属製の内箱５０によって画成してもよい。内箱５０は、例えば、ステンレス板によって形成される。この内箱５０を庫内の内面に配置することにより、庫内の洗浄作業を容易に行うことができる。

この蓄冷材ユニット２０ａは、内箱５０と金属板３０との間を繋ぐ庫内伝熱板５２を備える点が、図２に示す蓄冷材ユニット２０と相違する。庫内伝熱板（連結部材）５２は、冷却器２８によって直冷される金属板３０を内箱５０に対して固定する板金ブラケットであり、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好な材質で構成されるとよい。蓄冷材ユニット２０ａは庫内伝熱板５２を設けたことにより、冷却器２８で冷却された金属板３０からの冷熱が、蓄冷材１２に伝達されてこれを凍結させると同時に、庫内伝熱板５２から内箱５０へと速やかに伝達される。このため、蓄冷材１２の凍結と並行して内箱５０、つまり保冷室１６ｂ内も急速に且つ均一に冷却することができる。また、金属製の内箱５０が蓄冷材１２と接触しているため、保冷コンテナ１０の運搬時等においても該内箱５０を介して保冷室１６ｂ内を均等に且つ効率よく冷却することができる。

さらに、蓄冷材ユニット２０ａでは、真空断熱材２６と冷却器２８との間に隙間Ｇを設けている。この隙間Ｇに介在する空気の断熱特性により、冷却器２８で発生した冷熱や蓄冷材１２に蓄積された冷熱が真空断熱材２６に漏えいし、外部に移動することを低減できる。一般に、空気は２〜３ｍｍ以下の距離では自然対流は発生しないと言われている。そこで、隙間Ｇは３ｍｍ以下の微小な距離に形成しておくことが望ましい。これにより、隙間Ｇで自然対流が発生することを防止でき、冷却器２８から真空断熱材２６への冷熱の漏えい量を一層低減することができる。なお、このような真空断熱材２６と冷却器２８との間の隙間Ｇは、図２に示す蓄冷材ユニット２０に適用しても勿論よい。

蓄冷材１２と内箱５０との接触面間に、該接触面間での熱抵抗を調整する熱抵抗調整部材（図示せず）を設けることも有効である。例えば、熱抵抗調整部材として薄い断熱シートを設けることにより、冷却器２８による蓄冷材１２の冷却時に蓄冷材１２の表面から内箱５０及び保冷室１６ｂへの放熱を抑制することができ、金属製の内箱５０によって蓄冷材１２の冷却時間が増加することを回避できる。

保冷コンテナ１０では、コンテナ本体１６の外面側に、外部の冷却装置である冷凍機ユニット１４から供給される冷却媒体を冷却器２８へと循環するための冷却媒体流通経路４０を着脱する接続口３２が設けられている。これにより、冷却媒体流通経路４０の先端に設けられた接続口４２を接続口３２に接続するだけで、冷却媒体を介した冷却器２８による蓄冷材１２の冷却が可能となる。すなわち、冷凍機ユニット１４を適宜移動させて、所望の保冷コンテナ１０に接続するだけで、蓄冷材１２を冷却することができるため、作業効率が向上する。また、冷凍機ユニット１４が別体のため、圧縮機等の機械要素（冷凍回路３８）を保冷コンテナ１０に搭載する必要がなく、トラック等で運搬される保冷コンテナ１０の軽量化及び耐衝撃性の向上が可能となって汎用性が高まり、保冷室１６ｂの容積も大きく確保することができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ 保冷コンテナ
１２ 蓄冷材
１４ 冷凍機ユニット
１６ コンテナ本体
１６ａ 前面開口
１６ｂ 保冷室
２０，２０ａ 蓄冷材ユニット
２４，２５ 断熱材
２６ 真空断熱材
２８ 冷却器
３０ 金属板
３２，４２ 接続口
３６ ユニット本体
３８ 冷凍回路
４０ 冷却媒体流通経路
４４ 接続器具
５０ 内箱
５２ 庫内伝熱板

Claims (9)

1. 庫内を冷却する蓄冷材と、
   前記蓄冷材を冷却する冷却器と、
   前記蓄冷材と前記冷却器との間に配置され、前記蓄冷材と前記冷却器とを熱的に接触させる熱伝導部材と、
   を備えることを特徴とする保冷庫。
2. 請求項１記載の保冷庫において、
   前記蓄冷材は平板状に形成され、
   前記蓄冷材は、前記庫内の内面のうち、天面、背面、又は側面のいずれか１面又は複数面に配置されていることを特徴とする保冷庫。
3. 請求項２記載の保冷庫において、
   前記熱伝導部材は、前記蓄冷材の外面に密着配置される平板状の熱伝導板であり、
   前記熱伝導板の外面側に前記冷却器が密着配置されることを特徴とする保冷庫。
4. 請求項３記載の保冷庫において、
   当該保冷庫の本体の壁部には、断熱材と、真空断熱材と、前記冷却器と、前記熱伝導板と、前記蓄冷材とが、庫外側から庫内側に向かって順に設けられていることを特徴とする保冷庫。
5. 請求項４記載の保冷庫において、
   前記真空断熱材と前記冷却器との間に隙間を設けたことを特徴とする保冷庫。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の保冷庫において、
   当該保冷庫の本体の外面側には、外部の冷却装置から供給される冷却媒体を前記冷却器へと循環するための冷却媒体流通手段を着脱する接続口が設けられていることを特徴する保冷庫。
7. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の保冷庫において、
   前記庫内の内面は、前記蓄冷材の内面側に該蓄冷材と接触するように配置された金属製の内箱によって画成されていることを特徴とする保冷庫。
8. 請求項７記載の保冷庫において、
   前記熱伝導部材と前記内箱との間を熱伝導性を有する連結部材で繋いだことを特徴とする保冷庫。
9. 請求項７記載の保冷庫において、
   前記蓄冷材と前記内箱との接触面間に、該接触面間での熱抵抗を調整する熱抵抗調整部材を設けたことを特徴とする保冷庫。

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