KR20070042561A - Cooling box - Google Patents
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- F25D21/04—Preventing the formation of frost or condensate
Abstract
냉각고의 제어부(86)는, 스털링 냉동고(30)의 웜 헤드의 온도(Th)가 기준 온도(Th1)를 넘은 경우에는, 방열 팬(53)의 회전수를 최대로 하고, 순환 펌프(61)의 출력을 최대로 하고, 스털링 냉동기(30)의 출력을 최소로 하고, 그래도 웜 헤드의 온도(Th)가 한계 온도(Th2)를 넘은 경우에, 스털링 냉동기(30)를 정지시킨다. 따라서, 웜 헤드의 온도(Th)가 한계 온도(Th2)를 넘은 경우에 스털링 냉동기(30)를 바로 정지시키는 경우에 비해, 냉각고의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. When the temperature Th of the worm head of the sterling freezer 30 exceeds the reference temperature Th1, the control unit 86 of the freezer maximizes the rotation speed of the heat radiating fan 53, and the circulation pump 61. ), The output of the Stirling refrigerator 30 is minimized, and when the temperature Th of the worm head exceeds the limit temperature Th2, the Stirling refrigerator 30 is stopped. Therefore, compared with the case where the sterling refrigerator 30 is stopped immediately when the temperature Th of the worm head exceeds the threshold temperature Th2, the reliability of the refrigerator can be improved.
냉각고, 하우징, 냉각실, 단열 도어, 패킹, 선반, 기계실 Cooler, Housing, Cooling Room, Insulated Door, Packing, Shelf, Machine Room
Description
본 발명은 냉각고에 관한 것으로, 특히 스털링 냉동기를 구비한 냉각고에 관한 것이다. The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator having a Stirling refrigerator.
최근, 클로로플루오로카본 가스의 지구 환경으로의 악영향이 지적되고 있고, 클로로플루오로카본 가스를 사용하지 않는 냉각고로서 스털링 냉동기를 탑재한 것이 주목되고 있다. 이 냉각고에서는, 스털링 냉동기의 콜드 헤드(cold head)의 냉열에 의해 고내 공간이 냉각되는 동시에, 스털링 냉동기의 웜 헤드(worm head)의 온열이 방열기에 의해 고외 환경으로 방열된다(예를 들어 일본 특허 공개 제2002-221384호 공보 참조). In recent years, the adverse effects of chlorofluorocarbon gas on the global environment have been pointed out, and attention has been paid to the mounting of a sterling refrigerator as a refrigerator without using chlorofluorocarbon gas. In this refrigerator, the space inside the refrigerator is cooled by the cold heat of the cold head of the sterling refrigerator, and the heat of the worm head of the sterling refrigerator is radiated to the outside environment by the radiator (for example, Japan). See Patent Publication No. 2002-221384).
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2002-221384호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-221384
이러한 냉각고에 있어서, 스털링 냉동기의 웜 헤드의 온도가 어떠한 원인으로 상승하여 한계 온도에 도달한 경우, 바로 스털링 냉동기를 정지시키는 것도 고려된다. 그러나, 이 제어 방법에서는, 갑자기 냉각고의 운전이 정지하게 되어 냉각고의 신뢰성이 손상된다. In such a refrigerator, when the temperature of the worm head of the Stirling freezer rises for some reason and reaches the limit temperature, it is also considered to stop the Stirling freezer immediately. However, in this control method, the operation of the refrigerator suddenly stops and the reliability of the refrigerator is impaired.
그것 때문에, 본 발명의 주된 목적은 신뢰성이 높은 냉각고를 제공하는 것이다. For that reason, the main object of the present invention is to provide a reliable refrigerator.
이 발명에 관한 냉각고는, 스털링 냉동기를 구비한 냉각고이며, 스털링 냉동기의 웜 헤드의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 온도 검출 수단의 검출 온도가 미리 정해진 기준 온도를 넘은 것에 따라서, 스털링 냉동기를 정지시키기 전에, 웜 헤드의 온도 상승이 억제되도록 제어하는 제어 수단을 구비한 것이다. The refrigerator which concerns on this invention is a refrigerator provided with a sterling freezer, The temperature detecting means which detects the temperature of the worm head of a sterling freezer, and the detection temperature of the temperature detecting means exceeded a predetermined reference temperature, Before stopping, a control means for controlling the temperature rise of the worm head is suppressed.
바람직하게는, 또한, 스털링 냉동기의 웜 헤드로부터 냉매를 통해 온열을 받아, 고외 환경에 방열을 행하는 방열기와, 방열기의 방열을 촉진하는 방열 팬이 설치되고, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. Preferably, a radiator for receiving heat from the worm head of the Stirling refrigerator through the coolant to radiate heat to an external environment and a radiating fan for facilitating the radiating of the radiator are provided. The airflow rate of the heat radiating fan is maximized as the temperature exceeds the reference temperature. After that, even if a predetermined time elapses, the output of the sterling refrigerator is lowered when the detected temperature of the temperature detecting means does not become lower than the reference temperature.
또 바람직하게는, 또한, 웜 헤드의 온열을 냉매를 통해 고외 벽면에 전달시켜, 결로를 방지하는 냉매 순환 회로를 구비하고, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. Further preferably, the apparatus further includes a refrigerant circulation circuit that transmits the heat of the worm head to the external wall surface through the refrigerant to prevent condensation, and the control means includes a refrigerant according to the detection temperature of the temperature detection means exceeding the reference temperature. When the amount of refrigerant circulating in the circulation circuit is maximized, and the detection temperature of the temperature detecting means does not become lower than the reference temperature even after a predetermined time elapses, the output of the sterling refrigerator is lowered.
또 바람직하게는, 또한, 스털링 냉동기의 웜 헤드로부터 냉매를 통해 온열을 받아, 고외 환경에 방열을 행하는 방열기와, 방열기의 방열을 촉진하는 방열 팬과, 웜 헤드의 온열을 냉매를 통해 고외 벽면에 전달시켜, 결로를 방지하는 냉매 순환 회로가 설치되고, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 제1 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 또한 미리 정해진 제2 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. Also preferably, the radiator receives heat from the worm head of the Stirling refrigerator through the coolant to radiate heat to the outside environment, a radiating fan that promotes radiating heat from the radiator, and the heat of the worm head to the outside wall through the coolant. The refrigerant circulation circuit which transmits and prevents dew condensation is provided, and a control means maximizes the air volume of a heat radiating fan, as the detection temperature of a temperature detection means exceeds the reference temperature, and after that, a predetermined 1st time has passed. When the detection temperature of the islands temperature detecting means does not become lower than the reference temperature, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circulation circuit is maximized, and the detection temperature of the temperature detecting means does not lower than the reference temperature even after the second predetermined time elapses. There is a decrease in the output of the sterling freezer.
또 바람직하게는, 또한, 스털링 냉동기의 웜 헤드로부터 냉매를 통해 온열을 받아, 고외 환경에 방열을 행하는 방열기와, 방열기의 방열을 촉진하는 방열 팬과, 웜 헤드의 온열을 냉매를 통해 고외 벽면에 전달시켜, 결로를 방지하는 냉매 순환 회로가 설치되고, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 제1 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 또한 미리 정해진 제2 시간이 경과해도 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. Also preferably, the radiator receives heat from the worm head of the Stirling refrigerator through the coolant to radiate heat to the outside environment, a radiating fan that promotes radiating heat from the radiator, and the heat of the worm head to the outside wall through the coolant. The refrigerant circulation circuit which transmits and prevents dew condensation is provided, and the control means maximizes the refrigerant circulation amount of the refrigerant circulation circuit as the detected temperature of the temperature detection means exceeds the reference temperature, and thereafter, the first predetermined time is determined. When the detection temperature of the temperature detection means does not become lower than the reference temperature even after this has elapsed, the air volume of the heat radiating fan is maximized, and the detection temperature of the temperature detection means does not become lower than the reference temperature even after a predetermined second time elapses. There is a decrease in the output of the sterling freezer.
또 바람직하게는, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 스털링 냉동기의 출력을 단계적으로 저하시킨다. Further preferably, the control means gradually reduces the output of the sterling refrigerator as the detected temperature of the temperature detecting means exceeds the reference temperature.
또 바람직하게는, 제어 수단은, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도보다도 높은 미리 정해진 한계 온도를 넘은 것에 따라서 스털링 냉동기를 정지시킨다. Further preferably, the control means stops the Stirling refrigerator as the detected temperature of the temperature detecting means exceeds a predetermined limit temperature higher than the reference temperature.
또 바람직하게는, 또한, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 온도 검출 수단이 정상인지 여부를 검사하는 검사 수단이 설치된다. Further preferably, inspection means for inspecting whether or not the temperature detection means is normal is provided as the detected temperature of the temperature detection means exceeds the reference temperature.
이 발명에 관한 냉각고에서는, 스털링 냉동기의 웜 헤드의 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서, 스털링 냉동기를 정지시키기 전에, 웜 헤드의 온도 상승이 억제되도록 제어한다. 따라서, 냉각고가 갑자기 정지하는 것을 방지할 수 있어, 냉각고의 신뢰성을 높일 수 있다. In the refrigerator according to the present invention, as the temperature of the worm head of the Stirling refrigerator exceeds the reference temperature, the temperature rise of the worm head is controlled before stopping the Stirling refrigerator. Therefore, the freezer can be prevented from suddenly stopping, and the reliability of the freezer can be improved.
바람직하게는, 웜 헤드의 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. 이 경우에는, 우선 고내 온도를 올리는 일없이 웜 헤드의 온도를 내릴 수 있으므로, 냉각고의 신뢰성을 높일 수 있다. Preferably, the air volume of the heat dissipation fan is maximized as the temperature of the worm head exceeds the reference temperature, and when the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after a predetermined time has elapsed, the output of the sterling refrigerator Lowers. In this case, since the temperature of a worm head can be lowered first without raising the temperature inside a high temperature, the reliability of a refrigerator can be improved.
또 바람직하게는, 웜 헤드의 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. 이 경우에도, 우선 고내 온도를 올리는 일없이 웜 헤드의 온도를 내릴 수 있으므로, 냉각고의 신뢰성을 높일 수 있다. Preferably, the circulating amount of refrigerant in the refrigerant circulation circuit is maximized as the temperature of the worm head exceeds the reference temperature, and thereafter, when the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after a predetermined time elapses, the sterling is performed. Lower the output of the freezer. Also in this case, since the temperature of the worm head can be lowered first without raising the internal temperature of the refrigerator, the reliability of the refrigerator can be improved.
또 바람직하게는, 웜 헤드의 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 제1 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 또한 미리 정해진 제2 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. 이 경우에도, 우선 고내 온도를 올리는 일없이 웜 헤드의 온도를 내릴 수 있으므로, 냉각고의 신뢰성을 높일 수 있다. Preferably, the air volume of the heat dissipation fan is maximized as the temperature of the worm head exceeds the reference temperature, and if the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after the first predetermined time elapses thereafter, the refrigerant is When the amount of refrigerant circulating in the circulation circuit is maximized and the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after the second predetermined time elapses, the output of the sterling refrigerator is lowered. Also in this case, since the temperature of the worm head can be lowered first without raising the internal temperature of the refrigerator, the reliability of the refrigerator can be improved.
또 바람직하게는, 웜 헤드의 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 냉매 순환 회로의 냉매 순환량을 최대로 하고, 그 후, 미리 정해진 제1 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 방열 팬의 풍량을 최대로 하고, 또한 미리 정해진 제2 시간이 경과해도 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 낮아지지 않는 경우에는 스털링 냉동기의 출력을 저하시킨다. 이 경우에도, 우선 고내 온도를 올리는 일없이 웜 헤드의 온도를 내릴 수 있으므로, 냉각고의 신뢰성을 높일 수 있다. Preferably, when the temperature of the worm head exceeds the reference temperature, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circulation circuit is maximized, and the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after the first predetermined time elapses thereafter. If the air volume of the heat radiating fan is maximized and the temperature of the worm head does not become lower than the reference temperature even after the second predetermined time elapses, the output of the sterling refrigerator is lowered. Also in this case, since the temperature of the worm head can be lowered first without raising the internal temperature of the refrigerator, the reliability of the refrigerator can be improved.
또 바람직하게는, 스털링 냉동기의 출력을 단계적으로 저하시킨다. 이 경우에는, 고내 온도의 상승을 억제할 수 있다. Further preferably, the output of the sterling refrigerator is lowered in stages. In this case, the rise of the internal temperature can be suppressed.
또 바람직하게는, 웜 헤드의 온도가 기준 온도보다도 높은 한계 온도를 넘은 것에 따라서 스털링 냉동기를 정지시킨다. 이 경우에는, 스털링 냉동기의 고장을 방지할 수 있다. Further, preferably, the Stirling refrigerator is stopped as the temperature of the worm head exceeds a threshold temperature higher than the reference temperature. In this case, failure of the sterling refrigerator can be prevented.
또 바람직하게는, 또한, 온도 검출 수단의 검출 온도가 기준 온도를 넘은 것에 따라서 온도 검출 수단이 정상인지 여부를 검사하는 검사 수단이 설치된다. 이 경우에는, 온도 검출 수단의 고장에 의한 냉각고의 오동작을 방지할 수 있다. Further preferably, inspection means for inspecting whether or not the temperature detection means is normal is provided as the detected temperature of the temperature detection means exceeds the reference temperature. In this case, malfunction of the refrigerator due to failure of the temperature detecting means can be prevented.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 냉각고의 구성을 도시하는 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the structure of the refrigerator which concerns on one Embodiment of this invention.
도2는 도1에 도시한 냉각고의 배관 구성도이다. FIG. 2 is a block diagram of the piping of the refrigerator shown in FIG.
도3은 도1에 도시한 냉각고의 운전 제어에 관련되는 부분의 구성을 도시하는 블럭도이다. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a part related to operation control of the cooler shown in FIG.
도4는 도3에 도시한 제어부의 동작을 나타내는 흐름도의 일부인 도면이다. 4 is a part of a flowchart showing the operation of the control unit shown in FIG.
도5는 도4에 나타낸 흐름도의 다른 부분인 도면이다. 5 is another part of the flowchart shown in FIG.
[부호의 설명][Description of the code]
1 : 냉각고1: cooler
10 : 하우징10: housing
11, 12, 13 : 냉각실11, 12, 13: cooling chamber
14, 15, 16 : 단열 도어14, 15, 16: insulated door
17 : 패킹17: Packing
18 : 선반18: shelf
19 : 기계실19: machine room
20 : 덕트20: duct
21 : 냉기 취출구21: cold air outlet
22 : 냉각 팬22: cooling fan
30 : 스털링 냉동기30: Sterling Freezer
40 : 저온측 냉매 순환 회로40: low temperature side refrigerant circulation circuit
41 : 저온측 응축기41: low temperature side condenser
42 : 저온측 증발기42: low temperature side evaporator
50, 60 : 고온측 냉매 순환 회로50, 60: high temperature side refrigerant circulation circuit
51 : 고온측 증발기51: high temperature side evaporator
52 : 고온측 응축기52: high temperature side condenser
53 : 방열 팬53: heat dissipation fan
61 : 순환 펌프61: circulation pump
62 : 결로 방지부62: condensation prevention unit
70 : 전열 히터70: electric heater
80 : 고내 온도 센서80: high temperature sensor
81 : 콜드 헤드 온도 센서81: cold head temperature sensor
82 : 웜 헤드 온도 센서82: worm head temperature sensor
83 : 검사부83: inspection unit
84 : 기준치 기억부84: reference value storage
85 : 통지 램프85: notice lamp
86 : 제어부 86: control unit
87 : 타이머87: timer
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 냉각고(1)의 구성을 도시하는 개략 단면도이고, 도2는 냉각고(1)의 배관 구성도이다. 도1 및 도2를 참조하여, 냉각고(1)는 식품 보존용이고, 단열 구조의 하우징(10)을 구비하여 이루어진다. 하우징(10)의 내부에는, 상하 3단으로 구획된 냉각실(11, 12, 13)이 마련되어 있다. 냉각실(11, 12, 13)은, 각각 하우징(10)의 정면측(도1에서는 좌측)에 개구부를 갖고, 상기 개구부는 개폐 가능한 단열 도어(14, 15, 16)에 의해 폐쇄되어 있다. 단열 도어(14, 15, 16)의 이면에는, 냉각실(11, 12, 13)의 개구부를 각각 둘러싸는 형태의 패킹(17)이 장착되어 있다. 냉각실(11, 12, 13)의 내부에는, 수납하는 식품의 종류에 적합한 선반(18)이 적절하게 설치되어 있다. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a
하우징(10)의 상면으로부터 배면, 또한 하면에 걸쳐서는, 스털링 냉동기(30)를 중심 요소로 하는 냉각 시스템 및 방열 시스템이 배치되어 있다. 또한, 하우징(10)의 상측 배면의 일 코너에는 기계실(19)이 설치되어 있고, 스털링 냉동기(30)는 상기 기계실(19)에 설치되어 있다. The cooling system and heat dissipation system which have the
스털링 냉동기(30)의 일부는 구동시에 콜드 헤드를 형성한다. 상기 콜드 헤드에는 저온측 응축기(41)가 설치되어 있다. 또한 냉각실(13) 내에는 저온측 증발기(42)가 설치되어 있다. 저온측 응축기(41)와 저온측 증발기(42)는 냉매 배관을 통해 접속되어 있고, 양자에 의해 저온측 냉매 순환 회로(40)가 구성되어 있다. 저온측 냉매 순환 회로(40)에는 CO2 등의 자연 냉매가 봉입되어 있고, 저온측 증발기(42) 및 저온측 응축기(41)에서 열의 교환이 행해진다. A portion of the
하우징(10)의 내부에는, 저온측 증발기(42)에 의해 얻어진 냉기를 냉각실(11, 12, 13)로 분배하기 위한 덕트(20)가 설치되어 있다. 덕트(20)는 냉각실(11, 12, 13)에 연통하는 냉기 취출구(21)를 적절한 부위에 갖고 이루어진다. 또한, 덕트(20) 내부에는, 냉기를 강제적으로 송출하기 위한 냉각 팬(22)이 적절한 부위에 설치되어 있다. Inside the
또한, 본 도면에는 도시하고 있지 않지만, 하우징(10) 내부에는, 냉각실(11, 12, 13)로부터 공기를 회수하는 덕트도 설치되어 있다. 상기 덕트는 저온측 증발기(42)의 하방에 취출구를 갖고, 냉각되는 공기를 도1의 파선 화살표와 같이 저온측 증발기(42)에 공급한다. In addition, although not shown in this figure, the duct which collect | recovers air from the cooling
스털링 냉동기(30)의 다른 일부는, 구동시에 웜 헤드를 형성한다. 상기 웜 헤드에는 고온측 증발기(51)가 설치되어 있다. 또한, 하우징(10)의 상면에는, 고외 환경으로 방열을 행하는 고온측 응축기(방열기)(52)와 방열 팬(53)이 설치되어 있다. 고온측 증발기(51)와 고온측 응축기(52)는 배관을 통해 접속되어 있고, 양자에 의해 고온측 냉매 순환 회로(50)가 구성되어 있다. 고온측 냉매 순환 회로(50)에는 물(수용액을 포함함) 혹은 탄화수소계의 자연 냉매가 밀봉되어 있고, 상기 냉매는 고온측 냉매 순환 회로(50) 내를 자연 순환한다. The other part of the
한편, 고온측 증발기(51)는 고온측 냉매 순환 회로(60)에도 접속되어 있다. 고온측 냉매 순환 회로(60)는 냉매를 강제 순환하는 순환 펌프(61)와, 결로 방지부(62)를 갖고 이루어진다. 순환 펌프(61)는, 예를 들어 압전 펌프이다. 결로 방지부(62)는 냉매 배관의 일부를 냉각실(11, 12, 13)의 개구부에 배치하여 이루어지고, 결로가 발생하기 쉬운 개구부 근방[패킹(17)과 하우징(10)과의 접촉 부위 주변, 즉 고내와 고외의 경계 영역]을 냉매가 갖는 온열로 가열하여 결로를 방지하는 것이다. 또한, 제조상의 형편 등에 의해, 고온측 냉매 순환 회로(60)를 배치할 수 없는 결로 발생 예상 부위에는, 통전에 의해 발열하는 전열 히터(70)가 설치되어 있다. On the other hand, the high
다음에, 상기 구성으로 이루어지는 냉각고(1)의 동작에 대해 설명을 행한다. 상기 구성으로 이루어지는 냉각고(1)에 있어서, 스털링 냉동기(30)가 구동되면 콜드 헤드의 온도는 저하한다. 따라서, 저온측 응축기(41)는 냉각되고, 내부의 냉매는 응축된다. Next, operation | movement of the
저온측 응축기(41)에서 응축된 냉매는, 저온측 냉매 순환 회로(40)를 통해 저온측 증발기(42)에 유입된다. 저온측 증발기(42)에 유입된 냉매는, 저온측 증발기(42)의 외측을 통과하는 기류의 열로 증발하고, 저온측 증발기(42)의 표면 온도를 내린다. 따라서, 저온측 증발기(42)를 통과하는 공기는 냉기로 되고, 덕트(20)의 냉기 취출구(21)로부터 냉각실(11, 12, 13)에 취출하고, 냉각실(11, 12, 13)의 온도를 내린다. 그 후, 냉각실(11, 12, 13) 내의 공기는 도시하지 않은 덕트를 통해 저온측 증발기(42)에 환류한다. The refrigerant condensed in the low
또한, 저온측 증발기(42)에서 증발한 냉매는, 저온측 냉매 순환 회로(40)를 통해 저온측 응축기(41)로 복귀하고, 거기서 열을 빼앗아 다시 응축한다. 그리고, 상기한 열교환 동작이 반복된다. In addition, the refrigerant evaporated by the low temperature side evaporator 42 returns to the low
한편, 스털링 냉동기(30)의 구동에 의해 발열하는 열이나, 콜드 헤드에 의해 고내로부터 회수된 열은 배열(排熱)로서 웜 헤드로부터 방열된다. 따라서, 고온측 증발기(51)는 가열되고, 내부의 냉매는 증발한다. On the other hand, the heat | fever which generate | occur | produces by the drive of the
고온측 증발기(51)에서 발열한 기상(氣相) 상태의 냉매는, 고온측 냉매 순환 회로(50)를 통해 상방에 설치된 고온측 응축기(52)에 유입된다. 고온측 응축 기(52)에 유입된 냉매는, 방열 팬(53)에 의해 고외로부터 고온측 응축기(52)내에 도입된 기류에 의해 열을 빼앗아 응축한다. 또한, 고온측 응축기(52)에서 응축한 냉매는 고온측 냉매 순환 회로(50)를 통해 고온측 증발기(51)로 복귀하고, 거기서 열을 수취하여 다시 증발한다. 그리고, 상기한 열교환 동작이 반복된다. The refrigerant in the gaseous state generated by the high temperature side evaporator 51 flows into the high
또한, 고온측 증발기(51)의 내부에서 포화하고 있는 냉매 중, 액상(液相) 상태의 냉매는 순환 펌프(61)에 의해 고온측 냉매 순환 회로(60)에 강제 순환되어, 결로 방지부(62)로 도입된다. 따라서, 냉각실(11, 12, 13)의 개구부 근방은, 도입된 냉매가 갖는 온열로 가열된다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 불필요한 전력을 소모하지 않고, 결로가 발생하기 쉬운 개구부 근방의 온도를 노점 온도 이상으로 유지하여, 결로를 방지할 수 있다. 또한, 고온측 냉매 순환 회로(60)를 배치할 수 없는 결로 발생 예상 부위에 대해서는, 전열 히터(70)로의 통전을 행함으로써 그 온도를 노점 온도 이상으로 유지하여 결로를 방지할 수 있다. In addition, among the refrigerants saturated in the high
도3은, 냉각고(1) 중의 운전 제어에 관련되는 부분을 도시하는 블럭도이다. 도3에 있어서, 이 냉각고(1)는 고내 온도 센서(80), 콜드 헤드 온도 센서(81), 웜 헤드 온도 센서(82), 검사부(83), 기준치 기억부(84), 통지 램프(85) 및 제어부(86)를 구비하고, 제어부(86)는 타이머(87)를 포함한다. 3 is a block diagram showing a part related to operation control in the
고내 온도 센서(80)는, 예를 들어 덕트(20)의 고내 공간측 표면의 소정 위치에 설치되어 고내 공간의 온도를 검출하고, 검출치를 나타내는 신호를 제어부(86)에 제공한다. 콜드 헤드 온도 센서(81)는, 스털링 냉동기(30)의 콜드 헤드에 설치되어 콜드 헤드의 온도를 검출하고, 검출치를 나타내는 신호를 제어부(86)에 제공 한다. 웜 헤드 온도 센서(82)는, 스털링 냉동기(30)의 웜 헤드에 설치되어 웜 헤드의 온도(Th)를 검출하고, 검출치를 나타내는 신호를 제어부(86)에 제공한다. The
검사부(83)는 웜 헤드 온도 센서(82)가 정상인지 여부를 검사하고, 검사 결과를 나타내는 신호를 제어부(86)에 제공한다. 기준치 기억부(84)는 ROM 등의 판독 전용 메모리로 이루어지고, 고내 공간의 기준 온도와, 콜드 헤드의 기준 온도와, 웜 헤드의 기준 온도(Th1)와, 웜 헤드의 한계 온도(Th2)를 기억하고 있다. The
통지 램프(85)는, 예를 들어 단열 도어(14)의 외부 표면에 설치되어, 냉각고(1)가 고장났을 때에 점등하고, 냉각고(1)의 고장을 사용자에게 통지한다. 제어부(86)는 온도 센서(80 내지 82), 검사부(83) 및 기준치 기억부(84)로부터의 각종 정보를 기초로 하여, 스털링 냉동기(10), 방열 팬(53), 순환 펌프(61) 및 통지 램프(85)를 제어한다. The
도4 및 도5는 제어부(86)의 동작을 나타내는 흐름도이다. 제어부(86)는, 온도 센서(80 내지 82)의 검출치가 기준치 기억부(84)에 기억되어 있는 기준치가 되도록 스털링 냉동기(10)의 출력을 제어하는 동시에, 방열 팬(53)의 회전수 즉 풍량을 제어한다. 또한, 제어부(86)는, 순환 펌프(61)의 출력 즉 고온측 냉매 순환 회로(60)의 냉매의 순환량을 제어한다. 4 and 5 are flowcharts showing the operation of the
또한, 제어부(86)는, 스텝 S1에 있어서, 웜 헤드의 온도(Th)가 기준치 기억부(84)에 기억된 기준 온도(Th1)보다도 높은지의 여부를 판별하고, Th > Th1이 아닌 경우에는 스텝 S1을 다시 실행하고, Th > Th1인 경우에는 스텝 S2로 진행한다. 스텝 S2에 있어서 제어부(86)는, 검사부(83)에 웜 헤드 온도 센서(82)가 정상인지 여부를 검사시킨다. 검사부(83)는 웜 헤드 온도 센서(82)가 정상인지 여부를 검사하고, 검사 결과를 나타내는 신호를 제어부(86)에 제공한다. In addition, in step S1, the
스텝 S3에 있어서 제어부(86)는, 검사부(83)로부터의 신호를 기초로 하여 웜 헤드 온도 센서(82)가 이상인지 여부를 판별하고, 웜 헤드 온도 센서(82)가 이상인 경우에는 스텝 S4에 있어서 통지 램프(85)의 점등 등의 온도 센서 이상 경보 처리를 행하고, 이상이 아닌 경우에는 스텝 S5로 진행한다. In step S3, the
스텝 S5에 있어서 제어부(86)는, 방열 팬(53)의 회전수가 최대인지 여부를 판별하고, 최대가 아닌 경우에는 스텝 S6에 있어서 방열 팬(53)의 회전수를 최대로 하고, 스텝 S7에 있어서 소정 시간 경과하는 것을 대기하여 스텝 S12로 진행하고, 방열 팬(53)의 회전수가 최대인 경우에는 스텝 S8로 진행한다. 소정 시간의 계측에는 타이머(87)가 사용된다. In step S5, the
스텝 S8에 있어서 제어부(86)는, 순환 펌프(61)의 출력이 최대인지 여부를 판별하고, 최대가 아닌 경우에는 스텝 S9에 있어서 순환 펌프(61)의 출력을 최대로 하고, 스텝 S10에 있어서 소정 시간 경과하는 것을 대기하여 스텝 S12로 진행하고, 순환 펌프(61)의 출력이 최대인 경우에는 스텝 S11에 있어서 스털링 냉동기(30)의 출력을 저하시켜, 스텝 S12로 진행한다. 스텝 S11에 있어서 제어부(86)는, 스털링 냉동기(30)의 출력을 현재치로부터 최소치까지 복수회로 나누어 단계적으로 저하시킨다. In step S8, the
스텝 S12에 있어서 제어부(86)는, 웜 헤드의 온도(Th)가 기준치 기억부(84)에 기억된 기준 온도(Th1)보다도 높은지의 여부를 판별하고, Th > Th1이 아닌 경우 에는 스텝 S1로 복귀하고, Th > Th1인 경우에는 스텝 S13으로 진행한다. 스텝 S13에 있어서 제어부(86)는, 스털링 냉동기(30)의 출력이 최소인지 여부를 판별하고, 최소가 아닌 경우에는 스텝 S8로 복귀하고, 최소인 경우에는 스텝 S14로 진행한다. In step S12, the
스텝 S14에 있어서 제어부(86)는, 웜 헤드의 온도(Th)가 기준치 기억부(84)에 기억된 한계 온도(Th2)보다도 높은지의 여부를 판별하고, Th > Th2가 아닌 경우에는 스텝 S8로 복귀하고, Th > Th1인 경우에는 스텝 S15로 진행한다. In step S14, the
제어부(86)는, 스텝 S15에 있어서 통지 램프(85)의 점등 등의 웜 헤드 이상표시 처리를 행하고, 스텝 S16에 있어서 스털링 냉동기(30)를 정지시켜 스텝 S1로 복귀한다. The
본 실시 형태에서는, 웜 헤드의 온도(Th)가 기준 온도(Th1)를 넘은 경우에는, 방열 팬(53)의 회전수를 최대로 하고, 순환 펌프(61)의 출력을 최대로 하고, 스털링 냉동기(30)의 출력을 최소로 하고, 그래도 웜 헤드의 온도(Th)가 한계 온도(Th2)를 넘은 경우에, 스털링 냉동기(30)를 정지시킨다. 따라서, 웜 헤드의 온도(Th)가 한계 온도(Th2)를 넘은 경우에 스털링 냉동기(30)를 바로 정지시키는 경우에 비해, 냉각고(1)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. In this embodiment, when the temperature Th of the worm head exceeds the reference temperature Th1, the rotation speed of the
또한, 본 실시 형태에서는, 방열 팬(53)의 회전수를 최대로 한 후에 순환 펌프(61)의 출력을 최대로 했지만, 반대로, 순환 펌프(61)의 출력을 최대로 한 후에 방열 팬(53)의 출력을 최대로 해도 좋다. In addition, in this embodiment, although the output of the
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라 생각 되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아닌 청구 범위에 의해 나타나고, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and should not be considered as limiting. It is intended that the scope of the invention be indicated by the claims rather than the foregoing description, and include all modifications within the meaning and range equivalent to the claims.
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