KR20070103504A - 냉각고 - Google Patents

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KR20070103504A
KR20070103504A KR1020077021113A KR20077021113A KR20070103504A KR 20070103504 A KR20070103504 A KR 20070103504A KR 1020077021113 A KR1020077021113 A KR 1020077021113A KR 20077021113 A KR20077021113 A KR 20077021113A KR 20070103504 A KR20070103504 A KR 20070103504A
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사또시 미야모또
히로시 다쯔미
웨이 첸
미즈호 후까야
쥰지 미야까미
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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

스털링 냉동 엔진으로 고 내를 냉각하는 냉각고는, 스털링 냉동 엔진의 과냉각 임계 상태를 검출하는 상태 검출 수단(S01)과, 상태 검출 수단에 의한 과냉각 임계 상태의 검출에 기초하여 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 과냉각 방지 수단(S02)을 구비한다. 이에 의해, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있다.
스터링 냉동 엔진, 상태 검출 수단, 과냉각 방지 수단, 도어 상태 검출 수단, 냉각 팬 제어 수단

Description

냉각고 {REFRIGERATOR}
본 발명은 냉각고에 관한 것으로, 특히, 스털링 냉동 엔진에 의해 고 내를 냉각하는 냉각고에 관한 것이다.
근년, 프레온 가스의 지구 환경에 대한 악영향이 지적되고 있고, 프레온 가스를 사용하지 않는 냉각고로서 스털링 냉동 엔진을 탑재한 것이 주목받고 있다. 이 냉각고에서는, 스털링 냉동 엔진의 콜드 헤드의 냉열이 2차 냉매를 통하여 저온측 증발기에 전달되고, 저온측 증발기에서 생성된 냉기가 냉각 고 내에 공급된다[예를 들면, 일본 특개 2002-221384호 공보(특허 문헌 1) 참조].
특허 문헌 1 : 일본 특개 2002-221384호 공보
그러나, 종래의 냉각 기기에서는, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력이 큰 경우, 2차 냉매가 동결하고, 스털링 냉동 엔진의 콜드 헤드의 냉열이 저온측 증발기에 전달되지 않게 되어, 냉각고 내가 냉각되지 않게 된다고 하는 문제가 있다.
또한, 스털링 냉동 엔진은, 콜드 헤드가 고온인 때에는 출력을 높일 수 없다고 하는 특성을 가진다. 이 때문에, 예를 들면 냉각고의 전원 투입시, 급속 냉동 운전 모드의 절환시 등의 콜드 헤드가 고온인 경우에도, 급속히 고 내를 냉각하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적의 하나는, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되기 전에 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 것이 가능한 냉각고를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 고 내를 냉각하는 효율을 향상한 냉각고를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 임의의 국면에 의하면, 냉각고는, 스털링 냉동 엔진으로 고 내를 냉각하는 냉각고로서, 스털링 냉동 엔진의 과냉각 임계 상태를 검출하는 상태 검출부와, 상태 검출부에 의한 과냉각 임계 상태의 검출에 기초하여 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 과냉각 방지부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되기 전에 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 회피하는 것이 가능한 냉각고를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 냉각고의 냉각실에 설치된 도어의 개폐 상태를 검출하는 도어 상태 검출부와, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 고 내에 공급하는 냉각 팬과, 도어 상태 검출부에 의해 도어가 개방 상태에 있는 것이 검출되어 있는 동안, 냉각 팬을 정지시키는 냉각 팬 제어부를 더 구비하고, 상태 검출부는, 도어 상태 검출부에 의한 도어의 개방 상태가 소정 시간 경과한 것을 검출한다.
본 발명에 따르면, 도어의 개방 상태가 소정 시간 경과한 것이 검출된다. 냉각 팬은, 도어가 개방 상태에 있는 동안은 정지하기 때문에, 그 동안 저온측 냉각기 주변의 공기가 정체한다. 이 때문에, 스털링 냉동 엔진이 계속 구동하면 2차 냉매의 온도가 저하한다. 이 때문에, 냉각 팬이 정지하고 있는 시간에 기초하여 2차 냉매가 동결하기 전의 상태를 검출할 수 있다.
바람직하게는, 냉각고는, 단열재로 나누어지고, 각각이 개폐 도어를 가지는 제1 냉각실과 제2 냉각실을 포함하고, 냉각 팬은, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 제1 냉각실에 공급하고, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 제2 냉각실에 안내하기 위한 송풍로와, 송풍로에 설치되고, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 차단하기 위한 차단부와, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 송풍로에 송풍하는 송풍 팬을 더 구비하고, 과냉각 방지부는, 도어 상태 검출부에 의해 제1 냉각실의 도어의 폐쇄 상태 및 제2 냉각실의 도어의 개방 상태가 검출된 경우에는, 차단부에 송풍로를 차단시킴과 함께 냉각 팬의 정지를 해제하여 구동시키고, 도어 상태 검출부에 의해 제1 냉각실의 도어의 개방 상태 및 제2 냉각실의 도어의 폐쇄 상태가 검출된 경우에는, 차단부에 송풍로의 차단을 해제시킴과 함께 송풍 팬을 구동시킨다.
본 발명에 따르면, 제1 냉각실의 도어의 폐쇄 상태 및 제2 냉각실의 도어의 개방 상태가 검출된 경우에는 송풍로가 차단됨과 함께 냉각 팬이 구동되고, 제1 냉각실의 도어의 개방 상태 및 제2 냉각실의 도어의 폐쇄 상태가 검출된 경우에는 송풍로의 차단이 해제됨과 함께 송풍 팬이 구동된다. 이 때문에, 제1 냉각실의 도어가 닫힌 상태에서 제2 냉각실의 도어가 열린 경우에는, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 공기가 제1 냉각실에 공급되고, 제2 냉각실의 도어가 닫힌 상태에서 제1 냉각실의 도어가 열린 경우에는, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 공기가 제2 냉각실에 공급된다. 제1 도어와 제2 도어의 어느 하나가 열린 경우이더라도, 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 공기를 대류시키기 때문에, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도어가 열린 냉각실에 보내지는 냉기를 줄일 수 있기 때문에, 고 내의 냉기가 외부로 새어 내는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 냉각고는, 스털링 냉동 엔진에 형성되는 저온부로부터 2차 냉매를 통하여 냉열을 받는 저온측 증발기를 더 구비한다. 상태 검출부는, 저온부, 저온측 증발기 또는 저온측 증발기와 쌍을 이루는 저온측 응축기(저온측 증발기와 저온측 응축기의 사이에서 2차 냉매를 순환시키는 2차 냉매 순환 회로)의 온도를 검출하는 온도 검출부를 포함하고, 온도 검출부에 의해 검출된 온도가 소정 온도를 하회한 것을 검출한다.
본 발명에 따르면, 저온부, 2차 냉매 순환 회로(대표적으로는 저온측 증발기 또는 저온측 응축기)의 온도가 소정 온도를 하회한 것이 검출된다. 이 때문에, 스털링 냉동 엔진이 과냉각인 것을 검출할 수 있다.
바람직하게는, 동결 방지부는, 스털링 냉동 엔진을 제어하여 정지시키는 정지 제어를 행하기 전에, 정지 제어와 상이한 제어로서 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 과냉각 방지 제어를 행한다.
본 발명에 따르면, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하기 위해서 스털링 냉동 엔진을 정지시키는 정지 제어를 행하기 전에, 정지 제어와 상이한 과냉각 방지 제어를 행함으로써 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지한다. 이 때문에, 과냉각 방지 제어에 의해 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있었던 경우에는, 스털링 냉동 엔진의 정지 제어를 행할 필요가 없어진다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진을 극력 정지시키지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 냉각고의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 소정 온도는, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높은 제1 온도와, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높고 제1 온도보다 낮은 제2 온도를 포함하고, 과냉각 방지부는, 상태 검출부에 의해 제1 온도를 하회한 것이 검출되었을 때에 과냉각 방지 제어를 행하고, 또한, 상태 검출부에 의해 제2 온도를 하회한 것이 검출되었을 때에 정지 제어를 행한다.
본 발명에 따르면, 우선, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높은 제1 온도를 하회하였을 때에 과냉각 방지 제어가 행해지고, 또한, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높고 제1 온도보다 낮은 제2 온도를 하회하였을 때에 정지 제어가 행해진다. 이 때문에, 과냉각 방지 제어에 의해 제2 온도를 하회하지 않고 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있었던 경우에는, 스털링 냉동 엔진의 정지 제어를 행할 필요가 없어진다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진을 극력 정지시키지 않도록 할 수 있다.
바람직하게는, 온도 검지부에 의해 온도가 검출되는 때에, 온도 검출부에 의한 온도의 검출의 이상을 검지하는 온도 검출 이상 검지부를 더 구비한다.
본 발명에 따르면, 온도를 검출할 때에 온도의 검출의 이상을 검지하기 때문에, 온도의 오검출을 방지할 수 있다. 이 때문에, 소정 온도를 하회한 것의 오검출에 기초하여 스털링 냉동 엔진을 정지시키지 않도록 할 수 있다.
바람직하게는, 저온측 증발기에 의해 차가워진 냉기를 고 내에 공급하는 냉각 팬을 더 구비하고, 과냉각 방지부는, 냉각 팬을 구동시키거나, 또는, 냉각 팬의 풍량을 증가시킨다.
본 발명에 따르면, 냉각 팬이 구동되거나, 또는, 냉각 팬의 풍량이 증가되기 때문에, 저온측 증발기 주변의 공기가 대류한다. 이 때문에, 저온측 증발기에 새로 보내진 공기가 2차 냉매에 열을 부여하기 때문에, 2차 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 냉각 팬에 의해 고 내의 공기가 대류하기 때문에, 스털링 냉동 엔진에 의해 고 내의 공기를 효율적으로 냉각할 수 있다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진의 COP(Coefficient Of Performance, 성적 계수)를 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 과냉각 방지부는, 상태 검출부에 의해 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에 냉각 팬을 구동시키거나 또는 냉각 팬의 풍량을 증가시키고, 또한, 냉각 팬을 구동시키거나 또는 냉각 팬의 풍량을 증가시키고 나서 소정 시간 경과한 후에 상태 검출부에 의해 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에 스털링 냉동 엔진을 제어하여 냉각 능력을 저하시킨다.
본 발명에 따르면, 2차 냉매에 열이 부여되고 있음에도 불구하고, 2차 냉매의 온도가 상승하지 않고, 제1 온도를 하회하고 있는 경우에는, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력을 저하시키도록 제어한다. 이 때문에, 2차 냉매의 냉각이 억제되기 때문에, 2차 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게는, 과냉각 방지부는, 냉각 팬의 회전수를 제어하는 회전수 제어부를 구비하고, 과냉각 방지부는, 상태 검출부에 의해 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에 냉각 팬의 회전수를 회전 능력의 최대한으로 하여 냉각 팬을 구동시키고, 또한, 냉각 팬의 회전수를 냉각 팬의 회전 능력의 최대한으로 하여 구동시키고 나서 소정 시간 경과한 후에 상태 검출부에 의해 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에 스털링 냉동 엔진을 제어하여 냉각 능력을 저하시킨다.
본 발명에 따르면, 냉각 팬이 회전수를 회전 능력의 최대한으로 하여 구동되기 때문에, 회전수가 최대한이 아닐 때와 비교하여, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 더 방지할 수 있다. 또한, 회전수를 최대한으로 함으로써 냉각 팬에 의해 고 내의 공기가 한층 더 대류하기 때문에, 스털링 냉동 엔진의 COP를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 2차 냉매에 열이 부여되고 있음에도 불구하고, 2차 냉매의 온도가 상승하지 않고, 제1 온도를 하회하고 있는 경우에는, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력을 저하시키도록 제어한다. 이 때문에, 2차 냉매의 냉각이 억제되기 때문에, 2차 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있다. 이 동결 방지 제어는 도어가 폐쇄 상태에 있을 때에 행해지는 것이 바람직하다. 도어가 개방 상태에 있을 때에, 냉각 팬을 구동시키거나 또는 냉각 팬의 풍량을 증가시킨 경우, 고 내의 공기가 외부로 새어 나오고, 그 후, 도어가 폐쇄 상태로 되었을 때에, 고 내의 공기를 재차 냉각하기 위해서, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력을 상승시킬 필요가 있기 때문이다.
도1은 본 발명에 관한 냉각고의 일 실시 형태를 도시한 개략 단면도이다.
도2는 본 실시 형태에서의 냉각고의 냉기의 흐름을 모식적으로 도시한 도면이다.
도3은 제1 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다.
도4는 제1 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도5는 제1 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 변형된 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도6은 제2 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다.
도7은 제2 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도8은 제2 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 변형된 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도9는 제3 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다.
도10은 제3 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
<부호의 설명>
1 : 냉각고
2 : 냉각 팬
10 : 하우징
11 : 제2 냉각실
12 : 제1 냉각실
14 : 상부 도어
15 : 하부 도어
17 : 패킹
18 : 선반
19 : 기계실
20, 21 : 덕트
20A, 20B : 냉기 분사구
22 : 냉각 팬
30 : 스털링 냉동 엔진
40 : 저온측 순환 회로
41 : 저온측 응축기
42 : 저온측 증발기
50 : 고온측 자연 순환 회로
51 : 고온측 증발기
52 : 고온측 응축기
61 : 댐퍼
62 : 송풍 팬
81 : 온도 센서
82 : 상부 도어 개폐 검출 스위치
83 : 하부 도어 개폐 검출 스위치
84 : 도어 개폐 검출 스위치
90 : 제어부
91 : 표시부
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부품은 동일한 부호를 붙이고 있다. 그들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.
<제1 실시 형태>
도1은, 본 발명에 관한 냉각고의 일 실시 형태를 도시한 개략 단면도이다. 도2는, 본 실시 형태에서의 냉각고의 냉기의 흐름을 모식적으로 도시한 도면이다. 도1 및 도2를 참조하여, 냉각고(1)는, 식품 보존용이고, 단열 구조의 하우징(10)을 구비하며 이루어진다. 하우징(10)의 내부에는, 상하 2단으로 나누어진 냉각실(11, 12)이 설치되어 있다. 냉각실(11, 12)은, 각각 하우징(10)의 정면측(도1에서는 좌 측)에 개구부를 가지고, 상기 개구부는 개폐가 자유로운 상부 도어(14) 및 하부 도어(15)에 의해 닫혀 있다. 상부 도어(14) 및 하부 도어(15)는, 단열재를 포함하고, 그들의 이면에는, 냉각실(11, 12)의 개구부를 각각 둘러싸는 형태의 패킹(17)이 장착되어 있다. 냉각실(11, 12)의 내부에는, 수납하는 식품의 종류에 적합한 선반(18)이 적당히 설치되어 있다.
하우징(10)의 표면으로부터 배면, 또한 하면에 걸쳐서는, 스털링 냉동 엔진(30)을 중심 요소로 하는 냉각 시스템 및 방열 시스템이 배설되어 있다. 또한, 하우징(10)의 상배면의 일각에는 기계실(19)이 설치되어 있고, 스털링 냉동 엔진(30)은 상기 기계실(19)에 설치되어 있다.
스털링 냉동 엔진(30)의 일부는 구동시에 저온부(이하 콜드 헤드라고 칭함)를 형성한다. 상기 콜드 헤드에는, 저온측 응축기(41)가 부착되어 있다. 또한 냉각실(12)의 안쪽에는, 저온측 증발기(42)가 설치되어 있다. 저온측 응축기(41)와 저온측 증발기(42)는 냉매 배관을 통하여 접속되어 있고, 양자에 의해 저온측 순환 회로(2차 냉매 순환 회로)(40)가 구성되어 있다. 저온측 순환 회로(40)에는, CO2 등의 자연 냉매가 봉입되어 있고, 저온측 증발기(42) 및 저온측 응축기(41)에서 열의 수수가 행해진다.
하우징(10)의 내부에는, 저온측 증발기(42)에 의해 얻어진 냉기를 냉각실(11, 12)에 분배하기 위한 덕트(20, 21)가 설치되어 있다. 덕트(20)는 냉각실(제1 냉각실)(12)에 연통하는 냉기 분사구(20A)를 적소에 가지며 이루어진다. 덕 트(20) 내에는, 냉각 팬(22)이 적소에 설치되어 있다. 냉각 팬(22)은, 덕트(20) 내의 냉기를 강제적으로 냉각실(12)에 보낸다. 또한, 냉각 팬(22)이 구동하면, 저온측 증발기(42) 주변의 공기를 대류시킨다. 이에 의해, 저온측 증발기(42)에는, 비교적 온도가 높은 별도의 공기가 공급된다.
덕트(21)는 냉각실(제2 냉각실)(11)에 연통하는 냉기 분사구(21A)를 적소에 가지며 이루어진다. 덕트(21) 내에는, 송풍 팬(62)이 적소에 설치되어 있다. 송풍 팬(62)은, 덕트(21)에 송풍하고, 덕트(21) 내의 냉기를 강제적으로 냉각실(11)에 보낸다. 또한, 덕트(21)의 저온측 증발기(42)측의 일단에는, 개폐가 자유로운 댐퍼(61)가 설치된다. 댐퍼(61)이 닫힌 상태에서는, 덕트(21)와 덕트(20)가 분리된다. 따라서, 덕트(20) 내의 냉기는, 댐퍼(61)에 의해 차단되어, 덕트(21) 내로 이동하는 것이 방해된다. 댐퍼(61)가 열린 상태에서는, 덕트(21)와 덕트(20)가 연통한다. 따라서, 댐퍼(61)가 열린 상태에서 송풍 팬(62)이 구동하면, 덕트(20) 내의 냉기가 덕트(21) 내에 흘러들고, 그 냉기가 강제적으로 냉각실(11)에 보내진다.
또한, 댐퍼(61)가 열린 상태에서는, 냉각 팬(22)을 구동하지 않고, 송풍 팬(62)을 구동하는 것도 가능하다. 이 상태에서도 덕트(20) 내의 냉기가 덕트(21) 내에 흘러들고, 그 냉기가 강제적으로 냉각실(11)에 보내진다. 또한, 송풍 팬(62)이 구동하면, 저온측 증발기(42) 주변의 공기를 대류시킨다. 이에 의해, 저온측 증발기(42)에는, 비교적 온도가 높은 별도의 공기가 공급된다.
또한, 댐퍼(61)가 열린 상태에서는, 냉각 팬(22)과 송풍 팬(62)을 구동하는 것도 가능하다. 이 상태에서는, 덕트(20) 내의 냉기는, 냉각 팬(22)에 의해 냉각 실(12)에 보내지는 것과, 송풍 팬(62)에 의해 덕트(21)를 경유하여 냉각실(11)에 보내지는 것이 있다. 이 경우에도, 저온측 증발기(42) 주변의 공기를 대류시키고, 저온측 증발기(42)에는, 비교적 온도가 높은 별도의 공기가 공급된다.
또한, 본 도면에는 도시하고 있지 않지만, 하우징(10) 내부에는, 냉각실(11, 12)로부터 공기를 회수하는 덕트도 설치되어 있다. 상기 덕트는 저온측 증발기(42)의 하방에 분사구를 가지고, 냉각되어야 할 공기를 도1의 파선 화살표와 같이 저온측 증발기(42)에 공급한다.
스털링 냉동 엔진(30)의 다른 일부는, 구동시에 웜 헤드(고온부)를 형성한다. 상기 웜 헤드에는, 고온측 증발기(51)가 부착되어 있다. 또한, 하우징(10)의 상면에는, 고 외 환경으로 방열을 행하는 고온측 응축기(52)와 송풍 팬(53)이 설치되어 있다. 고온측 증발기(51)와 고온측 응축기(52)는 냉매 배관을 통하여 접속되어 있고, 양자에 의해 고온측 자연 순환 회로(50)가 구성되어 있다. 고온측 자연 순환 회로(50)에는, 물(수용액을 포함함) 혹은 탄화수소계의 자연 냉매가 밀봉되어 있고, 상기 냉매는 고온측 자연 순환 회로(50) 내를 자연 순환한다.
계속해서, 상기 구성으로 이루어지는 냉각고(1)의 동작에 대하여 설명을 행한다. 상기 구성으로 이루어지는 냉각고(1)에서, 스털링 냉동 엔진(30)이 구동되면, 콜드 헤드의 온도는 저하한다. 따라서, 저온측 응축기(41)는 냉각되고, 내부의 2차 냉매(이하 생략하여 냉매라고 칭함)는 응축된다.
저온측 응축기(41)에서 응축된 냉매는, 저온측 순환 회로(40)를 통하여 저온측 증발기(42)에 흘러든다. 저온측 증발기(42)에 흘러든 냉매는, 저온측 증발 기(42)의 외측을 통과하는 기류의 열로 증발하고, 저온측 증발기(42)의 표면 온도를 내린다. 따라서, 저온측 증발기(42)를 빠져나가는 공기는 냉기로 되고, 덕트(20)의 냉기 분사구(20A)로부터 냉각실(11)에 분사하고, 또한, 덕트(21)의 냉기 분사구(21A)에 분사한다. 이에 의해, 냉각실(11, 12)의 온도를 내린다. 그 후, 냉각실(11, 12) 내의 공기는 도시하지 않은 덕트를 통하여 저온측 증발기(42)에 환류한다.
또한, 저온측 증발기(42)에서 증발한 냉매는, 저온측 순환 회로(40)를 통하여 저온측 응축기(41)로 되돌아오고, 거기서 열을 빼앗겨 다시 응축한다. 그리고, 상기한 열교환 동작이 반복된다.
한편, 스털링 냉동 엔진(30)의 구동에 의해 발열하는 열이나, 콜드 헤드에 의해 고 내로부터 회수된 열은, 배기 열로서 웜 헤드로부터 방열된다. 따라서, 고온측 증발기(51)는 가열되고, 내부의 냉매는 증발한다.
고온측 증발기(51)에서 발열한 기상 상태의 냉매는, 고온측 자연 순환 회로(50)를 통하여, 상방에 설치된 고온측 응축기(52)에 흘러든다. 고온측 응축기(52)에 흘러든 냉매는, 송풍 팬(53)에 의해 고 외로부터 고온측 응축기(52) 내에 도입된 기류에 의해 열을 빼앗겨 응축한다. 또한, 고온측 응축기(52)에서 응축한 냉매는 고온측 자연 순환 회로(50)를 통하여 고온측 증발기(51)로 되돌아오고, 거기서 열을 받아 다시 증발한다. 그리고, 상기한 열교환 동작이 반복된다.
도3은, 제1 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다. 도3을 참조하여, 냉각고(1)는, 냉각고의 전체를 제어하기 위한 제어부(90) 와, 거기에 접속된 온도 센서(81)를 구비한다. 제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30)과, 냉각 팬(22)과, 댐퍼(61)와, 송풍 팬(62)과 접속된다.
온도 센서(81)는, 저온측 증발기(42), 혹은 저온측 순환 회로(대표적으로는 저온측 응축기(41) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드)의 온도를 검출한다. 본 실시 형태에서는, 저온측 순환 회로(40) 내의 냉매의 온도를 직접 검출할 수 있으면 되지만, 직접 검출하는 것 대신에, 저온측 증발기(42), 저온측 응축기(41) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도를 검출하도록 하고 있다. 따라서, 온도 센서(81)는, 저온측 증발기(42), 저온측 응축기(41) 및 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드 중 어느 하나의 온도를 검출하도록 하여도 되지만, 바람직하게는, 저온측 응축기(41)의 온도이고, 더 바람직하게는 콜드 헤드의 온도이다.
제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30)을 구동 제어한다. 스털링 냉동 엔진은, 그 부하를 변동시켜 구동하는 것이 가능하다. 스털링 냉동 엔진은, 부하가 큰 구동에서는 냉각 능력이 높고, 부하가 작은 구동에서는 냉각 능력이 낮다. 제어부(90)는, 냉각 팬(22) 및 송풍 팬(62)의 풍량을 제어한다. 또한, 제어부(90)는, 냉각 팬(22) 및 송풍 팬(62)을 구동 또는 정지의 절환 제어를 하도록 하여도 된다. 또한, 제어부(90)는, 댐퍼(61)을 개방 상태와 폐쇄 상태의 절환 제어를 한다.
도4는, 제1 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도4를 참조하여, 냉각고(1)의 제어부(90)는, 온도 센서(81)로부터 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 입력된다. 제어부(90)는, 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)보다 낮은지의 여부를 판단한다(스텝 S01). 긍정(YES)인 경우에는 스텝 S02로 진행하고, 부정(NO)인 경우에는 처리를 종료한다. 소정의 값(T)은, 저온측 순환 회로(40) 내의 냉매의 응고점으로부터 미리 정해진 값으로, 냉매의 응고 온도에서 3℃ 정도 높은 온도로 설정해 둔다. 냉매의 온도는, 콜드 헤드의 온도와 반드시 일치하지 않지만, 콜드 헤드의 온도보다 낮아지는 일은 없다. 냉매의 온도와 콜드 헤드의 온도의 온도차(D)를 알고 있는 경우에는, 소정 온도는, 냉매의 응고점에 온도차(D)를 감산한 값 이상으로 하면 된다.
또한, 온도 센서(81)가, 저온측 증발기(42) 또는 저온측 응축기(41)의 온도를 검출하는 경우에는, 저온측 증발기(42) 또는 저온측 응축기(41)의 온도는, 냉매의 온도와 반드시 일치하지 않지만, 냉매의 온도는 저온측 증발기(42) 또는 저온측 응축기(41)의 온도보다 높아지는 일은 없다. 냉매의 온도와 저온측 증발기(42) 또는 저온측 응축기(41)의 온도의 온도차(D1)를 알고 있는 경우에는, 소정 온도는, 냉매의 응고점에 온도차(D1)를 가산한 값 이상으로 하면 된다.
스텝 S02에서는, 스털링 냉동 엔진을 정지시킨다. 이에 의해, 냉매가 냉각되지 않게 되어, 동결하는 경우는 없다.
또한, 스텝 S02에서는, 스털링 냉동 엔진을 정지하도록 하였지만, 스털링 냉동 엔진을 적은 부하로 구동하도록 하여도 된다. 이 경우에는, 냉매가 냉각되지만, 냉매의 온도를 그 온도로 유지하는 정도의 부하로 구동하면, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
<동결 방지 처리의 변형예>
도5는, 제1 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 변형된 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도5를 참조하여, 냉각고(1)의 제어부(90)는, 온도 센서(81)으로부터 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 입력된다. 제어부(90)는, 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)보다 낮은지의 여부를 판단한다(스텝 S11). 긍정(YES)인 경우에는 스텝 S12로 진행하고, 부정(NO)인 경우에는 스텝 S20으로 진행한다.
스텝 S12에서는, 냉각 팬(22)이 정지하고 있는지의 여부를 판단한다. 냉각 팬(22)이 정지하고 있는 경우에는 스텝 S13로 진행하고, 정지하고 있지 않은 경우에는 스텝 S14에 진행한다. 스텝 S13에서는, 냉각 팬(22)을 구동한다. 냉각 팬(22)이 구동하면, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하고, 저온측 증발기(42)에는 비교적 온도가 높은 공기가 공급된다. 이 때문에, 냉매의 온도가 저하하는 것이 방해된다. 한편, 스텝 S14로 진행하는 경우에는, 냉각 팬(22)이 구동하고 있기 때문에, 냉각 팬의 풍량을 증대시켜 구동시킨다. 이에 의해, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 더 격렬하게 대류하고, 냉매의 온도가 저하하는 것이 방해된다.
스텝 S15에서는, 소정 시간 경과하였는지의 여부를 판단한다. 긍정(YES)인 경우에는 스텝 S16으로 진행하고, 부정(NO)인 경우에는 스텝 S11로 되돌아간다. 스텝 S16에서는, 송풍 팬(62)이 정지하고 있는지의 여부를 판단한다. 송풍 팬(62)이 정지하고 있는 경우에는 스텝 S17로 진행하고, 정지하고 있지 않은 경우에는 스텝 S19로 진행한다. 스텝 S17에서는, 댐퍼를 개방 상태로 하고, 다음의 스텝 S18에서 송풍 팬(62)을 구동한다. 송풍 팬(62)이 구동하면, 저온측 증발기(42) 주변 의 공기가 대류하고, 저온측 증발기(42)에는 비교적 온도가 높은 공기가 공급된다. 이 때문에, 냉매의 온도가 저하하는 것이 더 방해된다. 한편, 스텝 S19로 진행하는 경우에는, 송풍 팬(62)이 구동하고 있기 때문에, 송풍 팬을 풍량을 증대시켜 구동시킨다. 이에 의해, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 더 격렬하게 대류하고, 냉매의 온도가 저하하는 것이 방해된다.
스텝 S18 또는 스텝 S19의 후, 처리는 스텝 S11로 되돌아간다. 스텝 S11에서는, 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)보다 낮은지의 여부를 재차 판단한다. 소정 온도(T)보다 낮지 않은 경우에는 스텝 S20으로 진행하지만, 낮은 경우에는 스텝 S12로 진행한다. 즉, 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)와 동일하거나 초과할 때까지, 전술한 스텝 S12∼스텝 S19의 처리가 실행된다. 스텝 S20에서는, 냉각 팬(22), 댐퍼(61) 및 송풍 팬(62)이 통상의 운전 모드로 구동한다.
이와 같이, 제1 실시 형태에서의 변형예에서는, 냉각 팬, 또는 냉각 팬과 송풍 팬의 양쪽을 구동하도록 하였다. 이 때문에, 저온측 증발기(42) 주변의 공기를 대류시켜, 냉매의 온도가 저하하는 것을 방해할 수 있다. 그리고, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 전술한 스털링 냉동 엔진(30)을, 정지 또는 냉각 능력을 저하시켜 구동하는 제어와, 냉각 팬, 또는 냉각 팬과 송풍 팬의 양쪽을 구동하는 제어를 모두 실행하도록 하여도 된다. 이에 의해, 냉매가 동결하는 것을 더 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 제1 실시 형태에서의 냉각고(1)는, 저온측 증발기(42), 저온측 응축기(41) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)를 하회하면, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력을 저하시키거나, 또는 정지시킨다. 이 때문에, 냉매가 차가워지는 것이 억제되고, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 저온측 증발기(42), 저온측 응축기(41) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 소정 온도(T)를 하회하면, 냉각 팬(22)을 구동시키거나, 또는, 풍량을 증가시키기 때문에, 이 때문에 저온측 증발기(42)의 주변의 공기를 대류시켜, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 예를 들면, 소정 온도(T)가 냉매의 응고점보다 3℃ 정도 높은 온도인 것으로 하였다. 그러나, 소정 온도(T)는 냉매의 응고점보다 높은 온도이면 다른 온도이어도 됨은 말할 필요도 없다.
이 경우, 스털링 냉동 엔진(30)을 정격 상태로 운전하였을 때에 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 중 낮은 쪽의 온도를 소정 온도(T)로 함으로써, 냉매의 온도가 스털링 냉동 엔진(30)의 정격 운전에서 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 이하로 되는 것을 방지할 수 있다.
이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)의 운전에 의해 냉매가 지나치게 냉각되지 않고, 콜드 헤드가 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)이 정격 상태를 넘어 과부하 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)의 열화를 방지할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음으로 제2 실시 형태에서의 냉각고에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에 서의 냉각고는, 제1 실시 형태에서의 냉각고와 동결 방지 기능이 상이한 점을 제외하고, 구성은 동일하다. 이하, 제2 실시 형태에서의 동결 방지 기능에 대하여 설명한다.
도6은, 제2 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다. 도6을 참조하여, 냉각고(1)는, 냉각고의 전체를 제어하기 위한 제어부(90)와, 거기에 접속된 상부 도어 개폐 검출 스위치(82)와, 하부 도어 개폐 검출 스위치(83)를 구비한다. 제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30)과, 냉각 팬(22)과, 댐퍼(61)와, 송풍 팬(62)과 접속된다.
상부 도어 개폐 검출 스위치(82)는, 상부 도어(14)가 열린 개방 상태에 있는지, 또는 닫힌 폐쇄 상태에 있는지를 검출한다. 하부 도어 개폐 검출 스위치(83)는, 하부 도어(15)가 열린 개방 상태에 있는지, 또는 닫힌 폐쇄 상태에 있는지를 검출한다.
도7은, 제2 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도7을 참조하여, 냉각고(1)의 제어부(90)는, 상부 도어 개폐 검출 스위치(82) 또는 하부 도어 개폐 검출 스위치(83)로부터, 상부 도어(14)로 하부 도어(15)의 개폐 상태가 입력된다. 제어부(90)는, 상부 도어(14)와 하부 도어(15) 중 어느 하나가 개방 상태로 되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S21). 상부 도어(14)와 하부 도어(15) 중 어느 하나가 개방 상태로 된 경우에는 스텝 S22로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 처리를 종료한다.
스텝 S22에서는, 냉각 팬(22)을 정지시킨다. 이에 의해, 개방 상태로 된 도 어의 냉각실(11, 12) 내의 냉기가 강제적으로 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 다음의 스텝 S23에서는, 소정 시간이 경과하였는지의 여부를 판단한다. 이 경과 시간은, 스텝 S21에서 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15) 중 어느 한쪽이 개방 상태로 된 것이 검출되고 나서 계시되는 시간, 또는, 냉각 팬을 정지시키고 나서 계시되는 시간의 어느 것이어도 된다. 소정 시간이 경과한 경우에는 스텝 S24로 진행하고, 경과하지 않는 경우에는 스텝 S21로 되돌아간다. 냉각 팬을 정지함으로써, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하지 않게 된다. 이에 의해, 냉매의 온도가 저하하게 된다. 소정 시간은, 냉매의 온도가 저하하기 시작하고 나서 응고점에 이를 때까지의 시간보다 짧은 시간이다. 소정의 시간은, 미리 정한 단일의 시간으로 하여도 되고, 스털링 냉동 엔진의 부하마다 미리 정한 시간으로 하여도 된다. 또한 고 내의 온도 및 스털링 냉동 엔진의 부하마다 미리 정한 시간으로 할 수도 있다.
다음의 스텝 S24에서는, 스털링 냉동 엔진을 정지시킨다. 이에 의해, 냉매가 냉각되지 않게 되고, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스텝 S24에서는, 스털링 냉동 엔진을 정지하도록 하였지만, 스털링 냉동 엔진을 적은 부하로 구동하도록 하여도 된다. 이 경우에는, 냉매가 냉각되지만, 냉매의 온도를 그 온도로 유지하는 정도의 부하로 구동하면, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
<동결 방지 처리의 제1 변형예>
도8은, 제2 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 변형된 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도8을 참조하여, 제어부(90)는, 상부 도어(14)가 개방 상태로 되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S31). 상부 도어(14)가 개방 상태로 된 경우에는 스텝 S32에 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S38로 진행한다.
스텝 S32에서는, 송풍 팬(62)를 정지시키고, 스텝 S33에서는 냉각 팬(22)을 정지시킨다. 이에 의해, 상부 도어(14)가 개방 상태로 되어도 냉각실(11) 내의 냉기가 강제적으로 외부에 유출되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 소정 시간 경과하였는지의 여부를 판단한다(스텝 S34). 소정 시간 경과한 경우에는 스텝 S35로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S31로 되돌아간다. 즉, 상부 도어(14)가 개방 상태가 된 채로 소정 시간 경과하면 스텝 S35로 진행하지만, 소정 시간 경과하기 전에 상부 도어(14)가 폐쇄 상태로 되면 스텝 S38로 진행한다. 스텝 S33에서 냉각 팬(22)을 정지함으로써, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하지 않게 된다. 이에 의해, 냉매의 온도가 저하하게 된다. 냉각 팬(22)을 정지한 채로 해 두면, 냉매의 온도가 저하하여 응고점에 이른다. 따라서, 소정 시간은, 냉매의 온도가 응고점에 이를 때까지의 시간보다 짧은 시간이다. 소정의 시간은, 미리 정한 단일의 시간으로 하여도 되고, 스털링 냉동 엔진의 부하마다 미리 정한 시간으로 하여도 된다. 또한 고 내의 온도 및 스털링 냉동 엔진의 부하마다 미리 정한 시간으로 할 수도 있다.
스텝 S35에서는, 댐퍼(61)를 폐쇄 상태로 하고, 스텝 S36에서는, 냉각 팬(22)을 구동한다. 이에 의해, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기가 냉각실(12)에 보내지지만, 댐퍼(61)가 폐쇄 상태이기 때문에 냉각실(11)에는 보내지지 않는다. 이 때문에 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하고, 저온측 증발기(42)에는 비교적 온도가 높은 공기가 공급된다. 그리고, 냉매의 온도가 저하하는 것이 방해된다. 그 결과, 냉매가 동결하는 것이 방지된다. 또한, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기는, 냉각실(11)에 보내지지 않기 때문에, 열린 상부 도어로부터 냉각실(11) 내의 냉기가 강제적으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
스텝 S37에서는, 상부 도어(14)가 폐쇄 상태로 되었는지의 여부를 판단한다. 상부 도어(14)가 폐쇄 상태로 된 경우에는 스텝 S38로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S35로 되돌아간다. 상부 도어(14)가 폐쇄 상태로 될 때까지, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기가 냉각실(12)에 보내지고, 이에 의해, 냉매가 동결하는 것이 방지된다.
스텝 S38에서는, 냉각 팬(22), 댐퍼(61) 및 송풍 팬(62)을 통상의 운전 모드로 구동한다.
다음의 스텝 S39에서는, 제어부(90)는, 하부 도어(15)가 개방 상태로 되었는지의 여부를 판단한다. 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 경우에는 스텝 S40으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 처리를 종료한다.
스텝 S40에서는, 송풍 팬(62)를 정지시키고, 스텝 S41에서는 냉각 팬(22)을 정지시킨다. 이에 의해, 하부 도어(15)가 개방 상태로 되어도 냉각실(12) 내의 냉기가 강제적으로 외부에 유출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하지 않게 된다. 그리고, 소정 시간 경과하였는지의 여부를 판단한다(스텝 S42). 소정 시간 경과한 경우에는 스텝 S43으로 진행하고, 그렇지 않 은 경우에는 스텝 S39로 되돌아간다. 즉, 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 채로 소정 시간 경과하면 스텝 S43으로 진행하지만, 소정 시간 경과하기 전에 하부 도어(15)가 폐쇄 상태로 되면 처리를 종료한다. 소정 시간은, 스텝 S34에서의 것과 동일한 시간이다.
스텝 S43에서는, 댐퍼(61)를 개방 상태로 하고, 스텝 S44에서는, 송풍 팬(62)을 구동한다. 이에 의해, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기가 냉각실(11)에 보내지지만, 냉각실(12)에는 보내지지 않는다. 이 때문에 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류하고, 저온측 증발기(42)에는 비교적 온도가 높은 공기가 공급된다. 이 때문에, 냉매의 온도가 저하하는 것이 방해된다. 그 결과, 냉매가 동결하는 것이 방지된다. 또한, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기는, 냉각실(12)에 보내지는 양이 적기 때문에, 열린 하부 도어로부터 냉각실(12) 내의 냉기가 강제적으로 유출되는 것을 저감할 수 있다.
스텝 S45에서는, 하부 도어(15)가 폐쇄 상태로 되었는지의 여부를 판단한다. 하부 도어(15)가 폐쇄 상태로 된 경우에는 스텝 S46으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S43으로 되돌아간다. 이 때문에, 하부 도어(15)가 폐쇄 상태로 될 때까지, 저온측 증발기(42) 주변의 냉기가 냉각실(11)에 보내지고, 이에 의해, 냉매가 동결하는 것이 방지된다.
스텝 S46에서는, 냉각 팬(22), 댐퍼(61) 및 송풍 팬(62)을 통상의 운전 모드로 구동한다.
제2 실시 형태에서의 냉각고(1)는, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15) 중 어 느 하나의 개방 상태가 소정 시간 계속하면, 스털링 냉동 엔진의 냉각 능력을 저하시키거나, 또는 정지시킨다. 이 때문에, 냉매가 차가워지는 것이 억제되고, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15) 중 어느 하나의 개방 상태가 소정 시간 계속하면, 냉각 팬(22)을 구동시키거나, 또는, 풍량을 증가시키기 때문에, 저온측 증발기(42)의 주변의 공기를 대류시켜, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 하부 도어(15)의 개방 상태가 소정 시간 계속하면 댐퍼(61)를 폐쇄 상태로 함과 함께 냉각 팬(22)을 구동하고, 상부 도어의 개방 상태가 소정 시간 계속하면 댐퍼(61)를 개방 상태로 하여 송풍 팬(62)을 구동한다. 이 때문에, 상부 도어(14)와 하부 도어(15) 중의 어느 하나가 열린 경우이더라도, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있음과 함께, 고 내의 냉기가 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
본원 발명은, 식품을 냉동할 때에 최대 빙결정 생성대(-3℃∼-7℃)를 재빠르게 통과시키기 때문에, 냉각 팬(22)을 정지시켜 저온측 증발기(42) 주변의 냉기를 초저온으로 하고 나서 냉각 팬(22)을 구동하는 급속 냉동 운전에서도 적용 가치가 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 경우에, 냉기의 유출을 방지하기 위해서, 냉각 팬(22)을 정지시키고, 소정 시간 경과한 후에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키도록 하였다.
그러나, 이것에 한정되지 않고, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 경우에, 냉각 팬(22)을 정지시킴과 함께, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키도록 하여도 된다. 냉각고(1) 내의 온도 상승을 막기 위해서, 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도를 급격하게 저하시키는 제어를 한 경우에는, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키는 제어의 제어 지연에 의해 냉매의 동결 사고가 발생하는 경우가 있다.
이 때문에, 냉각고(1)의 도어가 개방 상태로 된 때이어도, 냉각고(1) 내의 온도 상승을 막기 위한 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도를 저하시키는 제어를 하지 않고 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키기 때문에, 냉매의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 경우에, 냉각 팬(22)을 정지시키고, 소정 시간 경과한 후에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키도록 하였다.
그러나, 이것에 한정되지 않고, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 된 경우에, 냉각 팬(22)을 정지시키고, 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 소정 온도까지 내려갔을 때에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키도록 하여도 된다.
이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도 저하에 의한 냉매의 동결을 방지할 수 있다. 또한, 도어가 개방 상태로 되고 나서 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시킬 때까지의 동안에서, 스털링 냉동 엔진(30)에의 입력 전력을 단 계적으로 감소시키도록 하여도 된다. 이에 의해, 도어가 개방 상태인 경우이더라도, 냉기의 유출에 의한 냉각고(1) 내의 온도의 상승을 억제할 수 있음과 함께, 냉매의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 되었을 때에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지한 후, 상부 도어(14) 및 하부 도어(15)가 폐쇄 상태로 된 경우에는, 즉시 또는 소정 시간 후(예를 들면, 5초 후)에, 스털링 냉동 엔진(30)을 운전시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유출한 냉기 때문에 상승한 냉각고(1) 내의 온도를 지급 냉각할 수 있다.
또한, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 되었을 때에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지한 후, 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 소정 온도까지 상승한 경우에, 스털링 냉동 엔진(30)을 운전시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 냉각고(1) 내의 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 되었을 때에, 냉각 팬(22)을 정지하도록 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 냉각 팬(22)을 낮은 회전수로 운전하도록 하여도 된다. 이에 의해, 냉매의 온도보다 높은 냉각고(1) 내의 공기로부터 냉매에 열이 부여되기 때문에 냉매의 온도가 서서히 상승하고, 냉매의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 상부 도어(14) 또는 하부 도어(15)가 개방 상태로 되었을 때에, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지하도록 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 스털링 냉동 엔진(30)에의 입력 전력을 감소시키도록 하여도 된다. 이에 의해, 냉매로부터 빼앗기는 열량이 감소하기 때문에 냉매의 온도가 상승하고, 냉매의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 소정 시간은, 냉각 팬(22)을 정지하고 나서 냉매의 온도가 응고점에 이를 때까지의 시간보다 짧은 시간으로 하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 소정 시간이, 냉각 팬(22)을 정지하고 나서 냉매의 온도가 소정 온도에 이를 때까지의 시간으로 하여도 된다. 소정 온도는 냉매의 응고점보다 높은 온도이어도 된다.
이에 의해, 냉매의 온도가 소정 온도에 이르는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)의 정격 운전에서 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 중 낮은 쪽의 온도를 소정 온도로 함으로써, 냉매의 온도가 스털링 냉동 엔진(30)의 정격 운전에서 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 이하로 되는 것을 방지할 수 있다.
이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)의 운전에 의해 냉매가 지나치게 냉각되지 않고, 콜드 헤드가 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)이 정격 상태를 넘어 과부하 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)의 열화를 방지할 수 있다.
<제3 실시 형태>
다음으로, 제3 실시 형태에서의 냉각고에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태에서의 냉각고는, 제1 실시 형태에서의 냉각고와 동결 방지 기능이 상이한 점을 제외하고, 구성은 동일하다. 이하, 제3 실시 형태에서의 동결 방지 기능에 대하여 설명한다.
도9는, 제3 실시 형태에서의 냉각고의 동결 방지 기능을 도시한 기능 블록도이다. 도9를 참조하여, 냉각고(1)는, 냉각고(1)의 전체를 제어하기 위한 제어부(90)와, 거기에 접속된 온도 센서(81)와, 상부 도어 개폐 검출 스위치(82)와, 하부 도어 개폐 검출 스위치(83)를 구비한다. 제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30)과, 냉각 팬(22)과, 댐퍼(61)와, 송풍 팬(62)과, 표시부(91)와 접속된다.
표시부(91)는, 냉각고의 운전 상황에 관한 정보를 표시한다. 예를 들면, 표시부(91)는, 스털링 냉동 엔진(30)에 이상이 있는 취지를 표시하거나, 온도 센서(81)에 이상이 있는 취지를 표시하거나, 상부 도어(14)나 하부 도어(15)가 개방 상태로 되어 있는 취지를 표시하거나, 통상 운전중인 취지를 표시하거나 한다. 또한, 표시부(91)에서의 표시에 맞춰 음성으로 이상을 알리도록 하여도 된다.
도10은, 제3 실시 형태에서의 냉각고에서 실행되는 동결 방지 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도10을 참조하여, 냉각고(1)의 제어부(90)는, 온도 센서(81)에 이상이 있는지의 여부를 검출한다. 제어부(90)는, 온도 센서(81)의 서미스터가 이상인지의 여부를 판단한다(스텝 S71). 서미스터가 이상인 경우에는 스텝 S72로 진행하고, 서미스터가 이상이 아닌 경우에는 스텝 S74로 진행한다. 스텝 S72에서는, 서미스터가 이상인 취지를 표시부(91)에 표시한다. 그리고, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시킨다(스텝 S73). 그 후, 처리를 종료한다.
이와 같이, 서미스터에 이상이 있는 경우에는, 냉매의 온도에 관계없이, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시킨다. 이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)에 의해 냉매가 냉각되지 않게 되기 때문에, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서 미스터의 오동작에 의해, 후술하는 S83에서 실제의 온도보다 낮은 온도가 검출되고, S86에서 스털링 냉동 엔진(30)이 부주의하게 정지되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 서미스터의 오동작에 의해, 후술하는 S83에서 실제의 온도보다 높은 온도가 검출되고, 냉매가 동결하는 온도에 이르러 냉매가 동결하고 있음에도 불구하고, 스털링 냉동 엔진(30)이 정지되지 않는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉각고(1)의 제어부(90)에는, 온도 센서(81)로부터 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드의 온도가 입력된다. 제어부(90)는, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1)보다 낮은지의 여부를 판단한다(스텝 S74). 온도(T1)보다 낮은 경우에는 스텝 S75로 진행하고, 온도(T1)보다 낮지 않은 경우에는 스텝 S71로 되돌아간다. 온도(T1)는, 예를 들면, 냉매의 응고 온도보다 3℃ 정도 높은 온도이다.
냉각고(1)의 제어부(90)에는, 상부 도어 개폐 검출 스위치(82) 또는 하부 도어 개폐 검출 스위치(83)로부터, 상부 도어(14)와 하부 도어(15)의 개폐 상태가 입력된다. 제어부(90)는, 상부 도어(14)와 하부 도어(15) 중 어느 하나가 개방 상태로 되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S75). 상부 도어(14)와 하부 도어(15) 중 어느 하나가 개방 상태로 된 경우에는 스텝 S76으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 스텝 S77로 진행한다.
스텝 S76에서는, 제어부(90)는, 상부 도어(14)나 하부 도어(15)가 개방 상태로 되어 있는 취지의 경고를 표시부(91)에서 알린다. 그 후, S71로 되돌아간다.
스텝 S77에서는, 냉각 팬(22)의 회전수가 냉각 팬(22)의 최대 허용 회전수로 되어 있는지의 여부가 판단된다. 최대 허용 회전수로 되어 있지 않은 경우에는 스텝 S78로 진행하고, 최대 허용 회전수로 되어 있는 경우에는 스텝 S81로 진행한다.
스텝 S78에서는, 냉각 팬(22)의 회전수가 냉각 팬(22)의 최대 허용 회전수로 된다. 이에 의해, 냉각 팬(22)의 회전수가 최대 허용 회전수 미만인 때와 비교하여, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 더 격렬하게 대류하고, 냉매의 온도의 저하를 억제할 수 있다. 그리고, 냉각 팬(22)의 회전수가 최대 허용 회전수로 되고 나서 소정 시간 경과하였는지의 여부가 판단된다(스텝 S79). 소정 시간 경과하고 있지 않은 경우에는 S79를 반복하고, 소정 시간 경과한 경우에는 스텝 S82로 진행한다.
이 소정 시간은, 통상 운전시에 냉각 팬(22)의 회전수가 최대 허용 회전수로 되었을 때에, 적어도 온도 센서(81)가 온도가 상승한 것을 검출 가능한 온도분, 냉매의 온도가 상승하는 데 필요로 하는 시간 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 온도 센서(81)의 온도 검출 오차가 ±0.5℃인 경우에는, 냉매의 온도가 적어도 1℃ 상승하는 데 필요로 하는 시간 이상의 시간을 소정 시간으로 하면 된다.
또한, 이 소정 시간은, 이상 운전시에 냉각 팬(22)의 회전수가 최대 허용 회전수로 되었을 때에, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1)로부터 후술하는 온도(T2)로 하강할 때까지의 시간 미만인 것이 바람직하다.
스텝 S81에서는, 스털링 냉동 엔진(30)으로의 입력 전력이 소정량 감소된다. 이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)의 냉각 능력이 저하한다. 따라서, 냉매로부터 빼앗는 열량을 감소시킬 수 있고, 냉매의 온도 저하를 억제할 수 있다.
스텝 S82에서는, 제어부(90)는, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1)보다 낮은지의 여부를 재차 판단한다. 온도(T1)보다 낮지 않은 경우에는, 스텝 S83으로 진행하고, 온도(T1)보다 낮은 경우에는, 스텝 S84로 진행한다.
즉, 스텝 S83으로 진행한 경우에는, 스텝 S78에서 냉각 팬(22)의 회전수를 최대 허용 회전수로 하거나, 스텝 S81에서 스털링 냉동 엔진(30)에의 입력 전력을 감소시키거나 함으로써, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1)보다 낮은 이상 값으로부터 온도(T1)보다 낮지 않은 정상 값으로 돌아오게 된다. 스텝 S84로 진행한 경우에는, 콜드 헤드의 온도가 이상 값인 채이다.
스텝 S83에서는, 스털링 냉동 엔진(30), 냉각 팬(22), 댐퍼(61) 및 송풍 팬(62)의 운전 모드를 통상 운전 모드로 절환한다. 그 후, 스텝 S71로 되돌아간다.
스텝 S84에서는, 제어부(90)는, 콜드 헤드의 온도가 온도(T2)보다 낮은지의 여부를 판단한다. 온도(T2)보다 낮지 않은 경우에는, 스텝 S81로 되돌아가고, 온도(T2)보다 낮은 경우에는, 스텝 S85로 진행한다. 온도(T2)는, 예를 들면, 냉매의 응고 온도보다 1℃ 정도 높은 온도이다.
스텝 S85에서는, 제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30)이 이상인 취지를 표시부(91)에 표시한다. 그리고, 스텝 S86에서, 제어부(90)는, 스털링 냉동 엔진(30) 을 정지시킨다. 그 후, 처리를 종료한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 스텝 S78에서 냉각 팬(22)의 회전수를 최대 허용 회전수로 하였지만, 단계적으로 냉각 팬(22)의 회전수를 증가시키도록 하여도 된다. 그리고, 소정 시간 경과하였을 때에, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1) 이상으로 된 경우에는, 통상 운전으로 되돌리도록 한다.
이에 의해, 냉각 팬(22)의 회전수가 최대 허용 회전수에 이르기 전에, 콜드 헤드의 온도가 온도(T1) 이상으로 된 경우에는, 필요 이상으로 냉각 팬(22)의 회전수를 증가시킬 필요가 없고, 전력의 소비를 억제할 수 있다. 또한, 냉매의 온도 변화가 완만하게 되기 때문에, 냉매의 온도 변화가 급격한 경우와 비교하여 더 정밀도 좋게 냉매의 온도를 제어할 수 있다.
냉매를 이용하여 냉각고(1)의 고 내를 차게하는 방식에서는, 냉매가 동결할 가능성이 있다. 냉매가 동결한 상태에서 스털링 냉동 엔진(30)의 운전을 계속하면, 콜드 헤드의 온도가 급격하게 저하하여 스털링 냉동 엔진(30)이 고장날 가능성이 생긴다.
따라서, 스털링 냉동 엔진(30)의 저온측 순환 회로(40)의 온도를 검출하고, 저온측 순환 회로(40)의 온도가 냉매의 동결 온도 근처에 이르면, 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시킬 필요가 있다. 그러나, 스털링 냉동 엔진(30)을 돌연 정지시킨 경우에는, 냉각고(1)의 상품으로서의 신뢰성이 크게 손상되어 바람직하지 못하다.
이상 설명한 바와 같이, 제3 실시 형태에서의 냉각고(1)는, 냉매가 동결하는 것을 방지하기 위해서 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키는 정지 제어를 행하기 전에, 정지 제어와 상이한 냉매가 동결하는 것을 방지하기 위한 동결 방지 제어, 예를 들면, 냉각 팬(22)의 회전수를 최대 허용 회전수로 하는 제어나, 스털링 냉동 엔진(30)에의 입력 전력을 감소시키는 제어를 행함으로써 냉매가 동결하는 것을 방지한다.
이 때문에, 동결 방지 제어에 의해 냉매의 동결을 방지할 수 있었던 경우에는, 스털링 냉동 엔진(30)의 정지 제어를 행할 필요가 없어진다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)을 극력 정지시키지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 냉각고의 상품으로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 온도 센서(81)에 의해 온도를 검출할 때에, 예를 들면, 온도 센서(81)의 서미스터의 이상 등의 온도의 검출의 이상을 검지하기 때문에, 온도 센서(81)의 온도의 오검출을 방지할 수 있다. 이 때문에, 스텝 S84에서의 온도(T2)를 하회한 것의 오검출에 기초하여, 스텝 S86에서 스털링 냉동 엔진(30)을 정지시키지 않도록 할 수 있다.
또한, 냉매가 동결하는 온도보다 높은 온도(T1)를 하회하였을 때에 동결 방지 제어가 행해지고, 또한, 냉매가 동결하는 온도보다 높고 온도(T1)보다 낮은 온도(T2)를 하회하였을 때에 스털링 냉동 엔진(30)의 정지 제어가 행해진다. 이 때문에, 동결 방지 제어에 의해 온도(T2)를 하회하지 않고 냉매의 동결을 방지할 수 있 었던 경우에는, 스털링 냉동 엔진(30)의 정지 제어를 행할 필요가 없어진다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)을 극력 정지시키지 않도록 할 수 있다.
또한, 냉각 팬(22)의 풍량이 증가되기 때문에, 저온측 증발기(42) 주변의 공기가 대류한다. 이 때문에, 저온측 증발기(42)에 새로 보내진 공기가 냉매에 열을 부여하기 때문에, 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉각 팬(22)에 의해 고 내의 공기가 대류하기 때문에, 저온측 증발기(42)에 의해 고 내의 공기를 효율적으로 냉각할 수 있다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)의 COP(Coefficient Of Performance, 성적 계수)를 향상시킬 수 있다.
여기서, COP는, 가열 장치 또는 냉각 장치 각각의 소비 전력당의 가열 또는 냉각 능력을 나타내고, 비가열물에게 부여한 열량 또는 비냉각물로부터 빼앗은 열량과, 그 가열 또는 냉각을 위해서 소비한 투입 에너지량의 열량 환산치와의 비로 계산된다. 본 실시 형태에서는, 냉각 장치는 냉각고(1)이고, 비냉각물은, 스털링 냉동 엔진(30)의 콜드 헤드에 의해 냉각된 냉매에 의해 냉각되는 냉각고(1) 내의 공기이다. 또한, 비냉각물로부터 빼앗은 열량을 QOUT으로 하고, 투입 에너지량의 열량 환산치를 QIN으로 한 경우, COP는, COP=QOUT/QIN의 식으로 구할 수 있다.
즉, 스털링 냉동 엔진(30)에서 냉각된 냉매에 의해, 냉각 팬(22)에 의해 대류된 공기로부터 효율적으로 열량이 빼앗기기 때문에, 투입한 전력의 열량 환산치(QIN)에 대해서 공기로부터 빼앗는 열량(QOUT)이 증가하고, COP가 향상한다.
또한, 공기로부터 열량을 빼앗음으로써 냉매에 열량이 부여되고 있음에도 불구하고, 냉매의 온도가 상승하지 않고, 온도(T1)를 하회하고 있는 경우에는, 스털링 냉동 엔진(30)의 냉각 능력을 저하시키도록, 즉, 스털링 냉동 엔진(30)에 투입하는 입력 전력을 감소시키도록 제어한다.
이 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)에 의한 냉매의 냉각이 억제되기 때문에, 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉각 팬(22)의 회전수가 냉각 팬(22)의 최대 허용 회전수로 되어 구동되기 때문에, 최대 허용 회전수가 아닌 때와 비교하여, 냉매가 동결하는 것을 더 방지할 수 있다. 또한, 최대 허용 회전수로 함으로써 냉각 팬(22)에 의해 고 내의 공기가 더욱 대류하기 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)의 COP를 더 향상시킬 수 있다.
또한, 냉각 팬(22)의 풍량을 증가시키고, 냉매에 열량이 부여되고 있음에도 불구하고, 냉매의 온도가 상승하지 않고, 온도(T1)를 하회하고 있는 경우에는, 스털링 냉동 엔진(30)의 입력 전력을 감소시키도록 제어한다. 이 때문에, 냉매의 냉각이 억제되기 때문에, 냉매의 온도가 상승한다. 그 결과, 냉매가 동결하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉매가 동결하기 전에, 스털링 냉동 엔진(30)에 이상이 있기 때문에 냉매가 동결하는 취지가 알려지기 때문에, 도어를 개폐하는 등의 냉매의 동결에 대한 응급 처치를 촉구할 수 있다.
또한, 제3 실시 형태에서는, 예를 들면, 온도(T1)가 냉매의 응고점보다 3℃ 정도 높은 온도이고, 온도(T2)가 냉매의 응고점보다 1℃ 정도 높은 온도인 것으로 하였다. 그러나, 온도(T1, T2)는 냉매의 응고점보다 높은 온도이고, T1＞T2이면 다른 온도이어도 됨은 말할 필요도 없다.
이 경우, 스털링 냉동 엔진(30)을 정격 상태에서 운전하였을 때에 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 중 낮은 쪽의 온도를 온도(T2)로 하고, 전술한 온도 범위 중 높은 쪽의 온도보다 낮은 온도로서, 온도(T2)보다 수℃ 높은 온도를 온도(T1)로 함으로써, 냉매의 온도가 스털링 냉동 엔진(30)의 정격 운전에서 취할 수 있는 냉매의 온도 범위 이하로 되는 것을 방지할 수 있다.
이에 의해, 스털링 냉동 엔진(30)의 운전에 의해 냉매가 지나치게 냉각되지 않고, 콜드 헤드가 과냉각으로 되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 스털링 냉동 엔진(30)이 정격 상태를 넘어 과부하 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 스털링 냉동 엔진(30)의 열화를 방지할 수 있다.
제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태까지에서는, 냉각고(1)에 대하여 설명하였지만, 도4, 도5, 도7, 도8, 및 도10에 나타낸 처리를 실행하는 냉각고(1) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 제어 방법, 도4, 도5, 도7, 도8, 및 도10에 나타낸 처리를 실행하는 냉각고(1) 또는 스털링 냉동 엔진(30)의 제어 프로그램, 및, 냉각고(1)에 설치되는 스털링 냉동 엔진(30)으로서 발명을 파악할 수 있다.
본 발명을 상세하게 설명하여 나타내 왔지만, 이는 예시를 위한 것일 뿐, 한정으로 되어서는 안 되고, 발명의 정신과 범위는 첨부의 청구 범위에 의해서만 한정되는 것이 명백하게 이해될 것이다.

Claims (10)

  1. 스털링 냉동 엔진(30)으로 고 내를 냉각하는 냉각고(1)이며,
    상기 스털링 냉동 엔진의 과냉각 임계 상태를 검출하는 상태 검출 수단(81, S01, S11, S21, S31, S37, S39, S45, S74, S75, S82, S84)과,
    상기 상태 검출 수단에 의한 상기 과냉각 임계 상태의 검출에 기초하여 상기 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 과냉각 방지 수단(S02)을 구비한 냉각고.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각고의 냉각실(11, 12)에 설치된 도어(14, 15)의 개폐 상태를 검출하는 도어 상태 검출 수단(82, 83)과,
    상기 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 고 내에 공급하는 냉각 팬(22)과,
    상기 도어 상태 검출 수단에 의해 도어가 개방 상태에 있는 것이 검출되어 있는 동안, 상기 냉각 팬을 정지시키는 냉각 팬 제어 수단(S22)을 더 구비하고,
    상기 상태 검출 수단은, 상기 도어 상태 검출 수단에 의한 도어의 개방 상태가 소정 시간 경과한 것을 검출하는(S23) 냉각고.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각고는, 단열재로 나누어지고, 각각이 도어를 가지는 제1 냉각실(12)과 제2 냉각실(11)을 포함하고,
    상기 냉각 팬은, 상기 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 상기 제1 냉각실에 공급하고,
    상기 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 상기 제2 냉각실에 안내하기 위한 송풍로(20, 21, 21A)와,
    상기 송풍로에 설치되고, 상기 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 차단하기 위한 차단 수단(61)과,
    상기 스털링 냉동 엔진에 의해 차가워진 냉기를 상기 송풍로에 송풍하는 송풍 팬(62)을 더 구비하고,
    상기 과냉각 방지 수단은, 상기 도어 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 냉각실의 도어의 폐쇄 상태 및 상기 제2 냉각실의 도어의 개방 상태가 검출된 경우(S31)에는, 상기 차단 수단에 상기 송풍로를 차단시킴(S35)과 함께 상기 냉각 팬의 정지를 해제하여 구동시키고(S36), 상기 도어 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 냉각실의 도어의 개방 상태 및 상기 제2 냉각실의 도어의 폐쇄 상태가 검출된 경우(S39)에는, 상기 차단 수단에 상기 송풍로의 차단을 해제시킴(S43)과 함께 상기 송풍 팬을 구동시키는(S44) 냉각고.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스털링 냉동 엔진에 형성되는 저온부로부터 2차 냉매를 통하여 냉열을 받는 저온측 증발기(42)를 더 구비하고,
    상기 상태 검출 수단은, 상기 저온부, 상기 저온측 증발기 또는 상기 저온측 증발기와 쌍을 이루는 저온측 응축기(41)의 온도를 검출하는 온도 검출 수단(81)을 포함하고, 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 온도가 소정 온도를 하회한 것을 검출하는(S01, S11, S74, S82, S84) 냉각고.
  5. 제4항에 있어서, 상기 과냉각 방지 수단은, 상기 스털링 냉동 엔진을 제어하여 정지시키는 정지 제어(S24, S86)를 행하기 전에, 상기 정지 제어와 상이한 제어로서 상기 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 것을 방지하는 과냉각 방지 제어(S22, S78, S81)를 행하는 냉각고.
  6. 제5항에 있어서, 상기 소정 온도는, 상기 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높은 제1 온도(T1)와, 상기 스털링 냉동 엔진이 과냉각으로 되는 온도보다 높고 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도(T2)를 포함하고,
    상기 과냉각 방지 수단은, 상기 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 온도를 하회한 것이 검출되었을 때에 상기 과냉각 방지 제어를 행하고, 또한, 상기 냉매 상태 검출 수단에 의해 상기 제2 온도를 하회한 것이 검출되었을 때에 정지 제어를 행하는 냉각고.
  7. 제4항에 있어서, 상기 온도 검지 수단에 의해 온도가 검출되는 때에, 상기 온도 검출 수단에 의한 온도의 검출의 이상을 검지하는 온도 검출 이상 검지 수단(81)을 더 구비하는 냉각고.
  8. 제4항에 있어서, 상기 저온측 증발기에 의해 차가워진 냉기를 고 내에 공급하는 냉각 팬(22)을 더 구비하고,
    상기 과냉각 방지 수단은, 상기 냉각 팬을 구동시키거나(S13, S36), 또는, 상기 냉각 팬의 풍량을 증가시키는(S14, S78) 냉각고.
  9. 제8항에 있어서, 상기 과냉각 방지 수단은, 상기 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에(S74) 냉각 팬을 구동시키거나 또는 상기 냉각 팬의 풍량을 증가시키고(S78), 또한, 상기 냉각 팬을 구동시키거나 또는 상기 냉각 팬의 풍량을 증가시키고 나서 소정 시간 경과한 후에(S79) 상기 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에(S82) 상기 스털링 냉동 엔진을 제어하여 냉각 능력을 저하시키는(S81) 냉각고.
  10. 제8항에 있어서, 상기 과냉각 방지 수단은, 상기 냉각 팬의 회전수를 제어하는 상기 회전수 제어 수단(90)을 구비하고,
    상기 과냉각 방지 수단은, 상기 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에 상기 냉각 팬의 회전수를 회전 능력의 최대한으로 하여 상기 냉각 팬을 구동시키고(S78), 또한, 상기 냉각 팬의 회전수를 최대한으로 하여 구동시키고 나서 소정 시간 경과한 후에(S79) 상기 상태 검출 수단에 의해 상기 제1 온도를 하회한 것이 검출되어 있을 때에(S82) 상기 스털링 냉동 엔진을 제 어하여 냉각 능력을 저하시키는(S81) 냉각고.
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