(57)【要約】【課題】箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定するのに有利である。【解決手段】  蓄冷装置（１ａ）は、蓄冷室（１５）と、箱体（１１）と、貯蔵室（５０）と、送風機（２０）と、温度センサ（１３）と、演算装置（３０）とを備える。箱体（１１）は、蓄冷室（１５）に配置されている。箱体（１１）の内部には蓄冷体１０が収納されている。送風機（２０）は、蓄冷体（１０）によって冷却された空気を貯蔵室５０に送る。温度センサ（１３）は、貯蔵室（５０）の温度を検出する。演算装置（３０）は、貯蔵室（５０）を保冷するときに、温度センサ（１３）の検出結果を示す情報を用いて、所定の物理量の値を決定する。演算装置（３０）は、その物理量の値が第一所定値と所定の関係にあるときに、第一所定値に関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短い時間を保冷可能時間と決定する。【選択図】図１
2020060311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄冷室と、
前記蓄冷室に配置され、内部に蓄冷体が収納されている箱体と、
前記蓄冷室と連通可能に仕切られ、前記蓄冷体が有する冷熱によって保冷される貯蔵室と、
前記蓄冷室と前記貯蔵室との間で空気を循環させ、前記蓄冷体によって冷却された空気を前記貯蔵室に送る送風機と、
前記貯蔵室の温度を検出する温度センサと、
前記貯蔵室における保冷可能時間を決定する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記貯蔵室を保冷するときに、前記温度センサの検出結果を示す情報を用いて、前記温度センサによって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定し、前記物理量の値が第一所定値と所定の関係にあるときに、前記第一所定値に関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定する、
蓄冷装置。
【請求項２】
前記演算装置は、前記送風機を連続運転させたときに前記温度センサによって検出される最低温度の値を前記物理量の値として決定し、前記最低温度の値が前記第一所定値である所定温度より高いときに、前記基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定する、
請求項１に記載の蓄冷装置。
【請求項３】
前記送風機が連続で作動する時間を計時するタイマーをさらに備え、
前記演算装置は、前記タイマーによって計時された、前記送風機の作動開始から前記温度センサによって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間の値を前記物理量の値として決定し、前記時間の値が記第一所定値である所定時間より長いときに、前記基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定する、
請求項１に記載の蓄冷装置。
【請求項４】
前記保冷可能時間を表示する表示装置をさらに備えた、請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄冷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蓄冷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蓄冷装置を備えたコールドロールボックスが知られている。コールドロールボックスは、例えば、食品などの物品がコールドロールボックスの内部に収納された状態で、配送車の荷台に積載されて搬送される。
【０００３】
特許文献１には、複数の箱体と、送風機と、温度センサと、表示情報生成器と、表示部とを備えた蓄冷装置が記載されている。複数の箱体のそれぞれには蓄冷体が収納されている。送風機は、箱体同士の間に規定された空間に空気の流れを生じさせ、蓄冷体によって冷却された空気を循環させる。温度センサは、例えば、空気の流れ方向における複数の位置で蓄冷体の表面の温度を検出する。表示情報生成器は、温度センサによって検出された、複数の位置における蓄冷体の表面の温度に基づいて保冷可能時間等の蓄冷体の状態を示す状態情報を生成する。表示部は、その状態情報を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１７／０６１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、箱体への着霜を考慮して保冷可能時間を決定することは想定されていない。そこで、本開示は、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定するのに有利な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、
蓄冷室と、
前記蓄冷室に配置され、内部に蓄冷体が収納されている箱体と、
前記蓄冷室と連通可能に仕切られ、前記蓄冷体が有する冷熱によって保冷される貯蔵室と、
前記蓄冷室と前記貯蔵室との間で空気を循環させ、前記蓄冷体によって冷却された空気を前記貯蔵室に送る送風機と、
前記貯蔵室の温度を検出する温度センサと、
前記貯蔵室における保冷可能時間を決定する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記貯蔵室を保冷するときに、前記温度センサの検出結果を示す情報を用いて、前記温度センサによって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定し、前記物理量の値が第一所定値と所定の関係にあるときに、前記第一所定値に関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定する、
蓄冷装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
上記の蓄冷装置は、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定するのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の蓄冷装置の一例を模式的に示す構成図である。
【図２】図２は、蓄冷室における空気の流れの一例を説明する斜視図である。
【図３】図３は、箱体の断面図である。
【図４】図４は、温度センサの検出温度の経時変化を示すグラフである。
【図５】図５は、保冷可能時間を決定するための処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本開示の蓄冷装置の別の一例を模式的に示す構成図である。
【図７】図７は、温度センサの検出温度の経時変化を示すグラフである。
【図８】図８は、保冷可能時間と送風機の作動時間とを示すグラフである。
【図９】図９は、保冷可能時間を決定するための処理の別の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本開示の基礎となった知見）
蓄冷装置は、物品の出し入れのために開放される。このため、水蒸気を含んだ外気が蓄冷装置の内部に取り込まれる。蓄冷時には水蒸気が霜となって析出し、例えば、蓄冷体を収納している箱体の表面に着霜が生じる可能性がある。箱体の表面に付着した霜は熱抵抗を生じさせ、蓄冷体が有する冷熱が箱体同士の間を流れる空気に伝わりにくくなる。その結果、蓄冷装置の保冷可能時間が短くなる。
【００１０】
そこで、本発明者らは、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定できる技術について日夜検討を重ねた。例えば、箱体への着霜状態を把握する方法として、特定箇所において、蓄冷体の温度と箱体の周囲の空気の温度とを測定することによって蓄冷体と空気との間の熱抵抗を決定する方法が考えられる。しかし、蓄冷体の凝固及び融解が繰り返されることにより、蓄冷体と箱体との距離が変化し、この距離の変化によっても蓄冷体と空気との間の熱抵抗が変化しうる。このため、この方法は、箱体への着霜状態を把握する方法として優れているとは言い難い。そこで、本発明者らは、貯蔵室の温度を検出する温度センサの検出結果に着目して、本開示の蓄冷装置を案出した。
【００１１】
（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様に係る蓄冷装置は、
蓄冷室と、
前記蓄冷室に配置され、内部に蓄冷体が収納されている箱体と、
前記蓄冷室と連通可能に仕切られ、前記蓄冷体が有する冷熱によって保冷される貯蔵室と、
前記蓄冷室と前記貯蔵室との間で空気を循環させ、前記蓄冷体によって冷却された空気を前記貯蔵室に送る送風機と、
前記貯蔵室の温度を検出する温度センサと、
前記貯蔵室における保冷可能時間を決定する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、前記貯蔵室を保冷するときに、前記温度センサの検出結果を示す情報を用いて、前記温度センサによって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定し、前記物理量の値が第一所定値と所定の関係にあるときに、前記第一所定値に関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定する。
【００１２】
第１態様によれば、演算装置は、貯蔵室の温度を検出する温度センサの検出結果を示す情報を用いて、温度センサによって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定し、その物理量の値に基づいて保冷可能時間を決定する。これにより、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定できる。第１態様によれば、貯蔵室の温度を検出する温度センサの検出結果を示す情報を用いるので、保冷可能時間の決定結果が、特定箇所における蓄冷体と箱体との距離の変化の影響を受けにくい。
【００１３】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係る蓄冷装置では、前記演算装置は、前記送風機を連続運転させたときに前記温度センサによって検出される最低温度の値を前記物理量の値として決定してもよく、前記最低温度の値が前記第一所定値である所定温度より高いときに、前記基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定してもよい。第２態様によれば、送風機を連続運転させたときに貯蔵室の温度を検出する温度センサによって検出される最低温度に基づいて、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定できる。
【００１４】
本開示の第３態様において、例えば、第１態様に係る蓄冷装置では、前記送風機が連続で作動する時間を計時するタイマーをさらに備えてもよく、前記演算装置は、前記タイマーによって計時された、前記送風機の作動開始から前記温度センサによって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間の値を前記物理量の値として決定してもよく、前記時間の値が前記第一所定値である所定時間より長いときに、前記基準時間よりも短い時間を前記保冷可能時間と決定してもよい。第３態様によれば、送風機の作動開始から貯蔵室の温度を検出する温度センサによって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間に基づいて、箱体への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定できる。
【００１５】
本開示の第４態様において、例えば、第１態様から第３態様のいずれか１つに係る蓄冷装置では、前記保冷可能時間を表示する表示装置をさらに備えていてもよい。第４態様によれば、箱体への着霜を考慮しつつ決定された保冷可能時間を使用者に知らせることができる。
【００１６】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本開示の一例に関するものであり、本開示は以下の実施形態に限定されない。なお添付の図面においてＸ軸は同一の方向を示し、Ｙ軸はＸ軸と直交する別の同一の方向を示し、Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸に直交する方向を示す。ＸＹ平面が水平である。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に言及されることなく説明される構成要素は、必要に応じて、適切な位置に配置可能である。
【００１７】
図１に示す通り、蓄冷装置１ａは、蓄冷室１５と、箱体１１と、貯蔵室５０と、送風機２０と、温度センサ（第一温度センサ）１３と、演算装置３０とを備えている。箱体１１は、蓄冷室１５に配置されている。図３に示す通り、箱体１１の内部には蓄冷体１０が収納されている。貯蔵室５０は、蓄冷室１５と連通可能に仕切られ、蓄冷体１０が有する冷熱によって保冷される。送風機２０は、蓄冷室１５と貯蔵室５０との間で空気を循環させ、蓄冷体１０によって冷却された空気を貯蔵室５０に送る。図１の矢印は、送風機２０の作動によって生じる空気の流れを概念的に示す。第一温度センサ１３は、貯蔵室５０の温度を検出する。演算装置３０は、貯蔵室５０における保冷可能時間を決定する。演算装置３０は、貯蔵室５０を保冷するときに、第一温度センサ１３の検出結果を示す情報を用いて、第一温度センサ１３によって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定する。演算装置３０は、その物理量の値が第一所定値と所定の関係にあるときに、第一所定値に関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短い時間を保冷可能時間と決定する。本明細書において、「保冷」とは、貯蔵室５０の温度を所定の温度範囲に保つことを意味する。所定の温度範囲は、典型的には、冷凍又は冷蔵に適した温度範囲である。加えて、「保冷可能時間」とは、送風機２０を作動させることにより貯蔵室５０において保冷が可能な時間を意味する。換言すると、「保冷可能時間」とは、送風機２０を作動させることにより貯蔵室５０の温度を所定の温度範囲に保つことが可能な時間を意味する。
【００１８】
箱体１１の着霜により、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５を流れる空気の流れに伝わりにくくなると、貯蔵室５０の温度の時間変化率は、箱体１１が着霜していない場合に比べて小さくなる。このため、第一温度センサ１３の検出結果を示す情報を用いて、第一温度センサ１３によって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量の値を決定すると、この物理量の値は、箱体１１の着霜状態を反映したものとなりうる。そのうえで、演算装置３０は、この物理量の値と、箱体１１の所定の状態と関連付けられた第一所定値との関係に基づいて保冷可能時間を決定するので、箱体１１への着霜を考慮しつつ保冷可能時間を決定できる。箱体１１の所定の状態は、例えば、箱体１１において着霜がない状態又は着霜が無視できる状態でありうる。演算装置３０は、例えば、上記の物理量の値と、保冷可能時間との関係を示すテーブル又は計算式を参照して、保冷可能時間を決定する。なお、本明細書において、時刻ｔ及び時刻ｔ＋Δｔにおける貯蔵室５０の温度をそれぞれＴ（ｔ）及びＴ（ｔ＋Δｔ）と表すとき、温度の時間変化率は、|Ｔ（ｔ＋Δｔ）−Ｔ（ｔ）|／Δｔと表される。
【００１９】
図１に示す通り、蓄冷装置１ａは、例えば、底板６０、扉７０、ダクト２１、及び冷凍サイクル装置２５をさらに備えている。底板６０は、蓄冷室１５と貯蔵室５０とを仕切っている。底板６０は、貯蔵室５０の底をなしている。扉７０は、貯蔵室５０を形成するための１つの側壁をなしており、蓄冷装置１ａの本体に開閉可能に取り付けられている。扉７０を開くことによって、蓄冷装置１ａにおいて物品の出し入れができる。冷凍サイクル装置２５は、蓄冷体１０に冷熱を蓄えるときに使用される。ダクト２１は、蓄冷室１５から送風機２０まで延びており、蓄冷室１５における空気は、送風機２０によって、ダクト２１を通って貯蔵室５０に吹き出される。
【００２０】
送風機２０は、例えば、貯蔵室５０の天井又は天井付近に配置されている。第一温度センサ１３は、例えば、貯蔵室５０において送風機２０の下方に配置されている。
【００２１】
図２に示す通り、例えば、蓄冷室１５において複数の箱体１１が特定の方向（Ｙ軸方向）に並んでいる。複数の箱体１１は、例えば、Ｙ軸方向に所定の間隔で配置されている。複数の箱体１１のそれぞれには、上記の通り、蓄冷体１０が収納されている。図２における矢印は、送風機２０の作動によって生じる空気の流れを概念的に示す。図２に示す通り、送風機２０は、複数の箱体１１が配列された面内（ＸＹ平面内）において特定の方向（Ｙ軸方向）と交わる方向（Ｘ軸正方向）に沿って箱体１１同士の間に形成された空間を通過する空気の流れを生じさせる。
【００２２】
箱体１１の形状は、特に制限されない。箱体１１は、例えば、空気の流れ方向（Ｘ軸方向）に細長く延びた直方体状の外形を有する。箱体１１は、組み立てやすさを考慮して、Ｙ軸方向に組み合わせ可能な複数の部品によって形成されていてもよい。箱体１１を形成する材料は、特に限定されない。箱体１１の材料は、例えば、アルミニウムなどの金属又は合金である。この場合、蓄冷体１０が有する冷熱が箱体１１の近くを流れる空気に伝わりやすい。
【００２３】
蓄冷室１５に配列された複数の箱体１１の数は、特に制限されないが、例えば、蓄冷装置１ａに必要な冷熱量、蓄冷体１０の寸法、及び蓄冷室１５の高さ等のパラメータに基づいて適切に定められる。また、蓄冷室１５に配列された複数の箱体１１の数は、例えば、蓄冷室１５を流れる空気と箱体１１との熱交換面積が十分に確保されるように定められる。さらに、蓄冷室１５に配列された複数の箱体１１の数は、例えば、箱体１１同士の間に形成された空気の流路において空気の流れに生じる圧力損失が適切な大きさに保たれるように定められる。加えて、Ｙ軸方向における箱体１１同士の距離は、例えば、箱体１１への着霜により空気の流路が閉塞しにくいように定められている。
【００２４】
図３に示す通り、蓄冷体１０は、例えば、蓄冷材料１０ａがフィルム製の容器１０ｂに密閉されて形成されている。容器１０ｂを形成するフィルムは、例えば、アルミニウム層と、アルミニウム層の厚み方向の両側に配置された２つ以上の樹脂層とを備えた、積層フィルムである。
【００２５】
蓄冷体１０は、例えば、蓄冷材料１０ａが液状の状態から冷却されて固化することにより、潜熱の形態で冷熱を蓄えることができる。蓄冷材料１０ａは、特定の材料に限定されない。蓄冷材料１０ａは、例えば、所定の濃度で塩化ナトリウムが添加された塩化ナトリウム及び水を含む混合物である。蓄冷材料１０ａは、蓄冷装置１ａの用途に適した融点を有する。例えば、蓄冷材料１０ａの融点は、例えば−２０℃以下でありうる。この場合、貯蔵室５０の温度を冷凍温度帯に保つことができる。保冷時に保たれるべき貯蔵室５０の温度の上限から蓄冷材料１０ａの融点を差し引いた差が大きいほど、蓄冷室１５から供給できる単位時間当たりの冷熱量が目標値に対して余裕を持つことができる。なお、蓄冷体１０の表面温度は、蓄冷材料１０ａの融解開始から蓄冷材料１０ａの融解完了までの期間において変動しうる。
【００２６】
図３に示す通り、例えば、箱体１１の側面には蒸発器２５ａが取り付けられている。蒸発器２５ａは、冷凍サイクル装置２５の一部を構成している。例えば、冷凍サイクル装置２５の冷媒の流路をなす配管が箱体１１に密着するように取り付けられている。蓄冷体１０の表面には、温度センサ１４（第二温度センサ）が配置されている。例えば、第二温度センサ１４の検出結果を示す情報は、冷凍サイクル装置２５の運転を制御するために使用される。第二温度センサ１４の検出結果を示す情報を用いて、蓄冷体１０に蓄えられた冷熱量を決定することも可能である。
【００２７】
第一温度センサ１３及び第二温度センサ１４のそれぞれは、例えば、熱電対又はサーミスターを有する接触式温度センサである。第一温度センサ１３及び第二温度センサ１４のそれぞれは、サーモパイルを有する非接触式温度センサであってもよい。
【００２８】
演算装置３０は、例えば、デジタルコンピュータの一部をなしており、このデジタルコンピュータには、保冷可能時間を決定するためのプログラムが実行可能に記憶されている。このデジタルコンピュータは、例えば、第一温度センサ１３の検出結果を示す情報が入力されるように、有線又は無線によって第一温度センサ１３に接続されている。
【００２９】
図１に示す通り、蓄冷装置１ａは、表示装置４０をさらに備えている。表示装置４０は、演算装置３０によって決定された保冷可能時間を表示する。これにより、蓄冷装置１ａの使用者に保冷可能時間を知らせることができる。表示装置４０は、例えば、演算装置３０が組み込まれたデジタルコンピュータと通信ケーブルによって接続されている。表示装置４０は、保冷可能時間を表示できる限り特定の表示装置に限定されない。表示装置４０は、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイでありうる。表示装置４０は、例えば、蓄冷装置１０ａの筐体の表面に配置される。保冷可能時間を表示することには、保冷可能時間を視覚的に特定できる識別情報を表示することが広く含まれる。識別情報としては、文字、数字、図形、記号、模様、色彩、それらの組み合わせなどが挙げられる。
【００３０】
演算装置３０が組み込まれたデジタルコンピュータは、所定の情報端末又は複数の蓄冷装置の集中管理のための基地局と無線通信可能に構成されていてもよい。この場合、演算装置３０によって決定された保冷可能時間をこのような情報端末又は基地局に向かって送信できる。
【００３１】
演算装置３０は、蓄冷装置１ａの本体に配置されていてもよいし、蓄冷装置１ａの本体から離れて配置されていてもよい。演算装置３０が蓄冷装置１ａの本体から離れて配置されている場合、例えば、演算装置３０が組み込まれたデジタルコンピュータは、蓄冷装置１ａの本体と無線通信可能に接続され、蓄冷装置１ａの保冷可能時間を決定するための情報を蓄冷装置１ａの本体から取得できる。演算装置３０が蓄冷装置１ａの本体から離れて配置されている場合、演算装置３０が組み込まれたデジタルコンピュータは、複数の蓄冷装置１ａの本体と無線通信可能に接続されていてもよい。１台の演算装置３０が組み込まれたデジタルコンピュータによって複数の蓄冷装置１ａの保冷可能時間を決定することも可能である。
【００３２】
蓄冷装置１ａの使用例を説明する。蓄冷装置１ａに電源（図示省略）から電力が供給されると、冷凍サイクル装置２５が運転される。この場合、蒸発器２５ａにおける冷媒の温度が蓄冷材料１０ａの融点より低い温度に調節され、蓄冷体１０に冷熱が蓄えられる。蓄冷体１０への蓄冷が完了すると、扉７０が開けられて、貯蔵室５０の中に物品が収納される。次に、扉７０が閉められ、蓄冷装置１ａが車両に積載される。その後、蓄冷装置１ａは物品の目的地に車両によって搬送される。このとき、送風機２０の働きにより、蓄冷装置１ａの内部の空気が貯蔵室５０と蓄冷室１５との間を循環する。蓄冷室１５を流れる空気は、蓄冷体１０の有する冷熱によって冷やされ、冷気ダクト２１を通って貯蔵室５０に導かれる。これにより、貯蔵室５０の温度が所望の温度帯に保たれる。所望の温度帯は、例えば、冷凍温度帯又は冷蔵温度帯でありうる。所望の温度帯が冷凍温度帯である場合、温度帯の上限は、例えば−１６℃以下である。一方、所望の温度帯が冷蔵温度帯である場合、温度帯は、例えば３℃から７℃の範囲である。
【００３３】
蓄冷装置１ａを用いて物品の保冷を行う場合、蓄冷体１０の温度は、ほぼ氷点下に長期間保たれる。蓄冷体１０の温度がほぼ氷点下である期間中に物品の出し入れのために扉７０が開けられると、水蒸気を含んだ外気が貯蔵室５０に入り込む。その後、送風機２０による空気の循環に伴い、水蒸気が箱体１１の表面で冷却され、霜として付着する。付着した霜は、蓄冷体１０と蓄冷室１５における空気との間の熱抵抗を大きくする。蓄冷体１０と蓄冷室１５における空気との間の熱抵抗が大きいと、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５を流れる空気に伝わりにくい。蓄冷体１０の蓄冷材料１０ａの融解が進んで、蓄冷体１０の表面温度が上昇すると、蓄冷体１０から蓄冷室１５を流れる空気に十分な量の冷熱が伝わらず、保冷が困難になる。箱体１１が着霜していると、蓄冷体１０と蓄冷室１５における空気との間の熱抵抗が大きいので、蓄冷体１０の蓄冷材料１０ａの融解の度合いが小さくても、蓄冷体１０から蓄冷室１５を流れる空気に十分な量の冷熱が伝わりにくくなる。このため、箱体１１の表面における霜の成長に伴い、蓄冷装置１ａの保冷可能時間が短くなる。
【００３４】
一方、貯蔵室５０を保冷するときは、蓄冷材料１０ａの融点よりも高い温度に貯蔵室５０の温度が調節される。このため、箱体１１が着霜していない状態で、蓄冷室１５から供給可能な単位時間当たりの冷熱量が目標値に対して余裕を持っていれば、箱体１１がある程度着霜していても貯蔵室５０を保冷できる。
【００３５】
第一温度センサ１３によって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量として、例えば、送風機２０を連続運転させたときに第一温度センサ１３によって検出される最低温度を利用できる。この場合、演算装置３０は、例えば、その最低温度の値を決定し、最低温度の値が第一所定値である所定温度より高いときに、基準時間よりも短い時間を保冷可能時間と決定する。
【００３６】
図４に示す通り、送風機２０を連続運転させたときの第一温度センサ１３によって検出される最低温度は、箱体１１の着霜状態によって変動する。図４において、実線のグラフは、箱体１１が着霜している状態で送風機２０を連続運転させたときの第一温度センサ１３の検出温度の経時変化を示す。一方、破線のグラフは、箱体１１が着霜していない状態で送風機２０を連続運転させたときの第一温度センサ１３の検出温度の経時変化を示す。送風機２０を連続運転すると、蓄冷体１０が有する冷熱は蓄冷体１０から箱体１１に伝わり、箱体１１から蓄冷室１５の空気へさらに伝わる。空気の流れによりその冷熱が貯蔵室５０に供給され、蓄冷装置１ａから外部へ漏れる冷熱量と、貯蔵室５０に供給される冷熱量とが釣り合う温度まで第一温度センサ１３の検出温度が低下する。箱体１１が着霜している状態では、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５の空気に伝わりにくくなり、第一温度センサ１３によって検出される温度の時間変化率が小さくなる。その結果、箱体１１が着霜している状態で送風機２０を連続運転させたときに第一温度センサ１３によって検出される最低温度の値は、箱体１１が着霜していない状態に比べて高くなる。例えば、所定温度が、箱体１１が着霜していない状態と関連付けられたものであると、送風機２０を連続運転させたときに第一温度センサ１３によって検出される最低温度と所定温度との差は、箱体１１の着霜状態と相関関係がある。このため、箱体１１の所定の状態と関連付けられた第一所定値である所定温度と、第一温度センサ１３によって検出される最低温度との関係から、箱体１１の着霜状態が考慮された保冷可能時間を決定できる。
【００３７】
箱体１１に付着した霜が少ない場合でも、蓄冷体１０が有する冷熱の蓄冷室１５の空気への伝わりやすさは大きく変動しうるので、第一温度センサ１３によって検出される最低温度の値に箱体１１の着霜状態が的確に反映される。このため、高精度に保冷可能時間を決定できる
【００３８】
第一温度センサ１３によって検出される最低温度を利用して保冷可能時間を決定する場合、第一温度センサ１３によって検出される最低温度は、箱体１１の着霜状態によって変動し、他の要因によって変動しにくいことが望ましい。例えば、貯蔵室５０における空気の循環流量は、箱体１１の着霜状態によらずに所定の範囲に収まることが望ましい。例えば、箱体１１の着霜によって空気の流路が閉塞され、貯蔵室５０における空気の循環流量が極端に低下すると、貯蔵室５０に供給される冷熱量が少なくなり、第一温度センサ１３によって検出される最低温度が高くなる。この場合、保冷可能時間を適切に決定することは難しい。このため、蓄冷装置１ａは、例えば、箱体１１の着霜によって空気の流路が閉塞されないような構成を備える。
【００３９】
第一温度センサ１３によって検出される最低温度を利用して保冷可能時間を決定するための処理の一例を説明する。図５に示す通り、保冷可能時間を決定するための処理が開始されると、ステップＳ１００において送風機２０の連続運転が開始される。既に送風機２０が連続運転されている場合には、ステップＳ１００は省略されてもよい。保冷可能時間を決定するための処理は、例えば、蓄冷装置１ａが保冷運転の開始時に行われてもよいし、蓄冷装置１ａの保冷運転期間中に定期的に行われてもよい。保冷可能時間を決定するための処理は、望ましくは、冷凍サイクル装置２５に電源から電力が供給されて、冷凍サイクル装置２５によって蓄冷体１０への蓄冷がなされている期間に行われる。送風機２０の連続運転が開始されると、次に、ステップＳ１０１に進み、演算装置３０は、第一温度センサ１３によって検出された温度Ｔ1を取得する。次に、演算装置３０は、ステップＳ１０２において所定時間Δｔだけ待機した後、ステップＳ１０３に進み、第一温度センサ１３によって検出された温度Ｔ2をさらに取得する。Δｔは、例えば１０秒間である。次に、演算装置３０は、ステップＳ１０４において、｜Ｔ2−Ｔ1｜／Δｔが所定値以下であるか否かを判断する。ステップＳ１０４の判断が否定的な場合は、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０４の判断が肯定的になるまで同様の処理を繰り返す。なお、図５において、Ｔn及びＴn+1は、ステップＳ１０１及びＳ１０３において、それぞれｎ回目及びｎ＋１回目に取得された、第一温度センサ１３によって検出された温度を意味する。ｎは１以上の整数である。
【００４０】
ステップＳ１０４における所定値は、例えば、Ｔn+1を第一温度センサ１３によって検出される最低温度とみなすことができるように定められている。この所定値は、例えば、各蓄冷装置１ａに対し個別に定められている。この所定値は、同一仕様の蓄冷装置１ａに対して固定値として定められていてもよい。
【００４１】
ステップＳ１０４における判断が肯定的である場合、ステップＳ１０５に進み、演算装置３０は、温度Ｔn+1を第一温度センサ１３によって検出される最低温度Ｔminと決定する。なお、演算装置３０は、｜Ｔn+1−Ｔn｜／Δｔの値に基づいて、第一温度センサ１３によって検出される最低温度Ｔminを推算して、最低温度Ｔminを決定してもよい。
【００４２】
演算装置３０は、ステップＳ１０６に進み、最低温度Ｔminが所定温度より高いか否かを判断する。ステップＳ１０６における判断が肯定的である場合、演算装置３０は、ステップＳ１０７に進み、最低温度Ｔminの値と、保冷可能時間との関係を示すテーブル又は計算式を参照して、保冷可能時間を決定する。このとき、所定温度と関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短く保冷可能時間が決定される。その後、ステップＳ１０８において、演算装置３０によって決定された保冷可能時間が表示装置４０に表示され、一連の処理が終了する。
【００４３】
ステップＳ１０６における判断が否定的である場合、演算装置３０は、ステップＳ１０９に進み、所定温度と関連付けられた基準時間を保冷可能時間と決定する。その後、ステップＳ１１０において、演算装置３０によって決定された保冷可能時間が表示装置４０に表示され、一連の処理が終了する。
【００４４】
蓄冷装置１ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、蓄冷装置１ａは、図６に示す蓄冷装置１ｂのように変更されてもよい。蓄冷装置１ｂは、特に説明する場合を除き、蓄冷装置１ａと同様に構成されている。蓄冷装置１ａにおける構成要素と同一又は対応する蓄冷装置１ｂの構成要素には、同一の符号を付し詳細な説明を省略する。蓄冷装置１ａに関する説明は、技術的に矛盾しない限り蓄冷装置１ｂにも当てはまる。
【００４５】
図６に示す通り、蓄冷装置１ｂはタイマー８０をさらに備えている。タイマー８０は、送風機２０が連続で作動する時間を計時する。第一温度センサ１３によって検出される温度の時間変化率と相関がある物理量として、タイマー８０によって計時された、送風機２０の作動開始から第一温度センサ１３によって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間が用いられる。演算装置３０は、その時間の値が第一所定値である所定時間より長いときに、基準時間よりも短い時間を保冷可能時間と決定する。
【００４６】
タイマー８０は、例えば、送風機２０の制御信号に基づいて計時を行う。演算装置３０は、タイマー８０による計時結果を取得できるようにタイマー８０と接続されている。タイマー８０は送風機２０が連続で作動する時間を計時し、演算装置３０は、タイマー８０による計時結果に基づいて保冷可能時間を決定する。
【００４７】
蓄冷装置１ｂの保冷時の動作の一例を説明する。蓄冷装置１ｂにおいて、送風機２０の作動により、貯蔵室５０が所定の温度まで冷却されると、その後、貯蔵室５０の温度が所定の範囲に保たれるように、送風機２０がon-off運転される。この場合、第一温度センサ１３の検出温度が所定の上限値を上回ると送風機２０が作動し、第一温度センサ１３の検出温度が所定の下限値を下回ると送風機２０が停止する。なお、所定の温度は、所定の下限値以上かつ所定の上限値以下である。
【００４８】
送風機２０が作動すると、空気の循環によって、蓄冷体１０が有する冷熱が貯蔵室５０に供給され、貯蔵室５０の温度が所定の温度に到達すると、送風機２０が停止する。箱体１１が着霜している状態では、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５の空気に伝わりにくくなり、送風機２０が連続で作動する時間が長くなる。なお、箱体１１の着霜によって空気の流路が閉塞され、貯蔵室５０における空気の循環流量が極端に低下すると、貯蔵室５０に供給される冷熱量が少なくなり、送風機２０が連続で作動する時間が長くなる。この場合、保冷可能時間を適切に決定することは難しい。このため、蓄冷装置１ｂは、例えば、箱体１１の着霜によって空気の流路が閉塞されないような構成を備える。
【００４９】
図７に示す通り、送風機２０の作動開始から第一温度センサ１３によって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間は、箱体１１の着霜状態によって変動する。図７において、実線のグラフは、箱体１１が着霜している状態で送風機２０をon-off運転させたときの第一温度センサ１３の検出温度の経時変化を示す。一方、破線のグラフは、箱体１１が着霜していない状態で送風機２０をon-off運転させたときの第一温度センサ１３の検出温度の経時変化を示す。箱体１１が着霜している状態では、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５の空気に伝わりにくくなり、送風機２０の作動開始から第一温度センサ１３によって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間が長くなる。一方、箱体１１が着霜していない状態では、蓄冷体１０が有する冷熱が蓄冷室１５の空気に伝わりやすく、送風機２０の作動開始から第一温度センサ１３によって検出される温度が所定の温度に短期間で到達する。そこで、例えば、図８に示すように、箱体１１の所定の状態と関連付けられた第一所定値である所定時間と、タイマー８０によって計時された送風機２０の作動時間との関係から、箱体１１の着霜状態が考慮された保冷可能時間を決定できる。なお、図８のグラフにおける左端のポイントが第一所定値である所定時間に相当する。
【００５０】
タイマー８０によって計時された、送風機２０の作動開始から第一温度センサ１３によって検出される温度が所定の温度に到達するまでの時間を用いて保冷可能時間を決定する処理の一例を説明する。図９に示す通り、保冷可能時間を決定するための処理が開始されると、ステップＳ２００において送風機２０の運転モードがon-off運転であるか否か判断される。ステップＳ２００における判断結果が否定的である場合、ステップＳ２０１に進み、送風機２０の運転モードがon-off運転に切り替えられる。ステップＳ２００における判断結果が肯定的である場合又はステップＳ２０１の処理がなされた場合、ステップ２０２に進み、送風機２０の作動が開始していると判断されるまでこの判断が繰り返される。その後、ステップＳ２０３に進み、タイマー８０による計時が開始される。次に、ステップＳ２０４に進み、送風機２０が停止していると判断されるまでこの判断が繰り返される。なお、送風機２０は、第一温度センサ１３の検出温度が所定の温度に到達すると停止するように制御されている。その後、ステップＳ２０５に進み、タイマー８０によって計測された、送風機２０の作動開始から停止までの時間ｔが取得される。次に、ステップＳ２０６において、演算装置３０は、時間ｔが所定時間より大きいか否かを判断する。
【００５１】
ステップＳ２０６における判断が肯定的である場合、演算装置３０は、ステップＳ２０７に進み、時間ｔと、保冷可能時間との関係を示すテーブル又は計算式を参照して、保冷可能時間を決定する。このとき、所定時間と関連付けられた保冷可能時間である基準時間よりも短く保冷可能時間が決定される。その後、ステップＳ２０８において、演算装置３０によって決定された保冷可能時間が表示装置４０に表示され、一連の処理が終了する。
【００５２】
ステップＳ２０６における判断が否定的である場合、演算装置３０は、ステップＳ２０９に進み、所定温度と関連付けられた基準時間を保冷可能時間と決定する。その後、ステップＳ２１０において、演算装置３０によって決定された保冷可能時間が表示装置４０に表示され、一連の処理が終了する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本開示の蓄冷装置は、冷蔵又は冷凍において冷熱を一時的に蓄える用途に利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１ａ、１ｂ  蓄冷装置
１０        蓄冷体
１１        箱体
１３        温度センサ（第一温度センサ）
１４        温度センサ（第二温度センサ）
１５        蓄冷室
２０        送風機
３０        演算装置
４０        表示装置
５０        貯蔵室
８０        タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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