(57)【要約】【課題】資源及びエネルギーの節約に資する、保冷効果が均等かつ長時間継続する蓄冷機能付き保冷庫及び、当該保冷庫を用いた効率的な蓄冷方法を提供する。【解決手段】表裏一対の板材間に断熱材と、蓄冷剤とを有し、前記蓄冷剤内に冷媒用循環パイプが配置されているパネルと；前記循環パイプに連通するヘッダーパイプと；前記ヘッダーに設けられた循環ポンプと、を有すること；を特徴とする蓄冷機能付き保冷庫。【選択図】図１
2014167380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏一対の板材間に断熱材と、蓄冷剤とを有し、前記蓄冷剤内に冷媒用循環パイプが配置されているパネルと、
前記循環パイプに連通するヘッダーパイプと、
前記ヘッダーに設けられた循環ポンプと、を有すること、
を特徴とする蓄冷機能付き保冷庫。
【請求項２】
前記断熱材が真空断熱材を含むこと、を特徴とする請求項１に記載の蓄冷機能付き保冷庫。
【請求項３】
前記循環パイプがアルミニウム製の扁平管であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の蓄冷機能付き保冷庫。
【請求項４】
前記蓄冷機能付き保冷庫の底部及び／又は天井部に冷熱源収容器を有すること、を特徴とする請求項１〜３のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付き保冷庫。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれかに記載の蓄冷機能付き保冷庫内において、前記冷熱源収容器に冷熱源として廃ドライアイスを収容して利用することによって、被保冷物を保冷すること、を特徴とする蓄冷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷熱源に電源が不要な蓄冷機能付き保冷庫及びこれを用いた蓄冷方法に関し、より具体的には、資源及びエネルギーの節約に資する、保冷効果が均等かつ長時間継続する蓄冷機能付き保冷庫、及び、当該保冷庫を用いた蓄冷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の保冷庫における冷熱源には、電力その他の動力源を必要とする各種冷凍機が使用されているが、保冷庫は一日中使用される場合も多く、冷凍機による電力消費はコスト及び省エネルギーの観点から問題視されている。
【０００３】
しかしながら、通常使用されている冷凍機について省エネルギー化を図る場合、基本的には冷凍機の高効率化及び使用方法の改善しか解決手段が存在しない。
【０００４】
これに対し、例えば特許文献１（特開２００４−３４７２９２号公報）では、使用時には蓄冷剤により所定の温度を長時間保持できる断熱性能を有し、高品質な低温輸送ができる折り畳み式保冷容器が提案されている。
【０００５】
上記特許文献１に開示されている保冷容器は、当該保冷容器の内側各面に断熱体を有し、少なくとも蓋体又は本体の内側に蓄冷剤袋を有している。断熱体として線材料を圧縮成形した芯材をガスバリア性が高い外被材で覆って内部を減圧して真空封入したものを使用することにより、薄い断熱体でも十分な保冷性能を確保することができ、少ない蓄冷剤で保冷温度を長時間維持できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４７２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に開示されている保冷容器では、冷却に蓄冷剤を使用していることから冷熱源用の電力は必要としないが、所定の位置に配置された蓄冷剤による冷却効果のみを使用しているため、冷却が均等ではなく、冷却時間も十分ではない。
【０００８】
また、食肉、生菓子及び乳製品の流通業等においては、顧客サービス用にドライアイスを常備している店舗が多いが、ドライアイスを保管する為には−８０℃以下の超冷凍空間を作り出す特殊な冷凍設備が必要となるため、通常は一定時間の経過後、ドライアイスは自然昇華し、無活用消費されている。
【０００９】
保冷庫の蓄冷剤に上記無活用消費されているドライアイスを有効に活用し、効率的に保冷庫を稼働させるという概念及び当該概念を実現するための、保冷効果が均等かつ長時間継続する蓄冷機能付き保冷庫は、従来技術においては見当たらない。
【００１０】
以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、資源及びエネルギーの節約に資する、保冷効果が均等かつ長時間継続する蓄冷機能付き保冷庫及び、当該保冷庫を用いた効率的な蓄冷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、蓄冷機能付き保冷庫及び当該保冷庫を用いた効率的な蓄冷方法について鋭意研究を重ねた結果、蓄冷機能付き保冷庫の少なくとも一部の面に、冷熱を循環させる機能及び断熱機能を付与した特定の構造を有するパネルを採用すれば、色々なサイズ及び形状のパネルの組み合わせによって種々の形状の蓄冷機能付き保冷庫を実現することができ、かつ効率的な蓄冷方法の提供に極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。また、本発明者らは、当該蓄冷方法において、食品産業等で日々発生している廃ドライアイスを冷熱源として有効利用することができることも見出した。
【００１２】
即ち、本発明は、
表裏一対の板材間に断熱材と、蓄冷剤とを有し、前記蓄冷剤内に冷媒用循環パイプが配置されているパネルと、
前記循環パイプに連通するヘッダーパイプと、
前記ヘッダーに設けられた循環ポンプと、を有すること、
を特徴とする蓄冷機能付き保冷庫を提供する。
【００１３】
即ち、本発明の蓄冷機能付き保冷庫は、換言すると、少なくとも一部の面を構成する、外装板と、断熱材と、蓄冷剤と、内装板と、を積層した構造を有するパネルであって、前記蓄冷剤内に冷媒用循環パイプが配置されているパネルと、前記循環パイプに連通するヘッダーパイプと、前記ヘッダーに設けられた循環ポンプと、を有する。
【００１４】
上記本発明の蓄冷機能付き保冷庫においては、断熱材が真空断熱材を含むことが好ましく、また、循環パイプにアルミニウム製の扁平管を用いることが好ましい。
また、上記本発明の蓄冷機能付き保冷庫においては、保冷庫の底部及び／又は天井部に冷熱源収容器を有することが好ましい。
【００１５】
本発明の蓄冷方法は、上記本発明の蓄冷機能付き保冷庫を用い、当該蓄冷機能付き保冷庫の冷熱源として廃ドライアイスを利用して被保冷物を保冷する蓄冷方法を提供する。廃ドライアイスはチルド領域及び冷蔵領域保存の食品産業等で日々発生する廃ドライアイスを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、資源及びエネルギーの節約に資する、保冷効果が均等かつ長時間継続する蓄冷機能付き保冷庫及び、当該保冷庫を用いた効率的な蓄冷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫１の構成を示す一部透過概略斜視図である。
【図２】図１に示す蓄冷機能付き保冷庫１の一部の面を構成するパネル２の構造を示す概略断面図である。
【図３】アルミニウム製の多穴扁平管４の一例を示す断面斜視図である。
【図４】図２に示すパネルの変形例（即ち、真空断熱材を有するパネル）の構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫２００の構成を示す一部透過概略斜視図である。
【図６】本発明の第三の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫３００の構成を示す一部透過概略斜視図である。
【図７】本発明の第四の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫４００の構成を示す一部透過概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明の蓄冷機能付き保冷庫及び当該保冷庫を用いた効率的な蓄却方法についての代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。
【００１９】
１．蓄冷機能付き保冷庫
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫の構成を示す一部透過概略斜視図である。蓄冷機能付き保冷庫１は、図１に示すように、略直方体状の箱を縦長に配置した形状を有しており、その上面１ａ、底面１ｂ、右側面１ｃ及び左側面１ｄに、特定の構造を有するパネル２が組み込まれた構造を有している。
【００２０】
パネル２の内部には循環パイプ４が配置されており、循環パイプ４は上面１ａ、底面１ｂ、右側面１ｃ及び左側面１ｄにおいて連通している。この循環パイプ４内に熱交換用流体（冷媒）を、上面１ａ→右側面１ｃ→底面１ｂ→左側面１ｄの方向又は上面１ａ→左側面１ｄ→底面１ｂ→右側面１ｃの方向（即ち、上下方向かつ環状方向）に流すべく、蓄冷機能付き保冷庫１は、ヘッダーパイプ６と循環ポンプ８を有しており、上面１ａの上方（上部）に、冷熱源収容器１０を収納するためのスペース１０ａと有している。
【００２１】
図２は、パネル２の構造を示す概略断面図である。パネル２は、外装板２０と、内装板２２と、断熱材２４と、蓄冷剤２６と、循環パイプ４とを有している。断熱材２４は外装板２０と内装板２２との間に配置され、蓄冷剤２６は内装板２２と断熱材２４との間に配置されている。また、循環パイプ４は蓄冷剤２６中に配置されるとともに、図２においては、左側面が断熱材２４に接している。
【００２２】
外装板２０と内装板２２の材料は特に限定されず、種々の金属や樹脂等を使用することができる。また、断熱材２４には、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の断熱材を用いることができ、例えば、発泡ポリスチレン、硬質発泡ウレタンフォーム
等の発泡樹脂を用いることができる。
【００２３】
蓄冷剤２６は特に限定されず、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の蓄冷剤を用いることができ、例えば液状及びゲル状の各種蓄冷剤を用いることができる。潜熱形蓄冷剤としては、ハロゲン化炭化水素、炭素数２〜１０のアルコール、ケトン、エーテル、無機塩類の水溶液等や１，６−ヘキサンジオール、安息香酸ナトリウムの水溶液等が挙げられる。なかでも、蓄冷量が大きく、温度一定の状態で放冷が可能であるという観点から、ノルマルパラフィンを用いるのが好ましい。
【００２４】
本実施形態においては、廃ドライアイス等を冷熱源として冷熱源収容器１０に収容し、循環パイプ４を通じて冷媒をパネル２の内部に循環させることで、パネル２内の蓄冷剤２６を効率的にかつ均一に凍結させることができる。また、蓄冷機能付き保冷庫１を構成するパネル２の全体に蓄冷剤２６を配置できるため、蓄冷機能付き保冷庫１全体として、優れた蓄冷能力（保冷時間）を実現することができる。
【００２５】
循環パイプ４は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々のパイプを用いることができるが、熱伝達効率及び内部表面積が大きく放熱又は熱回収という熱交換能に優れるとともに、厚みがないためスペースを有効利用できるという観点から、アルミニウム製の扁平管を用いることが好ましい。更に内部表面積が大きく熱交換能に優れるという観点から、アルミニウム製の多穴扁平管を用いることが特に好ましい。アルミニウム製の多穴扁平管４の一例に関し、断面斜視図を図３に示す。図３に示すアルミニウム製の多穴扁平管４の内部には、断面矩形の中空部４ｂが複数、壁４ａで隔てられて、幅方向に列設されて、内部に複数の貫通孔が形成されており、当該貫通孔に冷媒を流すことができる。
【００２６】
アルミニウム製の多穴扁平管が当該構造を有し、大きな内部表面積を確保していることにより、熱伝達効率が極めて高くなり、放熱又は熱回収を目的として好適に用いることができる。これにより、蓄冷機能付き保冷庫１全体として、少ない冷熱源での冷却が可能となるだけでなく、優れた蓄冷能力（冷却スピード）を実現することができる。
【００２７】
アルミニウム製の扁平管及び多穴扁平管の材質は、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々のアルミニウム及びアルミニウム合金を用いることができるが、例えばＡ１０５０−Ｈ１１２を用いることができる。また、アルミニウム製の扁平管及び多穴扁平管の腐食が懸念される場合には、耐食性向上や電位調整等を意図し、表面に亜鉛（Ｚｎ）溶射等の防食処理を施してもよい。
【００２８】
循環パイプ４はヘッダーパイプ６に連通され、ヘッダーパイプ６には循環ポンプ８が設置されている。また、蓄冷機能付き保冷庫１の天井部には冷熱源収容器１０が設置されており、冷熱源収容器１０に冷熱源を収納し、循環ポンプ８によって冷媒を循環パイプ４に循環させることにより、冷媒による冷却効果を蓄冷機能付き保冷庫１の内部で効果的かつ均一に得ることができる。加えて、冷熱源収容器１０が蓄冷機能付き保冷庫１の天井部に設けられているため、目立たない上に、被保冷物の出し入れの邪魔にもならないという利点を有している。
【００２９】
ここで、図４は、図２に示すパネルの変形例（即ち、真空断熱材を有するパネル）の構造を示す概略断面図である。この変形例では、真空断熱材３０を断熱材２４内に設けることで、蓄冷機能付き保冷庫１の保冷能力を更に高めることができ、冷熱源による冷却効果を長時間持続させることができる。加えて、真空断熱材３０を用いることによってパネル２を薄く設計することが可能となり、蓄冷機能付き保冷庫１の容積を大きくすることができる。
【００３０】
真空断熱材３０は特に限定されず、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の真空断熱材を用いることができる。一般的に、真空断熱材は断熱性のコア材を外装体内に封入し、内部を真空排気して形成されたものであり、極めて低い熱伝導率を有している。より低い熱伝導率を有する真空断熱材を用いることで、パネル２をより薄く設計することができる。図４においては、断熱材２４と真空断熱材３０が積層された構造を有しているが、真空断熱材のみを用いてもよい。
【００３１】
［第二の実施形態］
図５は、本発明の第二の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫２００の構成を示す一部透過概略斜視図である。
この蓄冷機能付き保冷庫２００においては、冷熱源収容器１０が蓄冷機能付き保冷庫１の底部１ｂの上方に第二の底面１ｅを設けることによって、冷熱源収容器１０を収納するためのスペース１０ａが確保されている。
【００３２】
このように、本実施形態においては、冷熱源収容器１０が蓄冷機能付き保冷庫１の底部に設けられているため、目立たない上に、内容物の出し入れの邪魔にもならないという利点を有している。なお、本実施形態においては、冷熱源収容器１０の設置場所以外は構成も効果も第一の実施形態と同様である。
【００３３】
［第三の実施形態］
図６は、本発明の第三の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫３００の構成を示す一部透過概略斜視図である。この蓄冷機能付き保冷庫３００においては、構成要素は第一の実施形態の蓄冷機能付き保冷庫１と同様であるが、略直方体状の箱を横長に配置した形状を有している。
【００３４】
そして、底部１ｂ以外における循環パイプ４の設置状況が異なっており、蓄冷機能付き保冷庫１の高さ方向に対して垂直に、蓄冷機能付き保冷庫１を取り囲む態様で設置されている。また、ヘッダーパイプ６及び循環ポンプ８は、循環パイプ４の設置状況に適合するように設置されている。
【００３５】
即ち、本実施形態においては、パネル２の内部には循環パイプ４が配置されており、循環パイプ４は、背面１ｆ、前面１ｇ、右側面１ｃ、左側面１ｄ及び底面１ｂにおいて連通している。この循環パイプ４内に冷媒を、底面１ｂ→前面１ｇの右半分→右側面１ｃ→背面１ｆ→左側面１ｄ→前面１ｇの左半分の方向又は底面１ｂ→前面１ｇの左半分→左側面１ｇ→背面１ｆ→右側面１ｃ→前面１ｇの右半分の方向（即ち、略横方向かつ略環状方向）に流すべく、蓄冷機能付き保冷庫３００は、ヘッダーパイプ６と循環ポンプ８を有しており、底面１ｂの上方に第二の底面１ｅが設けられ、冷熱源収容器１０を収納するためのスペース１０ａと有している。
【００３６】
図６では、冷熱源収容器１０が蓄冷機能付き保冷庫１の底部に設置されているが、天井部に設置してもよい。冷熱源収容器１０を蓄冷機能付き保冷庫１の底部又は天井部に設置することで、目立たない上に、内容物の出し入れの邪魔にもならないという利点を有している。
【００３７】
［第四の実施形態］
図７は、本発明の第四の実施形態に係る蓄冷機能付き保冷庫４００の構成を示す一部透過概略斜視図である。本実施形態における蓄冷機能付き保冷庫１では、構成要素は第一の実施形態と同様であるが、底面以外における循環パイプ４の設置状況が異なっており、蓄冷機能付き保冷庫１の内部において前面又は背面からみると循環パイプ４を含むパネル２がＳ字状に配置されており、多段構造を構成している。また、ヘッダーパイプ６及び循環ポンプ８は、循環パイプ４の設置状況に適合するように設置されている。
【００３８】
本実施形態の蓄冷機能付き保冷庫１は、庫内を多段で使用することを想定したものであり、当該使用形態において、効率的に冷却対象物を冷却することができる。図７では、最下部の段部（底部）に冷熱源収容器１０が設置されているが、天井部に設置してもよい。冷熱源収容器１０を蓄冷機能付き保冷庫１の底部又は天井部に設置することで、目立たない上に、内容物の出し入れの邪魔にもならないという利点を有している。
【００３９】
以上、本発明の蓄冷機能付き保冷庫について、４つの実施形態を用いて説明したが、蓄冷機能付き保冷庫内における冷却対象物の収納状況及び所望する冷却状況等に応じ、循環パイプ４を含むパネル２の設置状況を適宜設計することができる。即ち、本発明の蓄冷機能付き保冷庫は、少なくとも一部の面に、冷熱を循環させる機能及び断熱機能を付与した特定の構造を有するパネルを採用すれば、色々なサイズ及び形状のパネルの組み合わせによって種々の形状の蓄冷機能付き保冷庫を実現することができ、かつ効率的な蓄冷方法の提供ができる。なお、本発明の蓄冷機能付き保冷庫の形状は用途目的に合わせて適宜変更可能であり、円筒形等の形状にも対応可能であるということについては言うまでもない。
【００４０】
本発明の蓄冷機能付き保冷庫は、電源が容易に確保できない環境における保冷庫の継続使用に効果的に活用することができる。加えて、保冷庫の省エネルギー化にも資するものである。
【００４１】
２．蓄冷方法
本発明の蓄冷方法は、上記いずれの実施形態の蓄冷機能付き保冷庫１、２００、３００、４００を用いても、実施できるものであり、本発明の蓄冷機能付き保冷庫を用い、当該蓄冷機能付き保冷庫の冷熱源として、好ましくは、例えば廃棄される予定であった冷熱源を利用することができるものである。
【００４２】
冷熱源としては、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の冷熱源を用いることができ、例えば氷、ドライアイス及び液体窒素等を用いることができるが、廃ドライアイスを用いることが好ましい。廃ドライアイスとしては、チルド領域及び冷蔵領域保存の食品産業等で日々発生しているものを活用することができる。
【００４３】
食肉、生菓子及び乳製品流通業等では顧客サービス用にドライアイスを常備している店舗が多いが、ドライアイスを保管する為には−８０℃以下の超冷凍空間を作り出す特殊な冷凍設備が必要となる。よって、通常は一定時間を経過後にドライアイスは自然昇華し、無活用消費されているのが実情である。
【００４４】
ここで、各店舗の営業時間終了後に無活用消費されているドライアイスを冷熱源として冷熱源収容器１０に収納し、循環パイプ４を通じて冷媒をパネル２の内部に循環させることで、蓄冷剤２６を凍結させることができる。これにより、翌日の店舗営業時間中は凍結した蓄冷剤２６の冷熱で冷却対象物を冷却するという冷熱エネルギーのリレーションが達成され、近無動力冷却を実現することができる。
【００４５】
廃ドライアイスの熱量と保冷熱量のバランスが取れれば、永続的な冷熱エネルギーのサイクルを構築することができる。また、廃ドライアイスの無活用消費と冷凍機動力というエネルギー二重消費の抑制により、ＣＯ２排出量低減等に伴う環境負荷の改善効果も期待できる。
【００４６】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４７】
１、２００、３００、４００・・・蓄冷機能付き保冷庫
２・・・パネル
４・・・循環パイプ
６・・・ヘッダーパイプ
８・・・循環ポンプ
１０・・・冷熱源収容器
２０・・・外装板
２２・・・内装板
２４・・・断熱材
２６・・・蓄冷剤
３０・・・真空断熱材
【図１】
2014167380.tif 000003
【図２】
2014167380.tif 000004
【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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