(57)【要約】      （修正有）【課題】被保冷物を０℃未満で凍結させずに容易に保存できる保冷庫を提供する。【解決手段】保冷庫１は、内部に被保冷物の収納空間を有する筐体２と、収納空間内に設けられた熱交換管３と、を備えた保冷庫であって、熱交換管３は、外面が収納空間に面した熱伝導性を有する外管と、外管の内部に設けられた内管と、を備えた多重管であり、外管と内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、内管の内部には、冷媒または０℃で凍結しない第２のブライン溶液が収容されている。【選択図】図２
2018044755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被保冷物の収納空間を有する筐体と、
前記収納空間内に設けられた熱交換管と、
を備えた保冷庫であって、
前記熱交換管は、
外面が前記収納空間に面した熱伝導性を有する外管と、
前記外管の内部に設けられた内管と、
を備えた多重管であり、
前記外管と前記内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、
前記内管の内部には、冷媒または０℃で凍結しない第２のブライン溶液が収容されていることを特徴とする保冷庫。
【請求項２】
前記内管は、耐冷ゴム、プラスチック類、発泡樹脂類、セラミック、及びガラス、並びに、それらを銅、チタン、ステンレス、アルミ、アルミ合金で被覆した材料から選択される材料で形成されている、又は、内部に空気層を有する多層構造であることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項３】
前記外管と前記内管との間に、少なくとも１つの中管をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の保冷庫。
【請求項４】
前記第１のブライン溶液の温度を測定する温度計と、
前記温度に基づいて、前記第２のブライン溶液または前記冷媒の温度を制御する制御手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項５】
前記第１のブライン溶液が完全に凍結しないように、前記内管の材料、厚み、及び熱伝達面積が設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項６】
前記収納空間内に設けられた複数の板状フィンをさらに備え、
前記熱交換管は、前記板状フィンを貫通していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項７】
前記収納空間内の空気を前記板状フィンの間に送風する送風手段をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の保冷庫。
【請求項８】
前記筐体の内面と対向する板をさらに備え、
前記熱交換管および前記板状フィンは、前記内面と前記板との間に設けられたことを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項９】
前記板にスリットが形成されていることを特徴とする請求項８に記載の保冷庫。
【請求項１０】
内部に被保冷物の収納空間を有する筐体と、
前記収納空間内に設けられ、第３のブライン溶液を収容する第１の熱交換管と、
前記第１の熱交換管に供給される前記第３のブライン溶液を収容するブライン槽と、
前記ブライン槽内に設けられた第２の熱交換管と、
を備えた保冷庫であって、
前記第２の熱交換管は、
外面が前記第３のブライン溶液に面した熱伝導性を有する外管と、
前記外管の内部に設けられた内管と、
を備えた多重管であり、
前記外管と前記内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、
前記内管の内部には、冷媒または０℃で凍結しない第２のブライン溶液が収容されていることを特徴とする保冷庫。
【請求項１１】
前記収納空間内に設けられた複数の板状フィンをさらに備え、
前記第１の熱交換管は、前記板状フィンを貫通していることを特徴とする請求項１０に記載の保冷庫。
【請求項１２】
前記収納空間内の空気を前記板状フィンの間に送風する送風手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の保冷庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被保冷物を０℃未満で且つ凍結させずに保存できる保冷庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、生鮮野菜類や、熟成を要する魚介類、畜産類などの食品、及び、移植用の臓器や器官、血液といった被保冷物は、０℃未満の温度に冷却することで、被保冷物の品質保持時間を延長でき、その時間は温度が低いほど対数的に延長される事が知られている。しかし、電気的な制御によって保冷温度を凍結温度付近に保持しようとすると、温度が不安定になり、被保冷物の組織が凍結して損傷し品質が著しく低下し、被保冷物が使用不能になるおそれがあった。又、電気的な制御によって温度を凍結限界温度で一定に保持するには、高精度のコントロールが必要な為に電気制御装置が高価になるという欠点があった。そのため、凍結を防止する為には、凍結限界温度よりも高い保冷温度にする方法が一般的であった。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、生鮮食品を−２℃〜０℃の保存水中に浸漬保存する方法が開示されている。また、特許文献２には、０℃以下の非凍結状態に維持された超低温水で冷却処理することで生鮮食品を保存する方法が開示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された発明では、被収納物が濡れるので、保存後に水分を除去するのに手間がかかるという不具合がある。また、特許文献２に記載された発明では、温度が低くなりすぎて、生鮮食品の鮮度が低下するという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−４９７４０号公報
【特許文献２】特開平８−１１６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者は、この課題を容易に解決する為の手段として本発明に係る保冷庫を発明した。
【０００７】
本発明は、被保冷物を０℃未満で凍結させずに容易に保存できる保冷庫を提供する事を目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る保冷庫は、内部に被保冷物の収納空間を有する筐体と、前記収納空間内に設けられた熱交換管と、を備えた保冷庫であって、前記熱交換管は、外面が前記収納空間に面した熱伝導性を有する外管と、前記外管の内部に設けられた内管と、を備えた多重管であり、前記外管と前記内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、前記内管の内部には、冷媒または０℃で凍結しない第２のブライン溶液が収容されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る保冷庫では、前記内管は、耐冷ゴム、プラスチック類、発泡樹脂類、セラミック、及びガラス、並びに、それらを銅、チタン、ステンレス、アルミ、アルミ合金で被覆した材料から選択される材料で形成されている、又は、内部に空気層を有する多層構造であることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る保冷庫は、前記外管と前記内管との間に、少なくとも１つの中管をさらに備えてもよい。
【００１１】
本発明に係る保冷庫では、前記第１のブライン溶液の温度を測定する温度計と、前記温度に基づいて、前記第２のブライン溶液または前記冷媒の温度を制御する制御手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る保冷庫では、前記第１のブライン溶液が完全に凍結しないように、前記内管の材料、厚み、及び熱伝達面積が設定されていることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る保冷庫は、前記収納空間内に設けられた複数の板状フィンをさらに備え、前記熱交換管は、前記板状フィンを貫通していることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る保冷庫は、前記収納空間内の空気を前記板状フィンの間に送風する送風手段をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る保冷庫は、前記筐体の内面と対向する板をさらに備え、前記熱交換管および前記板状フィンは、前記内面と前記板との間に設けられることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る保冷庫では、前記板にスリットが形成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る保冷庫は、内部に被保冷物の収納空間を有する筐体と、前記収納空間内に設けられ、第３のブライン溶液を収容する第１の熱交換管と、前記第１の熱交換管に供給される前記第３のブライン溶液を収容するブライン槽と、前記ブライン槽内に設けられた第２の熱交換管と、を備えた保冷庫であって、前記第２の熱交換管は、外面が前記第３のブライン溶液に面した熱伝導性を有する外管と、前記外管の内部に設けられた内管と、を備えた多重管であり、前記外管と前記内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、前記内管の内部には、冷媒または０℃で凍結しない第２のブライン溶液が収容されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る保冷庫は、前記収納空間内に設けられた複数の板状フィンをさらに備え、
前記第１の熱交換管は、前記板状フィンを貫通していることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る保冷庫は、前記収納空間内の空気を前記板状フィンの間に送風する送風手段をさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被保冷物を０℃未満で凍結させずに容易に保存できる保冷庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る保冷庫の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図（縦断面図）である。なお、図２ではキャスター７の図示を省略している。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図（横断面図）である。
【図４】（ａ）は、熱交換管の端部の部分拡大図であり、（ｂ）は、熱交換管のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例に係る保冷庫の縦断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る保冷庫の縦断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面図（横断面図）である。
【図８】図６の保冷庫の変形例を示す縦断面図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面図（横断面図）である。
【図１０】熱交換管の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の他の変形例に係る保冷庫の縦断面図である。
【図１２】図１１の保冷庫の一部を示す斜視図である。
【図１３】第２の熱交換管の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態のさらに他の変形例に係る保冷庫の縦断面図である。
【図１５】図１４の保冷庫の一部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る保冷庫１の外観を示し、図２及び図３は、保冷庫１の内部構造を示す。
【００２４】
保冷庫１は、内部に被保冷物の収納空間Ｓを有する筐体２と、収納空間Ｓ内に設けられた熱交換管３とを少なくとも備えている。筐体２の形状は、特に限定されないが、本実施形態では直方体であり、筐体２の外形をなす壁の内側が収納空間Ｓである。収納空間Ｓには、収納量を増やすために多段の棚を設けてもよく、筐体２に対する収納空間Ｓの大きさは、特に限定されない。収納空間Ｓに収納される被保冷物は、０℃未満で、且つ凍結させずに保存することで長期間品質を保持できるものであり、例えば、生鮮野菜類、魚介類、畜産類などの生鮮食品、移植用の臓器や器官、血液が挙げられる。また、保冷庫１には、熱交換管３に冷媒を供給する冷凍機６が筐体２上に設けられている。
【００２５】
筐体２の外形をなす壁は、対向する前面壁２ａ及び背面壁２ｂと、対向する上面壁２ｃ及び底面壁２ｄと、対向する右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆとからなる。これらの壁２ａ〜２ｆは、断熱性を有する材料で形成されることが好ましく、本実施形態では、例えば遮熱アルミコーティング発泡樹脂、発泡ポリスチレンなどの発泡樹脂、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、内部を真空にした断熱壁などの断熱性を有する材料で形成されている。底面壁２ｄには、４つのキャスター７が取り付けられており、保冷庫１は自走可能となっている。前面壁２ａは、収納空間Ｓを開放するための扉であり、左側面壁２ｆに図示は省略するが、公知の手段により開閉可能に取り付けられている。前面壁２ａの外面には開閉用の取手８が設けられている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、複数の熱交換管３が、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆの内面に沿って列状に設けられている。熱交換管３が収納空間Ｓの空気と熱交換を行うことにより、収納空間Ｓ内が０℃未満の温度に冷却及び保持される。熱交換管３の個数は特に限定されないが、収納空間Ｓの大きさや、熱交換の効率等を考慮して、適宜決定される。また、各熱交換管３の両端部には、ブライン溶液供給管４および冷媒供給管５が接続されている。なお、熱交換管３を設ける位置は、収納空間Ｓ内であれば特に限定されず、例えば、背面壁２ｂや上面壁２ｃの内面に沿って熱交換管３を設けてもよい。
【００２７】
図４（ａ）は、熱交換管３の端部の部分拡大図であり、図４（ｂ）は、熱交換管３の断面図である。熱交換管３は、外管３ａと内管３ｂとを備えた多重管である。外管３ａは、外面が収納空間Ｓに面しており、熱伝導性を有する材料で形成されている。内管３ｂは、直径が外管３ａよりも小さく、外管３ａの内部に設けられている。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、外管３ａと内管３ｂとの間の領域Ｔ１には、第１のブライン溶液Ｌ１が収容されている。ブライン溶液とは、凝固点が０℃未満の不凍溶液である。また、内管３ｂの内部の領域Ｔ２には、冷媒Ｌ２が収容されている。なお、冷媒Ｌ２の代わりに、第２のブライン溶液が収容されてもよい。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、外管３ａの両端部は、接続部材３ｃを介してブライン溶液供給管４に接続されている。ブライン溶液供給管４は、図示しない循環ポンプに取り付けられている。循環ポンプからブライン溶液供給管４を通って外管３ａの一端に供給されたブライン溶液Ｌ１は、外管３ａと内管３ｂとの間を通って外管３ａの他端から排出され、ブライン溶液供給管４を通って上記循環ポンプに戻る。なお、ブライン溶液Ｌ１を循環させることは必須ではなく、外管３ａと内管３ｂとの間に充填させるだけでもよい。また、接続部材３ｃの構造は、外管３ａと内管３ｂとの間にブライン溶液Ｌ１を漏出しないように流し込める構造であれば、特に限定されない。
【００３０】
また、内管３ｂの両端は、冷媒供給管５に接続されている。冷媒供給管５は、断熱材で被覆されており、図１及び図２に示す冷凍機６に接続されている。冷凍機６から冷媒供給管５を通って内管３ｂの一端に供給された冷媒Ｌ２は、内管３ｂの内部を通って内管３ｂの他端から排出され、冷媒供給管５を通って冷凍機６に戻る。冷媒Ｌ２が内管３ｂの内部を流れている間、ブライン溶液Ｌ１と熱交換が行われ、ブライン溶液Ｌ１が０℃以下に冷却される。内管３ｂの熱伝達率は特に限定されないが、本実施形態では、内管３ｂは熱伝達率の高い材料で形成されており、銅、チタン、ステンレス、アルミ、アルミ合金などの材料で形成することができる。また、内管３ｂは単層構造であってもよいし、複層構造であってもよい。
【００３１】
外管３ａと内管３ｂとの間に収容されるブライン溶液Ｌ１は、０℃では凍結しないが０℃未満の所定温度で凍結する水溶液である。ブライン溶液Ｌ１の凍結温度は、被収納物の設定保冷温度、すなわち収納空間Ｓの設定温度以下であればよい。本実施形態では、ブライン溶液Ｌ１は０℃未満〜−５℃の温度で凍結する水溶液であり、例えば、塩、有機酸塩、糖類、又はアルコール等の有機溶媒を溶解した水溶液を用いることができるが、ブライン溶液Ｌ１の凍結温度はこれに限定されない。ブライン溶液Ｌ１の溶質は、水の凝固点を下げるものであれば特に限定されないが、人体に悪影響を及ぼさないものが好ましく、例えば、食塩、アルコール、ショ糖などを用いることができる。ブライン溶液Ｌ１の凍結温度は、溶質濃度を調整することで、所望の温度に設定することができる。
【００３２】
ブライン溶液Ｌ１が塩水溶液である場合、溶質に用いられる塩類は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、リン酸塩、亜硫酸塩などが挙げられる、人体に害のない塩類であれば特に限定されない。また、ブライン溶液Ｌ１の塩濃度は、ブライン溶液Ｌ１の凍結温度が収納空間Ｓの設定温度以下であれば特に限定されず、本実施形態では、例えば、ブライン溶液Ｌ１がエタノールである場合の塩濃度は、２.３ｗｔ％（凝固点−０．１℃）〜１２．９ｗｔ％（凝固点−５．０℃）である。
【００３３】
内管３ｂの内部に収容される冷媒Ｌ２は、ブライン溶液Ｌ１を収納空間Ｓの設定温度以下に冷却できるものであれば特に限定されず、例えば、フロン代替冷媒であるアンモニア、二酸化炭素などを使用することができる。なお、冷媒Ｌ２を供給する冷凍機６の設置位置は特に限定されず、例えば、筐体２の背面壁２ｂ、右側面壁２ｅまたは左側面壁２ｆの外面に取り付けてもよい。
【００３４】
また、冷媒Ｌ２の代わりに第２のブライン溶液を用いる場合、第２のブライン溶液は、ブライン溶液Ｌ１を収納空間Ｓの設定温度以下に冷却できるものであれば特に限定されず、ブライン溶液Ｌ１と同じであっても異なってもよい。
【００３５】
また、保冷庫１は、第１のブライン溶液の温度を測定する図示しない温度計を備えている。温度計の設置位置は、特に限定されない。
【００３６】
冷凍機６内には、冷凍機６の稼動を制御するコントローラ（制御手段）が内蔵されている。本実施形態では、温度計は、本体部から有線又は無線通信（図２では無線通信）により、測定したブライン溶液Ｌ１の温度をコントローラに送信することができ、コントローラは該温度に基づいて、冷凍機６の稼動状態を制御して、内管３ｂに供給される冷媒Ｌ２の温度を制御する。なお、温度計によって収納空間Ｓ内の温度を測定し、コントローラは該温度に基づいて冷凍機６の稼動状態を制御するようにしてもよい。
【００３７】
上記の保冷庫１に被収納物を冷却保存する方法について説明する。以下では、被収納物の設定保冷温度を−１．０℃とする。また、ブライン溶液Ｌ１の凍結温度は−１．０℃未満である。冷媒Ｌ２の温度は−１．０℃未満であれば特に限定されない。
【００３８】
まず、外管３ａと内管３ｂとの間にブライン溶液Ｌ１が収容された状態で、収納空間Ｓに被収納物を収納し、扉である前面壁２ａを閉じる。
【００３９】
続いて、冷凍機６を稼動させ、内管３ｂの内部に冷媒コイルに冷媒を供給する。これにより、内管３ｂを介して冷媒Ｌ２とブライン溶液Ｌ１との間で熱交換が行われ、ブライン溶液Ｌ１が０℃未満に冷却される。
【００４０】
その後、温度計によって計測されるブライン溶液Ｌ１の温度が、被収納物の設定保冷温度である−１．０℃になると、冷凍機６のコントローラは、冷凍機６からの冷媒Ｌ２の供給を停止させる。これにより、ブライン溶液Ｌ１の冷却が停止する。
【００４１】
外管３ａが熱伝達率の高い材料で形成されているため、ブライン溶液Ｌ１と収納空間Ｓ内の空気との間で速やかに熱交換が行われ、収納空間Ｓ内の温度がブライン溶液Ｌ１の温度とほぼ等しくなる。これにより、収納空間Ｓ内の温度が−１．０℃となる。
【００４２】
その後、ブライン溶液Ｌ１の温度が、例えば−０．５℃まで上昇すると、冷凍機６のコントローラは冷凍機６を稼動させ、冷媒Ｌ２の供給を再開させる。その後、ブライン溶液Ｌ１の温度が−１．０℃となると、冷凍機６のコントローラは、冷凍機６を停止させる。以後、冷凍機６は、ブライン溶液Ｌ１の温度に基づいて、冷凍機６の稼動及び停止のサイクルを繰り返す。
【００４３】
このように、本実施形態では、０℃未満の所望の温度に冷却したブライン溶液Ｌ１によって、収納空間Ｓ内を冷却する。また、位置によって温度ムラのある収納空間Ｓ内の空気に比べ、ブライン溶液Ｌ１は温度ムラが少ないため、ブライン溶液Ｌ１の温度を、凍結温度以上０℃未満の任意の温度で正確に調整することができる。よって、被保冷物を０℃未満で凍結させずに容易に保存できる。また、内管３ｂから外管３ａに冷熱が伝わり、そして、外管３ａの表面から収納空間Ｓ内に冷熱が伝わる過程で、ブライン溶液Ｌ１と管壁との間に温度の伝達速度の差が生まれ、干渉しあい、温度変化の波が小さくなる。これにより、冷媒Ｌ２に対する温度制御のＯＮ／ＯＦＦによる収納空間Ｓ内の温度のバラツキがなくなり、収納空間Ｓ内を安定な温度に保つことができる。よって、容易に精度の高い温度制御が可能となる。
【００４４】
なお、本実施形態では、冷媒Ｌ２の温度を被収納物の設定保冷温度である−１．０℃程度に設定していたが、冷媒Ｌ２の温度をさらに低く設定してもよい（例えば、−１０℃）。これにより、保冷庫１への電源供給停止後の保冷持続時間を延長することができる。なおこの場合、ブライン溶液Ｌ１が凍結しないように、内管３ｂを熱伝達性の調整できる材料で形成することが好ましい。そのような材料として、例えば耐冷ゴム、プラスチック類、発泡樹脂類、セラミック、ガラス等並びに、それらを、銅、チタン、ステンレス、アルミ、アルミ合金等に被覆した材料を用いることができる。さらに、内管３ｂを熱伝達性の高い材料で被覆し、内管３ｂの熱伝達面積を小さくするように調整してもよい。また、内管３ｂの熱伝達性を小さくするため、内管３ｂを、ペアガラスのように、内部に空気層を有する多層構造としてもよい。このように、内管３ｂの材料、厚み、及び熱伝達面積を設定（制御）することで、内管３ｂの熱伝達速度を調整し、冷媒Ｌ２の蓄冷能力を上げ、尚且つ、ブライン溶液Ｌ１が完全に凍結しないようにすることができる。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る保冷庫１では、熱交換管３の表面を介して、収納空間Ｓ内の空気と熱交換を行うことができる。よって、例えば収納空間Ｓの壁を介して熱交換を行う構成に比べ、熱交換を行う面積を大きくすることができるため、効率的に収納空間Ｓ内の空気を冷却することができる。
【００４６】
なお、保冷庫１は、筐体２の前面壁２ａが開閉可能な構造であったが、内部に被保冷物の収納空間を有する筐体を少なくとも備えた構造であれば、本発明はこれに限定されず、例えば、上面壁２ｃが開閉または着脱可能な構造としてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、各熱交換管３は、軸方向が垂直となるように配列されているが、これに限定されない。例えば、各熱交換管３を軸方向が水平となるように配列してもよい。また、本実施形態では、各熱交換管３は並列に接続されていたが、図５に示す保冷庫１’のように、直列に接続してもよい。図５では、各熱交換管３は、半円弧形状の湾曲部分３ｄによって互いに接続され、全体として蛇行しながら保冷庫１’の横方向に延びている。
【００４８】
続いて、本発明の他の実施形態について説明する。図６及び図７は、本発明の他の実施形態に係る保冷庫１ａの内部構造を示す。なお、図６及び図７に示す保冷庫１ａの基本的な構成は、図２及び図３に示す保冷庫１の構成と同様であり、ここでは対応する構成に同一の符号を付することで詳細な説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の保冷庫１ａは、図２及び図３に示す保冷庫１に、複数の板状フィン９をさらに備えた構成である。板状フィン９は、保冷庫１ａの水平方向に長く延びる薄板状を呈しており、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆに複数の板状フィン９が所定の間隔をあけてその主面が互いに平行となるようにして取り付けられている。板状フィン９は、熱伝導性の高い材料で形成されていることが好ましく、そのような材料として、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、チタン、チタン合金、ステンレス等が挙げられる。熱交換管３は、保冷庫１ａの水平方向に延びており、複数の板状フィン９の主面を垂直に貫通している。
【００５０】
また、保冷庫１ａは、収納空間Ｓ内の空気を複数の板状フィン９の間に送風する送風機（送風手段、図示せず）をさらに備えてもよい。送風機は、例えば、小型扇風機、有圧換気扇といった翼型ファン、シロッコファン、ターボファン、リミットロードファン等を用いることができる。
【００５１】
本実施形態の保冷庫１ａによると、熱交換管３の表面に加え、板状フィン９の表面を介して、収納空間Ｓ内の空気と熱交換を行うことができる。さらに、板状フィン９間の間隔を小さくして、板状フィン９の個数を増やすことによって、収納空間Ｓ内の空気と熱交換を行う面積を容易に大きくすることができる。そのため、板状フィン９によって、より効率的に収納空間Ｓ内の空気を冷却することができる。
【００５２】
さらに、送風機によって、収納空間Ｓ内の空気を板状フィン９の間に送風することにより、熱交換管３及び板状フィン９の表面付近の冷却された空気を収納空間Ｓ内に効率よく循環させることができる。これにより、収納空間Ｓ内の冷却効果をより高めることができる。
【００５３】
続いて、本実施形態のさらに好ましい変形例について説明する。図８及び図９は、保冷庫１ａの変形例に係る保冷庫１ａ’の内部構造を示す。
【００５４】
保冷庫１ａ’は、図６及び図７に示す保冷庫１ａと比較して、筐体２の内面と対向する板１０をさらに備えたものであり、板状フィン９は、前記筐体２の内面と板１０との間に設けられている。具体的には、２つの板１０が、それぞれ右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆに対向するように設けられており、右側面壁２ｅと一方の板１０との間、及び、左側面壁２ｆと他方の板１０との間に、それぞれ熱交換管３及び板状フィン９が設けられている。
【００５５】
板１０は、平面視矩形状の平板である。板１０の材質は特に限定されず、保冷庫１ａ’用途及び収納空間Ｓの大きさに応じて選択することができる。例えば、板１０は、断熱効果のあるプラスチックによって形成してもよいし、伝熱効果のあるステンレス、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、チタン等によって形成してもよい。
【００５６】
このように、板１０によって熱交換管３及び板状フィン９を覆うことにより、板１０が仕切りとなって熱交換管３及び板状フィン９が収納空間Ｓから隔てられ、熱交換管３及び板状フィン９周囲の温度が、収納空間Ｓの中心側の温度よりも低くなる。これにより、板１０を設けない場合に比べ、熱交換管３及び板状フィン９の表面付近の空気と、熱交換管３内を流れるブライン溶液Ｌ１との温度差を小さくすることができる。よって、熱交換管３及び板状フィン９の表面に霜が付着しにくくなり、霜による熱交換効率の低下を防ぐことができる。
【００５７】
また、保冷庫１ａ’は、空気を板状フィン９の間に送風する送風機をさらに備えてもよい。これにより、送風機から複数の板状フィン９の間に送られた空気が、熱交換管３及び板状フィン９により冷却されている途中で収納空間Ｓの中心側へ流れ出ることを、板１０によって抑制することができる。よって、熱交換管３及び板状フィン９による冷却効果をさらに高めることができる。そのため、板１０は、熱交換管３及び板状フィン９全体を覆うことができる大きさであり、かつ、熱交換管３及び板状フィン９にできるだけ近接していることが好ましい。
【００５８】
なお、板１０には複数のスリット１１を形成することが好ましい。これにより、熱交換管３及び板状フィン９によって冷却された空気の一部が、スリット１１を通って収納空間Ｓの中心側へ流出する。これにより、送風機から板１０の下端を抜けて収納空間Ｓに流れる気流の他に、スリット１１から収納空間Ｓに流れる気流が発生するので、収納空間Ｓ内を効率的かつより均一に冷却することができる。
【００５９】
上述の板状フィン９や板１０を備えた保冷庫は、収納空間内に外気が入り込みやすい冷蔵ショーケースや、収納空間が大きい保冷車に好適である。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
【００６１】
例えば、上述の各実施形態では、保冷庫の筐体の外形が直方体であったが、これに限定されず、立方体、四面体、円柱形などであってもよい。
【００６２】
また、上述の各実施形態では、熱交換管３は外管３ａと内管３ｂからなる二重管であったが、外管と内管との間に、少なくとも１つの中管をさらに備えてもよい。例えば、図１０に示す熱交換管３’ように、外管３ａと内管３ｂとの間に中管３ｅを備えた構成としてもよい。この場合、内管３ｂと中管３ｅとの間の領域Ｔ３には、ブライン溶液を収容してもよいし、冷媒を収容してもよい。
【００６３】
また、内管３ｂ内に第２のブライン溶液を流す場合、第２のブライン溶液は凍結させてもよいし、凍結させなくてもよい。ただし、第２のブライン溶液を凍結させると、内管３ｂが破損するおそれがあり、ブライン溶液Ｌ１との熱交換効率が低下するため、第２のブライン溶液は凍結させないほうが好ましい。そのため、第２のブライン溶液として、収納空間Ｓ内の設定温度よりも大幅に低い温度（例えば−２０℃）でも凍結しない液体を用いることが好ましい。なお、第２のブライン溶液を凍結させない場合、保冷庫への電源供給停止後の畜冷効果は低下するが、保冷庫を冷蔵ショーケースとして用いる場合、冷蔵ショーケースは常に電源供給される環境で使用されるため、問題は生じない。
【００６４】
図１１は、本発明の他の変形例に係る保冷庫１ｂの内部構造を示す。保冷庫１ｂの外観は、図１に示すものと同様である。本変形例では、上記実施形態におけるものと同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
保冷庫１ｂは、内部に被保冷物の収納空間Ｓを有する筐体２と、収納空間Ｓ内に設けられた第１の熱交換管３１と、ブライン槽Ａ１と、ブライン槽Ａ１内に設けられた第２の熱交換管３２と、を少なくとも備えている。
【００６６】
第１の熱交換管３１は、収納空間Ｓ内の底壁Ｗ１上に設けられており、床板Ｆ１に覆われている。底壁Ｗ１と床板Ｆ１とは互いに対向しており、底壁Ｗ１と床板Ｆ１との間に底部空間Ｓ１が形成されている。被収納物は、床板Ｆ１上に載置される。床板Ｆ１の端部と前面壁２ａ及び背面壁２ｂとの間の少なくとも一部に隙間が形成されており、本明細書では、底部空間Ｓ１は収納空間Ｓの一部を構成するものとみなす。
【００６７】
第１の熱交換管３１は一重管であり、図１２に示すように、底部空間Ｓ１内で蛇行するように設けられている。第１の熱交換管３１の内部には第３のブライン溶液Ｌ３が収容されている。ブライン溶液Ｌ３は、後述するように、被収納物の設定保冷温度にほぼ等しい温度で安定している。
【００６８】
底部空間Ｓ１には、第１の熱交換管３１の他に、複数の板状フィン９および送風機２０が設けられている。板状フィン９は、底壁Ｗ１上に所定の間隔をあけて、その主面が互いに平行となるように配列されている。第１の熱交換管３１は、これらの板状フィン９を貫通しながら蛇行している。本変形例では、所定方向に配列された複数の板状フィン９（以下、フィン群）が２つあり、一方のフィン群と他方のフィン群との間に送風機２０が設けられている。送風機２０が稼働することにより、収納空間Ｓ内の空気が板状フィン９の間に送風され、図１１の矢印に示すように、収納空間Ｓ内を循環する。なお、送風機２０の個数および位置は、収納空間Ｓ内の空気を板状フィン９の間に送風できれば、特に限定されない。
【００６９】
ブライン槽Ａ１は、第１の熱交換管３１に供給されるブライン溶液Ｌ３を収容する槽であり、本変形例では、収納空間Ｓの下方に設けられている。ブライン槽Ａ１と収納空間Ｓとは、底壁Ｗ１によって隔絶されており、底壁Ｗ１および底面壁２ｄによってブライン槽Ａ１が画定されている。
【００７０】
ブライン槽Ａ１内には、第２の熱交換管３２が設けられている。第２の熱交換管３２は、上記実施形態における熱交換管３と同様の断面構造を有する多重管である。すなわち、図１３に示すように、第２の熱交換管３２は、外面がブライン溶液Ｌ３に面した熱伝導性を有する外管３２ａと、外管３２ａの内部に設けられた内管３２ｂとを備えている。外管３２ａと内管３２ｂとの間の領域Ｔ１には、０℃で凍結しないブライン溶液Ｌ１が収容されており、内管３ｂの内部の領域Ｔ２には、冷媒Ｌ２が収容されている。なお、冷媒Ｌ２の代わりに、第２のブライン溶液が収容されてもよい。
【００７１】
図１２に示すように、第２の熱交換管３２は、ブライン槽Ａ１内を蛇行するように設けられている。第２の熱交換管３２の内管３ｂには、図１１に示す冷凍機６から冷媒Ｌ２が供給される。冷媒Ｌ２によって、外管３２ａと内管３２ｂとの間に収容されたブライン溶液Ｌ１が冷却され、さらにブライン溶液Ｌ１によって、ブライン槽Ａ１内のブライン溶液Ｌ３が冷却される。つまり、冷媒Ｌ２とブライン溶液Ｌ１との熱交換、および、ブライン溶液Ｌ１とブライン溶液Ｌ３との熱交換が行われる。このように、冷媒Ｌ２からブライン溶液Ｌ３への熱交換を２段階で行うことにより、ブライン溶液Ｌ３の温度を所望の温度（収納空間Ｓ内の被収納物の設定保冷温度）付近で安定させることができる。
【００７２】
ブライン槽Ａ１は、ポンプＰ１を介して第１の熱交換管３１に接続されている。ポンプＰ１は、例えば背面壁２ｂ内に埋設させてもよい。ポンプＰ１を稼働させると、ブライン溶液Ｌ３が収納空間Ｓ１内の第１の熱交換管３１を流れ、その後、ブライン槽Ａ１内に還流する。
【００７３】
ブライン溶液Ｌ３は温度の変動が非常に小さいため、ブライン溶液Ｌ３を第１の熱交換管３１に流すことにより、第１の熱交換管３１および板状フィン９を介して、ほぼ一定の温度の冷気を収納空間Ｓ１内に供給することができる。よって、収納空間Ｓ１内の温度を容易に保持することができる。また、冷凍機６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを少なくすることができるので、保冷庫１ｂの消費電力を低減することができる。
【００７４】
なお、第１の熱交換管３１および板状フィン９の位置は、収納空間Ｓ内であれば特に限定されず、例えば、収納空間Ｓの側壁や天井に第１の熱交換管３１および板状フィン９を設けてもよい。その場合、第１の熱交換管３１および板状フィン９を覆う床板Ｆ１のような板を設けることは必須ではない。また、ブライン槽Ａ１の位置も、筐体２内であれば特に限定されず、例えば、収納空間Ｓの上方にブライン槽Ａ１を設けてもよい。また、本変形例では、第２の熱交換管３２は二重管であったが、図１０に示すような三重管であってもよい。
【００７５】
図１４は、本発明のさらに他の変形例に係る保冷庫１ｃの内部構造を示す。保冷庫１ｃの外観は、図１に示すものと同様である。本変形例では、上述の保冷庫１ｂにおけるものと同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
保冷庫１ｃは、内部に被保冷物の収納空間Ｓを有する筐体２と、収納空間Ｓ内に設けられた第１の熱交換管３１と、ブライン槽Ａ２と、ブライン槽Ａ２内に設けられた第３の熱交換管３３および第４の熱交換管３４と、を少なくとも備えている。第１の熱交換管３１および第１の熱交換管３１の設置箇所の構成は、上述の保冷庫１ｂにおけるものと同様である。第１の熱交換管３１の内部にはブライン溶液Ｌ３が収容されており、ブライン溶液Ｌ３は、被収納物の設定保冷温度にほぼ等しい温度で安定している。
【００７７】
ブライン槽Ａ２は、ブライン溶液Ｌ１を収容する槽であり、本変形例では、収納空間Ｓの下方に設けられている。ブライン槽Ａ２と収納空間Ｓとは、底壁Ｗ１によって隔絶されており、底壁Ｗ１および底面壁２ｄによってブライン槽Ａ２が画定されている。
【００７８】
ブライン槽Ａ２内には、ブライン溶液Ｌ１が収容されており、さらに、第３の熱交換管３３および第４の熱交換管３４が設けられている。第３の熱交換管３３および第４の熱交換管３４はいずれも一重管である。
【００７９】
図１５に示すように、第３の熱交換管３３は、ブライン槽Ａ１内を蛇行するように設けられており、ポンプＰ１を介して第１の熱交換管３１に接続されている。そのため、第３の熱交換管３３には、第１の熱交換管３１と同様に、ブライン溶液Ｌ３が流れている。
【００８０】
第４の熱交換管３４も、ブライン槽Ａ１内を蛇行するように設けられている。第４の熱交換管３４には、図１４に示す冷凍機６から冷媒Ｌ２（または第２のブライン溶液）が供給される。冷媒Ｌ２によって、ブライン槽Ａ１内に収容されたブライン溶液Ｌ１が冷却され、さらにブライン溶液Ｌ１によって、第３の熱交換管３３内に収容されたブライン溶液Ｌ３が冷却される。つまり、上述の保冷庫１ｂと同様、冷媒Ｌ２とブライン溶液Ｌ１との熱交換、および、ブライン溶液Ｌ１とブライン溶液Ｌ３との熱交換が２段階で行われる。よって、ブライン溶液Ｌ３の温度を所望の温度（収納空間Ｓ内の被収納物の設定保冷温度）付近で安定させることができる。
【００８１】
したがって、本変形例においても、ブライン溶液Ｌ３を第１の熱交換管３１に流すことにより、第１の熱交換管３１および板状フィン９を介して、ほぼ一定の温度の冷気を収納空間Ｓ１内に供給することができる。よって、収納空間Ｓ１内の温度を容易に保持することができる。また、冷凍機６のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを少なくすることができるので、保冷庫１ｃの消費電力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る保冷庫は、保冷車、保冷コンテナ（エアカーゴ、海上コンテナ、鉄道コンテナ）、大型保冷庫、冷蔵ショーケース、小型保冷容器などに適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１    保冷庫
１’  保冷庫
１ａ  保冷庫
１ａ’  保冷庫
１ｂ  保冷庫
１ｃ  保冷庫
２    筐体
２ａ  前面壁
２ｂ  背面壁
２ｃ  上面壁
２ｄ  底面壁
２ｅ  右側面壁
２ｆ  左側面壁
３    熱交換管
３’  熱交換管
３ａ  外管
３ｂ  内管
３ｃ  接続部材
３ｄ  湾曲部分
３ｅ  中管
４    ブライン溶液供給管
５    冷媒供給管
６    冷凍機
７    キャスター
８    取手
９    板状フィン
１０  板
１１  スリット
３１  第１の熱交換管
３２  第２の熱交換管
３２ａ  外管
３２ｂ  内管
３３  第３の熱交換管
３４  第４の熱交換管
Ａ１  ブライン槽
Ａ２  ブライン槽
Ｌ１  ブライン溶液（第１のブライン溶液）
Ｌ２  冷媒
Ｌ３  ブライン溶液（第３のブライン溶液）
Ｐ１  ポンプ
Ｓ    収納空間
Ｔ１  領域（外管と内管との間）
Ｔ２  領域（内管の内部）
Ｔ３  領域（中管と内管との間）
Ｗ１  隔壁
【図１】
2018044755.tif 000003
【図２】
2018044755.tif 000004
【図３】
2018044755.tif 000005
【図４】
2018044755.tif 000006
【図５】
2018044755.tif 000007
【図６】
2018044755.tif 000008
【図７】
2018044755.tif 000009
【図８】
2018044755.tif 000010
【図９】
2018044755.tif 000011
【図１０】
2018044755.tif 000012
【図１１】
2018044755.tif 000013
【図１２】
2018044755.tif 000014
【図１３】
2018044755.tif 000015
【図１４】
2018044755.tif 000016
【図１５】
2018044755.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月15日(2018.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に被保冷物の収納空間を有する筐体と、
前記収納空間内に設けられ、第３のブライン溶液を収容する第１の熱交換管と、
前記第１の熱交換管に供給される前記第３のブライン溶液を収容するブライン槽と、
前記ブライン槽内に設けられた第２の熱交換管と、
を備えた保冷庫であって、
前記第２の熱交換管は、
外面が前記第３のブライン溶液に面した熱伝導性を有する外管と、
前記外管の内部に設けられた内管と、
を備えた多重管であり、
前記外管と前記内管との間には、０℃で凍結しない第１のブライン溶液が収容され、
前記内管の内部には、冷媒が収容されていることを特徴とする保冷庫。
【請求項２】
前記収納空間内に設けられた複数の板状フィンをさらに備え、
前記第１の熱交換管は、前記板状フィンを貫通していることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項３】
前記収納空間内の空気を前記板状フィンの間に送風する送風手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の保冷庫。
【請求項４】
前記内管は、耐冷ゴム、プラスチック類、発泡樹脂類、セラミック、又はガラス、を銅、チタン、ステンレス、アルミ、又はアルミ合金で被覆した材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項５】
前記内管は、内部に空気層を有する多層構造であることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。