(57)【要約】【課題】貯蔵用の空間の温度を一定に維持しやすく、運用コストを抑えられると共に、複数の空間の温度条件をそれぞれ異ならせて様々な貯蔵対象物に対応できる恒温貯蔵設備を提供する。【解決手段】穴内空間に複数の隔壁１１、１２、１３、１４を立設して複数の閉空間を生じさせ、このうち対向する二つの隔壁１２、１３に挟まれる閉空間を間接温度調整空間１７とし、この間接温度調整空間１７に隣接する閉空間を温度調整機構により所定温度に保持する一方、間接温度調整空間１７に面する各隔壁の熱緩徐通過部を通じて熱を移動させ、間接温度調整空間１７の温度を、これに隣接する二つの空間における各温度値の間の所定値に維持できることから、温度制御のために投入するエネルギーを必要最小限に抑えつつ、複数の閉空間を能動的に温度の異なる貯蔵用空間とし、各温度条件に適合した使用に供することができ、使い勝手に優れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の気温の時間変化の影響をほとんど受けない細長い横穴状の空間で、且つ当該穴内空間側の空気の温度変化に対する過渡的な温度変化がほとんど無視できる熱容量を有する遮蔽物、又は断熱材で、穴内壁面を含む穴周囲部分が構成された環境下にある、所定の穴内空間を用いた貯蔵設備において、
前記穴内空間に、少なくとも三つ以上の複数の隔壁が穴長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、前記各隔壁で仕切られる少なくとも二つ以上の複数の独立した閉空間が形成され、
当該閉空間のうち、対向する二つの隔壁に挟まれる所定の閉空間を間接温度調整空間とし、
前記隔壁のうち、少なくとも前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁が、各々少なくとも一部に、隔壁厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質からなる熱緩徐通過部を有してなり、
前記間接温度調整空間に隣接する他の閉空間の少なくとも一つが、前記穴内空間のうち各閉空間以外の残り空間の温度より高い温度又は低い温度に、所定の温度調整機構により保持され、
前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁で、各隔壁の前記熱緩徐通過部を通じた熱の移動を定常的に生じさせ、間接温度調整空間の温度を、間接温度調整空間を挟む両側の閉空間又は前記残り空間における各温度値の間の所定値に収束させると共に、
前記間接温度調整空間における各隔壁の近傍で、前記熱緩徐通過部表面と間接温度調整空間内空気の温度差に伴う空気の自然対流を生じさせ、間接温度調整空間内の空気を微流動状態とすることを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【請求項２】
前記請求項１に記載の恒温貯蔵設備において、
前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁の間隔が、当該二つの隔壁に挟まれた間接温度調整空間に面する穴内壁面の面積を、前記二つの隔壁における熱緩徐通過部の面積の合計以下となすようにあらかじめ設定されることを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の恒温貯蔵設備において、
前記穴内空間に、前記複数の隔壁で仕切られる少なくとも三つ以上の独立した閉空間が形成され、
当該閉空間のうち、隔壁を隔てて二つの閉空間に挟まれる中間位置の閉空間を前記間接温度調整空間とし、
前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間に、それぞれ温度調整機構が配設され、
前記二つの閉空間の各温度が、互いに異なる温度で且つ前記残り空間の温度とも異なる所定の温度に、温度調整機構でそれぞれ保持されることを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【請求項４】
前記請求項３に記載の恒温貯蔵設備において、
前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間のうち、一方の閉空間に、前記温度調整機構として、ヒートポンプの一部をなして空間内空気を加熱する一又は複数の放熱用熱交換器が配設されると共に、他方の閉空間に、前記温度調整機構として、前記ヒートポンプの一部をなして空間内空気を冷却する一又は複数の吸熱用熱交換器が配設され、
前記放熱用熱交換器と吸熱用熱交換器との間に熱媒体を循環させ、前記他方の閉空間から吸熱用熱交換器が吸収した熱を、熱媒体を介して放熱用熱交換器に移動させて、放熱用熱交換器から前記一方の閉空間へ熱を放出することを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載の恒温貯蔵設備において、
厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質からなる熱緩徐通過部を少なくとも一部に備える中間隔壁が、前記間接温度調整空間内に、穴内空間長手方向に所定の間隔で一又は複数立設され、中間隔壁によって間接温度調整空間が複数の部分空間に分割され、
前記中間隔壁で前記熱緩徐通過部を通じた熱の移動を生じさせ、前記各部分空間ごとに温度差を生じさせることを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載の恒温貯蔵設備において、
前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間又は前記残り空間のうち、間接温度調整空間より温度の低い一方の閉空間又は残り空間に一部が配設されると共に、当該一方の閉空間又は残り空間側から隔壁を貫通して間接温度調整空間に他部が延出配設され、前記一方の閉空間又は残り空間における熱放出で前記間接温度調整空間の空気の露点温度より低い温度とされてなる良熱伝導性材製の結露発生部を備え、
前記間接温度調整空間の空気と前記結露発生部との接触で結露を生じさせ、結露した液相の水分を間接温度調整空間外に排除することを
特徴とする恒温貯蔵設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵に用いることのできる空間を所望の温度に調整、維持して使用に供する恒温貯蔵設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ハムやチーズ、鰹節等の食品や味噌等の醸造品の製造に際しては、前処理された原料を所定の温度や湿度に調整した雰囲気内に貯蔵して、熟成を進行させる熟成工程を実施しているが、この熟成工程をどのような環境で行うかによって製品の品質が大きく影響される。また、ワイン等の製品は、品質を劣化させずに保存するために、適切な温度や湿度に調整した環境下に貯蔵する必要がある。
【０００３】
こうした貯蔵のために、貯蔵用の空間に所定の温度や湿度条件を与える場合、通常は、貯蔵用空間を冷却する冷却装置や、加熱する加熱装置をそれぞれ設置し、熟成や保存に適した目標温度を設定して、冷却装置や加熱装置を出力制御することにより、貯蔵用空間の温度を目標温度付近で略一定となるようにしていた。
【０００４】
こうした貯蔵設備としては、従来から様々なものが提案されており、このうちワインを貯蔵するものの例として、特開２０００−１８６８７７号公報や特開２００１−２０１２３０号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１８６８７７号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の貯蔵設備は前記各特許文献に示される構成となっており、冷却や加熱用の機構を動作させて貯蔵用空間の温度が変動するのを防止することができるものの、設備全体として周囲環境の影響を強く受けることから、一日や季節ごとの周囲の気温の変化に対して貯蔵用空間の温度が変動しないように、冷却及び加熱の設備を頻繁に制御させなければならず、冷却及び加熱に費やすエネルギーが貯蔵規模の割に大きくなってしまうという課題を有していた。また、貯蔵する物品を多くするために貯蔵用空間の規模を大きくしたり、温度条件の異なるものを貯蔵するための空間に対して異なった冷却及び加熱の設備を追加したりするなど、貯蔵用空間の温度を維持するために投入する初期設備コストと運用コストがかさむ設備となってしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、貯蔵用の空間の温度を一定に維持しやすく、運用コストを抑えられると共に、複数の貯蔵用空間の温度をそれぞれ異ならせて様々な貯蔵対象物に対応できる恒温貯蔵設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る恒温貯蔵設備は、外部の気温の時間変化の影響をほとんど受けない細長い横穴状の空間で、且つ当該穴内空間側の空気の温度変化に対する過渡的な温度変化がほとんど無視できる熱容量を有する遮蔽物、又は断熱材で、穴内壁面を含む穴周囲部分が構成された環境下にある、所定の穴内空間を用いた貯蔵設備において、前記穴内空間に、少なくとも三つ以上の複数の隔壁が穴長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、前記各隔壁で仕切られる少なくとも二つ以上の複数の独立した閉空間が形成され、当該閉空間のうち、対向する二つの隔壁に挟まれる所定の閉空間を間接温度調整空間とし、前記隔壁のうち、少なくとも前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁が、各々少なくとも一部に、隔壁厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質からなる熱緩徐通過部を有してなり、前記間接温度調整空間に隣接する他の閉空間の少なくとも一つが、前記穴内空間のうち各閉空間以外の残り空間の温度より高い温度又は低い温度に、所定の温度調整機構により保持され、前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁で、各隔壁の前記熱緩徐通過部を通じた熱の移動を定常的に生じさせ、間接温度調整空間の温度を、間接温度調整空間を挟む両側の閉空間又は前記残り空間における各温度値の間の所定値に収束させると共に、前記間接温度調整空間における各隔壁の近傍で、前記熱緩徐通過部表面と間接温度調整空間内空気の温度差に伴う空気の自然対流を生じさせ、間接温度調整空間内の空気を微流動状態とするものである。
【０００９】
このように本発明においては、恒温性のある穴内空間に複数の隔壁を立設して複数の閉空間を生じさせ、このうち対向する二つの隔壁に挟まれる閉空間を間接温度調整空間とし、この間接温度調整空間に隣接する閉空間を温度調整機構により所定温度に保持する一方、間接温度調整空間に面する各隔壁の熱緩徐通過部を通じて熱を移動させ、間接温度調整空間の温度を、これに隣接する二つの空間における各温度値の間の所定値に維持できることにより、外部の温度変化の影響を受けにくい穴内空間で、隔壁における熱移動に伴う熱損失を可能な限り小さくして、温度制御のために投入するエネルギーを必要最小限に抑えながら、複数の閉空間を能動的に温度の異なる貯蔵用空間とし、それぞれ使用に供することができ、複数の閉空間をそれぞれの温度条件に適合した貯蔵対象物の貯蔵に用いる他、温度の異なる複数の閉空間を発酵や熟成等の進行段階ごとに順次利用する貯蔵使用も行えることとなり、使い勝手に優れる。また、間接温度調整空間では、閉空間を生じさせる前後の二つの隔壁における熱緩徐通過部の温度差に起因する極めて緩やかな自然対流に伴って、空間内の空気が微流動しつつその温度を略一定に維持する状況を生じさせることができ、これは特に温度の最適条件と共に周囲空気の微流動も要するハム等の熟成に適したものとなり、この間接温度調整空間における貯蔵で品質の優れた熟成品を容易に得られる。
【００１０】
また、本発明に係る恒温貯蔵設備は必要に応じて、前記間接温度調整空間に面する二つの隔壁の間隔が、当該二つの隔壁に挟まれた間接温度調整空間に面する穴内壁面の面積を、前記二つの隔壁における熱緩徐通過部の面積の合計以下となすようにあらかじめ設定されるものである。
【００１１】
このように本発明においては、間接温度調整空間に面する穴内壁面の面積より、間接温度調整空間に面する二つの隔壁における熱緩徐通過部の合計面積を大きくして、間接温度調整空間へ穴内壁面が与える熱的影響を、各隔壁における熱緩徐通過部の与える熱的影響に対して相対的に小さくすることにより、定常状態では穴内壁面の温度が間接温度調整空間の温度の大きな変動要因とはなり得ず、間接温度調整空間に対し各隔壁の熱緩徐通過部での熱移動で空間の温度を略一定に維持するために費やすエネルギーを小さく抑えられ、設備の運用コストを削減できる。
【００１２】
また、本発明に係る恒温貯蔵設備は必要に応じて、前記穴内空間に、前記複数の隔壁で仕切られる少なくとも三つ以上の独立した閉空間が形成され、当該閉空間のうち、隔壁を隔てて二つの閉空間に挟まれる中間位置の閉空間を前記間接温度調整空間とし、前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間に、それぞれ温度調整機構が配設され、前記二つの閉空間の各温度が、互いに異なる温度で且つ前記残り空間の温度とも異なる所定の温度に、温度調整機構でそれぞれ保持されるものである。
【００１３】
このように本発明においては、間接温度調整空間の前後に隣接する二つの閉空間を、それぞれ温度調整機構により所定温度に保持し、間接温度調整空間の温度をこれら二つの閉空間における各温度値の間の所定値に維持できることにより、三つの空間を高中低三段階の温度の貯蔵用空間として、それぞれ使用に供することができ、無調整状態の穴内空間の温度とは異なる三空間の各温度条件に適合した貯蔵対象物の貯蔵に利用できる。また、前記二つの閉空間での温度調整機構による各空間の温度設定に応じて、間の間接温度調整空間の温度も適宜調整でき、貯蔵の対象物に応じて間接温度調整空間を中心とする三つの空間の温度を最適な状態に設定して、適切な貯蔵を実行できる。
【００１４】
また、本発明に係る恒温貯蔵設備は必要に応じて、前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間のうち、一方の閉空間に、前記温度調整機構として、ヒートポンプの一部をなして空間内空気を加熱する一又は複数の放熱用熱交換器が配設されると共に、他方の閉空間に、前記温度調整機構として、前記ヒートポンプの一部をなして空間内空気を冷却する一又は複数の吸熱用熱交換器が配設され、前記放熱用熱交換器と吸熱用熱交換器との間に熱媒体を循環させ、前記他方の閉空間から吸熱用熱交換器が吸収した熱を、熱媒体を介して放熱用熱交換器に移動させて、放熱用熱交換器から前記一方の閉空間へ熱を放出するものである。
【００１５】
このように本発明においては、間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間のうち、一方の閉空間に放熱用熱交換器を配設して、この空間を高温の空間とすると共に、他方の閉空間に吸熱用熱交換器を配設して、この空間を低温の空間とし、また、間接温度調整空間をこれら二つの閉空間との熱移動で高温と低温の中間の温度に維持する中、前記放熱用熱交換器と吸熱用熱交換器をヒートポンプの一部とし、ヒートポンプサイクルで他方の閉空間から一方の閉空間へ熱を移動させることにより、外部から熱を取入れたり、外部へ熱を排出したりせずに、穴内空間に高温の空間と低温の空間を同時に生じさせることができ、温度調整のためのエネルギー消費に無駄が無く、効率よく温度の異なる複数の貯蔵用空間を構築でき、貯蔵設備の運用コスト低減が図れる。
【００１６】
また、本発明に係る恒温貯蔵設備は必要に応じて、厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質からなる熱緩徐通過部を少なくとも一部に備える中間隔壁が、前記間接温度調整空間内に、穴内空間長手方向に所定の間隔で一又は複数立設され、中間隔壁によって間接温度調整空間が複数の部分空間に分割され、前記中間隔壁で前記熱緩徐通過部を通じた熱の移動を生じさせ、前記各部分空間ごとに温度差を生じさせるものである。
【００１７】
このように本発明においては、間接温度調整空間に中間隔壁を一又は複数立設して複数の部分空間を形成し、各中間隔壁における熱緩徐通過部を通じた熱の移動に伴って、各部分空間の温度を、間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間における各温度値の間で、且つ各々異なる所定値に維持できることにより、各部分空間を複数段階の温度の貯蔵用空間として、それぞれ使用に供することができ、各部分空間の各温度条件に適合した貯蔵対象物の貯蔵に利用できる。また、間接温度調整空間に隣接する閉空間の温度調整機構による温度設定に応じて、間接温度調整空間の各部分空間の温度も適宜調整でき、各部分空間の温度を貯蔵の対象物に最適な状態に設定して、よりきめ細やかな貯蔵対応が図れる。
【００１８】
また、本発明に係る恒温貯蔵設備は必要に応じて、前記間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間又は前記残り空間のうち、間接温度調整空間より温度の低い一方の閉空間又は残り空間に一部が配設されると共に、当該一方の閉空間又は残り空間側から隔壁を貫通して間接温度調整空間に他部が延出配設され、前記一方の閉空間又は残り空間における熱放出で前記間接温度調整空間の空気の露点温度より低い温度とされてなる良熱伝導性材製の結露発生部を備え、前記間接温度調整空間の空気と前記結露発生部との接触で結露を生じさせ、結露した液相の水分を間接温度調整空間外に排除するものである。
【００１９】
このように本発明においては、間接温度調整空間の空気の露点温度より低い温度とされる結露発生部を間接温度調整空間に配設して、間接温度調整空間で結露を生じさせ、結露として発生した液相の水を間接温度調整空間外に排出して、間接温度調整空間における水分量を減少させることにより、間接温度調整空間の湿度を必要に応じて低下させることができ、間接温度調整空間に面する穴内壁面や貯蔵対象物等に含まれる水分によって間接温度調整空間の湿度が影響を受ける場合でも、湿度を調整して貯蔵に適した湿度を保持でき、貯蔵対象物への悪影響を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る恒温貯蔵設備の模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る恒温貯蔵設備の概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る恒温貯蔵設備の概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る恒温貯蔵設備の概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る恒温貯蔵設備の概略断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る恒温貯蔵設備における結露発生部の配設状態側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の恒温貯蔵設備の実施例を示す概略断面図である。
【図９】本発明の恒温貯蔵設備の実施例における各空間の温度変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の恒温貯蔵設備の実施例における各空間の湿度変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の恒温貯蔵設備の実施例におけるエアコン２台の消費電力推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る恒温貯蔵設備を前記図１及び図２に基づいて説明する。本実施形態においては、山地や丘陵地に略水平又は低勾配で掘削されたトンネルに貯蔵設備を構築する例について説明する。
【００２２】
前記各図において本実施形態に係る恒温貯蔵設備１は、前記穴内空間としてのトンネル内空間に、四つの隔壁１１、１２、１３、１４がトンネル長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、前記各隔壁で仕切られる三つの独立した閉空間が形成され、この閉空間のうち、隔壁１２、１３を隔てて二つの閉空間に挟まれる中間位置の閉空間を間接温度調整空間１７とし、この間接温度調整空間１７に隣接する二つの閉空間のうち第一空間１５が、トンネル内空間のうち前記三つの閉空間以外の無調整状態の残り空間６０、６１の温度より高い第一の温度に保持される一方、間接温度調整空間１７に反対側で隣接する第二空間１６が、前記第一の温度より低い第二の温度に保持されるものである。
【００２３】
前記トンネル内空間は、外部から隔離されていることで、外部の気温の時間変化や季節変化の影響を受けにくい。また、トンネルは、地盤やコンクリートでトンネル内壁面を含むトンネル周囲部分が構成されており、こうした地盤やコンクリートの極めて大きな熱容量により、トンネル周囲部分についてはトンネル内空間の空気の温度変化に伴う過渡的な温度変化をほとんど無視できることとなる。このため、トンネル内空間は、適切に区画すれば、その空間の温度を比較的制御、維持しやすい環境となっている。
【００２４】
なお、トンネルは通常その両端が開放されたものであるが、この他、掘削を途中で止められたり、掘削貫通後の追加工事や落盤等により、トンネルの一端又は両端が閉塞状態となっているものも利用することができる。また、トンネルの内壁面は、一般にモルタル、コンクリート等により被覆されるが、小規模のトンネル等のように地盤がそのまま露出したものでもかまわない。さらに、図１に示すトンネルの断面形状は馬蹄形であるが、これに限らず、矩形状、円形状、多角形状等、他の形状でも適用可能である。
【００２５】
前記隔壁１１、１２、１３、１４は、略一定の開口断面となるトンネル内空間を気密を確保しつつ仕切るものであり、トンネル長手方向へ所定の間隔で配置されることで、トンネル内空間には三つの閉空間、すなわち第一空間１５、間接温度調整空間１７、及び第二空間１６が直列に形成される。
【００２６】
各隔壁１１、１２、１３、１４は、必要に応じて各空間への人や物の出入口となる開閉扉を設けられるが、こうした開閉扉を含めた全体を、隔壁厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質で形成しており、全体が前記熱緩徐通過部をなす構成である。
【００２７】
これら隔壁のうち、中間の間接温度調整空間１７を規定する二つの隔壁１２、１３は、これら二つの隔壁１２、１３に挟まれた間接温度調整空間１７に面するトンネル内壁面の面積を、全体が前記熱緩徐通過部となっている各隔壁１２、１３の面積の合計以下となすように、隔壁同士の間隔をあらかじめ設定されてトンネル内空間に立設される。他の隔壁１１、１４は、これら隔壁で規定される第一空間１５や第二空間１６の大きさが、貯蔵の対象となる物の貯蔵に適した大きさとなるように立設位置（隔壁間隔）を設定されることとなる。
【００２８】
各隔壁１１、１２、１３、１４は、開閉扉を含めた全体を前記熱緩徐通過部とされてなり、その熱通過率が０．８［Ｗ／（ｍ2℃）］ないし１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］の範囲内となるように構成される。熱通過率が０．８［Ｗ／（ｍ2℃）］より小さくなると、隔壁（熱緩徐通過部）を介した熱移動が極めて小さくなり、隔壁近傍での温度差に伴う自然対流が小さくなる等により、間接温度調整空間１７の温度が変動後一定になるまでの時間が長くなってしまう。一方、熱通過率が１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］より大きくなると、隔壁（熱緩徐通過部）を介した熱移動が過度に大きくなることで、間接温度調整空間１７の温度が一定になるまでの時間は短縮できるものの、熱損失が増大し、温度制御のためのエネルギー消費量が過大となる。
【００２９】
これら隔壁１１、１２、１３、１４としては、具体的には、例えば、石膏ボード等の丈夫で且つ熱伝導率の極めて低い材質で形成された壁板の一方又は両方の面に、厚さが５ｃｍ〜１０ｃｍ程度の極低熱伝導率の板状体、例えば、押出発泡ポリスチレンのパネル等、を貼設したものを用いることができ、このような構成を用いた場合、前記熱通過率の条件を満たしつつ隔壁の厚さを比較的小さくすることができ、隔壁の省スペース化を図れることに加え、隔壁材としては軽量で取扱い性に優れ、トンネル内空間に隔壁として容易に立設できることとなる。なお、上記構成以外に、例えばコンクリート材など他の材料で前記熱通過率の条件を満たす隔壁を形成してもかまわない。また、隔壁全体を前記熱緩徐通過部とする構成に代えて、隔壁の一部を、隔壁厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質からなり、且つその熱通過率が０．８〜１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］の範囲内となるように構成した熱緩徐通過部とし、隔壁の残りの部分をより熱通過率の小さい壁構造とすることもできる。
【００３０】
前記第一空間１５は、所定間隔をなす二つの隔壁１１、１２でトンネル内空間を仕切って形成される閉空間であり、この空間に配設される前記温度調整機構としての放熱用熱交換器１８により、トンネル内空間のうち隔壁で仕切られた各閉空間以外の無調整の残り空間６０、６１の温度ｔ0より高い第一の温度Ｔ1に保持される。放熱用熱交換器１８は、第一空間１５に面する隔壁１２に取付けられ、第一空間１５の空気との熱交換でこの空気に熱を放出する公知の装置である。
【００３１】
前記第二空間１６は、所定間隔をなす二つの隔壁１３、１４でトンネル内空間を仕切って形成されるものであり、この空間に配設される前記温度調整機構としての吸熱用熱交換器１９により、トンネル内空間のうち隔壁で仕切られた各閉空間以外の無調整の残り空間６０、６１の温度ｔ0より低い第二の温度Ｔ2に保持される。吸熱用熱交換器１９は、第二空間１６に面する隔壁１３に取付けられ、第二空間１６の空気との熱交換でこの空気から熱を吸収する公知の装置である。なお、吸熱用熱交換器１９で生じた凝縮水（ドレン）は、排水路（図示を省略）を通じて必要に応じトンネルの外へ排出される。
【００３２】
これら第一空間１５の放熱用熱交換器１８と、第二空間１６の吸熱用熱交換器１９は、公知のヒートポンプを構成しており、放熱用熱交換器１８と吸熱用熱交換器１９との間には熱媒体を循環させる管路など、ヒートポンプの他の構成物が配設される。ヒートポンプの動作により、第二空間１６から吸熱用熱交換器１９が吸収した熱を、熱媒体を介して放熱用熱交換器１８に移動させて、放熱用熱交換器１８から第一空間１５へ熱を放出する仕組みである。
【００３３】
このヒートポンプとしては、例えば、家庭用の空気調和装置を用いることができ、空気調和装置を室内暖房状態とし、空気調和装置の室内機を放熱用熱交換器１８、室外機を吸熱用熱交換器１９として各空間にそれぞれ設置して使用できる。なお、空気調和装置を室内冷房状態で用い、室外機を放熱用熱交換器１８、室内機を吸熱用熱交換器１９としてそれぞれ設置してもかまわない。
【００３４】
前記間接温度調整空間１７は、隔壁１２、１３を隔てて第一空間１５と第二空間１６に挟まれる中間位置の閉空間であり、定常状態では、第一の温度Ｔ1に保持される第一空間１５から隔壁１２を通じた熱移動、並びに、第二の温度Ｔ2に保持される第二空間１６への隔壁１３を通じた熱移動がそれぞれ生じることで、この間接温度調整空間１７の温度Ｔを、第一の温度Ｔ1と第二の温度Ｔ2との間の所定値に維持されることとなる。
【００３５】
この間接温度調整空間１７の温度Ｔは、第一空間１５から隔壁１２を通じた熱移動と、第二空間１６への隔壁１３を通じた熱移動の他に、間接温度調整空間１７とこれに面するトンネル内壁面との間の熱移動の影響も受ける。ただし、間接温度調整空間１７に面するトンネル内壁面の面積を、各隔壁１２、１３の面積の合計以下としており、間接温度調整空間１７の温度Ｔには主に隔壁１２、１３を通じた熱移動が影響を与えることとなる。間接温度調整空間１７における最高温度は、第一空間１５側の隔壁１２表面であり、最低温度は第二空間１６側の隔壁１３表面となるため、定常状態では、空間の温度はこの最高温度と最低温度の中間の温度に自然対流熱伝達によって調整されていき、また熱容量の大きいトンネル内壁面の表面温度も、次第に変化して空間の温度に近づいていく。
【００３６】
こうして、定常状態における間接温度調整空間１７の温度Ｔは、第一空間１５の（第一の）温度Ｔ1と第二空間１６の（第二の）温度Ｔ2を用いて、
Ｔ≒（Ｔ1＋Ｔ2）／２
と表せる。
【００３７】
また、第一空間１５は、放熱用熱交換器１８によって第一の温度Ｔ1に保持され、第二空間１６は、吸熱用熱交換器１９によって第二の温度Ｔ2に保持されるが、これら第一空間１５と第二空間１６も、各空間に面するトンネル内壁面の熱的影響を受けている。ただし、トンネルの内壁面を含む周囲部分の温度の時間変化は極めて小さく、定常状態でのトンネル内壁面の熱的影響はある程度予想できることから、第一空間１５の（第一の）温度Ｔ1及び第二空間１６の（第二の）温度Ｔ2は、それぞれ、トンネル内空間のうち隔壁で仕切られた各閉空間以外の残り空間６０、６１又は地盤の無調整状態の温度ｔ0［℃］、ヒートポンプの冷却容量Ｑ［Ｗ］、ヒートポンプの圧縮動力Ｗ［Ｗ］、トンネル長手方向に直交する開口断面の周縁寸法Ｕ［ｍ］、第一空間１５のトンネル長手方向の寸法ＬH［ｍ］、第二空間１６のトンネル長手方向の寸法ＬC［ｍ］、及びパラメータＹを用いて、
Ｔ1＝ｔ0＋Ｙ（Ｑ＋Ｗ）／ＵＬH      …（１）
Ｔ2＝ｔ0−ＹＱ／ＵＬC              …（２）
と表せる。なお、パラメータＹの値は０．６［℃ｍ2／Ｗ］以上０．６５［℃ｍ2／Ｗ］以下である。このパラメータＹの値は、定常状態において、直列となっているトンネル内壁面での対流熱伝達とトンネル内壁の熱伝導、さらにその外の周辺地盤の熱伝導の総合した熱通過率の逆数に相当するものであり、トンネル構造で変化する。
【００３８】
ヒートポンプを用いることで、高温側となる第一空間１５には、第二空間１６で吸収した熱量に相当するヒートポンプの冷却容量Ｑと、ヒートポンプの圧縮動力Ｗ、すなわち投入した仕事量との総和に等しい熱量が放出されることとなり、これを第一空間１５の温度Ｔ1の算出に用いることができる。
【００３９】
前記各式から、第一空間１５と第二空間１６の各寸法とヒートポンプの仕様に基づいて第一の温度Ｔ1と第二の温度Ｔ2を算出し、さらに間接温度調整空間１７の温度Ｔの予想値を得ることができる。逆に、まず間接温度調整空間１７の温度Ｔの設定値を決定し、この温度Ｔを得られる範囲から第一空間１５における第一の温度Ｔ1と第二空間１６における第二の温度Ｔ2を決めれば、前記各式を用いて、必要なヒートポンプの仕様を導けることとなる。
【００４０】
前記第一空間１５、第二空間１６、及び間接温度調整空間１７には、各空間内の空気の温度を検出する温度センサが配設され、各温度センサの検出結果を参照しつつヒートポンプの制御が実行される仕組みである。なお、第二空間１６の吸熱用熱交換器１９には、空気中の水分が熱交換により凝縮して生じた凝縮水をトンネル外部に排出するための排水路が接続され、必要に応じてこの排水路を介して凝縮水をトンネル外部へ排出することで、第二空間１６の水分量、すなわち第二空間１６の湿度を調整可能となっている。
【００４１】
また、隔壁１１に換気口を設け、この換気口を通じて第一空間１５内の空気を閉空間以外のトンネル内空間に強制排出させる構成とすることもでき、第一空間１５から外への熱の放出を促して第一空間１５の過熱を抑えることで、ヒートポンプの定常運転制御を支援し、第二空間１６の第二の温度Ｔ2への保持制御がより適切に行えることとなる。この場合、第一空間１５内の空気の強制排出により第一空間１５の圧力が低下し、隣接する間接温度調整空間１７の温度制御に悪影響を与えることを避けるため、トンネル内空間の空気を第一空間１５に導入して圧力低下を防ぐための他の換気口を隔壁１１に設けるようにすることもできる。この他、第二空間１６内の空気をトンネル内空間のうち閉空間以外の残り空間６１に強制排出させ、第二空間１６の過冷却を抑えることで、ヒートポンプの定常運転制御を支援するための換気口を隔壁１４に設ける構成とすることもできる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る恒温貯蔵設備の使用状態について説明する。ヒートポンプの動作により、第二空間１６に設けられた吸熱用熱交換器１９が、第二空間１６から熱を吸収し、この空間を冷却すると同時に、吸熱用熱交換器１９で吸収された熱が、熱媒体を介して第一空間１５の放熱用熱交換器１８に移動し、放熱用熱交換器１８が第一空間１５へ熱を放出し、この空間を加熱する。
【００４３】
こうして第一空間１５が間接温度調整空間１７より高温となり、且つ第二空間１６が間接温度調整空間１７より低温となることで、第一空間１５と間接温度調整空間１７との間の隔壁１２で、この隔壁１２を通じた第一空間１５側から間接温度調整空間１７側への熱の移動が生じると共に、間接温度調整空間１７と第二空間１６との間の隔壁１３で、この隔壁１３を通じた間接温度調整空間１７側から第二空間１６側への熱の移動が生じる。
【００４４】
各空間の間での熱の移動が定常状態に至ると、第一空間１５は、あらかじめ設定された第一の温度Ｔ1に保持され、第二空間１６は、あらかじめ設定された第二の温度Ｔ2に保持される。そして、間接温度調整空間１７の温度Ｔは、隣接する第一空間１５における第一の温度Ｔ1と第二空間１６における第二の温度Ｔ2との間の、あらかじめ予想された所定値に収束し、その温度を維持することとなる。
【００４５】
定常状態では、間接温度調整空間１７全体を巨視的に見ると、一様な温度Ｔを維持する状態となっているが、間接温度調整空間１７における各隔壁１２、１３の近傍では、０．８〜１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］の範囲の熱通過率に設定された隔壁１２、１３を通じた緩慢な熱移動により、隔壁表面と間接温度調整空間内空気との間にはごくわずかな温度差が生じており、この隔壁表面と間接温度調整空間内空気の温度差に伴う空気の自然対流が生じる。すなわち、間接温度調整空間１７の隔壁１２近傍では極めて緩やかに上昇する気流が発生し、間接温度調整空間１７の隔壁１３近傍では極めて緩やかに下降する気流が発生する。こうした自然対流に基づいて、間接温度調整空間１７内では流速０．０５〜０．３［ｍ／ｓ］程度の空気の微流動状態が生成されることとなる。こうした間接温度調整空間１７での空気の微流動状態は、特に、温度の最適条件と共に周囲空気の微流動も必要とする生ハムやベーコン等の貯蔵対象物の熟成に適したものとなり、この間接温度調整空間１７における貯蔵で品質の優れた熟成品を容易に得ることができる。
【００４６】
これにより、例えば、空気の微流動状態を得られる間接温度調整空間１７の温度Ｔを２０℃前後に設定し、これに対応する形で、第一空間１５における第一の温度Ｔ1を３０℃程度、第二空間１６における第二の温度Ｔ2を５℃程度に設定すれば、間接温度調整空間１７は、生ハムやベーコン等といった熟成を目的とする貯蔵対象物の貯蔵に適する空間となり、また、第一空間１５は、ヨーグルトや納豆等の発酵を要する貯蔵対象物の貯蔵に適する空間となる。さらに、第二空間１６は、５℃程度という冷蔵温域となることから、生鮮食品の冷蔵貯蔵空間として使用することができる。
【００４７】
このように、本実施形態に係る恒温貯蔵設備は、恒温性のあるトンネル内空間に四つの隔壁１１、１２、１３、１４を立設して三つの閉空間を生じさせ、このうち二つの閉空間に挟まれる中間位置の閉空間を間接温度調整空間１７とし、この間接温度調整空間１７に隣接する第一空間１５及び第二空間１６を放熱用熱交換器１８や吸熱用熱交換器１９により所定温度に保持する一方、間接温度調整空間１７に面する各隔壁１２、１３を通じて熱を移動させ、間接温度調整空間１７の温度を、第一空間１５と第二空間１６の各温度値の間の所定値に維持できることから、外部の温度変化の影響を受けにくいトンネル内空間で、隔壁１２、１３における熱移動に伴う熱損失を可能な限り小さくして、温度制御のために投入するエネルギーを必要最小限に抑えながら、複数の閉空間を能動的に温度の異なる貯蔵用空間とし、それぞれの温度条件に適合した貯蔵対象物の貯蔵に供することができる他、温度の異なる複数の空間を発酵や熟成等の進行段階ごとに順次貯蔵対象物を移しながら利用する貯蔵使用も行えることとなり、使い勝手に優れる。
【００４８】
また、放熱用熱交換器１８と吸熱用熱交換器１９をヒートポンプの一部とし、ヒートポンプサイクルで第二空間１６から第一空間１５へ熱を移動させることで、外部から熱を取入れたり、外部へ熱を排出したりせずに、高温の空間と低温の空間を同時に生じさせることができ、温度調整のためのエネルギー消費に無駄が無く、効率よく温度の異なる複数の貯蔵用空間を構築でき、貯蔵設備の初期設備コストと運用コスト低減が図れる。
【００４９】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。本実施形態においても、山地や丘陵地に略水平又は低勾配で掘削されたトンネルに貯蔵設備を構築する例について説明する。
【００５０】
前記図３において本実施形態に係る恒温貯蔵設備２は、トンネル内空間に三つの隔壁２１、２２、２３がトンネル長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、前記各隔壁で仕切られる二つの独立した閉空間が形成され、この閉空間のうち一方の閉空間を間接温度調整空間２５とし、この間接温度調整空間２５に隣接する閉空間である第一空間２４が、トンネル内空間のうち隔壁で仕切られた各閉空間以外の無調整の残り空間６２、６３の温度より低い第三の温度に保持されるものである。
【００５１】
なお、トンネルの形態やトンネル内壁面及び周囲部分の状態、トンネル内空間の無調整状態の温度、隔壁２１、２２、２３の構造については、前記第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
前記隔壁２１、２２、２３は、トンネル長手方向へ所定の間隔で配置されることで、トンネル内空間には二つの閉空間、すなわち第一空間２４、間接温度調整空間２５が直列に形成される。これら隔壁のうち、間接温度調整空間２５を規定する二つの隔壁２２、２３は、前記第１の実施形態同様、これら二つの隔壁２２、２３に挟まれた間接温度調整空間２５に面するトンネル内壁面の面積を、全体が前記熱緩徐通過部となっている各隔壁２２、２３の面積の合計以下となすように、隔壁同士の間隔をあらかじめ設定されてトンネル内空間に立設される。他の隔壁２１は、この隔壁で規定される第一空間２４の大きさが、貯蔵の対象となる物の貯蔵に適した大きさとなるように立設位置を設定される。
【００５３】
前記第一空間２４は、所定間隔をなす二つの隔壁２１、２２でトンネル内空間を仕切って形成されるものであり、この空間に配設される前記温度調整機構としての吸熱用熱交換器２６により、トンネル内空間のうち隔壁で仕切られた各閉空間以外の無調整の残り空間６２、６３の温度ｔ0より低い第三の温度Ｔ3に保持される。吸熱用熱交換器２６は、第一空間２４に面する隔壁２１に取付けられ、第一空間２４の空気との熱交換でこの空気から熱を吸収する公知の装置である。
【００５４】
この第一空間２４の吸熱用熱交換器２６は、トンネル外に配設された放熱用熱交換器（図示を省略）と共に公知のヒートポンプを構成しており、吸熱用熱交換器２６と放熱用熱交換器との間には熱媒体を循環させる管路など、ヒートポンプの他の構成物が配設される。ヒートポンプの動作により、第一空間２４から吸熱用熱交換器２６が吸収した熱を、熱媒体を介して放熱用熱交換器に移動させて、放熱用熱交換器からトンネル外の空気中に熱を放出する仕組みである。
【００５５】
前記間接温度調整空間２５は、隔壁２２、２３を隔てて第一空間２４とトンネル内空間の残り空間６３に挟まれる閉空間であり、定常状態では、一定の温度ｔ0を維持している無調整状態の前記残り空間６３から隔壁２３を通じた熱移動、並びに、第三の温度Ｔ3に保持される第一空間２４への隔壁２２を通じた熱移動がそれぞれ生じることで、この間接温度調整空間２５の温度Ｔを、第三の温度Ｔ3とトンネル内空間の温度ｔ0との間の所定値に維持されることとなる。
【００５６】
この間接温度調整空間２５の温度Ｔは、残り空間６３から隔壁２３を通じた熱移動と、第一空間２４への隔壁２２を通じた熱移動の他に、間接温度調整空間２５とこれに面するトンネル内壁面との間の熱移動の影響も受ける。しかしながら、前記第１の実施形態同様、間接温度調整空間２５の温度Ｔには主に隔壁２２、２３を通じた熱移動が影響を与える。間接温度調整空間２５における最高温度は、高温側の隔壁２３表面であり、最低温度は低温側の隔壁２２表面となるため、定常状態では、空間の温度はこの最高温度と最低温度の中間の温度に自然対流熱伝達によって調整されていき、また熱容量の大きいトンネル内壁面の表面温度も、次第に変化して空間の温度に近づいていく。
【００５７】
次に、本実施形態に係る恒温貯蔵設備の使用状態について説明する。ヒートポンプの動作により、第一空間２４に設けられた吸熱用熱交換器２６が、第一空間２４から熱を吸収し、この空間を冷却すると同時に、吸熱用熱交換器２６で吸収された熱が、熱媒体を介してトンネル外の放熱用熱交換器に移動し、放熱用熱交換器がトンネル外の空気中に熱を放出する。
【００５８】
こうして第一空間２４がトンネル内空間の残り空間６２、６３の温度ｔ0より低温となることで、残り空間６３と間接温度調整空間２５との間の隔壁２３で、この隔壁２３を通じた残り空間６３側から間接温度調整空間２５側への熱の移動が生じると共に、間接温度調整空間２５と第一空間２４との間の隔壁２２で、この隔壁２２を通じた間接温度調整空間２５側から第一空間２４側への熱の移動が生じる。
【００５９】
各空間の間での熱の移動が定常状態に至ると、トンネル内空間の残り空間６２、６３はトンネルの熱容量によりほとんど状態を変えず、その温度ｔ0を維持し、また第一空間２４は、あらかじめ設定された第三の温度Ｔ3に保持される。そして、間接温度調整空間２５の温度Ｔは、隣接する残り空間６３の温度ｔ0と第一空間２４における第三の温度Ｔ3との間の、あらかじめ予想されたトンネル内空間の無調整状態での温度ｔ0より低い所定値に収束し、その温度を維持することとなる。
【００６０】
定常状態では、前記第１の実施形態同様、間接温度調整空間２５では隔壁２２、２３を通じた緩慢な熱移動により、隔壁表面と間接温度調整空間内空気との間にはごくわずかな温度差が生じており、この隔壁表面と間接温度調整空間内空気の温度差に伴う空気の自然対流が生じ、こうした自然対流に基づいて、間接温度調整空間２５内では流速０．０５〜０．３［ｍ／ｓ］程度の空気の微流動状態が生成される。
【００６１】
これにより、例えば、トンネル内空間の無調整状態での温度ｔ0が２０℃程度である場合に、空気の微流動状態を得られる間接温度調整空間２５の温度Ｔを１３〜１４℃に設定し、これに対応する形で、第一空間２４における第三の温度Ｔ3を５℃程度に設定すれば、間接温度調整空間２５は、生ハム等の熟成に適する空間となり、また、第一空間２４は、５℃程度という冷蔵温域となることから、生鮮食品の冷蔵貯蔵空間として使用することができる。
【００６２】
本実施形態の恒温貯蔵設備は、トンネル内空間のうち各閉空間以外の無調整の残り空間６２、６３の温度ｔ0より高い温度での貯蔵が必要ない場合に適用でき、残り空間６２、６３の温度ｔ0より高い温度の閉空間を設定しないことで、トンネル内空間における隔壁等の設置数を減らすなど設備構成を簡略化でき、前記第１の実施形態の場合よりコストダウンが図れる。
【００６３】
このように、本実施形態に係る恒温貯蔵設備は、恒温性のあるトンネル内空間に三つの隔壁２１、２２、２３を立設して二つの閉空間を生じさせ、このうち一方の閉空間を間接温度調整空間２５とし、この間接温度調整空間２５に隣接する第一空間２４を吸熱用熱交換器２６により冷却して所定温度に保持する一方、間接温度調整空間２５に面する隔壁２２、２３を通じて熱を移動させ、間接温度調整空間２５の温度を、第一空間２４とトンネル内空間の残り空間６２、６３の各温度値の間の所定値に維持できることから、温度制御のために投入するエネルギーを必要最小限に抑えながら、二つの閉空間を能動的に温度の異なる貯蔵用空間とし、それぞれの温度条件に適合した貯蔵利用に供することができる。
【００６４】
なお、前記実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、トンネル内空間の二つの閉空間のうち、間接温度調整空間２５に隣接する第一空間２４を冷却し、隔壁を通じた熱移動により、間接温度調整空間２５の温度を第一空間２４とトンネル内空間の残り空間６２、６３の各温度値の間の所定値に維持する構成としているが、これに限らず、第一空間を加熱して温度を高め、間接温度調整空間２５の温度をトンネル内空間の残り空間と第一空間の各温度値の間の所定値、すなわちトンネル内空間の残り空間の温度より高い温度、に維持する構成とすることもでき、貯蔵対象物に応じた適切な貯蔵用空間を構築できる。
【００６５】
（本発明の第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る恒温貯蔵設備を前記図４に基づいて説明する。
前記図４において本実施形態に係る恒温貯蔵設備３は、前記第１の実施形態同様、トンネル内空間に四つの隔壁３１、３２、３３、３４がトンネル長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、各隔壁で仕切られる第一空間３５、間接温度調整空間３７、及び第二空間３６の三つの閉空間が形成される一方、異なる点として、間接温度調整空間３７内に中間隔壁３８が立設され、この中間隔壁３８によって間接温度調整空間３７が二つの部分空間３７ａ、３７ｂに分割される構成を有するものである。
なお、中間隔壁３８が設けられる間接温度調整空間３７以外の各部については、前記第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００６６】
前記中間隔壁３８は、間接温度調整空間３７を気密を確保しつつ仕切るものであり、間接温度調整空間３７には、第一部分空間３７ａ及び第二部分空間３７ｂが直列に形成される。この中間隔壁３８は、これで規定される第一部分空間３７ａや第二部分空間３７ｂの大きさが、貯蔵の対象となる物の貯蔵に適した大きさとなるように立設位置を設定される。
【００６７】
また、中間隔壁３８は、必要に応じて各空間への人や物の出入口となる開閉扉を設けられるが、こうした開閉扉を含めた全体を、隔壁３１、３２、３３、３４同様に、厚さ方向へ熱を通過させる極低熱伝導率の材質で形成されており、全体が前記熱緩徐通過部をなす構成である。すなわち、中間隔壁３８は、開閉扉を含めた全体を前記熱緩徐通過部として、その熱通過率が０．８〜１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］の範囲内となるように構成される。
【００６８】
中間隔壁３８を挟む第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂは、定常状態において、前記第１の実施形態同様、第一の温度Ｔ1に保持される第一空間３５から隔壁３２を通じた熱移動、並びに、第二の温度Ｔ2に保持される第二空間３６への隔壁３３を通じた熱移動がそれぞれ生じることに加え、中間隔壁３８を通じた熱移動も生じることで、その温度Ｔa、Ｔbを、第一の温度Ｔ1と第二の温度Ｔ2との間の所定値で、且つＴa＞Ｔbとなる各温度値にそれぞれ維持されることとなる。
【００６９】
第一部分空間３７ａにおける最高温度は、第一空間３５側の隔壁３２表面であり、最低温度は中間隔壁３８表面となるため、定常状態では、空間の温度はこの最高温度と最低温度の中間の温度に自然対流熱伝達によって調整される。また、第二部分空間３７ｂにおける最高温度は、中間隔壁３８表面であり、最低温度は第二空間３６側の隔壁３３表面となるため、定常状態では、空間の温度はこの最高温度と最低温度の中間の温度に自然対流熱伝達によって調整される。こうして、第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂには、中間隔壁３８を通じた熱移動に伴う温度差が生じ、この温度差が維持された状態となる。
【００７０】
次に、本実施形態に係る恒温貯蔵設備の使用状態について説明する。前記第１の実施形態同様、ヒートポンプの動作により、高温となった第一空間３５と間接温度調整空間３７との間の隔壁３２で、この隔壁３２を通じた第一空間３５側から間接温度調整空間３７側への熱の移動が生じると共に、低温になった第二空間３６と間接温度調整空間３７との間の隔壁３３で、この隔壁３３を通じた間接温度調整空間３７側から第二空間３６側への熱の移動が生じる。また、こうした熱移動により、間接温度調整空間３７の第一部分空間３７ａの温度が上がる一方、第二部分空間３７ｂの温度が下がることで、間接温度調整空間３７では、中間隔壁３８で第一部分空間３７ａ側から第二部分空間３７ｂ側への熱の移動が生じる。
【００７１】
各空間の間での熱の移動が定常状態に至ると、第一空間３５は、あらかじめ設定された第一の温度Ｔ1に保持され、第二空間３６は、あらかじめ設定された第二の温度Ｔ2に保持される。そして、間接温度調整空間３７の第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂの各温度Ｔa、Ｔbは、第一空間３５における第一の温度Ｔ1と第二空間３６における第二の温度Ｔ2との間の、あらかじめ予想された各所定値に収束し、その温度を維持することとなる。第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂの各温度Ｔa、Ｔbの関係は、第一部分空間３７ａの温度Ｔaが第一の温度Ｔ1と第二部分空間３７ｂの温度Ｔbとを平均した値となり、且つ第二部分空間３７ｂの温度Ｔbが第一部分空間３７ａの温度Ｔaと第二の温度Ｔ2とを平均した値となる条件を満たすものとなり、当然ながらＴa＞Ｔbとなる。
【００７２】
そして、この定常状態では、前記第１の実施形態同様、間接温度調整空間３７をなす第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂでは、各隔壁及び中間隔壁の表面と各部分空間内空気との間のわずかな温度差に伴う空気の自然対流が生じ、こうした自然対流に基づいて、各部分空間内では流速０．０５〜０．３［ｍ／ｓ］程度の空気の微流動状態が生成されることとなる。
【００７３】
これにより、例えば、前記第１の実施形態での例と同様に、第一空間３５における第一の温度Ｔ1を３０℃程度、第二空間３６における第二の温度Ｔ2を５℃程度に設定した場合、第一部分空間３７ａの温度Ｔaは２３〜２４℃に維持でき、また第二部分空間３７ｂの温度Ｔbは１４〜１５℃に維持できることとなり、生ハムやベーコン等といった熟成を目的とする貯蔵対象物の貯蔵において、第一部分空間３７ａと第二部分空間３７ｂから熟成段階に応じた温度の空間を選択して貯蔵できる。また、前記第１の実施形態同様、第一空間３５はヨーグルトや納豆等の発酵を要する貯蔵対象物の貯蔵空間として、第二空間３６は生鮮食品の冷蔵貯蔵空間としてそれぞれ使用することができる。
【００７４】
このように、本実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、間接温度調整空間３７に中間隔壁３８を立設して二つの部分空間３７ａ、３７ｂを形成し、中間隔壁３８を通じた熱の移動に伴って、各部分空間の温度を、間接温度調整空間３７に隣接する第一空間３５と第二空間３６の各温度値の間で、且つ各々異なる所定値に維持できることから、各部分空間３７ａ、３７ｂを複数段階の温度の貯蔵用空間として、それぞれ使用に供することができ、各部分空間の各温度条件に適合した貯蔵対象物の貯蔵に利用できる。また、間接温度調整空間３７に隣接する第一空間３５と第二空間３６の温度設定に応じて、各部分空間３７ａ、３７ｂの温度も適宜調整でき、各部分空間３７ａ、３７ｂの温度を貯蔵対象物に最適な状態に設定して、よりきめ細やかな貯蔵対応が図れる。
【００７５】
なお、前記実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、間接温度調整空間３７に中間隔壁３８を一つ立設して間接温度調整空間３７を二つの部分空間に分割する構成としているが、これに限らず、中間隔壁を複数所定間隔で立設して、間接温度調整空間を三つ以上の部分空間に分割する構成とすることもできる。また、中間隔壁を可動とし、貯蔵の用途に応じて、間接温度調整空間を複数の部分空間に分割する状態と、この分割状態を解除して間接温度調整空間を一つの連続する空間とする状態を切替え可能とする構成としてもかまわない。
【００７６】
（本発明の第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る恒温貯蔵設備を前記図５ないし図７に基づいて説明する。
前記各図において本実施形態に係る恒温貯蔵設備４は、前記第１の実施形態同様、トンネル内空間に四つの隔壁４１、４２、４３、４４がトンネル長手方向へ所定の間隔を空けて立設され、各隔壁で仕切られる第一空間４５、間接温度調整空間４７、及び第二空間４６の三つの閉空間が形成される一方、異なる点として、隔壁４３を貫通して第二空間４６と間接温度調整空間４７にわたって配設される複数の結露発生部４８を備える構成を有するものである。
なお、結露発生部４８を配設される点以外については、前記第１の実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００７７】
前記結露発生部４８は、金属等の良熱伝導性材製の板状体として形成され、トンネル内空間のうち各閉空間以外の残り空間の温度ｔ0より低い第二の温度Ｔ2に保持される第二空間４６に一部が配設されると共に、この第二空間４６側から隔壁４３を貫通して間接温度調整空間４７に他部が延出配設され、第二空間４６における空気との接触に伴う冷却で、間接温度調整空間４７の空気の露点温度より低い温度とされるものである。
【００７８】
この結露発生部４８と、間接温度調整空間４７の空気とが接触すると、結露発生部４８が間接温度調整空間４７の空気の露点温度より低い温度であることから結露が生じることとなり、結露により液相となった間接温度調整空間４７の空気中の水分を間接温度調整空間４７外に排除すれば、間接温度調整空間４７の水分量を減らして湿度を調整できる仕組みである。
【００７９】
結露発生部４８の下方には排水路４９が設けられ、この排水路４９の一端部はトンネルの外まで延設されており、結露発生部４８の表面に生じた結露は落下して排水路４９に達し、排水路４９を通じてトンネルの外へ排出される。
【００８０】
また、結露発生部４８は、挿脱自在に隔壁４３を貫通して配設されており、結露発生部４８の間接温度調整空間４７への延出長を調整したり、結露発生部４８の配設する数を調整することができ、結露発生部４８の延出長や配設数を変えて間接温度調整空間４７における結露発生部４８の総表面積を変化させ、結露の生じる度合を調整することによって、間接温度調整空間４７の湿度を細かく調整できる。ただし、隔壁４３から結露発生部４８を除去して結露発生部４８の配設数を減らし、隔壁４３に貫通孔が生じた場合、隔壁４３と同様の材質の封止材で封止する。
【００８１】
このように、本実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、間接温度調整空間４７の空気の露点温度より低い温度に冷却可能な結露発生部４８を間接温度調整空間４７に配設して、間接温度調整空間４７で結露を生じさせ、結露として発生した液相の水を間接温度調整空間４７外に排出して、間接温度調整空間４７における水分量を減少させることから、間接温度調整空間４７の湿度を必要に応じて低下させることができ、間接温度調整空間４７に面するトンネル内壁面や貯蔵対象物等に含まれる水分によって間接温度調整空間４７の湿度が影響を受ける場合でも、湿度を調整して貯蔵に適した湿度を保持でき、貯蔵対象物への悪影響を防止できる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、結露発生部４８を第二空間４６の低い温度に調整された空気と接触させて、間接温度調整空間４７の空気の露点温度より低い温度となるように冷却する構成としているが、これに限らず、結露発生部を第二空間に配設される吸熱用熱交換器等の温度調整機構で空気を介さず直接冷却するようにしてもよい。また、結露発生部４８を第二空間４６と間接温度調整空間４７にまたがるように配設し、第二空間４６において結露発生部４８を冷却する構成に限らず、トンネル内空間の無調整状態の温度が十分低く、間接温度調整空間に隣接する低温側の空間としてトンネル内空間の閉空間以外の残り空間を利用する場合には、結露発生部を前記残り空間と間接温度調整空間にまたがるように配設し、残り空間で間接温度調整空間の空気の露点温度より低い温度まで結露発生部を自然冷却し、この結露発生部で間接温度調整空間において結露を生じさせる構成とすることもできる。
【００８３】
また、本実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、結露発生部４８を薄い板状体として形成する構成としているが、これに限らず、結露発生部を棒状体、管状体、あるいはＬ字状断面やＵ字状断面等を有する細長い部材など、種々の形状としてかまわない。
【００８４】
さらに、前記第１ないし第４の各実施形態に係る恒温貯蔵設備においては、穴内空間として山地や丘陵地に略水平又は低勾配で掘削されたトンネル内の空間を利用する構成としているが、これに限らず、平地の地下に設けられたトンネル状の空間や、地上に十分な厚さの壁や天井を形成して細長い横穴状の空間を生じさせ、この穴内空間が壁や天井部分の厚さや材質の特性による大きな熱容量で外部の気温の時間変化や季節変化の影響をほとんど受けない状態となっているものを、貯蔵設備構築のための空間として用いる構成とすることもできる。
【実施例】
【００８５】
本発明の恒温貯蔵設備を実際にトンネル内空間に構築して、各閉空間における定常状態での温度変化を継続測定し、各閉空間における温度維持性能を評価した。
実験期間の前期（実験開始から１９３日目まで）は、トンネル内空間に四つの隔壁を立設して三つの閉空間を形成し、これらの閉空間のうち、二つの閉空間に挟まれる中間位置の閉空間を間接温度調整空間とし、この間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間のうち一方を加熱し、他方を冷却して、各閉空間を、トンネル内空間のうち前記三つの閉空間以外の無調整状態の残り空間の温度とそれぞれ異なる温度に維持するようにした。
【００８６】
そして、実験期間の後期（１９４日目から２４６日目まで；５３日間）は、前記三つの閉空間のうち冷却した閉空間にさらに隔壁を設けて空間を分割し、トンネル内空間に五つの隔壁により四つの閉空間が形成された状態とし、前期での間接温度調整空間をそのまま間接温度調整空間とし、この間接温度調整空間に隣接する二つの閉空間のうち、加熱する空間は前期と同じ条件のままで、冷却する空間は前期より空間が狭くなった状態で、それぞれ加熱又は冷却を行い、各閉空間の温度を維持するようにした。
このうち、実験期間の前期は、たびたび設備の修正や運転条件の変更を行っていることから、評価の対象から除外し、実験期間の後期のみについて評価するものとする。
【００８７】
実験条件について説明すると、トンネル内壁面はコンクリートで覆われ、トンネル床面は土が露出した状態となっている。トンネル内空間の高さは約５ｍ、最大幅は約３．８ｍである。トンネル内の温度変化は年間で約±３℃であり、年間の平均温度は２１℃である。
【００８８】
図８に示すように、このトンネル内空間に実験期間後期では五つの隔壁５１、５２、５３、５４、５５により四つの閉空間を形成している。各閉空間は、トンネル入口側から第一空間５６、間接温度調整空間５７、第二空間５８、第三空間５９とし、第一空間５６はトンネル入口から約３０ｍのところに位置させている。各閉空間の大きさは、第一空間が１２８ｍ2、間接温度調整空間、第二空間、第三空間がそれぞれ６４ｍ2である。
【００８９】
そして、温度調整機構として、第一空間５６に、市販の家庭用ルームエアコン（最大定格４ｋＷ、暖房能力２．２ｋＷ）の室内機７１を二台設置すると共に、第二空間５８に、このエアコンの室外機７２を二台設置した。また、実験期間後期では、第一空間５６には二台の換気扇７３（換気容量８５ｍ3／ｈ）をそれぞれ第一空間５６からの排気と第一空間５６への吸気が行えるようにして設置しており、第二空間５８の温度が５℃以上になった場合に作動するよう設定した。
【００９０】
各閉空間を仕切る隔壁は、いずれも石膏ボードにダウ化工株式会社製スタイロフォームの厚さ５０ｍｍの板状材を貼付けたものを用い、隔壁とトンネル内壁面や床面に隙間が生じないように設置した。これらの隔壁は、その開閉扉等を含めた全体の熱通過率が０．８〜１．２［Ｗ／（ｍ2℃）］の範囲内となるように構成されている。
【００９１】
実験では第一空間のエアコン室内機を暖房運転（設定温度３０℃）させ、室外機のある第二空間の温度を多くの食べ物の貯蔵に適する５℃とすることを目標とした。実験期間の後期である実験開始から１９４日目以降のしばらくの期間は上記条件で温度等の測定を継続し、実験開始から２０７日後からは、第一空間のエアコン室内機の設定温度を２８℃に下げた。
【００９２】
実験期間中の各閉空間の温度変化、湿度変化、及びエアコンの消費電力推移を、それぞれ、図９、図１０、及び図１１に示す。前記各図に示すように、実験期間の後期である実験開始から１９４日目（図９、図１０、図１１中のｆ時点）以降、図９に示すように、第一空間の温度は約３３℃、間接温度調整空間の温度は約２０℃、第二空間の温度は約３℃、第三空間の温度は約１１℃となり、エアコン室外機のある第二空間の温度が５℃より低下する状況となった。実験開始から２０７日（図９、図１０、図１１中のｇ時点）後、第二空間の温度を５℃とするために、第一空間のエアコン室内機の設定温度を２８℃に下げると、その後は第二空間の温度は約５℃を維持し、第三空間の温度は約１３℃となり、第一空間の温度は約３１℃、間接温度調整空間の温度は約２０℃でそれぞれ安定した状態が得られている（図９参照）。そして、設定温度を下げて以降、エアコン二台の消費電力は約０．７８ｋＷで安定している（図１１参照）。
【００９３】
このように、実験期間の後期において、第二空間の温度を目標の５℃に維持しつつ、第一空間や間接温度調整空間、第三空間でそれぞれ安定した温度状態が得られている。また、湿度についても、換気扇を通じて空間外部の空気が流入する場合のある第一空間の湿度（図１０参照）を除いて、各閉空間でそれぞれ安定した湿度となっており、別途湿度調整機構を設けて湿度調整を行えば適切に各閉空間の湿度も制御可能である。この実験期間中、外気温は大きく変化しているが、各閉空間の温度は安定しており、またエアコンの消費電力も比較的低い値を維持して大きな変化は見られないことから、トンネル等の空間を利用して、時間や季節の変化によらずほぼ一定の運用コストで安定した温度制御が可能な、温度の異なる複数の恒温空間を備える恒温貯蔵設備を構築できることは明らかである。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４                恒温貯蔵設備
１１、１２、１３、１４        隔壁
１５、２４、３５、４５        第一空間
１６、３６、４６              第二空間
１７、２５、３７、４７        間接温度調整空間
１８                          放熱用熱交換器
１９、２６                    吸熱用熱交換器
２１、２２、２３              隔壁
３１、３２、３３、３４        隔壁
３７ａ                        第一部分空間
３７ｂ                        第二部分空間
３８                          中間隔壁
４１、４２、４３、４４        隔壁
４８                          結露発生部
４９                          排水路
５１、５２、５３、５４、５５  隔壁
５６                          第一空間
５７                          間接温度調整空間
５８                          第二空間
５９                          第三空間
６０、６１、６２、６３        残り空間
７１                          室内機
７２                          室外機
７３                          換気扇
【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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【図１０】
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【図１１】
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