(57)【要約】【課題】特殊な構造に依存しない、コストパフォーマンスに優れた外調機システムを提供する。【解決手段】この外調機システム６は、吸気口１ａ及び排気口１ｂを有する以外は閉鎖された冷気庫１と、冷気庫１の外部にある庫外ユニット３と、冷気庫１の内部に設けられ、庫外ユニット３との間で冷媒を循環させ、冷気庫１内で冷房運転を行うことにより冷気庫１内を冷気で満たす庫内ユニット２と、排気口１ｂから冷気を取り出して被冷却室７に供給し、かつ、取り出した分量の外気を吸気口１ａから取り入れるファン５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口（１ａ）及び排気口（１ｂ）を有する以外は閉鎖された冷気庫（１）と、
前記冷気庫（１）の外部にある庫外ユニット（３）と、
前記冷気庫（１）の内部に設けられ、前記庫外ユニット（３）との間で冷媒を循環させ、前記冷気庫（１）内で冷房運転を行うことにより前記冷気庫（１）内を冷気で満たす庫内ユニット（２）と、
前記排気口（１ｂ）から冷気を取り出して被冷却室（７）に供給し、かつ、取り出した分量の外気を前記吸気口（１ａ）から取り入れるファン（５）と、
を備えている外調機システム（６）。
【請求項２】
単位時間において、前記排気口（１ｂ）から取り出す冷気の量は、前記庫内ユニット（２）が前記冷気庫（１）内で前記冷房運転により吹き出す冷気の量より少ない請求項１に記載の外調機システム（６）。
【請求項３】
前記冷気庫（１）の形状は直方体であり、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとすると、前記直方体は、最も長い辺がＺ方向にあり、その長さ分を隔てて互いに対向するＸ−Ｙ平面である両端面の一方に前記吸気口（１ａ）が、他方に前記排気口（１ｂ）が、それぞれ設けられている請求項１又は請求項２に記載の外調機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外気を取り入れて低温化した後、低温空気を食品加工室等の被冷却室に供給する外調機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外調機は、冷房又は暖房と併せて換気を行いたい場合に用いられる（例えば特許文献１参照。）。例えば、食肉を加工する食品工場では、作業室の温度は５℃で、その室内で人が作業するため換気が必要となる。仮に、真夏で外気温が３５℃であるとすると、外気３５℃で、給気が５℃の、温度勾配の大きい低温外調機が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１００９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度勾配が大きい低温外調機は、低温の冷却コイルに空気を長く触れさせるため、冷却コイルの列数の多い細長い形状の構造となる。このような低温外調機は、その特殊な形状により、コストの高い物となる。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、特殊な構造に依存しない、コストパフォーマンスに優れた外調機システム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】
【０００５】
（１）本開示の外調機システムは、吸気口及び排気口を有する以外は閉鎖された冷気庫と、前記冷気庫の外部にある庫外ユニットと、前記冷気庫の内部に設けられ、前記庫外ユニットとの間で冷媒を循環させ、前記冷気庫内で冷房運転を行うことにより前記冷気庫内を冷気で満たす庫内ユニットと、前記排気口から冷気を取り出して被冷却室に供給し、かつ、取り出した分量の外気を前記吸気口から取り入れるファンと、を備えている。
【０００６】
このように構成された外調機システムは、特殊な構造に依存しない、コストパフォーマンスに優れたものとなる。
【０００７】
（２）また、（１）の外調機システムにおいて、例えば、単位時間において、前記排気口から取り出す冷気の量は、前記庫内ユニットが前記冷気庫内で前記冷房運転により吹き出す冷気の量より少ない。
この場合、冷気庫内の空気を低温に維持することができる。
【０００８】
（３）また、（１）又は（２）の外調機システムにおいて、前記冷気庫の形状は直方体であり、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとすると、前記直方体は、最も長い辺がＺ方向にあり、その長さ分を隔てて互いに対向するＸ−Ｙ平面である両端面の一方に前記吸気口が、他方に前記排気口が、それぞれ設けられていてもよい。
この場合、吸気口から入って来る外気の温度が、排気口付近の空気温度に与える影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。
【図２】外調機システムの、より具体的な構成例を示す図である。
【図３】図２における冷気庫のみを示した斜視図である。
【図４】第２実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。
【図５】第３実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。
【図６】第４実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。
【図７】第５実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、第１実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。図において、外調機システム６は、吸気口１ａ及び排気口１ｂを有する以外は閉鎖された冷気庫１と、冷気庫１の外部にある庫外ユニット３と、冷気庫１の内部に設けられ、庫外ユニット３との間で冷媒を循環させ、冷気庫１内で冷房運転を行うことにより冷気庫１内を冷気で満たす庫内ユニット２と、排気口１ｂから冷気を取り出して被冷却室７に供給するファン５と、を備えている。
【００１１】
庫内ユニット２は、庫外ユニット（室外機）３との間で冷媒配管４（実際は２本）を介して、冷媒を循環させ、冷凍・冷蔵運転を行うことができる。庫内ユニット２は、ファン２ｆにより、冷気を吹出し、冷気庫１内を対流・循環させて所望の低温（例えば５℃）の空気温度とする。すなわち、冷気庫１は、低温の空気を蓄える冷蔵庫のようなものである。被冷却室７とは例えば食肉加工室であり、室温は約５℃に維持されている必要がある。
【００１２】
冷気庫１内の低温空気は、排気口１ｂのファン５を回転させることにより、取り出すことができる。取り出された空気すなわち、５℃の給気（ＳＡ：Supply Air）は、被冷却室７内に供給される。給気を行うことにより、冷気庫１内には自然に外気（ＯＡ：Outside Air）が入ってくる。外気は例えば３２℃であるとすると、給気との間に温度勾配があるが、給気の量は冷気庫１内の空気の量に比べて少ないので、外気として入ってきた空気はすぐに出て行くわけではなく、しばらく冷気庫内にとどまって、５℃の空気になって出て行く。
【００１３】
被冷却室７には、室内機８が設けられており、この室内機８は、被冷却室７の外に設けられた室外機９と冷媒配管１０（実際は２本）を介して接続されている。被冷却室７内において、外気からの給気の熱的負荷は外調機システム６が負担する。被冷却室７の室内で発生する熱的負荷は、低温冷房運転をする室内機８が負担する。
【００１４】
図２は、外調機システム６の、より具体的な構成例を示す図である。図において、冷気庫１内の庫内ユニット２及び、庫外ユニット３は、共通の制御ボックス１１により制御される。制御ボックス１１と庫内ユニット２とは、通信線１３により接続されている。制御ボックス１１と庫外ユニット３とは、通信線１４により接続されている。また、制御ボックス１１は、リモコン装置１２と、通信線１５を介して接続されている。リモコン装置１２から、外調機システム６の運転のオン／オフ、冷気庫１内の温度設定等を行うことができる。
【００１５】
冷気庫１は、内面側に断熱材を設けた断熱性能の良いものが好適である。吸気口１ａ及び排気口１ｂ以外に、実際には冷媒配管やケーブル等の通し孔があるが、これらを除き、基本的には、冷気を閉じ込めるべく、冷気庫１は閉鎖されている。また、吸気口１ａ及び排気口１ｂはフィルタ付き(図示せず。)であり、自然な通風は抑制されている。
【００１６】
庫内ユニット２としては、低温用の冷凍冷蔵ユニットとしての既存の製品を使用することができる。この例では、２台の庫内ユニット２を縦方向に並べている。１台の庫内ユニット２には３個のファン２ｆが設けられている。冷房運転によりファン２ｆから吹き出された冷風は、冷気庫１内を対流・循環して、庫内の空気は低温化される。
【００１７】
上記のように構成された外調機システム６では、冷気庫１内を冷気で満たし、低温空気を供給できる状態を整える。この低温空気の一部は、ファン５（図１）により排気口１ｂから取り出されて被冷却室７（図１）に供給される。取り出した分量に相当する外気は自然に、吸気口１ａから入り、冷気庫１内で冷やされる。このように、外気から一気に、被冷却室７内用の低温空気を生成して供給するのではなく、一旦冷気庫１に冷気を蓄えることで、既存の、低コストの庫内ユニット２を用いて、外気温度と被冷却室７内の空気温度との間で大きな温度勾配を実現することができる。こうして、特殊な構造に依存しない、コストパフォーマンスに優れた外調機システム６を提供することができる。
【００１８】
なお、上記のような外調機システム６による被冷却室７への給気は、低温の外気導入が目的であるが、その他にも、例えば被冷却室７が荷捌室である場合の陽圧化目的にも適用可能である。さらに、上記のような外調機システム６による被冷却室７への給気は、被冷却室７内の結露防止対策にも有効である。
【００１９】
図３は、図２における冷気庫１のみを示した斜視図である。この姿勢で設置されるとして、長さをＬ、幅をＷ、高さをＨとすると、一例としての寸法は、Ｌ＝２６００ｍｍ、Ｗ＝１５００ｍｍ、Ｈ＝１８００ｍｍである。庫内ユニット２の１台あたりの風量は例えば１８０ｍ３／分であり、２台で３６０ｍ３／分となる。これに対して、排気口１ｂに設けられるファン５(図１)が吸い出す風量は例えば３４ｍ３／分である。すなわち、冷気庫１から取り出される給気の量は、冷気庫１内での冷風の吹出し量の１０％以下である。従って、給気に伴って外気が入ってきても、大きな影響は無く、冷気庫１内の低温状態は維持される。
【００２０】
この関係を普遍的に言えば、単位時間において、排気口１ｂから取り出す冷気の量は、庫内ユニット２が冷気庫１内で吹き出す冷気の量より少ない、ということである。また、その「少ない」程度も、上記数値例のように大差があることが好ましい。
これにより、排気口１ｂから冷気を取り出しても冷気庫１内の空気温度に与える影響を抑制し、冷気庫１内の空気を低温に維持することができる。
【００２１】
また、図３によれば、冷気庫１の形状は直方体であり、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとすると、直方体は、最も長い辺がＺ方向にあり、その長さ分を隔てて互いに対向するＸ−Ｙ平面である両端面の一方に吸気口１ａが、他方に排気口１ｂが、それぞれ設けられていることになる。
この場合、吸気口１ａから排気口１ｂまでの距離が、最も長い辺に沿った長さとなるので、吸気口１ａから入って来る外気の温度が、排気口１ｂ付近の空気温度に与える影響を抑制することができる。
【００２２】
《第２実施形態》
図４は、第２実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。図１との違いは、被冷却室７に対して冷気庫１が隣室のようになっている点である。その他の構成要素は図１と同様である。
図４の場合、庫内ユニット２の数を増やすか又は冷却能力の高いものを使用すれば、冷気庫１の容積を大きくとって十分な量の低温空気を蓄えることができる。従って、給気の量が多くても、冷気庫１内の温度の上昇を抑制することができる。
【００２３】
《第３実施形態》
図５は、第３実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。図１との違いは、外調機システム６が２セット設けられている点である。この場合、１台の外調機システム６がデフロスト(除霜）運転している場合に、もう１台の外調機システム６で冷却運転を行い、冷気庫１内の低温を維持することができる。外調機システム６としての連続運転が必要な場合には、このような構成が好適である。
【００２４】
《第４実施形態》
図６は、第４実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。図１との違いは、外調機システム６の庫外ユニット３が、被冷却室７の室外機として兼用されている点である。この場合、被冷却室７に専用の室外機９(図１)は不要となる。被冷却室７の室内で発生する熱的負荷は、低温冷房運転をする室内機８及び当該室内機８と接続された庫外ユニット３が負担する。
【００２５】
《第５実施形態》
図７は、第５実施形態に係る外調機システムと、これを接続する被冷却室との構成を、平面的なイメージで描いた概略図である。図４との違いは、外調機システム６の庫外ユニット３が、被冷却室７の室外機として兼用されている点である。この場合、被冷却室７に専用の室外機９(図４)は不要となる。被冷却室７の室内で発生する熱的負荷は、低温冷房運転をする室内機８及び当該室内機８と接続された庫外ユニット３が負担する。
【００２６】
《開示のまとめ》
本開示の外調機システム６は、吸気口１ａ及び排気口１ｂを有する以外は閉鎖された冷気庫１と、冷気庫１の外部にある庫外ユニット３と、冷気庫１の内部に設けられ、庫外ユニット３との間で冷媒を循環させ、冷気庫１内で冷房運転を行うことにより冷気庫１内を冷気で満たす庫内ユニット２と、排気口１ｂから冷気を取り出して被冷却室７に供給し、かつ、取り出した分量の外気を吸気口１ａから取り入れるファン５と、を備えている。
【００２７】
このように構成された外調機システム６では、冷気庫１内を冷気で満たし、低温空気を供給できる状態を整える。この低温空気の一部は、ファン５により排気口１ｂから取り出されて被冷却室７に供給される。取り出した分量に相当する外気は自然に、吸気口１ａから入り、冷気庫１内で冷やされる。このように、外気から一気に、被冷却室内用の低温空気を生成して供給するのではなく、一旦冷気庫１に冷気を蓄えることで、既存の、低コストの庫内ユニット２を用いて、外気温度と被冷却室内の空気温度との間で大きな温度勾配を実現することができる。こうして、特殊な構造に依存しない、コストパフォーマンスに優れた外調機システム６を提供することができる。
【００２８】
また、上記の外調機システム６において、例えば、単位時間において、排気口１ｂから取り出す冷気の量は、庫内ユニット２が冷気庫１内で冷房運転により吹き出す冷気の量より少ない。
この場合、排気口１ｂから冷気を取り出しても冷気庫１内の空気温度に与える影響を抑制し、冷気庫１内の空気を低温に維持することができる。
【００２９】
一方、上記の外調機システム６において、冷気庫１の形状は直方体であり、互いに直交する３方向をＸ，Ｙ，Ｚとすると、直方体は、最も長い辺がＺ方向にあり、その長さ分を隔てて互いに対向するＸ−Ｙ平面である両端面の一方に吸気口１ａが、他方に排気口１ｂが、それぞれ設けられていてもよい。
この場合、吸気口１ａから排気口１ｂまでの距離が、最も長い辺に沿った長さとなるので、吸気口１ａから入って来る外気の温度が、排気口１ｂ付近の空気温度に与える影響を抑制することができる。
【００３０】
《その他》
なお、上述の各実施形態では、ファン５が排気口１ｂ側に設けられている例を示したが、このファンは、吸気口１ａ側に設けられていてもよい。
また、上述の各実施形態については、その少なくとも一部を、相互に任意に組み合わせてもよい。
【００３１】
以上、実施形態について説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００３２】
１：冷気庫、１ａ：吸気口、１ｂ：排気口、２：庫内ユニット、２ｆ：ファン、３：庫外ユニット、４：冷媒配管、５：ファン、６：外調機システム、７：被冷却室、８：室内機、９：室外機、１０：冷媒配管、１１：制御ボックス、１２：リモコン装置、１３：通信線、１４：通信線、１５：通信線
【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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