(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却器の熱交換金属フィンに霜が付きにくく、高湿度に保ったまま冷却処理ができ、冷却対象物を乾燥させずに冷却できる冷却装置を提供する。【解決手段】冷却機構上面、冷却機構下面、冷却機構正面および冷却機構背面を冷却室１５０の内壁面に対して密着させずに設置された冷却機構１１０と、冷却機構の正面に向けて送風するよう配置された送風ファン１２０を備えた構成において、冷却機構上面および冷却機構下面の通気性を確保した形で内部において複数の熱交換金属フィンが冷却機構上面と冷却機構下面に対して直交または斜めに配置する。送風ファンから送風された送風ファンによる送風である循環流が、冷却機構の上面と下面のいずれかまたは双方に沿って流れるように整流する。この送風によって、冷却機構内の熱交換金属フィンに沿って上下方向に流れる通気風が発生するように冷却機構上面および冷却機構下面に通気性を確保しておく。【選択図】図１
2015215096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して直交または斜めに配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、
前記通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである冷却装置。
【請求項２】
前記熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略平行に配置されたものである請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して斜め、かつ、前記熱交換金属フィンの上端エッジおよび前記熱交換金属フィンの下端エッジが前記冷却機構正面に対して略平行に配置されたものである請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略垂直に配置されたものである請求項１に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却機構上面が前記冷却室の天井に対向しており、前記冷却機構と前記天井との間の前記隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
テーパーを付けて前記仕切り板を配設するとともに最下方にドレイン溝を設け、前記仕切り板を前記冷却機構から落下する水滴や氷粒を受けるパンとして兼用せしめた請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却機構上面が前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかに対向しており、前記冷却機構上面と前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかとの間の隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構下面と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却機構正面において、前記送風ファンからの送風を上下に分離し、それぞれ前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して沿って流れるよう受け流す整流体を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記整流体が前記送風ファンからの送風を、前記冷却機構上面側と前記冷却機構下面側にｎ：ｍ（０≦ｎ≦１０、１０≧ｍ≧０）の比に分けるものであり、前記送風ファンからの送風を等量または非等量に分けるものであることを特徴とする請求項８に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して取り付けた通気量調整体を備え、前記通気量調整体において開口を穿設し、前記冷却機構に対して空気が通気する面積や形状を調整せしめることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１１】
前記送風ファンにより前記送風路を流れる送風の風速が、毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１２】
前記冷却機構の内部を上下方向に流れる前記通気風の風速が、前記送風の風速よりも小さく、毎秒０ｍより大きく毎秒２ｍ以下の速度である請求項１１に記載の冷却装置。
【請求項１３】
１乃至１２のいずれか１項に記載の冷却装置を搭載した冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫、保冷車、冷凍車、保冷船、冷凍船または運輸飛行機。
【請求項１４】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構の方向に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置を用いた冷却方法において、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部に複数の熱交換金属フィンが前記冷却機構上面と冷却機構下面に対して直交または斜めに配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面または前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れるように整流され、前記通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気せしめた冷却方法。
【請求項１５】
前記送風ファンにより前記送風路を流れる送風の風速を毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度とした請求項１４に記載の冷却方法。
【請求項１６】
前記冷却機構の内部を上下方向に流れる前記通気風の風速を、前記送風の風速よりも小さく、毎秒０ｍより大きく毎秒２ｍ以下の速度とした請求項１４または１５に記載の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍庫などの装置に広く用いられている空気冷却器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍庫などの装置において、冷凍庫や冷蔵庫の庫内を循環する空気を冷却器により熱交換して冷却する構造となっている。従来の冷凍庫や冷蔵庫で大きな問題となっているものは霜の付着である。循環空気中の水蒸気が冷却器において相変化を起こし凝結して冷却器上に霜として堆積する。霜が冷却器に付着すると、冷却器周囲の空気流の通路を塞ぎ、また伝熱の抵抗体として冷却器の性能低下を引き起こす原因ともなり得る。
【０００３】
また、特に近年、冷凍食品の普及につれて、その品質が着目されている。すなわち、冷却室内の水蒸気が霜となって付着することで庫内水蒸気量が減少して乾燥雰囲気となり、冷凍中の食品から水分が蒸発してしまい、冷凍食品の品質劣化を招いていることが大きな問題であった。そのため、冷却室内の高湿度維持と高湿度冷凍法が求められている。
【０００４】
この霜の付着の問題に対し、従来技術において広く見られる対処方法としては、冷却器に高温冷媒を流す除霜サイクルを構成し、冷却面上の着霜を融解して除去する除霜運転を定期的に行うものが知られている。しかし、除霜に余分なエネルギーが必要となり、さらに一時的にせよ、除霜時の庫内の温度上昇が大きな問題であった。
【０００５】
このような霜の付着に対する問題点を解決するため、冷却室内の高湿度を維持し、霜の付着しにくい冷却装置が種々案出されている。
例えば、特開平１１−９４４３９号公報に開示された冷蔵庫の冷却器では、熱交換用のフィン列の間隔について疎密を設けて、霜付着があってもその影響を減ずるものである。図１７に示すように、冷却器は所定間隔で複数枚配列されたフィンと、それらフィンを貫通する冷媒配管とから構成されており、冷気流通方向に延在するフィンの縁部が位置する冷却器の外側部分のフィン密度を内側部分よりも疎としたものである。このような構成にすることにより、仮に冷却器の冷気流入側が霜の成長によって閉塞されてしまった場合にも、フィンの冷気流通方向に延在する縁部が位置する外側部分のフィン密度が疎とされているため、この部分の霜閉塞は遅れることとなる。
【０００６】
つまり、フィン列において全面的に等間隔で設けるのではなく、一部は他の部分よりも疎に設けることにより、疎の部分は霜で詰まっていない空間が保たれるため、フィンと循環空気との熱交換を維持することができ、霜の影響が出にくくなる。
【０００７】
また、送風ファンに対向する部分の冷却器のフィン列間隔を密とし、それ以外の部位のフィン列間隔は疎とする構造も開示されている。冷却器において循環空気が最も通過する部位のフィン密度を密として熱交換効率を維持しつつ高い冷却性能を発揮せしめるが、当該部分に霜が成長して来た場合には、当該部位以外の部位はフィン列間隔が疎なので霜で詰まっていない空間が保たれるため、フィンと循環空気との熱交換を維持することができ、霜の影響が出にくくなる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−９４４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１の特開平１１−９４４３９号公報に開示した冷却装置では、フィンに霜が付着しても同時期に全部のフィンに霜が付着してしまうのを避けて、フィン列の間隔が疎の部分の霜の付きを遅らせるだけである。この特開平１１−９４４３９号公報の技術では、霜の付着が進行してゆくこと自体は回避することができないため霜が付着する現象は変わらず、よって、庫内の湿度を高湿度に維持することはできない。
【００１０】
また、上記特許文献１の特開平１１−９４４３９号公報に開示した冷却装置では、フィン列の間隔について設計理論上必要な密度ではなく、わざと疎の部分を設けるため、フィン列の間を通過する空気の通過空間を確保する反面、冷却器の熱交換能力が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
上記問題点に鑑み、本発明は、送風ファンを冷却機構に向けて十分速い送風を冷却機構に向けて直接当てて冷却機構全体を送風ファンによる送風の中に包んで冷却能力を高く維持しつつも冷却器の熱交換金属フィンには霜がつきにくく、かつ、冷却室内の高湿度を維持して高品質冷凍を可能とする冷却装置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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の冷却装置は、冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して直交または斜めに配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、前記通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである。
【００１３】
冷却機構内部では熱交換金属フィンに沿って流れる通気風により熱交換が行われるので、熱交換金属フィンに対して霜が付きにくく、冷凍室内の湿度が低下しにくいものとなっている。それゆえに冷凍室内を高湿度に保ち、冷凍対象物を乾燥させることがない。
【００１４】
本発明では、送風ファンが冷却機構に向けて配設されたものであり、冷却機構に直接強制風が吹き付ける構成を前提としている中、冷却機構内部で熱交換金属フィンにより熱交換された冷気は通気風にのって冷却機構を抜け出ると送風ファンによる強制風の流れに乗って冷却室に向けて循環するため、冷却器が本来持つ冷却性能を過剰に抑制することなく十分に高く発揮せしめることができる。このように、本発明の冷却装置では、冷却機構の冷却能力を十分発揮させることができるため、生鮮状態の魚などの食材を冷凍する冷凍処理などの大量急速な冷凍にも適用できる。
【００１５】
なお、熱交換金属フィンの取り付け姿勢については複数パターンある。
第１のパターンは、冷却機構の内部において、熱交換金属フィンが、冷却機構上面および冷却機構下面に対して略垂直かつ冷却機構正面に対して略平行に配置されたものである。通気風が冷却機構上面と冷却機構下面に対して略垂直方向に流れることを前提としている。
第２のパターンは、冷却機構の内部において、熱交換金属フィンが、冷却機構上面および冷却機構下面に対して略垂直かつ冷却機構正面に対して略垂直に配置されたものである。通気風が冷却機構上面と冷却機構下面に対して略垂直方向に流れることを前提としている。
第３のパターンは、第１のパターンを変形して熱交換金属フィンを斜めに取り付けたものである。熱交換金属フィンを冷却機構上面および冷却機構下面に対して斜め、かつ熱交換金属フィンの上端エッジおよび熱交換金属フィンの下端エッジが冷却機構正面に対して略平行に配置されたものである。通気風が冷却機構上面と冷却機構下面に対して斜め方向、例えば、送風ファン１２０から冷却機構正面に向けて送風された空気が冷却機構上面から冷却機構内部に入り、斜め下方に流れて冷却機構下面に到達する流れに対応するものとなる。
いずれのパターンであっても、通気風が熱交換金属フィンに沿って冷却機構上面と冷却機構下面の間を通り抜けるように流れるため、通気風が熱交換金属フィンに直接衝突することが抑制し、通気風が熱交換金属フィンに沿って流れるうちに熱交換が行われるものとなっている。
【００１６】
次に、冷却機構の冷却室内への配設位置パターンも、冷却室内に置く位置に応じて複数通りのパターンがある。
第１のパターンは、冷却機構上面が冷却室の天井に対向しており、冷却機構と天井との間の隙間を冷却機構上面側の送風路とし、冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、冷却機構と仕切り板との間の隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、送風ファンから送風された空気流が冷却機構上面側の送風路および冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである。
なお、仕切り板を設ける場合、その仕切り板にテーパーを付けて配設するとともに最下方にドレイン溝を設ける構成が好ましい。仕切り板を冷却風の通り道を仕切る板として使用しつつ、冷却機構から落下する水滴や氷粒を受けるパンとして兼用できる。
【００１７】
第２のパターンは、冷却機構上面が冷却室の側壁面または冷却室の後壁面のいずれかに対向しており、冷却機構上面と冷却室の側壁面または冷却室の後壁面のいずれかとの間の隙間を冷却機構上面側の送風路とし、冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、冷却機構下面と仕切り板との間の隙間を冷却機構下面側の送風路とし、送風ファンから送風された空気流が冷却機構上面側の送風路および冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである。
これらのパターンに加え、さらに冷却室に対して斜めに配置したり傾きを持たせたりするなど他のパターンについてもあり得る。また、冷却室が四角形ではなく多角形や曲面を有する場合もあり得る。
【００１８】
冷却機構の内部において通気風を発生させる構造として、冷却機構の上面および下面の通気性が確保された構造とし、その上面または下面の一方もしくは上面及び下面の双方に対して沿う方向に向けて送風する構成とすれば、その送風によって冷却機構の上面側と下面側の間に微妙な気圧変化が生じ、その微妙な気圧差により冷却機構の内部に引き込まれた空気により熱交換金属フィンに沿って上下方向に流れる穏やかな通気風が発生する。このように冷却機構内部を貫く通気風を介して熱交換が行われるため熱交換金属フィンに対して霜が付着しにくくなる。
【００１９】
次に、送風ファンから送風された空気流を冷却機構上面側の送風路および冷却機構下面側の送風路に導くための工夫としては、冷却機構の正面において、送風ファンからの送風を上下に分離し、それぞれ冷却機構の上面および下面のいずれか又は双方に対して沿う方向に受け流す整流体を備えた構成とする。整流体があれば、送風を後方に受け流しつつ上下に分離して送風路に沿って流れるよう整流することができる。
【００２０】
なお、整流体が送風ファンからの送風を、上面方向と下面方向にｎ：ｍ（０≦ｎ≦１０、１０≧ｍ≧０）の比に分けるものであり、送風ファンからの送風を等量または非等量に分けるものが好ましい。冷却室内の環境、冷却機構と送風ファンの相対的な配設位置関係などを加味して整流体で分離する風量を調整することができれば冷却機構内で発生する通気風の大きさなどを調整することができる。
【００２１】
また、冷却機構内で発生する通気風の大きさなどを調整する工夫として、冷却機構の上面および下面に対して取り付けた通気量調整体を備え、その通気量調整体において開口を穿設したものとする構成がある。このように通気量調整体を設けることにより、冷却機構に対して空気が出入りする面積や形状を調整せしめることができ、冷却機構内で発生する通気風の大きさなどを調整することができる。
【００２２】
送風ファンにより強制的に循環する強制循環流の風速が、毎秒０．５ｍから２０ｍの速度になるよう調整することが好ましい。
また、冷却機構の内部を上下方向に流れる通気風の風速が、毎秒０ｍより大きく毎秒２ｍ以下の速度になるよう調整することが好ましい。
【００２３】
冷却装置の冷却能力を大きくするため、冷却機構を冷却室内に複数ユニット搭載することも可能である。
上記した本発明の冷却装置は、様々な製品への適用が可能である。
例えば、冷却装置を搭載した冷蔵庫、冷凍庫または保冷庫とすることができる。また、車や船などの基本的移動手段を備えたものに冷却装置に加えることにより、保冷車、冷凍車、保冷船、冷凍船または運輸飛行機とすることができる。これらに取り付けた冷凍装置は高湿度冷凍を可能とするものとなり、用途に応じて冷凍対象物に対して高品質な冷凍を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる冷却装置によれば、送風ファンが冷却器に向けて配設され、送風ファンによる送風が冷却器に向かって吹き付けられる構成であるが、冷却機構内部において熱交換金属フィンに沿うように穏やかな通気風を通過させることができ、熱交換金属フィンでの霜の形成を抑制することができ、高湿度で高品質の冷却処理を実現することができる。
さらに、本発明では、熱交換金属フィンで熱交換された空気が冷却機構を抜け出ると即座に送風ファンによる送風の循環流の流れに乗って冷却室に向けて強制循環するため、冷却器が本来持つ冷却性能を過剰に抑制することなく十分に高く発揮せしめることができる。
本発明の冷却装置では、比較的、熱交換の絶対量を大きく保持できるため、保冷用途のみならず、生鮮状態の魚などの食材を冷凍する冷凍処理などの大量急速な熱交換にも適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の冷却装置の実施例を説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明に係る冷却装置の構成例を、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施例１にかかる冷却装置１００の構成例を簡単に示した図である。
なお、この実施例の説明では、冷却機構１１０に関して、冷却室内での配置がどういう配置であっても、図１に示すように、送風ファン１２０に対向する冷却機構の面を“冷却機構正面”とした６面の関係において“冷却機構正面”“冷却機構背面”“冷却機構右側面”“冷却機構左側面”“冷却機構上面”“冷却機構下面”を記述している。後述するように、送風ファンから冷却機構正面に向けて送風された空気流が沿って流れる面を“冷却機構上面”としている（なお、冷却機構正面において空気流が上下２つに分かれて流れる場合、一方の空気流が沿って流れる面を“冷却機構上面”で、他方の空気流が沿って流れる面を“冷却機構下面”としている）。
一方、冷却室の壁面については図面の見た目どおりに“冷却室天井”、“冷却室床面”“冷却室後壁面”“冷却室右壁面”などという記述をしている。
【００２７】
冷却装置１００は、冷却機構１１０と、送風ファン１２０と、整流体１３０と、仕切り板１４０と、冷却室１５０を備えた構成となっている。
ここで、それら構成要素のうち整流体１３０はオプションであり、後述するように送風ファンによる送風の循環流が冷却機構上面、冷却機構下面に沿って流れれば、整流体１３０を取り付けなくとも良い。また、仕切り板１４０もオプションの構成である。仕切り板１４０は冷却機構下面に隙間を開けて設けるものであり冷却機構下面側の送風路を形成するものである。この冷却機構下面側の送風路がなくとも冷却機構１１０の上面、下面に沿って流れる構造であれば省略可能である。しかし、仕切り板１４０を冷却機構１１０から落ちる水滴や氷滴を受けるパンとして利用する場合には、水滴や氷滴を受けるため仕切り板１４０を設けておく構成が好ましい。
【００２８】
冷却機構１１０は、側面などに取り付けた支持部材により冷却室内に取り付けられ、その冷却機構上面、冷却機構下面、冷却機構正面および冷却機構背面を冷却室の内壁面に対して密着させないように設置される。この構成例では、冷却機構１１０は冷却室１５０内の天井付近に設置されているが、天井の壁面に密着させず隙間を開けて設置されている。また、冷却機構正面の前方には送風ファン１２０が配置され、冷却機構背面と対向する冷却室の壁面との間には冷却風が下方の冷却室内に回りこんで循環しやすいよう十分な空間が確保されている。
なお、冷却機構１１０を天井付近ではなく、側壁面や後壁面に設ける構成については実施例３において説明する。
【００２９】
冷却機構１１０は、図２から図４に示すように、筐体１１１、複数の熱交換金属フィン１１２、冷媒配管１１３を備えた構成となっている。なお、冷却機構１１０の構成は、上記構成以外の構成については特に限定されず、一般の冷却機構が備えている構成を備えることができる。
【００３０】
筐体１１１は、冷却機構１１０の外形となる枠体であり、この構成例では、その上面および下面が開放されて上下方向に通気性がおり、冷却機構正面、冷却機構背面、冷却機構右側面、冷却機構左側面を囲む枠体となっている。筐体１１１は金属でも良いが、霜が付きにくいようにその表面を断熱材などで覆う構成であっても良い。
なお、図２から図４に示した冷却機構１１０の構成には、筐体１１１内部に熱交換金属フィン１１２を支持する部材の図示を省略しているが、筐体１１１の内壁面から熱交換金属フィン１１２を支持する部材が延設されていても良いし、筐体１１１内の上面および下面に熱交換金属フィン１１２を支持する部材が設けられていても良い。この構成例では、冷却機構上面および冷却機構下面は、冷却室天井などの壁面で閉鎖されておらず上下方向に通気性が保たれた構成とする。
【００３１】
このように筐体１１１は、その冷却機構上面および冷却機構下面が開放され、上下方向に通気性が確保され、空気が冷却機構の内部に出入りできる構成となっているため、冷却機構上面および冷却機構下面に沿って流れる強制風により引き起こされる通気風が冷却機構１１０の内部に流れ込む構成となっている。
【００３２】
熱交換金属フィン１１２は、所定間隔で複数枚配列されており、冷媒配管１１３が貫通しており、熱交換を行う部材である。素材としては熱伝導性の良い金属であり、例えば、アルミニウム合金などが用いられる。板状になっているのは熱交換効率を高めるべく表面積を大きくするためである。
【００３３】
熱交換金属フィン１１２は冷却機構上面と冷却機構下面とを通り抜ける通気風に対して沿うように取り付けられている。
この各熱交換金属フィン１１２の冷却機構１１０内での取り付け姿勢については、複数パターンがあり得る。
図２から図４は冷却装置１１０の熱交換金属フィンの配設の各パターンを簡単に示したものである。
図２は、熱交換金属フィン１１２が冷却機構上面および冷却機構下面に対して略垂直かつ冷却機構正面に対して略平行に配置された例を示す図である。つまり、多数の熱交換金属フィン１１２が冷却機構正面に対向するように並べられている。
図３は、熱交換金属フィン１１２が冷却機構上面および冷却機構下面に対して略垂直かつ冷却機構正面に対して略垂直に配置された例を示す図である。つまり、多数の熱交換金属フィン１１２が冷却機構右側面および冷却機構左側面に対向するように並べられている。
図４は、熱交換金属フィン１１２が冷却機構上面および冷却機構下面に対して斜めかつ熱交換金属フィン１１２の上端エッジおよび下端エッジが冷却機構正面に対して略平行に配置された例を示す図である。つまり、多数の熱交換金属フィン１１２が図２の状態から冷却機構正面に向けて少し傾くように並べられている。
【００３４】
本発明の冷却装置１００では、図１に示すように、冷却機構１１０を送風ファン１２０による送風の循環流の中に置くが、冷却機構１１０の内部に直接送風ファンによる送風が入り込まないように筐体１１１で取り囲む一方、その開放されている冷却機構上面および冷却機構下面を介して通気風が流れる構成となっており、冷却機構１１０の内部において通気風に対して熱交換金属フィン１１２が沿うように配設されている。
通気風が冷却機構上面および冷却機構下面を上下方向に略垂直に流れるものであれば、熱交換金属フィン１１２を冷却機構上面および冷却機構下面に対して略垂直に設けることにより、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れるため熱交換金属フィン１１２に衝突することが抑制され、上下方向に時間をかけて通過して行く間に熱交換を行うことができるものとなる。この熱交換金属フィン１１２の取り付け姿勢のパターンとして、図２に示した第１の取り付け姿勢のパターン、図３に示した第２の取り付け姿勢のパターンなどがある。
次に、通気風が冷却機構上面および冷却機構下面を斜め方向（例えば、冷却機構上面から入り、冷却機構正面方向から冷却機構背面方向に向けて流されつつ冷却機構下面に向けて流れ降りる方向）に貫くように流れるものであれば、図４に示すように、熱交換金属フィン１１２を冷却機構上面および冷却機構下面に対して斜めに設けることが好ましい。図４に示した熱交換金属フィン１１２の傾きが、斜めに流れる通気風の傾きと略同じであれば、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れることとなり、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れるため熱交換金属フィン１１２に衝突することが抑制され、斜め方向に時間をかけて通過して行く間に熱交換を行うことができるものとなる。また、図３に示した第２の取り付け姿勢のパターンでも良い。図３に示した第２の取り付け姿勢のパターンは冷却機構の右側面および冷却機構左側面に対向するように設けられているため、通気風が冷却機構上面および冷却機構下面を斜め方向（例えば、冷却機構上面から入り、冷却機構正面方向から冷却機構背面方向に向けて流されつつ冷却機構下面に向けて流れ降りる方向）に貫くように流れるものであれば、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れることとなり、熱交換金属フィン１１２に衝突することが抑制され、斜め方向に時間をかけて通過して行く間に熱交換を行うことができるものとなる。
【００３５】
冷媒配管１１３は、各熱交換金属フィン１１２を貫通する配管であり、内部に冷媒が循環する。冷媒を用いた冷却の原理は一般に知られた原理であるのでここでの説明は省略する。
【００３６】
上記構成の冷却機構１１０が稼動することにより、熱交換金属フィン１１２同士の間の空間に対流してきた冷却室内の空気と熱交換金属フィン１１２との間で熱交換が生じ、また、熱交換金属フィン１１２と冷媒配管１１３との間で熱交換が生じて、冷却機構１１０内部を上下方向に通過する空気が冷却されることとなる。
【００３７】
他の構成についての説明を続ける。
送風ファン１２０は、冷却機構１１０の正面に向けて送風するよう配置されたものである。図１の構成例では、天井付近に設けられた冷却機構１１０の正面に直接送風が当たるよう、送風ファン１２０が冷却機構正面に対向するように配置されている。送風ファン１２０の数や取り付け高さなどは、送風ファン１２０から送風された空気流が、冷却機構上面または冷却機構下面の一方もしくは双方に対して略平行に流れるように設計することが好ましい。
【００３８】
整流体１３０は、必須の部材ではないが、送風ファン１２０から送風された空気流を受け、冷却機構上面や冷却機構下面に沿って流れるように受け流す部材である。図１では単純にくさび型の部材となっており、送風ファン１２０から送風された空気流を受けて上下に分離して後方に受け流すものとなっているが、整流体１３０の形状は様々なものがあり得る。流体力学の観点から空気流を受けて上下に分離して後方に受け流すことができる形状であれば、採用可能である。
【００３９】
後述する図６に示すように、整流体１３０は上記のように送風ファン１２０からの送風を受け、送風を上下２つの流れに切り分けて後方に受け流す機能を発揮するが、その際、上下２つの流れに切り分ける量を調整することができる。図６の例では単純に山形の形状でありその頂角を送風ファン１２０側に対向するように設けた構造であるが、この整流体１３０の頂角の位置、整流体１３０の上下それぞれのテーパー角度、送風ファン１２０の配設位置などによって、送風を上下２つの流れに分流する際に、冷却機構上面側の流れの送風量、冷却機構下面側の流れの送風量の比率を調整することができる。その分流比率としては冷却機構上面方向と冷却機構下面方向に０：１０の比率から１０：０の比率まで自在である。一般化すると、ｎ：ｍ（０≦ｎ≦１０、１０≧ｍ≧０）に分けるものとすることができる。図６の例では冷却機構上面側に流れる量に比べて冷却機構下面側に流れる量の方が多い例となっている。
このように整流体１３０による分流比率を調整することにより、冷却機構１１０の冷却機構上面側と冷却機構下面側の気圧差を制御することができ、冷却機構１１０内を通過する通気風の速さや量を調整することができる。
【００４０】
次に、仕切り板１４０を説明する。
仕切り板１４０は、冷却機構下面側において冷却機構１１０に対向して配設するプレートであり、冷却機構下面との間に隙間を開けて配設する。この冷却機構１１０と仕切り板１４０との間の隙間が冷却機構下側の送風路となる。なお、冷却機構上面側には天井があるため、冷却機構上面と天井との間の隙間が冷却機構上面側の送風路となっている。送風ファン１２０から送風された空気流はこの冷却機構上面側の送風路および冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものとなる。
【００４１】
仕切り板１４０は冷却機構１１０の下面側に配設されているので、冷却機構１１０から落下する水滴や氷滴を受けるパンとして利用することができる。
仕切り板１４０を冷却機構１１０から落下する水滴や氷滴を受けるパンとして利用する場合、テーパーを付けて配設するとともに最下方にドレイン溝１４１を設ける工夫がある。
【００４２】
図５は、仕切り板１４０にテーパーを付けて冷却機構１１０の下方に配設するとともに、最下方にドレイン溝１４１を設けた構成例を説明する図である。分かりやすいように側断面を示している。
図５に示すように、仕切り板１４０は冷却機構１１０の下方において、隙間を開けて配設されている。仕切り板１４０は冷却機構下面よりも大きな面となっており、冷却機構１１０から落下する水滴や氷滴をすべて受け取ることができるものとなっている。ここで、仕切り板１４０にはテーパーが付けられている。図５の例では向かって右側にテーパーが付けられている。このように仕切り板１４０にテーパーが設けられておれば、冷却機構１１０から受け取った水滴や氷滴が緩やかにテーパー下方に向けて流れて行く。
【００４３】
この構成例では、仕切り板１４０のテーパー最下方にドレイン溝１４１が設けられている。仕切り板１４０の表面を流れた水滴や氷滴はこのドレイン溝１４１に溜まり、さらに排水される。例えば、ドレイン溝１４１にはさらに紙面奥方向に向けてテーパーが設けられており、ドレイン溝１４１の水滴や氷滴は紙面奥方向に向けて排水されて行く。最終的には冷却室１５０内に設けた排水貯蔵器（図示せず）などに向けて排水されてゆけば良い。
【００４４】
冷却室１５０は、断熱性に富んだ断熱筐体であれば良く、商品の搬入搬出作業用に開閉扉が設けられているものが一般的である。
上記構成にかかる冷却装置１００における送風ファンによる送風の循環流と、冷却機構１１０内に引き起こされる通気風について簡単に説明しておく。
【００４５】
図６は、送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風である循環流が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。
【００４６】
図６に示すように、送風ファンによる送風は、冷却室１５０全体を周回するように大きく循環していることが分かる。この送風ファン１２０による送風は冷却機構１１０に向けて当てられており、冷却機構１１０全体が循環流の中に包まれている。このように冷却機構１１０は送風ファン１２０による送風である循環流の中に包まれるように存在しているが、循環流は冷却機構上面および冷却機構下面に沿って流れており、循環流が冷却機構１１０内部には直接入り込まないように配置されている。この送風ファンによる送風は比較的速い速度で流れており、例えば、毎秒０．５ｍから２０ｍの速度となっている。
【００４７】
一方、通気風は、上下方向に略垂直に流れており、冷却機構１１０の熱交換金属フィン１１２に沿って流れるようになっている。
図７は、送風ファンによる送風によって冷却機構上面と冷却機構下面に生じる微妙な気圧差により引き起こされた通気風が冷却機構上面から冷却機構下面に向けて略垂直に流れる様子を図示している。図７に示すように、通気風は、開放された冷却機構上面や冷却機構下面に沿って送風ファン１２０からの送風が流れることによって冷却機構上面と冷却機構下面の間に生じる微妙な気圧差によって引き起こされるものであり、冷却機構１１０の内部に入り込み、冷却機構の内部を貫いて流れるものである。
この通気風の速度は、通気風中の空気が熱交換金属フィン１１２との間で熱交換を行うに十分な時間を確保できる速度であれば良く、例えば、毎秒０ｍよりも大きく２ｍ以下の速度となるように調整されている。
【００４８】
ここで、通気風の風速が十分に緩やかであれば、冷却室１５０で発生した水蒸気が熱交換金属フィン１２０の表面に着霜しにくくなり、熱交換金属フィン１２０の表面に霜の形成がほとんどなくなることが期待できる。
しかし、通気風が遅い分、熱交換金属フィン１２０の熱交換された冷気の供給量が少なくなり冷却機構１１０が発揮する冷却能力が抑制されてしまうこともあり得る。そこで、霜取りの定期的なメンテナンスを考慮すれば、通気風の風速をある程度速い速度となるように運転する運用も採り得る。この方が冷却能力を過剰に抑制せずに冷却できるため、実運用としては優れている場合がある。
【００４９】
本発明は、従来技術とは構成が明らかに異なり、送風ファン１２０が冷却機構１１０に向けて配設されており、送風ファンによる送風が冷却機構１１０に向かって直接吹き付けられる構成であるため、送風ファンによる送風の循環流の只中に冷却機構１１０が置かれている。冷却機構１１０の上面および下面に沿う方向には送風ファン１２０の送風が流れているため、熱交換金属フィン１１２で熱交換された冷気は通気風により冷却機構１１０を上下方向に抜け出るとすべてが即座に送風の流れに乗って冷却室１５０に向けて循環する。つまり、冷却機構１１０を通過した冷気１００％すべてが冷却室１５０の庫内を循環することとなり、冷却器が本来持つ冷却性能を過剰に抑制することなく十分に高く発揮せしめることができる。この特徴から、本発明の冷却装置１００では、冷却機構１１０の冷却能力を十分発揮させることができるため、生鮮状態の魚などの食材を冷凍する冷凍処理などの大量急速な冷凍にも適用できる。
【００５０】
次に、図８は、送風ファン１２０による送風によって冷却機構上面と冷却機構下面に生じる微妙な気圧差により引き起こされた通気風が冷却機構１１０の内部において斜め方向に流れる様子を説明する図である。図８の例では気圧差により引き起こされる通気風が冷却機構上面から冷却機構下面に向けて斜め方向に流れる様子を図示している。図８の例では、冷却機構上面から冷却機構内部に入り、冷却機構正面方向から冷却機構背面方向に向けて流されつつ冷却機構下面に向けて流れ降りる方向に貫くように流れるものとなっており、一方、熱交換金属フィン１１２は、図４と同様、冷却機構上面および冷却機構下面に対して斜めに設ける。図８に示すように熱交換金属フィン１１２の傾きが、斜めに流れる通気風の傾きと略同じであれば、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れることとなる。熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れるため熱交換金属フィン１１２に衝突することが抑制され、斜め方向に時間をかけて通過して行く間に熱交換を行うことができるものとなる。
なお、図８は、熱交換金属フィン１１２を斜めに取り付けた例であるが、通気風が斜めに流れる場合、熱交換金属フィン１１２を図３に示した配設でも良い。図３に示した配設パターンであれば、冷却機構の右側面および冷却機構左側面に対向するように設けられているため、通気風が冷却機構上面および冷却機構下面を斜め方向に流れるものであれば、熱交換金属フィン１１２に対して通気風が沿うように流れることとなり、熱交換金属フィン１１２に衝突することが抑制され、斜め方向に時間をかけて通過して行く間に熱交換を行うことができるものとなる。
以上、実施例１に示した本発明の冷却装置１００は、送風ファン１２０が冷却機構１１０に向けて配設されているため、送風ファン１２０による送風が冷却機構１１０に向かって吹き付けられる構成であるが、冷却機構１１０内部には穏やかな通気風を通過させる構成とし、熱交換金属フィン１１２での霜の形成を抑制することができ、高湿度で高品質の冷却処理を実現することができる。
【実施例２】
【００５１】
実施例２は、実施例１に示した本発明の冷却装置１００の構成例に対して、通気量調整体１１４を取り付けた構成例である。
図９は、実施例２にかかる冷却装置１００ａの構成例を簡単に示した図である。
図１０は、実施例２にかかる冷却装置１００ａの構成例のうち、冷却機構１１０ａを中心に簡単に示した図である。
冷却装置１００ａは、図１と同様、冷却機構１１０ａと、送風ファン１２０と、整流体１３０と、冷却室１５０を備えた構成となっているが、図１０に示すように、冷却機構１１０ａが通気量調整体１１４を伴う構成となっている。
ここでは、便宜上、実施例１と同様の構成については説明を省略する。
【００５２】
通気量調整体１１４は、冷却機構１１０ａの上面と下面のいずれか一方または双方に取り付けられたものであり、スリットや孔が穿設されて通気が確保されたものである。図１０の例では、スリットとなっている。
【００５３】
通気量調整体１１４の機能は、送風ファンによる送風である循環流が冷却機構上面、冷却機構下面に沿って流れることにより引き起こされる通気風の大きさを調整する部材であり、図１０の構成例では、通気量調整体１１４のスリットの幅によって冷却機構１１０ａの上面、下面における通気能力が決まる。
【００５４】
通気風は、冷却機構１１０の上面や下面を送風ファンによる送風である循環流が流れることにより生じる微妙な気圧差によって引き起こされるものであるため、冷却機構１１０の上面や下面に対して通気量調整体１１４を取り付けた場合、冷却機構上面や冷却機構下面から出入りする面積が、スリットに応じた開放面積となるため、通気風の大きさや速度に影響を与えることとなる。つまり、通気量調整体１１４は上下方向の通気に対する一種の抵抗体と見ることができ、スリットの幅を選択することにより、通気風の速度を制御することができる。
【００５５】
図１１は、冷却機構１１０の上面および下面双方に対して通気量調整体１１４を取り付けた場合における、送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風である循環流と、冷却機構１１０内に引き起こされる通気風を簡単に示した図である。図１１に見るように、送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風である循環流に対して、通気風は上下方向に流れるが、この構成例では、冷却機構１１０の上面や下面に対して通気量調整体１１４が取り付けられているので、通気風が出入りする面積が制限されている。そのため、通気風の大きさや速度が調整される。
【００５６】
もっとも通気風の大きさや速度は、送風ファン１２０による送風の循環流の大きさによっても調整可能であるが、もし送風ファン１２０による送風の循環流を小さくことで通気風の大きさや速度を変化させると、冷却室１５０内の冷気循環が小さくなってしまう。一方、通気量調整体１１４を取り付けて通気風の大きさや速度を変化させる場合、送風ファンによる送風の循環流の大きさを小さくする必要はなく、冷却室１５０内の冷気の循環が維持されるメリットがある。
【実施例３】
【００５７】
次に、冷却機構１１０を天井付近ではなく、側壁面または後壁面付近に沿って設ける構成例について説明する。
実施例１に示した本発明の冷却装置１００の構成例は、図１に示すように、冷却機構１１０を天井付近に設けたものであった。しかし、冷却機構１１０を冷却室１５０内において様々な位置に設置する構成が可能である。
図１２に示す冷却装置１００の構成例は、冷却機構１１０が天井付近ではなく、冷却室１５０の後壁面近くに配設された構成例である。図１２では冷却室１５０の内部が分かりやすいように壁面を透過して内部の冷却機構１１０と送風ファン１２０の配置を簡単に示した図となっている。
【００５８】
図１２の構成では、実施例１に示した冷却機構１１０を立てた状態で後壁面に隙間を開けて沿わせるように設置している。図１２の構成例では、送風ファン１２０も後壁面に沿って並べられており、送風ファン１２０に対向する側が冷却機構１１０の正面となっている。
図１２では、図１と同様、冷却機構１１０の面の見方として送風ファン１２０の送風方向に対向する面を“冷却機構正面”とし、冷却室壁面との間に隙間をあけて対向する面を“冷却機構上面”とみた関係において、“冷却機構正面”“冷却機構背面”“冷却機構右側面”“冷却機構左側面”“冷却機構上面”“冷却機構下面”を決めている。このように見立てて、冷却機構１１０の“冷却機構上面”から“冷却機構下面”に向けて通気性が確保されているものとする。
【００５９】
図１２の構成例では冷却室１５０内の後壁面近くに配置されている冷却機構１１０に対して図中右側に送風ファン１２０が設置され、冷却機構１１０に対して隙間を開けて仕切り板１４０が立設されている。冷却機構１１０と仕切り板１４０の間が“冷却機構下側の送風路”と見立てられ、冷却機構１１０と冷却室の右側壁面の間が“冷却機構上側の送風路”と見立てられる。
【００６０】
図１３は、送風ファン１２０から送風された送風が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。上方から見た平面図となっている。なお内部が分かりやすいように、天井は描かれていない。図１３に示すように、送風ファン１２０から送風された空気流が、冷却室の後壁面近くに設置されている冷却機構１１０の“冷却機構上面”と“冷却機構下面”の双方に沿うように整流されている。ここで、冷却機構１１０の内部で熱交換金属フィン１２０に沿って発生する通気風は、実施例１の場合と原理的には同様であり、“冷却機構上面”と“冷却機構下面”を貫くように流れるものとなる。
【００６１】
図１４は、冷却機構１１０が天井付近ではなく、冷却室１５０の右側壁面近くに配設された構成例である。図１４においても冷却室１５０の内部が分かりやすいように壁面を透過して内部の冷却機構１１０と送風ファン１２０の配置を簡単に示した図となっている。この例では冷却室１５０内の右側面近くに配置されている冷却機構１１０に対して図中手前に送風ファン１２０が設置され、隙間を開けて仕切り板１４０が立設されている。
【００６２】
冷却機構１１０の面の見方として送風ファンの送風方向に対向する面を“冷却機構正面”とし、冷却室の右側壁面に対して隙間をあけた面を“冷却機構上面”とみた関係とすれば実施例１と同様である。図１４には、図１と同様、冷却機構１１０の面の見方として送風ファン１２０の送風方向に対向する面を“冷却機構正面”とし、隙間をあけた面を“冷却機構上面”とみた関係において、“冷却機構正面”“冷却機構背面”“冷却機構右側面”“冷却機構左側面”“冷却機構上面”“冷却機構下面”を決めている。
冷却機構１１０の“冷却機構上面”と“冷却機構下面”は開放されて通気性が確保されている。
冷却機構１１０と仕切り板１４０の間が“冷却機構下面側の送風路”となり、冷却機構１１０と冷却室の右側壁面の間が“冷却機構上面側の送風路”を形成している。
なお、図１４の構成例は、冷却機構１１０を冷却室の右側壁面の近くに配置し、冷却室の右側壁面に対向する面を“冷却機構上面”とした例であるが、同様に、冷却機構１１０を冷却室の左側壁面の近くに配置して冷却室の左側壁面に対向する面を“冷却機構上面”とする構成や、冷却機構１１０を冷却室の後壁面の近くに配置して冷却室の後壁面に対向する面を“冷却機構上面”とする構成も可能である。
【００６３】
図１５は、送風ファン１２０から送風された循環流が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。位置関係が異なるだけで、図１３に示したものと同様である。
なお、図１２から図１５に示した構成例では、冷却機構１１０を床面に立設する配置であり、送風ファン１２０を対向するように立設した構成例であったが、図１６に示したように、冷却機構１１０を床面から天井に向けて配置し、送風ファン１２０を天井付近に設けて、送風を天井方向から床面方向へ向けて冷却機構１１０に対して流す構成も可能である。なお、この場合、冷却機構１１０を床面に直接設置するのではなく、送風ファン１２０からの送風が後方へ抜けるように冷却機構背面は床面から浮かせておくことが好ましい。図１６の例では冷却機構背面の下に載せ台を設けて冷却機構背面を床面から離している。
この場合も、冷却機構１１０の面の見方として、送風ファン１２０に対向する面を“冷却機構正面”とし、隙間をあけた面を“冷却機構上面”とみた関係とし、実施例１と同様に考えれば良い。
【００６４】
以上説明した実施例１に示した本発明の冷却装置１００や、実施例２に示した本発明の冷却装置１００ａは、様々な装置に組み込むことができる。それらの用途は限定されず、冷蔵庫、冷凍庫または保冷庫など、冷却装置を備えるものであれば適用することができる。
また、車や船などの基本的移動手段を備えたものに本発明の冷却装置に加えることができる。例えば、保冷車、冷凍車、保冷船、冷凍船または運輸飛行機とすることができる。
【００６５】
以上、本発明の冷却装置の構成例における好ましい実施形態を図示して説明してきたが、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の冷却装置は、業務用途、家庭用途を問わず広く冷却装置が必要とされる各種の冷蔵庫、冷凍庫または保冷庫の装置類に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１に係る冷却装置１００の構成例を簡単に示した図である。
【図２】熱交換金属フィン１１２が略垂直かつ前記正面に対して略平行に配置された冷却装置１１０の内部構成を簡単に示した図である。
【図３】熱交換金属フィン１１２が略垂直かつ前記正面に対して略垂直に配置された冷却装置１１０の内部構成を簡単に示した図である。
【図４】熱交換金属フィン１１２が冷却機構上面および冷却機構下面に対して斜めかつ熱交換金属フィン１１２の上端エッジおよび下端エッジが冷却機構正面に対して略平行に配置された例を示す図である。
【図５】仕切り板１４０にテーパーを付けて冷却機構１１０の下方に配設するとともに、最下方にドレイン溝１４１を設けた構成例を説明する図である。
【図６】送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風である循環流が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。
【図７】送風ファンによる送風によって冷却機構上面と冷却機構下面に生じる微妙な気圧差により引き起こされた通気風が冷却機構上面から冷却機構下面に向けて略垂直に流れる様子を図示している。
【図８】送風ファン１２０による送風によって冷却機構上面と冷却機構下面に生じる微妙な気圧差により引き起こされた通気風が冷却機構１１０の内部において斜め方向に流れる様子を説明する図である。
【図９】実施例２の冷却装置１００ａの構成例を簡単に示した図である。
【図１０】実施例２にかかる冷却装置１００ａの構成例のうち、冷却機構１１０ａを中心に簡単に示した図である。
【図１１】冷却機構１１０の上面および下面双方に対して通気量調整体１１４を取り付けた場合における、送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風である循環流と、冷却機構１１０内に引き起こされる通気風を簡単に示した図である。
【図１２】冷却機構１１０が天井付近ではなく、冷却室１５０の後壁面近くに配設された構成例である。
【図１３】送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。
【図１４】冷却機構１１０が天井付近ではなく、冷却室１５０の右側壁面近くに配設された構成例である。
【図１５】送風ファン１２０から送風された送風ファンによる送風が冷却装置１００内全体を循環する様子を説明する図である。
【図１６】冷却機構１１０を床面から天井に向けて配置し、送風ファン１２０を天井付近に設けた構成を示す図である。
【図１７】特開平１１−９４４３９号公報に開示された冷蔵庫の冷却器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  冷却装置
１１０  冷却機構
１１１  筐体
１１２  熱交換金属フィン
１１３  冷媒配管
１１４  通気量調整体
１２０  送風ファン
１３０  整流体
１４０  仕切り板
１５０  冷却室
【図１】
2015215096.tif 000003
【図２】
2015215096.tif 000004
【図３】
2015215096.tif 000005
【図４】
2015215096.tif 000006
【図５】
2015215096.tif 000007
【図６】
2015215096.tif 000008
【図７】
2015215096.tif 000009
【図８】
2015215096.tif 000010
【図９】
2015215096.tif 000011
【図１０】
2015215096.tif 000012
【図１１】
2015215096.tif 000013
【図１２】
2015215096.tif 000014
【図１３】
2015215096.tif 000015
【図１４】
2015215096.tif 000016
【図１５】
2015215096.tif 000017
【図１６】
2015215096.tif 000018
【図１７】
2015215096.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月22日(2014.10.22)
【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】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、
通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである冷却装置。
【請求項２】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して斜め、かつ、前記熱交換金属フィンの上端エッジおよび前記熱交換金属フィンの下端エッジが前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、
前記通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである冷却装置。
【請求項３】
前記冷却機構上面が前記冷却室の天井に対向しており、前記冷却機構と前記天井との間の前記隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１または２のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項４】
テーパーを付けて前記仕切り板を配設するとともに最下方にドレイン溝を設け、前記仕切り板を前記冷却機構から落下する水滴や氷粒を受けるパンとして兼用せしめた請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却機構上面が前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかに対向しており、前記冷却機構上面と前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかとの間の隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構下面と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却機構正面において、前記送風ファンからの送風を上下に分離し、それぞれ前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して沿って流れるよう受け流す整流体を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記整流体が前記送風ファンからの送風を、前記冷却機構上面側と前記冷却機構下面側にｎ：ｍ（０≦ｎ≦１０、１０≧ｍ≧０）の比に分けるものであり、前記送風ファンからの送風を等量または非等量に分けるものであることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して取り付けた通気量調整体を備え、前記通気量調整体において開口を穿設し、前記冷却機構に対して空気が通気する面積や形状を調整せしめることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記送風ファンにより前記冷却機構に向けて送風され、前記送風路を流れる送風の風速が、毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の冷却装置を搭載した冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫、保冷車、冷凍車、保冷船、冷凍船または運輸飛行機。
【請求項１１】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構の方向に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置を用いた冷却方法において、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面または前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れるように整流され、通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気せしめた冷却方法。
【請求項１２】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構の方向に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置を用いた冷却方法において、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して斜め、かつ、前記熱交換金属フィンの上端エッジおよび前記熱交換金属フィンの下端エッジが前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面または前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れるように整流され、通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気せしめた冷却方法。
【請求項１３】
前記送風ファンにより前記冷却機構に向けて送風された送風の風速を毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度とした請求項１１または１２に記載の冷却方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月12日(2015.2.12)
【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】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、
通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである冷却装置。
【請求項２】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置であって、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して斜め、かつ、前記熱交換金属フィンの上端エッジおよび前記熱交換金属フィンの下端エッジが前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れ、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面の気圧差が生じるよう整流され、
前記通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気するものである冷却装置。
【請求項３】
前記冷却機構上面が前記冷却室の天井に対向しており、前記冷却機構と前記天井との間の前記隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１または２のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項４】
テーパーを付けて前記仕切り板を配設するとともに最下方にドレイン溝を設け、前記仕切り板を前記冷却機構から落下する水滴や氷粒を受けるパンとして兼用せしめた請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却機構上面が前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかに対向しており、前記冷却機構上面と前記冷却室の側壁面または前記冷却室の後壁面のいずれかとの間の隙間を前記冷却機構上面側の送風路とし、
前記冷却機構下面側に隙間を開けて仕切り板を配設し、前記冷却機構下面と前記仕切り板との間の前記隙間を前記冷却機構下面側の送風路とし、
前記送風ファンから送風された前記空気流が前記冷却機構上面側の送風路および前記冷却機構下面側の送風路に沿って流れるものである請求項１乃至４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却機構正面において、前記送風ファンからの送風を上下に分離し、それぞれ前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して沿って流れるよう受け流す整流体を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記整流体が前記送風ファンからの送風を、前記冷却機構上面側と前記冷却機構下面側にｎ：ｍ（０≦ｎ≦１０、１０≧ｍ≧０）の比に分けるものであり、前記送風ファンからの送風を等量または非等量に分けるものであることを特徴とする請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却機構上面および前記冷却機構下面に対して取り付けた通気量調整体を備え、前記通気量調整体において開口を穿設し、前記冷却機構に対して空気が通気する面積や形状を調整せしめることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記送風ファンにより前記冷却機構に向けて送風され、前記送風路を流れる送風の風速が、毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度である請求項３または５に記載の冷却装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の冷却装置を搭載した冷蔵庫、冷凍庫、保冷庫、保冷車、冷凍車、保冷船、冷凍船または運輸飛行機。
【請求項１１】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構の方向に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置を用いた冷却方法において、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して略垂直かつ前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面または前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れるように整流され、通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気せしめた冷却方法。
【請求項１２】
冷却機構に対して直接送風が当たるように前記冷却機構の方向に向けて配設した送風ファンを備えた冷却装置を用いた冷却方法において、
前記冷却機構の前記送風ファンの送風方向に対向する面を冷却機構正面とした６面の関係において、
少なくとも、前記冷却機構正面、前記冷却機構背面、前記冷却機構上面、および冷却機構下面の４面が、冷却室の壁面に対して密着しないよう隙間をあけて設置され、
前記冷却機構の内部の複数の熱交換金属フィンが、前記冷却機構の内部において、前記冷却機構上面と前記冷却機構下面に対して斜め、かつ、前記熱交換金属フィンの上端エッジおよび前記熱交換金属フィンの下端エッジが前記冷却機構正面に対して略平行に配置され、
前記冷却機構上面と前記冷却機構内部、および、前記冷却機構下面と前記冷却機構内部の通気性が確保され、
前記送風ファンから前記冷却機構に向けて送風された空気流が、前記冷却機構上面または前記冷却機構下面の一方もしくは双方に対して沿って流れるように整流され、通気風が前記熱交換金属フィンに沿って通気せしめた冷却方法。
【請求項１３】
前記送風ファンにより前記冷却機構に向けて送風された送風の風速を毎秒０．５ｍから毎秒２０ｍの速度とした請求項１１または１２に記載の冷却方法。