(57)【要約】  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。  本発明の保冷庫（１）は、内部に被保冷物の収納空間（Ｓ）を有する筐体を少なくとも備えた保冷庫であって、筐体の外形をなす壁の一部（背面壁（２ｂ））は、外壁（３）と、収納空間（Ｓ）に面した熱伝導性を有する内壁（４）と、外壁（３）及び内壁（４）の間に設けられた熱伝導性を有する隔壁（５）とを備える。内壁（４）及び隔壁（５）の間は、０℃で凍結しないブライン溶液（Ｌ１）を収容するための第１槽（Ｔ１）をなし、外壁（３）及び隔壁（５）の間は、液体（Ｌ２）を収容するための第２槽（Ｔ２）をなす。第２槽（Ｔ２）には、収容された液体（Ｌ２）を０℃未満に冷却するための冷却手段（６）が設けられている。
2016117141.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を少なくとも備えた保冷庫であって、  前記筐体の外形をなす壁の一部は、  外壁と、前記収納空間に面した熱伝導性を有する内壁と、前記外壁及び前記内壁の間に設けられた熱伝導性を有する隔壁とを備え、  前記内壁及び前記隔壁の間は、０℃で凍結しないブライン溶液を収容するための第１槽をなし、  前記外壁及び前記隔壁の間は、液体を収容するための第２槽をなし、  前記第２槽には、収容された液体を０℃未満に冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする保冷庫。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記液体を凍結させることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項３】
追加請求項４に対応  前記液体は、０℃で凍結しない液体であり、  前記冷却手段は、前記液体を凍結させないことを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項４】
前記隔壁は、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１〜３のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項５】
前記筐体の外形をなす壁は、前面壁、背面壁、上面壁、底面壁、右側面壁及び左側面壁からなり、  前記前面壁、前記背面壁、前記上面壁、前記底面壁、前記右側面壁及び前記左側面壁の少なくとも１つが、前記外壁、前記内壁及び前記隔壁とからな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】
前記液体の凍結温度は前記ブライン溶液の凍結温度よりも高い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】
前記第２槽は、少なくとも上端を含む部分が、上方に向かって幅が徐々に広がる形状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項８】
前記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、前記冷却手段による前記液体の冷却を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項９】
前記ブライン溶液が完全に凍結しないように、前記隔壁の材料、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１〜８のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１０】
前記筐体内に設けられ、複数の板状フィンと該板状フィンを貫通する熱交換管とを有するフィンコイル装置と、  前記熱交換管を前記第１槽に接続する配管と、  前記熱交換管内に前記ブライン溶液を循環させるポンプと、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１１】
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１０に記載の保冷庫。
【請求項１２】
前記筐体の内面と対向する板をさらに備え、  前記フィンコイル装置は、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１０または１１のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１３】
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１２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を少なくとも備えた保冷庫であって、前記筐体の外形をなす壁の一部は、外壁と、前記収納空間に面した熱伝導性を有する内壁と、前記外壁及び前記内壁の間に設けられた熱伝導性を有する隔壁とを備え、前記内壁及び前記隔壁の間は、０℃で凍結しないブライン溶液を収容するための第１槽をなし、前記外壁及び前記隔壁の間は、液体を収容するための第２槽をなし、前記第２槽には、収容された液体を０℃未満に冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする。【０００９】  本発明に係る保冷庫では、前記冷却手段は、前記液体を凍結させることが好ましい。【００１０】  本発明に係る保冷庫では、前記液体は、０℃で凍結しない液体であり、前記冷却手段は、前記液体を凍結させない構成としてもよい。【００１１】  本発明に係る保冷庫では、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。【００１２】  本発明に係る保冷庫では、前記筐体の外形をなす壁は、前面壁、背面壁、上面壁、底面壁、右側面壁及び左側面壁からなり、前記前面壁、前記背面壁、前記上面壁、前記底面壁、前記右側面壁及び前記左側面壁の少なくとも１つが、前記外壁、前記内壁及び前記隔壁とからなることが好ましい。【００１３】  本発明に係る保冷庫では、前記液体の凍結温度は前記ブライン溶液の凍結温度よりも高いことが好ましい。【００１４】  本発明に係る保冷庫では、前記第２槽は、少なくとも上端を含む部分が、上方に向かって幅が徐々に広がる形状であることが好ましい。【００１５】  本発明に係る保冷庫では、前記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、前記冷却手段による前記液体の冷却を制御する制御手段と、をさらに備えることが好ましい。【００１６】  本発明に係る保冷庫では、前記ブライン溶液が完全に凍結しないように、前記隔壁の材料、厚み、及び熱伝達面積が設定されていることが好ましい。【００１７】  本発明に係る保冷庫は、前記筐体内に設けられ、複数の板状フィンと該板状フィンを貫通する熱交換管とを有するフィンコイル装置と、前記熱交換管を前記第１槽に接続する配管と、前記熱交換管内に前記ブライン溶液を循環させるポンプと、をさらに備えることが好ましい。【００１８】  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。【００１９】  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、前記フィンコイル装置は、前記内面と前記板との間に設けられることが好ましい。【００２０】  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。
【発明の効果】
【００２１】  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】
【００２２】
【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９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】保冷庫の壁の冷却保持構造の変形例を示す横断面図である。
【図５】保冷庫の壁の冷却保持構造の変形例を示す縦断面図である。なお、図５ではキャスター９の図示を省略している。
【図６】本発明の他の実施形態に係る保冷庫の斜視図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態に係る保冷庫の縦断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面図（横断面図）である。
【図９】図７の保冷庫の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図（横断面図）である。
【図１１】本発明に係る保冷庫を備える保冷車の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】  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。
【００２４】  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。
【００２５】  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、後述する冷却手段６に冷媒を供給する冷凍機７が筐体２上に設けられているとともに、第１槽Ｔ１に収容されたブライン溶液Ｌ１の温度を測定する温度計８が設けられている。ブライン溶液とは、凝固点が０℃未満の不凍溶液である。
【００２６】  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。底面壁２ｄには、４つのキャスター９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１０が設けられている。
【００２７】  筐体２の外形をなす壁の一部は、収納空間Ｓ内を０℃未満の温度に冷却及び保持するための冷却保持構造を有している。本実施形態では、筐体２の外形をなす壁のうち、背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆが、冷却保持構造を有している。なお、前面壁２ａ、上面壁２ｃ及び底面壁２ｄについては、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が、背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆと同様に、冷却保持構造を有する壁構造としてもよい。
【００２８】  図２及び図３に示すように、冷却保持構造を備える背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆは、それぞれ、外壁３と、収納空間Ｓに面した熱伝導性を有する内壁４と、外壁３及び内壁４の間に設けられた熱伝導性を有する隔壁５とを備える。内壁４及び隔壁５の間は、０℃で凍結しないブライン溶液Ｌ１を収容するための第１槽Ｔ１をなし、外壁３及び隔壁５の間は、液体Ｌ２を収容するための第２槽Ｔ２をなしている。第２槽Ｔ２には、収容された液体Ｌ２を０℃未満に冷却するための冷却手段６が設けられている。
【００２９】  さらに、冷却保持構造を備える壁２ｂ、２ｅ及び２ｆは、外壁３の内面に防水壁３ａが内張りされているとともに、底面壁２ｄの上面の第１槽Ｔ１及び第２槽Ｔ２の底部に当たる位置に防水壁３ｂが内張りされている。
【００３０】  図３に示すように、本実施形態では、外壁３は、背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆで共通のものであり、平板をコ字状に折り曲げたものが用いられている。なお、３枚の平板をコ字状に組み合わせたものを外壁３として用いてもよい。同様に、防水壁３ａ、隔壁５及び内壁４も、平板をコ字状に折り曲げたものが用いられているが、３枚の平板をコ字状に組み合わせたものを用いてもよい。防水壁３ａは、外周面が外壁３の内周面に貼り付けられている。隔壁５は、外壁３よりも一回り小さく、外壁３の内側に配置されている。内壁４は、隔壁５よりも一回り小さく、隔壁５の内側に配置されている。冷却手段６は、外壁３よりも一回り小さく、防水壁３ａと隔壁５との間に配置されている。さらに、防水壁３ａ、隔壁５及び内壁４の端部には、第１槽Ｔ１及び第２槽Ｔ２内の液などが漏れ出さないようにするための防水壁３ｃが設けられている。
【００３１】  第１槽Ｔ１及び第２槽Ｔ２を形成する方法として、内壁４及び防水壁３ａ，３ｂ，３ｃからなるコ字状の槽を形成し、その後、内壁４と防水壁３ａとの間に隔壁５を配置してもよい。あるいは、内壁４及び隔壁５などからなるコ字状の第１槽Ｔ１と、隔壁５及び防水壁３ａなどからなる第１槽Ｔ１より一回り大きいコ字状の第２槽Ｔ２をあらかじめ別個に作製し、第２槽Ｔ２に第１槽Ｔ１を嵌め込んで、両者を貼り合わせてもよい。この場合、隔壁５は２層構造となる。
【００３２】  また、図４に示すように、冷却保持構造を有する壁２ｂ、２ｅ及び２ｆは、個別の外壁３に、Ｌ字板状ないしはコ字板状の防水壁３ａ、平板状の防水壁３ｂ、平板状の隔壁５及び内壁４、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆについては防水壁３ｃを一体化したパネルを、コ字状となるように貼り合わせることで構成することもできる。
【００３３】  なお、本実施形態では、外壁３、内壁４及び隔壁５はいずれも、底面壁２ｄに対して垂直に設けられているが、外壁３、内壁４及び隔壁５の底面壁２ｄに対する角度は９０°に限定されない。
【００３４】  外壁３は、外気の熱が筐体２内部へ伝達しないように、断熱性を有する材料で形成されることが好ましい。そのような材料として、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が挙げられる。
【００３５】  内壁４は、熱伝達率の高い材料で形成されることが好ましい。そのような材料として、銅、チタン、ステンレス、アルミ、アルミ合金などが挙げられる。
【００３６】  隔壁５の熱伝達率は特に限定されないが、本実施形態では、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、隔壁５は単層構造であってもよいし、複層構造であってもよい。
【００３７】  第１槽Ｔ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。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。
【００３８】  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。
【００３９】  図２に示すように、第１槽Ｔ１の上部には注入口１１が設けられ、下部には排出口１２が設けられている。本実施形態ではブライン溶液Ｌ１を凍らせることはないため、第１槽Ｔをブライン溶液Ｌ１によって一杯に充填してもよい。
【００４０】  第２槽Ｔ２に収容される液体Ｌ２は、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。本実施形態では、液体Ｌ２として、凍結温度がブライン溶液Ｌ１の凍結温度よりも高いものを用いている。より具体的には、液体Ｌ２の凍結温度は、収納空間Ｓの設定温度よりも高く、０℃未満であることが好ましい。
【００４１】  本実施形態では、収納空間Ｓの設定温度が−１．０℃である場合、液体Ｌ２として、できるだけ０℃で凍結する純水に近い凍結液に抗菌剤または殺菌剤を溶解した溶液を用いており、液体Ｌ２の凍結温度は、収納空間Ｓの設定温度より高く、例えば−０．５℃である。また、抗菌剤または殺菌剤により、液体Ｌ２内の微生物の増殖を抑えることができる。
【００４２】  第２槽Ｔ２の上部及び下部には、メンテナンス用の注入口１３及び排出口１４がそれぞれ設けられている。液体Ｌ２は凍結時に体積が増加するため、液体Ｌ２の量は、第２槽Ｔ２の容量よりも少ないことが好ましい。なお通常は、第２槽Ｔ２に収容された液体Ｌ２を交換することはない。
【００４３】  冷却手段６は、液体Ｌ２を冷却して凍結させる機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、冷却手段６は、内部に冷媒が流れる冷媒コイルと、冷媒コイルの周囲を覆うように形成された熱伝達パネルとを有する構成としてもよい。また、熱伝達パネルの表面に突出部を複数形成してもよい。冷媒コイル及び熱伝達パネルの材料は特に限定されないが、熱伝達性の高い材料が好ましい。そのような材料として、チタン、銅、ステンレス、アルミ、並びにそれらの合金を利用することができる。さらに、熱伝達パネルの表面に、腐食防止の塗装又は樹脂を形成してもよい。
【００４４】  冷凍機７は、冷媒管７ａを介して冷却手段６の冷媒コイルに接続されている。冷媒管７ａは断熱材で被覆されており、冷凍機７から冷媒コイルに冷媒を供給することにより、冷媒コイル内に冷媒が流れ、熱伝達パネルの表面温度が下がる。これにより、液体Ｌ２を凍結させることができる。なお、冷凍機７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。
【００４５】  温度計８は、本体部が収納空間Ｓに設けられ、温度を検知するセンサーの先端部が内壁４を貫通して第１槽Ｔ１内に達している。これにより、温度計８は、ブライン溶液Ｌ１の温度を測定することができる。温度計８の本体の設置位置は、特に限定されない。
【００４６】  冷凍機７内には、冷凍機７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８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７の稼動状態、すなわち、冷却手段６による液体Ｌ２の冷却を制御する。
【００４７】  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℃未満であり、液体Ｌ２の凍結温度は−０．５℃である。なお、液体Ｌ２の凍結温度は０℃未満であれば特に限定されない。
【００４８】  まず、第１槽Ｔ１にブライン溶液Ｌ１が収容され、第２槽Ｔ２に液体Ｌ２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。
【００４９】  続いて、冷凍機７を稼動させ、冷却手段６の冷媒コイルに冷媒を供給する。これにより、液体Ｌ２は０℃未満に冷却され、液体Ｌ２は次第に凍結する。液体Ｌ２の冷却に伴い、隔壁５を介して液体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。
【００５０】  その後、温度計８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７のコントローラは、冷凍機７からの冷媒の供給を停止させる。これにより、冷却手段６による液体Ｌ２の冷却が停止する。
【００５１】  内壁４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。
【００５２】  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７のコントローラは冷凍機７を稼動させ、冷却手段６による液体Ｌ２の冷却を再開させる。その後、ブライン溶液Ｌ１の温度が−１．０℃となると、冷凍機７のコントローラは、冷凍機７を停止させる。以後、冷凍機７は、ブライン溶液Ｌ１の温度に基づいて、冷凍機７の稼動及び停止のサイクルを繰り返す。
【００５３】  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。
【００５４】  ここで、液体Ｌ２の凍結温度は、−１．０℃よりも高い−０．５℃である。そのため、ブライン溶液Ｌ１の温度が−１．０℃となり液体Ｌ２の冷却が停止した時点で、第２槽Ｔ２内の液体Ｌ２も−１．０℃程度に冷却されるため、全て凍結し凍結体となっている。ここで、凍結体が解凍して液体Ｌ２となるためには、潜熱と呼ばれる多くの熱エネルギーが必要となる。そのため、液体Ｌ２の冷却が停止しても、凍結体が完全に溶解するまでに時間がかかり、凍結体が溶解する迄、ブライン溶液Ｌ１の温度上昇を抑えることができる。更に、凍結体は外気から侵入する熱を遮断する効果もある。よって、液体Ｌ２を凍結させずにブライン溶液Ｌ１を冷却する場合に比べ、保冷庫１への電源供給停止後も、長時間、ブライン溶液Ｌ１及び収納空間Ｓ内の温度を低温に保つことができ、保冷庫１の長時間輸送も可能となる。
【００５５】  なお、本実施形態では、第２槽Ｔ２の液体Ｌ２を被収納物の設定保冷温度である−１．０℃程度に冷却していたが、液体Ｌ２の冷却温度をさらに低くしてもよい（例えば、−１０℃）。これにより、保冷庫１への電源供給停止後に、第２槽Ｔ２内の凍結体が解凍して液体Ｌ２となるまでの時間がさらに長くなるため、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、隔壁５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、隔壁５を熱伝達性の高い材料で被覆し、隔壁５の熱伝達面積を小さくするように調整してもよい。また、隔壁５の熱伝達性を小さくするため、隔壁５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、隔壁５の材料、厚み、及び熱伝達面積を設定（制御）することで、隔壁５の熱伝達速度を調整し、凍結体の蓄冷能力を上げ、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。
【００５６】  なお、液体Ｌ２は、凍結することにより体積が増加するため、第２槽Ｔ２を形成する外壁３及び隔壁５に高い圧力がかかりやすい。そのため、保冷庫１では、外壁３の第２槽Ｔ２に接する部分を、柔軟な材料で形成することが好ましい。これにより、液体Ｌ２が凍結しても、第２槽Ｔ２が外壁３に張り出すように変形することができ、第２槽Ｔ２の破損を防止することができる。あるいは、隔壁５を柔軟な材料で形成することによっても、液体Ｌ２の凍結時に隔壁５が第１槽Ｔ１側へ変形するため、第２槽Ｔ２の破損を防止することができる。
【００５７】  また、液体Ｌ２の凍結による第２槽Ｔ２の破損を防止するために、図５に示すように、第２槽Ｔ２を上方に向かって幅が徐々に広がる形状としてもよい。図５では、隔壁５を上端が下端よりも内側（収納空間Ｓ側）に傾倒するように設けることで、第２槽Ｔ２の幅（隔壁５と外壁３との距離）を上方に向かうにつれて広がるようにしている。これにより、液体Ｌ２が凍結して凍結体となる際に、凍結体の体積の増加分が第２槽Ｔ２の上部の幅広部分に押し出される。よって、第２槽Ｔ２を形成する外壁３及び隔壁５にかかる圧力を抑制して、第２槽Ｔ２の破損を防止することができる。なお、図５では、第２槽Ｔ２の高さ方向の全体にわたり、上方に向かって幅が徐々に広がる形状としているが、第２槽Ｔ２の少なくとも上端を含む部分のみを、上方に向かって幅が徐々に広がる形状としてもよい。
【００５８】  上述の実施形態に係る保冷庫１は、筐体の前面壁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、図６に示す保冷庫１’のように構成してもよい。保冷庫１’の外形をなす筐体は、図１に示す保冷庫１と同様、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とからなるが、保冷庫１と異なり、上面壁２ｃが着脱可能となっている。
【００５９】  図６では、背面壁２ｂ及び右側面壁２ｅの上端が破断されており、右側面壁２ｅの内部が透視されている。保冷庫１’では、前面壁２ａ、背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆが、上記と同様の冷却保持構造を有している。すなわち、前面壁２ａ、背面壁２ｂ、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆは、外壁３と、内壁４と、外壁３及び内壁４の間に設けられた隔壁５を備え、内壁４及び隔壁５の間がブライン溶液Ｌ１を収容するための第１槽Ｔ１をなし、外壁３及び隔壁５の間が液体Ｌ２を収容するための第２槽Ｔ２をなしている。そして、隔壁５と外壁３との間に、冷却手段６が設けられている。
【００６０】  続いて、本発明の他の実施形態について説明する。図７及び図８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７及び図８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。
【００６１】  本実施形態の保冷庫１ａは、図２及び図３に示す保冷庫１と比較して、背面壁２ｂのみに冷却保持構造を設けており、その代わりに、フィンコイル装置２０と、配管２３と、ポンプ２４と、送風機（送風手段）２５とをさらに備えている。なお、背面壁２ｂの冷却保持構造は、図２及び図３に示すものと同じである。
【００６２】  フィンコイル装置２０は、保冷庫１ａの筐体２内に設けられ、複数の板状フィン２１と、板状フィン２１を貫通する熱交換管２２とを有する。本実施形態では、フィンコイル装置２０は、筺体２の右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆに取り付けられている。なお、フィンコイル装置２０を取り付ける位置はこれに限定されない。例えば、前面壁２ａ、背面壁２ｂ、上面壁２ｃ及び底面壁２ｄの少なくともいずれかにフィンコイル装置２０を取り付けてもよい。
【００６３】  板状フィン２１は、保冷庫１ａの高さ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２１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２１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。
【００６４】  熱交換管２２は、蛇行しながら保冷庫１ａの高さ方向に延びており、複数の板状フィン２１の主面を垂直に貫通している。熱交換管２２も、熱伝導性の高い材料で形成されていることが好ましく、板状フィン２１と同じ材料で形成されてもよい。
【００６５】  配管２３は、熱交換管２２の両端に連結されており、熱交換管２２を第１槽Ｔ１に接続する。また、ポンプ２４は、熱交換管２２内に第１槽Ｔ１内のブライン溶液を循環させる。配管２３及びポンプ２４は、収納空間Ｓ内に設けてもよいし、その一部又は全部を筺体２の壁に埋設させてもよい。
【００６６】  送風機２５は、収納空間Ｓ内の空気を複数の板状フィン２１の間に送風する。送風機２５としては、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。
【００６７】  本実施形態の保冷庫１ａによると、筐体２内にフィンコイル装置２０を設け、第１槽Ｔ１内のブライン溶液を熱交換管２２に循環させていることにより、板状フィン２１及び熱交換管２２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。フィンコイル装置２０では、板状フィン２１間の間隔を小さくして、板状フィン２１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、フィンコイル装置２０によって、効率的に収納空間Ｓ内の空気を冷却することができるので、背面壁２ｂのみに冷却保持構造を設けた場合においても、収納空間Ｓ内の温度を十分に低温とすることができる。
【００６８】  さらに、送風機２５によって、収納空間Ｓ内の空気を板状フィン２１の間に送風することにより、板状フィン２１及び熱交換管２２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。
【００６９】  また、本実施形態の保冷庫１ａでは、右側面壁２ｅ及び左側面壁２ｆに冷却保持構造を設けずにフィンコイル装置２０等を設置している。ここで、冷却保持構造を有する壁は、第１槽Ｔ１及び第２槽Ｔ２内にブライン溶液Ｌ１及び液体Ｌ２がそれぞれ収容されているため、重量が大きくなる。一方で、フィンコイル装置２０、配管２３、ポンプ２４及び送風機２５の総重量は、一般に、ブライン溶液Ｌ１及び液体Ｌ２の総重量よりも小さい。よって、本実施形態の保冷庫１ａは、図２及び図３に示す保冷庫１との比較で、収納空間Ｓに対して同等以上の冷却効果を実現できるうえに重量を軽くすることができる。
【００７０】  なお、フィンコイル装置２０の構成は上述のものに限定されず、公知のあらゆるフィンコイル装置を用いることができる。また、保冷庫１ａにおいて、背面壁２ｂは、図５に示す冷却保持構造を有してもよい。
【００７１】  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９及び図１０は、保冷庫１ａの変形例に係る保冷庫１ａ’の内部構造を示す。
【００７２】  保冷庫１ａ’は、図７及び図８に示す保冷庫１ａと比較して、筐体２の内面と対向する板２６をさらに備えたものであり、フィンコイル装置２０は、前記筺体２の内面と板２６との間に設けられている。具体的には、２つの板２６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２６との間、及び、左側面壁２ｆと他方の板２６との間に、それぞれフィンコイル装置２０が設けられている。
【００７３】  板２６は、平面視矩形状の平板である。板２６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２６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。
【００７４】  このように、板２６によってフィンコイル装置２０を覆うことにより、板２６が仕切りとなってフィンコイル装置２０が収納空間Ｓから隔てられ、フィンコイル装置２０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２６を設けない場合に比べ、板状フィン２１及び熱交換管２２の表面付近の空気と、熱交換管２２内を流れるブライン液Ｌ１との温度差を小さくすることができる。よって、板状フィン２１及び熱交換管２２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。
【００７５】  また、送風機２５から複数の板状フィン２１の間に送られた空気が、フィンコイル装置２０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２６によって抑制することができる。よって、フィンコイル装置２０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２６は、フィンコイル装置２０全体を覆うことができる大きさであり、かつ、フィンコイル装置２０にできるだけ近接していることが好ましい。
【００７６】  なお、板２６には複数のスリット２７を形成することが好ましい。これにより、フィンコイル装置２０によって冷却された空気の一部が、スリット２７を通って収納空間Ｓの中心側へ流出する。これにより、図９に示す送風機２５から板２６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２７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。
【００７７】  上述のフィンコイル装置を備えた保冷庫は、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。続いて、本発明に係る保冷庫を保冷車に適用した例について説明する。なお、上述の実施形態におけるものと略同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【００７８】  図１１は、保冷庫１ｂを備えた保冷車３０を示す。保冷庫１ｂの筐体２の外形をなす壁のうち、前面壁２ａのみが冷却保持構造を有している。また、保冷庫１ｂは、フィンコイル装置２０、配管２３、ポンプ２４、送風機２５及び板２６をさらに備え、板２６にはスリット２７が形成されている。
【００７９】  フィンコイル装置２０は、上面壁２ｃに取り付けられており、その構成は、図７及び図８に示すものと略同一である。フィンコイル装置２０の熱交換管（図１１では図示を省略）は、配管２３によって前面壁２ａの第１槽Ｔ１に接続されており、該熱交換管内にはポンプ２４によって第１槽Ｔ１内のブライン溶液が循環している。送風機２５は、収納空間Ｓ内の空気をフィンコイル装置２０の複数の板状フィン（図１１では図示を省略）の間に送風する。
【００８０】  また、フィンコイル装置２０は、上面壁２ｃの内面と板２６との間に設けられている。送風機２５からの空気は、上面壁２ｃの内面と板２６との間を、前面壁２ａから背面壁２ｂに向かって流れるとともに、その一部がスリット２７から下方の収納空間Ｓに流れ出る。
【００８１】  以上のように、保冷庫１ｂは、フィンコイル装置２０をさらに備えるとともに、上面壁２ｃのみに冷却保持構造を設けている。これにより、収納空間Ｓ内の空気を効率よく冷却することができるとともに、保冷庫１ｂを軽くすることができる。よって、保冷車３０は、より重量の大きい物を運搬することができ、輸送効率を上げることができる。
【００８２】  また、板２６によってフィンコイル装置２０を覆うことにより、霜による熱交換効率の低下を防ぐことができる。さらに、フィンコイル装置２０によって冷却された空気の一部を、スリット２７から下方へ流出させることにより、収納空間Ｓ内の空気を均一かつ効率的に冷却することができる。
【００８３】  また、背面壁２ｂは開閉可能な扉を構成している。ここで保冷庫１ｂでは、板２６を、その一端が背面壁２ｂ付近まで延びるように設け、フィンコイル装置２０を通過した空気が背面壁２ｂの付近で下方に流れるように構成されている。これにより、背面壁２ｂを開放したときに、下方に流れる空気によって、外気が収容空間Ｓ内に侵入しにくくなり、収容空間Ｓ内の空気の急激な温度上昇を防ぐことができる。
【００８４】  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。
【００８５】  例えば、上述の実施形態では、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。
【００８６】  また、上述の実施形態では、ブライン溶液Ｌ１を冷却するために第２槽Ｔ２内の液体Ｌ２を凍結させていたが、液体Ｌ２の凍結温度が被収納物の保冷温度よりも低い場合は、液体Ｌ２を凍結させなくてもよい。つまり、液体Ｌ２は、０℃で凍結しない液体であり、冷却手段６は、液体Ｌ２を凍結させない構成としてもよい。
【００８７】  液体Ｌ２を完全に凍結させると、ブライン溶液Ｌ１との熱交換効率が低下する。そのため、例えば、保冷庫が冷蔵ショーケースである場合、収容空間Ｓ内に頻繁に外気が流入するので、収容空間Ｓ内の温度制御が難しくなる。そこで、液体Ｌ２を冷却手段６の内部に流れる冷媒の温度（例えば−２０℃）でも凍結しない液体とすることで、液体Ｌ２とブライン溶液Ｌ１との熱交換効率が低下せず、収容空間Ｓ内に外気が流入しても、速やかに収容空間Ｓ内の空気を冷却することができる。
【００８８】  なお、液体Ｌ２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、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。
【産業上の利用可能性】
【００８９】  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】
【００９０】１    保冷庫１’  保冷庫１ａ  保冷庫１ａ’  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    外壁３ａ  防水壁３ｂ  防水壁３ｃ  防水壁４    内壁５    隔壁６    冷却手段７    冷凍機７ａ  冷媒管８    温度計９    キャスター１０  取手１１  注入口１２  排出口１３  注入口１４  排出口２０  フィンコイル装置２１  板状フィン２２  熱交換管２３  配管２４  ポンプ２５  送風機２７  スリット３０  保冷車Ｌ１  ブライン溶液Ｌ２  液体Ｓ    収納空間Ｔ１  第１槽Ｔ２  第２槽
【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】
2016117141.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016117141.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年6月26日(2017.6.26)
【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を少なくとも備えた保冷庫であって、
前記筐体の外形をなす壁の一部は、
外壁と、前記収納空間に面した熱伝導性を有する内壁と、前記外壁及び前記内壁の間に設けられた熱伝導性を有する隔壁とを備え、
前記内壁及び前記隔壁の間は、０℃で凍結しないブライン溶液を収容するための第１槽をなし、
前記外壁及び前記隔壁の間は、液体を収容するための第２槽をなし、
前記第２槽には、収容された液体を０℃未満に冷却するための冷却手段が設けられていることを特徴とする保冷庫。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記液体を凍結させることを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項３】
前記液体は、０℃で凍結しない液体であり、
前記冷却手段は、前記液体を凍結させないことを特徴とする請求項１に記載の保冷庫。
【請求項４】
前記隔壁は、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、若しくは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１〜３のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項５】
前記筐体の外形をなす壁は、前面壁、背面壁、上面壁、底面壁、右側面壁及び左側面壁からなり、
前記前面壁、前記背面壁、前記上面壁、前記底面壁、前記右側面壁及び前記左側面壁の少なくとも１つが、前記外壁、前記内壁及び前記隔壁とからな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】
前記液体の凍結温度は前記ブライン溶液の凍結温度よりも高い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】
前記第２槽は、少なくとも上端を含む部分が、上方に向かって幅が徐々に広がる形状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項８】
前記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、前記冷却手段による前記液体の冷却を制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項９】
前記ブライン溶液が完全に凍結しないように、前記隔壁の材料、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１〜８のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１０】
前記筐体内に設けられ、複数の板状フィンと該板状フィンを貫通する熱交換管とを有するフィンコイル装置と、
前記熱交換管を前記第１槽に接続する配管と、
前記熱交換管内に前記ブライン溶液を循環させるポンプと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１１】
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１０に記載の保冷庫。
【請求項１２】
前記筐体の内面と対向する板をさらに備え、
前記フィンコイル装置は、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１０または１１のいずれかに記載の保冷庫。
【請求項１３】
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１２に記載の保冷庫。
【国際調査報告】
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