(57)【要約】【課題】  冷蔵庫外からの侵入熱負荷を確実に抑制するとともに、庫内の温度のバラツキおよび変動のない冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】  冷凍機２から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体１内を所定温度に維持する冷蔵庫において、前記冷蔵庫躯体１における庫内壁面に潜熱蓄冷材５を添設するとともに、該潜熱蓄冷材５を前記冷凍機２により潜熱制御するように構成したことにより、冷蔵庫躯体１を通じて庫内に侵入する熱負荷は、庫内壁面に添設され冷凍機２により潜熱制御された潜熱蓄冷材５の凝固した状態での潜熱変化により確実に吸収されて、顕熱変化のように庫内温度を大きく変化させることがない。【選択図】  図１
2008128534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体内を所定温度に維持する冷蔵庫において、前記冷蔵庫躯体における庫内壁面に潜熱蓄冷材を添設するとともに、該潜熱蓄冷材を前記冷凍機により潜熱制御するように構成したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷蔵庫躯体内に前記冷凍機により冷却される冷却器を配設して冷蔵庫内温度を所定温度に維持するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記潜熱蓄冷材内に設置した温度センサが該潜熱蓄冷材における潜熱の蓄熱限界である飽和状態からの逸脱を検出したとき、前記冷凍機から潜熱蓄冷材への冷却媒体供給管路に介設される開閉弁を操作することにより、前記潜熱蓄冷材を潜熱範囲内に温度制御するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記潜熱蓄冷材における温度制御が、以下（１）（２）の関係を満足するようになされることを特徴とする冷蔵庫の温度制御方法。
τR.ON／τR.OFF ≧ｑL.MAX ／（ｑR −ｑL.MAX ）  ・・・・・・・・・（１）
ＱST＝ｑR ×τR.ON−ｑL ×（τR.ON＋τR.OFF ）≦ＱST.MAX・・・・・（２）
ここで、
τR.ON  ：冷凍機の運転時間
τR.OFF ：冷凍機の停止時間
ｑL.MAX ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量の最大値
ｑR     ：冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量
ＱST    ：潜熱蓄冷材中において外部負荷を処理した後に潜熱蓄冷材中に蓄熱される熱量
ＱST.MAX：選定された潜熱蓄冷材の潜熱蓄冷最大量
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体内を冷却する冷蔵庫およびその温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍機から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体内に設置した冷却器により冷蔵庫内温度を所定温度に維持する冷蔵庫にあっては、冷蔵庫内に貯蔵される貯蔵物の温度を一定の低温度に維持するために様々な方法が採られている。冷蔵庫内の温度維持を乱す要因としては以下のようなものがある。
（１）貯蔵物を出し入れする扉の開閉時の外気の流入に基づく熱負荷の侵入
（２）冷蔵庫外の温度を有する貯蔵物自体の庫内への格納に基づく熱負荷の侵入
（３）冷蔵庫の内外の温度差に基づく冷蔵庫の躯体を通じた熱負荷の侵入
一般的には、冷蔵庫の躯体外に設置された冷凍機と冷蔵庫の躯体内に設置された冷却器との間に接続された配管通路中を冷却媒体が循環して構成された冷凍サイクルによって、冷蔵庫内を所定の低温度に維持するように構成されている。冷蔵庫内の温度維持を乱す上記要因のうち、上記（１）（２）については、貯蔵物の出し入れに伴う必然的な熱負荷の侵入であり防ぎようがない。そこで、上記（３）の要因である、冷蔵庫の内外の温度差に基づく冷蔵庫の躯体を通じた熱負荷の侵入を防止，ないし抑制する様々な技術が提案されてきた。例えば下記特許文献１および特許文献２に開示されたのものがある。
【特許文献１】特開平１０−１３２４４０号公報（要約書参照）
【特許文献２】特開２００５−４８９９０号公報（要約書参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８により、前記特許文献１に開示された保冷装置を説明する。庫内を冷却する蓄冷器１１２を備えた保冷庫１１０と、該保冷庫１１０の蓄冷器１１２を熱媒体を介して冷却する冷却措置１２０とをそれぞれ別体に構成し、複数の冷却装置１２０を物品輸送経路の複数箇所に配置し、保冷庫１１０における蓄冷器１１２を物品輸送経路の任意の箇所の冷却装置１２０に、接続具１１４と１２３とを介して接続して蓄冷することにより、保冷庫１１０に蓄冷材を出し入れする必要がなく、しかも物品を輸送した保冷庫１１０を輸送先の任意の冷却装置１２０によって蓄冷することが可能となるものである。
【０００４】
また、図９により、前記特許文献２に開示された蓄熱構造体および冷蔵保管庫を説明する。冷蔵保管庫２１０は、断熱構造体からなる保管庫躯体２２０の内面に蓄熱構造体２３６を集積配置してなり、庫内の冷熱の一部を蓄熱構造体２３６内に蓄積するとともに、庫内温度上昇に応じて、前記蓄熱しておいた冷熱を庫内に放散して庫内温度の上昇を抑制する。蓄熱構造体２３６は、対向する一対の板材２４０ａ、２４０ｂ等からなる保持部材間に、磁石２３８と蓄熱材２３４とが隣接配設された状態で保持されて構成されたものである。
【０００５】
このような従来の冷蔵庫によって、前記図８の第１従来例のものでは、冷蔵庫内の蓄冷材を出し入れする必要がないので、輸送途中の任意の箇所にて保冷庫１１０における蓄冷器１１２を冷却装置１２０に接続するだけで、冷蔵庫の内外の温度差に基づく冷蔵庫の躯体を通じた熱負荷の侵入に対して効果的に対応することが可能となった。また、前記図９の第２従来例のものでは、庫内温度が下降した時にその熱を蓄熱構造体２３６内に蓄積しておき、庫内温度が上昇した時に、蓄熱しておいた冷熱を庫内に放散して庫内温度の上昇を抑制することが可能となった。
【０００６】
しかしながら、これら従来例のものにあって、蓄冷器１１２にて行われる前記第１従来例の熱制御は顕熱制御であり、温度センサにより検出された温度に基づいて冷凍機のＯＮ−ＯＦＦがなされた場合に、これらのＯＮ−ＯＦＦの都度に、温度センサに設定された温度範囲内でその後の温度が容易に変化し続け、冷凍機のＯＮ−ＯＦＦによるバラツキと温度センサが設置された場所におけるバラツキは冷却行為のＯＮ−ＯＦＦと直接的に、即時的に発生してしまうことが避けられなかった。また、蓄熱構造体２３６において行われる前記第２従来例のものでは、蓄熱構造体２３６が潜熱蓄冷材により構成されることも開示されているとはいえ、潜熱蓄冷材自体は制御されることはなく、庫内における空気とのエネルギーの授受により庫内温度の上昇時に蓄冷されたエネルギーを放出するに過ぎないものであり、外部からの侵入熱負荷に対しては何らの対策も取られていない。
【０００７】
そこで本発明は、前記従来の冷蔵庫の諸課題を解決して、冷蔵庫外からの侵入熱負荷を確実に抑制するとともに、庫内の温度のバラツキおよび変動のない冷蔵庫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】
このため本発明は、冷凍機から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体内を所定温度に維持する冷蔵庫において、前記冷蔵庫躯体における庫内壁面に潜熱蓄冷材を添設するとともに、該潜熱蓄冷材を前記冷凍機により潜熱制御するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記冷蔵庫躯体内に前記冷凍機により冷却される冷却器を配設して冷蔵庫内温度を所定温度に維持するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記潜熱蓄冷材内に設置した温度センサが該潜熱蓄冷材における潜熱の蓄熱限界である飽和状態からの逸脱を検出したとき、前記冷凍機から潜熱蓄冷材への冷却媒体供給管路に介設される開閉弁を操作することにより、前記潜熱蓄冷材を潜熱範囲内に温度制御するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記潜熱蓄冷材における温度制御が、以下（１）（２）の関係を満足するようになされることを特徴とする。
【０００９】
τR.ON／τR.OFF ≧ｑL.MAX ／（ｑR −ｑL.MAX ）  ・・・・・・・・・（１）
ＱST＝ｑR ×τR.ON−ｑL ×（τR.ON＋τR.OFF ）≦ＱST.MAX・・・・・（２）
ここで、
τR.ON  ：冷凍機の運転時間
τR.OFF ：冷凍機の停止時間
ｑL     ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量
ｑL.MAX ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量の最大値
ｑR     ：冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量
ＱST    ：潜熱蓄冷材中において外部負荷を処理した後に潜熱蓄冷材中に蓄熱される熱量
ＱST.MAX：選定された潜熱蓄冷材の潜熱蓄冷最大量
一般にｑR ＝ＱST＋ｑL の関係が成り立つ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷凍機から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体内を所定温度に維持する冷蔵庫において、前記冷蔵庫躯体における庫内壁面に潜熱蓄冷材を添設するとともに、該潜熱蓄冷材を前記冷凍機により潜熱制御するように構成したことにより、冷蔵庫躯体を通じて庫内に侵入する熱負荷は、庫内壁面に添設され冷凍機により潜熱制御された潜熱蓄冷材の凝固した状態での潜熱変化により確実に吸収されて、顕熱変化のように庫内温度を大きく変化させることがない。
【００１１】
また、前記冷蔵庫躯体内に前記冷凍機により冷却される冷却器を配設して冷蔵庫内温度を所定温度に維持するように構成した場合は、冷蔵庫躯体を通じて庫内に侵入する熱負荷を潜熱蓄冷材が有効にブロックするとともに、冷却器が庫内の温度を所定温度に維持することができる。また、前記潜熱蓄冷材内に設置した温度センサが該潜熱蓄冷材における潜熱の蓄熱限界である飽和状態からの逸脱を検出したとき、前記冷凍機から潜熱蓄冷材への冷却媒体供給管路に介設される開閉弁を操作することにより、前記潜熱蓄冷材を潜熱範囲内に温度制御するように構成した場合は、既設の冷凍機からの冷却媒体の一部を利用して潜熱蓄冷材を低廉に潜熱制御することができる。
【００１２】
さらに、前記潜熱蓄冷材における温度制御が、前記式（１）（２）の関係を満足するようになされる場合は、冷凍機から潜熱蓄冷材への冷却媒体供給管路を弁操作する開閉弁のＯＮ−ＯＦＦをタイマーと温度センサの有機的な結合により、冷蔵庫内温度をより精密に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図、図２は同、冷蔵庫および潜熱蓄冷材の説明図、図３は同、潜熱蓄冷材用開閉弁の開閉制御図、図４はそのフローチャート図、図５は同、第２実施例の潜熱蓄冷材用開閉弁の開閉制御図、図６はそのフローチャート図である。図７は本発明の第３実施例の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図である。本発明の冷蔵庫およびその温度制御方法の基本的な構成は、図１に示すように、冷凍機２から冷却媒体の供給を受けて冷蔵庫躯体１内を冷却する冷蔵庫において、前記冷蔵庫躯体１における庫内壁面に潜熱蓄冷材５を添設するとともに、該潜熱蓄冷材５を前記冷凍機２により潜熱制御するように構成したことを特徴とする。
【実施例１】
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、図２（Ａ）に示すように、断熱材からなる箱状の冷蔵庫躯体１を本体とし、その前面に貯蔵物を出し入れする開閉扉１２が開閉自在に設置される。図２（Ｂ）に示すように、冷蔵庫躯体１における庫内壁面に潜熱蓄冷材５が全面に渡り添設される。開閉扉１２の部分では、貯蔵物棚等の内側において断熱層との間に潜熱蓄冷材５を添設して、適宜の連結機構によりヒンジ部分を介して本体部の潜熱蓄冷材５と開閉扉１２の潜熱蓄冷材５との間を接続させることができる。潜熱蓄冷材５は大きな凝固・融解熱量と用途に応じた凝固・融解温度を有する物質が好適であり、例えばエチレングリコール水溶液、その他適宜の類似材料が採用され得る。図２（Ｃ）（Ｄ）に示すように、潜熱蓄冷材５の内部には冷却媒体を通す冷却コイル６が縦横に配設される。
【００１５】
図１は本発明の第１実施例の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図である。前述したように、箱状の冷蔵庫躯体１は断熱材からなり、その庫内壁面に添設された潜熱蓄冷材５内に配設された冷却コイル６に冷却媒体を供給する冷凍機２が冷蔵庫躯体１の外部に設置される。冷凍機２から潜熱蓄冷材５への冷却媒体供給管路の途中には例えば電磁弁８Ａからなる開閉弁（開閉弁として電磁弁が採用された実施例で、以下電磁弁で通す）が介設される。冷凍機２は開閉弁である電磁弁８ＡのＯＮ（開弁）の時に運転される。
【００１６】
電磁弁８Ａは、マイクロコンピュータ等からなる制御装置９内に設置された制御手段１１およびタイマー１０により開閉制御される。前記制御手段１１は潜熱蓄冷材５の温度を検出するサーモスタット等からなる潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａの温度を検出するサーモスタット等からなる潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａからの検出値に応じて前記電磁弁８Ａに開閉信号を送出する。したがって、これらの制御手段１１およびタイマー１０により電磁弁８Ａを開閉制御することで、潜熱蓄冷材５内の冷却パイプ６による潜熱蓄冷材５の潜熱制御を行うことができる。本実施例のものは例えばクーラーボックスのような使用形態が考えられる。
【００１７】
図３は本発明の第１実施例の潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御図である。本実施例では、潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａの開弁はタイマー１０により行い、閉弁は温度センサ７Ａからの検出値に基づく制御手段１１により行う例である。横軸に時間を採り縦軸に熱量を採っている。図３において、線分ｌは冷凍機の冷却能力（ｑR ：冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量）を表し、線分ｍは潜熱蓄冷材への侵入負荷（ｑL ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量）を表し、線分ｎは潜熱蓄冷材の温度を表す。線分ｍに示されるように、外部から冷蔵庫躯体１を通じて潜熱蓄冷材５に外部熱が常時熱負荷として侵入してくる。これにより絶えず潜熱蓄冷材５の温度を上昇させよう（融解させよう）とする。
【００１８】
これに対して、線分ｌで示されるように、冷凍機２から供給される冷却媒体により潜熱蓄冷材５が潜熱制御により冷却制御されて、外部からの熱負荷を食い止めようとする。横軸の各時間ポイントにおける線分ｌと線分ｍとの差が潜熱蓄冷材５の潜熱蓄熱（冷）量（ＱST）となることが理解される。つまり、潜熱蓄冷材５が氷点である０°を維持するに当たり、例えば水であれば、潜熱容量約８０ｋｃａｌ／ｈの熱負荷を出し入れすることになるが、氷が溶けきる寸前（図３の時刻Ｔ0 ）から冷却を続けて、潜熱蓄冷材５が０°から温度降下を始める寸前の潜熱飽和状態（図３の時刻Ｔ1 ）に到る。
【００１９】
このときの線分ｌと線分ｍとの差が選定された潜熱蓄冷材５の潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXである。この時刻Ｔ1 を過ぎると、潜熱蓄冷材５は０°を下回り、時刻Ｔ2 に到って潜熱蓄冷材５の設定下限温度−Δｔ（例えば−１°Ｃ）に到達したとき潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａがこれを検出して、冷凍機２の運転を停止する。この状態が、図３の下部に示された潜熱蓄冷材５の温度を表す線分ｎによってよく理解される。庫内の冷却器３が運転を続けることもあるので、通常は潜熱蓄冷材５への冷却媒体供給管路途中にある潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａを閉弁することで、潜熱蓄冷材５における潜熱の蓄熱限界である飽和状態から妄りに（−Δｔよりもさらに）温度降下することが防止される。
【００２０】
次いで、電磁弁８Ａの閉弁により潜熱蓄冷材５は０°Ｃに向かって温度上昇を始める。時刻Ｔ3 に到って潜熱蓄冷材５は０°Ｃとなる。時刻Ｔ3 からＴ5 の間の適宜の時点、例えば時刻Ｔ4 で、タイマー１０によって潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａを開弁する。そして、前述と同様に時刻Ｔ5 に到って潜熱蓄冷材５の潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXに達した後、時刻Ｔ6 に到って再び潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａの検出値に基づき、潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａが閉弁される。以下、順次これを繰り返すことで潜熱蓄冷材５の潜熱制御が行われる。図３の例では、線分ｍにて示されるように、潜熱蓄冷材５への侵入熱負荷に変動（Ｇ点で変化）がある場合の制御状態が示されている。線分ｌにおける水平部分は冷凍機２の停止時間（電磁弁８Ａの閉弁時間）τR.OFF を表す。また、線分ｌにおけるハッチング部分は、潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXをはみ出した顕熱制御による潜熱蓄冷材５における顕熱蓄熱（冷）量を示している。
【００２１】
図４は本発明の前記第１実施例における潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御フローチャート図である。ここで、
ｔB         ：潜熱蓄冷材温度
ｔB.ST      ：潜熱蓄冷材凝固点温度
ｔB.ST＋Δｔ：潜熱蓄冷材用温度センサ上限温度
ｔB.ST−Δｔ：潜熱蓄冷材用温度センサ下限温度
τON        ：潜熱蓄冷材用温度センサ下限動作後の電磁弁開指令遅延タイマー時間
である。
【００２２】
ステップＳ１において潜熱蓄冷材５の温度ｔB の判定が行われ、潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａが、潜熱蓄冷材５の温度が上限温度ｔB.ST＋Δｔを超えたことを検出すると、ステップＳ２にて潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａの開弁指令を発する。ステップＳ３に移行して電磁弁８Ａが開弁される。ステップＳ４にて潜熱蓄冷材５における冷却コイル６に冷却媒体が供給され、潜熱蓄冷材５が潜熱制御された後に潜熱蓄冷材温度ｔB が低下する。ステップＳ５において、潜熱蓄冷材５の温度ｔB が潜熱蓄冷材用温度センサ下限温度ｔB.ST−Δｔよりも降下したことを検出すると、ステップＳ６にて潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａに閉弁指令が発せられる。次いでステップＳ７に移行して電磁弁８Ａが閉弁され、ステップＳ８において潜熱蓄冷材５における冷却コイル６への冷却媒体の供給が停止される。
【００２３】
ステップＳ９において潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａのためのタイマー１０の作動が開始され、ステップＳ１０にて所定時間（前記図３の時刻Ｔ5 に到達する以前）τONの経過を検出すると、ステップＳ１１において電磁弁８Ａの開弁指令が発せられてステップＳ３（Ｓ１でもよい）に戻り、潜熱蓄冷材５の潜熱制御が繰り返される。
【００２４】
次に、冷凍機の運転時間と停止時間および熱量との関係について述べる。冷蔵庫に侵入する負荷熱量は冷蔵庫の形状や使用材料が決まると、計算によって算出可能である。冷蔵庫が設置される外部環境が設定されると、１年を通じての時間最大熱負荷も算出される。
【００２５】
ここで、
τR.ON  ：冷凍機の運転時間
τR.OFF ：冷凍機の停止時間
ｑL.MAX ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量の最大値
ｑR     ：冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量
ＱST    ：潜熱蓄冷材中において外部負荷を処理した後に潜熱蓄冷材中に蓄熱される熱量
ＱST.MAX：選定された潜熱蓄冷材の潜熱蓄冷最大量
とすると、通常は、
ｑR ＞ｑL.MAX                                         ・・・（１）
として運用されることが理解される。
【００２６】
冷凍機の運転・停止の１サイクルの時間をτR.C とすると、
τR.C ＝τR.ON＋τR.OFF                               ・・・（２）
また、１サイクルの冷凍機から潜熱蓄冷材中の冷却コイルによって与えられる熱量をｑC とすると、
ｑC ＝ｑR                                             ・・・（３）
また、潜熱蓄冷材中において外部負荷処理した後に潜熱蓄冷材中に蓄熱される熱量は冷凍機ＯＮ中に潜熱蓄冷材に供給された熱量から最大負荷量での１サイクル中の外部負荷処理量を差し引いた量に等しいから、
ＱST＝ｑR ×τR.ON−ｑL.MAX ×τR.C                   ・・・（４）
ＱST≧０                                              ・・・（５）
を満足させる必要がある。
【００２７】
前記式（２）（４）（５）から、ｑR ×τR.ON−ｑL.MAX ×（τR.ON＋τR.OFF ）≧０、（ｑR −ｑL.MAX ）×τR.ON≧ｑL.MAX ×τR.OFF 。したがって、
τR.ON／τR.OFF ≧ｑL.MAX ／（ｑR −ｑL.MAX ）        ・・・（６）
の関係が成立するように各要素が決定される。前記冷蔵庫に侵入する負荷熱量の最大値ｑL.MAX 、冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量ｑR 、潜熱蓄冷材の冷却コイルによって与えられる熱量ｑC が選定されると、冷凍機の運転時間τR.ON、停止時間τR.OFF の割合を前記式（６）によって示される条件を満足させることにより設定することができる。しかしながら、式（６）の条件は、潜熱蓄冷材中に蓄熱（冷）できるための十分条件を示すもので、潜熱蓄冷材の凝固点における潜熱蓄冷可能熱量、潜熱蓄冷の飽和量以上に蓄熱され、さらに凝固点以下で顕熱としての蓄熱を開始する状況にもなることもあり得る。
【００２８】
そこで、選定された潜熱蓄冷材の潜熱蓄冷最大量をＱST.MAXとすると、前記式（４）との関係から、
ＱST＝ｑR ×τR.ON−ｑL ( τR.ON+ τR.OFF ) ≦ＱST.MAX・・・（７）
の関係が成立するならば、潜熱蓄冷材に潜熱として蓄熱することができる。潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXは潜熱蓄冷材のスペック、その使用量が決定されれば算出することができる。以上のことから、式（６）と（７）とが同時に満足されるように、冷凍機の運転時間τR.ON+ と停止時間τR.OFF を選定して運転すれば、常時、潜熱蓄冷材中に潜熱としての蓄熱が可能となり、凝固点温度において潜熱蓄冷材を維持することが可能となる。
【実施例２】
【００２９】
図５は本発明の第２実施例の潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御図である。本実施例では、潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａの開弁、閉弁共に温度センサ７Ａからの検出値に基づく制御手段１１により行う例である。前記図３と同様に、線分ｌは冷凍機の冷却能力（ｑR ：冷凍機から潜熱蓄冷材へ供給される冷熱量）を表し、線分ｍは潜熱蓄冷材への侵入負荷（ｑL ：冷蔵庫に侵入する負荷熱量）を表し、線分ｎは潜熱蓄冷材の温度を表す。線分ｍに示されるように、外部から冷蔵庫躯体１を通じて潜熱蓄冷材５に外部熱が常時熱負荷として侵入してくる。これにより絶えず潜熱蓄冷材５に蓄えた冷蓄熱を消費し潜熱蓄冷材５の温度を上昇させよう（融解させよう）とする。
【００３０】
これに対して前記図３と同様に、冷凍機２から供給される冷却媒体により潜熱蓄冷材５が潜熱制御により冷却制御されて、外部からの熱負荷を食い止めようとし、横軸の各時間ポイントにおける線分ｌと線分ｍとの差が潜熱蓄冷材５の潜熱蓄熱量となる。氷が溶けきる寸前の時刻Ｔ0 から冷却を続けて、潜熱蓄冷材５が０°から温度降下を始める寸前の潜熱飽和状態である潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXを示す時刻Ｔ1 に到る。この時刻Ｔ1 を過ぎると、潜熱蓄冷材５は０°を下回り、時刻Ｔ2 に到って潜熱蓄冷材５の設定下限温度−Δｔ（例えば−１°Ｃ）に到達したとき潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａがこれを検出して、冷凍機２の運転を停止する。この状態が、潜熱蓄冷材５の温度を表す線分ｎに示される。通常は潜熱蓄冷材５への冷却媒体供給管路途中にある潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａを閉弁することで、潜熱蓄冷材５における潜熱の蓄熱限界である飽和状態から妄りに（−Δｔよりもさらに）温度降下することが防止される。
【００３１】
次いで、電磁弁８Ａの閉弁により潜熱蓄冷材５は０°Ｃに向かって温度上昇を始める。時刻Ｔ3 に到って潜熱蓄冷材５は０°Ｃとなる。時刻Ｔ3 からＴ5 の間の適宜の時点、例えば時刻Ｔ4 で、冷凍機２による冷却制御が停止していることで、潜熱蓄冷材５における蓄熱（冷）に対する侵入熱負荷量が上回ると、もはや潜熱制御は不可能となり、潜熱蓄冷材５は溶解を始め、全ての凝固熱を使い果たすと、０°Ｃを超えた顕熱による温度上昇を開始する。時刻Ｔ5 に到って潜熱蓄冷材５の設定上限温度Δｔ（例えば１°Ｃ）に到達したとき潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａがこれを検出して、冷凍機２の運転を開始（電磁弁８Ａを開弁）する。これによって、線分ｌの冷凍機２による冷却能力は回復し、時刻Ｔ6 に到って線分ｍで示される侵入熱負荷を上回る。線分ｌにおける水平部分は冷却機２の停止時間（電磁弁８Ａの閉弁時間）τR.OFF を表す。また、線分ｌにおけるハッチング部分は、潜熱蓄熱最大量ＱST.MAXをはみ出した顕熱制御による潜熱蓄冷材５における顕熱蓄熱（冷）量を示し、時刻Ｔ4 からＴ6 における線分ｌとｍとで囲まれる三角形の点々部分は顕熱変化による温度上昇および潜熱蓄冷材用電磁弁の開弁に伴う顕熱変化による温度降下を示している。
【００３２】
図６は本発明の前記第２実施例における潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御フローチャート図である。ステップＳ１において潜熱蓄冷材５の温度ｔB の判定が行われ、潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａが、潜熱蓄冷材５の温度が上限温度ｔB.ST＋Δｔを超えたことを検出すると、ステップＳ２にて潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａの開弁指令を発する。次いでステップＳ４に移行して電磁弁８Ａが開弁され、ステップＳ４にて潜熱蓄冷材５における冷却コイル６に冷却媒体が供給され、潜熱蓄冷材５が潜熱制御された後に潜熱蓄冷材温度ｔB が低下する。ステップＳ５において、潜熱蓄冷材５の温度ｔB が潜熱蓄冷材用温度センサ下限温度ｔB.ST−Δｔよりも降下したことを検出すると、ステップＳ６にて潜熱蓄冷材用電磁弁８Ａに閉弁指令が発せられ、次いでステップＳ７に移行して電磁弁８Ａが閉弁され、ステップＳ８において潜熱蓄冷材５における冷却コイル６への冷却媒体の供給が停止され、潜熱蓄冷材温度ｔB が上昇し、ステップＳ１に戻る。
【００３３】
以上に述べた実施例のものは、キャンピングや釣り等にてクーラーボックス的な使用形態が考えられる。つまり、潜熱蓄熱（冷）量≧（周囲条件による外部負荷見積＋内部負荷見積）×運搬時間の関係から、潜熱蓄熱量が上回っている間はクーラーボックスとして運搬することができる。例えば、図３において時刻Ｔ2 で温度センサにて電磁弁が閉じられた後、水平な点線のように時刻Ｔ8 までは侵入負荷が下回る。つまり、時刻Ｔ8 まではクーラーボックスとして冷蔵庫を運搬することができる。図５では時刻Ｔ2 で温度センサにて電磁弁が閉じられた後、Ｔ4 まで冷蔵庫を運搬することができる。
【実施例３】
【００３４】
図７は本発明の第３実施例の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図である。前述したように、箱状の冷蔵庫躯体１は断熱材からなり、その庫内壁面に添設された潜熱蓄冷材５内に配設された冷却コイル６に冷却媒体を供給する冷凍機２が冷蔵庫躯体１の外部に設置される。冷凍機２からの冷却媒体供給管路の途中からは、冷蔵庫の構造上、添設された潜熱蓄冷材５によって侵入熱が部分的に処理されない場合や、扉の開閉による侵入熱や冷却されていない貯蔵物を冷却するために、冷蔵庫内に設置された通常の冷却器３への冷却媒体を供給する冷却媒体供給管路が分岐される。冷却器３には送風機４が設置されており、冷蔵庫内にまんべんなく冷風を送り出して冷蔵庫内を均一に冷却する。冷凍機２からの潜熱蓄冷材５および冷却器３への冷却媒体供給管路途中には、それぞれ例えば電磁弁からなる開閉弁８Ａ、８Ｂが介設される。冷凍機２は開閉弁である電磁弁８Ａ、８ＢのいずれかＯＮ（開弁）の時に運転される。
【００３５】
これらの電磁弁８Ａ、８Ｂは、マイクロコンピュータ等からなる制御装置９内に設置された制御手段１１およびタイマー１０により開閉制御される。前記制御手段１１は潜熱蓄冷材５の温度を検出するサーモスタット等からなる潜熱蓄冷材用温度センサ７Ａおよび庫内の温度を検出するサーモスタット等からなる庫内用温度センサ７Ｂからの検出値に応じて前記電磁弁８Ａ、８Ｂに開閉信号を送出する。したがって、これらの制御手段１１およびタイマー１０により電磁弁８Ａ、８Ｂを開閉制御することで、冷却器３による冷蔵庫内温度の制御、および潜熱蓄冷材５内の冷却パイプ６による潜熱蓄冷材５の潜熱制御を行うことができる。かくして本発明のものは、冷凍機能力＝（外部侵入熱＋内部負荷）＋潜熱蓄熱（冷）量の関係から、これらのバランスが崩れないように、＜タイマー＋温度センサ＞、＜温度センサのみ＞にて冷凍機２を制御するものであるから、冷蔵庫躯体１を通じて庫内に侵入する熱負荷を潜熱蓄冷材５が有効にブロックするとともに、冷却器３が庫内の温度を所定温度に維持することができる。前記潜熱蓄冷材５内に設置した温度センサ７Ａが該潜熱蓄冷材５における潜熱の蓄熱限界である飽和状態からの逸脱を検出したとき、前記冷凍機２から潜熱蓄冷材５への冷却媒体供給管路に介設される開閉弁８Ａを操作することにより、前記潜熱蓄冷材５を潜熱範囲内に温度制御するように構成して、既設の冷凍機２からの冷却媒体の一部を利用して潜熱蓄冷材５を低廉に潜熱制御することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、冷凍機の形式、冷却媒体の種類、冷蔵庫躯体内の形状、形式およびその断熱材の材質、冷却器の形状、形式およびその冷蔵庫内における設置部位、冷却コイルの配設形態を含む潜熱蓄冷材の形状、形式およびその材質、ならびにその冷蔵庫躯体へ添設形態、潜熱蓄冷材の潜熱制御形態、庫内用温度センサおよび潜熱蓄冷材用温度センサの形式およびそれらの設置形態（冷却コイル内、冷却コイルに臨接、潜熱蓄冷材内等）、庫内冷却器用開閉弁および潜熱蓄冷材用開閉弁の形式（好適には電磁弁が採用される）およびそれらの設置形態、制御手段およびタイマーを含む制御装置の形式（トロン等を組み込んだＣＰＵから構成されるマイコン等）等については適宜選定できる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図である。
【図２】同、冷蔵庫および潜熱蓄冷材の説明図である。
【図３】同、第１実施例の潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御図である。
【図４】同、そのフローチャート図である。
【図５】本発明の冷蔵庫およびその温度制御方法の第２実施例の潜熱蓄冷材用電磁弁の開閉制御図である。
【図６】同、そのフローチャート図である。
【図７】本発明の第３実施例の冷蔵庫およびその温度制御方法の概略図である。
【図８】第１従来例の保冷装置の説明図である。
【図９】第２従来例の蓄熱構造体および冷蔵保管庫の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      冷蔵庫躯体
２      冷凍機
３      冷却器
４      送風機
５      潜熱蓄冷材
６      冷却コイル
７      温度センサ
７Ａ      潜熱蓄冷材用温度センサ
７Ｂ      庫内用温度センサ
８      開閉弁（電磁弁等）
８Ａ      潜熱蓄冷材用開閉弁
８Ｂ      庫内冷却器用開閉弁
９      制御装置
１０      タイマー
１１      制御手段
１２      開閉扉
【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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