(57)【要約】 【課題】  庫内壁面の除霜を一様にかつ効率的に行えるようにする。【解決手段】  ブライン管路２２のうちの庫内壁面に沿って配管された部分に、ヒータ３８が密着して配索される。除霜運転に入ると、三方弁３３がｂ側に切り替わってバイパス管路３２を通る除霜用循環経路３６が形成され、ポンプ２５が連続運転されるとともに、ヒータ３８に通電される。ブラインＢは、庫内壁面に沿った部分で加熱されつつ循環されるから、庫内壁面の温度上昇が全面にわたって均一となって、一様に除霜することが可能となる。除霜に使用するブラインＢは、タンク２０をバイパスした相対的な少量であるから、ブラインＢ自体の温度上昇も速く、効率良く除霜できる。除霜運転が終了すると冷却運転に戻るが、除霜用に加熱されたブラインＢは少量であるから全量が比較的短時間で冷却され、冷却運転再開時の冷却速度が高められる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状冷媒を貯留して一次冷却するタンクに、庫内の壁面に沿って配管された冷媒管路が接続され、一次冷却された液状冷媒がポンプにより前記冷媒管路に循環されることで庫内が二次冷却される保存庫において、
前記冷媒管路には前記タンクをバイパスしたバイパス管路が組み込まれ、前記冷媒管路を前記タンクを通る冷却用循環経路と前記バイパス管路を通る除霜用循環経路とに切り替える経路切替手段が設けられるとともに、
前記除霜用循環経路のうち少なくとも前記庫内の壁面に配管された部分に沿って、この除霜用循環経路内を流通する液状冷媒を加熱するための加熱手段が設けられ、
除霜運転時には、前記経路切替手段を介して前記冷媒管路を前記除霜用循環経路に切り替え、かつ前記加熱手段を駆動する手段が備えられていることを特徴とする保存庫。
【請求項２】
前記除霜用循環経路には、内部を流通する液状冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、この温度センサの検知信号に基づいて前記加熱手段の駆動を制御する駆動制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の保存庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、恒温高湿庫のようにブライン等の液状冷媒を用いて庫内を冷却するようにした保存庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
恒温高湿庫は、例えば生鮮食品の鮮度を長期にわたって維持できるように、庫内を高湿度に保ちつつ冷却するものであって、特許文献１等に記載されている。このものは、二次冷媒であるブラインがタンク内に貯留され、冷凍装置の一部をなす蒸発器と熱交換されて一次冷却される一方、このタンクに接続されたブライン管路が、庫内壁面の裏面のほぼ全面に沿うように配管されており、一次冷却されたブラインがポンプによりブライン管路に循環されることで庫内が二次冷却される。この間、タンク内のブラインの検知温度に基づいて冷凍装置がオンオフされることでブラインの温度がほぼ一定に保持され、また庫内の検知温度に基づいてポンプがオンオフされて、庫内が設定温度に維持されるようになっている。
【０００３】
このような恒温高湿庫では、庫内壁面に配管されたブライン管路の温度は、冷凍装置の蒸発器ほどには低くないために比較的霜が付き難いが、それでも庫内壁面の表面には相応に霜付きが生じる。これは言い換えると、庫内の湿度を低くすることに繋がって高湿庫本来の機能を阻害するため、適宜に除霜運転が行われる。  
それには従来では、ブラインを貯留するタンク内に別途ヒータが装備され、除霜運転に切り替わると、冷凍装置（圧縮機）が停止される替わりにヒータが発熱され、これによって加熱されたブラインをブライン管路により庫内壁面に循環させることで除霜するようにしていた。
【特許文献１】特開平５−３３２６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに従来の方法では、タンク内で加熱されたブラインが庫内のブライン管路の入口から出口に流通する間に、霜と熱交換されることで次第に温度が低下し、したがってブライン管路の進行方向の位置、すなわち庫内壁面の位置によっては除霜能力が異なることになって、除霜の進み具合にばらつきが出る可能性がある。  
一方この間、庫内壁面の温度を温度センサで検知し、検知温度が設定値を超えたら霜が溶けたと見なして除霜運転を終了するようにしているが、上記のように除霜の進み具合にばらつきがあると、霜が残ったままの箇所があったり、逆に早期に霜が溶けて壁面が過剰昇温する箇所が出るおそれがあった。  
また、除霜運転が終了すると冷却運転が再開されるのであるが、ブラインの全量が一旦加熱された状態にあるため、再度ブラインを冷却するのに時間が掛かり、すわわち冷却運転に戻った際の冷却速度が遅いという問題もあった。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、庫内壁面の除霜を一様にかつ効率的に行えるようにするところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、液状冷媒を貯留して一次冷却するタンクに、庫内の壁面に沿って配管された冷媒管路が接続され、一次冷却された液状冷媒がポンプにより前記冷媒管路に循環されることで庫内が二次冷却される保存庫において、前記冷媒管路には前記タンクをバイパスしたバイパス管路が組み込まれ、前記冷媒管路を前記タンクを通る冷却用循環経路と前記バイパス管路を通る除霜用循環経路とに切り替える経路切替手段が設けられるとともに、前記除霜用循環経路のうち少なくとも前記庫内の壁面に配管された部分に沿って、この除霜用循環経路内を流通する液状冷媒を加熱するための加熱手段が設けられ、除霜運転時には、前記経路切替手段を介して前記冷媒管路を前記除霜用循環経路に切り替え、かつ前記加熱手段を駆動する手段が備えられている構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記除霜用循環経路には、内部を流通する液状冷媒の温度を検知する温度センサが設けられ、この温度センサの検知信号に基づいて前記加熱手段の駆動を制御する駆動制御手段が設けられているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
＜請求項１の発明＞
冷却運転の際には、冷却用循環経路にタンク内で一次冷却された液状冷媒が循環されて、庫内が二次冷却される。除霜運転に入ると、除霜用循環経路に切り替えられるとともに加熱手段が駆動され、加熱された液状冷媒が循環されることで除霜される。  
ここで液状冷媒は、少なくとも庫内の壁面に沿った部分で加熱されつつ循環されるのであるから、庫外で加熱された液状冷媒が循環される場合と違って、庫内を循環する間に次第に温度低下することが極力避けられ、すなわち庫内壁面の温度上昇を全面にわたって均一にできて、一様に除霜することが可能となる。また、除霜用に使用する液状冷媒は、タンクをバイパスした相対的な少量に留められるから、液状冷媒自体の温度上昇も速く、効率良く除霜できる。  
除霜運転が終了すると、冷却運転に戻るのであるが、上記のように除霜用に加熱された液状冷媒は少量であるから、全量が比較的短時間で冷却されて、冷却運転再開時の冷却速度が高められる。
【０００８】
＜請求項２の発明＞
庫内壁面の場所によって着霜量にばらつきがあると、他の場所で着霜があるにも拘わらず早期に霜が溶けて壁面が露出した状態になることがあり得る。ここで、他の場所の霜も溶けるまで、液状冷媒の加熱とともに除霜が継続されると、着霜の無くなった壁面では過剰昇温するおそれがある。そのため、液状冷媒の温度を見ていて、一定以上に上がったら加熱手段の駆動を停止する。これにより、着霜の無くなった壁面での過剰昇温が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図４に基づいて説明する。この実施形態では、恒温高湿庫を例示している。  
図１において符号１０は恒温高湿庫の本体であって、図２に参照して示すように、外箱１１と内箱１２との間に発泡樹脂等の断熱材１３を充填してなる前面開放の断熱箱体により形成されている。この本体１０の内部が保存室１４とされ、保存室１４の前面には図示しない断熱扉が開閉可能に設けられている。保存室１４内は基本的には、冷凍装置１５により一次冷却されたブラインＢの冷熱を介して二次冷却されるようになっている。  
冷凍装置１５は、圧縮機１６、凝縮器１７、膨張弁１８及び蒸発器１９を一次冷媒配管によって循環接続することにより、公知の冷凍サイクルを構成したものである。
【００１０】
ブラインＢの供給手段としては、ブラインＢを貯留可能なタンク２０が備えられ、その中に冷凍装置１５の蒸発器１９が浸漬状態で装備されている。  
一方、ブライン管路２２が、保存室１４の壁面に沿って配管されている。詳細にはブライン管路２２は、図２に示すように、保存室１４の壁面を構成する内箱１２の裏面に当てられつつ、例えば保存室１４の左側面の手前上部位置から導入されたのち、左右の側面と奥面とにわたって蛇行状に配され、同左側面の手前上部位置から導出されており、導入路２３の入口２３Ｉと導出路２４の出口２４Ｅとが、それぞれタンク２０の出入口に接続されている。このブライン管路２２における導入路２３の途中位置には、ポンプ２５が介設されている。
【００１１】
上記したタンク２０には、貯留されたブラインＢの温度を検知するブライン温度センサ２７が装備されているとともに、保存室１４内には庫内温度を検知する庫内温度センサ２８（図３）が装備されており、両温度センサ２７，２８が、図３に示すように、本恒温高湿庫の運転を制御する制御部３０の入力側に接続されている。一方、制御部３０の出力側には、上記した冷凍装置１５の圧縮機１６と、ポンプ２５とが接続されている。  
そして冷却運転時には、図４に参照して示すように、タンク２０内のブラインＢの検知温度が予め定められた設定温度と比較され、検知温度が設定温度よりも高いか低いかによって圧縮機１６のオンオフが制御されることで、ブラインＢがほぼ一定の冷却温度に保持される。また保存室１４内の検知温度が設定温度と比較され、検知温度が設定温度よりも高いか低いかによってポンプ２５のオンオフが制御され、すなわちブラインＢの循環供給とその停止とが制御されることで、庫内が設定温度に維持されるようになっている。
【００１２】
次に、除霜運転のための構造を説明する。  
まずブライン管路２２においては、導入路２３におけるポンプ２５の吸入側と、導出路２４とを結んで、タンク２０をバイパスするようにしてバイパス管路３２が設けられている。このバイパス管路３２と導入路２３との接続部分には三方弁３３が設けられており、ポンプ２５の吸入側を、タンク２０側（ａ側）またはバイパス管路３２側（ｂ側）に切り替えて接続し得るようになっている。なお、導出路２４におけるバイパス管路３２との接続部分の下流側には、逆止弁３４が設けられている。  
そして、上記した三方弁３３がａ側に切り替えられると、図１の実線の矢線に示すように、タンク２０を通る冷却用循環経路３５が形成され、一方三方弁３３がｂ側に切り替えられると、同図の破線の矢線に示すように、タンク２０をバイパスしてバイパス管路３２を通る除霜用循環経路３６が形成されるようになっている。
【００１３】
また、除霜用の加熱手段として、コードヒータ等のヒータ３８が備えられ、このヒータ３８が図２に示すように、上記した保存室１４の壁面を構成する内箱１２の裏面に配管されたブライン管路２２に沿うようにして、かつブライン管路２２並びに内箱１２の裏面に密着して配索されている。ブライン管路２２とヒータ３８とは断熱材１３中に埋設された状態にある。  
保存室１４における例えば左側面の上部位置には、壁面（内箱１２の表面）の温度を検知し、除霜完了を擬制することに用いる壁面温度センサ４０が設けられている。また、例えば導出路２４におけるバイパス管路３２との接続部分の上流位置には、ブライン管路２２の温度を検知するための管路温度センサ４１が設けられている。この管路温度センサ４１による検知温度は、ブライン管路２２内を流通するブラインＢの温度を推定することに機能する。
これらの壁面温度センサ４０と管路温度センサ４１とが、上記した制御部３０の入力側に接続され、一方出力側に、三方弁３３とヒータ３８とが接続されている。  
また制御部３０の入力側には、除霜運転の開始を指令する除霜運転開始スイッチ４２が接続されている。このスイッチ４２はオールデイタイマにより自動操作されるものでも、また手動操作されるものであってもよい。
【００１４】
続いて、本実施形態の作動を図４のタイミングチャートを参照して説明する。通常の冷却運転が行われる場合は、三方弁３３がａ側すなわちタンク２０側に切り替えられて、タンク２０を通る冷却用循環経路３５が形成される。そして、タンク２０内で一次冷却されたブラインＢが、ポンプ２５により冷却用循環経路３５に循環され（図１の実線の矢線）、保存室１４の壁面（裏面）に沿って配管されたブライン管路２２を流通するブラインＢの冷熱により、保存室１４内が二次冷却される。この間、タンク２０内のブラインＢの検知温度に基づいて圧縮機１６がオンオフされることで、タンク２０内のブラインＢの冷却温度がほぼ一定に保持され、また庫内の検知温度に基づいてポンプ２５がオンオフされて、庫内が設定温度に維持される。
【００１５】
冷却運転の途中で、除霜運転開始スイッチ４２により除霜運転開始が指令されると、三方弁３３がｂ側すなわちバイパス管路３２側に切り替えられて、バイパス管路３２を通る除霜用循環経路３６が形成される。それとともに、ヒータ３８に通電されて発熱される。
この状態からポンプ２５が連続運転され、ブラインＢが除霜用循環経路３６を図１の破線の矢線に示す方向に循環駆動されると、保存室１４の壁面、すなわち内箱１２の裏面に配管されたブライン管路２２をブラインＢが流通する間に、ヒータ３８の熱で次第に加熱され、温度上昇したブラインＢが内箱１２の裏面上を循環することと、ヒータ３８により直接に内箱１２が加熱されることも手伝って、内箱１２すなわち庫内の壁面が次第に加熱され、その表面に付着した霜が次第に溶けて除去される。
【００１６】
この間、管路温度センサ４１が実質的に除霜用循環経路３６を流通するブラインＢの温度を検知していて、検知温度が予め定められた設定温度を上回ったらヒータ３８がオフとされ、検知温度が設定温度を下回ったらヒータ３８がオンされる制御が行われ、除霜時のブラインＢの上限温度がほぼ一定に維持される。  
一方、除霜用循環経路３６から断絶された状態にあるタンク２０内では、冷却運転時と同様に、圧縮機１６がオンオフされつつ、タンク２０内のブラインＢがほぼ一定の冷却温度に保持されて待機している。
【００１７】
除霜運転の間、壁面温度センサ４０が保存室１４の壁面の温度を検知しており、その検知温度が所定温度に達したら、壁面への着霜が無くなった、すなわち除霜が終了したと見なされる。そうしたら、ヒータ３８がオフされるとともに、冷却運転を再開すべく、三方弁３３がａ側すなわちタンク２０側に切り替えられて、タンク２０を通る冷却用循環経路３５が形成される。  
冷却運転の立ち上がりでは、今まで除霜用に昇温されていたブラインＢがタンク２０内に流入して、タンク２０内のブラインＢの温度が一時的に上昇するが、ブラインＢの循環が進むにしたがって所定の冷却温度に低下する。それ以降、既述した要領で冷却運転が進められる。
【００１８】
以上のように本実施形態によれば、除霜運転の際には、タンク２０をバイパスした除霜用循環経路３６に切り替えられるとともにヒータ３８に通電され、これによりブラインＢは、特に保存室１４の壁面すなわち内箱１２の裏面に配管されたブライン管路２２内を、全長にわたってヒータ３８で加熱されつつ循環することとなるから、従来のように庫外で加熱されたブラインが庫内壁面に沿って循環される場合と違って、庫内を循環する間に次第に温度低下することが極力避けられ、すなわち保存室１４の壁面の温度上昇を全面にわたって均一にできて、一様に除霜することが可能となる。また、除霜用に使用するブラインＢは、タンク２０をバイパスした相対的な少量に留められるから、ブラインＢ自体の温度上昇も速く、効率良く除霜できる。ヒータ３８が内箱１２の裏面に接触されていることも、庫内壁面の早期の昇温、すなわち除霜の促進に寄与し得る。
【００１９】
保存室１４の壁面の場所によって着霜量にばらつきがあると、他の場所で着霜があるにも拘わらず早期に霜が溶けて壁面が露出した状態になることがあり得る。ここで、他の場所の霜も溶けるまで、ブラインＢの加熱とともに除霜が継続されると、着霜の無くなった壁面では過剰昇温するおそれがある。そこでこの実施形態では、除霜用に循環されているブラインＢの温度を見ていて、一定以上に上がったらヒータ３８への通電を停止し、ブラインＢの上限温度を規制している。その結果、着霜の無くなった壁面での過剰昇温が防がれる。  
また除霜運転が終了すると、冷却運転に戻るのであるが、上記のように除霜用に加熱されたブラインＢは全量の一部だけであるから、全量を比較的短時間で元の冷却温度に戻すことができ、冷却運転再開時の冷却速度が高められる。
【００２０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。  
（１）上記実施形態では、ヒータを設ける領域を、庫内に配管されたブライン管路に沿った部分に限ったが、例えばポンプやバイパス管路等も含めて、除霜用循環経路のさらに広い領域にわたってヒータを設けるようにしてもよい。ブラインを加熱する領域が広まり、しかも庫内冷気の影響を受けない場所で加熱することになるから、ブラインの温度上昇の速度をさらに高めることができる。  
（２）除霜運転時、ブライン自体の早期の温度上昇を意図する場合は、ヒータはブライン管路に密着させるだけで、庫内壁面（内箱）の裏面から離間した構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る概略構成図
【図２】本体の壁部の部分拡大断面図
【図３】運転制御機構のブロック図
【図４】運転時のタイミングチャート
【符号の説明】
【００２２】
Ｂ…ブライン（液状冷媒）  １２…内箱（保存室１４の壁面）  １４…保存室  １５…冷凍装置  ２０…タンク  ２２…ブライン管路（冷媒管路）  ２５…ポンプ  ３０…制御部  ３２…バイパス管路  ３３…三方弁（経路切替手段）  ３５…冷却用循環経路  ３６…除霜用循環経路  ３８…ヒータ（加熱手段）  ４２…除霜運転開始スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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