(57)【要約】【課題】冷熱生成手段として、大型化や庫内スペースの減縮を招くことなく、停電発生時に電気を使用しないで冷熱を庫内に長時間供給し続けることにより庫内の収容物の昇温を防止できるハイドレートを使用し、更にハイドレートによる冷熱生成が行われている期間中は勿論、ハイドレートによる冷熱生成能力が低下した段階においてもハイドレートの自然分解により生成される高圧気体を利用して冷却装置の圧縮機を強制駆動させることにより冷蔵庫の冷却機能を復旧させることを可能とした電気冷蔵庫を提供する。【解決手段】少なくとも冷蔵室２、又は冷凍室３の何れか一方と、冷蔵室、又は／及び、冷凍室に供給するための冷熱を生成する冷却装置１０と、気体分子と水分子が結合した氷状物質であるハイドレート２１を冷却装置により生成された冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンク２０と、を備え、冷却装置の停止時にハイドレートからの冷熱を冷蔵室、又は／及び、冷凍室へ供給するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷蔵室、又は冷凍室の何れか一方と、該冷蔵室、又は／及び、該冷凍室に供給するための冷熱を生成する冷却装置と、気体分子と水分子が結合した氷状物質であるハイドレートを前記冷却装置により生成された冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンクと、を備え、前記冷却装置の停止時に前記ハイドレートからの冷熱を前記冷蔵室、又は／及び、前記冷凍室へ供給するように構成したことを特徴とする電気冷蔵庫。
【請求項２】
少なくとも冷蔵室、又は冷凍室の何れか一方と、冷媒圧縮用の圧縮機を備え該冷蔵室、又は／及び、該冷凍室に供給するための冷熱を生成する冷却装置と、気体分子と水分子が結合した氷状物質であるハイドレートを前記冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンクと、を備え、前記冷却装置の停止により昇温した前記ハイドレートが分解して生成される高圧気体により前記圧縮機を駆動するように構成したことを特徴とする電気冷蔵庫。
【請求項３】
前記ハイドレートタンクを冷凍室内に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気冷蔵庫。
【請求項４】
前記ハイドレートは、炭酸ガスハイドレート、窒素ガスハイドレートを含む不活性ガスハイドレートであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉ループを形成する管体内に封入した冷媒に対して圧縮機、凝縮器、気化器によって順次所要の処理を加えることによって生成した冷熱を庫内に供給して冷蔵、冷凍を行うようにした電気冷蔵庫の改良に関し、特に停電、故障等によってコンプレッサが停止した時にコンプレッサに代わって比較的長時間冷熱を庫内に供給し続ける手段として、或いは非常時における圧縮機の駆動源としてハイドレートを利用した電気冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気冷蔵庫は、モータによって駆動する圧縮機(compressor)により圧縮した冷媒ガスを、凝縮器(condenser)により凝縮、液化した後で、冷却器(evaporator)に噴出して蒸発気化させ、この気化熱を利用して庫内を冷却する。気化した冷媒は回収されて再び圧縮機に供給される。
このように電気によってモータを駆動させることにより稼動する冷却装置（冷熱生成機構）を備えた電気冷蔵庫は、停電が発生した場合には冷熱が生成されなくなり、庫内温度が上昇して保管した食品等の保存状態が悪化するため、従来から停電発生時の対策として種々の提案がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１乃至３には、０℃〜−２℃の温度範囲で凍結状態となるコールドアイス等の蓄冷剤を庫内に常設しておき、停電時には蓄冷剤から放出される冷熱を利用して庫内を保冷するための電気冷蔵庫の構成が開示されている。しかし、コールドアイス等の蓄冷剤の温度範囲は０℃〜−２℃程度に過ぎないため、保冷温度が高いばかりでなく、保冷可能な時間も極めて短く、冷熱量や保冷時間を高めるためには多量の蓄冷剤が必要となるため、冷蔵庫の大型化、庫内スペースの減少という不具合をもたらす。
【特許文献１】特開平０９−３０３９３４号公報
【特許文献２】特開平０９−３１８２４２号公報
【特許文献３】特開平１０−０６２０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように従来の電気冷蔵庫における停電対策としては万全のものがなく、せいぜい蓄冷剤を庫内に常備しておき停電後暫くの間だけ蓄冷剤から放出される冷熱によって庫内の保冷を行う程度に過ぎなかった。このため電力供給の復旧が少しでも遅れた場合には庫内の食品等の保存状態が悪化するという問題があった。また、蓄冷剤により生成される冷熱量は決して多くないため保冷能力が低く、必要十分な量の蓄冷剤を常備しようとすると、その占有スペースが増大して冷蔵庫の大型化、庫内スペースの減縮という問題が生じていた。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、冷熱生成手段として、大型化や庫内スペースの減縮を招くことなく、停電発生時に電気を使用しないで冷熱を庫内に長時間供給し続けることにより庫内の収容物の昇温を防止できるハイドレートを使用し、更にハイドレートによる冷熱生成が行われている期間中は勿論、ハイドレートによる冷熱生成能力が低下した段階においてもハイドレートの自然分解により生成される高圧気体を利用して冷却装置の圧縮機を強制駆動させることにより冷蔵庫の冷却機能を復旧させることを可能とした電気冷蔵庫を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために請求項１の発明に係る電気冷蔵庫は、少なくとも冷蔵室、又は冷凍室の何れか一方と、該冷蔵室、又は／及び、該冷凍室に供給するための冷熱を生成する冷却装置と、気体分子と水分子が結合した氷状物質であるハイドレートを前記冷却装置により生成された冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンクと、を備え、前記冷却装置の停止時に前記ハイドレートからの冷熱を前記冷蔵室、又は／及び、前記冷凍室へ供給するように構成したことを特徴とする。
冷却装置が正常に作動している時においては、ハイドレートタンク内に収納されたハイドレートを自己保存温度に冷却し続ける一方で、停電等により冷却装置が停止した場合には、停電当初はハイドレートからの冷熱によって庫内を保冷する。この場合、対象となる電気冷蔵庫は、圧縮機を用いたタイプに限らず、あらゆるタイプの冷蔵庫を対象とすることができる。
【０００７】
請求項２の発明は、少なくとも冷蔵室、又は冷凍室の何れか一方と、冷媒圧縮用の圧縮機を備え該冷蔵室、又は／及び、該冷凍室に供給するための冷熱を生成する冷却装置と、気体分子と水分子が結合した氷状物質であるハイドレートを前記冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンクと、を備え、前記冷却装置の停止により昇温した前記ハイドレートが分解して生成される高圧気体により前記圧縮機を駆動するように構成したことを特徴とする。
停電等によりハイドレートからの冷熱を利用した庫内温度の維持が行われることにより庫内の収容物の保冷状態を正常に維持することができるが、ハイドレートの温度上昇に伴いハイドレートからの冷熱のみに依存した保冷にも限界が生じる。本発明では、ハイドレートの温度上昇に伴ってハイドレートが分解することにより生成される高圧ガスを利用して冷却装置を構成する圧縮機の駆動軸を強制回転させることにより、電力によらずに冷却装置を駆動させる。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記ハイドレートタンクを冷凍室内に配置したことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか一項において、前記ハイドレートは、炭酸ガスハイドレート、窒素ガスハイドレートを含む不活性ガスハイドレートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、冷蔵庫内に常備したハイドレートを蓄冷剤として利用するばかりでなく、停電等により駆動を停止した冷却装置を強制駆動させる手段として利用するものである。
−２０℃程度の自己保存温度に保冷されていたハイドレートが停電後にその冷熱により冷蔵庫を保冷し続ける能力は、同体積のコールドアイス等の蓄熱剤に比して数倍であり、更に高圧ガスによって冷却装置を駆動し続ける時間を加味すると、停電の復旧を待つための時間的余裕を大幅にかせぐことができる。また、冷却装置の稼動停止が停電以外の理由、例えば故障によって発生した場合においても、修理の着手、及び完了に必要な時間を十分にかせぐことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る電気冷蔵庫の概略構成図である。なお、本実施形態では、使用するハイドレートの一例として炭酸ガスハイドレートを用いて説明する。
この電気冷蔵庫１は、冷蔵室２と、冷蔵室２とは分離して庫内に隣接配置された冷凍室３と、冷蔵室２及び冷凍室３に夫々供給するための冷熱を生成する冷却装置（冷熱生成機構）１０と、気体分子（炭素ガス分子）と水分子が結合した氷状物質であるハイドレート２１を冷却装置１０により生成された冷熱によって保冷しつつ貯留するハイドレートタンク２０と、を備えている。この例では、ハイドレートタンク２０は冷凍室３内に配置されているが、冷蔵室２内、その他の部位に配置してもよい。
【００１１】
冷却装置１０は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機（コンプレッサ）１１と、圧縮機１１により圧縮した冷媒ガスを凝縮、液化する凝縮器(condenser)と、液化した冷媒を気化させる冷却器１２等を備えており、気化した冷媒は再び圧縮機に供給される。圧縮機１１は電力によって駆動されるモータにより駆動される。
電力の供給が行われていることにより冷却装置１０が正常に作動している場合には、ハイドレートタンク２０内の温度は冷却装置１０からの冷熱によりハイドレートの自己保存温度（例えば、−２０℃）に保持されており、ハイドレート２１の冷熱がタンク外部に供給されたり、ハイドレートが分解されることはない。
【００１２】
一方、停電等による冷却装置１０の停止時に冷熱がハイドレートタンク２０内のハイドレート２１に供給されなくなり、冷凍室内温度が上昇すると、ハイドレートの分解が徐々に進行する。即ち、停電開始の初期はハイドレート２１そのものが保冷剤として機能し、ハイドレートが生成した冷熱が冷蔵室２及び冷凍室３へ供給されることにより、庫内を保冷することができる。その後、ハイドレートの分解が開始、進行してハイドレートタンク内の内圧が一定圧力を超えると、ハイドレートタンク２０と冷却装置１０とを接続する高圧ガス供給管２２を介して高圧ガスが圧縮機１１の駆動軸に連結された羽根車２３に供給されてこれを回転駆動させる。羽根車２３が回転することにより圧縮機の駆動軸が回転し、圧縮機１１による冷媒ガスの圧縮が再開されるため、停電状態であるためにモータが駆動できない状況下にあってもモータを強制駆動して冷却装置１０を稼動させて冷熱を生成し、ガス圧力が所定値を維持し続ける一定期間内だけ庫内温度を正常な低温に維持することができる。一般に−２０℃程度に保冷されていたハイドレートが停電後にその冷熱により冷蔵庫を保冷し続ける能力は、同体積のコールドアイス等の蓄熱剤に比して数倍であり、更に高圧ガスによって冷却装置１０を駆動し続ける時間を加味すると、停電の復旧を待つための時間的余裕を大幅にかせぐことができる。また、冷却装置の稼動停止が停電以外の理由、例えば故障によって発生した場合においても、修理の着手、及び完了に必要な時間を十分にかせぐことが可能である。
【００１３】
図２（ａ）及び（ｂ）はこの電気冷蔵庫の更に具体的な構成例を示す側面図、及び背面図（概略図）である。この電気冷蔵庫１は、冷蔵室２の上方に冷凍室３が配置されており、冷凍室３の背面側内部にハイドレートタンク２０が配置されている。ハイドレートタンク２０は冷凍室３内の冷気により収容したハイドレート２１を自己保存温度に保持し、分解が進行しないように構成されている。また、停電等により冷凍室内の温度が昇温を開始した場合にはハイドレート２１からの冷熱により庫内を一定期間保冷し続けることができる。冷凍室内の温度の上昇によってハイドレートの自己保存温度を超えた場合にはハイドレートの分解開始によって生成される炭酸ガスによってハイドレートタンク内が高圧状態に移行してゆく。高圧ガス供給管２２には圧力調整弁２４を設けておき、ハイドレートタンク内の圧力が一定圧力を超えた場合に圧力調整弁２４が開放して高圧ガスが高圧ガス供給管２２を介して羽根車２３に噴射される。高圧ガスが噴射されることにより羽根車２３は回転するように構成されており、羽根車２３が回転すると圧縮機１１の駆動軸に連結された連結軸２５を介して圧縮機が回転を開始する。このため、ハイドレートが完全に分解するまでの一定期間、電力の供給がなくても冷蔵庫を稼動して庫内を保冷し続けることができる。
【００１４】
このように本発明ではハイドレートを利用した冷却装置の非常用の駆動機構を備えることにより、停電時であっても一定時間冷蔵庫を自動的に連続的に稼動させることができる。無停電電源装置のように高価な設備投資を不要とするため、安価で且つ構成も簡便である。
ハイドレートタンク２０、ハイドレート２１、高圧ガス供給管２２、圧力調整弁２４、羽根車２３、連結軸２５は、ハイドレートを用いた非常時冷却機構を構成している。
なお、この例では、冷蔵室と冷凍室を併設した冷蔵庫を一例として示したが、冷蔵室と冷凍室の何れか一方のみを備えた冷蔵庫に対して本発明のハイドレートによる非常時冷却機構を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気冷蔵庫の概略構成図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）はこの電気冷蔵庫の更に具体的な構成例を示す側面図、及び背面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１…電気冷蔵庫、２…冷蔵室、３…冷凍室、１０…冷却装置、１１…圧縮機、２０…ハイドレートタンク、２１…ハイドレート、２２…高圧ガス供給管、２３…羽根車、２４…圧力調整弁、２５…連結軸。
【図１】
2007322035.tif 000003
【図２】
2007322035.tif 000004