(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間内に冷却器と、ファンと、被冷却物の設置される冷却室とを備える冷却装置において、
予め得られた、被冷却物の中心温度と、前記空間の温度、被冷却物の表面温度及び冷却器を通過する冷媒の温度の中から選択されるいずれかの温度との関係に基づき、被冷却物の冷却過程において、被冷却物の中心温度と、前記空間の温度、被冷却物の表面温度及び冷却器を通過する冷媒の温度の中から選択されるいずれかの温度との差を一定に保持しつつ被冷却物の中心温度を低下させる過程を持つように、冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させながら、被冷却物の冷却を行うことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記空間内には温度センサが設けられ、該温度センサによって検出された空間内の温度または被冷却物の表面温度が予め決められた時間変化をするように、冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記冷媒が循環する循環回路には温度センサが設けられ、該温度センサによって検出された冷媒の温度が予め決められた時間変化をするように、冷媒の温度を時間的に変化させる制御をすることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項４】
前記ファンは冷却器の前面に配置され、ファンと冷却室との間には、多数の開口が形成された整流板が設けられて、整流板によって、冷却室と、冷却器及びファンが配置される冷気生成室とが分離されており、整流板によってファンからの冷気が冷却室に整流として流れるようにすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記整流板は金属製であることを特徴とする請求項４記載の冷却装置。
【請求項６】
前記冷却室には被冷却物が載置される熱伝導性トレーが配設されており、該トレーは冷却器と伝熱ラインによって接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記冷却室には、前記冷媒が通過する凝集器と、凝集器に結露した水を集める集水器とが配設されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却物の冷却を行う冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から食品等の被冷却物についての冷却装置としては様々な方式のものが開発されてきており、具体的には、真空冷却方式、ブラストチラー方式、電磁誘導方式といったものが知られている。
【０００３】
真空冷却方式は、被冷却物を減圧環境内に置くことで、蒸発温度が下がることを利用し、被冷却物に含まれる水分が水蒸気（気化水）となって被冷却物から潜熱を奪って蒸発していくことを利用して冷却するものである。そのため、被冷却物からは多量の水分が蒸発されていき、同時に脱気作用も働くために、被冷却物の乾燥を避けることができない、という問題がある。つまり、真空冷却方式では、水分を失うことが冷却の原理になっているため、被冷却物の乾燥・脱気を原理的に防ぐことができない。
【０００４】
また、真空冷却方式のそれ以外の問題としては次のようなものがある。
・油脂系のものや、固形分で中心と表面の距離のあるもの、粘度の高いもの、乾燥すると成り立たないもの、には適用することができない。
・庫内に被冷却物の一部が飛散し、目減りが大きい。
【０００５】
ブラストチラー方式は、庫内に、熱源として伝熱面積の大きなエバポレータと、強風ファンを設け、エバポレータのフィンの間に強制的に空気を通過させて、循環量を多くし、冷気を作り出して、庫内の被冷却物へ直接吹き付けることで熱交換の効率を高めた方式である。循環方式や熱交換方式には様々なものがあるが、基本的には低温冷風を効率よく作り出し高い熱交換を目指している点では共通している。
【０００６】
このブラストチラー方式においても被冷却物の乾燥・脱気が生じるという問題があり、その主なる原因としては、被冷却物の表面は強冷風に晒されているために、被冷却物の表面と中心部との間に温度差が発生し、中心部の方が温度が高いために、熱は中心側から表面側へと移動し、同時に水分も熱と同じ方向に移動するので、中心部から水分が奪われていくことが考えられる。
【０００７】
また、他の原因として、エバポレータに強制的に冷気を通過させるために、エバポレータの表面に水蒸気が結露して、冷気中の除湿を行ってしまうことがある。つまり、エバポレータ通過時に除湿された乾燥の冷気が被冷却物に吹き付けられて、冷却と同時に被冷却物の除湿を行い、昇温した冷気が再びエバポレータで再冷却・除湿を行うサイクルが作られてしまい、被冷却物からの水分が奪われていくことが考えられる。
【０００８】
ブラストチラー方式では、いかに速く、効率よく被冷却物と熱交換させるか、ということが主眼となっているために、上記原因により被冷却物の乾燥・脱気を防ぐことができない。
【０００９】
また、ブラストチラー方式のその他の問題としては次のようなものがある。
・強冷風にて強制循環させるために、庫内に被冷却物の一部が飛散し、目減りが大きい。
・プリン体、寒天系には対応できない。
・被冷却物が高温であると、冷媒温度との大きな温度差が生じ、冷凍機を保護するための安全機能が働くために、被冷却物を高温域から冷却することはできない。
【００１０】
電磁誘導方式は、ブラストチラー方式と同じで、冷気による冷却方式であるが、庫内に電圧または電磁場を与える設備が装備されており、被冷却物中の水分子を共鳴させ、または、磁場で水分子を微細化しながら、超低温冷気で一気に冷却させて凍結させる方式である。しかしながら、水を分子レベルの動きでコントロールすることは非常に難しく、結果的には、ブラストチラーと同じように、乾燥・脱気の問題が発生する。
【００１１】
以上のように、各方式において、乾燥・脱気の問題は避けることができない問題となっている。
【００１２】
この問題点を解決するために、特許文献１や特許文献２では、冷気の強制循環を行わない冷却装置が提案されている。これらの冷却装置では、断熱箱体により密閉された室内にある一壁側に冷却器を設け、冷却器の前面にファンを配設し、ファンの前方の空間部を冷却室とし、冷却器付近に存在する冷却空気をファンの後面から吸引して冷却室に流動させるようにしている。冷却室の冷却空気は、強制的には冷却器へと循環されず、冷却器を含む冷却部と冷却室との間では、その空気層の境界面での分子間の衝突による熱交換が行われ、冷却室内の水蒸気圧が飽和状態にあり、乾燥しないため、被冷却物表面のわずかな水分を瞬時に凍らせて薄いアイスバリアを表面全体に形成し、被冷却物の変性を阻止するというものである。
【００１３】
【特許文献１】特許第２８５２３００号公報
【特許文献２】特許第３３６６９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
例えば、特許文献２では、庫内の風速が０．５ｍ／分（８．３ｍｍ／秒）以上３．５ｍ／分（５８．３ｍｍ／秒）であるとしているが、これは実質的には無風状態と等しく、自然対流程度の空気の動きしか発生させないことを意味する。しかしながら、自然対流では、十分な冷却効果は得られない。そして、強制循環を行わず、エバポレータである冷却器に強制的に空気を送り込まないことは、冷熱効率を落とし、冷却に時間がかかる結果となる。
【００１５】
その一方で、冷却効率を上げるように、特許文献１，２に記載の構成においてファンを駆動すれば、自然対流ではなく冷気の強制循環が行われることになるため、被冷却物の乾燥の問題が発生することになる。
【００１６】
また、ファンによって必ず渦流ができるため、庫内温度、湿度にバラつきを生じ、被冷却物の位置によって冷却のバラつきが生じることになる。
【００１７】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、被冷却物の乾燥を防ぐことができ、または、被冷却物の位置によって冷却のバラつきを発生させることのない冷却装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述した課題を解決するために、請求項１記載の発明は、空間内に冷却器と、ファンと、被冷却物の設置される冷却室とを備える冷却装置において、
予め得られた、被冷却物の中心温度と、前記空間の温度、被冷却物の表面温度及び冷却器を通過する冷媒の温度の中から選択されるいずれかの温度との関係に基づき、被冷却物の冷却過程において、被冷却物の中心温度と、前記空間の温度、被冷却物の表面温度及び冷却器を通過する冷媒の温度の中から選択されるいずれかの温度との差を一定に保持しつつ被冷却物の中心温度を低下させる過程を持つように、冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させながら、被冷却物の冷却を行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の前記空間内に温度センサが設けられ、該温度センサによって検出された空間内の温度または被冷却物の表面温度が、予め決められた時間変化をするように、冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させることを特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の前記冷媒が循環する循環回路に温度センサが設けられ、該温度センサによって検出された冷媒の温度が予め決められた時間変化をするように、冷媒の温度を時間的に変化させる制御をすることを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記ファンが冷却器の前面に配置され、ファンと冷却室との間には、多数の開口が形成された整流板が設けられて、整流板によって、冷却室と、冷却器及びファンが配置される冷気生成室とが分離されており、整流板によってファンからの冷気が冷却室に整流として流れるようにすることを特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の前記整流板が金属製であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか1項に記載の前記冷却室に被冷却物が載置される熱伝導性トレーが配設されており、該トレーは冷却器と伝熱ラインによって接続されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の前記冷却室に、前記冷媒が通過する凝集器と、凝集器に結露した水を集める集水器とが配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、予め得られた、被冷却物の中心温度と、前記空間の温度、被冷却物の表面温度及び冷却器を通過する冷媒の温度のいずれかの温度との関係に基づき、冷却器を通過する冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させるので、従来のような冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を意図的に変化させない場合と比較して、被冷却物の中心温度と表面温度との温度差を小さくすることができて、従来のような被冷却物内での水分の移動を発生しにくくすることができ、被冷却物の乾燥・脱気を防ぐことができる。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、温度センサによって検出された空間内の温度または被冷却物の表面温度が予め決められた時間変化をするように制御することで、被冷却物の中心温度と表面温度との温度差を小さくすることができる。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、温度センサによって検出された冷媒の温度が予め決められた時間変化をするように制御することで、被冷却物の中心温度と表面温度との温度差を小さくすることができる。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、ファンと冷却室との間に多数の開口が形成された整流板を設けることで、冷却室に乱流や渦流を発生させることなく、ファンからの冷気が冷却室に整流として流れるために、冷却室の温度を一様にすることができ、冷却室における被冷却物の位置にかかわらず、均等な冷却を行うことができる。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、整流板を冷気が通過する際にマイナスイオンが発生するために、被冷却物の酸化防止を図ることができる。
【００３３】
請求項６記載の発明によれば、被冷却物と接触するトレーと被冷却物との間で熱交換を行うことで、冷却効率を高めて、冷却時間を短縮することができる。
【００３４】
請求項７記載の発明によれば、凝集器において、冷却室で発生する水蒸気を結露させて集水トレーで集水することで、冷却器における結露を防ぎ、熱交換効率の低下を防ぐと共に、凝集器によって冷却室の冷却を補助することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。
【００３９】
図１は、本発明の第１実施形態による冷却装置の内部構造を表す断面図である。冷却装置１０は、断熱壁体１２によって包囲されて外部と断熱的に隔離された室内１６を有しており、その室内１６の一側面（前面）には、被冷却物を搬入出するための扉１４が開閉自在に備えられている。
【００４０】
室内１６には、その一側面（後面）に沿って冷却器１８が設けられる。冷却器１８の全体形状はその正面から見て通常は長方形（正方形を含む）となっている。冷却器１８は、この中を冷媒が通過する際に気化することで周囲の空気を冷却するエバポレータとなっており、例えば、冷却フィンがその周囲に形成された冷却コイルで構成することができる。
【００４１】
冷却器１８の前面には、任意の数のモータ付きファン２０が配設される。
【００４２】
ファン２０の前方には、整流板２１が設けられており、整流板２１によって室内１６は、冷却器１８が設けられる冷気生成室２２と、冷却室２４とに完全に区分けされる。冷却室２４には、適宜、その両側面にガイドレール２５が形成され、ガイドレール２５に沿って複数のトレー２６が配設され、トレー２６上に被冷却物が載置可能となっている。
【００４３】
整流板２１は、多数の開口が形成される板であり、例えば、金網や多数の穿孔の設けられたパンチングシートで構成することができ、樹脂等の化成品で構成するか、好ましくは金属製とするとよい。その開口率は、冷気生成室２２と冷却室２４との間の差圧が適度なものとなる程度に適宜設定可能であり、２０％〜８０％の範囲、好ましくは３０％〜６０％とすることができる。
【００４４】
この整流板２１による整流作用を図２を用いて説明する。図２は、室内に整流板２１がない場合とある場合の比較結果を表すための風の流れの実験例を示しており、それぞれ５、１０、１５、３０、４０ｍｍ／ｓｅｃの５種類について実験を行った。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、ファンの前に全く何もない状態でファンを回転させると、ファンから発生した冷風は、室内の上面に沿って大きな渦流をつくり循環し、また、大きな渦流の中から小さな渦流が発生・離脱し、小さな渦も各所に発生する。上面より発生した渦流が下方に向かって巻き込み、上から叩きつける風となる。
【００４６】
図２（ｂ）に示すように、ファンの前に開口のない仕切板を下面との間に隙間なく置き、仕切板の高さを室内の下面と上面との間の距離の３／４とし、残りの１／４は仕切板と天井面との間の開口とすると、上面と仕切り板の交点を中心とする放物線状の渦流を作る。仕切板から距離が離れるほど、渦流を発生し、巻き込み流の大きさも大きくなる。
【００４７】
以上のように、整流板のない従来の構成であると、ファンによって渦流を形成する結果となり、室内の風の流れが不均一となり、被冷却物の置かれる位置に応じて冷却環境が大きく異なることになる。この傾向は上記風速の範囲で変わらない。
【００４８】
一方、図２（ｃ）に示すように、ファン２０の前面に整流板２１を全面的に置くと、整流板２１の開口から冷風が吹出されるが、開口率にかかわらず、渦流は形成されずにほぼ均等に一様な直進的な流れが発生し、乱流や渦流にはならずに弱い（淡い）冷風となる。また、冷却室２４から冷気生成室２２へは、ファン２０によって形成された負圧による圧力差で冷気が戻っていくが、整流状態を維持する。この傾向は上記風速の範囲で変わらない。
【００４９】
図３に示したように、整流板２１によって一様に冷却される冷却室２４には、温度センサ２８が設けられる。また、冷却器１８を通過する冷媒の循環回路３０は、室外に配置される凝縮器３２、冷媒タンク３４、圧縮機３６及び膨張弁３８を有する。そして、温度センサ２８からの検出信号は、制御器４０へと供給されており、制御器４０は、インバータ４２を制御して、圧縮機３６の回転を制御するようになっており、被冷却物の種類に応じて、前記冷却室２４が予め決められた温度変化をとるように圧縮機３６の運転を制御して冷媒の温度を変化させるようになっている。
【００５０】
被冷却物の種類に応じて予め決められた温度変化とは、被冷却物の中心温度の変化によって決められ、被冷却物の中心温度と、冷却室２４の温度との温度差ΔＴを所定温度範囲内で、好ましくはある温度差ΔＴ１とすることで決める。
【００５１】
このΔＴの温度を温度差ΔＴ１とする理由について図４を用いて説明する。従来の問題として説明したように、ブラストチラー方式では、図４（ａ）に示すように、強冷風を被冷却物に当てるために、被冷却物の中心部温度と表面温度との間での温度差が大きくなる。そのために、中心部から表面に向かって温度差の大きさに比例して熱移動が起こり、同時に水分も大量に移動するが、図４（ｂ）に示すように、強冷風とせずに弱冷風とし、温度差ΔＴを一定以下とし、可能な限り温度差ΔＴを小さくするようにすれば、従来のような水分の移動が発生しない。
【００５２】
そのために、図３（ｂ）に示すように、予め、同じ冷却装置１０において、または他の同じ仕様の冷却装置１０において、被冷却物の中心温度を測定する温度センサ４４を設け、温度センサ２８と温度センサ４４の両方の温度センサからの検出信号をマイクロコンピュータで構成される解析器４６で受けて、インバータ４２を変化させて冷媒の温度を変化させながら、冷却を行って、被冷却物の中心温度と、表面温度（結果として、冷却室２４の温度または冷媒の温度）との温度差が可能な限り一定となるような、冷却室２４の温度と時間との関係を予め求めておく。
【００５３】
図５は、被冷却物の中心温度と冷却室の温度との関係を表す図であり、図５（ａ）において、冷却室の温度は、冷媒温度の範囲によって上限温度と下限温度があり、それらの温度の間において、温度差ΔＴが一定となるようにする。尚、図５（ａ）は、被冷却物を２〜３℃まで冷却する場合を示す。
【００５４】
図５（ｂ）は、被冷却物の中心温度及び冷却室の温度のそれぞれの時間変化を表している。両者の温度差は常時一定とすることが理想であるが、上述のように冷却室即ち冷媒温度の上限温度によって、冷却初期段階においては、被冷却物の中心温度と、冷却室２４の温度との差はある程度大きくなる場合がある。特に被冷却物が高温域（９０℃〜１８０℃）にある場合には、温度差は大きくなってしまうので、初期段階のみ温度差を大きくし、その後、温度差をほぼ一定に保持するとよく、全冷却工程において温度差が所定温度範囲内に収まるようにする。一定の温度差としては、５℃〜１００℃とし、好ましくは１０℃〜４０℃とすることができ、被冷却物の種類に応じて最適な温度差を決定するとよい。具体的には、冷却前と冷却から戻したとき（解凍時等）との間の質量差が小さく、品質変化の少ない温度差が決定される。一般的な傾向として、殻などがあって硬い表面をしているものについては、大きな温度差をつけることができるが、米飯等のような表面が軟らかいものについては温度差を小さくするとよい。
【００５５】
こうして、求められた冷却室２４の温度と時間との関係を表すデータ（温度変化データ）（図５（ｂ））は制御器４０において格納される。
【００５６】
次いで、同じ種類の被冷却物の冷却を行うに当たって、図３（ａ）に示すように、同じ冷却装置１０を使う場合には温度センサ４４及び解析器４６は除去して制御器４０とし、温度センサ２８からの温度を検出して、それを温度変化データに合致するように、制御器４０がインバータ４２の制御を行って冷媒の温度を変化させる。こうして、冷却室２４の温度を制御することにより、被冷却物の中心温度と表面温度とが小さい温度差を保持しながら低下していく。表面が被冷却物の物性によって−２〜３℃〜−８℃程度に低下すると、表面と中心部とが同時に氷結晶する。このとき、表面から中心部へ徐々に凍結されていくのではなく、表面と中心部とがほぼ同時に固化する。
【００５７】
このように、被冷却物の中心温度との温度差を可能な限り小さくなるようにして、冷却室２４の温度を制御することにより、被冷却物の乾燥・脱気を防ぐことができるようになる。被冷却物の物性にかかわらず冷却することができるため、従来の方式では対応できないプリン体、寒天系、油脂系の被冷却物にも対応することができる。
【００５８】
整流板２１によって冷却室２４の温度を一様にすることができるために、上記温度制御を安定的に行うことができる。強冷風を吹き付けることはなく、整流板２１によって整流された低速の弱冷風が流れるために、被冷却物の乾燥・脱気を確実に防ぎ、また、被冷却物の飛散を防ぐことができ、被冷却物が粉体であっても冷却を行うことができる。その風速としては、整流板出口で０．１〜３ｍ／ｓｅｃとするとよく、被冷却物が粉、胡椒のような粉体であれば、０．１ｍ／ｓｅｃ程度とし、被冷却物が果実、魚、肉類のような比重の高い塊状であれば、３ｍ／ｓｅｃ程度とするとよい。
【００５９】
また、冷媒の温度と被冷却物の温度との間の温度差を敢えて大きくとらないために、被冷却物が高温であっても圧縮機に大きな負担をかけることなく使用することができる。そのため、高温域にある被冷却物を冷却することができる。
【００６０】
また、整流板２１を金属板としたときには、冷風が通過する際にマイナスイオンが発生するために、被冷却物の酸化を防ぐこともできる。
【００６１】
尚、以上の例では、冷却室２４の温度を検出して、この冷却室２４の温度が予め決められた温度変化をするようにインバータ４２の制御を行って冷媒温度を変化させていたが、これに限るものではなく、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、冷却室２４の温度を検出する代わりに、被冷却物の表面の温度（温度センサ２８−１）、冷媒の温度（冷却器１８の入口温度（温度センサ２８−２）または出口温度（温度センサ２８−３）のいずれでもよい）、冷気生成室２２の温度（温度センサ２８−４）を検出して、これらの温度が予め決められた時間変化をするように冷媒の温度を時間的に変化させることが可能である。
【００６２】
また、インバータ４２を制御して圧縮機３６の回転数を変えることで、冷媒の温度を変化させていたが、これに限るものではなく、図６Ｅに示すように、凝縮器３２のファンの回転数を変化させることにより、冷媒の温度を変化させることも可能であり、図６Ｆに示すように、循環回路３０に流量調整弁４８を設け、流量調整弁４８の流量を制御器４０で調整することにより、冷媒の流量を変化させることも可能である。または、図示した以外に、膨張弁３８を制御して、膨張弁３８で冷媒流量調整を行うことも可能である。
【００６３】
図７は、本発明の第２実施形態を表す図である。この例では、第１実施形態に加えて、トレー２６の少なくともその一部を金属または水といった熱容量及び熱伝導率の大きな冷却板とし、トレー２６と冷却器１８とを伝熱性材料からなる任意の伝熱ライン２９を介して接続している。被冷却物は、直接トレー２６に接触することにより、熱交換を行う。これによって、弱冷風として温度差の少ない冷却を行っても、冷却時間を短縮することができる。
【００６４】
即ち、熱交換によって移動するエネルギーＱは、Ｑ＝ΔＴ・Ｕ・Ａと表すことができる。ここで、Ｕは総括伝熱係数であり、Ａは伝熱面積を表す。伝熱係数Ｕは、強冷風であってもその値の大きさに限度があるが、冷却板のような固体であれば、冷風といった気体に比較して、Ｕの値を大きくとることができ、３〜１３倍に効率を上げることができる。こうして、冷却時間の短縮を図ることができる。
【００６５】
尚、冷却時間の短縮のためには、トレー２６を冷却板とする代わりに、冷却器１８の表面積を大きくすることで、冷却時間の短縮を図ることもできる。
【００６６】
図８は、本発明の第３実施形態を表す図である。この例では、第１実施形態に加えて、冷却室２４内に凝集器５０が設けられており、循環回路３０において、凝集器５０は冷却器１８と並列または直列に接続され、内部を冷媒が通過している。
【００６７】
凝集器５０は、冷却室２４で発生する被冷却物からの水蒸気を捕集する機能を果たすと共に、冷却室２４の冷却状態を維持し、冷却を補助する機能を果たす。凝集器５０は、冷却器１８と異なり、その近傍にファンは設けられておらず、凝集器５０は冷却室２４内の整流状態に影響を与えることはない。
【００６８】
凝集器５０は、冷却室２４の任意の位置に配置することができ、冷却室２４の側面等に沿って配置することもできるが、好ましくは、冷却室２４の上面に沿って配置するとよい。また、凝集器５０の下方に集水トレー５２を設けて、凝集器５０の結露水を集水する。
【００６９】
これによって、水分含有率の高い被冷却物、例えば米飯を冷却する場合などに、炊き立ての米飯から出る水蒸気を止めることはできないが、その水蒸気を凝集器５０で集水することにより、冷却器１８の結露を防いで、冷却器１８における熱交換効率の低下を防ぐことができる。
【００７０】
尚、以上の実施形態においては、空間１６の扉１４と反対側に冷気生成室２２を設け、扉１４側に冷却室２４を設けていたが、これに限るものではなく、扉１４の位置にかかわらず、空間１６の扉１４と対向しない２つの面のいずれか一方側に冷気生成室２２を設け、他方側に冷却室２４を設けてもよく、または、空間１６の扉１４と対向しない２つの面の両側に冷気生成室２２を設け、中央に冷却室２４を設けてもよく、または空間１６の上方に冷気生成室２２を設け、下方に冷却室２４を設けることも可能である。
【００７１】
ファン２０の配置も、冷却器１８の前面の任意の位置に配置することができ、冷却器１８の前面を複数のブロックに分けて、その複数のブロックの中から選択されたブロックに対応する前面にファン２０を配置することもでき、各ブロックにファン２０を配置することもできる。
【００７２】
また、空間１６としては扉１４によって完全な密閉室内を形成するものに限るものではない。また、被冷却物の冷却室２４への搬送は、手動で行うこともできるが、半自動的または自動的に行うこともできる。
【００７３】
例えば、図９に示すように、搬入部６０と垂直搬送手段６２と搬出部６４とを組み合わせることができる。搬入部６０に被冷却物を搬入して、垂直搬送手段６２へと移動させると、垂直搬送手段６２が上昇して室内１６及び冷却室２４が形成されて、被冷却物の冷却が行われる。そして、冷却室２４の温度制御を行って所定時間経過後に被冷却物の冷却が終了すると、垂直搬送手段６２が下降して、搬出部６４から搬出されて、別の冷凍・冷蔵保管庫に搬送され、順次、このサイクルを繰り返す半連続バッチ式とすることができる。
【００７４】
または、図１０に示すように、水平搬入手段７０と垂直／水平搬送手段７２と水平搬出手段７４とを組み合わせて連続式とすることもできる。水平搬入手段７０が被冷却物を垂直／水平搬送手段７２へと搬送すると、垂直／水平搬送手段７２は被冷却物を上昇させて、冷気生成室２２に接近させて、上方に設けられた冷気生成室２２に沿って水平方向に搬送した後、下降させる。被冷却物が冷気生成室２２に沿って水平方向に移動する間に所望の冷却が行われる。整流板２１によって冷風が整流されて一様となっているために、冷気生成室２２に沿って移動しても、静止しているときと同様の冷却を行うことができる。垂直/水平搬送手段７２によって下降した被冷却物は、水平搬出手段７４によって水平方向に搬出される。このように構成することにより、省スペース化を図ることもできる。
【００７５】
または、図１１に示すように、図１０の装置において、冷気生成室２２を搬送される被冷却物の上方に設ける代わりに、冷気生成室２２を搬送される被冷却物の両側方に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態による冷却装置の内部構造を表す側面縦断面図である。
【図２】ファンによる室内の空気の流れを表す図であり、（ａ）はファンの前に全く何もない状態、（ｂ）はファンの前に開口のない仕切板を置いた状態、（ｃ）はファンの前面に整流板を全面的に置いた場合の実験結果を表す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による冷却装置の全体構成を表す図である。
【図４】被冷却物の中心部と表面部との温度差と、冷風との関係を表す説明図であり、（ａ）は従来のブラストチラー方式、（ｂ）は本発明を表す。
【図５】（ａ）は被冷却物の中心温度と冷却室の温度との関係を表す図であり、（ｂ）は被冷却物の中心温度と冷却室の温度と時間との関係を表す図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図６Ｂ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図６Ｃ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図６Ｄ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図６Ｅ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図６Ｆ】本発明の第１実施形態の変形例を表す全体構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態による冷却装置の全体構成を表す図である。
【図８】本発明の第３実施形態による冷却装置の全体構成を表す図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態による冷却装置の全体構成を表す側方から見た説明図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態による冷却装置の全体構成を表す側方から見た説明図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態による冷却装置の全体構成を表す上方から見た説明図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  冷却装置
１６  室内（空間）
１８  冷却器
２０  ファン
２１  整流板
２２  冷気生成室
２４  冷却室
２８、２８-１、２８−２、２８−３、２８−４  温度センサ
３０  循環回路
５０  凝集器
５２  集水トレー（集水器）
【要約】
【課題】被冷却物の乾燥を防ぐことができ、または、被冷却物の位置によって冷却のバラつきを発生させることのない冷却装置とする。
【解決手段】冷却器１８の前面にファン２０が配置され、ファン２０と被冷却物の設置される冷却室２４との間には、多数の開口が形成された整流板２１が設けられて、冷却室２４と、冷却器とファンとが配置される冷気生成室２２とが整流板２１によって分離されており、予め得られた被冷却物の中心温度と冷却室の温度または冷却器を通過する冷媒の温度との関係に基づき、冷却室２４の温度を検出する温度センサ２８からの信号に応じて冷却器１８の冷媒の温度及び／又は冷媒の流量を時間的に変化させながら、被冷却物の冷却を行う。
【選択図】図３【図１】
0004081507.tif 000002
【図２】
0004081507.tif 000003
【図３】
0004081507.tif 000004
【図４】
0004081507.tif 000005
【図５】
0004081507.tif 000006
【図６Ａ】
0004081507.tif 000007
【図６Ｂ】
0004081507.tif 000008
【図６Ｃ】
0004081507.tif 000009
【図６Ｄ】
0004081507.tif 000010
【図６Ｅ】
0004081507.tif 000011
【図６Ｆ】
0004081507.tif 000012
【図７】
0004081507.tif 000013
【図８】
0004081507.tif 000014
【図９】
0004081507.tif 000015
【図１０】
0004081507.tif 000016
【図１１】
0004081507.tif 000017