(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を冷凍するための冷却装置であって、
内部に中空部を備える断熱箱体と、
前記中空部を、冷気を保管する保冷室である上部空間と、前記物品を冷却する冷却室である下部空間に分画する仕切りのうち、第１の開口を備え前記断熱箱体の内壁との間に隙間を有しないように配設される第１の仕切りと、
前記第１の開口との間に隙間を有しないように前記上部空間側へ筒状に垂設され、その上端に前記第１の開口と連通する第２の開口を備えている第２の仕切りと、
前記第２の仕切りの内側に側面の全周が囲まれるように配設される冷却ユニットと、
平面視した際に前記第２の開口を塞ぐように配設されているファンと、を備えていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記第２の仕切りは金属製であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記ファンを平面視した場合に、インペラの可動領域及びこの可動領域とのクリアランスを除く領域を被覆するカバーを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記第１の仕切りは、それ自体が断熱構造を有している、又は、前記第１の仕切りと一体又は別体に断熱構造を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記第２の仕切りは分割可能な複数のパーツからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記断熱箱体は、
前記下部空間への出入りを可能にする第３の開口と、
前記第３の開口を塞ぐ断熱扉と、を備え、
前記断熱扉の開閉状態を検知するセンサーを備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項５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、バッチ式の冷却装置に関し、冷却効率が優れた冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バッチ式の冷却装置では、冷凍室内への物品（被冷凍対象）の出し入れのために扉を開放する必要がある。この場合、冷凍室内の温度の急激な上昇が起こる。このため、バッチ式の冷却装置では、冷却室を開放した後の冷却効率が著しく低下するという課題を有していた。
したがって、バッチ式の冷却装置では、その冷却運転中に冷却室を開放した後に、冷凍室の温度をいかに早く元の温度帯（冷温）に復帰させるかが重要な課題であった。
本発明と同じ解決すべき課題を有する先願は現時点では発見されていないが、同じ技術分野に属する先願としては下記のようなものが知られている。
【０００３】
特許文献１には「冷却装置」という名称で、冷却装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明である冷却装置は、同文献中の図１に示される符号をそのまま用いて説明すると、内部に第１の室２０ａと被冷却物３０が搬入される第２の室２０ｂとを形成するための仕切り板１６と、仕切り板１６に設けられた冷却コイル１２と、冷却コイル１２の第１の室２０ａの側に設けられたファン１４ａ、１４ｂと、を備え、仕切り板１６が、第２の室２０ｂから第１の室２０ａへと向かう気流が冷却コイル１２を通るように制御することを特徴とするものである。
上述のような特許文献１に開示される発明によれば、冷却コイルに付着する霜の量を低減することができる。
【０００４】
特許文献２には「分離形冷蔵庫」という名称で、主キャビネットと副キャビネットを有する分離形冷蔵庫に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される分離形冷蔵庫は、同文献中の図２に示される符号をそのまま用いて説明すると、冷凍システムが付属されており、蒸発器１５から冷気を供給される主貯蔵室を形成する主キャビネット１０と、主キャビネット１０と所定の間隔を開けて分離して設けられ、副貯蔵室を形成する副キャビネット２０と、蒸発器１５からの冷気を前記副冷却室に伝達する冷気伝達手段１７，１８を備え、前記主キャビネット１０と前記副キャビネット２０との間の離隔空間内に凝縮器１３から発生された熱気を送風して相互隣接壁面に形成される露を除去する熱気送風手段１４，６０を備えていることを特徴とするものである。
上述のような特許文献２に開示される発明によれば、主キャビネットと副キャビネットとの間の相互隣接壁面で結露現象を防止することができる。
【０００５】
特許文献３には「低温庫」という名称で、断熱性の外箱の内側にこの外箱と間隔を存して熱良導性の内箱を配設し、両箱間に冷気を循環して間接冷却にて内箱内の貯蔵室の冷却を行う低温庫に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示される低温庫は、同文献中の図１に示される符号をそのまま用いて説明すると、断熱性の外箱２、該外箱の内側に間隔を存して配設されて内部に貯蔵室１０を形成する熱良導性の内箱３、外箱２と内箱３との間の冷気循環空間１１内に配設された第１の送風機１２、内箱３の側壁と間隔を存して設けられた断熱性の仕切パネル４、この仕切パネル４にて冷気循環空間１１と仕切られた冷却空間１５、この冷却空間１５内に配設された冷却器１８及び第２の送風機２１、及び冷却空間１５と冷気循環空間１１とを連通する冷気往路２４及び冷気帰路１８を備えていることを特徴とするものである。
上述のような特許文献３に開示される発明によれば、冷却器の能力変化の直接の影響あるいは蒸発器の除霜運転などの影響を極僅かに抑え、貯蔵空間の温度を安定化することができる。
【０００６】
特許文献４には「低温庫の運転制御装置」という名称で、蓄冷剤の冷却を行ないつつ貯蔵室の冷却を行なう低温庫に関する発明が開示されている。
特許文献４に開示される低温庫の運転制御装置は、蒸発器で冷却した冷気で凍結室の蓄冷剤を凍結させ、この蓄冷剤で冷却された冷気を循環用送風装置にて凍結室と仕切られた貯蔵室に強制循環させる冷気循環路と、冷気を蒸発器に帰還し再び蓄冷剤へ導く冷気バイパス路とを形成した低温庫にあって、凍結室の湿度を検知し凍結室の温度が第１の温度以下となったとき圧縮機の運転を停止させる第１制御部と、貯蔵室の温度を検知し貯蔵室の温度が第１の温度より高い第２の温度以下若しくは第２の温度より高い第３の温度以下となったときに循環用送風装置の運転を停止させる第２制御部と、第１の温度及び第２若しくは第３の温度を設定する温度設定部とを備えてなることを特徴とするものである。
上述のような特許文献４に開示される発明によれば、蓄冷剤で冷却された冷気を貯蔵室に強制循環する冷気循環路と、蒸発器に帰還する冷気バイパス路とに分流させるようにしたことで、蓄冷剤の凍結を行ないながら貯蔵室の冷却を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６５６１４２７号公報
【特許文献２】特開平１０−６８５７３号公報
【特許文献３】特開平７−１５９０１５号公報
【特許文献４】特開平３−７０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示される発明では、第１の室と第２の室との間を、冷却コイルを通過させながら気流を循環させることで、第１の室内において予冷された冷気を冷却コイルによりさらに冷却して第２の室に送給することができる。
しかしながら、特許文献１に開示される発明では、仕切りの下面に突出するように冷却コイルが配置されている。このため、第２の室の物品（被冷却対象）を出し入れするにあたり扉を開放した際に、第２室の温度が上昇する。これにより、冷却コイルの温度と冷却対象である空気（冷却コイルを通過する空気）の間に温度差が生じて、冷却コイルの表面に結露が生じる。この場合、第２の室の扉を閉じた後に特許文献１に開示される冷却装置の冷却運転を再開した際に、すなわち冷却コイルへの冷却液の送給を開始した際に、冷却コイルの表面に付着した結露が凍結して氷になる。そして、第２室の開閉の度にこの現象が繰り返されることで冷却コイルの表面に氷が堆積していき、冷却コイルの表面が氷に覆われてその冷却効率が低下する（要因１）。
また、これとは別に、第２室が開放された場合は、水蒸気を含有する外気が第２室に新たに供給される。さらに、特許文献１に開示される発明は、第１室と第２室の間で冷気を循環させるという技術であるため、第２室を開放後に冷却コイルを再稼働させた際に、第２室に新たに供給された外気中の水蒸気が、冷却コイルの表面で昇華（固体化）して氷の結晶となって冷却コイルの表面に付着する。そして、この現象が繰り返されることで、冷却コイルの表面に霜が生じて堆積していき、これによっても冷却コイルの冷却効率が低下する（要因２）。
よって、特許文献１に開示される発明の場合は、第１の室を有していることで上記要因１による冷却コイルの冷却効率の低下を抑制できる可能性があるものの、冷却コイルが第２室に配設され、かつ第１室と第２室の間を冷気が循環するよう構成されているため、上記要因２による冷却効率の低下については抑制し難いという課題があった。
【０００９】
特許文献２に開示される発明では、冷凍用の冷気を生じさせる蒸発器を備える主キャビネットと、被冷却対象である物品を収容する副キャビネットが分離されているため、上述の特許文献１に開示される発明が有するような課題、すなわち副キャビネットの扉を開放した際に蒸発器自体の温度が上昇して、副キャビネット内の温度を復旧させるのに時間及び電力を要するという課題は生じないと考えられる。
しかしながら、特許文献２に開示される発明の場合は、蒸発器を収容する主キャビネット内に、熱を発する圧縮器及び凝縮器が収容されている。このため、特許文献２に開示される発明ではその構造上、蒸発器において発生した冷温が、凝縮器から発せられる熱により減殺されてしまう懸念がある。
したがって、特許文献２に開示される発明の場合は、冷却効率が優れた冷却装置（冷凍装置）を提供することができないという別の課題を有していた。
【００１０】
特許文献３に開示される発明では、冷気の循環路と、内箱内の空間が完全に分離されているため、内箱内の空間を開放した際に、外気によって冷却器の温度が上昇するのを防止することができる。
その一方で、特許文献３に開示される発明の場合は、内箱内に収容される物品（被冷却対象）に直接冷気を作用させることができない。このため、特許文献３に開示される発明は、急速冷凍用の設備には適さない。
また、特許文献３に開示される発明のように、蓄冷材を備えた低温庫では、所望の低温状態の維持が容易である反面、昇温側へのスムーズな温度変更が容易でないという別の課題を有していた。
【００１１】
特許文献４に開示される発明では、蓄冷剤に蓄えられた冷気を蒸発器に送給することができるので、仕様選択室を所望の温度に維持すること（低温状態の維持）が容易になる。
その一方で、特許文献４に開示される発明の場合は、庫内循環用送風装置が停止した場合、すなわち庫内が開放されている間、蒸発器には蓄冷材に蓄えられた冷気が送給されない。このため、庫内が開放されている間に、蒸発器の周囲における冷却対象である空気の温度が上昇して、上述の特許文献１の場合の要因１による蒸発器の冷却効率の低下が起こるという課題が生じると考えられる。
さらに、特許文献４に開示される発明では、冷気が庫内を循環するため、上述の特許文献１の場合の要因２による蒸発器の冷却効率の低下も併せて起こるという課題があった。
また、特許文献４に開示される発明も上述の特許文献３に開示される発明の場合と同様に、所望の低温状態の維持が容易である反面、昇温側へのスムーズな温度変更が容易でないという別の課題を有していた。  
【００１２】
本発明はかかる従来の課題に対処してなされたものでありその目的は、冷却室を開放した後に、その冷却室内の温度を目的とする温度帯（冷温）に迅速に復旧させることができ、かつ冷却ユニットへの氷や霜の付着が起こり難く、しかも冷却効率の優れた冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための第１の発明である冷却装置は、物品を冷凍するための冷却装置であって、内部に中空部を備える断熱箱体と、中空部を、保冷室として用いられる上部空間と、冷却室として用いられる下部空間に分画する仕切りのうち、第１の開口を備えている第１の仕切りと、第１の開口との間に隙間を有しないように上部空間側へ筒状に垂設され、その上端に第１の開口と連通する第２の開口を備えている第２の仕切りと、第２の仕切りの内側に側面の全周が囲まれるように配設される冷却ユニットと、平面視した際に第２の開口を塞ぐように配設されているファンと、を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の第１の発明において、断熱箱体はその中空部内の空間を外気から遮断するという作用を有する。また、仕切り（第１の仕切り及び第２の仕切り）は、中空部内の空間を上部空間と下部空間とに分画するという作用を有する。また、第１の仕切りに設けられる第１の開口は、上部空間と下部空間をつなぐという作用を有する。
さらに、第１の発明では、第２の仕切りの内側に冷却ユニットが配置されている。加えて、この第２の仕切りの第２の開口にファンが配設されている。このため、第２の仕切りの内側は、冷却ユニット及びファンの稼働時に、冷却ユニットにおいて生じる冷熱（冷気）を下部空間に導出するという作用を有する。
また、第２の仕切りは、冷却ユニットで生じた冷熱を冷却ユニットの周方向（水平方向）側の上部空間に伝達して、上部空間を間接的に冷却するという作用を有する。さらに、上述のとおり第２の仕切りの内側に収容される冷却ユニットは、下部空間が開放された際に、冷気（冷熱）が上部空間から下部空間に移動するのを妨げる障害物としても作用する。
また、平面視した際に第２の開口を塞ぐようにファンが配設されていることで、下部空間が開放された際に、ファン自体も冷気（冷熱）が上部空間から下部空間に移動するのを妨げる障害物として作用する。
上述のような第１の発明によれば、冷却ユニットにおいて生じる冷熱が第２の仕切りを介して上部空間に伝達される。つまり、冷却ユニットの周側面及び上面が冷気に包まれた状態になる。また、冷却ユニット及びファンの稼働が停止した場合、第２の仕切りによって、上部空間内の冷気が第１の開口から下部空間に移動するのが妨げられる。
このため、第１の発明では、冷却ユニット及びファンの稼働を停止して下部空間を開放している間、上部空間内に留置される冷気により冷却ユニット自体の温度上昇が抑制される。さらに、第１の発明ではこの後、下部空間を閉鎖して冷却ユニット及びファンを再稼働した際に、上部空間内に留置されていた冷気を、冷温状態に保たれた冷却ユニットによりさらに冷却して下部空間に供給することにより、下部空間を効率良く冷却するという作用を有する。
【００１４】
第２の発明である冷却装置は、上述の第１の発明であって、第２の仕切りは金属製であることを特徴とするものである。
上記構成の第２の発明は、上述の第１の発明による作用と同じ作用に加えて第２の仕切りの材質が金属であることで、冷却ユニットの周側面側（水平方向）への冷熱の伝達が促進される。
この結果、第２の発明によれば第１の発明に比べて、上部空間内の空気をより効率的に冷却するという作用を有する。
【００１５】
第３の発明である冷却装置は、上述の第１又は第２の発明であって、ファンを平面視した場合に、インペラの可動領域及びこの可動領域とのクリアランスを除く領域を被覆するカバーを備えていることを特徴とするものである。
上記構成の第３の発明は、上述の第１又は第２の発明による作用と同じ作用に加えて、ファンに設けられるカバーは、冷却ユニット及びファンが停止した状態でかつ下部空間が開放された場合に、上部空間内の冷気が第２の仕切りを介して下部空間に移動するのを妨げるという作用を有する。
よって、第３の発明は、冷却ユニット及びファンが停止した状態でかつ下部空間が開放された際に、上部空間の温度が上昇するのを抑制するという作用を有する。
これにより、第３の発明によれば、下部空間が開放された際に冷却ユニット自体の温度上昇を抑制するという作用が一層助長される。
【００１６】
第４の発明である冷却装置は、上述の第１乃至第３のいずれかの発明であって、第１の仕切りは、それ自体が断熱構造を有している、又は、第１の仕切りと一体又は別体に断熱構造を備えていることを特徴とするものである。
上記構成の第４の発明は、上述の第１乃至第３のそれぞれの発明による作用と同じ作用を有する。さらに、第４の発明のように第１の仕切りそのものからなる、又は、第１の仕切りと一体又は別体に設けられている断熱構造は、上部空間と下部空間を断熱するという作用を有する。
この場合、下部空間を開放した際に、下部空間の温度上昇に伴って上部空間の温度が上昇するのを抑制する又は大幅に遅延させるという作用を有する。
この結果、第４の発明によれば、下部空間が開放された際の冷却ユニット自体の温度上昇を抑制する作用が一層助長される。
【００１７】
第５の発明である冷却装置は、上述の第１乃至第４のいずれかの発明であって、第２の仕切りは分割可能な複数のパーツからなることを特徴とするものである。
上記構成の第５の発明は、上述の第１乃至第４のそれぞれの発明による作用と同じ作用を有する。また、第５の発明において第２の仕切りが複数のパーツにより構成することで、必要に応じて第２の仕切りを分解又は除去することを可能にするという作用を有する。
【００１８】
第６の発明である冷却装置は、上述の第１乃至第５のいずれかの発明であって、断熱箱体は、下部空間への出入りを可能にする第３の開口と、この第３の開口を塞ぐ断熱扉と、を備え、さらにこの断熱扉の開閉状態を検知するセンサーを備えていることを特徴とするものである。
上記構成の第６の発明は、上述の第１乃至第５のそれぞれの発明による作用と同じ作用を有する。また、第６の発明において、第３の開口は、下部空間へ物品（被冷却対象）の出し入れを可能にするという作用を有する。また、第３の開口に設けられる断熱扉は、第３の開口を開閉するという作用を有する。さらに、センサーは、断熱扉の開閉動作を検知するという作用を有する。
よって、第６の発明によれば、第３の開口に設けられる断熱扉の断熱扉の開状態を検知して冷却ユニット及びファンの稼働を停止させるとともに、同断熱扉の閉状態を検知して冷却ユニット及びファンを再稼働させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のような第１の発明によれば、下部空間に物品（被冷却対象）を出し入れすべく下部空間を開放した際に、上部空間内の冷気が第１の開口から下部空間や断熱箱体の外に導出されるのを防ぐことができる。これにより、下部空間が開放されている間でも上部空間内の温度を低温状態に保つことができる。
また、第１の発明では、第２の仕切りの内側に冷却ユニットが収容されている。つまり、第１の発明では、第１の仕切りを基準にして上部空間側に冷却ユニットが配置されている。このため、下部空間を開放した場合に、冷却ユニットの外気に晒される面を、実質的に冷却ユニットの下面のみにすることができる。
この結果、第１の発明では、下部空間を開放した際に、冷却ユニット自体の温度が上昇するのを抑制することができる。
そして、第１の発明では、下部空間の開放した後に下部空間を閉鎖して冷却ユニット及びファンを再稼働させた際に、冷温状態が維持されている上部空間内の空気を冷却ユニットでさらに冷却して下部空間に送給することができる。
この場合、断熱箱体の中空部内を上部空間と下部空間に分画しない冷却装置を用いる場合に比べて、冷却ユニット及びファンの再稼働直後に冷却ユニットから導出される冷気の温度を大幅に低くすることができる。
したがって、第１の発明によれば、断熱箱体の中空部内を上部空間と下部空間に分画しない冷却装置と比べて、下部空間を開放した後に下部空間を所望の温度帯（冷温）に復帰させるのに要する時間を短くすることができる。
さらに、第１の発明では、上述の通り下部空間を開放した後に下部空間を閉鎖して冷却ユニット及びファンを再稼働した際に、上部空間において冷温状態が維持された冷気が冷却ユニットに送給されて冷却されるため、冷却ユニット自体の温度と、冷却対象である空気の温度の差を小さくすることができる。この場合、下部空間の開放に伴って下部空間の温度上昇が起きた際に、冷却ユニットの表面に結露が生じるのを抑制することができる。このため、下部空間を閉鎖した後に冷却ユニット及びファンを再稼働した場合でも、冷却ユニットの表面への氷の付着が起こり難い。これにより、第１の発明によれば、上述の特許文献１の場合における要因１による冷却ユニットの冷却効率の低下を防止することができる。
さらに、第１の発明では、冷却ユニット及びファンの稼働時に、上部空間と下部空間の間で積極的な空気（冷気）の循環は起こらない。より具体的には、第１の発明では、冷却ユニット及びファンの稼働時に、下部空間から上部空間への物理的に不可避な冷気の流入を除いて、実質的に冷気の流入が起こらない。このため、第１の発明によれば、下部空間を閉鎖後に冷却ユニット及びファンを再稼働させた際に、下部空間に流入した水蒸気を含む新たな空気が、上部空間と下部空間の間を積極的に行き来しない。この結果、第１の発明によれば、冷却ユニット及びファンの稼働時に、冷却ユニットの表面への霜の付着とその堆積を好適に防止することができる。よって、第１の発明によれば、上述の特許文献１の場合における要因２による冷却ユニットの冷却効率の低下についても防止することができる。
このように、第１の発明によれば常時冷却ユニットへの結露の発生及びそれによる氷の付着、及び下部空間に流入した外気中の水蒸気が冷却ユニットの表面で昇華することによる霜の付着、並びに上記氷及び霜の堆積が起こり難いので、その冷却効率を向上させることができる。
【００２０】
第２の発明は、上述のような第１の発明による効果と同じ効果に加えて、第２の仕切りが金属からなることで、冷却ユニットから上部空間への冷熱の伝達を助長することができる。
この結果、第１の発明の冷却運転時に上部空間の温度低下を促進することができる。これにより、下部空間の温度低下も促進することができる。
したがって、第２の発明によれば、上述の第１の発明である冷却装置の冷却効率を一層向上させることができる。
【００２１】
第３の発明は、上述のような第１又は第２の発明による効果と同じ効果を有する。
また、本発明に係る冷却装置では、略密閉された断熱箱体の内部空間が仕切り（第１の仕切り及び第２の仕切り）により上部空間と下部空間とに区画されており、かつこれらの空間をつなぐ第２の仕切りの内側に冷却ユニット及びファンが収容されていることで、上部空間と下部空間の間における空気の流動を極力抑制することができる。
より具体的には、本発明に係る冷却装置ではその冷却運転時に、ファンの稼働により上部空間から下部空間に向かって常時冷気が送給されるため、下部空間は正圧になる。他方、上部空間は負圧になる。
このため、本発明に係る冷却装置においてファン及び冷却ユニットの稼働を停止させると、上部空間と下部空間の間の圧力差を無くすように、下部空間から上部空間に向かって空気が流動する。さらに、この状態から下部空間が開放されると、上部空間内の冷気が第２の仕切りの内側を通じて下部空間側に移動しようとする。この時、ファンがカバーを備えていることで、上部空間から下部空間に向かう空気の流れをカバーで遮って緩やかにすることができる。
これにより、下部空間の開放時に、上部空間内の冷気の下部空間への移動が妨げられる。つまり、下部空間に流入した断熱箱体の外の空気が、上部空間内に流入するのを抑制することができる。
したがって、第３の発明によれば、下部空間の開放時に、上部空間の温度上昇を抑制することができ、これにより冷却ユニット自体の温度上昇も抑制することができる。
この結果、第３の発明によれば、第１の発明が奏する冷却効率の向上効果を一層助長することができる。
【００２２】
第４の発明は、上述のような第１乃至第３のそれぞれの発明による効果と同じ効果を有する。
また、第４の発明では、第１の仕切りが配設される領域に断熱構造を有していることで、上部空間と下部空間の間の断熱性を高めることができる。
この場合、下部空間の開放時に上部空間の温度上昇を一層起こり難くすることができる。これにより、下部空間の開放時に冷却ユニット自体の温度上昇を抑制する効果を一層向上させることができる。
この結果、第４の発明によれば、第１の発明が奏する冷却効率の向上効果を一層助長することができる。
【００２３】
第５の発明は、上述のような第１乃至第４のそれぞれの発明による効果と同じ効果を有する。
また、第５の発明では、必要に応じて第２の仕切りの一部又は全部を取り外すことができる。
この結果、第５の発明によれば、第２の仕切りの中空部内に収容されている冷却ユニットやファンのメンテナンス作業を容易にできる。
【００２４】
第６の発明は、上述のような第１乃至第５のそれぞれの発明による効果と同じ効果を有する。
また、第６の発明では、センサーを備えていることで、第３の開口を塞ぐ断熱扉の開閉動作に連動して、ファン及び冷却ユニットの稼働状態を切り替えることができる。
この場合、下部空間の開放中にファンが稼働し続けて、上部空間内の冷気が断熱容器の外に導出されてしまうのを防止できる。
この結果、第６の発明によれば、第１の発明が奏する冷却効率の向上効果を一層助長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却装置の鉛直方向断面図である。
【図２】（ａ）図１中のＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｂ）同図中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷却装置のシステム構成図である。
【図４】（ａ）本実施形態の変形例に係る冷却装置の鉛直方向部分断面図であり、（ｂ）本実施形態の別の変形例に係る冷却装置の鉛直方向部分断面図である。
【図５】（ａ）試験１，２に用いた本発明に係る冷却装置の鉛直方向断面図であり、（ｂ）試験３に用いた従来技術に係る冷却装置の鉛直方向断面図である。
【図６】表１中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。
【図７】表２中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。
【図８】表３中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態に係る冷却装置について図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係る冷却装置の鉛直方向断面図である。また、図２は（ａ）図１中のＡ−Ａ線矢視断面図であり、（ｂ）同図中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
本実施形態に係る冷却装置１は、被冷却対象である物品１３を冷凍するための冷却装置である。このような本実施形態に係る冷却装置１では、図１に示すように、断熱箱体２の中空部が、第１の仕切り３、第２の仕切りである筒状仕切り５及びファン７により分画されて、鉛直上方側に位置する上部空間２ａが保冷室として、また、鉛直下方側に位置する下部空間２ｂが冷却室としてそれぞれ用いられる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１の第１の仕切り３は、断熱箱体２の内壁から隙間なく例えば水平方向に設置され、第１の開口３ａを備えており、この第１の開口３ａとの間に隙間を有しないように上部空間側へ垂設されて第２の仕切りとして作用する筒状仕切り５が設けられている。また、この筒状仕切り５の上端５ｂは、第１の開口３ａと連通する第２の開口６を備えている。
なお、第１の仕切り３の配設方向は必ずしも水平である必要はなく、下部空間２ｂ上に層状の冷気保管用の上部空間２ａを形成できれば、傾斜していてもよい。
加えて、上述のような本実施形態に係る冷却装置１は、第２の仕切りである筒状仕切り５の内側（中空部内に）に冷却ユニット４を備え、さらに、平面視した際に第２の開口６を塞ぐようにファン７を備えている。
なお、ファン７は第２の開口６との間に隙間が生じないように設置されている。
ここでいう「ファン７が第２の開口６との間に隙間が生じないように」とは、ファン７とその周囲の構造物との間で、設計上ファン７の機能を発揮させるために必要な隙間や、設計上又は製造上の誤差及び必要なクリアランスが許容され、「隙間が実質的に生じないように」という意味である。
なお、図１では第２の開口６に６台のファン７を設ける場合を例に挙げて説明しているが（図２（ａ）を参照）、ファン７の台数はその出力に応じて１台以上の任意の台数を備えてよい。
さらに、断熱箱体２の中空部内における筒状仕切り５の取付け構造としては、例えば図１に示すように、断熱箱体２の内側面に図示しない支持構造を設けておき、この支持構造に支持材１６をさらに設け、この支持材１６に筒状仕切り５及びファン７を着脱可能に固設してもよい。あるいは、筒状仕切り５が十分な強度を有する場合は、筒状仕切り５に直接ファン７を着脱可能に固設してもよい。
【００２８】
上述のような本実施形態に係る冷却装置１では、冷却ユニット４が稼働することで筒状仕切り５の中空部内に冷気が生じる。この時さらに、ファン７が稼働することで、冷却ユニット４において生じた冷気（冷熱）は第１の開口３ａから下部空間２ｂに送給される。
この結果、下部空間２ｂ内に収容される物品１３を冷凍することができる、又は物品１３を冷凍状態に維持しておくことができる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、冷却ユニット４で生じた冷熱が筒状仕切り５を介して上部空間２ａに伝達される。これにより、上部空間２ａ内の空気を間接的に冷却することができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る冷却装置１では、上部空間２ａと下部空間２ｂの間は、隙間が生じないよう構成されている。なお、ここでいう「上部空間２ａと下部空間２ｂの間に隙間が生じないように」とは、機能を発揮させるために必要な隙間や、設計上又は製造上の誤差及び必要なクリアランスが許容され、「隙間が実質的に生じないように」という意味である。
したがって、本実施形態に係る冷却装置１では、上部空間２ａと下部空間２ｂの間には、実質的な隙間を有しない。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、冷却ユニット４の稼働時に、第１の開口３ａでは、下部空間２ｂ側に常時冷気が導出されるため、下部空間２ｂ側から上部空間２ａ側に向かう空気の流れが抑制される。
具体的には、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂから上部空間２ａへの空気の流れが全く生じないわけではなく、第１の開口３ａ（より詳細には、筒状仕切り５の中空部内）において第２の開口６から第１の開口３ａに向かう空気の流れが相対的に小さくなる領域では、ファン７の出力及び上部空間２ａの減圧状況に応じて、下部空間２ｂから上部空間２ａへの物理的に不可避な空気の流入が起こる。
【００３０】
より詳細には、上部空間２ａと下部空間２ｂの間は、隙間が生じないよう構成されているため、ファン７の稼働時には上部空間２ａから空気が吸引され、下部空間２ｂへ供給される。その結果、上部空間２ａの気圧が低下し、下部空間２ｂの気圧が上昇する。すなわち、ファン７の稼働時では、上部空間２ａを負圧とし、下部空間２ｂでは正圧とする差圧が生じている。
一方、冷却装置１の運転停止に伴いファン７が停止すると、設計上ファン７の機能を発揮させるために必要な隙間であるインペラ７ａ間の隙間や、その他設計上製造上必要な誤差やクリアランス等の隙間から、下部空間２ｂからの冷気が上部空間２ａへと差圧を相殺するように逆流する。その際には、冷却ユニット４を通過することから、冷気がさらに冷却される効果もある。
このようにしてファン７の停止時に、保冷室として機能する上部空間２ａにより大量の冷気を貯蔵させることが可能である。
このように、本実施形態に係る冷却装置１ではその冷却運転時に、上部空間２ａと下部空間２ｂの間で積極的に空気を循環させていないが、特に停止時に、下部空間２ｂから上部空間２ａへの物理的に不可避な空気の流入が起こる結果、上部空間２ａと下部空間２ｂの間で緩やかな空気の循環が起きている。
【００３１】
また、上述のような本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂ内に物品１３を出し入れするために必要に応じて下部空間２ｂが開放される。
その際、前述のとおり、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止することで、上部空間２ａと下部空間２ｂの間の圧力差が解消される。
さらに、下部空間２ｂが開放された際に、下部空間２ｂ内の冷気（冷熱）が外部に導出される一方で、筒状仕切り５の存在により、下部空間２ｂ内の冷気（冷熱）の鉛直下方側への、より具体的には第１の開口３ａから下部空間２ｂへの、流動が妨げられる。
さらに、筒状仕切り５の存在に加えて、第２の開口６にファン７が、また、第１の開口３ａと第２の開口６の間に冷却ユニット４が配置されることでこれらが物理的な障害となって、下部空間２ｂ内に収容される冷気（冷熱）の筒状仕切り５の中空部内における流動も妨げられる。この結果、本実施形態に係る冷却装置１では、上部空間２ａ内に冷気が十分に冷却されたまま留置され続ける。
これにより、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂが開放されている間中、上部空間２ａの冷温状態が維持される。
そして、上部空間２ａの冷温状態が維持されるということは、下部空間２ｂが開放されている間、上部空間２ａに囲まれている冷却ユニット４が、その側面４ａ及び上面４ｂ側から冷却され続けることを意味している。
【００３２】
また、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂを開放した後に冷却ユニット４及びファン７を再稼働させた際に、上部空間２ａ内において冷温状態が保たれた冷気が、同じく上部空間２ａに囲まれて冷温状態に保たれた冷却ユニット４により冷却されて下部空間２ｂ側へ送給される。
このため、本実施形態に係る冷却装置１では、断熱箱体２が仕切り（第１の仕切り３及び筒状仕切り５）及びファン７により上部空間２ａ及び下部空間２ｂに分画されていない場合に比べて、冷却ユニット４及びファン７を再稼働させた直後に冷却ユニット４から導出される冷気の温度を大幅に低くすることができる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、断熱箱体２の中空部が仕切り（第１の仕切り３及び筒状仕切り５）及びファン７により区画されることで、下部空間２ｂが開放されている間も上部空間２ａの低温状態が維持される。このため、下部空間２ｂの開放後に再冷却する必要がある空間の容積は、実質的に下部空間２ｂの容積と同じになる。このことは、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂの開放後に再冷却する必要がある空間の容積を、断熱箱体２の中空部内の全容積よりも大幅に少なくできることを意味している。
この結果、本実施形態に係る冷却装置１では、断熱箱体２の中空部内が分画されていない場合に比べて、より短い時間で断熱箱体２の下部空間２ｂ内の温度を目的とする温度帯（冷温状態）に復帰させることができる。
【００３３】
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂを開放した後に冷却ユニット４及びファン７を再稼働させた際に、上述の通り上部空間２ａ内において冷温状態に保たれていた冷気が、上部空間２ａに囲まれて冷温状態に保たれていた冷却ユニット４により冷却されて下部空間２ｂへと供給される。
この場合、冷却ユニット４を通過する被冷却対象である空気の温度が十分に低いことで、冷却ユニット４において結露が生じ難い。さらに、これにより冷却ユニット４において上記結露が凍結することに伴う氷の付着及びその堆積も起き難い。
加えて、本実施形態に係る冷却装置１では上述の通りその構造上、断熱箱体２内の冷気が上部空間２ａと下部空間２ｂの間を積極的に循環移動しない。このため、下部空間２ｂの開放に伴って下部空間２ｂ内に水蒸気を含む外気が流入した場合でも、この外気中の水蒸気が昇華して霜となって冷却ユニット４の表面に付着及び堆積する現象も起こり難い。
【００３４】
このように、本実施形態に係る冷却装置１では、常時冷却ユニットへの結露の発生及びそれによる氷の付着、及び下部空間に流入した外気中の水蒸気が冷却ユニットの表面で昇華することによる霜の付着、並びに上記氷及び霜の堆積が起こり難いので、その冷却効率を向上させることができる。
したがって、本実施形態に係る冷却装置１によれば、通常の冷却運転時と、下部空間２ｂを開放した後の再冷却運転時のいずれにおいても冷却ユニット４における氷の付着及び堆積、及び、霜の付着及びその堆積が起こり難い。
よって、本実施形態に係る冷却装置１によれば、その運転時に冷却ユニット４に氷及び霜が付着しにくい冷却装置を提供することができる。
さらに、冷却ユニット４への氷及び霜の付着が起こり難いということは、冷却ユニット４の冷却効率を高い状態に維持できることを意味している。
したがって、本実施形態に係る冷却装置１によれば、冷却効率が優れた冷却装置を提供することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、上述の通りその運転時に下部空間２ｂ内の気圧が正圧になる。
この場合、被冷却対象である物品１３が食肉、海産物あるいは農産物のような水分を含有する食品である場合に、より具体的にはこのような物品１３である食品を、包装等を行うことなく裸出状態で冷凍する場合に、その表面から水分が蒸発するのを抑制することができる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、上述の通りその運転時に冷却ユニット４に氷及び霜の付着、並びにこれらの堆積が起こり難い。このことは、冷却ユニット４の運転中に、特に下部空間２ｂ内において空気が乾燥し難いことを意味している。
この結果、本実施形態に係る冷却装置１によれば、物品１３の冷凍時の乾燥を好適に防止することができる。これにより、物品１３の冷凍に伴う品質の低下を好適に防止することができる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１によれば、上述の通り物品１３の冷却時（冷凍時）の乾燥を防止できることで、冷凍時の物品１３の収縮も抑制することができる。したがって、本実施形態に係る冷却装置１によれば、冷凍に伴う物品１３の外観上の劣化（収縮等）についても抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る冷却装置１では、上述の通り上部空間２ａと下部空間２ｂとの間で積極的な空気の循環を行っていない。
このため、冷却ユニット４において生じる冷熱を筒状仕切り５を介して効率良く上部空間２ａに伝達するには、冷却ユニット４の周側面と筒状仕切り５の内側面の間に隙間を有していないことが望ましい。
したがって、本実施形態に係る冷却装置１では、冷却ユニット４の側面４ａと筒状仕切り５の内側面の間は、冷却ユニット４の設置に不可欠なクリアランスを除いて実質的に隙間を有しないことが望ましい。より好ましくは、冷却ユニット４の側面４ａと筒状仕切り５の内側面が接触していることが望ましい。
【００３７】
さらに、本実施形態に係る冷却装置１において冷却ユニット４は、冷却コイルのみからなる場合と、冷却コイル及び多数のフィンにより構成される場合のいずれでもよい。
その一方で、特に本実施形態に係る冷却装置１において冷却ユニット４を、冷却コイル及び多数のインペラ７ａにより構成する場合は、下部空間２ｂの開放時に、より具体的には冷却ユニット４及びファン７の停止後に下部空間２ｂを開放する際に、上部空間２ａ内の冷気が筒状仕切り５の中空部を通じて断熱箱体２の外に導出されてしまうのを抑制することができる。
このように、冷却ユニット４が冷却コイル及び多数のインペラ７ａにより構成される場合は、下部空間２ｂの開放中に、上部空間２ａ内の温度が上昇するのを一層確実に防止することができる。
この結果、本実施形態に係る冷却装置１では、下部空間２ｂの開放時に上部空間２ａの冷温により冷却ユニット４を保冷する効果（以下、この効果を「効果α」という。）、並びに、下部空間２ｂの開放後に冷却ユニット４及びファン７を再稼働した際に冷却ユニット４から下部空間２ｂに送給する冷気の温度を大幅に低下させる効果（以下、この効果を「効果β」という。）、を発揮させることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、筒状仕切り５の材質として金属を用いてもよい（任意選択構成要素）。
筒状仕切り５の材質としては、例えばステンレス等の鉄合金、銅や銅合金、アルミニウムやアルミニウム合金等の熱伝導性に優れた金属を用いることができる。また、必要に応じて、これらの金属の表面に防触加工等を施してもよい。
このように、筒状仕切り５を金属により構成することで、本実施形態に係る冷却装置１の冷却運転時に、冷却ユニット４から上部空間２ａへの冷熱の伝達を促進することができる。
この結果、下部空間２ｂから上部空間２ａへの冷気の流入が過少であっても上部空間２ａ内の空気を冷却ユニット４から生じる冷熱により効率良く冷却することができる。
これにより、上述の効果α及び効果βをより確実に発揮させることができる。
【００３９】
さらに、図２（ａ）に示すように、第２の開口６に設けられるファン７を平面視した場合に、このファン７は、インペラ７ａの可動領域及びそのクリアランスを除く領域がファン７の設計上あるいは製造上、必ずしも塞がれていない場合もあるが、この領域を被覆して塞ぐカバー７ｂを備えていてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、下部空間２ｂの開放時に、より具体的には本実施の形態に係る冷却装置１において冷却ユニット４及びファン７の停止後に下部空間２ｂを開放した際に、上部空間２ａ内の冷気が筒状仕切り５の中空部を通じて断熱箱体２の外に導出されるのを一層確実に抑制することができる。
さらに、前述した上部空間２ａと下部空間２ｂの間の隙間がより生じないよう構成されることになるため、ファン７の稼働時における上部空間２ａと下部空間２ｂの差圧が拡大し、ファン７の停止時に冷却ユニット４を通過してインペラ７ａ間の隙間等から上部空間２ａへ流入する冷気量が増えるという効果も発揮される。
この結果、下部空間２ｂの開放中に、上部空間２ａ内の温度が上昇するのを好一層確実に抑制することができる。
これにより、上述の効果α及び効果βをより一層確実に発揮させることができる。
【００４０】
なお、上記理由と同様の理由により、ファン７を平面視した際のインペラ７ａの可動領域のうち、インペラ７ａで被覆されている領域が広いほど、下部空間２ｂの開放時に、より具体的には本実施の形態に係る冷却装置１において冷却ユニット４及びファン７の停止後に下部空間２ｂを開放した際に、上部空間２ａの冷気が筒状仕切り５の中空部を通じて断熱箱体２の外に導出されるのを抑制することができる。
より具体的には、ファン７として個々のインペラ７ａの面積が広いものを用いる及び／又はインペラ７ａの枚数が多いものを用いるとよい。
この場合、下部空間２ｂの開放時に、上部空間２ａ内の冷気が筒状仕切り５の中空部を通じて断熱箱体２の外に導出されるのを一層効果的に抑制することができる。
この結果、下部空間２ｂの開放中に、上部空間２ａ内の温度が上昇するのを好適に抑制することができる。
これにより、下部空間２ｂの開放時に、上記効果α及び効果βを一層効率的に発揮させることができる。
【００４１】
さらに、図１に示すように、本実施の形態に係る冷却装置１は、第１の仕切り３上に、より具体的には第１の仕切り３の上部空間２ａ側の面に断熱構造としての断熱パネル８を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
あるいは、第１の仕切り３の下部空間２ｂ側の面に断熱パネル８を設けてもよい（図示せず）。
なお、断熱構造である断熱パネル８は、例えば発泡樹脂からなる厚板体を用いることができる。また、上部空間２ａと下部空間２ｂの間に介設される断熱構造は、上記のような断熱パネル８以外にも、その厚み方向に空気層又は真空層を備えた層構造体や、繊維材からなるマット状体又はパネル状体でもよい。
さらには、第１の仕切り３自体を断熱材により構成してもよい。
そして、本実施の形態に係る冷却装置１が、第１の開口３ａの配設位置と共通する領域に断熱構造を備えていることで、下部空間２ｂの開放中に、上部空間２ａ内の温度が上昇するのを好適に抑制することができる。
これにより、下部空間２ｂの開放時に、上記効果α及び効果βを一層確実に発揮させることができる。
【００４２】
なお、本実施形態に係る冷却装置１において、第１の開口３ａの配設位置と共通する領域に設けられる断熱構造として図１に示すような厚板状の断熱パネル８を用いる場合は、例えば図２（ａ）に示すように、複数枚の断熱パネル８を上部空間２ａの床面上に実質的に隙間なく（断熱パネル８の製造時に生じる不可避な寸法誤差は許容される）敷設してもよい（任意選択構成要素）。
この場合、冷却ユニット４やファン７のメンテナンス時に必要に応じて断熱パネル８を取り外すことができるというメリットを有する。
【００４３】
また、本実施形態に係る冷却装置１では、図２（ａ）に示すように、筒状仕切り５を分割可能な複数のパーツ５ｃにより構成してもよい（任意選択構成要素）。
この場合、筒状仕切り５を構成するパーツ５ｃは、図２（ａ）に示すように、平板体であってもよいし、折曲板体（図示せず）であってもよい。あるいは、冷却ユニット４の平面形状が矩形状以外の形状である場合は、その平面形状に応じたパーツ５ｃを準備すればよい。
この場合、冷却ユニット４やファン７に対してメンテナンスや修理を行う必要がある場合に、所望箇所のパーツ５ｃを、あるいは筒状仕切り５の全てを取り外すことができる。
この結果、冷却ユニット４やファン７に対するメンテナンスや修理を容易に行うことができる。
【００４４】
ここで、本実施形態に係る冷却装置１の制御方法について図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。
図３は本発明の実施形態に係る冷却装置のシステム構成図である。なお、図１又は図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本実施形態に係る冷却装置１では、図２（ｂ）に示すように、断熱箱体２の下部空間２ｂは、この下部空間２ｂへの出入りを可能にするための第３の開口９と、この第３の開口９を塞ぐ第１の断熱扉１０を備えている。
さらに、上述のような本実施形態に係る冷却装置１は、図２（ｂ）及び図３に示すように、第１の断熱扉１０の開閉状態を検知するセンサー１４を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
【００４５】
この場合、センサー１４により第１の断熱扉１０の開動作が検知された場合に、その検知信号が制御部１８へと送信され、これに伴い制御部１８から冷却ユニット４及びファン７に対してその稼働を停止させる停止信号が発信されて、冷却ユニット４及びファン７の稼働が停止する。
これにより、断熱箱体２の下部空間２ｂにおいて第１の断熱扉１０が開放される際に、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止させることができる。この場合、第１の断熱扉１０の開放時に上部空間２ａ内の冷気（冷熱）がファン７の稼働により断熱箱体２の外に導出されるのを防止できる。
さらに、本実施形態に係る冷却装置１では、断熱箱体２の下部空間２ｂへの物品１３の出し入れが完了した後に第１の断熱扉１０が閉じられた際にも、センサー１４により第１の断熱扉１０の閉状態が検知されて、その検知信号が制御部１８へと送信される。この場合、制御部１８から冷却ユニット４及びファン７に対して稼働を再開させるための信号が発信されて、この信号に基づいて冷却ユニット４及びファン７の稼働が再開される。
したがって、本実施形態に係る冷却装置１がセンサー１４を備える場合は、上述の効果α及び効果βを確実に発揮させることができる。
【００４６】
また、図２（ａ）に示すように、断熱箱体２の上部空間２ａは、必要に応じて外部から上部空間２ａへの出入りを可能にする第４の開口１１と、この第４の開口１１を塞ぐ第２の断熱扉１２を備えていてもよい。ただし、冷却ユニット４やファン７に対するメンテナンス及び修理を下部空間２ｂ側から行う場合は、第４の開口１１や第２の断熱扉１２を設ける必要はない。
そして、図２（ａ）に示すように、断熱箱体２が第４の開口１１及び第２の断熱扉１２を備えている場合はさらに、第２の断熱扉１２の開閉状態を検知するセンサー１５を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
そして、本実施形態に係る冷却装置１がセンサー１５を備えていることで、冷却ユニット４及びファン７の稼働状態を、第１の断熱扉１０の開閉動作時と同様に制御することができる。
この場合、第２の断熱扉１２の開動作に連動して冷却ユニット４及びファン７を確実に停止させるとともに、第２の断熱扉１２の閉動作に連動して冷却ユニット４及びファン７を再稼働させることができる。
特に冷却ユニット４の稼働中に第２の断熱扉１２を開放すると、上部空間２ａの温度が急激に上昇し、これに伴い冷却ユニット４を通過する空気の温度が急激に上昇する。この場合、冷却ユニット４の表面温度と、冷却ユニット４を通過する空気の温度の間に生じる温度差のせいで、冷却ユニット４の表面に結露が生じる。そして、この状態で冷却ユニット４を再稼働させると、冷却ユニット４の表面に付着した結露が凍結して氷になり、この氷が堆積して冷却ユニット４の表面を被覆すると冷却ユニット４の冷却効率が低下する。
よって、第２の断熱扉１２の開動作に連動して冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止させるとともに、第２の断熱扉１２の閉動作に連動して冷却ユニット４及びファン７を再稼働させることで、冷却ユニット４の冷却効率の低下を好適に防止することができる。
【００４７】
なお、本実施形態に係る冷却装置１では、例えばファン７としてダイナミックブレーキを備えたファン（図示せず）を用いてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、センサー１４又はセンサー１５により、第１の断熱扉１０又は第２の断熱扉１２の開動作が検知された際に、ダイナミックブレーキによりファンの稼働を迅速にかつ確実に停止させることができる。
【００４８】
また、特に図示しないが、本実施形態に係る冷却装置１は、センサー１４を備えることに代えて、第１の断熱扉１０に、ロック機構と、このロック機構の解除と設定を検知する別のセンサーを備えていてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、上記別のセンサーによりロック機構の解除が検知された際に、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止し、その後所望時間（例えば、数秒〜数分間）経過後に、第１の断熱扉１０が開放可能となるように制御することができる。
この場合、ロック機構の解除後に冷却ユニット４及びファン７の稼働が停止され、断熱箱体２が閉鎖された状態が所望時間（例えば、数秒〜数分間）維持された後、第１の断熱扉１０の開放が可能になる。
これにより、断熱箱体２が開放されるまでの所望時間内に、上部空間２ａと下部空間２ｂの間の圧力差が解消される。そして、その後に下部空間２ｂが開放されることで、上部空間２ａ内の冷気（冷温）が、断熱箱体２の外に流出するのをより効果的に抑制することができる。
この場合、下部空間２ｂの開放時に、上部空間２ａの温度が上昇するのを効果的に抑制することができる。
これによっても、下部空間２ｂの開放時に、上述の効果α及び効果βを一層確実に発揮させることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態に係る冷却装置１は、図３に示すように、下部空間２内の所望位置に温度センサー１９を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、温度センサー１９の検出値に応じて冷却ユニット４及び／又はファン７の稼働状態を制御することができる。これにより、下部空間２ｂ内の温度を目的とする温度帯（冷温）に高精度に保つことができる。
【００５０】
続いて、図４を参照しながら本実施形態に係る冷却装置１の変形例について説明する。
図４（ａ）は本実施形態の変形例に係る冷却装置の鉛直方向部分断面図であり、（ｂ）は本実施形態の別の変形例に係る冷却装置の鉛直方向部分断面図である。
なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図４（ａ）に示すように、本実施形態の変形例に係る冷却装置１Ａは、筒状仕切り５の第２の開口６側に設けられるファン７に加えて、冷却ユニット４における冷気の導出側、すなわち第１の開口３ａ側にもファン７を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、冷却ユニット４において生じる冷気（冷熱）を一層効率良く下部空間２ｂに供給することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態の変形例に係る冷却装置１Ａでは、図４（ａ）に示すように、必要に応じて第１の開口３ａに整流板１７を備えていてもよい（任意選択構成要素）。
この場合、第１の開口３ａの直下の温度が局所的に低くなり、下部空間２ｂ内の温度が不均一になるのを防止できる。
その一方で、下部空間２ｂ内に収容される物品１３を急速に冷凍する必要がある場合は、整流板１７を備えることなく、物品１３を第１の開口３ａの直下に配置すればよい。
【００５２】
また、図４（ｂ）に示す本実施形態の別の変形例に係る冷却装置１Ｂのように、先の図１中において筒状仕切り５の第２の開口６に配設されているファン７を、筒状仕切り５の中空部内に設けてもよい（任意選択構成要素）。
この場合も、先の図１に示す本実施形態に係る冷却装置１と同等の作用・効果を発揮させることができる。
【００５３】
最後に、本発明に係る冷却装置１の効果を確認するために行った試験１〜３及びその結果について図５乃至図８を参照しながら説明する。
図５（ａ）は試験１，２に用いた本発明に係る冷却装置の鉛直方向断面図であり、（ｂ）は試験３に用いた従来技術に係る冷却装置の鉛直方向断面図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５（ｂ）に示す従来技術に係る冷却装置２０は、図５（ａ）に示す本発明に係る冷却装置１から第１の仕切り３及び断熱パネル８を取り外したものである。
本試験では、図５（ａ）に示すような本発明に係る冷却装置１の試作機を用いて以下に示すような試験１及び試験２を実施した。さらに、同試作機から第１の仕切り３及び断熱パネル８を取り外して従来技術に係る冷却装置２０とし、この従来技術に係る冷却装置２０を用いて以下に示すような試験３を実施した。
また、試験１，２では、下部空間２ｂ内でかつ第１の開口３ａの直下に配置された物品１３（内部に生クリームを有するスポンジ生地からなるロールケーキ）の内部（計測点Ａ）及びその表面（計測点Ａ´）、冷却ユニット４の直下（計測点Ｂ）、並びに、下部空間２ｂ内の床面近傍位置（計測点Ｃ）のそれぞれにおいて１分毎に温度を計測して記録した。
【００５４】
＜試験１について＞
試験１では、図５（ａ）に示すような本発明に係る冷却装置１の試作機を１時間程度冷却運転して計測点Ａ´，Ｂ，Ｃのそれぞれの温度が−３２〜−３３℃になったのを確認した後、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止してから、下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を１０分間開放した。また、下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を開放している間に計測点Ａを設けるべく物品１３のセッティングを行った。
この後、第１の断熱扉１０を閉鎖するとともに冷却ユニット４及びファン７を再稼働して、その後１分経過毎に計測点Ａ，Ａ´，Ｂ，Ｃのそれぞれにおいて温度の計測を行った。その計測結果を表にまとめたものが下記表１であり、この表１を折線グラフとして示したものが図６である。
【００５５】
【表１】
0006985751.tif 000002
【００５６】
＜試験２について＞
試験２では、図５（ａ）に示すような本発明に係る冷却装置１の試作機を１時間程度冷却運転して計測点Ａ´，Ｂ，Ｃのそれぞれの温度が−３２℃〜−３３℃の範囲内になったのを確認した後、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止してから下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を閉鎖したまま１５分間放置した。第１の断熱扉１０を閉鎖したまま１５分間放置した後の計測点Ａ，Ｂ，Ｃの温度はそれぞれ、−２６.２℃、−２５.３℃、−３０.４℃であった。
この後、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止したまま下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を１９分間開放した。第１の断熱扉１０を１９分間開放した後の計測点Ａ´，Ｂ，Ｃの温度はそれぞれ、５.９℃、０℃、−２８.８℃であった。また、下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を開放している間に計測点Ａを設けるべく物品１３のセッティングを行った。
この後、第１の断熱扉１０を閉鎖するとともに冷却ユニット４及びファン７を再稼働して１分経過毎に計測点Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれにおいて温度の計測を行った。その計測結果を表にまとめたものが下記表２であり、この表２を折線グラフとして示したものが図７である。
【００５７】
【表２】
0006985751.tif 000003
【００５８】
＜試験３について＞
試験３では、図５（ｂ）に示すような従来技術に係る冷却装置２０を１時間程度冷却運転して計測点Ａ´，Ｂ，Ｃのそれぞれの温度が−３２〜−３３℃になったのを確認した後、冷却ユニット４及びファン７の稼働を停止してから、下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を５分間開放した。また、下部空間２ｂの第１の断熱扉１０を開放している間に計測点Ａを設けるべく物品１３のセッティングを行った。
この後、第１の断熱扉１０を閉鎖するとともに冷却ユニット４及びファン７を再稼働して、その後１分経過毎に計測点Ａ，Ａ´，Ｂ，Ｃのそれぞれにおいて温度の計測を行った。その計測結果を表にまとめたものが下記表３であり、この表３を折線グラフとして示したものが図８である。
【００５９】
【表３】
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【００６０】
ここで上表１〜３及び図６〜８を参照しながら、上述の試験１〜３の結果について考察する。
図６は表１中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。また、図７は表２中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。さらに、図８は表３中の各計測点の温度の経時変化を折れ線グラフで示した図である。
表１，２及び図６，７に示すように、本発明に係る冷却装置１では、断熱箱体２の下部空間２ｂを開放した後でも、上部空間２ａ内の温度（計測点Ｃ）の温度を−２０℃以下に保つことができた。この温度は、下部空間２ｂの開放時間が短かった従来技術に係る冷却装置２０における同計測点の温度と比べて、１０度以上も低かった（表３及び図８を参照）。
さらに、表１，２及び図６，７に示すように、本発明に係る冷却装置１では、下部空間２ｂの開放時間が２倍弱長い場合でも、冷却ユニット４及びファン７の再稼働後１分経過した時点の冷却ユニット４の直下（計測点Ｂ）の温度が、−２３℃であった。他方、従来技術に係る冷却装置２０を用いる場合は、下部空間２ｂの開放後、冷却ユニット４及びファン７を再稼働して冷却ユニット４の直下（計測点Ｂ）の温度が−２３℃に到達するまでに４分の時間を要した。
また、表１〜３及び図６〜８に示すように、本発明に係る冷却装置１では、冷却ユニット４及びファン７を再稼働した後に、冷却ユニット４直下（計測点Ｂ）の温度が−３０℃に到達するまでの時間が、従来技術に係る冷却装置２０と比べて５分以上短かった。
よって、本発明に係る冷却装置１は、上述の効果α及び効果βを有することが示された。
【００６１】
また、表１，３及び図６，８に示すように、本発明に係る冷却装置１では、下部空間２ｂの開放時間が従来技術に係る冷却装置２０を用いる場合よりも約２倍長かったにも関わらず、第１の断熱扉１０の閉鎖後に冷却ユニット４及びファン７を再稼働した後に、測定点Ａ（被冷却対象である物品１３の内部）の温度が−１０℃に到達するまでの時間が従来技術に係る冷却装置２０を用いる場合よりも短かった。
よって、本発明に係る冷却装置１を用いる場合の方が従来技術に係る冷却装置２０を用いる場合に比べて、被冷却対象である物品１３を効率良く冷却できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上説明したように本発明は、冷却効率の優れた冷却装置に関するものであり、物流や食品加工に関する技術分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１…冷却装置  ２…断熱箱体  ２ａ…上部空間（保冷室）  ２ｂ…下部空間（冷却室）  ３…第１の仕切り  ３ａ…第１の開口  ４…冷却ユニット  ４ａ…側面  ４ｂ…上面  ５…筒状仕切り  ５ａ…下端  ５ｂ…上端  ５ｃ…パーツ  ６…第２の開口  ７…ファン  ７ａ…インペラ  ７ｂ…カバー  ８…断熱パネル  ９…第３の開口  １０…第１の断熱扉  １１…第４の開口  １２…第２の断熱扉  １３…物品（冷凍対象）  １４，１５…センサー  １６…支持材  １７…整流板  １８…制御部  １９…温度センサー  ２０…冷却装置（従来技術）
【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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