JP6375855B2 - 収容庫冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、収容庫冷却システムに関するものであり、より詳細には、冷凍機を備えた冷却装置と、可搬で収納空間が開閉扉により開閉可能であり、かつ蓄冷材が設けられた収容庫とを備えた収容庫冷却システムに関するものである。

従来、収容庫冷却システムとして、収容庫及び冷却装置を備えたものが知られている。収容庫は、例えば生鮮食品等の輸送等に用いられるもので、収容庫本体、蓄冷材及び冷却器を備えている。

収容庫本体は、前面に開口が形成された直方状の断熱構造を有し、下部に配設されたキャスタにより移動可能なものである。この収容庫本体には、上記開口を開閉する断熱扉が設けられている。蓄冷材は、例えば平板状を成し、内部に蓄冷剤が収納されて構成されている。この蓄冷材は、収容庫本体の内部に配設されている。冷却器は、蓄冷材と熱的に接続した状態で配設されている。この冷却器には冷媒流路が設けられている。冷却装置は、圧縮機等の冷凍機を内蔵している。

上記収容庫冷却システムにおいては、収容庫と冷却装置とを互いの連結部を所定の接合部にて連結させることで冷媒の循環が可能な態様で接続させる場合、冷凍機から供給される冷媒を冷却器で蒸発させて蓄冷材を冷却することにより、その後に冷却装置との接続状態が解除された場合でも、蓄冷材に蓄えられた熱を利用して収容庫本体の内部空気を保冷することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−１３７１５８号公報

ところで、収容庫と冷却装置とを接続して蓄冷材を冷却した後は、冷却装置の冷却能力の低下を抑制するために、循環させた冷媒を冷却装置に回収させてから収容庫と冷却装置とを分離させる必要がある。

しかしながら、上記収容庫冷却システムにおいては、収容庫と冷却装置とを互いの連結部を連結させて接続していただけなので、蓄冷材を冷却させるために循環した冷媒が冷却装置に回収される前に収容庫と冷却装置とを分離させることも可能であった。これでは、冷却装置による冷媒回収が十分に行われず、結果的に冷却装置の冷却能力の低下を招来し好ましくない。

本発明は、上記実情に鑑みて、蓄冷材を冷却するのに用いられた冷媒を冷却装置に確実に回収させることができる収容庫冷却システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る収容庫冷却システムは、冷凍機を備えた冷却装置と、可搬で収納空間が開閉扉により開閉可能であり、かつ蓄冷材が設けられた収容庫とを備え、前記冷却装置と前記収容庫とを互いの連結部を所定の接合部にて連結させることで接続する場合に、前記冷凍機から供給された冷媒により前記蓄冷材を冷却し、前記冷却装置と前記収容庫とを離脱させた後も前記収納空間を前記蓄冷材により保冷させるようにした収容庫冷却システムであって、前記接合部に開閉移動可能に設けられ、該接合部を閉成する場合には前記連結部を覆う一方、該接合部を開成する場合には前記連結部を露出させる扉体と、前記扉体が前記接合部を閉成する状態を維持するロック機構と、前記冷却装置と前記収容庫とが接続されて前記扉体が前記接合部を閉成した状態で前記冷凍機を駆動させる場合には、前記ロック機構により前記扉体が前記接合部を閉成した状態を維持する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記収容庫冷却システムにおいて、前記制御手段は、前記冷凍機の駆動を停止させる場合には、前記ロック機構による前記扉体が前記接合部を閉成した状態を解除させることを特徴とする。

また本発明は、上記収容庫冷却システムにおいて、前記接合部は、前記収容庫の筐体の側部に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、制御手段が、冷却装置と収容庫とが接続されて扉体が接合部を閉成した状態で前記冷凍機を駆動させる場合には、ロック機構により扉体が接合部を閉成した状態を維持するので、蓄冷材を冷却する場合だけでなく、収容庫に残留する冷媒を冷却装置に回収する場合にも収容庫と冷却装置とが切り離される虞れがない。よって、蓄冷材を冷却するのに用いられた冷媒を冷却装置に確実に回収させることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態である収容庫冷却システムを模式的に示す正面図である。 図２は、本発明の実施の形態である収容庫冷却システムの回路構成を示す説明図である。 図３は、接合部を模式的示す説明図である。 図４は、ロック機構の動作を説明する説明図である。 図５は、ロック機構の動作を説明する説明図である。 図６は、本発明の実施の形態である収容庫冷却システムの制御系を模式的に示すブロック図である。 図７は、冷却制御部が実施する処理内容を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る収容庫冷却システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態である収容庫冷却システムを模式的に示すものであり、図１は、正面から見た場合を示す正面図であり、図２は、回路構成を示す説明図である。ここで例示する収容庫冷却システムは、収容庫１と冷却装置４０とを備えて構成されている。

収容庫１は、内部に収容された商品を所望の温度に冷却した状態に保持するためのもので、本体キャビネット１０と、前面扉（開閉扉）２０とを備えて構成されている。

本体キャビネット１０は、前面に開口（以下、前面開口ともいう）が形成された直方体状の断熱筐体であり、内部に収納空間である収納室１７が形成されている。また、本体キャビネット１０の下部には、キャスタ１６が配設されており、これにより本体キャビネット１０は移動可能（可搬可能）なものである。

前面扉２０は、本体キャビネット１０の前面開口を覆うのに十分な大きさを有している。この前面扉２０は、左側縁部がヒンジ機構２１を介して本体キャビネット１０に取り付けられており、開閉移動することで収納室１７を開閉させるものである。また、前面扉２０は、内部に断熱材が配設されることで断熱構造を有している。尚、図１中の符号２２はロックレバーである。

このような構成を有する収容庫１は、上記構成の他、冷却器１１、蓄冷材１２及び膨張機構２５を備えている。冷却器１１は、冷媒を通過させるための冷媒管路が蛇行する態様で延在して形成されており、全体として平板状の形態を成している。蓄冷材１２は、例えばポリエチレン等の樹脂製のケース内に、水及びゲル化剤等の公知の蓄冷剤を封入して構成されたもので、平板状に形成されている。この蓄冷材１２は、冷却器１１に熱的に接続されているとともに、収納室１７を形成する内壁面の裏面側に密着配置されている。尚、蓄冷材は、収納室の内部に配設されていても良いし、上述したように内壁面の裏面側に配設されるように本体キャビネットの各壁部の内部に配設されていても良い。

膨張機構２５は、例えば温度膨張弁や電子膨張弁等により構成されるもので、入口側に接続された冷媒管路２ａを通じて供給された冷媒を断熱膨張させて低温低圧の冷媒とするものである。かかる冷媒管路２ａの端部には、連結部である導入カプラ３ａが接続されている。上記膨張機構２５の出口側に接続された冷媒管路２ｂは、冷却器１１の入口側に接続されている。この冷却器１１の出口側に接続された冷媒管路２ｃの端部には、連結部である導出カプラ３ｂが接続されている。

冷却装置４０は、箱状の装置本体４０ａを備えている。この装置本体４０ａの下部には、キャスタ４０ｂが設けられており、これにより装置本体４０ａは、移動可能なものである。

かかる装置本体４０ａの内部には、冷凍機を構成する圧縮機４１及び放熱器４２が配設されている。圧縮機４１は、入口側に接続された冷媒管路２ｄを通じて冷媒を吸引して圧縮することにより高温高圧の冷媒にするものである。この圧縮機４１の入口側に接続された冷媒管路２ｄの端部には、連結部である吸引カプラ３ｃが接続されている一方、その途中にアキュムレータ４３が配設されている。アキュムレータ４３は、該冷媒管路２ｄを通過する冷媒が気液混合冷媒である場合に、液相冷媒を貯留して気相冷媒を通過させる気液分離手段である。

放熱器４２は、入口側が冷媒管路２ｅを通じて圧縮機４１の出口側に接続されており、圧縮機４１で圧縮された冷媒を導入して周囲空気と熱交換させて放熱させるものである。そして、放熱器４２は、放熱させた冷媒を該放熱器４２の出口側に接続された冷媒管路２ｆを通じて送出するものである。この放熱器４２の出口側に接続された冷媒管路２ｆは、その途中に出口バルブ４４が配設されるとともに、その端部に連結部である供給カプラ３ｄが接続されている。出口バルブ４４は、後述する冷却制御部５０から与えられる指令により開閉する弁体であり、開成する場合には、該冷媒管路２ｆを冷媒が通過することを許容する一方、閉成する場合には、該冷媒管路２ｆを冷媒が通過することを規制するものである。

このような構成の収容庫１と冷却装置４０とは、導入カプラ３ａと供給カプラ３ｄとが連結され、かつ導出カプラ３ｂと吸引カプラ３ｃとが連結されることにより、冷媒が循環する冷媒回路を形成するものである。

ここで、導入カプラ３ａと供給カプラ３ｄとの連結、並びに導出カプラ３ｂと吸引カプラ３ｃとの連結は、図３に示すように、本体キャビネット１０の側部に設けられた接合部３０にて行われている。この接合部３０の周囲には、扉体３１、ドアスイッチ３５及びロック機構３６が設けられている。

扉体３１は、本体キャビネット１０の側部に配設された扉支持部材３２にヒンジ機構３３を介して開閉移動可能に設けられている。この扉体３１の開閉端には、係止片３４が設けられている。かかる扉体３１は、閉移動する場合には、接合部３０を覆うことで該接合部３０を閉成するものであり、開移動する場合には、接合部３０を開成させて各カプラ３ａ等を露出、すなわち各カプラ３ａ等の接続状態を露出するものである。

ドアスイッチ３５は、外部に向けて突出する接触子を有しており、閉移動する扉体３１の開閉端に当接される位置に配設されている。このドアスイッチ３５は、接触子が押圧されていない場合には、オン信号を出力するものであり、接触子が押圧される場合には、オフ信号を出力するものである。つまり、ドアスイッチ３５は、扉体３１による接合部３０の開成及び閉成を検出するものである。

ロック機構３６は、図４及び図５にも示すように、ソレノイド３６ａとフック部材３６ｃとを備えて構成されている。ソレノイド３６ａは、ソレノイド支持部材３７を介して本体キャビネット１０の側部に支持されている。ソレノイド３６ａは、冷却制御部５０から与えられる指令に応じて通電状態と非通電状態とになるものであり、通電状態となる場合には、プランジャ３６ｂを吸引して該プランジャ３６ｂを上方に向けて変位させるものである。

フック部材３６は、基端部が基端支持軸３５ｅを介してプランジャ３６ｂの先端に配設されている。このフック部材３６の先端には、下方に向けて突出する係止部３６ｃ１が設けられており、また、フック部材３６の中央部分には中央支持軸３６ｆを介してソレノイド支持部材３７に支持されている。このフック部材３６は、該中央支持軸３６ｆの中心軸回りに回動可能なものである。

このようなロック機構３６においては、図４に示すように、ソレノイド３６ａが非通電状態となる場合には、プランジャ３６ｂは、バネ部材３６ｄの付勢力により基端支持軸３５ｅと中央支持軸３６ｆとが同一平面上に位置する基準位置に配置される。この場合、フック部材３６は、プランジャ３６ｂの延在方向に対して略直交する方向に延在した姿勢となる。

そして、図５に示すように、ソレノイド３６ａが通電状態となる場合には、プランジャ３６ｂは、バネ部材３６ｄの付勢力に抗して上方に変位する。これにより基端支持軸３５ｅが中央支持軸３６ｆよりも上方側に位置することで、フック部材３６は、先端が下方に向けて回動した姿勢となる。このようにフック部材３６が下方に向けて回動した姿勢となる場合において、扉体３１が接合部３０を閉成するとき、該扉体３１の係止片３４に形成されて係止孔３４ａに係止部３６ｃ１が進入して、該扉体３１が開成することを規制することができる。

図６は、本発明の実施の形態である収容庫冷却システムの制御系を模式的に示すブロック図である。

この図６に示すように、収容庫冷却システムは、冷却制御部５０を備えている。冷却制御部５０は、冷却装置４０に搭載されており、該冷却装置４０が収容庫１と接続されて冷媒回路を形成する場合には、これとは別の通信ラインにて収容庫１に配設されたドアスイッチ３５及びソレノイド３６ａと電気的に接続される。

冷却制御部５０は、メモリ５５に記憶されたプログラムやデータに従って、収容庫１及び冷却装置４０の各部の動作を統括的に制御するものであり、入力処理部５１、バルブ駆動処理部５２、圧縮機駆動処理部５３及びソレノイド通電処理部５４を備えて構成されている。

入力処理部５１は、ドアスイッチ３５や冷却装置４０に設けられた入力手段６０から与えられる信号を入力処理するものである。ここで入力手段６０は、冷却装置４０の所定の操作面に設けられており、作業者が各種の操作入力を行うものである。

バルブ駆動処理部５２は、出口バルブ４４に指令を与えて開閉させるものである。圧縮機駆動処理部５３は、圧縮機４１に指令を与えて駆動若しくは駆動停止にさせるものである。ソレノイド通電処理部５４は、ソレノイド３６ａを通電状態若しくは非通電状態にさせるものである。

図７は、冷却制御部５０が実施する処理内容を示すフローチャートである。この図７の処理内容を説明しながら収容庫冷却システムの動作について説明する。

前提として、収容庫１と冷却装置４０とは、導入カプラ３ａと供給カプラ３ｄとが連結され、かつ導出カプラ３ｂと吸引カプラ３ｃとが連結されることにより互いに接続されており、接合部３０は扉体３１により閉成されているものとする。この場合、ドアスイッチ３５は、接触子が扉体３１に押圧されてオフ信号を出力している。

冷却制御部５０は、入力処理部５１を通じてドアスイッチ３５からオフ信号を入力し、かつ入力手段６０を通じて冷却指令が与えられた場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ，ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、バルブ駆動処理部５２を通じて出口バルブ４４を開成させる（ステップＳ１０３）。このように出口バルブ４４を開成させた冷却制御部５０は、圧縮機駆動処理部５３を通じて圧縮機４１を駆動させるとともに、ソレノイド通電処理部５４を通じてソレノイド３６ａを通電させて、予め設定された冷却時間の経過待ちとなる（ステップＳ１０４，ステップＳ１０５，ステップＳ１０６：Ｎｏ）。

上記ステップＳ１０４にて圧縮機４１を駆動させることで冷却運転が行われることになる。つまり、圧縮機４１で圧縮された冷媒（高温高圧冷媒）は、冷媒管路２ｅを通じて放熱器４２に至り、該放熱器４２で周囲空気と熱交換することにより凝縮して放熱する。放熱器４２で放熱した冷媒は、冷媒管路２ｆ，２ａを通過して膨張機構２５に至り、該膨張機構２５にて断熱膨張する。

膨張機構２５で断熱膨張した冷媒は、冷媒管路２ｂを通過した後に冷却器１１の冷媒管路を通過する。冷却器１１を通過する冷媒は、熱的に接続する蓄冷材１２と熱交換して蒸発することにより蓄冷材１２を冷却する。冷却器１１を通過した冷媒は、冷媒管路２ｃ，２ｄを通過し、アキュムレータ４３で気液分離されて圧縮機４１に吸引され、再び圧縮されて冷媒回路を循環することとなる。このようにして冷媒回路を循環することにより、蓄冷材１２は冷却されていき徐々に凍結する。

また、上記ステップＳ１０５にてソレノイド３６ａを通電させることにより、図５に示したように、プランジャ３６ｂが吸引されることでフック部材３６は、先端が下方に向けて回動した姿勢となって、係止部３６ｃ１が係止孔３４ａに進入して、扉体３１が接合部３０を閉成する状態を維持する。

その後、冷却時間が経過した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、冷却制御部５０は、バルブ駆動処理部５２を通じて出口バルブ４４を閉成させ、予め設定された冷媒回収時間の経過待ちとなる（ステップＳ１０７，ステップＳ１０８：Ｎｏ）。

上記ステップＳ１０７のように出口バルブ４４を閉成させても圧縮機４１は駆動を維持しているので、収容庫１の内部に残留する冷媒を圧縮機４１により吸引することができ、循環させた冷媒を回収することができる。

冷媒回収時間が経過した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、冷却制御部５０は、圧縮機駆動処理部５３を通じて圧縮機４１を駆動停止にさせるとともに、ソレノイド通電処理部５４を通じてソレノイド３６ａを非通電状態にさせ（ステップＳ１０９，ステップＳ１１０）、その後に今回の処理を終了する。

これによれば、ソレノイド３６ａを非通電状態にさせるので、フック部材３６を先端が上方に向けて回動した姿勢にさせることで係止部３６ｃ１を係止孔３４ａから離脱させることができ、扉体３１が開移動することを許容する。従って、扉体３１が作業者により開移動させられることで、接合部３０における各カプラ３ａ等の連結状態を解除させて、収容庫１を冷却装置４０から引き離すことができる。

以上のような構成を有する収容庫冷却システムによれば、冷却制御部５０が、冷却装置４０と収容庫１とが接続されて扉体３１が接合部３０を閉成した状態で冷却指令が与えられた場合には、圧縮機４１を駆動させてロック機構３６により扉体３１が接合部３０を閉成した状態を維持するので、蓄冷材１２を冷却する場合だけでなく、収容庫１に残留する冷媒を冷却装置４０に回収する場合にも収容庫１と冷却装置４０とが切り離される虞れがない。よって、蓄冷材１２を冷却するのに用いられた冷媒を冷却装置４０に確実に回収させることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、冷却装置４０に搭載された冷却制御部５０が圧縮機４１の駆動や出口バルブ４４の開閉、並びにソレノイド３６ａの通電を制御していたが、本発明においては、制御手段は、冷却装置に搭載された冷却制御部に限られず、収容庫に搭載されていても良いし、収容庫と冷却装置とは別個に構成されるものであっても良い。

上述した実施の形態では、各カプラ３ａ等の連結を行う接合部３０は、本体キャビネット１０の側部に設けられていたが、本発明においては、接合部は、冷却装置に設けられていても良く、配設個所は特に限定されるものではない。

１ 収容庫
３ａ 導入カプラ
３ｂ 導出カプラ
３ｃ 吸引カプラ
３ｄ 供給カプラ
１０ 本体キャビネット
１１ 冷却器
１２ 蓄冷材
１７ 収納室
２０ 前面扉（開閉扉）
２５ 膨張機構
３０ 接合部
３１ 扉体
３４ 係止片
３５ ドアスイッチ
３６ ロック機構
３６ａ ソレノイド
３６ｃ フック部材
４０ 冷却装置
４１ 圧縮機
４２ 放熱器
４４ 出口バルブ
５０ 冷却制御部

Claims (3)

1. 冷凍機を備えた冷却装置と、
   可搬で収納空間が開閉扉により開閉可能であり、かつ蓄冷材が設けられた収容庫と
   を備え、
   前記冷却装置と前記収容庫とを互いの連結部を所定の接合部にて連結させることで接続する場合に、前記冷凍機から供給された冷媒により前記蓄冷材を冷却し、前記冷却装置と前記収容庫とを離脱させた後も前記収納空間を前記蓄冷材により保冷させるようにした収容庫冷却システムであって、
   前記接合部に開閉移動可能に設けられ、該接合部を閉成する場合には前記連結部を覆う一方、該接合部を開成する場合には前記連結部を露出させる扉体と、
   前記扉体が前記接合部を閉成する状態を維持するロック機構と、
   前記冷却装置と前記収容庫とが接続されて前記扉体が前記接合部を閉成した状態で前記冷凍機を駆動させる場合には、前記ロック機構により前記扉体が前記接合部を閉成した状態を維持する制御手段と
   を備えたことを特徴とする収容庫冷却システム。
2. 前記制御手段は、前記冷凍機の駆動を停止させる場合には、前記ロック機構による前記扉体が前記接合部を閉成した状態を解除させることを特徴とする請求項１に記載の収容庫冷却システム。
3. 前記接合部は、前記収容庫の筐体の側部に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の収容庫冷却システム。

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