| 【発明の名称】 |
農産物保冷庫 |
| 【発明者】 |
【氏名】木村 滋宏
【氏名】河原 隆夫
【氏名】山口 敏明
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| 【要約】 |
【課題】農産物の冷却保存にあたり、簡単な構成で安価に、エチレンを除去するとともに庫内湿度を高めることのできる農産物保冷庫を提供すること。
【解決手段】農産物保冷庫１は、冷媒回路７の一部を構成する蒸発器９により、農産物を収容する箱状の庫本体２の庫内３を冷却するようにしたものであって、庫内３に外気を導入する入気路２３と、入気路２３に隣接配置されて庫内３の空気を庫外に排出する排気路２４と、入気路２４または排気路２４に配備された換気扇２９と、入気路２３と排気路２４とを熱交換可能に区画する隔壁２２とからなる換気熱交換ユニット（６）を設けたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷媒回路の一部を構成する蒸発器により、農産物を収容する箱状の庫本体の庫内を冷却するようにした農産物保冷庫において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、入気路と排気路とを熱交換可能に区画する隔壁とからなる換気熱交換ユニットを設けたことを特徴とする農産物保冷庫。
【請求項２】 冷媒回路の一部を構成する蒸発器により、農産物を収容する箱状の庫本体の庫内を冷却するようにした農産物保冷庫において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通さない水密性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する水密隔壁とからなる第１換気熱交換ユニットを設けたことを特徴とする農産物保冷庫。
【請求項３】 冷媒回路の冷媒圧縮機の運転に連動して第１換気熱交換ユニットの換気扇を駆動する第１制御装置を備えている請求項２に記載の農産物保冷庫。
【請求項４】 庫内の湿度を検出する湿度センサと、湿度センサにより検出された庫内の湿度が予め設定されている設定湿度に達したときに第１換気熱交換ユニットの換気扇の運転と停止を切り替える第２制御装置とを備えている請求項２または請求項３に記載の農産物保冷庫。
【請求項５】 庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通す透水性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する透水隔壁とからなる第２換気熱交換ユニットを設けるとともに、換気熱交換ユニットの換気扇または第１換気熱交換ユニットの換気扇の停止時に第２換気熱交換ユニットの換気扇を駆動する第３制御装置を備えている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の農産物保冷庫。
【請求項６】 庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通す透水性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する透水隔壁とからなる第２換気熱交換ユニットを設けるとともに、庫内のエチレン濃度を検出するエチレン濃度センサと、エチレン濃度センサにより検出された庫内のエチレン濃度が予め設定されている設定濃度に達したときに第２換気熱交換ユニットの換気扇の運転と停止を切り替える第４制御装置とを備えている請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の農産物保冷庫。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば花卉、果物、野菜、穀物などの農産物を低温保存する保冷庫に係り、更に詳しくはエチレン除去機能と加湿機能を備えた農産物保冷庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の農産物保冷庫としては、農産物を収容する庫本体内を冷媒回路の蒸発器によって冷却するものが知られている。一方で、保存中に農産物からエチレンガスが発生することが知られている。農産物周囲のエチレンガス濃度が高くなると、農産物の熟度の増加、鮮度の低下、あるいは腐敗の進行を引き起こすこととなる。そこで、これまでは農産物保冷庫の庫内にエチレン除去装置を設置してエチレンガスを吸着除去していた。他方、蒸発器は冷却運転時に庫内空気中の水分をドレンにして排出するので、庫内は湿度が低下し乾燥する。例えば、野菜、果物、花卉などの保冷に好適な条件は、庫内温度が２℃、庫内相対湿度が９０〜９５％であるが、蒸発器による冷却を続けると、庫内の相対湿度が例えば７０％程度まで下がり、花卉などを過度に乾燥させて傷めることとなる。そこで、庫内に加湿装置を設置して加湿していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の農産物保冷庫が必要とするエチレン除去装置や加湿装置はいずれも高価であるため、農産物保冷庫全体の製造コストが高騰するという問題があった。また、消耗部品の交換やメンテナンスにかかる手間と費用も軽視できるものでない。
【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、農産物の冷却保存にあたり、簡単な構成で安価に、エチレンを除去するとともに庫内湿度を高めることのできる農産物保冷庫の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係る農産物保冷庫は、冷媒回路の一部を構成する蒸発器により、農産物を収容する箱状の庫本体の庫内を冷却するようにした農産物保冷庫において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、入気路と排気路とを熱交換可能に区画する隔壁とからなる換気熱交換ユニットを設けた構成にしてある。
【０００６】また、冷媒回路の一部を構成する蒸発器により、農産物を収容する箱状の庫本体の庫内を冷却するようにした農産物保冷庫において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通さない水密性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する水密隔壁とからなる第１換気熱交換ユニットを設けた構成にしてある。
【０００７】そして、前記の構成において、冷媒回路の冷媒圧縮機の運転に連動して第１換気熱交換ユニットの換気扇を駆動する第１制御装置を備えているものである。
【０００８】更に、前記した各構成において、庫内の湿度を検出する湿度センサと、湿度センサにより検出された庫内の湿度が予め設定されている設定湿度に達したときに第１換気熱交換ユニットの換気扇の運転と停止を切り替える第２制御装置とを備えているものである。
【０００９】また、前記した各構成において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通す透水性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する透水隔壁とからなる第２換気熱交換ユニットを設けるとともに、換気熱交換ユニットの換気扇または第１換気熱交換ユニットの換気扇の停止時に第２換気熱交換ユニットの換気扇を駆動する第３制御装置を備えているものである。
【００１０】そして、前記した各構成において、庫内に外気を導入する入気路と、入気路に隣接配置されて庫内の空気を庫外に排出する排気路と、入気路または排気路に配備された換気扇と、水分を通す透水性材料で構成されていて入気路と排気路とを熱交換可能に区画する透水隔壁とからなる第２換気熱交換ユニットを設けるとともに、庫内のエチレン濃度を検出するエチレン濃度センサと、エチレン濃度センサにより検出された庫内のエチレン濃度が予め設定されている設定濃度に達したときに第２換気熱交換ユニットの換気扇の運転と停止を切り替える第４制御装置とを備えているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態に係る農産物保冷庫を示す外観図、図２は前記農産物保冷庫の側断面構成図である。各図において、この実施形態に係る農産物保冷庫１は、前面が開口した箱状の庫本体２を備えてなり、庫本体２の前面開口は開閉扉４，４により開閉自由に封止される。庫本体２の庫内３には、花卉、果物、野菜、穀物などの農産物が収容されるようになっている。
【００１２】庫本体２上面の一端側には、庫本体２の庫内３を冷却する冷却ユニット５が配備されている。冷却ユニット５の箱状のユニットケース８内には、ガス冷媒の冷熱と熱交換して庫内空気を冷却する蒸発器９と、蒸発器９に庫内空気を送る送風機１２が配備されている。ユニットケース８内は蒸発器９を境に空気の入側空間１０と出側空間１１に区画されている。出側空間１１からの冷却空気は、庫本体２内の天面に取付けられた導気フード１３の吹出口１４から庫内３へ吹き出されるようになっている。前記の蒸発器９は、冷媒圧縮機１５、凝縮器１６、および減圧弁１８とともに、冷媒管１９で環状に連結されて汎用の冷媒回路７を構成している。前記の凝縮器１６は送風機１７から送られた庫外空気と冷媒を熱交換させるようになっている。
【００１３】また、庫内３の温度を検出する温度センサ２０が庫本体２に取付けられている。温度センサ２０からの検出信号が庫内温度制御装置２０ａに入力されると、庫内温度制御装置２０ａは温度センサ２０からの検出温度に基づき冷媒圧縮機１５、送風機１２、送風機１７、または減圧弁１８を駆動して、農産物の保存に適した目標温度に近づけるように庫内温度を制御する。
【００１４】一方、庫本体２上面の他端側には、庫内３に外気を導入して庫内空気を排出する第１換気熱交換ユニット６が設けられている。この第１換気熱交換ユニット６は、図３および図４に示すように、前板２１と、背板３０と、背板３０胴部および前板２１の両側を被う側板３１ｂと、背板３０上部および前板２１の両側を被う側板３１ａとからケーシングが構成されている。そして、このケーシング内に、庫内３に外気を導入する複数の入気路２３，２３，・，・，・と、各入気路２３に隣接配置されて庫内空気を庫外に排出する複数の排気路２４，２４，・，・，・が交互に形成されている。これらの入気路２３と排気路２４とは、外気と庫内空気とを熱交換可能な水密隔壁２２により区画されている。水密隔壁２２は合成樹脂のように水分を通さない水密性材料で構成されていて、入気路２３と排気路２４間における水の透過を阻止する。
【００１５】そして、複数の入気路２３，２３，・，・，・が集合する外気取入口２５近傍の空間内に換気扇２９が配備されている。入気路２３，２３，・，・，・の下端は、それぞれ、外気の吹入口２６，２６，・，・，・となっている。排気路２４，２４，・，・，・の上端および下端はそれぞれスポンジ材３６，３６，・，・，・，３６，３６，・，・，・で封止されている。これにより、下側のスポンジ材３６，３６，・，・，・と側板３１ｂの下端との間が内気取出口２７となる。また、側板３１ｂの上端と側板３１ａの下端との間が庫内空気の吹出口２８となる。これら入気路２３と排気路２４の形成には、波板部３４の両面に平板部３２，３３を接着したダンボールプラスチック３５が複数重ねて使用される。これら波板部３４、平板部３２，３３はいずれもポリプロピレンなどの合成樹脂で形成されている。因みに、この例における水密隔壁２２は、ダンボールプラスチック３５の平板部３２と、隣り合った別のダンボールプラスチック３５の平板部３３とを貼り合せて構成される。
【００１６】かかる第１換気熱交換ユニット６は、図４に示すように、複数の部品ユニット４４，４４，・，・，・を用いれば、容易に製作することができる。個々の部品ユニット４４は、長尺のダンボールプラスチック３５と短尺のダンボールプラスチック３５を貼り合せて形成されている。短尺のダンボールプラスチック３５は長尺のダンボールプラスチック３５の上下を余した位置に接着されている。また、短尺のダンボールプラスチック３５の上下位置における、長尺のダンボールプラスチック３５の側面上端と側面下端に、スポンジ材３６，３６がそれぞれ接着されている。この場合、長尺ダンボールプラスチック３５の波板部３４の空間が入気路２３を形成し、短尺ダンボールプラスチック３５の波板部３４の空間が排気路２４を形成している。これらの部品ユニット４４，４４，・，・，・を重ねて接着し最終端面に背板３０を添着することにより、短尺ダンボールプラスチック３５の上端と上側のスポンジ材３６間の空間が前記の吹出口２８となり、下端と下側のスポンジ材３６間の空間が前記の内気取出口２７となるのである。
【００１７】引続き、上記構成による農産物保冷庫１に玄米（農産物の一例）を貯留する例を説明する。冷媒回路７の運転により冷却ユニット５の蒸発器９で庫内空気を冷やしたのち吹出口１４から庫内３に戻す。このとき、温度センサ２０および庫内温度制御装置２０ａにより冷媒回路７の各機器を制御して、庫内温度を例えば１０〜１３℃に保持する。そして、庫内３に玄米を貯留して保存する。保存期間の経過とともに玄米からエチレンガスが発生して庫内３のエチレン濃度が高くなり、同時に蒸発器９での除湿により庫内空気の湿度が低下する。
【００１８】そこで、例えば適宜の時間ごとに、第１換気熱交換ユニット６の換気扇２９を駆動させる。すると、外気が外気取入口２５から入気路２３内に送風され更には吹入口２６から庫内３に吹き込まれる。このように外気が吹き込まれたぶん、庫内空気は内気取出口２７から排気路２４に入り、吹出口２８から庫外へ排出される。このように、エチレンガスの増加した庫内空気を庫外に排出させることにより、庫内３のエチレンガス濃度を低下させることができ、玄米の鮮度低下を抑制できる。
【００１９】同時に、入気路２３の外気と、排気路２４の低温の庫内空気とが水密隔壁２２を介して顕熱を熱交換するため、外気は冷却されて庫内３に取り込まれる。従って、庫内空気の冷熱はほとんど庫外に持ち出されず、無駄なエネルギー消費を生じない。また、冷たい庫内空気との熱交換により、入気路２３側の水密隔壁２２表面に外気中の水分が凝縮することがあるが、水密隔壁２２は水密性材料で構成されているので、入気路２３の水が水密隔壁２２を透過して排気路２４へ移動することはない。従って、入気路２３の水分は全て庫内３に持ち込まれて湿度調整に使用される。
【００２０】ここで、一般的な湿り空気線図を図５に示す。図中、点Ｄは空気調和機の冷房運転時の設計条件、点Ｉは農産物保冷庫の庫内における湿り空気の状態、点Ｓ３は神戸気象台で測定した３月の平均の湿り空気の状態、点Ｓ５は神戸気象台で測定した５月の平均の湿り空気の状態、点Ｓ８は神戸気象台で測定した８月の平均の湿り空気の状態を、それぞれ示している。この線図から明らかなように、空気調和機の冷房運転時の設計条件（点Ｄ）および各季節（点Ｓ３、点Ｓ５、点Ｓ８）のいずれと比べても、農産物保冷庫１の庫内３における湿り空気（点Ｉ）中の水分量のほうが少ない。すなわち、蒸発器９により冷却・除湿された庫内空気よりも、外気のほうが水分を多く含むので、外気の取り込みにより庫内３の湿度を高める方向に調整することができる。
【００２１】尚、庫内３の湿度調整は行わずエチレンガスの除去だけを目的とする場合は、水密性材料に限らない隔壁で、入気路２３と排気路２４とを区画した換気熱交換ユニットを、第１換気熱交換ユニット６に替えて用いればよい。
【００２２】次に、図６に示す別の農産物保冷庫１ａを説明する。この農産物保冷庫１ａでは、前記した農産物保冷庫１の構成に加えて、冷媒回路７の冷媒圧縮機１５からの信号を入力して第１換気熱交換ユニット６の換気扇２９に出力する第１制御装置３７が配備されている。すなわち、第１制御装置３７は、冷媒圧縮機１５の運転に係る信号を受信すると、それに連動して換気扇２９に駆動指令信号を送信し換気扇２９を駆動させる。これにより、冷媒回路７の蒸発器９で庫内空気が除湿されているときでも、水分を多く含む外気が庫内３に導入される。従って、庫内湿度は低下することがなく、うまく湿度バランスをとることができる。
【００２３】続いて、図７に示す農産物保冷庫１ｂでは、農産物保冷庫１の構成に加えて、庫内３の湿度を検出する湿度センサ３８が配備され、湿度センサ３８からの信号を入力して第１換気熱交換ユニット６の換気扇２９に出力する第２制御装置３９が配備されている。前記の湿度センサ３８は例えば汎用の水分吸着方式のセンサであり、温度補償機能付きで相対湿度を直接検出する。第２制御装置３９は湿度センサ３８からの検出信号を受信すると、この検出信号により表される庫内３の湿度を、予め設定されている設定湿度（例えば、玄米に好適とされる相対湿度７０％程度）と比較する。そして、これまで設定湿度を超えていた検出湿度が設定湿度以下に低下したと判断したとき、第２制御装置３９は換気扇２９に駆動指令信号を送信して換気扇２９を運転させる。すると、庫内湿度が上昇する。そのうち、庫内温度が設定湿度を超えると、第２制御装置３９は換気扇２９に停止指令信号を送信して換気扇２９の運転を停止させる。このように、第２制御装置３９が庫内湿度に応じて第１換気熱交換ユニット６の換気扇２９を運転・停止させることにより、庫内湿度を制御できるのである。
【００２４】次に、図８に示す農産物保冷庫１ｃでは、前記した農産物保冷庫１ｂの構成に加えて、第２換気熱交換ユニット４０が、庫本体２の上面に庫内外を貫通して設けられている。第２換気熱交換ユニット４０は第１換気熱交換ユニット６とほとんど同じ構造であるが、入気路２３と排気路２４とを熱交換可能に区画する透水隔壁４１が、和紙やダンボール紙などのように水分を透過させる透水性材料で構成されている点で異なっている。更に、庫内３のエチレンガスの濃度を検出するエチレン濃度センサ４２と、第２換気熱交換ユニット４０の換気扇２９の運転と停止を切り替える第３制御装置４３も備えている。前記のエチレン濃度センサ４２としては、市販汎用のガスセンサが使用される。
【００２５】この農産物保冷庫１ｃによれば、第１換気熱交換ユニット６の換気扇２９の停止時に、第３制御装置４３が第２換気熱交換ユニット４０の換気扇２９を駆動する。これにより、庫内３が過冷却状態であって第１換気熱交換ユニット６が停止しているときでも、第２換気熱交換ユニット４０により外気を導入してエチレンガス濃度を下げることができ、設定濃度をオーバーさせることがない。ところで、第２換気熱交換ユニット４０は、顕熱のみならず潜熱も熱交換する、いわゆる全熱交換型のユニットである。すなわち、外気に含まれる水分は入気路２３側の透水隔壁４１の表面で凝縮したのち、透水隔壁４１を透過して排気路２４側へ移動し、排気路２４内の空気に蒸散して庫外に戻される。従って、第２換気熱交換ユニット４０が運転されても、外気の水分が庫内３に持ち込まれないため、庫内湿度に何ら関与することなく、エチレンガスを除去することができる。
【００２６】他方で、前記の第３制御装置４３は、本発明にいう第４制御装置の機能も備えている。すなわち、第３制御装置４３はエチレン濃度センサ４２からの検出信号を受信すると、この検出信号により示される庫内３のエチレン濃度を、予め設定されている設定濃度と比較する。そして、これまで設定濃度を下回っていた検出濃度が設定濃度に達したと判断したとき、第３制御装置４３は第２換気熱交換ユニット４０の換気扇２９に駆動指令信号を送信して換気扇２９を運転させる。すると、庫内濃度が低下して設定濃度を下回る。そこで、第３制御装置４３は第２換気熱交換ユニット４０の換気扇２９に停止指令信号を送信して運転を停止させる。このように、第３制御装置４３が庫内３のエチレン濃度に応じて第２換気熱交換ユニット６の換気扇２９を運転・停止させることにより、庫内３のエチレン濃度を制御することができる。その際も、庫内湿度に影響を及ぼさない。
【００２７】尚、上記の実施形態に示した農産物保冷庫１，１ａ，１ｂ，１ｃの特徴構成は、それぞれ単独で用いてよいし、組み合わせて実施してもよく、いずれも本発明に含まれる。また、第１換気熱交換ユニット６および第２換気熱交換ユニット４０において、換気扇２９はいずれも入気路２３内に配備したが、本発明の換気扇は、排気路に配備して庫内空気を強制的に排出させるようにしても構わない。また、本発明の第１換気熱交換ユニットおよび第２換気熱交換ユニットの熱交換方式は、外気と庫内空気が反対方向に流通する向流式に限らず、例えば同方向に流通する並流式や、直角方向に流通する直交流式であっても構わない。そして、本発明の第１換気熱交換ユニットに用いる水密性材料としては特に限定されないが、上記したプラスチックに限るものでなく、例えば金属やセラミックなどを用いることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る農産物保冷庫によれば、外気を導入して熱交換しながら庫内空気を入れ替える換気熱交換ユニットを設けたので、簡単で安価な構成により庫内のエチレンを除去することができる。しかも、エチレン除去の際に庫内の冷熱を無駄に放出しない。
【００２９】また、外気を導入して熱交換しながら庫内空気を入れ替える第１換気熱交換ユニットを設けたので、簡単で安価な構成により庫内のエチレンを除去することができる。同時に、別個の加湿装置を用いることなく、庫内湿度の低下を防止することができる。従って、農産物の鮮度を保持しつつ長期間にわたり良好に低温保存することができる。そのうえ、エチレン除去の際に庫内の冷熱を無駄に放出しない。
【００３０】そして、冷媒圧縮機に連動して第１換気熱交換ユニットの換気扇を駆動させる構成を採用した場合は、冷媒回路の蒸発器で庫内空気が除湿されても、第１換気熱交換ユニットから取り込まれた外気により加湿されるので、庫内湿度を極度に低下させることがなく湿度バランスを適度にとることができる。
【００３１】更に、湿度センサと第２制御装置を備える場合は、検出湿度が設定湿度に達したときに換気熱交換ユニットまたは第１換気熱交換ユニットの換気扇の運転と停止が切り替えられるので、第１換気熱交換ユニットの運転・停止といった簡単な動作により、庫内湿度を設定湿度に近づけるよう制御することができる。
【００３２】また、顕熱と潜熱の双方を熱交換する第２換気熱交換ユニットと、第３制御装置を備える場合は、顕熱および潜熱の熱交換を行って水分を庫内に持ち込まない第２換気熱交換ユニットの換気扇が、換気熱交換ユニットの換気扇または第１換気熱交換ユニットの換気扇の停止時に駆動されるので、庫内湿度が好適な範囲内にあるために庫内に水分を導入したくないときでも、庫内湿度に影響を与えることなくエチレンガスを除去することができる。
【００３３】そして、エチレン濃度センサと第４制御装置を備えた場合は、検出濃度が設定濃度に達したときに、顕熱および潜熱の熱交換を行って水分を庫内に持ち込まない第２換気熱交換ユニットの換気扇を運転・停止するといった簡単な動作により、庫内のエチレン濃度を設定濃度に近づけるよう制御することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９７００７８７９
【氏名又は名称】和菱テクニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月２９日（２０００．１１．２９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００４７８３１
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 巌 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６８５５７（Ｐ２００２−１６８５５７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月１４日（２００２．６．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３６２４６５（Ｐ２０００−３６２４６５） |
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