JP2018048776A - 保管庫 - Google Patents

Abstract

【課題】庫内を温度制御しながら除湿した場合に、庫内の温度および湿度を安定させることができる保管庫を提供する。【解決手段】保管庫１Ａは、冷却ユニット２３を搭載した調温庫２Ａと、除湿ユニット３３を搭載し、調温庫２Ａ内に配置された調湿庫３Ａと、を備え、調湿庫３Ａの壁材として防湿性を有する熱伝導材が用いている。この調湿庫３Ａの壁材の熱伝導性により調温庫２Ａの庫内２０の冷気を調湿庫３Ａ内に伝えることができる。また、調温庫２Ａの庫内２０は温度制御による小刻みな温度変動に伴い大幅に湿度変動するが、壁材の防湿性により、この湿度変動の影響を受けずに、調湿庫３Ａの庫内３０を除湿ユニット３３により除湿することができる。これにより、調湿庫３Ａの庫内温度および庫内湿度を安定させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、庫内を温度制御しながら安定的に除湿する保管庫に関する。

従来、精密機器、食品、化学薬品等の保管品を保管する庫内を除湿する除湿ユニットを備えた調湿庫が知られている（例えば特許文献１）。この種の調湿庫に用いられる除湿ユニットは、乾燥装置と、乾燥装置と庫内との空気循環、および乾燥装置と庫外の空気循環を択一的に行わせるためのシャッタと、を有する。乾燥装置は、乾燥装置内に充填された球状、ペレット状等の加熱再生可能な乾燥剤と、乾燥剤を加熱再生するための乾燥剤用ヒータと、を有する。そして、除湿ユニットは、シャッタにより乾燥装置内と庫内との間を空気循環させて、乾燥装置内に充填された乾燥剤が空気中の水分を吸着することにより庫内の空気を除湿する。また、シャッタにより乾燥装置内と庫外との間を空気循環させるとともに、乾燥剤用ヒータを動作させて吸湿した乾燥剤を加熱することにより、定期的に乾燥剤に溜まった水分を庫外に放出し乾燥剤の乾燥能力を再生させる。

特開２０１３−１３４０３４号公報

ところで、保管品によっては、湿度管理に加えて温度管理も行う必要がある。しかしながら、上記従来の調湿庫に、例えばコプレッサ、コンデンサ、膨張弁、およびエバポレータからなる冷却ユニットを追加して、庫内温度が目標の温度となるように冷却しながら庫内を除湿した場合、つぎのような問題が生じる。

すなわち、温度と湿度とは相関関係にあるため、温度に連動して湿度も変動する。ここで、冷却ユニットは、目標の温度より高い場合に動作し、低い場合に停止して、小刻みに動作と停止を繰り返すため、庫内温度が目標の温度近辺を小刻みに変動する。この温度の小刻みな変動に連動して湿度も小刻みにかつ大きく変動する。また、庫内の冷却時に発生した霜を取り除くための除霜処理では、冷却ユニットを停止し、必要に応じてヒータを動作させるため、庫内温度が一時的に上昇し、さらに、冷却ユニット表面に付着した霜が溶け、この水分により湿度も一時的に高くなる。これらの湿度の小刻みかつ大幅な変動や一時的な上昇に除湿ユニットが追随できず、庫内湿度が安定しない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、庫内を温度制御しながら除湿した場合に、庫内の温度および湿度を安定させることができる保管庫を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の一の態様は、冷却ユニットを搭載した調温庫の庫内に、除湿ユニットを搭載した調湿庫を設置した二重構造方式とするとともに、調湿庫の壁材に防湿性を有する熱伝導材を用いることにより、調温庫内の湿度変動が調湿庫内に伝わるのを防止しつつ、調温庫内の冷気が調湿庫の壁を介して調湿庫内に伝わるようにした。

例えば、本発明の一態様は、
庫内を温度制御しながら除湿する保管庫であって、
目標温度となるように庫内を冷却する冷却ユニットを搭載した調温庫と、
前記調温庫内に配置され、庫内を除湿する除湿ユニットを搭載した調湿庫と、を備え、
前記調湿庫は、壁材として防湿性を有する熱伝導材が用いられている。

また、本発明の他の態様は、除湿ユニットを搭載した調湿庫の庫内に、加熱ユニットを搭載した調温庫を設置した二重構造方式とするとともに、調温庫の壁材に透湿性を有する断熱材あるいは空気循環用のスリットが設けられた断熱材を用いて、調温庫内の熱が調湿庫内に伝わるのを防止しつつ、調湿庫内の湿気が調温庫の壁を介し調温庫内に伝わるようにした。

例えば、本発明の他の態様は、
庫内を温度制御しながら除湿する保管庫であって、
庫内を除湿する除湿ユニットを搭載した調湿庫と、
前記調湿庫内に配置され、目標温度となるように庫内を加熱する加熱ユニットを搭載した調温庫と、を備え、
前記調温庫は、壁材として透湿性を有する断熱材あるいは空気循環用のスリットが設けられた断熱材が用いられている。

本発明の一態様によれば、調温庫内に壁材として防湿性を有する熱伝導材を用いた調湿庫を配置しているので、調温庫内の湿度変動の影響を抑えつつ、調温庫内の冷気を調湿庫内に伝えることができる。この際、防湿性を有する熱伝導材を介して、調温庫内の冷気が調湿庫内に伝わる一方で、調温庫内の小刻みな温度変動に伴う大幅な湿度変動を、調湿庫の壁材で吸収することができるので、調湿庫の庫内温度および庫内湿度を安定させることができる。

また、本発明の他の態様によれば、調湿庫内に壁材として透湿性を有する断熱材あるいは空気循環用のスリットが設けられた断熱材を用いた調温庫を配置しているので、断熱材により調温庫内の熱が調湿庫に伝わるのを防止でき、これにより、調温庫の庫内温度に影響されることなく、調湿庫を除湿することができる。また、透湿性を有する断熱材あるいは空気循環用のスリットを介して、調湿庫の庫内および調温庫の庫内の空気が循環し、調温庫の庫内湿度がより大きな容量を有する調湿庫の庫内湿度に追従する。これにより、調温庫の庫内温度および庫内湿度を安定させることができる。

図１は、本発明の第１実施の形態に係る保管庫１Ａの原理を説明するための図である。 図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本発明の第１実施の形態に係る保管庫１Ａの概略正面図および概略背面図である。 図３は、図２（Ａ）に示す保管庫１ＡのＡ−Ａ概略断面図である。 図４は、除湿ユニット３３の概略断面図である。 図５は、庫内の目標温度を５℃に設定し、かつ目標湿度を２０％ＲＨに設定して、保管庫１Ａの比較例１Ｃを動作させたときの庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。 図６は、調温庫２Ａの庫内２０の目標温度を５℃に設定し、かつ調湿庫３Ａの庫内３０の目標湿度を２０％ＲＨに設定して、保管庫１Ａを動作させたときの調温庫２Ａ、調湿庫３Ａ各々の庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。 図７は、本発明の第２実施の形態に係る保管庫１Ｂの原理を説明するための図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、本発明の第２実施の形態に係る保管庫１Ｂの概略正面図および概略背面図である。 図９は、図８（Ａ）に示す保管庫１ＢのＢ−Ｂ概略断面図である。 図１０は、調湿庫３Ｂの庫内３０の目標湿度を０％ＲＨに設定し、かつ調温庫２Ｂの庫内２０の目標温度を５０℃に設定して、保管庫１Ｂを動作させたときの調湿庫３Ｂ、調温庫２Ｂ各々の庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［第１実施の形態］
まず、本発明の第１実施の形態の原理を説明する。

本実施の形態に係る保管庫１Ａは、図１に示すように、庫内２０を所定の温度（例えば１℃〜１０℃）に冷却可能な調温庫２Ａの庫内２０に、庫内３０を所定の湿度（例えば０％ＲＨ〜３０％ＲＨ）に除湿可能な調湿庫３Ａを設置した二重構造方式の保管庫であり、調湿庫３Ａの壁材として防湿性を有する熱伝導材（薄板の金属、プラスチック等）を用いている。調温庫２Ａは、後述する冷却処理および除霜処理の影響により、庫内湿度が大幅に変動するが（例えば５％ＲＨ〜８０％ＲＨ）、調湿庫３Ａの壁材として防湿性を有する熱伝導材を用いているので、この壁材を介して調温庫２Ａ内の冷気が調湿庫３Ａ内に伝わる一方、調温庫２Ａの庫内２０の湿度変化の影響を受けることなく、調湿庫３Ａの庫内３０を除湿することができる。したがって、この二重構造および防湿性を有する熱伝導材により、調湿庫３Ａの庫内３０を設定した温度および湿度に安定して保つことができる。

つぎに、本実施の形態に係る保管庫１Ａの詳細を説明する。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、本実施の形態に係る保管庫１Ａの概略正面図および概略背面図である。また、図３は、図２（Ａ）に示す保管庫１ＡのＡ−Ａ概略断面図である。

本実施の形態に係る保管庫１Ａは、精密機器、食品、化学薬品等の高度な温度・湿度管理が要求される保管品を保管するためのものであり、庫内を自動的に冷却・除湿し、保管品を一定の低温低湿状態（例えば１０℃以下、３０％ＲＨ以下）で保管する。図示するように、保管庫１Ａは、目標温度となるように庫内２０を冷却する調温庫２Ａと、調温庫２Ａの庫内２０に配置され、庫内３０を除湿する調湿庫３Ａと、を備えている。

調温庫２Ａは、庫内２０に調湿庫３Ａを配置するための開口部２１０が前面２１１に設けられた筐体２１と、筺体２１の前面２１１等に配置された操作パネル２２と、冷却ユニット２３と、冷却ユニット制御盤２４と、調温庫２Ａの庫内温度を測定する温度センサ２５と、を備えている。

操作パネル２２は、各種指示、設定情報等を操作者から受け付けるためのボタン、キー等の入力装置と、各種設定情報、動作状態、環境情報等を操作者に知らせるための液晶パネル、ＬＥＤ等の表示装置と、を備えている。

冷却ユニット２３は、後述のエバポレータ２３３により気化された冷媒を圧縮して液化するコンプレッサ２３０と、調温庫２Ａの庫外に配置され、コンプレッサ２３０により液化された冷媒を外気で冷却するコンデンサ２３１と、コンデンサ２３１によって冷却された冷媒の圧力を下げる膨張弁２３２と、調温庫２Ａの庫内２０に配置され、膨張弁２３２により圧力が下げられた冷媒を気化して、その気化熱により庫内２０を冷却するエバポレータ２３３と、を備えている。

冷却ユニット制御盤２４は、温度センサ２５により検知される調温庫２Ａの庫内温度が、操作パネル２２を介して操作者から受け付けた目標温度となるように冷却ユニット２３を制御する。冷却ユニット制御盤２４は、温度センサＩＦ部２４０と、操作パネルＩＦ部２４１と、冷却ユニットＩＦ部２４２と、主制御部２４３と、を備えている。

温度センサＩＦ部２４０は、主制御部２４３を温度センサ２５に接続するためのインターフェースである。操作パネルＩＦ部２４１は、主制御部２４３を操作パネル２２に接続するためのインターフェースである。そして、冷却ユニットＩＦ部２４２は、主制御部２４３を冷却ユニット２３に接続するためのインターフェースである。

主制御部２４３は、温度センサ２５により検知される調温庫２Ａの庫内温度が操作パネル２２を介して操作者から受け付けた目標温度より高いならば、冷却ユニット２３を動作させて調温庫２Ａの庫内２０を冷却し、低いならば、冷却ユニット２３を停止して調温庫２Ａの庫内２０の冷却を停止する（冷却処理）。この結果、冷却ユニット２３は、小刻みに動作と停止を繰り返すため、調温庫２Ａの庫内温度が目標の温度近辺を小刻みに変動し、これに連動して湿度も小刻みに変動する。

また、主制御部２４３は、所定時間（例えば８時間）毎に、冷却ユニット２３を一定時間（例えば１時間）停止させ、必要に応じて除霜用ヒータを動作させて調温庫２Ａの庫内２０を除霜する（除霜処理）。この結果、調温庫２Ａの庫内温度が一時的に上昇し、霜が溶けてその水分により庫内湿度も一時的に高くなる。

調湿庫３Ａは、前面３１０が開口した筐体３１と、筺体３１の前面３１０に設けられ、庫内３０にアクセスするための扉３２と、除湿ユニット３３と、除湿ユニット制御盤３４と、調湿庫３Ａの庫内湿度を測定する湿度センサ３５と、を備えている。

筐体３１は、前面３１０が調温庫２Ａの筐体２１の開口部２１０に位置するようにして、調温庫２Ａの庫内２０に配置されている。筐体３１には、壁材として、薄板の金属、プラスチック等の防湿性を有する熱伝導材が用いられている。

除湿ユニット３３は、ゼオライト、シリカゲル等の加熱再生可能な乾燥剤を用いて、調湿庫３Ａの庫内３０を除湿する。

図４は、除湿ユニット３３の概略断面図である。

図示するように、除湿ユニット３３は、例えば筺体３１の背面板３１１に形成された開口部３１２を塞ぐように配置される。なお、ここでは、除湿ユニット３３を、庫内３０側から開口部３１２を塞ぐように庫内３０に配置しているが、庫外（調温庫２Ａの庫内２０）側から開口部３１２を塞ぐように庫外に配置してもよい。除湿ユニット３３は、少なくとも１台の乾燥装置３３０と、ファン３３１と、乾燥装置３３０およびファン３３１を収容するハウジング３３２と、を備えている。

ハウジング３３２には、ハウジング３３２の内部と庫内３０とをつなぐ庫内側通気口として、庫内３０の空気Ｂ１をハウジング３３２内に取り込むための庫内吸気口３３３ａ、３３３ｂと、ハウジング３３２内の空気Ｂ２を庫内３０へ排出する庫内排気口３３４ａ、３３４ｂと、が形成されている。また、ハウジング３３２の内部と庫外（調温庫２Ａの庫内２０）とをつなぐ庫外側通気口として、庫外の空気Ａ１をハウジング３３２内に取り込むための庫外吸気口３３５ａ、３３５ｂと、ハウジング３３２内の空気Ａ２を庫外へ排出するための庫外排気口３３６ａ、３３６ｂと、が形成されている。ファン３３１は、これらの通気口３３３ａ、３３３ｂ〜３３６ａ、３３６ｂを介して、空気を、ハウジング３３２の内部と庫内３０または庫外（調温庫２Ａの庫内２０）との間で強制的に循環させるために駆動される。

乾燥装置３３０内に充填された球状、ペレット状等の乾燥剤３３７と、乾燥装置３３０内に乾燥剤３３７とともに収容された乾燥剤用ヒータ３３８と、を備えている。乾燥装置３３０は、乾燥剤３３７で吸湿することにより、庫内３０からハウジング３３２内に取り込まれた空気を除湿する。また、乾燥剤用ヒータ３３８により乾燥剤３３７を加熱して、乾燥剤３３７が吸湿した水分をハウジング３３２内から庫外（調温庫２Ａの庫内２０）へ排出する。

乾燥剤３３７は、ゼオライト、シリカゲル等の加熱再生可能な乾燥剤であり、庫内３０の空気を十分に除湿できるように庫内３０のスペースに応じて定められた量の乾燥剤３３７が乾燥装置３３０に充填されている。図示していないが、乾燥装置３３０には、乾燥剤３３７の粒径より狭い幅のスリットが複数形成されている。乾燥剤３３７は、このスリットを介してハウジング３３２内を除湿したり、水分を排出したりする。

乾燥剤用ヒータ３３８は、除湿ユニット制御盤３４の制御により乾燥装置３３０内に充填された乾燥剤３３７を加熱して乾燥剤３３７に溜まった水分を排出し、乾燥能力を再生する。

また、除湿ユニット３３は、庫内吸気口３３３ａおよび庫外吸気口３３５ａを互いに排他的に開閉するシャッタ３３９ａと、庫内排気口３３４ａおよび庫外排気口３３６ａを互いに排他的に開閉するシャッタ３３９ｂと、をさらに備えている。

除湿ユニット制御盤３４は、操作パネル２２を介して操作者から受け付けた指示に従い、湿度センサ３５により検知された庫内湿度に基づき除湿ユニット３３を制御して、庫内３０を所望の湿度状態にする。図示するように、除湿ユニット制御盤３４は、湿度センサＩＦ部３４０と、操作パネルＩＦ部３４１と、除湿ユニットＩＦ部３４２と、主制御部３４３と、を備えている。

湿度センサＩＦ部３４０は、主制御部３４３を湿度センサ３５に接続するためのインターフェースである。操作パネルＩＦ部３４１は、主制御部３４３を操作パネル２２に接続するためのインターフェースである。そして、除湿ユニットＩＦ部３４２は、主制御部３４３を除湿ユニット３３に接続するためのインターフェースである。

主制御部３４３は、湿度センサ３５により検知される調湿庫３Ａの庫内湿度が操作パネル２２を介して操作者から受け付けた目標湿度より高いならば、ハウジング３３２の内部を庫内３０にのみ開放した状態（庫内吸気口３３３ａ：開、庫外吸気口３３５ａ：閉、庫内排気口３３４ａ：開、庫外排気口３３６ａ：閉）で、必要に応じてファン３３１を回転させる。これにより、庫内３０内の湿った空気Ｂ１が、ハウジング３３２内に取り込まれ、乾燥装置３３０の乾燥剤３３７が吸湿することにより除湿された後、乾いた空気Ｂ２として庫内３０に排出されて、庫内３０が除湿される（除湿処理）。また、調湿庫３Ａの庫内湿度が目標湿度より低いならば、ハウジング３３２の内部を庫外（調温庫２Ａの庫内２０）にのみ開放した状態（庫内吸気口３３３ａ：閉、庫外吸気口３３５ａ：開、庫内排気口３３４ａ：閉、庫外排気口３３６ａ：開）として、庫内３０の除湿処理を停止する。

また、主制御部３４３は、所定時間（例えば６時間）毎に、ハウジング３３２の内部を一定時間（例えば１時間）庫外にのみ開放した状態（庫内吸気口３３３ａ：閉、庫外吸気口３３５ａ：開、庫内排気口３３４ａ：閉、庫外排気口３３６ａ：開）で、乾燥剤用ヒータ３３８を動作させて乾燥剤３３７を加熱しつつ、必要に応じてファン３３１を回転させる。これにより、庫外の空気Ａ１が、ハウジング３３２内に取り込まれ、乾燥剤用ヒータ３３８により加熱された乾燥剤３３７から溜まった水分が放出された後、湿った空気Ａ２として庫外に排出されて、乾燥剤３３７が乾燥する（加熱再生処理）。

以上のようにして除湿ユニット３３を制御することにより、除湿ユニット制御盤３４は、調湿庫３Ａの庫内３０を所望の湿度状態に保つとともに、乾燥装置３３０の乾燥剤３３７の除湿能力を維持する。

以上、本発明の第１実施の形態について説明した。

本実施の形態に係る保管庫１Ａによれば、調温庫２Ａ内に壁材として防湿性を有する熱伝導材を用いた調湿庫３Ａを配置しているので、調温庫２Ａの庫内２０の湿度変化の影響を抑えつつ、調温庫２Ａの庫内２０の冷気を調湿庫３Ａ内に伝えることができる。この際、防湿性を有する熱伝導材を介して、調温庫２Ａ内の冷気が調湿庫３Ａ内に伝わることにより、冷却ユニット２３による調温庫２Ａの庫内温度の小刻みな変動や一時的な上昇を緩やかにして、この小刻みな温度変化に伴う湿度変動の影響を受けずに除湿ユニット３３で庫内を除湿することができるので、調湿庫３Ａの庫内温度および庫内湿度を安定させることができる。

本発明者は、比較例として、調温庫２Ａの筐体２１から調湿庫３Ａの筐体３１を取り外し、調湿庫３Ａの除湿ユニット３３、除湿ユニット制御盤３４、および湿度センサ３５を、調温庫２Ａの筐体２１の背面側に設置し、調温庫２Ａの庫内２０を冷却ユニット２３で冷却しつつ同時に除湿ユニット３３で除湿するようにした保管庫１Ｃを用意し、この保管庫１Ｃの庫内の目標温度を５℃に設定し、かつ目標湿度を２０％ＲＨに設定して、この保管庫１Ｃを長時間動作させたときの庫内温度および庫内湿度を測定した。ここで、冷却ユニット２３の除霜処理は８時間毎に１時間行い、除湿ユニット３３の加熱再生処理は、６時間毎に３０分間行うように設定している。

図５は、上述の条件にて保管庫１Ａの比較例１Ｃを動作させたときの庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。ここで、グラフ４０は庫内温度、グラフ４１は庫内湿度をそれぞれ示している。

冷却ユニット２３は、庫内温度が目標温度より高い場合に動作し、低い場合に停止して、小刻みに動作と停止を繰り返す。このため、図示するように、庫内温度が目標温度近辺を小刻みに変動する（符号４００）。この庫内温度の小刻みな変動に連動して庫内湿度も小刻みにかつ大きく変動する（符号４１０）。また、冷却ユニット２３は、定期的（ここでは８時間毎）に所定時間（ここでは１時間）停止して、庫内を除霜する。このため、図示するように、庫内温度が一時的に上昇し（符号４０１）、これに伴い庫内湿度も一時的に高くなる（符号４１１）。比較例１Ｃでは、庫内に冷却ユニット２３および除湿ユニット３３を配置して、庫内の冷却および除湿を同時に行っているが、庫内湿度の小刻みな変動や一時的な上昇に除湿ユニット３３が追随できず、庫内湿度が安定しない。

つぎに、本発明者は、本実施の形態に係る保管庫１Ａを、調温庫２Ａの庫内２０の目標温度を５℃に設定し、かつ調湿庫３Ａの庫内３０の目標湿度２０％ＲＨに設定して長時間動作させ、そのときの調温庫２Ａ、調湿庫３Ａ各々の庫内温度および庫内湿度を測定した。ここで、冷却ユニット２３の除霜処理は１２時間毎に１時間行い、除湿ユニット３３の加熱再生処理は、６時間毎に３０分間行うように設定している。

図６は、上述の条件にて保管庫１Ａを動作させたときの調温庫２Ａ、調湿庫３Ａ各々の庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。ここで、グラフ４２は調温庫２Ａの庫内温度、グラフ４３は調温庫２Ａの庫内湿度、グラフ４４は調湿庫３Ａの庫内温度、そして、グラフ４５は調湿庫３Ａの庫内湿度をそれぞれ示している。

冷却ユニット２３は、庫内温度が目標温度より高い場合に動作し、低い場合に停止して、小刻みに動作と停止を繰り返す。このため、図示するように、調温庫２Ａの庫内温度が目標温度近辺を小刻みに変動する（符号４２０）。この庫内温度の小刻みな変動に連動して調温庫２Ａの庫内湿度も小刻みにかつ大きく変動する（符号４３０）。また、冷却ユニット２３は、定期的（ここでは１２時間毎）に所定時間（ここでは１時間）停止して、庫内を除霜する。このため、図示するように、調温庫２Ａの庫内温度が一時的に上昇し（符号４２１）、これに伴い調温庫２Ａの庫内湿度も一時的に高くなる（符号４３１）。

しかし、調温庫２Ａ内に配置された調湿庫３Ａでは、壁材として防湿性を有する熱伝導材を用いているため、調温庫２Ａの庫内湿度の変動が調湿庫３Ａの庫内湿度に影響するのを防止できる。また、防湿性を有する熱伝導材を介して、調温庫２Ａの庫内温度が調湿庫３Ａに伝わるため、図示するように、調温庫２Ａの庫内温度に比べて、調湿庫３Ａの庫内温度の変動が穏やかになる（符号４４０、４４１）。除湿ユニット３３は、この穏やかな調湿庫３Ａの庫内温度の変化に伴う調湿庫３Ａの庫内湿度の変化を吸収することができるので、図示するように、調温庫２Ａの庫内湿度の変動に比べて（符号４３０、４３１）、調湿庫３Ａの庫内湿度の変動が穏やかになる（符号４５０、４５１）。

以上の測定結果から、本実施の形態に係る保管庫１Ａによれば、庫内の冷却および除湿を同時に行う比較例１Ｃに比べて、調湿庫３Ａの庫内温度および庫内湿度をより安定させることができることが分かった。

［第２実施の形態］
まず、本発明の第２実施の形態の原理を説明する。

本実施の形態に係る保管庫１Ｂは、図７に示すように、庫内３０を所定の湿度（例えば０％ＲＨ〜３０％ＲＨ）に除湿可能な調湿庫３Ｂの庫内３０に、庫内２０を所定の温度（例えば４０℃〜７０℃）に加熱可能な調温庫２Ｂを設置した二重構造方式の保管庫であり、調温庫２Ｂの壁材として空気循環用のスリットが設けられた断熱材（厚板の金属、プラスチック等）を用いている。調温庫２Ｂの壁材として空気循環用のスリットが設けられた断熱材を用いているので、この空気循環用のスリットを介して調湿庫３Ｂの庫内３０および調温庫２Ｂの庫内２０の空気が循環し、調温庫２Ｂの庫内湿度がより大きな容量を有する調湿庫３Ｂの庫内湿度に追従する一方、調温庫２Ｂの庫内２０の温度の影響を受けることなく、調湿庫３Ｂの庫内３０を除湿することができる。したがって、この二重構造および空気循環用のスリットが設けられた断熱材により、調温庫２Ｂの庫内２０を設定した温度および湿度に安定して保つことができる。

つぎに、本実施の形態に係る保管庫１Ｂの詳細を説明する。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、本発明の第２実施の形態に係る保管庫１Ｂの概略正面図および概略背面図である。また、図９は、図８（Ａ）に示す保管庫１ＢのＢ−Ｂ概略断面図である。ここで、本発明の第１実施の形態に係る保管庫１Ａと同じ機能を有する構成要素には、同じ符号を付している。

本実施の形態に係る保管庫１Ｂは、精密機器、食品、化学薬品等の高度な温度・湿度管理が要求される保管品を保管するためのものであり、庫内を自動的に加熱・除湿し、保管品を一定の高温低湿状態（例えば５０℃以上、３０％ＲＨ以下）で保管する。図示するように、保管庫１Ｂは、庫内３０を除湿する調湿庫３Ｂと、調湿庫３Ｂの庫内３０に配置され、目標温度となるように庫内２０を加熱する調温庫２Ｂと、を備えている。

調湿庫３Ｂは、庫内３０に調温庫２Ｂを配置するための開口部３６０が前面３６１に設けられた筐体３６と、筺体３６の前面３６１等に配置された操作パネル３７と、除湿ユニット３３と、除湿ユニット制御盤３４と、調湿庫３Ｂの庫内湿度を測定する湿度センサ３５と、を備えている。

操作パネル３７は、各種指示、設定情報等を操作者から受け付けるためのボタン、キー等の入力装置と、各種設定情報、動作状態、環境情報等を操作者に知らせるための液晶パネル、ＬＥＤ等の表示装置と、を備えている。

除湿ユニット３３は、ゼオライト、シリカゲル等の加熱再生可能な乾燥剤を用いて、調湿庫３Ｂの庫内３０を除湿するものであり、その構成は、図４に示す第１実施の形態のものと同様である。

除湿ユニット制御盤３４は、操作パネル３７を介して操作者から受け付けた指示に従い、湿度センサ３５により検知された庫内湿度に基づき除湿ユニット３３を制御して、庫内３０を所望の湿度状態にするものであり、その構成は、図２に示す第１実施の形態のものと同様である。

調温庫２Ｂは、前面２６０が開口した筐体２６と、筺体２６の前面２６０に設けられ、庫内２０にアクセスするための扉２９と、加熱ユニット２７と、加熱ユニット制御盤２８と、調温庫２Ｂの庫内温度を測定する温度センサ２５と、を備えている。

筐体２６は、前面２６０が調湿庫３Ｂの筐体３６の開口部３６０に位置するようにして、調湿庫３Ｂの庫内３０に配置されている。筐体２６には、壁材として、背面２６１に空気循環用のスリット２６２が設けられた厚板の金属、プラスチック等の断熱材が用いられている。

加熱ユニット２７は、図示していないが、ニクロム線、セラミック等の抵抗体と、キュリー点の異なる複数のＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタと、抵抗体に接続するＰＴＣサーミスタを選択するセレクタと、を備え、セレクタによって選択されたＰＴＣサーミスタを介して抵抗体に電流を流し抵抗体を発熱させることにより、調温庫２Ｂの庫内を加熱する。

加熱ユニット制御盤２８は、温度センサ２５により検知される調温庫２Ｂの庫内温度が、操作パネル３７を介して操作者から受け付けた目標温度となるように加熱ユニット２７を制御する。加熱ユニット制御盤２８は、温度センサＩＦ部２８０と、操作パネルＩＦ部２８１と、加熱ユニットＩＦ部２８２と、主制御部２８３と、を備えている。

温度センサＩＦ部２８０は、主制御部２８３を温度センサ２５に接続するためのインターフェースである。操作パネルＩＦ部２８１は、主制御部２８３を操作パネル３７に接続するためのインターフェースである。そして、加熱ユニットＩＦ部２８２は、主制御部２８３を加熱ユニット２７に接続するためのインターフェースである。

主制御部２８３は、温度センサ２５により検知される調温庫２Ｂの庫内温度が操作パネル３７を介して操作者から受け付けた目標温度に近いキュリー点を有するＰＴＣサーミスタをセレクタに選択させ、このＰＴＣサーミスタを介して抵抗体に電流を流し抵抗体を発熱させることにより、目標温度近傍で抵抗体に流れ込む電流量を減らして抵抗体の発熱を低減させるように、加熱ユニット２７を制御する。また、主制御部２８３は、温度センサ２５により検知される調温庫２Ｂの庫内温度が操作パネル３７を介して操作者から受け付けた目標温度より高いならば、温度センサ２５により検知される調温庫２Ｂの庫内温度が目標温度より低くなるまで、加熱ユニット２７の動作を停止する。

以上、本発明の第２実施の形態について説明した。

本実施の形態に係る保管庫１Ｂによれば、調湿庫３Ｂ内に壁材として空気循環用のスリット２６２が設けられた断熱材を用いた調温庫２Ｂを配置しているので、断熱材により調温庫２Ｂ内の熱が調湿庫３Ｂに伝わるのを防止でき、これにより、調温庫２Ｂの庫内温度に影響されることなく、調湿庫３Ｂを除湿することができる。また、空気循環用のスリット２６２を介して、調湿庫３Ｂの庫内３０および調温庫２Ｂの庫内２０の空気が循環し、調温庫２Ｂの庫内湿度がより大きな容量を有する調湿庫３Ｂの庫内湿度に追従する。これにより、調温庫２Ｂの庫内温度および庫内湿度を安定させることができる。

また、調湿庫３Ｂより小さな容量の調温庫２Ｂの庫内２０を加熱して庫内温度を管理するので、調湿庫３Ｂ全体を加熱して庫内温度を管理する場合に比べて、消費電力を低く抑えることができる。

さらに、湿度管理および温度管理の両方を必要とする保管物を調温庫２Ｂの庫内２０に保管する一方、湿度管理だけでよい保管物を調湿庫３Ｂの庫内３０に保管するといった使い分けができる。

本発明者は、調湿庫３Ｂの庫内３０の目標湿度を０％ＲＨに設定し、かつ調温庫２Ｂの庫内２０の目標湿度を５０℃に設定して、本実施の形態に係る保管庫１Ｂを長時間動作させ、そのときの調湿庫３Ｂ、調温庫２Ｂ各々の庫内温度および庫内湿度を測定した。ここで、除湿ユニット３３の加熱再生処理は、６時間毎に３０分間行うように設定している。

図１０は、上述の条件にて保管庫１Ｂを動作させたときの調湿庫３Ｂ、調温庫２Ｂ各々の庫内温度および庫内湿度の測定結果を示す図である。ここで、グラフ４６は調湿庫３Ｂの庫内温度、グラフ４７は調湿庫３Ｂの庫内湿度、グラフ４８は調温庫２Ｂの庫内温度、そして、グラフ４９は調温庫２Ｂの庫内湿度をそれぞれ示している。

図示するように、調温庫２Ｂの庫内温度は、加熱ユニット２７により目標温度付近で安定するが（グラフ４８）、調温庫２Ｂの壁材として断熱材を用いているので、調温庫２Ｂ内の熱は調湿庫３Ｂに伝わらず、このため、調湿庫３Ｂの庫内温度は、調温庫２Ｂの庫内温度に影響されていない（グラフ４６）。その結果、調湿庫３Ｂの庫内３０が調温庫２Ｂの庫内温度に影響されずに、除湿ユニット３３によって除湿され、調湿庫３Ｂの庫内湿度が安定する（グラフ４７）。また、空気循環用のスリット２６２を介して、調湿庫３Ｂの庫内３０および調温庫２Ｂの庫内２０の空気が循環することにより、調温庫２Ｂの庫内湿度がより大きな容量を有する調湿庫３Ｂの庫内湿度に追従している（グラフ４９）。

以上の測定結果から、本実施の形態に係る保管庫１Ｂによれば、本発明の第１実施の形態に係る保管庫１Ａと同様、調温庫２Ｂの庫内温度および庫内湿度を安定させることができることが分かった。

なお、本発明の第２実施の形態では、調温庫２Ｂの壁材として空気循環用のスリット２６２が設けられた断熱材を用い、この空気循環用のスリット２６２を介して調湿庫３Ｂの庫内３０および調温庫２Ｂの庫内２０の空気を循環させているが、本発明はこれに限定されない。繊維系断熱材等の透湿性のある断熱材を用いることにより、調湿庫３Ｂの庫内３０および調温庫２Ｂの庫内２０の空気を循環させてもよい。

なお、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、本発明の各実施の形態において、除湿ユニット制御盤３４の機能構成（図２、図８参照）、冷却ユニット制御盤２４の機能構成（図２参照）、および加熱ユニット制御盤２８の機能構成（図８参照）は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実現されるものでもよいし、あるいはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの計算機によりソフトウエア的に実現されるものでもよい。または、ＣＰＵ、メモリ、およびＨＤＤ等の補助記憶装置を備えた汎用コンピュータにおいて、ＣＰＵが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することで実現されるものでもよい。

また、本発明の各実施の形態において、除湿ユニット３３のファン３３１を省略してもよい。また、操作パネル２２、３７を省略してもよい。なお、操作パネル２２、３７を省略する場合、目標湿度は予め除湿ユニット制御盤３４に設定されているものとする。同様に、目標温度は、冷却ユニット制御盤２４、加熱ユニット制御盤２８に設定されているものとする。

また、本発明の各実施の形態において、除湿ユニット制御盤３４は、除湿ユニット３３と一体化されていてもよい。あるいは、除湿ユニット制御盤３４を省略し、除湿ユニット３３の制御を手動で行うようにしてもよい。また、冷却ユニット制御盤２４は、冷却ユニット２３と一体化されていてもよい。あるいは、冷却ユニット制御盤２４を省略し、冷却ユニット２３の制御を手動で行うようにしてもよい。同様に、加熱ユニット制御盤２８は、加熱ユニット２７と一体化されていてもよい。あるいは、加熱ユニット制御盤２８を省略し、加熱ユニット２７の制御を手動で行うようにしてもよい。

また、本発明の各実施の形態では、保管庫１Ａ、１Ｂの扉２９、３２を、調温庫２Ａ、２Ｂおよび調湿庫３Ａ、３Ｂ間で共通にしているが、本発明はこれに限定されない。調温庫２Ａ、２Ｂおよび調湿庫３Ａ、３Ｂのそれぞれに対して、扉を個別に設けてもよい。

１Ａ、１Ｂ：保管庫、 ２Ａ、２Ｂ：調温庫、 ３Ａ、３Ｂ：調湿庫、 ２０：調温庫２Ａ、２Ｂの庫内、 ２１：調温庫２Ａの筐体、 ２２、３７：操作パネル、 ２３：冷却ユニット、 ２４：冷却ユニット制御盤、 ２５：温度センサ、 ２６：調温庫２Ｂの筐体、 ２７：加熱ユニット、 ２８：加熱ユニット制御盤、 ２９、３２：扉、 ３０：調湿庫３Ａ、３Ｂの庫内、 ３１：調湿庫３Ａの筐体、 ３３：除湿ユニット、 ３４：除湿ユニット制御盤、 ３５：湿度センサ、 ３６：調湿庫３Ｂの筐体、 ２１０：筐体２１の開口部、 ２１１：筐体２１の前面、 ２３０：コンプレッサ、 ２３１：コンデンサ、 ２３２：膨張弁、 ２３３：エバポレータ、 ２４０、２８０：温度センサＩＦ部、 ２４１、２８１、３４１：操作パネルＩＦ部、 ２４２：冷却ユニットＩＦ部、 ２４３、２８３、３４３：主制御部、 ２６０：筐体２６の前面、 ２６１：筐体２６の背面、 ２６２：空気循環用のスリット、 ３１０：筐体３１の前面、 ３３０：乾燥装置、 ３３１：ファン、 ３３２：ハウジング、３３３ａ、３３３ｂ：庫内吸気口、 ３３４ａ、３３４ｂ：庫内排気口、 ３３５ａ、３３５ｂ：庫外吸気口、 ３３６ａ、３３６ｂ：庫外排気口、３３７：乾燥剤、 ３３８：乾燥剤用ヒータ、 ３３９ａ、３３９ｂ：シャッタ、 ３４２：除湿ユニットＩＦ部、 ３６０：筐体３６の開口部、 ３６１：筐体３６の前面

Claims (6)

1. 庫内を温度制御しながら除湿する保管庫であって、
   目標温度となるように庫内を冷却する冷却ユニットを搭載した調温庫と、
   前記調温庫内に配置され、庫内を除湿する除湿ユニットを搭載した調湿庫と、を備え、
   前記調湿庫は、壁材として防湿性を有する熱伝導材が用いられている
   ことを特徴する保管庫。
2. 請求項１に記載の保管庫であって、
   前記冷却ユニットは、
   コプレッサ、コンデンサ、膨張弁、およびエバポレータを有し、目標温度より高い場合に動作し、低い場合に停止する
   ことを特徴とする保管庫。
3. 庫内を温度制御しながら除湿する保管庫であって、
   庫内を除湿する除湿ユニットを搭載した調湿庫と、
   前記調湿庫内に配置され、目標温度となるように庫内を加熱する加熱ユニットを搭載した調温庫と、を備え、
   前記調温庫は、壁材として透湿性を有する断熱材あるいは空気循環用のスリットが設けられた断熱材が用いられている
   ことを特徴とする保管庫。
4. 請求項３に記載の保管庫であって、
   前記加熱ユニットは、
   抵抗体を有し、目標温度より低い場合に動作し、高い場合に停止する
   ことを特徴とする保管庫。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の保管庫であって、
   前記除湿ユニットは、
   内部に加熱再生可能な乾燥剤が充填されかつ乾燥剤用ヒータが収容された乾燥装置と、
   前記乾燥装置内と前記除湿ユニットを搭載する庫内との空気循環、および前記乾燥装置内と前記除湿ユニットを搭載する庫外の空気循環を択一的に行わせるためのシャッタと、
   前記シャッタにより前記乾燥装置内と前記除湿ユニットを搭載する庫内との空気循環を行わせ、前記乾燥装置内に充填された前記乾燥剤が吸湿することにより前記除湿ユニットを搭載する庫内の空気を除湿する除湿処理、および前記シャッタにより前記乾燥装置内と前記除湿ユニットを搭載する庫外との空気循環を行わせるとともに、前記乾燥装置内に収容された前記乾燥剤用ヒータを動作させて前記乾燥装置内に充填された前記乾燥剤を加熱し、当該乾燥剤に溜まった水分を庫外に排出させて当該乾燥剤の乾燥能力を再生する加熱再生処理の実施を制御する制御手段と、を備える
   ことを特徴とする保管庫。
6. 請求項３または４に記載の保管庫の調温庫として用いられることを特徴とする調温庫。

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