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JP2024078818A - Cooling device and cooling method - Google Patents

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JP2024078818A
JP2024078818A JP2022191384A JP2022191384A JP2024078818A JP 2024078818 A JP2024078818 A JP 2024078818A JP 2022191384 A JP2022191384 A JP 2022191384A JP 2022191384 A JP2022191384 A JP 2022191384A JP 2024078818 A JP2024078818 A JP 2024078818A
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cooling
cooling coil
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air
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JP2022191384A
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Japanese (ja)
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理 金井
Osamu Kanai
諒 田上
Ryo Tagami
直也 比留間
Naoya Hiruma
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Mayekawa Manufacturing Co
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Mayekawa Manufacturing Co
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  • Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)
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Abstract

To provide a cooling device which can stably maintain a minus temperature zone and a high-humidity environment, and a cooling method.SOLUTION: A cooling device 1 for cooling food in a refrigerator at high humidity in a minus temperature zone has a plurality of cooling coils 51, 61 for cooling air in the refrigerator by a refrigerant which circulates in the cooling device, and a plurality of fans 10, 20 for blowing air toward the plurality of cooling coils by taking in the air in the refrigerator in which the food is cooled at high humidity.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本発明は、冷却装置および冷却方法に関し、特に食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却装置および冷却方法に関する。 The present invention relates to a cooling device and a cooling method, and in particular to a cooling device and a cooling method for cooling food at a negative temperature and with high humidity.

青果物の多くは収穫後、呼吸・乾燥・成分変化・微生物による腐敗で劣化が進行する。つまり、これらをすべて抑えることで長期間品質(鮮度)を保つことができる。一方で、細菌やカビといった微生物の繁殖は、温度や湿度を下げることで抑えることができるが、青果物に対して湿度を下げることは乾燥に繋がるため好ましくない。このため、青果物は、高湿度環境を維持したまま、青果物が乾燥や凍結することなく、呼吸や成分変化を抑えて、微生物が繁殖できない低い温度帯で貯蔵することが望ましい。 After harvest, most fruits and vegetables deteriorate through respiration, drying, changes in composition, and putrefaction by microorganisms. In other words, quality (freshness) can be maintained for a long period of time by suppressing all of these. On the other hand, the proliferation of microorganisms such as bacteria and mold can be suppressed by lowering temperature and humidity, but lowering the humidity of fruits and vegetables is not recommended as it leads to drying out. For this reason, it is desirable to store fruits and vegetables at low temperatures where microorganisms cannot reproduce, while maintaining a high humidity environment and suppressing respiration and changes in composition, without causing the fruits and vegetables to dry out or freeze.

高湿度冷却する方法として、冷凍機および加湿器を備える冷蔵貯蔵庫が実用化されている。冷凍機は、例えば圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器により構成されている。加湿器としては、特に限定されないが、例えば水噴霧方式の加湿器である。 As a method of high humidity cooling, refrigerated storage units equipped with a refrigerator and a humidifier have been put to practical use. The refrigerator is composed of, for example, a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The humidifier is not particularly limited, but for example, a water spray type humidifier.

このような冷蔵貯蔵庫では、冷蔵貯蔵庫内に野菜等を貯蔵し、冷凍機の冷媒によって冷蔵貯蔵庫内の空気を冷却し、その冷気がファンにより強制対流されて、野菜等を冷却する。このとき、加湿器が水を噴霧して冷蔵貯蔵庫内を高湿度に保持する。 In such a refrigerated storage unit, vegetables and other items are stored inside the storage unit, the air inside the storage unit is cooled by the refrigerant of the freezer, and the cold air is forced to circulate by a fan to cool the vegetables and other items. At this time, a humidifier sprays water to maintain a high humidity level inside the storage unit.

また、高湿度冷却する方法として、冷却器に散布した不凍液または冷却器を通して循環させた不凍液に冷気を接触させることで冷却する気液接触式のシステムがある。 Another method of high humidity cooling is the gas-liquid contact system, which cools by contacting cold air with antifreeze sprayed into a cooler or circulated through a cooler.

特開2015-175553号公報JP 2015-175553 A

青果物のうち特に、糖度の高い野菜や果実は、-2~-1℃で保存しても凍結することはない。肉も凍結保存すると解凍時にドリップが出てしまい、品質が損なわれてしまうが、-2~-1℃で保管すると凍結せず品質を保つことができ、加工後の歩留まりもよくなる。すなわち、マイナス温度帯での高湿度環境(対象とする食品の凍結点以上0℃以下かつ相対湿度85%以上)が実現すると、微生物の発生や青果物・食品の呼吸や成分変化のさらなる抑制が可能となり、青果物・食品のより高品質でより長期間の保存ができるようになると考えられる。一方で、マイナス温度帯での高湿度環境を安定して維持することは非常に困難であることが知られている。 Among fruits and vegetables, vegetables and fruits with high sugar content will not freeze even if stored at -2 to -1°C. Meat will drip when thawed if stored frozen, compromising its quality, but if stored at -2 to -1°C, it will not freeze and its quality will be maintained, and the yield after processing will also improve. In other words, if a high humidity environment in the negative temperature range (above the freezing point of the target food and below 0°C, and with a relative humidity of 85% or more) can be achieved, it will be possible to further suppress the growth of microorganisms, respiration of fruits and vegetables and foods, and changes in their components, and it is believed that this will enable fruits and vegetables and foods to be stored for longer periods with higher quality. However, it is known to be extremely difficult to stably maintain a high humidity environment in the negative temperature range.

例えば、従来技術を用いてマイナス温度帯での高湿度条件を維持しようとすると、加湿冷却の場合、冷却装置蒸発温度を0℃以下にする必要があり、冷却コイルに着霜が生じて相対湿度と冷却能力が低下する。これを取り除くため定期的にデフロスト処理が必要で、この間、庫内温度が上昇してしまう。また、加湿装置の水が凍結するためヒータなどの処理が必要になる。さらに、0℃以下ではミストが水蒸気になりにくく、相対湿度が上がらないことなどが問題となる。一方、気液接触式の場合は、不凍液の濃度上昇とともに空気中の湿度が下がることや、貯水タンク・ポンプ・散水ノズルなどが必要になり、加湿冷却よりも設備コストがかかることが問題となる。 For example, when trying to maintain high humidity conditions in the negative temperature range using conventional technology, in the case of humidification cooling, the evaporation temperature of the cooling device must be kept below 0°C, which causes frost to form on the cooling coil, reducing the relative humidity and cooling capacity. Periodic defrosting is required to remove this, during which the temperature inside the cabinet rises. Also, the water in the humidification device freezes, so a heater or other treatment is required. Another problem is that below 0°C, the mist does not easily turn into water vapor, and the relative humidity does not increase. On the other hand, in the case of the gas-liquid contact type, the humidity in the air decreases as the concentration of the antifreeze increases, and a water tank, pump, watering nozzles, etc. are required, which means that the equipment costs are higher than with humidification cooling.

本発明は、上記課題を解決するために発明されたものであり、マイナス温度帯かつ高湿度環境を安定して維持することのできる冷却装置および冷却方法を提供することを目的とする。 The present invention was invented to solve the above problems, and aims to provide a cooling device and cooling method that can stably maintain a negative temperature and high humidity environment.

上記目的を達成する本発明に係る冷却装置は、庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却装置であって、前記冷却装置を循環する冷媒によって、前記庫内の空気を冷却するための複数の冷却コイルと、前記食品を高湿度冷却した前記庫内の前記空気を取り込んで、前記複数の冷却コイルに向けてそれぞれ送風する複数のファンと、を有する。 The cooling device of the present invention, which achieves the above-mentioned objective, is a cooling device that cools food in a refrigerator at a high humidity in the negative temperature range, and has multiple cooling coils for cooling the air in the refrigerator using a refrigerant that circulates through the cooling device, and multiple fans that take in the air in the refrigerator that has cooled the food at a high humidity and blow it toward each of the multiple cooling coils.

また、上記目的を達成する本発明に係る冷却方法は、庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却方法であって、冷却装置を循環する冷媒によって、前記庫内を循環する空気を冷却するための複数の冷却コイルを備える冷凍サイクルにおいて、一方の前記冷却コイルでは冷却運転が行われ、他方の前記冷却コイルでは解氷運転が行われる。 The cooling method according to the present invention, which achieves the above-mentioned objective, is a cooling method for cooling food in a refrigerator at a negative temperature range with high humidity, and in a refrigeration cycle having multiple cooling coils for cooling the air circulating in the refrigerator by a refrigerant circulating in a cooling device, one of the cooling coils performs a cooling operation and the other cooling coil performs a defrosting operation.

上述の冷却装置および冷却方法によれば、一方の前記冷却コイルで冷却運転が行われている場合でも、他方の前記冷却コイルでは解氷運転を行うことができるため、マイナス温度帯かつ高湿度環境を長期間に渡り安定して維持することのできる冷却装置および冷却方法を提供することができる。 According to the cooling device and cooling method described above, even if one of the cooling coils is performing a cooling operation, the other cooling coil can perform a defrosting operation, so that a cooling device and cooling method can be provided that can stably maintain a negative temperature and high humidity environment for a long period of time.

本発明の実施形態に係る冷却装置における冷媒のフローを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a flow of a refrigerant in a cooling device according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第1冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a cooling device according to a first embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil side. 本発明の第1実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第2冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the cooling device according to the first embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil side. 本発明の第2実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第1冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a cooling device according to a second embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil side. 本発明の第2実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第2冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a cooling device according to a second embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil side. 本発明の第3実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第1冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a cooling device according to a third embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil side. 本発明の第3実施形態に係る冷却装置を示す概略図であって、第2冷却コイル側において冷却運転している様子を示す図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a cooling device according to a third embodiment of the present invention, illustrating a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil side. マイクロチャンネル熱交換器が鉛直方向に対して傾斜して配置され、かつファンが横吹きの状況を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a situation in which a microchannel heat exchanger is arranged at an angle to the vertical direction and a fan blows sideways. FIG. マイクロチャンネル熱交換器が鉛直方向に対して傾斜して配置され、かつファンが下吹きの状況を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a state in which a microchannel heat exchanger is arranged at an angle to the vertical direction and a fan blows downward. マイクロチャンネル熱交換器が水平方向に配置されている様子を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a horizontally oriented microchannel heat exchanger.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る冷却装置1を、図1、図2A、図2Bを参照しつつ説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
First Embodiment
A cooling device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1, 2A, and 2B. In the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted. The dimensional ratios in the drawings are exaggerated for the convenience of explanation, and may differ from the actual ratios.

図1は、本発明の実施形態に係る冷却装置1における冷媒のフローを示す概略図である。図2A、図2Bは、本発明の第1実施形態に係る冷却装置1を示す概略図である。 Figure 1 is a schematic diagram showing the flow of refrigerant in a cooling device 1 according to an embodiment of the present invention. Figures 2A and 2B are schematic diagrams showing a cooling device 1 according to a first embodiment of the present invention.

本実施形態に係る冷却装置1は、庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却するための装置である。庫内温度は、貯蔵される食品によって設定値が変化するが、例えば-2~-1℃で、庫内湿度は、例えば85%以上である。 The cooling device 1 according to this embodiment is a device for cooling food in a refrigerator at a negative temperature and high humidity. The temperature inside the refrigerator varies depending on the food being stored, but is set to, for example, -2 to -1°C, and the humidity inside the refrigerator is, for example, 85% or higher.

第1実施形態に係る冷却装置1は、図1、図2A、図2Bに示すように、第1ファン10と、第2ファン20と、第1プレフィルタ30と、第2プレフィルタ40と、第1冷凍サイクル50と、第2冷凍サイクル60と、ハウジング70と、第1静圧センサ81~第4静圧センサ84と、を有する。以下、各構成について説明する。 As shown in Figures 1, 2A, and 2B, the cooling device 1 according to the first embodiment has a first fan 10, a second fan 20, a first prefilter 30, a second prefilter 40, a first refrigeration cycle 50, a second refrigeration cycle 60, a housing 70, and a first static pressure sensor 81 to a fourth static pressure sensor 84. Each component will be described below.

第1ファン10は、図2A、図2Bに示すように、第1冷凍サイクル50の第1冷却コイル51の空気の流れの上流側に設けられる。すなわち、第1ファン10は、食品を高湿度冷却した庫内の空気を取り込んで、第1冷凍サイクル50の第1冷却コイル51に向けて送風する。 As shown in Figures 2A and 2B, the first fan 10 is provided upstream of the air flow of the first cooling coil 51 of the first refrigeration cycle 50. That is, the first fan 10 takes in the air inside the refrigerator after cooling the food to a high humidity level, and blows it toward the first cooling coil 51 of the first refrigeration cycle 50.

第1ファン10は、軸流ファンよりも遠心ファンを用いることが好ましい。遠心ファンを用いることによって、第1冷却コイル51を通過する空気の前面風速のバラツキを抑制でき、蒸発器としての第1冷却コイル51全面の効率的な使用が可能になる。 It is preferable to use a centrifugal fan rather than an axial fan as the first fan 10. By using a centrifugal fan, the variation in the front wind speed of the air passing through the first cooling coil 51 can be suppressed, and the entire surface of the first cooling coil 51 can be used efficiently as an evaporator.

第1ファン10は、図5Aに示すように、回転軸方向が水平となるように配置されてもよいし、図5Bに示すように、回転軸方向が鉛直となるように配置されてもよい。 The first fan 10 may be arranged so that the direction of the rotation axis is horizontal, as shown in FIG. 5A, or may be arranged so that the direction of the rotation axis is vertical, as shown in FIG. 5B.

第2ファン20は、図2A、図2Bに示すように、第2冷凍サイクル60の第2冷却コイル61の空気の流れの上流側に設けられる。すなわち、第2ファン20は、食品を高湿度冷却した庫内の空気を取り込んで、第2冷凍サイクル60の第2冷却コイル61に向けて送風する。 As shown in Figures 2A and 2B, the second fan 20 is provided upstream of the air flow of the second cooling coil 61 of the second refrigeration cycle 60. In other words, the second fan 20 takes in the air inside the refrigerator after cooling the food to a high humidity level, and blows it toward the second cooling coil 61 of the second refrigeration cycle 60.

第2ファン20は、軸流ファンよりも遠心ファンを用いることが好ましい。遠心ファンを用いることによって、第2冷却コイル61を通過する空気の前面風速のバラツキを抑制でき、蒸発器としての第2冷却コイル61全面の効率的な使用が可能になる。 It is preferable to use a centrifugal fan rather than an axial fan for the second fan 20. By using a centrifugal fan, it is possible to suppress the variation in the wind speed at the front of the air passing through the second cooling coil 61, and it is possible to efficiently use the entire surface of the second cooling coil 61 as an evaporator.

第2ファン20は、図5Aに示すように、回転軸方向が水平となるように配置されてもよいし、図5Bに示すように、回転軸方向が鉛直となるように配置されてもよい。 The second fan 20 may be arranged so that the direction of the rotation axis is horizontal, as shown in FIG. 5A, or so that the direction of the rotation axis is vertical, as shown in FIG. 5B.

第1ファン10および第2ファン20は、ハウジング70の内部に配置される。 The first fan 10 and the second fan 20 are arranged inside the housing 70.

第1プレフィルタ30は、図2A、図2Bに示すように、第1冷凍サイクル50の第1冷却コイル51の空気の流れの上流側かつ第1ファン10の下流側に設けられる。第1プレフィルタ30は、ハウジング70内を移動する空気の集塵および整流を行う。第1プレフィルタ30としては、例えば不織布フィルタを用いることができる。 As shown in Figs. 2A and 2B, the first prefilter 30 is provided upstream of the air flow of the first cooling coil 51 of the first refrigeration cycle 50 and downstream of the first fan 10. The first prefilter 30 collects dust and rectifies the air moving inside the housing 70. For example, a nonwoven fabric filter can be used as the first prefilter 30.

第1プレフィルタ30は、図5A、図5Bに示すように、鉛直方向に対して傾斜するように配置されている。第1プレフィルタ30は、図5A、図5Bに示すように、第1冷却コイル51と略平行になるように配置される。 The first prefilter 30 is arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction, as shown in Figs. 5A and 5B. The first prefilter 30 is arranged so as to be approximately parallel to the first cooling coil 51, as shown in Figs. 5A and 5B.

第2プレフィルタ40は、図2A、図2Bに示すように、第2冷凍サイクル60の第2冷却コイル61の空気の流れの上流側かつ第2ファン20の下流側に設けられる。第2プレフィルタ40は、ハウジング70内を移動する空気の集塵および整流を行う。第2プレフィルタ40としては、例えば不織布フィルタを用いることができる。 2A and 2B, the second prefilter 40 is provided upstream of the air flow of the second cooling coil 61 of the second refrigeration cycle 60 and downstream of the second fan 20. The second prefilter 40 collects dust and straightens the air moving inside the housing 70. For example, a nonwoven fabric filter can be used as the second prefilter 40.

第2プレフィルタ40は、図5A、図5Bに示すように、鉛直方向に対して傾斜するように配置されている。第2プレフィルタ40は、図5A、図5Bに示すように、第2冷却コイル61と略平行になるように配置される。 The second prefilter 40 is arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction, as shown in Figs. 5A and 5B. The second prefilter 40 is arranged so as to be approximately parallel to the second cooling coil 61, as shown in Figs. 5A and 5B.

第1プレフィルタ30および第2プレフィルタ40は、ハウジング70の内部に配置される。 The first prefilter 30 and the second prefilter 40 are disposed inside the housing 70.

第1冷凍サイクル50は、図2A、図2Bに示すように、蒸発器としての第1冷却コイル51と、第1圧縮機52と、第1凝縮器53と、第1レシーバ54と、第1膨張弁55と、第1蒸発圧力調整弁56と、第1循環ライン57と、第1ホットガスバイパス流路90(図1参照)を有する。 As shown in Figures 2A and 2B, the first refrigeration cycle 50 has a first cooling coil 51 as an evaporator, a first compressor 52, a first condenser 53, a first receiver 54, a first expansion valve 55, a first evaporation pressure control valve 56, a first circulation line 57, and a first hot gas bypass flow path 90 (see Figure 1).

第1冷却コイル51において、第1ファン10によって取り込まれた空気を冷却することによって蒸発した冷媒は、第1圧縮機52によって圧縮され、高温高圧になった冷媒は第1凝縮器53において冷却されて凝縮し、凝縮された冷媒は、第1レシーバ54に貯留され、第1レシーバ54から第1膨張弁55に送られて膨張され、膨張した冷媒は、第1冷却コイル51に送られて、第1ファン10によって取り込まれた空気の冷却に用いられる。 In the first cooling coil 51, the refrigerant evaporated by cooling the air taken in by the first fan 10 is compressed by the first compressor 52, and the high-temperature, high-pressure refrigerant is cooled and condensed in the first condenser 53. The condensed refrigerant is stored in the first receiver 54 and sent from the first receiver 54 to the first expansion valve 55 where it is expanded. The expanded refrigerant is sent to the first cooling coil 51 and used to cool the air taken in by the first fan 10.

第1冷却コイル51は、図2A、図2Bに示すように、ハウジング70の第1領域71の内部に配置されている。第1冷却コイル51は、マイクロチャンネル熱交換器である。この構成によれば、フィンのピッチが狭く、単位体積あたりの冷却面積が大きくなることから、庫内から吸い込んだ空気の温度と蒸発温度の温度差△Tをできるだけ小さく保つことが容易になり、マイナス温度帯でも、第1冷却コイル51通過時の空気の除湿を好適に抑制することができる。また、第1冷却コイル51の小型化も達成することができる。 The first cooling coil 51 is disposed inside the first region 71 of the housing 70, as shown in Figures 2A and 2B. The first cooling coil 51 is a microchannel heat exchanger. With this configuration, the fin pitch is narrow and the cooling area per unit volume is large, making it easy to keep the temperature difference ΔT between the temperature of the air sucked in from inside the cabinet and the evaporation temperature as small as possible, and even in the negative temperature range, dehumidification of the air passing through the first cooling coil 51 can be suitably suppressed. The first cooling coil 51 can also be made smaller.

第1冷却コイル51は、図5A、図5Bに示すように、鉛直方向に対して傾斜するように配置されている。この構成によれば、冷却運転の際に、結氷の原因となるマイクロチャンネル熱交換器上における凝縮水の貯留を好適に抑制できるとともに、解氷運転の際に、結氷した凝縮水を融解した後、重力で下方に落下させることができるため、冷却運転再開後の、第1冷却コイル51における結氷を好適に抑制することができる。なお、第1冷却コイル51が鉛直方向に対して傾斜する角度は、45~90度であることが好ましい。この構成によれば、傾斜を大きくすることによって、マイクロチャンネル熱交換器のフィンに付着する水を重力でより好適に下方に落下させることができる。 As shown in Figures 5A and 5B, the first cooling coil 51 is arranged to be inclined with respect to the vertical direction. With this configuration, accumulation of condensed water on the microchannel heat exchanger, which causes freezing, can be effectively suppressed during cooling operation, and frozen condensed water can be melted and then allowed to fall downward by gravity during defrosting operation, so that freezing on the first cooling coil 51 can be effectively suppressed after the cooling operation is resumed. Note that the angle at which the first cooling coil 51 is inclined with respect to the vertical direction is preferably 45 to 90 degrees. With this configuration, by increasing the inclination, water adhering to the fins of the microchannel heat exchanger can be more effectively allowed to fall downward by gravity.

第1冷凍サイクル50を循環する冷媒としては、フロンやCO等を用いることができるが、特に限定されない。 The refrigerant circulating through the first refrigeration cycle 50 may be, for example, fluorocarbon or CO2 , but is not particularly limited thereto.

第1蒸発圧力調整弁56は、冷媒の蒸発温度を、第1冷却コイル51を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、マイナス温度帯での庫内空気の除湿を抑制することができる。 The first evaporation pressure regulating valve 56 maintains the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the first cooling coil 51, thereby suppressing dehumidification of the air inside the storage unit in the negative temperature range.

第2冷凍サイクル60は、図2A、図2Bに示すように、蒸発器としての第2冷却コイル61と、第2圧縮機62と、第2凝縮器63と、第2レシーバ64と、第2膨張弁65と、第2蒸発圧力調整弁66と、第2循環ライン67と、第2ホットガスバイパス流路91(図1参照)を有する。第2冷凍サイクル60の第2圧縮機62は、第1冷凍サイクル50の第1圧縮機52と兼用される。第2冷凍サイクル60の第2凝縮器63は、第1冷凍サイクル50の第1凝縮器53と兼用される。第2冷凍サイクル60の第2レシーバ64は、第1冷凍サイクル50の第1レシーバ54と兼用される。なお、兼用されずに、それぞれ個別に設けられてもよい。 2A and 2B, the second refrigeration cycle 60 has a second cooling coil 61 as an evaporator, a second compressor 62, a second condenser 63, a second receiver 64, a second expansion valve 65, a second evaporation pressure control valve 66, a second circulation line 67, and a second hot gas bypass flow path 91 (see FIG. 1). The second compressor 62 of the second refrigeration cycle 60 is also used as the first compressor 52 of the first refrigeration cycle 50. The second condenser 63 of the second refrigeration cycle 60 is also used as the first condenser 53 of the first refrigeration cycle 50. The second receiver 64 of the second refrigeration cycle 60 is also used as the first receiver 54 of the first refrigeration cycle 50. It should be noted that they may not be used together and may be provided separately.

第2冷却コイル61において、第2ファン20によって取り込まれた空気を冷却することによって蒸発した冷媒は、第2圧縮機62によって圧縮され、高温高圧になった冷媒は第2凝縮器63において冷却されて凝縮し、凝縮された冷媒は、第2レシーバ64に貯留され、第2レシーバ64から第2膨張弁65に送られて膨張され、膨張した冷媒は、第2冷却コイル61に送られて、第2ファン20によって取り込まれた空気の冷却に用いられる。 In the second cooling coil 61, the refrigerant evaporated by cooling the air taken in by the second fan 20 is compressed by the second compressor 62, and the high-temperature, high-pressure refrigerant is cooled and condensed in the second condenser 63. The condensed refrigerant is stored in the second receiver 64 and sent from the second receiver 64 to the second expansion valve 65 where it is expanded. The expanded refrigerant is sent to the second cooling coil 61 and used to cool the air taken in by the second fan 20.

第2冷却コイル61は、図2A、図2Bに示すように、ハウジング70の第2領域72の内部に配置されている。第2冷却コイル61は、マイクロチャンネル熱交換器である。この構成によれば、フィンのピッチが狭く、単位体積あたりの冷却面積が大きくなることから、庫内から吸い込んだ空気の温度と蒸発温度の温度差△Tをできるだけ小さく保つことが容易になり、マイナス温度帯でも、第2冷却コイル61通過時の空気の除湿を好適に抑制することができる。また、第2冷却コイル61の小型化も達成することができる。 The second cooling coil 61 is disposed inside the second region 72 of the housing 70, as shown in Figures 2A and 2B. The second cooling coil 61 is a microchannel heat exchanger. With this configuration, the fin pitch is narrow and the cooling area per unit volume is large, making it easy to keep the temperature difference ΔT between the temperature of the air sucked in from inside the cabinet and the evaporation temperature as small as possible, and even in the negative temperature range, dehumidification of the air passing through the second cooling coil 61 can be suitably suppressed. The second cooling coil 61 can also be made smaller.

第2冷却コイル61は、図5A、図5Bに示すように、鉛直方向に対して傾斜するように配置されている。この構成によれば、冷却運転の際に、マイクロチャンネル熱交換器上における凝縮水の貯留を好適に抑制できるとともに、解氷運転の際に、結氷した凝縮水を融解した後、重力で下方に落下させることができるため、冷却運転再開後の、第2冷却コイル61における結氷を好適に抑制することができる。なお、第2冷却コイル61が鉛直方向に対して傾斜する角度は、45~90度であることが好ましい。この構成によれば、傾斜を大きくすることによって、マイクロチャンネル熱交換器のフィンに付着する水を重力でより好適に下方に落下させることができる。 As shown in Figures 5A and 5B, the second cooling coil 61 is arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction. With this configuration, accumulation of condensed water on the microchannel heat exchanger can be suitably suppressed during cooling operation, and frozen condensed water can be melted and then allowed to fall downward by gravity during defrosting operation, so that freezing on the second cooling coil 61 can be suitably suppressed after the cooling operation is resumed. Note that the angle at which the second cooling coil 61 is inclined with respect to the vertical direction is preferably 45 to 90 degrees. With this configuration, by increasing the inclination, water adhering to the fins of the microchannel heat exchanger can be more suitably allowed to fall downward by gravity.

第2冷凍サイクル60を循環する冷媒としては、フロンやCO等を用いることができるが、特に限定されない。 The refrigerant circulating through the second refrigeration cycle 60 may be, but is not limited to, freon or CO2 .

第2蒸発圧力調整弁66は、冷媒の蒸発温度を、第2冷却コイル61を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、マイナス温度帯での庫内空気の除湿を抑制することができる。 The second evaporation pressure adjustment valve 66 maintains the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the second cooling coil 61, thereby suppressing dehumidification of the air inside the storage unit in the negative temperature range.

ハウジング70は、図2A、図2Bに示すように、第1ファン10、第1プレフィルタ30、および第1冷却コイル51が配置される第1領域71、第2ファン20、第2プレフィルタ40、および第2冷却コイル61が配置される第2領域72、ならびに第1冷却コイル51を通過した空気、および第2冷却コイル61を通過した空気が混合される混合領域73を有する。 As shown in Figures 2A and 2B, the housing 70 has a first region 71 in which the first fan 10, the first prefilter 30, and the first cooling coil 51 are arranged, a second region 72 in which the second fan 20, the second prefilter 40, and the second cooling coil 61 are arranged, and a mixing region 73 in which the air that has passed through the first cooling coil 51 and the air that has passed through the second cooling coil 61 are mixed.

混合領域73では、冷却運転時の第1冷却コイル51を通過した空気と、解氷運転時の第2冷却コイル61を通過した空気が混合される(図2A参照)。この時、第1冷却コイル51においては冷却時の除湿が好適に抑制されており、一方、第2冷却コイル61においては解氷によって融解した水がフィン上に付着するため、それぞれのコイルを通過した空気は高湿度状態を維持しており、それらが混合領域73で混合されて高湿度冷却空気が生成される。また、混合領域73では、冷却運転時の第2冷却コイル61を通過した空気と、解氷運転時の第1冷却コイル51を通過した空気が混合される(図2B参照)。この時、第2冷却コイル61においては冷却時の除湿が好適に抑制されており、一方、第1冷却コイル51においては解氷によって融解した水がフィン上に付着するため、それぞれのコイルを通過した空気は高湿度状態を維持しており、それらが混合領域73で混合されて高湿度冷却空気が生成される。 In the mixing area 73, the air that has passed through the first cooling coil 51 during cooling operation and the air that has passed through the second cooling coil 61 during defrosting operation are mixed (see FIG. 2A). At this time, in the first cooling coil 51, dehumidification during cooling is suitably suppressed, while in the second cooling coil 61, water melted by defrosting adheres to the fins, so the air that has passed through each coil maintains a high humidity state, and these are mixed in the mixing area 73 to generate high-humidity cooled air. In addition, in the mixing area 73, the air that has passed through the second cooling coil 61 during cooling operation and the air that has passed through the first cooling coil 51 during defrosting operation are mixed (see FIG. 2B). At this time, in the second cooling coil 61, dehumidification during cooling is suitably suppressed, while in the first cooling coil 51, water melted by defrosting adheres to the fins, so the air that has passed through each coil maintains a high humidity state, and these are mixed in the mixing area 73 to generate high-humidity cooled air.

ハウジング70は、断熱壁から構成されることが好ましい。 The housing 70 is preferably constructed with insulated walls.

第1静圧センサ81~第4静圧センサ84は、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61の冷却運転および解氷運転の切り替えのために設けられる。 The first static pressure sensor 81 to the fourth static pressure sensor 84 are provided to switch between cooling operation and de-icing operation of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61.

第1静圧センサ81は、図2A、図2Bに示すように、第1冷却コイル51の上流側に設けられる。第2静圧センサ82は、第1冷却コイル51の下流側に設けられる。第1静圧センサ81および第2静圧センサ82は、ハウジング70の第1領域71内に配置される。 As shown in Figures 2A and 2B, the first static pressure sensor 81 is provided upstream of the first cooling coil 51. The second static pressure sensor 82 is provided downstream of the first cooling coil 51. The first static pressure sensor 81 and the second static pressure sensor 82 are disposed within the first region 71 of the housing 70.

第3静圧センサ83は、図2A、図2Bに示すように、第2冷却コイル61の上流側に設けられる。第4静圧センサ84は、第2冷却コイル61の下流側に設けられる。第3静圧センサ83および第4静圧センサ84は、ハウジング70の第2領域72内に配置される。 The third static pressure sensor 83 is provided upstream of the second cooling coil 61, as shown in Figures 2A and 2B. The fourth static pressure sensor 84 is provided downstream of the second cooling coil 61. The third static pressure sensor 83 and the fourth static pressure sensor 84 are disposed within the second region 72 of the housing 70.

第1静圧センサ81によって測定される数値から第2静圧センサ82によって測定される数値を減算することによって、第1冷却コイル51の静圧上昇を測定することができる。また、第3静圧センサ83によって測定される数値から第4静圧センサ84によって測定される数値を減算することによって、第2冷却コイル61の静圧上昇を測定することができる。 The static pressure rise of the first cooling coil 51 can be measured by subtracting the value measured by the second static pressure sensor 82 from the value measured by the first static pressure sensor 81. Also, the static pressure rise of the second cooling coil 61 can be measured by subtracting the value measured by the fourth static pressure sensor 84 from the value measured by the third static pressure sensor 83.

例えば、第1冷却コイル51側において冷却運転をしている際に、第1静圧センサ81によって測定される数値および第2静圧センサ82によって測定される数値の差が、60~80Paから160Pa以上となった場合に、第1冷却コイル51に結氷が発生したとして、第1冷却コイル51側を解氷運転に切り替える。 For example, when the difference between the value measured by the first static pressure sensor 81 and the value measured by the second static pressure sensor 82 during cooling operation on the first cooling coil 51 side becomes 160 Pa or more from 60-80 Pa, it is determined that ice has formed on the first cooling coil 51, and the first cooling coil 51 side is switched to de-icing operation.

一方、第2冷却コイル61側において冷却運転をしている際に、第3静圧センサ83によって測定される数値および第4静圧センサ84によって測定される数値の差が、60~80Paから160Pa以上となった場合に、第2冷却コイル61に結氷が発生したとして、第2冷却コイル61側を解氷運転に切り替える。 On the other hand, when the cooling operation is being performed on the second cooling coil 61 side, if the difference between the value measured by the third static pressure sensor 83 and the value measured by the fourth static pressure sensor 84 becomes 160 Pa or more from 60 to 80 Pa, it is determined that ice has formed on the second cooling coil 61, and the second cooling coil 61 side is switched to de-icing operation.

次に、図1を参照して、本実施形態に係る冷却装置1における冷媒のフローを説明する。 Next, the flow of refrigerant in the cooling device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

第1コンデンシングユニット(第1圧縮機52、第1凝縮器53、および第1レシーバ54に相当)から出てきた冷媒は、第1膨張弁55を通過し、第1冷却コイル51へと流れる。第1冷却コイル51を通過した冷媒は、第1圧縮機52によって圧縮された冷媒の一部(ホットガス)を第1圧縮機52の下流から第1蒸発圧力調整弁56の上流に導く第1ホットガスバイパス流路90と合流し、第1蒸発圧力調整弁56を通過した後、第1コンデンシングユニットに戻る。 The refrigerant coming out of the first condensing unit (corresponding to the first compressor 52, the first condenser 53, and the first receiver 54) passes through the first expansion valve 55 and flows to the first cooling coil 51. The refrigerant that has passed through the first cooling coil 51 merges with the first hot gas bypass flow path 90, which guides a portion of the refrigerant (hot gas) compressed by the first compressor 52 from downstream of the first compressor 52 to upstream of the first evaporation pressure regulating valve 56, passes through the first evaporation pressure regulating valve 56, and then returns to the first condensing unit.

第2コンデンシングユニット(第2圧縮機62、第2凝縮器63、および第2レシーバ64に相当)から出てきた冷媒は、第2膨張弁65を通過し、第2冷却コイル61へと流れる。第2冷却コイル61を通過した冷媒は、第2圧縮機62によって圧縮された冷媒の一部(ホットガス)を第2圧縮機62の下流から第2蒸発圧力調整弁66の上流に導く第2ホットガスバイパス流路91と合流し、第2蒸発圧力調整弁66を通過した後、第2コンデンシングユニットに戻る。 The refrigerant coming out of the second condensing unit (corresponding to the second compressor 62, the second condenser 63, and the second receiver 64) passes through the second expansion valve 65 and flows to the second cooling coil 61. The refrigerant that has passed through the second cooling coil 61 merges with the second hot gas bypass flow path 91, which guides a portion of the refrigerant (hot gas) compressed by the second compressor 62 from downstream of the second compressor 62 to upstream of the second evaporation pressure regulating valve 66, passes through the second evaporation pressure regulating valve 66, and then returns to the second condensing unit.

第1膨張弁55および第2膨張弁65は、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61の全面を有効活用するために、第1第2ホットガスバイパス流路90、91が合流した後の温度センサ92、93および第1第2ホットガスバイパス流路90、91の合流点より上流に位置する圧力センサ94、95によって算出される過熱度をもとに開度が調整される。具体的には、第1第2ホットガスバイパス流路90、91を流れるホットガスの量を調整弁96、97によって制御することで過熱度を確保しつつ、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61の出口が可能な限り湿った蒸気となるように、第1膨張弁55および第2膨張弁65の開度が調整される。 In order to effectively utilize the entire surfaces of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61, the opening of the first expansion valve 55 and the second expansion valve 65 is adjusted based on the degree of superheat calculated by the temperature sensors 92, 93 after the first and second hot gas bypass flow paths 90, 91 join and the pressure sensors 94, 95 located upstream of the joining point of the first and second hot gas bypass flow paths 90, 91. Specifically, the opening of the first expansion valve 55 and the second expansion valve 65 is adjusted so that the steam at the outlet of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 is as wet as possible while ensuring the degree of superheat by controlling the amount of hot gas flowing through the first and second hot gas bypass flow paths 90, 91 with the adjustment valves 96, 97.

次に、図2A、図2Bを参照して、第1実施形態に係る冷却装置1の冷却方法について説明する。図2Aは、第1冷却コイル51側において冷却運転を、第2冷却コイル61側において解氷運転を行っている様子を示す図であって、図2Bは、第2冷却コイル61側において冷却運転を、第1冷却コイル51側において解氷運転を行っている様子を示す図である。 Next, the cooling method of the cooling device 1 according to the first embodiment will be described with reference to Figures 2A and 2B. Figure 2A is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil 51 side and a defrosting operation is performed on the second cooling coil 61 side, and Figure 2B is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side and a defrosting operation is performed on the first cooling coil 51 side.

まず、第1冷凍サイクル50および第2冷凍サイクル60において、冷媒を循環させて、庫内のクーリング運転を行う(第1運転状態)。その際、クーリング運転の庫内設定温度は0℃以上とする。 First, in the first refrigeration cycle 50 and the second refrigeration cycle 60, the refrigerant is circulated to perform cooling operation inside the storage unit (first operating state). At that time, the set temperature inside the storage unit during cooling operation is set to 0°C or higher.

そして、第1運転状態を所定の時間続けた後、第1冷凍サイクル50側は運転を停止し、第2冷凍サイクル60側は冷却運転を開始する。その後、第2冷却コイル61の結氷を確認したら、図2Aに示すように、第1冷却コイル51側において冷却運転を開始し、第2冷却コイル61側において解氷運転を行う(第2運転状態)。結氷を確認する方法は、上述したように、静圧センサ81~84を用いた差圧計測が用いられる。 After the first operating state continues for a predetermined time, the first refrigeration cycle 50 stops operating, and the second refrigeration cycle 60 starts cooling operation. After that, if ice formation on the second cooling coil 61 is confirmed, as shown in FIG. 2A, cooling operation starts on the first cooling coil 51 side, and de-icing operation is performed on the second cooling coil 61 side (second operating state). As described above, the method for confirming ice formation is to measure differential pressure using the static pressure sensors 81-84.

第1冷却コイル51側における冷却運転では、第1蒸発圧力調整弁56を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第1冷却コイル51を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第1冷却コイル51の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第1冷却コイル51を通過する際の冷却に伴う庫内空気の減湿を好適に抑制することができ、マイナス温度帯においても高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the first cooling coil 51 side, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the first cooling coil 51, thereby minimizing the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the first cooling coil 51 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification of the air inside the storage unit that accompanies cooling as it passes through the first cooling coil 51, and it is possible to maintain high humidity (e.g., 85% or higher) even in the negative temperature range.

第2冷却コイル61側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第2冷却コイル61において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第2蒸発圧力調整弁66を制御して、第2冷却コイル61内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第2冷却コイル61を内部から温めることで解氷させる。この時、吸込温度が蒸発温度よりも低ければ、冷媒が蒸発しないため過熱度が0となり第2膨張弁65は全閉して冷媒が冷却コイル61を流れなくなってしまう。そこで、第2膨張弁65の全閉を抑制するために最低開度(例えば10%以下)を設定する。 In the defrosting operation on the second cooling coil 61 side, the defrosting operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, the second cooling coil 61 is operated with the refrigerant evaporation temperature in the range of 0 to 3°C to defrost. In the defrosting operation, the second evaporation pressure regulating valve 66 is controlled to increase the evaporation pressure in the second cooling coil 61, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and defrosting the second cooling coil 61 by warming it from the inside. At this time, if the suction temperature is lower than the evaporation temperature, the refrigerant does not evaporate, the degree of superheat becomes 0, the second expansion valve 65 is fully closed, and the refrigerant does not flow through the cooling coil 61. Therefore, the minimum opening (for example, 10% or less) is set to prevent the second expansion valve 65 from fully closing.

第2運転状態において、第2冷却コイル61における解氷運転によって融解した一部のドレイン水が付着している第2冷却コイル61に空気を送ることによって、ドレイン水が蒸発し、さらに第1冷凍サイクル50の冷却運転によって第1冷却コイル51を通過した空気と混合領域73において混合されることによって、高湿度冷却空気が生成されるため、庫内の食品を高湿度冷却することができる。 In the second operating state, air is sent to the second cooling coil 61 to which some of the drain water melted by the defrosting operation in the second cooling coil 61 is attached, causing the drain water to evaporate, and the drain water is then mixed in the mixing area 73 with the air that has passed through the first cooling coil 51 by the cooling operation of the first refrigeration cycle 50, generating high-humidity cooled air, which allows the food inside the refrigerator to be cooled with high humidity.

また、この実施形態によれば、簡易的な装置構成で、マイナス温度帯での高湿度冷却空気を生成することができる。 Furthermore, according to this embodiment, high humidity cooling air can be generated in the negative temperature range with a simple device configuration.

次に、第2運転状態での第2冷却コイル61側における解氷運転が完了した後、図2Bに示すように、第1冷却コイル51側において解氷運転を行い、第2冷却コイル61側において冷却運転を行う(第3運転状態)。第2運転状態から第3運転状態への切り替えは、上述したように静圧センサ81~84を用いた差圧の変動で判断することができる。 Next, after the defrosting operation on the second cooling coil 61 side in the second operating state is completed, defrosting operation is performed on the first cooling coil 51 side and cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side (third operating state) as shown in FIG. 2B. Switching from the second operating state to the third operating state can be determined by fluctuations in differential pressure using the static pressure sensors 81-84 as described above.

第2冷却コイル61側における冷却運転では、第2蒸発圧力調整弁66を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第2冷却コイル61を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第2冷却コイル61の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第2冷却コイル61を通過する際の冷却に伴う庫内空気の減湿を好適に抑制することができ、マイナス温度帯においても高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the second cooling coil 61 side, the second evaporation pressure regulating valve 66 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the second cooling coil 61, thereby minimizing the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the second cooling coil 61 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification of the air inside the storage unit that accompanies cooling as it passes through the second cooling coil 61, and it is possible to maintain high humidity (e.g., 85% or higher) even in the negative temperature range.

第1冷却コイル51側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第1冷却コイル51において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第1蒸発圧力調整弁56を制御して、第1冷却コイル51内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第1冷却コイル51を内部から温めることで解氷させる。この時、吸込温度が蒸発温度よりも低ければ、冷媒が蒸発しないため過熱度が0となり第1膨張弁55は全閉して冷媒が冷却コイル51を流れなくなってしまう。そこで、第1膨張弁55の全閉を抑制するために最低開度(例えば10%以下)を設定する。 In the defrosting operation on the first cooling coil 51 side, the defrosting operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, the first cooling coil 51 is operated with the evaporation temperature of the refrigerant in the range of 0 to 3°C to defrost. In the defrosting operation, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to increase the evaporation pressure in the first cooling coil 51, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and defrosting the first cooling coil 51 by warming it from the inside. At this time, if the suction temperature is lower than the evaporation temperature, the refrigerant does not evaporate, the degree of superheat becomes 0, the first expansion valve 55 is fully closed, and the refrigerant does not flow through the cooling coil 51. Therefore, the minimum opening (for example, 10% or less) is set to prevent the first expansion valve 55 from being fully closed.

第3運転状態において、第1冷却コイル51における解氷運転によって融解した一部のドレイン水が付着している第1冷却コイル51に空気を送ることによって、ドレイン水が蒸発し、さらに第2冷凍サイクル60の冷却運転によって第2冷却コイル61を通過した空気と混合領域73において混合されることによって、高湿度冷却空気が生成されるため、庫内の食品を高湿度冷却することができる。 In the third operating state, air is sent to the first cooling coil 51 to which some of the drain water melted by the defrosting operation in the first cooling coil 51 is attached, causing the drain water to evaporate, and the drain water is then mixed in the mixing area 73 with the air that has passed through the second cooling coil 61 by the cooling operation of the second refrigeration cycle 60, generating high-humidity cooled air, which allows the food inside the refrigerator to be cooled with high humidity.

次に、第3運転状態において第1冷却コイルの結氷を確認したら、第3運転状態から第2運転状態に切り替える。第3運転状態から第2運転状態への切り替えは、上述したように静圧センサ81~84を用いた差圧の変動で判断することができる。その後は第2運転状態および第3運転状態を交互に繰り返す。この方法によれば、結氷が生じたら直ちに切り替えることができるため、連続して安定的に庫内に高湿度冷却空気を供給することができる。 Next, if ice formation on the first cooling coil is confirmed in the third operating state, the third operating state is switched to the second operating state. Switching from the third operating state to the second operating state can be determined by fluctuations in differential pressure using static pressure sensors 81-84 as described above. Thereafter, the second operating state and the third operating state are alternately repeated. With this method, switching can be performed immediately if ice formation occurs, making it possible to continuously and stably supply high humidity cooled air to the interior of the storage facility.

以上説明したように、第1実施形態に係る冷却装置1は、庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却装置1である。冷却装置1は、冷却装置1を循環する冷媒によって、庫内の空気を冷却するための第1冷却コイル51、第2冷却コイル61と、食品を高湿度冷却した庫内の前記空気を取り込んで、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61に向けて送風する第1ファン10、第2ファン20と、を有する。このように構成された冷却装置1によれば、一方の冷却コイル(例えば第1冷却コイル51)では、冷却運転が行われ、他方の冷却コイル(例えば第2冷却コイル61)では解氷運転が交互に繰り返されるため、マイナス温度帯かつ高湿度環境を安定して維持することができる。 As described above, the cooling device 1 according to the first embodiment is a cooling device 1 that cools food in a refrigerator at a negative temperature and high humidity. The cooling device 1 has a first cooling coil 51 and a second cooling coil 61 for cooling the air in the refrigerator by a refrigerant circulating in the cooling device 1, and a first fan 10 and a second fan 20 for taking in the air in the refrigerator that has cooled the food at a high humidity and blowing it toward the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61. With the cooling device 1 configured in this way, one cooling coil (e.g., the first cooling coil 51) performs a cooling operation, and the other cooling coil (e.g., the second cooling coil 61) performs a defrosting operation alternately, so that a negative temperature and high humidity environment can be stably maintained.

また、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61はマイクロチャンネル熱交換器である。このように構成された冷却装置1によれば、冷却面積を確保でき、吸込温度と蒸発温度の温度差△Tをできるだけ小さく保つことによって、マイナス温度帯でも、高湿度にすることができる。 The first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 are microchannel heat exchangers. With the cooling device 1 configured in this way, it is possible to ensure a sufficient cooling area, and by keeping the temperature difference ΔT between the suction temperature and the evaporation temperature as small as possible, it is possible to achieve high humidity even in the negative temperature range.

また、マイクロチャンネル熱交換器は、鉛直方向に対して傾斜して配置される。このように構成された冷却装置1によれば、解氷運転の際に、マイクロチャンネル熱交換器のフィンに付着保持される水を重力で下方に落下させることができるため、解氷運転終了後に、冷却運転する際に、第1冷却コイル51において結氷することを好適に抑制することができる。 The microchannel heat exchanger is also positioned at an angle to the vertical direction. With the cooling device 1 configured in this way, water that is attached to and held on the fins of the microchannel heat exchanger can be allowed to fall downward by gravity during the defrosting operation, so that freezing in the first cooling coil 51 can be effectively suppressed when the cooling operation is performed after the defrosting operation is completed.

また、マイクロチャンネル熱交換器が、鉛直方向に対して傾斜する角度は、45~90度である。このように構成された冷却装置1によれば、解氷運転の際に、マイクロチャンネル熱交換器のフィンに付着保持される水を重力でより好適に下方に落下させることができるため、解氷運転終了後に、冷却運転する際に、第1冷却コイル51において結氷することをより好適に抑制することができる。 The angle at which the microchannel heat exchanger is inclined relative to the vertical is 45 to 90 degrees. With the cooling device 1 configured in this way, water that is attached to and held on the fins of the microchannel heat exchanger can be more effectively allowed to fall downward by gravity during the defrosting operation, and therefore freezing in the first cooling coil 51 can be more effectively prevented when the cooling operation is performed after the defrosting operation is completed.

また、第1ファン10、第2ファン20は、遠心ファンである。このように構成された冷却装置1によれば、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61を通過する空気前面風速のバラツキを抑制でき、蒸発器としての第1冷却コイル51、第2冷却コイル61全面の効率的な使用が可能になる。 The first fan 10 and the second fan 20 are centrifugal fans. With the cooling device 1 configured in this way, the variation in the front wind speed of the air passing through the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 can be suppressed, and the entire surfaces of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 can be used efficiently as evaporators.

また、冷却装置1は、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61の下流に設けられ、冷却運転側の冷却コイルを通過した空気、および解氷運転側の冷却コイルを通過した空気を混合することで高湿度冷却空気が生成される混合領域73をさらに有する。このように構成された冷却装置1によれば、簡易的な装置構成によって運転状態の切り替えが容易となり、マイナス温度帯かつ相対湿度85%以上の環境を安定して維持することができる。 The cooling device 1 further includes a mixing area 73 that is provided downstream of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 and generates high humidity cooling air by mixing the air that has passed through the cooling coil on the cooling operation side and the air that has passed through the cooling coil on the defrosting operation side. With the cooling device 1 configured in this manner, the simple device configuration makes it easy to switch operating states, and it is possible to stably maintain an environment in the negative temperature range and a relative humidity of 85% or higher.

また、以上説明したように、本実施形態に係る冷却装置1の冷却方法は、庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却方法であって、冷却装置1を循環する冷媒によって、庫内を循環する空気を冷却するための第1冷却コイル51、第2冷却コイル61を備える第1冷凍サイクル50、第2冷凍サイクル60において、第1冷却コイル51では冷却運転が行われ、第2冷却コイル61では解氷運転が行われる。この冷却方法によれば、マイナス温度帯かつ相対湿度85%以上の環境を安定して維持することができる。 As described above, the cooling method of the cooling device 1 according to this embodiment is a cooling method for cooling food in the refrigerator at a negative temperature and high humidity, and includes a first refrigeration cycle 50 and a second refrigeration cycle 60, each of which includes a first cooling coil 51 and a second cooling coil 61 for cooling the air circulating in the refrigerator by the refrigerant circulating in the cooling device 1. The first cooling coil 51 performs a cooling operation, and the second cooling coil 61 performs a defrosting operation. This cooling method makes it possible to stably maintain an environment in the negative temperature range and a relative humidity of 85% or more.

<第2実施形態>
次に、図3A、図3Bを参照して、第2実施形態に係る冷却装置2の構成について説明する。
Second Embodiment
Next, the configuration of a cooling device 2 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.

図3A、図3Bは、本発明の第2実施形態に係る冷却装置2を示す概略図である。 Figures 3A and 3B are schematic diagrams showing a cooling device 2 according to a second embodiment of the present invention.

第1実施形態と共通する部分は説明を省略し、第2実施形態のみに特徴のある個所について説明する。なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明し、重複した説明は省略する。第2実施形態は、第1実施形態と比較して、ハウジング等の構成が異なる。 Explanations of parts common to the first embodiment will be omitted, and only features unique to the second embodiment will be explained. Note that the same members as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the housing, etc.

第2実施形態に係る冷却装置2は、図3A、図3Bに示すように、第1ファン10と、第2ファン20と、第1プレフィルタ30と、第2プレフィルタ40と、第1冷凍サイクル50と、第2冷凍サイクル60と、第1ハウジング170と、第2ハウジング180と、第1静圧センサ81~第4静圧センサ84と、を有する。第1ファン10、第2ファン20、第1プレフィルタ30、第2プレフィルタ40、第1冷凍サイクル50、第2冷凍サイクル60、および第1静圧センサ81~第4静圧センサ84は、上述した第1実施形態に係る冷却装置1と同様の構成であるため、説明は省略する。 As shown in Figures 3A and 3B, the cooling device 2 according to the second embodiment has a first fan 10, a second fan 20, a first prefilter 30, a second prefilter 40, a first refrigeration cycle 50, a second refrigeration cycle 60, a first housing 170, a second housing 180, and a first static pressure sensor 81 to a fourth static pressure sensor 84. The first fan 10, the second fan 20, the first prefilter 30, the second prefilter 40, the first refrigeration cycle 50, the second refrigeration cycle 60, and the first static pressure sensor 81 to the fourth static pressure sensor 84 have the same configuration as the cooling device 1 according to the first embodiment described above, and therefore a description thereof will be omitted.

第1ハウジング170は、第2ハウジング180の内部に配置される。第1ハウジング170は、図3A、図3Bに示すように、第1ファン10、第1プレフィルタ30、および第1冷却コイル51が配置される第1領域171と、第2ファン20、第2プレフィルタ40、および第2冷却コイル61が配置される第2領域172と、を有する。 The first housing 170 is disposed inside the second housing 180. As shown in Figures 3A and 3B, the first housing 170 has a first region 171 in which the first fan 10, the first prefilter 30, and the first cooling coil 51 are disposed, and a second region 172 in which the second fan 20, the second prefilter 40, and the second cooling coil 61 are disposed.

第1ハウジング170の第1領域171のうち、第1冷却コイル51の下流には、第1出口領域173が形成される。第1出口領域173には、図3A、図3Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置11と、第2ハウジング180の最上流に形成される混合領域181との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置12と、が配置される。開閉装置は、特に限定されないが、例えばダンパーバルブを用いることができる。 In the first region 171 of the first housing 170, a first outlet region 173 is formed downstream of the first cooling coil 51. In the first outlet region 173, as shown in Figs. 3A and 3B, a first opening/closing device 11 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the storage unit, and a second opening/closing device 12 capable of switching between communication and cut-off with a mixing region 181 formed at the most upstream of the second housing 180 are arranged. The opening/closing device is not particularly limited, but for example, a damper valve can be used.

第1ハウジング170の第2領域172のうち、第2冷却コイル61の下流には、第2出口領域174が形成される。第2出口領域174には、図3A、図3Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置13と、第2ハウジング180の最上流に形成される混合領域181との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置14と、が配置される。 In the second region 172 of the first housing 170, a second outlet region 174 is formed downstream of the second cooling coil 61. In the second outlet region 174, as shown in Figures 3A and 3B, a third opening/closing device 13 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the storage unit and a fourth opening/closing device 14 capable of switching between communication and cut-off with a mixing region 181 formed at the most upstream of the second housing 180 are arranged.

第2ハウジング180は、第1ハウジング170を囲うように形成されている。第2ハウジング180は、図3A、図3Bに示すように、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61の上流に設けられ、第1ファン10および第2ファン20によって取り込まれた空気、および解氷運転時の第2冷却コイル61に空気を送ることによって生じる高湿度空気が混合される混合領域181と、第1出口領域173および混合領域181を結ぶ第1戻り流路182と、第2出口領域174および混合領域181を結ぶ第2戻り流路183と、を有する。 The second housing 180 is formed to surround the first housing 170. As shown in Figs. 3A and 3B, the second housing 180 is provided upstream of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61, and has a mixing area 181 in which the air taken in by the first fan 10 and the second fan 20 and the high humidity air generated by sending air to the second cooling coil 61 during defrosting operation are mixed, a first return flow path 182 connecting the first outlet area 173 and the mixing area 181, and a second return flow path 183 connecting the second outlet area 174 and the mixing area 181.

次に、図3A、図3Bを参照して、第2実施形態に係る冷却装置2の冷却方法について説明する。図3Aは、第1冷却コイル51側において冷却運転を、第2冷却コイル61側において解氷運転を行っている様子を示す図であって、図3Bは、第2冷却コイル61側において冷却運転を、第1冷却コイル51側において解氷運転を行っている様子を示す図である。 Next, the cooling method of the cooling device 2 according to the second embodiment will be described with reference to Figures 3A and 3B. Figure 3A is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil 51 side and a defrosting operation is performed on the second cooling coil 61 side, and Figure 3B is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side and a defrosting operation is performed on the first cooling coil 51 side.

まず、第1冷凍サイクル50および第2冷凍サイクル60において、冷媒を循環させて、庫内のクーリング運転を行う(第1運転状態)。その際、クーリング運転の庫内設定温度は0℃以上とする。 First, in the first refrigeration cycle 50 and the second refrigeration cycle 60, the refrigerant is circulated to perform cooling operation inside the storage unit (first operating state). At that time, the set temperature inside the storage unit during cooling operation is set to 0°C or higher.

そして、第1運転状態を所定の時間続けた後、第1冷凍サイクル50側は運転を停止し、第2冷凍サイクル60側は冷却運転を開始する。その後、第2冷却コイル61の結氷を確認したら、図3Aに示すように、第1冷却コイル51側において冷却運転を開始し、第2冷却コイル61側において解氷運転を行う(第2運転状態)。 After the first operating state continues for a predetermined time, the first refrigeration cycle 50 stops operating, and the second refrigeration cycle 60 starts cooling operation. After that, when ice formation on the second cooling coil 61 is confirmed, as shown in FIG. 3A, cooling operation starts on the first cooling coil 51 side, and de-icing operation is performed on the second cooling coil 61 side (second operating state).

第1冷却コイル51側における冷却運転では、第1蒸発圧力調整弁56を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第1冷却コイル51を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第1冷却コイル51の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第1冷却コイル51を通過する際の冷却に伴う庫内空気の減湿を好適に抑制することができ、マイナス温度帯においても高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the first cooling coil 51 side, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the first cooling coil 51, thereby minimizing the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the first cooling coil 51 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification of the air inside the storage unit that accompanies cooling as it passes through the first cooling coil 51, and it is possible to maintain high humidity (e.g., 85% or higher) even in the negative temperature range.

第1冷却コイル51側における冷却運転では、第1開閉装置11を開いて、第1出口領域173を庫内と連通させるとともに、第2開閉装置12を閉じて、第1出口領域173を混合領域181と遮断させる。この結果、第1冷却コイル51において冷却された空気は、第1出口領域173から第1開閉装置11を介して、庫内に吹き出される。 During cooling operation on the first cooling coil 51 side, the first opening/closing device 11 is opened to connect the first outlet area 173 to the inside of the cabinet, and the second opening/closing device 12 is closed to isolate the first outlet area 173 from the mixing area 181. As a result, the air cooled in the first cooling coil 51 is blown out from the first outlet area 173 through the first opening/closing device 11 into the cabinet.

第2冷却コイル61側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第2冷却コイル61において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第2蒸発圧力調整弁66を制御して、第2冷却コイル61内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第2冷却コイル61を内部から温めることで解氷させる。 In the de-icing operation on the second cooling coil 61 side, the de-icing operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, de-icing is performed in the second cooling coil 61 by operating the coil with the refrigerant evaporation temperature in the range of 0 to 3°C. In the de-icing operation, the second evaporation pressure adjustment valve 66 is controlled to increase the evaporation pressure in the second cooling coil 61, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and de-icing the second cooling coil 61 by heating it from the inside.

第2冷却コイル61側における解氷運転では、第3開閉装置13を閉じて、第2出口領域174を庫内と遮断させるとともに、第4開閉装置14を開いて、第2出口領域174を混合領域181と連通させる。この結果、第2運転状態において、第2冷却コイル61における解氷運転によって融解したドレイン水が付着している第2冷却コイル61に空気を送ることによって、ドレイン水が蒸発し高湿度空気が生成されて、この高湿度空気は、第2戻り流路183を介して混合領域181に戻る。そして、混合領域181において、第1ファン10によって吸い込まれた庫内の空気と混合されることによって、高湿度冷却空気が生成されるため、庫内の食品を高湿度冷却することができる。 During the defrosting operation on the second cooling coil 61 side, the third opening/closing device 13 is closed to isolate the second outlet area 174 from the inside of the refrigerator, and the fourth opening/closing device 14 is opened to connect the second outlet area 174 to the mixing area 181. As a result, in the second operating state, air is sent to the second cooling coil 61 to which the drain water melted by the defrosting operation of the second cooling coil 61 is attached, causing the drain water to evaporate and generating high humidity air, which returns to the mixing area 181 via the second return flow path 183. Then, in the mixing area 181, the air is mixed with the air inside the refrigerator sucked in by the first fan 10 to generate high humidity cooled air, which allows the food inside the refrigerator to be cooled with high humidity.

次に、第2運転状態での第2冷却コイル61側における解氷運転が完了した後、図3Bに示すように、第1冷却コイル51側において解氷運転を行い、第2冷却コイル61側において冷却運転を行う(第3運転状態)。 Next, after the de-icing operation on the second cooling coil 61 side in the second operating state is completed, de-icing operation is performed on the first cooling coil 51 side, and cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side (third operating state), as shown in FIG. 3B.

第2冷却コイル61側における冷却運転では、第2蒸発圧力調整弁66を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第2冷却コイル61を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第2冷却コイル61の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第2冷却コイル61を通過する際の冷却に伴う減湿を好適に抑制することができ、マイナス温度帯においても高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the second cooling coil 61 side, the second evaporation pressure regulating valve 66 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the second cooling coil 61, thereby operating so as to minimize the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the second cooling coil 61 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification that accompanies cooling when passing through the second cooling coil 61, and it is possible to maintain high humidity (e.g., 85% or higher) even in the negative temperature range.

第2冷却コイル61側における冷却運転では、第3開閉装置13を開いて、第2出口領域174を庫内と連通させるとともに、第4開閉装置14を閉じて、第2出口領域174を混合領域181と遮断させる。この結果、第2冷却コイル61において冷却された空気は、第2出口領域174から第3開閉装置13を介して、庫内に吹き出される。 During cooling operation on the second cooling coil 61 side, the third opening/closing device 13 is opened to connect the second outlet area 174 to the inside of the cabinet, and the fourth opening/closing device 14 is closed to isolate the second outlet area 174 from the mixing area 181. As a result, the air cooled in the second cooling coil 61 is blown out from the second outlet area 174 through the third opening/closing device 13 into the cabinet.

第1冷却コイル51側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第1冷却コイル51において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第1蒸発圧力調整弁56を制御して、第1冷却コイル51内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第1冷却コイル51を内部から温めることで解氷させる。 In the de-icing operation on the first cooling coil 51 side, the de-icing operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, de-icing is performed in the first cooling coil 51 by operating the refrigerant at an evaporation temperature in the range of 0 to 3°C. In the de-icing operation, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to increase the evaporation pressure in the first cooling coil 51, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and de-icing the first cooling coil 51 by heating it from the inside.

第1冷却コイル51側における解氷運転では、第1開閉装置11を閉じて、第1出口領域173を庫内と遮断させるとともに、第2開閉装置12を開いて、第1出口領域173を混合領域181と連通させる。この結果、第3運転状態において、第1冷却コイル51における解氷運転によって融解したドレイン水が付着している第1冷却コイル51に空気を送ることによって、ドレイン水が蒸発し高湿度空気が生成されて、この高湿度空気は、第1戻り流路182を介して混合領域181に戻る。そして、混合領域181において、第2ファン20によって吸い込まれた庫内の空気と混合されることによって、高湿度冷却空気が生成されるため、庫内の食品を高湿度冷却することができる。 During the defrosting operation on the first cooling coil 51 side, the first opening/closing device 11 is closed to isolate the first outlet area 173 from the inside of the refrigerator, and the second opening/closing device 12 is opened to connect the first outlet area 173 to the mixing area 181. As a result, in the third operating state, air is sent to the first cooling coil 51 to which the drain water melted by the defrosting operation of the first cooling coil 51 is attached, causing the drain water to evaporate and generating high-humidity air, which returns to the mixing area 181 via the first return flow path 182. Then, in the mixing area 181, the air is mixed with the air inside the refrigerator sucked in by the second fan 20 to generate high-humidity cooled air, which allows the food inside the refrigerator to be cooled with high humidity.

次に、第3運転状態において第1冷却コイルの結氷を確認したら、第3運転状態から第2運転状態に切り替える。第3運転状態から第2運転状態への切り替えは、上述したように静圧センサ81~84を用いた差圧の変動で判断することができる。その後は第2運転状態および第3運転状態を交互に繰り返す。 Next, if ice formation on the first cooling coil is confirmed in the third operating state, the operating state is switched from the third operating state to the second operating state. Switching from the third operating state to the second operating state can be determined by fluctuations in the differential pressure using the static pressure sensors 81 to 84, as described above. Thereafter, the second operating state and the third operating state are alternately repeated.

以上説明したように、第2実施形態に係る冷却装置2は、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61の上流に設けられ、第1ファン10によって取り込まれた空気、および解氷運転時の第2冷却コイル61に空気を送ることによって生じる高湿度空気が混合される混合領域181と、第1冷却コイル51の下流側に設けられる第1出口領域173と、第2冷却コイル61の下流側に設けられる第2出口領域174と、第1出口領域173に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置11と、第1出口領域173に設けられ、混合領域181との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置12と、第2出口領域174に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置13と、第2出口領域174に設けられ、混合領域181との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置14と、を有する。このように構成された冷却装置2によれば、第2冷却コイル61側の負荷が、第1冷却コイル51側に影響を及ぼすため、第1冷却コイル51側における凍結までの片側運転時間を長くすることができる。 As described above, the cooling device 2 according to the second embodiment has a mixing area 181 provided upstream of the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61, in which the air taken in by the first fan 10 and the high humidity air generated by sending air to the second cooling coil 61 during defrosting operation are mixed, a first outlet area 173 provided downstream of the first cooling coil 51, a second outlet area 174 provided downstream of the second cooling coil 61, a first opening/closing device 11 provided in the first outlet area 173 and capable of switching between communication and blocking with the interior of the refrigerator, a second opening/closing device 12 provided in the first outlet area 173 and capable of switching between communication and blocking with the mixing area 181, a third opening/closing device 13 provided in the second outlet area 174 and capable of switching between communication and blocking with the interior of the refrigerator, and a fourth opening/closing device 14 provided in the second outlet area 174 and capable of switching between communication and blocking with the mixing area 181. With the cooling device 2 configured in this way, the load on the second cooling coil 61 side affects the first cooling coil 51 side, so the one-sided operation time until freezing occurs on the first cooling coil 51 side can be extended.

<第3実施形態>
次に、図4A、図4Bを参照して、第3実施形態に係る冷却装置3の構成について説明する。
Third Embodiment
Next, the configuration of a cooling device 3 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.

図4A、図4Bは、本発明の第3実施形態に係る冷却装置3を示す概略図である。 Figures 4A and 4B are schematic diagrams showing a cooling device 3 according to a third embodiment of the present invention.

第1実施形態と共通する部分は説明を省略し、第3実施形態のみに特徴のある個所について説明する。なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明し、重複した説明は省略する。第3実施形態は、第1実施形態と比較して、ハウジング等の構成が異なる。 Explanations of parts common to the first embodiment will be omitted, and only features unique to the third embodiment will be explained. Note that the same members as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. The third embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the housing, etc.

第3実施形態に係る冷却装置3は、図4A、図4Bに示すように、第1ファン10と、第2ファン20と、第1プレフィルタ30と、第2プレフィルタ40と、第1冷凍サイクル50と、第2冷凍サイクル60と、第1ハウジング270と、第2ハウジング280と、第1静圧センサ81~第4静圧センサ84と、を有する。第1ファン10、第2ファン20、第1プレフィルタ30、第2プレフィルタ40、第1冷凍サイクル50、第2冷凍サイクル60、および第1静圧センサ81~第4静圧センサ84は、上述した第1実施形態に係る冷却装置1と同様の構成であるため、説明は省略する。 As shown in Figures 4A and 4B, the cooling device 3 according to the third embodiment has a first fan 10, a second fan 20, a first prefilter 30, a second prefilter 40, a first refrigeration cycle 50, a second refrigeration cycle 60, a first housing 270, a second housing 280, and a first static pressure sensor 81 to a fourth static pressure sensor 84. The first fan 10, the second fan 20, the first prefilter 30, the second prefilter 40, the first refrigeration cycle 50, the second refrigeration cycle 60, and the first static pressure sensor 81 to the fourth static pressure sensor 84 have the same configuration as the cooling device 1 according to the first embodiment described above, and therefore a description thereof will be omitted.

第1ハウジング270は、第2ハウジング280の内部に配置される。第1ハウジング270は、図4A、図4Bに示すように、第1ファン10、第1プレフィルタ30、および第1冷却コイル51が配置される第1領域271と、第2ファン20、第2プレフィルタ40、および第2冷却コイル61が配置される第2領域272と、を有する。 The first housing 270 is disposed inside the second housing 280. As shown in Figures 4A and 4B, the first housing 270 has a first region 271 in which the first fan 10, the first prefilter 30, and the first cooling coil 51 are disposed, and a second region 272 in which the second fan 20, the second prefilter 40, and the second cooling coil 61 are disposed.

第1ハウジング270の第1領域271のうち、第1ファン10の上流には、第1入口領域273が形成され、第1冷却コイル51の下流には、第1出口領域274が形成される。第1入口領域273には、図4A、図4Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置21と、第1出口領域274との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置22と、が配置される。第1出口領域274には、図4A、図4Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置23と、第1入口領域273との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置24と、が配置される。 In the first region 271 of the first housing 270, a first inlet region 273 is formed upstream of the first fan 10, and a first outlet region 274 is formed downstream of the first cooling coil 51. In the first inlet region 273, as shown in Figs. 4A and 4B, a first opening/closing device 21 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the refrigerator and a second opening/closing device 22 capable of switching between communication and cut-off with the first outlet region 274 are arranged. In the first outlet region 274, as shown in Figs. 4A and 4B, a third opening/closing device 23 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the refrigerator and a fourth opening/closing device 24 capable of switching between communication and cut-off with the first inlet region 273 are arranged.

第1ハウジング270の第2領域272のうち、第2ファン20の上流には、第2入口領域275が形成され、第2冷却コイル61の下流には、第2出口領域276が形成される。第2入口領域275には、図4A、図4Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第5開閉装置25と、第2出口領域276との連通/遮断を切り替え可能な第6開閉装置26と、が配置される。第2出口領域276には、図4A、図4Bに示すように、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第7開閉装置27と、第2入口領域275との連通/遮断を切り替え可能な第8開閉装置28と、が配置される。 In the second region 272 of the first housing 270, a second inlet region 275 is formed upstream of the second fan 20, and a second outlet region 276 is formed downstream of the second cooling coil 61. In the second inlet region 275, as shown in Figs. 4A and 4B, a fifth opening/closing device 25 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the refrigerator and a sixth opening/closing device 26 capable of switching between communication and cut-off with the second outlet region 276 are arranged. In the second outlet region 276, as shown in Figs. 4A and 4B, a seventh opening/closing device 27 capable of switching between communication and cut-off with the interior of the refrigerator and an eighth opening/closing device 28 capable of switching between communication and cut-off with the second inlet region 275 are arranged.

第2ハウジング280は、第1ハウジング270を囲うように形成されている。第2ハウジング280は、図4A、図4Bに示すように、第1入口領域273および第1出口領域274を結ぶ第1戻り流路281と、第2入口領域275および第2出口領域276を結ぶ第2戻り流路282と、を有する。 The second housing 280 is formed to surround the first housing 270. As shown in Figures 4A and 4B, the second housing 280 has a first return flow passage 281 connecting the first inlet region 273 and the first outlet region 274, and a second return flow passage 282 connecting the second inlet region 275 and the second outlet region 276.

次に、図4A、図4Bを参照して、第3実施形態に係る冷却装置3の冷却方法について説明する。図4Aは、第1冷却コイル51側において冷却運転を、第2冷却コイル61側において解氷運転を行っている様子を示す図であって、図4Bは、第2冷却コイル61側において冷却運転を、第1冷却コイル51側において解氷運転を行っている様子を示す図である。 Next, the cooling method of the cooling device 3 according to the third embodiment will be described with reference to Figures 4A and 4B. Figure 4A is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the first cooling coil 51 side and a defrosting operation is performed on the second cooling coil 61 side, and Figure 4B is a diagram showing a state in which a cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side and a defrosting operation is performed on the first cooling coil 51 side.

まず、第1冷凍サイクル50および第2冷凍サイクル60において、冷媒を循環させて、庫内のクーリング運転を行う(第1運転状態)。その際、クーリング運転の庫内設定温度は0℃以上とする。 First, in the first refrigeration cycle 50 and the second refrigeration cycle 60, the refrigerant is circulated to perform cooling operation inside the storage unit (first operating state). At that time, the set temperature inside the storage unit during cooling operation is set to 0°C or higher.

そして、第1運転状態を所定の時間続けた後、第1冷凍サイクル50側は運転を停止し、第2冷凍サイクル60側は冷却運転を開始する。その後、第2冷却コイル61の結氷を確認したら、図4Aに示すように、第1冷却コイル51側において冷却運転を開始し、第2冷却コイル61側において解氷運転を行う(第2運転状態)。 After the first operating state continues for a predetermined time, the first refrigeration cycle 50 stops operating, and the second refrigeration cycle 60 starts cooling operation. After that, when ice formation on the second cooling coil 61 is confirmed, as shown in FIG. 4A, cooling operation starts on the first cooling coil 51 side, and de-icing operation is performed on the second cooling coil 61 side (second operating state).

第1冷却コイル51側における冷却運転では、第1蒸発圧力調整弁56を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第1冷却コイル51を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第1冷却コイル51の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第1冷却コイル51を通過する際の冷却に伴う庫内空気の減湿を好適に抑制することができ、高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the first cooling coil 51 side, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the first cooling coil 51, thereby minimizing the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the first cooling coil 51 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification of the air inside the storage unit that accompanies cooling as it passes through the first cooling coil 51, and it is possible to maintain a high humidity level (e.g., 85% or higher).

第1冷却コイル51側における冷却運転では、図4Aに示すように、第1開閉装置21を開いて、第1入口領域273を庫内と連通させるとともに、第2開閉装置22を閉じて、第1入口領域273を第1出口領域274と遮断させる。また、第3開閉装置23を開いて、第1出口領域274を庫内と連通させるとともに、第4開閉装置24を閉じて、第1出口領域274を第1入口領域273と遮断させる。この結果、第1開閉装置21を介して第1入口領域273に入ってきた空気は、第1冷却コイル51において高湿度冷却された後、第1出口領域274から第3開閉装置23を介して、庫内に吹き出される。 In the cooling operation on the first cooling coil 51 side, as shown in FIG. 4A, the first opening/closing device 21 is opened to connect the first inlet area 273 to the inside of the refrigerator, and the second opening/closing device 22 is closed to isolate the first inlet area 273 from the first outlet area 274. The third opening/closing device 23 is opened to connect the first outlet area 274 to the inside of the refrigerator, and the fourth opening/closing device 24 is closed to isolate the first outlet area 274 from the first inlet area 273. As a result, the air that has entered the first inlet area 273 via the first opening/closing device 21 is cooled with high humidity in the first cooling coil 51, and then blown out from the first outlet area 274 via the third opening/closing device 23 into the refrigerator.

第2冷却コイル61側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第2冷却コイル61において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第2蒸発圧力調整弁66を制御して、第2冷却コイル61内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第2冷却コイル61を内部から温めることで解氷させる。 In the de-icing operation on the second cooling coil 61 side, the de-icing operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, de-icing is performed in the second cooling coil 61 by operating the coil with the refrigerant evaporation temperature in the range of 0 to 3°C. In the de-icing operation, the second evaporation pressure adjustment valve 66 is controlled to increase the evaporation pressure in the second cooling coil 61, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and de-icing the second cooling coil 61 by heating it from the inside.

第2冷却コイル61側における解氷運転では、図4Aに示すように、第5開閉装置25を閉じて、第2入口領域275を庫内と遮断させるとともに、第6開閉装置26を開いて、第2入口領域275を第2出口領域276と連通させる。また、第7開閉装置27を閉じて、第2出口領域276を庫内と遮断させるとともに、第8開閉装置28を開いて、第2出口領域276を第2入口領域275と連通させる。この実施形態では、冷却運転と解氷運転の流路が独立しており、かつ解氷運転側は流路がループ状になっていることから、ファンの顕熱を全て解氷の熱源として利用でき、かつ冷却運転によって生成した冷却空気が混入することなく解氷運転を行うことができることから、解氷時間を短縮することができる。 In the defrosting operation on the second cooling coil 61 side, as shown in FIG. 4A, the fifth opening/closing device 25 is closed to isolate the second inlet area 275 from the inside of the refrigerator, and the sixth opening/closing device 26 is opened to connect the second inlet area 275 to the second outlet area 276. The seventh opening/closing device 27 is closed to isolate the second outlet area 276 from the inside of the refrigerator, and the eighth opening/closing device 28 is opened to connect the second outlet area 276 to the second inlet area 275. In this embodiment, the flow paths for the cooling operation and the defrosting operation are independent, and the flow path on the defrosting operation side is looped, so that all of the sensible heat of the fan can be used as a heat source for defrosting, and the defrosting operation can be performed without mixing in the cooling air generated by the cooling operation, which shortens the defrosting time.

次に、第2運転状態での第2冷却コイル61側における解氷運転が完了した後、図4Bに示すように、第1冷却コイル51側において解氷運転を行い、第2冷却コイル61側において冷却運転を行う(第3運転状態)。 Next, after the de-icing operation on the second cooling coil 61 side in the second operating state is completed, de-icing operation is performed on the first cooling coil 51 side, and cooling operation is performed on the second cooling coil 61 side (third operating state), as shown in FIG. 4B.

第2冷却コイル61側における冷却運転では、第2蒸発圧力調整弁66を制御することによって、冷媒の蒸発温度を、第2冷却コイル61を通過する空気温度よりも0.1~3.0℃低い温度(例えば-1.0℃)に維持することで、第2冷却コイル61の表面温度(蒸発温度)および取り込む空気の温度(吸込温度)の温度差△Tが極力小さくなるように運転される。このように温度差△Tを小さくすることによって、第2冷却コイル61を通過する際の冷却に伴う庫内空気の減湿を好適に抑制することができ、高湿度(例えば85%以上)を維持することができる。 In cooling operation on the second cooling coil 61 side, the second evaporation pressure regulating valve 66 is controlled to maintain the evaporation temperature of the refrigerant at a temperature 0.1 to 3.0°C lower (e.g., -1.0°C) than the temperature of the air passing through the second cooling coil 61, thereby minimizing the temperature difference ΔT between the surface temperature (evaporation temperature) of the second cooling coil 61 and the temperature of the air taken in (suction temperature). By reducing the temperature difference ΔT in this way, it is possible to effectively suppress dehumidification of the air inside the storage unit that accompanies cooling as it passes through the second cooling coil 61, and it is possible to maintain a high humidity level (e.g., 85% or higher).

第2冷却コイル61側における冷却運転では、図4Bに示すように、第5開閉装置25を開いて、第2入口領域275を庫内と連通させるとともに、第6開閉装置26を閉じて、第2入口領域275を第2出口領域276と遮断させる。また、第7開閉装置27を開いて、第2出口領域276を庫内と連通させるとともに、第8開閉装置28を閉じて、第2出口領域276を第2入口領域275と遮断させる。この結果、第5開閉装置25を介して第2入口領域275に入ってきた空気は、第2冷却コイル61において冷却された後、第2出口領域276から第7開閉装置27を介して、庫内に吹き出される。 In the cooling operation on the second cooling coil 61 side, as shown in FIG. 4B, the fifth opening/closing device 25 is opened to connect the second inlet area 275 to the inside of the refrigerator, and the sixth opening/closing device 26 is closed to isolate the second inlet area 275 from the second outlet area 276. The seventh opening/closing device 27 is opened to connect the second outlet area 276 to the inside of the refrigerator, and the eighth opening/closing device 28 is closed to isolate the second outlet area 276 from the second inlet area 275. As a result, the air that has entered the second inlet area 275 via the fifth opening/closing device 25 is cooled in the second cooling coil 61, and then blown out from the second outlet area 276 into the refrigerator via the seventh opening/closing device 27.

第1冷却コイル51側における解氷運転では、冷媒の供給を止めずに解氷運転が行われる。具体的には、第1冷却コイル51において、冷媒の蒸発温度を0~3℃の範囲で運転して解氷が行われる。解氷運転において、第1蒸発圧力調整弁56を制御して、第1冷却コイル51内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、第1冷却コイル51を内部から温めることで解氷させる。 In the de-icing operation on the first cooling coil 51 side, the de-icing operation is performed without stopping the supply of refrigerant. Specifically, de-icing is performed in the first cooling coil 51 by operating the refrigerant at an evaporation temperature in the range of 0 to 3°C. In the de-icing operation, the first evaporation pressure regulating valve 56 is controlled to increase the evaporation pressure in the first cooling coil 51, increasing the saturation temperature of the refrigerant, and de-icing the first cooling coil 51 by heating it from the inside.

第1冷却コイル51側における解氷運転では、図4Bに示すように、第1開閉装置21を閉じて、第1入口領域273を庫内と遮断させるとともに、第2開閉装置22を開いて、第1入口領域273を第1出口領域274と連通させる。また、第3開閉装置23を閉じて、第1出口領域274を庫内と遮断させるとともに、第4開閉装置24を開いて、第1出口領域274を第1入口領域273と連通させる。この結果、第3運転状態において、第1冷却コイル51における解氷運転によって融解したドレイン水が付着している第1冷却コイル51に空気を送ることによって、ドレイン水が蒸発し高湿度空気が生成されて、この高湿度空気は、第1戻り流路281を介して第1入口領域273に戻る。 In the defrosting operation on the first cooling coil 51 side, as shown in FIG. 4B, the first opening/closing device 21 is closed to isolate the first inlet area 273 from the inside of the refrigerator, and the second opening/closing device 22 is opened to connect the first inlet area 273 to the first outlet area 274. The third opening/closing device 23 is closed to isolate the first outlet area 274 from the inside of the refrigerator, and the fourth opening/closing device 24 is opened to connect the first outlet area 274 to the first inlet area 273. As a result, in the third operating state, air is sent to the first cooling coil 51 to which the drain water melted by the defrosting operation on the first cooling coil 51 is attached, and the drain water evaporates to generate high humidity air, which returns to the first inlet area 273 via the first return flow path 281.

次に、第3運転状態において第1冷却コイルの結氷を確認したら、第3運転状態から第2運転状態に切り替える。第3運転状態から第2運転状態への切り替えは、上述したように静圧センサ81~84を用いた差圧の変動で判断することができる。その後は第2運転状態および第3運転状態を交互に繰り返す。 Next, if ice formation on the first cooling coil is confirmed in the third operating state, the operating state is switched from the third operating state to the second operating state. Switching from the third operating state to the second operating state can be determined by fluctuations in the differential pressure using the static pressure sensors 81 to 84, as described above. Thereafter, the second operating state and the third operating state are alternately repeated.

以上説明したように、第3実施形態に係る冷却装置3は、第1冷却コイル51の上流側に設けられる第1入口領域273と、第2冷却コイル61の上流側に設けられる第2入口領域275と、第1冷却コイル51の下流側に設けられる第1出口領域274と、第2冷却コイル61の下流側に設けられる第2出口領域276と、第1入口領域273に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置21と、第1入口領域273に設けられ、第1出口領域274との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置22と、第1出口領域274に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置23と、第1出口領域274に設けられ、第1入口領域273との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置24と、第2入口領域275に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第5開閉装置25と、第2入口領域275に設けられ、第2出口領域276との連通/遮断を切り替え可能な第6開閉装置26と、第2出口領域276に設けられ、庫内との連通/遮断を切り替え可能な第7開閉装置27と、第2出口領域276に設けられ、第2入口領域275との連通/遮断を切り替え可能な第8開閉装置28と、を有する。このように構成された冷却装置3によれば、解氷時間を短縮できる。 As described above, the cooling device 3 according to the third embodiment includes a first inlet region 273 provided upstream of the first cooling coil 51, a second inlet region 275 provided upstream of the second cooling coil 61, a first outlet region 274 provided downstream of the first cooling coil 51, a second outlet region 276 provided downstream of the second cooling coil 61, a first opening/closing device 21 provided in the first inlet region 273 and capable of switching between communication and blocking with the interior of the storage unit, a second opening/closing device 22 provided in the first inlet region 273 and capable of switching between communication and blocking with the first outlet region 274, and a second opening/closing device 23 provided in the first outlet region 274 and capable of switching between communication and blocking with the interior of the storage unit. The cooling device 3 has a third opening/closing device 23 that can be switched between open and closed, a fourth opening/closing device 24 that is provided in the first outlet area 274 and can be switched between open and closed with the first inlet area 273, a fifth opening/closing device 25 that is provided in the second inlet area 275 and can be switched between open and closed with the interior of the refrigerator, a sixth opening/closing device 26 that is provided in the second inlet area 275 and can be switched between open and closed with the second outlet area 276, a seventh opening/closing device 27 that is provided in the second outlet area 276 and can be switched between open and closed with the interior of the refrigerator, and an eighth opening/closing device 28 that is provided in the second outlet area 276 and can be switched between open and closed with the second inlet area 275. The cooling device 3 configured in this way can shorten the defrosting time.

以上、実施形態を通じて、冷却装置の構成について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。 The configuration of the cooling device has been described above through the embodiments, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be modified in various ways within the scope of the claims.

例えば、上述した実施形態では、第2運転状態から第3運転状態への切り替え等は、差圧計測で行われたが、温度計による温度測定や、タイマーによる時間測定、カメラの撮影等によって行われてもよい。これらの方法によれば、容易に運転状態の切り替えが可能で、一方の冷却コイルの解氷運転中も他方の冷却コイルの冷却運転を継続して行うことができるため、連続して安定的に庫内に高湿度冷却空気を供給することができる。 For example, in the above embodiment, switching from the second operating state to the third operating state was performed by measuring the differential pressure, but it may also be performed by measuring the temperature with a thermometer, measuring the time with a timer, taking a picture with a camera, etc. These methods make it easy to switch operating states, and one cooling coil can continue to perform cooling operation while the other cooling coil is in de-icing operation, so that high-humidity cooled air can be continuously supplied to the interior of the storage unit.

また、上述した実施形態では、解氷運転は、冷媒の供給を止めずに行い、蒸発圧力調整弁を制御して、冷却コイル内の蒸発圧力を上昇させて、冷媒の飽和温度を上昇させて、冷却コイルを内部から温めることで解氷させた。しかしながら、解氷運転は、オフサイクルで、第1ファン10または第2ファン20の顕熱を熱源として用いることによって行われてもよい。 In the above-described embodiment, the de-icing operation is performed without stopping the supply of refrigerant, and the evaporation pressure control valve is controlled to increase the evaporation pressure in the cooling coil, thereby increasing the saturation temperature of the refrigerant and warming the cooling coil from the inside to de-icing. However, the de-icing operation may also be performed in the off-cycle by using the sensible heat of the first fan 10 or the second fan 20 as a heat source.

また、上述した実施形態では、冷却装置1は、第1ファン10および第2ファン20を有したが、1つのファンによって、食品を高湿度冷却した庫内の空気を取り込んで、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61に向けて送風してもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the cooling device 1 has a first fan 10 and a second fan 20, but a single fan may be used to take in the air from inside the cabinet after cooling the food to a high humidity level, and blow it toward the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61.

また、上述した実施形態では、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61は、マイクロチャンネル熱交換器であった。しかしながら、第1冷却コイルおよび第2冷却コイルは、プレートフィンコイルであってもよい。 In the above-described embodiment, the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 are microchannel heat exchangers. However, the first cooling coil and the second cooling coil may be plate fin coils.

また、上述した実施形態では、冷凍サイクルは2つ設けられたが、3つ以上設けられてもよい。 In addition, in the above embodiment, two refrigeration cycles are provided, but three or more may be provided.

また、上述した実施形態では、冷却装置として直膨式が採用されたが、間膨式であってもよい。 In addition, in the above-mentioned embodiment, a direct expansion type cooling device is used, but an indirect expansion type may also be used.

また、上述した実施形態では、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61は、鉛直方向に対して傾斜するように配置されたが、第1冷却コイル51および第2冷却コイル61は、図6に示すように、水平方向に配置されてもよい。この構成によれば、マイクロチャンネル熱交換器のフィンに付着保持される水を、重力でより好適に下方に落下させることができるため、解氷運転終了後に、冷却運転する際に、第1冷却コイル51、第2冷却コイル61において結氷することをより好適に抑制することができる。 In addition, in the above-described embodiment, the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 are arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction, but the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 may be arranged in the horizontal direction as shown in FIG. 6. With this configuration, the water adhering to and retained on the fins of the microchannel heat exchanger can be more effectively caused to fall downward by gravity, so that freezing on the first cooling coil 51 and the second cooling coil 61 can be more effectively prevented when performing the cooling operation after the de-icing operation is completed.

また、上述した実施形態では、開閉装置としてダンパーバルブが採用されたが、シャッターであってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, a damper valve is used as the opening and closing device, but a shutter may also be used.

1、2、3 冷却装置、
10 第1ファン、
11、21 第1開閉装置、
12、22 第2開閉装置、
13、23 第3開閉装置、
14、24 第4開閉装置、
25 第5開閉装置、
26 第6開閉装置、
27 第7開閉装置、
28 第8開閉装置、
20 第2ファン、
51 第1冷却コイル、
61 第2冷却コイル、
73 混合領域、
173 第1出口領域、
174 第2出口領域、
181 混合領域、
273 第1入口領域、
274 第1出口領域、
275 第2入口領域、
276 第2出口領域。
1, 2, 3 Cooling device,
10. First fan,
11, 21 First opening/closing device,
12, 22 Second opening/closing device,
13, 23 Third opening/closing device,
14, 24 Fourth opening and closing device,
25 Fifth opening and closing device,
26 sixth opening and closing device,
27 Seventh opening and closing device,
28 8th opening and closing device,
20. Second fan,
51 first cooling coil,
61 second cooling coil,
73 Mixed region,
173 first exit area,
174 second exit area;
181 mixed region,
273 first inlet region,
274 first exit area,
275 second inlet region;
276 Second exit area.

Claims (9)

庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却装置であって、
前記冷却装置を循環する冷媒によって、前記庫内の空気を冷却するための複数の冷却コイルと、
前記食品を高湿度冷却した前記庫内の前記空気を取り込んで、前記複数の冷却コイルに向けて送風する複数のファンと、を有する冷却装置。
A cooling device that cools food in a storage compartment at a negative temperature and high humidity,
A plurality of cooling coils for cooling the air inside the storage compartment by a refrigerant circulating through the cooling device;
a plurality of fans that take in the air inside the storage compartment after cooling the food to a high humidity level and blow it toward the plurality of cooling coils.
前記冷却コイルは、マイクロチャンネル熱交換器である、請求項1に記載の冷却装置。 The cooling device of claim 1, wherein the cooling coil is a microchannel heat exchanger. 前記マイクロチャンネル熱交換器は、鉛直方向に対して、傾斜して配置される、請求項2に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 2, wherein the microchannel heat exchanger is disposed at an angle relative to the vertical direction. 前記マイクロチャンネル熱交換器が、前記鉛直方向に対して傾斜する角度は、45~90度である、請求項3に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 3, wherein the angle at which the microchannel heat exchanger is inclined relative to the vertical direction is between 45 and 90 degrees. 前記ファンは、遠心ファンである、請求項1または2に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1 or 2, wherein the fan is a centrifugal fan. 前記冷却コイルの下流に設けられ、冷却運転時の一の前記冷却コイルを通過した空気、および解氷運転時の他の前記冷却コイルを通過した空気が混合されて高湿度冷却空気が生成される混合領域をさらに有する、請求項1または2に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1 or 2, further comprising a mixing area provided downstream of the cooling coils, in which air passing through one of the cooling coils during cooling operation and air passing through the other cooling coil during defrosting operation are mixed to generate high humidity cooling air. 前記冷却コイルの上流に設けられ、一の前記ファンによって取り込まれた空気、および解氷運転時の前記冷却コイルに空気を送ることによって生じる高湿度空気が混合される混合領域と、
一の前記冷却コイルの下流側に設けられる第1出口領域と、
他の前記冷却コイルの下流側に設けられる第2出口領域と、
前記第1出口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置と、
前記第1出口領域に設けられ、前記混合領域との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置と、
前記第2出口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置と、
前記第2出口領域に設けられ、前記混合領域との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置と、を有する請求項1または2に記載の冷却装置。
A mixing zone is provided upstream of the cooling coil, in which the air taken in by one of the fans and the high humidity air generated by sending air to the cooling coil during defrosting operation are mixed;
a first outlet region provided downstream of one of the cooling coils;
a second outlet region downstream of the other cooling coil;
A first opening/closing device provided in the first outlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
A second opening/closing device provided in the first outlet area and capable of switching communication/cut-off with the mixing area;
A third opening/closing device provided in the second outlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
The cooling device according to claim 1 or 2, further comprising: a fourth opening and closing device provided in the second outlet region and capable of switching between communication with the mixing region and being cut off.
一の前記冷却コイルの上流側に設けられる第1入口領域と、
他の前記冷却コイルの上流側に設けられる第2入口領域と、
一の前記冷却コイルの下流側に設けられる第1出口領域と、
他の前記冷却コイルの下流側に設けられる第2出口領域と、
前記第1入口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第1開閉装置と、
前記第1入口領域に設けられ、前記第1出口領域との連通/遮断を切り替え可能な第2開閉装置と、
前記第1出口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第3開閉装置と、
前記第1出口領域に設けられ、前記第1入口領域との連通/遮断を切り替え可能な第4開閉装置と、
前記第2入口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第5開閉装置と、
前記第2入口領域に設けられ、前記第2出口領域との連通/遮断を切り替え可能な第6開閉装置と、
前記第2出口領域に設けられ、前記庫内との連通/遮断を切り替え可能な第7開閉装置と、
前記第2出口領域に設けられ、前記第2入口領域との連通/遮断を切り替え可能な第8開閉装置と、を有する請求項1または2に記載の冷却装置。
a first inlet region provided upstream of one of the cooling coils;
a second inlet region provided upstream of the other cooling coil;
a first outlet region provided downstream of one of the cooling coils;
a second outlet region downstream of the other cooling coil;
A first opening/closing device provided in the first inlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
a second opening/closing device provided in the first inlet area and capable of switching between communication and cut-off with the first outlet area;
A third opening/closing device provided in the first outlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
a fourth opening/closing device provided in the first outlet area and capable of switching between communication with the first inlet area and disconnection;
A fifth opening/closing device provided in the second inlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
a sixth opening/closing device provided in the second inlet area and capable of switching between communication and cut-off with the second outlet area;
A seventh opening/closing device provided in the second outlet area and capable of switching communication/cut-off with the interior of the container;
The cooling device according to claim 1 or 2, further comprising: an eighth opening/closing device provided in the second outlet area and capable of switching between communication and cut-off with the second inlet area.
庫内の食品を、マイナス温度帯で高湿度冷却する冷却方法であって、
冷却装置を循環する冷媒によって、前記庫内を循環する空気を冷却するための複数の冷却コイルを備える冷凍サイクルにおいて、一方の前記冷却コイルでは冷却運転が行われ、他方の前記冷却コイルでは解氷運転が行われる冷却方法。
A cooling method for cooling food in a refrigerator at a negative temperature and high humidity, comprising:
A cooling method in which a refrigeration cycle has a plurality of cooling coils for cooling air circulating inside the storage compartment by a refrigerant circulating through a cooling device, in which a cooling operation is performed in one of the cooling coils and a de-icing operation is performed in the other cooling coil.
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