KR20120022505A

KR20120022505A - 냉동고

Info

Publication number: KR20120022505A
Application number: KR1020100128259A
Authority: KR
Inventors: 마사요시 코야스
Original assignee: 신종철
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-03-12
Also published as: JP2012042126A

Abstract

[과제]
냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실을 형성하고, 냉동실을 냉각하는 냉각 장치와, 냉동실에 초음파를 방사하는 초음파 장치를 구비한 냉동고로서, 초음파를 방사한 타이밍을 적절하게 제어함에 의해, 효율적으로 대상물을 냉각 가능한 냉동고를 제공하는 것을 과제로 한다.
[해결 수단]
본 발명은, 냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실(8)을 형성하고, 냉동실(8)을 냉각하는 냉각 장치(3)와, 냉동실(8)에 초음파를 방사하는 초음파 장치(4)를 구비하고, 대상물을 냉동하는 냉동고로서, 냉각 장치(3)의 작동을 제어함과 함께, 초음파 장치(4)의 작동을 제어하는 제어부(34)를 구비하고, 상기 제어부(34)는, 초음파 장치(4)를 작동시키지 않고서 냉각 장치(3)를 작동시키는 통상냉각 모드와, 초음파 장치(4) 및 냉각 장치(3)를 작동시키는 급속냉각 모드를 가지며, 통상냉각 모드를 실행하여 냉동실(8)을 냉각한 후에 급속냉각 모드를 실행하도록 상기 제어부(34)를 구성한다.

Description

냉동고{FREEZER}

본 발명은, 냉동실을 냉각하는 냉각 장치와, 냉동실에 초음파를 방사하는 초음파 장치를 구비한 냉동고에 관한 것이다.

냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실을 형성하고, 냉동실을 냉각하는 냉각 장치를 구비한 냉동고가 종래 공지이지만, 이 냉동고를 개량한 것으로서, 냉동실에 초음파를 방사하는 초음파 장치를 설치하고, 대상물을 더 효율적으로 냉동하는 특허 문헌 1에 나타내는 냉동고가 공지되어 있다.

[선행 기술 문헌]

특허 문헌 1 : 일본 특개2007-195493호 공보

상기 문헌의 냉동고에서는, 상황에 따라, 초음파의 방사에 의해 대상물을 효율적으로 냉각할 수 있는 경우와, 초음파에 의해서도 대상물을 효율적으로 냉각할 수가 없는 경우가 있어, 무작위로 초음파 장치를 작동시켜 냉동실에 초음파를 방사하여, 초음파 장치를 작동시키는 에너지가 낭비가 되는 경우가 있다.

본 발명은, 냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실을 형성하고, 냉동실을 냉각하는 냉각 장치와, 냉동실에 초음파를 방사하는 초음파 장치를 구비한 냉동고로서, 초음파를 방사하는 타이밍을 적절하게 제어함에 의해, 효율적으로 대상물을 냉각 가능한 냉동고를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 제 1로, 냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실(8)을 형성하고, 냉동실(8)을 냉각하는 냉각 장치(3)와, 냉동실(8)에 초음파를 방사하는 초음파 장치(4)를 구비하고, 대상물을 냉동하는 냉동고로서, 냉각 장치(3)의 작동을 제어함과 함께, 초음파 장치(4)의 작동을 제어하는 제어부(34)를 구비하고, 상기 제어부(34)는, 초음파 장치(4)를 작동시키지 않고서 냉각 장치(3)를 작동시키는 통상냉각 모드와, 초음파 장치(4) 및 냉각 장치(3)를 작동시키는 급속냉각 모드를 가지며, 통상냉각 모드를 실행하여 냉동실(8)을 냉각한 후에 급속냉각 모드를 실행하도록 상기 제어부(34)를 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

제 2로, 대상물이 동결한 것을 검지하는 동결 검지 수단(37)을 마련하고, 제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행 중, 상기 동결 검지 수단(37)에 의해 대상물이 동결한 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)의 작동을 정지시켜서 급속냉각 모드를 종료시키는 것을 특징으로 하고 있다.

제 3으로, 냉동실(8)의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단(38)을 마련하고, 제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행 중, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하고 있다.

제 4로, 제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행중에 초음파 장치(4)의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)를 작동시키는 것을 특징으로 하고 있다.

제 5로, 냉동실(8)에 전계를 발생시키는 전계 장치(6)를, 제어부(34)에 의해 작동 제어 가능하게 마련하고, 제어부(34)는, 적어도 급속냉각 모드를 실행하고 있을 때에는, 전계 장치(6)에 의해 냉동실(8)에 전계를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

제 6으로, 통상냉각 모드의 실행중에도 전계 장치(6)에 의해 냉동실(8)에 전계를 형성하도록 제어부(34)를 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

제 7로, 냉동실(8)의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단(38)을 마련하고, 제어부(34)는, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 전계 장치(6)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하고 있다.

제 8로, 제어부(34)는, 전계 장치(6)의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 전계 장치(6)를 재차 작동시키는 것을 특징으로 하고 있다.

제 9로, 대상물이 지지 가능하고 냉동실(8)로부터 반입?반출이 가능한 래크(19)를, 통전 가능한 금속제 부재에 의해 구성하고, 냉동실(8)의 내벽(1b)에 대해 래크(19)를 절연시키는 절연체(27)를 마련하고, 전계 장치(6)가 가지는 한 쌍의 전극(17A, 17B)의 일방을 래크(19)측에 형성하고, 타방을 냉동실(8)의 내벽(1b)에 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

제 10으로, 래크(19)가 냉동실(8)에 반입된 때에, 상기 래크(19)와 접촉하여 전기적으로 접속된 접속 장치(21)를 마련하고, 상기 접속 장치(21)와 냉동실(8)의 내벽(1b) 사이에 전압을 인가하도록 전계 장치(6)를 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성에 의하면, 냉각 장치의 작동을 제어함과 함께 초음파 장치의 작동을 제어하는 제어부에 의해, 통상냉각 모드를 실행하여 냉동실을 냉각한 후에, 초음파를 작동시키는 급속냉각 모드를 실행함에 의해, 어느 정도 냉각된 상태의 냉동실에 초음파가 방사되어, 냉기(冷氣)가 균일화되고, 에너지의 손실을 적게 하여, 효율적으로 대상물을 냉각 가능하게 된다.

또한, 대상물이 동결한 것을 검지하는 동결 검지 수단을 마련하고, 제어부는, 급속냉각 모드의 실행 중, 상기 동결 검지 수단에 의해 대상물이 동결한 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치의 작동을 정지시켜서 급속냉각 모드를 종료시키기 때문에, 대상물이 냉동되어 장기 보존이 가능해진 후에도, 필요없이 초음파 장치가 작동하고, 에너지를 손실하는 것이 방지된다.

또한, 냉동실의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단을 마련하고, 제어부는, 급속냉각 모드의 실행 중, 상기 개폐 검지 수단에 의해 냉동실이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치의 작동을 정지시키기 때문에, 냉동실이 개방되고, 효율적인 냉각을 할 수가 없게 되어 있는 상태에서, 초음파 장치가 작동하고, 에너지를 손실하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어부는, 급속냉각 모드의 실행 중에 초음파 장치의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단에 의해 냉동실의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 초음파 장치를 작동시키기 때문에, 초음파 장치가 적절한 타이밍에서 신속하게 재작동되고, 효율적으로 대상물을 냉각 가능하게 된다.

또한, 냉동실에 전계를 발생시키는 전계 장치를, 제어부에 의해 작동 제어 가능하게 마련하고, 제어부가, 적어도 급속냉각 모드를 실행하고 있을 때에는, 전계 장치에 의해 냉동실에 전계를 형성하면, 상기 전계에 의해, 대상물을 더욱 효율적으로 냉각 가능하게 된다.

또한, 통상냉각 모드의 실행 중에도 전계 장치에 의해 냉동실에 전계를 형성하도록 제어부를 구성하면, 상기 전계에 의해, 냉동실을 신속하게 냉각 가능하게 된다.

또한, 냉동실의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단을 마련하고, 제어부는, 상기 개폐 검지 수단에 의해 냉동실이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 전계 장치의 작동을 정지시키기 때문에, 냉동실이 개방되고, 효율적인 냉각을 할 수가 없게 되어 있는 상태에서, 전계 장치가 작동하고, 에너지를 손실하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제어부는, 전계 장치의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단에 의해 냉동실의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 전계 장치를 재차 작동시키기 때문에, 초음파 장치가 적절한 타이밍에서 신속하게 재작동되고, 효율적으로 대상물을 냉각 가능하게 된다.

또한, 대상물이 지지 가능하고 냉동실에서 반입?반출이 가능한 래크를, 통전 가능한 금속제 부재에 의해 구성하고, 냉동실의 내벽에 대해 래크를 절연시키는 절연체를 마련하고, 전계 장치가 가지는 한 쌍의 전극의 일방을 래크측에 형성하고, 타방을 냉동실의 내벽에 형성하고, 래크가 냉동실에 반입된 때에, 상기 래크와 접촉하여 전기적으로 접속되는 접속 장치를 마련하고, 상기 접속 장치와 냉동실의 내벽과의 사이에 전압을 인가하도록 전계 장치를 구성하면, 간이하면서 신속하게, 냉동실에 전계를 형성 가능해지기 때문에, 편리성이 더욱 향상한다.

도 1은 본 발명을 적용한 냉동고의 구성을 도시하는 정면도.
도 2는 본 발명을 적용한 냉동고의 구성을 도시하는 측단면도.
도 3은 래크의 부분 단면도.
도 4는 접속 장치의 측면도.
도 5는 제어 장치의 블록도.
도 6은 제어부의 처리 순서를 도시하는 플로우도.
도 7은 통상냉각 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도.
도 8은 급속냉각 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도.
도 9는 냉동보존 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도.

도 1, 2는, 본 발명을 적용한 냉동고의 구성을 도시하는 정면도 및 측단면도이다. 냉동고는, 직육면체 형상의 박스형상으로 성형된 본체(1)와, 본체(1)가 위치 결정 재치되는 기대(2)와, 냉각 장치(3)와, 초음파 장치(4)와, 전계 장치(6)와, 제어 장치(7)를 구비하고 있다.

상기 본체(1)는 내부에 냉동실(8)이 형성되는 외에, 정면에는 냉동실(8)을 개방시키는 개방구(開放口)(1a)가 형성되어 있고, 이 개방구(1a)를 통하여, 냉동하는 대상인 신선 식품 등의 대상물을 출입하도록 냉동고가 구성되어 있다. 덧붙여서 본체(1)의 사이즈는, 도시하는 예에서는, 세로가 1800㎜, 가로가 1800㎜, 높이가 2500㎜ 정도의 사이즈로 설정되어 있다.

이 개방구(1a)는, 정면에서 볼 때에 냉동실(8)의 횡방향 일방측(도 1에서의 우측) 절반부(냉각 스페이스(8a))를 개방하도록 배치 구성되고, 이 개방구(1a)는, 개폐도어(9)에 의해 개폐가 자유롭게 되어있다. 구체적으로는, 개폐도어(9)의 좌우 일방측 단부(端部)에 설치된 힌지부(도시 생략)에 의해, 이 개폐도어(9)가 본체(1)에 수평 회동 가능하게 지지되어 있고, 이 수평 회동에 의해, 개폐도어(9)는, 개방구(1a)를 폐색하는 폐쇄자세와, 개방구(1a)를 개방하는 개방자세로 전환 가능하게 구성된다. 덧붙여서, 개폐도어(9)를 폐쇄자세로 로크하는 로크 기구가 마련되어 있다.

상기 기대(基臺)(2)는, 절연체로 이루어지는 사각형 플레이트형상 부재이고, 이 기대(2)의 윗면측에 본체(1)가 재치 고정됨에 의해, 본체(1)와 지면과의 전기적 접속이 차단된다.

상기 냉각 장치(3)는, 주로, 본체(1)의 외벽측에 마련된 실외기(11)와, 냉동실(8)에 배치된 상하 한 쌍의 냉각기(12, 13)로 구성되어 있다. 실외기(11)측에는, 도시하지 않은 콤프레서 및 콘덴서가 배치됨과 함께, 냉각기(12, 13)측에는, 도시하지 않은 이베퍼레이터가 배치된다.

기화된 냉매는, 콤프레서에 의해 압축된 후에 콘덴서에 의해 액화되고, 이 액화된 냉매가 이베퍼레이터에 의해 기화되고, 재차 콤프레서로 되돌아온다. 이하, 콘덴서→ 이베퍼레이터→ 콤프레서→ 콘덴서→ …의 순환을 반복하고, 이 순환중, 이베퍼레이터측에서, 기화열에 의한 흡열에 의해, 냉각기(12, 13) 내의 공기가 냉각된다.

한 쌍의 냉각기(12, 13)는, 냉동실(8)에서 냉각 스페이스(8a)와 반대측의 절반부에 배치되어 있고, 더욱 상세하게는, 하측의 냉각기(12)가, 취입(吹入) 팬(12a)을 구비한 취입측 냉각기가 되는 한편으로, 상측의 냉각기(13)가, 취출 팬(13a)을 구비한 취출측 냉각기가 된다.

냉동실(8)의 공기는, 취입 팬(12a)에 의해, 취입측 냉각기(12)에 취입되고, 상술한 기화열에 의한 냉각에 의해 식혀지면서 취출측 냉각기(13) 내로 유입한다. 취출측 냉각기(13) 내에 유입한 공기는, 취출 팬(13a)에 의해, 냉각 스페이스(8a)로 취출되고, 냉각 스페이스(8a)를 하방측으로 유동하여 재차 취입 팬(12a)측으로 되돌아온다. 이하, 취입측 냉각기(12)→ 취출측 냉각기(13)→ 냉각 스페이스(8a)→ 취입측 냉각기(12)→ …의 순서로 순환하고, 이 순환 과정에서 공기가 냉각된다.

상기 초음파 장치(4)는, 전기적인 고주파를 발생시키는 발진기(14)와, 발진기(14)로부터의 고주파에 의해 초음파 진동하는 진동자(도시 생략)와, 진동자의 진폭을 증대시키는 혼(Horn, 16)을 구비하고 있다. 혼(16)은, 냉동실(8)에서의 냉각 스페이스(8a) 천장측에 설치되고, 하방측을 향하여 초음파를 방사하도록 구성되어 있다. 덧붙여서, 도시하는 예에서는, 이 초음파 장치(4)의 전원으로서는, 가정 일반에서 사용되는 교류 전압(구체적으로는, 주파수가 50 내지 60Hz, 전압의 실행치가 100V의 교류 전압)이 사용되고, 출력은 150w이고, 진동수는 28kHz로 설정되어 있다.

상기 전계 장치(6)는, 한 쌍의 전극(17A, 17B)과, 한 쌍의 전극(17A, 17B)에 인가하는 전압을 발생시키는 전압 발생 장치(18)를 구비하고 있다.

전압 발생 장치(18)는, 가정 일반에서 사용되는 교류 전압을, 변압기 등에 의해, 소정 주파수를 갖는 고전압으로 변압하도록 구성되어 있고, 구체적으로 발생시키는 전압은, 주파수가 500Hz 이상(더욱 바람직하게는 1000Hz 이상), 전압의 실행치가 500 내지 1500V로 설정된다. 덧붙여서, 경우에 따라서는, 이 전압 발생 장치(18)에 의해, 직류 전압을 발생시켜도 좋다.

한 쌍의 전극(17A, 17B)의 일방을, 냉동실(8)을 형성하는 본체(1)의 내벽(1b)에 형성하고, 타방을, 냉동실(8) 내에 수용 가능한 래크(19)에 형성하고 있다. 구체적으로는, 냉동실(8)의 내벽(1b)을 통전 가능한 금속성 부재에 의해 구성하고, 상기 내벽(1b)과 전압 발생 장치(18)를 전기적으로 접속하는 한편으로, 대상물을 적재하여 지지시키는 래크(19)를 통전 가능한 금속제 부재에 의해 구성하고, 이 금속제 래크(19)와 전압 발생 장치(18)를, 접속 장치(21)를 통하여, 전기적으로 접속 가능하게 하고 있다.

도 3은, 래크의 부분 단면도이다. 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이 래크(19)는, 캐스터(22) 부착의 대차(臺車, 23)에 재치 고정되며 또한 전후 좌우 상하가 개방된 직육면체 형상의 골조로 이루어지는 금속성의 테두리체(24)와, 이 테두리체(24) 내의 상하의 스페이스에 설치된 상하 복수의 적재선반(26)을 구비하고 있고, 대차(23)와 래크(19)를 포함한 전체의 사이즈는, 개방구(1a)를 통하여, 냉동실(8)에 반입?반출 가능한 크기로 설정되어 있다.

대차(23)는, 윗면측에 테두리체(24)를 재치 고정하는 사각형 형상의 가동대(可動臺)이고, 가동대의 네모서리에 각각 캐스터(22)가 설치되어 있다. 대차(23)와, 테두리체(24) 사이에는 양자를 전기적으로 절단하는 절연체(27)를 개재시킨다. 덧붙여서, 그 구성에 의해, 이 절연체(27)은, 래크(19)와, 냉동실(8)의 내벽(1b)과의 전기적 접속도 차단하고 있는 외에, 상기 대차(23)에 의해 래크(19)는 가동식 래크인 카트가 된다.

각 적재선반(26)은, 통전 가능한 금속망으로 이루어지는 판형상 부재이고, 테두리체(24) 내의 횡방향 양단부에 각각 설치된 금속제의 지지편(28, 28)의 사이에 슬라이드 삽입되고, 상기 한 쌍의 지지편(28, 28)에 의해, 계탈(係脫) 가능하게 계합 지지된다. 구체적으로는, 한 쌍의 지지편(28, 28)이, 서로 근접하는 측 및 상방측으로 굴곡되어 상기 슬라이드 방향으로 늘어나는 앵글형상 부재로서, 이 한 쌍의 지지편(28, 28)의 윗면측에, 슬라이드 방향에 따른 적재선반(26)의 한 쌍의 대향 변부(邊部)가, 각각 재치된다. 이 재치에 의해, 테두리체(24)와 지지편(28, 28)과 적재선반(26)이 전기적으로 접속된다.

덧붙여서, 적재선반(26)은 상술한 바와 같이 망형상 부재이고, 어느 정도의 통풍성이 확보되어 있기 때문에, 냉각된 공기의 하방으로의 유동을 방해하는 것이 방지되지만, 냉동하는 대상물의 양이 적은 경우에는, 복수의 적재선반(26) 중, 하나 또는 복수를 떼어내서, 통풍성을 향상시켜도 좋다.

도 4는, 접속 장치의 측면도이다. 접속 장치(21)는, 횡방향이 늘어나는 지지 프레임(29)과, 지지 프레임(29)에 복수의 지지 암(31)을 통하여 상하이동 가능하게 지지된 횡방향의 접속 단자부(32)와, 지지 프레임(29)을 냉각 스페이스(8a) 천장측에 부착 고정하는 복수의 고정구(33)로 구성되어 있다. 상하 방향에 늘어나는 원주형상으로 형성된 각 고정구(33)는, 지지 프레임(29)과, 냉각 스페이스(8a)의 천장면과의 사이에 개삽(介揷)됨에 의해, 냉동실(8)의 천장면을 포함하는 내벽(1b)과, 접속 단자부(32)를 전기적으로 차단하고 있다.

이 접속 단자부(32)는, 전압 발생 장치(18)와 전기적으로 접속되고, 도시하지 않은 탄성 부재에 의해 하방측으로 가세되어 있다. 상기 구성에 의해, 개방구(1a)를 통하여 냉각 스페이스(8a)에 래크(19) 전체가 반입된 경우에는, 래크(19)의 윗면에 접속 단자부(32)가 가압되고, 접속 단자부(32)와 래크(19)가 전기적으로 접속되는 한편으로, 개방구(1a)를 통하여 냉각 스페이스(8a)로부터 래크(19) 전체가 외측에 반출된 경우에는, 래크(19)와 접속 단자부(32)의 접촉이 해제되고, 양자가 전기적으로 절단된다.

즉, 전압 발생 장치(18)는, 냉동실(8)의 내벽(1b)과, 접속 장치(21)와의 사이에 전압을 인가하도록 구성되고, 이 접속 장치(21)와 래크(19)와의 접속에 의해, 전압 발생 장치(18)에서 발생시킨 전압을, 한 쌍의 전극 사이(17A, 17B)에 인가하는 것이 가능하게 된다. 또한, 래크(19)가 냉각 스페이스(8a)에 반입된 때에는, 래크(19)의 바로 위측에 혼(16)이 위치하는 상태가 된다.

상기 제어 장치(7)는, 본체(1)의 정면측의 개방구(1a)가 형성되지 않은 측에 설치되어 있다. 이 제어 장치(7)는, 마이크로컴퓨터 등을 갖는 제어 기반으로 이루어지는 제어부(34)(도 5 참조)를 구비하고 있다.

도 5는, 제어 장치의 블록도이다. 제어부(34)의 입력측에는, 냉동실(8)의 온도를 검지한 온도 센서(실온(室溫) 검지 수단)(36)와, 냉동실(8)의 래크(19)에 적재 지지된 대상물의 온도를 검지하는 적외선 센서 등으로 이루어지는 품온(品溫) 센서(대상물 온도 검지 수단, 동결 검지 수단)(37)와, 개폐도어(9)의 개폐를 검지하는 개폐 센서(개폐 검지 수단)(38)와, 대상물을 지지한 래크(19)가 냉동실(8)의 냉각 스페이스(8a)에 입고되었는지의 여부를 검지하는 입고(入庫) 센서(반입 검지 수단)(39)와, 각종 정보를 입력하는 터치 패널 등으로 이루어지는 정보 입력 수단(41)이 접속되어 있다.

덧붙여서, 개폐 센서(38)는, 개폐도어의 회동 각도를 검지하는 퍼텐쇼미터 또는 개폐도어(9)와의 접촉에 의해 상기 폐쇄자세를 검지하는 터치 센서 등으로 이루어진다. 입고 센서(39)는, 접속 장치(21)의 지지 암(31)의 요동각(搖動角)을 검지하는 퍼텐쇼미터 등으로 이루어지고, 래크(19)가 접속 단자부(32)와 접촉하여 냉동 스페이스(8a)에 입고되어 있는 것을 지지 암(31)의 요동각의 변화로부터 검지하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 반입 검지 수단을, 입고 센서(39)가 아니라, 상술한 품온 센서(37)에 의해 구성하여도 좋다.

또한, 정보 입력 수단(41)을 통한 입력 조작에 의해, 제어부(34)에 의한 제어를 「매뉴얼」 또는 「오토」의 어느 것으로 실행하는지를 선택하는 외에, 「매뉴얼」 제어의 실행시에 이용하는 냉동실(8)의 실온 수동 설치치(x1) 및 냉각시간 수동 설치치(y1)를 설정한다. 이 밖에, 정보 입력 수단(41)을 통하여, 냉동하는 대상물의 종류 등을 입력하는 것도 가능하다.

제어부(34)의 출력측에는, 냉각 장치(3)의 작동을 제어하는 냉각용 회로(냉각 제어 수단)(42)와, 초음파 장치(4)의 작동을 제어하는 초음파용 회로(초음파 제어 수단)(43)와, 전계 장치(6)의 작동을 제어하는 전계용 회로(전계 제어 수단)(44)와, 상태 표시 등을 행하는 표시 램프(46)와, 버저음이나 음성에 의해 각종 통보를 행하는 통보 장치(통보 수단)(47)가 접속되어 있다. 즉, 제어부(34)는, 냉각 장치(3)의 작동을 제어하는 기능과, 초음파 장치(4)의 작동을 제어하는 기능과, 전계 장치(6)의 작동을 제어하는 기능을 갖고 있다.

덧붙여서, 표시 램프(46)는, 그 점등 상태에 의해, 현재의 모드가, 후술하는 통상냉각 모드와, 급속냉각 모드와, 냉동보존 모드의 어느것인지를 알 수 있도록 구성되어 있는 외에, 이 밖의 각종 상태도 그 점등 상태로부터 작업자가 파악할 수 있도록 구성되어 있다.

도 6은, 제어부의 처리 순서를 도시하는 플로우도이다. 냉동고의 전원이 입력 조작(ON)되면, 제어부(34)는, 스텝 S1로 이행한다. 스텝 S1에서는, 통상냉각 모드의 서브루틴을 실행하고, 이것이 종료되면, 스텝 S2로 처리를 진행한다. 스텝 S2에서는, 급속냉각 모드의 서브루틴을 실행하고, 이것이 종료되면, 스텝 S3으로 처리를 진행한다. 스텝 S3에서는, 냉동보존 모드의 서브루틴을 실행하고, 이것이 종료되면, 스텝 S1로 처리를 되돌린다.

도 7은, 통상냉각 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도이다. 통상냉각 모드의 처리가 시작되면, 스텝 S11로 진행한다. 스텝 S11에서는, 「매뉴얼」과 「오토」의 어느 것으로 제어가 실행되고 있는지를 검출하고, 「매뉴얼」로 제어가 실행되고 있는 경우에는, 스텝 S12로 진행한다. 스텝 S12에서는, 판독된 상기 실온 수동 설치치(x1)를 목표 실온(X)으로 하고, 스텝 S13으로 진행한다. 한편, 스텝 S11에서, 「오토」로 제어가 실행되고 있는 경우에는, 스텝 S14로 진행한다. 스텝 S14에서는, 산출된 실온 연산치(x2)를 목표 실온(X)으로 하고 스텝 S13으로 진행한다. 덧붙여서, 목표 실온(X)은, 실온 연산치(x2)와 실온 수동 설치치(x1)의 어느 것에 의해서도, 개략 -30℃ 내지 -15℃의 범위로 설정된다.

스텝 S13에서는, 개폐 센서(38)에 의해 개폐도어(9)의 개폐를 검지하고, 개폐도어(9)의 폐쇄자세가 검출된 경우에는, 스텝 S15로 진행한다. 스텝 S15에서는, 냉각 장치(3) 및 전계 장치(6)를 작동시킴과 함께, 초음파 장치(4)의 작동은 정지시키고, 냉동실(8)을 전계를 병용하여 효율적으로 냉각하고, 스텝 S16으로 진행한다.

스텝 S16에서는, 실온 센서(36)에 의해 냉동실(8)의 실온을 검지하고, 이 검지된 실온이, 상기 목표 실온(X) 이하가 되어 있는지의 여부를 판단하고, 냉동실(8)의 실온이 목표 실온(X) 이하가 되어 있으면, 그 서브루틴을 종료하고, 처리를 도 6에 도시하는 메인루틴으로 되돌리는 한편으로, 냉동실(8)의 실온이 목표 실온(X)보다 고온이면, 스텝 S13으로 처리를 되돌린다.

스텝 S13에서, 개폐도어(9)가 열려 있는 것(폐쇄자세가 아닌 것)이 검출된 경우에는, 스텝 S17로 진행한다. 스텝 S17에서는, 냉각 장치(3)를 작동시킴과 함께, 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)의 작동은 정지시키고, 스텝 S18로 진행한다. 스텝 S18에서는, 통보 장치(47)에 의해 개폐도어(9)가 열린 상태인 것을 알리고, 스텝 S16으로 처리를 진행한다.

즉, 통상냉각 모드의 실행중에, 개폐도어(9)가 열려서, 냉동실(8)이 열린 상태인 경우에는, 전계 장치(6)의 작동을 정지시킨다. 또한 그 후, 통상냉각 모드의 실행중에 있어서 개폐도어(9)가 닫히고, 냉동실(8)이 닫힌 상태가 되면, 스텝 S17→ 스텝 S18→ 스텝 S16→ 스텝 S13→ 스텝 S15로 처리가 진행하고, 재차, 전계 장치(6)를 작동시킨다.

도 8은, 급속냉각 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도이다. 급속냉각 모드의 처리가 시작되면, 스텝 S21로 처리를 진행한다. 스텝 S21에서는, 입고 센서(39)에 의해 대상물이 래크(19)를 통하여 냉동실(8)에 반입되어 있는지의 여부를 검출하고, 반입되지 않은 경우에는, 스텝 S22로 진행한다. 스텝 S22에서는, 대상물이 냉동실(8)에 입고되지 않은 취지를 통보 장치(47)에 의해 통보하고, 스텝 S21로 처리를 되돌린다. 즉, 스텝 S21→ 스텝 S22의 처리가 반복되고, 이에 의해, 대상물이 냉동고에 입고될 때까지 급속냉각 모드의 실행이 정지된 대기 상태가 된다.

스텝 S21에서, 대상물이 냉동실(8)에 반입되어 있는 것이 검출되면, 스텝 S23으로 진행한다. 스텝 S23에서는, 「매뉴얼」과 「오토」의 어느 것으로 제어가 실행되고 있는지를 검출하고, 「매뉴얼」로 제어가 실행되고 있는 경우에는, 스텝 S24로 진행하는 한편으로, 「오도」로 제어가 실행되고 있는 경우에는, 스텝 S25로 진행한다.

스텝 S24에서는, 제어부(34) 내의 타이머를 리셋하고(제로로 되돌리고), 플래그를 ON으로 세트하고, 스텝 S26으로 진행한다. 스텝 S26에서는, 냉동 시간(Y)을 상술한 냉각시간 수동 설치치(y1)로 하고, 타이머를 스타트시켜서 카운트가 시작하고, 스텝 S27로 진행한다. 한편, 스텝 S25에서는, 상기 플래그를 OFF로 세트하고, 스텝 S27로 진행한다.

스텝 S27에서는, 개폐 센서(38)에 의해 개폐도어(9)의 개폐를 검지하고, 개폐도어(9)의 폐쇄자세가 검출된 경우에는, 스텝 S28로 진행한다. 스텝 S28에서는, 냉각 장치(3), 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)를 전부 작동시키고, 스텝 S29로 진행한다.

스텝 27에서, 개폐도어(9)가 열려 있는 것이 검출된 경우에는, 스텝 S30로 진행한다. 스텝 S30에서는, 냉각 장치(3)를 작동시킴과 함께, 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)의 작동은 정지시키고, 스텝 S31로 진행한다. 스텝 S31에서는, 통보 장치(47)에 의해 개폐도어(9)가 열린 상태인 것을 알리고, 스텝 S29로 처리를 진행한다.

스텝 S29에서는, 플래그의 검출을 행하고, 플래그가 ON인 경우(제어가 「매뉴얼」로 실행되고 있는 경우)에는, 스텝 S32로 진행하는 한편으로, 플래그가 OFF인 경우(제어가 「오토」로 실행되고 있는 경우)에는, 스텝 S33으로 진행한다.

스텝 S33에서는, 품온 센서(37)에 의한 대상물의 온도 검지에 의해, 대상물이 냉동되었는지의 여부를 검출하고, 대상물의 냉동이 완료되어 있으면, 이 서브루틴을 종료하고, 처리를, 도 6에 도시하는 메인루틴으로 되돌리는 한편으로, 대상물의 냉동이 아직 미완 료이면, 스텝 S27로 처리를 되돌린다. 즉, 「오토」 제어에서는, 대상물의 온도를 피드백함에 의해, 냉동 완료가 검지하고, 이 냉동 완료에 의해 급속냉동 모드를 종료시킨다.

스텝 S32에서는, 타이머에 의한 카운트 시작부터, 상술한 냉동 시간(Y)이 경과하고 있는지의 여부를 검출하고, 시작부터 냉동 시간(Y)이 경과하고 있으면, 이 서브루틴을 종료하고, 처리를, 도 6에 도시하는 메인루틴으로 되돌리는 한편으로, 시작부터 아직 냉동 시간(Y)이 경과하고 있지 않으면, 스텝 S27로 처리를 되돌린다. 즉, 「매뉴얼」 제어에서는, 설정한 냉각시간 수동 설치치(y1)의 시간 경과에 의해, 냉동 완료로 하고, 이 냉동 완료에 의해 급속냉동 모드를 종료시킨다.

상기 구성의 급속냉각 모드의 서브루틴에 의하면, 스텝 S28의 처리에서, 통상냉각 모드에 의해 충분히 냉각된 냉동실(8)에 보존된 대상물이, 전계 및 초음파의 병용에 의해, 효율적이며 신속하게 냉각되고, 대상물의 온도가 최대 결빙 생성 온도 영역에 머무르는 시간이 최대한 억제된 상태에서, 냉동되기 때문에, 대상물 내에서의 결빙정(結氷晶)의 조대화(粗大化)가 방지되고 냉동시의 세포 파괴 등이 억제되고, 대상물을 고(高)선도인 채로 장기간 냉동 보존하는 것이 가능하게 된다.

또한, 스텝 S21의 처리에 의해, 대상물이 냉동실(8)에 반입되지 않은 상태에서, 급속냉각 모드가 실행되어(초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)가 작동되어), 에너지가 필요없이 소비되는 것이 방지된다.

또한, 급속냉각 모드의 서브루틴을 「오토」로 실행하고 있는 한창 중, 스텝 S33에서, 대상물의 동결이 품온 센서(37)에 의해 검출된 경우에는, 이 서브루틴이 종료되고, 후술하는 냉동보존 모드에 의해, 초음파 장치(4)의 작동이 정지되기 때문에, 대상물이 동결한 후도, 초음파 장치(4)에 의해 초음파를 계속 발생시켜서, 필요없이 에너지를 소비하는 것이 방지된다.

또한, 스텝 S27→ 스텝 28→ 스텝 S29와, 스텝 S27→ 스텝 30→ 스텝 S31→ 스텝 S29의 처리 분기(分岐)에 의해, 급속냉각 모드의 실행중에, 개폐도어(9)가 열려서 냉동실(8)이 열린 상태가 된 경우에는, 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)의 작동이 정지되는 한편으로, 또한 그 후, 급속냉각 모드의 실행중에, 개폐도어(9)가 닫혀져서 냉동실(8)이 닫힌 상태가 된 경우에는, 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)가 재차 작동된다.

도 9는, 냉동보존 모드의 서브루틴의 처리 순서를 도시하는 플로우도이다. 냉동보존 모드의 처리가 시작되면, 스텝 S41로 처리를 진행한다. 스텝 S41에서는, 개폐 센서(38)에 의해 개폐도어(9)의 개폐를 검지하고, 개폐도어(9)의 폐쇄자세가 검출된 경우에는, 스텝 S42로 진행한다. 스텝 S42에서는, 냉각 장치(3) 및 전계 장치(6)를 작동시킴과 함께, 초음파 장치(4)의 작동을 정지시키고, 스텝 S43으로 진행한다.

스텝 41에서, 개폐도어(9)가 열려 있는 것이 검출된 경우에는, 스텝 S44로 진행한다. 스텝 S44에서는, 냉각 장치(3)를 작동시킴과 함께, 초음파 장치(4) 및 전계 장치(6)의 작동은 정지시키고, 스텝 S45로 진행한다. 스텝 S45에서는, 통보 장치(47)에 의해 개폐도어(9)가 열린 상태인 것을 알리고, 스텝 S43으로 처리를 진행한다.

스텝 S43에서는, 냉동된 대상물이 냉동실(8)로부터 반출되어 있는지의 여부를, 입고 센서(39)에 의해 검출하고, 대상물이 냉동실(8)로부터 아직 반출되지 않은 경우(대상물이 냉동실(8)에 보존되어 있는 경우)에는, 스텝 S41로 처리를 되돌리는 한편으로, 대상물이 냉동실(8)로부터 이미 반출되어 있는 경우에는, 이 서브루틴을 종료하고, 처리를, 도 6에 도시하는 메인루틴으로 되돌린다.

그 구성의 냉동보존 모드의 서브루틴에 의하면, 스텝 S43의 처리에 의해, 대상물이 냉동실(8)로부터 반출되면, 자동적으로 냉동보존 모드가 종료되기 때문에, 편리성이 높다.

또한, 스텝 S41→ 스텝 42→ 스텝 S43과, 스텝 S41→ 스텝 44→ 스텝 S45→ 스텝 S43의 처리 분기에 의해, 냉각 보존 모드의 실행중에, 개폐도어(9)가 열려서 냉동실(8)이 열린 상태가 된 경우에는, 전계 장치(6)의 작동이 정지되는 한편으로, 또한 그 후, 급속냉각 모드의 실행중에, 개폐도어(9)가 닫혀져 냉동실(8)이 닫힌 상태가 된 경우에는, 전계 장치(6)가 재차 작동된다.

이상과 같이 구성된 냉동고에 의하면, 통상냉각 모드와, 급속냉동 모드와, 냉동보존 모드와의 각각에 있어서, 초음파 장치(4)의 작동?작동정지(냉동실(8)에서의 초음파 방사의 유무)와, 전계 장치(6)의 작동?작동정지(냉동실(8)에서의 전계 형성의 유무)가, 적절하게 제어되기 때문에, 대상물의 효율적인 냉각을 행할 수가 있다. 또한, 상술한 초음파 장치(4)의 작동 타이밍 및 전계 장치(6)의 작동 타이밍은, 본원 발명자의 예리한 검토와, 그에 의거한 검토의 결과에 의거하여 결정한 것이다.

또한, 제어부(34)의 입력측에는, 스타트 버튼을 마련하고, 도 8에 도시하는 스텝 S21에서, 스타트 버튼의 입력조작에 의해 스텝 S23으로 처리를 진행하고, 스타트 버튼의 정지조작 상태에 의해 스텝 S22로 처리를 진행하도록 구성하여도 좋다.

또한, 이때에는, 도 9에 도시하는 스텝 S43에서, 스타트 버튼의 정지조작에 의해 냉동보존 모드의 서브루틴을 종료하는 한편, 스타트 버튼의 입력조작 상태에 의해 스텝 S41로 처리를 되돌리도록 하여도 좋다.

또한, 스텝 S3의 서브루틴 실행중에, 소정 조건에 의해, 재차 스텝 S2의 서브루틴을 실행하도록 하여도 좋다.

1b : 내벽
3 : 냉각 장치
4 : 초음파 장치
6 : 전계 장치
8 : 냉동실
17A, 17B : 전극
19 : 래크(카트)
21 : 접속 장치
27 : 절연체
34 : 제어부
37 : 품온 센서(동결 검지 수단, 대상물 온도 검지 수단)
38 : 개폐 센서(개폐 검지 수단)

Claims

냉동하는 대상물을 수용하는 냉동실(8)을 형성하고, 냉동실(8)을 냉각하는 냉각 장치(3)와, 냉동실(8)에 초음파를 방사하는 초음파 장치(4)를 구비하고, 대상물을 냉동하는 냉동고로서, 냉각 장치(3)의 작동을 제어함과 함께, 초음파 장치(4)의 작동을 제어하는 제어부(34)를 구비하고, 상기 제어부(34)는, 초음파 장치(4)를 작동시키지 않고서 냉각 장치(3)를 작동시키는 통상냉각 모드와, 초음파 장치(4) 및 냉각 장치(3)를 작동시키는 급속냉각 모드를 가지며, 통상냉각 모드를 실행하여 냉동실(8)을 냉각한 후에 급속냉각 모드를 실행하도록 상기 제어부(34)를 구성한 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 1항에 있어서,
대상물이 동결한 것을 검지하는 동결 검지 수단(37)을 마련하고, 제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행중, 상기 동결 검지 수단(37)에 의해 대상물이 동결한 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)의 작동을 정지시켜서 급속냉각 모드를 종료시키는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
냉동실(8)의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단(38)을 마련하고, 제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행중, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 3항에 있어서,
제어부(34)는, 급속냉각 모드의 실행중에 초음파 장치(4)의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 초음파 장치(4)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
냉동실(8)에 전계를 발생시키는 전계 장치(6)를, 제어부(34)에 의해 작동 제어 가능하게 마련하고, 제어부(34)는, 적어도 급속냉각 모드를 실행하고 있을 때에는, 전계 장치(6)에 의해 냉동실(8)에 전계를 형성하는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 5항에 있어서,
통상냉각 모드의 실행중에도 전계 장치(6)에 의해 냉동실(8)에 전계를 형성하도록 제어부(34)를 구성한 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 5항에 있어서,
냉동실(8)의 개폐를 검지하는 개폐 검지 수단(38)을 마련하고, 제어부(34)는, 상기 개폐 검지 수단(38)에 의해 냉동실(8)이 열린 상태인 것을 검지한 경우에는, 전계 장치(6)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 7항에 있어서,
제어부(34)는, 전계 장치(6)의 작동을 정지시킨 후, 상기 개폐 검지 수단(34)에 의해 냉동실(8)의 닫힌 상태를 검지한 경우에는, 전계 장치(6)를 재차 작동시키는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 5항에 있어서,
대상물이 지지 가능하고 냉동실(8)로부터 반입?반출이 가능한 래크(19)를, 통전 가능한 금속제 부재에 의해 구성하고, 냉동실(8)의 내벽(1b)에 대해 래크(19)를 절연시키는 절연체(27)를 마련하고, 전계 장치(6)가 가지는 한 쌍의 전극(17A, 17B)의 한쪽을 래크(19)측에 형성하고, 다른쪽을 냉동실(8)의 내벽(1b)에 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉동고.
제 9항에 있어서,
래크(19)가 냉동실(8)에 반입된 때에, 그 래크(19)와 접촉하여 전기적으로 접속되는 접속 장치(21)를 마련하고, 상기 접속 장치(21)와 냉동실(8)의 내벽(1b) 사이에 전압을 인가하도록 전계 장치(21)를 구성한 것을 특징으로 하는 냉동고.