低溫儲藏箱的製作方法
2023-05-11 22:58:26 1
專利名稱：低溫儲藏箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低溫儲藏箱，涉及一種確保被保冷物的保存質量的同時降低消耗電力的技術。
背景技術：
在專利文獻I中，記載了如下一種低溫儲藏箱該低溫儲藏箱具備由製冷劑迴路和隔熱箱體構成的主體、由冷卻裝置進行冷卻的儲藏室以及冷氣循環用的鼓風機，通過運轉鼓風機來強制性地使利用冷卻器的吸熱作用冷卻後的冷氣在儲藏室內進行循環，從而將儲藏室內冷卻至規定的設定溫度。另外，在專利文獻2中，記載了以下內容在冷氣循環用鼓風機的冷氣吸入側設置用於與儲藏室側相分隔的分隔壁，在利用分隔壁形成的空間中設置用於檢測箱內溫度的溫度傳感器，基於此來顯示箱內溫度。
專利文獻I :日本特開2008-45790號公報
專利文獻2 日本特開平5-322415號公報發明內容_5] 發明要解決的問題
在冰箱以及冷凍箱(freezer)等低溫儲藏箱中，若設定的溫度高則會減輕冷凍機的負荷(例如減輕壓縮機(compressor)的負荷)，因此能夠降低消耗電力。然而，為了確保被保冷物的保存質量，實際上估計門開閉時箱內的溫度上升，而傾向於將設定溫度設定為比本來需要的溫度低的溫度。特別是在被保冷物為藥品、生物試樣等的情況下，大多要像在為了取出容納它們的容器而將門開閉之後又立即開閉門以將該容器放回箱內那樣，以短時間間隔進行用於取出被保冷物的開閉和用於將該被保冷物放回箱內的開閉，在這種使用環境下，確保保存質量的必要性尤其高，從而傾向於將設定溫度設定得低。
另一方面，通常來說，門的開閉頻率根據一天內的時段或日期不同而不同。例如， 在用於冷藏食品等的家庭用的冰箱中，與白天相比，夜間開閉門的頻率低。另外，在設置於研究機構、醫療機構等的用於冷藏藥品、生物試樣等的低溫儲藏箱中，與平日相比，在假期、 長期休假中門的開閉頻率急劇降低。因此，當為了確保被保冷物的保存質量而將設定溫度設定得低時，即使在開閉頻率低的期間，箱內溫度也不必要地維持在低溫，從而造成電力的浪費。
本發明是鑑於這種問題而完成的，其目的在於提供一種能夠確保被保冷物的保存質量的同時降低消耗電力的低溫儲藏箱。_9] 用於解決問題的方案
本發明通過如下結構來解決上述問題，具備隔熱殼體，其具有容納被保冷物並與外部空氣隔熱的容納部；門，其設置在隔熱殼體上，能夠開閉地封閉容納部；冷卻機構，其對容納部內進行冷卻；溫度檢測部,其測量容納部內的溫度；開閉檢測部,其檢測門的開閉狀態；以及控制部，其中，控制部具備溫度調節部，其控制冷卻機構，使得溫度檢測部所測量出的溫度為預先設定的目標溫度；第一溫度存儲部，其存儲第一溫度；第二溫度存儲部， 其存儲比第一溫度高的第二溫度；切換時間存儲部，其存儲作為預先設定的時間的切換時間；經過時間測量部，其測量從開閉檢測部檢測到門的開閉狀態發生了變化起到當前時刻為止的時間、即經過時間；以及目標溫度設定部，其當開閉檢測部檢測到門的開閉狀態發生了變化時，將目標溫度設定為第一溫度，當經過時間達到或超過切換時間時，將目標溫度設定為第二溫度。
通過附圖以及本說明書的記載會明確本發明的其它特徵。
發明的效果
根據本發明，在低溫儲藏箱中能夠確保被保冷物的保存質量的同時降低消耗電力。
圖I是本實施方式所涉及的低溫儲藏箱I的立體圖。
圖2是表示低溫儲藏箱I的打開了門3的狀態的立體圖。
圖3A是表示控制部30的硬體結構的圖。
圖3B是表示使用了繼電器電路412的控制部30的結構例。
圖4是表示控制部30所具備的功能的圖。
圖5是說明控制部30的控制信息設定部41所進行的處理的流程圖。
圖6是說明在低溫儲藏箱I的運轉過程中控制部30的箱內溫度調節部42、開閉操作監視部43、經過時間測量部44以及目標溫度設定部45所進行的處理的流程圖。
圖7是進行了圖6所示的處理(控制)的情況下的容納部21的溫度變化(溫度調節)的一例。
具體實施方式
下面，說明用於實施發明的方式。圖I中示出了作為實施方式來進行說明的低溫儲藏箱I的立體圖。該圖中示出的X軸被設定為對於低溫儲藏箱I的左右方向，Y軸被設定為對於低溫儲藏箱I的上下方向，Z軸被設定為對於低溫儲藏箱I的前後方向。
該圖所示的低溫儲藏箱I例如是設置於研究機構和醫療機構等的冷卻保存藥品、 生物試樣(檢查體)等的冰箱、冷凍箱。如該圖所示，低溫儲藏箱I具備隔熱殼體2、設置在隔熱殼體2的前表面的門3以及設置在隔熱殼體2的下部(-Y方向)的機械室4。
圖2是表示低溫儲藏箱I的打開了門3的狀態的立體圖。如該圖所示，在隔熱殼體2的內部，設置有容納被保冷物並與外部隔熱的容納部21。隔熱殼體2的前表面(+Z偵D 形成開口。門3通過鉸鏈機構等連結機構設置在隔熱殼體2的前表面側(+Z側)，以能夠開閉地封閉該開口。
在門3的-X方向的左端側，設置有當開閉門3時要把持的把手61。在隔熱殼體2 的-X側的側面上的+Z側的前端附近，在關閉門3的狀態下與把手61相結合的位置處設置有卡定部62。
門3的內部填充有泡沫隔熱材料。在門3的容納部21側(-Z側)的周緣部設置有用於確保容納部21的氣密性的密封件33。在門3的容納部21側(-Z側)設置有內門7。在容納部21中設置有將內部空間上下分隔的分隔板75。
在機械室4中容納有用於冷卻容納部21的冷卻機構71的一部分。冷卻機構71包括冷卻線圈、壓縮機、冷凝器、受液器、膨脹閥以及蒸發器，將該冷卻線圈、壓縮機、冷凝器、 受液器以及膨脹閥設置在機械室4中。另一方面，蒸發器是在隔熱殼體2的外箱與內箱之間沿內箱的外表面配置的，以使製冷劑與容納部21進行熱交換。在冷卻機構71的動作過程中，製冷劑在壓縮機、冷凝器、減壓器、蒸發器以及使它們相連接的配管中循環。此外，冷卻機構71不一定為上述結構。也可以利用其它方式，例如多級壓縮方式的冷凍裝置等。
如圖I所示，在門3的前表面(+Z側)設置有用於與用戶之間進行對話處理的控制面板8。用戶能夠通過控制面板8進行溫度等的設定或監視冷卻機構71的運轉狀態等。
如圖2所示，在容納部21內壁的規定位置設置有用於檢測容納部21的溫度的溫度傳感器211 (溫度檢測部)。另外，在隔熱殼體2的開口面側(+Z側)的門3所抵接的緣部設置有用於檢測門3的開閉狀態的開閉傳感器212(開閉檢測部)。例如使用機械式開關、非接觸式開關來構成開閉傳感器212。
由低溫儲藏箱I所具備的控制部30來進行經由控制面板8的用戶接口的控制、冷卻機構71的運轉控制。控制部30例如安裝在控制面板8的背面或內部、機械室4、隔熱殼體2或門3等處。
圖3A中示出了控制部30的硬體結構。如該圖所示，控制部30具備處理器31、存儲器32、I/F電路33、計時器34以及控制電路37。這些各結構要素與構成控制面板8的輸入裝置35和顯示裝置36通過控制總線38以相互能夠通信的方式進行連接。
使用CPU (Central Processing Unit :中央處理器)、MPU (Micro Proces sing Unit :微處理器)等來構成處理器31。使用RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器)、R0M(Read Only Memory :只讀存儲器)、NVRAM (Non Volatile RAM :非易失性隨機存儲器)等來構成存儲器32 (第一溫度存儲部、第二溫度存儲部、切換時間存儲部)。在存儲器 32中存儲有程序、數據。
使用RTC (Real Time Clock :實時時鐘)等構成計時器34，該計時器34根據來自處理器31等的請求輸出當前日期時間、所測量的時間等與時間相關的信息。輸入裝置35 例如是鍵盤、觸摸面板。顯示裝置36例如是液晶面板。
I/F電路33對從溫度傳感器211和開閉傳感器212輸入的模擬信號進行放大、A/ D轉換，將與模擬信號對應的數位訊號輸入到總線38。
控制電路37根據來自處理器31的信號來控制冷卻機構71的運轉。例如通過由控制電路37使用繼電器電路、逆變器(inverter)等控制向冷卻機構71的壓縮機711的電力供給，來進行該運轉控制。圖3B中示出使用了繼電器電路412的控制部30的結構例。
圖4中示出控制部30所具備的功能。如該圖所示，控制部30具備控制信息設定部41、箱內溫度調節部42、開閉操作監視部43、經過時間測量部44以及目標溫度設定部45 的各功能。此外，由控制部30所具備的硬體來實現這些功能，或由處理器31讀出保存在存儲器32中的程序並執行該程序來實現這些功能。
上述功能中的控制信息設定部41通過控制面板8與用戶之間進行對話處理，獲取由用戶設定輸入的信息(第一溫度、第二溫度(> 第一溫度)以及切換時間)，將獲取到的信息存儲在存儲器32中。
箱內溫度調節部42通過控制電路37控制冷卻機構71，進行調節控制使得容納部 21的溫度為預先設定的目標溫度。此外，將當前設定的目標溫度的值例如存儲保持在存儲器32中。
開閉操作監視部43根據從開閉傳感器212輸入的信號來實時地判斷門3是否進行了開閉。例如從開閉傳感器212將表示門3已打開的意思的信號輸入到開閉操作監視部 43，接著從開閉傳感器212將表示門3已關閉的意思的信號輸入到開閉操作監視部43，由此該開閉操作監視部43檢測到門3的開閉狀態發生了變化，從而判斷為門3進行了開閉。
經過時間測量部44測量從門3被開閉的時刻起到當前時刻為止的時間、即經過時間。
目標溫度設定部45在門3進行了開閉的情況下將上述目標溫度設定為第一溫度。 另外，當經過時間達到或超過切換時間((當前時刻-開閉時刻)>切換時間)時，目標溫度設定部45自動地將上述目標溫度切換設定為第二溫度。
接著，說明控制部30的具體動作。圖5是說明控制部30的控制信息設定部41所進行的處理的流程圖。
控制信息設定部41當檢測到進行了設定操作時(S511 是」)，判斷所進行的操作是否為第一溫度的設定操作(S512)。若所進行的操作是第一溫度的設定操作(S512: 「是」)，則控制信息設定部41將由用戶設定輸入的第一溫度存儲到存儲器32中(S513)。之後進入S 514。另一方面，若所進行的操作不是第一溫度的設定操作(3512:「否」)，則進入 S514。
接著，控制信息設定部41判斷所進行的操作是否為第二溫度的設定操作(S514)。 若所進行的操作是第二溫度的設定操作(S514 是」)，則控制信息設定部41將由用戶設定輸入的第二溫度存儲到存儲部32中(S515)。之後進入S516。另一方面，若所進行的操作不是第二溫度的設定操作(S514 否」)，則進入S516。
接著，控制信息設定部41判斷所進行的操作是否為切換時間的設定操作(S516)。 若所進行的操作是切換時間的設定操作(S516 是」)，則控制信息設定部41將由用戶設定輸入的切換時間存儲到存儲器32中(S517)。之後進入S518。另一方面，若所進行的操作不是切換時間的設定操作(S516 否」)，則進入S518。
在S518中，控制信息設定部41執行與所進行的操作(上述以外的其它設定操作) 相應的處理。執行完之後返回到S511。
圖6是說明在低溫儲藏箱I的運轉過程中由控制部30的箱內溫度調節部42、開閉操作監視部43、經過時間測量部44以及目標溫度設定部45進行的實時處理的流程圖。
開閉操作監視部43根據從開閉傳感器212輸入的信號來實時地判斷門3是否進行了開閉(S611)。在判斷為門3進行了開閉的情況下(S611 是」)，進入S612。
在S612中，經過時間測量部44開始測量經過時間。此外,測量經過時間的開始時刻既可以是開閉門3時的門3關閉的時刻，也可以是開閉門3時的門3打開的時刻。另外， 還可以是開閉門3時的從門3打開的時刻至門3關閉的時刻的期間內的任一時刻。
在S613中，目標溫度設定部45將目標溫度設定為第一溫度。之後，箱內溫度調節部42控制冷卻機構71使得容納部21的溫度為預先設定的目標溫度(第一溫度)。
在S614中，目標溫度設定部45判斷經過時間是否達到或超過切換時間((當前時刻-開閉時刻)> 切換時間)。若經過時間沒有達到或超過切換時間(S614:「否」)，則返回S611。若經過時間達到或超過切換時間(S614 是」)，則進入S615。
在S615中，目標溫度設定部45將目標溫度設定為第二溫度(> 第一溫度)。之後， 箱內溫度調節部42控制冷卻機構71使得容納部21的溫度為預先設定的目標溫度(第二溫度)。
在S616中，開閉操作監視部43判斷門3是否進行了開閉。在判斷為門3進行了開閉的情況下(S616 是」)，返回到S613。
圖7是通過進行圖6所示的實時處理而引起的容納部21的溫度變化(溫度調節) 的一例。此外，該圖是以下的情況第一溫度被設定為-30°C，第二溫度被設定為比第一溫度高3°C的_27°C，切換時間被設定為I小時。該圖是低溫儲藏箱I為冰箱的情況，因此第一溫度和第二溫度為如上述那樣的值，但是例如在低溫儲藏箱I為超低溫冷凍箱的情況下， 將第一溫度設定為_80°C，將第二溫度設定為-77°C。
如該圖所示，在時刻t I進行門3的開閉之前的期間，容納部21的溫度維持在-30°C左右。當在時刻tl進行門3的開閉時，由經過時間測量部44開始測量經過時間 (S612的處理)。另外，由目標溫度設定部45將目標溫度設定為第一溫度(S613的處理)。
在時刻t3，目標溫度設定部45判斷為經過時間達到或超過切換時間(=t3_tl) (S614的處理)，將目標溫度設定為第二溫度(_27°C ) (S615的處理)。在時刻t4，開閉操作監視部43判斷為門3進行了開閉(S616的處理)，目標溫度設定部45將目標溫度設定為第一溫度(S613的處理)。
如上所述，在門3被關閉後經過了切換時間以上的時間之後的時刻t3、4期間，容納部21的溫度維持在比第一溫度(-30°C )高的第二溫度(_27°C )。因此，在該期間內低溫儲藏箱I的消耗電力降低。
另一方面，在該圖中的時刻t3之前的期間以及時刻t4之後的期間，進行控制使得容納部21的溫度維持在第一溫度(-30°C )。因此，即使門3進行開閉而容納部21的溫度上升，也能夠在短時間內(=t2-tl或者=t5-t4)將容納部21的溫度降低到所需溫度(確保被保冷物的保存質量所需的溫度)。
另外，例如當設定兩者之差較大的值作為第一溫度和第二溫度時，從門3開閉到恢復至第一溫度為止需要時間，從而不能確保被保冷物的保存質量。因此，在用戶指定兩者之差較大的值作為第一溫度或第二溫度的情況(兩者之間存在預先設定的闕值以上的差的情況)下，控制信息設定部41例如在顯示裝置36上顯示警告或通過揚聲器等發出警告音等來提醒用戶注意。另外，在兩者之間存在預先設定的闕值以上的差的情況下，控制信息設定部41也可以不接受這樣的設定。
另外，為了減輕用戶設定的麻煩，例如也可以預先將第一溫度與第二溫度的多個組合存儲在存儲器32中，將它們顯示在顯示裝置36上以供用戶選擇，將所選擇的組合中的第一溫度和第二溫度存儲在存儲器32中。另外，也可以預先將第一溫度、第二溫度以及切換時間的多個組合存儲在存儲器32中，將它們顯示在顯示裝置36上以供用戶選擇，將所選擇的組合中的第一溫度、第二溫度以及切換時間存儲在存儲器32中。
另外，也可以將根據實驗、經驗對每個被保冷物設定的第一溫度和第二溫度的多個組合與被保冷物的名稱(標識符)相對應地存儲在存儲器32中，將被保冷物的名稱顯示在顯示裝置36上以供用戶選擇，將與所選擇的名稱相對應的第一溫度和第二溫度存儲在存儲器32中。通過這樣，用戶無需記住或查找針對每個被保冷物的第一溫度和第二溫度的組合，從而能夠容易地對被保冷物進行適當的設定。
還可以將根據實驗、經驗對每個被保冷物設定的第一溫度、第二溫度以及切換時間的多個組合與被保冷物的名稱(標識符)相對應地存儲在存儲器32中，將被保冷物的名稱顯示在顯示裝置36上以供用戶選擇，將與所選擇的名稱相對應的第一溫度、第二溫度以及切換時間存儲在存儲器32中。通過這樣，用戶無需記住或查找針對每個被保冷物的第一溫度、第二溫度以及切換時間的組合，從而能夠容易地對被保冷物進行適當的設定。
此外，上述實施例是為了易於理解本發明，而並非用於限定性地解釋本發明。本發明能夠不脫離其宗旨地進行變更、改進，並且本發明中也包含其等價物。
附圖標記說明
I :低溫儲減箱；2 :隔熱殼體；3 :門；4 :機械室；8 :控制面板；211 :溫度傳感器； 212 :開閉傳感器；30 :控制部；31 :處理器；32 :存儲器；33 I/F電路；34 :計時器；35 :輸入裝置；36 :顯示裝置；37 :控制電路；41 :控制信息設定部；42 :箱內溫度調節部；43 :開閉操作監視部；44 :經過時間測量部；45 目標溫度設定部；71 :冷卻機構；711 :壓縮機。8
權利要求
1.一種低溫儲藏箱，其特徵在於，具備 隔熱殼體，其具有容納被保冷物並與外部空氣隔熱的容納部；門，其設置在上述隔熱殼體上，能夠開閉地封閉上述容納部；冷卻機構，其對上述容納部內進行冷卻；溫度檢測部，其測量上述容納部內的溫度；開閉檢測部，其檢測上述門的開閉狀態；以及控制部， 其中，上述控制部具備 溫度調節部，其控制上述冷卻機構，使得上述溫度檢測部所測量出的溫度為預先設定的目標溫度；第一溫度存儲部，其存儲第一溫度；第二溫度存儲部，其存儲比上述第一溫度高的第二溫度；切換時間存儲部，其存儲作為預先設定的時間的切換時間；經過時間測量部，其測量從上述開閉檢測部檢測到上述門的開閉狀態發生了變化起到當前時刻為止的時間、即經過時間；以及目標溫度設定部，其當上述開閉檢測部檢測到上述門的開閉狀態發生了變化時，將上述目標溫度設定為上述第一溫度，當上述經過時間達到或超過上述切換時間時，將上述目標溫度設定為上述第二溫度。
2.根據權利要求I所述的低溫儲藏箱，其特徵在於， 還具備控制信息設定部，該控制信息設定部任意地設定上述第一溫度存儲部所存儲的上述第一溫度的值、或者上述第二溫度存儲部所存儲的上述第二溫度的值。
3.根據權利要求2所述的低溫儲藏箱，其特徵在於， 上述控制信息設定部在所接受的上述第一溫度與上述第二溫度之差大於等於預先設定的值的情況下，輸出表示該意思的信息。
4.根據權利要求I所述的低溫儲藏箱，其特徵在於， 當任意地設定或選擇了上述第一溫度時，自動地選擇或設定上述第二溫度。
5.根據權利要求I所述的低溫儲藏箱，其特徵在於， 還具備控制信息設定部，該控制信息設定部任意地設定上述切換時間存儲部所存儲的上述切換時間。
6.根據權利要求5所述的低溫儲藏箱，其特徵在於， 存儲上述第一溫度、上述第二溫度以及上述切換時間的多個組合，上述控制信息設定部從所存儲的上述組合中選擇其中一個組合，將所選擇的上述組合中的上述第一溫度設定為由上述第一溫度存儲部存儲的上述第一溫度，將所選擇的上述組合中的上述第二溫度設定為由上述第二溫度存儲部存儲的上述第二溫度，將所選擇的上述組合中的上述切換時間設定為由上述切換時間存儲部存儲的上述切換時間。
全文摘要
課題如下在將被保冷物冷卻保持為規定溫度的低溫儲藏箱中，確保被保冷物的保存質量的同時降低消耗電力。解決方案如下，即，低溫儲藏箱(1)具備隔熱殼體(2)，其具有容納被保冷物的容納部(21)；門(3)，其設置在隔熱殼體(2)上；冷卻機構(71)，其冷卻容納部(21)；溫度傳感器(211)，其測量容納部(21)的溫度；以及開閉傳感器(212)，其檢測門(3)的開閉，低溫儲藏箱(1)進行控制使得容納部(21)的溫度為預先設定的目標溫度，低溫儲藏箱(1)接受第一溫度、比第一溫度高的第二溫度以及切換時間的設定，測量從門(3)開閉到當前時刻為止的時間、即經過時間，當門(3)開閉時，將目標溫度設定為第一溫度，當經過時間達到或超過切換時間時，將目標溫度設定為第二溫度。
文檔編號F25D11/00GK102933926SQ20108006490
公開日2013年2月13日 申請日期2010年12月24日 優先權日2009年12月28日
發明者萩原淳, 鶴間隆一, 玉置裕一 申請人:松下健康醫療器械株式會社