冷却罐 【技术领域】
本发明涉及可以对液体、特别是牛奶(牛奶)这样的保存温度接近或低于0℃的饮料等一边进行冷却，一边进行贮藏(或是进一步运输)的冷却罐。
背景技术
贮藏牛奶的牛奶罐为了维持牛奶的新鲜度，希望具有冷却的功能。具有冷却功能的牛奶罐在例如特开平7-8127号公报中有所记载。
在该公报中所记载的牛奶罐，如图5所示，是通过管21′等连接罐主体10′和水槽(储冰装置)34′、冷冻机30′等而构成的。即为如下的结构：将通过冷冻机30′的致冷剂的蒸发器34a′设置在水槽34′内，在该水槽34′内，制作接近0℃的冷却水，在设置于罐主体10′的外周上的冷却套14′地内部，通过泵23′使该冷却水循环。冷却套14′相对于罐主体10′的壁面，向在外侧隔开约10mm的空间，设置另外的外壁，同时从该外壁向内突出，通过交错配置，形成多个抵达罐主体壁面的凹窝(突部)14a′。通过出水管21′，从水槽34′供给的冷却水为穿过凹窝14a′之间，在流过罐主体10′中的冷却套14′内的上述空间的基础上，通过回水管22′，返回到水槽34′内。
在以图5的例子所代表的以往的牛奶罐中，在下述a)b)点上有改善的余地。即，
a)水槽、即用于冷却向罐主体输送的水的容器为大型的物体。图示的水槽34′也相当大，若大到这种程度，则因为罐主体和水槽难以同时移动，所以实际上难以成为可以将牛奶罐搭载到卡车等上、进行运输的构成。水槽之所以作成大型化，是因为使用冷却水。为了向罐主体供给接近0℃的冷却水，需要通过冷冻机实施冷却，该冷却的程度为要在设置于水槽内的蒸发器的外侧上附着有冰。因为附着在蒸发器上的冰容易增长扩大，所以为了确保向罐主体输送的冷却水的量，必须预先使水槽的容积足够大。
b)冷却效率低，相对于牛奶、即罐主体的内容物的冷却能力容易不足。这是因为，在设置于罐主体外周上的冷却套的内部，难以形成具有均一流速的冷却水的水流，在多数情况下，在大范围内产生水流淤塞的部分。形成具有均一流速的冷却水的水流困难的原因是，在冷却套的内侧，从出水管输出到进入回水管之间，没有相对于冷却水的引导部件，因此，无法限制水流。也就是，从出水管供给到冷却套内的冷却水，大量地流入到冷却套内空间中的阻力小的部分，另一方面，基本不会流入到阻力大的部分(流路曲折、距离长的部分等)。虽然若或是增大冷却水的流量，或是降低冷却水的温度，则可以提高冷却能力，但在这种情况下，在冷却套内，因为残存有冷却水难以流动的部分，除没有改善冷却效率外，还伴随有水槽等进一步大型化的问题。
另外，上述的点不仅单纯对于牛奶罐，对于一边冷却一边贮藏保存温度低的液体(饮料等)的冷却罐是共同的课题。
【发明内容】
本发明是要提供一种冷却罐，该冷却罐可以使上述水槽(与之相当的冷却器)小型化，同时使冷却效率优异。
为了解决上述课题的本发明的冷却罐是贮藏液体进行冷却的罐，其特征在于，将凝固点在0℃以下的盐水(即，代替在上述图5的例中的冷却水，用于间接冷却的溶液)在冷却器中冷却，使该盐水沿形成于罐主体壁面(在其外侧、内侧均可)的流路流动，不存在水流淤塞的部分。作为在罐内贮藏的液体，可以考虑是牛奶那样的保存温度在0℃左右的饮料等。作为冷却器，例如，使用如下构造的物品，即通过在使用了致冷剂的热力泵型的冷冻机中的蒸发器可以冷却盐水的构造。
若是这样的冷却罐，则不需要使用以往那样的大型水槽，另外，相对于内容物的冷却效率也高。不需要使用大型水槽的理由在于，为了冷却罐主体，代替上述冷却水，使用凝固点在℃以下的盐水。冷却盐水的冷却器虽然是相当于以往例中的水槽的物品，但因为盐水的凝固点在0℃以下，所以即使将盐水冷却到接近0℃，在冷却器内也不会生成冰。若不能形成冰，则在冷却器的容积中，因为不必设置冰体积部分的余量，所以可以使冷却器小型化。若冷却器小型化，则可以成为与罐主体组合、可进行运输的形式。
另外，在该冷却器中，冷却效率提高是因为使上述盐水沿形成于罐主体壁面的流路流动，不存在水流淤塞的部分。若盐水这样流动，则因为罐主体内的液体和盐水之间的热移动，是在夹着上述壁面的范围内活跃地进行，所以可以有效地冷却内部的液体。
有关发明的冷却罐，最好是将流体引导部件与罐主体的壁面重叠，该流体引导部件是介于隔板、将直列连通的连续区域呈面状紧密排列，据此形成上述的流路。所谓“面状”，是指平面状或者曲面状。因为所排列的上述连续区域介于隔板在该面的扩展方向接合，所以流体引导部件具有相当大的面积。
根据这样的冷却罐，沿罐主体的壁面，上述盐水可以无淤塞部分地流动。通过将上述流体引导部件与罐的壁面重叠，沿罐的壁面，顺着由隔板分隔的上述连续区域，从而形成了直列连通的流路。若在该流路的一端部设置盐水的入口的同时，在另一端部设置出口，使盐水流动，则盐水被隔板所引导，且按照所规定的所定流路，无淤塞地流动。因此，在罐主体中的冷却可以非常有效地进行。由于流体引导部件并没有将成为盐水流路的连续区域作为一条直线，而是介于隔板，将该连续区域呈面状紧密排列，所以可以有效地冷却罐主体的广大范围。
在冷却罐中，最好是避开加强筋的位置，在罐主体的外侧壁面上多个设置上述流体引导部件，2个以上的流体引导部件彼此之间用管连接。
在该冷却罐中，由于下述的理由，可以容易地构成罐主体。第一是因为上述流体引导部件与罐主体的外侧壁面重叠。虽然在与内侧壁面重叠的情况下，也可得到同样的冷却效果，但是为了做成这样的形式，为了重叠安装的焊接等的作业必须在罐主体直到形成封闭空间之前的被限定的时期内进行，或者在完工后的罐主体的内部较困难的条件下进行。从这点出发，若将流体引导部件与外侧壁面重叠，则可以在任意时期，比较容易地进行该作业。
第二是因为避开加强筋的位置，在罐主体的外侧壁面设置流体引导部件。若为或跨过或覆盖加强筋，而设置流体引导部件，则因为必须进行精加工而使上述连续区域不会由于该加强筋而变得不连续，所以流体引导部件的构造变得复杂，也增加了为了安装的作业。但是，若避开加强筋的位置设置，则流体引导部件的构造、用于安装它的作业都会非常简单。另外，象这样避开加强筋的位置来设置流体引导部件是因为，该部件是介于如上所述的隔板、呈面状地排列连续区域的结构，可以任意设定其面积和尺寸(纵·横的长度等)。
作为罐主体容易构成的第三个理由是，因为2个以上的流体引导部件彼此之间是用管连接。虽然使流体引导部件之间完全不连接，使上述冷却器和各部件之间分别并列连接，也可以输送盐水，但是在这种情况下，除增加管的数量或全长外，由于在各流体引导部件中的流路阻力的大小，容易形成盐水难以流动的部件，所以必须进行调整。因此，2个以上的流体引导部件彼此之间直列连接，另外，直列连接的流体引导部件的数量越多，就越能够容易地构成罐主体。
特别希望的是，罐主体是由不生锈性的(即不生锈)金属板(不锈钢或铝合金等)形成，在其外侧，由隔热材料覆盖罐主体的壁面以及上述流体引导部件的外面，且由保护材料(FRP等的树脂或金属板等，由于与其他的物体的接触，不易受到损伤，耐气候性优异的板材)覆盖该隔热材料的外面也是可以的。
若是这样的冷却罐，则在对于内容物冷却效果高的基础上，可以承受长期使用。冷却效果高是因为由隔热材料覆盖罐主体的壁面以及上述流体引导部件的外面。另外，耐久性能高是因为由不生锈性的金属板形成罐主体，同时由保护材料覆盖隔热材料的外面。因此，希望作为低温贮藏内容物、设置在室外等的冷却罐。
作为冷却罐，可以通过构架一体安装冷却器和罐主体(在壁面上形成盐水流路的物品)、以及用于使盐水流动的装置(泵或配管设备等)。
若是这样的冷却罐，则可以与一体的集装箱同样处理，装载于船或卡车·飞机等的交通工具上，适宜运输到远隔的地域。由于一体地组装，在容易向交通工具的装货·卸货的基础上，还可以在稳定的状态下，紧密地装载于载货台上，效果良好。另外，使适用于这样的装载或运输状态的一体化成为可能的原因是，在本发明的冷却罐中，如上所述，作为冷却器可以使用小型的结构。
【附图说明】
图1是表示有关发明实施的一个方式的图，是表示包括罐主体10及其附属仪器的冷却罐1的连接状态的系统图。
图2是表示冷却罐1的全体构成(外观)的侧视图。
图3(a)是表示有关罐主体10的一部分的剖面构造的图(图2中的III-III剖视图)，图3(b)是与罐主体10一体化的流体引导部件14的内部的构造图(图3(a)中的b-b剖视图)。
图4(a)是表示冷却罐1中的盐水供给装置20以及冷冻机30的配置的正视图，图4(b)是其侧视图。
图5是表示有关具有冷却功能的以往的牛奶罐的全体构成的立体图。
【具体实施方式】
下面，使用图1-图4，介绍有关发明的实施的一个方式。
图1所示的冷却罐1，是用于将牛奶放入罐主体10的内部、一边将其保存在0℃左右，一边进行运输的物品。包括有作为放入牛奶的容器的罐主体10、从外侧冷却罐主体10的盐水的供给装置20、及用于冷却该盐水的冷冻机30。在冷冻机30中的冷却器(蒸发器)34中，将盐水冷却到-1℃左右，通过该盐水，从外侧壁面冷却罐主体10。另外，在罐主体10上，当然配备有牛奶的注入口或取出口等，用于贮藏牛奶等的基本的构成或附属仪器。
在冷却罐1中，具有如下的特征：
第一特征是为使作为集装箱装载于卡车或船等上进行运输变得容易，如图2所示，通过构架2将冷却罐1的各部分一体组装。构架2包括有钢架制的框2a·2b·2c，同时也包括连结用螺栓2d等，被这些包围并被固定地配置有罐主体10和盐水供给装置20以及冷冻机30。冷冻机30是使用氟里昂R22等的致冷剂的热力泵型，如图1以及图4所示，通过配管连接压缩机31和放热器(冷凝器)32、膨胀阀33、冷却器34、集液器35等。储液罐36a或蒸发压力调节阀36b、干燥器36c等也设置在冷冻机30的配管中。在该冷冻机30中的冷却器34的内部，设置有盐水的通路，于是通过进行致冷剂和盐水之间的热交换，将盐水冷却到-1℃左右。另一方面，盐水的供给装置20配置有出水管21和回水管22，使盐水在冷却器34和罐主体10之间可以循环，在其途中，设置有泵23和膨胀罐24。在盐水的出水管21上，设置有温度调节用的传感器21a，通过信号线，将其与冷冻机30的蒸发压力调节阀36b连接。另外，膨胀罐24是内部封入气体的物品，根据盐水的压力，通过封入气体的容积产生变化，可以吸收盐水的热膨胀(体积变化)。通过将这样的膨胀罐24连接到管路中，盐水供给装置20可以构成为不包括大气开放型的水槽等的、适于运输的密闭型配管系统。
如图2所示，冷却罐1的全体，变为紧凑、使其能够安装在构架2的内侧的原因是，作为冷却罐主体10的上述盐水，是采用水(50％)和丙二醇(50％)进行混合的不冻液。通过将冻结温度(凝固点)在0℃以下的不冻液(在图示例中，该冻结温度为-16℃左右)作为盐水使用，除出水管21和回水管22外，即使在冷却器34的内部，盐水也不会冻结(凝固)。盐水不会冻结这一情况，在能够随时顺利地进行向罐主体10的盐水的供给的基础上，还具有不用担心在冷却器34内生长冰的有利点。若在冷却器34内不生长冰，则可以一边满足了盐水向罐主体10的供给不会中途切断、可以顺利地进行的条件，一边可以使用内部容积小的紧凑的冷却器34，因此，可以极为紧凑地构成冷却罐1的整体。另外，通过在罐主体10上安装后述的流体引导部件14·18，可以减少盐水的所要流量这一点，也是可以使冷却罐1紧凑化的原因之一。
在冷却罐1中的第二特征是如图1以及图2所示，将多个流体引导部件(Canaling System)14·18重叠接合在罐主体10的壁面的外侧多个位置上，在其内侧形成上述盐水的流动空间。部件14在罐主体10的中央部侧面的位置，左右各安装4个，部件18在罐主体10的下方侧面安装4个，合计数为12个。如图3(a)所示，相对于罐主体10在不锈钢制的壁面11a的外侧，将聚氨酯泡沫塑料制的隔热材料11c和硬质的FRP制的保护材料11d按照该顺序叠积而成，使流体引导部件14·18分别沿壁面11a的外侧表面弯曲，整体形成为曲面板状。各个部件14·18具有块状独立的构成，分别(每一个)覆盖壁面的面积是罐主体10的外侧全部表面积的1/30-1/100。
罐主体10的内容物(牛奶)的冷却是通过低温的盐水在流体引导部件14·18和壁面11a之间形成的上述空间流动来进行的。因为盐水不通过其他的部件或者空气层直接接触冷却罐主体10的壁面11a进行冷却，所以可以有效地进行相对于内容物的冷却。而且，因为在部件14·18的内侧，不仅只有单纯充满盐水的空间，还形成有用于限定流路、使盐水无淤塞流动的连续区域，所以在空间内的任意地点，盐水的流动都很快，由此而进行的冷却可以更加有效地进行。下面，就发挥这样作用的流体引导部件14·18的构成及其配置进行说明。
在流体引导部件14的各自的内侧，采用如图3(b)所示的构成(对于部件18也相同)。即，在呈四方形的不锈钢制的曲面板14a的全周上，无间隙地紧密焊接有框板14b，通过焊接将多个隔板14c安装在曲面板14a的内侧(凹面一侧)。通过适当地设定隔板14的长度、或各隔板14c和框板14b的连结关系，在从部件14的角落的一个位置到另一角落的一个位置之间形成连续区域14d。连续区域14d是在底部以及侧部上具有曲面板14a和隔板14c(或者框板14b)的槽状物品。该槽的深度与框板14b以及隔板14c的宽度尺寸相等，约为22mm，槽的宽度与隔板14c的间隔相等，约为31mm。另外，在成为连续区域14d的弯曲部位的部分，在外侧的角落固定有三角形的小片14e，寻求流动的平顺化。于是，在相当于连续区域14d的一端部的角落部分(图3中的右上部分)，设置流入口14j，在作为另一端部的角落部分(图3的左下部分)，形成流出口14k。
将这样的流体引导部件14·18，如图3(a)所示，重叠安装在罐主体10的壁面11a的外侧(成为隔热材料11c的内侧的位置)。安装是将曲面板14a置于外侧，将框板14b和隔板14c连接到壁面11a上进行，全周焊接框板14b的周围。通过这样，形成在部件14·18上的上述连续区域14d，在与壁面11a之间，成为截面为约22mm×约31mm的盐水用的流路，从流入口14j连续到流出口14k。
在罐主体10(壁面11a)的外侧，如图2所示，加强用的筋11b环状地在多个位置被焊接，流体引导部件14·18向壁面11a的安装避开各加强筋11b的位置进行。由于各部件14·18并不是大到通过1个覆盖罐主体10的外侧全面，而是分别为块状，覆盖任意的小面积，所以象这样容易避开加强筋11b而重叠到壁面11a上。若避开加强筋11b的位置设置，则部件14·18的构造不会复杂化，向壁面11a的安装也简单。
通过上述，如图1所示，若在罐主体10上安装合计12个流体引导部件14·18，则这些部件之间通过配管15等连接，另外，通过分支配管13·17·16·19，将部件14·18中的一部分连接到盐水的出水管21以及回水管22。即，从出水管21输出的盐水通过分支配管13分送到一部分的部件14，在此基础上，经由配管15，连续流入其他的部件14，再有，通过分支配管16，返回到回水管22(另外，符号16a是排气阀)。盐水同时从出水管21通过分支配管17，进入下方侧面的部件18内，经由连接部件18彼此之间的配管(无图示)，在依次连续流入下游侧的部件18的基础上，经分支配管19，进入回水管22。在部件14彼此之间以及部件18彼此之间的盐水的供给，通过直列地连接部件之间(例如邻接的部件14之间的流出口14k和流入口14j)的配管15等进行。象这样，由于通过配管，直列连接多数的部件彼此之间，所以只要使盐水保持足够的压力，输送到上游侧的部件14或18的盐水就可以确实地流到下游侧的部件14·18，使罐主体10的壁面11a受到有效地冷却。因为由图3的连续区域14d构成的流路的截面如上述那样很小，所以每一时间的盐水的流量比较少也足够。
产业利用的可能性
不只是牛奶，作为贮藏冷却保存温度在0℃左右的饮料的罐，可以广泛地利用。