CN1090746C - 低温展示柜的除霜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低温展示柜的除霜装置，可有效防止残留霜的产生，同时抑制除霜过程中贮藏室内的温度上升，具有：除霜加热器22；第1除霜回复温度传感器40；第2除霜回复温度传感器；控制装置，在冷却器13进行除霜运行时，通电至除霜加热器22，同时使高温制冷剂流入冷却器13，并根据第1除霜回复温度传感器40的输出切断对除霜加热器22的供电，根据第2除霜回复温度传感器的输出停止高温制冷剂向冷却器13流入。

Description

低温展示柜的除霜装置

本发明是关于由高温制冷剂及除霜加热器对设置于导管室内的冷却器进行除霜的低温展示柜的除霜装置。

现有的这种低温展示柜，如日本专利公开平3-45307号公报(F25D23/08)所示，在剖面略呈字型的绝热壁的内侧由背面的隔板及底面的底盘以分隔成贮藏室及导管室，同时在此导管室内设置冷却器及送风机，并借此送风机而使得与冷却器进行热交换后的冷气在贮藏室内循环。

由于在冷却循环中会有霜形成于冷却器上，因此必须进行定期地除霜。然而，特别是用来陈列冰淇淋等冰点的冷冻展示柜，若无法抑制除霜过程中贮藏室内的温度的上升，则会造成商品的显著劣化。

因此，现有的对于冷冻展示柜的冷却器进行除霜时，不仅借助从压缩机排出的高温制冷剂流入冷却器以加热其内部，同时借助设置于导管室内的除霜加热器以使暖气流经冷却器，这样，在短时间内完成除霜动作。

这样的冷却器，在除霜中，原来是基于用来检测冷却器的制冷剂出口温度的除霜回复温度传感器的输出，而在温度上升至例如+10℃等既定的除霜回复温度时，停止高温制冷剂向冷却器中流入，而在之后的除水时间中继续让除霜加热器运行。

然而，在除霜中冷却器各部位的温度上升并无法形成一致，且当除霜不完全时会有残留霜的存在而造成冷却能力的降低，同时亦有可能造成冷却器的破损而产生危险。

因此，现有的方法由于有上述的顾虑，故会将除水的时间延长，或将除霜加热器的通电时间延长，或将除霜回复温度传感器的除霜回复温度设定得较高。因此，造成除霜及除水所需的时间相当长，反而会造成贮藏室内的温度上升的问题。特别是，由于在冬季等时不易使得高温制冷剂的温度提高，故会产生除霜时间变得相当长的问题。

本发明是用来解决现有的问题而产生，其目的为提供一种低温展示柜的除霜装置，可一边有效防止残留霜的产生，一边抑制除霜中的贮藏室内温度的上升。

为了实现上述目的，本发明的除霜装置适用于借助送风机以使与配设于导管室内的冷却器进行热交换后的冷气在贮藏室内循环的低温展示柜，该除霜装置具有：设置于导管室内的除霜加热器；用来检测导管室内的空气温度的第1除霜回复温度传感器；用来检测冷却器的温度的第2除霜回复温度传感器；一控制装置，在冷却器进行除霜运行时，会通电至除霜加热器，且同时使得高温制冷剂流入冷却器，而根据第1除霜回复温度传感器的输出以切断对除霜加热器的供电，并根据第2除霜回复温度传感器的输出以停止高温制冷剂向冷却器中流入。

本发明的第二种实施方式的低温展示柜的除霜装置是，上述的控制装置在高温制冷剂停止流入冷却器后，停止对除霜加热器的供电。

图1是本发明的低温展示柜的立体图。

图2是本发明的低温展示柜的纵剖侧面图。

图3是本发明的低温展示柜的冷却器的立体图。

图4是用来冷却本发明的低温展示柜的冷却装置的制冷剂管路图。

图5是用来说明具有本发明的低温展示柜的冷却装置的动作的时序图。

图6是用来说明具有现有的低温展示柜的冷却装置的动作的时序图。

下面，根据附图详述本发明的实施方式。

图1是适用本发明的低温展示柜1的立体图。

低温展示柜1是，例如设置于超级市场或便民商店等店铺内，用来陈列冰淇淋等冰点的冷冻开放式展示柜。它是由剖面略呈字状的绝热壁2、及安装于绝热壁2的两侧的侧板5、5所构成；同时在绝热壁2的内侧隔既定间隔安装有剖面略呈字状的绝热隔壁3。在绝热隔壁3的背面及上面内侧隔既定间隔安装有隔板4，同时在隔板4的两侧部(及中央部)设置棚架支柱6。

这些棚架支柱6及隔板4的下端，借助两端固定于绝热壁2的两侧框(未图示)的棚架支柱固定金属构件7直接地固定住，或再通过其他的构件加以固定并支持；同时，在隔板4的下端前方与绝热隔壁3的底壁3A的上方隔既定间隔安装有底盘8；前面具有开口的贮藏室9是由这些隔板4及底盘8所围绕的内侧构成。且，外层导管室11是由绝热壁2与绝热隔壁3间构成，在绝热隔壁3、隔板4及底盘8之间形成连续地构成于前述贮藏室9的上侧、背面及下侧的内层导管室12。

而且，位于背面的内层导管12内设置呈直立状的具有冷却器13的冷却装置R。此冷却器13如图3所示，由多枚铝制热交换翼31、配设于热交换翼31的中央及左右端的管板32、33、34、贯通这些热交换翼31及管板32、33、34的蛇形的制冷剂配管36所构成。制冷剂入口36A、制冷剂出口36B是形成于此制冷剂配管36的左端的管板32侧。

在上述管板内，与制冷剂入口36A相隔一段距离的中央管板33及右端管板34是由具有良好导热性的金属铝合金所构成。而位于制冷剂配管36左端的管板32是与现有技术相同地由锌板或不锈钢板所构成。由于弯曲的配管必须通过焊接以连接在位于管板32上的制冷剂入口36A、36B，故若使用铝制品时会造成管板32的融化。

冷却器13的管板32、33、34的前部下端固定于棚架支柱固定金属构件7上。而且，此棚架支柱固定金属构件7也是由具有良好导热性的金属铝合金所构成，并穿设多个穿透孔。另外，在底盘8下侧的内层导管室12内的前部，设置有吸入型送风机14(内层用)，同时在其下方的外层导管室11内亦设置有吸入型送风机16(外层用)。

前述绝热隔壁3的底壁3A上面朝送风机14下侧的排水口17缓慢地向下倾斜(例如，形成约4度的倾斜)，以此构成排水盘18。同时，在排水盘18上配设有排水盘加热器19(电热器)。又，前述排水口17连通于外层导管室11，并通过安装板21将除霜加热器22(电热器)配设于排水盘18的后部上方的内层导管室12内。

此时，若使得除霜加热器22与来自冷却器13的除霜水相接触，则会造成其发热量的显着降低，同时会有水蒸气的产生等问题；因此除霜加热器22，必须位于不致使得滴自冷却器13的除霜水直接降至其上方之处，故必须配置于冷却器13下方的前方处，亦即配置于前述棚架支柱固定金属构件7的下方。

又，在冷却器13下方的排水盘18上，在与冷却器13形成面对面的位置设置倾斜构件38。此倾斜构件38为不锈钢板制，其表面朝排水口17向下的方向倾斜，同时此倾斜较排水盘18的倾斜形成得陡峭。又，倾斜构件38是沿着排水盘18的左右方向配设着，而借助此构成以使倾斜构件38的表面接近除霜加热器22。

再者，在倾斜构件38的内部(绝热隔壁3侧)填充有发泡苯乙烯所构成的绝热材39，同时前述排水盘加热器19的一部分19A配设于此倾斜构件38的附近。

另一方面，前述内外层导管室12、11的上端连接在形成于贮藏室9的开口上缘的内层排出口24、外层排出口26，内层排出口24形成于外层排出口26的后侧。又，贮藏室9的开口下缘的后侧及前侧分别形成有内层吸入口27，外层吸入口28；内层吸入口27与内层导管室12相连接，外层吸入口28与外层导管室11相连接。

又，在内层导管室12内的上部(内层排出口24的上风侧)设置有前述除霜加热器22用的第1除霜回复温度传感器40。且，在前述贮藏室9内，多层的棚架29由前述棚架支柱6架设并支持，而冰淇淋等冷冻食品陈列于棚架29的上方。

接着，图4的制冷剂管路中的冷却装置R是由：冷凝单元41、低温展示柜侧的管路、热气(高温制冷剂)除霜用管路(以下称除霜装置)42、蓄积器52、及排出压力调整阀56等所构成。

上述冷凝单元41是由压缩机43、冷凝器44、冷凝器用送风机46、及液体储槽47所构成。展示柜1侧的管路是由前述冷却器13、膨胀阀53、电磁阀SV1、SV3、除霜装置42用的除霜回复温度传感器54等所构成。

前述除霜装置42是由热储槽48、吸入压力调整阀49、三通阀SV2、电磁阀SV5、SV6、SV4、单向阀50、51等所构成。且，压缩机43的排出侧，当通过热储槽48内后，会连接于三通阀SV2的入口(A)。三通阀SV2的出口(C)连接于冷凝器44上，同时冷凝器44连接于液体储槽47上。

液体储槽47通过单向阀51、高压制冷剂配管60连接于电磁阀SV1，电磁阀SV1通过膨胀阀53连接于冷却器13的前述制冷剂入口36A。又，膨胀阀53的感温部设置于冷却器13的前述制冷剂出口36B；同时，作为膨胀阀53的旁通的电磁阀SV3与膨胀阀53并排连接。又，除霜回复温度传感器54安装于上述冷却器13的制冷剂配管36的制冷剂出口36B。

冷却器13的制冷剂出口36B通过电磁阀SV6连接于吸入压力调整阀49；经过吸入压力调整阀49的配管，当通过热储槽48内后，连接于蓄积器52；而蓄积器52连接于压缩机43的吸入侧。

电磁阀SV5用来作为电磁阀SV6、吸入压力调整阀49、及热储槽48的旁通。又，三通阀SV2的出口(B)通过单向阀50连接于单向阀51出口侧的高压制冷剂配管60。又，三通阀SV2的出口(C)与电磁阀SV6的入口侧通过电磁阀SV4连通。又，吸出压力调整阀56连接于压缩机43的排出侧与三通阀SV2的出口(C)之间。

依据以上的构成，参照图5的时序图来说明含有低温展示柜1的冷却装置R的运行。当进行冷却运行时，未图示的控制装置是使得前述三向阀SV2形成自A向C流通，并将电磁阀SV4、SV6及SV3关闭。又，电磁阀SV5是打开，且当低温展示柜1的贮藏室9内的温度(或排出冷气温度)高时，电磁阀SV1也打开。

在此状态下起动前述压缩机43，并使得各送风机14、16、46运行，自压缩机43排出的高温高压气态制冷剂将如图4的白框线通路所示，当通过储热槽48内后，经过三通阀SV2而流入冷凝器44内。制冷剂在此处通过送风机46的空气冷却而进行放热、冷凝液化。经冷凝器44冷凝的制冷剂通过液体储槽47与未冷凝的气体制冷剂相分离，仅液体制冷剂通过单向阀51、高压制冷剂配管60、电磁阀SV1而到达膨胀阀53。

到达膨胀阀53后的液态制冷剂在此处进行减压后，自制冷剂入口36A流入冷却器13的制冷剂配管36内，以在此处进行蒸发而发挥冷却作用。另一方面，吸入送风机14内的空气向冷却器13吹出。与冷却器13进行热交换后的经冷却的冷气，再上升至内层导管室12内，而从形成于贮藏室9的前面开口上缘的内层吐出口24向开口排出。据此，在贮藏室9的开口前面有冷气帘形成，同时该冷气的一部分循环于贮藏室内而进行冷却。

吸入送风机16内的空气直接上升至外层导管室11内，而从形成于贮藏室9的前面开口上缘的外层吐出口26向开口排出。据此，以形成用来保护前述冷气帘的外侧的气帘。

自冷却器13的制冷剂出口35B送出的制冷剂，经过电磁阀SV5而流入蓄积器52内，在此处分离掉未蒸发的液态制冷剂后，仅使气态制冷剂吸入压缩机43内而进行循环。

通过上述冷却可使贮藏室9内的温度降至例如-21℃，而根据未图示的前述控制装置中的温度传感器的输出以关闭前述电磁阀SV1。据此，由于可阻止制冷剂流入冷却器13内，故可使冷却器13停止冷却；同时因为可降低压缩机43的吸入压力，故可借助图中未示的低压开关以使压缩机43停止运行。

之后，当贮藏室9内的温度上升至例如-19℃时，由于前述的控制装置会开启电磁阀SV1，故可使压缩机43的吸入压力上升。据此，以再起动压缩机43并开始冷却。重复以上的操作以使贮藏室9内维持在平均-20℃的冷冻温度。

依据上述的冷却循环会有霜形成于冷却器13及其周边的内层导管室12内。因此，前述控制装置会在各送风机14、16运行的状态下，例如通过定期地通电至除霜加热器22及排水盘加热器19A，以通过送风机14而使暖气送至冷却器13附近来加热冷却器13，并加热排水盘18。连续将电磁阀SV1、SV4、SV6、SV3打开，且，关闭电磁阀SV5以进行除霜运行。

借助电磁阀SV4的打开而在冷却器13内的压力为低时使得冷凝器44内的高温制冷剂流入冷却器13内。且，自除霜运行开始30秒后，控制装置会将三通阀SV2的通路由A切换至B方向。

据此，自压缩机43排出的高温高压气态制冷剂如图4的黑线通路所示，当通过热储槽48内后，经过三通阀SV2而通过单向阀51、高压制冷剂配管60、电磁阀SV1后，再通过电磁阀SV3、旁通膨胀阀53后从制冷剂入口36A流入冷却器13内。

借助前述高温制冷剂的流入可使冷却器13从其内侧进行加热，同时借助来自除霜加热器22的暖气融解位于其外部的结霜，以对冷却器13进行除霜。将冷却器13加热后的从冷却器13的制冷剂出口35B排出的制冷剂，经过电磁阀SV6并借助吸入压力调整阀49调整压力后，在热储槽48内进行蒸发后再流入蓄积器52内。而且，在蓄积槽48内将未蒸发的液体制冷剂分离掉后，仅使气体制冷剂吸入压缩机43内而进行循环。

在上述除霜运行中从冷却器13滴下的除霜水或冰块会滴至倾斜构件38的表面，而由于倾斜构件38形成相当陡峭的倾斜坡，故这些除霜水等可顺畅地朝排水盘18的排水口17的方向流动，并从排水口17排出至外部。又，由于倾斜构件38的表面接近于除霜加热器22，故当其表面上升至0℃以上时，由于排水盘19的一部分19A配设于倾斜构件38的附近，故可阻止位于冷却器13下方的内层导管室12内的除霜水的再冻结。因此可防止残留霜的产生。

本发明中，棚架支柱固定金属构件7固定于冷却器13的管板32、33、34上，因此其会强烈地接受到来自冷却器13的冷却作用，故会有霜形成于其上方；同时自冷却器13的上部滴下的除霜水也容易累积于其上方。

然而，本发明中由于冷却器13的管板33、34是由热传导性佳的铝合金所构成，故可使得来自制冷剂配管36的热量顺利地传导至棚架支柱固定金属构件7上，同时棚架支柱固定金属构件7本身也为热传导性佳的铝合金所构成，且，由于除霜加热器22的一部分22A也接近棚架支柱固定金属构件7地设置，故可对于棚架支柱固定金属构件7迅速地加热。

因此，可迅速地融解易产生结霜的棚架支柱固定金属构件7上的结霜；同时，由于在棚架支柱固定金属构件7上穿设有多个穿透孔，故可使除霜水顺利地滴下。因此，也可解除形成于棚架支柱固定金属构件7上的结霜，从而事先避免制冷剂配管36生产破损等。又，虽然制冷剂入口36A侧的管板32并非铝合金制，但由于高温制冷剂从该处流入因此会受到强力地加热，故并不致有结霜的顾虑生产。

再者，由于如下所述，在除霜中也通电至排水盘加热器19，故可防止流至排水盘18上的除霜水的再冻结，同时可融解形成于内层导管室12内的其他部位的结霜及结冰。

根据上述这样的除霜运行，如前所述，经过6到8分钟后，停止冷却器13的除霜，而出口配管36B的温度是上升至例如10℃(除霜回复温度)。经过除霜回复温度传感器54的检测，前述控制装置会根据除霜回复温度传感器54的输出而停止除霜的运行，而进入6分种的除水运行，并使三通阀SV2的通路由A切换至C，关闭电磁阀SV4、SV5、SV3、及SV1，同时开始进行用来回收冷却器13内的制冷剂的低压侧抽空。

又，当冷却器13的出口配管36B的温度上升至+10℃时，内层导管室12内的空气温度还未上升到+10℃。前述控制装置根据除霜回复温度传感器40的输出，借助继续通电至除霜加热器22以使内层导管室12内的空气温度上升至例如+10℃，故当除霜运行停止后仍持续进行除霜加热器22的加热。

另一方面，由于前述低压侧抽空运行开始时会使冷却器13的温度降低，故会造成内层导管室12内的空气温度的暂时降低。此时，若停止除霜加热器22的加热，由于会使冷却器13附近的温度的上升变慢，这是造成结霜的原因。但由于如上所述，仍持续进行除霜加热器22的加热，故可使得低压侧抽空开始时所导致的温度暂时降低的内层导管室12内的空气温度再度上升。因此，就算在除霜回复温度传感器54所检测出的除霜回复温度不高的情形下，亦可避免由于经常附着于冷却器13附近的除霜水的再冻结而造成残留霜的不佳情形。

之后，降低压缩机43的吸入压力而借助前述的未图示的低压开关以使压缩机43停止并终止低压侧抽空的运行。又，借助除霜加热器22的加热以升高内层导管室12内的空气温度，当上升至前述的+10℃时，控制装置会基于除霜回复温度传感器40的输出而切断对除霜加热器22的供电。

另一方面，借助在除水时间中的排水盘加热器19的加热，可防止位于排水盘18上的除霜水的再冻结。且，当经过前述6分种的除水时间后，控制装置会关闭电磁阀SV6，同时打开电磁阀SV5以再度开始进行如前所述的冷却运行。

这样，在本发明中，借助用来检测冷却器13的制冷剂出口36B的温度的第2除霜回复温度传感器54、及用来检测内层导管室12内的空气温度的第1除霜回复温度传感器，分别控制对停止高温气态制冷剂流入冷却器13的时机。及停止除霜加热器22的加热的时刻；故可防止冷却器13周边的结霜的产生；同时，与图6所示的除水时间中持续对除霜加热器22通电的现有方法相比较，不仅可抑制内层导管室12内的空气温度的上升，且在短时间内即可完成整个除霜作业。因此，使用最少的热量即可去除位于冷却器13上的结霜，并可将贮藏室9内的温度上升抑制到最小的程度。

本发明中，虽然使用高温气态制冷剂的除霜停止时刻会受到随季节引起的冷凝单元41的周围温度变化的影响而产生变动，但由于除霜加热器22的加热量维持一定，故可将依据除霜回复温度传感器40的除霜加热器22的通电停止时间设定为一大略的既定值。

依据如以上所详述的本发明，在借助高温制冷剂流入冷却器、且借助设置于导管室内的除霜加热器的加热以进行冷却器的除霜的低温展示柜中，具有：用来检测导管室内的空气温度的第1除霜回复温度传感器、及用来检测冷却器的温度的第2除霜回复温度传感器；而借助控制装置，在冷却器进行除霜运行时，根据第1除霜回复温度传感器的输出以切断对除霜加热器的供电，并根据第2除霜回复温度传感器的输出以停止高温制冷剂向冷却器中流入；故可防止冷却器周边产生结霜；同时，与图所6所示的除水时间中持续对除霜加热器通电的现有方法相比较，不仅可抑制导管室内的空气温度的上升，且可达到缩短除霜时间的效果。因此，使用最少的热量即可却除掉位于冷却器上的霜，并可将贮藏室内的温度上升抑制到最小的程度。

特别地，依据本发明的第二种实施方式的控制装置是在高温制冷剂停止流入冷却器后，借助切断对除霜加热器的供电，可防止由于高温制冷剂停止流入后的温度降低所产生的冷却器附近的残留除霜水的再冻结的不佳情形，因此可确实防止残留霜的产生。

Claims (2)

1、一种低温展示柜的除霜装置，所述低温展示柜通过送风机使与配设于导管室内的冷却器进行热交换后的冷气在贮藏室内循环，其特征在于，该除霜装置具有：

设置于所述导管室内的除霜加热器；用来检测所述导管室内的空气温度的第1除霜回复温度传感器；用来检测所述冷却器的温度的第2除霜回复温度传感器；一控制装置，在所述冷却器进行除霜运行时，通电至所述除霜加热器，且同时使高温制冷剂流入所述冷却器，根据所述第1除霜回复温度传感器的输出切断对所述除霜加热器的供电，并根据所述第2除霜回复温度传感器的输出停止高温制冷剂向所述冷却器中流入。

2、如权利要求1所述的低温展示柜的除霜装置，其特征在于，该控制装置在高温制冷剂停止流入所述冷却器后，切断对所述除霜加热器的供电。

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