JP2005098627A

JP2005098627A - ショーケース

Info

Publication number: JP2005098627A
Application number: JP2003334084A
Authority: JP
Inventors: Shoji Kikuchi; 昭治菊地; Akira Nakama; 彰仲摩; Satoru Mochizuki; 悟望月
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP4246585B2

Abstract

【課題】省エネルギー効果の向上を図ったショーケースを提供する。また、オーバフロー用受皿の点検が容易なショーケースを提供する。
【解決手段】本ショーケースは、冷媒を圧縮する圧縮機６、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファン７ｂの回転により通風され冷媒を凝縮する凝縮器７、貯蔵室２内を冷却する蒸発器５を有する冷凍サイクル３を具備したショーケースにおいて、ドレン水蒸発用の蒸発皿８の水位を検知センサ８ｃを設け、この検知センサ８ｃで検知した水位情報に基づき、凝縮器用ファン７ｂが停止中でも強制的に回転させるように制御して、蒸発皿８に送風し、ドレン水の蒸発を促進する。また、オーバフロー用受皿１１だけ機械室カバー４ａを開けることにより保守点検ができるように配置する。
【選択図】図４

Description

本発明はショーケースに係わり、特にドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファンの制御の改善と、機械室の構成要素の配置の改良を図ったショーケースに関する。

一般に冷却された貯蔵室とこの貯蔵室を冷却するための冷凍サイクルが設けられたショーケースにおいて、貯蔵室を冷却し冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器から生じるドレン水を蒸発させる蒸発皿を設け、この蒸発皿を冷凍サイクルの一部を構成する凝縮器の後方に設けられた凝縮器用ファンの背面に配置し、凝縮器用ファンを蒸発皿上のドレン水の蒸発促進に兼用したものがある（特許文献１）。しかし、この特許文献１のものは、凝縮器用ファンによる温風ですべてのドレン水を蒸発させるものであり、蒸発皿上のドレン水の蒸発面積が大きく取れる場合は、このような手法が可能であるが、小形化されたショーケースでは、蒸発皿の面積が小さく、単に、凝縮器用ファンによる温風を当てるだけでは全てのドレン水を蒸発させることは困難である。

また、凝縮器の後方に設けられた凝縮器用ファンの背面に蒸発皿を配置し、凝縮器用ファンを蒸発皿上のドレン水の蒸発促進に兼用し、これに加えて、蒸発皿には、高温冷媒が流れる蒸発パイプを配置するとともに電気ヒータを配設している（特許文献２）。しかし、特許文献２のものは、蒸発皿のドレン水が凝縮器用ファンの温風と、蒸発パイプ及び電気ヒータの放熱で蒸発される。この場合、電気ヒーターによる加温のため、その消費電力が大きく、省エネルギー効果が低いという問題がある。

また、蒸発皿からオーバフローするドレン水を受けるオーバフロー用受皿を設けたショーケースはあるが、このショーケースは機械室カバーを開けて、オーバフロー用受皿を取り外して排水できるようになっていないため、不便であった（例えば、特許文献１）。
特開２００３−１０６７４７号公報（段落番号［０００２］、［００１１］、図２）特開２０００−２５８０３８号公報（段落［００２９］、［００４０］、図３）

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、省エネルギー効果の向上を図ったショーケースを提供することを目的とする。また、オーバフロー用受皿の取り外しが容易で機械室のスペース効率に向上が図れるショーケースを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、冷媒を圧縮する圧縮機、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファンの回転により通風され冷媒を凝縮する凝縮器、貯蔵室内を冷却する蒸発器を有する冷凍サイクルを具備したショーケースにおいて、ドレン水蒸発用の蒸発皿と、この蒸発皿の水位を検知する検知センサを設け、この検知センサで検知した水位情報に基づき、前記凝縮器用ファンが停止中でも強制的に回転させるように制御して、前記蒸発皿に送風し、ドレン水の蒸発を促進することを特徴とするショーケースが提供される。これにより、省エネルギー効果の向上を図ったショーケースが実現される。

また、他の態様によれば、冷媒を圧縮する圧縮機、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファンの回転により通風され冷媒を凝縮する凝縮器、貯蔵室内を冷却する蒸発器を有する冷凍サイクルを具備したショーケースにおいて、ドレン水蒸発用の蒸発皿と、前記蒸発皿のドレン水を蒸発させる蒸発用ヒータと、前記蒸発皿の水位を検知する検知センサを設け、この検知センサで検知した水位情報に基づき、所定時間前記蒸発用ヒータには通電せず、前記凝縮器用ファンを高速回転して前記蒸発皿に送風し、ドレン水の蒸発促進を行い、所定時間経過後蒸発用ヒータに通電するように制御することを特徴とするショーケースが提供される。これにより、省エネルギー効果の向上を図ったショーケースが実現される。

また、他の態様によれば、圧縮機、凝縮器及びこの凝縮器に送風する凝縮器用ファンが下部の機械室内に収納されたショーケースにおいて、前記機械室内において前方から前記凝縮器、前記凝縮器用ファンの順に配置され、さらに機械室内の凝縮器用ファンの後方にドレン水蒸発用の蒸発皿が設けられ、この蒸発皿からオーバフローするドレン水を受けるオーバフロー用受皿を機械室内底板上で、蒸発皿の下方から機械室の前方に至る位置に載置し、前記オーバーフロー用受皿を機械室の前面側に設けられた機械室カバーを開けることにより取り外し可能に配置したことを特徴とするショーケースが実現される。

好適な一例では、請求項３に記載のショーケースにおいて、前記機械室とその上部の庫内とを仕切る庫内底板の庫内排水口を手前側に設け、機械室内でこの排水口から流出するドレン水を後方の蒸発皿まで導く導水路を設ける。これにより、オーバフロー用受皿の取り外しによる排水が容易になり、また、機械室のスペース効率の向上が図れる。

本発明に係わるショーケースによれば、省エネルギー効果の向上を図ったショーケースを提供することができる。また、オーバフロー用受皿の取り外し、排水が容易で機械室のスペース効率に向上が図れるショーケースを提供することができる。

以下、本発明に係わるショーケースの一実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係わるショーケースの斜視図、図２はその冷凍ショーケースの概念図、図３はその機械室の縦断面図である。

図１に示すように、本発明に係わるショーケース１は、その上部に正面が開放され、多数の棚板２ａで仕切られた貯蔵室２と、その下部に設けられ、図２に示すような冷凍サイクル３が収容された機械室４とからなり、冷凍サイクル３の一部を構成し、貯蔵室２の裏面に配置された蒸発器５によって冷却され、冷気吹出口（図示せず）から吹出される冷気によって、貯蔵室２を冷却し、冷却後、冷気吸込口２ｂを介して、蒸発器５に戻り、循環するようになっている。

図３〜図５に示すように、機械室４には、その後部に冷凍サイクル３の一部を構成する圧縮機６が配置され、その前部に凝縮器７が配置されており、さらに、この凝縮器７と圧縮機６間には、凝縮器用ファン７ａが配置されている。また、圧縮機６に隣接してドレン水蒸発用の蒸発皿８が配置されている。さらに、凝縮器７とドレン水蒸発用の蒸発皿８間には、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファン７ｂ（以下、兼用ファンという。）が配置されている。本実施形態では、兼用ファン７ｂを直線上に配置された凝縮器と蒸発皿間に設け、機器をコンパクトに配置できる。

蒸発皿８の上方には、貯蔵室２と機械室３を仕切り、蒸発器５から生じるドレン水を受ける庫内底板９が設けられている。ドレン水は、庫内底板９の手前側（ショーケースの前側）に設けられた庫内排水口９ａ、樋状に形成された導水路１０を介してドレン水を機械室４の後方に配置された蒸発皿８に導くようになっている。

蒸発皿８には蒸発布８ａが平行間隔を有して多数櫛歯状に立設され、兼用ファン７ｂからの温風を受けてドレン水の蒸発を促進するようになっており、さらに、蒸発皿８の底面に設けられた蒸発用ヒータ８ｂによって、ドレン水の蒸発を促進するようになっている。また、機械室４の横壁面側に面する蒸発皿８の一端下方には、蒸発皿８からオーバフローするドレン水を受けるオーバフロー用受皿１１がその長側面１１ａが横壁面に沿うように前側まで伸びて配置されており、蒸発皿８からオーバフローするドレン水を、オーバフローパイプ８ｄを介してオーバフロー用受皿１１に流すようになっている。この受皿１１は機械室４の底板１２上に取り外し可能（固定なし）に載置され、底板１２から突出する位置決め部材１２により、前方以外への動きが規制され、定位置に保たれるようになっている。

さらに、蒸発皿８には、この蒸発皿８の水位を検出する水位センサとして常開で所定の水位を検出すると閉じるフロートスイッチ８ｄが設けられており、さらに、オーバフロー用受皿１１には、この受皿１１の水位を検出する水位センサとして常開で所定の水位を検出すると閉じるフロートスイッチ１１ｂが設けられている。

フロートスイッチ１１は、蒸発皿８の底部にある取付け板に回動可能に取付けられ、オーバフロー用受皿１１を前方から取り出す時は、奥側の内壁がフロートスイッチ１１に当接し、図３中Ａ側にフロートスイッチ１１が回動し、受皿１１が引き出し可能となっている。一方、受皿１１を収納する時は前方からの押し込みに伴って受皿１１の奥側の外壁がフロートスイッチ１１に当たる。そのまま受皿１１を押し込めば、図３中Ｂ側にフロートスイッチ１１が回動し、所定位置まで押し込めばフロートスイッチ１１は、受皿１１の奥側の外壁を乗り越えて図３に示す所定の位置に復帰する。また、図４に示すように、機械室４の前壁面を形成し、冷却空気吸込口４ａ_１が設けられた機械室カバー４ａは、螺着により着脱自在になっており、さらに、凝縮器６及びオーバフロー用受皿１１の短側面１１ｃが対向している。

さらに、ショーケース１には、図６に示すような制御回路１３が設けられており、その制御部１３ａには、制御器５ａ_１を介して蒸発器用ファン５ａが接続され、インバータ６ｉを介して圧縮機６が接続され、インバータ７ａｉを介して凝縮器用ファン７ａが接続され、インバータ７ｂｉを介して兼用ファン７ｂが接続されている。

また、制御部１３ａには、蒸発皿８のフロートスイッチ８ｃが接続され、オーバフロー用受皿１１のフロートスイッチ１１ｂ、棚板２ａの下部に設けられ、間接的に庫内温度を検知する棚板温度センサ２ａ_１が接続される。さらに、制御部１３ａにはトライアック８ｂ_１を介して蒸発用ヒータ８ｂ、オーバフロー用受皿１１のフロートスイッチ１１ｂの水位情報に基づき作動する警報ブザー８ｅ及び満水ランプ８ｆが接続されている。また、制御部１３には、トライアック２ａ_２を介して、貯蔵室２の棚板２ａを加熱するために設けられた棚ヒータ２ａ_３、冷気制御用ダンパ２ｃの開閉を制御するダンパ制御器２ｃ_１が接続されている。

さらに、制御部１３ａには、上述の接続機器の各々の動作を制御するための入力手段としてユーザーが手動操作可能な庫内温度設定器１３ｂ、加熱・冷却切替スイッチ１３ｃが接続されている。

なお、ドレン水の蒸発、貯蔵室の冷却時には、相当量の電流が流れているので、棚板２ａの温度を検知して展示商品を加温させるための棚ヒータ２ａ_３の通電率を徐々に上げ、突入電流を押さえて加温を行うように制御するのが好ましい。また、図２中、符号１４は膨張弁である。この膨脹弁１４も電動式であり、制御部１３ａによりその開度が制御可能となっている。

次に本発明に係わるショーケースのドレン水の蒸発関連要素の制御について図７に示す制御フローチャートに沿って説明する。

図３に示すように、ショーケースが運転されると圧縮機６が作動し、貯蔵室２の裏面に配置された蒸発器５によって冷却され、冷気吹出口から吹出される冷気によって、貯蔵室２を冷却し、冷却後、冷気吸込口２ｂを介して、蒸発器５に戻る。一方、蒸発器５には空気中に含まれる水分が霜となって蒸発器５に付着するため、定期的にダンパ制御器２ｃ_１を介して冷気制御用ダンパ２ｃを閉じ、制御器５ａ_１を介して蒸発器用ファンモータ５ａを停止させ、除霜ヒータを付勢しあるいは自然除霜により、除霜が行われる。蒸発器５の除霜によるドレン水は、図３に示すように、蒸発皿８に導かれる。

このような制御は制御部１３ａのＣＰＵがＲＯＭ及びＲＡＭとデータのやりとりを行いながらＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することで実施される。制御プログラムによる動作を図７に基づき説明する。

まず、運転中か否かを判断する（Ｓ１）。運転中であれば（Ｙｅｓ）、庫内温度（棚板温度）と設定温度の差から、圧縮機６のインバータ６ｉの周波数Ｆ_６（圧縮機６の回転数）を決定する（Ｓ２）。

インバータ６ｉの周波数Ｆ_６に基づき、インバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_ｂ（兼用ファン７ｂの回転数）、インバータ７ａｉの出力周波数Ｆ_ａ（ファン７ａの回転数）を決定する（Ｓ３）。続いて、蒸発皿８のフロートスイッチ８ｃがＯＮか否かを判断する（Ｓ４）。

フロートスイッチ８ｃがＯＮ（Ｙｅｓ）、すなわち、常開のフロートスイッチ８ｃが蒸発皿８の所定の水位を検知した状態にある場合、ドレン水の蒸発が不十分であると判断し、ドレン水の発生を抑制するように圧縮機６のインバータ６ｉの周波数Ｆ_６（圧縮機６の回転数）を所定値αだけ低下させた値にセットする（Ｓ５）。すなわち、圧縮機６の回転数を低下させれば、蒸発温度が上昇し、蒸発器５での氷結を抑制できる。

この状態でインバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_ｂ（兼用ファン７ｂの回転数）を通常よりも強制的に所定値βだけ上げた値をセットする（Ｓ６）。この状態では、蒸発用ヒータ８ｂには通電を行わず、兼用ファン７ｂの回転数アップによりドレン水の蒸発を促進する。

続いて、インバータ６ｉの周波数Ｆ_６の低下及びインバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_ｂの上昇を開始からの時間が計測されているか否か、すなわち計時タイマＴの動作中を判断する（Ｓ７）。

タイマＴが動作中、経過時間の計測がなされていれば（Ｙｅｓ）、１０分を経過しているか否かを判断する（Ｓ８）。経過時間計測がなされていなければ（Ｎｏ）、経過時間を（再）計時のため、タイマＴをスタートし（Ｓ２０）、ステップＳ１１へ移行する。フロートスイッチ８ｃがＯＮ状態で継続して１０分が経過していれば（Ｙｅｓ）、蒸発用ヒータ８ｂの通電率をアップし、蒸発の促進を図る。なお、初回の蒸発用ヒータ８ｂが非通電時は通電を開始する（Ｓ９）。なお、ステップＳ４でフロートスイッチ８ｃがＯＦＦ状態の時、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した場合、タイマＴはリセットされ、計時が停止される（Ｓ２１）。

Ｓ９の後、タイマＴを停止して、一旦計測を止める（Ｓ１０）。続いて、フロートスイッチ１１ｂがＯＮか否かを判断する（Ｓ１１）。フロートスイッチ１１ｂがＯＦＦ（Ｎｏ）の場合には、オーバフロー用受皿１１が所定水位に達していないことを意味するので、ステップＳ１３に移行する。

フロートスイッチ１１ｂがＯＮ（Ｙｅｓ）、すなわち、周囲条件が過酷で蒸発皿８の蒸発能力が不足して、オーバフローし、常開のフロートスイッチ１１ｂがオーバフロー用受皿１１の所定の水位を検知した状態では、インバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_６ｂを最大にして、兼用ファン７ｂの回転数を最大にするとともに、警報ブザー８ｅ、満水ランプ８ｆをＯＮにする（Ｓ１２）。

これにより、蒸発器５でのドレン水の蒸発量を最大にするとともに、使用者にオーバフロー用受皿１１が所定の水位に達していることを知らせる。

インバータ６ｉの周波数Ｆ_６、インバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_ｂ、インバータ７ａｉの出力周波数Ｆ_ａをセットした値で動作させる（Ｓ１３）。すなわち、フロートスイッチ８ｃがＯＮしていれば、Ｓ５、Ｓ６でセットされた値に、フロートスイッチ８ｃがＯＮしていなければ、Ｓ２、Ｓ３で決定された値に、さらに、フロートスイッチ１１ｂが動作していれば、Ｓ１２でセットされた値に周波数Ｆ_６周波数数Ｆ_ｂ、周波数Ｆ_ａを制御する。

Ｓ１において、ショーケース１の運転が停止状態では、インバータ６ｉの周波数Ｆ_６、インバータ７ｂｉの出力周波数Ｆ_ｂ、インバータ７ａｉの出力周波数Ｆ_ａはいずれも０にセットされる（Ｓ１４）。続いて、蒸発皿８のフロートスイッチ８ｃがＯＮか否かを判断する（Ｓ１５）。フロートスイッチ８ｃがＯＮ（Ｙｅｓ）、すなわち、常開のフロートスイッチ８ｃが蒸発皿８の所定の水位を検知した状態であり、この場合には、兼用ファン７ｂが、停止中であっても、強制的に回転させるよう、Ｓ６以降の制御が行われる。

フロートスイッチ８ｃがＯＦＦ（Ｎｏ）、すなわち、蒸発皿８の所定の水位は所定水位に達していず、全ての構成要素は停止し、全停止状態になる（Ｓ１６）。

Ｓ４において、蒸発皿８のフロートスイッチ８ｃがＯＦＦ（Ｎｏ）の場合には、蒸発皿８が所定水位に達していない。この場合は、順調にドレン水が蒸発皿８で蒸発されていることを意味し、それ以前にタイマＴが動作していた場合でもタイマＴを停止し、リセットした後、Ｓ１１以降の制御を行う。

Ｓ１２において、警報ブザー８ｅ、満水ランプ８ｆがＯＮになり、警告が発せられると、使用者は機械室カバー４ａを外し、点検を行う。蒸発皿８とオーバフロー用受皿１１を機械室４内に設け、受皿１１を機械室カバー４ａを開けることにより取り出しができるように配し、蒸発皿８を凝縮器７の後方にして、凝縮器７を横方向に延ばし、さらに庫内排水口９ａを手前に設け後方の蒸発皿８まで導水樋１０を設けているので、オーバフロー用受皿１１の取り外しが容易に行え、かつ庫内排水口９ａを手前側に設けているため、ショーケース前側からこの排水口９ａの目詰まり等も点検できるとともに、機械室のスペース効率が向上している。

上記のように本実施形態のショーケースによれば、蒸発皿の水位を検知センサで検知してドレン水を蒸発させるため第１段階とし、兼用凝縮器用ファンを通常回転以上に強制的に回転数を上げ、ドレン水の蒸発の促進を図り、第２段階として、所定時間経過後に蒸発用ヒータに通電して蒸発を促進させるようにしたので、省エネルギー化が図れる。また、機械室カバーを開けることによりオーバフロー用受皿の保守点検が容易に行え、さらに、機械室にスペース効率の向上が図れる。

本発明に係わるショーケースの斜視図。本発明に係わるショーケースに組み込まれた冷凍サイクルの概念図。本発明に係わるショーケースの機械室の図５Ａ−Ａ線矢視の縦断面図。本発明に係わるショーケースの機械室の平面図。本発明に係わるショーケースの機械室の正面視の縦断面図。本発明に係わるショーケースに用いられる制御回路図。本発明に係わるショーケースの制御フローチャート。

符号の説明

１…ショーケース、２…貯蔵室、２ａ…棚板、３…冷凍サイクル、４…機械室、４ａ…機械室カバー、５…蒸発器、５ａ…蒸発器用ファンモータ、６…圧縮機、７…凝縮器、７ａ…凝縮器用ファンモータ、７ｂ…兼用ファンモータ、８…蒸発皿、８ｃ…フロートスイッチ、１１…オーバフロー用受皿、１１ｂ…フロートスイッチ、１３…制御回路、１３ａ…制御部。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファンの回転により通風され冷媒を凝縮する凝縮器、貯蔵室内を冷却する蒸発器を有する冷凍サイクルを具備したショーケースにおいて、ドレン水蒸発用の蒸発皿と、この蒸発皿の水位を検知する検知センサを設け、この検知センサで検知した水位情報に基づき、前記凝縮器用ファンが停止中でも強制的に回転させるように制御して、前記蒸発皿に送風し、ドレン水の蒸発を促進することを特徴とするショーケース。
冷媒を圧縮する圧縮機、ドレン水蒸発用を兼ねる凝縮器用ファンの回転により通風され冷媒を凝縮する凝縮器、貯蔵室内を冷却する蒸発器を有する冷凍サイクルを具備したショーケースにおいて、ドレン水蒸発用の蒸発皿と、前記蒸発皿のドレン水を蒸発させる蒸発用ヒータと、前記蒸発皿の水位を検知する検知センサを設け、この検知センサで検知した水位情報に基づき、所定時間前記蒸発用ヒータには通電せず、前記凝縮器用ファンを高速回転して前記蒸発皿に送風し、ドレン水の蒸発促進を行い、所定時間経過後蒸発用ヒータに通電するように制御することを特徴とするショーケース。
圧縮機、凝縮器及びこの凝縮器に送風する凝縮器用ファンが下部の機械室内に収納されたショーケースにおいて、前記機械室内において前方から前記凝縮器、前記凝縮器用ファンの順に配置され、さらに機械室内の凝縮器用ファンの後方にドレン水蒸発用の蒸発皿が設けられ、この蒸発皿からオーバフローするドレン水を受けるオーバフロー用受皿を機械室内底板上で、蒸発皿の下方から機械室の前方に至る位置に載置し、前記オーバーフロー用受皿を機械室の前面側に設けられた機械室カバーを開けることにより取り外し可能に配置したことを特徴とするショーケース。
請求項３に記載のショーケースにおいて、前記機械室とその上部の庫内とを仕切る庫内底板の庫内排水口を手前側に設け、機械室内でこの排水口から流出するドレン水を後方の蒸発皿まで導く導水路を設けたことを特徴とするショーケース。