JP2006162148A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却装置の本体と冷却ユニットの分離・接続性の向上を図りながら、組立作業性を改善する。
【解決手段】 圧縮機１１、高圧側熱交換器としての放熱器１２、低圧側熱交換器としての蒸発器１５などから冷媒回路１０が構成された冷却ユニット１７を備え、本体１内に構成された被冷却空間としての貯蔵室４に蒸発器１５と熱交換した冷気を送風機１６により供給して冷却する冷却装置（ショーケース１００）において、本体１の底面下方に機械室６を構成し、圧縮機１１や放熱器１２を機械室６底面のユニットベース２０上に設置すると共に、蒸発器１５や送風機１６が収納された冷却箱２５を本体１の底面にフック２４・・により取り付け、貯蔵室４内と連通させた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧縮機、高圧側熱交換器、低圧側熱交換器などから冷媒回路が構成された冷却ユニットを備えた冷却装置に関するものである。

従来のこの種冷却装置、例えば店舗に設置されるショーケースは、圧縮機、高圧側熱交換器としての放熱器、減圧手段、低圧側熱交換器としての蒸発器などから冷媒回路が構成されている。そして、圧縮機にて圧縮され、高温高圧となった冷媒ガスは放熱器に吐出される。この放熱にて冷媒ガスは放熱した後、減圧手段にて減圧されて蒸発器に供給される。そこで冷媒が蒸発し、そのとき周囲と熱交換して冷却し、冷却された空気（冷気）を送風機により本体内に形成された貯蔵室（被冷却空間）に送風することで、貯蔵室が冷却されるものであった（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１０５０６０号公報

ところで、前述のようなショーケースなどで故障が生じた場合やメンテナンス時には、従来では店舗において故障箇所を修理又はメンテナンスするか、ショーケース全体を設置場所から一旦工場などに持ち帰って、対応しなければならなかった。

そこで、このような不都合を改善するため、図４及び図５に示す冷却装置も開発されている。図４において、２０１は前面に開口する矩形状の断熱箱体２０２により構成された本体であり、この断熱箱体２０２内には複数段の棚２０３・・が架設され、各棚上に被冷却空間としての貯蔵室２０４が構成されている。また、前面の開口は断熱箱体２０２の前面に回転自在に枢支されると共に、内部を透視可能な透明壁にて構成された扉２０９にて開閉自在に閉塞されている。

そして、本体２０１の底面には下方に構成された機械室２０６内と連通する吸込口２０７と吐出口２０８が形成され、送風機２１６により吸込口２０７から機械室２０６内に貯蔵室２０４内の空気を吸い込み、吐出口２０８から蒸発器２１５と熱交換した空気を送風機２１６により貯蔵室２０４内に供給する構成とされている。

ここで、前記機械室２０６内には、圧縮機２１１と放熱器２１２と、断熱壁２２１により圧縮機２１１及び放熱器２１２から隔離して設けられた蒸発器２１５及び当該蒸発器２１５に通風するための送風機２１６等により冷媒回路が構成された冷却ユニット２１７が設けられており、これらはユニットベース２２０上に設置されている（図５）。

このユニットベース２２０の両側には両端にフック２２４・・を有する壁２２２、２２３が設けられている。これらフック２２４・・は前記本体２０１底面に形成された図示しない取付部と係合させることで脱着可能に構成されている。即ち、フック２２４によりユニットベース２２０上に設置された冷却ユニット２１７全体を、本体２０１の底面に脱着可能に取り付けることができるようになる。

これにより、壁２２２、２２３に取り付けられた各フック２２４・・を係合することで、冷却ユニット２１７を本体２０１に容易に取り付けることができるようになると共に、係合を解除することで、冷却ユニット２１７を容易に本体２０１から分離することができるので、修理やメンテナンス作業性の向上を図ることができるようになる。

しかしながら、上記の如く冷却ユニット２１７全体を本体２０１に取り付ける構造とした場合、冷却ユニット２１７全体が本体２０１につり下げられるものとなり、本体２０１にかなりの部品重量がかかるため、本体２０１の強度アップを図る必要があった。また、上述の如く冷却ユニット２１７全体はかなりの部品重量となるため、冷却ユニット２１７を本体２０１に取り付ける際の組立作業性も低下すると云う問題も生じていた。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷却装置の本体と冷却ユニットの分離・接続性の向上を図りながら、組立作業性を改善することを目的とする。

本発明の冷却装置では、圧縮機、高圧側熱交換器、低圧側熱交換器などから冷媒回路が構成された冷却ユニットを備え、本体内に構成された被冷却空間に低圧側熱交換器と熱交換した冷気を送風機により供給して冷却するものであって、本体の底面下方に機械室を構成し、圧縮機や高圧側熱交換器を機械室底面のユニットベース上に設置すると共に、低圧側熱交換器や送風機が収納された冷却箱を本体の底面に取り付け、被冷却空間内と連通させたものである。

請求項２の発明の冷却装置では、上記発明において冷却箱を本体の底面に着脱可能に取り付けたものである。

請求項３の発明の冷却装置では、上記各発明においてユニットベース上の圧縮機や高圧側熱交換器と、冷却箱内の低圧側熱交換器との間に設けられる冷媒配管を、フレキシブルチューブにて構成したものである。

本発明では、本体の底面下方に機械室を構成し、圧縮機や高圧側熱交換器を機械室底面のユニットベース上に設置すると共に、低圧側熱交換器や送風機が収納された冷却箱を本体の底面に取り付け、被冷却空間内と連通させたので、本体の底面に取り付けられる部品重量を削減し、組立作業性を改善することができるようになる。また、本体の強度上の問題も解消されるので、コストの削減も図れる。更に、圧縮機や高圧側熱交換器はユニットベース上に設置されるため、装置全体の重心が下がって安定化すると共に、騒音・振動も抑制できるようになる。

請求項２の発明では、上記に加えて冷却箱を本体の底面に着脱可能に取り付けたので、本体への冷却箱の取付作業が一層容易となると共に、メンテナンス時には冷却箱を取り外すこともできるので、保守管理作業も容易となる。

請求項３の発明では、上記各発明に加えてユニットベース上の圧縮機や高圧側熱交換器と、冷却箱内の低圧側熱交換器との間に設けられる冷媒配管を、フレキシブルチューブにて構成したので、冷媒回路が配管接続された状態でも支障無く冷却箱を本体に取り付けることができるようになる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施例として、本発明の冷却装置をショーケース１００に適応した場合の斜視図、図２はショーケース１００の冷却ユニット１７の拡大図をそれぞれ示している。尚、本発明の冷却装置は、ショーケースや自動販売機、冷蔵庫、冷凍庫等に使用可能なものである。

図１において、１はショーケース１００の本体であり、この本体１は前面に開口する矩形状の断熱箱体２により構成されている。断熱箱体２内には複数段（実施例では３段）の棚３・・が架設されており、各棚上の空間を被冷却空間としての貯蔵室４としている。また、前面の開口は断熱箱体２の右前面に回転自在に枢支されると共に、内部を透視可能な透明壁にて構成された扉９にて開閉自在に閉塞されている。

そして、本体１の底面には当該本体１の底面下方に構成された機械室６内と連通する吸込口７と吐出口８が形成され、後述する送風機１６により吸込口７から機械室６の冷却箱２５内に貯蔵室２０４内の空気を吸い込み、吐出口８から低圧側熱交換器としての蒸発器１５と熱交換した空気を貯蔵室４内に供給する構成とされている。

ここで、機械室６内には、圧縮機１１、高圧側熱交換器としての放熱器１２、放熱器１２に送風するためのファン１３及び前記蒸発器１５などから冷媒回路１０が構成された冷却ユニット１７と、本体１内に構成された貯蔵室４に蒸発器１５と熱交換した冷気を供給して冷却するための前記送風機１６が設けられている。

そして、圧縮機１１、放熱器１２及びファン１３は当該機械室６の底面に取り付けられるユニットベース２０上に設置されている。前記蒸発器１５や送風機１６は前述した冷却箱２５内に収納されている。この冷却箱２５は上面が開口した断熱性の箱体であり、当該冷却箱２５内には上述する如く蒸発器１５と送風機１６が収納されている。また、図２に示すように蒸発器１５の前記送風機１６が設置された側とは反対側の冷却箱２５内には空間２６が設けられており、この空間２６の上面は後述する吐出口８が位置するように形成されている。

冷却箱２５の上方の角部にはそれぞれフック２４・・が取り付けられている。このフック２４・・は本体１の底面に形成された図示しない取付部と係合するように形成されており、各フック２４・・を本体１の底面の取付部に係合することで、冷却箱２５は本体１の底面につり下げられた状態で取り付けられる。

このように、各フック２４・・により冷却箱２５を本体１の底面に脱着可能に取り付けることができる。また、冷却箱２５を取り付けることで、前記吸込口７が冷却箱２５内の送風機１６の上面に位置し、吐出口８が冷却箱２５内の蒸発器１５と冷却箱２５との間に形成された空間２６の上面に位置する。即ち、吸込口７を介して貯蔵室４内と冷却箱２５内の送風機１６の上面とが連通されるようになる。従って、貯蔵室４内の空気を吸込口７から冷却箱２５内の送風機１６に吸い込ませることができる。また、吐出口８を介して、貯蔵室４内と蒸発器１５の前記送風機１６の反対側に形成された空間２６とが連通される。これにより、吐出口８から送風機１６により吸い込まれて蒸発器１５と熱交換した冷気を貯蔵室４内に供給することができるようになる。

次に、前記冷媒回路１０を図３を用いて説明する。冷媒回路１０は圧縮機１１、放熱器１２、絞り手段としての膨張弁１４及び蒸発器１５等を環状に配管接続することにより構成されている。即ち、圧縮機１１の冷媒吐出管３４は放熱器１２の入口に接続されている。ここで、実施例の圧縮機１１は、内部中間圧型２段圧縮式のロータリコンプレッサであり、密閉容器１１Ａ内に駆動要素４４と、当該駆動要素４４により駆動される第１及び第２の回転圧縮要素５０、５２にて構成されている。

図中３０は圧縮機１１の第１の回転圧縮要素５０に冷媒を導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管３０の一端は第１の回転圧縮要素５０の図示しないシリンダと連通している。この冷媒導入管３０の他端は冷却箱２５内に収納された蒸発器１５の出口側に接続されている。

図中３２は、第１の回転圧縮要素５０で圧縮された冷媒を第２の回転圧縮要素５２に導入するための冷媒導入管である。また、前記冷媒吐出管３４は第２の回転圧縮要素５２で圧縮された冷媒を放熱器１２に吐出させるための冷媒配管である。

放熱器１２の出口側に接続された冷媒配管３６は膨張弁１４を経て冷却箱２５内に収納された蒸発器１５の入口側に接続されている。また、蒸発器１５の出口側に接続された冷媒導入管３０は圧縮機１１の第１の回転圧縮要素５０に接続されている。

ここで、ユニットベース２０上に設置された圧縮機１１や放熱器１２と、冷却箱２５内の蒸発器１５との間に設けられる冷媒配管３６及び冷媒導入管３０は、それぞれフレキシブルチューブにて構成されている。即ち、冷媒回路１０においてユニットベース２０上に設置された放熱器１２と冷却箱２５内の蒸発器１５とを接続する冷媒配管３６及び冷却箱２５内の蒸発器１５とユニットベース２０上に設置された圧縮機１１とを接続する冷媒導入管３０を伸縮性を有し、振動に強く耐久性の優れたフレキシブルチューブにて構成することで、冷媒配管３６及び冷媒導入管３０が伸縮されるような動作を受けた場合であっても、当該配管が外れたり、損傷することなく接続することができる。これにより、冷媒回路１０が配管接続された状態でも、支障なく冷却箱２５を本体１に取り付けることができるようになる。

ここで、冷却箱２５をショーケース１００の本体１に接続する方法について説明する。予め配管接続され、冷媒が封入された冷却ユニット１７をショーケース１００の本体１の底面下方に構成され機械室６内にセットする。そして、前記冷却箱２５の各フック２４・・を本体１の底面に形成された図示しない取付部と係合させる。これにより、冷却箱２５が本体１の底面に取り付けられ、吸込口７を介して貯蔵室４内と冷却箱２５内の送風機１６の上面が連通され、吐出口８を介して貯蔵室４内と冷却箱２５内の空間２６とが連通される。

次に、上記方法で構成されたショーケース１００の動作について説明する。本体１に設けられた図示しない始動スイッチを入れるか、或いは、本体１の電源ソケットがコンセントに接続されると、放熱器１２のファン１４及び送風機１６の運転が開始され、圧縮機１１の駆動要素４４が起動される。これにより、圧縮機１１の第１の回転圧縮要素５０に低圧の冷媒が吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は、冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出された後、第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４から圧縮機１１の外部に吐出される。

圧縮機１１の外部に吐出された高温高圧の冷媒ガスは、冷媒吐出管３４から放熱器１２に入り、そこでファン１４による通風を受けて放熱する。そして、冷媒は放熱器１２から出て冷媒配管３６に入り、膨張弁１４に至る。冷媒は膨張弁１４にて圧力が低下し、その状態で冷却箱２５内に収納された蒸発器１５内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、前記送風機１６の運転により、貯蔵室４内の空気が吸込口７から冷却箱２５内に吸い込まれ、蒸発器１５に送風される。ここで、冷媒の蒸発によって空気が冷却され、冷却された空気（冷気）は空間２６から吐出口８を経て貯蔵室４内に供給される。そして、貯蔵室４内に循環され、貯蔵室４内を冷却する。

ここで、蒸発器１５及び送風機１６を断熱性を有する冷却箱２５内に収納することで、圧縮機１１の運転により生じる熱や放熱器１２と熱交換して加熱された空気を当該冷却箱２５により遮断することができる。これにより、蒸発器１５と熱交換した冷気を加熱することなく、貯蔵室４内に供給することができるので、冷却効率を向上することができるようになる。

尚、貯蔵室４内に供給された冷気は、貯蔵室４内を冷却した後、吸込口７から冷却箱２５内の送風機１６に吸い込まれ、再び蒸発器１５にて冷却されるサイクルを繰り返す。

一方、蒸発器１５にて蒸発した冷媒はその後、蒸発器１５を出て冷媒導入管３０に入り、圧縮機１１の第１の回転圧縮要素１１に吸い込まれるサイクルを繰り返す。

他方、冷却ユニット１７に故障が発生したり、冷却ユニット１７をメンテナンスする際の分離方法について説明する。作業者により本体１に設けられた図示しない停止スイッチが押され、或いは、電源ソケットがコンセントから抜かれると、圧縮機１１の運転が停止する。

その状態で、作業者は前記本体１の底面の各フック２４・・の係合を解除することで、冷却箱２５を容易に本体から取り外すことができる。

そして、機械室６内の底部に設置されたユニットベース２２ごと機械室６から引き出すことで、冷却ユニット１７を取り出すことができる。

このように、本体１の底面下方に機械室６を構成し、圧縮機１１や放熱器１２を機械室６底面のユニットベース２０上に設置すると共に、蒸発器１５や送風機１６が収納された冷却箱２５をフック２４・・により本体１の底面に脱着可能に取り付け、吸込口７及び吐出口８にて貯蔵室４内と連通させることで、本体１への冷却箱２５の取付作業をより一層容易に行うことができるようになる。また、故障時やメンテナンス時には冷却箱２５を取り外すこともできるので、係る故障時に迅速に対応することができるようになると共に、保守管理作業も容易に行うことができる。

更に、本体１の底部には、冷却箱２５と、当該冷却箱２５内に収納された蒸発器１５と送風機１６のみを取り付けるものとするので、本体１の底面に取り付けられる部品重量を削減することができるようになる。

これにより、組立作業性を改善することができるようになる。更に、本体１の強度上の問題も解消されるので、コストの削減も図ることができるようになる。また、圧縮機１１や放熱器１２はユニットベース２０上に設置されるため、ショーケース１００全体の重心が下がって安定化すると共に、圧縮機１１を本体１の底部に取り付けないことで、圧縮機１１から発生する騒音・振動が本体１に伝わりにくくなる。これにより、ショーケース１００の騒音・振動の発生も抑制できるようになる。

更にまた、ユニットベース２０上の圧縮機１１や放熱器１２と、冷却箱２５内の蒸発器１５との間に設けられる冷媒配管３６及び冷媒導入管３０を、フレキシブルチューブにて構成したので、冷媒回路１０が配管接続された状態でも支障無く冷却箱２５を本体１に取り付けることができるようになる。

尚、本実施例では圧縮機として内部中間圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサを使用するものとしたが、本発明に使用可能な圧縮機は、これに限らず、他の圧縮形式や単段、若しくは、３段以上の圧縮要素を備えるものであっても構わない。

本発明の冷却装置をショーケースに適応した場合の一実施例の斜視図である。 図１のショーケースの冷却ユニットの拡大図である。 図１のショーケースの冷媒回路図である。 従来のショーケースの斜視図。 図４のショーケースの冷却ユニットの拡大図である。

符号の説明

１ 本体
２ 断熱箱体
３ 棚
４ 貯蔵室
６ 機械室
７ 吸込口
８ 吐出口
９ 扉
１０ 冷媒回路
１１ 圧縮機
１２ 放熱器
１４ 膨張弁
１５ 蒸発器
１６ 送風機
１７ 冷却ユニット
２０ ユニットベース
２４ フック
２５ 冷却箱
２６ 空間
３０ 冷媒導入管
３４ 冷媒吐出管
３６、３８ 冷媒配管

Claims (3)

1. 圧縮機、高圧側熱交換器、低圧側熱交換器などから冷媒回路が構成された冷却ユニットを備え、本体内に構成された被冷却空間に前記低圧側熱交換器と熱交換した冷気を送風機により供給して冷却する冷却装置において、
   前記本体の底面下方に機械室を構成し、前記圧縮機や高圧側熱交換器を前記機械室底面のユニットベース上に設置すると共に、前記低圧側熱交換器や送風機が収納された冷却箱を前記本体の底面に取り付け、前記被冷却空間内と連通させたことを特徴とする冷却装置。
2. 前記冷却箱を前記本体の底面に着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１の冷却装置。
3. 前記ユニットベース上の圧縮機や高圧側熱交換器と、前記冷却箱内の低圧側熱交換器との間に設けられる冷媒配管を、フレキシブルチューブにて構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の冷却装置。

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