JP2007205588A - 冷蔵ショーケース - Google Patents

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Abstract

【課題】 ガラス扉を開いいて閉じた後に発生するガラス扉の内面の曇りを有効に防止できる、もしくは、曇っている時間を短縮できるように改良を加えた冷蔵ショーケースを提供する。
【解決手段】 冷蔵ショーケース1は、高断熱性のガラス板20と、その周囲に配設されたガラスフレーム30と、フレーム30を開閉自在に保持する扉枠60と、を備えるガラス扉を備える。庫内の上方にはファン100が設けられており、扉枠60には風を通す通路75が形成されているとともに、ヒータ81が付設されている。ファン100により取り込まれた庫内の空気は、通路75を通る間に加熱されて、昇温された空気がガラス板20の内面に当てられる。このように、昇温されて湿度が下がった空気がガラス板20の内面に当てられるので、扉を開けて閉めた後に発生する同面の曇りを防止することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、商品貯蔵庫の前面の開口を開閉するガラス扉を備える冷蔵ショーケースに関する。特には、ガラス扉を開いたときに発生するガラス扉の内面の曇りを有効に防止できるように改良を加えた冷蔵ショーケース用に関する。
スーパーマーケットやコンビニエンスストア等においては、飲料や、冷蔵食品、冷凍食品などを、冷蔵または冷凍ショーケースに貯蔵して販売している。このようなショーケースとしては、貯蔵庫の前面(店舗側)の開口が透明なガラス扉のリーチインショーケースが広く使用されている。貯蔵する商品が飲料や冷蔵食品の場合、貯蔵庫内の温度は約5℃に保たれ、冷凍食品やアイスクリームの場合は、約−20℃に保たれている。
貯蔵庫内がこのような低温に保たれると、この冷気に触れるガラス扉も冷却されることになる。そして、ガラス扉が開かれると、特に冷却されているガラス板の内面(庫内側の面)の温度と庫外(店舗内)の暖かい空気の温度の差により、ガラス板の内面に触れた空気が露点に達し内面に結露が発生してしまう。このような結露が発生すると、ガラス板が曇って貯蔵庫内が見えにくくなり好ましくない。
そこで、このようなガラス扉の内面を除曇する対策がなされた冷蔵ショーケースが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この文献においては、比較的暖かい空気を冷蔵ショーケースのガラス板の内面に沿って循環させて、内面に冷気が接触しないようにして、ガラス板の内面と外面の温度差を少なくすると記載されている(要約など)。この比較的暖かい空気は、庫内の上部に備えられた蒸発器で熱交換された冷却空気を、ファンで庫内の背面から前面へ送り、冷蔵商品や冷凍商品に冷熱を奪われた後の空気である。
この冷蔵ショーケースにおいては、比較的暖かい空気をガラス板の内面に沿って循環させてエアカーテンのような作用を果たすことにより、内面への冷却空気の接触を防いでいる。つまり、意図的に加熱された空気をガラス板内面に吹き付けるようにされたものではない。このため、ガラス板内面の結露を防ぐ効果は十分ではないと思われる。
特開平10−253229
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ガラス扉を開いいて閉じた後に発生するガラス扉の内面の曇りを有効に防止できる、もしくは、曇っている時間を短縮できる(例えば、20秒を10秒に短縮できる)ように改良を加えた冷蔵ショーケースを提供することを目的とする。また、高断熱ガラスを使用する場合、庫内側のガラス表面の温度は庫内設定温度に非常に近いので、冷凍(庫内温度が約−20℃)の場合においては、結氷が生じてしまう。本発明はこの結氷の防止にも有効である。
本発明の形態に係る冷蔵ショーケースは、 高断熱性のガラス板、その周囲に配設されたガラスフレーム、及び、該フレームを開閉自在に保持する扉枠、を有するガラス扉を備える冷蔵ショーケースであって、 前記ガラス板内面に庫内の空気を流して風を当てる手段と、 その風を加熱するヒータと、をさらに具備することを特徴とする。
本発明によれば、ヒータで加熱された風をガラス板の内面に当てることにより、ガラス扉板の内面に結露が発生するのを防ぐことができる。なお、冷蔵ショーケースの内の温度は5℃程度であるため、わずか1〜2℃昇温させるだけでも湿度が相当下がり(例えば、50%から30%)、結露防止の効果がある。
本発明においては、 前記扉枠内に、前記風(昇温風)を通す通路が形成されており、 前記扉枠に、該扉枠を加熱するヒータが付設されており、該ヒータが前記風加熱ヒータを兼ねることとできる。
本発明によれば、扉枠に設けられたヒータが、扉枠の通路を通る風を加熱するとともに、扉枠自体を加熱している。このため、一つのヒータで、ガラス扉板内面に発生する結露を防止するとともに、扉枠の冷却を防いで、同枠に発生する結露を防ぐことができる。
本発明においては、 前記風は、前記ガラス板内面の上方から当てられることが好ましい。
扉を開けたときに、曇りはガラス板の上面から発生することが多い。これは、扉を開けたときに、庫内から冷たい空気が下方に流れ出て、庫外の暖かい空気が上方から庫内に流れ込むためと推測できる。このため、特に曇りの発生しやすい上部に湿度を下げた庫内の空気を当てることにより、同部の曇りを効果的に防ぐことができる。
本発明においては、 前記ガラス扉の開閉を検知するセンサが備えられており、 該センサによって検知された前記ガラス扉の開閉後の所定時間前記ヒータ及び風を当てる手段が高出力となるように制御されることが好ましい。
本発明によれば、ガラス扉の開閉に応じてヒータ及び送風手段(ファン)を制御することにより、扉が開いて閉じた後のガラス扉板に曇りが付きやすいときに集中してヒータやファン等を強力に運転することにより、省電力を図りつつガラス扉の曇りの発生を防ぐことができる。
本発明においては、 前記ガラスフレームが、 金属性の強度保持部材と、 該強度保持部材の庫外の正面部分を覆う樹脂製カバーと、を有することが好ましい。
本発明によれば、ガラスフレームや扉枠の庫外側の部分に発生する結露も有効に防ぐことができる。
本発明の他の形態に係る冷蔵ショーケースは、 前記ガラス板の内面が親水性及び/又は吸水性の機能を有することが好ましい。親水性及び/又は吸水性の機能を有するとは、ガラス板内面に親水性及び/又は吸水性シートあるいはフィルムを貼ることと、ガラス板内面を表面加工して親水性及び/又は吸水性を持たせること、を含む。
本発明によれば、省エネや、扉開閉に伴うガラス板内面(庫内側の面)の結露・霜状凍結によるガラスの透視性低減を防止し、常時クリアーな透視状態を維持できる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ガラス板内面に加熱された庫内空気の風を当てることにより、ガラス扉を開いて閉じた後にガラス板の内面に曇りがあまり付かないようにしたショーケースを提供できる。
発明を実施するための形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の実施の形態に係るショーケースの全体構造を説明する。
図2は、本発明の実施の形態に係る冷蔵ショーケースの全体構成を示す正面図である。この例では、スーパーマーケットやコンビニエンスストアの壁面に据え付けられたリーチイン冷蔵ショーケースについて説明する。
この冷蔵ショーケース1は、前面(店舗側の面)が開口した縦長の直方体状の貯蔵庫3を有する。貯蔵庫3内には、種々の商品が陳列される複数の棚5が設けられている。貯蔵庫3の開口は片開き式の透明な2枚のガラス扉10で開閉される。各ガラス扉10は、開口の周囲に固定された扉枠60に、ヒンジ7により開閉自在に保持されている。各ガラス扉10には、取っ手11が取付けられており、この取っ手11を持ってガラス扉10を開閉する。
図1は、本発明の実施の形態に係る冷蔵ショーケースのガラス扉と扉枠の構造を説明する一部側面断面図である。この図は、ガラス扉の上端と、同上端が当接する扉枠の部分を示す。
まず、ガラス扉(可動部)10の構造を説明する。
ガラス扉10は、高断熱性のガラス板20と、その周囲に配設されたガラスフレーム30と、から主に構成される。
ガラス板20は、2枚の透明なガラス板をスペーサを介して対向させ、周縁部を密封してガラス間に密閉空間を形成した複層ガラスである。密閉空間は、真空状態あるいはアルゴンガスなどが封入されている。この複層ガラスは高い断熱性能を有することが知られている。このようなガラス板としては、例えば、複層真空ガラス(スペーシア21(商品名)、日本板硝子株式会社製、特開2003−212611号参照)を使用できる。このガラスの熱貫流率は、例えば0.9W/mkである。このガラス板20を使用することにより、ガラス板表面の曇り止め用のヒータを不要にできる。
ガラスフレーム30は、図2に示すように、ガラス板20の上辺と下辺の各々に配設される横フレームと、左右各辺に配設される縦フレームからなり、各フレームはガラス板20の四隅で連結されている。各フレーム30は同じ構造であり、グレイジングチャンネル31を介してガラス板20の周縁を保持する強度保持部材33と、同強度保持部材33の庫外の正面部分を覆う表側樹脂製カバー35と、同強度保持部材33の庫内の正面部分を覆う裏側樹脂製カバー37と、から主に構成される。
グレイジングチャンネル31は樹脂製の部材であり、硬質のチャンネル部31aと、同チャンネル部31aの両縁部の軟質の周縁部31bからなる。ガラス板20の周縁は、このグレイジングチャンネル31に嵌め込まれている。
強度保持部材33はアルミニウム製の押出状の部材である。同部材33は、ガラス板20の端面と庫外側の外周面を保持する表側部材33aと、ガラス板20の庫内側の外周面を保持する裏側部材33bの2つの部材を組み合わせて形成されている。このように2つの部材で形成することにより、ガラス板20への取付けを容易に行うことができる。なお、図において表側部材33aの内部に設けられているビス39は、ガラス板20の四隅で表側部材を連結するための連結部材を固定するためのものである。
表側樹脂カバー35は、グレイジングチャンネル31及び強度保持部材33の庫外の正面部分を完全に覆うように、強度保持部材33に取り付けられる。
裏側樹脂カバー37は、強度保持部材33の庫内の正面部分を完全に覆うように、強度保持部材33に取り付けられる。ここで、図に示すように、強度保持部材33の裏側部材33bは、庫内側正面部が裏側樹脂カバー37で覆われ、上端面がグレイジングチャンネルの周縁部31bで覆われている。つまり、強度保持部材33の庫内側のほとんどの部分が樹脂で覆われて、庫内に露出している部分はごく少ない。
裏側樹脂カバー37には、マグネットパッキン41が取り付けられている。マグネットパッキン41は、樹脂性のパッキンにマグネット片43を内包させたものである。ガラス扉10が閉じられると、マグネットパッキン41は、後述する扉枠60に設けられた鋼板71に磁気的に吸着し、ガラス扉10が閉じた状態に維持される。
次に、扉枠(固定部)60について説明する。
扉枠60は、図2に示すように貯蔵庫3の開口の上縁と下縁の各々に固定される横枠部材と、左右の各縁に固定される縦枠部材からなり、各枠部材は開口の四隅で連結されている。各枠部材は同じ形状のアルミニウム製の部材で、ガラス扉10のフレーム30が当てられるフレーム受部70と、貯蔵庫3の開口の周囲に固定される周枠部80とからなる。
フレーム受部70は、断面形状がボックス型のほぼ中空状の部分で、庫外側正面部分には、鋼板71がビス73で取り付けられている。この鋼板71には、前述のように、ガラス扉10のフレーム30のマグネットパッキン41が吸着する。
貯蔵庫5の開口の上縁に固定されている横枠部材のフレーム受部70内には、貯蔵庫の奥側から開口の上部へ向う、断面形状が略1/4円弧状の通路75が形成されている。そして、通路75の奥側(図の右側)に、スリット状の吸い込み口77が形成されており、開口側(図の下側)に、5〜20cm間隔で吹き出し口79が形成されている。さらに、全周に渡る枠部材のフレーム受部70にはヒータ81が備えられている。ヒータ81の容量としては、例えば、ガラス扉面積約1.2m(2枚扉のもの)で、冷凍ショーケース(−20℃)の場合は420W、冷蔵ショーケース(0℃)の場合は250Wである。
図1において、フレーム受部70の内部に設けられているビス83は、貯蔵庫開口の四隅で枠部材を連結するための連結部材を固定するためのものである。
周枠部90は、フレーム部70から前方(庫外方向、店舗方向)に延び、先端が外方向に曲げられたプレート状の部分であり、開口の枠にビス等により固定される。図に示すように、周枠部90は、ガラス扉10の強度保持部材33の端面に所定のスペースを開けて対向している。
そして、上横枠部材のフレーム受部70が当てられる貯蔵庫の上壁5aの下には、ファン100が取り付けられている。ファン100としては、例えば、ターボファンやクロスフローファンを使用できる。このファン100により、図の白抜き矢印で示すように、貯蔵庫5内の空気が、フレーム受部70の吸い込み口77から通路75に導かれ、吹き出し口79からガラス板20の上部内面に向って吹き出される。
ここで、扉枠60は熱伝導性の高いアルミニウムで作製されているため、ヒータ81により扉枠60全体が加熱される。このため、吸い込み口77からフレーム受部70の通路75に取り込まれた庫内の空気は、通路75を通過する間に加熱されて、加熱された空気が吹き出し口79からガラス板20の内面に吹き出される。吹き出される空気の温度は、吸い込まれる空気の温度よりも2〜3℃高いことが好ましい。例えば、冷蔵ショーケースの場合は、庫内の温度が約5℃であるので、7〜8℃に加熱されることが好ましい。このような低温においては、温度を1〜2℃上げるだけでも湿度が相当下がるため、結露防止に効果がある。
このように熱伝導によりヒータ81の熱を通路75に伝えて空気の温度を上げているが、他の方法として、吹き出し口79から出る風を直接加熱する位置(例えば、図1の点Pで示す位置)にヒータ81を設置することもできる。
一般に、ガラス板20の曇りは、ガラス板20の上側に発生することが多い。これは、扉を開けたときに、庫内から冷たい空気が下方に流れ出て、庫外の暖かい空気が上方から庫内に流れ込むためと推測できる。このため、ファン100を貯蔵庫5の上部に設けて、ガラス板20の上方の面に昇温された庫内の空気を当てることが、結露防止のために効果的である。
次に、上述のヒータ及びファンの制御について説明する。
図3は、ガラス扉の取っ手付近を示す図2のA−A断面図である。
図4は、ヒータ及びファンの制御部のブロック図である。
図5は、ヒータ及びファン制御部のフローチャートである。
図3に示すように、ガラス扉10の取っ手11の部分に対向する扉枠60のフレーム受部70には、扉の開閉を検知するセンサ85が取り付けられている。センサ85は、例えば、ガラスフレーム30のマグネットパッキン41に内包されているマグネット43を利用した磁気型の近接センサを使用できる。この場合、センサ85は、マグネット43が当てられる鋼製プレート71の内側に取り付けられる。
図4に示すように、センサ85の出力は制御部のコントローラ(CPU)に送られる。また、ファン100を駆動するモータ101と扉枠60に設けられたヒータ81は、出力調整可能なドライバを介してコントローラで制御される。待機中(扉が閉まっている状態)では、一例としては、ヒータ81の出力を25%、ファン100の出力を25%とするようにコントローラからドライバを介してヒータ81及びファンモータ101が制御される。
図5を参照して説明する。
まず、S1で、扉センサ85の入力信号から扉の開閉情報を読み出し、S2で、扉閉後カウントフラグを読み出す。扉閉後カウントフラグとは、扉が閉じられた後、設定時間(ここでは20秒)が経過したかを示すものである。そして、S3で、扉が開かれているかどうかを判定する。S3で、タイマカウントが開始されて扉が開かれていることが判定されれば、S4に進んでタイマをリセットし、S5でヒータ81を高出力(例えば100%出力)、S6でファンモータ101を高出力(例えば100%出力)となるように、コントローラからドライバを介してヒータ81及びファンモータ101を制御する。つまり、扉が開いたときには、最大出力でヒータ81を作動させて通路75を通る空気を加熱し、ガラス板20の内面に昇温された空気を最大出力で吹き付ける。このような昇温された空気は湿度が相当下がっているため、ガラス板20の内面への結露の発生が抑えられる。さらに、扉が開いて閉じられた後のガラス板内面に曇りが発生しやすいときに集中してヒータ81やファン100を高出力で運転することにより、省電力を図りつつ、ガラス板内面の結露の発生を防止することができる。
一方、S3で、タイマカウントが開始されずに扉が開かれていないことが判定されれば、S7に進み、タイマでカウントされている扉が閉められてからの時間を読み出し、扉閉後所定の時間(例えば10〜20秒、この例では20秒)が経過したかどうかを判定する。扉閉後所定時間が経過していなければ、S5に進んで、ヒータ81を高出力(例えば100%出力)となるように制御し、S6で、ファンモータ101を高出力(例えば100%出力)となるように制御する。つまり、扉が閉まった後の所定時間(この例では扉閉後20秒間)にも、最大出力で空気を加熱して、湿度の下がった空気をガラス板20の内面に吹き付ける。
一方、S7で扉閉後20秒が経過していれば、S8に進んで、ヒータ81を低出力(例えば25%出力)となるように制御し、ファンモータ101を低出力(例えば25%出力)となるように制御する。つまり、扉が閉まって一定の時間が経過すれば、ヒータ81やファンモータ101を待機中の制御状態に戻す。
以上のような制御を行うことにより、ガラス扉20が開かれた後所定時間に集中的に昇温させた庫内空気を強い風力でガラス扉20の内面に当てる。このため、ヒータ81やファン100を効率的に運転でき、ランニングコストの増加を抑えることができる。また、以下に述べる、ガラス板内面が親水性及び/又は吸水性機能を有する場合においては、これらの機能が経年的に低下したとき、このダウンフロー方式にこれらの機能低下を補う機能を期待することもできる。
本発明においては、ガラス板内面に親水性及び/又は吸水性機能を持たせることができる。親水性及び/又は吸水性機能を有するガラスとは以下のようなガラスを含む。
(1)ガラス自体の表面を多孔質構造に改質する。
(2)ガラス表面に無機材料、有機材料及び有機無機の複合材料のいずれかからなる材料の被膜を形成する。具体的には、多孔質構造を有する被膜、水酸基(-OH基)を多く有する被膜などが挙げられる。
(3)表面が(2)の状態を有する有機材料シートあるいはフィルムをガラス内面に貼り付ける。
ここでは、上記(3)のガラス板20の庫内側の面に有機材料シートを貼る場合について説明する。このようなシートとしては、例えば、クリアビュー(商品名、日本油脂社製)を使用できる。そして、ショーケースの設置初期段階や通常の運転状態においては、ファン100やヒータ81を稼動させずに、シートの親水性及び/又は吸水性による結露防止効果を発揮させる。そして、例えば、下記のような場合にのみ、ファン100やヒータ81を上記の制御にしたがって運転する。
(1)短時間に扉が頻繁に開閉されて、結露する水量が増加し、この結露水が扉を閉めたときに凍結し、ガラス全体の透視性を大きく損なう場合
扉開閉頻度は、例えば、コントローラCPU内のタイマーカウンタによって検知することができる。そして、単位時間当りの扉開閉回数が所定回数以上となった場合に、ファン100やヒータ81を稼動させる。
(2)扉開時間が長いとき
扉開時間は、例えば、扉センサー、及びコントローラCPU内のタイマーによって検知することができる。そして、扉開時間が所定時間以上となった場合に、ファン100やヒータ81を稼動させる。
(3)親水シートの経年劣化による結露防止性能が低下したとき
親水シートは経年劣化により、結露防止性能が低下してくる。そこで、例えば、ショーケース設置後所定の時間が経過した後、ファン100やヒータ81による結露防止機能を発揮させる。あるいは、リセット可能なタイマーを付設し、親水シートを取り替えた後タイマーをリセットする。そして、タイマーが所定期間カウントした後にファン100やヒータ81を稼動させる。
次に、ガラス板自体及びガラスフレームの除曇処置について説明する。
このガラス扉10においては、ガラス板20を断熱性の高い複層ガラスで作製して、ガラス板20の結露を防止している。さらに、ガラス扉10のフレーム30及び扉枠60も、断熱性を持つ構造となっている。
つまり、このガラス扉10は、フレーム30に、熱伝導率の高いアルミニウムで作製された強度保持部材33を使用している。しかし、同部材33の庫内側正面部分のほぼ全ての面(図1の右側の面)は、熱伝導率の低い樹脂製のグレイジングチャンネル31の外縁部31bと、裏側樹脂カバー37で覆われているので、庫内の冷気に触れ難い構造となっている。また、強度保持部材33の庫外側の面(図1の左側の面)も、樹脂製の表側カバー35で覆われている。このため、強度保持部材33が冷却されたとしても、同カバー35には冷熱が伝わり難く、フレーム30の庫外側の面は高い断熱性能を持つことができる。
また、扉枠60も熱伝導率の高いアルミニウムで作製しているが、フレーム受部70に内蔵したヒータ81で、扉枠60全体が加熱されている。これにより、庫外へ露出する周枠部90に発生する結露を防止できる。また、このように周枠部90が加熱されることにより、同部90に対向する、ガラス扉10の強度保持部材33の端面(図1の上側の面)にも加熱された空気が触れて、同面の冷却を防いで結露の発生を防止することができる。
本発明の実施の形態に係る冷蔵ショーケースのガラス扉と扉枠の構造を説明する一部側面断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵ショーケースの全体構成を示す正面図である。 ガラス扉の取っ手付近を示す図2のA−A断面図である。 ヒータ及びファンの制御部のブロック図である。 ヒータ及びファン制御部のフローチャートである。
符号の説明
1 冷蔵ショーケース 3 貯蔵庫
5 棚 7 ヒンジ
10 ガラス扉 11 取っ手
20 ガラス板(可動部) 30 ガラスフレーム
31 グレイジングチャンネル 33 強度保持部材
35 表側樹脂製カバー 37 裏側樹脂製カバー
39 ビス 41 マグネットパッキン
43 マグネット片 60 扉枠(固定部)
70 フレーム受部 71 鋼板
73 ビス 75 通路
77 吸い込み口 79 吹き出し口
81 ヒータ 83 ビス
85 近接センサ 90 周枠部

Claims (6)

  1. 高断熱性のガラス板、その周囲に配設されたガラスフレーム、及び、該フレームを開閉自在に保持する扉枠、を有するガラス扉を備える冷蔵ショーケースであって、
    前記ガラス板内面に庫内の空気を流して風を当てる手段と、
    その風を加熱するヒータと、
    をさらに具備することを特徴とする冷蔵ショーケース。
  2. 前記扉枠内に、前記風(昇温風)を通す通路が形成されており、
    前記扉枠に、該扉枠を加熱するヒータが付設されており、該ヒータが前記風加熱ヒータを兼ねることを特徴とする請求項1記載の冷蔵ショーケース。
  3. 前記風は、前記ガラス板内面の上方から当てられることを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵ショーケース。
  4. 前記ガラス扉の開閉を検知するセンサが備えられており、
    該センサによって検知された前記ガラス扉の開閉後の所定時間前記ヒータ及び風を当てる手段が高出力となるように制御されることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の冷蔵ショーケース。
  5. 前記ガラスフレームが、
    金属性の強度保持部材と、
    該強度保持部材の庫外の正面部分を覆う樹脂製カバーと、
    を有することを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の冷蔵ショーケース。
  6. 前記ガラス板の内面が親水性及び/又は吸水性の機能を有することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の冷蔵ショーケース。
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