JP2008185313A - 店舗用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】店舗床面に向かって温風を吹き出す店舗用空調装置において、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、店舗内の上下温度差や通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制できるようにし、さらに、空調機の所要動力の抑制を図る。
【解決手段】空気吹出ダクト内に、流路幅が一様な中央主流路３とその外側の副流路４とに仕切る仕切り板２を設け、前記主流路の幅５と全流路幅６との比を０．１〜０．８とする。さらに、店舗内上方に滞留する暖気を吸い込む空気吸込口を店舗内上部に設け、この吸い込んだ暖気を、エアフィルタおよび送風機を介して、空気吹出口から店舗床面に向かって吹き出すようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、店舗用空調装置に関し、特に冷凍・冷蔵オープンショーケースが設置されるスーパーマーケット等の店舗で用いられる空調装置に関する。

冷凍・冷蔵オープンショーケースが配列された店舗においては、オープンショーケースのエアカーテンから流出する冷気により、店舗内の上下温度差が増大したり、ショーケース前面の通路上に冷気溜り、いわゆるコールドアイルが生じたりする。このような現象は買い物客に不快感を与え、特に冷気溜りは足元を冷やすという問題を生じる。コールドアイル対策については、例えば特許文献１〜特許文献３に記載されている。特許文献１は、「ショーケース内に設けられた凝縮器の排熱を利用して冷気を解消する方法」を開示する。また、特許文献２および３は、「コールドアイルの冷気を、ショーケースのベース部に設けた空気吸込み口から吸込み、店舗の天井部に設置した空調機本体に導入する構成」を開示する。さらに、別の方策として、後述するように、ショーケース前面通路の上方部や店舗天井部に設置された空気吹出口から温風を床面に吹き出す方法が知られている。

図６は、店舗天井部の空気吹出口から温風を床面に吹き出す従来方法を説明する店舗の縦断面図である。図６において、店舗７に設置されたオープンショーケース８は前面開口に二重エアカーテンを有する公知のもので、商品陳列室の外側に内外二重の空気循環通路が設けられ、部番表示しない送風ファンの運転で空気循環通路を循環する空気により、前面開口に二重エアカーテン９が形成される。内側の空気循環通路には図示しない冷却器が設置され、冷却器を通過して冷却された空気（冷気）は二重エアカーテン９の内側に冷気エアカーテンを形成して庫内を冷却する。二重エアカーテン９の外側は非冷エアカーテンで、冷気エアカーテンによる外気の巻き込みを防止する保護エアカーテンの働きをしている。

オープンショーケースの前面開口は、上記した通り二重エアカーテン９で外気から遮断されているが、冷気エアカーテンから外部への冷気１１のある程度の流出は避けられない。この流出冷気は周囲空気より比重が大きため、図６に示す通りショーケース前方の通路上に冷気溜り１２を形成する。そこで、図示の場合は、店舗天井部の空気吹出口１から冷気溜り１２が生じた店舗床面に向かって温風１０を吹き出している。空気吹出口１は断面長方形の開口で、図示しない天井裏のダクトから供給された加温空気１０は店舗床面に向かって垂直下方に吹き出され、冷気溜り１２の冷気を中和する。

図７は、上記空気吹出口１の一般的な構成および吹き出された温風の流速分布の模式図である。流速分布は、通常、流路の中央部の流速が大きく、両端にいく程、流速が小となる。

図５は、温風を作るために空調機を備えた従来の一般的な店舗用空調装置の全体構成を示す図である。図５に示す構成によれば、店舗内空間の上下に温度差がつく問題と、床冷えの問題の両者に対処するために、店舗内上部に設けた空気吸込口１４から、店舗内上方に滞留する暖気を吸い込み、空調機１７を介して、より高温にされた処理空気をオープンショーケースの近傍上部に設けた空気吹出口１から店舗床面に向かって吹き出すようにしている。

なお、下記特許文献４は、後述する本発明に関連して、「空調装置における吹出しグリルの構成に関する発明」を開示しているが、説明の便宜上、後述する。
特開昭５０−１２２０４５号公報 特開平５−２３１６９９号公報 特開平６−２７２８９８号公報 特開２０００−２８０７３６号公報

図６において、買物客に不快感を与えないように、温風１０を微風速で吹き出した場合、温風１０は床面に達する前に拡散して周囲空気と混合し、冷気溜り１２を充分に解消するに至らない。そこで、温風１０の吹出し風速や温度を全体的に高めると、拡散した温風１０が図６に示すようにエアカーテン９と干渉し、ショーケースの冷凍負荷が増大してしまうという問題が生じる。温風１０の拡散は、温風１０と周囲空気とが接する境界で、いわゆるせん断層の不安定により生じた小規模の渦列が互いに合体して大規模渦を生成し、この大規模渦が周囲空気を巻き込んで混合することによる。さらに、図５に示した従来の一般的な店舗用空調装置の構成によれば空調機１７を使用するが、省エネの観点から、空調機の所要動力の抑制が望まれる。

そこで、この発明は、店舗床面に向かって温風を吹き出す店舗用空調装置において、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、店舗内の上下温度差や通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制できるようにし、さらに、空調機の所要動力の抑制を図ることを課題とするものである。

本発明によれば、上記課題は以下により達成される。即ち、店舗内に設置された冷凍・冷蔵オープンショーケース付近の上部に空気吹出口を有する空気吹出ダクトを備え、前記空気吹出口から店舗床面に向かって温風を吹き出すようにして成る店舗用空調装置において、前記空気吹出ダクト内に、流路幅が一様な中央主流路とその外側の副流路とに仕切る仕切り板を設け、前記主流路の幅と全流路幅との比を０．１〜０．８としたことを特徴とする（請求項１）。なお、前記空気吹出口は断面長方形であって、オープンショーケースの長手方向に沿って長辺を有する開口を有し、また前記幅は長方形の短辺の幅とするのが一般的であるが、断面正方形であってもよいし、また、前記幅は長方形の長辺の幅とすることもできる。

上記発明の実施態様としては、下記請求項２ないし５の発明が好ましい。即ち、前記請求項１記載のものにおいて、前記空気吹出口の主流路における空気吹出し流速をＶ₁、前記副流路における空気吹出し流速をＶ₂とした場合、
１．０Ｖ₂＜Ｖ₁
としたことを特徴とする（請求項２）。
また、前記請求項１記載のものにおいて、前記空気吹出口の主流路における空気吹出し流速をＶ₁、前記副流路における空気吹出し流速をＶ₂とした場合、
１．０Ｖ₂＜Ｖ₁≦１．５Ｖ₂
としたことを特徴とする（請求項３）。

前記請求項１ないし３記載の発明によれば、仕切り板挿入による空気吹出口での圧力損失の増大を招くことなく、吹き出す気流の到達距離を延ばすことができるので、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制できる。
なお、前記特許文献４には、主流路を吹出口において絞ることにより主流路の流速を副流路に比べて大とする吹出グリルの発明が開示されているが、本発明の場合には、２枚の仕切り板を挿入するのみで、空気吹出口での圧力損失の増大を招くことなく、前記冷気溜りを有効に解消または抑制することができる。

また、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記店舗内上方に滞留する暖気を吸い込む空気吸込口を店舗内上部に設け、この吸い込んだ暖気を、エアフィルタおよび送風機を介して、前記空気吹出口から店舗床面に向かって吹き出すようにして成ることを特徴とする（請求項４）。

さらに、前記請求項４記載のものにおいて、前記空気吸込口は、前記オープンショーケースの上方に設けたことを特徴とする（請求項５）。

前記請求項４又は５記載の発明によれば、前記冷気溜りを有効に解消または抑制することができる以外に、店舗内の上下温度差や空調機の所要動力の抑制を図ることことができる。特に、オープンショーケースの上方では、店舗内照明や店舗内用空調設備で暖められた暖気が停滞しているので、請求項５の発明が特に好ましい。

この発明によれば、店舗床面に向かって温風を吹き出す店舗用空調装置において、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、店舗内の上下温度差や通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制でき、さらに、空調機の所要動力の抑制を図ることができる。

以下、図１〜図４に基づいて、この発明の実施の形態を説明する。なお、従来例と対応する部分や同一機能部材には原則として同一の符号を用いるものとする。
まず、図１に基づいて、この発明に係る空気吹出口の構成について述べ、図２〜４に基づいて、上記空気吹出口を用いた店舗の各種の実施例１〜３について述べる。

図１は、この発明の実施の形態に係る空気吹出口の縦断面図および流速分布について従来と比較して説明する模式図である。（ａ）および（ｂ）図は、本発明に係る図、（ｃ）は従来に係る図である。図１（ａ）において、１は空気吹出口、２は仕切り板、３は主流路、４は副流路、５は主流路幅、６は全流路幅である。図１（ａ）に示すように、流路幅が一様な中央主流路３とその外側の副流路４とに仕切る仕切り板２を設け、主流路幅５と全流路幅６との比を０．１〜０．８とする。これにより、主流路３の流速は、副流路４に比べて大きくなる。そのため、吹出口直後では中央部の圧力がその外側に比べて小さくなり、吹出口直後の流れは、中央部に流れ込む縮流が生じ気流の拡散を抑制することができ、また、吹き出す気流の到達距離を延ばすことができる。

上記のように、主流路の流速を副流路に比べて大きくするが、これは、前記特許文献４に開示された構成によらずとも、２枚の仕切り板２を空気吹出口１内に挿入するのみで実現できる。図１（ｂ）および（ｃ）は、この原理を説明する模式図である。、図１（ｃ）に示すように、一般に、吹出口ダクト１ａ内部の流れは層流、乱流を問わず放物線状の風速分布を有している。この放物線状の風速分布を有する流れの中に、図１（ｂ）に示すように、２枚の仕切板２ａをダクトと平行に挿入した場合であって、流路幅比を適切に選定した場合、３つの流路内の最大風速に差が生じ、主流路の流速を副流路に比べて大きくすることができる。このようにすれば、仕切板挿入による圧力損失の増大を招くことなく、吹出す気流の到達距離を延ばすことができる。

なお、本発明において、主流路の流速と副流路の流速との比に関しては適切な範囲があり、前記空気吹出口の主流路における空気吹出し流速をＶ₁、前記副流路における空気吹出し流速をＶ₂とした場合、１．０Ｖ₂＜Ｖ₁とし、さらに、好ましくは１．０Ｖ₂＜Ｖ₁≦１．５Ｖ₂とする範囲が適当であり、前述のように、主流路の幅と全流路幅との比を０．１〜０．８とすることにより、前記適切な流速比が得られる。

図２は、図１に示した空気吹出口１を備えるこの発明の実施例１に係る店舗の縦断面図を示す。図２において、１は空気吹出口、７は店舗、８はオープンショーケース、９はエアカーテン、１０は温風、１１は冷気空気、１２は冷気溜りである。図２の実施例によれば、買物客に不快感を与えないような微風速で温風１０を吹き出した場合においても、店舗床面に到達する前に拡散することなく、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制できる。

また、中央主流路とその外側の副流路が、空気吹出口ダクト内で一様な幅となるため、流れの曲がりや衝突、縮流、拡大などが生ずることなく、吹出口ダクト内での圧力損失の増大を抑制できる。従って、吹き出す気流源の空調機の所要動力低減、それに伴う空調機の小型化が可能となる。

図３および図４は、図１に示した空気吹出口１を備えるこの発明の実施例２および３に係る店舗の縦断面図を示す。図３および図４において、１は空気吹出口、７は店舗、８はオープンショーケース、９はエアカーテン、１０は温風、１１は冷気空気、１２は冷気溜り、１３は暖気溜り、１４は空気吸込口、１５はエアフィルタ、１６は送風機である。図３と図４との相違点は、空気吸込口１４が図３の場合オープンショーケース８の上部にあるのに対して、図４の場合には、オープンショーケース８から離れた位置の上部にある点である。後述するように、図３および図４の実施例によれば、いずれの場合においても、店舗内上部の停滞暖気が有効利用できるが、有効利用の観点からは、前述のように図３の実施例の方がより好ましい。一方、図４の場合には既存の空気吸込口が活用できる利点がある。

図３および図４に示すように、店舗内オープンショーケース周りでは、床面から天井面にかけて約１０℃程度の上下温度差が生じ、特にオープンショーケース８の上方では、店舗内照明や店舗内用空調設備で暖められた暖気が停滞しており、暖気溜り１３が形成されている。

従って、店舗内上方に滞留する暖気を吸い込む空気吸込口１４を店舗内上部に設け、この吸い込んだ暖気を、エアフィルタ１５および送風機１６を介して、空気吹出口１から店舗床面に向かって吹き出すようにすることにより、買物客に不快感を与えないような微風速で温風１０を吹き出した場合においても、店舗床面に到達する前に拡散することなく、オープンショーケースの冷凍負荷を増大させることなく、店舗内の上下温度差や通路上の冷気溜りを有効に解消または抑制できる。さらに、吹き出す気流源の空調機が温度調節機能を含まない送風機のみの構成となるため、空調機の所要動力をなくし、大幅なコスト低減を図ることができる。

この発明の実施の形態に係る空気吹出口の縦断面図および流速分布について従来と比較して説明する模式図。 この発明の実施例１に係る店舗の縦断面図。 この発明の実施例２に係る店舗の縦断面図。 この発明の実施例３に係る店舗の縦断面図。 温風を作るために空調機を備えた従来の一般的な店舗用空調装置の全体構成を示す図。 従来の空気吹出口を有する店舗の縦断面図。 従来の空気吹出口の縦断面図および流速分布の模式図。

符号の説明

１：空気吹出口、２：仕切り板、３：主流路、４：副流路、５：主流路幅、６：全流路幅、７：店舗、８：オープンショーケース、９：エアカーテン、１０：温風、１１：冷気空気、１２：冷気溜り、１３：暖気溜り、１４：空気吸込口、１５：エアフィルタ、１６：送風機。

Claims (5)

1. 店舗内に設置された冷凍・冷蔵オープンショーケース付近の上部に空気吹出口を有する空気吹出ダクトを備え、前記空気吹出口から店舗床面に向かって温風を吹き出すようにして成る店舗用空調装置において、
   前記空気吹出ダクト内に、流路幅が一様な中央主流路とその外側の副流路とに仕切る仕切り板を設け、前記主流路の幅と全流路幅との比を０．１〜０．８としたことを特徴とする店舗用空調装置。
2. 請求項１記載のものにおいて、前記空気吹出口の主流路における空気吹出し流速をＶ₁、前記副流路における空気吹出し流速をＶ₂とした場合、
   １．０Ｖ₂＜Ｖ₁
   としたことを特徴とする店舗用空調装置。
3. 請求項１記載のものにおいて、前記空気吹出口の主流路における空気吹出し流速をＶ₁、前記副流路における空気吹出し流速をＶ₂とした場合、
   １．０Ｖ₂＜Ｖ₁≦１．５Ｖ₂
   としたことを特徴とする店舗用空調装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記店舗内上方に滞留する暖気を吸い込む空気吸込口を店舗内上部に設け、この吸い込んだ暖気を、エアフィルタおよび送風機を介して、前記空気吹出口から店舗床面に向かって吹き出すようにして成ることを特徴とする店舗用空調装置。
5. 請求項４記載のものにおいて、前記空気吸込口は、前記オープンショーケースの上方に設けたことを特徴とする店舗用空調装置。

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