JP2011190997A

JP2011190997A - 冷蔵ショーケース

Info

Publication number: JP2011190997A
Application number: JP2010058072A
Authority: JP
Inventors: Kengo Takenaka; 堅吾竹中
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2011-09-29

Abstract

【課題】２温度式の多段形冷蔵ショーケースを対象に、庫内の強冷帯域と弱冷帯域の比率を広範囲に変更した運転でも、弱冷商品の過冷却を防いで適正な品温管理と高い省エネ効果が発揮できるように改良した冷蔵ショーケースを提供する。
【解決手段】二層エアカーテン方式の多段形ショーケースの庫内に配置した陳列棚３の一つに中間ダクト１０をセットしてインナーダクト４の途中から取り込んだ冷気を陳列棚の前方に導いてエアカーテン１５を吹き出し形成し、この中間ダクトセット状態で商品陳列室２の庫内を強冷帯域と弱冷帯域に仕切って強冷商品，弱冷商品を所定の管理温度に保冷するようにした冷蔵ショーケースにおいて、インナーダクト４に配置したエバポレータを２系統に分けて冷凍機の冷媒回路に接続した第１および第２のエバポレータ６，７に分割した上で、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに合わせて第１，第２のエバポレータ６，７を個別に運転，停止制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、スーパーマーケット，コンビニエンスストアなどに据え付けてコールド缶飲料やヨーグルト等のチルド製品、チルド製品よりも高い温度で管理する弁当，おにぎり等の各種商品を、その適正な管理温度に保冷する多段形の冷蔵オープンショーケースに関する。

最近になり、多段形冷蔵ショーケースの庫内上部，下部を弱冷帯域，強冷帯域に仕切って、上段側の陳列棚に弁当類の弱冷商品（管理温度：１５〜２０℃程度）を並べ、下段側の陳列棚にはコールド缶やヨーグルト等の強冷商品（管理温度：２〜１０℃程度）を並べて、各商品を指定の管理温度にて保冷するようにした２温度冷蔵ショーケースが製品化されている。

一方、２温度冷蔵ショーケースの構成例として、前面開放形ケース本体の庫内に上下多段の陳列棚を備えた商品陳列室、および該商品陳列室の周域に冷凍機のエバポレータを経由するインナーダクトとエバポレータを経由しないアウターダクトを画成し、ケース本体の庫内前面に二層のエアカーテンを吹き出し形成して各段の陳列棚に並べた商品を保冷する冷蔵ショーケースにおいて、上下段に並ぶ陳列棚の一つに中間ダクトをセットして背後のインナーダクトの途中から取り込んだ循環冷気を陳列棚の前方に導いて下向きのエアカーテンを吹き出し形成するようにし、この中間ダクトのセット状態で上段側の陳列棚に弱冷商品を並べ、下段側の陳列棚に強冷商品を並べて保冷するようにした冷蔵ショーケースが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８７３９１号公報

前記従来の２温度冷蔵ショーケースでは、冷凍機のエバポレータとして１基のエバポレータをインナーダクトに配置した上で、インナーダクト，アウターダクトを通じて庫内前面に内外二層のエアカーテンを吹き出し形成して庫内の強冷帯域，弱冷帯域を保冷するようにしており、そのエバポレータは、ショーケースの最大冷却負荷に対応する所要冷却能力を基に設計したサイズ（冷却面積）のものを搭載している。

ところで、商品陳列室に多数段の陳列棚を設置した２温度ショーケースでは、前記中間ダクトのセット位置によって庫内における強冷帯域と弱冷帯域の比率が変わり、これに伴い冷却負荷も広範囲に変化することになる。このために、強冷帯域が小で弱冷帯域が大、もしくは庫内全域を弱冷帯域とした低冷却負荷の状態でショーケースを運転すると、エバポレータの冷却能力が過剰となって弱冷商品が所定の管理温度よりも低温に冷やされた過冷却状態となるほか、冷凍機の消費動力も過剰となってショーケースの運転効率が低下する。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、先記した２温度式の多段形冷蔵ショーケースを対象に、庫内の強冷帯域と弱冷帯域の比率を広範囲に変更した運転でも、弱冷商品の過冷却を防いで適正な品温管理と高い省エネ効果が発揮できるように改良した冷蔵ショーケースを提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明によれば、前面開放形ケース本体の庫内に上下多段の陳列棚を備えた商品陳列室，および該商品陳列室の周域に冷凍機のエバポレータを経由するインナーダクトとエバポレータを経由しないアウターダクトを画成し、ケース本体の前面に二層のエアカーテンを吹き出し形成して各段の陳列棚に並べた商品を保冷する冷蔵ショーケースであって、
前記陳列棚の一つにセットしてインナーダクトの途中から取り込んだ冷気を陳列棚の前方に導いてエアカーテンを吹き出し形成する中間ダクトを備え、該中間ダクトのセット状態で商品陳列室を強冷帯域，弱冷帯域に仕切って品温の管理温度が異なる強冷商品，弱冷商品を保冷するようにしたものにおいて、
インナーダクトに配置した前記エバポレータを２系統に分けて冷凍機の冷媒回路に接続した第１および第２のエバポレータに分割した上で、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに合わせて第１，第２のエバポレータを個別に運転，停止制御するものとし（請求項１）、その第１，第２のエバポレータ、およびエバポレータの運転制御部は具体的に次記態様で構成する。
（１）前記第１のエバポレータと第２のエバポレータを異なるサイズに設定する（請求項２）。
（２）前記の運転制御部は、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに対応して定めた庫内温度設定値、および庫内に配置の温度センサで検出した庫内温度を入力情報として、その温調出力信号により庫内の強冷帯域，弱冷帯域が目標の保冷温度となるように第１，第２のエバポレータを個別に運転，停止制御する（請求項３）。
（３）前記の温度センサは、商品陳列室内の最下段に並ぶ陳列棚と次の上位段に並ぶ陳列棚との間に配置して庫内温度を検出する（請求項４）。
（４）前記の庫内温度設定値は、「オール強冷」，「強冷＋弱冷」の運転モードで強冷商品の管理温度に対応したレンジに設定し、「オール弱冷」の運転モードでは弱冷商品の管理温度に対応したレンジに設定する（請求項５）。
（５）前記の各運転モードに対応するレンジに対して、第１エバポレータの動作レンジと第２エバポレータの動作レンジとが重ならないようにずらして設定する（請求項６）。

この発明によれば、冷凍機のエバポレータを第１，第２の２基のエバポレータに分割した上で、インナーダクトに配置した第１，第２のエバポレータを「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに合わせて個別に運転，停止制御するようにしたことにより、弱冷商品の過冷却状態を防いで庫内の強冷帯域，弱冷帯域を適正な温度に保冷するとともに、冷凍機の過剰な消費動力を節減して高い省エネ効果も実現できる。

すなわち、商品陳列室に配した陳列棚の全段に強冷商品（チルド製品）を並べて運転する「オール強冷」の運転モードでは、第１，および第２のエバポレータ（２基）が運転となり、第１と第２のエバポレータを合わせた冷却能力で庫内を強冷し、庫内全段の陳列棚に並べた強冷商品を所定の管理温度に保冷することができる。

また、全段の陳列棚に弱冷商品（弁当，おにぎり等）を並べて使用する「オール弱冷」の運転モードを選択すると、弱冷商品の管理温度に合わせて庫内設定温度のレンジが変わり、温度センサで検出した庫内温度との偏差に基づく温調出力信号により第１，第２のエバポレータ（２基）のうち、大サイズのエバポレータは停止となり、小サイズのエバポレータの運転で陳列棚に並べた弱冷商品を所定の管理温度に保冷することができる。また、片方のエバポレータを停止することで省エネ効果も得られる。

さらに、中間ダクトを選択した陳列棚にセットしてその上段側の陳列棚に弱冷商品を並べ、下段側に強冷商品を並べて保冷する「強冷＋弱冷」の運転モードでは、庫内の冷却負荷が「オール強冷」の運転モードに比べて減少するので、温度センサで検出した庫内温度との偏差に基づく温調出力信号により第１，第２のエバポレータは主として大サイズのエバポレータによる運転となり、中間ダクトを経由して下方側の強冷帯域にはインナーダクトから取り込んだ冷気のエアカーテンが、中間ダクトより上方の弱冷帯域にはアウターダクトを通流する弱冷気のエアカーテンが吹き出して強冷商品，弱冷商品をそれぞれ適正な管理温度に保冷することができる。なお、この「強冷＋弱冷」運転モードで中間ダクトのセット位置を変更すると、庫内の強冷帯域と弱冷帯域の比率が変化するが、これに対応して第１，第２の各エバポレータが適宜に運転，停止制御されて庫内の強冷，弱冷帯域を適正に温度管理できる。

この発明の実施例による冷蔵ショーケースの構成図であって、（ａ）はショーケースの側視断面図、（ｂ）はショーケースに搭載した冷凍機の冷媒回路図である。図１における運転制御部のブロック図である。図１の冷蔵ショーケースで運転モードを「オール強冷」に設定した使用状態を表す図である。図１の冷蔵ショーケースで運転モードを「オール弱冷」に設定した使用状態を表す図である。図１の冷蔵ショーケースで運転モードを「強冷＋弱冷」に設定した使用状態を表す図であって、（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ中間ダクトのセット位置が異なる状態図である。

以下、この発明の実施の形態を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
図示実施例の冷蔵ショーケースは、基本的に先記の特許文献１に開示されている２温度式の冷蔵用ショーケースと同様な二層エアカーテン式の多段形ショーケースに中間ダクトを組み合わせた構成であるが、そのインナーダクトに配置した冷凍機のエバポレータを、後記のように２系統に分けて冷凍機の冷媒回路に接続した第１および第２のエバポレータに分割した上で、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の運転モード設定に合わせて第１，第２のエバポレータを運転制御部からの温調出力信号により個別に運転（オン），停止（オフ）制御するようにしており、以下その構成を図１，図２で述べる。

まず、図１（ａ）において、１は断熱筐体になる前面開放形のケース本体、２は商品陳列室、３は上下段に並べて商品陳列室２の室内に設置した陳列棚、４，５は商品陳列室２とケース本体１との間に画成したインナーダクト，およびアウターダクト、６，７はインナーダクト４の下部コーナーに配置した第１のエバポレータ，および第２のエバポレータ、８はエバポレータの上流側に配した庫内ファン、９は庫内温度センサ、１０は選択した段の陳列棚３にセットして使用する中間ダクトである。

上記の構成で、中間ダクト１０を外した状態でショーケースを保冷運転すると、図示矢印のようにインナーダクト４にはエバポレータ６，７を経由した冷気が通風し、アウターダクト５にはエバポレータ６，７を経由しない弱冷気が通風し、庫内の天井前部に開口した吹出口から庫内底部に開口した吸込口（リターングリル）に向けて庫内前面に内外二層のエアカーテン１５，１６を吹き出し形成して商品陳列室２を保冷することは周知の通りである。なお、吸込口より回収されたインナーエアカーテン（冷気流）とアウターエアカーテン（弱冷気流）は混流して庫内ファン８を通過した後、二手に分流してインナーダクト４，アウターダクト５に送風される。

ここで、インナーダクト４に配置した第１のエバポレータ６，第２のエバポレータ７は、図１（ｂ）で示すように２系統に分けて冷凍機のコンデンシングユニット１１に並列接続されており、第１，第２のエバポレータ６，７に通じる冷媒回路には電磁弁１２，１３を接続し、該電磁弁１２，１３を運転制御部１４からの温調出力信号により開，閉して各エバポレータを個々に運転（オン），停止（オフ）するようにしている。なお、第１のエバポレータ６と第２のエバポレータ７のサイズ（冷却面積）について、この実施例では第１のエバポレータ６を大サイズ、第２のエバポレータ７を小サイズとして、エバポレータ６とエバポレータ７との間で冷却能力に差をつけている
また、この実施例では庫内温度センサ９を、図示のように最下段に並ぶ陳列棚とその一段上の陳列棚との間で、かつ商品陳列室２の背面パネルに近い奥位置に配置して庫内温度を検出するようにしている。

一方、この中間ダクト１０を前方から挿入して選択した陳列棚３の下面側に差込みセットすると、その後端の遮風ダンパが商品陳列室２の背後に画成したインナーダクト４の途中に突出して、第１，第２のエバポレータ６，７を通過した冷気流を中間ダクト１０の内方通路に導くとともに、インナーダクト４の上方への通風を遮断する。そして、インナーダクト４の途中から中間ダクト１０に導かれた冷気は、そのダクト先端から下方に向けて庫内前面に冷気エアカーテンを吹き出し形成する。

次に、前記運転制御部１４の構成，制御機能を図２で説明する。すなわち、運転制御部１４は、先記した「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードを選択する運転モード選択スイッチ（この選択スイッチは、ユーザーがショーケースに陳列する商品の種類，並べ方に合わせて操作し、ショーケースの運転モードを切り換える）で与えた運転モードに対応する庫内温度設定値、および庫内温度センサ９で検出した庫内温度を入力情報として、マイコン（演算部）から出力する温調出力信号により第１，第２のエバポレータ６，７に接続した電磁弁１２，１３を開閉して各基のエバポレータ６，７を個別に運転（オン），停止（オフ）制御する。

ここで、「オール強冷」，「強冷＋弱冷」の運転モードを選択した場合には、庫内温度設定値をチルド製品（強冷商品）の管理温度に対応したレンジに設定し、「オール弱冷」の運転モードでは庫内温度設定値を弱冷商品の管理温度に対応したレンジに設定する。

また、第１のエバポレータ６，第２のエバポレータ７についての動作レンジ（各エバポレータの冷媒回路に接続した電磁弁１２，１３に開閉指令を与えてエバポレータ６，７を運転，停止する設定温度の上限，下限）は、互いに重ならないようにレンジをずらして設定している。

次に、第１，第２のエバポレータ６，７について、前記した運転制御上の設定条件でショーケースを「オール強冷」（運転モードＡ），「オール弱冷」（運転モードＢ），「強冷＋弱冷」（運転モードＣ）の各運転モードに切換えた場合の使用状態を図３，図４，および図５（ａ）〜（ｆ）に示す。

まず、「オール強冷」の運転モード（中間ダクト１０は庫内から外して使用しない）を選択して商品陳列室２に配置した全段の陳列棚３にチルド製品（強冷商品）を並べた使用状態を図３に示す。この運転モードでは、運転制御部１４（図２参照）の庫内設定温度がチルド製品の管理温度に対応したレンジに設定される。これにより、第１のエバポレータ６と第２のエバポレータ７が共に運転となり、第１のエバポレータ６および第２のエバポレータ７と経由してインナーダクト４を通風する強冷冷気、およびアウターダクト５を通風する弱冷冷気が庫内前面にインナーエアカーテン１５，アウターエアカーテン１６として吹き出して庫内全域を強冷する。

また、運転中は庫内温度センサ９で検出した庫内温度が運転制御部１４入力され、その値と庫内設定温度との偏差に基づく温調出力信号により、第１エバポレータ６を運転のまま、レンジの設定温度が高い第２エバポレータ７を運転（オン），停止（オフ）制御（サーモサイクル運転）して庫内を目標温度に維持する。

次に、「オール弱冷」の運転モードを選択して庫内の全陳列棚３に弁当類（弱冷商品）を並べた使用状態を図４に示す。この運転モードでは、庫内設定温度が弱冷商品の管理温度に対応したレンジに設定される。そして、この庫内温度設定値と庫内温度センサ９の検知した庫内温度との偏差を基に、温度運転制御部１４からの温調出力信号により第１，第２のエバポレータ６，７が先記した動作レンジの設定条件で個別に運転制御される。これにより、第１エバポレータ６は停止（オフ）、第２エバポレータ７が運転（オン）となって庫内全域を弱冷し、弁当類の弱冷商品を適正な管理温度に保冷する。

次に、上下段に並ぶ陳列棚３の一つを選択して中間ダクト１０をセットし、その上段側の陳列棚に弁当類（弱冷商品）を並べ、下段側の陳列棚にチルド製品（強冷商品）を並べて使用する「強冷＋弱冷」の運転モードの状態を図５（ａ）〜（ｆ）に示す。この運転モードでは、庫内設定温度がチルド商品の管理温度に対応した温度レンジに設定され、庫内の最下段（強冷帯域）に配置した庫内温度センサ９で検知した庫内温度との偏差に基づく温調出力信号で第１，第２のエバポレータ６，７が個別に運転，停止制御される。また、エバポレータを経由してインナーダクト４に通風する冷気は、インナーダクトの途中から中間ダクト１０に導かれ、そのダクト先端から下方の強冷帯域に向けて冷気エアカーテン１５を吹き出し、アウターダクト５を通風する弱冷気は天井部の吹出口から底部の吸込口に向けて庫内全域に沿ってアウターエアカーテン１６を吹き出す。

これにより、中間ダクト１０より上段側の陳列棚３に並べた弁当類（弱冷商品）はアウターダクト５を通風して庫内前方に吹き出すアウターエアカーテン１５により弱冷温度に保冷される。一方、下段側の陳列棚３に並べたチルド製品（強冷商品）は、エバポレータを経由して中間ダクト１０の先端から吹き出す冷気のインナーエアカーテン１５により強冷温度に保冷される。

また、この運転モードで中間ダクト１０のセット位置を図５（ａ）〜（ｆ）のように変更すると、中間ダクト１０のセット位置に対応して庫内の強冷帯域と弱冷帯域の比率が変わり、これに伴い庫内の冷却負荷も変化する。この各状態では、冷却負荷の変化に対応して運転制御部１４（図２参照）からの温調出力信号が変わり、これに合わせて第１，第２のエバポレータ６，７は図示のように個別に運転（オン），停止（オフ）制御される。

すなわち、図５（ａ）の状態（弁当１＋チルド６）では、図３の「オール強冷」運転モード時の冷却負荷と大差がなく、これにより第１のエバポレータ６と第２のエバポレータ７が共に運転となる。また、図５（ｆ）の状態（弁当６＋チルド１）では、図４の「オール弱冷」運転モード時の冷却負荷と大差がなく第１エバポレータ６が停止（オフ），第２エバポレータ７が運転（オン）となる。そのほか、図５（ｂ）〜（ｅ）の状態（弁当２〜５＋チルド５〜３）では、第１エバポレータ６の運転で庫内の強冷帯域，および弱冷帯域を保冷する。これにより、中間ダクト１０のセット位置に関係なく、強冷帯域に並べたチルド製品(強冷商品)、および弱冷帯域の弁当類(弱冷商品)をそれぞれ適正な管理温度で保冷することができる。

なお、図示実施例では、庫内の最下段と次の上位段に並ぶ陳列棚３の間に庫内温度センサ９を配置して庫内温度を検知するようにしているが、この温度センサとは別に庫内の天井側にも温度センサを追加配置し、「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の運転モードでは二つの温度センサで検知した庫内下部の強冷帯域，および庫内上部の弱冷帯域の検知温度を運転制御部に入力することで、きめ細かな運転制御を行うことが可能となる。

また、２基のエバポレータに分割してインナーダクト４に配置した冷凍機のエバポレータについて、実施例では第１のエバポレータ６を大サイズ、第２のエバポレータ７を小サイズに設定して両者の間に冷却能力の差つけているが、これに限定されるものではなく、第１，第２のエバポレータを同じサイズに設定してもよい。

さらに、第１，第２のエバポレータのオン・オフ条件は、店内の環境に応じて逆でもよい。

１：ケース本体
２：商品陳列室
３：陳列棚
４：インナーダクト
５：アウターダクト
６：第１のエバポレータ
７：第２のエバポレータ
８：庫内ファン
９：庫内温度センサ
１０：中間ダクト
１１：冷凍機のコンデンシングユニット
１２，１３：電磁弁
１４：運転制御部

Claims

前面開放形ケース本体の庫内に上下多段の陳列棚を備えた商品陳列室，および該商品陳列室の周域に冷凍機のエバポレータを経由するインナーダクトとエバポレータを経由しないアウターダクトを画成し、ケース本体の前面に二層のエアカーテンを吹き出し形成して各段の陳列棚に並べた商品を保冷する冷蔵ショーケースであって、
前記陳列棚の一つにセットしてインナーダクトの途中から取り込んだ冷気を陳列棚の前方に導いてエアカーテンを吹き出し形成する中間ダクトを備え、該中間ダクトのセット状態で商品陳列室を強冷帯域，弱冷帯域に仕切って品温の管理温度が異なる強冷商品，弱冷商品を保冷するようにしたものにおいて、
インナーダクトに配置した前記エバポレータを２系統に分けて冷凍機の冷媒回路に接続した第１および第２のエバポレータに分割した上で、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の運転モード設定に合わせて第１，第２のエバポレータを個別に運転，停止制御することを特徴とする冷蔵ショーケース。
請求項１に記載の冷蔵ショーケースにおいて、第１のエバポレータと第２のエバポレータを異なるサイズに設定したことを特徴とする冷蔵ショーケース。
請求項１に記載の冷蔵ショーケースにおいて、第１，第２エバポレータに対する運転制御部は、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに対応して定めた庫内温度設定値、および庫内に配置の温度センサで検出した庫内温度のサンプリング値を入力情報として、その温調出力信号により庫内の強冷帯域，弱冷帯域が目標の保冷温度となるように第１，第２のエバポレータを個別に運転，停止制御することを特徴とする冷蔵ショーケース。
請求項３に記載の冷蔵ショーケースにおいて、温度センサは、商品陳列室内の最下段に並ぶ陳列棚と次の上位段に並ぶ陳列棚との間に配置して庫内温度を検出することを特徴とする冷蔵ショーケース。
請求項３または４に記載の冷蔵ショーケースにおいて、庫内温度設定値は、「オール強冷」，「強冷＋弱冷」の運転モードで強冷商品の管理温度に対応したレンジに設定し、「オール弱冷」の運転モードでは弱冷商品の管理温度に対応したレンジに設定することを特徴とする冷蔵ショーケース。
請求項３ないし５のいずれかに記載の冷蔵ショーケースにおいて、「オール強冷」，「オール弱冷」，「強冷＋弱冷」の各運転モードに対応するレンジに対して、第１エバポレータの動作レンジと第２エバポレータの動作レンジとが重ならないようにずらして設定したことを特徴とする冷蔵ショーケース。