JP2016020764A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレン水蒸発皿のメンテナンス性を向上させると共に、冷媒漏れの危険性を低減する冷却装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１７と、凝縮器２１と、膨張弁と、蒸発器１４と、を順に冷媒が循環する冷凍サイクルを有し、前面側が開放され被冷却物を収納する冷却室と、少なくとも凝縮器２１及び蒸発器１４の結露水を貯留するドレン水蒸発皿１８とを収納する機械室４と、を備えた冷却装置であって、機械室４内において前面側からドレン水蒸発皿１８と、凝縮器２１と、を順に配置し、ドレン水蒸発皿１８は、機械室４の前面側から着脱が可能に機械室４内に設置された。
【選択図】図３

Description

本発明は、ドレン水蒸発皿に引き出し構造を備えた冷却装置に関するものである。

従来の冷却装置の一例であるショーケースは、ショーケース本体の下方に機械室を配置し、冷却装置の冷媒回路の一部を構成する圧縮機と凝縮器及び凝縮器用送風機などが設置されると共に、ショーケースの運転を制御するための電装ボックスなどを設置している。さらに、機械室には、冷却器から滴下したドレン水を蒸発させるため、複数の蒸発板を有するドレン水蒸発皿も設置されている。

そして、機械室内には圧縮機を設置する固定基部と、固定基部に対してスライド可能な引出可能基部とを配置し、該引出可能基部の上に凝縮器、凝縮器用送風機およびドレン水蒸発皿を設置している。ドレン水蒸発皿内のドレン水は、ショーケース本体の前面側から吸い込んだ空気を凝縮器の排熱で暖め、ドレン水蒸発皿上の蒸発板間を通過させることで蒸発を促進させている。

また、引出可能基部上の凝縮器と固定基部上の圧縮機とを接続する冷媒配管を、引出可能基部の移動に対応できるように、伸縮可能な形状に形成している。当該冷媒配管は、例えば可撓性を有する銅管や、巻回形成したコイル形状もしくは蛇腹形状や蛇行形状に形成した銅管などで構成している。

このようなショーケースは、ドレン水蒸発皿上の蒸発板が経年劣化して目詰まりなどを起こしドレン水の蒸発能力が低下するため、引出可能基部の上に凝縮器、凝縮器用送風機およびドレン水蒸発皿を設置し、機械室内からドレン水蒸発皿を引き出し可能に構成することで蒸発板のメンテナンス性を確保している（特許文献１を参照）。

特開２０１４−２５６６９号公報（段落［００１９］〜［００２３］、図１を参照）。

このように従来の冷却装置であるショーケースでは、引出可能基部の上に凝縮器、凝縮器用送風機およびドレン水蒸発皿を設置して機械室内からドレン水蒸発皿を引き出し可能に構成しているが、凝縮器の排熱をドレン水蒸発皿に供給する構造上、ショーケースの前面から見て凝縮器用送風機及び凝縮器の奥側にドレン水蒸発皿が設置されるためこれらを一体として引き出すこととなり、引出可能基部が大型化してドレン水蒸発皿のメンテナンス性が悪くなる問題があった。

また、引出可能基部上の凝縮器と固定基部上の圧縮機とを接続する冷媒配管を伸縮可能に構成しなければならないため、冷媒配管の構造が複雑になると共に、冷媒漏れの危険性が高まる問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ドレン水蒸発皿のメンテナンス性を向上させると共に、冷媒漏れの危険性を低減する冷却装置を提供することを目的としている。

本発明に係る冷却装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を順に冷媒が循環する冷凍サイクルを有し、前面側が開放され被冷却物を収納する冷却室と、少なくとも凝縮器及び蒸発器の結露水を貯留するドレン水蒸発皿とを収納する機械室と、を備えた冷却装置であって、機械室内において前面側からドレン水蒸発皿と、凝縮器と、を順に配置し、ドレン水蒸発皿は、機械室の前面側から着脱が可能に機械室内に設置されたものである。

本発明に係る冷却装置によれば、機械室内において前面側からドレン水蒸発皿と、凝縮器と、を順に配置し、ドレン水蒸発皿を、機械室の前面側から着脱が可能に機械室内に設置することで、ドレン水蒸発皿のメンテナンス性を向上させると共に、冷媒漏れの危険性を低減することが可能となる。

実施の形態１に係るショーケースの外観斜視図である。 実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿装着時の概略縦断面図である。 実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿脱着時の概略縦断面図である。 実施の形態１に係るショーケースの冷凍サイクル及び制御回路を示すブロック図である。 実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿の断面図である。 実施の形態２に係るショーケースのドレン水蒸発皿装着時の概略縦断面図である。 実施の形態２に係るショーケースのドレン水蒸発皿脱着時の概略縦断面図である。

以下、本発明に係る冷却装置としてショーケースを一例とし、実施の形態について添付図面を参照して説明する。なお、その他の冷却装置として、冷蔵庫や自動販売機、製氷機等、ドレン水蒸発皿を備えた装置にも本発明が適用可能である。
なお、以下で説明する構成は、一例であり、本発明に係る冷却装置は、そのような構成に限定されない。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るショーケースの外観斜視図である。
図２は、実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿装着時の概略縦断面図である。
図３は、実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿脱着時の概略縦断面図である。
図４は、実施の形態１に係るショーケースの冷凍サイクル及び制御回路を示すブロック図である。
図５は、実施の形態１に係るショーケースのドレン水蒸発皿の断面図である。

＜ショーケースの構成＞
ショーケース１は、断熱材により所要の箱形状であるケース本体２を具備している。
ケース本体２は、その上部に、商品を陳列し冷蔵保存する冷却室３を配設する一方、その下部に機械室４を配設している。

冷却室３は、その前面に、所要の商品を出入するための開口５を有している。また、冷却室３内には複数の陳列棚６，６，…を図中の上下方向に複数段並設している。

図２、３に示すように冷却室３は、図中、最上段の陳列棚６の上方に形成された内側上面パネル７、陳列棚６，６，…の背面側に形成された内側背面パネル８、底部に形成された内側底面パネル９により囲まれた内方に形成されている。これら内側上面パネル７、内側背面パネル８および内側底面パネル９は、断熱材により形成され、これら内側上面パネル７と内側背面パネル８の背面側に、図中の矢印方向に空気（冷気）を循環させる空気循環路１０を画成している。

また、内側上面パネル７には、冷気（空気）を冷却室３内へ吹き出す冷気吹出口１１を形成し、内側底面パネル９の開口５近くには、冷却室３内の冷気を吸い込む冷気吸込口１２を形成している。そして、これら冷気吹出口１１と冷気吸込口１２は空気循環路１０を介して連通している。

空気循環路１０内には、その下方に、図２、３で示す冷凍サイクル１３の一部を構成する冷却器としての蒸発器１４と蒸発器用送風機１５とを配設している。

冷凍サイクル１３は、図４に示すように、圧縮機１７、圧縮機１７の吐出口１７ａ、ドレン水蒸発皿１８の加熱用配管１９、凝縮器用送風機２０を有する凝縮器２１、ステップモータ等により駆動される膨張弁２２、蒸発器用送風機１５を有する蒸発器１４、圧縮機１７の吸込口１７ｂを順次冷媒配管２３により接続し、冷媒を循環させるように構成されている。圧縮機１７は、運転周波数を制御することにより圧縮機１７の所定時間当りの回転数（回転速度）を制御するインバータ１６により駆動される。

上記圧縮機１７、インバータ１６、ドレン水蒸発皿１８、凝縮器用送風機２０、凝縮器２１、膨張弁２２は、ケース本体２下部の機械室４内に配設される。機械室４の前面側には、前面パネル２８がケース本体２に対して開閉自在に取付けられ、外気に連通する排気口４ａが開口している。また、排気口４ａの上部には機械室４に連通する給気口４ｂが形成されている。給気口４ｂの前面側には、給気口４ｂの周囲を囲うように断面Ｌ形状の鍔部２９が形成されている。

また、蒸発器１４の下方には、この蒸発器１４で発生する凝縮水であるドレン水を受けるドレン水受皿３０が設置され、このドレン水受皿３０に連通しドレン水を受けるドレン水蒸発皿１８を機械室４内に配設している。蒸発器１４の近傍には、蒸発器１４に形成された霜を溶かす除霜手段として除霜ヒータ２５が配設されている。

機械室４内は図２、３に示すように、仕切板４ｃにより水平方向に仕切られている。仕切板４ｃの下方には、ケース本体２の前面側から順番にドレン水蒸発皿１８と、凝縮器２１と、凝縮器用送風機２０と、圧縮機１７とが配置されている。仕切板４ｃの上方には、給気風路４ｄが形成されている。

ドレン水蒸発皿１８の例えば外底面には、一平面上で蛇管状に折曲形成された加熱用配管１９が添設されている。また、ドレン水蒸発皿１８にはドレン水を含浸する不織布や濾紙等の吸水部材で形成された蒸発板１８ａが平行間隔を有して多数櫛歯状に立設され、凝縮器２１を通過した温風を受けてドレン水の蒸発を促進するように構成されている。

また、制御器２７は、配線を介して凝縮器用送風機２０のファンモータ、蒸発器用送風機１５のファンモータ、膨張弁２２、インバータ１６、と電気的に接続される。そして、制御器２７は、冷却室３を所定の温度に維持するよう冷凍サイクル１３を運転するため、凝縮器用送風機２０のファンモータ、蒸発器用送風機１５のファンモータ、膨張弁２２、インバータ１６等の容量制御を行う。

＜ショーケースの動作、機能＞
このような構成の実施の形態１に係るショーケースが運転を開始すると、圧縮機１７が作動し、圧縮機１７から吐出された高温高圧のガス冷媒が加熱用配管１９内に通ることにより、ドレン水蒸発皿１８を介してドレン水を加熱し、蒸発を促進させる。その後、凝縮器２１で凝縮した液冷媒は、膨張弁２２を通過して減圧され、蒸発器１４で空気循環路１０に流通する空気と熱交換し蒸発する。蒸発したガス冷媒は圧縮機１７に再び吸引される。

空気循環路１０に流通する空気は蒸発器用送風機１５の運転によって、冷却室３、冷気吸込口１２、蒸発器用送風機１５、蒸発器１４、冷気吹出口１１、冷却室３の順に循環する。一方、蒸発器１４には、この循環空気に含まれる水分が霜となって付着するため、定期的に除霜運転を行う必要がある。除霜運転は、蒸発器１４近傍に配置された除霜ヒータ２５を運転する強制方式や、圧縮機１７を停止させる自然除霜方式が採用可能である。蒸発器１４の除霜によるドレン水は、凝縮水と同様にドレン水蒸発皿１８に導かれる。

また、凝縮器用送風機２０が運転されると、ケース本体２の前面側に設けた給気口４ｂから外気が給気風路４ｄ内に流入する。流入した外気は、給気風路４ｄ内をケース本体２の背面側に向けて進み、最背面側まで来ると風向を前面側に向けて折り返し、圧縮機１７の周囲を通過して凝縮器用送風機２０に吸引される、そして、凝縮器用送風機２０から送風された外気は凝縮器２１を通過して加熱され、ドレン水蒸発皿１８の蒸発板１８ａの間を通過し蒸発板１８ａに含浸したドレン水を気化させる。この湿度の上昇した外気は排気口４ａから機械室４の外部に排気される。

ドレン水蒸発皿１８は、メンテナンスを行う際に、図３に示すように前面パネル２８を開放することで、外部にスライドさせて取り出すことが可能である。前面パネル２８は、機械室４の前面側にビスやヒンジ等で機械室４に対して開閉自在に取付けられている。ドレン水蒸発皿１８は、ケース本体２の底板２ａ上に配設された加熱用配管１９上をスライドさせて取り外すことができるように構成されている。ドレン水蒸発皿１８の両側面は、例えば底板２ａから機械室４内に突出する一対の位置決めレールに当接し、横方向の動きが規制され、ドレン水蒸発皿１８が機械室４内で前後方向のみにスライドするようになっている。

また、機械室４内には、ドレン水蒸発皿１８が装着されたか否かを判断する蒸発皿装着検出センサ２４が設けられている。蒸発皿装着検出センサ２４は、公知の光センサや接触式センサを採用することができる。
例えば接触式センサの場合には、機械室４の前面パネル２８側からドレン水蒸発皿１８を挿入したときに、装着位置に到達した段階で蒸発皿装着検出センサ２４がドレン水蒸発皿１８に接触して装着を検出し、制御器２７が当該信号を受信してドレン水蒸発皿１８が定位置に装着されたことを認識する。

そして、蒸発皿装着検出センサ２４がドレン水蒸発皿１８の装着を検出していない場合に制御器２７は冷凍サイクル１３の運転を禁止する。また、ドレン水蒸発皿１８が装着されていないことを外部に報知する。報知する手段としては、ショーケースに設けられた表示装置に表示を行う方式や、警報音を発報する方式、または外部監視装置に出力する方式などを採用することができる。

このように蒸発皿装着検出センサ２４の検出値により冷凍サイクル１３の運転を禁止することで、蒸発器１４でドレン水が発生することを防止し、ドレン水が機械室４の外部に漏洩する事故を防ぐことができる。また、ドレン水蒸発皿１８が装着されていないことを外部に報知することができるため、早期の運転再開が可能となる。

なお、ドレン水蒸発皿１８は、上記のように加熱用配管１９上に載置されているため、図５に示すようにドレン水蒸発皿１８の底面に加熱用配管１９が嵌る凹溝部１８ｂを加熱用配管１９の位置に対応させて形成し、加熱用配管１９をレールとして使用してもよい。

＜効果＞
実施の形態１に係るショーケースは、凝縮器２１を冷却するための外気をケース本体２の前面側の給気口４ｂから吸い込み、機械室４内を上下に２分する仕切板４ｃ上方の給気風路４ｄから仕切板４ｃ下方の流路へと風向を反転させ、再び前面側の排気口４ａから機械室４外に排気する略Ｕ字状の風路としたため、ドレン水蒸発皿１８がショーケースの前面側に配置されることとなり、機械室４の前面パネル２８を開放するだけで簡単にドレン水蒸発皿１８を機械室４の外部に取り出し、メンテナンスを行うことが可能となる。よって、従来のショーケースに比べてドレン水蒸発皿１８のメンテナンス性が飛躍的に向上する。

また、冷却室３から漏洩する冷気を鍔部２９で囲った給気口４ｂから吸い込み、凝縮器２１の排熱を排気口４ａから前面側に排気することでショーケース前面のコールドアイルを減少させることができる。さらにこの冷気を凝縮器２１に通して熱交換することで凝縮温度を低下させ、冷凍サイクル１３の成績係数を向上させることができる。
この際、給気口４ｂの前面側には鍔部２９が突出しているため、給気口４ｂと排気口４ａとの間でショートサーキットを防止することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るショーケースは、基本的な構造として実施の形態１に係るショーケースと同様であるが、凝縮器の冷却空気の風路の構成について実施の形態１に係るショーケースと異なっている。このため主にこの相違点について説明する。
図６は、実施の形態２に係るショーケースのドレン水蒸発皿装着時の概略縦断面図である。
図７は、実施の形態２に係るショーケースのドレン水蒸発皿脱着時の概略縦断面図である。

＜ショーケースの構成＞
実施の形態１に係るショーケースにおいて凝縮器２１を冷却するための空気の給気口４ｂは、ケース本体２の前面側に開口していたが、実施の形態２に係るショーケースでは、ケース本体２の上面かつ背面側に給気口４ｆを備えている。
給気口４ｆはケース本体２の背面側に位置する給気風路４ｇを通ってケース本体２の下部に配置された機械室４に連通している。

機械室４内には、ケース本体２の前面側から順番にドレン水蒸発皿１８と、凝縮器２１と、凝縮器用送風機２０と、圧縮機１７とが配置されている。また、機械室４の前面は、実施の形態１に係るショーケースと同様に開閉可能な前面パネル２８で覆われている。前面パネル２８には、排気口４ａが開口している。

実施の形態２に係るショーケースにおいて凝縮器用送風機２０が運転されると、図６に示すようにケース本体２の上面に設けた給気口４ｆから外気が給気風路４ｇ内に流入する。流入した外気は、給気風路４ｇ内をケース本体２の下側に向けて進み、最下部まで来ると風向を前面側に向けて曲折し、圧縮機１７の周囲を通過して凝縮器用送風機２０に吸引される。そして、凝縮器用送風機２０から送風された外気は凝縮器２１を通過して加熱され、ドレン水蒸発皿１８の蒸発板１８ａの間を通過し蒸発板１８ａに含浸したドレン水を気化させる。この湿度の上昇した外気は排気口４ａから機械室４の外部に排気される。

ドレン水蒸発皿１８は、メンテナンスを行う際に、図７に示すように前面パネル２８を開放することで、外部にスライドさせて取り出すことが可能である。ドレン水蒸発皿１８は、実施の形態１と同様にケース本体２の底板２ａ上に配設された加熱用配管１９上をスライドさせて取り外すことができるように構成されている。また、ドレン水蒸発皿１８の両側面は、例えば底板２ａから機械室４内に突出する一対の位置決めレールに当接し、横方向の動きが規制され、ドレン水蒸発皿１８が機械室４内で前後方向のみにスライドするようになっている。

＜効果＞
実施の形態２に係るショーケースは、凝縮器２１を冷却するための外気をケース本体２の上面の給気口４ｆから吸い込み、前面側の排気口４ａから機械室４外に排気する略Ｌ字状の風路としたため、ドレン水蒸発皿１８がショーケースの前面側に配置されることとなり、機械室４の前面パネル２８を開放するだけで簡単にドレン水蒸発皿１８を機械室４の外部に取り出し、メンテナンスを行うことが可能となる。よって、従来のショーケースに比べてドレン水蒸発皿１８のメンテナンス性が飛躍的に向上する。

１ ショーケース、２ ケース本体、２ａ 底板、３ 冷却室、４ 機械室、４ａ 排気口、４ｂ 給気口、４ｃ 仕切板、４ｄ 給気風路、４ｆ 給気口、４ｇ 給気風路、５ 開口、６ 陳列棚、７ 内側上面パネル、８ 内側背面パネル、９ 内側底面パネル、１０ 空気循環路、１１ 冷気吹出口、１２ 冷気吸込口、１３ 冷凍サイクル、１４ 蒸発器、１５ 蒸発器用送風機、１６ インバータ、１７ 圧縮機、１７ａ 吐出口、１７ｂ 吸込口、１８ ドレン水蒸発皿、１８ａ 蒸発板、１８ｂ 凹溝部、１９ 加熱用配管、２０ 凝縮器用送風機、２１ 凝縮器、２２ 膨張弁、２３ 冷媒配管、２４ 蒸発皿装着検出センサ、２５ 除霜ヒータ、２７ 制御器、２８ 前面パネル、２９ 鍔部、３０ ドレン水受皿。

Claims (10)

1. 圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器と、を順に冷媒が循環する冷凍サイクルを有し、前面側が開放され被冷却物を収納する冷却室と、少なくとも前記凝縮器及び前記蒸発器の結露水を貯留するドレン水蒸発皿を収納する機械室と、を備えた冷却装置であって、
   前記機械室内において前記前面側から前記ドレン水蒸発皿と、前記凝縮器と、を順に配置し、
   前記ドレン水蒸発皿は、前記機械室の前記前面側から着脱が可能に前記機械室内に設置された冷却装置。
2. 前記凝縮器は、凝縮器用送風機を備え、
   前記ドレン水蒸発皿上には、ドレン水の蒸発を促進する吸湿部材が設置され、
   前記凝縮器用送風機の作動により前記凝縮器で熱交換し加熱された空気を前記前面側に流通させ、前記吸湿部材を通過させる請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記ドレン水蒸発皿の下面には、前記圧縮機の吐出冷媒が流通する加熱用配管が配置され、前記ドレン水蒸発皿の下面と前記加熱用配管とは熱的に接続されている請求項１または２に記載の冷却装置。
4. 前記ドレン水蒸発皿の下面には、前記加熱用配管が摺動可能に嵌合する凹溝が形成され、
   前記ドレン水蒸発皿を着脱する際には、前記ドレン水蒸発皿を前記加熱用配管上に摺動させる請求項３に記載の冷却装置。
5. 前記機械室の前記前面側には該機械室内に外気を吸入する給気口と、前記機械室から前記外気を排気する排気口と、を設け、
   前記機械室内には該機械室を上下方向に仕切る仕切板を配置し、
   前記仕切板の上側を前記給気口と連通する給気風路として前記外気を前記給気口から第１の方向に流通させ、
   前記仕切板の下側を前記排気口に連通し前記凝縮器と前記ドレン水蒸発皿とを配置した排気風路とし、前記排気口に向けて前記外気を前記第１の方向に対向する第２の方向に流通させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
6. 前記機械室は、前記冷却室の下部に配置され、
   前記給気口の前記前面側には、前記冷却室から流下する冷気を受ける鍔部が形成される請求項５に記載の冷却装置。
7. 前記機械室の上面側には該機械室内に外気を吸入する給気口を設けるとともに、前記機械室の前記前面側には該機械室から前記外気を排気する排気口を設け、
   前記給気口と連通する給気風路内に前記外気を前記給気口から第１の方向に流通させ、
   前記排気口に連通し前記凝縮器と前記ドレン水蒸発皿とを配置した前記機械室内に、前記排気口に向けて前記外気を前記第１の方向と異なる第２の方向に流通させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
8. 前記ドレン水蒸発皿の装着状態を判断する蒸発皿装着検出手段を有する制御部をさらに設け、
   前記制御部は、前記蒸発皿装着検出手段により前記ドレン水蒸発皿が装着されていないと判断した際には、前記圧縮機の駆動を停止する請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却装置。
9. 前記蒸発器の除霜を行う除霜手段と、前記ドレン水蒸発皿の装着状態を判断する蒸発皿装着検出手段を有する制御部をさらに設け、
   前記制御部は、前記蒸発皿装着検出手段により前記ドレン水蒸発皿が装着されていないと判断した際には、前記除霜手段の運転を禁止する請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却装置。
10. 前記ドレン水蒸発皿の装着状態を判断する蒸発皿装着検出手段と、報知手段と、を有する制御部をさらに設け、
    前記制御部は、前記蒸発皿装着検出手段により前記ドレン水蒸発皿が装着されていないと判断した際には、前記報知手段により報知を行う請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷却装置。

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