JP2016188736A - ドレン水蒸発装置及びショーケース - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発板における風上流側から下流側に至るまで蒸発性能を維持することが可能なショーケースのドレン水蒸発装置及びショーケースを得る。
【解決手段】ドレン水を溜める蒸発皿３１と、蒸発皿３１上に複数配置された蒸発板３３とを備え、蒸発板３３は、蒸発板３３同士の隙間を通過する風の流れに乱流を発生させる乱流発生部３５を備えているものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、冷凍又は冷蔵を行うショーケースで生じる除霜水などのドレン水を蒸発するドレン水蒸発装置及びショーケースに関する。

従来、この種のドレン水蒸発装置は、物品を収納するショーケース本体の下に備えられる機械室内に配置され、ドレン水を溜める蒸発皿と、蒸発皿上に間隔を空けて並設された複数の蒸発板とを備えている。機械室内には更に、圧縮機、凝縮器、送風機などが配置される。ドレン水蒸発装置は、機械室内においてショーケース本体の底部に形成した排水口の下方に配置され、排水口から落ちたドレン水を蒸発皿に溜めるようになっている。そして、蒸発皿に溜まったドレン水を蒸発板で吸い上げ、あるいはポンプなどで吸い上げて蒸発板の上方から散水し、蒸発板にドレン水を含ませる。そして、送風機により凝縮器を通過した温かい風を蒸発板同士の隙間に通過させ、蒸発板に含ませたドレン水を強制的に蒸発させている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１２１９４０号公報

特許文献１のドレン水蒸発装置において、蒸発板に向けて送られた風は、まず、蒸発板における風上流側縁部に衝突して乱流となり、その後、蒸発板同士の隙間を通過して行くに連れて整流されて層流に変化する。蒸発板の蒸発性能を上げるには蒸発板同士の隙間を通過する風が乱流であることが好ましいが、蒸発板同士の隙間に流入した乱流は、隙間を流れていくなかで層流に変化するため、風上流側から風下流側に行くに連れて蒸発板の蒸発性能が低下するという問題があった。

本発明はこのような点を鑑みなされたもので、蒸発板の風下流側における蒸発性能の低下を抑制して、風上流側から風下流側に渡って蒸発性能を均一化することが可能なドレン水蒸発装置及びショーケースを得ることを目的とする。

本発明に係るドレン水蒸発装置は、ドレン水を溜める蒸発皿と、蒸発皿上に複数配置された蒸発板とを備え、蒸発板は、蒸発板同士の隙間を通過する風の流れに乱流を発生させる乱流発生部を備えているものである。

本発明によれば、蒸発板に設けた乱流発生部により、蒸発板同士の隙間に流入した風の乱流の強さを再び高めることができるため、風下流側における蒸発板の蒸発性能の低下を抑制でき、風上流側から風下流側に渡って蒸発性能を均一化することが可能である。

本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置を備えたショーケースの一例を示す図で、（ａ）正面図と（ｂ）概略縦断面図とをまとめて示した図である。 本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置を備えたショーケースの機械室に配置された要素の拡大斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置の側面図である。 図３のドレン水蒸発装置の蒸発板組立体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略側面図と、（ｂ）蒸発板組立体の一部の概略平面図とをまとめて示した図である。 蒸発板に乱流発生部を設けた本実施の形態１の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略平面図と、（ｂ）概略側面図とをまとめて示した図である。 蒸発板に乱流発生部を設けない従来の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略平面図と、（ｂ）概略側面図とをまとめて示した図である。 本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第１範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第２範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第３範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。 図１のドレン水蒸発装置の蒸発板における乱流発生部の変形例１を示す図である。 図１のドレン水蒸発装置の蒸発板における乱流発生部の変形例２を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置などは、本発明の範囲内で適宜変更することができる。また、以下の説明で用いる「上」「下」「左」「右」「前」「後」「手前」「奥」は、特に断らない限り、ショーケースを正面側から見た場合の方向を意味している。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置を備えたショーケースの一例を示す図で、（ａ）正面図と（ｂ）概略縦断面図とをまとめて示した図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置を備えたショーケースの機械室に配置された要素の拡大斜視図である。
ショーケース１は、例えば飲料物などの商品を陳列した状態で冷却を行うものであって、ショーケース本体２と、ショーケース本体２の下部に配置されたパネルユニット１０とを備えている。なお、以下において、ショーケース本体２内に収納された商品を冷却する場合について例示する。

ショーケース本体２は、例えば枠体内に断熱壁を備えた構成を有し、陳列物を収納するための収納庫２Ａが形成されている。ショーケース本体２は、前面側に陳列物を出し入れするための開口２ｘが形成されたいわゆるオープンショーケースになっている。ショーケース本体２の内部には複数段の陳列棚３が配置されており、各陳列棚３は前後方向（図１（ａ）において紙面に直交する方向）にスライド自在に設置されている。そして、各陳列棚３への陳列物の補充などの際には各陳列棚３が前方向に引き出され、補充などが完了した際には各陳列棚３は再び収納庫２Ａ内に収容される。

ショーケース本体２の底面、背面及び上面には、冷気を循環させるための冷気循環ダクト４が形成されており、冷気循環ダクト４内には送風機２４と冷却器２５とが配置されている。送風機２４は、ショーケース本体２の底面に設置されており、収納庫２Ａ内の空気を、開口２ｘ側から吸込口４ａを介して底面側の冷気循環ダクト４内に吸い込み、背面側の冷気循環ダクト４側へ強制的に送風を行う。冷却器２５は、ショーケース本体２の背面側の冷気循環ダクト４内に設置されており、送風機２４から送風された空気を冷却する。

そして、送風機２４により底面側から背面側へ強制的に送風が行われ、冷却器２５において空気が冷却された後、冷却された空気は上面側の冷気循環ダクト４内に送られる。そして、吹出口４ｂから収納庫２Ａ内へ冷気が送られ、収納庫２Ａ内の冷気が再び送風機２４により底面側の冷気循環ダクト４内に吸い込まれる。このように、ショーケース本体２に収納された商品などの陳列物は冷却された状態に保たれる。

パネルユニット１０は、ショーケース本体２の下部に設けられており、例えば箱状に形成されている。そして、パネルユニット１０内の空間には、冷凍サイクルを構成する機械要素などが収容される機械室１０Ａが形成されている。また、ショーケース本体２において底面側の冷気循環ダクト４の底部には、冷却器２５から生じる除霜水などのドレン水を機械室１０Ａ内のドレン水蒸発装置３０に向けて落下させるための排水口４ｃが設けられている。

パネルユニット１０の前面パネル１１には、機械室１０Ａ内に外気を吸い込む吸込口１１ａが形成されている。吸込口１１ａは複数の貫通孔から構成され、後述の凝縮器２２に対向する領域に形成されている。なお、吸込口１１ａは、機械室１０Ａ内に外気を吸い込むものであれば形状、位置及び大きさは問わない。

機械室１０Ａ内には、圧縮機２１、凝縮器（放熱器）２２、図示しない減圧装置、アキュムレータ２３が冷媒配管により接続された冷凍サイクルが収容されている。なお、減圧装置とアキュムレータ２３との間には上述した冷却器（蒸発器）２５が冷媒配管により接続されている。また、機械室１０Ａには、凝縮器２２に送風を行う送風機２６と、本発明の特徴部分であるドレン水蒸発装置３０とが配置されている。そして、送風機２６が作動することにより、吸込口１１ａ（図１参照）から吸い込まれた風が、凝縮器２２、ドレン水蒸発装置３０の順に流れるようになっている。なお、図１には、送風機２６が凝縮器２２の風上流側に位置しているが、凝縮器２２の風下流側に位置してもよい。また、図１には、送風機２６、凝縮器２２及びドレン水蒸発装置３０の組を２組備えた構成を示したが、１組でも良いし、更に複数組備えても良い。

次に、ドレン水蒸発装置３０について説明する。
ドレン水蒸発装置３０は、ドレン水を溜める蒸発皿３１と、蒸発皿３１に貯留されたドレン水を蒸発させるための蒸発板組立体３２とを備えている。

図３は、本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置の側面図である。図４は、図３のドレン水蒸発装置の蒸発板組立体を示す斜視図である。図３及び図４において矢印は風通過方向を示している。
蒸発板組立体３２は、風通過方向と直交する方向に間隔を空けて配置された複数の蒸発板３３と、複数の蒸発板３３を一体的に支持するための支持部材３４とを備えており、全体として直方体形状に構成されている。支持部材３４は、複数の蒸発板３３の風上流側縁３３ａ及び風下流側縁３３ｂのそれぞれにおいて上下２箇所に配置され、計４箇所で複数の蒸発板３３を支持している。そして、蒸発板組立体３２は蒸発皿３１上に配置されている。蒸発板３３は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）とガラス繊維とが一体となった不織布、多孔質の樹脂成形体などで構成されている。

そして、本例の特徴とする構成としては、蒸発板３３に、蒸発板３３同士の隙間を通過する風の流れを乱す乱流発生部３５を設けたことにある。乱流発生部３５は切り欠きで構成され、蒸発板３３の風通過方向の中央部に、上下方向に延びる長穴状（長方形状含む）で構成されている。蒸発板３３における乱流発生部３５の高さ方向の位置（乱流発生部３５の下端から蒸発板３３の下端縁までの距離）ｈ１は、蒸発板組立体３２を蒸発皿３１上に配置した状態で、乱流発生部３５の下端が、蒸発皿３１にドレン水が最大に溜まった水面（図３の点線３６）の高さよりも高い位置となるように設定することが好ましい。ドレン水に浸かった乱流発生部３５の部分は、乱流発生部３５としての機能を果たさないため、無駄に切り欠かれた領域となり、その領域分、蒸発板３３におけるドレン水の保持量の低下を招くからである。

このため、乱流発生部３５は必要最低限の大きさとすることが求められ、乱流発生部３５の風通過方向の幅Ｗ０は、蒸発板３３の同方向の幅Ｗが例えば１００［ｍｍ］〜２００［ｍｍ］のとき、例えば１０［ｍｍ］程度とされる。また、乱流発生部３５の上端から蒸発板３３の上端縁までの距離ｈ２は、蒸発板組立体３２を上下逆さまにしても使用できるものについては、距離ｈ１と同じ（例えば、３０［ｍｍ］〜４５［ｍｍ］）に設定され、構造的に上下逆さまにしても使用できないものについては、距離ｈ１と同じかそれよりも短く（例えば、２０［ｍｍ］〜４５［ｍｍ］）設定される。なお、ここで示した具体的数値は一例を示したに過ぎず、それらはショーケース１の機種などに応じて適宜設定すれば良い。

以下、乱流発生部３５の作用を含め、ドレン水蒸発装置３０の作用について説明する。

図５は、本発明の実施の形態１に係るドレン水蒸発装置の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略側面図と、（ｂ）蒸発板組立体の一部の概略平面図とをまとめて示した図である。図５（ｂ）の矢印は蒸発板における風の流れを示している。
ショーケース１の運転中、冷却器２５からの除霜水などのドレン水が排水口４ｃからドレン水蒸発装置３０の蒸発板３３上に落ち、蒸発皿３１上に溜まる。蒸発皿３１上に溜まったドレン水は、毛細管現象により蒸発板３３によって吸い上げられる。なお、蒸発板３３にドレン水を含ませる構成として更に、蒸発皿３１に溜まったドレン水をポンプなどで吸い上げて蒸発板３３の上方から散水するようにしてもよい。

そして、送風機２６からの風が、凝縮器２２を通過して温められた後、ドレン水蒸発装置３０に向かって流される。ドレン水蒸発装置３０に向かって流された温かい風は、蒸発板組立体３２の蒸発板３３に当てられ、これにより蒸発板３３に含まれたドレン水が蒸発する。

ここで、ドレン水蒸発装置３０に向かって流された風は、まず、蒸発板組立体３２の蒸発板３３における風上流側縁３３ａに衝突して乱流となる。そして、蒸発板３３同士の隙間を通過して行くに連れて整流され、乱流の強さ（乱れ具合）が次第に弱まる。ここで、本実施の形態１では、蒸発板３３に乱流発生部３５が設けられていることで、強さが弱まった乱流が乱流発生部３５を通過する際に再び強い乱流となり、蒸発板３３の風下流側縁３３ｂから流出する。

蒸発板３３同士の隙間を通過する風が乱流の場合、層流の場合に比べて蒸発板３３表面における風との間の熱伝達率が高くなり、蒸発板３３における蒸発量を多く確保できる。よって、上述のように乱流発生部３５によって再び乱流の強さを高めることで、蒸発板３３の風上流側縁３３ａから風下流側縁３３ｂに至る流路において乱流を維持することが可能になる。したがって、蒸発板３３における風上流側の蒸発性能を風下流側においても維持でき、乱流発生部３５を設けない構成に比べて蒸発量を多くすることができ、蒸発性能を向上できる。

なお、蒸発板３３の風上流側縁３３ａから乱流発生部３５に到達するまでの間に風が仮に層流になったとしても、乱流発生部３５によって再び乱流とすることができるため、乱流発生部３５を設けない場合に比べて蒸発性能の向上効果が得られる。

ここで、蒸発板３３に乱流発生部３５を設けた場合と蒸発板３３に乱流発生部３５を設けない場合の風の流れの違いについて、以下、模式図で説明する。

図６は、蒸発板に乱流発生部を設けた本実施の形態１の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略平面図と、（ｂ）概略側面図とをまとめて示した図である。図７は、蒸発板に乱流発生部を設けない従来の作用説明図で、（ａ）機械室内部の概略平面図と、（ｂ）概略側面図とをまとめて示した図である。図６（ｂ）及び図７（ｂ）において、蒸発板３３及び蒸発板３３０の上に示した縦長の曲線は蒸発量のイメージを示しており、曲線が長い程、蒸発量が多いことを示している。また、図６及び図７において、左右方向に延びる矢印のうち、波形の矢印は乱流、直線の矢印は層流を示している。

図７に示した従来構成では、蒸発板３３０において風上流側（図７左側）は乱流となっているが、風下流側（図７右側）が層流となっている。そのため、蒸発板３３０における蒸発量は、縦長の曲線で示しているように、風上流側に比べて風下流側が少なくなっている。

これに対し、図６に示した本実施の形態１では、蒸発板３３に乱流発生部３５を設けたことで、蒸発板３３の風上流側と風下流側の両方で乱流となっている。そのため、風下流側においても風上流側と同様の蒸発量を維持でき、従来構成に比べて蒸発性能を向上できる。

以上説明したように本実施の形態１によれば、蒸発板３３に乱流発生部３５を設けたので、蒸発板３３の風下流側における蒸発性能低下を抑制でき、蒸発板３３の風上流側から風下流側に渡って蒸発性能を均一にできる。このように、本実施の形態１では乱流発生部３５を設けない従来に比べて蒸発板３３の蒸発性能を上げることができるため、蒸発板サイズの縮小を図ることができ、ドレン水蒸発装置３０のコンパクト化を図ることができる。また、ドレン水蒸発装置３０は一般的に機械室１０Ａ内で多くのスペースを必要とするため、ドレン水蒸発装置３０の小型化が可能となることで、機械室１０Ａ、引いてはショーケース１のコンパクト化を図ることができる。

実施の形態２．
本実施の形態２では、蒸発板３３の奥行き方向（風通過方向）の長さに応じた乱流発生部３５の数及び位置について説明する。なお、ショーケース１の構成、機械室１０Ａ内の構成、ドレン水蒸発装置３０の基本的な構成などは前述の実施の形態１と同じである。

実施の形態１では、蒸発板３３の風通過方向の中心部に乱流発生部３５を設けるとした。しかし、蒸発板３３同士の隙間を通過する風の風速と蒸発板３３の風通過方向の長さとの関係から、乱流発生部３５を風通過方向に複数設けた方が好ましい場合が考えられる。すなわち、例えば蒸発板３３の風通過方向の長さが長くなると、蒸発板３３同士の隙間に流入した風は、乱流発生部３５に到達する前に層流となり、また、乱流発生部３５で乱流にしたとしても、蒸発板３３の風下流側縁３３ｂに到達する前に再び層流となることが考えられる。よって、乱流発生部３５の数及び位置は、少なくとも蒸発板３３の風通過方向の長さに応じたものとすることが好ましい。

以下、図８〜図１０を参照して具体例で説明する。
ショーケース１で発生するドレン水の量はショーケース１の機種によって異なり、ドレン水が多いショーケース１では、ドレン水蒸発装置３０の蒸発板サイズも大きくなる。このように蒸発板サイズは機種によって異なるが、蒸発板３３の風通過方向の長さＷ（図３参照）は、一般的にＷ＝１００［ｍｍ］〜４００［ｍｍ］である。長さＷが長いものについては、乱流発生部３５を一箇所のみではなく複数箇所に設け、乱流の効果を持続させる。本例では、蒸発板３３の風通過方向の長さＷを複数に区分し、その各範囲毎に乱流発生部３５の数を変える。

図８は、本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第１範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。図９は、本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第２範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態２に係るドレン水蒸発装置の蒸発板の側面図で、蒸発板の風通過方向の長さＷが「第３範囲」の場合の乱流発生部の数及び位置を示す図である。

ここでは、蒸発板３３の風通過方向の長さＷを区分した第１範囲、第２範囲、第３範囲と、各範囲のそれぞれの乱流発生部３５の配置ピッチＰは以下の通りである。また、乱流発生部３５の風通過方向の幅Ｗ０は、ここでは図８〜図１０において共通して例えば１０［ｍｍ］とする。
第１範囲： １００［ｍｍ］≦Ｗ［ｍｍ］＜２００［ｍｍ］、Ｐ＝１／２・Ｗ
第２範囲： ２００［ｍｍ］≦Ｗ［ｍｍ］＜３００［ｍｍ］、Ｐ＝１／３・Ｗ
第３範囲： ３００［ｍｍ］≦Ｗ［ｍｍ］＜４００［ｍｍ］、Ｐ＝１／４・Ｗ

また、乱流発生部３５の風通過方向の位置は、長さＷに応じた上記の位置とする他、最適化した位置としてもよい。最適化した位置とは例えば、送風機２６からの風の風速と、蒸発板３３同士の隙間の距離などとの関係から、風が乱流から層流に変化する位置を特定し、その位置に乱流発生部３５を配置することとしてもよい。ショーケース１におけるドレン水蒸発装置３０に送風する送風機２６の回転数は所定回転数に決まっていることが一般的であるため、蒸発板３３同士の隙間の距離が決まれば、乱流から層流に変化する位置を特定することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態２によれば実施の形態１と同様の効果が得られると共に、蒸発板３３の風通過方向の長さＷに応じた数の乱流発生部３５を蒸発板３３に設ける構成としたため、乱流の効果を蒸発板３３の風下流側においても持続させることができる。

なお、本発明のドレン水蒸発装置は、上記図１〜図１０に示した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように種々変形実施可能である。

＜乱流発生部の形状の変形例＞
（変形例１）
図１１は、図１のドレン水蒸発装置の蒸発板における乱流発生部の変形例１を示す図である。
この例では、乱流発生部３５の風上流側辺３５ａ及び風下流側辺３５ｂのそれぞれを波形形状としたものである。

（変形例２）
図１２は、図１のドレン水蒸発装置の蒸発板における乱流発生部の変形例２を示す図である。
この例では、乱流発生部３５を、上下方向に間隔を空けて配置した複数の長穴状の分割乱流発生部３５Ａ〜３５Ｄで構成したものである。

＜蒸発板組立体の構造の変形例＞
上記では、蒸発板組立体３２が、複数の蒸発板３３を独立して並べ、支持部材３４で一体化した構成を例に示したが、蒸発板組立体３２の構成はこれに限られたものではない。例えば、長い蒸発板部材を蛇腹状に折り畳んで複数の蒸発板３３が連続する構成としてもよい。この構成においても、蒸発板３３に乱流発生部３５を設けることで、上記と同様の効果を得ることができる。

＜乱流発生部の構造の変形例＞
乱流発生部３５は、上記では切り欠きとしたが、蒸発板３３の両面から互いに向かう方向に凹んだ凹部としてもよいし、また蒸発板３３の片面に設けた凹部としてもよい。

１ ショーケース、２ ショーケース本体、２Ａ 収納庫、２ｘ 開口、３ 陳列棚、４ 冷気循環ダクト、４ａ 吸込口、４ｂ 吹出口、４ｃ 排水口、１０ パネルユニット、１０Ａ 機械室、１１ 前面パネル、１１ａ 吸込口、２１ 圧縮機、２２ 凝縮器、２３ アキュムレータ、２４ 送風機、２５ 冷却器、２６ 送風機、３０ ドレン水蒸発装置、３１ 蒸発皿、３２ 蒸発板組立体、３３ 蒸発板、３３ａ 風上流側縁、３３ｂ 風下流側縁、３４ 支持部材、３５ 乱流発生部、３５Ａ 分割乱流発生部、３５Ｂ 分割乱流発生部、３５Ｃ 分割乱流発生部、３５Ｄ 分割乱流発生部、３５ａ 風上流側辺、３５ｂ 風下流側辺、３６ 点線、３３０ 蒸発板。

Claims (9)

1. ドレン水を溜める蒸発皿と、
   前記蒸発皿上に複数配置された蒸発板とを備え、
   前記蒸発板は、前記蒸発板同士の隙間を通過する風の流れに乱流を発生させる乱流発生部を備えているドレン水蒸発装置。
2. 前記乱流発生部は、前記蒸発板の風通過方向の中心部に配置されている請求項１記載のドレン水蒸発装置。
3. 前記乱流発生部は、前記蒸発板の風通過方向に間隔を空けて複数配置されている請求項１記載のドレン水蒸発装置。
4. 前記乱流発生部は、前記蒸発皿に溜まったドレン水に浸漬しない高さ位置に配置されている請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のドレン水蒸発装置。
5. 前記乱流発生部は、切り欠きで構成されている請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のドレン水蒸発装置。
6. 前記乱流発生部は、上下方向に延びる長穴状に構成されている請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のドレン水蒸発装置。
7. 前記乱流発生部は、風上流側辺及び風下流側辺のそれぞれが波形形状に構成されている請求項６記載のドレン水蒸発装置。
8. 前記乱流発生部は、上下方向に間隔を空けて配置された複数の分割乱流発生部で構成されている請求項１〜請求項６の何れか一項に記載のドレン水蒸発装置。
9. 請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のドレン水蒸発装置を備えたショーケース。

Images