JP2020133918A - ショーケース - Google Patents

Abstract

【課題】除霜運転に要する時間を必要最小限として、品温上昇を抑制すること。【解決手段】商品載置棚２０が上下方向に沿って複数段設けられた商品収容域１４と、商品収容域１４と通風路１５との間で空気を循環させる送風ファン１７と、送風ファン１７により循環させられる空気を冷却する蒸発器１８と、任意の商品載置棚２０の下方に装着されることにより通風路１５を遮断しつつ商品収容域１４を上下に区画する中間ダクト３０とを備えたショーケースであって、除霜運転を行う場合、蒸発器１８に対する冷媒の供給を停止させつつ送風ファン１７を駆動させる制御部５０を備え、制御部５０は、除霜運転における蒸発器１８に付着した霜を融解させた後の水切時間を、中間ダクト３０の下方域の容積が大きくなるほど短縮する態様で設定して変動させるものである。【選択図】図２

Description

本発明は、ショーケースに関し、より詳細には、商品載置棚に載置された商品を所望の温度状態に保持するショーケースに関するものである。

従来、商品載置棚に載置された商品を所望の温度状態に保持するショーケースとして、次のようなものが知られている。

例えば、ケース本体の商品収容域に複数の商品載置棚が上下方向に沿って並ぶよう設けられており、それぞれの商品載置棚に商品が載置されて陳列されている。また、ケース本体の内部であって商品収容域外となる個所には、商品収容域の前方下部に設けられた吸込口を通じて吸い込まれた空気が通過する通風路が形成されている。この通風路には、設置された送風ファンの駆動により通過する空気を冷却する蒸発器が設けられており、この蒸発器で冷却された空気が商品収容域の前方上部に設けられた吹出口より吹き出される。

ところで、商品収容域の背面を構成する背面板を貫通する態様で任意の商品載置棚の下部に中間ダクトが取り付けられた場合、通風路は中間ダクトにより遮断される。これにより、中間ダクトが取り付けられたショーケースでは、吸込口を通じて通風路に吸い込まれて空気が、蒸発器で冷却された後に中間ダクトの後端部に設けられた導入口より導入されて前端部に設けられた中間吹出口より吹き出されることにより、エアカーテンを形成している。

これにより、上記ショーケースでは、中間ダクトが取り付けられた場合、商品収容域が中間ダクトにより上下に区画されるとともに該中間ダクトを境界にしてその上方域を高温度域としつつ下方域を低温度域として異なる温度域を形成でき、結果的に、商品を異なる温度に保持することができる（例えば、特許文献１参照）。

特許第４６３６５０５号公報

上記ショーケースでは、蒸発器に付着した霜を除去するための除霜運転が定期的に行われる。除霜運転は、蒸発器に対する冷媒の供給が停止された状態で送風ファンが駆動し、蒸発器を通過した空気が該蒸発器に付着した霜が融解したものと判断される除霜復帰温度に達した後に、所定の水切時間が経過するまで行われる。

ここで水切時間は、融解した水が所定部位に向けて流れる時間を確保するとともに、霜が融解しにくいとされる蒸発器の入口近傍の入口管を所定温度にさせるために一定の長さに定められている。

ところで、上記ショーケースでは、中間ダクトが装着される高さレベルに応じて、低温度域の容積、すなわち中間ダクトの下方域の容積が変化するという特質を有している。この特質により蒸発器に対する着霜量も変化する。つまり、中間ダクトの下方域の容積が比較的大きい場合、送風ファンの駆動により外気を商品収容域に巻き込んでしまう割合も増加し、蒸発器に対する着霜量も増大する。一方、中間ダクトの下方域の容積が比較的小さい場合、送風ファンの駆動により外気を商品収容域に巻き込んでしまう割合が低減し、蒸発器に対する着霜量も減少する。

そのため、上記ショーケースにおいては、除霜運転を行う場合、中間ダクトの下方域の容積に応じて蒸発器を通過した空気が除霜復帰温度に達するまでの時間が変化する。つまり、中間ダクトの下方域の容積が大きいほど、除霜復帰温度に達するまでの時間が長大化することになる。

このように除霜復帰温度に達するまでの時間が長大化すると、その間に入口管の温度が上昇し、水切時間を短くすることが可能になる。しかしながら、上述したように水切時間は一定の長さに定められているので、結果的に、除霜運転に要する時間が無駄に長大化し、商品載置棚に載置された商品の温度（品温）上昇を招来する虞れがあった。

本発明は、上記実情に鑑みて、除霜運転に要する時間を必要最小限として、品温上昇を抑制することができるショーケースを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るショーケースは、上下に延在する背面板の前方側に商品載置棚が上下方向に沿って複数段設けられた商品収容域と、前記商品収容域と、該商品収容域に連通する態様で設けられた通風路との間で空気を循環させる送風ファンと、前記送風ファンにより循環させられる空気を冷却する蒸発器と、前記背面板を貫通する態様で任意の商品載置棚の下方に装着されることにより、前記通風路を遮断しつつ前記商品収容域を上下に区画し、かつ前記通風路を通過する空気を後端部に設けられた導入口より導入して前端部に設けられた中間吹出口より吹き出す中間ダクトとを備え、前記商品収容域における前記中間ダクトの下方域を上方域よりも低温にさせて２つの異なる温度域を形成するショーケースであって、前記蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行う場合、前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止させつつ前記送風ファンを駆動させる制御部を備え、前記制御部は、前記除霜運転における前記蒸発器に付着した霜を融解させた後の水切時間を、前記中間ダクトの下方域の容積が大きくなるほど短縮する態様で設定して変動させることを特徴とする。

また本発明は、上記ショーケースにおいて、前記制御部は、前記除霜運転を行う場合、前記蒸発器を通過した空気の温度が予め決められた除霜復帰温度に達した時点で前記水切時間の計測を開始することを特徴とする。

また本発明は、上記ショーケースにおいて、前記制御部は、前記中間ダクトが装着される高さレベルを検出結果に応じて前記水切時間を設定して変動させることを特徴とする。

本発明によれば、制御部が、除霜運転における蒸発器に付着した霜を融解させた後の水切時間を、中間ダクトの下方域の容積が大きくなるほど短縮する態様で設定して変動させるので、水切時間が無駄に長大化してしまうことを防止することができ、これにより、除霜運転に要する時間を必要最小限として、品温上昇を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態であるショーケースを模式的に示す断面側面図である。 図２は、本発明の実施の形態であるショーケースの特徴的な制御系を示すブロック図である。 図３は、図１に示したショーケースの要部を拡大して示す断面側面図である。 図４は、図２に示した制御部の検出処理部が実施する高さレベル検出処理の処理内容を示すフローチャートである。 図５は、図２に示した制御部の除霜運転処理部が実施する除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るショーケースの好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態であるショーケースを模式的に示すものであり、図１は断面側面図であり、図２は特徴的な制御系を示すブロック図である。ここで例示するショーケースは、例えばスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗において商品を収容するものであり、ケース本体１０、中間ダクト３０及び制御部５０を備えて構成されている。

ケース本体１０は、底面部１１、後面部１２及び天面部１３を備え、これら底面部１１、後面部１２及び天面部１３によって囲まれる部分に前面及び左右両側面が開口した商品収容域１４が構成されている。またケース本体１０には、上記商品収容域１４と区画される態様で、通風路１５が設けられている。通風路１５は、底面部１１、後面部１２及び天面部１３の内部に形成されており、下側通風ダクト１５ａ、後側通風ダクト１５ｂ及び上側通風ダクト１５ｃを備えている。

下側通風ダクト１５ａは、底面部１１において、商品収容域１４の底面を構成する底面板１１ａよりも下方となる部分に構成されている。底面板１１ａの前端部分には、左右方向に沿って延在する吸込口１６ａが形成されている。

後側通風ダクト１５ｂは、後面部１２において、商品収容域１４の背面を構成する背面板１２ａよりも後方となる部分に構成されている。この後側通風ダクト１５ｂは、下端部分が下側通風ダクト１５ａの後端部分と連通している。

上側通風ダクト１５ｃは、天面部１３において、商品収容域１４の天面を構成する天面板１３ａよりも上方となる部分に構成されている。この上側通風ダクト１５ｃは、後端部分が後側通風ダクト１５ｂの上端部分と連通している。天面板１３ａの前端部分には、左右方向に沿って延在する吹出口１６ｂが形成されている。

上記通風路１５の内部には、送風ファン１７や蒸発器１８が設置されている。送風ファン１７は、空気を循環させるものである。上記ショーケースにおいては、送風ファン１７が駆動することにより、吸込口１６ａを通じて通風路１５に吸い込んだ空気を吹出口１６ｂまで送出し、該吹出口１６ｂより商品収容域１４に吹き出すことにより、商品収容域１４と通風路１５との間で空気を循環させるものである。

蒸発器１８は、圧縮機１９、並びに図示せぬ凝縮器及び膨張機構とともに冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成されている。圧縮機１９は、冷媒を圧縮するものであり、凝縮器は、圧縮機１９で圧縮された冷媒を凝縮させて放熱させるものである。膨張機構は、凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させて低温低圧の状態にさせるものである。

この蒸発器１８は、送風ファン１７が駆動することにより通風路１５を通過する空気と、膨張機構で低温低圧の状態にされた冷媒とを熱交換させるもの、より詳細には、低温低圧の冷媒を蒸発させることにより通風路１５を通過する空気を冷却する温度調整手段である。この蒸発器１８で蒸発した冷媒は、圧縮機１９に吸引されて冷凍サイクルを循環することになる。

これにより、上記ショーケースでは、圧縮機１９及び送風ファン１７が駆動すれば、蒸発器１８を通過した空気が通風路１５を通じて商品収容域１４に循環供給され、商品収容域１４が所望の冷蔵温度に維持されることになる。

商品収容域１４には、上下に沿って複数段（図示の例では６段）の商品載置棚２０が設けられている。商品載置棚２０は、背面板１２ａの左右両側部に設けられた図示せぬ棚支柱に取り付けられており、商品を載置して陳列させるものである。

中間ダクト３０は、全体として略平板状の形態を成している。この中間ダクト３０は、上記背面板１２ａの装着領域Ａに設けられたいずれかの高さレベルの貫通孔２１を貫通して後端部が後側通風ダクト１５ｂの後面を構成する当接板２２に当接することにより、通風路１５（後側通風ダクト１５ｂ）を遮断して商品収容域１４に着脱可能に装着されるものである。

ここで、背面板１２ａの装着領域Ａは、最上段の商品載置棚２０の下部から上から４段目の商品載置棚２０の下部に至る領域であり、最上段の商品載置棚２０の下部、上から２段目の商品載置棚２０の下部、上から３段目の商品載置棚２０の下部、上から４段目の商品載置棚２０の下部のそれぞれの高さレベルに貫通孔２１が形成されている。

そして、図示の中間ダクト３０は、上から４段目の商品載置棚２０の下部の貫通孔２１を貫通して後端部が通風路１５を遮断する態様で商品収容域１４に装着されている。

このような中間ダクト３０は、内部に風洞３１が設けられている。風洞３１は、前後方向に沿って延在するものであり、後端部に設けられた導入口３２と、前端部に設けられた中間吹出口３３とに連通している。導入口３２は、下方に向けて開口しており、後側通風ダクト１５ｂを通過する空気を導入するための開口である。中間吹出口３３は、下方に向けて開口しており、風洞３１を通過する空気を吹き出すための開口である。

上記当接板２２は、背面板１２ａの装着領域Ａに対して略平行となる態様で上下方向に沿って延在して後側通風ダクト１５ｂの後面を構成している。

制御部５０は、記憶部５１に記憶されたプログラムやデータにしたがってショーケースの各部の動作を統括的に制御するものであり、上記送風ファン１７及び上記圧縮機１９に電気的に接続されているとともに、検知部４０、吹出温度センサ４５及びヒータ２５に電気的に接続されている。

検知部４０は、図３に示すように、発光部４１及びＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサ４２を備えて構成されるものであり、後側通風ダクト１５ｂの左端部分に取り付けられた水平延在部４３に設けられている。つまり、検知部４０は、上記装着領域Ａよりも下方側となる通風路１５の所定個所に設けられている。

発光部４１は、上方に向けて、より詳細には、中間ダクト３０の後端部に設けられた反射板３４に向けて光を発するものである。ＴＯＦセンサ４２は、発光部４１で発光され、かつ反射板３４により反射された光を受けることにより、該中間ダクト３０との離間距離を検知するものである。このような検知部４０は、検知結果である離間距離を検知信号として、制御部５０に与えるものである。

吹出温度センサ４５は、蒸発器１８を通過した空気の温度を検知する温度検知手段であり、図には明示しないが、後側通風ダクト１５ｂにおける蒸発器１８の上方側に設けられている。この吹出温度センサ４５は、検知結果である吹出温度を温度信号として、制御部５０に与えるものである。

ヒータ２５は、上記貫通孔２１の上方にある商品載置棚２０、すなわち最上段の商品載置棚２０、上から２段目の商品載置棚２０、上から３段目の商品載置棚２０、上から４段目の商品載置棚２０に設けられている。このようなヒータ２５は、制御部５０から与えられる駆動指令により駆動して通電状態となることにより周囲を加熱する加熱手段である。

上記制御部５０は、検出処理部５０ａ、設定処理部５０ｂ、通常運転処理部５０ｃ及び除霜運転処理部５０ｄを備えている。検出処理部５０ａは、上記検知部４０より検知信号を入力した場合に、離間距離と、記憶部５１に記憶された基準情報とから中間ダクト３０が装着される高さレベルを検出するものである。

設定処理部５０ｂは、検出処理部５０ａを通じて検出された中間ダクト３０の高さレベルに応じて種々の設定、例えば送風ファン１７の送風量や除霜運転時の水切時間の設定を行うものである。

この設定処理部５０ｂは、中間ダクト３０の高さレベルが小さいほど、つまり中間ダクト３０の下方域の容積が小さいほど、送風ファン１７の送風量が小さくなるよう設定する。設定された送風量は、送風量情報として記憶部５１に記憶させる。

また設定処理部５０ｂは、中間ダクト３０の高さレベルが大きいほど、つまり中間ダクト３０の下方域の容積が大きいほど、水切時間が短縮されるよう設定する。設定された水切時間は、水切時間情報として記憶部５１に記憶させる。この水切時間は、蒸発器１８に付着した霜が融解して生成した水が所定部位に向けて流れる時間を確保するとともに、霜が融解しにくいとされる蒸発器１８の冷媒入口近傍の入口管を所定温度にさせるための時間である。

通常運転処理部５０ｃは、商品収容域１４の商品を冷却するための通常運転を行うものである。除霜運転処理部５０ｄは、通常運転により蒸発器１８に付着した霜を除去するための除霜運転を行うものである。

図４は、図２に示した制御部５０の検出処理部５０ａが実施する高さレベル検出処理の処理内容を示すフローチャートである。

この高さレベル検出処理において制御部５０の検出処理部５０ａは、検知部４０からの検知信号の入力待ちとなり（ステップＳ１０１）、検知信号を入力した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、記憶部５１から基準情報を読み出す（ステップＳ１０２）。

基準情報を読み出した検出処理部５０ａは、検知信号に含まれる離間距離と基準情報とを比較して、中間ダクト３０の高さレベルを検出し（ステップＳ１０３）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

検出処理部５０ａにより中間ダクト３０の高さレベルが検出されると、制御部５０の設定処理部５０ｂは、送風ファン１７の送風量や水切時間を設定し、それぞれ送風量情報及び水切時間情報として記憶部５１に記憶させる。

設定処理部５０ｂにより送風ファン１７の送風量が設定されると、制御部５０の通常運転処理部５０ｃは、圧縮機１９を駆動させるとともに、送風ファン１７を設定された送風量となるよう駆動させる。これにより、商品収容域１４の内部の空気が次のように循環する。

吸込口１６ａを通じて通風路１５の下側通風ダクト１５ａに吸い込まれた空気は、該下側通風ダクト１５ａを通過した後に、後側通風ダクト１５ｂを通過する。

後側通風ダクト１５ｂを通過する空気は、蒸発器１８で冷却される。蒸発器１８で冷却された空気は、導入口３２を通じて風洞３１に導入され、該風洞３１を通過して中間吹出口３３を通じて吹き出される。この中間吹出口３３から吹き出された空気は、商品載置棚２０の前端域を通過して吸込口１６ａより通風路１５に吸い込まれることにより、商品収容域１４と通風路１５とを循環する。これにより、商品収容域１４における中間ダクト３０の下方域の前面には、蒸発器１８で冷却された空気によるエアカーテンが形成される。

このようにして中間吹出口３３より吹き出される空気（冷気）により中間ダクト３０の下方域の前面にエアカーテンが形成されるので、商品収容域１４における中間ダクト３０の下方域を、中間ダクト３０の上方域よりも冷却することができる。これにより、商品収容域１４における中間ダクト３０の上方域と下方域とを異なる温度帯にすることができ、商品収容域１４の商品を２つの異なる温度に保持することができる。

また通常運転処理部５０ｃは、中間ダクト３０の直上の商品載置棚２０、図示の例では上から４段目の商品載置棚２０に設けられたヒータ２５を駆動させる。これによりヒータ２５は、通電状態となり周囲を加熱する。これにより、中間ダクト３０を通過する空気（冷気）により、該中間ダクト３０の直上の商品載置棚２０に載置された商品が必要以上に冷却されることを抑制することができる。

そのような通常運転を行うことにより、蒸発器１８に霜が徐々に付着するので、制御部５０の除霜運転処理部５０ｄは、所定のタイムスケジュールにしたがって次のようにして除霜運転を行う。

図５は、図２に示した制御部５０の除霜運転処理部５０ｄが実施する除霜運転処理の処理内容を示すフローチャートである。

この除霜運転処理において制御部５０の除霜運転処理部５０ｄは、圧縮機１９及びヒータ２５を駆動停止にさせつつ送風ファン１７の駆動を維持し（ステップＳ２０１，ステップＳ２０２）、吹出温度センサ４５からの温度信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。このようにして、送風ファン１７のみを駆動することにより、蒸発器１８に付着した霜が徐々に融解することになる。

温度信号の入力がある場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、除霜運転処理部５０ｄは、温度信号に含まれる吹出温度が、記憶部５１に記憶された除霜復帰温度以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。ここで除霜復帰温度は、蒸発器１８に付着した霜が融解したものと判断される温度である。

吹出温度が除霜復帰温度未満である場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、除霜運転処理部５０ｄは、上述したステップＳ２０３の処理を繰り返す。

一方、吹出温度が除霜復帰温度以上である場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、除霜運転処理部５０ｄは、蒸発器１８に付着した霜が融解したものとして、内蔵する時計により水切時間の計測を開始し（ステップＳ２０５）、記憶部５１に記憶された水切時間、すなわち設定処理部５０ｂを通じて設定された水切時間の経過待ちとなる（ステップＳ２０６）。

水切時間が経過した場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、除霜運転処理部５０ｄは、水切時間の計測を終了し（ステップＳ２０７）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。

これによれば、蒸発器１８に付着した霜が融解して所定の部位に流れるとともに、入口管の温度を所定の温度にさせることができる。その後、制御部５０は、通常運転処理部５０ｃにより圧縮機１９及びヒータ２５を駆動させて、通常運転に移行する。

以上説明したように、本発明の実施の形態であるショーケースによれば、制御部５０が、除霜運転における蒸発器１８に付着した霜を融解させた後の水切時間を、中間ダクト３０の高さレベルが大きいほど、つまり中間ダクト３０の下方域の容積が大きいほど短縮される態様で設定して変動させるので、水切時間が無駄に長大化してしまうことを防止することができ、これにより、除霜運転に要する時間を必要最小限として、品温上昇を抑制することができる。

また上記ショーケースによれば、検知部４０が通風路１５の所定個所に設けられて、中間ダクト３０の後端部との離間距離を検知し、制御部５０が検知部４０による検知結果により、中間ダクト３０が装着される高さレベルを検出するので、従来のように中間ダクトが装着される可能性のあるすべての部位に近接スイッチ等を設ける必要がなく、１つの検知部４０だけでよい。よって、部品点数の削減することができ、製造コストの低減化を図りながら、中間ダクト３０が装着される高さレベルを良好に検出することができる。

特に、検知部４０が通風路１５の所定個所に設けられていることにより、中間ダクト３０だけでなく、背面板１２ａの貫通孔２１の周辺にも配線等を必要とせず、中間ダクト３０の装着作業を容易なものとすることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態では、検知部４０が通風路１５の所定個所に設けられていたが、本発明においては、検知部４０が中間ダクト３０に設けられていてもよい。

１０ ケース本体
１１ 底面部
１２ 後面部
１２ａ 背面板
１３ 天面部
１４ 商品収容域
１５ 通風路
１５ａ 下側通風ダクト
１５ｂ 後側通風ダクト
１５ｃ 上側通風ダクト
１６ａ 吸込口
１６ｂ 吹出口
１７ 送風ファン
１８ 蒸発器
１９ 圧縮機
２０ 商品載置棚
２１ 貫通孔
２２ 当接板
２５ ヒータ
３０ 中間ダクト
３１ 風洞
３２ 導入口
３３ 中間吹出口
４０ 検知部
４１ 発光部
４２ ＴＯＦセンサ
４５ 吹出温度センサ
５０ 制御部
５０ａ 検出処理部
５０ｂ 設定処理部
５０ｃ 通常運転処理部
５０ｄ 除霜運転処理部
５１ 記憶部
Ａ 装着領域

Claims (3)

1. 上下に延在する背面板の前方側に商品載置棚が上下方向に沿って複数段設けられた商品収容域と、
   前記商品収容域と、該商品収容域に連通する態様で設けられた通風路との間で空気を循環させる送風ファンと、
   前記送風ファンにより循環させられる空気を冷却する蒸発器と、
   前記背面板を貫通する態様で任意の商品載置棚の下方に装着されることにより、前記通風路を遮断しつつ前記商品収容域を上下に区画し、かつ前記通風路を通過する空気を後端部に設けられた導入口より導入して前端部に設けられた中間吹出口より吹き出す中間ダクトと
   を備え、前記商品収容域における前記中間ダクトの下方域を上方域よりも低温にさせて２つの異なる温度域を形成するショーケースであって、
   前記蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行う場合、前記蒸発器に対する冷媒の供給を停止させつつ前記送風ファンを駆動させる制御部を備え、
   前記制御部は、前記除霜運転における前記蒸発器に付着した霜を融解させた後の水切時間を、前記中間ダクトの下方域の容積が大きくなるほど短縮する態様で設定して変動させることを特徴とするショーケース。
2. 前記制御部は、前記除霜運転を行う場合、前記蒸発器を通過した空気の温度が予め決められた除霜復帰温度に達した時点で前記水切時間の計測を開始することを特徴とする請求項１に記載のショーケース。
3. 前記制御部は、前記中間ダクトが装着される高さレベルを検出結果に応じて前記水切時間を設定して変動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のショーケース。

Images