JP2020180740A - 冷凍機 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器での結露および着霜の発生を抑制することが可能となるとともに第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器の脱着が可能となり、かつ冷凍機の配置の自由度を向上させることができる冷凍機を提供する。【解決手段】冷凍機１は、筐体２と、筐体２内に配置された圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、風路切替装置とを備えている。風路切替装置は、第１状態と、第２状態とに、庫内風路および機械室風路を切替えるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍機に関するものである。

ショーケースの様に食品および商品等を保存するための貯蔵室を有する冷凍機は、貯蔵室を低温に保つために、一般的に蒸発器の冷媒温度（蒸発温度）が０℃以下となるように運転される。貯蔵室の温度は、例えば、冷蔵用途では約０℃以上１０℃以下であり、冷凍用途では−２０℃以上−１０℃以下である。蒸発温度が低いため、蒸発器を通過する空気の温度が露点以下となる。このため、蒸発器の表面に結露または着霜が発生する。結露が発生すると、結露水を冷凍機外へ排水する必要がある。着霜が発生すると、ヒータなどを使用して除霜してから融解水を冷凍機外へ排水する必要がある。

従来、結露水の排水を不要とするとともに除霜および融解水の排水を不要とするために、吸着材（デシカント材）が塗布された塗布熱交換器を備えた冷凍機が提案されている。例えば、特開２０１６−２０５７２１号公報（特許文献１）には、デシカント材が塗布された第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器を備えた冷凍機が提案されている。

この公報の図９に記載された冷凍機では、吸着運転モードでは、第１塗布熱交換器に塗布されたデシカント材により除湿された空気が蒸発器に供給されるため、蒸発器での結露および着霜の発生が抑制される。また、第２塗布熱交換器に凝縮器の凝縮熱で加熱された空気が供給されるため、第２塗布熱交換器に付着している水分が除去される。他方、脱着モードでは、第２塗布熱交換器に塗布されたデシカント材により除湿された空気が蒸発器に供給されるため、蒸発器での着霜の発生が抑制される。また、第１塗布熱交換器に凝縮器の凝縮熱で加熱された空気が供給されるため、第１塗布熱交換器に付着している水分が除去される。したがって、蒸発器での結露および着霜の発生を抑制することが可能となるとともに第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換機の脱着が可能となる。

特開２０１６−２０５７２１号公報

上記公報の図９に記載された冷凍機では、冷凍機の筐体内に蒸発器および第１塗布熱交換器が配置されているが、冷凍機の筐体内に圧縮機、凝縮器および第２塗布熱交換器が配置されていない。このため、ショーケースとしての冷凍機を店舗内等で自由に配置することが困難である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蒸発器での結露および着霜の発生を抑制することが可能となるとともに第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器の脱着が可能となり、かつ冷凍機の配置の自由度を向上させることができる冷凍機を提供することである。

本発明の冷凍機は、筐体と、筐体内に配置された、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、デシカント材が塗布された第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器と、蒸発器と、凝縮器ファンと、蒸発器ファンと、風路切替装置とを備えている。筐体は、貯蔵室と、貯蔵室に連通しかつ蒸発器および蒸発器ファンが配置された庫内風路と、庫内風路から分離されかつ圧縮機、凝縮器、減圧装置および凝縮器ファンが配置された機械室風路とを含んでいる。第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器のいずれか一方は庫内風路に配置され、いずれか他方は機械室風路に配置されている。風路切替装置は、庫内風路において蒸発器ファンから供給され第１塗布熱交換器を通過した空気が蒸発器に流れるとともに機械室風路において凝縮器ファンから供給され凝縮器を通過した空気が第２塗布熱交換器に流れる第１状態と、庫内風路において蒸発器ファンから供給され第２塗布熱交換器を通過した空気が蒸発器を流れるとともに機械室風路において凝縮器ファンから供給され凝縮器を通過した空気が第１塗布熱交換器に流れる第２状態とに、庫内風路および機械室風路を切替えるように構成されている。

本発明の冷凍機によれば、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、デシカント材が塗布された第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器と、蒸発器と、凝縮器ファンと、蒸発器ファンと、風路切替装置とが筐体内に配置されている。このため、冷凍機の配置の自由度を向上させることができる。また、風路切替装置は、庫内風路において蒸発器ファンから供給され第１塗布熱交換器を通過した空気が蒸発器に流れるとともに機械室風路において凝縮器ファンから供給され凝縮器を通過した空気が第２塗布熱交換器に流れる第１状態と、庫内風路において蒸発器ファンから供給され第２塗布熱交換器を通過した空気が蒸発器を流れるとともに機械室風路において凝縮器ファンから供給され凝縮器を通過した空気が第１塗布熱交換器に流れる第２状態とに、庫内風路および機械室風路を切替えるように構成されている。このため、蒸発器での結露および着霜の発生を抑制することが可能となるとともに第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器の脱着が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着し、第２塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の構成を概略的に示す断面図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の構成を概略的に示す断面図であって、第２塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の構成を概略的に示す断面図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の構成を概略的に示す断面図であって、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の庫内風路および機械室風路の構成を概略的に示す斜視図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着し、第２塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍機の庫内風路および機械室風路の構成を概略的に示す斜視図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着し、第２塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍機の変形例の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍機の変形例の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を吸着し、第２塗布熱交換器が水分を脱着する状態を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る冷凍機の冷凍サイクル図であって、第１塗布熱交換器が水分を脱着し、第２塗布熱交換器が水分を吸着する状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下において、同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は原則として繰り返さない。

実施の形態１．
図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態１に係る冷凍機１の構成について説明する。図１および図２に示されるように、本実施の形態に係る冷凍機１は、筐体２と、圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、制御装置１００とを主に備えている。

圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、制御装置１００とは、筐体２内に配置されている。

圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７とが配管で接続されることにより、冷媒を循環可能な冷媒回路が構成されている。冷凍機１では、この冷媒回路中を冷媒が相変化しながら循環する冷凍サイクルが行われる。図１および図２では、冷媒回路中の冷媒の流れが破線矢印で示されている。また、以降の冷媒回路を示す図では冷媒回路中の冷媒の流れが破線矢印で示されている。

圧縮機３は、吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機３は、容量可変に構成されている。圧縮機３は、制御装置１００からの指示に基づいて周波数が変更されることで回転数が調整されることにより容量が変化するように構成されている。

凝縮器４は、圧縮機３により圧縮された冷媒を凝縮するように構成されている。凝縮器４は、圧縮機３と、減圧装置５とに接続されている。凝縮器４は、例えば、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する円管または扁平管の伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。

減圧装置５は、凝縮器４により凝縮された冷媒を減圧するように構成されている。減圧装置５は、例えば、制御装置１００からの指示に基づいて冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等である。本実施の形態では、減圧装置５は、第１膨張弁５ａと、第２膨張弁５ｂとを含んでいる。第１膨張弁５ａと、第２膨張弁５ｂとは、凝縮器４に並列に接続されている。第１膨張弁５ａは、凝縮器４と、第１塗布熱交換器６ａとに接続されている。第２膨張弁５ｂは、凝縮器４と、第２塗布熱交換器６ｂとに接続されている。第１膨張弁５ａおよび第２膨張弁５ｂの各々は開閉可能に構成されている。

第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂの各々は、減圧装置５により減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂは、蒸発器７に並列に接続されている。第１塗布熱交換器６ａは、第１膨張弁５ａと、蒸発器７とに接続されている。図１に示されるように、第１塗布熱交換器６ａは、第１膨張弁５ａが開かれた状態で、第１膨張弁５ａにより減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。第２塗布熱交換器６ｂは、第２膨張弁５ｂと、蒸発器７とに接続されている。図２に示されるように、第２塗布熱交換器６ｂは、第２膨張弁５ｂが開かれた状態で、第２膨張弁５ｂにより減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。なお、図１および図２では、第１膨張弁５ａおよび第２膨張弁５ｂの各々の開かれた状態が白く示されており、閉じられた状態が黒く示されている。

第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂの各々には、デシカント材（吸着材）が塗布されている。デシカント材は、無数の微細な穴を有している。デシカント材は、例えば、ゼオライトである。

第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂの各々は、例えば、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する円管または扁平管の伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型熱交換器であり、複数のフィンおよび伝熱管の表面にデシカント材が塗布されたものである。

第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂの各々は、冷却されることで周囲の空気中の水分を吸着し、加熱されることで周囲の空気中へ水分を脱着するように構成されている。

蒸発器７は、減圧装置５により減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。蒸発器７は、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂと、圧縮機３とに接続されている。蒸発器７は、例えば、複数のフィンと、複数のフィンを貫通する円管または扁平管の伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型熱交換器である。

凝縮器ファン８は、凝縮器４に付設されており、凝縮器４に対して熱交換流体としての空気を供給するように構成されている。凝縮器ファン８は、制御装置１００からの指示に基づいて凝縮器ファン８の回転数が調整されることにより凝縮器４の周囲を流れる空気の量を調整することで空気と冷媒との間の熱交換量を調整するように構成されている。

蒸発器ファン９は、蒸発器７に付設されており、蒸発器７に対して熱交換流体としての空気を供給するように構成されている。蒸発器ファン９は、制御装置１００からの指示に基づいて蒸発器ファン９の回転数が調整されることにより蒸発器７の周囲を流れる空気の量を調整することで空気と冷媒との間の熱交換量を調整するように構成されている。

制御装置１００は、演算、指示等を行って冷凍機１の各手段、機器等を制御するように構成されている。制御装置１００は、圧縮機３、減圧装置５、凝縮器ファン８、蒸発器ファン９などに電気的に接続されており、これらの動作を制御するように構成されている。

図３および図４に示されるように、本実施の形態に係る冷凍機１は、同一の筐体２内に圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、制御装置１００とが配置されるように構成されている。したがって、ショーケースとしての冷凍機１を店舗内等で自由に配置することが可能である。

筐体２は、貯蔵室２ａと、庫内風路２ｂと、機械室風路２ｃとを含んでいる。貯蔵室２ａは、食品および商品等を保存するためのものである。庫内風路２ｂは、貯蔵室２ａに連通している。庫内風路２ｂには、蒸発器７および蒸発器ファン９が配置されている。機械室風路２ｃは、庫内風路２ｂから分離されている。機械室風路２ｃには、圧縮機３、凝縮器４、減圧装置５および凝縮器ファン８が配置されている。

筐体２は、天井部ＴＰと、底部ＢＰと、正面部ＦＰと、背面部ＲＰとを含んでいる。底部ＢＰは、天井部ＴＰに向かい合っている。背面部ＲＰは、正面部ＦＰに向かい合っている。天井部ＴＰと底部ＢＰとが向かい合う第１方向Ｄ１において、蒸発器７は、凝縮器４よりも天井部ＴＰの近くに配置されている。第１方向Ｄ１において、蒸発器７は、庫内風路２ｂと機械室風路２ｃとを隔てる壁を挟んで、凝縮器４よりも天井部ＴＰ側に配置されている。

正面部ＦＰと背面部ＲＰとが向かい合う第２方向Ｄ２において、凝縮器４は、蒸発器７から間隔をあけて、蒸発器７よりも正面部ＦＰの近くに配置されている。第２方向Ｄ２において、凝縮器４は、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂを挟んで、蒸発器７よりも正面部ＦＰ側に配置されている。つまり、第２方向Ｄ２において、凝縮器４は蒸発器７と離れて配置されている。図３および図４では、冷凍機１が店舗内等で設置された状態が示されているため、第１方向Ｄ１は上下方向であり、第２方向Ｄ２は前後方向である。

図３〜図８に示されるように、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂのいずれか一方は庫内風路２ｂに配置され、いずれか他方は機械室風路２ｃに配置されている。本実施の形態に係る冷凍機１は、風路切替装置１０を備えている。風路切替装置１０は、第１切替部材１０ａと、第２切替部材１０ｂと、第３切替部材１０ｃと、第４切替部材１０ｄと、図示しないモータとを含んでいる。

第１切替部材１０ａ、第２切替部材１０ｂ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々は、図示しないモータの軸に接続されている。制御装置１００（図１参照）からの指示に基づいて図示しないモータの軸が回転することにより、第１切替部材１０ａ、第２切替部材１０ｂ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々は回動するように構成されている。第１切替部材１０ａ、第２切替部材１０ｂ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々が回動することにより、庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃが切替えられる。風路切替装置１０は、例えばダンパーである。

風路切替装置１０は、図３、図４および図７に示される第１状態と、図５、図６および図８に示される第２状態とに、庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃを切替えるように構成されている。図１に示されるように、第１状態において第１膨張弁５ａが開かれるとともに第２膨張弁５ｂが閉じられる。図２に示されるように、第２状態において第１膨張弁５ａが閉じられるとともに第２膨張弁５ｂが開かれる。

図３および図４に示されるように、第１状態は、第１塗布熱交換器６ａが水分を吸着し、第２塗布熱交換器６ｂが水分を脱着する状態である。第１状態においては、第１塗布熱交換器６ａが庫内風路２ｂ内に配置され、第２塗布熱交換器６ｂが機械室風路２ｂ内に配置されるように風路切替装置１０により庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃが切り替えられる。具体的には、第１切替部材１０ａおよび第２切替部材１０ｂの各々が庫内風路２ｂと機械室風路２ｃとを隔てる壁に設けられた開口を閉じ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々が庫内風路２ｂを塞ぐことにより、第１塗布熱交換器６ａが庫内風路２ｂ内に配置され、第２塗布熱交換器６ｂが機械室風路２ｃ内に配置される。

図５および図６に示されるように、第２状態は、第１塗布熱交換器６ａが水分を脱着し、第２塗布熱交換器６ｂが水分を吸着する状態である。第２状態においては、第１塗布熱交換器６ａが機械室風路２ｃ内に配置され、第２塗布熱交換器６ｂが庫内風路２ｂ内に配置されるように風路切替装置１０により庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃが切り替えられる。具体的には、第１切替部材１０ａおよび第２切替部材１０ｂの各々が庫内風路２ｂを塞ぎ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々が庫内風路２ｂと機械室風路２ｃとを隔てる壁に設けられた開口を閉じることにより、第１塗布熱交換器６ａが機械室風路２ｃ内に配置され、第２塗布熱交換器６ｂが庫内風路２ｂ内に配置される。

図３、図４および図７に示されるように、第１状態においては、庫内風路２ｂにおいて蒸発器ファン９から供給され第１塗布熱交換器６ａを通過した空気が蒸発器７に流れるとともに機械室風路２ｃにおいて凝縮器ファン８から供給され凝縮器４を通過した空気が第２塗布熱交換器６ｂに流れる。

図５、図６および図８に示されるように、第２状態においては、庫内風路２ｂにおいて蒸発器ファン９から供給され第２塗布熱交換器６ｂを通過した空気が蒸発器７を流れるとともに機械室風路２ｃにおいて凝縮器ファン８から供給され凝縮器４を通過した空気が第１塗布熱交換器６ａに流れる。

図７および図８に示されるように、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２の両方に交差する第３方向Ｄ３において、第１塗布熱交換器６ａは、第２塗布熱交換器６ｂと並んで配置されている。図７および図８では、冷凍機１が店舗内等で設置された状態が示されているため、第３方向Ｄ３は左右方向（横方向）である。

次に、本実施の形態に係る冷凍機１の動作について説明する。
図１および図２に示されるように、圧縮機３により圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒となり、凝縮器４へ流入する。凝縮器４では、高温高圧のガス冷媒と凝縮器ファン８によって送風されてきた空気との間で熱交換が行われることにより、高温高圧のガス冷媒は凝縮し低温高圧の液冷媒となる。低温高圧の液冷媒は、減圧装置５へ流入する。第１膨張弁５ａは、冷媒回路において第１塗布熱交換器６ａの上流に設置されている。第２膨張弁５ｂは、冷媒回路において第２塗布熱交換器６ｂの上流に設置されている。

図１は、第１塗布熱交換器６ａが水分を吸着し、第２塗布熱交換器６ｂが水分を脱着する際の運転を示している。図１および図３に示されるように、庫内風路２ｂに設置された蒸発器ファン９によって送風された庫内側空気Ａ１は、第１塗布熱交換器６ａへ流入し、その後、蒸発器７へ流入する。第１膨張弁５ａが開けられることにより、凝縮器４によって凝縮された低温高圧の液冷媒は、減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。

低温低圧の気液二相冷媒が第１塗布熱交換器６ａに流入することにより、第１塗布熱交換器６ａは、冷却され、庫内側空気Ａ１の水分を吸着する。第１塗布熱交換器６ａによって除湿された庫内側空気Ａ１は、蒸発器７でさらに冷却される。この際、第１塗布熱交換器６ａによって除湿されているので、結露および着霜の発生が抑制される。低温低圧の気液二相冷媒は、第１塗布熱交換器６ａおよび蒸発器７を通ることにより低温低圧のガス冷媒となり、圧縮機３に再度流入し、圧縮される。

図１および図４に示されるように、この運転中、第２塗布熱交換器６ｂに機械室側空気Ａ２が当てられる。第２塗布熱交換器６ｂを乾燥させるため、第２膨張弁５ｂは閉じられる。このため、第２塗布熱交換器６ｂは冷媒によって冷却されない。この結果、第２塗布熱交換器６ｂは、凝縮器４を通過した機械室側空気Ａ２によって加熱されることにより、水分を脱着する。

図２は、第１塗布熱交換器６ａが水分を脱着し、第２塗布熱交換器６ｂが水分を吸着する時の運転を示している。図２に示される運転は、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂに当てられる空気が切り替えられており、第１膨張弁５ａおよび第２膨張弁５ｂの開閉が切り替えられている点で、図１に示される運転と異なっている。

図２および図５に示されるように、図１に示される運転で庫内側空気Ａ１の水分を吸着した第１塗布熱交換器６ａを脱着するために凝縮器４を通過した機械室側空気Ａ２が第１塗布熱交換器６ａに当てられる。これにより、十分に水分を吸着した第１塗布熱交換器６ａを再度利用可能な状態とすることが可能となる。この際、第１膨張弁５ａが閉じられる。このため、第１塗布熱交換器６ａは冷媒によって冷却されない。

図２および図６に示されるように、図１に示される運転で凝縮器４を通過した機械室側空気Ａ２が当てられた第２塗布熱交換器６ｂは十分に乾燥されているため、庫内側空気Ａ１を流すことで第２塗布熱交換器６ｂは十分に水分を吸着できる。

図３〜図６を参照して、風路切替装置１０の動作をさらに説明する。
図３に示されるように、第１塗布熱交換器６ａが庫内風路２ｂに配置される際には、風路切替装置１０の第１切替部材１０ａおよび第２切替部材１０ｂが下げられることにより、機械室風路２ｃと第１塗布熱交換器６ａとが隔てられる。この結果、蒸発器ファン９で送風された庫内側空気Ａ１は、第１塗布熱交換器６ａを通過し、蒸発器７を通り、貯蔵室２ａへ吹出される。

図４に示されるように、第２塗布熱交換器６ｂが機械室風路２ｃに配置される際には、風路切替装置１０の第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄが上げられる。この結果、凝縮器ファン８で送風された機械室側空気Ａ２は、第２塗布熱交換器６ｂを通過し、筐体２外に排気される。

図５に示されるように、第１塗布熱交換器６ａが機械室風路２ｃに配置される際には、風路切替装置１０の第１切替部材１０ａおよび第２切替部材１０ｂが上げられる。この結果、凝縮器ファン８で送風された機械室側空気Ａ２は、第２塗布熱交換器６ｂを通過し、筐体２外に排気される。

図６に示されるように、第２塗布熱交換器６ｂが庫内風路２ｂに配置される際には、風路切替装置１０の第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄが下げられることにより、機械室風路２ｃと第２塗布熱交換器６ｂとが隔てられる。この結果、蒸発器ファン９で送風された庫内側空気Ａ１は、第２塗布熱交換器６ｂを通過し、蒸発器７を通り、貯蔵室２ａへ吹出される。

図７および図８を参照して、風路切替装置１０の動作をさらに詳細に説明する。図７および図８は、凝縮器４と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７の位置関係を示すとともに、風路切替装置１０の動作の違いを示している。

図７に示されるように、第１塗布熱交換器６ａが庫内風路２ｂに配置されている際、第２塗布熱交換器６ｂが吸着した水分を脱着するように、冷凍機１は運転される。第１塗布熱交換器６ａは庫内風路２ｂに配置され、第２塗布熱交換器６ｂは機械室風路２ｃに配置される。これにより、第１塗布熱交換器６ａは庫内側空気Ａ１の水分を吸着し、第２塗布熱交換器６ｂは機械室側空気Ａ２で水分を脱着する。このため、第２塗布熱交換器６ｂは乾燥される。

この運転が継続された後、図８に示されるように、風路切替装置１０が駆動する。図８に示されるように、第２塗布熱交換器６ｂが庫内風路２ｂに配置されている際、第１塗布熱交換器６ａが吸着した水分を脱着するように、冷凍機１は運転される。第２塗布熱交換器６ｂは庫内風路２ｂに配置され、第１塗布熱交換器６ａは機械室風路２ｃに配置される。

第１塗布熱交換器６ａは、機械室側空気Ａ２で水分を脱着する。このため、第１塗布熱交換器６ａは乾燥される。他方、第２塗布熱交換器６ｂは、図７で示されるように機械室側空気Ａ２で乾燥されていたため、十分に庫内側空気Ａ１の水分を吸着する。図７に示される運転と図８に示される運転とが交互に切り換えられることにより、蒸発器７に流入する空気は、水分が十分に取られた乾燥した空気となるため、蒸発器７での結露および着霜の発生を抑制することができる。

次に、本実施の形態に係る冷凍機１の作用効果について説明する。
本実施の形態に係る冷凍機１によれば、圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、風路切替装置１０とが筐体２内に配置されている。したがって、冷凍機１を店舗内等で自由に配置することが容易となる。このため、冷凍機１の配置の自由度を向上させることができる。また、風路切替装置１０は、第１状態と、第２状態とに、庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃを切替えるように構成されている。第１状態では、庫内風路２ｂにおいて蒸発器ファン９から供給され第１塗布熱交換器６ａを通過した空気が蒸発器７に流れるとともに機械室風路２ｃにおいて凝縮器ファン８から供給され凝縮器４を通過した空気が第２塗布熱交換器６ｂに流れる。したがって、第１塗布熱交換器６ａは庫内風路２ｂを流れる空気の水分を吸着することで蒸発器７に結露および着霜が発生することを抑制することができ、第２塗布熱交換器６ｂは水分を脱着することができる。第２状態では、庫内風路２ｂにおいて蒸発器ファン９から供給され第２塗布熱交換器６ｂを通過した空気が蒸発器７を流れるとともに機械室風路２ｃにおいて凝縮器ファン８から供給され凝縮器４を通過した空気が第１塗布熱交換器６ａに流れる。したがって、第２塗布熱交換器６ｂは庫内風路２ｂを流れる空気の水分を吸着することで蒸発器７に結露および着霜が発生することを抑制することができ、第１塗布熱交換器６ａは水分を脱着することができる。このため、蒸発器７での結露および着霜の発生を抑制することが可能となるとともに第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂの脱着が可能となる。

また、圧縮機３と、凝縮器４と、減圧装置５と、第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂと、蒸発器７と、凝縮器ファン８と、蒸発器ファン９と、風路切替装置１０とが筐体２内に配置されているため、冷凍機をコンパクト化することが容易となる。

また、凝縮器４および凝縮器ファン８が筐体２内に配置されているため、凝縮器ファン８の風量を抑えることが可能となるため、凝縮器ファン８の消費電力を低減させることが可能となる。

また、風路切替装置１０の第１切替部材１０ａ、第２切替部材１０ｂ、第３切替部材１０ｃおよび第４切替部材１０ｄの各々が回動することにより、庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃが切替えられる。このため、風路切替装置１０により庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃを確実に切替えることが可能となる。

本実施の形態に係る冷凍機１によれば、第１方向Ｄ１において蒸発器７は凝縮器４よりも天井部ＴＰの近くに配置されており、第２方向Ｄ２において凝縮器４は、蒸発器７から間隔をあけて、蒸発器７よりも正面部ＦＰの近くに配置されている。したがって、蒸発器７は凝縮器４から離れて配置されているため、凝縮器４から蒸発器７に凝縮熱が伝達することを抑制することが容易となる。

本実施の形態に係る冷凍機１によれば、第３方向Ｄ３において第１塗布熱交換器６ａは、第２塗布熱交換器６ｂと並んで配置されている。このため、第２方向において第１塗布熱交換器６ａが第２塗布熱交換器６ｂと並んで配置されている場合よりも風路切替装置１０を簡略化することが容易となる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る冷凍機１は、特に説明しない限り、上記の本発明の実施の形態１に係る冷凍機１と同一の構成、動作および効果を有している。

図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２に係る冷凍機１の構成について説明する。本実施の形態に係る冷凍機１では、減圧装置５は１つの膨張弁により構成されている。本実施の形態に係る冷凍機１は、三方弁２０を備えている。三方弁２０は、筐体２内に配置されている。三方弁２０は、蒸発器７と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂとに接続されている。三方弁２０は、冷媒回路を切替可能に構成されている。

三方弁２０は、第１塗布熱交換器６ａから蒸発器７に至る冷媒回路と、第２塗布熱交換器６ｂから蒸発器７に至る冷媒回路との合流位置に設置されている。三方弁２０は、第１塗布熱交換器６ａから蒸発器７に冷媒が流れるか、第２塗布熱交換器６ｂから蒸発器７に冷媒が流れるかに冷媒回路を切替えるように構成されている。

図９に示されるように、三方弁２０は、第１状態において蒸発器７と第１塗布熱交換器６ａとをつなぐように構成されている。図１０に示されるように、三方弁２０は、第２状態において蒸発器７と第２塗布熱交換器６ｂとをつなぐように構成されている。

本実施の形態に係る冷凍機１によれば、三方弁２０は、第１状態において蒸発器７と第１塗布熱交換器６ａとをつなぎ、第２状態において蒸発器７と第２塗布熱交換器６ｂとをつなぐように構成されている。このため、減圧装置５を１つの膨張弁により構成することが可能となり、三方弁２０を切替えることにより庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃを切替えることが可能となる。したがって、実施の形態１に係る冷凍機１のように複数の膨張弁の開度を制御する場合に比べて、冷凍機１の制御がシンプルとなるため、安定した運転を実現することが容易となる。

続いて、図１１および図１２を参照して、本実施の形態に係る冷凍機１の変形例について説明する。本実施の形態に係る冷凍機１の変形例では、三方弁２０は、四方弁に設けられた４つの接続口の内の１つの接続口が密封されていることにより構成されている。この三方弁２０でも冷媒流れを切替えることが可能である。

図１１に示されるように、三方弁２０は、第１状態において蒸発器７と第１塗布熱交換器６ａとをつなぐように構成されている。図１２に示されるように、三方弁２０は、第２状態において蒸発器７と第２塗布熱交換器６ｂとをつなぐように構成されている。

本実施の形態に係る冷凍機１の変形例においても、実施の形態１に係る冷凍機１のように複数の膨張弁の開度を制御する場合に比べて、冷凍機１の制御がシンプルとなるため、安定した運転を実現することが容易となる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る冷凍機１は、特に説明しない限り、上記の本発明の実施の形態１に係る冷凍機１と同一の構成、動作および効果を有している。

図１３および図１４を参照して、本発明の実施の形態３に係る冷凍機１の構成について説明する。本実施の形態に係る冷凍機１では、減圧装置５は１つの膨張弁により構成されている。本実施の形態に係る冷凍機１は、四方弁３０を備えている。四方弁３０は、筐体２内に配置されている。四方弁３０は、凝縮器４と、蒸発器７と、第１塗布熱交換器６ａと、第２塗布熱交換器６ｂとに接続されている。四方弁３０は、冷媒回路を切替可能に構成されている。

四方弁３０は、図１３に示されるように、凝縮器４から流入した冷媒が第２塗布熱交換器６ｂを経由して減圧装置５を通り、その後第１塗布熱交換器６ａを経由して再び四方弁３０を通って蒸発器７に流れるように構成されている。

四方弁３０は、図１３に示される冷媒回路を図１４に示される冷媒回路に切替えるように構成されている。図１４に示されるように、四方弁３０は、凝縮器４から流入した冷媒が第１塗布熱交換器６ａを経由して減圧装置５を通り、その後第２塗布熱交換器６ｂを経由して再び四方弁３０を通って蒸発器７に流れるように構成されている。四方弁３０は、図１３に示されるように冷媒が流れるか、図１４に示されるように冷媒が流れるかに冷媒回路を切替えるように構成されている。

図１３に示されるように、四方弁３０は、第１状態において蒸発器７と第１塗布熱交換器６ａとをつなぐように構成されている。図１４に示されるように、四方弁３０は、第２状態において蒸発器７と第２塗布熱交換器６ｂとをつなぐように構成されている。

図１３に示されるように、機械室側空気Ａ２が当てられる第２塗布熱交換器６ｂに高圧側の冷媒が流れる。この結果、第２塗布熱交換器６ｂは加熱され、水分を脱着しやすい状況となるため、第２塗布熱交換器６ｂが早く乾燥される。また、それに伴い、冷媒もさらに冷却されるため、過冷却度が増加し、冷房能力が増加する。したがって、省エネルギー運転が可能となる。

図１４に示されるように、第１塗布熱交換器６ａを乾燥させる場合には、四方弁３０を切替えることで、第１塗布熱交換器６ａは高圧冷媒で加熱される。四方弁３０を切替えることに合わせて、風路切替装置１０（図３および図４参照）を切替えることで、機械室側空気Ａ２が第１塗布熱交換器６ａに流入するので、第１塗布熱交換器６ａは水分を脱着する。図１３に示される運転と図１４に示される運転とを交互に行うことで、連続して第１塗布熱交換器６ａおよび第２塗布熱交換器６ｂが吸脱着することを繰り返すことができる。

本実施の形態に係る冷凍機１によれば、四方弁３０は、第１状態において蒸発器７と第１塗布熱交換器６ａとをつなぎ、第２状態において蒸発器７と第２塗布熱交換器６ｂとをつなぐように構成されている。このため、減圧装置５を１つの膨張弁により構成することが可能となり、四方弁３０を切替えることにより庫内風路２ｂおよび機械室風路２ｃを切替えることが可能となる。したがって、実施の形態１に係る冷凍機１のように複数の膨張弁の開度を制御する場合に比べて、冷凍機１の制御がシンプルとなるため、安定した運転を実現することが容易となる。

また、機械室側空気Ａ２が当てられる第１塗布熱交換器６ａまたは第２塗布熱交換器６ｂに高圧側の冷媒が流れるため、第１塗布熱交換器６ａまたは第２塗布熱交換器６ｂが早く乾燥される。また、それに伴い、冷媒もさらに冷却されるため、過冷却度が増加し、冷房能力が増加する。したがって、省エネルギー運転が可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 冷凍機、２ 筐体、２ａ 貯蔵室、２ｂ 庫内風路、２ｃ 機械室風路、３ 圧縮機、４ 凝縮器、５ 減圧装置、５ａ 第１膨張弁、５ｂ 第２膨張弁、６ａ 第１塗布熱交換器、６ｂ 第２塗布熱交換器、７ 蒸発器、８ 凝縮器ファン、９ 蒸発器ファン、１０ 風路切替装置、１０ａ 第１切替部材、１０ｂ 第２切替部材、１０ｃ 第３切替部材、１０ｄ 第４切替部材、２０ 三方弁、３０ 四方弁、１００ 制御装置、Ａ１ 庫内側空気、Ａ２ 機械室側空気、ＢＰ 底部、Ｄ１ 第１方向、Ｄ２ 第２方向、Ｄ３ 第３方向、ＦＰ 正面部、ＲＰ 背面部、ＴＰ 天井部。

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置された、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、デシカント材が塗布された第１塗布熱交換器および第２塗布熱交換器と、蒸発器と、凝縮器ファンと、蒸発器ファンと、風路切替装置とを備え、
   前記筐体は、貯蔵室と、前記貯蔵室に連通しかつ前記蒸発器および前記蒸発器ファンが配置された庫内風路と、前記庫内風路から分離されかつ前記圧縮機、前記凝縮器、前記減圧装置および前記凝縮器ファンが配置された機械室風路とを含み、
   前記第１塗布熱交換器および前記第２塗布熱交換器のいずれか一方は前記庫内風路に配置され、いずれか他方は前記機械室風路に配置されており、
   前記風路切替装置は、前記庫内風路において前記蒸発器ファンから供給され前記第１塗布熱交換器を通過した空気が前記蒸発器に流れるとともに前記機械室風路において前記凝縮器ファンから供給され前記凝縮器を通過した空気が前記第２塗布熱交換器に流れる第１状態と、前記庫内風路において前記蒸発器ファンから供給され前記第２塗布熱交換器を通過した空気が前記蒸発器を流れるとともに前記機械室風路において前記凝縮器ファンから供給され前記凝縮器を通過した空気が前記第１塗布熱交換器に流れる第２状態とに、前記庫内風路および前記機械室風路を切替えるように構成されている、冷凍機。
2. 前記筐体は、天井部と、前記天井部に向かい合う底部と、正面部と、前記正面部に向かい合う背面部とを含み、
   前記天井部と前記底部とが向かい合う第１方向において、前記蒸発器は、前記凝縮器よりも前記天井部の近くに配置されており、
   前記正面部と前記背面部とが向かい合う第２方向において、前記凝縮器は、前記蒸発器から間隔をあけて、前記蒸発器よりも前記正面部の近くに配置されている、請求項１に記載の冷凍機。
3. 前記第１方向および前記第２方向の両方に交差する第３方向において、前記第１塗布熱交換器は、前記第２塗布熱交換器と並んで配置されている、請求項２に記載の冷凍機。
4. 前記減圧装置は、前記第１塗布熱交換器に接続された第１膨張弁と、前記第２塗布熱交換器に接続された第２膨張弁とを含み、
   前記第１状態において前記第１膨張弁が開かれるとともに前記第２膨張弁が閉じられ、
   前記第２状態において前記第１膨張弁が閉じられるとともに前記第２膨張弁が開かれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍機。
5. 前記筐体内に配置された三方弁をさらに備え、
   前記三方弁は、前記蒸発器と、前記第１塗布熱交換器と、前記第２塗布熱交換器とに接続されており、前記第１状態において前記蒸発器と前記第１塗布熱交換器とをつなぎ、前記第２状態において前記蒸発器と前記第２塗布熱交換器とをつなぐように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍機。
6. 前記筐体内に配置された四方弁をさらに備え、
   前記四方弁は、前記凝縮器と、前記蒸発器と、前記第１塗布熱交換器と、前記第２塗布熱交換器とに接続されており、前記第１状態において前記蒸発器と前記第１塗布熱交換器とをつなぎ、前記第２状態において前記蒸発器と前記第２塗布熱交換器とをつなぐように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍機。
   

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