JP3071096B2

JP3071096B2 - オープン型冷凍・冷蔵ショーケース

Info

Publication number: JP3071096B2
Application number: JP14802794A
Authority: JP
Inventors: 剛川口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JPH0814720A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、商品収納および取り出
し用開口にエアーカーテンを形成して、貯蔵室の冷気を
外気から保護するオープン型冷凍・冷蔵ショーケースに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この様な従来のエアーカーテンを形成し
ているオープン型冷凍・冷蔵ショーケースを図１２ない
し図１４を用いて説明する。冷却貯蔵庫としてのオープ
ン型冷凍・冷蔵ショーケース１の前面には商品収納およ
び取り出し用の開口２が形成され、また、その下部には
冷凍サイクルを構成するコンプレッサー３やコンデンサ
ー４用のファン４ａなどが設けられている機械室５が配
置されている。そして、ショーケース１の側壁６は一部
が透明ガラス７からなる断熱板で構成されている。さら
に、ショーケース１の上壁８、後壁９および、機械室５
との隔壁である底壁１０は、発泡合成樹脂たとえば硬質
の発泡ポリウレタンなどからなる断熱材１１で構成され
ている。

【０００３】この断熱材１１の内面より適当な間隔を有
して、ステンレスなどの錆びない金属板からなる区画天
板１３、区画壁板１４および区画床板１５が配設されて
いる。これら区画天板１３、区画壁板１４および区画床
板１５と断熱材１１との間の空間が冷気流路１６とな
る。そして、区画天板１３、区画壁板１４および区画床
板１５で囲まれた貯蔵室としての陳列室１７には、複数
枚の商品陳列棚１８が上下に多段に設けられる。陳列室
１７の上部前側には、蛍光灯Ｌが取り付けられて陳列室
１７内を照明している。

【０００４】そして、区画床板１５の下方の冷気流路１
６には、モーター１９により回転駆動される冷却ファン
２０が、また区画壁板１４の後方（図においては右側）
の冷気流路１６には、プレートフィン型エバポレータ２
１が配置されている。

【０００５】冷却運転時には、モーター１９が冷却ファ
ン２０を回転駆動し、冷気流路１６内の空気は矢印方向
に送風されて強制循環する。すなわち、冷却ファン２０
から送風される空気は、エバポレータ２１に移動し冷却
され、さらに上昇して冷気流路１６の一端部に形成され
た冷気吐出口２３から陳列室１７内に吐出する。この冷
気吐出口２３は区画天板１３の前側に形成されている。
そして、冷気吐出口２３から吹き出した冷気は、陳列室
１７の前面にエアーカーテンを形成するとともに陳列室
１７内を冷却する。この陳列室１７内を冷却した空気は
冷気流路１６の他端部に形成された吸い込み口２４から
吸い込まれて冷却ファン２０に戻ってくる。この吸い込
み口２４は区画床板１５の前側に形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この冷却運転により、
エバポレータ２１に着霜が発生するので、略一定時間毎
にコンプレッサー３が停止して除霜する。ところで、エ
バポレータ２１に着霜が生じると、エバポレータ２１の
通風抵抗が増大し、冷却ファン２０とエバポレータ２１
との間における静圧Ｐ１と大気圧Ｐ２との差圧ΔＰが増
大する。

【０００７】一方、冷却ファン２０の特性は、図１４
（ａ）に示されている。この図において、Ｑは冷却ファ
ン２０の風量、Ｎはモーター１９の回転数である。この
図に示されているように、差圧ΔＰが増大すると、冷却
ファン２０の風量Ｑが低下する。したがって、エバポレ
ータ２１に着霜が生じ、差圧ΔＰが増大すると、風量Ｑ
すなわち冷気吐出口２３からの冷気の吐出量が低下し、
エアーカーテンが乱れて陳列室１７の温度上昇が生じ
る。その結果、陳列室１７の商品の品質保持や温度維持
が困難となる。また、この着霜は霜取りにより除霜され
るので、図１４（ｂ）に示すように、時間Ｔが経過する
にしたがって、時間差圧ΔＰ、風量Ｑは鋸の歯状に繰り
返しながら変動する。また、差圧ΔＰが増大して負荷が
増大するので、冷却ファン２０用のモーター１９の回転
数Ｎが低下する。なお、図１４においては、サーモサイ
クルの影響は省略して図示されている。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、エバポレータの着霜量に係わらず、冷気吐
出口から一定量の冷気が吐出されるオープン型冷凍・冷
蔵ショーケースを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、商品収納および取り出し用開口が形成された貯蔵室
と、前記開口の一端に配設されている冷気吐出口と、前
記開口の他端に配設されるとともに、前記冷気吐出口か
ら吐出された冷気を吸引する吸い込み口と、一端部に前
記冷気吐出口が、他端に前記吸い込み口が形成されると
ともに、貯蔵室の外部に配設された冷気流路と、この冷
気流路内に設けられたエバポレータおよび冷却ファン
と、この冷却ファンを駆動するモーターとを備えたもの
であって、前記エバポレータが霜取りを終了した後に時
間とともに出力が漸増する漸増信号を発生する漸増信号
発生手段と、この漸増信号発生手段からの漸増信号に基
づいて、霜取りの終了後時間とともに漸増するモーター
の回転数信号を発生するモーター回転数発生手段と、前
記モーター回転数発生手段からの回転数信号に基づい
て、前記モーターを制御する回転数制御手段とを具備し
たものである。

【００１０】

【作用】ショーケースに設けられたモーターが冷却ファ
ンを回転駆動し、空気をエバポレータに送り込む。この
空気がエバポレータにより冷却されて冷気となり、冷気
流路を流れて、商品収納および取り出し用開口の一端に
形成された冷気吐出口から貯蔵室に吐出し、エアーカー
テンを形成する。そして、冷気は貯蔵室を冷却した後、
吸い込み口から吸い込まれて冷却ファンに戻ってくる。

【００１１】また、検出手段を設けないで、漸増信号発
生手段がエバポレータの通風抵抗の増大を推定し、この
漸増信号発生手段の信号によりモーターの回転数を増大
して、吐出風量を常時一定になるように制御する。

【００１２】

【実施例】次に、本発明のオープン型冷凍・冷蔵ショー
ケースの実施例１を図１ないし図３を用いて説明する。
図１は本発明のオープン型冷凍・冷蔵ショーケースの実
施例１の制御回路図である。図２は風速計などの各種検
知手段の配置図である。図３は実施例１の特性を示すグ
ラフである。

【００１３】前述のように、従来のオープン型冷凍・冷
蔵ショーケースでは、エバポレータ２１に着霜が生じる
と、エバポレータ２１の風速抵抗が増大し、冷却ファン
２０の風量Ｑが低下し、エアーカーテンが乱れる。そこ
で、本発明では、従来回転数制御されていなかった冷却
ファン２０すなわちモーター１９を回転数制御して、風
量Ｑを一定に成るように制御している。

【００１４】ところで、エアーカーテンの風量Ｑは冷気
吐出口２３における風速Ｖに依存する。そこで、図２に
図示するように冷気吐出口２３近傍に風速計３１を設置
し、風速Ｖを検出する。この風速計３１は風速検出手段
であるが、前述のように風量Ｑは風速Ｖに依存するので
風量検出手段でもある。

【００１５】そして、図１に図示する制御回路でモータ
ー１９は回転数制御され、風量Ｑを常時一定量とする。
この制御回路において、前もって、エアーカーテンの最
適な風速Ｖ０を風速設定手段４１に設定しておき、この
風速設定手段４１の出力Ｖ０と風速計３１の出力Ｖとを
減算器４２で比較し、減算器４２はその差ΔＶを回転数
制御手段４３に出力する。そして、回転数制御手段４３
は差ΔＶが０になるようにモーター１９を制御する。た
とえば、エバポレータ２１に着霜が生じて、風速Ｖが低
下してくると、減算器４２からプラスの値の差ΔＶが出
力される。そして、回転数制御手段４３はこのΔＶを現
在のモーター１９の回転数Ｎに加算して、モーター１９
を増速させる。モーター１９が増速すると、冷却ファン
２０の風量が増大し、風速Ｖが増大して、最適な風速Ｖ
０に近づく。

【００１６】この実施例１の特性を示した図３におい
て、実施例１の特性は実線で、また従来の特性は点線で
示されている。実施例１においては、着霜が始まると、
時間Ｔの経過に伴って、通風抵抗が増大し、差圧ΔＰが
増大するが、それに応じてモーター１９の回転数Ｎが増
大し、風量Ｑの低下を防止して、常時一定風量としてい
る。

【００１７】風速計としては、熱線式やプロペラ式など
が採用される。ところで、熱線式風速計は低温域では信
頼性があまり無く、また、プロペラ式風速計も低温域お
よび微風域では信頼性が低い。そこで、風量Ｑを計測す
るのではなく、その原因となるエバポレータ２１の通風
抵抗を検出して、モーター１９を制御することも可能で
ある。

【００１８】この通風抵抗を検出して制御する構成が、
実施例２として図４に示されている。この図において、
通風抵抗検出手段５１が通風抵抗Ｒを検出し、初期負荷
記憶手段５２に出力する。この初期負荷記憶手段５２
は、霜取り制御手段５３からの霜取り終了信号に基づい
て、霜取り終了直後に入力された信号Ｒ０を記憶する。
修正値演算手段５４は、信号Ｒ０と通風抵抗検出手段５
１の出力信号Ｒとの差ΔＲを演算して、通風抵抗の増大
量を算出しそれに見合うモーター１９の回転数の増加分
（修正値）を加算器５６に出力する。そして、加算器５
６は着霜が無い状態での回転数が設定してある回転数設
定手段５７からの信号Ｎ０に、この修正値を加算して回
転数制御手段５８に出力し、回転数制御手段５８がモー
ター１９を制御する。なお、修正値演算手段５４と加算
器５６とがモーター回転数発生手段である回転数演算手
段を構成する。

【００１９】つぎに、実施例３では、この実施例２にお
ける通風抵抗検出手段５１として差圧検出手段を採用し
ている。図２において、数mmH2O の微差圧を検出できる
差圧検出器３２が、ショーケース１の後壁９下部に穿た
れた静圧検出用穴３３に接続されて、冷却ファン２０と
エバポレータ２１との間の静圧Ｐ１と大気圧Ｐ２との微
差圧ΔＰを検出する。そして、図５に実施例３の制御回
路が図示されているが、図４と略同じなので、対応する
部材の符号に添字ａを付加して、その説明は省略する。
なお、差圧検出手段である差圧検出器３２に代えて、静
圧Ｐ１を検出する静圧検出手段を採用することも可能で
ある。

【００２０】さらに、実施例４では、この実施例２にお
ける通風抵抗検出手段５１として温度計を採用してい
る。図２において、第一温度計３４がエバポレータ２１
の下流側（冷気が流れていく側）である冷気流路１６の
上部に、また、第二温度計３５はエバポレータ２１に固
定されている。この第一温度計３４はエバポレータ２１
の下流側の空気温度Ｋ１を検出しており、エバポレータ
２１の影響を受けにくい冷気吐出口２３の近傍すなわ
ち、ショーケース１の上壁８と区画天板１３との間の冷
気流路１６に設置することが望ましい。一方、第二温度
計３５はエバポレータ２１の温度を検出しており、蒸発
温度を正確に検出可能なＵベンドなどに設置することが
好ましい。

【００２１】この第一温度計３４の検出温度Ｋ１および
第二温度計３５の検出温度Ｋ２の特性は図７に示されて
おり、時間Ｔの経過に伴って霜が成長し、検出温度Ｋ１
と検出温度Ｋ２との温度差ΔＫが増大する。したがっ
て、温度差ΔＫにより霜の状態すなわち通風抵抗が判明
するので、この温度差ΔＫに応じて、適正な風量Ｑが確
保できるようにモーター１９の回転数Ｎを制御する。そ
して、図６にその制御回路が図示されているが、図４と
略同じなので、対応する部材の符号に添字ｂを付加し
て、その説明は省略する。なお、５９は第一温度計３４
の出力信号Ｋ１と第二温度計３５の出力信号Ｋ２との温
度差ΔＫを算出する減算器である。そして、第一温度計
３４、第二温度計３５および減算器５９が通風抵抗検出
手段５１に対応する。また、着霜以外の理由により、た
とえば吸い込み口が商品などにより一部が塞がれて、吐
出風量が減少した場合にも、温度差ΔＫが拡大するの
で、モーター１９の回転数が増大し、吐出風量の減少を
抑えることが可能である。

【００２２】実施例２ないし実施例４においては、アナ
ログ的にモーター１９の回転数Ｎを算出して制御してい
る。ところで、ショーケース１には種々の形式があり、
また、温度設定や陳列室のサイズも種々のものが存在す
るので、制御回路における係数などの設定を適宜変更す
る必要があるが、その係数の決定が困難である。

【００２３】そこで、図８に示す実施例５においては、
前もって、実際にショーケース１を冷却運転させて、通
風抵抗Ｒが所定の値Ｒ１の時における最適風量Ｑを得る
ためのモーター１９の回転数Ｎ１を計測する。この計測
を多数の通風抵抗値Ｒにおいて行い、これをテーブルと
してテーブル記憶部６１に記憶する。そして、実際の制
御時には、通風抵抗検出手段５１の出力はＲ−Ｎテーブ
ル記憶部６１に出力される。すると、このモーター回転
数発生手段であるテーブル記憶部６１はたとえば通風抵
抗検出手段５１の信号値がＲ１の場合には回転数Ｎ１を
回転数制御手段５８ｃに出力し、また、Ｒ２の場合には
回転数Ｎ２を出力する。そして、回転数制御手段５８ｃ
はモーター１９の回転数を制御する。このＲ−Ｎの関係
を記憶させることは、係数などの設定の場合と相違し、
単純に行えるので、種々のショーケース１に対応させる
ことが容易に行える。なお、この通風抵抗Ｒの検出手段
としては、実施例３の差圧検出器３２や実施例４の第一
温度計３４および第二温度計３５などを採用することが
可能である。

【００２４】上記実施例１ないし実施例５においては、
ショーケース１に検出手段が設けられ、その構造が複雑
化するとともに、部品点数や製造工数が増大する。そこ
で、実施例６においては、着霜量が時間とともに増大す
ることに着目し、図９に図示する制御回路とした。

【００２５】この図において、タイマー７１からのパル
ス信号を累算器７２が累算し、その値Ｓを判別手段７３
に出力する。一方、時間設定手段７４は所定の時間間隔
Ｄを設定でき、その値Ｄを判別手段７３に出力する。こ
の時間設定手段７４の時間間隔Ｄは、適当に決定すれば
良いが、たとえば霜取り時間間隔ｔ（図１０参照）を適
当にｎ個に分割してその値ｔ／ｎに決定することができ
る。判別手段７３は値Ｓと値Ｄとを比較し一致すると、
パルスを累算器７２および累算器７６に出力する。そし
て、このパルス出力により、累算器７２はリセットさ
れ、累算器７６はこれを累算する。したがって、この累
算器７６は時間間隔Ｄ毎に階段状に上昇し、霜取り制御
手段７７からの霜取り終了信号により０にリセットされ
る。そして、累算器７６はこの階段状に出力が漸増する
漸増信号を修正値演算手段５４ｄに出力する。その後
は、図４と略同じなので、対応する部材の符号に添字ｄ
を付加して、その説明は省略する。なお、漸増信号発生
手段は、タイマー７１、累算器７２、判別手段７３、時
間設定手段７４、累算器７６で構成される。

【００２６】この実施例６の特性を示した図１０におい
て、実施例６の特性は実線で、また従来の特性は点線で
示されている。実施例６においては、時間設定手段７４
の時間間隔Ｄをｔ／ｎに設定する。すると、累算器７６
からｔ／ｎ毎に階段状に上昇する漸増信号が出力される
ので、時間Ｔの経過に伴って、回転数Ｎが階段状に上昇
する。したがって、エバポレータ２１の着霜により差圧
ΔＰが上昇し、風量Ｑが段々と減少するが、ｔ／ｎ毎に
回転数Ｎが階段状に上昇し、この図に示すように風量Ｑ
の減少を補正することができる。なお、霜取り制御手段
７７から霜取り終了信号が出ると、回転数は初期状態に
戻る。

【００２７】この実施例においては、検出手段が設けら
れていないため、ショーケース１に検出手段を取り付け
るための作業が必要でなく、単にモーター１９に制御回
路を取り付けるだけで済むので、部品点数や製造工数の
増大を防止できる。そして、ショーケース１が設置され
る周囲の条件が比較的安定している場所であれば、この
ような簡単な制御でも、充分エアーカーテンは安定して
維持される。

【００２８】この様にして、図１１に図示するように、
本発明は、検知手段などによりショーケース１に関する
情報を読み込み（ステップ８８）、この読み込んだ情報
と現在の回転数Ｎとの対応が適正かどうかを判断し（ス
テップ８９）、適正な場合にはステップ８８に戻り、不
適正な場合には回転数Ｎを変更する（ステップ９０）。
そして、このモーター１９の回転数Ｎの変更は種々の手
段があり、適宜選択可能である。一般的には、交流モー
ターの場合においては、インバーターによる周波数制
御、電圧制御、進相コンデンサー容量の制御、極数制御
など種々の方法により行われ、直流モーターの場合にお
いては電圧制御などにより行われる。

【００２９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変
更を行うことが可能である。特に制御回路などの具体的
構成は適宜変更可能である。本発明の変更実施例を下記
に例示する。（１）実施例１においては、風速計３１は冷気吐出口２
３近傍に設置したが、冷気流路１６内で風速が安定して
いる場所であれば、冷気流路１６内の何れの箇所に設置
することも可能である。

【００３０】（２）実施例１においても、実施例５と同
様に、風速Ｖとモーターの回転数Ｎの関係を記憶させた
Ｖ−Ｎテーブル記憶部を用いて制御することも可能であ
る。（３）実施例２ないし４においては、初期負荷記憶手段
が設けられているが、霜が付着していない状態での検出
値は、殆ど変化しないので、一定の値すなわち定数とし
て処理して制御することも可能である。

【００３１】（４）図２において、差圧検出器３２には
静圧検出用穴３３に直接接続されているが、圧力は管等
で伝達可能なので差圧検出器３２は庫内でも、庫外でも
取付け場所は適宜選択可能である。

【００３２】（５）実施例６においては、霜取り終了
後、漸増信号発生手段は階段状に上昇する漸増信号を発
生しているが、漸増信号は時間とともに漸増する信号で
あれば、滑らかに上昇する信号でも可能である。この場
合には、漸増信号発生手段は積分器などで構成すること
ができる。（６）実施例においては、陳列室１７の開口２は前面に
略垂直に開口しているが、商品収納および取り出し用開
口は、適宜の位置に形成すれば良く、たとえば貯蔵室の
上面に形成することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ショーケースに設けら
れたモーターが冷却ファンを回転駆動し、空気をエバポ
レータに送り込む。この空気がエバポレータにより冷却
されて冷気となり、冷気流路を流れて、商品収納および
取り出し用開口の一端に形成された冷気吐出口から貯蔵
室に吐出し、エアーカーテンを形成する。そして、冷気
は貯蔵室を冷却した後、吸い込み口から吸い込まれて冷
却ファンに戻ってくる。

【００３４】また、検出手段を設けないで、漸増信号発
生手段がエバポレータの通風抵抗の増大を推定し、この
漸増信号発生手段の信号によりモーターの回転数を増大
して、吐出風量を常時一定になるように制御する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオープン型冷凍・冷蔵ショーケースの
実施例１の制御回路図である。

【図２】各種検知手段の配置図である。

【図３】実施例１の特性を示すグラフである。

【図４】実施例２の制御回路図である。

【図５】実施例３の制御回路図である。

【図６】実施例４の制御回路図である。

【図７】検出温度Ｋ１および検出温度Ｋ２の特性を示す
グラフである。

【図８】実施例５の制御回路図である。

【図９】実施例６の制御回路図である。

【図１０】実施例６の特性を示すグラフである。

【図１１】本発明のフローチャートである。

【図１２】オープン型冷凍・冷蔵ショーケースの斜視図
である。

【図１３】オープン型冷凍・冷蔵ショーケースの横断面
図である。

【図１４】特性を示すグラフで、（ａ）は冷却ファンの
特性を、（ｂ）は従来例の特性を示している。

【符号の説明】

１ショーケース２開口１６冷気流路１７陳列室（貯蔵室）１９モーター２０冷却ファン２１エバポレータ２３冷気吐出口２４吸い込み口３１風速計（吐出風量検出手段）３２差圧検出器（差圧検出手段）３４第一温度計３５第二温度計４３，５８回転数制御手段５１通風抵抗検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 11/00 - 13/00 F25D 17/06 312 F25D 21/06 - 21/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】商品収納および取り出し用開口が形成さ
れた貯蔵室と、前記開口の一端に配設されている冷気吐出口と、前記開口の他端に配設されるとともに、前記冷気吐出口
から吐出された冷気を吸引する吸い込み口と、一端部に前記冷気吐出口が、他端に前記吸い込み口が形
成されるとともに、貯蔵室の外部に配設された冷気流路
と、この冷気流路内に設けられたエバポレータおよび冷却フ
ァンと、この冷却ファンを駆動するモーターとを備えたオープン
型冷凍・冷蔵ショーケースにおいて、前記エバポレータが霜取りを終了した後に時間とともに
出力が漸増する漸増信号を発生する漸増信号発生手段
と、この漸増信号発生手段からの漸増信号に基づいて、霜取
りの終了後時間とともに漸増するモーターの回転数信号
を発生するモーター回転数発生手段と、前記モーター回転数発生手段からの回転数信号に基づい
て、前記モーターを制御する回転数制御手段とを具備し
たことを特徴とするオープン型冷凍・冷蔵ショーケー
ス。