JP4342996B2 - ショーケース - Google Patents

Description

本発明は、例えばコンビニエンスストアまたはスーパーマーケット等の店舗内に設置される冷蔵・冷凍ショーケースに関するものである。

従来、この種のショーケースとしては、一対の蒸発器、凝縮器、膨張手段及び圧縮機を接続してなる冷媒回路とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器及び膨張手段を介して各蒸発器に流通することにより各蒸発器によってショーケース本体内を冷却する冷却運転と、圧縮機から吐出した冷媒を何れか一方の蒸発器に流通させることにより冷媒の凝縮熱によって一方の蒸発器を除霜し、一方の蒸発器から吐出した冷媒を膨張手段を介して他方の蒸発器に流通させることにより他方の蒸発器によってショーケース本体内を冷却する除霜運転とを切換え可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、一対の蒸発器、凝縮器、膨張手段及び圧縮機を接続してなる冷媒回路とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器及び膨張手段を介して各蒸発器に流通することにより各蒸発器によってショーケース本体内を冷却する冷却運転と、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器によって凝縮し、凝縮器から吐出された冷媒を一方の蒸発器に流通させることにより一方の蒸発器を除霜し、一方の蒸発器から吐出した冷媒を膨張手段を介して他方の蒸発器に流通させることにより他方の蒸発器によってショーケース本体内を冷却する除霜運転とを切換え可能にしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開昭６１−１２８０７９号公報 実開昭６２−１４９７６３号公報

しかしながら、冷媒の凝縮熱によって一方の蒸発器の除霜を行うものでは、一方の蒸発器に付着した霜が減少すると、凝縮器内の冷媒が完全に凝縮されなくなるため、圧縮機から吐出された冷媒の圧力上昇を防止するために除霜運転を終了しなければならず、蒸発器の一部やその周囲の着霜を完全に解消することができないという問題点があった。

また、高温の凝縮された冷媒によって一方の蒸発器の除霜を行うものでは、冷媒の蒸発潜熱を利用することができず、長時間の除霜運転を行わなければならないため、ショーケース本体内の冷却能力が低下した状態を長時間継続しなければならないするという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ショーケース本体内の冷却を停止することなく、蒸発器の除霜を短時間で確実に行うことのできるショーケースを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、一対の蒸発器、凝縮器、膨張手段及び圧縮機を接続してなる冷媒回路と、凝縮器内の冷媒と外気とを熱交換させる凝縮器用送風機とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器及び膨張手段を介して各蒸発器に流通させることにより各蒸発器によってショーケース本体内を冷却する冷却運転と、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器を介して何れか一方の蒸発器に流通させることにより一方の蒸発器を除霜し、一方の蒸発器から吐出した冷媒を膨張手段を介して他方の蒸発器に流通させることにより他方の蒸発器によってショーケース本体内を冷却する除霜運転とを切換可能なショーケースにおいて、前記圧縮機から吐出する冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、除霜運転を行う際に、圧力検出手段によって検出された検出圧力が所定の圧力よりも小さいときは凝縮器用送風機を停止し、検出圧力が所定の圧力以上になると凝縮器用送風機を運転する制御手段とを備えている。これにより、除霜運転を行う際に、検出圧力が所定の圧力よりも小さいときは圧縮機から吐出されたガス冷媒の凝縮熱によって一方の蒸発器が除霜され、検出圧力が所定の圧力以上になると凝縮した液冷媒によって一方の蒸発器が除霜されることから、冷媒回路の圧力上昇が防止されるとともに、凝縮した冷媒によって一方の蒸発器の除霜が継続される。

本発明によれば、冷媒回路の圧力の上昇を防止するとともに、凝縮した冷媒によって一方の蒸発器の除霜を継続することができるので、一方の蒸発器の除霜を短時間で確実に行うことができる。

図１乃至図８は本発明の一実施形態を示すもので、図１はショーケースの斜視図、図２はその正面断面図、図３はその側面断面図、図４はショーケースの冷媒回路図、図５は制御系を示すブロック図、図６及び図７は冷媒の流路を示す冷媒回路図、図８はショーケースの要部側面断面図である。

このショーケースは、上面を開口したショーケース本体１０と、ショーケース本体１０の下部に設けられた機械室２０と、ショーケース本体１０内及び機械室２０内に冷凍サイクルを構成する冷媒回路３０と、制御部４０とから構成されている。

ショーケース本体１０は、前面側、左右両側面側、背面側及び底面側を断熱壁によって形成され、その内部に設けられた商品収納部１１との間の前面側、底面側及び背面側に沿って通風路１２が形成されている。また、通風路１２の背面側の上端には空気吐出口１２ａが設けられるとともに、前面側の上端には空気吸入口１２ｂが設けられている。通風路１２の底面側には、冷媒回路３０に接続された第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂが通風路１２を上下方向に分割するように配置され、それぞれ通風路１２の幅方向に延びるように形成されている。また、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂ内の冷媒と通風路１２内の空気とを熱交換させる第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂが第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの幅方向略中央部の前面側に第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの上下方向に亘って幅方向に並べて配置され、第１の蒸発器１３ａは第１の蒸発器用送風機１４ａのみと連通するとともに、第２の蒸発器１３ｂは第２の蒸発器用送風機１４ｂのみと連通するように通風路１２が形成されている。更に、第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂと第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂとのそれぞれの間には上端が回動自在に支持され、後方に回動することによって通風路１２を開放する流通規制手段としての第１及び第２の流通規制部材１５ａ，１５ｂがそれぞれ設けられている。また、第１及び第２の流通規制部材１５ａ，１５ｂの前方への回動はそれぞれの通風路１２の下端に幅方向に間隔をおいて設けられた突起部１５ｃ，１５ｄによって規制されるようになっている。

機械室２０内には、冷媒回路３０に接続された圧縮機２１及び凝縮器２２が配置され、凝縮器２２には機械室２０内の空気と凝縮器２２内の冷媒とを熱交換させる凝縮器用送風機２３が設けられている。

冷媒回路３０は、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂ、圧縮機２１、凝縮器２２、受液器３１、アキュムレータ３２、第１〜第５の電磁弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ、膨張弁３４、第１〜第４の逆止弁３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを備え、これらは冷媒流通用の配管によって接続されている。即ち、図４に示すように、圧縮機２１の吐出側と凝縮器２２の吸入側が接続され、凝縮器２２の吐出側は受液器３１の吸入側に第１の電磁弁３３ａを介して接続されている。受液器３１の吐出側は膨張弁３４の吸入側に接続され、膨張弁３４の吐出側と第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの吸入側がそれぞれ第１及び第２の逆止弁３５ａ，３５ｂを介して並列に接続されている。このとき、第１及び第２の逆止弁３５ａ，３５ｂは流れ方向をそれぞれ第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂに向けて設けられている。また、第１の逆止弁３５ａの第１の蒸発器１３ａ側と受液器３１の吸入側が第３の逆止弁３５ｃを介して接続されるとともに、第２の逆止弁３５ｂの第２の蒸発器１３ｂ側と受液器３１の吸入側が第４の逆止弁３５ｄを介して接続されている。このとき、第３及び第４の逆止弁３５ｃ，３５ｄは流れ方向をそれぞれ受液器３１の吸入側に向けて設けられている。第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂそれぞれの吐出側とアキュムレータ３２の吸入側が並列に接続され、第１の蒸発器１３ａの吐出側とアキュムレータ３２の吸入側との間には第２の電磁弁３３ｂが設けられ、第２の蒸発器１３ｂの吐出側とアキュムレータ３２の吸入側との間には第３の電磁弁３３ｃが設けられている。また、第２の電磁弁３３ｂの第１の蒸発器１３ａ側と凝縮器２２の吐出側は第４の電磁弁３３ｄを介して接続され、第３の電磁弁３３ｃの第２の蒸発器１３ｂ側と凝縮器２２の吐出側は第５の電磁弁３３ｅを介して接続されている。更に、アキュムレータ３２の吐出側と圧縮機２１の吸入側が接続されることにより冷媒回路３０が構成されている。

制御部４０はマイクロコンピュータからなり、図５に示すように、第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂ、凝縮器用送風機２３、第１〜第５の電磁弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ、圧縮機２１の吐出側の圧力を検出する圧力検出部４１、が接続され、冷却運転及び除霜運転の切換及び圧力検出部４１によって検出された検出圧力に基づいて除霜運転の状態の切換を制御するようになっている。

以上のように構成されたショーケースにおいて、通常の冷却運転を行う場合、制御部４０は第１〜第３の電磁弁３３ａ，３３ｂ，３３ｃを開放し、第４及び第５の電磁弁３３ｄ，３３ｅを閉鎖し、凝縮器用送風機２３及び第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂを運転する。これにより、図６に示すように、圧縮機２１から吐出された冷媒を、凝縮器２２及び受液器３１に流通させた後、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂに膨張弁３４を介して流通させ、圧縮機２１に吸入させる。このような冷媒の循環をさせることにより、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂによって通風路１２内の空気が冷却され、冷却された空気を空気吐出口１２ａから吐出するとともに、空気吸入口１２ｂから吸入することによりエアカーテンが形成され、商品収納部１１内が冷却される。

ここで、例えば第１の蒸発器１３ａを除霜する場合には、まず、制御部４０は第３及び第４の電磁弁３３ｃ，３３ｄを開放し、第１、第２及び第５の電磁弁３３ａ，３３ｂ，３３ｅを閉鎖し、第２の蒸発器用送風機１４ｂの風量を増加させて運転する（例えば風量を二倍にする）とともに、凝縮器用送風機２３及び第１の蒸発器用送風機１４ａの運転を停止する。これにより、図７に示すように、圧縮機２１から吐出された冷媒を、凝縮器２２に流通させた後に第１の蒸発器１３ａの吐出側から第１の蒸発器１３ａに流入させる。更に、第１の蒸発器１３ａから受液器３１に流通させた冷媒を、第２の蒸発器１３ｂに膨張弁３４を介して流通させ、圧縮機２１に吸入させる。このような冷媒の循環をさせることにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、凝縮器２２で凝縮することなく、第１の蒸発器１３ａにおいて第１の蒸発器１３ａの外部に付着した霜と熱交換することにより凝縮するとともに、第１の蒸発器１３ａを除霜する。また、凝縮した冷媒を第２の蒸発器１３ｂに流通させることにより第２の蒸発器１３ｂのみにより商品収納部１１内の冷却を行う。次に、第１の蒸発器１３ａの除霜中に圧力検出部４１によって検出された検出圧力が所定圧力以上の場合は、凝縮器用送風機２３を運転する。これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒を、凝縮器２２に流通させることにより凝縮した後に第１の蒸発器１３ａの吐出側から第１の蒸発器１３ａに流入させる。更に、第１の蒸発器１３ａから受液器３１に流通させた冷媒を、第２の蒸発器１３ｂに膨張弁３４を介して流通させ、圧縮機２１に吸入させる。凝縮器用送風機２３を運転することによって、圧縮機２１から吐出された冷媒は凝縮器２２において凝縮し、第１の蒸発器１３ａにおいて凝縮した冷媒と第１の蒸発器１３ａの外部に付着した霜とが熱交換することにより第１の蒸発器１３ａの除霜を継続する。また、図示しない温度検出部によって第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの温度またはドレンパンの温度を検出したり、除霜の時間を設定することにより、除霜の時間が制御される。

第１の蒸発器１３ａの除霜を終了する場合には、まず、凝縮器用送風機２３を停止することにより、圧縮機２１から吐出された冷媒によって第１の蒸発器１３ａ内に残る凝縮した液冷媒が第３の逆止弁３５ｃの受液器３１側に押し出される。次に、圧力検出部４１によって検出された検出圧力が所定圧力以上になった場合は、第１の電磁弁３３ａを開放し、第４の電磁弁３３ｄを閉鎖し、凝縮器用送風機２３を運転することにより、圧縮機２１から吐出された冷媒を凝縮器２２において凝縮させるとともに、受液器３１に流入させて圧縮機２１の吐出圧力を低下させる。検出圧力を所定圧力以下に低下させた後、再び第４の電磁弁３３ｄを開放し、第１の電磁弁３３ａを閉鎖し、凝縮器用送風機２３を停止して、第１の蒸発器１３ａ内に残る凝縮した液冷媒が第３の逆止弁３５ｃの受液器３１側に押し出される。このような動作を繰り返すことにより、第１の蒸発器１３ａ内の凝縮した冷媒を第３の逆止弁３５ｃの受液器３１側に完全に押し出した後に、通常の冷却運転にすることにより、圧縮機２１の液冷媒の吸入を防止する。

また、第１の蒸発器１３ａを除霜する場合は、第２の蒸発器用送風機１４ｂの風量を増加させるため、第２の蒸発器１３ｂと熱交換量を増加させることができる。更に、通風路１２内を循環する風量は変化しないため、ショーケース本体１０の上面に形成されるエアカーテンは乱れることはなく、外気の侵入が防止される。また、第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂの下流に第１及び第２の流通規制部材１５ａ，１５ｂが設けられているので、図８に示すように、第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂの送風方向にのみ通風路が開放され、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜を行う場合に、冷気が逆流することはない。

このように、本実施形態のショーケースによれば、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方において圧縮機２１から吐出された冷媒を凝縮させることにより第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜を行うとともに、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの他方においてショーケース本体１０内の冷却を行い、圧力検出部４１によって検出された検出圧力が所定の圧力以上の場合には、凝縮器用送風機２３を運転することにより液化した冷媒を第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方に流入させるようにしたので、冷媒回路３０の圧力の上昇を防止するとともに、凝縮した冷媒によって第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜を継続することができ、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜を短時間で確実に行うことができる。

また、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜が終了すると、圧縮機２１から冷媒を吐出しながら凝縮器用送風機２３の運転を停止するようにしたので、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方にガス冷媒を流通させて第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方に残留している液冷媒を押し出すことができ、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの除霜後に通常運転にした場合に、凝縮した冷媒が圧縮機２１に吸入されることはない。

また、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方が除霜されているときは第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方に設けられた第１または第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂの運転を停止し、第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂの他方の風量を増加させるようにしたので、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの他方との熱交換量を増加させることができ、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方の除霜中の冷却能力の低下を減少させることができる。また、ショーケース本体１０内を循環する風量を変化させることなくエアカーテンを形成することができ、外気の侵入を防止することができる。

また、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂが設けられた通風路１２の空気の流通方向を第１及び第２の蒸発器用送風機１４ａ，１４ｂの流通方向に規制する第１及び第２の流通規制部材１５ａ，１５ｂを設けたので、除霜を行う第１または第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの一方への冷気の逆流を防止することができ、従来のように電動のダンパによって除霜中の蒸発器側の通風路１２を閉鎖することなく冷気の流入を防止することができる。

尚、前記実施形態では、前記実施形態では、第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂに対して共通の膨張弁３４を備えたものを示したが、図９に示すように、第１及び第２の蒸発器に対してそれぞれ第１及び第２の膨張弁５１ａ，５１ｂを備えるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、凝縮器２２の吐出側と第１及び第２の蒸発器１３ａ，１３ｂの吐出側とをそれぞれ第４及び第５の電磁弁３３ｄ，３３ｅを介して接続したものを示したが、図１０に示すように、第２及び第４の電磁弁３３ｂ，３３ｄの代わりに第１の三方弁５２ａを介して接続し、第３及び第５の電磁弁３３ｃ，３３ｅの代わりに第２の三方弁５２ｂを介して接続するようにしてもよい。また、第１及び第２の三方弁５２ａ，５２ｂは四方弁によって代用することもできる。

本発明の一実施形態を示すショーケースの斜視図 ショーケースの正面断面図 ショーケースの側面断面図 ショーケースの冷媒回路図 制御系を示すブロック図 冷媒の流路を示す冷媒回路図 冷媒の流路を示す冷媒回路図 ショーケースの要部側面断面図 その他の例を示す冷媒回路図 その他の例を示す冷媒回路図

符号の説明

１０…ショーケース本体、１３ａ…第１の蒸発器、１３ｂ…第２の蒸発器、１４ａ…第１の蒸発器用送風機、１４ｂ…第２の蒸発器用送風機、１５ａ…第１の流通規制部材、１５ｂ…第２の流通規制部材、２１…圧縮機、２２…凝縮器、２３…凝縮器用送風機、３０…冷媒回路、３４…膨張弁。

Claims (4)

1. 一対の蒸発器、凝縮器、膨張手段及び圧縮機を接続してなる冷媒回路と、凝縮器内の冷媒と外気とを熱交換させる凝縮器用送風機とを備え、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器及び膨張手段を介して各蒸発器に流通させることにより各蒸発器によってショーケース本体内を冷却する冷却運転と、圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器を介して何れか一方の蒸発器に流通させることにより一方の蒸発器を除霜し、一方の蒸発器から吐出した冷媒を膨張手段を介して他方の蒸発器に流通させることにより他方の蒸発器によってショーケース本体内を冷却する除霜運転とを切換可能なショーケースにおいて、
   前記圧縮機から吐出する冷媒の圧力を検出する圧力検出手段と、
   除霜運転を行う際に、圧力検出手段によって検出された検出圧力が所定の圧力よりも小さいときは凝縮器用送風機を停止し、検出圧力が所定の圧力以上になると凝縮器用送風機を運転する制御手段とを備えた
   ことを特徴とするショーケース。
2. 前記除霜運転の終了後に圧縮機から冷媒を吐出しながら凝縮器用送風機の運転を所定時間だけ停止する制御手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のショーケース。
3. 前記各蒸発器ごとにそれぞれ設けられた風量調整可能な一対の蒸発器用送風機と、
   前記除霜運転において除霜が行われている一方の蒸発器の蒸発器用送風機の運転を停止し、他方の蒸発器の蒸発器用送風機の風量を増加させる制御手段とを備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のショーケース。
4. 前記各蒸発器にそれぞれ設けられた通風路内の空気の流通方向を蒸発器用送風機の送風方向のみに規制する流通規制手段を備えた
   ことを特徴とする請求項３記載のショーケース。
   

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