JP5381278B2 - 冷蔵貯蔵庫のエアカーテン装置 - Google Patents

Description

この発明は、ピッキング用の冷蔵貯蔵庫などに装備したエアーカーテン装置に関する。

頭記のピッキング用冷蔵貯蔵庫は、食品の配送センターなどに設備して外食産業やスーパーマーケットに配送する食品等を保管しておくものである。このピッキング用冷蔵貯蔵庫は、庫内に据付けたピッキング用棚装置に対して行うピッキングの作業性を高めるために貯蔵庫の前面側（ピッキング作業を行う搬出側）を開放しており、さらにこの開放端面から外気熱が庫内に侵入するのを防ぐための手段として冷蔵貯蔵庫の天井部にエアーカーテン装置を装備し、このエアーカーテン装置を通じて開放端面に冷気エアーカーテンを吹き出し形成するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
次に、ピッキング用冷蔵貯蔵庫に装備した前記エアーカーテン装置の従来構成を図２，図３に示す。図２において、１は前面開放形の冷蔵貯蔵庫、２は庫内に据付けたピッキング用棚装置、３は冷蔵貯蔵庫１の天井部に設置して貯蔵庫の開放端面にエアーカーテンを吹き出し形成するエアーカーテン装置の送風ユニットである。

エアーカーテン装置の送風ユニット３は、ダクト３ａの内部にインナーダクト４，ミドルダクト５，アウターダクト６を画成した上で、ダクト３ａの後端入口側には前記インナーダクト４，ミドルダクト５と個別に対応する送風ファン７を、またインナーダクト４には冷却器（冷凍機のフィン・チューブ形エバポレータ）８を設け、さらにダクト３ａの上部にはアウターダクト６に対応する外気ファン９を備えた構造になる。なお、８ａは冷却器８の蒸発コイルに接続した冷媒配管である。
また、冷蔵貯蔵庫３の前面上部には前記送風ユニット３のインナーダクト４，ミドルダクト５，アウターダクト６にそれぞれ通じるエアーカーテン吹出口４ａ，５ａ，６ａが下向き開口し、この吹出口に整流ハニカムを備えている。なお、１０は前記のエアーカーテン吹出口に対向して床面側に設けたグレーチング、１１は夜間時に冷蔵貯蔵庫３の開放端面を覆うナイトカバーであり、冷蔵貯蔵庫３の庫内には前記冷却器８とは別に庫内保冷用の冷却器を装備している。

また、図３は前記送風ユニット３の詳細構造を表す断面図で、ダクト３ａの内部にはダクトの長手方向に沿って敷設したダクト仕切壁１５，およびその前後に配した垂直方向のダクト仕切壁１６，１７を配してインナーダクト４，ミドルダクト５，およびアウターダクト６の相互間を仕切っている。さらに、インナーダクト４に配した冷却器８の底部側には保冷運転中に生じた着霜を溶解する除霜ヒータ１８を備えている。
上記の構成で、ピッキング作業中はエアーカーテン装置の送風ユニット３を運転し、冷蔵貯蔵庫３の開放端面に向けて内外３層のインナーエアーカーテン１２（冷却器８で冷却した低温の冷気流），ミドルエアーカーテン１３（庫内の冷気流），およびアウターエアーカーテン１４（常温空気流）を吹き出し形成して外気熱の庫内侵入を防いでいる。
また、冷却器８（フィン・チューブ形エバポレータ）の蒸発コイル，フィンに生じた着霜の成長に伴いインナーダクト４の冷気通風量，保冷能力が低下した状態になると、除霜運転に切換えて送風ファン７を一旦停止した上で除霜ヒータ１８を通電し、そのヒータ加熱により昇温したダクト内の除霜暖気の熱で冷却器８に付着した霜を溶かして排除すようにしている。

実公平６−２００６１号公報（図１−図５）

前記エアーカーテン装置について、送風ユニット３より冷蔵貯蔵庫の開放端面に吹き出すエアーカーテン、特に冷却器８を経由して吹き出すインナーエアーカーテンは高い熱遮蔽性能を確保するためにが乱れのない層流の気流であることが要求される。また、エアーカーテン装置のランニングコスト低減，省エネ化を図る上からもダクト内部の圧力損失を低減し、さらに冷却器８に生じる着霜のムラを抑えてできるだけ少ない消費電力でエアーカーテンの風量確保、および短時間で除霜が行えることが望まれる。
これに対して、前記した従来構造の送風ユニットは、機能，省エネ性能面で次記のような問題点がある。すなわち、
（１）図２に示した構造図から判るように、ダクト３ａの底壁とダクト内のダクト仕切壁１５との間に画成されたインナーダクト４は、その入口端（風上側）と出口端（風下側）が垂直なダクト仕切壁１６，１７で仕切られている。したがって、送風ファン７を経てインナーダクト４に押込み導風される気流は図中の矢印で表すように垂直なダクト仕切壁１６，１７の壁面に突き当たって略直角方向に向きを変えて流れることから、この部分に大きな圧力損失が発生する。このために、送風ファン７の消費電力が増加する。
（２）また、前記した気流の急激な方向転換に伴い、冷却器８を貫流する気流の風速分布にバラツキが生じてダクト仕切壁１５に近い上側の風速が低く，下側の風速は早くなり、この風速分布のバラツキが原因で冷却器の保冷運転中に発生する着霜量にもムラが生じて除霜時間が長引くようになる。そのほか、冷却器８の風下側に延在する仕切壁１６の壁面にも多くの霜が付着するようになる。
（３）さらに、前記した風速分布のバラツキはエアーカーテン吹出口４ａを通じて下向きに吹き出す気流にも影響し、このためにインナーエアーカーテン１２の気流に乱れが生じてその遮熱性能が低下する問題も発生する。
（４）そのほか、除霜運転時には、除霜ヒータ１８の加熱を受けて昇温した除霜暖気は熱対流によって広がり、冷却器８からエアーカーテン吹出口４ａの方に拡散，逸出して除霜熱が逃げやすくなる。このために、前項（２）で述べた冷却器８に生じる着霜量のムラも加わって除霜時間が長引き、それだけエアーカーテン装置の消費電力が増加する問題もある。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は送風ユニットのダクト内部に設けたダクト仕切壁に簡易な導風ガイド、遮蔽板を巧みに組み合わせて追加装備することにより、冷却器を経由する胴内通風路の圧力損失を低減し、併せて除霜時間を短縮して高い省エネ効果が発揮できるように改良した冷蔵貯蔵庫のエアーカーテン装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明によれば前面を開放した冷蔵貯蔵庫の開放端面に冷気エアーカーテンを吹き出し形成するエアーカーテン装置であり、ダクトの内部に送風ファン，冷却器，および該冷却器の除霜ヒータを内蔵した送風ユニットを冷蔵貯蔵庫の庫内天井部に設けるとともに、前記ダクトに連ねて冷蔵貯蔵庫の前面側上部には下向き開口したエアーカーテン吹出口を設け、前記送風ユニットの冷却器を経由してエアーカーテン吹出口から開放端面に向けて冷気流を吹き出すようにしたものにおいて、前記送風ユニットのダクト内部には、冷却器を挟んで風上側の送風ファンとの間に導風ガイドを設けるとともに、風下側にはエアーカーテン吹出口に通じる通風路のコーナー部に導風ガイドを兼ねたコーナー遮蔽板を設け、コーナー遮蔽板に連ねてその流入側端部に、除霜ヒータの加熱で昇温した除霜暖気の拡散，逸出を防ぐために前記冷却器の上部端面と間隔を隔てて略垂直姿勢に対峙する立ち上がり壁部を形成したことを特徴とする。

上記のように送風ユニットのダクト内部には、冷却器を挟んで風上側の送風ファンとの間に導風ガイドを設けるとともに、風下側にはエアーカーテン吹出口に通じる通風路のコーナー部に導風ガイドを兼ねたコーナー遮蔽板を設けた構成により、送風ファンから冷却器を経由してエアーカーテン吹出口に至る通風路を流れる気流は、垂直仕切壁によるコーナー部の干渉を受けることなく前記導風ガイド，コーナー遮蔽板の板面に沿って淀みなく導風される。これによりダクト内部の通風路の圧力損失が低減して送風ファンの消費電力を節減できる。
また、前記導風ガイド，コーナー遮蔽板の導風機能によって冷却器を貫流する気流の風速分布も均一化されるので、冷却器に生じる着霜のムラ発生を解消される。さらに、前記コーナー遮蔽板に連ねてその流入側端部に、冷却器と対峙する立ち上がり壁部を形成したことにより、除霜運転時に除霜ヒータの加熱を受けて昇温した除霜暖気は、邪魔板として機能する前記立ち上がり壁部に阻まれて下流側への拡散，逸出が抑えられので、冷却器の除霜時間を短縮してヒータ通電による余分な電力消費を低減できる。これにより、トータル的に冷蔵貯蔵庫の省エネ効果を高めてランニングコストの低減化が図れる。

この発明によるエアーカーテン装置の実施例の構成断面図である。 ピッキング用冷蔵貯蔵庫に装備したエアーカーテン装置の従来例の構成図である。 図２における送風ユニットの詳細構造を表す側視断面図である。

以下、この発明の実施の形態を図１に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図３に対応する同一部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例のエアーカーテン装置は、図３に示した従来構造を基本として送風ユニット３のダクト３ａの内部に導風ガイド１９、およびコーナー遮蔽板２０を新たに追加装備した構成になる。
ここで、導風ガイド１９は冷却器８の風上側に配したもので、ダクト３ａの長手方向に沿ってインナーダクト４とミドルダクト５との間を仕切るダクト仕切壁１５の後端とダクト３ａの送風ファン７に近い天井壁との間に跨がって垂直なダクト仕切壁１７の三角コーナーを覆うよう傾斜姿勢に架設されている。
一方、冷却器８の風下側に配したコーナー遮蔽板２０は、エアーカーテン吹出口１４に通じる垂直壁１６とダクト仕切壁１５との間に跨がって両壁間の三角コーナーを覆うように傾斜姿勢に架設されている。また、このコーナー遮蔽板２０に連ねてその流入側端部（冷却器８の出口側）には冷却器８の上部端面（仕切壁１５に近い部分）と間隔を隔てて略垂直姿勢に対峙する立ち上げ壁部２０ａを設けている。なお、前記の導風ガイド１９，およびコーナー遮蔽板２０は、いずれもダクト内部の通風路の幅に対応した横幅寸法に定めている。

上記の構成で、エアーカーテン装置の運転時には、送風ファン７からダクト内部のインナーダクト４を経由してエアーカーテン吹出口４ａに至る導風路に流れる気流は図示矢印で表すように前記の導風ガイド１９，コーナー遮蔽板２０の板面に沿って緩やかに方向を変えながら淀みなく導風されるようになる。これにより、図３の従来構造で問題となっていた通風路のコーナー部に生じる圧力損失を低減できる。また、冷却器８を貫流する気流の風速分布も均一化されて冷却器の蒸発コイル，フィンの着霜ムラが解消され、さらに冷却器８を貫流した冷気流が風下側のダクト仕切壁１５と垂直なダクト仕切壁１６との間のコーナーに淀んでこの仕切壁部分に着霜することも防げる。
また、除霜運転時（送風ファン７は停止）には、除霜ヒータ１８の加熱を受けて昇温したダクト内の除霜暖気が熱対流により冷却器８の内方を上昇しながら蒸発コイルに付着している霜を溶かして除霜する。この場合に図示実施例の構造では、冷却器８の出口側に遮蔽板２０の立ち上がり壁部２０ａが対峙していて冷却器８の出口側端面との間にポケット状の空気溜まり空間を形成している。これにより、除霜暖気が冷却器８からエアーカーテン吹出口４ａの方に拡散して除霜熱が逸出するのを抑制し、ヒータ加熱による除霜熱を冷却器に効率よく与えて除霜時間の短縮化に貢献できる。

以上述べたダクト内部での圧力損失の低減，除霜運転時における除霜暖気の逸出抑制により、トータル的にエアーカーテン装置の送風ファン７，および冷却器８の消費電力を節減して冷蔵貯蔵庫のランニングコストの低減化が図れる。
なお、図示実施例はピッキング用冷蔵貯蔵庫に搭載するエアーカーテン装置について述べたが、そのほかにショーケース用冷蔵貯蔵庫のエアーカーテン装置にも同様に実施適用できる。

１ 冷蔵貯蔵庫
２ ピッキング用棚装置
３ エアーカーテン装置の送風ユニット
３ａ ダクト
４ インナーダクト
４ａ エアーカーテン吹出口
７ 送風ファン
８ 冷却器
１２ インナーエアーカーテン
１５，１６，１７ ダクト仕切壁
１８ 除霜ヒータ
１９ 導風ガイド
２０ コーナー遮蔽板
２０ａ 立ち上がり壁部

Claims (2)

1. 前面を開放した冷蔵貯蔵庫の開放端面に冷気エアーカーテンを吹き出し形成するエアーカーテン装置であり、ダクトの内部に送風ファン，冷却器，および該冷却器の除霜ヒータを内蔵した送風ユニットを冷蔵貯蔵庫の庫内天井部に設けるとともに、前記ダクトに連ねて冷蔵貯蔵庫の前面側上部には下向き開口したエアーカーテン吹出口を設け、前記送風ユニットの冷却器を経由してエアーカーテン吹出口から開放端面に向けて冷気流を吹き出すようにしたものにおいて、前記送風ユニットのダクト内部には、冷却器を挟んで風上側の送風ファンとの間に導風ガイドを設けるとともに、風下側にはエアーカーテン吹出口に通じる通風路のコーナー部に導風ガイドを兼ねたコーナー遮蔽板を設け、コーナー遮蔽板に連ねてその流入側端部に、除霜ヒータの加熱で昇温した除霜暖気の拡散，逸出を防ぐために前記冷却器の上部端面と間隔を隔てて略垂直姿勢に対峙する立ち上がり壁部を形成したことを特徴とする冷蔵貯蔵庫のエアーカーテン装置。
2. 請求項１または２に記載のエアーカーテン装置において、冷蔵貯蔵庫がその庫内にピッキング棚装置を備えたピッキングシステム用の冷蔵貯蔵庫であることを特徴とする冷蔵貯蔵庫のエアーカーテン装置。