JP5673651B2 - オープンショーケース - Google Patents
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Description
実施の形態1に係るオープンショーケースは、スーパーやコンビニエンスストア等に設置されて飲料や食品等を貯蔵陳列する開放型のオープンショーケースである。このオープンショーケースは、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置を実現している。
次に、補助放熱器2の放熱量について考察する。最適中間圧を目標として高段側圧縮機3の容量制御を行い、エアカーテンから漏れた冷気を利用できない場合、最適中間圧の飽和温度は吸込み空気温度よりも低くなる。補助放熱器2は周囲に熱を放熱する放熱器であるため、低段側圧縮機1から吐出された冷媒は補助放熱器2で周囲空気と熱交換しても、最大でも周囲温度までしか下がらない。また、低段側凝縮温度が周囲温度よりも低い場合と高い場合とでは吐出温度の冷媒を補助放熱器2で同じ周囲温度まで下げるにあたっても、その放熱量は異なったものとなる。
圧縮機の吐出冷媒の温度(a点の温度)が例えば80℃〜90℃であり、周囲温度が20℃で凝縮温度が25℃の場合について考える。放熱器は周囲に熱を放熱する放熱器であるため、図6(1)に示すように、80℃〜90℃の冷媒(点a)が放熱器での周囲との熱交換により、先ず、ガス状態のまま凝縮温度である25℃(点b)まで下がる。そして、25℃を保ちながら凝縮して液状態となる(c点)。周囲温度は20℃であるため冷媒は更に放熱可能であり、液状態で20℃(点d)まで下がる。このように凝縮温度が周囲温度よりも高い場合は凝縮するため、相変化を伴う冷却を行うことができ、相変化を伴わない冷却を行う場合に比べて放熱量を大きくすることができる。
低段側圧縮機1の吐出冷媒の温度(a点の温度)が例えば80℃〜90℃であり、周囲温度が20℃で低段側凝縮温度が10℃の場合について考える。補助放熱器2は外気に熱を放熱する放熱器であるため、上述したように80℃〜90℃の冷媒は、補助放熱器2での外気との熱交換により最大でも周囲温度の20℃までしか下がらない。つまり、図6(2)に示すように、80℃〜90℃の冷媒(点a)は、補助放熱器2でガス状態のまま20℃(点b)となる。つまり、低段側凝縮温度が周囲温度より低い場合は、補助放熱器2では相変化を伴う冷却を行えず、相変化を伴わないガス冷却を行うことになる。つまり、補助放熱器2はガス冷却域で使用されることになる。
図7は、補助放熱器の放熱量とCOPとの関係の説明図である。図7においては、二段サイクルのモリエル線図を示している。二段サイクルを構成するにあたり、補助放熱器2での放熱量をQsub1にした場合とQsub2にした場合とを比較する(Qsub1<Qsub2)。図7に示すように、冷凍能力ΔHが一定とすると、θh1<θh2となるため、Qsub1とした場合に比べQsub2にした方が高段側圧縮機3の入力(エンタルピ差)を少なくすることができる(WH1>WH2)。すなわち、高段側圧縮機3の吸入温度が低ければ同じ昇圧量でも圧縮機動力は少なくなる。よって、補助放熱器2の放熱量をQsub1とした場合に比べてQsub2にした方が高段側圧縮機3の入力を小さくすることができる。
Claims (6)
- 前面に外部空間への開放面を有し、その内部を収容空間としたショーケース本体と、前記開放面の下縁部に設けられた冷気吸込口と、前記開放面の上縁部に設けられた冷気吹出口と、前記冷気吸込口から前記冷気吹出口に至る循環通路と、前記循環通路内の空気を送風する冷却用送風機と、前記循環通路内の空気を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却用送風機を駆動することにより前記冷気吹出口から吹き出した冷気を前記冷気吸込口から吸い込んで前記開放面にエアカーテンを形成するオープンショーケースにおいて、
前記冷却装置は、
冷媒を圧縮して吐出する低段側圧縮機と、
前記低段側圧縮機から吐出された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行う補助放熱器と、
前記補助放熱器で熱交換を行った冷媒を圧縮して吐出する高段側圧縮機と、
前記高段側圧縮機から吐出された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行う高段側放熱器と、
前記高段側放熱器で熱交換を行った冷媒を減圧する減圧装置と、
前記減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる冷却器と、を備え、
前記補助放熱器及び前記高段側放熱器と熱交換させる周囲空気の吸込口を、前記前面における前記冷気吸込口よりも鉛直下方の領域に設け、
前記補助放熱器は、前記高段側放熱器よりも鉛直上方の領域に配置され、
前記補助放熱器及び前記高段側放熱器は、前記周囲空気の吸込口に対面する位置に設けられ、
前記補助放熱器及び前記高段側放熱器を挟んで前記周囲空気の吸込口に対面する位置に、放熱器ファンが設けられているオープンショーケース。 - 前記高段側放熱器及び前記補助放熱器は、伝熱フィンが一体化された一体型放熱器として構成され、
前記一体型放熱器に周囲空気を通過させる放熱用送風機を備える請求項1に記載のオープンショーケース。 - 前記補助放熱器は、前記高段側放熱器よりも前記周囲空気の吸込口の近傍に配置される請求項1または2に記載のオープンショーケース。
- 前記低段側圧縮機の圧縮比と前記高段側圧縮機の圧縮比とが同等となるように、前記低段側圧縮機の容量と前記高段側圧縮機の容量との容量比が調節されている請求項1乃至3の何れか1項に記載のオープンショーケース。
- 前記高段側放熱器は、当該高段側放熱器を流れる冷媒と前記周囲空気との温度差が、前記冷却器を流れる冷媒と、前記冷却器が熱交換する被冷却媒体との温度差以下となる熱処理能力を有する請求項1乃至4の何れか1項に記載のオープンショーケース。
- 前記冷媒をCO2とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のオープンショーケース。
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