JP6112386B2

JP6112386B2 - オープンショーケース

Info

Publication number: JP6112386B2
Application number: JP2012197030A
Authority: JP
Inventors: 一善友近
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: JP2014050564A

Description

本発明は、オープンショーケースに関する。

従来、オープンショーケースにおいて、蒸発器を内蔵し、蒸発器を流れる冷媒と熱交換した冷気で商品陳列室を冷やすものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−５０５３０号公報

ところで、上記従来のようなオープンショーケースでは、配管の劣化等の原因により蒸発器の冷媒が漏れる虞があり、冷媒の漏れを簡単に且つ確実に検出できるようにすることが望まれる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、オープンショーケースにおいて、冷媒の漏れを簡単に且つ確実に検出できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、前面に開口を有する商品陳列室と、この商品陳列室を取り囲んで形成される冷気通路と、この冷気通路内に配置され冷凍サイクルを構成する蒸発器と、前記商品陳列室の前面上部に設けられて前記蒸発器を流れる冷媒と熱交換した冷気を前記商品陳列室に吹き出す冷気吹出口と、前記商品陳列室の前面下部に設けられて前記冷気吹出口から吹き出された冷気を前記冷気通路に導く冷気吸込口と、を備え、前記冷気通路は、前記商品陳列室の底板よりも下方に位置する下部通路を有し、前記冷媒の漏れを検出するセンサが、前記下部通路よりも上方に配置された前記冷気吸込口に設けられていることを特徴とするオープンショーケースを提供する。

また、本発明は、前記冷気通路に冷気を循環させる送風機を前記冷気吸込口と前記蒸発器との間に備えたことを特徴とする。
さらに、本発明は、前記センサは、前記センサは、前記冷気吸込口の幅方向の中央部に設けられたことを特徴とする。
また、本発明は、前記冷媒は、空気より重いことを特徴とする。
また、本発明は、前記センサによって前記冷媒の漏れが検知されると、前記送風機及び／又は前記冷凍サイクルの運転が停止されることを特徴とする。
また、本発明は、前記センサは、前記冷気吸込口内で当該冷気吸込口の幅方向の中央部の一箇所のみに設けられることを特徴とする。

本発明によれば、オープンショーケースにおいて、冷媒の漏れを簡単に且つ確実に検出できる。

本発明の実施の形態に係るショーケースの側面図における断面図である。ショーケースの正面図である。ショーケースにおいて冷媒の漏れを検出した実験の結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら以下に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るショーケースの側面図における断面図である。図２は、ショーケースの正面図である。
ショーケース１０（オープンショーケース）は、例えばコンビニエンスストア等の店舗の床に配置され、飲料や冷蔵商品を冷蔵した状態で陳列する。

ショーケース１０は、ショーケース１０内を冷却する冷却システム（不図示）を有している。この冷却システムは、冷媒を圧縮する圧縮機、蒸発器１１、凝縮器、及び、膨張機構を配管で環状に接続して構成された冷凍サイクルであり、冷却システムには冷媒が封入されている。蒸発器１１はショーケース１０内に内蔵されており、不図示の上記圧縮機、凝縮器及び膨張機構は、ショーケース１０が設置された部屋とは別の部屋である機械室に設置されている。また、ショーケース１０内には、蒸発器１１で冷却された空気（冷気）を送風によって循環させる送風機１２が設けられている。ここで、冷媒はＣＯ_２（二酸化炭素）が用いられている。
詳細には、上記圧縮機から吐出された冷媒は、上記凝縮器で凝縮された後、上記膨張機構で減圧され、蒸発器１１へ供給され、蒸発器１１で蒸発した冷媒は、圧縮機に還流する。そして、蒸発器１１で冷やされた冷気が送風機１２で循環されることで、ショーケース１０内が冷やされる。

ショーケース１０はオープンショーケースであり、商品の出し入れ用に前面が開口した略箱型のケース１３を有し、ケース１３の内側には、商品が陳列及び冷蔵保存される商品陳列室１３ａが形成されている。ケース１３は、底壁１４と、底壁１４の左右側縁に立設される左右の側壁１５ａ，１５ｂと、側壁１５ａ，１５ｂ間に渡される後壁１６と、側壁１５ａ，１５ｂ及び後壁１６間に渡される上壁１７とを有している。底壁１４の下面には、ショーケース１０の設置場所の床に載置される脚部１８が設けられている。底壁１４には、底壁１４の前部が上方に屈曲して延びた下側前壁１４ａが設けられている。

ショーケース１０の内部には、ケース１３の内面から離間してケース１３を内側から覆う内壁部１９が設けられている。内壁部１９は、後壁１６の前方で上下に延びる区画壁２０と、区画壁２０の上端から上壁１７に沿って前方に延びる内側上壁２１と、区画壁２０の下端から略水平に前方に延びて下側前壁１４ａの上部に連結される内側底板２２とを有している。商品陳列室１３ａは、内壁部１９、側壁１５ａ，１５ｂ及び上壁１７によって区画されている。
商品が陳列される陳列棚２３は、上下に互いに間隔をあけて区画壁２０に複数取り付けられ、略水平に前方へ延びている。内側底板２２は最下段の陳列棚２３を構成している。

内壁部１９がケース１３から離間して設けられることで、内壁部１９とケース１３との間には、上記冷却システムで冷やされた冷気が流れる冷気通路Ｖが形成されている。冷気通路Ｖは、ケース１３の幅方向の略一杯に形成されており、幅方向の両端は側壁１５ａ，１５ｂによって塞がれている。
詳細には、冷気通路Ｖは、内側底板２２と底壁１４との間に形成されて前後に延びる下部通路Ｗと、区画壁２０と後壁１６との間に形成されて上下に延びる上下間通路Ｘと、内側上壁２１と上壁１７との間に形成されて前後に延びる上部通路Ｙとを備え、商品陳列室１３ａを取り囲むように形成されている。
上下間通路Ｘは、内壁部１９が後壁１６側に傾斜して立設されることで、上方ほど通路が狭くなっている。また、上下間通路Ｘは、上下に延びる仕切板２４によって前後に仕切られており、上下間通路Ｘには、内壁部１９に沿って延びる前側通路Ｘ１と、後壁１６に沿って延びる後側通路Ｘ２とが形成されている。

区画壁２０において各陳列棚２３の間には、前側通路Ｘ１を商品陳列室１３ａに連通させる背面孔２５（図２では不図示）が複数形成されており、前側通路Ｘ１の冷気は背面孔２５を通って商品陳列室１３ａに流れる。
上部通路Ｙの前端には、下方に開放して商品陳列室１３ａに連通する冷気吹出口２６が形成されている。冷気吹出口２６は上壁１７の前端の下方に位置し、商品陳列室１３ａの前面上部に設けられている。上壁１７の前端において冷気吹出口２６の前側には、照明器具（不図示）が取り付けられる照明支持具３０が設けられている。

下部通路Ｗの前端の上部には上方に開放して商品陳列室１３ａに連通する冷気吸込口２７が形成されている。冷気吸込口２７は、下側前壁１４ａの後部に連続して商品陳列室１３ａの前面下部に設けられており、前後方向では、冷気吹出口２６よりも前方に位置している。冷気吹出口２６及び冷気吸込口２７は、ケース１３の幅方向の略全体に亘って側壁１５ａ，１５ｂとの間で細長く延びる開口である。冷気吸込口２７の後部には、内側底板２２側と冷気吸込口２７とを仕切る縦壁部２７ａが設けられている。縦壁部２７ａは、冷気吸込口２７を通る冷気を下部通路Ｗ側にガイドするとともに、内側底板２２に陳列された商品が吸い込み口を塞ぐことを防止する。冷気吸込口２７は、冷気通路Ｖにおいて側面視における風路の断面積が小さく形成された部分である。

冷気吹出口２６から前下方に吹き出されて冷気吸込口２７に吸い込まれる冷気の流れは、ケース１３の前面の開口に沿って流れるエアカーテンＳを形成する。このエアカーテンＳによって、ショーケース１０の外側の外気と商品陳列室１３ａ内の空気との交流が抑制され、外気による商品陳列室１３ａの温度上昇が低減される。
各陳列棚２３は、その前端が冷気吹出口２６と冷気吸込口２７とを結ぶ直線よりも後側に位置し、各陳列棚２３がエアカーテンＳの流れを妨げないように構成されている。

蒸発器１１は、冷媒が流れる複数の伝熱管の周囲に伝熱フィンを固定して形成されたフィン・アンド・チューブ式の熱交換器であり、ケース１３の後部の下部の隅部、すなわち、冷気通路Ｖ内において下部通路Ｗと上下間通路Ｘとが交わる角部に配置されている。蒸発器１１は、ケース１３の幅方向の略全体に亘って配置されている。また、蒸発器１１には、蒸発器１１に霜が付いた場合に蒸発器１１を加熱して除霜するヒーター（不図示）が設けられている。
送風機１２は、下部通路Ｗ内の奥側で蒸発器１１の前方に配置され、蒸発器１１に向けて後方へ送風する。

送風機１２が駆動されると、ケース１３内で冷気は図１の矢印の方向に流れる。すなわち、下部通路Ｗの冷気は、送風機１２によって蒸発器１１に向かって送風され、蒸発器１１を通過する際に冷却され、上下間通路Ｘを通って上方へ流れ、上部通路Ｙを通って前方に流れ、冷気吹出口２６から下方に吹き出されてエアカーテンＳを形成して冷気吸込口２７に達し、冷気吸込口２７から下部通路Ｗ内に流れ、ケース１３内を循環する。上下間通路Ｘでは、後側通路Ｘ２を流れる冷気は上端で上部通路Ｙに合流し、前側通路Ｘ１を通る冷気の一部は各背面孔２５を通って商品陳列室１３ａに流れ、各陳列棚２３間を前方に流れてエアカーテンＳに合流し、冷気吸込口２７から下部通路Ｗ内に流れる。前側通路Ｘ１を通る冷気の残りは上端で上部通路Ｙに合流する。

ところで、上記冷却システムでは、蒸発器１１や圧縮機等が配管によって接続されているが、腐食や振動等の原因によって蒸発器１１の近傍から冷媒が漏れる可能性がある。特に、除霜の際にヒーター等によって蒸発器１１が加熱される構成では、蒸発器１１に作用する温度差が大きくなり、腐食や負荷によって冷媒の漏れが生じる可能性が増加する。
そこで、本実施の形態では、ショーケース１０に冷媒の漏れを検出するセンサ３１を設け、冷媒の漏れに迅速に対応できるように構成されている。

センサ３１は、プローブ状に形成されたセンサであり、冷気吸込口２７内の上部において、ケース１３及び冷気通路Ｖの幅方向の中央部に配置されている。センサ３１は、上記冷却システムの制御部（不図示）に接続されており、検出したＣＯ_２の濃度を上記制御部に送信する。また、この制御部は、ショーケース１０が設置された店舗の各ショーケースや空調設備を一括して制御する集中管理装置に接続されている。

蒸発器１１及び蒸発器１１の近傍の配管等から冷媒の漏洩が発生した場合、漏れた冷媒は、ケース１３内を循環する冷気に混じり、上下間通路Ｘの後側通路Ｘ２及び前側通路Ｘ１を通る。後側通路Ｘ２の冷気に混ざった冷媒は上部通路Ｙを通ってエアカーテンＳとして冷気吹出口２６から吹き出されて冷気吸込口２７に吸い込まれ、前側通路Ｘ１を通る冷気に混ざった冷媒は、各背面孔２５から商品陳列室１３ａに流れ、エアカーテンＳに沿って流れて冷気吸込口２７に吸い込まれる。すなわち、漏れた冷媒を含む冷気は、冷気の流れの下流側に位置する冷気吸込口２７を必ず通って下部通路Ｗに流入する。

本実施の形態では、商品陳列室１３ａから下部通路Ｗに流入する全ての冷気が集中して通る冷気吸込口２７に設けたセンサ３１によって漏れた冷媒を検出するため、冷媒の漏れを確実に検出できる。また、冷気吸込口２７には商品が置かれないため、商品の存在がセンサ３１による検出に影響することを防止でき、安定して冷媒を検出できる。
また、蒸発器１１は、ケース１３の幅方向の全体に亘って設けられているため、例えば、ケース１３の幅方向の一端部で冷媒の漏れが発生した場合、漏洩の直後における冷気通路Ｖの幅方向の冷媒の濃度は、一端部側が高く、他端部側で低くなることになり、冷媒の濃度を適正に検出できないことが考えられる。本実施の形態では、センサ３１が冷気の流れにおいて蒸発器１１から遠い下流側の冷気吸込口２７に設けられているため、漏れた冷媒は、冷気吸込口２７に達する前に幅方向に拡散し、濃度が均一化される。このため、濃度が均一化された冷媒をセンサ３１で検出でき、冷媒の漏れを適正に検出できる。また、漏れた冷媒の濃度が均一化されるため、ケース１３の幅方向の何れの位置で冷媒の漏れが生じたとしても、冷媒が最初に冷気吸込口２７を通る際にセンサ３１によって冷媒を検出でき、漏れの発生を迅速に検出できる。

さらに、センサ３１はケース１３の幅方向の中央に設けられているため、冷媒の漏れが幅方向の端部で偏って発生したとしても、ケース１３の幅方向に拡散して均一化された冷媒の濃度を検出でき、冷媒の漏れを適正に検出できる。
また、センサ３１は、蒸発器１１に設けられた除霜用のヒーターから離れた冷気吸込口２７に設けられるため、除霜運転の際の熱がセンサ３１に影響することを防止でき、センサ３１の耐久性を確保できるとともに、冷媒を正しく検出できる。
また、本実施の冷媒は、単位体積当たりにおいて空気よりも比重が重いＣＯ_２であるため、センサ３１が設けられたケース１３の下部に溜まり易い。このため、漏れた冷媒をセンサ３１によって検出し易い。

上記制御部は、センサ３１によって検出された冷媒の濃度が所定値以上である場合、送風機１２及び／又は蒸発器１１や図示しない凝縮器等と冷媒配管で繋がれて冷凍サイクルを構成する圧縮機を停止させるとともに、上記集中管理装置の表示部に、冷媒が漏れていることを表示する。これにより、漏れた冷媒はケース１３の下部から順に溜まることになり、冷媒がケース１３の外側へ急速に漏洩することを防止できる。また、ユーザーは、集中管理装置の表示を確認し、漏れた箇所の修理をする等の対策を打つことができる。

図３は、ショーケース１０において冷媒の漏れを検出した実験の結果を示す図である。
図３では、蒸発器１１から冷媒を漏れさせて冷媒の濃度の時間的変化を検出した結果が示されており、縦軸は冷媒の濃度を示し、横軸は時間である。
この実験では、冷媒の濃度を検出するセンサは、センサ３１と、ケース１３の前面から所定距離だけ前方に離れた位置にある複数の外側センサＢとが設けられている。外側センサＢは、床から所定高さをあけて下側前壁１４ａの上端よりも下方でケース１３の幅方向の一端、中央及び他端にそれぞれ配置されたセンサＢ１，Ｂ２，Ｂ３と、下側前壁１４ａの上端よりも上方でケース１３の幅方向の一端、中央及び他端にそれぞれ配置されたセンサＢ４，Ｂ５，Ｂ６とが設けられている。外側センサＢはセンサ３１と同一のセンサである。

図３に示すように、センサ３１で検出した冷媒の濃度は体積％で平均的に約２．５％であり、センサＢで検出した冷媒の濃度は体積％で平均的に約１％であり、両者には約２．５倍の開きがある。この結果により、冷気吸込口２７にセンサ３１を設けることで、ケース１３の外側に外側センサＢを設けるよりも確実に冷媒の漏れを検出できることが分かる。また、大気中のＣＯ_２濃度は体積％で通常０．３５％程度であることを考えると、センサ３１の検出値は十分に高く、センサ３１によって確実に冷媒の漏れを検出できることが分かる。
また、外側センサＢの検出値を見ると、下側のセンサＢ１，Ｂ２，Ｂ３の検出値が上側のセンサＢ４，Ｂ５，Ｂ６の検出値よりも高く、冷媒が下方に溜まり易いことが分かる。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、商品陳列室１３ａの前面下部に設けられる冷気吸込口２７と蒸発器１１との間の下部通路Ｗの冷気吸込口２７側に、冷媒の漏れを検出するセンサ３１を設けたため、冷気吸込口２７側に集まった冷気に混ざっている冷媒をセンサ３１で検出でき、冷媒の漏れを簡単に且つ確実に検出できる。
また、冷気通路Ｖに冷気を循環させる送風機１２を冷気吸込口２７と蒸発器１１との間に備え、冷気吸込口２７と送風機１２との間の下部通路Ｗにセンサ３１を設けたため、センサ３１を蒸発器１１から離すことができ、蒸発器１１の熱がセンサ３１に影響することを防止でき、センサ３１の耐久性を向上できるとともに、冷媒を正しく検出できる。

また、センサ３１を冷気吸込口２７に設けたため、冷気吸込口２７を集中的に通る冷気に混じった冷媒を確実に検出できる。
さらに、センサ３１は、冷気通路Ｖの幅方向の中央部に設けられたため、幅方向に拡散して濃度が均一化した冷媒を検出でき、冷媒の漏れを適切に検出できる。
また、冷媒が空気より重いため、冷媒はケース１３の下部に溜まり易く、センサ３１によって冷媒を検出し易い。
また、センサ３１によって冷媒の漏れが検知されると、送風機１２が停止されるため、漏れた冷媒がショーケース１０の外側に急速に漏洩することを防止できる。

なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。
上記実施の形態では、センサ３１は、冷気吸込口２７に設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。センサ３１は、冷気吸込口２７と蒸発器１１との間との間の通路において冷気吸込口２７側に設けられれば良く、例えば、冷気が集まる場所であれば、冷気吸込口２７の上方や下方に設けられても良い。
上記実施の形態では、冷媒はＣＯ_２であるものであるとして説明したが、他の冷媒を用いても良く、例えば、空気よりも重いＨＦＣ系冷媒（Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４１０Ａ）や、プロパン、イソブタン等であっても良い。

１０ショーケース（オープンショーケース）
１１蒸発器
１２送風機
１３ａ商品陳列室
２６冷気吹出口
２７冷気吸込口
３１センサ
Ｖ冷気通路

Claims

前面に開口を有する商品陳列室と、この商品陳列室を取り囲んで形成される冷気通路と、この冷気通路内に配置され冷凍サイクルを構成する蒸発器と、前記商品陳列室の前面上部に設けられて前記蒸発器を流れる冷媒と熱交換した冷気を前記商品陳列室に吹き出す冷気吹出口と、前記商品陳列室の前面下部に設けられて前記冷気吹出口から吹き出された冷気を前記冷気通路に導く冷気吸込口と、を備え、
前記冷気通路は、前記商品陳列室の底板よりも下方に位置する下部通路を有し、
前記冷媒の漏れを検出するセンサが、前記下部通路よりも上方に配置された前記冷気吸込口に設けられたことを特徴とするオープンショーケース。
前記冷気通路に冷気を循環させる送風機を前記冷気吸込口と前記蒸発器との間に備えたことを特徴とする請求項１記載のオープンショーケース。
前記センサは、前記冷気吸込口の幅方向の中央部に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のオープンショーケース。
前記冷媒は、空気より重いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のオープンショーケース。
前記センサによって前記冷媒の漏れが検知されると、前記送風機及び／又は前記冷凍サイクルの運転が停止されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のオープンショーケース。
前記センサは、前記冷気吸込口内で当該冷気吸込口の幅方向の中央部の一箇所のみに設けられることを特徴とする請求項３記載のオープンショーケース。