JP6136525B2 - 冷却貯蔵庫用ユニットクーラ - Google Patents

Description

この発明は、冷却システムにより低温低圧の二相冷媒となった冷媒が循環し、その循環される冷媒により冷却貯蔵庫内を冷却させる冷却貯蔵庫用ユニットクーラに関するものである。

冷却システムは、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器、及びこれらを冷媒循環可能に接続する冷媒配管を備えている。冷却システムは、圧縮機、凝縮器及び膨張弁を備えた熱源側ユニットと、蒸発器を備えた負荷側ユニットとに分けられる。そして、熱源側ユニットは冷却貯蔵庫外に配置され、負荷側ユニットは冷却貯蔵庫内に配置される。

ところで、野菜や魚肉といった生鮮食品などの被冷蔵対象物を冷蔵状態で貯蔵する冷却貯蔵庫には、冷却貯蔵庫用ユニットクーラが用いられることがある。このような被冷蔵対象物の冷蔵では、場合によっては一定の湿度が要求されることがあり、かかる点から、冷却貯蔵庫内を加湿する必要がある。

そこで、従来より、加湿器を備えた家庭用冷蔵庫によって、被冷蔵対象物を冷蔵しつつ一定の湿度に保つようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−２８２１７６号公報

ところが、前記従来のものでは、加湿器への水の供給が、製氷装置に給水するための給水タンクから行われている。このとき、給水タンクの水つまり供給源の水が無くなると、加湿器による加湿が全く行えない。このため、供給源の水量を常に確認しておく必要があり、非常に煩わしいものであった。

この発明は蒸発器に結露した水を加湿に再利用することにより、加湿のための水を供給することなく加湿を行うことができる冷却貯蔵庫用ユニットクーラを提供することを目的とする。

この発明による冷却貯蔵庫用ユニットクーラは、冷却貯蔵庫内の空気を冷却する冷却貯蔵庫用ユニットクーラであって、冷媒が循環する冷媒回路の蒸発器と、冷却貯蔵庫内の空気を吸い込み、蒸発器を通過した空気を冷却貯蔵庫内に吹き出す空気流れを生成するファンと、蒸発器とファンとの間に設置され、蒸発器により熱交換された空気を加湿する加湿器と、蒸発器および加湿器の下方に設けられ、ドレン水を貯留するドレンパンと、ドレンパンに貯留されたドレン水を加湿器に供給するドレン水供給手段と、を備えているものである。

この発明によれば、蒸発器による冷却貯蔵庫内の空気との熱交換により生成されるドレン水を、ドレン水供給手段によって加湿器に供給することで、冷却貯蔵庫用ユニットクーラの作動時に常時生成されたドレン水を貯留するドレンパンが水の供給源となり、加湿を行うことができる。

この発明の実施の形態１に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラを用いた冷却システムの冷媒回路図である。 図１の冷却貯蔵庫用ユニットクーラの正面図である。 図１の冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図である。 この発明の実施の形態２に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図である。 この発明の実施の形態３に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図である。 この発明の実施の形態４に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラを用いた冷却システムの冷媒回路図を示している。本実施の形態に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラは、冷却システムにより低温低圧の二相冷媒となった冷媒が循環し、その循環される冷媒により野菜や魚肉といった生鮮食品などの被冷蔵対象物を冷蔵状態で貯蔵する冷却貯蔵庫内を冷却させるものである。

図１において、冷却システムは、冷却貯蔵庫内に設置される負荷側ユニットとしての冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１と、冷却貯蔵庫外に設置される熱源側ユニット２とを備え、これらが液管２５とガス管２６とで冷媒循環可能に接続されている。

冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１は、電磁弁１１、絞り装置である膨張弁１２、および蒸発器１３が順に接続された冷媒回路を有し、電磁弁１１は液管２５との連通を開閉制御する。一方、熱源側ユニット２は、アキュムレータ２１、圧縮機２２、凝縮器２３、レシーバ２４が順に接続された冷媒回路を有し、レシーバ２４の一端が液管２５を介して冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の蒸発器１３の入口側に接続され、アキュムレータ２１の一端がガス管２６を介して冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の蒸発器１３の出口側に接続されている。なお、この冷却システムは、１台の熱源側ユニット２に対して１台の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１を設置しているが、１台の熱源側ユニット２に対して複数台の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１が設置されていてもよい。

冷却システムは、通常冷却運転時、次のような動作を行う。
熱源側ユニット２の圧縮機２２で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、凝縮器２３で外気に放熱して凝縮する。凝縮した高圧液冷媒は、レシーバ２４に貯留されるとともに、液管２５を通って冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１側へと流れる。冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１においては、開放された電磁弁１１を通過し、膨張弁１２により減圧され、低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、蒸発器１３による利用側の冷却負荷との熱交換によって吸熱され、低圧ガス冷媒となって冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１から出て、ガス管２６を介し熱源側ユニット２に入る。熱源側ユニット２に入った冷媒は、アキュムレータ２１を通って再び圧縮機２２に吸入される。この動作により、利用側の冷却負荷から吸熱し、外気に放熱する冷凍サイクルを形成する。

図２は冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の正面図、図３は冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の縦断側面図をそれぞれ示している。

図２及び図３において、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１は、ファンモータ３により回転するファン３１を備えている。ファン３１は、回転時に冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の背面側（図３では左側）から冷却貯蔵庫内の空気を吸い込む。冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１内に吸い込まれた空気は、蒸発器１３を通過し、この蒸発器１３において冷却された冷媒との熱交換により冷却され、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の正面側（図３では右側）から冷却貯蔵庫内に吹き出される。

また、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１は、蒸発器１３により熱交換された空気を加湿する加湿器４を備えている。この加湿器４は、蒸発器１３とファン３１との間に設置されている。また、加湿器４は、蒸発器１３の蒸発器１３側面の全域と略一致する大きさに形成された枠体４１と、この枠体４１の蒸発器１３側面の全域を覆うメッシュタイプの布材４２とを備えている。

更に、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１は、蒸発器１３による冷却貯蔵庫内の空気との熱交換により生成されるドレン水を貯留するドレンパン５と、このドレンパン５に貯留されたドレン水を加湿器４に供給するドレン水供給手段６とを備えている。なお、１０はファン３１の吹き出し側を覆う格子状のファンガードであって、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の冷却貯蔵庫内への空気吹き出し口に設けられている。

ドレンパン５は、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の下端に設けられ、蒸発器１３で生成されて下方へ滴下するドレン水を貯留する。このドレンパン５は、加湿器４の下方に位置する部位が最も低所となるように形成されている。

ドレン水供給手段６は、加湿器４とドレンパン５との間を連結する連結管６１と、この連結管６１に設けられ、ドレンパン５に貯留されたドレン水を連結管６１を介して加湿器４に供給するポンプ６２とを備えている。連結管６１は、その一端が加湿器４下方のドレンパン５の下面に接続され、他端が加湿器４の布材４２の上端に開口している。連結管６１の他端は、加湿器４の幅方向に延び、その幅方向で等間隔に開口する複数の開口（図示せず）を備えている。

また、ポンプ６２は、連結管６１の途中に介設されている。そして、ドレンパン５に貯留されたドレン水は、連結管６１の一端からポンプ６２により当該連結管６１の他端まで汲み上げられると、加湿器４の布材４２の上端から供給されて当該布材４２の全域に行き亘り、蒸発器１３により熱交換された空気を通過させて当該空気を加湿する。このとき、布材４２は、蒸発器１３により熱交換されて通過する空気を浄化するフィルタとしての機能も有している。

したがって、本実施の形態では、蒸発器１３による冷却貯蔵庫内の空気との熱交換により生成されるドレン水を、ドレン水供給手段６によって加湿器４の布材４２に供給している。これにより、冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１の作動時に常時生成されたドレン水を貯留するドレンパン５が水の供給源となり、加湿器４による加湿を行うことができる。

また、蒸発器１３のファン側面の全域と略一致する大きさに形成された格子状の枠体４１の全域を覆うメッシュタイプの布材４２によって加湿器４が構成されているので、蒸発器１３により熱交換された空気を通過させる際に浄化することも可能となり、冷却貯蔵庫内に清浄な空気を吹き出すことができる。

更に、ドレンパン５に貯留されたドレン水がポンプ６２により汲み上げられ、加湿器４の幅方向に延びて布材４２の上端に開口する連結管６１の他端の複数の開口よりドレン水が供給されるので、布材４２の上端に対しその幅方向から略均一にドレン水を供給することができる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図を示している。この実施の形態２では、冷却貯蔵庫内の湿度を検出する湿度センサを設けている。なお、湿度センサを除くその他の構成は、前記実施の形態１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

図４において、蒸発器１３の庫内空気吸い込み側（図４では左側）には、湿度検出手段としての湿度センサ７が設けられている。また、冷却貯蔵庫の外部には、ポンプ６２をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御器７１が設けられている。この制御器７１は、ポンプ６２に対し指令信号が出力可能に接続されている。また、制御器７１には、湿度センサ７からの信号が受信可能に接続されている。

そして、制御器７１は、冷却貯蔵庫内に貯蔵される被冷蔵対象物に応じた最適な湿度に設定可能であり、湿度センサ７からの信号を受け、ポンプ６２をＯＮ／ＯＦＦ制御している。具体的には、制御器７１は、湿度センサ７により検出された冷却貯蔵庫内の湿度が設定湿度を超えたときにポンプ６２をＯＦＦ制御し、冷却貯蔵庫内の湿度が設定湿度を下回ったときにポンプ６２をＯＮ制御する。これによって、冷却貯蔵庫内を常に被冷蔵対象物に応じた最適な湿度に設定することができる。

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図を示している。この実施の形態３では、ドレン水供給手段の構成を変更している。なお、ドレン水供給手段を除くその他の構成は、前記実施の形態１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

ドレン水供給手段８は、ドレンパン５に貯留されたドレン水を毛細管現象によって加湿器４まで引き上げる流路８１を備えている。この流路８１は、やや扁平な矩形状に形成された多孔質部材よりなるスポンジにより構成されている。また、流路８１は、その下端が加湿器４下方のドレンパン５に接触し、上端が枠体４１のファン３１側面の全域を覆う布材４２に接触している。そして、ドレンパン５に貯留されたドレン水は、流路８１の下端から染み込んで毛細管現象により当該流路８１の上端まで引き上げられると、加湿器４の布材４２に供給されて当該布材４２の全域に行き亘り、蒸発器１３により熱交換された空気を通過させて当該空気を加湿する。このとき、布材４２は、蒸発器１３により熱交換されて通過する空気を浄化するフィルタとしての機能も有している。

したがって、本実施の形態では、ドレンパン５に貯留されたドレン水が流路８１による毛細管現象によって加湿器４まで引き上げられるので、ドレン水を加湿器４まで引き上げる動力が不要となり、省エネルギー化を図りつつコンパクトな冷却貯蔵庫用ユニットクーラ１を提供することができる。

実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る冷却貯蔵庫用ユニットクーラの縦断側面図を示している。この実施の形態４では、加湿器の構成を変更している。なお、加湿器を除くその他の構成は、前記実施の形態１の場合と同じであり、同一部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

加湿器９は、メッシュタイプの布材９１を備え、ファンガード１０の背面側（ファン３１側）に設置されている。つまり、加湿器９の布材９１によって、ファンガード１０の背面側の全域を覆っている。

したがって、本実施の形態では、加湿器９をファンガード１０の背面側に設置することで、布材９１を設置するための枠体が不要となり、ファンガード１０を利用して部品点数の削減化を図ることができる。

なお、この発明は、前記各実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、前記実施の形態１，２，４では、ドレンパン５のドレン水をポンプ６２により汲み上げて布材４２の上端に開口する連結管６１の他端の複数の開口より供給するドレン水供給手段６を用いたが、前記実施の形態３のように、ドレンパン５のドレン水を流路８１による毛細管現象によって加湿器４まで引き上げるドレン水供給手段８が適用されていてもよい。

また、前記実施の形態３では、ドレン水供給手段８に、ドレンパン５のドレン水を毛細管現象によって加湿器４まで引き上げる流路８１を設けたが、ドレン水供給手段に、ドレンパン５のドレン水を表面張力によって加湿器まで引き上げる流路が設けられていてもよい。

１ 冷却貯蔵庫用ユニットクーラ
１３ 蒸発器
２ 熱源側ユニット
３１ ファン
４ 加湿器
４２ 布材
５ ドレンパン
６ ドレン水供給手段
６１ 連結管
７ 湿度センサ（湿度検出手段）
８ ドレン水供給手段
８１ 流路
９ 加湿器
９１ 布材
１０ ファンガード

Claims (6)

1. 冷却貯蔵庫内の空気を冷却する冷却貯蔵庫用ユニットクーラであって、
   冷媒が循環する冷媒回路の蒸発器と、
   前記冷却貯蔵庫内の空気を吸い込み、前記蒸発器を通過した空気を前記冷却貯蔵庫内に吹き出す空気流れを生成するファンと、
   前記蒸発器と前記ファンとの間に設置され、前記蒸発器により熱交換された空気を加湿する加湿器と、
   前記蒸発器および前記加湿器の下方に設けられ、ドレン水を貯留するドレンパンと、
   前記ドレンパンに貯留されたドレン水を前記加湿器に供給するドレン水供給手段と、
   を備えている冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。
2. 前記加湿器は、前記蒸発器の側面の全域と略一致する大きさに形成された枠体と、前記枠体の側面の全域を覆う布材とを有する、
   請求項１に記載の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。
3. 冷却システムにより冷却された冷媒が循環し、その循環された冷媒を冷却貯蔵庫内の空気と熱交換させる蒸発器と、
   前記蒸発器により熱交換された空気を加湿する加湿器と、
   前記加湿器により加湿された空気を前記冷却貯蔵庫内に吹き出すファンと、
   前記蒸発器による前記冷却貯蔵庫内の空気との熱交換により生成されるドレン水を貯留するドレンパンと、
   前記ドレンパンに貯留されたドレン水を前記加湿器に供給するドレン水供給手段と、
   前記ファンの吹き出し側を覆うファンガードと、を備え、
   前記加湿器は、前記ファンガードに取り付けられている冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。
4. 前記冷却貯蔵庫内の空気の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
   前記ドレン水供給手段は、前記湿度検出手段により検出された空気の湿度に応じて、前記加湿器に対するドレン水の供給を続行又は停止するように切り換えられている請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。
5. 前記ドレン水供給手段は、
   前記加湿器と前記ドレンパンとの間を連結する連結管と、
   前記連結管に設けられ、前記ドレンパンに貯留されたドレン水を前記連結管を介して前記加湿器に供給するポンプと、
   を備えている請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。
6. 前記ドレン水供給手段は、
   前記ドレンパンに貯留されたドレン水を表面張力又は毛細管現象によって前記加湿器まで引き上げる流路を備えている請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の冷却貯蔵庫用ユニットクーラ。

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