JP7274960B2

JP7274960B2 - ショーケース

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Publication number: JP7274960B2
Application number: JP2019124734A
Authority: JP
Inventors: 正典佐藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2039-07-03
Also published as: JP2021011957A

Description

本発明は、ショーケースに関する。

従来、複数の陳列室を備え、一部の陳列室が冷却室または加温室に切り換えられるショーケースが知られている。

特開２０１７－１８９４６３号公報には、陳列室内の空気を加熱するためのガラスヒータを備えるショーケースが開示されている。

特開２０１７－１８９４６３号公報

しかしながら、ガラスヒータにより加温室が実現されるショーケースでは、消費電力が比較的高くなる。

本発明の主たる目的は、従来の上記ショーケースと比べて、省エネルギー性能が高いショーケースを提供することにある。

本発明に係るショーケースは、圧縮機、流路切替部、第１熱交換器、第２熱交換器、第１減圧部、および第３熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、第１熱交換器を収容し、第１熱交換器において冷媒と熱交換した空気が内部を循環する第１室と、第２熱交換器を収容し、第２熱交換器において冷媒と熱交換した空気が内部を循環する第２室とを備える。流路切替部は、第２熱交換器が蒸発器として作用しかつ第３熱交換器が凝縮器として作用する第１状態と、第１熱交換器が凝縮器として作用しかつ第２熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切り換えるように設けられている。第１室と第２室との間には、空気が流出入する第１流出入口および第２流出入口が形成されている。上記ショーケースは、第１流出入口および第２流出入口が開放された第３状態と、第１流出入口および第２流出入口が閉止された第４状態とを切り換えるように設けられている開閉部をさらに備える。開閉部は、冷媒回路が第１状態にあるときに第３状態とされ、冷媒回路が第２状態にあるときに第４状態とされる。

本発明によれば、従来の上記ショーケースと比べて、省エネルギー性能が高いショーケースを提供することができる。

実施の形態１に係るショーケースの斜視図である。図１に示されるショーケースの部分断面図である。実施の形態１に係るショーケースが第１状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態１に係るショーケースが第２状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態１に係るショーケースが第１状態にあるときの開閉部を示す部分断面図である。実施の形態１に係るショーケースが第２状態にあるときの開閉部を示す部分断面図である。実施の形態２に係るショーケースが第１状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態２に係るショーケースが第２状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態３に係るショーケースが第１状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態３に係るショーケースが第２状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態４に係るショーケースが第１状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態４に係るショーケースが第２状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態４に係るショーケースが第３状態にあるときの冷媒回路を示す図である。実施の形態４に係るショーケースのプルダウン運転時のフローチャートである。実施の形態４に係るショーケースが冷温同時運転状態にあるときの温度調整動作のフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

実施の形態１．
図１～図４に示されるように、実施の形態１に係るショーケース１００は、第１室１、第２室２、および機械室３と、冷媒回路とを備える。ショーケース１００では、冷媒回路が切り換えられ、かつ第１室１と第２室２との間の風路が開閉されることにより、第１室１および第２室２が冷却室として作用する冷却運転状態と、第１室１が温蔵室として作用し第２室２が冷却室として作用する冷温同時運転状態とが切り換えられる。なお、冷却室には、冷蔵室および冷凍室が含まれる。

まず、冷媒回路の切り換えに係る構成について説明する。図３および図４に示されるように、ショーケース１００の冷媒回路は、圧縮機２００、流路切替部２１０、第１熱交換器２２０、第２熱交換器２３０、第１減圧部２４０、および第３熱交換器２５０と、冷媒配管３１０，３２０，３３０とを含む。

第１熱交換器２２０は、第１室１に収容されている。第２熱交換器２３０および第１減圧部２４０は、第２室２に収容されている。圧縮機２００，流路切替部２１０，および第３熱交換器２５０は、機械室３に収容されている。

流路切替部２１０は、冷媒回路を、図３に示される第１状態と、図４に示される第２状態とに切り換える。図３に示されるように、第１状態では、冷媒が、圧縮機２００、流路切替部２１０、第３熱交換器２５０、冷媒配管３２０、第１減圧部２４０、第２熱交換器２３０、および冷媒配管３３０を順に循環する。上記第１状態では、第３熱交換器２５０が凝縮器として作用し、第２熱交換器２３０が蒸発器として作用する。図４に示されるように、第２状態では、冷媒が、圧縮機２００、流路切替部２１０、冷媒配管３１０、第１熱交換器２２０、第１減圧部２４０、第２熱交換器２３０、および冷媒配管３３０を順に循環する。上記第２状態では、第１熱交換器２２０が凝縮器として作用し、第２熱交換器２３０が蒸発器として作用する。上記第１状態は、ショーケース１００が冷却運転状態とされるときに、実現される。上記第２状態は、ショーケース１００が冷温蔵運転状態とされるときに、実現される。

圧縮機２００は、可変容量式、または固定容量式の圧縮機である。圧縮機２００が可変容量式である場合、圧縮機２００の電動機の回転速度がインバータの出力周波数に応じて切り換えられて、圧縮機２００の運転容量（単位時間当たりの冷媒吐出量）が変更されることにより、冷媒回路を循環する冷媒循環量が制御され得る。圧縮機２００が固定容量式である場合、圧縮機２００の始動と停止とが制御されることにより、冷媒回路を循環する冷媒循環量が制御され得る。

流路切替部２１０は、第１開閉弁２１１および第２開閉弁２１２を有する。第１開閉弁２１１および第２開閉弁２１２は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口に対して並列に接続されている。第１開閉弁２１１は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口と第１熱交換器２２０との間に配置されている。より具体的には、第１開閉弁２１１は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口と冷媒配管３１０との間に配置されている。第１開閉弁２１１は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口から第１熱交換器２２０に至る冷媒流路を開放または閉止する。第２開閉弁２１２は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口と第３熱交換器２５０との間に配置されている。第２開閉弁２１２は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口から第３熱交換器２５０に至る冷媒流路を開放または閉止する。上記第１状態では、第１開閉弁２１１が閉止され、第２開閉弁２１２が開放される。上記第２状態では、第１開閉弁２１１が開放され、第２開閉弁２１２が閉止される。

第１熱交換器２２０は、第１室１内の空気と冷媒との間で熱交換を行う。第２熱交換器２３０は、第２室２内の空気と冷媒との間で熱交換を行う。第２熱交換器２３０の容量は、第１熱交換器２２０の容量よりも多い。第３熱交換器２５０は、機械室３内の空気と冷媒との間で熱交換を行う。

ショーケース１００は、第１熱交換器２２０に送風する第１送風機２２１、第２熱交換器２３０に送風する第２送風機２３１、第３熱交換器２５０に送風する第３送風機２５１をさらに備える。第１送風機２２１は、第１室１に収容されている。第２送風機２３１は、第２室２に収容されている。第３送風機２５１は、機械室３に収容されている。

第１減圧部２４０は、冷媒を絞り膨張させる。第１状態では第３熱交換器２５０にて凝縮された冷媒を、第２状態では第１熱交換器２２０にて凝縮された冷媒を、絞り膨張させる。

ショーケース１００は、第１陳列空間１Ａの温度を測定する第１温度センサ２２２、および第２陳列空間２Ａの温度を測定する第２温度センサ２３２をさらに備える。第１温度センサ２２２は、例えば第１熱交換器２２０の吸気側に配置されている。第２温度センサ２３２は、例えば第２熱交換器２３０の吸気側に配置されている。

上記冷媒回路を循環する冷媒は、特に制限されるものではないが、例えば可燃性冷媒である。

次に、第１室１と第２室２との間の風路の開閉に係る構成について説明する。上述のように、第１室１は第１熱交換器２２０を収容し、第２室２は第２熱交換器２３０を収容している。第１室１は、第１熱交換器２２０において冷媒と熱交換された空気が内部を循環するように設けられている。第２室２は、第２熱交換器２３０において冷媒と熱交換された空気が内部を循環するように設けられている。

図２に示されるように、第１室１は、商品が陳列される第１陳列空間１Ａと、第１熱交換器２２０および第１送風機２２１を収容する第１収容空間１Ｂと、第１陳列空間１Ａと第１収容空間１Ｂとの間の通風路を成す複数の通風空間１Ｃ，１Ｄとを含む。第１陳列空間１Ａおよび第１収容空間１Ｂは、例えば上下方向に沿って延びている。

第２室２は、商品が陳列される第２陳列空間２Ａと、第２熱交換器２３０および第２送風機２３１を収容する第２収容空間２Ｂと、第２陳列空間２Ａと第２収容空間２Ｂとの間の通風路を成す複数の通風空間２Ｃとを含む。第２陳列空間２Ａおよび第２収容空間２Ｂは、例えば上下方向に沿って延びている。

第１室１と第２室２との間には、空気が流出入する第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂが形成されている。第１流出入口４Ａは、第１室１の第１陳列空間１Ａと第２室２の第２陳列空間２Ａとの間を接続している。第２流出入口４Ｂは、第１室１の第１収容空間１Ｂと第２室２の第２収容空間２Ｂとの間を接続している。第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂは、上下方向を向いて開口している。

図２に示されるように、ショーケース１００は、第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂを開閉する開閉部５と、開閉部５を収容する収容部６とをさらに備える。開閉部５は、第１流出入口４Ａを開閉する第１開閉部５Ａと、第２流出入口４Ｂを開閉する第２開閉部５Ｂとを有している。第１開閉部５Ａおよび第２開閉部５Ｂは、水平方向に沿って移動する。第１開閉部５Ａおよび第２開閉部５Ｂは、例えば互いに独立に移動するように設けられている。収容部６は、第１室１の第１陳列空間１Ａと第２室２の第２陳列空間２Ａとの境界に配置されている。収容部６は、第１開閉部５Ａを収容する第１収容部６Ａと、第２開閉部５Ｂを収容する第２収容部６Ｂとを有している。第１収容部６Ａは、第１流出入口４Ａに対して第２流出入口４Ｂ側に配置されている。第２収容部６Ｂは、第２流出入口４Ｂに対して第１流出入口４Ａ側に配置されている。収容部６は、例えば陳列棚１４と一体として形成されている。

開閉部５は、図５に示される第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂが開放された第３状態と、図６に示される第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂが閉止された第４状態とを切り換えるように設けられている。開閉部５は、流路切替部２１０により上記第１状態が実現されているときに第３状態とされ、流路切替部２１０により上記第２状態が実現されているときに第４状態とされる。

開閉部５による上記第３状態と上記第４状態との切り換えは、任意の手段により実行され得るが、例えば手動により実行される。なお、開閉部５による上記切り換えは、例えばモータ等の駆動部から供給された駆動力により実行されてもよい。

次に、ショーケース１００の動作を説明する。図３および図５に示されるように、冷却運転状態では、冷媒回路が流路切替部２１０によって上記第１状態とされ、かつ第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂが開閉部５によって上記第３状態とされる。

上述のように、第１状態では、第１開閉弁２１１が閉止され、第２開閉弁２１２が開放される。これにより、圧縮機２００から吐出された高温高圧のガス単相冷媒は、第３熱交換器２５０において機械室３内の空気と熱交換して凝縮することにより、過冷却された高圧の液相冷媒となる。第３熱交換器２５０から流出した液相冷媒は、第１減圧部２４０にて減圧され、低温低圧の気液２相冷媒となる。気液２相冷媒は、第２熱交換器２３０において第２収容空間２Ｂ内の空気と熱交換して蒸発することにより、低圧のガス単相冷媒となる。

上記第３状態では、第１流出入口４Ａを介して第１陳列空間１Ａと第２陳列空間２Ａとが接続されており、かつ第２流出入口４Ｂを介して第１収容空間１Ｂと第２収容空間２Ｂとが接続されている。そのため、第２熱交換器２３０にて冷却された第２収容空間２Ｂ内の空気は、通風空間２Ｃを経て第２陳列空間２Ａに流れるとともに、第２流出入口４Ｂ、第１収容空間１Ｂ、および通風空間１Ｃ，１Ｄを経て第１陳列空間１Ａに流れる。第１陳列空間１Ａおよび第２陳列空間２Ａ内の空気は、第１流出入口４Ａを経て互いに流出入する。

その結果、冷却運転状態では、冷気が第１室１および第２室２の全体を循環することにより、第１室１および第２室２が冷却室として作用する。

図４および図６に示されるように、冷温同時運転状態では、冷媒回路が流路切替部２１０によって上記第２状態とされ、かつ第１流出入口４Ａおよび第２流出入口４Ｂが開閉部５によって上記第４状態とされる。

上述のように、第２状態では、第１開閉弁２１１が開放され、第２開閉弁２１２が閉止される。これにより、圧縮機２００から吐出された高温高圧のガス単相冷媒は、第１熱交換器２２０において第１収容空間１Ｂ内の空気と熱交換して凝縮することにより、過冷却された高圧の液相冷媒となる。第１熱交換器２２０から流出した液相冷媒は、第１減圧部２４０にて減圧され、低温低圧の気液２相冷媒となる。気液２相冷媒は、第２熱交換器２３０において第２収容空間２Ｂ内の空気と熱交換して蒸発することにより、低圧のガス単相冷媒となる。

上記第４状態では、第１流出入口４Ａが第１開閉部５Ａにより閉止され、かつ第２流出入口４Ｂが第２開閉部５Ｂにより閉止されている。つまり、第１陳列空間１Ａと第２陳列空間２Ａとが分離されており、かつ第１収容空間１Ｂと第２収容空間２Ｂとが分離されている。そのため、第１熱交換器２２０にて加温された第１収容空間１Ｂ内の空気は、通風空間１Ｃ，１Ｄを経て第１陳列空間１Ａにのみ流れる。第２熱交換器２３０にて冷却された第２収容空間２Ｂ内の空気は、通風空間２Ｃを経て第２陳列空間２Ａにのみ流れる。

その結果、冷温同時運転状態では、暖気が第１室１内のみを循環し、冷気が第２室２内のみを循環することにより、第１室１が温蔵室として作用しかつ第２室２が冷却室として作用する。

なお、冷却運転状態および冷温同時運転状態では、上記冷媒循環量および第１室１および第２室２の各々を流れる気体の流量が、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度に基づき、制御される。具体的には、圧縮機２００、第１送風機２２１、および第２送風機２３１は、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度に基づき、制御される。

冷却運転状態では、例えば、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度を、第１室１および第２室２の各々に予め設定された目標温度に近づけるように、圧縮機２００、第１送風機２２１、および第２送風機２３１が制御される。また、冷却運転状態では、例えば、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度の平均値を、第１室１および第２室２に対して予め設定された１つの目標温度に近づけるように、圧縮機２００、第１送風機２２１、および第２送風機２３１が制御されてもよい。また、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度のうちの一方を、第１室１および第２室２に対して予め設定された１つの目標温度に近づけるように、圧縮機２００、第１送風機２２１、および第２送風機２３１が制御されてもよい。

冷温同時運転状態では、例えば、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２によって測定された温度を、第１室１および第２室２の各々に予め設定された目標温度に近づけるように、圧縮機２００、第１送風機２２１、および第２送風機２３１が制御される。

ショーケース１００では、ヒータではなく、第１熱交換器２２０によって第１室１が加温室とされる。そのため、ショーケース１００の省エネルギー性能は、ヒータを備える従来のショーケースのそれと比べて、高い。

さらに、ショーケース１００はヒータを備えていないため、ショーケース１００の冷媒回路を循環する冷媒が可燃性冷媒であっても、可燃性冷媒が着火する可能性は低い。ヒータを備えるショーケースでは、ヒータの表面温度が可燃性冷媒の着火温度に到達して着火する可能性がある。また、ヒータの表面温度を下げるためにヒータの発熱密度を下げると、加温に必要な発熱量を実現するためにヒータの表面積を増大させる必要が生じ、大型化したヒータを収容するスペースが必要となる。その結果、例えば陳列室の容積を小さくするかショーケースを大型化する必要が生じる。ショーケース１００では、可燃性冷媒が用いられた場合にも、上記のような問題が生じない。

さらに、ショーケース１００では、第１熱交換器２２０が凝縮器のみに利用され、蒸発器として利用されない。第２熱交換器２３０が常に蒸発器として利用される。仮に、常に蒸発器とされる第２熱交換器および場合によって凝縮器または蒸発器とされる第１熱交換器を含む冷媒回路により、冷却運転状態と冷温同時運転状態とが切り換えられるショーケースは、ショーケース１００と比べてより多くの熱交換器および開閉弁を必要とし、さらにその冷媒回路は複雑となる。そのため、ショーケース１００の製造コストは、上記のようなショーケースのそれと比べて、低くなる。

なお、第１室１および第２室２のその他の構成は、上記構成と両立されうる限りにおいて、特に制限されない。第１室１および第２室２は、例えば以下の構成を備えている。

図２に示されるように、第１室１は、内壁１１と、区画壁１２と、扉１３と、陳列棚１４とを有している。内壁１１は、第１陳列空間１Ａおよび第１収容空間１Ｂの外郭を成しており、かつ扉１３の枠材を成している。区画壁１２は、内壁１１に囲まれた第１室１の内部空間を第１陳列空間１Ａと第１収容空間１Ｂとに区画し、かつ通風空間１Ｃ，１Ｄを形成している。区画壁１２の上端部は、内壁１１と間隔を隔てて配置されている。区画壁１２と内壁１１との隙間が、通風空間１Ｃを成している。区画壁１２には複数の通風口１２ｈが形成されており、各通風口１２ｈが通風空間１Ｄを成している。扉１３は、例えば内壁１１に対して回動されることにより、第１陳列空間１Ａを開閉する。陳列棚１４は、第１陳列空間１Ａに配置されている。

第１熱交換器２２０は、第１収容空間１Ｂの任意の領域に配置されていればよいが、例えば第１送風機２２１よりも下方に配置されている。第１送風機２２１は、第１収容空間１Ｂの任意の領域に配置されていればよいが、例えば第１収容空間１Ｂの最上部に配置されている。第１送風機２２１は、例えば第１収容空間１Ｂに上方に向かう気流を形成し、第１陳列空間１Ａに下方に向かう気流を形成する。通風空間１Ｃは、第１送風機２２１に対して第１熱交換器２２０とは反対側に配置されている。通風空間１Ｄは、第１送風機２２１と第１熱交換器２２０との間に配置されている。

第２室２は、内壁２１と、区画壁２２と、扉２３と、陳列棚２４とを有している。内壁２１は、第２陳列空間２Ａおよび第２収容空間２Ｂの外郭を成しており、かつ扉２３の枠材を成している。区画壁２２は、内壁２１に囲まれた第２室２の内部空間を第２陳列空間２Ａと第２収容空間２Ｂとに区画し、かつ通風空間２Ｃを形成している。区画壁２２には複数の通風口２２ｈが形成されており、各通風口２２ｈが通風空間２Ｃを成している。扉２３は、第２陳列空間２Ａを開閉する。陳列棚２４は、第２陳列空間２Ａに配置されている。

内壁１１および内壁２１は、接続されている。内壁１１および内壁２１は、例えば一体として形成されている。区画壁１２および区画壁２２は、接続されている。区画壁１２および区画壁２２は、例えば一体として形成されている。上記収容部６は、区画壁１２および区画壁２２の接続部に設けられている。図６に示されるように、内壁１１および内壁２１には、例えば上記第２状態において第１開閉部５Ａの一部を収容するための凹部３０が設けられている。

図１に示されるように、ショーケース１００は、例えば第１室１および第２室２と機械室３とが一体とされた内蔵ショーケースである。なお、ショーケース１００は、機械室３が第１室１および第２室２とは別の場所に配置される別置ショーケースであってもよい。

実施の形態２．
図７および図８に示されるように、実施の形態２に係るショーケース１０１は、実施の形態１に係るショーケース１００と基本的に同様の構成を備えるが、冷媒回路における第１開閉弁２１１および第２開閉弁２１２の配置がショーケース１００とは異なる。

第１開閉弁２１１は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口と第１熱交換器２２０との間に配置されている。より具体的には、第１開閉弁２１１は、冷媒回路において冷媒配管３１０と第１熱交換器２２０との間に配置されている。第２開閉弁２１２は、冷媒回路において第３熱交換器２５０と第１減圧部２４０との間に配置されている。より具体的には、第２開閉弁２１２は、冷媒回路において冷媒配管３２０と第１減圧部２４０との間に配置されている。

このようにしても、図７に示されるように、第１開閉弁２１１が閉止され、第２開閉弁２１２が開放されることにより、冷媒回路は上記第１状態とされる。また、図８に示されるように、第１開閉弁２１１が開放され、第２開閉弁２１２が閉止されることにより、冷媒回路は上記第２状態とされる。そのため、ショーケース１０１は、ショーケース１００と同様の効果を奏することができる。

実施の形態３．
図９および図１０に示されるように、実施の形態３に係るショーケース１０２は、実施の形態１に係るショーケース１００と基本的に同様の構成を備えるが、冷媒回路が第２減圧部２６０をさらに含む点で、ショーケース１００とは異なる。

第２減圧部２６０は、第３熱交換器２５０と冷媒配管３２０との間に配置されている。図９に示されるように、第２減圧部２６０は、上記第１状態において第３熱交換器２５０にて過冷却された液相冷媒を減圧させる。これにより、冷媒配管３２０には、第２減圧部２６０にて減圧される前の液相冷媒と比べて低密度である気液２相冷媒が流れる。

その結果、ショーケース１０２では、ショーケース１００と比べて、上記第１状態において必要とされる冷媒の循環量が低減される。そのため、ショーケース１０２は、冷媒が可燃性冷媒とされるショーケースに好適である。また、ショーケース１０２は、例えば機械室３が第１室１および第２室２とは別の場所に配置される別置ショーケースに好適である。

なお、図１０に示されるように、ショーケース１０２の第２状態は、図４に示されるショーケース１００の第２状態と同様である。

実施の形態４．
実施の形態４に係るショーケース１０３は、実施の形態１に係るショーケース１００と基本的に同様の構成を備えるが、流路切替部が、第１開閉弁２１１および第２開閉弁２１２に換えて、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４を有している点で、ショーケース１００とは異なる。

第１三方弁２１３および第２三方弁２１４は、冷媒回路において第１熱交換器２２０を挟んで直列に接続され、かつ第３熱交換器２５０を挟んで直列に接続されている。

第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各々は、第１ポートＡ、第２ポートＢ、および第３ポートＣを有している。第１三方弁２１３の第１ポートＡは、圧縮機２００の吐出口に接続されている。第１三方弁２１３の第２ポートＢは、冷媒配管３１０を介して第１熱交換器２２０に接続されている。第１三方弁２１３の第３ポートＣは、第３熱交換器２５０に接続されている。第２三方弁２１４の第１ポートＡは、第１減圧部２４０を介して第２熱交換器２３０に接続されている。第２三方弁２１４の第２ポートＢは、第１熱交換器２２０に接続されている。第２三方弁２１４の第３ポートＣは、冷媒配管３２０を介して第３熱交換器２５０に接続されている。

第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各々は、第１ポートＡと第２ポートＢとの間を接続する流路、および第１ポートＡと第３ポートＣとの間を接続する流路の開度を変更するように設けられている。すなわち、第１三方弁２１３は、冷媒回路において圧縮機２００の吐出口から第１熱交換器２２０に至る第１流路、および冷媒回路において上記吐出口から第３熱交換器２５０に至る第２流路の各開度を変更するように設けられている。第２三方弁２１４は、冷媒回路において第１熱交換器２２０から第２熱交換器２３０に至る第３流路、および冷媒回路において第３熱交換器２５０から第２熱交換器２３０に至る第４流路の各開度を変更するように設けられている。第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各開度は、図示しない制御部によって制御される。制御部は、第１温度センサ２２２および第２温度センサ２３２と、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４とに接続されており、第１温度センサ２２２によって測定された第１室１の温度に基づいて第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各開度を制御する。

図１１に示されるように、第１三方弁２１３が上記第１流路を閉止かつ上記第２流路を開放し、第２三方弁２１４が上記第３流路を閉止かつ上記第４流路を開放することにより、冷媒回路は上記第１状態とされる。また、図１２に示されるように、第１三方弁２１３が上記第１流路を開放かつ上記第２流路を閉止し、第２三方弁２１４が上記第３流路を開放かつ上記第４流路を閉止することにより、冷媒回路は上記第２状態とされる。そのため、ショーケース１０３は、ショーケース１００と同様の効果を奏することができる。

さらにショーケース１０３において、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４は、図１１に示される上記第１状態と、図１２に示される上記第２状態と、図１３に示される第５状態とを切り換えるように設けられている。図１３に示されるように、第５状態では、第１熱交換器２２０および第３熱交換器２５０が凝縮器として作用し、かつ第２熱交換器２３０が蒸発器として作用する。すなわち、第５状態での第１熱交換器２２０の暖房能力は、第２状態での第１熱交換器２２０の暖房能力と比べて、低い。上記第５状態では、第１三方弁２１３が上記第１流路および上記第２流路を開放し、かつ第２三方弁２１４が上記第３流路および上記第４流路を開放する。

上記第３状態では、圧縮機２００から第１熱交換器２２０に流れる冷媒量と、圧縮機２００から第３熱交換器２５０に流れる冷媒量との割合が、第１三方弁２１３の第２ポートＢと第３ポートＣとの開度比率によって調整される。

図１４は、ショーケース１０３が冷却運転状態または冷温同時運転状態とされる前に実施されるいわゆるプルダウン運転のフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、ショーケース１０３が、ユーザからの運転指令が冷却運転および冷温同時運転のいずれであるかを、判定する。

運転指令が冷却運転である場合、ステップＳ１２において、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各第２ポートＢが遮断され、冷媒回路は図１１に示される上記第１状態とされる。さらに、ステップＳ１３において、ユーザにより開閉部５が上記第３状態とされる。

運転指令が冷温同時運転である場合、ステップＳ１４において、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各第３ポートＣが遮断され、冷媒回路は図１２に示される上記第２状態とされる。さらに、ステップＳ１５において、ユーザにより開閉部５が上記第４状態とされる。

図１５は、ショーケース１０３が冷温同時運転状態にあるときに実施される、第１室１の温度調整動作のフローチャートである。

まず、ショーケース１０３は冷温同時運転状態にある。冷媒回路は上記第２状態または上記第５状態とされ、開閉部５は上記第４状態とされている。ステップＳ２１では、上記冷温同時運転状態において、第１温度センサ２２２にて測定された温度Ｔｓと、第１室１の目標温度Ｔｔとの温度差ΔＴの絶対値が許容されるか否かが判定される。具体的には、温度差ΔＴの絶対値が、温度差として許容される値αよりも大きいか否かが判定される。本判定は、例えば上述した制御部により行われる。

ステップＳ２１において温度差ΔＴの絶対値が許容値αよりも小さいと判定された場合には、第１室１の温度調整すなわち第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の開度調整は不要であるため、図１５に示される温度調整動作は終了する。

ステップＳ２１において温度差ΔＴの絶対値が許容値αよりも大きいと判定された場合、ステップＳ２２において温度差ΔＴが許容値αより大きいか否かが判定される。

例えば、冷媒回路が上記第２状態であるとき、ステップＳ２２において温度差ΔＴが許容値αより大きい、すなわち第１温度センサ２２２にて測定された温度Ｔｓが目標温度に対して高すぎる、と判定される場合がある。ステップＳ２２において温度差ΔＴが許容値αより大きいと判定された場合には、ステップＳ２３において第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各第２ポートＢの開度が上記制御部によって減少される。その結果、第１三方弁２１３および第２三方弁２１４により、上記第１流路および上記第３流路を流れる冷媒流量は減少し、上記第２流路および上記第４流路を流れる冷媒流路は増加する。冷媒回路は、例えば上記第２状態から上記第５状態に切り換えられる。一方で、ステップＳ２３において、圧縮機２００の運転容量は一定とされるため、上記第１流路および上記第２流路の各流量の和、および上記第３流路および上記第４流路の和は一定とされる。すなわち、第２熱交換器２３０の冷却能力は一定とされながらも、第１熱交換器２２０の暖房能力が低下する。これにより、第１室１の温度Ｔｓは、温度調整動作前よりも低下して、目標温度Ｔｔに近づく。

例えば、冷媒回路が上記第５状態であるとき、ステップＳ２２において温度差ΔＴが許容値αより小さい、すなわち第１温度センサ２２２にて測定された温度Ｔｓが目標温度に対して低すぎる、と判定される場合がある。ステップＳ２２において温度差ΔＴが許容値αより小さいと判定された場合には、ステップＳ２３において第１三方弁２１３および第２三方弁２１４の各第２ポートＢの開度が上記制御部によって増加される。第１三方弁２１３および第２三方弁２１４により、上記第１流路および上記第３流路を流れる冷媒流量は増加し、上記第２流路および上記第４流路を流れる冷媒流路は減少する。冷媒回路は、例えば上記第５状態から上記第２状態に切り換えられる。一方で、ステップＳ２３において、圧縮機２００の運転容量は一定とされるため、上記第１流路および上記第２流路の各流量の和、および上記第３流路および上記第４流路の和は一定とされる。すなわち、第２熱交換器２３０の冷却能力は一定とされながらも、第１熱交換器２２０の暖房能力が上昇する。これにより、第１室１の温度Ｔｓは、温度調整動作前よりも上昇して、目標温度Ｔｔに近づく。

図１５に示される冷温同時運転状態での温度調整動作は、例えば冷温同時運転状態において定期的に実施される。

実施の形態１～３に係るショーケース１００，１０１，１０２において、第１開閉弁２１１または第２開閉弁２１２は、実施の形態４に係る第１三方弁２１３または第２三方弁２１４に置き換えられてもよい。同様に、実施の形態４に係るショーケース１０３において、第１三方弁２１３または第２三方弁２１４は、実施の形態１～３に係るショーケース１００，１０１，１０２における第１開閉弁２１１または第２開閉弁２１２に置き換えられてもよい。実施の形態２，４に係るショーケース１０１，１０３は、実施の形態３に係るショーケース１０２と同様に第２減圧部２６０をさらに備えていてもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

１第１室、１Ａ第１陳列空間、１Ｂ第１収容空間、１Ｃ，１Ｄ，２Ｃ通風空間、２第２室、２Ａ第２陳列空間、２Ｂ第２収容空間、３機械室、４Ａ第１流出入口、４Ｂ第２流出入口、５開閉部、５Ａ第１開閉部、５Ｂ第２開閉部、６収容部、６Ａ第１収容部、６Ｂ第２収容部、１１，２１内壁、１２，２２区画壁、１２ｈ，２２ｈ通風口、１３，２３扉、１４，２４陳列棚、３０凹部、１００，１０１，１０２，１０３ショーケース、２００圧縮機、２１０流路切替部、２１１第１開閉弁、２１２第２開閉弁、２１３第１三方弁、２１４第２三方弁、２２０第１熱交換器、２２１第１送風機、２２２第１温度センサ、２３０第２熱交換器、２３１第２送風機、２３２第２温度センサ、２４０第１減圧部、２５０第３熱交換器、２５１第３送風機、２６０第２減圧部、３１０，３２０，３３０冷媒配管。

Claims

圧縮機、流路切替部、第１熱交換器、第２熱交換器、第１減圧部、および第３熱交換器を含み、冷媒が循環する冷媒回路と、
前記第１熱交換器を収容し、前記第１熱交換器において冷媒と熱交換した空気が内部を循環する第１室と、
前記第２熱交換器を収容し、前記第２熱交換器において冷媒と熱交換した空気が内部を循環する第２室とを備え、
前記流路切替部は、前記第２熱交換器が蒸発器として作用しかつ前記第３熱交換器が凝縮器として作用する第１状態と、前記第１熱交換器が凝縮器として作用しかつ前記第２熱交換器が蒸発器として作用する第２状態とを切り換えるように設けられており、
前記第１室と第２室との間には、空気が流出入する第１流出入口および第２流出入口が形成されており、
前記第１流出入口および前記第２流出入口が開放された第３状態と、前記第１流出入口および前記第２流出入口が閉止された第４状態とを切り換えるように設けられている開閉部をさらに備え、
前記開閉部は、前記冷媒回路が前記第１状態にあるときに前記第３状態とされ、前記冷媒回路が前記第２状態にあるときに前記第４状態とされる、ショーケース。
前記第１流出入口および前記第２流出入口は、第１方向を向いており、
前記開閉部は、前記第１流出入口および前記第２流出入口に対して前記第１方向と交差する第２方向に沿って移動することにより、前記第３状態と前記第４状態とを切り換える、請求項１に記載のショーケース。
前記流路切替部は、前記冷媒回路において前記圧縮機の吐出口に対して並列に接続された第１開閉弁および第２開閉弁とを有し、
前記第１開閉弁は、前記冷媒回路において前記吐出口と前記第１熱交換器との間に配置されており、
前記第２開閉弁は、前記冷媒回路において前記吐出口と前記第３熱交換器との間に配置されており、
前記第１状態では、前記第１開閉弁が閉止されかつ前記第２開閉弁が開放され、
前記第２状態では、前記第１開閉弁が開放されかつ前記第２開閉弁が閉止される、請求項１または２に記載のショーケース。
前記流路切替部は、前記冷媒回路において前記第１熱交換器を挟んで直列に接続され、かつ前記第３熱交換器を挟んで直列に接続された第１三方弁および第２三方弁とを有し、
前記第１三方弁は、前記冷媒回路において前記圧縮機の吐出口から前記第１熱交換器に至る第１流路、および前記冷媒回路において前記吐出口から前記第３熱交換器に至る第２流路の各開度を変更するように設けられており、
前記第２三方弁は、前記冷媒回路において前記第１熱交換器から前記第２熱交換器に至る第３流路、および前記冷媒回路において前記第３熱交換器から前記第２熱交換器に至る第４流路の各開度を変更するように設けられており、
前記第１状態では、前記第１三方弁が前記第１流路を閉止しかつ前記第２流路を開放し、かつ前記第２三方弁が前記第３流路を閉止しかつ前記第４流路を開放し、
前記第２状態では、前記第１三方弁が前記第１流路を開放しかつ前記第２流路を閉止し、かつ前記第２三方弁が前記第３流路を開放しかつ前記第４流路を閉止する、請求項１または２に記載のショーケース。
前記流路切替部は、前記第１状態と、前記第２状態と、前記第１熱交換器および前記第３熱交換器が凝縮器として作用しかつ前記第２熱交換器が蒸発器として作用する第５状態とを切り換えるように設けられており、
前記第５状態では、前記第１三方弁が前記第１流路および前記第２流路を開放し、かつ前記第２三方弁が前記第３流路および前記第４流路を開放する、請求項４に記載のショーケース。
前記第１室の温度を測定する測温部と、
前記第２状態において前記測温部により測定された前記第１室の温度、および予め設定された前記第２状態における前記第１室の許容温度範囲に基づいて、前記第１三方弁および前記第２三方弁の各開度を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第２状態において前記測温部により測定された前記第１室の温度が前記許容温度範囲外であるときに、前記第２状態から前記第５状態に切り換える、請求項５に記載のショーケース。
前記冷媒回路は、前記第３熱交換器と前記第１熱交換器および前記第２熱交換器との間を接続する冷媒配管をさらに含み、
前記第１減圧部は、前記冷媒配管と前記第１熱交換器との間に配置されており、
前記冷媒回路は、前記第３熱交換器と前記冷媒配管との間に配置された第２減圧部をさらに含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のショーケース。
前記冷媒回路を循環する冷媒は、可燃性冷媒である、請求項１～７のいずれか１項に記載のショーケース。