JPH0510591B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、例えば氷温貯蔵の如く、霜取りによ
る品温上昇を低く抑えることを要求されるオープ
ンシヨーケース等低温シヨーケースの運転方法に
関する。

(ロ) 従来の技術 特開昭57−67771号公報（F25D21／06）には、
ケース本体の外箱と内箱との間に各独立形成した
内外２層のインナダクトおよびアムタダクトにそ
れぞれ蒸発器およびフアンを収設し、かつ前記両
蒸発器を減圧素子とともに直列にして凝縮ユニツ
トへ接触するとともに、凝縮ユニツトから見て冷
凍サイクルの上流側蒸発器の減圧素子および下流
側蒸発器にそれぞれバイパス弁付きのバイパス回
路を並列接続して成り、前記各バイパス弁を交互
に切換えることにより、上流側蒸発器の冷却運転
時に下流側蒸発器をオフサイクル除霜し、下流側
蒸発器の冷却運転時には上流側蒸発器を液冷媒の
顕熱で除霜するようにしたことを特徴とする冷蔵
シヨーケースが開示されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術では、上流側、下流側両蒸発器
が直列に接続されているため、両蒸発器を同時に
冷却することができず、従つてバイパス弁切換直
後は、それ迄蒸発作用を停止していた一方の蒸発
器及びダクトが暖たまつており、このためしばら
くの間やや暖たかい空気が吹き出し口より開口に
吹き出され、貯蔵商品の品質保持に関し好ましく
ない問題点が生じるばかりでなく、下流側蒸発器
から上流側蒸発器に冷却運転を切り替えた際に
は、上流側蒸発器内の残留液冷媒が圧縮機に大量
に戻り、所謂液バツクで圧縮機が破損する恐れが
ある等の問題が生じた。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するための手段とし
て、内層及び外層の各々に配置された熱交換器及
び送風機と、相互に並列接続され、凝縮器に接続
された前記両熱交換器に夫々直列に設けられた減
圧弁と、前記両熱交換器のうち内層用熱交換器に
除霜熱源となる冷媒を供給する電磁弁付きバイパ
ス回路とを備えた２重エアーカーテン式低温シヨ
ーケースにおいて、内層用熱交換器の減圧弁に逆
止弁、外層用熱交換器の減圧弁に電磁弁を夫々並
列に接続し、冷却運転時には内層用熱交換器に減
圧液冷媒を流して蒸発気化させて内層用熱交換器
を蒸発器とし、冷却運転終了時には夫々の減圧弁
を通して前記両熱交換器に減圧液冷媒を流してこ
の両熱交換器で蒸発気化させ、除霜運転時にはバ
イパス回路を通して内層用熱交換器に除霜熱源と
なる液冷媒を流してこの液冷媒の顕熱で内層用熱
交換器を除霜すると共に、この除霜で得られた過
冷却液を逆止弁を通して外層用熱交換器に減圧液
冷煤として流して外層用熱交換器で蒸発気化さ
せ、除霜運転の終了に伴い内層用熱交換器への液
冷煤の供給を一旦停止してこの内層用熱交換器の
残留液冷煤をポンプダウン運転により夫々外層用
の減圧弁、電磁弁の双方を通した後、外層用熱交
換器、圧縮機を通して受液器に回収してなる低温
シヨーケースの運転方法を提供するものである。

(ホ) 作用 上記手段によれば、 除霜運転開始前の冷却運転終了直前には内層用
熱交換器に加えて外層用熱交換器にも減圧弁を介
して減圧液冷煤を流して外層用熱交換器を蒸発器
として作用させる関係上、除霜運転前に外層を所
定の温度迄引き下げることができる。又、除霜運
転時には、内層用熱交換器を通過し液冷煤の顕熱
で暖たかくなつた空気を外層用熱交換器で熱交換
して冷たい空気とし、更に、除霜運転の終了に伴
ない、内層用熱交換器内の残留液冷煤を外層用の
減圧弁、電磁弁の双方を通した後、外層用熱交換
器、圧縮機を通して受液器に回収し、ポンプダウ
ン時においても内層用、外層用両熱交換器から冷
却作用が得られ、且つ圧縮機への液バツクを防止
できる。

(ヘ) 実施例 第１図に示す１は前面に商品の収納及び取出用
の開口３を形成した断熱壁２にて本体を構成して
なる開放形の低温シヨーケースで、前記断熱壁の
内壁より適当間隔を存して後述する内層側に開く
第１ダンパ４Ａ、後述する外層側に開く第２ダン
パ４Ｂ及びこの両ダンパにて夫々閉塞される第１
及び第２両窓４Ｃ，４Ｄを備えた断熱性の第１区
画板４を配設してプレートフイン型の外層用熱交
換器５と軸流型の外層用送風機６とを配置する外
層７と、前記開口の上縁に沿つて位置する外層用
吹出口８と、前記開口の下縁に沿つて位置し、前
記外層用吹出口に相対向する外層用吸込口９とを
形成し、又前記第１区画板の内壁より適当間隔を
存して金属製の第２区画板１０を配設してプレー
トフイン型の内層用熱交換器１１と軸流型の内層
用送風機１２とを配置する内層１３と、前記開口
の上縁で且つ外層用吹出口８の内方に並設された
内層用吹出口１４と、前記開口の下縁で外層用吸
込口９の内方に並設され、前記内層用吹出口に相
対向する内層用吸込口１５と、複数段の棚１６を
配置した貯蔵室１７とを形成している。前記第
１、第２両ダンパは熱絶縁材、例えば樹脂からな
る板状のものであり、第１ダンパ４Ａは第２ダン
パ４Ｂから見て循環空気の流れ方向上流に設けら
れており、開放時にその先端が第２区画板１０の
外壁に当接することが好ましく、又第２ダンパ４
Ｂは開放時にその先端が断熱壁２の内壁に当接乃
至近接することが好ましい。前記外層用熱交換器
は第１、第２両ダンパ４Ａ，４Ｂ間に位置する
様、外層５内に配置されており、又内層用熱交換
器１１は第１ダンパ４Ａから見て循環空気の流れ
方向上流側となる位置に配置されている。尚、前
記第１、第２両ダンパはギヤモータ、シリンダー
等を利用した適宜な駆動装置によつて開閉される
ものである。

第２図に示す１８は、前記低温シヨーケースを
冷却するための冷凍装置で、冷媒圧縮機１９、水
冷又は空冷式の熱交換器２０、受液器２１、感温
部２２Ａを有する膨張弁等からなる減圧弁２２、
内層用熱交換器１１、気液分離器２３を高圧ガス
管２４、高圧液管２５、低圧液管２６及び低圧ガ
ス管２７でもつて、環状に接続している。２８は
減圧弁２２に並列接続された逆止弁、２９は受液
器２１と減圧弁２２との間の高圧液管２５に配置
された第１電磁弁、３０は内層用熱交換器１１と
気液分離器２３との間の低圧ガス管２７に配置さ
れた第２電磁弁、３１は一端を前記受液器と第１
電磁弁との間、他端を前記内層用熱交換器と第２
電磁弁との間に接続され、内層用熱交換器１１の
除霜時開放される第３電磁弁３２付バイパス回路
である。又、前記外層用熱交換器５は、内層用熱
交換器１１に対し並列に配され、高圧液枝管３
３、低圧液枝管３４及び低圧ガス枝管３５によつ
て高圧液管２５と、低圧液管２７とに接続されて
いる。３６は高圧液枝管３３に配置された第４電
磁弁、３７は低圧ガス枝管３５に配置された逆止
弁、３８は外層用熱交換器５に減圧液冷媒を供給
する可逆比例電磁弁等の電磁弁からなる減圧弁で
ある。３９は前記減圧弁３８に並列接続された第
５電磁弁で、内層用熱交換器１１の除霜運転終了
時に開放されるものである。４０はタイマー装置
からなる制御器で、第１、第２両ダンパ４Ａ，４
Ｂ、第１〜第５電磁弁２９，３０，３２，３６，
３９を所定時間開又は閉信号をラインａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅ，ｆから送るものである。

次に低温シヨーケース１の運転方法について説
明する。

いま、第１ダンパ４Ａ、第２ダンパ４Ｂは閉じ
ており、第１図に示すように内層１３及び外層７
は夫々独立している。この時、第１、第２両電磁
弁２９，３０が開、第３、第４両電磁弁３２，３
６が閉となつている。かかる状態で、冷煤圧縮機
１９を稼働させると、冷煤は第２図に矢印で示す
ごとく圧縮機１９−凝縮器２０−受液器２１−減
圧弁２２−蒸発器となる内層用熱交換器１１−電
磁弁３０−気液分離器２３−圧縮機１９と流れる
周知の第１サイクルを形成し、この間凝縮器２０
で凝縮液化、減圧弁２２で減圧、内層用熱交換器
で蒸発気化される。この冷却運転（例えば４時
間）において、内層用送風機１２でもつて、内層
１３を通過中の循環空気は、内層用熱交換器１１
を通過中の例えば−15℃の蒸発温度の低温冷煤と
熱交換されて例えば−６℃の冷却空気となり、第
１図矢印に示す如く開口３に冷たいエアーカーテ
ンCAを形成して貯蔵室１７の温度を−４℃に維
持する冷却を図り貯蔵品を永温（０℃以下でしか
も細胞を生かしておける温度帯）例えば−２℃に
維持する。この間第１、第２両電磁弁２９，３０
は貯蔵室１７の温度を検出する温度検出器によつ
て同時に開閉を繰り返し、貯蔵室１７の温度を適
温に（氷温）に維持する。一方、外層用送風機６
でもつて外層７を通過中の循環空気は、第１図矢
印の如く開口３において冷たいエアーカーテン
CAの外側に沿つて流れ、この冷たいエアーカー
テンの影響を受けて低温シヨーケース１を包囲す
る外気より漸低い温度となり、前記の冷たいエア
ーカーテンCAと外気との接触を阻止する保護エ
アーカーテンGAとして作用する。

冷却運転の進行に伴い内層用熱交換器１１への
着霜が多くなると、制御器４０からの信号で第４
電磁弁３６が開き、第１電磁弁２９からの液冷煤
の一部は高圧液枝管３３に分流される。この分流
された液冷煤は、減圧弁３８で減圧され、蒸発器
となる外層用熱交換器５で蒸発気化して低圧ガス
枝管３５を通り、低圧ガス管２７に流れ、内層用
熱交換器１１を通過した低圧ガス冷煤と合流し圧
縮機１９に流れる第３図矢印で示す第２のサイク
ルを形成する。この第２のサイクルは冷却運転終
了前、即ち冷却運転から除霜運転に切り替わる前
に数十秒乃至数分間にわたつて行なわれ、この運
転によつて、内層用熱交換器１１と同様に外層用
熱交換器５も低温となり、外層７を通過中の循環
空気は、外層用熱交換器５を通過中の低圧液冷煤
（蒸発温度−20℃）と熱交換され、内層１３を循
環中の冷却空気と略同じ乃至若干高い温度（−４
℃前後）に維持される。尚、この冷却運転におい
ては外層用送風機６の運転を停止してもよい。

この冷却運転中、制御器４０から除霜開始信号
が出力され第１、第２両電磁弁２９，３０が閉ま
り、第３電磁弁３２が開き、又、第１、第２両ダ
ンパ４Ａ，４Ｂが第１図鎖線の如く開くと除霜運
転に切り換わり、受液器２１からの液冷煤は、バ
イパス管３１−内層用熱交換器１１−逆止弁２８
−第４電磁弁３６−減圧弁３８−外層用熱交換器
５−気液分離器２３−圧縮機１９と流れる第４図
矢印で示す第３のサイクルを形成する。この第３
のサイクルは例えば10分乃至20分間行われる内層
用熱交換器１１の除霜運転サイクルであり、バイ
パス管３１からの液冷煤は内層用熱交換器１１で
熱交換されて５℃程度の過冷却液となりつつ且つ
その顕熱でもつて内層用熱交換器１１の霜を徐々
に解かす。一方、この内層用熱交換器を通過した
循環空気は第１ダンパ４Ａにより内層１３におけ
る流れる中断されて第１窓４Ｃから外層７に流
れ、外層用熱交換器５を通過中の低圧液冷煤と熱
交換されて−４℃前後の温度に冷却される。この
冷却された循環空気は第２ダンパ４Ｂにより指向
され、第２窓４Ｄから内層１３に帰還し、内層用
吹出口１４から開口３に向けて吹き出され、冷却
運転と同様に冷たいエアーカーテンCAを形成し、
内層用吸込口１５から内層１３に帰還する第１図
鎖線矢印の循環を繰り返す。

除霜運転の進行に伴い内層用熱交換器１１の霜
が解けると、第１、第２両電磁弁２９，３０の閉
状態が継続したままで、第３電磁弁３２が閉じる
と共に、第５電磁弁３９が開くと、内層用熱交換
器１１に液冷煤が供給されなくなり、内層用熱交
換器１１内の残留液冷煤（１部飽和ガスを含む）
を受液器２１に回収する所謂ポンプダウン運転と
なり、内層用熱交換器１１内の液冷煤は第５図矢
印で示す如く第４電磁弁３６から減圧弁３８及び
第５電磁弁３９の双方を通り外層用熱交換器５を
経て気液分離器２３、圧縮機１９、凝縮器２０、
受液器２１と流れ、この受液器２１に高圧液冷煤
をとして貯えられる。このポンプダウン運転は内
層用熱交換器１１の除霜運転の終了に伴ない数分
乃至十数分行われ、この間内層用熱交換器１１内
の冷煤のうち飽和ガス、液冷煤と順次外層用熱交
換器５に吸引されることにより、内層用熱交換器
１１でその一部が蒸発気化してこの蒸発潜熱でも
つて内層用熱交換器１１に冷却作用を付し、且つ
液冷煤のままで減圧弁３８から外層用熱交換器５
に流れた冷媒は低圧液冷煤となつてこの外層用熱
交換器を通過するうちに蒸発気化してこの蒸発潜
熱でもつて外層用熱交換器５に冷却作用を付与す
ることになる。一方、第５電磁弁３９から外層用
熱交換器５に流れた冷煤は圧緒機１９による吸引
作用でこの外層用熱交換器を通過中に蒸発気化さ
れることになる。又、このポンプダウン運転は内
層用熱交換器１１に付着した露の水切り時間であ
る。ポンプダウン運転の終了に伴ない、第４、第
５両電磁弁３６，３９が閉じると共に、第１、第
２両電磁弁２９，３０が開き、第２図に示す冷却
運転に復帰する。

上記各運転は第６図のタイムチヤートで表わさ
れる。

かかる運転方法によれば、除霜運転の前即ち冷
却運転の終了直前時には、内層用、外層用両熱交
換器１１，５双方に減圧液冷煤を同時に流して蒸
発気化するので、双方の熱交換器１１，５を低温
に維持することができ、この結果、外層７又は内
層１３の通過する空気を冷却してから除霜運転に
移ることができるので、運転切り替え時、開口３
におけるエアーカーテンCAの温度上昇を抑える
ことができる。即ち、除霜運転開始前には予じめ
外層用熱交換器５を低温に維持し、除霜運転初
期、内層用熱交換器１１を通過した過冷却液とな
る液冷煤の顕熱で暖かくなつた空気を外層用熱交
換器１１で冷却して冷たい空気とすることができ
るので、冷却運転から除霜運転に切り替えたとき
の貯蔵室１７の大幅な昇温を防止でき、又除霜運
転中、外層用熱交換器５には内層用熱交換器１１
で過冷却となつた液冷煤を導いて熱交換させるの
で、外層用熱交換器５の冷却作用が良好となり、
しかも除霜運転の終了に伴ない内層用熱交換器１
１の残留液冷煤を外層用熱交換器５を通して蒸発
気化させた後、圧縮機１９を通して受液器２１に
回収するので、ポンプダウン運転中でも内層用、
外層用両熱交換器１１，５から冷却作用が得ら
れ、貯蔵室１７の大幅な昇温を防止でき、しかも
このポンプダウン運転により冷却運転再開時にお
ける圧縮機１９への液バツクを防止できると共
に、冷却作用の開始特性を向上することができる
ばかりでなく、減圧弁３８、電磁弁３９の双方を
通して内層用熱交換器１１の冷煤回収が行えるの
で、冷煤回収時間が短くなり冷却運転再開までの
時間を短くできる。尚、上記実施例では第１、第
２両ダンパ４Ａ，４Ｂを解放した除霜運転につい
て説明したが、両ダンパを閉じたままでの除霜運
転も行なえる。この場合には運転切り替え時開口
３においてやや暖かい一方のエアーカーテンと、
冷たい他方のエアカーテンとが熱的に相殺される
ことになる。

(ト) 発明の効果 上記した本発明によれば、下記に列挙する効果
が生じる。

冷却運転終了直前には、内層用熱交換器に加
えて外層用熱交換器にも減圧液冷煤を流して外
層用熱交換器を蒸発器として作用させる関係
上、外層を循環する空気の温度を十分に引き下
げた状態で冷却運転から除霜運転に入ることが
できるので、開口におけるエアーカーテンを低
温状態に維持でき、除霜運転初期における外層
からの暖かい空気の吹き出し及びこの空気が起
因する貯蔵室の大幅な昇温を防止できる。

除霜運転時には、バイパス管を通して、内層
用熱交換器に除霜熱源となる液冷媒を流してこ
の液冷煤の顕熱で内層用熱交換器の除霜すると
共に、この除霜で得られた液冷煤を減圧弁を通
して外層用熱交換器に流して外層用熱交換器で
蒸発気化させるので、内層用熱交換器を通過し
た液冷煤の顕熱で暖かくなつた空気を外層用熱
交換器で熱交換して温度を引き下げることがで
き、この結果、除霜運転の間、貯蔵室の温度上
昇を抑制して貯蔵品の品質低下を回避できる。

除霜運転の終了に伴ない内層用熱交換器への
液冷媒の供給を一旦停止してこの内層用熱交換
器内の残留液冷煤をポンプダウン運転により外
層用の減圧弁、電磁弁の双方を通した後、外層
用熱交換器、圧縮機を通して受液器に回収する
ので、圧縮機への液パツクを防止することに併
せて、内層用熱交換器に残留液冷媒がほとんど
なくなるために、冷却運転再開時における減圧
液冷煤の蒸発気化が促進され、冷却作用の立ち
上がりが良くなる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明にかかる実施例を示し、第
１図は低温シヨーケースの縦断面図、第２図乃至
第５図は第１乃至第３のサイクル及びポンプダウ
ン運転を示す冷煤回路図、第６図は各運転状態を
示すタイムチヤートである。 ５……外層用熱交換器、６……外層用送風機、
７……外層、１１……内層用熱交換器、１２……
内層用送風機、１３……内層、２２……減圧弁、
３１……バイパス回路、３２……電磁弁、３８…
…減圧弁、３９……電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内層及び外層の各々に配置された熱交換器及
   び送風機と、相互に並列接続され、凝縮器に接続
   された前記両熱交換器に夫々直列に設けられた減
   圧弁と、前記両熱交換器のうち内層用熱交換器に
   除霜熱源となる冷媒を供給する電磁弁付きバイパ
   ス回路とを備えた２重エアーカーテン式低温シヨ
   ーケースにおいて、内層用熱交換器の減圧弁に逆
   止弁、外層用熱交換器の減圧弁に電磁弁を夫々並
   列に接続し、冷却運転時には内層用熱交換器に減
   圧液冷媒を流して蒸発気化させて内層用熱交換器
   を蒸発器とし、冷却運転終了時には夫々の減圧弁
   を通して前記両熱交換器に減圧液冷媒を流してこ
   の両熱交換器で蒸発気化させ、除霜運転時にはバ
   イパス回路を通して内層用熱交換器に除霜熱源と
   なる液冷媒を流してこの液冷媒の顕熱で内層用熱
   交換器を除霜すると共に、この除霜で得られた過
   冷却液を逆止弁を通して外層用熱交換器に減圧液
   冷媒として流して外層用熱交換器で蒸発気化さ
   せ、除霜運転の終了に伴い内層用熱交換器への液
   冷媒の供給を一旦停止してこの内層用熱交換器の
   残留液冷媒をポンプダウン運転により夫々外層用
   の減圧弁、電磁弁の双方を通した後、外層用熱交
   換器、圧縮機を通して受液器に回収してなる低温
   シヨーケースの運転方法。