JPH0712857Y2 - 風速調整装置を有するエアカーテン式冷蔵ケース - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、冷蔵ケース内の空気の
温度分布を所定の値に維持することにより、冷蔵負荷の
軽減を計った、風速調整装置を有するエアーカーテン式
冷蔵ケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のエアーカーテン式冷蔵ケ
ースの一例を示す。図３において、冷蔵ケース（１Ａ）
は、断熱材よりなる外箱（１）と、内箱（２）を備え、
外箱（１）と内箱（２）との間に形成された空気循環路
（３）の適所には、蒸発器（４）と定速回転送風機
（５）が配設されている。定速回転送風機（５）は、送
風ファンと定速回転式のモータから構成されている。
（６）は、冷蔵ケース（１Ａ）の前面開口部（１ａ）を
上から下へ向かって流れるエアーカーテンで、開口部
（１ａ）の上部に設けられた冷気吹出口（７）から出
て、下部の冷気吸込口（８）へ流入する。（９）は、送
風機（５）の直後に設けた電気ヒータで、定期的に通電
されると同時に、蒸発器（４）への冷媒供給を遮断し
て、冷蔵ケース（１Ａ）内の除霜を行うようになってい
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記蒸発器（４）の除
霜した際には、着霜がないので、冷気吹出口（７）を出
る気流の速度は大である。しかし、蒸発器（４）の着霜
の進行に伴い、風速は低下する。風速の低下に伴って、
冷気吹出口（７）を出る空気の温度と、冷気吸込口
（８）へ入る空気の温度の差は次第に大となり、冷蔵ケ
ース（１Ａ）内の各部の温度分布は、次第に不均一とな
ってくる。

【０００４】次に、これについて詳しく述べる。低沸点
の液化冷媒を、膨張弁から蒸発器（４）の低圧の蒸発管
内に注入して蒸発させ、その際、送風機（５）によって
蒸発器（４）内に強制的に送入される循環空気により、
蒸発熱を奪取してこれを冷却し、気化した冷媒を、圧縮
機をもって高圧に圧縮した後、凝縮器において冷却液化
して循環させるようにしたエアーカーテン式冷蔵ケース
においては、エアーカーテン内に常に若干の外気が混入
するため、運転中に、蒸発器（４）に次第に着霜する。
この着霜による風路面積の漸減により、循環空気が蒸発
器（４）を通過する際の空気抵抗は、次第に増大して行
く。

【０００５】したがって、定速回転送風機（５）を備え
ており、蒸発器（４）以外の個所では空気通過抵抗が一
定である従来のエアーカーテン式冷蔵ケースにおいて
は、除霜直後は、エアーカーテン（６）の吹出し風速が
最大であり、蒸発器（４）への着霜が進行するに伴い、
エアーカーテン（６）の吹出し風速は次第に減少するこ
ととなる。

【０００６】一方、エアーカーテン式冷蔵ケースにおい
ては、冷気吹出口（７）からの吹出し風速がある値であ
る時に、最良のエアーカーテン（６）が形成されるよう
になっているので、冷蔵ケース（１Ａ）内の温度分布や
冷凍負荷は、この風速を基準として設計されるのが常で
ある。

【０００７】しかし、前記の理由により、冷気吹出口
（７）における風速は、従来の冷蔵ケース（1A）では、
除霜後に最大となり、次の除霜迄の間に、次第に低下す
るので、除霜終了から次の除霜開始迄の間に亘って、常
に最適の冷却状態に保つことはできなかった。たとえ
ば、除霜間隔が６時間の場合、除霜直後より約２時間位
は、ほぼ最適の風速状態にあり、その後の４時間は、風
速漸減のために、次第に冷蔵ケース（１Ａ）内の温度分
布が乱れてくる。

【０００８】これを防止するために、蒸発器（４）のフ
ィンピッチを拡げたり、除霜間隔を短縮したり、蒸発器
（４）内の冷媒蒸発温度をできるだけ高く保って、着霜
の進行を遅くしたりする等の手段が講じられている。し
かし、蒸発器（４）の寸法上の制限、並びに除霜に伴う
冷蔵ケース（１Ａ）内の商品の温度変化回数の制限など
のために、いずれも、完全な解決を達成するには至って
いないのが実情である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、外箱（１）と
内箱（２）を備え、両者の間に空気循環路（３）が形成
されているとともに、前面が開口部となっており、かつ
この開口部の上下部に、冷気吹出口（７）と冷気吸入口
（８）が形成されているケース（１Ａ）と、空気循環路
（３）内の適所に配設されている蒸発器（４）と、同じ
く定速回転送風機（５）と、同じくサーボモータ（１
８）駆動式の調節板（１７）と、冷気吹出口（７）に設
けた吹出し空気温度センサ（１１）と、冷気吸入口
（８）に設けた吸込み空気温度センサ（１２）と、両温
度センサ（１１）（１２）において検出された温度の信
号を受け、かつその温度差を電圧に変換する温度差検出
回路（２２）と、調節板（１７）の角度を電圧に変換す
る角度電圧変換回路（３１）と、 温度差検出回路（２
２）の出力電圧と角度電圧変換回路（３１）の出力電圧
とを比較する比較回路（２４）と、 比較回路（２４）に
おける温度差検出回路（２２）の出力電圧から角度電圧
変換回路（３１）の出力電圧を差し引いた電圧差が大と
なることにより、前記調節板（１７）の開度が大となる
ようにサーボモータ（１８）を制御するサーボモータ制
御回路（２９）とを備えることにより、上記問題点を解
決するものである。

【００１０】

【作用】エアーカーテンにおける吹出口と吸入口におい
て、蒸発機を通過する循環冷気の温度を、センサにより
検出し、この温度差に対応する電圧が、調節板の開度に
対応する電圧より大となると、サーボモータが調節板を
開かせるよう作動させられ、もって吹出口と吸入口にお
ける冷気の温度差が小となるように、自動的に制御さ
れ、冷蔵ケースを、最適の冷却状態に保つ。

【００１１】

【実施例】以下、図１および図２に基づいて、本考案の
実施例を説明する。なお、図３に示す従来装置における
と同一機能を有するものには、それと同じ符号を付し
て、その説明は省略する。

【００１２】図１において、外箱（１）の上部に設けた
コントロール装置（１０）には、冷気吹出口（７）およ
び冷気吸入口（８）にそれぞれ設けた吹出し空気温度セ
ンサ（１１）および吸込み空気温度センサ（１２）が、
信号線（１３）（１４）により接続されており、両セン
サ（１１）（１２）で検出された温度が入力される。空
気循環路（３）内の適所には、定速回転送風機（５）
と、蒸発器（４）と、サーボモータ（１８）によって回
動される調節板（１７）が、気流方向に設けられてい
る。

【００１３】調節板（１７）を回動させて、空気循環路
（３）の有効面積を変えると、冷気吹出口（７）および
吸入口（８）における空気の温度は変化する。その温度
は、それぞれ吹出し空気温度センサ（１１）および吸込
み空気温度センサ（１２）により検出される。

【００１４】蒸発器（４）の着霜の進行に伴い、エアー
カーテン（６）の風速は漸減し、冷気吹出口（７）と冷
気吸入口（８）とにおける空気の温度差は大となる。こ
の温度差が、所定値以上となると、コントロール装置
（１０）からの制御信号は、出力線（１９）を経て、サ
ーボモータ（１８）に入力し、これを作動させる。

【００１５】サーボモータ（18）により、調節板（１
７）は、空気循環路（３）を開く向きに回動させられ、
エアーカーテン（６）の風速はほぼ一定に保たれる。か
くして、冷気吹出口（７）と冷気吸入口（８）の空気温
度差は所定の値に保持され、ケース（１Ａ）内の温度分
布は設定値に近づくように保持される。

【００１６】図２は、図１に示す装置の入出力及びコン
トロール回路の概要を示す。

【００１７】吹出し空気温度センサ（１１）と吸込み空
気温度センサ（１２）において検出された温度の信号
は、信号線（１３）（１４）を経て、コントロール装置
（１０）の温度差検出回路（２２）へ入り、温度差を電
圧に変換して、緩衝増幅及び補正回路（２３）に入力し
て増幅され、リニヤに補正された後、比較回路（２４）
へ入力する。

【００１８】前述の調節板（１７）は、比較回路（２
４）に接続された制御回路（２９）により制御されるサ
ーボモータ（１８）により回動させられる。調節板（１
７）の角度変化に伴う信号は、角度伝達装置（３２）を
介して、角度検出装置（３０）ヘ入力される。

【００１９】角度検出装置（３０）により検出された調
節板（１７）の角度は、角度電圧変換回路（３１）によ
り、電圧に変換されて、比較回路（２４）に入力する。
なお、調節板（１７）が空気循環路（３）を開いて、エ
アーカーテン（６）の風速が増大するのにつれて、角度
電圧変換回路（３１）の出力電圧が増加するようにして
ある。

【００２０】蒸発器（４）の着霜が進行すると、温度セ
ンサ（１１）（１２）の温度差は大となり、緩衝増幅及
び補正回路（２３）から比較回路（２４）に入る電圧は
上昇し、角度電圧変換回路（３１）から比較回路（２
４）に入力する電圧との間に、差が生じてくる。すなわ
ち、その電圧差が大となる。この電圧差は、サーボモー
タ制御回路（２９）に入力されて、サーボモータ（１
８）を駆動し、調節板（１７）は開かれてゆく。この調
節板（１７）の開度が大となると、角度電圧変換回路
（３１）より比較回路（２４）に入力する電圧も即座に
大となり、比較回路（２４）における電圧差が小となる
ので、調節板（１７）の開度は、温度差の大きさに対応
した開度で安定する。 なお、比較回路（２４）におい
て、緩衝増幅及び補正回路（２３）からの電圧の方が角
度電圧変換回路（３１）からの電圧より、予め定めた電
位差だけ常に高くなるように、サーボモータ制御回路
（２９）によりサーボモータ（１８）を駆 動するように
しておくのがよい。

【００２１】調節板（１７）の開度が大となると、エア
カーテン（６）の風速は増加し、吹出口（７）と冷気吸
込口（８）の温度差は減少する。この温度差が減少する
と、緩衝増幅及び補正回路（２３）から比較回路（２
４）に入る電圧は下降し、その電圧が、角度電圧変換回
路（３１）からの電圧に上記の予め定めた電位差を付加
した値よりさらに低下すると、サーボモータ制御回路
（２９）は、上記の予め定めた電位差を維持するよう
に、サーボモータ（１８）を制御するので、調節板（１
７）の開度は小となる。

【００２２】風速と、調節板（１７）の角度が上記の如
く変化して行くと、その変化量は、比較回路（２４）に
入力される。

【００２３】このように、緩衝増幅及び補正回路（２
３）と、角度電圧変換回路（３１）の電圧を、予め設定
された電位差となるように、サーボモータ制御回路（２
９）によってサーボモータ（１８）を制御し、調節板
（１７）の開度を上記のように変化させることにより、
冷気吹出口（７）と冷気吸込口（８）との空気温度差
は、所定の値に維持される。かくして、エアーカーテン
（６）の風速は適正に保たれ、かつ、ケース（１Ａ）内
の空気温度分析は所定の状態に維持される。

【００２４】

【考案の効果】本考案によると、次のような効果を奏す
ることができる。 （ａ） エアカーテン（６）による開口部の封止効果の
低下を最も顕著に検知しうる冷気吹出口（７）と冷気吸
込口（８）との温度差に基づいて、エアカーテン（６）
の風速を制御するようにしたので、エアカーテン（６）
の封止効果の低下に正確に対応した精度のよい制御が可
能である。

【００２５】（ｂ） エアカーテン（６）の風速を制御
するのに、例えば空気循環路に設け た送風機の回転数を
変化させるようにすると、複雑なインバータ回路や高価
なモータ等が必要となるが、本願考案のように、調節板
（１７）の開度を変化させるようにすれば、構造が簡単
でかつ出力の小さい安価なモータを使用することができ
る。

【００２６】（ｃ） 制御態様を上記（Ｃ）のようにし
たことにより、調節板（１７）の開度が比較回路（２
４）にフィードバックされ、調節板（１７）の開度の制
御が正確かつ確実となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を備える冷蔵ケースの縦断側面
図である。

【図２】図１に示す装置の入出力及びコントロール回路
図である。

【図３】従来のエアーカーテン式冷蔵ケースの一例を示
す縦断側面図である。

【符号の説明】

（１）外箱 （１Ａ）ケー
ス （２）内箱 （３）空気循
環路 （４）蒸発器 （５）定速回
転送風機 （６）エアーカーテン （７）冷気吹
出口 （８）冷気吸入口 （９）電気ヒ
ータ （１０）コントロール装置 （１１）吹出し空気温度センサ （１２）吸込み空気温度センサ （１３）（１４）信号線 （１５）可変
回転送風機 （１６）出力線 （１７）調節
板 （１８）サーボモータ （１９）出力
線 （２２）温度差検出回路 （２３）緩衡
増幅及び補正回路 （２４）比較回路 （２９）サー
ボモータ制御回路 （３０）角度検出装置 （３１）角度
電圧変換回路 （３２）角度伝達装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外箱（１）と内箱（２）を備え、両者の
   間に空気循環路（３）が形成されているとともに、前面
   が開口部となっており、かつこの開口部の上下部に、冷
   気吹出口（７）と冷気吸入口（８）が形成されているケ
   ース（１Ａ）と、空気循環路（３）内の適所に配設され
   ている蒸発器（４）と、同じく定速回転送風機（５）
   と、同じくサーボモータ（１８）駆動式の調節板（１
   ７）と、冷気吹出口（７）に設けた吹出し空気温度セン
   サ（１１）と、冷気吸入口（８）に設けた吸込み空気温
   度センサ（１２）と、両温度センサ（１１）（１２）に
   おいて検出された温度の信号を受け、かつその温度差を
   電圧に変換する温度差検出回路（２２）と、調節板（１
   ７）の角度を電圧に変換する角度電圧変換回路（３１）
   と、 温度差検出回路（２２）の出力電圧と角度電圧変換
   回路（３１）の出力電圧とを比較する比較回路（２４）
   と、 比較回路（２４）における温度差検出回路（２２）
   の出力電圧から角度電圧変換回路（３１）の出力電圧を
   差し引いた電圧差が大となることにより、前記調節板
   （１７）の開度が大となるようにサーボモータ（１８）
   を制御するサーボモータ制御回路（２９）とを備えるこ
   とを特徴とする風速調整装置を有するエアーカーテン式
   冷蔵ケース。