JPH11183013A - 冷気循環式オープンショーケース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショーケースの運転モード（冷凍／冷蔵）変更
に伴う冷気循環風量の制御が容易で、かつ冷凍／冷蔵モ
ードの間で変更した際に、冷気エアカーテンの風速分
布，層間の風速バランスを最良の状態に自動調整できる
ようにする。 【解決手段】ケース本体１の庫内にインナ，アウタダク
ト６，７を画成して冷却器８，庫内ファン９を収設し、
冷気循環ダクトを通じてケース本体の前面にインナ，ア
ウタエアカーテンＡ，Ｂを吹出し形成して庫内を保冷す
る冷気循環式オープンショーケースにおいて、冷凍／冷
蔵運転モードに合わせて庫内ファンの回転数を増速，減
速制御するとともに、冷気吹出口６ａ，７ａに配した風
速分布センサ１１，および該センサで検出した風速分布
のデータを基にダクト内の冷気流を偏向させるルーバー
機構１２を備え、エアカーテンの風速分布パターンを、
庫内に近い部分で高く，庫外側に向けて漸次低くなるよ
うに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷気循環式の冷
凍，冷蔵オープンショーケースに関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、図４に頭記した冷気循環式オープ
ンショーケース（二層エアカーテン）の構成を示す。図
において、１は断熱筐体で作られた前面開放形のケース
本体、２は内箱、３は庫内スペース、４は商品陳列棚、
５はデッキパンであり、ケース本体１と外箱と内箱の間
には内箱２を取り囲んで内外二層のインナダクト６，お
よびアウタダクト７に分割された冷気循環ダクトが画成
され、かつこのダクト内には冷却器（冷凍機のエバポレ
ータ）８，および庫内ファン９が収設されている。な
お、庫内ファン９は複数台あり、ファンプレナム９ａに
配備してケース本体の長手方向に分散配置れている。ま
た、前記のインナダクト６，アウタダクト７に連ねてケ
ース本体の前面上部にはケースの開放面域に向けて冷気
吹出口６ａ，７ａが下向きに開口しており、各冷気吹出
口には整流ハニカム体１０が組み込まれている。

【０００３】かかる構成で、保冷運転時には冷却器８と
の熱交換により低温になった冷気流がインナダクト６，
アウタダクト７を流れ、冷気吹出口６ａ，７ａから開放
面域に向けてインナエアカーテンＡ，アウタエアカーテ
ンＢを吹出し形成して庫内の商品陳列棚４に陳列した商
品を保冷することは周知の通りである。なお、庫内の保
冷温度は温度調節器で設定され、この温度設定値に合わ
せて冷凍機をサーモサイクル制御するようにしている。

【０００４】また、最近ではショーケースを冷蔵用，冷
凍用に限定せずにハード面で冷蔵，冷凍の両仕様に対応
できるように構成し、ユーザー側でその使い方（冷蔵，
あるいは冷凍）を選択して管理するようにしたショーケ
ースが出現している。この場合に、冷凍食品を保冷する
冷凍運転モードでは、温度調節器の設定温度を冷凍温度
に設定した上で、庫内ファンの全台数を運転して多い冷
気循環風量を確保する。これに対して、生鮮食品などを
保冷する冷蔵運転モードでは、温度調節器の設定温度を
冷蔵温度に合わせて設定するとともに、庫内ファンの一
部を運転停止し、冷気循環風量を冷凍モードよりも多少
低めにして運転するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記した冷気循環式オ
ープンショーケースでは、ケース本体１の前面開口部に
吹出し形成する冷気エアカーテンが外気熱の庫内侵入を
遮蔽する役目を果している。ここで、エアカーテンが周
囲からの空気巻き込み量をできるだけ小さく抑えて庫内
への外気熱侵入量を低めるためには、図５に示した冷気
吹出口における風速分布図で表すように、周囲外気と接
する庫外側に近いアウタエアカーテンＢの風速を低く抑
え、反対に庫内側に近いインナエアカーテンＡの風速を
速くし、かつインナエアカーテンＡとアウタエアカーテ
ンＢの境界面では層流の乱れを抑えるために内外の風速
を整合させるように層間の風速バランスを図ることが重
要である。また、庫内側に近いインナエアカーテンＡに
関しては、数多くの機能実験，考察の結果から、冷気吹
出口６ａの奥行き幅をＤとして、庫内側から約１／３Ｄ
だけ離れた地点で風速がピークとなるような風速分布パ
ターンの場合に最良のエアカーテン特性の得られること
か判明している。

【０００６】ところで、先記のように冷凍，冷蔵の各運
転モードに合わせてショーケースの庫内ファンの運転台
数を増減して冷気循環風量を調整する従来方式では、庫
内ファンの台数が多く必要であり、かつ一部ファンのＯ
Ｎ，ＯＦＦに伴う循環風量の調整幅が段階的できめ細か
な制御が行えないほか、冷蔵運転モードで停止するファ
ンに対してはファンプレナムに遮風板を付設する必要が
あるなど、構造が複雑となってコスト高となる。

【０００７】また、冷凍，冷蔵の各運転モードに合わせ
て冷気循環風量を増減すると、これに伴って図４に示し
た冷気吹出口６ａ，７ａから吹出す冷気エアカーテンの
風速が変化し、その結果として風速バランスに乱れが生
じるようになる。例えば、冷蔵運転モードで最良の風速
分布，層間の風速バランスが得られるように冷気循環ダ
クトを含めてケース本体を設計しても、ショーケースを
冷蔵モードから冷凍モードに変更してその冷気循環風量
を増量させると、エアカーテンの風速分布，層間の風速
バランスが崩れてエアカーテン特性が低下し、外気の巻
き込み量が増えて庫内への外気熱の侵入量が多くなり、
結果としてショーケースの保冷性能が低下するといった
問題が生じる。

【０００８】この発明は上記の点に鑑みなされたもので
あり、その目的は前記課題を解決し、ショーケースの運
転モード（冷凍／冷蔵）変更に伴う冷気循環風量の制御
が容易で、かつ冷凍／冷蔵モードの間で変更した際に、
冷気エアカーテンの風速分布，層間の風速バランスを最
良の状態に自動調整できるような制御手段を備えた冷気
循環式オープンショーケースを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によれば、冷凍，冷蔵運転モードに合わせ
てオープンショーケースの庫内ファンの回転数を制御す
るようにするとともに、冷気吹出口から吹き出すエアカ
ーテンの風速バランス制御手段として、冷気吹出口に配
した風速分布センサと、冷気循環ダクト内に配し、前記
センサで検出した風速分布のデータを基に冷気吹出口に
向けてダクト内に流れる冷気流を偏向させる冷気流偏向
手段とを備え、エアカーテンの前後方向における風速分
布のパターンを、庫内に近い部分で高く，庫外側に向け
て漸次低くなるように制御する（請求項１）ものとし、
具体的には前記の風速分布センサとして冷気流の動圧を
検出する複数の圧力センサを冷気吹出口内で前後方向に
アレイ状に配列し（請求項２）、また冷気流偏向手段と
して、冷気吹出口に通じる天井側のダクト内に揺動式ル
ーバーを配置する（請求項３）。

【００１０】かかる構成で、冷凍運転モードでは庫内フ
ァンの回転数を高め，冷蔵運転モードでは回転数を低め
て各運転モードに対応した冷気循環風量を設定できる。
また、各モードでの保冷運転時には、風速分布センサで
検出したデータ（風速分布のパターン，および層間風速
バランス）と、制御部にあらかじめ格納しておいた最良
の風速分布データとを対比し、その偏差に基づいてルー
バーを適正な角度に調整する。これにより、ショーケー
スを冷凍運転モードから冷蔵運転モード，あるいは逆に
変更し、この運転モードの変更に対応して庫内ファンの
回転数を変えた場合でも、常に高いエアカーテン特性が
得られるような状態にエアカーテンの風速分布，および
層間（インナエアカーテン／アウタエアカーテン）の風
速バランスを制御することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図３に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施
例の図中で図４に対応する同一部材には同じ符号が付し
てある。すなわち、図示実施例においては、ショーケー
スの風速バランス制御手段として、図１(a) で示すよう
に、インナダクト６，アウタダクト７の冷気吹出口６
ａ，７ａには、該冷気吹出口６ａ，７ａから吹き出すイ
ンナエアカーテンＡ，アウタエアカーテンＢについてそ
の前後方向（ケース本体の奥行き方向）の風速分布を検
出する風向分布センサ１１が配備されており、さらに冷
気吹出口６ａ，７ａに通じるインナダクト６，アウタダ
クト７の天井側ダクト内には、各ダクト内に流れる冷気
流を偏向させる冷気流偏向手段としてルーバー機構１２
を装備している。

【００１２】ここで、風向分布センサ１１は、図２で示
すように複数個の圧力センサ１１ａをアレイ状に配列し
た構成になり、冷気吹出口６ａ，７ａを前後方向に横切
るようにしてハニカム体１０の上側に配置されている。
かかる構成で、ダクトを通じて冷気流が冷気吹出口に送
風されると、アレイ状に並ぶ各圧力センサ１１ａが個々
に冷気流の動圧を検出する。この動圧は冷気吹出口より
吹き出すエアカーテンの風速に比例することから、その
検出データを基にエアカーテンＡ，Ｂについての前後方
向の風速分布パターンが模擬できる。

【００１３】また、ルーバー機構１２は、ケース本体１
の長手（間口）方向に沿ってダクト内の中央高さ位置に
軸支配備した揺動式ルーバー１２ａと、サーボモータ
（パルスモータ）１２ｂと、該サーボモータ１２ｂとル
ーバー１２ａの支軸との間に介装した伝動歯車１２ｃ，
１２ｄとからなる。かかる構成で、サーボモータ１２ｂ
の操作でルーバー１２ａを図３(a),(b) のように水平姿
勢の中立位置から上方，あるいは下方に傾けると、ルー
バー１２ａが循環冷気流の偏向板として機能し、その傾
斜角度，傾斜方向に対応してルーバー１２ａの先端とダ
クトの天井／底面との間の間隔Ｄ1 ，Ｄ2 が変化して通
風路を部分的に絞り，拡大し、これにより冷気吹出口を
通じて吹き出すエアカーテンＡ，Ｂの各層ごとにその前
後方向の風速分布のパターンが変わるようになる。

【００１４】一方、冷凍／冷蔵運転モードの切替え，お
よびエアカーテンの風速分布，風速バランスに対する制
御系統は図１(b) のごとくであり、制御部１３はショー
ケースの運転モード（冷凍／冷蔵）の切替指令に基づ
き、冷凍，冷蔵運転モードで設定した庫内保冷温度に対
応する適量の冷気循環風量を確保するように庫内ファン
９の回転数を制御（インバータ制御）する。また、制御
部１３に組み込んだメモリ部１３ａには図５で述べたエ
アカーテンの風速分布パターンに相応するデータが基準
データとして格納されており、保冷運転時には前記風速
分布センサ１１より入力したデータと前記の基準データ
とを対比し、その偏差を基にルーバー機構１２に調節指
令を出力し、そのルーバ１２ａの傾斜角度を制御して冷
気吹出口から吹き出すエアカーテンＡ，Ｂの風速分布、
および層間の風速バランスが図５のようなパターンに近
似するように調整する。これにより、運転モードの切替
えに合わせて庫内ファンの回転数を増減した場合でも、
ケース本体の前面開放面域に吹出形成するエアカーテン
Ａ，Ｂを断熱効果の高い最良な風速分布，風速バランス
の状態に保つことができる。

【００１５】なお、図示実施例では風速分布センサ１
１，ルーバー機構１２をインナダクト６，およびアウタ
ダクト７の双方に設けているが、実用的にはショーケー
スの保冷性能に直接関係するインナダクト側に設けるだ
けでも十分に対応できる。また、この発明は一層，ある
いは三層エアカーテン方式のオープンショーケースにも
同様に実施適用てきることは勿論である。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明では、庫内
の冷気循環風量を冷凍／冷蔵運転モードに合わせて庫内
ファンの回転数を制御するとともに、冷気吹出口から吹
き出すエアカーテンの風速バランス制御手段として、冷
気吹出口に配した風速分布センサと、冷気循環ダクト内
に配し、前記センサで検出した風速分布のデータを基に
冷気吹出口に向けてダクト内に流れる冷気流を偏向させ
る冷気流偏向手段とを備え、エアカーテンの前後方向に
おける風速分布のパターンを、庫内に近い部分で高く，
庫外側に向けて漸次低くなるように制御する。

【００１７】したがって、ショーケースの冷凍／冷蔵運
転モードに対応して庫内ファンの回転数を増速，減速制
御することで、各運転モードに対応した適正な冷気循環
風量が確保できるとともに、各モードでの保冷運転時に
は、エアカーテンの風速分布，および層間（インナエア
カーテン／アウタエアカーテン）の風速バランスを常に
高いエアカーテン特性が得られるような状態に保持して
エアカーテンの熱遮断効果を高めることができ、これに
より冷凍仕様，および冷蔵仕様に対応可能で、かつ高い
保冷性能が発揮できる冷気循環式オープンショーケース
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成図であり、(a) はオー
プンショーケース全体の構成断面図、(b) は風速分布，
風速バランスの制御系統図

【図２】図１における風速分布センサ，および冷気流偏
向用ルーバー機構の構造を表す斜視図

【図３】図２におけるルーバー機構の動作説明図であ
り、(a),(b) はそれぞれルーバーを異なる方向に傾斜さ
せた状態図

【図４】この発明の実施対象となる冷気循環式オープン
ショーケース（二層エアカーテン方式）の従来構成の断
面図

【図５】図４におけるインナ，アウタエアカーテンに関
する理想的な風速分布，層間風速バランスを表す図

【符号の説明】

１ ケース本体 ６ インナダクト ６ａ 冷気吹出口 ７ アウタダクト ７ａ 冷気吹出口 ８ 冷却器 ９ 庫内ファン １０ ハニカム体 １１ 風速分布センサ １１ａ 圧力センサ １２ ルーバー機構（冷気流偏向手段） １２ａ ルーバー １３ 制御器 Ａ インナエアカーテン Ｂ アウタエアカーテン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面開放形の断熱筐体としてなるケース本
   体の庫内に冷気循環ダクトを画成して冷却器，庫内ファ
   ンを収設し、前記冷気循環ダクトを通じてケース本体の
   前面開放面域に冷気エアカーテンを吹出し形成して庫内
   を保冷する冷気循環式オープンショーケースであり、冷
   凍／冷蔵運転モードに合わせて庫内ファンの回転数を制
   御するとともに、冷気吹出口から吹き出すエアカーテン
   の風速バランス制御手段として、冷気吹出口に配した風
   速分布センサと、冷気循環ダクト内に配し、前記センサ
   で検出した風速分布のデータを基に冷気吹出口に向けて
   ダクト内に流れる冷気流を偏向させる冷気流偏向手段と
   を備え、エアカーテンの前後方向における風速分布のパ
   ターンを、庫内に近い部分で高く，庫外側に向けて漸次
   低くなるように制御することを特徴とする冷気循環式オ
   ープンショーケース。
2. 【請求項２】請求項１記載のオープンショーケースにお
   いて、風速分布センサとして、冷気流の動圧を検出する
   複数の圧力センサを冷気吹出口内で前後方向にアレイ状
   に配列したことを特徴とする冷気循環式オープンショー
   ケース。
3. 【請求項３】請求項１記載のオープンショーケースにお
   いて、冷気流偏向手段が、冷気吹出口に通じる天井側の
   ダクト内に配置した揺動式ルーバーであることを特徴と
   する冷気循環式オープンショーケース。