JPS62175571A - 低温シヨ−ケ−スの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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冷凍、冷蔵ショーケース
等低温ショ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（Ｆ２５Ｄ２１１０６）
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
蒸発器およびファンを収設し、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ットへ接続するととも
に、凝縮ユニッ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イ＋ｎ１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ザイクル除霜し、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然
で除霜するようにしたことを特徴とする冷蔵ショーケー
スが開示きれている。

（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、下流側内蒸発器が直列に
接続されているため、下流側蒸発器から上流側蒸発器に
冷却運転を切替えた際には、上流側蒸発器内の残留液冷
媒が圧縮機に多量に戻り、所謂液バツクで圧縮機が破損
する恐れがある等の問題点が生じた。

（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に、一側面を開口（
３）とした貯蔵室（１７〉と、減圧弁（２６）に直列接
続された冷却管（ＩＩＡ）とこの減圧弁＜２６）及び冷
却管（ＩＩＡ）と並列関係をなす除霜管（ＩＩＢ＞とか
らなる内層用熱交換器（１１）及び内層用送風機（１２
）を配置する内層（１３）と、前記除霜管に減圧弁（３
４）を介して直列接続された外層用熱交換器（５〉及び
外層用送風機（６）を配置する外Ｊ！ｔ（７）とを具備
し、冷却運転時には減圧されだ液冷媒を前記冷却管（１
ＬＡ＞に供給して蒸発気化許せて内層用熱交換器（１１
）を通過する強制循環空気を冷却し、除霜運転時には前
記冷却管（ＩＩＡ）への液冷媒供給を停止すると共に、
高圧液冷媒又は高圧ガス冷媒等の高圧冷媒を除霜管（Ｉ
ＩＢ）に供給して内層用熱交換器り１１）の霜を解かす
一方で、除霜管＜ＩＩＢ）で得られた過冷却液を減圧し
た後外層用熱交換器（５）に供給して蒸発気化させて外
層用熱交換器（５）を通過する強制循環空気を冷却し、
且つこの間冷却管（ＩＩＡ）内の残留液冷媒を圧縮機（
２１）に回収してなる低温ショーケース（１）の運転方
法を提供する。

（ホ）作用 上記低温ショーケース（１）の運転システムによれば、
除霜運転の間、冷却管（ＩＩＡ）内の残留液冷媒の蒸発
気化作用を除霜管（ＩＩＢ）を通過する高圧冷媒の顕熱
で促進することにより、冷却管（ＩＩＡ）内の残留液冷
媒の回収時間が短かくなり、除霜運転時間内に冷却管（
ＩＩＡ＞内の残留液冷媒の回収を終了でき、しかもこの
冷媒回収の進行に伴ない液冷媒の蒸発気化作用を促進す
るために用いられていた顕熱が霜を解かすために用いら
れることになり、結果として除霜運転時間を短かくする
ことができる。

（へ）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
る開放形の低温ショーケースで、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（４
Ａ）、後述する外層側に開く第２ダンパ（４Ｂ）及びこ
の両ダンパに檎夫々閉室される第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
てプレートフィ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
口の上級に沿って位置する外層用吹出口（８）と、前記
開口の下縁に沿って位置し、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ィ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ｆｉ
（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側に設
けられており、開放時その先端が第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（４Ｂ）
は開放時その先端が断熱壁（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）
内に配置きれており、又内層用熱交換器（１１）は第１
ダンパ（４Ａ）からみて循環空気の流れ方向上流側とな
る位置に配置きれている。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１個の駆動装置
（Ｍ）によって双方同時に開閉きれるものである。（１
８）（１９）は前記外層用、内層用吸込口（８）（１４
）に配置されたハニカム材等の整流装置で、外ｎ（７）
、内層（１３）から開口に向けて夫々吹き出される循環
空気をその多数の整流路で整流して層流とするものであ
る。

第２図に示す（２０）は前記低温ショーケース（１）を
冷却するための冷凍装置で、冷媒圧縮機（２１）、凝縮
器となる水冷式又は空冷式の熱交換器（２２）、受液器
（２３）、第１電磁弁（２４）、感温部（２５）を備え
た膨張弁等の減圧弁（２６）、前記内層用熱交換器（１
１）の冷却管（ＩＩＡ）、気液分離器（２７）を高圧ガ
ス管（２８）、高圧液管（２９〉、低圧液管（３０）、
低圧ガス管（３１）でもって環状に接続して冷却回路と
なる閉回路を構成している。一方、前記冷却管（ＩＩＡ
）に対して並列に配置された内層用熱交換器（１１）の
除霜管（１１Ｂ）、第２電磁弁（３２）、感温部（３３
）を備えた膨張弁等の減圧弁（３４）、外層用熱交換器
（５）は、前記高圧液管（２９）から分岐する高圧液枝
管（３５）、低圧液管（３６）、前記低圧ガス管（３１
）の途中に接続される低圧ガス枝管（３７）により環状
に接続きれ、前記冷却回路と並列関係をなす除霜回路を
構成する。

り３８）はタイマ（１）を内蔵した制御器で、前記駆動
装置（Ｍ）及び第１、第２各電磁弁（２４）（３２）に
信号ライン（ａ）（ｂ）（ｃ）から作動信号を送り、第
１、第２両グンバ（４Ａ）（４Ｂ）、第１、第２各電磁
弁（２４）（３２）を開又は閉動作させ、後述する第１
乃至第４のサイクルを繰り返して定期的に行なわせる。

次に、低温ショーケース（１）及び冷凍装置（２０）の
運転について説明する。

いま、第１ダンパ（４Ａ）、第２グンパ（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電磁弁（２４）が
開、第２電磁弁（３２）が閉となっており、かへる状態
で、冷媒圧縮機（２１）を稼動させると、冷媒は第３図
太線で示す如く圧縮機（２１）−一凝縮器（２２）−一
受液器（２３）−一第１電磁弁（２４）−一減圧弁＜２
６）−一蒸発器となる内層用熱交換器（１１）の冷却管
（ＩＩＡ）−一気液分離器（２７）−一圧縮機（２１）
と流れる周知の第１のサイクルを形成し、この間凝縮器
（２２）で凝縮液化、減圧弁（２２）で断熱膨張して減
圧、内層用熱交換器（１１）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
）でもって、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
度の低圧液冷媒と熱交換されて例えば−６°Ｃ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
を一４°Ｃに維持する冷却を図り貯蔵品を氷温（ｏ’ｃ
以下でしかも細胞を生かしておける温度帯）例えば−２
°Ｃに維持する。この間、第１電磁弁（２４）は貯蔵室
（１７）の温度を検出する図示しない温度検出器によっ
て開閉を繰り返し、貯蔵室（１７）の温度を適温（氷温
）に維持する。一方、外層用送風機（６）でもって外層
（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
って流れ、この冷たいエアーカーテンの影響を受けて低
温ショーケース（１）を包囲する外気より潮低い温度と
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ない内層用熱交換器（１１）への着
霜が多くなると、制御器（３８〉からの信号で第２電磁
弁（３２）が開き、高圧液管（２９）からの液冷媒の１
部は高圧液枝管（３５）に分流される。この分流された
液冷媒は、内層用熱交換器（１１）の除霜管（ＩＩＢ）
を通った後、減圧弁（３４）で減圧され、蒸発器となる
外層用熱交換器（５）で蒸発気化しで低圧ガス枝管（３
７）を通り、低圧ガス管（３１）に流れ、内層用熱交換
器（１１）を通過した低圧ガス冷媒と合流し圧縮機（２
１）に流れる第４図太線で示す第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替わる直前に数十秒乃至数分間にわ
たって行なわれ、この運転によって、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媒（蒸発温度は一２０°Ｃ）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°Ｃ前後）に維持きれる。尚、こ
の冷却運転においては外層用送風ｍ（６）の）■転を停
止してもよい。

この冷却運転中、制御器（３８）から除霜開始信号が出
力きれ第１電磁弁り２４）が閉まり、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
運転に切換わり、受液器（２１）からの液冷媒は、高圧
液枝管（３５）に導かれ、内層用熱交換器（１１）の除
霜管（ＩＩＢ＞−一第２電磁弁（３２）−一減圧弁（３
４）−一外層用熱交換器（５）−一気液分離器（２７）
−一圧縮機（２１）と流れる第５図太線で示す第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分間行なわれる内層用熱交換器（１１）の除霜
運転サイクルであり、高圧液管（２９）からの液冷媒は
内層用熱交換器り１１）の除霜管（ＩＩＢ）で熱交換き
れて例えば５°Ｃ程度の過冷却液となりつへ且つその顕
然でもって内層用熱交換器（１１）の霜を徐々に解かす
。又、この間内層用熱交換器（１１）の冷却管（ＩＩＡ
）内の残留液冷媒は、低圧である故、内ｆｉ　（１３）
内の空気よりも温度が低く、そのため自然蒸発すること
に加え、除霜管＜ＩＩＢ）を通過中の高圧液冷媒の顕然
の影響でもって加熱されてその蒸発作用を促進され、ガ
ス冷媒となって徐々に圧縮４ｍ（２１）に回収きれるこ
とになる。一方、内層用熱交換器（１１）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
る流れを中断されて第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媒と熱交
換されて一４°Ｃ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）により指向きれ、第
２窓（４Ｄ）から内層（１３）に帰還し、内層用吹出口
り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ない内層用熱交換器（１１）の霜が
解けると、第１電磁弁（２４）が開、第２電磁弁（３２
）が閉となり、高圧液枝管（３５）に高圧液冷媒が供給
されなくなる一方で、内層用熱交換器（１１）の冷却管
（ＩＩＡ）に減圧液冷媒が供給される第６図太線で示す
第４のサイクルとなる。この第４のサイクルにおいては
内層用熱交換器（１１）の予冷運転と、外層用熱交換器
（５）の残留液冷媒の回収運転（数分間）とが行なわれ
、外層用熱交換器（５）内の残留液冷媒は低圧である故
、外層（７）内の空気よりも温度が低く、そのため徐々
に自然蒸発してガスとなって圧縮機（２１）に回収され
る。

そして外層再熱交換器（５）の残留液冷媒の回収が終了
すると、第３図に示した第１のサイクル、即ち内層用熱
交換器（１１）の冷却運転に復帰する。

尚、外層用熱交換器（５）に付着した霜は、第１のサイ
クル中、外層（７）を循環する空気によって徐々に解か
されることになる。

上記実施例において、低温ショーケース（１）は第１、
第２両ダンパ（４Ａ）（４Ｂ）を備えた構成について説
明したが、第７図に示す如くダンパ（４Ａ）、窓（４Ｃ
）を一つ備え、第３のサイクル時ダンパ（３Ａ〉を鎖線
の如く開け、循環空気を鎖線矢印の如く流し、開口（３
）に中温（５°Ｃ前後）のエアーカーテン（ＭＡ）を形
成する構成を採用してもよい。この構成においては、循
環空気は外層（７）の吹出口（８）から開口（３〉に吹
き出きれ、内層（１３）の吸込口（１５）に吸い込まれ
ることになり、この間、外層用送風機（６）を停止して
内層用送風機（１２）の運転によって空気を強制循環さ
せる。

又、第８図は低温ショーケース（１）の他の実施例を示
し、か〜る構成では内Ｊｉ！　（１３）及び外層（５）
が夫々独立しており、上述した第１乃至第４のサイクル
中、夫々の強制循環空気は独立して循環され、開口（３
）で接触することになる。

更に第９図は低温ショーケース（１）の他の実施例を示
し、か〜る構成は前記第８図の実施例に透明扉（Ｄ＞を
設けて開口（３）を閉室したものである。

尚、上記第７図乃至第９図において第１図と同じ符号は
同じものを示す。

又、冷凍装置（２０）の他の実施例としては第１０図乃
至第１３図に示す構成を採用してもよい。

第１０図の冷凍装置（２０）は第２電磁弁（３２）を内
層用熱交換器（１１）の除霜管（１１Ｂ）の入口に配置
した構成で、か〜る構成では上述した第４のサイクル時
、第２電磁弁り３２〉が閉となっている関係から除元管
（ＩＩＢ）の液冷媒（適冷Ｊｕｌ液）は減圧弁（３４）
を通過して低圧液冷媒となり、外層用熱交換器（５）を
通過中に蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって外層用熱交
換器（５）に冷却作用を付与した後、圧縮機（２１）に
回収されることになる。即ち、除霜管（ＩＩＢ）の残留
液冷媒を外層用熱交換器（５）を通して圧縮機（２１）
に回収する間、内層用熱交換器（１１）、外層用熱交換
器（５）双方から冷却作用を得ることができ、その結果
、内層用熱交換器（１１）の予冷運転をも兼ねることに
なる。

又、第１１図の冷凍装置（２０）は両減圧弁（２６）（
３４）として可逆比例電磁弁等減圧機能及び開閉機能の
双方を備えた電動弁を用いた構成であり、か〜る構成で
は、第１、第２両電磁弁＜２４）（３４）が不要となる
。

更に、第１２図及び第１３図の冷凍装置（１８）は熱交
換器（２２〉及び受液器（２３）をバイパスするホット
ガスバイパス管（４０〉を夫々設け、内層用熱交換器（
１１）の除霜時、即ち上述した第２、第３の両すイクル
時除霜管（ＩＩＢ）に前記ホットガスバイパス管（４０
〉を通して高圧ガス冷媒（ホットガス）を流すための三
方電磁弁（４１）又は電磁弁（４２）の何れか一方と、
受液器（２３）への高圧ガス冷媒の逆流を阻止するため
の逆止弁（４３）又は電磁弁（４４）の何れか一方とを
具備している。

尚、第１０図乃至第１３図において第２図と同じ符号は
同しものを示す。

従ってか〜る低温ショーケース（１）の運転方法によれ
は、内層用熱交換器（１１）の冷却管（ＩＩＡ）が外層
用熱交換器（５）と並列に接続され、又除霜管（ＩＩＢ
）が外層用熱交換器（５）と直列に接続されているので
、冷却運転時には減圧弁（２６〉で減圧された液冷媒を
冷却管（１１Ａ）で蒸発気生きせて内層用熱交換器（１
１）を通過する強制循環空気を冷却して冷気となし、以
て開口（３）に冷たいエアーカーテン（ＣＡ）を形成し
て貯蔵室（１７）を所望の温度に冷却することができ、
又、除霜運転時には高圧冷媒を除霜管（ＩＩＢ＞で熱交
換させて過冷却液とする間、その顕熱でもって内層用熱
交換器（１１）に付着している霜を解かす一方で、前記
過冷却液を減圧弁（３４）で減圧して外層用熱交換器（
５）で蒸発気化させることにより、エンタルピを下げて
冷凍能力の向上を図り、外層用熱交換器（５）を通過す
る循環空気を冷却して除霜運転中における貯蔵室（１７
）の昇温幅を小さくできることに併わせ、この間、冷却
管（ＩＩＡ）内の残留液冷媒の蒸発気化作用を除霜管（
１１Ｂ）を通過する高圧冷媒の顕然で促進することによ
り、冷却管（ＩＩＡ）内の残留液冷媒の回収時間が短か
くなり、除霜運転時間内に冷却管（ＩＩＡ）内の残留液
冷媒の回収を終了でき、しかもこの冷媒回収の進行に伴
ない液冷媒の蒸発気化作用を促進するために用いられて
いた顕熱が霜を解かすために用いられることになり、結
果として除霜運転時間を短かくすることができる。

（ト）発明の効果 上述した本発明によれは、除霜運転時には高圧冷媒を除
霜管で熱交換させて過冷却液とする間、その顕然でもっ
て内層用熱交換器に付着している霜をｍかず一方で、前
記過冷却液を減圧弁で減圧して外層用熱交換器で蒸発気
化させることにより、エンタルピを下げて冷凍能力の向
上を図り、外層用熱交換器を通過する循環空気を冷却し
て除霜運転中における貯蔵室の昇温幅を小さくできるこ
とに併わせ、この間、冷却管内の残留液冷媒の蒸発気化
作用を除霜管を通過する高圧冷媒の顕然で促進すること
により、冷却管内の残留液冷媒の回収時間が短かくなり
、除霜運転時間内に冷却管内の残留液冷媒の回収を終了
でき、しかもこの冷媒回収の進行に伴ない液冷媒の蒸発
気化作用を促進するために用いられていた顕熱が霜を解
かすために用いられることになり、この結果として除霜
運転時間を短かくすることができ、冷却運転再開時にお
ける圧縮機への液バツクをなくすことができる効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明低温ショーケースの運転方法の実施
例を示し、第１図は低温ショーケースの縦断側面図、第
２図は低温ショーケースを冷却するために用いられる冷
凍装置の冷媒回路図、第３図乃至第６図は冷凍装置にお
ける第１乃至第４のサイクルを夫々示す冷媒回路図、第
７図乃至第９図は低温ショーケースの他の実施例を夫々
示す縦断側面図、第１０図乃至第１３図は冷凍装置の他
の実施例を夫々示す冷媒回路図である。 （３〉・・・開口、　（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、　（ＩＩＡ）・・・冷却
管、　（ＩＩＢ＞・・・除霜管、（１２）・・・内層用
送風機、　（１３）・・・内層、　（１７）・・・貯蔵
室、　（２６）（３４）・・・減圧弁。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第ＡｌＯ図 第１１図 第４２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一側面を開口した貯蔵室と、減圧弁に直列接続され
   た冷却管とこの減圧弁及び冷却管と並列関係をなす除霜
   管とからなる内層用熱交換器及び内層用送風機を配置す
   る内層と、前記除霜管に減圧弁を介して直列接続された
   外層用熱交換器及び外層用送風機を配置する外層とを具
   備し、冷却運転時には減圧された液冷媒を前記冷却管に
   供給して蒸発気化させて内層用熱交換器を通過する強制
   循環空気を冷却し、除霜運転時には前記冷却管への液冷
   媒供給を停止すると共に、高圧液冷媒又は高圧ガス冷媒
   等の高圧冷媒を除霜管に供給して内層用熱交換器の霜を
   解かす一方で、除霜管で得られた過冷却液を減圧した後
   外層用熱交換器に供給して蒸発気化させて外層用熱交換
   器を通過する強制循環空気を冷却し、且つこの間冷却管
   内の残留液冷媒を圧縮機に回収してなる低温ショーケー
   スの運転方法。