JPS625069A - 低温シヨ−ケ−スの運転システム - 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オープンショーケース等
低温ショーケースの運転システムに関する。

（ロ）従来の技術 特開昭５７−６７７７１号公報（Ｆ２５Ｄ２１１０６）
に哄、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、かつ前記側蓋発器を減圧
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側徴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箱し、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ョーケースが開
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、下流側側蒸発器が直列に
接続されているため、側蓋発器を同時に冷却することが
できず、従っ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ってお
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多量に戻り、所謂液
バックで圧縮機が破損する恐れがある等の問題点が生じ
た。

に）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、内層（１３及び
外層（力の各々に熱交換器αυ（５）と送風機αｚ（７
）とを配置した２重エアーカーテン式低温ショーケース
において、前記両熱交換器に夫々減圧弁（ハ）（至）を
直列に設けると共に、内層用熱交換器（ｌυの減圧弁＠
に逆止弁（ハ）、外層用両熱交換器（５）の減圧弁（至
）に電磁弁（至）を夫々並０列接続する一方、この両熱
交換器を相互に並列配置して凝縮器■に接続し、内層用
熱交換器αυをバイパスする電磁弁Ｃ３付バイパス回路
Ｃυを並列接続し、冷却運転時には内層用熱交換器αυ
で液冷媒を蒸発気化させ、冷却運転終了時には夫々の減
圧弁の（至）を通して内層用、外層用両熱交換器αυ（
５）の双方に減圧液冷媒を夫々流し、又除霜運転時には
前記バイパス回路を通して内層用熱交換器αυに液冷媒
を流し、この液冷媒の顕熱で除霜するとともに、この除
霜の過程で過冷却された液冷媒を外層用の減圧弁（至）
を通して外層用両熱交換器（５）で蒸発気化させ、史に
除霜運転の終了に伴ない内層用熱交換器ａυへの液冷媒
供給を一旦停止してこの内層用熱交換器内の残留液冷媒
をポンプダウン運転により夫々外層用の減圧弁□□□）
、電磁弁Ｃ３１双方を通した後、外層用両熱交換器（５
）及び圧縮機Ｑ９を通して受液器（２１）に回収してな
る低温ショーケース（１）の運転システムを提供する。

（ホ）　作用 除霜運転開始前には予じめ外層用両熱交換器（５）を低
温に維持し、除重運転初期、内層用熱交換器ａυを通過
し液冷媒の顕熱で暖かくなった空気を外層用両熱交換器
αυで冷却して冷たい空気とし、又除霜運転の終了に伴
ない内層用熱交換器αυ内の残留液冷媒を減圧弁（２）
及び電磁弁Ｇ９の双方から外層用両熱交換器（５）を通
して受液器（２１）に回収することにより、ポンプダウ
ン時においても内層用、外層用両熱交換器０１）（５）
から冷却作用が得られ、且つ圧縮機住ｌへの液バツクを
防止できる。

（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（第１ダンパ（＝
ｉＡ）　、後述する外Ｉ（、）、１．に開く第２ダ／パ
（４Ｂ）及びこの両ダンパにマ夫々閉塞される第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ィン型の外層用両熱交換器
（５）と軸流型の外層用送風機（６）とを配置する外層
（力と、前記開口の上縁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００１を配設してプレートフィン型の内層用熱
交換器（ｌυと軸流型の内層用送風機（Ｉｚとを配置す
る内層（１３と、前記開口の上級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（＋４）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０段と、複数
段の棚（１６１を配置した貯蔵室０７）とを形成してい
る１、前記第１．８２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１ｕ１１に
設けられており、開放時その先端が第２区画板Ｑｌ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。前記外層用両熱交換器は第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）からみ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
によって開閉されるものである。

第２図に示すｕ８は、前記低温ショーケースを冷却する
ための冷凍装置で、冷媒圧縮機０、水冷又は空冷式の熱
交換器■、受液器（２１）、感温部（２２Ａ）を有する
膨張弁等からなる減圧弁＠、内層用熱交換器ａυ、気液
分離器のを高圧ガス管（至）、高圧液管（２勺、低圧液
管（至）及び低圧ガス管（５）でもって環状に接続して
いる。弼は減圧弁（２２１に並列接続された逆止弁、（
２９１は受液器Ｃ２１）と減圧弁＠との間の高圧液管器
に配置された第１電磁弁、■は内層用熱交換器０υと気
液分離器［有］との間の低圧ガス管面に配置された第２
電磁弁、Ｇυ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電磁弁との間尺接続さ
れ、内層用熱交換器（１υの除霜時開放される第３電磁
弁Ｃ３２付バイパス回路である。

又、前記外層用両熱交換器（５）は、内／ｄ用熟熱交換
器υに対し並列に配され、高圧液枝管口、低圧ガス管面
）及び低圧ガス枝管（至）によって高圧液管（ハ）と、
低圧液管（２７）とに接続されている。（ト）は高圧液
枝管（ト）に配置された第４鬼磁弁、Ｃ３ｎは低圧ガス
枝管（ト）に配置された逆止弁、（碧は外層用両熱交換
器（５）に減圧液冷媒を供給する回正比例電磁弁等の電
動弁からなる減圧弁である。（至）は前記減圧弁間に並
列接続された第５電磁升で、内１曽用熱交侠器αυの除
霜運転終了時に開放されるものである。　ｆ４０１はタ
イマー（４Ａ）（４Ｂ）、第１〜第５篭磁弁む９Ｃ幻（
う４Ｃ佑）を所定時へ 間開又は閉信号をライン（ａ）（ｂＨｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）から送るものである。

次に１戊温シヨーケース（１）の運転システムについて
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α四及び外層（７）は
夫々独立している。この時、第１、第２両電磁弁！２９
１■が開、第３、第１電磁弁ｃ３２（ト）が閉となって
おり、か瓦る状態で、冷媒圧縮機ａ優を稼動させると、
冷媒は第２図矢印で示す如く圧縮機α９−凝縮器■−受
液器Ｃ２１）−電磁弁翰一減圧弁（塑−蒸発器となる内
層用熱交換器０υ−電磁弁Φ−気液分離器の一圧縮器Ｑ
’ｌと流れる周知の第１のサイクルを形成し、この間凝
縮器（２）で凝縮液化、減圧弁＠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α２でもって、内１１ｆｉ３を通
過中の循環空気は、内層用熱交換器（ＩＩ）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℃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℃に維持する冷却を図り貯
絨品を氷温（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ＣＢＣ３０＋１貯蔵室Ｑ７）の温度を検出する温度
検出器によって同時に開閉を繰り返し、貯蔵室（１７１
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１）１１１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ｍ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ｆ＆ｍを阻止する保獲エアーカ
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０υへの着霜が
多くなると、制御器＋４Ｇからの信号で第４電磁弁（支
））が開き、第１電磁弁■からの液冷媒の１部は高圧液
枝管口に分流される。この分流された液冷媒は、減圧弁
（へ）で減圧され、蒸発器となる外層用両熱交換器（５
）で蒸発気化して低圧ガス枝管（３粉を通り、低圧ガス
管１ｎに流れ、内層用熱交換器０υを通過した低圧ガス
冷媒と合流し圧縮機０９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のサイクルは冷却連転
終了前、即ち冷却運転から除霜運転に切り替る直前に数
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ａυと同様に外層用両熱交換器（５）
も低温となり、外層（７）を通過中の循環空気は、外層
用両熱交換器（５）を通過中の低圧液冷媒（蒸発温度は
一２０℃）と熱交換され、内層０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（４Ｇから除霜開始信号が出力
され第１、第５両電磁弁ｃ８（７）が閉まり、第３戒磁
弁０２が開き、又＠１、第２両ダンパ（４ＡＸ４Ｂ）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ｒ２１）からの液冷媒は、バイパス管Ｇυ５−内層用
熱交換器αυ−逆止弁例一第４電磁弁弼−減圧弁（２）
−外層用両熱交換器（５）−気液分離器（ハ）−圧縮機
ａ１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
なわれる内層用熱交換器αυの除霜運転サイクルであり
、バイパス管Ｇυからの液冷媒は内層用熱交換器α１）
で熱交換されて５℃程度の過冷却液となりつ〜且つその
顕熱でもって内層用熱交換器ｑυの霜を徐々に解か丁。

一方、この内層用熱交換器を通過した循環空気はホｌダ
ンパ（４Ａ）により内層（１３１における流れを中断さ
れて第１窓（４Ｃ）から外１ｍ（７）に流れ、外層用両
熱交換器（５）を通過中の低圧液冷媒と熱交換されて一
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１ｎ（１３１に帰遠し、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（
１５Ｉから内層（１３１に帰瀘する第１図鎖線矢印の循
環な繰り返す。

除霜運転の進行に伴ない内層用熱交換器ａυの霜が解け
ると、第１、稜：２両電磁弁シ（支）（至）の閉状態が
継続したま−で、第３゛屯磁弁θ２が閉じると共に、第
５遥磁弁Ｇ場が開くと、内層用熱交換器Ｕυに液冷媒が
供給されなくなり、内層用熱交換器（１１）内の残留液
冷媒（１部飽和カスを含む）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（ｌＤ
内の液冷媒は第５図矢印で示す如く第４電磁弁（３６）
から減圧弁（至）及び第５電磁弁Ｃ３’Ｊの双方を通り
外層用両熱交換器（５）を経て気液分離器（ハ）、圧縮
機ａ９、凝縮４翰、受液器（２１）と流れ、この受°液
器（２１）に高圧液冷媒として貯えられる。このポンプ
ダウン運転は内層用熱交換器αυの除霜運転の終了に伴
ない数分乃至士数分咎なわれ、この間内層用熱交換器α
１）内の冷媒のうち飽和ガス、液冷媒と１幀次外層用両
熱交換器（５）に吸引されることにより、内ｌ−用熟熱
交換器υでその１部が蒸発気化してこの蒸発潜熱でもっ
て内層用熱交換器Ｉに冷却作用を付与し、且つ液冷媒の
ま〜で減圧弁（至）から外層用両熱交換器（５！に流れ
た冷媒は低圧液冷媒となってこの外層用両熱交換器を通
過するうちに蒸発気化してこの蒸発潜熱でもって外層用
両熱交換器（５）に冷却作用を付与することになる。一
方、第５電磁弁Ｃ３１から外層用両熱交換器（５）に流
れた冷媒は圧縮機０による吸引作用でこの外層用両熱交
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αυに付着した露の水
切り時間でもある。

ポンプダウン運転の終了に伴ない、第４、第５両電磁弁
（３Ｇ）Ｃａｌが閉じると共に、第１、第５両電磁弁關
（至）が開き、第２図に示す冷却運転に復帰する。

上記各運転は＠６図のタイムチャートで表わされる。

か〜る運転システムによれば、除霜運転の前即ち冷却運
転の終了直前時には、内層用及び外層用両熱交換器（ｌ
υ（５）双方に減圧液冷媒を同時に流して蒸発気化する
ので、双方の熱交換器ｑυ（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
する望見を冷却してから除霜運転に移ることができるの
で、違転切り替え時、開口（３）におけるエアーカーテ
ン（ＣＡ）の温度上昇を押えることができる。即ち、除
霜運転開始前には予じめ外層用両熱交換器（５）を低温
に維持し、除霜連転初期、内層用熱交換器（１１）を通
過し過冷却液となる液冷媒の顕熱で暖かくなった空気を
外層用熱交換４住υ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′ａｈ転に切り替えたとき
の貯賊室（１７）の大幅な昇温を防止でき、又除霜運転
中、外層用両熱交換器（５）には内層用熱交換器αυで
過冷却となった液冷媒を導いて熱交換させるので、外層
用両熱交換器（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（１１）の残留液
冷媒を外層用両熱交換器（５）を通して蒸発気化させた
後、圧縮機ａ鎌を通して受液器（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α
υ（５）から冷却作用が得られ、貯蔵室（１７）の大幅
な昇温を防止することができ、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Ｑ！ｌＩ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（至）、電磁
弁（至）双方を通して内層用熱交換器ａυの冷媒回収が
行なえるので、冷媒回収時間が速くなり冷却運転再開迄
の時間を短かくできる。尚、上記実施例では第１第２両
ダンパ（４Ａ）（４Ｂ）を開放した除堀運転について説
明したが、両ダンパな閉じたま−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
〜暖かい一方のエアーカーテン、と、冷たい他方のエア
ーカーテンとが熱的に相殺されることになる。

（ト丁　発明の効果 上述した本発明によれば、下記に列挙する効果が生じる
。

■　冷却運転から除霜運転に切り替える際、内層用、外
層用両熱交換器に減圧液冷媒を流して内層及び外層を循
環する空気を冷却するので、除霜運転に切替えた際にも
、開口におけるエアーカーテンを低温状態に維持でき、
貯蔵室の大幅な昇温を防止できる。

■　除霜運転時、高温液冷媒を内層用熱交換器に流し、
その顕熱で除霜を行なうと共に、この液冷媒を過冷却液
とした後減圧して外層用両熱交換器で熱交換させて冷却
作用を得るので、実質的に内層の温度を殆ど上げること
なく除霜運転が行なえ、貯蔵品の保護が図れる。

■　ポンプダウン運転時、内層用熱交換器及び外層用両
熱交換器に冷却作用を付与しり一、内層用熱交換器の液
冷媒を外層用両熱交換器を通して受液器に回収するので
、ポンプダウン時においても冷却作用が得られ貯蔵品の
保護が図れると共に、冷却運転再開時における圧縮機へ
の牧バック防止が図れ、且つ冷却運転再開時における冷
却作用の立ち上がりを良くすることができる。

■　ポンプダウン運転時、内り會用熱交換器の残留冷媒
を減圧弁、電磁弁双方を通して回収するために、冷媒回
収時間が早くなり、冷却運転再開迄の時間を短かくでき
る。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明にか〜る実施例を示し、第１図は低
温ショ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媒回路
図、第６図は各運転状態を示すタイムチャートである。 （訃・・外層用両熱交換器、　（６）・・・外層用送風
機、（７）・・・外ｊ暫、　（１υ・・・内層用熱交換
器、　鰺・・・内層用送風機、　（１帽・・内層、　（
２２１・・・減圧弁、　Ｇυ・・・バイパス回路、　（
３１’＋・・・電磁弁、　Ｉ”９０・・・減圧弁、　田
・・・′電磁弁。 第４図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内層及び外層の夫々に熱交換器と送風機とを配置し
   た２重エアーカーテン式低温ショーケースにおいて、前
   記両熱交換器に夫々減圧弁を直列に設けると共に、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接続する一方、この両熱交換器を相
   互に並列配置して凝縮器に接続し、内層用熱交換器をバ
   イパスする電磁弁付バイパス回路を並列接続し、冷却運
   転時には内層用熱交換器で液冷媒を蒸発気化させ、冷却
   運転終了時には夫々の減圧弁を通して内層用、外層用両
   熱交換器に減圧液冷媒を夫々流し、又除霜運転時には前
   記バイパス回路を通して内層用熱交換器に液冷媒を流し
   、この液冷媒の顕熱で除霜するとともに、この除霜の過
   程で過冷却された液冷媒を外層用の減圧弁を通して外層
   用熱交換器で蒸発気化させ、更に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
   ョーケースの運転システム。