JPWO2019224870A1 - ショーケース - Google Patents
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Abstract
ショーケースは、圧縮機(10)、第一凝縮器(11)、絞り装置(12)、および、第一蒸発器(13)が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路(101)と、第二凝縮器(14)と第二蒸発器(15)とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路(102)と、で構成された冷媒回路と、第一蒸発器(13)で冷却された空気が流れる冷却室、および、第一蒸発器(13)で冷却された空気または第二凝縮器(14)で加温された空気が流れる加温冷却選択室、が形成された筐体と、を備えたものである。
Description
本発明は、スーパーマーケットおよびコンビニエンスストア等の店舗に設置されるショーケースに関するものである。
従来から、加温使用する棚と冷却使用する棚とを有するショーケースが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1のショーケースは、電気ヒータが加温使用する棚の加温を行っている。
特許文献1に記載のショーケースでは、電気ヒータが加温使用する棚の加温を行っているため、エネルギー消費が多くなってしまうという課題があった。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、省エネルギー化を実現することができるショーケースを提供することを目的としている。
本発明に係るショーケースは、圧縮機、第一凝縮器、絞り装置、および、第一蒸発器が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路と、第二凝縮器と第二蒸発器とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路と、で構成された冷媒回路と、前記第一蒸発器で冷却された空気が流れる冷却室、および、前記第一蒸発器で冷却された空気または前記第二凝縮器で加温された空気が流れる加温冷却選択室、が形成された筐体と、を備えたものである。
本発明に係るショーケースによれば、電気ヒータを使用せずに自然循環回路の凝縮器で加温された空気で加温冷却選択室を加温する構成であるため、省エネルギー化を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るショーケースを示す正面模式図である。
図1は、本発明の実施の形態1に係るショーケースを示す正面模式図である。
本実施の形態1に係るショーケースはリーチインタイプであり、図1に示すように、外郭を構成する筐体1の内部に、加温と冷却とを切替え可能な加温冷却選択室2と、冷却専用の第一冷却室3および第二冷却室4と、機械室5とが形成されている。つまり、本実施の形態1に係るショーケースは、加温冷却選択室2を冷却または加温する、冷却・加温機能を備えている。機械室5は、筐体1の下部に配置されており、機械室5には後述する圧縮機10、第一凝縮器11、第二蒸発器15、および、第一凝縮器用送風機21が収納されている(図3および図6参照)。
図2は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの冷媒回路図である。
本実施の形態1に係るショーケースは、図2に示すように、第一回路101と第二回路102とで構成される冷媒回路100Aを備えている。さらに、ショーケースは、制御装置200を備えている。
本実施の形態1に係るショーケースは、図2に示すように、第一回路101と第二回路102とで構成される冷媒回路100Aを備えている。さらに、ショーケースは、制御装置200を備えている。
第一回路101は、圧縮機10、第一凝縮器11、絞り装置12、および、第一蒸発器13が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する回路である。また、第二回路102は、第一凝縮器11の風路下流側に設けられた第二蒸発器15と、第二蒸発器15よりも上側となる位置に設けられた第二凝縮器14とが配管で接続され、第二冷媒が循環する回路である。なお、第一冷媒と第二冷媒とは、同一の種類であってもよく、異なる種類であってもよい。また、以下において、第一冷媒および第二冷媒を区別しない場合は、単に冷媒と称する。ここで、第一凝縮器11と第二蒸発器15とは同一の風路46上に配置されており、第二蒸発器15は、第一凝縮器11の下流側に配置されている(後述する図3および図6参照)。そして、第一回路101および第二回路102には、それぞれ第一冷媒、第二冷媒が封入されており、各回路内をそれら冷媒が独立して循環する。つまり、第一回路101と第二回路102とは互いに独立した閉回路である。
圧縮機10は、冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、例えば周波数が可変できるインバータ圧縮機である。第一凝縮器11、第一蒸発器13、第二凝縮器14、および、第二蒸発器15は、冷媒と空気との間で熱交換を行うものである。また、第一凝縮器11、第一蒸発器13、第二凝縮器14、および、第二蒸発器15は、円形状の貫通穴が形成された複数のフィン(図示せず)と、貫通穴に挿入される複数の伝熱管(図示せず)と、複数の伝熱管に接合されて、冷媒の流路を形成する複数のUベンド(図示せず)と、を有している。絞り装置12は、それに流れ込む冷媒を減圧する装置であり、例えば電子膨張弁である。
第一凝縮器用送風機21は、第一凝縮器11に併設され、第一凝縮器11に空気を供給するものである。第一蒸発器用送風機22は、第一蒸発器13に併設され、第一蒸発器13に空気を供給するものである。第二凝縮器用送風機23は、第二凝縮器14に併設され、第二凝縮器14に空気を供給するものである。第一凝縮器用送風機21、第一蒸発器用送風機22、および、第二凝縮器用送風機23は、例えば一定速または周波数が可変できるDCタイプの送風機である。
制御装置200は、ショーケース全体を制御するものであり、例えば、絞り装置12の開度、および、圧縮機10がインバータ圧縮機である場合はその周波数、等を制御する。この制御装置200は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)で構成されるものである。
図3は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの加温・常温時の空気の流れを示す模式図である。図4は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの加温・常温時の空気の流れを示す正面からみた模式図である。図5は、本発明の実施の形態1に係るショーケースのp−h線図上での第二冷媒の状態を示す図である。図6は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの冷却時の空気の流れを示す模式図である。図7は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの冷却時の空気の流れを示す正面からみた模式図である。
図3に示すように、ショーケース内の天板34と前扉6の上部との間には吹出口42が形成されており、底板35と前扉6の下部との間には吸込口43が形成されている。
また、ショーケースの筐体1の背面側に設けられた断熱壁30の内側には、間隔をおいて内層仕切板31、天板34、および、底板35(以下、それらの総称として庫内仕切板と称する)が取り付けられている。断熱壁30と庫内仕切板との間には、上部ダクト40a、中部ダクト40b、および、底部ダクト40cが形成されており、それらは互いに連通している。上部ダクト40aは、吹出口42と中部ダクト40bとの間に形成されており、中部ダクト40bは、上部ダクト40aと底部ダクト40cとの間に形成されており、底部ダクト40cは、吸込口43と中部ダクト40bとの間に形成されている。
また、庫内仕切板の内側は庫内となっており、庫内には加温冷却選択室2、第一冷却室3、および、第二冷却室4の貯蔵室が形成されている。この貯蔵室内には商品陳列用の棚32が、例えば4段に架設されている。また、貯蔵室の下方は吸込口43を介して底部ダクト40cと連通している。
貯蔵室の背面側に位置する中部ダクト40bには第一蒸発器13が縦向きに配置されており、上部ダクト40aには第二凝縮器14が横向きに配置されている。また、第一蒸発器13の下方または上方には第一蒸発器用送風機22が、第二凝縮器14の下方または上方には第二凝縮器用送風機23が、それぞれ配置されている。
また、加温冷却選択室2の底部には、加温冷却選択室2と第二冷却室4とを仕切る仕切部材が設けられている。仕切部材は、加温冷却選択室2の底部に固定された底板固定部36と、底板固定部36と当接するように前後に移動可能な前フサギ板37および後フサギ板38と、で構成されている。
前フサギ板37は、後フサギ板38よりも前方に設けられており、前方に移動して後述する風路45(図6参照)を塞ぎ、後方に移動して風路45を開放するものである。また、後フサギ板38は、前フサギ板37よりも後方に設けられており、後方に移動して上部ダクト40aと中部ダクト40bとを仕切り、前方に移動して上部ダクト40aと中部ダクト40bとを連通させるものである。
ここで、上部ダクト40aと中部ダクト40bとを仕切るとは、上部ダクト40aと中部ダクト40bとが連通していない状態にすることである。そのため、本実施の形態1に係るショーケースは、第一蒸発器13で冷却された空気が、上部ダクト40aと中部ダクト40bとが連通しているときは吹出口42から加温冷却選択室2に吹き出され、上部ダクト40aと中部ダクト40bとが仕切られているときは吹出口42から加温冷却選択室2に吹き出されないように構成されている。
なお、前フサギ板37および後フサギ板38の前後の移動は、手動によって行われるが、制御装置200によって制御される構成としてもよい。
また、加温冷却選択室2の内層仕切板31の下部には、加温用開口穴44が形成されている。また、図4の矢印で示すような冷気の流れになるように、第一冷却室3および第二冷却室4に連通する通路部材(図示せす)が、中部ダクト40bに設けられている。また、図3に示すように、機械室5の下部には、冷媒漏れ検出センサー50が設けられている。
次に、本実施の形態1に係るショーケースの冷媒の流れについて説明する。
第一回路101を循環する第一冷媒は、圧縮機10で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となった後で吐出され、第一凝縮器11に流入する。第一凝縮器11に流入した高温高圧ガス冷媒は、第一凝縮器用送風機21から供給された空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。そして、第一凝縮器11から流出した高圧の液冷媒は、絞り装置12へ流入し、絞り装置12によって低温低圧の二相冷媒に減圧された後、第一蒸発器13に流入する。第一蒸発器13に流入した低温低圧の二相冷媒は、第一蒸発器用送風機22から供給された空気から吸熱することで庫内に吹き出される空気を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。その後、第一蒸発器13から流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機10へ吸入される。以上のように、ショーケースの第一冷凍サイクルが形成される。
第一回路101を循環する第一冷媒は、圧縮機10で圧縮され、高温高圧のガス冷媒となった後で吐出され、第一凝縮器11に流入する。第一凝縮器11に流入した高温高圧ガス冷媒は、第一凝縮器用送風機21から供給された空気に放熱しながら凝縮し、高圧の液冷媒となる。そして、第一凝縮器11から流出した高圧の液冷媒は、絞り装置12へ流入し、絞り装置12によって低温低圧の二相冷媒に減圧された後、第一蒸発器13に流入する。第一蒸発器13に流入した低温低圧の二相冷媒は、第一蒸発器用送風機22から供給された空気から吸熱することで庫内に吹き出される空気を冷却し、低温低圧のガス冷媒となる。その後、第一蒸発器13から流出した低温低圧のガス冷媒は、圧縮機10へ吸入される。以上のように、ショーケースの第一冷凍サイクルが形成される。
また、第二回路102を循環する第二冷媒は、第一凝縮器11の風路下流側に設けられた第二蒸発器15で、第一凝縮器用送風機21から供給された、第一凝縮器11の排熱により温められた温度の高い空気(以下、排風とも称する)と熱交換して蒸発する。その後、第二冷媒は、第二凝縮器14で、第二凝縮器用送風機23から供給された、内層ダクト40内の温度の低い空気と熱交換して凝縮する。以上のように、第二蒸発器15と第二凝縮器14とのヘッド差により、第二冷媒が自然循環する自然循環方式の、ショーケースの第二冷凍サイクルが形成される。
次に、本実施の形態1に係るショーケースの作動流体である冷媒について説明する。
本実施の形態1に係るショーケースでは、作動流体である冷媒として、地球温暖化係数が1500以下のHC冷媒である可燃性冷媒が用いられ、例えば、プロパン、イソブタンが用いられる。プロパンの地球温暖化係数は3.3、イソブタンの地球温暖化係数は4である。なお、当該技術分野においては、地球温暖化係数はGWPとも略称される。
本実施の形態1に係るショーケースでは、作動流体である冷媒として、地球温暖化係数が1500以下のHC冷媒である可燃性冷媒が用いられ、例えば、プロパン、イソブタンが用いられる。プロパンの地球温暖化係数は3.3、イソブタンの地球温暖化係数は4である。なお、当該技術分野においては、地球温暖化係数はGWPとも略称される。
本実態の形態1に係るショーケースは、冷凍装置内蔵型であるため、小型化が可能である。また、例えばプロパンの場合は液密度が小さいので、冷媒の充填量を減らすことができ、冷媒量を低減することができる。したがって、プロパン等の地球温暖化係数が1500以下の可燃性冷媒を用いた場合であっても、冷媒の漏れに対する安全性を確保することが可能なショーケースを提供することができる。冷媒量を低減することができるので、燃焼範囲の下限値LFLは、例えばプロパンであれば2.1vol/%となるように設定され、冷媒が洩れた場合でも店舗内の冷媒濃度が冷媒の燃焼濃度に達することを回避することができる。
次に、本実施の形態1に係るショーケースの動作について説明する。
まず初めに、加温冷却選択室2が加温の場合について説明する。
加温冷却選択室2が加温の場合、図2に示す冷媒回路100Aにおいて、第一回路101で第一冷媒が循環する。このとき、制御装置200は、圧縮機10の周波数を増速し、第一凝縮器11の凝縮温度が85℃程度になるように運転する。このときの第一凝縮器11からの排風温度が約80℃となる。第二回路102を循環する第二冷媒は、この高温の排風と、第二蒸発器15で熱交換することにより蒸発し、その後、第二凝縮器14で凝縮する。一方、第二凝縮器14で温められた空気は、加温冷却選択室2内を循環する。
まず初めに、加温冷却選択室2が加温の場合について説明する。
加温冷却選択室2が加温の場合、図2に示す冷媒回路100Aにおいて、第一回路101で第一冷媒が循環する。このとき、制御装置200は、圧縮機10の周波数を増速し、第一凝縮器11の凝縮温度が85℃程度になるように運転する。このときの第一凝縮器11からの排風温度が約80℃となる。第二回路102を循環する第二冷媒は、この高温の排風と、第二蒸発器15で熱交換することにより蒸発し、その後、第二凝縮器14で凝縮する。一方、第二凝縮器14で温められた空気は、加温冷却選択室2内を循環する。
ここで、図5において、第二凝縮器14の出口をA1、第二凝縮器14の入口をD1、第二蒸発器15の入口をB1、第二蒸発器15の出口をC1とすると、図5のp−h線図は、その図上での加温冷却選択室2の加温時の第二冷媒の状態を表す。また、図5のp−h線図は、縦軸に絶対圧力(MPa abs)、横軸に比エンタルピー(単位質量の冷媒がもつ内部エネルギーと仕事エネルギーとの総和)(kJ/kg)で、冷媒の熱力学的性質(圧力、温度、熱量等)を表した線図である。
また、加温冷却選択室2が加温の場合、図3に示すように、前フサギ板37は、底板固定部36上を当接しながら前方向に移動して前側端部が前扉6と当接し、後フサギ板38は底板固定部36上を当接しながら後方向に移動して後側端部が断熱壁30と当接するように構成される。このように前フサギ板37および後フサギ板38が移動することで、風路45が塞がれるとともに上部ダクト40aと中部ダクト40bとが仕切られ、加温冷却選択室2が、底板固定部36、前フサギ板37、および、後フサギ板38で閉鎖された空間となる。そのため、加温冷却選択室2が、第一冷却室3および第二冷却室4とは別空間となる。
第二凝縮器14で温められた空気は、吹出口42から加温冷却選択室2に吹き出され、加温冷却選択室2内を循環しながら加温冷却選択室2を加温した後、内層仕切板31の下部に設けられた加温用開口穴44から上部ダクト40aへと戻る。
また、第一蒸発器13で冷却された空気は、中部ダクト40bで第一冷却室3の方向および第二冷却室4の方向に分岐する(図示せず)。そして、図4に示すように、第一冷却室3の方向に分岐した空気は第一冷却室3を循環しながら第一冷却室3を冷却し、第二冷却室4の方向に分岐した空気は第二冷却室4を循環しながら第二冷却室4を冷却する。
加温冷却選択室2の加温時では、加温冷却選択室2の温度を60℃以上に保つため、制御装置200は、圧縮機10の周波数を増速し、第一凝縮器11の凝縮温度を高め、その効果で第二凝縮器14の凝縮温度を70℃程度にする。冷媒にはプロパンが使用されており、プロパンはR410A等に比べ吐出温度が低い(約20℃程度低い)ので、凝縮温度を高めることができる。
また、冷媒が洩れた場合は、制御装置200は、冷媒漏れ検出センサー50で冷媒の漏れを検知したら、第一凝縮器用送風機21、第一蒸発器用送風機22、および、第二凝縮器用送風機23の全てを全速で運転するようにする。
なお、加温冷却選択室2の加温時、加温力を補助するために、第二凝縮器14の前面か後面に、表面温度が、プロパンの自然発火温度である450℃以下となるような補助ヒータ(図示せず)を設けてもよい。
次に、加温冷却選択室2が冷却の場合について説明する。
加温冷却選択室2が冷却の場合、図2に示す冷媒回路100Aにおいて、第一回路101で第一冷媒が循環する。このとき、制御装置200は、圧縮機10の周波数を加温時よりも減速し、第一凝縮器11の凝縮温度が35〜40℃程度になるように運転する。このときの第一凝縮器11からの排風温度が約35℃となる。第二回路102を循環する第二冷媒は、この常温に近い排風と、第二蒸発器15で熱交換することにより蒸発し、その後、第二凝縮器14で凝縮する。
加温冷却選択室2が冷却の場合、図2に示す冷媒回路100Aにおいて、第一回路101で第一冷媒が循環する。このとき、制御装置200は、圧縮機10の周波数を加温時よりも減速し、第一凝縮器11の凝縮温度が35〜40℃程度になるように運転する。このときの第一凝縮器11からの排風温度が約35℃となる。第二回路102を循環する第二冷媒は、この常温に近い排風と、第二蒸発器15で熱交換することにより蒸発し、その後、第二凝縮器14で凝縮する。
ここで、図5において、第二凝縮器14の出口をA2、第二凝縮器14の入口をD2、第二蒸発器15の入口をB2、第二蒸発器15の出口をC2とすると、図5のp−h線図は、その図上での加温冷却選択室2の冷却時の第二冷媒の状態を表す。
また、加温冷却選択室2が冷却の場合、図6に示すように、前フサギ板37は、底板固定部36上を当接しながら後方向に移動して前側端部が前扉6から離れ、後フサギ板38は底板固定部36上を当接しながら前方向に移動して後側端部が断熱壁30から離れるように構成される。このように前フサギ板37および後フサギ板38が移動することで、加温冷却選択室2と第二冷却室4とを連通させる風路45が開放され、加温冷却選択室2が、第二冷却室4と連通する。また、上部ダクト40aと中部ダクト40bとが連通する。
そして、第一蒸発器13で冷却された空気は、中部ダクト40bで第一冷却室3の方向、第二冷却室4の方向、および、上部ダクト40aの方向に分岐する(図示せず)。そして、図4に示すように、第一冷却室3の方向に分岐した空気は第一冷却室3を循環しながら第一冷却室3を冷却し、第二冷却室4の方向に分岐した空気は第二冷却室4を循環しながら第二冷却室4を冷却する。また、上部ダクト40aの方向に分岐した空気は、第二凝縮器14で常温に近い温度となった空気と混合した後、吹出口42から加温冷却選択室2に吹き出され、加温冷却選択室2内を循環しながら加温冷却選択室2を冷却した後、第二冷却室4に合流する。その後、第一冷却室3を冷却した空気および第二冷却室4を冷却した空気は、吸込口43から底部ダクト40cへと流れる。
加温冷却選択室2の冷却時では、制御装置200は、加温時と比較して、圧縮機10の周波数を減速し、第一凝縮器11の凝縮温度を下げて運転し、成績係数を高めて運転する。
次に、加温冷却選択室2が常温の場合について説明する。なお、常温は、例えば20〜25℃程度を想定している。
ここで、例えば冷却されたペットボトルを持ち運ぶ際において、外気温度が高い場合は、ペットボトルが冷やされているので、ペットボトルが結露して表面に水分が付着するが、それを嫌がるユーザーの声があり、ペットボトルを常温で保管したいという要望がある。そこで、本実施の形態1に係るショーケースでは、冷却・加温機能に加え、加温冷却選択室2を常温にする常温機能を備えている。
ここで、例えば冷却されたペットボトルを持ち運ぶ際において、外気温度が高い場合は、ペットボトルが冷やされているので、ペットボトルが結露して表面に水分が付着するが、それを嫌がるユーザーの声があり、ペットボトルを常温で保管したいという要望がある。そこで、本実施の形態1に係るショーケースでは、冷却・加温機能に加え、加温冷却選択室2を常温にする常温機能を備えている。
加温冷却選択室2が常温の場合、図2に示す冷媒回路100Aにおいて、第一回路101で第一冷媒が循環する。このとき、制御装置200は、圧縮機10の周波数を加温時よりも減速し、第一凝縮器11の凝縮温度が35〜40℃程度になるように運転する。このときの第一凝縮器11からの排風温度が約35℃となる。第二回路102を循環する第二冷媒は、この常温に近い排風と、第二蒸発器15で熱交換することにより蒸発し、その後、第二凝縮器14で凝縮する。
ここで、図5において、冷却時と同様に、第二凝縮器14の出口をA2、第二凝縮器14の入口をD2、第二蒸発器15の入口をB2、第二蒸発器15の出口をC2とすると、図5のp−h線図は、その図上での加温冷却選択室2の常温時の第二冷媒の状態を表す。
また、加温冷却選択室2が常温の場合、図3に示すように、前フサギ板37は、底板固定部36上を当接しながら前方向に移動して前側端部が前扉6と当接し、後フサギ板38は底板固定部36上を当接しながら後方向に移動して後側端部が断熱壁30と当接するように構成される。このように前フサギ板37および後フサギ板38が移動することで、風路45が塞がれるとともに上部ダクト40aと中部ダクト40bとが仕切られ、加温冷却選択室2が、底板固定部36、前フサギ板37、および、後フサギ板38で閉鎖された空間となる。そのため、加温冷却選択室2が、第一冷却室3および第二冷却室4とは別空間となる。
第二凝縮器14で常温に近い温度となった空気は、吹出口42から加温冷却選択室2に吹き出され、加温冷却選択室2内を循環しながら加温冷却選択室2を加温した後、内層仕切板31の下部に設けられた加温用開口穴44から上部ダクト40aへと戻る。
また、第一蒸発器13で冷却された空気は、中部ダクト40bで第一冷却室3の方向および第二冷却室4の方向に分岐する(図示せず)。そして、図4に示すように、第一冷却室3の方向に分岐した空気は第一冷却室3を循環しながら第一冷却室3を冷却し、第二冷却室4の方向に分岐した空気は第二冷却室4を循環しながら第二冷却室4を冷却する。その後、第一冷却室3を冷却した空気および第二冷却室4を冷却した空気は、吸込口43から底部ダクト40cへと流れる。
本実施の形態1に係るショーケースを上記の構成とすることにより、地球温暖化係数が1500以下の可燃性冷媒を用いた冷却・加温機能を有する冷凍装置内蔵型を提供でき、電気ヒータをなくすことができるとともに、冷凍装置内蔵型により冷媒の充填量を低減することができる。そのため、本実施の形態1に係るショーケースによれば、地球温暖化係数が1500以下の可燃性冷媒を用いた場合であっても、冷媒の漏れに対する安全性を確保することができる。
また、本実施の形態1に係るショーケースは、冷凍装置内蔵型であるため、冷凍装置と室内機(ショーケース)とを別体とした場合のように、冷凍装置と室内機(ショーケース)とを連結する延長配管を設ける必要がない。冷凍装置と室内機(ショーケース)とを別体とした場合、延長配管は100mを超える場合もあるため、圧損による冷却能力の低下、または、冷凍機油の戻り不具合による圧縮機損傷が生じる可能性がある。しかしながら、本実施の形態1に係るショーケースでは、延長配管を設ける必要がないため、圧損による冷却能力の低下、または、冷凍機油の戻り不具合による圧縮機損傷を回避することができる。そのため、ショーケースの信頼性および安全性を確保することができる。
また、本実施の形態1に係るショーケースでは、1台の圧縮機10で加温および冷却ができるため、小型化および低コスト化が可能である。また、加温冷却選択室2が自然循環方式で温度制御されており、冷媒回路100Aを電磁弁等が不要で簡単な構成にすることができるため、さらに小型化および低コスト化が可能である。
さらに、第一凝縮器11からの凝縮排熱を第二蒸発器15の蒸発に利用するため、第一凝縮器11からの凝縮排熱を抑制することができる。また、冷媒回路100Aが第一回路101と第二回路102とに分割されているため、加温に関して、第一回路101と第二回路102とを一体型で構成した場合よりも、第一回路101および第二回路102に封入されている冷媒量を、それぞれ少なくすることができる。
また、例えば凝縮温度60℃、蒸発温度―10℃の運転時、冷媒にHFC系混合冷媒のR410を使用した場合の圧縮比(吐出しガス絶対圧力/吸込み蒸気絶対圧力)が約7であるのに対し、冷媒にプロパンを使用した場合の圧縮比は約6である。そのため、冷媒にプロパンを使用することで、凝縮温度が高い場合でも圧縮機10の摺動部への負荷のかかり方がHFC系混合冷媒相当であるため、耐久性も担保することができる。
図8は、本発明の実施の形態1に係るショーケースの変形例による冷媒回路図である。
図2に示す冷媒回路100Aに代えて、図8に示す冷媒回路100Bのように、第二凝縮器14の上側と第二蒸発器15の上側との間に、例えば電磁弁等の開閉装置16を設け、加温冷却選択室2を冷却するときは開閉装置16を閉止して、自然循環回路である第二回路102の第二冷媒の流れを止める構成としてもよい。
図2に示す冷媒回路100Aに代えて、図8に示す冷媒回路100Bのように、第二凝縮器14の上側と第二蒸発器15の上側との間に、例えば電磁弁等の開閉装置16を設け、加温冷却選択室2を冷却するときは開閉装置16を閉止して、自然循環回路である第二回路102の第二冷媒の流れを止める構成としてもよい。
以上、本実施の形態1に係るショーケースは、圧縮機10、第一凝縮器11、絞り装置12、および、第一蒸発器13が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路101と、第二凝縮器14と第二蒸発器15とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路102と、で構成された冷媒回路100Aと、第一蒸発器13で冷却された空気が流れる第一冷却室3および第二冷却室4、および、第一蒸発器13で冷却された空気または第二凝縮器14で加温された空気が流れる加温冷却選択室2、が形成された筐体1と、を備えたものである。
本実施の形態1に係るショーケースによれば、電気ヒータを使用せずに自然循環回路である第二回路102の第二凝縮器14で加温された空気で加温冷却選択室2を加温する構成であるため、省エネルギー化を実現することができる。さらに、本実施の形態1に係るショーケースによれば、第一凝縮器11の排熱を利用して加温冷却選択室2を加温するため、ショーケースから排出される熱を低減することができる。また、本実施の形態1に係るショーケースによれば、加温用の電気ヒータを省略することができるため、部品点数を削減して低コスト化を実現することができる。
従来の冷却・加温用のショーケースでは加温室の加温用に電気ヒータを使用しているため、万が一冷媒が洩れた場合に電気ヒータに加温されて、可燃性冷媒が燃焼する恐れがある。
しかしながら、本実施の形態1に係るショーケースによれば、電気ヒータを使用せずに自然循環回路である第二回路102の第二凝縮器14で加温された空気で加温冷却選択室2を加温する構成である。そのため、冷媒回路100Aに封入される冷媒として可燃性冷媒が用いられた場合であっても、可燃性冷媒の漏れに対する安全性を確保することができる。
実施の形態2.
以下、本発明の実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、本発明の実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
図9は、本発明の実施の形態2に係るショーケースの冷媒回路図である。
本実施の形態2に係るショーケースは、図9に示すように、第一回路101と第二回路102とで構成される冷媒回路100Cを備えている。さらに、ショーケースは、制御装置200を備えている。
本実施の形態2に係るショーケースは、図9に示すように、第一回路101と第二回路102とで構成される冷媒回路100Cを備えている。さらに、ショーケースは、制御装置200を備えている。
第一回路101は、圧縮機10、一体型熱交換器17、絞り装置12、および、第一蒸発器13が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する回路である。また、第二回路102は、第一凝縮器11の風路下流側に設けられた一体型熱交換器17と、一体型熱交換器17よりも上側となる位置に設けられた第二凝縮器14とが配管で接続され、第二冷媒が循環する回路である。なお、第一冷媒と第二冷媒とは、同一の種類であってもよく、異なる種類であってもよい。第一回路101および第二回路102には、それぞれ第一冷媒、第二冷媒が封入されており、各回路内をそれら冷媒が独立して循環する。つまり、第一回路101と第二回路102とは互いに独立した閉回路である。
このように、本実施の形態2に係る冷媒回路100Cでは、実施の形態1に係る冷媒回路100Aで用いられている第一凝縮器11および第二蒸発器15の代わりに、それらを一体化した一体型熱交換器17が用いられている。つまり、一体型熱交換器17は、第一凝縮器11と第二蒸発器15とが一体化されたものである。
本実施の形態2に係るショーケースでは、冷媒回路100Cをこのような構成とすることにより、第一凝縮器11の排熱を効率よく第二蒸発器15に伝熱することができるとともに、小型化が可能である。
その他の実施の形態.
ショーケースは、上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、実施の形態1〜3に係るショーケースは、リーチインタイプであるが、縦型オープンショーケース等にも適用できる。また、加温と冷却とを切替え可能な加温冷却選択室2を、加温専用の加温室にしてもよい。
ショーケースは、上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、実施の形態1〜3に係るショーケースは、リーチインタイプであるが、縦型オープンショーケース等にも適用できる。また、加温と冷却とを切替え可能な加温冷却選択室2を、加温専用の加温室にしてもよい。
1 筐体、2 加温冷却選択室、3 第一冷却室、4 第二冷却室、5 機械室、6 前扉、10 圧縮機、11 第一凝縮器、12 絞り装置、13 第一蒸発器、14 第二凝縮器、15 第二蒸発器、16 開閉装置、17 一体型熱交換器、21 第一凝縮器用送風機、22 第一蒸発器用送風機、23 第二凝縮器用送風機、30 断熱壁、31 内層仕切板、32 棚、34 天板、35 底板、36 底板固定部、37 前フサギ板、38 後フサギ板、40a 上部ダクト、40b 中部ダクト、40c 底部ダクト、42 吹出口、43 吸込口、44 加温用開口穴、45 風路、46 風路、50
冷媒漏れ検出センサー、100A 冷媒回路、100B 冷媒回路、101 第一回路、102 第二回路、200 制御装置。
冷媒漏れ検出センサー、100A 冷媒回路、100B 冷媒回路、101 第一回路、102 第二回路、200 制御装置。
本発明に係るショーケースは、圧縮機、第一凝縮器、絞り装置、および、第一蒸発器が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路と、第二凝縮器と第二蒸発器とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路と、で構成された冷媒回路と、前記第一蒸発器で冷却された空気が流れる冷却室、および、前記第一蒸発器で冷却された空気または前記第二凝縮器で加温された空気が流れる加温冷却選択室、が形成された筐体と、制御装置と、を備え、前記圧縮機は、周波数が可変できるものであり、前記制御装置は、加温冷却選択室の冷却時では、加温時と比較して、前記圧縮機の周波数を減速するものである。
Claims (15)
- 圧縮機、第一凝縮器、絞り装置、および、第一蒸発器が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路と、第二凝縮器と第二蒸発器とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路と、で構成された冷媒回路と、
前記第一蒸発器で冷却された空気が流れる冷却室、および、前記第一蒸発器で冷却された空気または前記第二凝縮器で加温された空気が流れる加温冷却選択室、が形成された筐体と、を備えた
ショーケース。 - 前記第二蒸発器は、前記第一凝縮器と同一の風路上、かつ、前記第一凝縮器の下流側に設けられている
請求項1に記載のショーケース。 - 前記第二凝縮器は、前記第二蒸発器よりも上側となる位置に設けられている
請求項1または2に記載のショーケース。 - 前記第一凝縮器に空気を供給する第一凝縮器用送風機を備えた
請求項1〜3のいずれか一項に記載のショーケース。 - 前記筐体は、前記圧縮機、前記第一凝縮器、および、前記第二蒸発器が収納された機械室を備えた
請求項1〜4のいずれか一項に記載のショーケース。 - 前記第一凝縮器と前記第二蒸発器とは一体化されている
請求項1〜5のいずれか一項に記載のショーケース。 - 制御装置を備えた
請求項1〜6のいずれか一項に記載のショーケース。 - 前記圧縮機は、周波数が可変できるものであり、
前記制御装置は、
加温冷却選択室の冷却時では、加温時と比較して、前記圧縮機の周波数を減速するものである
請求項7に記載のショーケース。 - 前記筐体には、
前記加温冷却選択室と前記冷却室とを連通させる風路と、
前記第一蒸発器で冷却された空気または前記第二凝縮器で加温された空気が前記加温冷却選択室に吹き出される吹出口と
前記第一蒸発器が配置されている中部ダクトと、
前記吹出口と前記中部ダクトとの間に設けられた上部ダクトと、が形成されている
請求項1〜8のいずれか一項に記載のショーケース。 - 移動することにより、前記風路を塞ぐまたは開放するとともに、前記上部ダクトと前記中部ダクトとを仕切るまたは連通させる仕切部材を備えた
請求項9に記載のショーケース。 - 前記第二凝縮器に空気を供給する第二凝縮器用送風機を備えた
請求項1〜10のいずれか一項に記載のショーケース。 - 前記第一蒸発器に空気を供給する第一蒸発器用送風機を備えた
請求項1〜11のいずれか一項に記載のショーケース。 - 圧縮機、第一凝縮器、絞り装置、および、第一蒸発器が配管で順次接続され、第一冷媒が循環する第一回路と、第二凝縮器と第二蒸発器とが配管で順次接続され、第二冷媒が自然循環する第二回路と、で構成された冷媒回路と、
前記第一蒸発器で冷却された空気が流れる冷却室、および、前記第二凝縮器で加温された空気が流れる加温室、が形成された筐体と、を備えた
ショーケース。 - 前記冷媒回路に可燃性冷媒が封入された
請求項1〜13のいずれか一項に記載のショーケース。 - 前記可燃性冷媒はプロパンである
請求項14に記載のショーケース。
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