WO2019224870A1 - ショーケース - Google Patents

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WO2019224870A1
WO2019224870A1 PCT/JP2018/019487 JP2018019487W WO2019224870A1 WO 2019224870 A1 WO2019224870 A1 WO 2019224870A1 JP 2018019487 W JP2018019487 W JP 2018019487W WO 2019224870 A1 WO2019224870 A1 WO 2019224870A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
condenser
evaporator
refrigerant
air
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/019487
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
杉本　猛
洋一 安西
大林　誠善
賢一 実川
恵子 保坂
Original Assignee
三菱電機株式会社
三菱電機冷熱応用システム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社, 三菱電機冷熱応用システム株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2020520868A priority Critical patent/JPWO2019224870A1/ja
Priority to PCT/JP2018/019487 priority patent/WO2019224870A1/ja
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F3/00—Show cases or show cabinets
    • A47F3/04—Show cases or show cabinets air-conditioned, refrigerated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/12—Arrangements of compartments additional to cooling compartments; Combinations of refrigerators with other equipment, e.g. stove

Definitions

  • the present invention relates to a showcase installed in a store such as a supermarket or a convenience store.
  • Patent Document 1 a showcase having a shelf for heating and a shelf for cooling is known (for example, see Patent Document 1).
  • the showcase of patent document 1 is heating the shelf which an electric heater uses for heating.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a showcase capable of realizing energy saving.
  • a showcase according to the present invention includes a first circuit in which a compressor, a first condenser, a throttling device, and a first evaporator are sequentially connected by piping, and a first refrigerant circulates, a second condenser, and a second A second circuit in which the evaporator is sequentially connected by piping and the second refrigerant naturally circulates, a refrigerant circuit, a cooling chamber through which air cooled by the first evaporator flows, and the first A casing formed with a heating / cooling selection chamber through which air cooled by the evaporator or air heated by the second condenser flows.
  • the heating / cooling selection chamber is heated with the air heated by the condenser of the natural circulation circuit without using an electric heater, energy saving can be realized. Can do.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state of the second refrigerant on the ph diagram of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing a showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the showcase according to the first embodiment is a reach-in type, and as shown in FIG. 1, a heating / cooling selection chamber 2 capable of switching between heating and cooling inside the casing 1 constituting the outer shell, A first cooling chamber 3 and a second cooling chamber 4 dedicated to cooling, and a machine chamber 5 are formed. That is, the showcase according to Embodiment 1 has a cooling / heating function for cooling or heating the heating / cooling selection chamber 2.
  • the machine room 5 is disposed in the lower part of the housing 1, and the machine room 5 accommodates a compressor 10, a first condenser 11, a second evaporator 15, and a first condenser blower 21 described later. (See FIGS. 3 and 6).
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the showcase according to Embodiment 1 includes a refrigerant circuit 100 ⁇ / b> A that includes a first circuit 101 and a second circuit 102.
  • the showcase includes a control device 200.
  • the first circuit 101 is a circuit in which the compressor 10, the first condenser 11, the expansion device 12, and the first evaporator 13 are sequentially connected by piping, and the first refrigerant circulates.
  • the second circuit 102 includes a second evaporator 15 provided on the downstream side of the air passage of the first condenser 11, and a second condenser 14 provided at a position above the second evaporator 15. Are connected by piping, and the second refrigerant circulates.
  • the first refrigerant and the second refrigerant may be the same type or different types. In the following, when the first refrigerant and the second refrigerant are not distinguished, they are simply referred to as refrigerants.
  • the first condenser 11 and the second evaporator 15 are disposed on the same air passage 46, and the second evaporator 15 is disposed on the downstream side of the first condenser 11 (described later). 3 and 6).
  • coolant are each enclosed with the 1st circuit 101 and the 2nd circuit 102, and these refrigerant
  • the compressor 10 sucks refrigerant and compresses the refrigerant to a high temperature and high pressure state.
  • the compressor 10 is an inverter compressor whose frequency can be varied.
  • the first condenser 11, the first evaporator 13, the second condenser 14, and the second evaporator 15 perform heat exchange between the refrigerant and the air.
  • the first condenser 11, the first evaporator 13, the second condenser 14, and the second evaporator 15 include a plurality of fins (not shown) in which circular through holes are formed, and through holes. And a plurality of U-bends (not shown) joined to the plurality of heat transfer tubes to form a refrigerant flow path.
  • the expansion device 12 is a device that depressurizes the refrigerant flowing into the expansion device 12, and is, for example, an electronic expansion valve.
  • the first condenser blower 21 is provided in the first condenser 11 and supplies air to the first condenser 11.
  • the first evaporator blower 22 is provided alongside the first evaporator 13 and supplies air to the first evaporator 13.
  • the second condenser blower 23 is provided in the second condenser 14 and supplies air to the second condenser 14.
  • the first condenser blower 21, the first evaporator blower 22, and the second condenser blower 23 are, for example, DC type blowers whose variable speed or frequency can be varied.
  • the control device 200 controls the entire showcase, and controls, for example, the opening degree of the expansion device 12 and the frequency when the compressor 10 is an inverter compressor.
  • the control device 200 is, for example, dedicated hardware or a CPU (Central processing unit, central processing device, processing device, arithmetic device, microprocessor, microcomputer, processor) that executes a program stored in a memory. It is composed.
  • CPU Central processing unit, central processing device, processing device, arithmetic device, microprocessor, microcomputer, processor
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the air flow at the time of heating and normal temperature of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram seen from the front showing the air flow at the time of heating and normal temperature of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state of the second refrigerant on the ph diagram of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an air flow during cooling of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram seen from the front showing the air flow during cooling of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an air outlet 42 is formed between the top plate 34 in the showcase and the upper portion of the front door 6, and a suction port 43 is provided between the bottom plate 35 and the lower portion of the front door 6. Is formed.
  • an inner layer partition plate 31 a top plate 34, and a bottom plate 35 (hereinafter collectively referred to as an interior partition).
  • an interior partition (Referred to as a plate).
  • An upper duct 40a, a middle duct 40b, and a bottom duct 40c are formed between the heat insulating wall 30 and the internal partition plate and communicate with each other.
  • the upper duct 40a is formed between the air outlet 42 and the middle duct 40b
  • the middle duct 40b is formed between the upper duct 40a and the bottom duct 40c
  • the bottom duct 40c is a suction port 43.
  • the middle duct 40b is formed between the air outlet 42 and the middle duct 40b
  • the middle duct 40b is formed between the upper duct 40a and the bottom duct 40c
  • the bottom duct 40c is a suction port 43.
  • the middle duct 40b is formed between the air outlet 42 and the middle duct 40b
  • the middle duct 40b is formed between the upper duct
  • the inside of the interior partition plate is the interior, and storage chambers for the heating / cooling selection chamber 2, the first cooling chamber 3, and the second cooling chamber 4 are formed in the interior.
  • merchandise display shelves 32 are constructed, for example, in four stages. Further, the lower portion of the storage chamber communicates with the bottom duct 40 c through the suction port 43.
  • the first evaporator 13 is disposed vertically in the middle duct 40b located on the back side of the storage room, and the second condenser 14 is disposed horizontally in the upper duct 40a.
  • a first evaporator blower 22 is disposed below or above the first evaporator 13, and a second condenser blower 23 is disposed below or above the second condenser 14.
  • a partition member that partitions the heating / cooling selection chamber 2 and the second cooling chamber 4 is provided at the bottom of the heating / cooling selection chamber 2.
  • the partition member includes a bottom plate fixing portion 36 fixed to the bottom portion of the heating / cooling selection chamber 2, and a front wing plate 37 and a rear wing plate 38 that are movable back and forth so as to contact the bottom plate fixing portion 36. ing.
  • the front hustle plate 37 is provided in front of the rear hustle plate 38, and moves forward to close an air passage 45 (see FIG. 6) described later, and moves rearward to open the air passage 45. is there. Further, the rear hustle plate 38 is provided behind the front hustle plate 37, moves rearward to partition the upper duct 40a and the middle duct 40b, and moves forward to move the upper duct 40a and the middle duct 40b. Is to communicate.
  • partitioning the upper duct 40a and the middle duct 40b is to make the upper duct 40a and the middle duct 40b not communicated with each other. Therefore, in the showcase according to the first embodiment, when the air cooled by the first evaporator 13 is in communication with the upper duct 40a and the middle duct 40b, the heating / cooling selection chamber 2 is opened from the outlet 42. When the upper duct 40a and the middle duct 40b are partitioned, the blower outlet 42 is configured not to be blown into the heating / cooling selection chamber 2.
  • the front and rear movements of the front and rear fin plates 37 and 38 are manually performed, but may be controlled by the control device 200.
  • a heating opening hole 44 is formed in the lower part of the inner layer partition plate 31 of the heating / cooling selection chamber 2. Further, a passage member (not shown) communicating with the first cooling chamber 3 and the second cooling chamber 4 is provided in the middle duct 40b so as to have a cold air flow as indicated by an arrow in FIG. As shown in FIG. 3, a refrigerant leak detection sensor 50 is provided at the lower part of the machine room 5.
  • the first refrigerant circulating in the first circuit 101 is compressed by the compressor 10, becomes a high-temperature / high-pressure gas refrigerant, is discharged, and flows into the first condenser 11.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant that has flowed into the first condenser 11 is condensed while dissipating heat to the air supplied from the first condenser blower 21 to become a high-pressure liquid refrigerant.
  • the low-temperature and low-pressure two-phase refrigerant that has flowed into the first evaporator 13 absorbs heat from the air supplied from the first evaporator blower 22 to cool the air blown into the warehouse, and becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant. . Thereafter, the low-temperature and low-pressure gas refrigerant flowing out from the first evaporator 13 is sucked into the compressor 10. As described above, the first refrigeration cycle of the showcase is formed.
  • the second refrigerant circulating in the second circuit 102 is the second evaporator 15 provided on the downstream side of the air passage of the first condenser 11, and is supplied from the first condenser blower 21. 11 is evaporated by heat exchange with high-temperature air (hereinafter also referred to as exhaust air) warmed by the exhaust heat of No. 11. Thereafter, the second refrigerant is condensed in the second condenser 14 by exchanging heat with the low-temperature air in the inner layer duct 40 supplied from the second condenser blower 23. As described above, due to the head difference between the second evaporator 15 and the second condenser 14, a second refrigeration cycle of a showcase of a natural circulation type in which the second refrigerant naturally circulates is formed.
  • a flammable refrigerant that is an HC refrigerant having a global warming potential of 1500 or less is used as the refrigerant that is the working fluid, and for example, propane or isobutane is used.
  • propane or isobutane is used as the refrigerant that is the working fluid
  • Propane has a global warming potential of 3.3
  • isobutane has a global warming potential of 4.
  • the global warming potential is also abbreviated as GWP.
  • the showcase according to the present form 1 is a built-in refrigeration device, and thus can be miniaturized. Further, for example, in the case of propane, since the liquid density is small, it is possible to reduce the charging amount of the refrigerant and to reduce the amount of the refrigerant. Therefore, even when a flammable refrigerant having a global warming potential of 1500 or less, such as propane, is used, a showcase capable of ensuring safety against refrigerant leakage can be provided.
  • the lower limit value LFL of the combustion range is set to 2.1 vol /% for propane, for example, and even if the refrigerant leaks, the refrigerant concentration in the store is the combustion of the refrigerant Reaching the concentration can be avoided.
  • the control device 200 increases the frequency of the compressor 10 and operates so that the condensation temperature of the first condenser 11 is about 85 ° C.
  • the exhaust air temperature from the first condenser 11 at this time is about 80 ° C.
  • the second refrigerant circulating in the second circuit 102 evaporates by exchanging heat with the high-temperature exhaust air and the second evaporator 15, and then condenses in the second condenser 14.
  • the air heated by the second condenser 14 circulates in the heating / cooling selection chamber 2.
  • FIG. 5 when the outlet of the second condenser 14 is A1, the inlet of the second condenser 14 is D1, the inlet of the second evaporator 15 is B1, and the outlet of the second evaporator 15 is C1.
  • the ph diagram of FIG. 5 represents the state of the second refrigerant when the heating / cooling selection chamber 2 is heated on the drawing.
  • the vertical axis represents absolute pressure (MPa abs)
  • the horizontal axis represents specific enthalpy (total of internal energy and work energy of a unit mass of refrigerant) (kJ / kg). It is a diagram showing the thermodynamic property (pressure, temperature, calorific value, etc.) of a refrigerant.
  • the heating / cooling selection chamber 2 when the heating / cooling selection chamber 2 is heated, as shown in FIG. 3, the front wing plate 37 moves forward while abutting on the bottom plate fixing portion 36, and the front end thereof is connected to the front door 6.
  • the rear hook plate 38 is configured to move rearward while contacting the bottom plate fixing portion 36 so that the rear end contacts the heat insulating wall 30.
  • the heating / cooling selection chamber 2 is connected to the bottom plate fixing portion 36.
  • the space is closed by the front and rear wing plates 37 and 38. Therefore, the heating / cooling selection chamber 2 is a separate space from the first cooling chamber 3 and the second cooling chamber 4.
  • the air heated by the second condenser 14 is blown out from the outlet 42 to the heating / cooling selection chamber 2, and after heating the heating / cooling selection chamber 2 while circulating in the heating / cooling selection chamber 2, the inner layer It returns from the heating opening hole 44 provided in the lower part of the partition plate 31 to the upper duct 40a.
  • the air cooled by the first evaporator 13 branches in the direction of the first cooling chamber 3 and the direction of the second cooling chamber 4 through the middle duct 40b (not shown). As shown in FIG. 4, the air branched in the direction of the first cooling chamber 3 cools the first cooling chamber 3 while circulating through the first cooling chamber 3, and the air branched in the direction of the second cooling chamber 4. Cools the second cooling chamber 4 while circulating through the second cooling chamber 4.
  • the control device 200 increases the frequency of the compressor 10 and condenses the first condenser 11. The temperature is raised, and the condensation temperature of the second condenser 14 is increased to about 70 ° C. by the effect.
  • Propane is used as the refrigerant, and propane has a lower discharge temperature (about 20 ° C. lower) than R410A and the like, so the condensation temperature can be increased.
  • control device 200 detects the refrigerant leak with the refrigerant leak detection sensor 50, and then the first condenser blower 21, the first evaporator blower 22, and the second condenser blower 23. Drive everything at full speed.
  • the surface temperature of the second condenser 14 is set to 450 ° C. or less, which is the spontaneous ignition temperature of propane.
  • An auxiliary heater (not shown) may be provided.
  • the heating / cooling selection chamber 2 When the heating / cooling selection chamber 2 is cooled, the first refrigerant circulates in the first circuit 101 in the refrigerant circuit 100A shown in FIG. At this time, the control device 200 operates so that the frequency of the compressor 10 is decelerated from that during the heating, and the condensation temperature of the first condenser 11 is about 35 to 40 ° C. The exhaust air temperature from the first condenser 11 at this time is about 35 ° C.
  • the second refrigerant circulating in the second circuit 102 evaporates by exchanging heat with the exhaust air close to normal temperature and the second evaporator 15, and then condenses in the second condenser 14.
  • the front wing plate 37 moves rearward while abutting on the bottom plate fixing portion 36, and the front end is separated from the front door 6.
  • the rear hook plate 38 is configured to move forward while abutting on the bottom plate fixing portion 36 so that the rear end portion is separated from the heat insulating wall 30.
  • the air cooled by the first evaporator 13 branches in the direction of the first cooling chamber 3, the direction of the second cooling chamber 4, and the direction of the upper duct 40a (not shown) in the middle duct 40b.
  • the air branched in the direction of the first cooling chamber 3 cools the first cooling chamber 3 while circulating through the first cooling chamber 3, and the air branched in the direction of the second cooling chamber 4. Cools the second cooling chamber 4 while circulating through the second cooling chamber 4.
  • the air branched in the direction of the upper duct 40a is mixed with the air having a temperature close to room temperature in the second condenser 14, and then blown out from the outlet 42 to the heating / cooling selection chamber 2 to select the heating / cooling.
  • the heating / cooling selection chamber 2 After cooling the heating / cooling selection chamber 2 while circulating in the chamber 2, it joins the second cooling chamber 4. Thereafter, the air that has cooled the first cooling chamber 3 and the air that has cooled the second cooling chamber 4 flow from the suction port 43 to the bottom duct 40c.
  • control device 200 When the heating / cooling selection chamber 2 is cooled, the control device 200 operates by decelerating the frequency of the compressor 10 and lowering the condensation temperature of the first condenser 11 as compared with the time of heating. Drive higher.
  • the heating / cooling selection chamber 2 is at room temperature.
  • the room temperature is assumed to be about 20 to 25 ° C., for example.
  • the showcase according to the first embodiment has a room temperature function for setting the heating / cooling selection chamber 2 to room temperature in addition to the cooling / heating function.
  • the control device 200 When the heating / cooling selection chamber 2 is at room temperature, the first refrigerant circulates in the first circuit 101 in the refrigerant circuit 100A shown in FIG. At this time, the control device 200 operates so that the frequency of the compressor 10 is decelerated from that during the heating, and the condensation temperature of the first condenser 11 is about 35 to 40 ° C. The exhaust air temperature from the first condenser 11 at this time is about 35 ° C.
  • the second refrigerant circulating in the second circuit 102 evaporates by exchanging heat with the exhaust air close to normal temperature and the second evaporator 15, and then condenses in the second condenser 14.
  • the outlet of the second condenser 14 is A2
  • the inlet of the second condenser 14 is D2
  • the inlet of the second evaporator 15 is B2
  • the outlet of the second evaporator 15 is.
  • C2 is C2
  • the ph diagram of FIG. 5 represents the state of the second refrigerant at normal temperature in the heating / cooling selection chamber 2 on the diagram.
  • the heating / cooling selection chamber 2 is at room temperature, as shown in FIG. 3, the front wing plate 37 moves forward while abutting on the bottom plate fixing portion 36, and the front end is in contact with the front door 6.
  • the rear fin plate 38 is configured to move rearward while abutting on the bottom plate fixing portion 36 so that the rear end portion contacts the heat insulating wall 30.
  • the air having a temperature close to room temperature in the second condenser 14 is blown out from the outlet 42 to the heating / cooling selection chamber 2, and warms the heating / cooling selection chamber 2 while circulating in the heating / cooling selection chamber 2. After that, it returns to the upper duct 40a from the heating opening hole 44 provided at the lower part of the inner layer partition plate 31.
  • the air cooled by the first evaporator 13 branches in the direction of the first cooling chamber 3 and the direction of the second cooling chamber 4 through the middle duct 40b (not shown). As shown in FIG. 4, the air branched in the direction of the first cooling chamber 3 cools the first cooling chamber 3 while circulating through the first cooling chamber 3, and the air branched in the direction of the second cooling chamber 4. Cools the second cooling chamber 4 while circulating through the second cooling chamber 4. Thereafter, the air that has cooled the first cooling chamber 3 and the air that has cooled the second cooling chamber 4 flow from the suction port 43 to the bottom duct 40c.
  • the showcase according to the first embodiment it is possible to provide a built-in refrigeration apparatus having a cooling / heating function using a combustible refrigerant having a global warming potential of 1500 or less. It can be eliminated, and the refrigerant charging amount can be reduced by the built-in refrigeration apparatus. Therefore, according to the showcase according to the first embodiment, safety against refrigerant leakage can be ensured even when a flammable refrigerant having a global warming coefficient of 1500 or less is used.
  • the showcase according to the first embodiment is a built-in refrigeration apparatus, the refrigeration apparatus and the indoor unit (showcase) are separated from each other as if the refrigeration apparatus and the indoor unit (showcase) are separated. There is no need to provide an extension pipe connecting the two. If the refrigeration unit and the indoor unit (showcase) are separated, the extension pipe may exceed 100 m, so the cooling capacity may be reduced due to pressure loss, or the compressor may be damaged due to the return of the refrigeration oil. There is.
  • it is not necessary to provide an extension pipe it is possible to avoid a decrease in cooling capacity due to pressure loss or damage to the compressor due to a refrigerating machine oil return failure. Therefore, the reliability and safety of the showcase can be ensured.
  • the temperature of the heating / cooling selection chamber 2 is controlled by a natural circulation system, and the refrigerant circuit 100A can be made simple without the need for a solenoid valve or the like. .
  • the condensation exhaust heat from the first condenser 11 is used for the evaporation of the second evaporator 15, the condensation exhaust heat from the first condenser 11 can be suppressed.
  • the refrigerant circuit 100A is divided into the first circuit 101 and the second circuit 102, the first circuit is compared with the first circuit 101 and the second circuit 102 in terms of heating as compared with the case where the first circuit 101 and the second circuit 102 are configured integrally. The amount of refrigerant sealed in 101 and the second circuit 102 can be reduced.
  • the compression ratio (discharged gas absolute pressure / suction vapor absolute pressure) is about 7 when using R410 of HFC mixed refrigerant as the refrigerant.
  • the compression ratio when propane is used as the refrigerant is about 6. Therefore, by using propane as the refrigerant, even when the condensation temperature is high, the load applied to the sliding portion of the compressor 10 is equivalent to the HFC-based mixed refrigerant, and thus durability can be ensured.
  • FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram according to a modification of the showcase according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an opening / closing device 16 such as a solenoid valve is provided between the upper side of the second condenser 14 and the upper side of the second evaporator 15 as in the refrigerant circuit 100B shown in FIG. 8.
  • the opening / closing device 16 may be closed to stop the flow of the second refrigerant in the second circuit 102 which is a natural circulation circuit.
  • the compressor 10, the first condenser 11, the expansion device 12, and the first evaporator 13 are sequentially connected by piping, and the first circuit in which the first refrigerant circulates.
  • 101, the second condenser 14 and the second evaporator 15 are sequentially connected by piping, and the second circuit 102 in which the second refrigerant naturally circulates, and the refrigerant circuit 100A and the first evaporator 13
  • the first cooling chamber 3 and the second cooling chamber 4 through which the cooled air flows, and the heating / cooling selection chamber 2 through which the air cooled by the first evaporator 13 or the air heated by the second condenser 14 flows.
  • a housing 1 in which are formed.
  • the heating / cooling selection chamber 2 is heated with the air heated by the second condenser 14 of the second circuit 102 which is a natural circulation circuit without using an electric heater. Because of the warming configuration, energy saving can be achieved. Furthermore, according to the showcase according to the first embodiment, since the heating / cooling selection chamber 2 is heated using the exhaust heat of the first condenser 11, the heat discharged from the showcase is reduced. Can do. Further, according to the showcase according to the first embodiment, since the heating electric heater can be omitted, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
  • the heating / cooling selection chamber 2 is heated with the air heated by the second condenser 14 of the second circuit 102 which is a natural circulation circuit without using an electric heater. It is the structure which heats. Therefore, even when a flammable refrigerant is used as the refrigerant sealed in the refrigerant circuit 100A, safety against leakage of the flammable refrigerant can be ensured.
  • Embodiment 2 of the present invention will be described, but the description overlapping with Embodiment 1 will be omitted, and the same reference numerals will be given to the same or corresponding parts as those in Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a refrigerant circuit diagram of the showcase according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the showcase according to the second embodiment includes a refrigerant circuit 100 ⁇ / b> C that includes a first circuit 101 and a second circuit 102.
  • the showcase includes a control device 200.
  • the first circuit 101 is a circuit in which the compressor 10, the integrated heat exchanger 17, the expansion device 12, and the first evaporator 13 are sequentially connected by piping, and the first refrigerant circulates.
  • the second circuit 102 includes an integrated heat exchanger 17 provided on the downstream side of the air passage of the first condenser 11 and a second condenser provided at a position above the integrated heat exchanger 17.
  • 14 is a circuit in which the second refrigerant is circulated by being connected by piping.
  • the first refrigerant and the second refrigerant may be the same type or different types.
  • the first circuit 101 and the second circuit 102 are filled with a first refrigerant and a second refrigerant, respectively, and these refrigerants circulate independently in each circuit. That is, the first circuit 101 and the second circuit 102 are closed circuits independent of each other.
  • the refrigerant circuit 100C are integrated in place of the first condenser 11 and the second evaporator 15 used in the refrigerant circuit 100A according to the first embodiment.
  • An integrated heat exchanger 17 is used. That is, the integrated heat exchanger 17 is obtained by integrating the first condenser 11 and the second evaporator 15.
  • the refrigerant circuit 100C has such a configuration, so that the exhaust heat of the first condenser 11 can be efficiently transferred to the second evaporator 15, and a small size can be achieved. Is possible.
  • the showcase is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
  • the showcase according to Embodiments 1 to 3 is a reach-in type, but can be applied to a vertical open showcase or the like.

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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

ショーケース
　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。
特開２０１５－１６５８７５号公報
　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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。

Claims (15)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
  9. 　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。
  10. 　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。
  11. 　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。
  12. 　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。
  13. 　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。
  14. 　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。
  15. 　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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