(57)【要約】【課題】着霜によるフィン間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することのできるショーケースを提供すること。【解決手段】複数枚の長尺フィン４３、４３間にチューブ４４、４４を貫通して形成される冷却器８をダクト７内に備え、この冷却器８で冷却された空気を陳列棚付近に送るショーケースにおいて、冷却器８は、冷却器本体３１と、この冷却器本体３１に近接して配置される着霜部３２とを備え、この着霜部３２がダクト７に並設される第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂとを備えるとともに、当該第１の着霜部３２Ａまたは第２の着霜部３２Ｂに選択的に冷媒を供給可能とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のフィン間にチューブを貫通して形成される冷却器を冷気通路内に備え、この冷却器で冷却された空気を陳列棚付近に送るショーケースにおいて、
前記冷却器は、冷却器本体と、この冷却器本体に近接して配置される着霜部とを備え、この着霜部が前記冷気通路に並設される複数の着霜領域を備えるとともに、各着霜領域に冷媒を選択的に供給可能としたことを特徴とするショーケース。
【請求項２】
前記着霜部は、前記冷気通路内における前記冷却器本体の空気入側に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のショーケース。
【請求項３】
前記着霜部は、前記冷却器本体よりもフィンピッチを狭く形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のショーケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷気通路に冷却器を備えたショーケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数枚のフィン間にチューブを貫通して形成される冷却器を冷気通路内に備え、この冷却器で冷却された空気を陳列棚付近に送るショーケースが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のショーケースでは、前面もしくは上面を開放させているため、商品が陳列される貯蔵室内に外気が自由に入り込むことになる。このため、この外気に含まれる水分が冷却器の空気入側に位置するチューブ、或いはフィンで冷却されて、当該フィンに着霜し易く、このフィン間に着霜した霜が成長すると、フィン間にいわゆるブリッジが形成されることがある。
このようなブリッジが形成されると、冷却器が目詰まりを起こすので、その部分を空気が流れず、従って、ショーケースの冷却効率が低下するという問題がある。
これを解消するため、従来、冷却器への冷媒の供給を停止することにより、フィンへの着霜を除霜（いわゆるオフサイクル除霜）したり、冷却器に電気ヒータを付設しておいて、着霜した場合には電気ヒータを作動させて、ヒータ熱により除霜する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−９４４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術は、いずれも除霜に関するものであった。このため、オフサイクル除霜では、除霜時間が長くなる傾向にあり、除霜している間は冷却運転がされないため、ショーケース内の温度が上昇するおそれがある。また、ヒータ熱による除霜では、除霜時間は短いものの消費電力が増す等の問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、着霜によるフィン間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することのできるショーケースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明は、複数枚のフィン間にチューブを貫通して形成される冷却器を冷気通路内に備え、この冷却器で冷却された空気を陳列棚付近に送るショーケースにおいて、前記冷却器は、冷却器本体と、この冷却器本体に近接して配置される着霜部とを備え、この着霜部が前記冷気通路に並設される複数の着霜領域を備えるとともに、各着霜領域に冷媒を選択的に供給可能としたことを特徴とする。
【０００５】
この構成によれば、冷気通路に並設された着霜部の各着霜領域に冷媒を選択的に供給することにより、冷媒が供給されない側の着霜領域には着霜が生じないため、当該着霜による通風が阻害されることが防止される。また、冷媒が供給される側の着霜領域には、冷気通路を流れる空気中に含まれる水分を積極的に着霜させることができるため、冷却器本体への着霜を抑えることができ、着霜によるフィン間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【０００６】
この構成において、前記着霜部は、前記冷気通路内における前記冷却器本体の空気入側に配置される構成としても良い。この構成によれば、冷却器本体の風上側で、着霜部の各着霜領域に積極的に着霜させることにより、冷却器本体に流入される空気中の水分量を低減させることができるため、この冷却器本体への着霜を抑えることができ、着霜によるフィン間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【０００７】
また、前記着霜部は、前記冷却器本体よりもフィンピッチを狭く形成した構成としても良い。この構成によれば、着霜部の伝熱面積を増大することができるため、着霜部への着霜量の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷気通路に並設された着霜部の各着霜領域に冷媒を選択的に供給することにより、冷媒が供給されない側の着霜領域には着霜が生じないため、当該着霜による通風が阻害されることが防止される。また、冷媒が供給される側の着霜領域には、冷気通路を流れる空気中に含まれる水分を積極的に着霜させることができるため、冷却器本体への着霜を抑えることができ、着霜によるフィン間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかるショーケースの斜視図であり、図２は、ショーケースの側部断面図を示す。
本実施形態で説明するショーケース１は、図１に示すように、前面が開放された多段オープン型のものであり、例えば、コンビニエンスストアなどの店舗に設置されて商品を冷却しながら陳列販売するための低温ショーケースである。このショーケース１は、図１及び図２に示すように、外側を構成するショーケース本体３と、このショーケース本体３の内部に設けられた略コ字形状の断熱壁部４と、この断熱壁部４のコ字形状の内側に設けられた内壁部５と、この内壁部５に取り付けられた複数段（本実施形態では４段）の陳列棚６とを備えている。
【００１０】
断熱壁部４と内壁部５との間には、図２に示すように、上下方向に延びて冷気が送流されるダクト（冷気通路）７が形成されており、このダクト７の内部には、空気を冷却するための冷却器８と、この冷却器８の下方に配置され、冷却器８に向けて上方へ空気（冷気）を送る送風機９とが配置されている。
また、ショーケース１の上側には、ダクト７の上側端部と接続された冷気吹出口１０が形成される一方、下側には、ダクト７の下側端部と接続された冷気吸込口１１が形成されている。これにより、送風機９で送られた空気が冷却器８で冷却された後に上側へ送流され、冷気吹出口１０から陳列棚６の付近へ放出される一方、陳列棚６の付近の冷気は、冷気吸込口１１からダクト７内へ吸い込まれ、再び送風機９で冷却器８へ送流されるようになっている。この冷気の循環の流れを、図２中矢印１２で示す。
【００１１】
また、ショーケース１の下側部分であって、断熱壁部４の下方には機械室１９が形成されており、この機械室１９には、冷媒管１３を介して冷却器８と環状に接続される冷却ユニット２０が配設されている。
この冷却ユニット２０は、冷媒を圧縮する圧縮機１４と、この圧縮機１４で圧縮された高温、高圧のガス冷媒を冷却する放熱器１５とを備え、これら圧縮機１４及び放熱器１５はユニットベース２１上に載置されている。放熱器１５の出口には、不図示の膨張弁を介して冷却器８が接続され、この冷却器８の出口に上記圧縮機１４の吸込口に接続されて冷凍サイクルを構成している。
放熱器１５の機体背面側には、送風機２２と上記冷却器８で発生したドレン水を受けるドレン皿２３とが配置されている。送風機２２の運転により、放熱器１５は、前面パネル１６の吸気穴１６ａ（図１）から取り込んだ外気によって冷却される。放熱器１５を冷却した空気は、図２中矢印１８で示すように、ドレン皿２３上を通過した後に、ショーケース本体３と断熱壁部４との間を通過して上方の排出口１７から外部へ排出されることになる。本構成では、放熱器１５を冷却することにより温められた空気をドレン皿２３上に送風することにより、この空気がドレン皿２３上のドレン水と接触して当該ドレン水の蒸発の促進を図っている。
また、ユニットベース２１の下方には、ドレン皿２３から流出したドレン水を受けるメンテナンストレー２５が配置されている。このメンテナンストレー２５は、ユーザが引き出して溜まったドレン水を排出するためのものであり、本構成では、メンテナンストレー２５に所定量を超えたドレン水が溜まると、その旨をユーザに報知するようになっている。
【００１２】
次に、冷却器８について説明する。
図３は、冷却器８の概略構成を示す図であり、図４は、冷却器８を側方から見た模式図である。
冷却器８は、図３に示すように、冷却器本体３１と、この冷却器本体３１の空気入側（風上側）に配置される着霜部３２とを備える。冷却器本体３１は、この冷却器本体３１内を流れる冷媒と、ダクト７内を流れる空気とを熱交換させることにより、当該空気を冷却させるフィンアンドチューブ型の熱交換器である。冷却器本体３１は、図中矢印１２で示す通風方向に延びる一対の管板４１、４２と、これら管板４１、４２間に配置される複数枚の平板状の長尺フィン４３、４３・・と、これら長尺フィン４３、４３・・を貫通する複数のチューブ４４、４４・・と、各チューブ４４、４４を１本の冷媒管として連結する複数のＵ字管４５、４５・・とを備える。
【００１３】
冷却器本体３１には、空気入側（風上側）に上記圧縮機１４の吸入口に接続される冷媒出口管４４Ａが形成されるとともに、空気出側（風下側）に冷媒入口管４４Ｂが形成されており、冷媒の流れを空気の流れに対向させることにより、冷却器本体３１の熱交換効率を向上させている。
【００１４】
着霜部３２は、冷却器本体３１と同様に、着霜部３２内を流れる冷媒と、ダクト７内を流れる空気とを熱交換させるフィンアンドチューブ型の熱交換器であり、空気中に含まれる水分を積極的にフィン及びチューブに着霜させることにより、当該空気中の湿度の低減を図るものである。
本実施形態では、着霜部３２は、冷却器本体３１の冷媒上流側に接続されるとともに、ダクト７内に並設される第１の着霜部（第１の着霜領域）３２Ａ及び第２の着霜部（第２の着霜領域）３２Ｂを備え、これら各着霜部３２Ａ、３２Ｂのいずれかに冷媒を供給できるようになっている。
【００１５】
具体的には、第１の着霜部３２Ａは、管板４１、４２間に配置され、上記長尺フィン４３よりも短く形成された平板状の複数枚の短尺フィン５１Ａ、５１Ａ・・と、これら短尺フィン５１Ａ、５１Ａ・・を貫通するチューブ５２Ａとを備えて構成されている。第２の着霜部３２Ｂは、第１の着霜部３２Ａと略同一の構成を備えるため、同様の符号を付して説明を省略する。
各チューブ５２Ａ、５２Ｂの出口部５２Ａ１、５２Ｂ１は、それぞれ冷媒管５３に連結され合流し、この冷媒管５３を介して、冷却器本体３１の冷媒入口管４４Ｂに接続されている。また、各チューブ５２Ａ、５２Ｂの入口部５２Ａ２、５２Ｂ２は、それぞれ三方弁５４の各ポート５４Ａ、５４Ｂに接続され、この三方弁５４の残ったポート５４Ｃには、開閉弁５５を備える上記冷媒管１３が接続されている。これにより、本構成では、三方弁５４の動作により、冷媒管１３を流れる冷媒を第１の着霜部３２Ａもしくは第２の着霜部３２Ｂに供給することができる。この図３において冷媒の流れを矢印５６で示す。
【００１６】
また、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂでは、短尺フィン５１Ａ及び５２Ａは、これら各フィン間のフィンピッチＰ２を、冷却器本体３１の長尺フィン４３、４３間のフィンピッチＰ１よりも狭く形成するように配置されている。本実施形態では、着霜部３２のフィンピッチＰ２は、冷却器本体３１のフィンピッチＰ１の約１／３倍の幅に形成されている。これによれば、着霜部３２のフィンを大きくすることなく、当該着霜部３２での伝熱面積を大きくすることができるため、冷却器８の高さを抑えて当該冷却器８の小型化を実現するとともに、着霜部３２における着霜量の増大を図ることができる。
【００１７】
また、図３では作図の便宜上、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂを上下に並べて配置しているが、本実施形態では、図４に示すように、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂは、ダクト７内を上方に通風する方向（矢印Ｙ方向）に対して、直行する水平方向（矢印Ｘ方向）に横並びに配置されている。第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂは、それぞれダクト７の開口面積の略半分の大きさに形成されている。このため、これら第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂをダクト７内に横並びに配置することにより、ダクト７を流れる空気は、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂを通過することとなる。
【００１８】
圧縮機１４が運転されると、この圧縮機１４から吐出された冷媒は放熱器１５及び膨張弁を介して冷却器８に至る。この冷却器８に至った冷媒は、三方弁５４の動作に応じて、第１の着霜部３２Ａまたは第２の着霜部３２Ｂに供給される。ここで、例えば、第１の着霜部３２Ａに冷媒が供給された場合、ダクト７を流れる空気中の水分は、第１の着霜部３２Ａを通過する際に、第１の着霜部３２Ａの短尺フィン５１Ａ及びチューブ５２Ａに着霜されることにより除去される。これにより、第１の着霜部３２Ａで除湿された空気が冷却器本体３１に流れるため、この冷却器本体３１への着霜を抑えることができ、着霜による長尺フィン４３、４３間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
この場合、第１の着霜部３２Ａの短尺フィン５１Ａ、５１Ａ間は着霜によって次第に通風が阻害されるが、第２の着霜部３２Ｂには冷媒が供給されておらず、そもそも着霜が生じないため、ダクト７内を冷却器本体３１に向けて流れる通風が阻害されることが防止される。
【００１９】
そして、第１の着霜部３２Ａの短尺フィン５１Ａ、５１Ａ間の着霜量が多くなった場合には、三方弁５４を切替えて第２の着霜部３２Ｂに冷媒を供給する。これによれば、第２の着霜部３２Ｂの短尺フィン５１Ｂ及びチューブ５２Ｂに着霜されることにより、冷却器本体３１への着霜を引き続き抑えることができるとともに、第１の着霜部３２Ａへの冷媒供給を止めることにより、当該第１の着霜部３２Ａに付着した霜が除霜（オフサイクル除霜）される。この三方弁５４の切り替えは、所定時間の経過毎に行っても良いし、冷却器本体３１に流入する冷媒温度を検知し、この冷媒温度が所定温度に至った場合に行っても良い。
第１の着霜部３２Ａまたは第２の着霜部３２Ｂを通過した冷媒は、冷却器本体３１に流入し、この冷却器本体３１でダクト７内を流れる空気と熱交換して蒸発し、圧縮機１４の吸込口に戻される。
【００２０】
以上、説明したように、本実施形態によれば、複数枚の長尺フィン４３、４３間にチューブ４４、４４を貫通して形成される冷却器８をダクト７内に備え、この冷却器８で冷却された空気を陳列棚６、６付近に送るショーケース１において、冷却器８は、冷却器本体３１と、この冷却器本体３１に近接して配置される着霜部３２とを備え、この着霜部３２がダクト７に並設される第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂとを備えるとともに、当該第１の着霜部３２Ａまたは第２の着霜部３２Ｂに選択的に冷媒を供給可能としたため、例えば、冷媒が供給されない側の第２の着霜部３２Ｂには着霜が生じず、当該着霜による通風が阻害されることが防止される。また、冷媒が供給される側の第１の着霜部３２Ａには、ダクト７を流れる空気中に含まれる水分を積極的に着霜させることができるため、冷却器本体３１への着霜を抑えることができ、着霜による長尺フィン４３、４３間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【００２１】
また、本実施形態によれば、着霜部３２は、ダクト７内における冷却器本体３１の空気入側に配置されるため、冷却器本体３１の風上側で、着霜部３２の第１または第２の着霜部３２Ａ、３２Ｂに積極的に着霜させることにより、冷却器本体３１に流入される空気中の水分量を低減させることができるため、この冷却器本体３１への着霜を抑えることができ、着霜による長尺フィン４３、４３間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【００２２】
また、本実施形態によれば、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂは、冷却器本体３１よりもフィンピッチＰ２を狭く形成したため、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂの各短尺フィン５１Ａ，５１Ｂを大きくすることなく、当該第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂでの伝熱面積を大きくすることができるため、冷却器８の高さを抑えて当該冷却器８の小型化を実現するとともに、第１の着霜部３２Ａ及び第２の着霜部３２Ｂにおける着霜量の増大を図ることができる。
【００２３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。本実施形態では、冷却器８は、冷却器本体３１の冷媒上流側に着霜部３２を直列に接続する構成としたが、これに限るものではなく、例えば、図５に示すように、冷媒管１３に冷却器本体３１と着霜部３２とを並列に接続する構成としても良い。この構成によれば、熱負荷が小さく、そもそも冷却器本体３１への着霜が少ない場合には、開閉弁５５を閉じて冷却器本体３１のみに冷媒を流すことにより、すべての冷媒を冷却器本体３１での冷却に用いることができ、冷却効率の向上を図ることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、着霜部３２は、冷却器本体３１の空気入側に配置した構成としたが、これに限るものではなく、空気出側（風下側）に設ける構成としても良い。この構成であっても、ショーケース１では空気が循環されるため、着霜部３２に積極的に着霜させることにより、冷却器本体３１への着霜を抑えることができ、着霜による長尺フィン４３、４３間の目詰まりが生じるまでの時間を延長することができる。
【００２５】
また、本実施形態では、着霜部３２は、ダクト７の開口面積の略半分の大きさに形成された２つの着霜部３２Ａ、３２Ｂを備える構成としているが、これに限るものではなく、３つ以上の着霜部を備えても良いことは勿論である。
【００２６】
また、本実施形態では、２つの着霜部３２Ａ、３２Ｂを横並びに配置したが、これには限られず、各着霜部３２Ａ、３２Ｂを空気入側（風上側）から空気出側（風下側）に向かう通風方向（即ち、図４のＹ方向）にオフセット配置してもよいことはいうまでもない。
また、本発明の冷却ユニット２０に用いられる冷媒としては、ハイドロフルオロカーボンＨＦＣ（Ｒ４１０Ａ・Ｒ４０７Ｃ等）や二酸化炭素ＣＯ2等が該当する。
また、本実施形態では、短尺フィン５１Ａとして、平板状のものを一例として挙げたが、これには限られず、スパインフィン等の平板状以外のフィンを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態にかかるショーケースの斜視図である。
【図２】ショーケースの側部断面図を示す。
【図３】冷却器の概略構成を示す図である。
【図４】冷却器を側方から見た模式図である。
【図５】冷却器の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ショーケース
７  ダクト（冷気通路）
８  冷却器
１４  圧縮機
１５  放熱器
３１  冷却器本体
３２  着霜部
３２Ａ  第１の着霜部（着霜領域）
３２Ｂ  第２の着霜部（着霜領域）
４１、４２  管板
４３  長尺フィン（フィン）
４４  チューブ
５１Ａ、５１Ｂ  短尺フィン
５２Ａ、５２Ｂ  チューブ
５４  三方弁
Ｐ１  フィンピッチ
Ｐ２  フィンピッチ
【図１】
2010071540.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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