(57)【要約】【課題】  冷却効率が高く、コンパクトな冷蔵装置を提供する。【解決手段】  冷蔵室３と、ペルチェ冷却ユニット３０と、この冷却ユニット３０により冷却された空気Ａを、冷蔵室３の開口１６にエアーカーテンが形成されるように吹き出す冷風用吹出口２１と、冷却ユニット３０の排気の少なくとも一部を用いた副流Ｂを、エアーカーテンの外側に沿って吹き出す排気用吹出口２２とを有する冷蔵装置１を提供する。副流Ｂにより冷風Ａの外側への広がりを抑制できるので、外気の遮断性能の高いエアーカーテンを形成でき、冷蔵室３の冷却効率を向上できる。【選択図】        図１
2006308195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換ユニットにより温度が調整された空気を、エアーカーテンが形成されるように吹き出す第１の吹出口と、
前記熱交換ユニットの排気の少なくとも一部を、前記エアーカーテンの外側に沿って吹き出す第２の吹出口とを有するエアーカーテン形成装置。
【請求項２】
冷蔵室と、熱交換ユニットと、
前記熱交換ユニットにより冷却された空気を、前記冷蔵室の開口にエアーカーテンが形成されるように吹き出す第１の吹出口と、
前記熱交換ユニットの排気の少なくとも一部を、前記エアーカーテンの外側に沿って吹き出す第２の吹出口とを有する、冷蔵装置。
【請求項３】
請求項２において、前記開口は冷蔵室の前方であり、前記第１の吹出口および前記第２の吹出口は、前記開口の下方に配置されている、冷蔵装置。
【請求項４】
請求項３において、前記冷蔵室は、透明な、天井壁、左右の側壁および後壁を備えている、冷蔵装置。
【請求項５】
請求項３において、前記第２の吹出口は、前記第１の吹出口から吹き出される空気の風量に対して１０％〜３０％の風量の前記排気の少なくとも一部を吹き出す、冷蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーカーテンを形成する装置に関し、さらに、エアーカーテンを用いて商品を冷蔵しながら展示できる冷蔵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
商品を冷蔵しながら展示できる冷蔵装置としては様々なタイプのものが知られている。たとえば、特開２００１−１２８８０９号公報には、陳列室の前面の開口にエアーカーテンを形成するオープンショーケースと称される冷蔵ショーケースが開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２８８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オープンショーケースに限らず、ビルの出入口などにおいて、条件の異なる領域を区分けしたいときにエアーカーテンが用いられる。例えば、内部を冷房したいときに、外界からの熱を冷気のエアーカーテンにより遮断し、かつ、エアーカーテンにより手や人間が自由に出入りするために使用される。
【０００４】
エアーカーテンの遮断能力を向上するためには、エアーカーテンを形成するために温度を調整して吹き出す空気、例えば冷気の量を増やし、十分な厚みのエアーカーテンを形成することが望ましい。しかしながら、冷気の量を増やすためには、熱交換器およびファンの能力を大きくする必要があり、冷却ユニットが大型で高価なものになる。エアーカーテンは、大型のショーケースにおいては既に多く採用されているが、小型、例えば、卓上あるいは棚に搭載可能なサイズのオープンショーケースに適用することが検討されており、エアーカーテンを形成するための冷却ユニットが大型化することは、小型のオープンショーケースではさらに許容し難い。小型のオープンショーケースは、ショーケース全体が顧客の目の高さに設置されるので、冷却ユニットが大型になると冷却ユニットが視覚の中で占める面積が増大し、ショーケースとしての機能を阻害するからである。
【０００５】
そこで、本発明においては、冷却ユニットの能力を上げなくても、エアーカーテンの遮断能力を向上できるエアーカーテン形成装置およびそれを用いた冷蔵装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては、熱交換ユニットの排気の少なくとも一部をエアーカーテンの外側に沿って吹き出し、排気をエアーカーテンの一部あるいはエアーカーテンの機能をサポートする媒体として利用する。本発明のエアーカーテン形成装置は、熱交換ユニットにより温度が調整された空気を、エアーカーテンが形成されるように吹き出す第１の吹出口と、熱交換ユニットの排気の少なくとも一部を、エアーカーテンの外側に沿って吹き出す第２の吹出口とを有する。このエアーカーテン形成装置は、エアーカーテンを形成するための温度調整された空気、例えば冷気の外側に排気が吹き出される。このため、第１の吹出口から吹き出される冷気の広がり、特に冷気の外側への広がりが、第２の吹出口から吹き出された排気により抑制され、第１の吹出口から離れた位置においても冷気の風量を十分に確保できる。また、第２の吹出口から吹き出された排気に外気が巻き込まれ、外気は、冷気によるエアーカーテンに沿って流れるようになるので、冷気によるエアーカーテンに巻き込まれにくくなる。したがって、熱交換ユニットの能力を上げなくても、排気を利用することにより、冷気によるエアーカーテンの遮断能力を向上できる。
【０００７】
さらに、排気により、冷気の外側への広がりが抑制されるので、冷気は温調の対象となる内側に広がる傾向となる。このため、エアーカーテンを形成する冷気の、内部の温度調整への寄与が増大し冷蔵装置の開口を遮断するエアーカーテンを形成するのに適した、コンパクトなエアーカーテン形成装置を提供できる。温度調整された空気として、温風（ホットエアー）を吹き出す場合も同様である。
【０００８】
したがって、冷蔵室と、熱交換ユニットと、熱交換ユニットにより冷却された空気を、冷蔵室の開口にエアーカーテンが形成されるように吹き出す第１の吹出口と、熱交換ユニットの排気の少なくとも一部を、エアーカーテンの外側に沿って吹き出す第２の吹出口とを有する、本発明の冷蔵装置は、熱交換ユニットの能力が小さくても、開口からの熱の侵入を効率よく防止できる。このため、コンパクトで、冷却能力の高い冷蔵装置を提供することが可能となり、例えば、卓上あるいは棚に置くことができる新しいタイプのショーケースを提供できる。
【０００９】
開口が冷蔵室の前方にある冷蔵装置においては、第１の吹出口および第２の吹出口を開口の下方に配置することが望ましい。まず、開口の下側から吹き出すことにより、熱交換ユニットを始め、第１の吹出口に冷却された空気（冷風または冷気）を供給するダクト類、および第２の吹出口に排気を供給するダクト類などの機構を冷蔵室の下に格納でき、冷蔵室を見た目にオープンにすることができる。さらに、第１の吹出口から吹き出される、冷却された空気に対して、第２の吹出口から吹き出される排気は温風となるが、冷風に対して比重の小さな温風を上方に放出することにより、冷風に温風が巻き込まれることを防止でき、冷風のエアーカーテンに対する排気の影響を最小にできる。一方、エアーカーテンを形成する冷風は、天井に当たって冷蔵室内に引き込まれ、冷蔵室内を冷却するために利用できる。
【００１０】
第１の吹出口および第２の吹出口を下方に配置した冷蔵装置においては、冷蔵室の天井、左右の側壁、さらには、後壁にダクトを配置する必要がないので、天井壁、左右の側壁および後壁の全てを透明な部材から構成できる。このような冷蔵装置は、前後、左右、上方のどの方向からも冷蔵室に展示された商品を見ることができ、さらに、前方の開口から手を入れて商品を取ることができるので、非常に開放感のある冷蔵装置となる。
【００１１】
第２の吹出口から吹き出す排気の風量は、第１の吹出口から吹き出される空気の風量に対して１０％〜３０％程度とすることが望ましい。第２の吹出口から全排気を吹き出すと、冷気によるエアーカーテンの前方で外気を遮断する排気によるエアーカーテンの流量が増加するので外気を遮断するには都合が良い。しかしながら、冷気に沿って流れる排気量が増大すると、冷気に対する排気の影響が増大し、冷却効率が低下する。また、エアーカーテンにより塞がれた開口を通って手を入れるときに、温風である排気が手に当たる感触は好ましいものではなく、温風の量はできるだけ少ないことが望ましい。しかしながら、ある程度の排気を冷気に沿って流さないと、冷気によるエアーカーテンの機能を排気により補助することができない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に図面を参照して本発明をさらに説明する。図１に、本発明に係る冷蔵ショーケースの外観を示してある。この冷蔵ショーケース１は、コンビニエンスストアにおいてゴンドラと称される常温で展示される商品の棚の上部に設置できるサイズおよび重量の横長のショーケースである。この冷蔵ショーケース１は、寸法が、たとえば、外寸で幅が９００ｍｍ、奥行きが３００ｍｍ、高さが３８２ｍｍ、重量が２０ｋｇ程度の小型軽量の冷蔵装置であり、必要に応じて棚上あるいは卓上に設置することができる。この冷蔵ショーケース１は、前方が開口１６になった横長の冷蔵室３と、開口１６にエアーカーテンを形成するためのエアーカーテン形成ユニット２０とを備えている。エアーカーテン形成ユニット２０は、冷蔵室３の底面１１の下側に配置されており、底面１１の前方に配置され、開口１６の下側から冷風Ａを吹出す吹出口（第１の吹出口）２１と、吹出口２１の前方に配置され、排気の一部を副流Ｂとして吹き出す吹出口（第２の吹出口）２２と、冷風Ａを生成するためのペルチェ冷却ユニット３０とを備えている。
【００１３】
冷蔵室３は、前方を除く３方を覆う、両側壁１２、１３および後壁１４と、天井（天井壁）１５とを有している。これらの壁１２〜１５は、軽量で、強度が高く、断熱性能も高い２重アクリル構造の透明な壁体により構成されている。
【００１４】
冷蔵室３の底面１１には、前方において冷風Ａを上方に吹き出す冷風用吹出口２１が長手方向（左右方向）に複数配置されている。底面１１の冷風用吹出口２１の前方には、排気の一部を副流Ｂとして上方に吹き出す排気用吹出口２２が、長手方向に複数形成されている。また、底面１１の後方（背面）には、冷蔵室３の内部の空気を上方から吸気するための複数の吸気口２３が長手方向に配置されている。
【００１５】
図２に、冷蔵ショーケース１の内部の概略を断面図により示してある。エアーカーテン形成ユニット２０には、ペルチェ素子３１を用いて熱交換するペルチェ冷却ユニット３０と、ペルチェ冷却ユニット３０により冷却された冷風Ａを循環するためのクロスフローファン（循環ファン）３５と、外気を吸込んでペルチェ冷却ユニット３０の放熱側３３を冷却する外気ファンまたは放熱用ファン３６とが収納されている。そして、エアーカーテン形成ユニット２０は、冷蔵室３の背面下部の内気吸気口２３から吸気した空気を、ペルチェ冷却ユニット３０の吸熱フィン３２で冷却し、循環ファン３５により冷風用吹出口２１から吹き出す冷風用経路４１と、ショーケース１の背面の外気吸込み口２４から外気ファン３６により外気Ｃを吸気して、ペルチェ冷却ユニット３０の放熱フィン３３を通過させて、排気用吹出口２２およびショーケース１の前面下部の排気口２５から吹き出す排気用経路４２とを備えている。
【００１６】
排気用経路４２の吹出し側（前方）のダクト４２ｆは、底面１１の前方の吹出口２２に繋がる経路と、前面下部に設けられた複数の排気口２５に繋がる経路とに分岐しており、排気の一部は副流Ｂとして上方の吹出口２２から吹き出され、残りの排気は排気口２５から前方下向きに吹き出されるようになっている。副流Ｂとして吹き出される割合は、排気口２５と吹出口２２の開口比などにより設定されており、本例においては、冷風用吹出口２１から吹き出される冷風Ａの風量に対して１０％〜３０％程度の風量の排気が副流Ｂとして吹き出されるようになっている。
【００１７】
さらに、エアーカーテン形成ユニット２０の下部には、冷却ユニット３０などからのドレンを溜めるドレンパン３９と、ドレンパン３９に溜められたドレンを排気により自己蒸発させるための吸水材３８とが配置されている。放熱フィン３３を通過した排気は吸水材３８を通過することにより、ドレンの気化熱により温度が低下する。エアーカーテン形成ユニット２０には長手方向（左右方向）に３つのペルチェ冷却ユニット３０と、対応する複数のファン３５および３６が並列に配置されており、これらを連結するように冷風用経路４１および排気用経路４２は左右方向にも広がっている。さらに、エアーカーテン形成ユニット２０には、冷却ユニット３０を制御して適当な温度の冷風Ａを生成するための制御ユニット３７なども収納されている。
【００１８】
この冷蔵ショーケース１においては、冷蔵室３の前方の開口１６は、開口１６の下方に設けられた吹出口２１から上方に吹き出された冷風Ａにより形成されたエアーカーテン１７により覆われる。さらに、冷風Ａによるエアーカーテン１７の外側が、吹出口２２から上方に吹き出された排気の副流Ｂにより形成されたエアーカーテン１８により覆われる。このため、吹出口２１から吹き出される冷気Ａの広がり、特に冷気Ａの外側への広がりが、吹出口２２から吹き出された排気の副流Ｂにより抑制され、天井１５の近傍においても冷気Ａの流量を十分に確保できる。したがって、前面の開口１６を縦断する冷気Ａの流量を確保でき、冷気Ａによる外気の遮断性能の高いエアーカーテン１７を形成できる。冷気Ａのエアーカーテン１７の外側においては、副流Ｂの流れ１８により、外気はエアーカーテン１７に沿って流されるので、外気が冷気Ａに巻き込まれにくく、この点でも、冷気Ａのエアーカーテン１７により外気を遮断しやすい状態となっている。
【００１９】
さらに、冷気Ａによるエアーカーテン１７の前方への広がりは、副流Ｂによるエアーカーテン１８により抑制されるので、吹出口２１から上方へ吹き出された冷気Ａは、内側に広がり、冷蔵室３の天井１５に当たって冷蔵室３の内部に引き込まれ、冷蔵室３を冷却する。そして、底面１１の後方の吸気口２３により吸気される。したがって、前方の吹出口２１から吹き出された冷気Ａは、エアーカーテン１７を形成すると共に、その後、冷蔵室３の内部を効率よく循環して冷却し、回収される。このため、エアーカーテン形成ユニット２０から供給された冷風Ａにより、開口１６からの外気の影響を抑制できると共に、冷蔵室３を効率よく冷却できる。
【００２０】
一方、副流Ｂとして、吹出口２２から上方に吹き出された排気は、冷風Ａにより内側への広がりが抑制されるので、冷蔵室３の外側へ向かい、冷蔵室３に入り込むことはほとんどない。さらに、排気である副流Ｂは冷風Ａに比較して高温なので、比重が低く、上方に向かって拡散する。したがって、天井１５の近傍において、比重の低い副流Ｂが比重の大きな冷風Ａと混合することはほとんどなく、排気と冷風とを同時に吹き出すことにより、それらが混合してしまうことを防止できている。
【００２１】
図３（ａ）に、副流Ｂの風量と吸気口２３から吸い込まれる冷風Ａの温度（吸込み温度）との関係を示し、図３（ｂ）に、副流Ｂの風量と冷蔵室３の平均温度（庫内平均温度）との関係を示してある。測定したときの冷風Ａの温度は約１０℃、副流Ｂの温度は約３１℃であった。これらの図から、副流Ｂの流量を増加すると、吸込み温度および庫内平均温度は共に低下し、副流Ｂにより冷蔵室３の冷却効率が向上していることが分かる。一方、副流Ｂの流量をさらに増加すると、吸込み温度および庫内平均温度は共に増加してしまい、冷蔵室３の冷却効率が低下していることが分かる。これは、副流Ｂの量を増やすと、排気である副流Ｂの影響が冷蔵室３の内部に及んでいるためと考えられる。このため、副流Ｂの風量は、冷風Ａの風量に対して適当な範囲に設定しておくことが望ましい。この測定において、副流Ｂによる効果が顕著に見られるその範囲は、副流Ｂの流量が冷風Ａの流量の１０％〜３０％程度であり、この範囲であれば、副流Ｂにより冷蔵室３の冷却効率を確実に向上できる。
【００２２】
このように冷蔵ショーケース１は、冷風Ａに加えて排気を副流Ｂとして吹き出してエアーカーテンを形成するエアーカーテン形成ユニット２０を用いることにより、冷蔵室３の冷却効率を向上している。したがって、この冷蔵ショーケース１を採用することにより、ペルチェ冷却ユニット３０の冷却負荷を低減することができ、小型のペルチェ冷却ユニット３０により冷蔵室３を所望の温度に冷却できる。このため、エアーカーテン形成ユニット２０をコンパクトにすることができ、エアーカーテン形成ユニット２０が冷蔵ショーケース１の全体に占める比率を小さくできる。エアーカーテン形成ユニット２０を本例のように冷蔵室３の下に配置する場合は、エアーカーテン形成ユニット２０を薄くできるので、前方から冷蔵ショーケース１を見たときに、冷蔵室以外の厚みを小さくすることができ、棚に冷蔵ショーケース１を設置したときも冷蔵室以下が目立たないデザインにすることができる。
【００２３】
さらに、この冷蔵ショーケース１は、冷気Ａおよび副流Ｂを上吹き出しにしているので、冷風用経路４１および排気用経路４２を全て底面１１の下方のエアーカーテン形成ユニット２０に収めることができる。このため、前方の開口１６に加えて、冷蔵室３の両側壁１２および１３、天井１５および後壁１４の全てを透明な壁にすることができ、前後、左右および上方のいずれからも冷蔵室３に展示された商品を一望できる。そして、冷蔵室３に展示された商品は、前方の開口１６から手を入れることにより手軽に取ることができ、商品が見やすく、取りやすいショーケース１を提供できる。
【００２４】
なお、冷風および副流は、開口の上部から供給することも可能である。その場合、開口の上方から供給するためには天井にダクトを配置する必要があり、商品を見やすくするには、透明な部材によりダクトを形成することが望ましい。また、平型ショーケースのように、開口が上方の場合は、背面から冷風および副流を供給して上方に向いた開口を遮断するエアーカーテンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る冷蔵ショーケースの外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示した冷蔵ショーケースの内部の概略を示す断面図である。
【図３】副流の風量と吸込み温度および庫内平均温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    冷蔵ショーケース（冷蔵装置）、３    冷蔵室
２１    冷風用吹出口、２２    排気用吹出口、２３    吸気口
１２、１３    冷蔵室の側壁、１４    冷蔵室の後壁、１５    冷蔵室の天井壁
２０    エアーカーテン形成ユニット、３０    ペルチェ冷却ユニット
【図１】
2006308195.tif 000003
【図２】
2006308195.tif 000004
【図３】
2006308195.tif 000005