(57)【要約】【課題】冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を簡単かつ低コストな手段で抑制可能にすると共に、庫内の被冷凍品の保管スペースを確保する。【解決手段】膨張機１６から吐出された低温空気は低温空気供給ダクト３４を介して冷凍庫３２に供給され、庫内空気の一部は庫内空気回収ダクト３６を介して圧縮機１４に回収される。低温空気供給ダクト３４に除霜ボックス３８ａが設けられ、庫内空気回収ダクト３６に除霜ボックス３８ｂが設けられ、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂは冷凍庫３２の天井壁３２２の上方空間Ｓに天井壁３２２に対して断熱層を介して設けられている。冷媒循環路１２を循環する冷媒に含まれる霜は除霜ボックス３８ａ及び３８ｂで除霜される。冷凍庫３２の内部に空気ダクトを設けず、天井壁３２２に空気吹出口３２４及び空気排出口３２８のみを開口させている。【選択図】図１
2015161442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷凍品を保冷する冷凍庫と、該冷凍庫から回収した庫内空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された圧縮空気を冷却する冷却器と、該冷却器で冷却された前記圧縮空気を膨張させる膨張機とを備え、前記膨張機から吐出された低温空気を前記冷凍庫に供給する空気冷媒式冷凍システムにおいて、
前記膨張機と前記冷凍庫との間に接続され、前記膨張機から吐出された低温空気を前記冷凍庫に供給する低温空気供給ダクトと、
前記冷凍庫と前記圧縮機との間に接続され、前記庫内空気を前記圧縮機に回収する庫内空気回収ダクトと、
前記冷凍庫の天井壁上方の空間に前記天井壁に対し断熱層を介して配置され、前記低温空気供給ダクト及び前記庫内空気回収ダクトに夫々設けられた除霜ボックスとを備え、
前記低温空気供給ダクトに連通した低温空気吹出口及び前記庫内空気回収ダクトに連通した庫内空気排出口を前記冷凍庫の天井壁に開口させたことを特徴とする空気冷媒式冷凍システム。
【請求項２】
前記冷凍庫の天井壁は断熱材からなる断熱層を有し、
前記除霜ボックスは、前記天井壁上方の空間に前記冷凍庫の屋根から吊下されていることを特徴とする請求項１に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【請求項３】
前記除霜ボックスの隔壁は断熱壁で構成されると共に、開閉蓋付き点検口を有していることを特徴とする請求項１に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【請求項４】
外気を加温して温風とする温風発生機と、該温風発生機と前記除霜ボックスとに接続された温風ダクトとを有するデフロスト装置をさらに備え、
前記除霜ボックスは、デフロスト運転時に前記冷凍庫側の前記低温空気供給ダクト又は前記冷凍庫側の前記庫内空気回収ダクトと断熱かつ遮断されることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【請求項５】
前記除霜ボックスに開口した前記冷凍庫側の前記低温空気供給ダクト及び前記冷凍庫側の前記庫内空気回収ダクトの開口をデフロスト運転時に断熱性の蓋で遮蔽することを特徴とする請求項４に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【請求項６】
前記除霜ボックスに隣接して前記低温空気供給ダクト及び前記庫内空気回収ダクトに融解水を排出する排水口を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【請求項７】
前記排水口は、前記除霜ボックスの底面より下方に配置され、前記除霜ボックスと前記排水口とを結ぶ融解水の排出路は前記除霜ボックスの底面との間で堰を有さずかつ前記除霜ボックスから前記排水口に向かって下降する勾配を有していることを特徴とする請求項６に記載の空気冷媒式冷凍システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を冷媒として用い、冷却した空気をダクトを通じて冷凍庫に供給する空気冷媒式冷凍システムに関し、特に、冷凍庫に隣接した空気ダクトの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気冷媒式冷凍システムは、オゾン層破壊係数ゼロ、地球温暖化係数ゼロであり、究極の自然冷媒である空気を冷媒とするシステムであり、冷凍庫内の空気を直接冷媒として循環させる開放型の冷凍システムである。空気冷媒式冷凍装置の原理は、空気を圧縮し、その圧縮熱を除去した後、空気を断熱膨張させることで空気を冷却する。そして、冷却した低温空気を冷凍庫に供給して冷凍庫内の被冷凍品を保冷する。これによって、冷凍庫内を−５０℃〜−１００℃の超低温に冷却することができる。
【０００３】
一方、空気冷媒式冷凍システムは、冷凍庫内の空気を直接冷媒として循環させるため、冷凍庫内で多量の湿分を吸収した空気がダクト系を循環する。そのため、ダクト内に多量の霜が発生する。この霜がダクトの内面に付着し、冷媒空気の流れを阻害し、伝熱性能を低下させるという問題が発生する。
そこで、従来、この対策として、ダクトに霜捕集器を設けたり、あるいはデフロスト運転を行って発生した霜を溶解させる方策が採られている。
【０００４】
特許文献１には、膨張機の出口側に霜捕集器を設け、かつデフロスト運転時に、高温空気を膨張機を迂回して霜捕集器に供給する第１バイパス路と、霜捕集器を経た空気を冷凍庫を迂回して熱回収用熱交換器に流す第２バイパス路とを備えた構成が開示されている。こうして、デフロスト運転時に高温空気を霜捕集器に供給して霜捕集器に捕集された霜を溶解させドレンとして排出させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１８７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、冷凍庫内での冷気吹出口及び吸込口を最適な位置とし冷凍庫内に冷気をまんべんなく広げるため、冷凍庫内側天井面に空気循環ダクトを設ける必要があった。
特許文献１に開示された霜除去手段は、このような冷凍庫の近傍に設けられた空気ダクトの除霜を行うものではない。このような冷凍庫近傍ダクトを冷凍庫の外側天井裏に設ける場合は、断熱性を確保するためダクトを断熱材などで被覆する。そのため、除霜作業のためダクトを解体するのは容易ではない。
【０００７】
一方、冷凍庫の内側に設けられるダクトの断熱は不要であり、断熱材で被覆する必要はないので解体は比較的容易であり、極寒下での作業となるが、除霜作業は可能である。そのため、従来は、庫外ダクトの長さを極力短くし、ダクトを庫内に配置している。
【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みなされたものであり、空気冷媒式冷凍システムにおいて、冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を簡単かつ低コストな手段で抑制可能にすると共に、庫内ダクトを不要とし庫内スペースの有効利用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被冷凍品を保冷する冷凍庫と、該冷凍庫から回収した庫内空気を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された圧縮空気を冷却する冷却器と、該冷却器で冷却された圧縮空気を膨張させる膨張機とを備え、該膨張機から吐出された低温空気を冷凍庫に供給する空気冷媒式冷凍システムに適用される。
【００１０】
そして、前記目的を達成するため、本発明の空気冷媒式冷凍システムは、膨張機と冷凍庫との間に接続され、膨張機から吐出された低温空気を冷凍庫に供給する低温空気供給ダクトと、冷凍庫と圧縮機との間に接続され、庫内空気を圧縮機に回収する庫内空気回収ダクトと、冷凍庫の天井壁上方の空間に天井壁に対し断熱層を介して配置され、低温空気供給ダクト及び庫内空気回収ダクトに夫々設けられた除霜ボックスとを備えている。
なお、前記構成において、「断熱層」とは、天井壁に形成された断熱材からなる断熱層、又は天井壁と除霜ボックス間に形成される空間（空気層）を意味する。天井壁と除霜ボックス間に断熱層を形成することで、庫外の暖気が除霜ボックスを介して天井壁に侵入するのを抑制できる。
【００１１】
前記構成により、膨張機で冷却され相対湿度が上昇した低温空気は、低温空気供給ダクトから除霜ボックスに流入すると、低温空気に含まれる霜が除霜ボックスの内面に付着して除霜される。また、冷凍庫で多量の湿分を吸収して庫内空気回収ダクトに排出される庫内空気は、除霜ボックスで同様に除霜される。これによって、冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を大幅に低減できる。
【００１２】
また、本発明の空気冷媒式冷凍システムは、冷凍庫の内部に空気ダクトを設けずに、低温空気供給ダクトに接続した低温空気吹出口及び庫内空気回収ダクトに接続した庫内空気排出口を冷凍庫の天井壁に開口させている。
このように、冷凍庫の内部に空気循環ダクトを設けないので、庫内に被冷凍品を配置する際の自由度が高まり、スペースの有効利用が可能となる。
【００１３】
また、除霜ボックスを冷凍庫の天井壁裏側に配置することで、除霜ボックスと冷凍庫間の空気ダクトの長さを最小限にできる。そのため、面倒な除霜作業を大幅に低減できる。また、冷凍庫の内側天井面に空気ダクトを配設しないので、人力による極寒下での除霜作業をなくすことができる。
【００１４】
本発明の一実施態様として、冷凍庫の天井壁が断熱材からなる断熱層を有し、除霜ボックスは、天井壁上方の空間に建屋の屋根から吊下されるようにすることができる。これによって、天井壁と除霜ボックスとの間が断熱層と空気層とで遮断され、天井壁と除霜ボックス間の断熱効果を高めることができると共に、除霜ボックスの重量が天井壁に負荷されないので、天井壁を高強度にする必要がなくなる。
【００１５】
本発明の一実施態様として、除霜ボックスの隔壁は断熱壁で構成されると共に、開閉蓋付き点検口を有するようにすることができる。これによって、定常運転時、除霜ボックスへの暖気の侵入を抑制できると共に、運転休止時に、オペレータが点検口から除霜ボックスの内部に入り、除霜ボックスの内部を点検できる。例えば、除霜ボックスの内壁面に霜が残っていれば、オペレータによってそれを取り除くことができる。なお、除霜ボックス及び点検口の開閉蓋は、外側に断熱材層を設けるなどして、断熱性を付与するとよい。
【００１６】
本発明の一実施態様として、外気を加温して温風とする温風発生機と、該温風発生機と除霜ボックスとに接続された温風ダクトとを有するデフロスト装置をさらに備え、除霜ボックスを、デフロスト運転時に冷凍庫側の低温空気供給ダクト又は冷凍庫側の庫内空気回収ダクトと断熱かつ遮断するようにすることができる。
これによって、除霜ボックスの内壁に付着した霜は、デフロスト運転時に融解させ除去できる。このとき、除霜ボックスと冷凍庫側の低温空気供給ダクト及び庫内空気回収ダクトとを熱的に遮断するので、冷凍庫内の冷気が除霜ボックスに逃げたり、あるいは除霜ボックスの暖気が冷凍庫内に侵入するのを防止できる。
【００１７】
デフロスト運転時の除霜ボックスと低温空気供給ダクト又は庫内空気回収ダクトとの熱的遮断手段として、除霜ボックスに開口した冷凍庫側の低温空気供給ダクト及び庫内空気回収ダクトの開口を断熱性の蓋で遮蔽するようにすることができる。これによって、簡単かつ低コストに熱的遮断効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の一実施態様として、除霜ボックスに隣接して低温空気供給ダクト及び庫内空気回収ダクトに融解水を排出する排水口を設けることができる。
これによって、デフロスト運転時に除霜ボックス内で霜が融解した融解水をこの排水口からドレンとして排出できる。
【００１９】
さらに、前記排水口は、除霜ボックスの底面より下方に配置され、除霜ボックスと排水口とを結ぶ融解水の排出路は除霜ボックスの底面との間で堰を有さずかつ除霜ボックスから排水口に向かって下降する勾配を有するようにすることができる。
これによって、デフロスト運転時除霜ボックス内で融解した融解水を、何の操作も行うことなく重力を利用して自然に排水口に導くことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、除霜ボックスを冷凍庫の天井壁上方の空間に設け、かつ庫内ダクトをなくすことで、冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を簡単かつ低コストな手段で抑制でき、かつ極寒下での除霜作業を大幅に軽減できる。また、庫内天井面の空気ダクトがなくなることにより、庫内に被冷凍品を配置する際の自由度が高まりスペースの有効利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気冷媒式冷凍システムの全体構成図である。
【図２】前記空気冷媒式冷凍システムの冷凍庫の斜視図である。
【図３】前記空気冷媒式冷凍装置の制御装置のブロック線図である。
【図４】前記空気冷媒式冷凍装置を構成する除霜ボックスの拡大断面図である。
【図５】図４中のＡ部拡大図である。
【図６】デフロスト運転時の前記除霜ボックスを示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係る空気冷媒式冷凍装置の構成を図１〜図６により説明する。図１及び図２において、本実施形態の空気冷媒式冷凍システム１０は、冷媒循環路１２に、冷媒として空気が循環し、冷媒循環路１２に圧縮機１４、膨張機１６等の冷凍サイクル構成機器類が介設されている。圧縮機１４及び膨張機１６は、駆動モータ１８の単一の出力軸１８ａに連結され、圧縮機１４と膨張機１６とは同軸で駆動される。
【００２４】
圧縮機１４で圧縮され高温高圧となって吐出された空気冷媒は、冷却器２０で一次冷却される。冷却器２０には冷却水循環路２２が接続されている。冷却水循環路２２には、冷却水ポンプ２４、流量調整弁２６及び冷却塔２８が介設されている。冷却水ポンプ２４によって矢印方向に冷却水が循環している。冷却器２０で空気冷媒を冷却し、空気冷媒から熱を吸収した冷却水は、冷却塔２８で冷却され、冷却器２０に再循環される。
【００２５】
冷却器２０で冷却された空気冷媒は、熱回収用熱交換器３０で冷凍庫３２から戻る庫内空気と熱交換され二次冷却される。二次冷却された空気冷媒は膨張機１６に入って膨張し、低温空気となって低温空気供給ダクト３４に吐出される。低温空気供給ダクト３４は冷凍庫３２の天井壁３２２に形成された空気吹出口３２４に開口している。空気吹出口３２４は、天井壁３２２の長辺の一端近傍であって、天井壁３２２の短辺中央に配置されている。
膨張機１６から吐出された低温空気は、−８０℃の低温空気となって空気吹出口３２４から冷凍庫３２に供給される。空気吹出口３２４には、吹き出された低温空気を庫内で拡散させる邪ま板３２６が設けられている。
【００２６】
天井壁３２２の上方には屋根３２０が設けられ、屋根３２０と天井壁３２２との間に空間Ｓが形成されている。天井壁３２２には断熱材からなる断熱層３３０が設けられている。冷凍庫３２には例えば冷凍マグロなどの冷凍食品が保管され、冷凍庫３２に供給された低温空気は、冷凍食品の保冷に供される。
【００２７】
空気吹出口３２４に対して天井壁３２２の長辺の他端近傍でかつ短辺中央に空気排出口３２８が形成されている。空気排出口３２８には庫内空気回収ダクト３６が接続され、庫内空気回収ダクト３６の他端は、熱回収用熱交換器３０の入口側の冷媒循環路１２に接続されている。庫内空気の一部は、例えば−５５℃の温度で空気排出口３２８から庫内空気回収ダクト３６に排出される。庫内空気回収ダクト３６に排出された庫内空気は熱回収用熱交換器３０に入り、冷却器２０で一次冷却された空気冷媒を二次冷却する。熱回収用熱交換器３０を出た庫内空気は圧縮機１４に送られ、圧縮機１４で圧縮される。
【００２８】
空間Ｓの空気吹出口３２４の上方位置に除霜ボックス３８ａが設けられている。除霜ボックス３８ａは支持バー３３２を介して屋根３２０に吊下されている。除霜ボックス３８ａと空気吹出口３２４との間は短軸ダクト３４ａで接続されている。除霜ボックス３８ａに隣接してすぐ上流側の低温空気供給ダクト３４に、低温空気供給ダクト３４から下方に向けてドレン管４０が分岐している。ドレン管４０の上部には自動開閉弁４２が設けられている。
【００２９】
かかる構成により、空気冷媒式冷凍装置１０の運転中、冷凍庫３２に向かって低温空気供給ダクト３４を流れる低温空気は、除霜ボックス３８ａで低温空気に含まれる霜が除霜ボックスの隔壁内面に付着することで除霜される。
【００３０】
また、空間Ｓの空気排出口３２８の上方に除霜ボックス３８ｂが設けられている。除霜ボックス３８ｂは一端が屋根３２０に固定された支持バー３３２を介して屋根３２０に吊下されている。除霜ボックス３８ｂと空気排出口３２８とは短軸ダクト３６ａで接続されている。除霜ボックス３８ｂに隣接してすぐ下流側に位置する庫内空気回収ダクト３６には、庫内空気回収ダクト３６から下方に向けてドレン管４４が分岐している。ドレン管４４の上部には自動開閉弁４６が設けられている。
【００３１】
これによって、空気冷媒式冷凍装置１０の運転中、空気排出口３２８から排出され多量の霜を含む庫内空気は除霜ボックス３８ｂに流入し、庫内空気に含まれる霜が除霜ボックス３８ｂの隔壁内面に付着することで除霜される。
【００３２】
本実施形態の空気冷媒式冷凍装置１０には、デフロスト装置５０が設けられている。デフロスト装置５０は、外気をデフロストヒータ５４に吸引するデフロストファン５２と、デフロストファン５２から送られた外気を加熱して温風とするデフロストヒータ５４とを備えている。デフロストヒータ５４から低温空気供給ダクト３４、庫内空気回収ダクト３６及び除霜ボックス３８ａ及び３８ｂに向かって温風ダクト５６が延設されている。温風ダクト５６とこれらとの接続部には、夫々自動開閉弁５８、６０、６２及び６４が設けられている。
【００３３】
冷却塔２８及び冷凍庫３２を除く空気冷媒式冷凍装置１０の構成機器は機械室１１内に収容されている。機械室１１の隔壁付近の低温空気供給ダクト３４及び庫内空気回収ダクト３６に、夫々自動開閉弁６６及び６８が設けられている。
図３に示すように、流量調整弁２６、自動開閉弁４２、４６、５８、６０、６２、６４、６６及び６８の開閉動作は制御装置７０によって制御される。
【００３４】
次に、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂの構成を図４に基づいて説明する。除霜ボックス３８ａと除霜ボックス３８ｂとは同一構成を有しているため、以下の説明では除霜ボックス３８ａを例に取って説明する。
図４において、除霜ボックス３８ａの内部は、定常運転時には低温空気が流れ、デフロスト運転時には温風が流れる空間が形成されている。除霜ボックス３８ａの形状は立方体や直方体であってもよいが、デフロスト運転時に温風が行き渡らない死角をなくすためには、例えば、側壁を円筒形としたほうがよい。
【００３５】
除霜ボックス３８ａの一側方の側壁には温風ダクト５６が接続され、温風ダクト５６との接続部には自動開閉弁６２が設けられている。平坦面で構成された底壁には、一端が冷凍庫３２の空気吹出口３２４に接続された短軸ダクト３４ａが接続されている。温風ダクト５６が接続された側壁とは相対する側壁に、低温空気供給ダクト３４が接続されている。除除霜ボックス３８ａに隣接してすぐ上流側の低温空気供給ダクト３４にドレン管４０が設けられている。
【００３６】
除霜ボックス３８ａの底壁３９はほぼ水平に配置されるか、あるいは除霜ボックス３８ａ内で融解した融解水がドレン管４０に向かって流れやすくなるように、ドレン管４０に向かって下降する傾斜面で構成されている。また、除霜ボックス３８ａとドレン管４０間の低温空気供給ダクト３４は、ドレン管４０に向かって下降する勾配を有している。
図５に示すように、除霜ボックス３８ａの底壁３９に開口する短軸ダクト３４ａの上端は、除霜ボックス３８ａで融解した融解水が短軸ダクト３４ａに流入しないように、底壁の上面より高い位置に突出する堰７８が形成されている。
【００３７】
除霜ボックス３８ａの天井壁は平坦面で構成され、中央に点検口７２が形成されている。空気冷媒式冷凍装置１０の休止時、オペレータは点検口７２から内部に出入りでき、除霜ボックス３８ａの内部を点検可能になっている。また、点検口７２を開閉可能なヒンジ式の開閉蓋７４が設けられている。除霜ボックス３８ａの内面は、開閉蓋７４の内面も含めて全面に亘り断熱材からなる断熱層７６が被覆されている。
空気冷媒式冷凍装置１０の定常運転時及びデフロスト運転時に、点検口７２は開閉蓋７４によって閉じられる。除霜ボックス３８ｂも除霜ボックス３８ａと同様の構成を有している。
【００３８】
かかる構成において、空気冷媒式冷凍装置１０の定常運転時には、制御装置７０によって流量調整弁２６及び自動開閉弁６６、６８が開放され、自動開閉弁４２、４６、５８、６０、６２及び６４は閉鎖される。膨張機１６から低温空気供給ダクト３４に吐出した低温空気は、除霜ボックス３８ａを通ることで、低温空気に含まれる霜ｆが除霜ボックス３８ａの内面に付着し除霜される。除霜ボックス３８ａで除霜された例えば−８０℃の低温空気は、短軸ダクト３４ａ及び空気吹出口３２４を介して冷凍庫３２に入り、冷凍庫３２に保管された冷凍食品を冷凍状態に保持する。
【００３９】
庫内空気の一部は空気排出口３２８から短軸ダクト３６ａに排出される。庫内空気は大量の湿分（霜）を含んでいる。短軸ダクト３６ａから除霜ボックス３８ｂに流入した庫内空気は、除霜ボックス３８ｂの内面に霜ｆが付着することで除霜される。除霜ボックス３８ｂで除霜されて乾燥した庫内空気は、庫内空気回収ダクト３６から熱回収用熱交換器３０に戻る。
【００４０】
デフロスト運転時には、制御装置７０によって流量調整弁２６及び自動開閉弁６６、６８が閉鎖され、自動開閉弁４２、４６、５８、６０、６２及び６４は開放される。
また、図６に示すように、オペレータが除霜ボックス３８ａの底壁３９に開口する短軸ダクト３４ａの開口に断熱蓋８０を置いて遮蔽する。断熱蓋８０は下面に断熱材からなる断熱層８２が被覆され断熱性を有している。これによって、冷凍庫３２の冷気が短軸ダクト３４ａを介して除霜ボックス３８ａに逃げるのを防止できる。
除霜ボックス３８ｂの底壁に開口した短軸ダクト３６ａの開口も同様に断熱蓋８０で遮蔽する。
【００４１】
この状態で温風ダクト５６を介して温風を低温空気供給ダクト３４、庫内空気回収ダクト３６、及び除霜ボックス３８ａ、３８ｂに流す。これによって、これらの部位に付着していた霜が融解し、融解水となって管４０及び４４からドレンパン４４及び５２に流出する。
【００４２】
本実施形態によれば、膨張機１６から吐出された多量の湿分（霜）を含む低温空気は除霜ボックス３８ａで除湿されると共に、空気排出口３２８から短軸ダクト３６ａに排出された多量の湿分（霜）を含む庫内空気は、除霜ボックス３８ｂで除霜される。これによって、冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を大幅に低減でき、そのため、デフロスト運転の頻度を低減でき、空気冷媒式冷凍装置１０の運転効率の低下を防止できる。
【００４３】
また、冷凍庫３２の内部に空気ダクトを設けないので、天井壁３２２から庫内空間に突出する部材がなくなり、被冷凍品の保管スペースを十分確保できると共に、庫内に被冷凍品を配置する際の自由度が高まり、スペースの有効利用が可能となる。
また、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂを天井壁裏側の空間Ｓに配置することで、短軸ダクト３４ａ及び３６ａの長さを最小限にできるため、これら短軸ダクトに付着した霜の除霜作業を大幅に低減できる。また、冷凍庫３２の内側天井面に空気ダクトを配設しないので、人力による極寒下での除霜作業をなくすことができる。  
【００４４】
また、天井壁３２２が断熱層３３０を有し、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂは、天井壁上方の空間に屋根３２０から空中に吊下されているので、天井壁３２２と除霜ボックス３８ａ及び３８ｂとの間が断熱層３３０及び断熱層３３０上方の空気層で遮断されている。これによって、天井壁３２２と除霜ボックス間の断熱効果を高めることができると共に、除霜ボックスの重量が天井壁３２２に負荷されないので、天井壁３２２を低強度に製作でき、低コスト化できる。
【００４５】
また、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂの隔壁は断熱層７６で被覆されているので、定常運転時に外部の暖気の侵入を抑制できると共に、点検口７２を有するので、運転休止時にオペレータによる内部点検が可能となる。例えば、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂの内壁面に霜が残っていれば、オペレータによってそれを取り除くことができる。また、定常運転時、点検口７２は断熱層７６を有する開閉蓋７４で閉じられるので、外部の熱が侵入るのを抑制できる。
【００４６】
また、除霜ボックス３８ａ及び３８ｂの内壁に付着した霜は、デフロスト運転によって融解させ除去できると共に、デフロスト運転時、短軸ダクト３４ａ及び３６ａの開口を断熱蓋８０で熱的に遮断できるので、冷凍庫内の冷気が除霜ボックスに逃げたり、あるいは除霜ボックスの暖気が冷凍庫内に侵入するのを簡単かつ低コストで防止できる。
また、短軸ダクト３４ａ及び３６ａの開口は、堰７８を有しているので、融解水が短軸ダクト３４ａ又は３６ａに流入するおそれはない。
【００４７】
また、ドレン管４０及び４４を設けたことで、デフロスト運転時に除霜ボックス内で霜が融解した融解水をドレン管４０及び４４からドレンとして排出できる。
さらに、これらドレン管は除霜ボックスの底面より下方に配置され、除霜ボックスとドレン管とを結ぶ低温空気供給ダクト３４又は庫内空気回収ダクト３６は堰を有さず、かつ除霜ボックスからドレン管に向かって下降する勾配を有しているので、デフロスト運転時除霜ボックス内で融解した融解水を、何の操作も行うことなく重力を利用して自然にドレン管に導くことができる。
【００４８】
また、除霜ボックス３８及び４６を冷凍庫の天井壁上面に設けたことで、除霜ボックス３８及び４６の設置場所を別途確保をする必要がなくなる。
さらに、圧縮機１４と膨張機１６とは、駆動モータ１８の単一の出力軸１８ａに連結されているので、膨張機１６で発生する断熱膨張仕事は駆動モータ１８を介して圧縮機１４の補助力として使用できる。これによって、圧縮機１４の動力を節減できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、空気冷媒式冷凍システムにおいて、冷凍庫近傍の空気ダクトの着霜を簡易かつ低コストな手段で抑制でき、かつ冷凍庫内天井面内側の空気ダクトが不要になるので、極寒下における過酷な除霜作業を軽減できるとともに、冷凍庫内のスペースの有効利用を図ることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０                                  空気冷媒式冷凍装置
１１                                  機械室
１２                                  冷媒循環路
１４                                  圧縮機
１６                                  膨張機
１８                                  駆動モータ
２０                                  冷却器
２２                                  冷却水循環路
２４                                  冷却水ポンプ
２６                                  流量調整弁
２８                                  冷却塔
３０                                  熱回収用熱交換器
３２                                  冷凍庫
３２０                              屋根
３２２                              天井壁
３２４                              空気吹出口
３２６                              邪ま板
３２８                              空気排出口
３３０                              断熱層
３３２                              支持バー
３４                                  低温空気供給ダクト
３６                                  庫内空気回収ダクト
３８ａ、３８ｂ                        除霜ボックス
３９                                底壁
４０、４４                            ドレン管
４２、４６、５８、６０、６２、６４、６６、６８    自動開閉弁
６０                                  デフロスト装置
６２                                デフロストファン
６４                                デフロストヒータ
６６                                温風ダクト
７０                                  制御装置
７２                                  点検口
７４                                  開閉蓋
７６、８２                            断熱層
８０                                  断熱蓋
Ｓ                                    空間
ｆ                                    霜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015161442.tif 000008