(57)【要約】【課題】収納室に収納した商品の品質を損なうことなく、かつ製造及びランニングコストの上昇を招くことなく、蒸発器の除霜運転を行うこと。【解決手段】蒸発器４で生じた冷気を収納室２に送る第一冷気流路５に、この第一冷気流路５から分岐され、収納室２を経由することなく蒸発器４に至るバイパス流路１１を設ける。この第一冷気流路５内には、第一冷気流路５からバイパス流路１１に空気を導くバイパス用ファン１２が設けられている。冷却運転時は、庫内ファン９を作動させつつバイパス用ファン１２を停止させて、冷気を第一冷気流路５、収納室２、第二冷気流路８、庫内ファン９、蒸発器４の順に循環させる。除霜運転時は、蒸発器４に併設したヒータ１０に通電しつつ庫内ファン９及びバイパス用ファン１２を作動させて、ヒータ１０で加熱された暖気をバイパス用ファン１２、バイパス流路１１、庫内ファン９、蒸発器４の順に循環させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を収納する収納室（２）と、
前記収納室（２）内の空気を冷却する蒸発器（４）と、
前記蒸発器（４）で冷却された空気を前記収納室（２）に導く第一冷気流路（５）と、
前記収納室（２）内の空気を前記蒸発器（４）に導く第二冷気流路（８）と、
前記第一又は第二冷気流路（５、８）内に設けられ、この第一及び第二冷気流路（５、８）内の空気を循環させる庫内ファン（９）と、
前記蒸発器（４）に併設され、通電加熱によりこの蒸発器（４）に付着した霜を融かすヒータ（１０）と、
前記第一冷気流路（５）から分岐され、前記収納室（２）を経由することなく前記蒸発器（４）に至るバイパス流路（１１）と、
前記第一冷気流路（５）内に設けられ、この第一冷気流路（５）から前記バイパス流路（１１）に空気を導くバイパス用ファン（１２）と、
を有し、通常の冷却運転の際に、前記庫内ファン（９）を作動させつつ、前記バイパス用ファン（１２）を停止して、前記蒸発器（４）で冷却された空気を前記第一及び第二冷気流路（５、８）を通じて循環させる一方で、前記蒸発器（４）の除霜運転の際に、前記バイパス用ファン（１２）を作動させて、前記ヒータ（１０）で加熱した空気を、前記バイパス流路（１１）を通じて循環させるオープンショーケース。
【請求項２】
前記蒸発器（４）が、前記バイパス流路（１１）に面している請求項１に記載のオープンショーケース。
【請求項３】
前記蒸発器（４）と、前記バイパス用ファン（１２）と、前記バイパス流路（１１）とを、同一の水平面内に設けた請求項１又は２に記載のオープンショーケース。
【請求項４】
前記バイパス用ファン（１２）の駆動にＤＣモータを採用した請求項１から３のいずれか一項に記載のオープンショーケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍食品等の商品を小売り店舗で展示販売する際に用いられるオープンショーケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
オープンショーケースは、冷凍食品やアイスクリーム等の商品を小売り店舗で展示販売する際に用いられる。このオープンショーケースの一例を図５に示して説明する。ショーケース本体には、商品を収納するための上向きに開口した収納室２が設けられる。この収納室２には、例えばスノコ等の板材によって底板３が形成され、冷却システムを構成する蒸発器４、庫内ファン９等がこの底板３の下側に設けられるとともに、コンプレッサと凝縮器がショーケース本体１下部の機械室に設けられている。
【０００３】
蒸発器４には、運転中に付着した霜を融かすためのヒータ１０が併設される。さらに、この蒸発器４の近傍には、収納室２内の冷気を循環させる庫内ファン９が設けられている。この庫内ファン９を作動させると、蒸発器４によって冷却された空気が、第一冷気流路５及び吹き出し口６を通って収納室２まで送られ、さらにこの収納室２から吸い込み口７及び第二冷気流路８を通って蒸発器４に戻る。このように構成された循環流路中を冷却された空気が循環することにより、収納室２内が均一に冷却される。
【０００４】
このオープンショーケースは、通常２４時間連続して運転され、その運転に伴って次第に蒸発器４に霜が付着する。霜が付着すると冷却効率が低下するため、この霜を除去するための除霜運転を定期的に行う必要がある。この除霜運転は、ヒータ１０に通電加熱した上で、庫内ファン９を作動させることによって、蒸発器４内にヒータ１０で加熱された空気を通すことによって行われる。この加熱された空気は、第一冷気流路５を通って収納室２に流入する。このように、加熱された空気が収納室２に流入すると、収納室２の室温が上昇するため、十分な温度管理が必要な冷凍食品等の商品の品質を損なう恐れがある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１の構成においては、蒸発器から収納室に至る冷気流路の途中に補助蒸発器を設け、ヒータによって加熱された空気をこの補助蒸発器で再冷却し、この再冷却された空気を収納室に送り込むように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−４６８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示す構成においては、メインの蒸発器とは別に補助蒸発器を設けているので、製造コストの上昇を招く原因となる。しかも、ヒータで加熱された空気を補助蒸発器で再冷却するため余計な電力を必要とし、ランニングコストの上昇を招く原因にもなる。
【０００８】
そこで、この発明は、収納室に収納した商品の品質を損なうことなく、かつ製造及びランニングコストの上昇を招くことなく、蒸発器の除霜運転を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明は、商品を収納する収納室と、前記収納室内の空気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で冷却された空気を前記収納室に導く第一冷気流路と、前記収納室内の空気を前記蒸発器に導く第二冷気流路と、前記第一又は第二冷気流路内に設けられ、この第一及び第二冷気流路内の空気を循環させる庫内ファンと、前記蒸発器に併設され、通電加熱によりこの蒸発器に付着した霜を融かすヒータと、前記第一冷気流路から分岐され、前記収納室を経由することなく前記蒸発器に至るバイパス流路と、前記第一冷気流路内に設けられ、この第一冷気流路から前記バイパス流路に空気を導くバイパス用ファンと、を有し、通常の冷却運転の際に、前記庫内ファンを作動させつつ、前記バイパス用ファンを停止して、前記蒸発器で冷却された空気を前記第一及び第二冷気流路を通じて循環させる一方で、前記蒸発器の除霜運転の際に、前記バイパス用ファンを作動させて、前記ヒータで加熱した空気を、前記バイパス流路を通じて循環させるオープンショーケースを構成した。
【００１０】
このように、除霜運転の際にバイパス用ファンを作動させて、ヒータによって加熱された空気をバイパス流路に導くことによって、この加熱された空気によって収納室内の温度が上昇するのを極力防止することができる。このため、収納室に収納した商品の品質維持を図ることができる。しかも、このバイパス流路を循環する空気は、収納室内の冷気によって冷却されることなくヒータに戻り、ヒータ近傍を通過する際に再加熱される。このため、バイパス流路を通って循環する空気の温度を常に高い状態に保つことができ、蒸発器の除霜効率を向上することができる。
【００１１】
この構成は、図５において説明した従来型のオープンショーケースに、バイパス用ファンを付加するだけなので、製造コストの上昇を極力防止することができるとともに、電気代等のランニングコストの上昇も抑制することができる。
【００１２】
前記構成においては、前記蒸発器が、前記バイパス流路に面するようにするのが好ましい。
【００１３】
この蒸発器の側面側には、冷媒が流動するＵベンド部が配置されているとともに、その近傍には膨張弁やディストリビュータ等の周辺部材が設けられているのが一般的である。このＵベンド部等も蒸発器の本体とともに冷却されるため、運転に伴って霜が付着しやすい。ところが、庫内ファンによって送られる加熱された空気は、蒸発器の内部を通過し、Ｕベンド部等には到達しないことが多いため、Ｕベンド部等に付着した霜を除去できない。そこで、蒸発器がバイパス流路に面するように構成することにより、ヒータによって加熱された空気がＵベンド部等にも送り込まれるため、このＵベンド部等に付着した霜を効率的に除去することができる。
【００１４】
あるいは、Ｕベンド部等に付着した霜を除去するために、蒸発器の側面側に側面ヒータを併設し、この側面ヒータでＵベンド部等を直接加熱して、このＵベンド部等に付着した霜を除去する構成とすることもある。この構成とした場合、庫内ファンによって、蒸発器の内部のみ空気が送られるようにすると、空気の流動がない側面ヒータの位置に対応する収納室の底板の温度が部分的に上昇して、商品の品質に影響を及ぼすことが生じ得る。そこで、蒸発器がバイパス流路に面するように構成することにより、この側面ヒータ近傍の空気が循環するようになるため、この底板の部分的な温度上昇を極力防止することができる。
【００１５】
前記各構成においては、前記蒸発器と、前記バイパス用ファンと、前記バイパス流路とを、同一の水平面内に設けるのが好ましい。
【００１６】
このようにヒータを通過して加熱された空気が循環する蒸発器等を同一水平面内に設け、空気を水平方向に循環させるようにすることにより、空気に水平方向の慣性力が生じ、蒸発器を通った空気が加熱されて上昇気流が生じたとしても、その水平方向の慣性力によって、強制的に加熱された空気をバイパス用ファンに吸い込ませることができる。このため、加熱された空気をバイパス流路を通って循環させる際の循環効率が向上し、この加熱された空気が収納室に向かって、この収納室の温度が上昇するのを防止するとともに、蒸発器の除霜運転の効率化を図ることができる。
【００１７】
前記各構成においては、前記バイパス用ファンの駆動にＤＣモータを採用するのが好ましい。
【００１８】
このＤＣモータのロータには、永久磁石が採用されており、前記永久磁石の磁力に抗する所定のトルクを回転軸に与えない限り、この回転軸は外力によって回転せず停止状態が維持される。バイパス用ファンを停止した通常の冷却運転においては、冷気流路を流動する空気の流動によってバイパス用ファンの羽根に多少の風圧が負荷されるが、この風圧は通常小さいため、前記回転軸を回転させるために必要なトルクを回転軸に与えることはない。すなわち、通常の冷却運転においては、バイパス用ファンは停止状態が維持され、蒸発器において発生した冷気が、バイパス流路に流れ込んでロスとなるのを極力防止できる。このため、十分な量の冷気を収納室に送り込むことができ、この収納室の良好な冷却状態を維持することができる。
【００１９】
また、ＤＣモータの回転数を適宜調節することにより、第一冷気流路を通って収納室に流れる風量と、バイパス流路を流れる風量の分配割合を適宜変更することができる。このため、収納室の冷却と、蒸発器の除霜運転のバランスを最適に調節することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、上向きに開口した収納室を有するオープンショーケースにおいて、蒸発器で冷却された冷気を収納室に送る第一冷気流路の途中にバイパス用ファンを設け、除霜運転の際にこのバイパス用ファンを作動させて、ヒータで加熱した空気をバイパス流路に導き、収納室を経由することなく、空気を蒸発器まで循環させる構成を採用した。このように、加熱された空気をバイパス流路に導くことにより、収納室の温度上昇を極力抑制することができ、この収納室に収納した商品の品質の維持を図ることができる。しかも、通常流路の途中にバイパス用ファンを設けるだけでよいため、製造及びランニングコストの上昇を招くことなく、蒸発器の除霜運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明に係るオープンショーケースの実施形態において冷却運転時の冷気の流れを示す縦断面図
【図２】図１に示すオープンショーケースの実施形態において除霜運転時の暖気の流れを示す縦断面図
【図３】図１に示すオープンショーケースの実施形態において冷却運転時の冷気の流れ、及び除霜運転時の暖気の流れを示す平面図
【図４】図１に示すオープンショーケースの実施形態において除霜運転時の暖気の流れを示す斜視図
【図５】従来技術に係るオープンショーケースの実施形態を示す要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本願発明に係るオープンショーケースの実施形態を図１から図４に示す。このオープンショーケースのショーケース本体１には、食品類等の商品を収納するための上向きに開口した収納室２が設けられる。この収納室２には、スノコを敷設することによって底板３が形成されている。冷却システムを構成する蒸発器４、後述する庫内ファン９等がこの底板３の下側に設けられるとともに、コンプレッサと凝縮器がショーケース本体１下部の機械室に設けられている。蒸発器４で冷却された空気（以下、冷気という。）は、第一冷気流路５及び吹き出し口６を通って収納室２に送られる。また、収納室２内の冷気は、吸い込み口７及び第二冷気流路８を通って蒸発器４に戻る。
【００２３】
第二冷気流路８内（蒸発器４の上流側）には、庫内ファン９が設けられている。この庫内ファン９を作動させることにより、第一及び第二冷気流路５、８内の冷気を一方向に循環させて、収納室２を均一に冷却することができる。
【００２４】
蒸発器４には、ヒータ１０が併設されている。除霜運転時にこのヒータ１０に通電して空気を加熱し、この加熱した空気（以下、暖気という。）を蒸発器４の内部に通すことによって、この蒸発器４に付着した霜を融かして除去することができる。
【００２５】
第一冷気流路５からは、収納室２を経由することなく蒸発器４に至るバイパス流路１１が分岐されている。蒸発器４の側面側は、バイパス流路１１に面している。第一冷気流路５とバイパス流路１１の分岐箇所には、ＤＣモータによって駆動されるバイパス用ファン１２が設けられている。このバイパス用ファン１２を作動させると、蒸発器４を通った暖気をバイパス流路１１側に導くことができる。
【００２６】
通常の冷却運転時と、除霜運転時の空気（冷気又は暖気）の流れを図１から図４を用いて説明する。図１は冷却運転時における冷気の流れを示す縦断面図、図２は除霜運転時における暖気の流れを示す縦断面図、図３は、冷却運転時における冷気の流れ（右半分）と、除霜運転時における暖気の流れ（左半分）を一つにまとめて描いた平面図、図４は除霜運転時における暖気の流れを示す斜視図である。
【００２７】
冷却運転時においては、庫内ファン９を作動させる一方で、バイパス用ファン１２を停止した状態とする。蒸発器４によって発生した冷気は、庫内ファン９の作動に伴って、第一冷気流路５、収納室２、第二冷気流路８、庫内ファン９を通って蒸発器４まで循環する。そして、この循環を続けるうちに、収納室２内の温度が、予め設定された設定温度に次第に近付く。
【００２８】
この冷却運転時においては、庫内ファン９の作動に伴う風圧が第一冷気流路５内に設けられたバイパス用ファン１２の羽根に多少負荷されるが、バイパス用ファン１２の停止状態が維持される。これは、このバイパス用ファン１２にＤＣモータが採用されており、既に説明したように、停止状態のＤＣモータの回転軸を回転させるには、この回転軸にある程度のトルクを与える必要があるが、この風圧は通常小さく、回転軸が回転するトルクに至らないためである。このように、冷却運転中にバイパス用ファン１２の停止状態を維持することにより、第一冷気流路５を流動する冷気がバイパス流路１１に流れ込んでロスとなるのを極力防止することができる。このため、十分な量の冷気を収納室２に送り込むことができ、この収納室２の良好な冷却状態を維持することができる。
【００２９】
その一方で、除霜運転時においては、冷却システムの運転を停止した上でヒータ１０に通電するとともに、庫内ファン９及びバイパス用ファン１２をともに作動させた状態とする。ヒータ１０によって発生した暖気は、庫内ファン９の作動に伴って蒸発器４の内部を通過し、この蒸発器４に付着した霜を融かして除去する。蒸発器４を通過した暖気は、第一冷気流路５内に設けられたバイパス用ファン１２の作動に伴って、バイパス流路１１側に導かれる。そして、この暖気は、バイパス流路１１、庫内ファン９を通って蒸発器４まで循環する。霜が融けた後の水は、蒸発器４の下側に形成された排出口１３を通って、オープンショーケース外に排出される。
【００３０】
バイパス用ファン１２にＤＣモータを採用したので、このＤＣモータの回転数を適宜調節することにより、第一冷気流路５を通って収納室２に流れる風量と、バイパス流路１１を流れる風量の分配割合を適宜変更することができる。このため、収納室２の冷却と、蒸発器４の除霜運転のバランスを最適に調節することができる。
【００３１】
この蒸発器４を通過した後の暖気は、その通過の際に若干冷却されるものの、冷却運転時に庫内を循環する冷気と比較して、温度が高い状態のままとなっている。このように、バイパス用ファン１２を作動して暖気をバイパス流路１１に導くことにより、第一冷気流路５を通って収納室２に向かう暖気の量を極力減らすことができる。このため、除霜運転時における収納室２の温度上昇を極力防止することができ、この収納室２に収納した商品の品質維持を図ることができる。
【００３２】
また、収納室２を経由することなく暖気を循環させるため、暖気が収納室２内の冷気によって冷却されることなく、ヒータ１０の近傍を通過する際に再加熱される。しかも、蒸発器４、バイパス用ファン１２、バイパス流路１１は、すべて同一の水平面内にあり、暖気はこの水平面内において循環するため、収納室２を経由する際に上下方向にも流動する冷気の循環ルートと比較して、短い距離で循環させることができる。このため、この循環の際における暖気の熱損失も極力防止される。この結果、バイパス流路１１を通って循環する空気の温度を高い状態に保つことができ、蒸発器４の除霜効率の向上を図ることができる。
【００３３】
この蒸発器４の側面側には、内部を冷媒が流動するＵベンド部が配置されているとともに、その近傍には膨張弁やディストリビュータ等の周辺部材が設けられているのが一般的である。このＵベンド部等も蒸発器４の本体とともに冷却されるため、運転に伴って霜が付着しやすい。蒸発器４の側面側がバイパス流路１１に面するように構成することにより、バイパス流路１１を流れる暖気がＵベンド部等にも送り込まれるため、このＵベンド部等に付着した霜を効率的に除去することができる。
【００３４】
あるいは、図１等に示す構成とは異なり、Ｕベンド部等に付着した霜を除去するために、蒸発器４の側面側に側面ヒータを併設し、この側面ヒータでＵベンド部を直接加熱して、このＵベンド部に付着した霜を除去する構成とすることもある。この構成とした場合、庫内ファン９によって、蒸発器４の内部のみ空気が送られるようにすると、空気の流動がない側面ヒータの位置に対応する収納室２の底板３の温度が部分的に上昇して、商品の品質に影響を及ぼすことが生じ得る。そこで、蒸発器４の側面側がバイパス流路１１に面するように構成することにより、この側面ヒータ近傍の空気（暖気）を循環させることができる。このように空気を循環させて流動を生じさせることにより、この底板３の部分的な温度上昇を極力防止することができる。
【００３５】
（実施例）
図1に示すオープンショーケースの設定温度を−２０℃とした上で、その収納室２の中央に商品に見立てた銅球を設け、まず、通常の冷却運転を行った。次に、冷却運転を除霜運転に切り替え、この除霜運転が終了したときの銅球の温度を測定した。除霜運転時にバイパス用ファン１２を止めたままにした場合と、作動させた場合における温度測定結果を表１に示す。動作周波数（５０又は６０Ｈｚ）に関係なく、バイパス用ファン１２を作動させた場合の方が、除霜運転終了時の銅球温度（商品温度）が低いことが確認できた。このことから、除霜運転時に、ヒータ１０によって加熱された空気をバイパス用ファン１２によってバイパス流路１１に導くことで、収納室２の温度上昇を抑制でき、収納室２に収納した商品の品質劣化を極力防止できることが分かる。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
上記の実施形態は、あくまでも本願発明に係るオープンショーケースの一例であって、収納室２に収納した商品の品質を損なうことなく、かつ製造及びランニングコストの上昇を招くことなく、蒸発器４の除霜運転を行う、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、バイパス用ファン１２の配置等の構成を適宜変更することも許容される。
【符号の説明】
【００３８】
１  ショーケース本体
２  収納室
３  底板
４  蒸発器
５  第一冷気流路
６  吹き出し口
７  吸い込み口
８  第二冷気流路
９  庫内ファン
１０  ヒータ
１１  バイパス流路
１２  バイパス用ファン
１３  排水口
【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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