(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（３）および凝縮器（４）からなる内部冷凍機構（５）と、内部冷凍機構（５）から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する蒸発器（８）とを内蔵する冷却貯蔵庫であって、
冷却貯蔵庫が設置される室内の空気を除湿するための除湿空調機（２０）が搭載されており、
除湿空調機（２０）は、室内空気を取り込むための吸込口（２１）と、除湿後の乾燥空気を室内へ戻すための吹出口（２２）とが開口されたケーシング（２３）を備えており、
ケーシング（２３）の内部に、吸込口（２１）から吹出口（２２）へ至る通気路（３０）が形成され、該通気路（３０）に除湿ロータ（３１）が配置されており、
除湿ロータ（３１）は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域（３２）と、空気中へ水分を放出する水分放出領域（３３）とを有し、通気路（３０）における水分放出領域（３３）の下流側に水分吸着領域（３２）が配置されており、
通気路（３０）における水分放出領域（３３）の上流側に、同領域（３３）を通過する空気を加熱するための再生コイル（３６）が配置されており、
通気路（３０）における水分放出領域（３３）と水分吸着領域（３２）の間に、空気を冷却除湿するための冷却コイル（３７）が配置されており、
再生コイル（３６）は、内部冷凍機構（５）の圧縮機（３）の吐出口に冷媒配管で接続されて、圧縮機（３）から吐出される冷媒ガスの供給を受けており、
冷却コイル（３７）は、室外に設置される外部冷凍機構（１５）に接続されており、外部冷凍機構（１５）で凝縮した冷媒液が冷却コイル（３７）に供給されることを特徴とする冷却貯蔵庫。
【請求項２】
通気路（３０）における冷却コイル（３７）の下流側に、同コイル（３７）で冷却された空気を再加熱するための再熱コイル（３８）が配置されており、
再熱コイル（３８）が、同コイル（３８）への冷媒の供給を制御する冷媒流路制御手段（４６）を介して内部冷凍機構（５）に接続されている請求項１に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項３】
圧縮機（３）の吐出口から延びる圧縮出口管（４１）と、凝縮器（４）の入口から延びる凝縮入口管（４２）との間に、再生コイル（３６）が配置された空調冷媒管（４３）が接続されており、
圧縮出口管（４１）および凝縮入口管（４２）の端部にはそれぞれコネクタ（４９・５０）が装着されており、空調冷媒管（４３）の上流側の端部を圧縮出口管（４１）のコネクタ（４９）に連結し、下流側の端部を凝縮入口管（４２）のコネクタ（５０）に連結することにより、空調冷媒管（４３）が圧縮出口管（４１）および凝縮入口管（４２）に接続されており、
各コネクタ（４９・５０）には、空調冷媒管（４３）が連結される前の状態において冷媒を封止するバルブが設けられており、空調冷媒管（４３）が連結されることでバルブによる冷媒の封止状態が解除される請求項１または２に記載の冷却貯蔵庫。
【請求項４】
第１冷却貯蔵庫（１）および第２冷却貯蔵庫（２）が設置される室内の空気を除湿する除湿空調システムであって、
第１冷却貯蔵庫（１）は、圧縮機（３）および凝縮器（４）からなる内部冷凍機構（５）と、内部冷凍機構（５）から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する第１蒸発器（８）とを内蔵しており、
第２冷却貯蔵庫（２）は、室外に設置される外部冷凍機構（１５）から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する第２蒸発器（１１）を内蔵しており、
第１冷却貯蔵庫（１）に除湿空調機（２０）が搭載されており、
除湿空調機（２０）は、室内空気を取り込むための吸込口（２１）と、除湿後の乾燥空気を室内へ戻すための吹出口（２２）とが開口されたケーシング（２３）を備えており、
ケーシング（２３）の内部に、吸込口（２１）から吹出口（２２）へ至る通気路（３０）が形成され、該通気路（３０）に除湿ロータ（３１）が配置されており、
除湿ロータ（３１）は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域（３２）と、空気中へ水分を放出する水分放出領域（３３）とを有し、通気路（３０）における水分放出領域（３３）の下流側に水分吸着領域（３２）が配置されており、
通気路（３０）における水分放出領域（３３）の上流側に、同領域（３３）を通過する空気を加熱するための再生コイル（３６）が配置されており、
通気路（３０）における水分放出領域（３３）と水分吸着領域（３２）の間に、空気を冷却除湿するための冷却コイル（３７）が配置されており、
再生コイル（３６）は、内部冷凍機構（５）の圧縮機（３）の吐出口に冷媒配管で接続されて、圧縮機（３）から吐出される冷媒ガスの供給を受けており、
冷却コイル（３７）は外部冷凍機構（１５）に接続されており、外部冷凍機構（１５）で凝縮した冷媒液が冷却コイル（３７）に供給されることを特徴とする除湿空調システム。
【請求項５】
通気路（３０）における冷却コイル（３７）の下流側に、同コイル（３７）で冷却された空気を再加熱するための再熱コイル（３８）が配置されており、
再熱コイル（３８）が、同コイル（３８）への冷媒の供給を制御する冷媒流路制御手段（４６）を介して内部冷凍機構（５）に接続されている請求項４に記載の除湿空調システム。
【請求項６】
第２冷却貯蔵庫（２）が、前面に開口を有する開放型のショーケースであり、
除湿空調機（２０）の吹出口（２２）がダクト（２４）を介して、第２冷却貯蔵庫（２）の前面開口の下方に形成された給気口（２５）に接続されている請求項５に記載の除湿空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の空気を除湿するための除湿空調機が搭載された冷凍冷蔵ショーケースや冷凍冷蔵庫などの冷却貯蔵庫、および、冷却貯蔵庫が設置される室内の空気を除湿する除湿空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、除湿手段を備える低温ショーケースが開示されている。そこでの除湿手段は、難燃紙に塩化リチウムを含浸させた薄型円盤形状の除湿ロータ（除湿エレメント）からなり、断熱箱体の天板上に形成された天部ダクトに配置されている。除湿ロータは、円盤中心に連結されたモータにより低速で回転される。天部ダクト内における除湿ロータの前方には送風機が配置されており、除湿ロータの前部上方には室内空気の吸込口が形成されている。送風機を駆動すると、室内空気が吸込口から天部ダクト内に取り込まれ、除湿ロータの前部を通過することにより除湿される。そして、除湿された乾燥空気が、天部ダクトの前端に形成された吐出口から、ショーケースの貯蔵室の前面開口へ向かって吐出される。一方、除湿ロータの前部に吸着した水分は、ロータ自身の回転により後部へ移動したときに、除湿ロータの後部下方に配置された加熱用配管により加熱されて蒸発する。この加熱用配管には、貯蔵室を冷却するための冷凍サイクルを構成する圧縮機および凝縮器を経た冷媒液が供給される。加熱用配管に加熱されて蒸発した水分は、除湿ロータの後部上方に形成された排気口から天部ダクト外へ排出される。
【０００３】
特許文献２に開示された除湿空調機は、除湿手段として除湿ロータおよび冷却コイルを備えている。吸込口から空調機内に取り込まれた室内空気は、除湿ロータの水分放出領域と、冷却コイルと、除湿ロータの水分吸着領域とを記載順に通過して、空調機の吹出口から室内へ戻される。室内空気が水分放出領域を通過すると、その絶対湿度は一時的に上昇するが、冷却コイルの周囲を通過することで冷却除湿され、次いで水分吸着領域を通過することでさらに除湿される。従って、吹出口から吹出される処理後の空気は、吸込口から取り込まれる処理前の空気に比べて絶対湿度が低くなる。冷却コイルの周囲を通過した空気が除湿されるのは、空気中の水分が凝縮して冷却コイルの表面などに付着するからである。除湿ロータは、水分吸着領域を通過する空気中の水分を吸着するとともに、水分放出領域を通過する空気中に水分を放出することで再生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２６６１９号公報（段落番号００２３〜００２９、図２）
【特許文献２】特開２００８−７６０３５号公報（段落番号０００４、図３、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る低温ショーケースによれば、貯蔵室の前面開口へ向かって乾燥空気を送給して、貯蔵室内の着霜や結露を低減することができる。しかし、除湿ロータに吸着した水分が、加熱用配管により加熱されて蒸発し、ショーケースが設置してある室内へ排出されるため、該室内の全体の湿度を下げることはできない。また、このショーケースでは、加熱用配管に対して凝縮器で凝縮した冷媒液を供給する。この冷媒液の温度は一般に４０℃程度とあまり高くないため、除湿ロータに多量の水分が吸着しているような場合には、水分の加熱蒸発に必要な熱量が加熱用配管から供給されず、除湿ロータが十分に再生されないことがある。
【０００６】
特許文献２の除湿空調機においても、常温の室内空気を加熱することなく、除湿ロータの水分放出領域へ送るため、同ロータが十分に再生されないことがある。また特許文献２には、空調機内の冷却コイルに冷媒を供給する手段について特に記載されていないが、一般的には、冷却コイルを冷凍サイクルの蒸発器とし、圧縮機、凝縮器および膨張弁を経た低温の冷媒液を、冷却コイル（蒸発器）に供給すると考えられる。しかし、冷凍サイクルの圧縮機や凝縮器を除湿空調機に内蔵すると、空調機が大型化および大重量化し、冷却貯蔵庫への搭載には不適なものとなる。さらに特許文献２では、冷却コイルを通過した低温の乾燥空気を室内へ戻すため、気温の低い冬期などでの使用には適さない。
【０００７】
本発明の目的は、除湿空調機が搭載される冷却貯蔵庫、および、冷却貯蔵庫が設置される室内を除湿する除湿空調システムにおいて、除湿ロータに吸着した水分を効果的に加熱蒸発させて同ロータを十分に再生させ、除湿ロータによる除湿作用を長期にわたって安定的に発揮させることにある。また本発明の目的は、除湿空調機の小型化および軽量化を図って、同空調機の冷却貯蔵庫への搭載を容易化することにある。また本発明の目的は、除湿空調機から吹出される乾燥空気の温度を季節に合わせて変更して、除湿空調機を年間を通して好適に使用できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧縮機３および凝縮器４からなる内部冷凍機構５と、内部冷凍機構５から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する蒸発器８とを内蔵する冷却貯蔵庫を対象とする。冷却貯蔵庫には、同貯蔵庫が設置される室内の空気を除湿するための除湿空調機２０が搭載される。除湿空調機２０は、室内空気を取り込むための吸込口２１と、除湿後の乾燥空気を室内へ戻すための吹出口２２とが開口されたケーシング２３を備える。ケーシング２３の内部に、吸込口２１から吹出口２２へ至る通気路３０が形成され、該通気路３０に除湿ロータ３１が配置される。除湿ロータ３１は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域３２と、空気中へ水分を放出する水分放出領域３３とを有し、通気路３０における水分放出領域３３の下流側に水分吸着領域３２が配置される。通気路３０における水分放出領域３３の上流側に、同領域３３を通過する空気を加熱するための再生コイル３６が配置され、通気路３０における水分放出領域３３と水分吸着領域３２の間に、空気を冷却除湿するための冷却コイル３７が配置される。再生コイル３６は、内部冷凍機構５の圧縮機３の吐出口に冷媒配管で接続されて、圧縮機３から吐出される冷媒ガスの供給を受ける。冷却コイル３７は、室外に設置される外部冷凍機構１５に接続されており、外部冷凍機構１５で凝縮した冷媒液が冷却コイル３７に供給されることを特徴とする。
【０００９】
通気路３０における冷却コイル３７の下流側に、同コイル３７で冷却された空気を再加熱するための再熱コイル３８が配置されており、再熱コイル３８が、同コイル３８への冷媒の供給を制御する冷媒流路制御手段４６を介して内部冷凍機構５に接続されている形態を採ることができる。
【００１０】
圧縮機３の吐出口から延びる圧縮出口管４１と、凝縮器４の入口から延びる凝縮入口管４２との間に、再生コイル３６が配置された空調冷媒管４３が接続されており、圧縮出口管４１および凝縮入口管４２の端部にはそれぞれコネクタ４９・５０が装着されており、空調冷媒管４３の上流側の端部を圧縮出口管４１のコネクタ４９に連結し、下流側の端部を凝縮入口管４２のコネクタ５０に連結することにより、空調冷媒管４３が圧縮出口管４１および凝縮入口管４２に接続されており、各コネクタ４９・５０には、空調冷媒管４３が連結される前の状態において冷媒を封止するバルブが設けられており、空調冷媒管４３が連結されることでバルブによる冷媒の封止状態が解除される形態を採ることができる。
【００１１】
また本発明は、第１冷却貯蔵庫１および第２冷却貯蔵庫２が設置される室内の空気を除湿する除湿空調システムを対象とする。第１冷却貯蔵庫１は、圧縮機３および凝縮器４からなる内部冷凍機構５と、内部冷凍機構５から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する第１蒸発器８とを内蔵する。第２冷却貯蔵庫２は、室外に設置される外部冷凍機構１５から冷媒の供給を受けて庫内を冷却する第２蒸発器１１を内蔵する。第１冷却貯蔵庫１に除湿空調機２０が搭載される。除湿空調機２０は、室内空気を取り込むための吸込口２１と、除湿後の乾燥空気を室内へ戻すための吹出口２２とが開口されたケーシング２３を備える。ケーシング２３の内部に、吸込口２１から吹出口２２へ至る通気路３０が形成され、該通気路３０に除湿ロータ３１が配置される。除湿ロータ３１は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域３２と、空気中へ水分を放出する水分放出領域３３とを有し、通気路３０における水分放出領域３３の下流側に水分吸着領域３２が配置される。通気路３０における水分放出領域３３の上流側に、同領域３３を通過する空気を加熱するための再生コイル３６が配置され、通気路３０における水分放出領域３３と水分吸着領域３２の間に、空気を冷却除湿するための冷却コイル３７が配置される。再生コイル３６は、内部冷凍機構５の圧縮機３の吐出口に冷媒配管で接続されて、圧縮機３から吐出される冷媒ガスの供給を受ける。冷却コイル３７は外部冷凍機構１５に接続されており、外部冷凍機構１５で凝縮した冷媒液が冷却コイル３７に供給されることを特徴とする。
【００１２】
通気路３０における冷却コイル３７の下流側に、同コイル３７で冷却された空気を再加熱するための再熱コイル３８が配置されており、再熱コイル３８が、同コイル３８への冷媒の供給を制御する冷媒流路制御手段４６を介して内部冷凍機構５に接続されている形態を採ることができる。
【００１３】
第２冷却貯蔵庫２が、前面に開口を有する開放型のショーケースであり、除湿空調機２０の吹出口２２がダクト２４を介して、第２冷却貯蔵庫２の前面開口の下方に形成された給気口２５に接続されている形態を採ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る冷却貯蔵庫には、同貯蔵庫が設置される室内の空気を除湿するための除湿空調機２０を搭載する。除湿空調機２０の通気路３０には、その上流側から順に、再生コイル３６、除湿ロータ３１の水分放出領域３３、冷却コイル３７、および、除湿ロータ３１の水分吸着領域３２を配置する。吸込口２１から通気路３０に取り込まれた室内空気は、再生コイル３６で加熱された後、水分放出領域３３を通過することで一時的に絶対湿度が上昇するが、冷却コイル３７で冷却除湿され、次いで水分吸着領域３２を通過することでさらに除湿される。従って、吹出口２２から吹出される処理後の空気は、吸込口２１から取り込まれる処理前の空気よりも絶対湿度の低い乾燥空気となる。
【００１５】
そのうえで本発明では、再生コイル３６を内部冷凍機構５の圧縮機３の吐出口に冷媒配管で接続し、圧縮機３から吐出される冷媒ガスを再生コイル３６に供給するようにした。これによれば、凝縮後の冷媒液を供給する場合に比べて再生コイル３６を高温にして、同コイル３６を通過する空気を十分に加熱できる。この空気を水分放出領域３３に通すことで、同領域３３に吸着した水分を効果的に加熱蒸発させて、除湿ロータ３１を十分に再生させることができ、従って、除湿ロータ３１による除湿作用を長期にわたって安定的に発揮させることができる。また本発明では、再生コイル３６と空気との間で熱交換を行って、再生コイル３６を流れる冷媒ガスを冷却できるので、その分だけ凝縮器４における放熱量を小さく設定できる。従って、凝縮器４の小型化や、凝縮ファンの風量低下に伴う静音化などを図ることができる。
【００１６】
さらに本発明では、冷却コイル３７を室外の外部冷凍機構１５に接続し、外部冷凍機構１５で凝縮した冷媒液を冷却コイル３７へ供給するようにした。これによれば、除湿空調機２０の冷却コイル３７に冷媒を供給するための内蔵型の冷凍機構を廃して、除湿空調機２０を小型化および軽量化できるので、冷却貯蔵庫に除湿空調機２０を搭載するためのスペースの確保や、除湿空調機２０の搭載に耐え得る冷却貯蔵庫の強度の確保が容易となる。また、内蔵型の冷凍機構を廃すると、その分だけ除湿空調機２０の製造コストを小さくすることができる。さらに、室外の外部冷凍機構１５は、内蔵型の冷凍機構に比べて大容量であるから、冷却コイル３７への冷媒液の供給量を十分に確保して、冷却コイル３７を通過する空気を安定的に冷却除湿することができる。
【００１７】
通気路３０における冷却コイル３７の下流側に再熱コイル３８を配置し、同コイル３８を冷媒流路制御手段４６を介して内部冷凍機構５に接続すると、冷却コイル３７で冷却された乾燥空気を必要に応じて再加熱してから、室内へ戻すことができる。具体的には、気温の低い冬期などには、再熱コイル３８に高温の冷媒を供給し、冷却乾燥空気を再加熱してから室内へ戻すことができる。一方、気温の高い夏期などには、再熱コイル３８に冷媒を供給せず、冷却乾燥空気を再加熱することなくそのまま室内へ戻すことができる。以上のように、本発明の再熱コイル３８および冷媒流路制御手段４６によれば、室内へ戻す乾燥空気の温度を季節に合わせて変更できるので、年間を通して好適に使用可能な除湿空調機２０を得ることができる。
【００１８】
圧縮出口管４１および凝縮入口管４２の端部にそれぞれコネクタ４９・５０を装着すると、空調冷媒管４３の端部をコネクタ４９・５０に差し込むだけで、空調冷媒管４３を圧縮出口管４１および凝縮入口管４２に簡便に接続できる。また各コネクタ４９・５０に、空調冷媒管４３が差し込まれる前の状態において冷媒を封止するバルブを設けると、冷却貯蔵庫内の冷媒配管に製造工場で予め冷媒を充填してから、店舗Ｓなどの出荷先へ出荷することができるので、出荷先で冷媒を充填する作業を省略して、冷却貯蔵庫の設置作業を簡略化できる。
【００１９】
本発明に係る除湿空調システムでは、第１冷却貯蔵庫１および第２冷却貯蔵庫２が設置される室内の空気を除湿するための除湿空調機２０を、第１冷却貯蔵庫１に搭載する。除湿空調機２０の通気路３０には、その上流側から順に、再生コイル３６、除湿ロータ３１の水分放出領域３３、冷却コイル３７、および、除湿ロータ３１の水分吸着領域３２を配置する。吸込口２１から通気路３０に取り込まれた室内空気は、再生コイル３６で加熱された後、水分放出領域３３を通過することで一時的に絶対湿度が上昇するが、冷却コイル３７で冷却除湿され、次いで水分吸着領域３２を通過することでさらに除湿される。従って、吹出口２２から吹出される処理後の空気は、吸込口２１から取り込まれる処理前の空気よりも絶対湿度の低い乾燥空気となる。
【００２０】
そのうえで本発明では、再生コイル３６を内部冷凍機構５の圧縮機３の吐出口に冷媒配管で接続し、圧縮機３から吐出される冷媒ガスを再生コイル３６に供給するようにした。これによれば、凝縮後の冷媒液を供給する場合に比べて再生コイル３６を高温にして、同コイル３６を通過する空気を十分に加熱できる。この空気を水分放出領域３３に通すことで、同領域３３に吸着した水分を効果的に加熱蒸発させて、除湿ロータ３１を十分に再生させることができ、従って、除湿ロータ３１による除湿作用を長期にわたって安定的に発揮させることができる。また本発明では、再生コイル３６と空気との間で熱交換を行って、再生コイル３６を流れる冷媒ガスを冷却できるので、その分だけ凝縮器４における放熱量を小さく設定できる。従って、凝縮器４の小型化や、凝縮ファンの風量低下に伴う静音化などを図ることができる。
【００２１】
さらに本発明では、冷却コイル３７を室外の外部冷凍機構１５に接続し、外部冷凍機構１５で凝縮した冷媒液を冷却コイル３７へ供給するようにした。これによれば、除湿空調機２０の冷却コイル３７に冷媒を供給するための内蔵型の冷凍機構を廃して、除湿空調機２０を小型化および軽量化できるので、第１冷却貯蔵庫１に除湿空調機２０を搭載するためのスペースの確保や、除湿空調機２０の搭載に耐え得る第１冷却貯蔵庫１の強度の確保が容易となる。また、内蔵型の冷凍機構を廃すると、その分だけ除湿空調機２０の製造コストを小さくすることができる。さらに、室外の外部冷凍機構１５は、内蔵型の冷凍機構に比べて大容量であるから、冷却コイル３７への冷媒液の供給量を十分に確保して、冷却コイル３７を通過する空気を安定的に冷却除湿することができる。
【００２２】
通気路３０における冷却コイル３７の下流側に再熱コイル３８を配置し、同コイル３８を冷媒流路制御手段４６を介して内部冷凍機構５に接続すると、冷却コイル３７で冷却された乾燥空気を必要に応じて再加熱してから、室内へ戻すことができる。具体的には、気温の低い冬期などには、再熱コイル３８に高温の冷媒を供給し、冷却乾燥空気を再加熱してから室内へ戻すことができる。一方、気温の高い夏期などには、再熱コイル３８に冷媒を供給せず、冷却乾燥空気を再加熱することなくそのまま室内へ戻すことができる。以上のように、本発明の再熱コイル３８および冷媒流路制御手段４６によれば、室内へ戻す乾燥空気の温度を季節に合わせて変更できるので、年間を通して好適に使用可能な除湿空調機２０を得ることができる。
【００２３】
除湿空調機２０の吹出口２２を、ダクト２４を介して、第２冷却貯蔵庫２の前面開口の下方の給気口２５に接続すると、再熱コイル３８で再加熱した温暖な乾燥空気を、第２冷却貯蔵庫２の前方の通路の床面近くへ給気して、該通路において生じやすいコールドアイルの問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る冷却貯蔵庫および除湿空調システムの実施例を示す全体構成図である。
【図２】除湿空調機が搭載された冷凍ショーケースおよび冷蔵ショーケースの外観を示す斜視図である。
【図３】冷凍ショーケースと除湿空調機の冷媒配管の接続構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（実施例）  図１ないし図３は、本発明に係る冷却貯蔵庫および除湿空調システムを、コンビニエンスストアなど比較的小規模の店舗Ｓに適用した実施例を示す。図１および図２において店舗Ｓ内（室内）には、リーチイン型の冷凍ショーケース（第１冷却貯蔵庫）１と、前面開放型の冷蔵ショーケース（第２冷却貯蔵庫）２とが、左右に並べて設置されている。冷凍ショーケース１は、圧縮機３および凝縮器４からなる内部冷凍機構５と、膨張弁６と、冷凍室（貯蔵室）７を冷却するための冷凍用蒸発器（第１蒸発器）８とを内蔵する。冷蔵ショーケース２は、膨張弁９と、冷蔵室（貯蔵室）１０を冷却するための冷蔵用蒸発器（第２蒸発器）１１とを内蔵する。店舗Ｓ外（室外）には、圧縮機１３および凝縮器１４からなり、冷蔵ショーケース２や店舗Ｓ内の空調装置１６などに冷媒液を供給する外部冷凍機構１５が設置されている。
【００２６】
冷凍ショーケース１の天板上には、店舗Ｓ内の空気を除湿するための除湿空調機２０が搭載される。除湿空調機２０は、店舗Ｓ内の空気を取り込むための吸込口２１と、除湿後の乾燥空気を店舗Ｓ内へ戻すための吹出口２２とが開口された箱型のケーシング２３を備えており、ケーシング２３の内部に除湿手段などの各種機器が収容されている。ケーシング２３の内部構造については後述する。吸込口２１はケーシング２３の前面に配置され、吹出口２２は冷蔵ショーケース２に臨むケーシング２３の左側面に配置されている。吹出口２２はダクト２４を介して、冷蔵ショーケース２の前面下端部に形成された給気口２５に接続されている（図２参照）。
【００２７】
図１に示すように、除湿空調機２０のケーシング２３の内部には、吸込口２１と吹出口２２を隔てる隔壁２９が設置されており、この隔壁２９とケーシング２３の内面とによって、吸込口２１と吹出口２２を繋ぐ通気路３０が区画されている。通気路３０には、除湿手段としての円盤状の除湿ロータ３１が配置される。除湿ロータ３１は軸方向に通気可能に形成され、円盤中心軸のまわりに不図示のモータによって低速回転される。除湿ロータ３１としては、繊維質の担持体にシリカゲルやゼオライトなどの吸湿材を担持させた従来公知のものを使用することができるが、本実施例ではスポンジ状の酸化チタンを使用した。除湿ロータ３１は、通気路３０の前段部と後段部に跨って配置されており、通気路３０を流れる空気は除湿ロータ３１の前段部側と後段部側を順に通過する。除湿ロータ３１の後段部側は、空気中の水分を吸着する水分吸着領域３２を構成し、除湿ロータ３１の前段部側は、吸着した水分を空気中へ放出する水分放出領域３３を構成する。両領域３２・３３の作用については後述する。
【００２８】
通気路３０における水分放出領域３３の上流側には、吸込口２１から取り込んだ空気を加熱するための再生コイル３６が配置されており、水分放出領域３３と水分吸着領域３２の間には、空気を冷却除湿するための冷却コイル３７が配置されており、水分吸着領域３２の下流側には、冷却コイル３７で冷却された空気を再加熱するための再熱コイル３８が配置されている。つまり、除湿空調機２０の通気路３０には、その上流側から、再生コイル３６、除湿ロータ３１の水分放出領域３３、冷却コイル３７、除湿ロータ３１の水分吸着領域３２、および再熱コイル３８が記載順に配置されている。また通気路３０には、店舗Ｓ内の空気を吸込口２１から通気路３０に取り込むための送風機３９が配置される。送風機３９の位置は特に限定されないが、本実施例では吸込口２１と再生コイル３６の間に送風機３９を配置した。
【００２９】
再生コイル３６および再熱コイル３８は、内部冷凍機構５の圧縮機３と凝縮器４の間の冷媒配管に配置されて、圧縮機３から吐出される高温の冷媒ガスの供給を受ける。具体的には、圧縮機３の吐出口から延びる圧縮出口管４１と、凝縮器４の入口から延びる凝縮入口管４２との間に、除湿空調機２０のケーシング２３を貫く空調冷媒管４３が接続されている。空調冷媒管４３には再生コイル３６と再熱コイル３８が上流側から記載順に配置されており、両コイル３６・３８の間から再熱コイル３８を迂回するためのバイパス管４５が分岐している。この分岐点には冷媒流路制御手段としての切換弁４６が配置されており、この切換弁４６を操作することにより、冷媒ガスが再生コイル３６と再熱コイル３８を順に流れる状態と、冷媒ガスが再生コイル３６のみを流れる状態とに、冷媒ガスの流路を切り換えることができる。
【００３０】
冷却コイル３７は、冷蔵ショーケース２を介して外部冷凍機構１５に接続されており、外部冷凍機構１５で凝縮した冷媒液の一部が、冷蔵ショーケース２を経由して冷却コイル３７へ供給される。具体的には、冷蔵ショーケース２の膨張弁９と、外部冷凍機構１５の圧縮機１３との間に、冷却コイル３７が冷蔵用蒸発器１１と並列に接続されており、膨張弁９で減圧された低温低圧の冷媒液の一部が、冷却コイル３７に供給される。
【００３１】
次に、除湿空調機２０による空気の除湿作用について説明する。吸込口２１から通気路３０に取り込まれた店舗Ｓ内の空気は、まず再生コイル３６の周囲を通過することで加熱されて加熱空気となる。この加熱空気は、除湿ロータ３１の水分放出領域３３を通過する際、同領域３３に吸着している水分を加熱蒸発させて、除湿ロータ３１を再生させる。除湿ロータ３１の再生した部分は、ロータ自身の回転により水分吸着領域３２へ移動し、再び空気中の水分の吸着に供される。本実施例では、圧縮機３から吐出される高温の冷媒ガスを再生コイル３６に供給するので、十分に高温の加熱空気を得ることができる。従って、水分放出領域３３の水分を効果的に加熱蒸発させて、除湿ロータ３１を十分に再生させることができる。
【００３２】
本実施例では、冷凍ショーケース１用の冷媒として「Ｒ４１０Ａ」を使用した。「Ｒ４１０Ａ」を使用すると、「Ｒ４０４Ａ」を使用する場合に比べて、圧縮機３から吐出される冷媒ガスの温度が高くなるからである。因みに、この冷凍ショーケース１で「Ｒ４１０Ａ」を使用する場合の吐出ガスの温度は約８０℃であるが、「Ｒ４０４Ａ」を使用する場合は約６０℃となる。また、除湿ロータ３１の吸湿材として使用した酸化チタンは、シリカゲルやゼオライトに比べて再生温度が低いため（酸化チタン：約６０℃、シリカゲル：約１４０℃、ゼオライト：約８０℃）、酸化チタンを使用することで除湿ロータ３１のより効果的な再生が可能となる。
【００３３】
水分放出領域３３を通過した後の加熱空気は、水分放出領域３３で蒸発した水分を取り込むことにより、その絶対湿度が一時的に上昇するが、その後、冷却コイル３７と水分吸着領域３２で二度にわたって除湿されることにより、店舗Ｓ内の空気よりも絶対湿度の低い乾燥空気となる。まず冷却コイル３７では、その周囲を通過する空気を冷却除湿する。つまり、空気を冷却することでその飽和水蒸気量を低下させ、空気中の水分の液化（凝縮）を促す。液化した水分は、冷却コイル３７の表面やその周囲の壁面に付着し、最終的にはドレン水として除湿空調機２０の外へ排出される。冷却コイル３７を通過した冷却空気は水分吸着領域３２に至り、同領域３２を通過する際に水分を吸着されることにより、その絶対湿度がさらに低下する。除湿ロータ３１の水分を吸着した部分は、ロータ自身の回転により水分放出領域３３へ移動し、再生コイル３６の周囲を通過した加熱空気によって再生される。
【００３４】
上述のように冷却コイル３７には、外部冷凍機構１５の凝縮器１４で凝縮された冷媒液が、冷蔵ショーケース２の膨張弁９を介して供給される。これによれば、除湿空調機２０の冷却コイル３７に冷媒を供給するための内蔵型の冷凍機構を廃して、除湿空調機２０を小型化および軽量化できるので、冷凍ショーケース１に除湿空調機２０を搭載するためのスペースの確保や、除湿空調機２０の搭載に耐え得る冷凍ショーケース１の強度の確保が容易となる。また、内蔵型の冷凍機構を廃すると、その分だけ除湿空調機２０の製造コストを小さくすることができる。さらに、室外の外部冷凍機構１５は、内蔵型の冷凍機構に比べて大容量であるから、冷却コイル３７への冷媒液の供給量を十分に確保して、冷却コイル３７を通過する空気を安定的に冷却除湿することができる。
【００３５】
除湿ロータ３１の水分吸着領域３２を通過した冷却乾燥空気は、再熱コイル３８で再加熱されてから、あるいは再加熱されることなく、吹出口２２から除湿空調機２０の外へ放出される。例えば、気温の低い冬期などには、冷却乾燥空気を再加熱してから店舗Ｓ内へ戻すことが好ましいため、冷媒ガスが再熱コイル３８を流れる状態に切換弁４６を切り換える。これにより、再生コイル３６だけでなく再熱コイル３８にも高温の冷媒ガスを供給して、再熱コイル３８の周囲を通過する冷却乾燥空気を再加熱することができる。再加熱後の温暖な乾燥空気を、冷蔵ショーケース２の前面下端部の給気口２５から、冷蔵ショーケース２の前方の通路の床面近くへ給気することにより、開放型のショーケースの前方で生じやすいコールドアイルの問題を解消することができる。一方、気温の高い夏期などには、冷却乾燥空気を再加熱せずにそのまま店舗Ｓ内へ戻すことができる。この場合は、再熱コイル３８を迂回するバイパス管４５を冷媒ガスが流れる状態に切換弁４６を切り換える。以上のように、本実施例の再熱コイル３８および切換弁４６によれば、店舗Ｓ内へ戻す乾燥空気の温度を季節に合わせて変更できるので、除湿空調機２０を年間を通して好適に使用することができる。なお再熱コイル３８は、通気路３０における冷却コイル３７と水分吸着領域３２の間に配置してもよい。
【００３６】
冷凍ショーケース１と除湿空調機２０は、互いに分離した状態で製造工場から出荷される。出荷先の店舗Ｓでは、冷凍ショーケース１の天板上に除湿空調機２０を搭載してから、空調冷媒管４３の再生コイル３６側（上流側）の端部を圧縮出口管４１に接続し、また空調冷媒管４３の再熱コイル３８側（下流側）の端部を凝縮入口管４２に接続する。圧縮出口管４１および凝縮入口管４２の端部には、出荷時に予めコネクタ４９・５０が装着されている。コネクタ４９・５０が装着された両管４１・４２の端部は、冷凍ショーケース１の後壁から外方へ導出されており、空調冷媒管４３の両端部は、除湿空調機２０のケーシング２３の後壁から外方へ導出されている。空調冷媒管４３の再生コイル３６側の端部を圧縮出口管４１のコネクタ４９に差し込み、再熱コイル３８側の端部を凝縮入口管４２のコネクタ５０に差し込むことにより、空調冷媒管４３を圧縮出口管４１および凝縮入口管４２に接続することができる。
【００３７】
冷凍ショーケース１は、内部の冷媒配管に製造工場で予め冷媒が充填された状態で、店舗Ｓへ出荷される。圧縮出口管４１および凝縮入口管４２の各コネクタ４９・５０には、空調冷媒管４３が差し込まれる前の状態において冷媒を封止するバルブが設けられている。店舗Ｓにおいて空調冷媒管４３をコネクタ４９・５０に差し込むことで、バルブによる冷媒の封止状態が解除されて、空調冷媒管４３と圧縮出口管４１および凝縮入口管４２の間の冷媒の流通が可能となる。本実施例ではコネクタ４９・５０として、ナスコフィッティング株式会社のバルブ付チューブカプラを使用した。
【００３８】
上記の実施例では、除湿空調機２０が搭載される第１冷却貯蔵庫１を冷凍ショーケースとしたが、本発明はこれに限られず、冷凍庫や冷蔵庫、冷蔵ショーケースなどであってもよい。ただし、第１冷却貯蔵庫１を冷凍ショーケースあるいは冷凍庫とした方が、冷蔵ショーケースあるいは冷蔵庫とする場合に比べて、圧縮機３から再生コイル３６へ供給される冷媒ガスの温度が高くなり、除湿ロータ３１の再生効率が良くなることから、第１冷却貯蔵庫１は冷凍ショーケースあるいは冷凍庫とすることが好ましい。また、第２冷却貯蔵庫２も冷蔵ショーケースに限られない。
【００３９】
除湿空調機２０において、再生コイル３６と再熱コイル３８を直列に接続するのに代えて、両コイル３６・３８を並列に接続することができる。この場合は、両コイル３６・３８への冷媒配管の分岐点と再熱コイル３８との間に、冷媒流路制御手段４６としての切換弁を配置し、この切換弁４６を操作することにより、冷媒ガスが両コイル３６・３８を流れる状態と、冷媒ガスが再生コイル３６のみを流れる状態とに、冷媒ガスの流路を切り換えることができる。冷媒流路制御手段４６の操作方法は、店舗Ｓ内の気温などに基づく自動制御であってもよく、ユーザによる手動であってもよい。また、再生コイル３６および再熱コイル３８を凝縮器４と並列に接続して、圧縮機３から吐出される冷媒ガスの一部だけを両コイル３６・３８に供給してもよい。
【００４０】
上記の実施例では、外部冷凍機構１５の凝縮器１４で凝縮した冷媒液を、冷蔵ショーケース２の膨張弁９で減圧してから、除湿空調機２０の冷却コイル３７へ供給したが、これに代えて、除湿空調機２０に専用の膨張弁を内蔵し、外部冷凍機構１５から除湿空調機２０へ冷媒液を直接供給することができる。除湿空調機２０の搭載位置は第１冷却貯蔵庫１の天板上に限られず、同貯蔵庫１の側方などであってもよく、また同貯蔵庫１の機械室などに内蔵されていてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  第１冷却貯蔵庫（冷凍ショーケース）
２  第２冷却貯蔵庫（冷蔵ショーケース）
３  圧縮機
４  凝縮器
５  内部冷凍機構
８  第１蒸発器（冷凍用蒸発器）
１１  第２蒸発器（冷蔵用蒸発器）
１５  外部冷凍機構
２０  除湿空調機
２１  吸込口
２２  吹出口
２３  ケーシング
２５  給気口
３０  通気路
３１  除湿ロータ
３２  水分吸着領域
３３  水分放出領域
３６  再生コイル
３７  冷却コイル
３８  再熱コイル
４６  冷媒流路制御手段（切換弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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