(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品陳列冷凍システムの運転方法であって、この冷凍システムは、蒸発器を有するディスプレイケース、圧縮機、および凝縮器を含み、これらは全て冷凍回路として接続されており、該冷凍回路は、冷媒、前記蒸発器の上流でこれと関連づけて該冷凍回路内に設けられた膨張装置、および前記蒸発器の下流でこれと関連づけて該冷凍回路内に設けられた蒸発器圧力制御弁を含み、
第１の冷凍運転モードにおいて、前記蒸発器圧力制御弁を第１の冷媒温度に相当する第１の圧力設定値に設定し、
第２の冷凍運転モードにおいて、前記蒸発器圧力制御弁を前記第１の冷媒温度よりも約２〜１２°Ｆ高い第２の冷媒温度に相当する第２の圧力設定値に設定し、
前記第１の冷凍モードと前記第２の冷凍モードとの間で周期的な運転を行うことを含み、
前記第１の圧力設定値は、蒸発器内で２４〜３２°Ｆの範囲の冷媒温度を生じさせ、前記第２の圧力設定値は、３１〜３８°Ｆの範囲の冷媒温度を生じさせることを特徴とする物品陳列冷凍システムの運転方法。
【請求項２】
前記第１の冷凍モードは、前記第２の冷凍モードよりも長いことを特徴とする請求項１記載の物品陳列冷凍システムの運転方法。
【請求項３】
中温型食品陳列冷凍システムであって、この冷凍システムは、蒸発器を含むディスプレイケース、圧縮機、凝縮器、および蒸発器の上流でこれと関連づけられた膨張装置を有し、これらが全て冷凍回路として接続されている冷凍システムにおいて、
前記蒸発器の下流でこれと関連づけられて前記冷凍回路に設けられた蒸発器圧力制御弁を有し、該蒸発器圧力制御弁は、第１の圧力設定値と第２の圧力設定値とを有し、
前記蒸発器圧力制御弁と関連づけられた制御装置を有し、該制御装置は、第１の冷凍モードにおいて、前記第１の圧力設定値を第１の冷媒温度に相当する冷媒圧力に保つとともに、第２の冷凍モードにおいて、前記第２の圧力設定値を前記第１の温度よりも約２〜１２°Ｆ高い第２の冷媒温度に相当する冷媒圧力に保ち、かつ前記第１の冷凍モードと前記第２の冷凍モードとの間で周期的な運転を行うように動作し、
前記第１の冷媒温度は、２４〜３２°Ｆの範囲にあり、前記第２の冷媒温度は、３１〜３８°Ｆの範囲にあることを特徴とする中温型食品陳列冷凍システム。
【請求項４】
前記蒸発器は、１インチ当たり６〜１５個のフィンを有するフィン−チューブ式熱交換器を有していることを特徴とする請求項３記載の中温型食品陳列冷凍システム。
【請求項５】
蒸発器を有するディスプレイケースを含む物品陳列冷凍システムの運転方法であって、
第１の冷凍運転モードにおいて、冷媒を比較的低温で前記蒸発器に通過させ、
第２の冷凍運転モードにおいて、冷媒を前記比較的低温よりも約２〜１２°Ｆ高い比較的高温で前記蒸発器に通過させ、
中間温度冷凍モードにおいて、冷媒を前記比較的低温と前記比較的高温との間の中間温度で前記蒸発器に通過させ、
前記第１の冷凍モードの次に前記中間温度冷凍モード、続いて前記第２の冷凍モード、そして前記第１の冷凍モードに戻るように周期的な運転を行うことを含み、
前記比較的低温は、２４〜３２°Ｆの範囲にあり、前記比較的高温は、３１〜３８°Ｆの範囲にあり、前記中間温度は、３１〜３２°Ｆの範囲にあることを特徴とする物品陳列冷凍システムの運転方法。
【請求項６】
前記第１の冷凍モードは、少なくとも約２時間にわたって継続し、前記中間温度冷凍モードは、約１０分より短い時間にわたって継続し、前記第２の冷凍モードは、約１５〜４５分にわたって継続することを特徴とする請求項５記載の物品陳列冷凍システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、物品陳列冷凍システムに関し、特に、実質的に霜が着かない方式の中温型食品陳列システムに関する。
【０００２】
本発明は、本出願人によって２０００年５月１８日に出願された係属中の米国特許出願第０９／５７３，３０８号、名称「物品陳列冷凍システム」の一部係属出願に対応している。
【０００３】
【従来の技術】
一般的に、スーパーマーケットやコンビニエンスストアにはディスプレイケースが備えられ、これらディスプレイケースは、好ましくは、新鮮な食料や飲料製品を冷却された状態に維持しつつ、上記新鮮な食料や飲料製品を客に見せるように、開放されているか、またはドアが設けられている。典型的には、客の視界から外れるようにディスプレイケース内における物品ディスプレイ領域から離れた場所に配設される蒸発器コイルの熱交換表面上を通流することによって、低温，多湿となった空気が、各ディスプレイケースの物品ディスプレイ領域へ供給される。例えばＲ−４０４Ａ冷媒のような好適な冷媒が、蒸発器コイルの熱交換管を通過する。冷媒が蒸発器コイル内で蒸発すると、蒸発器の周囲を通過する空気から熱が奪われ、空気の温度が低くなる。
【０００４】
冷凍システムは、冷媒を施設内のディスプレイケースの蒸発器コイルへ適切な状態で供給するように、スーパーマーケットやコンビニエンスストアに導入される。全ての冷凍システムは、少なくとも以下の構成；すなわち、圧縮機と、凝縮器と、ディスプレイケースに設けられる少なくとも一つの蒸発器と、感熱膨張弁と、これらの装置を閉循環回路として接続する適宜な冷媒管路と、を有している。感熱膨張弁は、液体冷媒を膨張させるために、蒸発器への入口の冷媒流れに対して上流側で冷媒管路内に配置される。この膨張弁は、液体冷媒を、蒸発器へ流入する前に、特定の冷媒に対して選択された所望の低い圧力となるように計量するとともに膨張させるように動作する。この膨張の結果として、液体冷媒の温度も大幅に低下する。この低圧，低温の液体冷媒は、蒸発器の管を通過する際に、蒸発器の表面上を通過する空気から熱を吸収するに従って蒸発する。典型的には、スーパーマーケットや食品店の冷凍システムは、複数のディスプレイケースに配置される複数の蒸発器と、圧縮機ラックと呼ばれる複数の圧縮機のアセンブリと、一つまたはそれ以上の凝縮器と、を有している。
【０００５】
加えて、特定の冷凍システムでは、蒸発器圧力調整（ＥＰＲ）弁が冷媒管路内における蒸発器の出口に配設されている。このＥＰＲ弁は、蒸発器内の圧力を、使用される特定の冷媒に対して予め設定された目標圧力値を越える状態に維持するように動作する。水の冷却に用いられる冷凍システムでは、蒸発器内の冷媒を水の凝固点を越える温度に維持するように、ＥＰＲ弁を設定することが知られている。例えば、冷媒としてＲ−１２を用いる水冷却用の冷凍システムでは、ＥＰＲ弁は、好ましくは３４°Ｆ（約１．１１℃）の冷媒温度に相当する３２ゲージpsig (pounds per square inch, gage)に設定される。
【０００６】
従来の手法では、一般的に、食品陳列冷凍システムのディスプレイの蒸発器が水の霜点よりも低い冷媒温度で作動しており、蒸発器の表面上を通過する冷やされた空気中の水分が蒸発器の表面に触れると、霜が運転中の蒸発器の表面上に形成される。農産物、牛乳や他の乳製品、および食肉などの陳列に一般に使用される中温型の冷凍ディスプレイケースでは、冷却する特定の食品によって、冷却食品を一般に２８〜４１°Ｆの温度範囲に保つ必要がある。例えば、中温型の農産物用ディスプレイケースに関しては、商用冷凍の分野における従来の手法は、管を通過する冷媒が約２１°Ｆで沸騰する蒸発器の管上に循環する冷却空気を通過させて、冷却空気温度を約３１〜３２°Ｆに保つことである。また、例えば中温型の乳製品用ディスプレイケースに関しては、商用冷凍の分野における従来の手法は、管を通過する冷媒が約２１°Ｆで沸騰する蒸発器の管上に循環する冷却空気を通過させて、冷却空気温度を約２８〜２９°Ｆに保つことである。さらに、例えば中温型の食肉用ディスプレイケースに関しては、商用冷凍の分野における従来の手法は、管を通過する冷媒が約１５〜１８°Ｆで沸騰する蒸発器の管上に循環する冷却空気を通過させて、冷却空気温度を約２６°Ｆに保つことである。このような冷媒温度では、管壁の外側面が霜点より低い温度になる。蒸発器の表面に霜が堆積すると、蒸発器の性能が低下するとともに、蒸発器を通過する空気の自由な流れが制限され、極端な場合には流れが停滞してしまう。
【０００７】
商用冷凍産業の強制通風蒸発器で使用される従来型のフィン−チューブ式熱交換器コイルは、特徴としてフィン密度が低く、一般に１インチ当たり２〜４個のフィンを有する。商用冷凍産業における従来の手法では、中温および低温用途の蒸発器に関してフィン密度が低い熱交換器のみを使用してきた。この手法は、蒸発器の熱交換器表面に霜が堆積するという予測と、必要な除霜作業の間の期間を延長するという希望により行われている。霜が堆積するに従って、隣接するフィンの間を通過する空気の流れのための有効な空間が徐々に小さくなり、極限状態ではこの空間が霜で埋まってしまう。霜の堆積により、熱交換器の性能が低下するとともに、物品ディスプレイ領域への十分に冷却された空気の流れが減少し、除霜サイクルの起動が必要となる。
【０００８】
従って、従来の中温型食品陳列冷凍システムは、蒸発器の表面に堆積した霜を取り除くために選択的または自動的に運転される除霜システムを一般的に備えており、この除霜システムは、典型的には１１０分までの各サイクルが２４時間中に１から４回運転される。食品陳列冷凍システムで蒸発器を除霜する従来の手法には、電気ヒータ部から蒸発器へ空気を通過させるもの、周囲温度の店の空気を蒸発器へ通過させるもの、および、高温な冷媒ガスを、冷媒管路を通して蒸発器へ通過させるもの、が含まれる。最後の手法は、一般的に、ホットガスデフロスト方式と呼ばれており、一般に約７５〜１２０°Ｆの温度である圧縮機からの高温冷媒ガスが、蒸発器を通過して蒸発器の熱交換器コイルを温める。この高温冷媒ガスの凝縮により放出される潜熱が、蒸発器の霜を溶かす。この高温の冷媒ガスは、着霜した蒸発器内で凝縮し、液化した液体は、圧縮機の満液および損傷のおそれを防止するために圧縮機へ直接的に戻らずに、アキュムレータへ戻る。
【０００９】
このように霜を取り除くのに有効で、これにより適切な空気の流れおよび蒸発器の運転状態を回復する反面、上記蒸発器の除霜には課題がある。すなわち、除霜の期間中、冷凍サイクルが中断されるため、除霜中に物品温度が上昇する。このため、物品ディスプレイ内の物品に対し、加温および冷却の期間が交互に繰り返されるおそれがある。よって、食品を陳列する従来のスーパーマーケット用中温型物品陳列機は、除霜サイクル中に全米食料医薬品局によって定められた温度の限度である４１°Ｆを超えるおそれがある。また、特に複数の冷凍陳列機を備えた店では、全ての陳列機が同時に除霜サイクルとならないことを保証するように、除霜サイクルの順序を適正化するために冷凍システムに追加の制御装置を設ける必要がある。従って、冷凍陳列機、特に中温型の陳列機を、除霜サイクルを行う必要性がない実質的に霜のない状態で連続的に運転することが望ましい。
【００１０】
マーサーに付与された米国特許第３，５７７，７４４号には、一例として、物品領域を霜のない状態に維持するとともに、蒸発器コイルを着氷のない状態に維持する開放式の冷凍ディスプレイケースを運転する方法が開示されている。この開示されている手法では、小さな二次蒸発器ユニットが、蓄圧室用の大気を乾燥するために用いられる。冷却，乾燥された空気は、計量されて一次冷却空気流れへ流入し、物品領域の表面にじかに触れるように通過する。上記表面に直接的に触れる空気が乾燥されるので、上記物品領域の表面に霜が形成されることがない。
【００１１】
ベルコフに付与された米国特許第３，６８１，８９６号には、空気−蒸気の流れおよびこの流れに導入される水に静電荷を与えることによって、蒸発器のような熱交換器における霜の形成を調整することが開示されている。帯電した水滴により、空気内の水蒸気が引き寄せられ、これらの帯電されるとともに引き寄せられた蒸気および水滴が、熱交換器コイルの上流側に配置された逆に帯電した極板の表面上に集まる。従って、熱交換器コイルを通過する冷却空気が、比較的湿気のないものとなり、熱交換器コイル上に霜が形成されない。
【００１２】
シュバイツゲベルに付与された米国特許第４，２７２，９６９号には、高い湿度で霜のない状態を維持する冷凍機が開示されている。この特許では、吸入圧力調整弁またはキャピラリ管等の追加のスロットル要素が、蒸発器の表面を０℃より高い温度に維持するように流れを絞る目的で、蒸発器の出口と圧縮機との間の戻り管路に設けられる。さらに、蒸発器の表面積が、同じ冷凍容量の一般的な冷凍機に使用される蒸発器の表面積に比して、はるかに大きな寸法に設定される。すなわち一般的な蒸発器の寸法に対し、好ましくは２倍、最大１０倍となることもあり得る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、実質的に霜のない方式で物品陳列冷凍システムを運転する方法を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、実質的に霜のない方式で運転可能な中温式陳列機を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一形態では、物品陳列冷凍システムの運転方法が提供されており、この方法は、第１の冷凍モードにおいて、ディスプレイケースの蒸発器に冷媒を比較的低温で通過させるステップと、第２の冷凍モードにおいて、蒸発器に冷媒を比較的高温で通過させるステップと、を含む。比較的高温は、比較的低温よりも約２〜１２°Ｆ高く、第１の冷凍モードと第２の冷凍モードとの間で周期的な運転が行われる。最も好適には、比較的低温は２４〜３２°Ｆの範囲にあり、比較的高温は３１〜３８°Ｆの範囲にある。本発明のこの形態の別の実施例では、運転が冷凍モードから中間温度冷凍モードに進み、続いて第２の冷凍モードに進んでから第１の冷凍モードへと戻る。中間温度冷凍モードでは、冷媒は、第１の冷凍モードにおける比較的低温の冷媒と第２の冷凍モードにおける比較的高温の冷媒との中間の温度で蒸発器を通過する。最も好適には、中間温度冷凍モードにおける冷媒の温度は、約３１〜３２°Ｆの範囲にある。
【００１６】
本発明の他の形態では、物品陳列冷凍システムを運転する方法が提供されており、この方法は、第１の冷凍モードにおいて、蒸発器圧力制御弁を第１の圧力設定値に設定するステップと、第２の冷凍モードにおいて、蒸発器圧力制御弁を第２の圧力設定値に設定するステップと、を含み、上記第２の圧力設定値は上記第１の圧力設定値よりも高い。第１の冷凍モードと第２の冷凍モードとの間で周期的な運転が行われる。
【００１７】
本発明の装置の形態では、物品陳列冷凍システムは、閉冷凍回路として全て接続された圧縮機、凝縮器、蒸発器を有するディスプレイケースを含み、さらに膨張装置、蒸発器圧力制御装置、および制御装置を含む。制御装置は、蒸発器圧力制御弁を、第１の冷凍モードにおいて、第１の冷媒温度に相当する冷媒の第１の圧力設定値に保ち、第２の冷凍モードにおいて、第１の温度よりも約２〜１２°Ｆ高い第２の冷媒温度に相当する冷媒の第２の圧力設定値に保つ。制御装置は、第１の冷凍モードと第２の冷凍モードとの間で運転を周期的に行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
説明のために、本発明の一実施形態に係る商用冷凍システムは、単一の蒸発器を備えた単一のディスプレイケースと、単一の凝縮器と、単一の圧縮機と、を有するものとして示されている。しかしながら、本発明の趣旨が、各ケースに対して一つまたは複数の蒸発器を備えた単一または複数のディスプレイケース，単一または複数の凝縮器，および／または単一または複数の圧縮機を有する商用冷凍システムの様々な実施例に適用できることは、理解されるであろう。
【００１９】
図１および図２を参照すると、本発明の物品陳列冷凍システム１０は、５つの基本要素；すなわち、圧縮機２０，凝縮器３０，蒸発器４０，膨張装置５０，および蒸発器圧力調整装置６０を有し、これらは全て閉冷媒回路として冷媒管路１２，１４，１６および１８を介して接続されている。さらに、システム１０は、制御装置９０を含んでいる。しかしながら、本発明が、さらに追加の構成，制御および付属品を備えた冷凍システムに適用できることは、理解されるであろう。圧縮機２０の出口つまり高圧側は、冷媒管路１２を介して凝縮器３０の入口３２に接続している。凝縮器３０の出口３４は、冷媒管路１４を介して膨張装置５０の入口に接続している。膨張器５０の出口は、冷媒管路１６を介して、ディスプレイケース１００内に配置される蒸発器４０の入口４２に接続している。蒸発器４０の出口４４は、一般的に吸入管路と呼ばれる冷媒管路１８を介して、圧縮機２０の吸入口すなわち低圧側へ戻るように接続している。
【００２０】
蒸発器４０は、最も好適にはフィン−チューブ式熱交換器コイルの形態であり、ディスプレイケース１００内で、物品ディスプレイ領域１２０から独立しており、かつその下方に位置する区画室１１０に配置される。従来と同様に、物品ディスプレイ領域１２０の棚１３０上に貯蔵される物品を、ディスプレイケース１００に近い店内領域の周囲温度よりも低い温度に維持するように、空気は、自然循環またはファン７０手段によって循環され、蒸発器４０を通過した後、物品ディスプレイ領域１２０を通過する。空気が蒸発器４０を通過する際に、フィン−チューブ式熱交換器コイルの外表面を通過し、熱交換器コイルの管を通過する冷媒との間で熱交換を行う。
【００２１】
最も好適には、高性能蒸発器４０のフィン−チューブ式熱交換器コイルは、比較的高いフィン密度を有しており、すなわち１インチ当たり少なくとも５個のフィンを有し、最も好適には１インチ当たり６〜１５個のフィンを有する。高性能蒸発器４０の好適実施例である比較的高いフィン密度を有する熱交換器コイルは、冷媒温度と蒸発器出口空気温度との差が、従来の商用冷凍低フィン密度蒸発器よりもかなり低い状態で運転可能である。
【００２２】
膨張装置５０は、蒸発器に近接してディスプレイケース１００内に配設することが好ましいが、冷媒管路１４内の任意の位置に取り付けても良く、蒸発器４０への液体冷媒の流れの正確な量を計量するように機能する。従来と同様に、蒸発器４０は、液体冷媒が吸入管路１８へ吐出されることなく可能な限り液体冷媒で満たされた状態のときに、最も効率的に機能する。一般的な膨張装置のあらゆる形式を用いることができるが、最も好適には、膨張装置５０は、蒸発器４０の出口４４の下流側の吸入管路１８と熱的に接触するように取り付けられた感温筒５４のような感温部を備えた感熱膨張弁（ＴＸＶ）５２により構成される。感温筒５４は、一般的な毛細管路５６を通して元の感熱膨張弁５２に接続している。
【００２３】
蒸発器圧力調整装置６０は、ステップモータによって制御される吸込圧力調整器または一般的な蒸発器圧力調整弁（総称してＥＰＲＶ）により構成され、吸入管路１８を通して蒸発器から吐出される冷媒の流れを調整することによって、蒸発器内の圧力を、予め設定された所望の圧力に維持するように動作する。蒸発器内の圧力を上記所望の圧力に維持することによって、蒸発器４０内で液体から気体へ膨張する冷媒が、蒸発器を通過する特定の冷媒に応じた特定の温度に維持される。
【００２４】
各冷媒はそれぞれ特有の温度−圧力曲線を有しているので、ＥＰＲＶ６０を、使用される特定の冷媒に対して予め設定される最低圧力設定値に設定することにより、蒸発器４０の霜のない運転を提供することが理論的には可能である。このようにして、冷却空間内の湿った空気と触れる蒸発器４０の全ての外表面が霜形成温度を超える温度となるように、蒸発器４０内の冷媒温度を効果的に維持することができる。しかし、構造的な障害物や蒸発器コイルに亘る空気流の不均一な分配によって、コイル上のいくつかの位置で霜形成条件が生じて霜の形成が始まるおそれがある。
【００２５】
制御装置９０は、ＥＰＲＶ６０が動作する圧力設定値を調整するように機能する。制御装置９０は、蒸発器４０と関連づけられた少なくとも１つのセンサから入力信号を受信して、蒸発器４０内における冷媒の沸騰温度を示す蒸発器４０の動作パラメータを感知する。このセンサは、蒸発器４０の出口４４に近接して吸込管路１８に設けられ、かつ蒸発器出口圧力を感知するように動作可能な圧力変換器９２によって構成することができる。圧力変換器９２からの信号９１は、蒸発器４０内の冷媒の動作圧力を示し、よって、使用される特定の冷媒について、蒸発器４０内におけるこの冷媒の沸騰温度を示す。選択的に、センサを、蒸発器４０のコイル上に設けられ、かつ蒸発器コイルの外側面の動作温度を感知することが可能な温度センサ９４によって構成することができる。温度センサ９４からの信号９３は、蒸発器コイルの外側面の動作温度を示し、よって、蒸発器４０内における冷媒の沸騰温度を示す。
【００２６】
好適には、圧力変換器９２と温度センサ９４の両方を設置して、制御装置９０が両方のセンサからの入力信号を受信するようにすることができ、これにより、１つのセンサが運転中に故障した場合にセーフガード機能が提供される。
【００２７】
制御装置９０は、センサ９２および／またはセンサ９４から受信した１つまたは複数の入力信号から蒸発器が動作する実際の冷媒沸騰温度を求める。求めた実際の冷媒沸騰温度と冷媒沸騰温度の所望の動作範囲とを比較した後、制御装置９０は、蒸発器４０が動作する冷媒沸騰温度を所望の温度範囲内に保つように、必要に応じてＥＰＲＶ６０の圧力設定値を調整する。本発明では、制御装置９０は、選択的に、ＥＰＲＶ６０の圧力設定値を第１の期間にわたって第１の圧力設定値に調整するとともに、第２の期間にわたって第２の圧力設定値に調整し、ＥＰＲＶ６０をこれらの２つの圧力設定値の間で周期的に運転させる。第１の圧力設定値は、使用される冷媒が、飽和時に２４°Ｆから３２°Ｆまでの冷媒温度範囲に相当する圧力範囲内に含まれるように選択される。第２の圧力設定値は、使用される冷媒が、飽和時に３１°Ｆから３８°Ｆまでの冷媒温度範囲に相当する圧力範囲内に含まれるように選択される。従って、本発明では、蒸発器４０内の冷媒沸騰温度は、第１の期間における２４〜３２°Ｆの範囲の第１の温度と、第２の期間における３１〜３８°Ｆの範囲の僅かに高い温度と、の間で循環しながら、常に冷却レベルに保たれる。このような周期的な運転モードでは、蒸発器４０は、連続的に冷凍モードで動作する一方で、運転周期の第１の期間において生じうる望ましくない局部的な霜は、運転周期の第２の期間において比較的高温の冷媒沸騰温度によって周期的に取り除かれる。一般に、運転周期の第２の期間における蒸発器内の冷媒沸騰温度を、運転周期の第１の期間において保たれる冷媒沸騰温度よりも約２〜１２°Ｆ高い温度に保つことが有利である。
【００２８】
運転周期の第１の期間および第２の期間は、ディスプレイケース毎にそれぞれ異なるが、一般に、第１の期間が第２の期間よりも実質的に長い。例えば、比較的低温の冷媒沸騰温度での運転の典型的な第１の期間は、２時間から数日にわたり、一方比較的高温の冷媒沸騰温度での運転の典型的な第２の期間は、約１５〜４０分にわたる。しかし、冷凍システムのオペレータは、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、選択的にかつ個別に、第１の期間の所望の持続時間および第２の期間の所望の持続時間を制御装置９０にプログラムすることができる。
【００２９】
比較的低温の冷媒沸騰温度での運転から連続する比較的高温の冷媒沸騰温度での冷却運転へ移行するときに、約３１〜３２°Ｆの中間温度の定常運転を短時間にわたって保つことが有利でありうる。この中間温度での動作期間は、通常は１０分以下であり、一般に約４〜８分である。このような中間の定常段階は、例えば、過剰な圧縮機周期を避けるための手段として単一の圧縮機を含む冷凍システムで望ましい場合がありうる。比較的高温の冷媒沸騰温度での運転から比較的低温の冷媒沸騰温度での運転に戻るときには、中間の定常段階は設定されない。
【００３０】
また、高性能蒸発器４０の好適実施例である高フィン密度熱交換器コイルは、本発明の霜防止管理方法に従って運転されるディスプレイケースにおいて特に有用であることに加え、同程度の熱交換能力を有する従来の商用冷凍蒸発器よりも比較的小型である。このような従来の蒸発器には、例えば、２０°Ｆの冷媒温度で動作するように設計された、ミシガン州ナイルズ(Niles, Michigan)所在のタイラーレフリジェレイションコーポレイション(Tyler Refrigeration Corporation)が製造するＬ６Ｄ８モデルの中温型ディスプレイケース用の蒸発器が挙げられる。このディスプレイケースは、１インチ当たり２．１個のフィンを有する直径５／８インチの管を１０列含む従来設計のフィン−チューブ式熱交換器を有し、８．７立方フィートの容積で約４９５平方フィートの伝熱面を提供する。高いフィン密度を有する高性能蒸発器４０をＬ６Ｄ８モデルのケースに設置した場合には、ディスプレイケースは、本発明による比較的霜がない方式で好適に運転された。高性能蒸発器は、２９°Ｆの冷媒温度で運転された。上記で説明した従来の熱交換器に比べて、高性能蒸発器の高フィン密度熱交換器は１インチ当たり１０個のフィン有する直径３／８インチの管を８列含み、約４．０立方フィートの容積で約１０００平方フィートの伝熱面積を提供する。従って、この用途では、高性能蒸発器４０は、従来の蒸発器のたった半分の容積でほぼ２倍の伝熱表面積を提供する。
【００３１】
本発明の好適実施例を説明および図示したが、当業者であれば他の変更が考えられよう。従って、本発明の範囲は、請求項の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される商用冷凍システムの概略図である。
【図２】図１に概略的に示される商用冷凍システムの具体的なレイアウトを示す正面図である。
【符号の説明】
１０…物品冷凍システム
２０…圧縮機
３０…凝縮器
４０…蒸発器
５０…膨張装置
６０…蒸発器圧力調整装置
９０…制御装置
１００…ディスプレイケース
【図１】
0003857091.tif 000002
【図２】
0003857091.tif 000003