JP2010071612A - 低温ショーケース - Google Patents

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Abstract

【課題】ナイトカバーによって開口部が閉塞された際に、安定して省エネ運転を実行することができるオープンショーケースを提供する。
【解決手段】本発明は、圧縮機26、コンデンサ47、冷却器46を含む冷媒回路25と、圧縮機26及びコンデンサ47を空冷するためのコンデンシングファン43を備えた低温ショーケース1において、制御装置20は、電流センサ56が検出する圧縮機26の通電電流に基づき、通電電流が低い場合はコンデンシングファン43の回転数を低下させ、圧縮機26の通電電流が高い場合はコンデンシングファン43の回転数を上昇させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、圧縮機、コンデンサ、冷却器を含む冷媒回路と、圧縮機及びコンデンサを空冷するためのコンデンシングファンを備えた低温ショーケースに関するものである。
従来より、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの店舗に設置されるショーケースには、内部に商品を陳列するための貯蔵室が形成されており、当該貯蔵室内を圧縮機やコンデンサ、冷却器などから構成される冷却装置によって、所定の温度に冷却している。大きな開口部を有するオープンショーケースでは、開口部に冷気エアーカーテンを形成し、外気の貯蔵室内への侵入を抑制しているが、多くの顧客が来店する昼間は、顧客や店員などの往来によって、外乱が生じるため、冷気が漏洩しやすくなると共に、外気が貯蔵室内に侵入する。これにより、貯蔵室内の温度を所定の冷却温度に維持することが困難となる。そのため、当該昼間などの開店時における冷却運転では、外乱による温度上昇を考慮した上で、冷却目標温度が設定されて、所定の冷却温度に維持される。
他方、顧客の来店が少なくなる夜間や閉店時では、顧客等の往来による外乱が減少するため、冷気の漏洩が減少する。また、オープンショーケースの前面開口部は、ナイトカバーによって閉塞されるため、外気の侵入や冷気の漏洩が抑制される。そのため、貯蔵室内における熱負荷が減少するため、圧縮機の運転率が低下し、省エネ運転を実行することができる。
特開2002−257451号公報
しかしながら、かかる場合であっても、圧縮機やコンデンサを強制的に冷却するためのコンデンシングファンは、常時、定速運転とされていたため、圧縮機の運転率の低下に伴い、圧縮機の発熱量が低減した場合であっても、通常の冷却運転と同様に運転されていた。
そのため、必要以上にコンデンシングファンが運転されることとなり、効果的な省エネ運転を実現できない、更には、通常、ナイトカバーにより開口部が閉塞されるのは、夜間等であることから、かかる夜間におけるコンデンシングファンの運転による騒音が問題となっていた。
本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、圧縮機の運転状況に応じてコンデンシングファンの運転を制御することで、省エネ運転の実行を図ることができる低温ショーケースを提供する。
本発明の低温ショーケースは、圧縮機、コンデンサ、冷却器を含む冷媒回路と、圧縮機及びコンデンサを空冷するためのコンデンシングファンを備えたものであって、圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段と、圧縮機、コンデンシングファンの運転を制御する制御装置とを備え、制御装置は、電流検出手段が検出する圧縮機の通電電流に基づき、通電電流が低い場合はコンデンシングファンの回転数を低下させ、圧縮機の通電電流が高い場合はコンデンシングファンの回転数を上昇させることを特徴とする。
請求項2の発明の低温ショーケースは、上記発明において、冷却器と熱交換した冷気を貯蔵室の開口部に吐出して冷気エアーカーテンを形成しながら貯蔵室内を冷却すると共に、開口部を覆うナイトカバーと、貯蔵室内を照明する照明装置を備え、制御装置は、照明装置が消灯された場合、圧縮機の通電電流に応じたコンデンシングファンの回転数制御を実行することを特徴とする。
本発明の低温ショーケースは、圧縮機、コンデンサ、冷却器を含む冷媒回路と、圧縮機及びコンデンサを空冷するためのコンデンシングファンを備えたものであって、圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段と、圧縮機、コンデンシングファンの運転を制御する制御装置とを備え、制御装置は、電流検出手段が検出する圧縮機の通電電流に基づき、通電電流が低い場合はコンデンシングファンの回転数を低下させ、圧縮機の通電電流が高い場合はコンデンシングファンの回転数を上昇させるので、圧縮機の運転状況に応じてコンデンシングファンの回転数を変更させることができる。
これにより、圧縮機の運転状況により変動する廃熱に応じてコンデンシングファンの回転数を制御することが可能となるため、従来のごとく、コンデンシングファンを定速運転としていた場合に比べて、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
請求項2の発明によれば、上記発明において、冷却器と熱交換した冷気を貯蔵室の開口部に吐出して冷気エアーカーテンを形成しながら貯蔵室内を冷却すると共に、開口部を覆うナイトカバーと、貯蔵室内を照明する照明装置を備え、制御装置は、照明装置が消灯された場合、圧縮機の通電電流に応じたコンデンシングファンの回転数制御を実行することにより、ナイトカバーにて開口部が覆われることで、庫内の熱負荷が小さくなるため、圧縮機の通電電流が低くなり、これに応じてコンデンシングファンの回転数を低下させることで、閉店時における静音化を実現することが可能となる。
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は本発明を適用した低温ショーケース1の斜視図、図2は図1の低温ショーケース1の縦断側面図をそれぞれ示している。
本実施例の低温ショーケース1は、例えばスーパーマーケットなどの店舗内に据え付けられる縦型のオープンショーケースであり、前面に開口する断面略コ字状の断熱壁2と、据え付け現場において断熱壁2の側面に取り付けられた断熱性の側板5、5とから構成されている。
ショーケース1の断熱壁2の内側には所定間隔を存して内壁4が取り付けられると共に、当該内壁4と断熱壁2との間にはそれぞれ間隔を存して区画壁40が取り付けられ、内壁4と区画壁40間には、内層ダクト41が形成されると共に、区画壁40と断熱壁2間には外層ダクト42が形成されている。内壁4を構成する背部内壁10の下端前方には、底板9が断熱壁2の底壁2Aとの間にダクト用の間隔を存して取り付けられており、これら内壁4及び底板9の内側を貯蔵室11としている。
また、この貯蔵室11内には、高さ及び取付角度が変更可能であると共に、貯蔵室11内背部の図示しない支柱に取り付けられる一対のブラケット31及びこれらと共に棚装置を構成する棚板32が複数段に渡って架設されている。棚板32の前縁には、硬質合成樹脂により成形されるプライスレール34が取り付けられており、当該プライスレール34は、棚板32の装飾体を兼用している。また、この棚板32の前壁とプライスレール34との間には、所定の間隔が形成されており、当該間隔には棚板32上の商品が落下することを防止するためのガード35が取り付けられる。また、各棚板32の下面前部には、下方の棚板32上に陳列される商品を照明するための照明装置(例えば蛍光灯)36が配設されている。
断熱壁2の前面開口(開口部)12の上縁にはハニカム材13、14がそれぞれ取り付けられた内層吹出口16及び外層吹出口17が並設されており、これら内層吹出口16及び外層吹出口17は、内層ダクト41及び外層ダクト42にそれぞれ連通している。尚、内層吹出口16及び外層吹出口17は、区画壁40の前端において、仕切部材45によって区画形成される。他方、開口12の下縁には、内層吸込口18と外層吸込口19が並設されている。尚、内層吹出口16の貯蔵室11側の天面内壁8には、貯蔵室11内を上方から照明するための照明装置(例えば蛍光灯)39が設けられている。
また、断熱壁2の天壁2B前端にはパネル33が取り付けられており、このパネル33の内方には、パネル33の後方に位置して照明装置(例えば蛍光灯)37を取り付けるための照明反射板50が取り付けられる。
また、断熱壁2の天壁2Bの前端には、下方に延出して前記外層吹出口17の前側に位置して外層ダクト42の前端を閉塞する吹出口外壁52が取り付けられる。尚、この吹出口外壁52は、下端が後側に折り返された図示しない係合部が形成されており、当該係合部によって、前記外層吹出口17に取り付けられるハニカム材14の前端が支持される。そして、この吹出口外壁52の上面には、断熱壁2の天壁2Bの前端に位置して巻き取り式のナイトカバー51が収容される。
このナイトカバー51は、図示しない保持具に取り付けられたトーションバーの周囲に巻回されて常時巻き取られる方向に付勢されており、保持具の下面前端から下方に引き出し可能とされる。引き出された際には、全開と全閉の途中の位置で停止するストッパー機能も備えられている。なお、このストッパー機能は下方へ引く所定の操作で解除され、巻き取られるようになる。これにより、ナイトカバー51は、保持具に引出/巻取自在とされる。
また、ナイトカバー51の横幅は、実施例では、開口部12の幅寸法と略同等とされている。ナイトカバー51の先端(下端)には左右に張る硬質樹脂製の縁部材が取り付けられており、この縁部材の中央部には把手が形成されている。なお、この縁部材または把手に形成される固定部材は、断熱壁2の下部の前壁上端に係止部材に係脱自在に取付可能とされている。
一方、底板9下方後部には断熱壁2の底壁2A上に内層ダクト41及び外層ダクト42のそれぞれに対応する庫内ファン27、28(図4のみ図示する)が複数台設置されている。そして、背部内壁10後方の内層ダクト41内には冷却装置の冷却器(図3のみ図示する)46が縦設されている。この冷却器46と共に冷凍サイクルを構成するDC圧縮機26(図3のみ図示する)、コンデンサ47、コンデンシングファン43(図3のみ図示する)等は、ショーケース1とは別置きに例えば、店舗内の機械室などに設けられている。
ここで、図3の冷媒回路図を参照して本実施例における冷凍サイクルを構成する冷媒回路25について説明する。圧縮機26の吐出側の配管48には、コンデンサ47が接続されている。そして、このコンデンサ47の出口側には、減圧装置としての膨張弁29が接続されている。この膨張弁29は冷却器46に接続され、冷却器46の出口側は圧縮機26に接続されて環状の冷凍サイクルを構成している。圧縮機26、庫内ファン27、28、コンデンシングファン43、膨張弁29は、後述する制御装置20に接続され、詳細は後述する如く冷却運転の制御が行われるものとする。
次に、図4を参照して制御装置20について詳述する。図4はショーケース1の制御装置20のブロック図を示している。この制御装置20は汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ21を備えている。そして、この制御装置20の入力には、貯蔵室11内の温度を検出する温度センサ22と、電源スイッチ23と、貯蔵室11内を照明する照明装置36、37、39の点灯/消灯を行うための照明スイッチ24と、DC圧縮機26への通電電流を検出する電流センサ(電流検出手段)56などが接続されている。尚、温度センサ22は例えば貯蔵室11内天井部に取り付けられているものである。
他方、制御装置20の出力には、DC圧縮機26を駆動させる圧縮機モータ26Mと、庫内ファン27、28をそれぞれ駆動させるファンモータ27M、28M、コンデンシングファン43を駆動させるファンモータ43M、電磁弁29、照明装置36、37、39が接続されている。ここで、圧縮機モータ26Mは、インバータ装置53を介して接続されており、これによって、圧縮機モータ26Mの運転周波数を任意に変更可能とされている。また、庫内ファン27、28のファンモータ27M、28Mは、それぞれチョッパ回路などの駆動回路54を介して接続されており、これによって、ファンモータ27M、28Mの回転数を任意に変更可能とされている。同様に、コンデンシングファン43のファンモータ43Mは、チョッパ回路などの駆動回路55を介して接続されており、これによって、ファンモータ43Mの回転数を任意に変更可能とされている。
以上の構成で、本発明の実施例のショーケース1の動作を説明する。先ず、電源スイッチ23が投入されると、制御装置20は、冷却運転を開始し、圧縮機26、庫内ファン27及び28を起動する。圧縮機26が起動されると、内層ダクト41に縦設される冷却器46が冷却作用を発揮する。この冷却器46と熱交換した冷気は、庫内ファン27の運転により、内層ダクト41内を上昇せられ、内層吹出口16より内層吸込口18に向かって吹き出される。そして、内層吸込口18から吸い込まれた冷気は再び前記庫内ファン27によって加速される。これにより、開口部12には、冷気エアーカーテンが形成される。
他方、外層ダクト42に対応した庫内ファン28が運転されると外層ダクト42内の保護気流は外層ダクト42内を上昇せられ、外層吹出口17より外層吸込口19に向かって吹き出される。そして、外層吸込口19から吸い込まれた空気は再び前記庫内ファン28によって加速される。これによって、開口部12には、冷気エアーカーテンの外側に保護エアーカーテンが形成され、開口部12には前後二重のエアーカーテンが形成されることとなる。そして、内側の冷気エアーカーテンの一部が貯蔵室11内に循環されて貯蔵室11は冷却される。
制御装置20は、庫内ファン27、28を連続運転し、コンデンシングファン43を最高回転数にて連続運転する。また、圧縮機26については温度センサ22の出力に基づき、インバータ装置53により回転数制御される。即ち、温度センサ22により検出される貯蔵室11内の温度が所定の冷却設定温度(例えば+5℃)の上に設定された所定の上限温度(例えば+6℃)以上の場合には、圧縮機26の回転数は最高回転数として運転する。検出温度が当該上限温度よりも低く、設定温度の下に設定された所定の下限温度(例えば+4℃)より高い場合には、当該温度が高くなるにつれて圧縮機26の回転数を上昇させ、当該温度が低くなるにつれて圧縮機26の回転数を低下させる。即ち、温度センサ22の検出温度の変化に応じてこれら圧縮機26の回転数を調整する。また、検出温度が当該下限温度以下である場合には、圧縮機26の運転を停止する。この場合、温度センサ22により検出される貯蔵室11内の温度が前記所定の上限温度より上昇した時点で圧縮機26を起動し、最高回転数として運転する。
なお、上記実施例では、冷却設定温度のディファレンシャル2degの範囲で制御しているが、これに限定されるものではない。
これによって、貯蔵室11内が平均+5℃の冷蔵温度に冷却されることになる。尚、本実施例では、圧縮機26の運転制御のみによって貯蔵室11内の温度制御を行っているが、これに限定されるものではなく、これに加えて、電磁弁29による開度制御を行うことにより温度制御を行っても良いものとする。
次に、上述した如きナイトカバー51によって開口部12が閉塞された際の冷却運転について図5の制御のフローチャートを参照して説明する。まず、制御装置20は、ステップS1において、DC圧縮機26の通電電流値を測定し、当該通電電流値を記憶する。その後、ステップS2において、制御装置20は、照明スイッチ24がOFFとされているか否かの判断を行う。例えば、店舗が開店中である場合には、照明スイッチ24がONとされているとともに、ナイトカバー51は保持具に巻き取られている。そのため、開口部12が開放されている開店中の状態では、制御装置20は、温度センサ22により検出される貯蔵室11内の温度に基づき、上述したような圧縮機26の回転数制御を行い、貯蔵室11内を所定の冷却設定温度に維持する。この場合、コンデンシングファン43は、所定の最高回転数にて定速運転を行う。以後、ステップS1に戻る。
閉店する際には、ナイトカバー51を保持具から引き出して降ろし、把手等を断熱壁2の前壁上端に形成される係止部材に係止させ、冷気エアーカーテンの外側で開口部12を覆う。これにより、閉店中は、開口部12をナイトカバー51にて閉塞することにより、貯蔵室11内の冷気を当該貯蔵室11内に滞留させることができ、冷却効率の向上が図られる。
このとき、閉店に際して、照明スイッチ24がOFFされ、各照明装置36、37、39が消灯される。そのため、ステップS2では、照明スイッチ24がOFFとされているため、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞されたものとみなし、ステップS4に進み、コンデンシングファン43の省エネ運転を実行する。
ステップS4では、制御装置20は、照明スイッチ24がOFFとされていることから、それまで所定の最高回転数にて定速運転を行っていたコンデンシングファン43を、圧縮機26の通電電流値に基づく回転数制御を実行する。即ち、制御装置20は、上記ステップS1において電流センサ56により検出された圧縮機26の通電電流値に基づき図6に示すように、コンデンシングファン43の回転数を制御する。
本実施例では、圧縮機26の通電電流値が所定の高電流値、例えば5.0A以上である場合には、所定の最高回転数にて運転し、所定の低電流値、例えば3.5A以下である場合には、所定の最低回転数にて運転する。また、これら高電流値と低電流値の間である場合には、図6に示すように、当該電流値に基づき決定される回転数(電流値の上昇によって所定割合にて上昇する回転数(最高回転数と最低回転数との間))にて運転する。
これにより、省エネ運転では、圧縮機26の運転状況により変動する廃熱量を、運転状況によって変化する圧縮機26の通電電流値により推定し、これによって、コンデンシングファン43の回転数を制御することから、従来のごとくコンデンシングファンを定速運転としていた場合に比べて、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
この場合、照明装置43が消灯されていること、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞されていることにより外乱が小さくなることから、貯蔵室11内の熱負荷が小さくなり温度上昇も小さくなるため、圧縮機26への通電電流値に応じてコンデンシングファン43の回転数を低下させても、支障なく貯蔵室11内を冷却する能力を維持することが可能となる。
ナイトカバー51により開口部12が閉塞される閉店時などの夜間において、当該省エネ運転を実行することにより、騒音の発生を抑制することができ、静音化を図ることが可能となる。
また、これ以外にもコンデンシングファン43の省エネ運転を行ってもよい。以下、その例として図7の制御フローチャート及び図8の制御のフローチャートを参照してそれぞれの他の実施例について説明する。
図7の制御フローチャートでは、上記実施例と同様にステップS1において、DC圧縮機26の通電電流値を測定し、当該通電電流値を記憶する。その後、ステップS5において、制御装置20は、貯蔵室11内の温度の安定度判定を行う。
貯蔵室11内の温度の安定度判定では、温度センサ22により検出された温度の変化が所定値以内とされる安定時間が、所定時間経過したか否かにより判定する。この場合、判定に要する時間として例えば10分間とする。そのため、ステップS5では、温度センサ22により検出された温度変化が1〜3degのうちの所定の値以内、例えば、2deg以内となってから10分(所定時間)経過したか否かを判断する。
上記安定時間が所定時間を経過していない場合には、圧縮機26の運転による廃熱量が大きいものと判断し、ステップS6に移行し、コンデンシングファン43を最高回転数にて連続運転する通常制御を実行する。その後、ステップS1に戻る。
ステップS5において上記安定時間が所定時間を経過した場合には、制御装置20は、圧縮機26の運転による廃熱量が低減された状況、例えば、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞され、貯蔵室11内の温度変化が安定したものとみなし、ステップS4に進み、上記実施例と同様にコンデンシングファン43の省エネ運転を実行する。
これにより、貯蔵室11内の温度の安定度を判断することによって、圧縮機26の運転による廃熱量が低減されたこと、例えば、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞されたことや、開口部12が開放されていても、外部環境によって貯蔵室11内の温度変化が安定し、圧縮機26の運転による廃熱量が低減されている状況であることを把握し、これによって、コンデンシングファン43をステップS1において電流センサ56により検出された圧縮機26の通電電流値に基づき、図6に示すように、コンデンシングファン43の回転数を制御することが可能となる。
従って、係る省エネ運転では、圧縮機26の運転状況により変動する廃熱量を、運転状況によって変化する圧縮機26の通電電流値により推定し、これによって、コンデンシングファン43の回転数を制御することから、従来のごとくコンデンシングファンを定速運転としていた場合に比べて、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
図8の制御フローチャートでは、上記実施例と同様にステップS1において、DC圧縮機26の通電電流値を測定し、当該通電電流値を記憶する。その後、ステップS7において、制御装置20は、圧縮機26の運転周波数が所定の低運転周波数であるか否かの判断を行う。
係る実施例では、圧縮機26の運転周波数が、所定の運転周波数、例えば、20Hzより低いか否かを判断する。圧縮機26の運転周波数が所定の低運転周波数以上である場合には、制御装置20は、圧縮機26の運転による廃熱量が大きいものと判断し、上記ステップS6に移行し、上述した如き実施例と同様に、コンデンシングファン43を最高回転数にて連続運転する通常制御を実行する。その後、ステップS1に戻る。
ステップS7において圧縮機26の運転周波数が所定の低運転周波数より低い場合には、制御装置20は、圧縮機26の運転による廃熱量が低減された状況、例えば、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞され、貯蔵室11内の温度変化が安定したものとみなし、ステップS4に進み、上記実施例と同様にコンデンシングファン43の省エネ運転を実行する。
これにより、圧縮機26の運転周波数を判断することによって、圧縮機26の運転による廃熱量が低減されたこと、例えば、ナイトカバー51によって開口部12が閉塞されたことや、開口部12が開放されていても、外部環境によって貯蔵室11内の温度変化が安定し、圧縮機26の運転による廃熱量が低減されている状況であることを把握し、これによって、コンデンシングファン43をステップS1において電流センサ56により検出された圧縮機26の通電電流値に基づき、図6に示すように、コンデンシングファン43の回転数を制御することが可能となる。
従って、係る省エネ運転では、圧縮機26の運転状況により変動する廃熱量を、運転状況によって変化する圧縮機26の通電電流値により推定し、これによって、コンデンシングファン43の回転数を制御することから、従来のごとくコンデンシングファンを定速運転としていた場合に比べて、消費電力量の低減を図ることができ、省エネ運転を実現することが可能となる。
ショーケースの斜視図である。 図1のショーケースの縦断側面図である。 冷媒回路図である。 制御装置の電気ブロック図である。 制御のフローチャートである。 圧縮機の通電電流値に対するコンデンシングファンの回転数を示す図である。 他の実施例の制御のフローチャートである。 他の実施例の制御のフローチャートである。
符号の説明
1 オープンショーケース
2 断熱壁
9 底板
10 背部内壁
11 貯蔵室
12 前面開口(開口部)
16 内層吹出口
17 外層吹出口
20 制御装置
21 タイマ
22 温度センサ
23 電源スイッチ
24 照明スイッチ
25 冷媒回路
26 圧縮機
36、37、39 照明装置
40 区画壁
41 内層ダクト
42 外層ダクト
43 コンデンシングファン
46 冷却器
47 コンデンサ
48 冷媒配管
51 ナイトカバー
53 インバータ装置
54 駆動回路
55 駆動回路
56 電流センサ(電流検出手段)

Claims (2)

  1. 圧縮機、コンデンサ、冷却器を含む冷媒回路と、前記圧縮機及びコンデンサを空冷するためのコンデンシングファンを備えた低温ショーケースにおいて、
    前記圧縮機の通電電流を検出する電流検出手段と、前記圧縮機、コンデンシングファンの運転を制御する制御装置とを備え、
    該制御装置は、前記電流検出手段が検出する前記圧縮機の通電電流に基づき、該通電電流が低い場合は前記コンデンシングファンの回転数を低下させ、前記圧縮機の通電電流が高い場合は前記コンデンシングファンの回転数を上昇させることを特徴とする低温ショーケース。
  2. 前記冷却器と熱交換した冷気を貯蔵室の開口部に吐出して冷気エアーカーテンを形成しながら前記貯蔵室内を冷却すると共に、前記開口部を覆うナイトカバーと、前記貯蔵室内を照明する照明装置を備え、
    前記制御装置は、前記照明装置が消灯された場合、前記圧縮機の通電電流に応じた前記コンデンシングファンの回転数制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の低温ショーケース。
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