JP2016020752A

JP2016020752A - ショーケース

Info

Publication number: JP2016020752A
Application number: JP2014143827A
Authority: JP
Inventors: 裕章山本; Hiroaki Yamamoto; 睦吉本; Mutsumi Yoshimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Applied Refrigeration Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Mitsubishi Electric Applied Refrigeration Systems Co Ltd
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2016-02-04

Abstract

【課題】本発明は、省エネ性が向上されたショーケースを得るものである。
【解決手段】ショーケース１は、内側に貯蔵部４１が形成された枠体１１と、貯蔵部４１に形成された冷却風吹出口４５に連通する冷却風路５１と、冷却風路５１に配設された冷却器５２と、冷却風路５１を通過して冷却風吹出口４５から貯蔵部４１に流入する気流を生じさせる冷却ファン５３と、を備え、冷却風路５１のうちの冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域に、蓄熱器５４が配設されたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ショーケースに関するものである。

従来のショーケースとして、例えば、内側に貯蔵部が形成された枠体と、貯蔵部に形成された冷却風吹出口に連通する冷却風路と、冷却風路に配設された冷却器と、冷却風路を通過して冷却風吹出口から貯蔵部に流入する気流を生じさせる冷却ファンと、を備えたものがある。冷却器は、冷媒循環回路の一部を構成し、冷却器には、減圧された冷媒が供給される。冷却器の外面は、蓄熱部材によって覆われる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０００−２３０７６５号公報（段落［００２１］、図２、図３等）

従来のショーケースでは、冷却器の外面が、蓄熱部材によって覆われているため、例えば、冷媒循環回路の冷媒の循環を停止した状態で貯蔵部に冷気を供給する放熱運転を行うことが可能である。しかし、例えば、冷却風路のうちの冷却器と冷却風吹出口との間の領域の一部が、冷媒循環回路の一部を構成する放熱器が配設された排熱風路と隣り合う場合等において、蓄熱部材によって覆われた冷却器を通過した空気が、冷却風吹出口に到達する前に、排熱風路からの伝熱によって加熱されることとなる。そのため、例えば、冷媒循環回路の冷媒の循環を停止した際の貯蔵部の時間当たりの温度上昇量が大きくなって、冷媒循環回路の圧縮機の発停間隔が短くなり、省エネ性が低下してしまう。つまり、従来のショーケースでは、省エネ性が低いという問題点があった。

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、省エネ性が向上されたショーケースを得るものである。

本発明に係るショーケースは、内側に貯蔵部が形成された枠体と、前記貯蔵部に形成された冷却風吹出口に連通する冷却風路と、前記冷却風路に配設された冷却器と、前記冷却風路を通過して前記冷却風吹出口から前記貯蔵部に流入する気流を生じさせる冷却ファンと、を備え、前記冷却風路のうちの前記冷却器と前記冷却風吹出口との間の領域に、蓄熱器が配設されたものである。

本発明に係るショーケースでは、冷却風路のうちの冷却器と冷却風吹出口との間の領域に、蓄熱器が配設されていることで、冷却器を通過した空気が、冷却風吹出口に到達する前に加熱されることが抑制されることとなって、省エネ性が向上される。

本発明の実施の形態１に係るショーケースの、外観を示す図である。本発明の実施の形態１に係るショーケースの、内部構成及び動作を説明するための図である。本発明の実施の形態１に係るショーケースの、システム構成の主要部を説明するための図である。本発明の実施の形態１に係るショーケースの、圧縮機の動作を説明するための図である。比較例に係るショーケースの、圧縮機の動作を説明するための図である。

以下に、本発明に係るショーケースについて、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成、動作等は、一例であり、本発明に係るショーケースは、そのような構成、動作等である場合に限定されない。また、各図において、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。また、重複する部材又は部分については、符号を付すことを適宜省略している。

実施の形態１．
以下に、実施の形態１に係るショーケースを説明する。
＜ショーケースの構成及び動作＞
実施の形態１に係るショーケースの構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るショーケースの、外観を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るショーケースの、内部構成及び動作を説明するための図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るショーケースの、システム構成の主要部を説明するための図である。図４は、本発明の実施の形態１に係るショーケースの、圧縮機の動作を説明するための図である。

図１及び図２に示されるように、ショーケース１は、前面が開放されたオープンタイプであり、枠体１１と、断熱壁２１と、を有する。断熱壁２１は、例えば、発泡ウレタン等である。

断熱壁２１は、枠体１１の内側に配設され、上面部と背面部と底面部とを有する。断熱壁２１の底面部及び背面部と、枠体１１と、の間に、排熱風路３１が形成される。排熱風路３１は、枠体１１の前面の下部に形成された排熱風吸込口１２と、枠体１１の上面の後部に形成された排熱風吹出口１３と、の間を連通させる。排熱風路３１には、放熱器３２と、排熱ファン３３と、が配設される。排熱ファン３３が駆動すると、ショーケース１外の空気が、排熱風吸込口１２から排熱風路３１に流入して、排熱風吹出口１３からショーケース１外に流出する気流が生じる。

断熱壁２１の内側には、貯蔵部４１が形成される。貯蔵部４１には、複数の陳列棚４２が設けられる。貯蔵部４１の前面部は開放されている。また、貯蔵部４１の上側、後側、及び下側には、仕切板４３が設けられる。仕切板４３の下側、後側、及び上側には、一部が断熱壁２１によって区画される冷却風路５１が形成される。冷却風路５１は、貯蔵部４１の下部の前部に形成された冷却風吸込口４４と、貯蔵部４１の上部の前部に形成された冷却風吹出口４５と、の間を連通させる。冷却風路５１には、冷却器５２と、冷却ファン５３と、が配設される。冷却ファン５３が駆動すると、貯蔵部４１の空気が、冷却風吸込口４４から冷却風路５１に流入して、冷却風吹出口４５から貯蔵部４１に流出する気流が生じる。また、仕切板４３の貯蔵部４１の後側に位置する領域に、冷却風吹出口４５としての多数の孔が形成されており、その冷却風吹出口４５からも貯蔵部４１に流出する気流が生じる。貯蔵部４１の上部の前部に形成された冷却風吹出口４５から貯蔵部４１に流出する気流は、貯蔵部４１のエアーカーテンとして機能する。

例えば、図３に示されるように、圧縮機９２と放熱器３２と絞り装置９３と冷却器５２とが配管で順次接続されて、冷媒循環回路９１が形成される。つまり、放熱器３２は、例えば、冷媒循環回路９１の一部を構成するものであり、凝縮器として作用する熱交換器である。また、冷却器５２は、例えば、冷媒循環回路９１の一部を構成するものであり、蒸発器として作用する熱交換器である。

そして、図２に示されるように、冷却風路５１のうちの、冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域で、且つ、排熱風路３１と隣り合う領域に、蓄熱器５４が配設される。蓄熱器５４は、冷却器５２に当接する状態で取り付けられてもよく、また、冷却器５２との間に隙間を有する状態で取り付けられてもよい。蓄熱器５４は、蓄熱材が封入された熱交換器（例えば、フィンチューブ型熱交換器、プレートフィン型熱交換器等）である。つまり、蓄熱器５４は、冷媒循環回路９１を循環する冷媒が流入しない熱交換器である。蓄熱材は、例えば、水、ブライン等である。貯蔵部４１の温度帯が、蓄熱材が潜熱を蓄熱する状態になる温度帯である場合には、蓄熱器５４の蓄熱作用が向上される。蓄熱器５４は、断熱壁２１、つまり排熱風路３１と冷却風路５１とを隔てる壁面に当接する状態で取り付けられるとよい。

また、図２に示されるように、冷却風吸込口４４には、冷却風吸込口温度センサ４６が配設される。また、貯蔵部４１の上部の前部に形成された冷却風吹出口４５には、冷却風吹出口温度センサ４７が配設される。図３に示されるように、冷却風吸込口温度センサ４６及び冷却風吹出口温度センサ４７で検出される温度は、制御部６１に送信される。制御部６１は、冷却風吸込口温度センサ４６で検出される温度と冷却風吹出口温度センサ４７で検出される温度との平均値を、貯蔵部４１の温度として取得する。なお、冷却風吹出口温度センサ４７のみが配設され、制御部６１が、冷却風吹出口温度センサ４７で検出される温度を、貯蔵部４１の温度として取得してもよい。

制御部６１は、貯蔵部４１の温度に応じて、圧縮機９２の発停を切り換える。つまり、図４に示されるように、制御部６１は、貯蔵部４１の温度が、目標温度（例えば５℃）に予め設定された基準温度を足した温度である上限温度以上になると、圧縮機９２の稼働を開始して、冷媒循環回路９１の冷媒を循環させる。また、制御部６１は、貯蔵部４１の温度が、目標温度（例えば５℃）から予め設定された基準温度を引いた温度である下限温度以下になると、圧縮機９２の稼働を停止して、冷媒循環回路９１の冷媒の循環を停止する。制御部６１は、圧縮機９２の発停に関わらず、冷却ファン５３を稼働させる。なお、圧縮機９２がインバータ駆動されるものである場合には、制御部６１は、貯蔵部４１の温度に応じて、圧縮機９２のインバータ駆動の周波数を変化させる。

制御部６１は、ショーケース１の動作全般を司るものである。制御部６１の一部又は全ては、例えば、マイコン、マイクロプロセッサユニット等で構成されてもよく、また、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。

＜ショーケースの作用＞
実施の形態１に係るショーケースの作用について説明する。
ショーケース１では、冷却風路５１のうちの冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域に、蓄熱器５４が配設される。そのため、冷却器５２を通過した空気が、冷却風吹出口４５に到達する前に加熱されることが抑制されて、例えば、冷媒循環回路９１の冷媒の循環を停止した際の貯蔵部４１の時間当たりの温度上昇量が大きくなって、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の発停間隔が短くなることが抑制されることとなって、省エネ性が向上される。

図５は、比較例に係るショーケースの、圧縮機の動作を説明するための図である。
つまり、冷却風路５１のうちの冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域に、蓄熱器５４が配設されない場合には、冷却器５２を通過した空気が冷却風吹出口４５に到達する前に加熱されることとなって、冷媒循環回路９１の冷媒の循環を停止した際の貯蔵部４１の時間当たりの温度上昇量が大きくなる。そのため、図５に示されるように、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の発停間隔が短くなって、省エネ性が低下してしまう。

一方、ショーケース１では、冷却風路５１のうちの冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域に、蓄熱器５４が配設されるため、図４に示されるように、冷媒循環回路９１の冷媒の循環を停止した際の貯蔵部４１の時間当たりの温度上昇量が小さくなって、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の停止時間が長くなる。また、蓄熱器５４の蓄熱分だけ、冷媒循環回路９１の冷媒を循環させた際の貯蔵部４１の時間当たりの温度下降量が小さくなって、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の稼働時間が長くなる。そのため、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の発停間隔が長くなって、省エネ性が向上される。また、圧縮機９２がインバータ駆動されるものである場合においても、圧縮機９２のインバータ駆動の周波数の時間当たりの変化量が小さくなって、省エネ性が向上される。

すなわち、ショーケース１では、蓄熱器５４が配設されるため、蓄熱器５４が配設されない場合と比較して、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の発停間隔が、（蓄熱器５４が配設される場合における冷却能力と蓄熱能力との合計）／（蓄熱器５４が配設されない場合における冷却能力）倍だけ、長くなる。なお、蓄熱器５４の仕様（タイプ、サイズ、能力等）は、冷媒循環回路９１の圧縮機９２の発停間隔、つまり発停回数が目標とする値になるように、決定される。

また、ショーケース１では、蓄熱器５４が、蓄熱材が封入された熱交換器（例えば、フィンチューブ型熱交換器、プレートフィン型熱交換器等）である。そのため、蓄熱器５４の設置に伴って、冷却風路５１を通過する気流に生じる通風抵抗が増加することを抑制しつつ、蓄熱性能を向上することが可能となって、冷却性能の維持と省エネ性の向上とが両立される。

また、ショーケース１では、蓄熱器５４が、冷却風路５１のうちの排熱風路３１と隣り合う領域に配設される。ショーケース１のように、冷却風路５１のうちの冷却器５２と冷却風吹出口４５との間の領域が、放熱器３２が配設された排熱風路３１と隣り合う構成である場合には、冷却器５２を通過した空気の加熱が格段促進されてしまう。そのため、蓄熱器５４が、冷却風路５１のうちの排熱風路３１と隣り合う領域に配設される場合には、省エネ性が向上するとの上述の効果が、格段顕著となる。

更に、ショーケース１では、排熱風吹出口１３が、枠体１１の上面に形成される。そのため、排熱風吹出口１３の出口側に空間を確保するために、設置場所等に制限が生じることが抑制されることとなって、汎用性が向上される。

また、ショーケース１では、蓄熱器５４が、断熱壁２１、つまり冷却風路５１と排熱風路３１とを隔てる壁面に当接する状態で取り付けられる。そのため、熱源となる壁面自体を冷却することが可能となって、省エネ性が更に向上される。

また、ショーケース１では、貯蔵部４１の前面部が開放される。つまり、ショーケース１は、オープンタイプである。ショーケース１が、貯蔵部４１の前面部に扉が配設されるもの、つまり、クローズタイプであっても、上述の効果が奏される。ショーケース１がオープンタイプである場合には、ショーケース１がクローズタイプである場合と比較して、冷却風吹出口温度センサ４７で検出される温度が、外乱の影響を受け易くなるため、圧縮機９２の動作が不安定となる。そのため、蓄熱器５４を配設して貯蔵部４１の時間当たりの温度変化を小さくする、つまり安定化することの有用性が、ショーケース１がクローズタイプである場合と比較して、大きくなる。つまり、上述の構成及び動作は、特に、ショーケース１がオープンタイプである場合に有用である。

１ショーケース、１１枠体、１２排熱風吸込口、１３排熱風吹出口、２１断熱壁、３１排熱風路、３２放熱器、３３排熱ファン、４１貯蔵部、４２陳列棚、４３仕切板、４４冷却風吸込口、４５冷却風吹出口、４６冷却風吸込口温度センサ、４７冷却風吹出口温度センサ、５１冷却風路、５２冷却器、５３冷却ファン、５４蓄熱器、６１制御部、９１冷媒循環回路、９２圧縮機、９３絞り装置。

Claims

内側に貯蔵部が形成された枠体と、
前記貯蔵部に形成された冷却風吹出口に連通する冷却風路と、
前記冷却風路に配設された冷却器と、
前記冷却風路を通過して前記冷却風吹出口から前記貯蔵部に流入する気流を生じさせる冷却ファンと、を備え、
前記冷却風路のうちの前記冷却器と前記冷却風吹出口との間の領域に、蓄熱器が配設された、
ことを特徴とするショーケース。
前記蓄熱器は、蓄熱材が封入された熱交換器である、
ことを特徴とする請求項１に記載のショーケース。
前記蓄熱材は、水又はブラインである、
ことを特徴とする請求項２に記載のショーケース。
前記蓄熱材は、潜熱を蓄熱する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のショーケース。
排熱風路と、
前記排熱風路に配設された放熱器と、
前記排熱風路を通過する気流を生じさせる排熱ファンと、を備え、
前記蓄熱器は、前記冷却風路のうちの前記排熱風路と隣り合う領域に配設された、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のショーケース。
前記蓄熱器は、前記冷却風路と前記排熱風路とを隔てる壁面に当接する、
ことを特徴とする請求項５に記載のショーケース。
前記排熱風路が連通する排熱風吹出口は、前記枠体の上面に形成された、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のショーケース。
前記貯蔵部は、前面部が開放された、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のショーケース。