JP4375312B2 - 冷気循環式ショーケース - Google Patents

Description

本発明は、オープンショーケースを対象とする冷気循環式ショーケースに関し、詳しくはショーケースの庫内冷気循環通風路に配した冷凍機のエバポレータにおける蒸発コイルの配管構造に係わる。

まず、オープンショーケースを対象に、冷気循環式ショーケースの全体構造を図３に示す。図において、１は断熱筐体になる前面開放形ケース本体の外箱、２は内箱、３は商品陳列棚、４は庫内底部に配したデッキパン、５は前記外箱１と内箱２との間に画成した冷気循環通風路、６は冷気循環通風路５に配置した冷凍機のエバポレータ（蒸発器）、７はエバポレータ６の上流側に配置したファンプレナム、８は庫内ファンである。
上記の構成で、ショーケースの保冷運転時には図示矢印のように庫内空気が循環送風され、その循環通風の途上でエバポレータ６との熱交換により低温になった冷気が庫内に吹き出して陳列棚３，デッキパン４に陳列した商品を保冷することは周知の通りである。
ここで、前記のエバポレータ６として、従来のショーケースでは冷却面積を大きくするためにフィンチューブ形の蒸発コイルが一般に採用されており、この蒸発コイルには高圧側冷媒配管から膨張弁を介して液冷媒を供給している。

ところで、フィンチューブ形蒸発コイルのエバポレータは保冷運転時に湿気を含んだ庫内空気がエバポレータを通風することから、蒸発コイル，フィンの表面（低温）に霜が発生し、保冷運転の時間経過とともにこの着霜量が増加してフィン間の通風路が狭まるようになるとエバポレータの風損が増大して庫内の循環通風量が減少し、これが原因でショーケースの保冷性能が低下するようになる。なお、ショーケースは周期的に保冷運転と除霜運転を交互に繰り返し、除霜運転時にはエバポレータにヒータで加熱した空気を送り込んで蒸発コイル，フィンの着霜を除去するようにしている。
そこで、ショーケースの保冷運転中にエバポレータの蒸発コイル，フィンに着霜した霜で通風路が目詰まりするのを防ぐ対策として、特に湿気の多い空気が流入するエバポレータの空気入口端側で蒸発コイルのフィン配列ピッチを広げてこの部分の通風路が霜で目詰まりするのを防止するようにした構成が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。

次に、前記したエバポレータの従来構造を図４，図５に示す。まず、図４に示すエバポレータ６において、６ａは蒸発コイル、６ｂは左右の端板、６ｃはフィンで、蒸発コイル６ａは端板６ｂ，フィン６ｃの間を蛇行状（ジグザグ）に配管し、エバポレータ６の空気出口端側（エバポレータ６の上端側）に配管した蒸発コイル６の冷媒導入側が膨張弁９を介して高圧側冷媒配管１０に接続され、空気入口側（エバポレータ６の下端側）に配管した蒸発コイルの終端を低圧側冷媒配管１１に接続している。また、このエバポレータ６においては、図示のように空気入口側端（エバポレータ６の下端側）でフィン６ｃを一枚おきに短尺にしてフィン間のピッチを広げている。
また、図５は実際にショーケースに搭載したエバポレータの側面図であり、図示例のエバポレータ６では蒸発コイル６ａが２系統に分けて配管され、各系統の蒸発コイルが分岐ヘッダー１２，１３を介して高圧側冷媒配管１０，低圧側冷媒配管１１に並列に接続されている。また、膨張弁９は温度式膨張弁が採用されており、該膨張弁９に接続した感温筒１４がエバポレータ６から引出した蒸発コイル６ａの冷媒出口側に取付けられている。

上記の構成で、庫内空気はファン８の送風により図示矢印のようにエバポレータ６の内部を下方から上方に向けて流れ、蒸発コイル６ａ，フィン６ｃの表面と熱交換して低温に冷却される。また、この送風過程で庫内側からエバポレータ６に送風される空気に含まれている湿気は霜に変わって蒸発コイル６ａ，フィン６ｃの表面に着霜し、除湿された空気がエバポレータ６を通過して庫内に還流されるようになる。
この場合に、空気の除湿はエバポレータ６の空気入口側端から出口側端に向けて順に進行し、蒸発コイル，フィンの着霜量もエバポレータの空気入口側部分で多くなることから、図示のように空気入口端側においてフィン６ｃの配列を間引いてフィン間の通風間隙を広げておくことにより、エバポレータの通風路が保冷運転中に着霜で目詰まり難くなる。
実開昭６０−６８３６５号公報

ところで、図４に示した従来のエバポレータ６では、膨張弁９を通じて液冷媒を空気出口端側（エバポレータ６の上端側）から蒸発コイル６ａに供給していることから、空気入口端側（エバポレータ６の下端側）に配管した終端側のコイル部分（冷媒供給端から見て最も遠い位置）には殆ど蒸発し終えた冷媒ガスが通流することになる。
したがって、エバポレータ６の空気入口端側に配管した蒸発コイル部分での着霜，除湿量はさほど多くなく、空気は十分に除湿されないままこの部分を通過して通風する。そのために、液冷媒の供給端に近い空気出口側の蒸発コイルの部分にも多くの霜が着霜するようになる。
このことから、図４のようにエバポレータの空気入口端側でフィンピッチを広げても、エバポレータ全体で見ると着霜による通風路の目詰まり防止機能が十分に発揮されず、このままでは保冷運転の時間経過とともに空気出口側のフィン間通風路が着霜により狭められしまい、そのためにエバポレータの風損が増加して高い保冷性能を維持できなくなる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、蒸発コイル，ファンの着霜に起因する風損増加，保冷性能低下を抑えるようにエバポレータの蒸発コイル配管構造を改良したショーケースを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、庫内の冷気循環通風路に配置した冷凍機のフィンチューブ形エバポレータに高圧側冷媒配管，膨張弁を通じて冷媒を供給し、該エバポレータと熱交換した空気を庫内に循環送風して陳列商品を保冷する冷気循環式ショーケースにおいて、
前記エバポレータの全域に亘り蛇行配管した蒸発コイルのうち、空気入口端側に配管した蒸発コイル部分をフィン無しのベアパイプとして、該ベアパイプに高圧側の冷媒配管を接続し冷媒を供給するようにする（請求項１）。
また、エバポレータはその空気入口を下に，空気出口を上にして縦向きに配置した上で、エバポレータ全体での蒸発コイルの配管経路は、エバポレータの空気入口端側に配管したベアパイプに続くコイル部分をエバポレータの空気出口端側に引回し、ここから空気入口側に向けて順に蛇行配管するようにする（請求項２）。

上記の構成によれば、膨張弁を通じてエバポレータに供給される液冷媒が最初に空気入口側端に配管したベアパイプの部分を流れる。したがって、湿気を多く含んで庫内側からエバポレータに向けて送風されてきた高湿状態の空気は、最初にベアパイプに流れる液冷媒と熱交換して強力に冷却，除湿される。また、ここで除湿された空気はさらにフィン付き蒸発コイルからの冷却作用を受けながらエバポレータの内部を通流し、その空気出口端側から再び庫内に向けて還流するよう送風される。
したがって、エバポレータの空気入口端側に配管したベアパイプの表面には多量の霜が付着発生するようになるが、ベアパイプにはフィンがないので、この部分の通風路が霜によって目詰まりを引き起こすおそれは殆どない。しかも、ベアパイプの配管部分を通過した空気は十分に除湿されているので、ここからエバポレータの空気出口端側に至る通風経路で蒸発コイルおよびフィンに発生する着霜量が少なくなる。したがって、エバポレータ全体では保冷運転中にフィン間の通風間隙が着霜によって極端に狭まったり目詰まりしたりして風損の増加，保冷性能の低下を抑えることができ、結果としてショーケースを高い保冷性能で運転することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１，図２に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図４，図５に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
図示実施例のエバポレータ６においては、蒸発コイル６ａが次記のような配管経路を辿って配管されている。すなわち、膨張弁９を介して高圧側冷媒配管１０に接続した蒸発コイル６ａは、最初の１ターン分をベアパイプ６ａ−１のままエバポレータ６の空気入口端側（エバポレータの下端側）に配管し、端板６ｂから引き出したコイルをエバポレータ６の外側方に引回して空気出口側端（エバポレータの上端側）に立ち上げ、ここから左右端板６ｂの間に定ピッチで配列したフィン６ｃの間を縫って順次蛇行状（ジグザグ）に配管し、その終端を低圧側冷媒配管１１に接続している。なお、図２において、図中の矢印は冷媒の通流方向を表している。

上記した蒸発コイル６ａの配管経路により、ショーケースの保冷運転中に膨張弁９を通じて高圧側冷媒配管１０よりエバポレータ６に供給された液冷媒は、最初に空気入口端側に配管したベアパイプ６ａ−１を流れ、ここで図３に示した循環通風路５を経て庫内側から送風されてエバポレータ６に流入する空気(湿気を多く含んでいる)は、ベアパイプ６ａ−１に流れる液冷媒と熱交換して強力な冷却，除湿作用を受ける。これにより、エバポレータ６の空気入口端側に配管したベアパイプ６ａ−１には多量に着霜することになるが、このコイル配管部分にはフィン６ｃが無いので通風路が霜で目詰まりするおそれはない。
また、ベアパイプ６ａ−１を通流した冷媒は、図示の配管経路に沿って上方の空気出口端側から下方に向けて蛇行配管した蒸発コイル６ａの中を流下し、その終端から低圧側冷媒配管に吐き出されて冷凍機の圧縮機に戻り、この過程でエバポレータ６の内部を通風する循環空気流と熱交換して空気を低温に冷却する。この場合に、エバポレータ６を通風する空気は、エバポレータの空気入口端側を通過する際にベアパイプ６ａ−１との熱交換により強力に除湿されてその湿度が低下しているので着霜の発生量も少なく、フィン６ｃの間の通風間隙が着霜により極端に狭まって風損を高めたり,目詰まりするおそれは少く、これにより高い保冷性能を維持してショーケースを保冷運転できる。

なお、ショーケースの庫内循環通風路内で縦向きに配置したエバポレータ６の蒸発コイル６ａを図示配管経路のように一旦上方に立ち上げて配管することにより、高圧側冷媒配管１０を通じてエバポレータ６に供給する冷媒に冷凍機オイルが混入していても、冷媒の流れに随伴してエバポレータから排出されるので、冷凍機の運転停止中にオイルがエバポレータ６の蒸発コイル内に停留する不具合を防止できる。

本発明の実施例によるエバポレータの蒸発コイルの配管経路を表す図 図１に対応するエバポレータの配置構造を示す側面図 オープンショーケースの全体構成図 従来のショーケースに搭載したエバポレータの蒸発コイルの配管経路を表す図 図４に対応するエバポレータの配置構造を示す側面図

符号の説明

１ ショーケースの本体ケース
５ 庫内の冷気循環通風路
６ エバポレータ
６ａ 蒸発コイル
６ａ−１ ベアパイプ
６ｃ フィン
８ 庫内ファン
９ 膨張弁
１０ 高圧側冷媒配管
１１ 低圧側冷媒配管

Claims (1)

1. 庫内の冷気循環通風路に配置した冷凍機のフィンチューブ形エバポレータに高圧側冷媒配管，膨張弁を通じて冷媒を供給し、該エバポレータと熱交換した低温空気を庫内に循環送風して陳列商品を保冷する冷気循環式ショーケースにおいて、前記エバポレータに蛇行配管した蒸発コイルのうち、空気入口端側に配管した蒸発コイルをベアパイプとし、該ベアパイプに高圧側の冷媒配管を接続して冷媒を供給するようにし、前記エバポレータはその空気入口を下に，空気出口を上にして縦向きに配置した上で、エバポレータの空気入口端側に配管したベアパイプに続くコイル部分をエバポレータの空気出口端側に引回し、ここから空気入口側に向けて順に蛇行配管したことを特徴とする冷気循環式ショーケース。
   

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