JPH08313144A - 冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置 - Google Patents

冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置

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JPH08313144A
JPH08313144A JP11807295A JP11807295A JPH08313144A JP H08313144 A JPH08313144 A JP H08313144A JP 11807295 A JP11807295 A JP 11807295A JP 11807295 A JP11807295 A JP 11807295A JP H08313144 A JPH08313144 A JP H08313144A
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JP
Japan
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cooler
heat pipe
defrosting
loop
showcase
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JP11807295A
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English (en)
Inventor
Kenichi Hayashi
倹一 林
Izumi Azuma
泉 東
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フィンチューブ形冷却器に組み込んだ除霜用ヒ
ートパイプを改良し、ヒートパイプの熱移送能力を高め
て冷却器の除霜をより一層効果的に行えるようにした冷
凍冷蔵ショーケースの除霜装置を提供する。 【構成】ケース本体の冷気循環ダクトに冷凍機のフィン
チューブ形冷却器5,送風ファン8を配備し、保冷運転
時に冷却器と熱交換した冷気を循環送風して庫内を保冷
する冷凍冷蔵ショーケースにおいて、前記冷却器の除霜
手段として、冷却器のプレートフィン5bを貫通してル
ープ状のヒートパイプ11を蛇行状に配管するととも
に、該ヒートパイプのループ経路の下部を蒸発部11b
としてここに電熱ヒータ12を設置し、除霜時にはヒー
タ通電によりヒートパイプの蒸発部を加熱し、ヒートパ
イプの閉ループを通じて循環する作動液の蒸発/凝縮サ
イクルにより冷却器に放熱して除霜を均一,かつ効率よ
く行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オープンショーケース
などを対象とする冷凍器を搭載した冷凍冷蔵ショーケー
スの除霜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】頭記の冷凍冷蔵ショーケースは、ケース
本体の庫内商品陳列室を取り巻くように形成した冷気循
環ダクト内にフィンチューブ形冷却器(冷凍機のエバポ
レータ),および送風ファンを配置し、保冷運転時には
冷却器と熱交換した冷気を循環送風して庫内に陳列した
商品を保冷するようにしており、保冷運転時には冷却器
の冷媒チューブ,プレートフィンの表面に霜が発生して
着霜し、保冷運転の時間経過に伴ってその霜の量が成長
する。
【0003】この霜は冷却器と循環空気流との熱交換,
並びに通風を阻害してショーケースの保冷性能を低下さ
せることから、通常は1日に数回程度の割合でショーケ
ースの運転モードを保冷運転から除霜に切換え、冷却器
に付着している霜を融解除去して除霜するようにしてい
る。また、この除霜方式として、最近になりヒートパイ
プを利用して冷却器に除霜熱を与えるようにしたヒート
パイプ除霜方式が開発されており、例えば特公昭63−
42191号公報,特開平5−346284号公報など
で公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかるヒートパイプ除
霜方式は、ヒートパイプ特有の熱移送機能を利用して冷
却器に付着してい霜を効率よく除霜することができるも
のの、従来のヒートパイプ構造では次記のような問題点
が残る。すなわち、前記の各公報に見られるように、従
来のヒートパイプは上部側の凝縮部と下部側の蒸発部と
が1本のパイプで結ばれている。このために、蒸発部で
のヒータ加熱により気化して凝縮部へ向けパイプ内を拡
散移動する作動液の蒸気と、凝縮部で凝縮液化して重力
により蒸発部に還流する作動液(蒸気との流れ方向が逆
向き)とが同じパイプ内で交錯して蒸気,作動液の流れ
を互いに妨害し合うような干渉が生じ、この結果として
パイプ内における作動液,蒸気の移動速度に限界が生
じ、ヒートパイプの熱移送能力が低く抑えられる。
【0005】また、ショーケース自身の据付姿勢,ある
いはケース本体に組み込んだ冷却器が水平から斜め姿勢
が傾いている場合には、その傾き方向によっては凝縮部
で液化した作動液の一部が凝縮部の先端部分に停留した
まま蒸発部に還流できなくなり、その分だけ熱輸送能力
が低下するおそれがある。しかも、除霜用ヒートパイプ
の熱移送能力が低いと、冷却器の除霜時間が長引き、そ
れだけショーケースの庫内に陳列した商品の品温上昇へ
の影響も大きくなるといった問題がある。
【0006】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、フィンチューブ形冷却器に組み込んだ除霜用ヒ
ートパイプを改良し、ヒートパイプの熱移送能力を高め
て冷却器の除霜をより一層効果的に行えるようにした冷
凍冷蔵ショーケースの除霜装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、冷却器の除霜手段として、冷却器
のプレートフィン列を貫通してループ状のヒートパイプ
を蛇行状に配管し、かつ該ヒートパイプのループ経路の
下部を蒸発部としてここに外部より除霜熱を与える電熱
ヒータを設置する。
【0008】また、前記のループ状ヒートパイプは、上
下多段に並べて冷却器のフィンに配管したパイプの両端
を冷却器側方に引出して直列に接続し、かつ最上段と最
下段に並ぶパイプの間に電熱ヒータを付設したパイプを
接続して構成する。
【0009】
【作用】上記の構成において、ショーケースの除霜時
に、ヒートパイプの蒸発部に備えたヒータを通電してヒ
ートパイプの作動液を加熱すると、蒸発部で気化した作
動液の蒸気はループ状経路の往路側管路を通じて蛇行状
に配管した凝縮部に拡散移動し、ここから冷却器のプレ
ートフィンに熱放散して凝縮液化した後、蛇行経路を流
下して復路側管路を通じて蒸発部に還流するように蒸発
/凝縮サイクルを繰り返し、冷却器の冷媒チューブ,プ
レートフィンの全域,並びにヒートパイプ自身に付着し
ている霜を融解除去する。この場合にループ状のヒート
パイプは凝縮部の両端が蒸発部に連通してループを形成
しているので、パイプ内を上昇して凝縮部に向かう蒸気
の流れとパイプ内を下降して蒸発部に還流する作動液の
流れとが同じ管路内で交錯して干渉し合ったり、凝縮部
で凝縮液化した作動液が配管途中に停滞することなくス
ムーズに流れるので、その分だけヒートパイプの熱移送
量が増大して冷却器の除霜を短時間で効率よく行える。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、本発明の実施対象となるオープンショーケ
ースの構成を図2に示す。図において、1はショーケー
スのケース本体、2,3は商品陳列室4の回りを取り巻
いて庫内周域に形成した冷気循環通風路のインナダク
ト,アウタダクト、5はインナダクト3に配置したフィ
ンチューブ形の冷却器(冷凍機のエバポレータ)、6は
膨張弁、7は冷凍機のコンデンシングユニット、8,9
はインナファン,アウタファン、10は商品陳列棚であ
り、ショーケースの保冷運転時には冷凍機を運転し、冷
却器5と熱交換した冷気を送風ファン8,9により矢印
のように循環送風し、ケース本体1の前面開口部にイン
ナ,アウタの2層エアカーテンを吹出し形成して庫内を
保冷することは周知の通りである。
【0011】かかる構成のショーケースに対して、冷却
器5には次記のように構成した除霜手段が装備されてい
る。すなわち、前記冷却器5は蛇行状に配管した冷媒チ
ューブ5aにまたがって多数枚のプレートフィン5bを
設けたフィンチューブ形エバポレータであり、ここに除
霜手段として蛇行状に配管したループ状のヒートパイプ
11が組み込まれている。このループ状ヒートパイプ1
1は、冷媒チューブ5aと同様に上下多段に並べて冷却
器5のプレートフィン5bを左右方向に貫通配管したパ
イプの両端をを冷却器の側方へ引出してその相互間を直
列に接続してヒートパイプの凝縮部11aとなし、さら
に最上段と最下段に並ぶパイプの間を冷却器5の側方で
パイプ接続するとともに、その接続パイプの下部をU字
形に湾曲させ、該湾曲部を蒸発部11bとしてそのパイ
プの外周に電熱ヒータ12を付設している。そして、こ
のヒートパイプ11には凝固点が冷却器5の冷媒蒸発温
度よりも低い低沸点の液、例えばハロゲン化炭化水素系
冷媒,フロン系代替え冷媒,フッ化炭素,アルコールな
どの少量の作動液体が封入されている。なお、13は電
熱ヒータ12の給電回路に接続した開閉接点であり、図
示されてない除霜制御部からの指令により除霜時に接点
13を閉じてヒータ12を通電加熱する。
【0012】かかる構成で、ショーケースの保冷運転時
にはヒータ12を通電OFFとしたまま、冷却器5の冷
媒チューブ5aに膨張弁6を通じて冷凍機のコンデンシ
ングユニット7から冷媒を供給し、その冷凍サイクルに
より冷却器5を流れる空気流を冷却する。なお、この状
態ではヒートパイプ11に封入した作動液は下部の蒸発
部11bに回収されている。一方、ショーケースの運転
モードが保冷運転から除霜に切り替わると、冷凍機の運
転を止めて冷却器5への冷媒供給を停止するとともに、
制御部からの指令で開閉接点13が閉じてヒータ12が
通電となり、ループ状ヒートパイプ11に封入されてい
る作動液を加熱する。ここで加熱された作動液は沸騰気
化し、過熱蒸気の気流となって蒸発部11bより上昇
し、凝縮部11aの最上段に向けて拡散する。そして、
凝縮部11aで冷却器5のプレートフィン5bに放熱し
て凝縮液化した後、重力により蛇行状の配管経路を流下
し、蒸発部11bに還流して再び蒸発するように蒸発/
凝縮サイクルを繰り返し、この過程で凝縮部11aから
の放熱により冷却器5の表面に付着している霜を融解除
去する。
【0013】この場合に、ループ状のヒートパイプ11
は、凝縮部11aと蒸発部11bとの間で閉ループを形
成しており、これによりヒートパイプ内を上昇する作動
液の蒸気と下降する凝縮液はループ状の管路を循環する
ように流れるので、蒸気と液体が互いに同じパイプ内で
交錯して流れを阻害し合うような干渉が生じなくなる。
この結果として、ヒートパイプでの作動液循環量の限界
が大幅に上昇して高い熱移送能力が発揮できるようにな
る。かかる点、発明者等が行った試験結果によれば、ル
ープ状ヒートパイプ9の熱移送能力は、従来のヒートパ
イプと比べて約2倍に増強できることが確認されてい
る。また、ショーケースの据付姿勢の傾きなどで冷却器
5に組み込んだヒートパイプ11の配管姿勢が水平より
斜めに傾いていても、凝縮部11aで凝縮液化した作動
液は凝縮部内に停滞することなく、下向きに傾斜した管
路側のルートを辿って蒸発部11bへ確実に還流する。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、ショーケースに搭載した冷却器の除霜手段として、
冷却器に蛇行状に配管したループ状のヒートパイプを組
み込んだことにより、従来の除霜用ヒートパイプのよう
に凝縮部と蒸発部との間を1本のパイプに結んだ構成の
ものと比べて、作動液の蒸気と液の流れがパイプ内で逆
方向に交錯して互いに流れを阻害し合うような干渉を抑
えてヒートパイプの熱移送量を大幅に向上させることが
でき、これによりショーケースの除霜時間を短縮して精
肉,鮮魚などの陳列商品の品質維持を図る上で大きく寄
与する。
【0015】しかも、冷却器に対してループ状のヒート
パイプを蛇行状に配管したので、1本のヒートパイプで
冷却器の全域をカバーできて構成が大幅に簡略化され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による除霜装置の構成図
【図2】本発明の実施対象とてるオープンショーケース
の構成概要図
【符号の説明】
1 ショーケースのケース本体 3 インナダクト(冷気循環ダクト) 5 フィンチューブ形冷却器 5a 冷媒チューブ 5b プレートフィン 11 ループ状ヒートパイプ 11a 凝縮部 11b 蒸発部 12 電熱ヒータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケース本体の冷気循環ダクトに冷凍機のフ
    ィンチューブ形冷却器,送風ファンを配備し、保冷運転
    時に冷却器と熱交換した冷気を循環送風して庫内を保冷
    する冷凍冷蔵ショーケースにおいて、前記冷却器の除霜
    手段として、冷却器のプレートフィン列を貫通してルー
    プ状のヒートパイプを蛇行状に配管し、かつ該ヒートパ
    イプのループ経路の下部を蒸発部としてここに外部より
    除霜熱を与える電熱ヒータを設置したことを特徴とする
    冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の除霜装置において、上下多
    段に並べて冷却器のフィンに配管したパイプの両端を冷
    却器側方に引出して直列に接続し、かつ最上段と最下段
    に並ぶパイプの間に電熱ヒータを付設したパイプを接続
    してループ状ヒートパイプを構成したことを特徴とする
    冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置。
JP11807295A 1995-05-17 1995-05-17 冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置 Pending JPH08313144A (ja)

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