JPH02197786A - 冷気循環式ショーケースの除霜方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷気循環式ショーケースの除霜方式に関する
。

〔従来の技術〕

まず、第３図に頭記した冷気循環式ショーケースの構成
を示す。図において、１は前面を開口したオーブンショ
ーケースのケース本体、２は商品陳列棚２１を装備した
庫内の商品陳列室、３．４は商品陳列室２を取り巻いて
ケース本体１の内部に仕切った内外二重の冷気循環ダク
ト、５，６は冷気循環ダクト３，４に配置したファン、
７は内側の冷気循環ダクト３に設置した冷凍機の冷却器
である。なお、該冷却器７は、蛇行状に配管された直膨
式冷却コイルにフィンを取付けたフィン付きコイルとし
てなり、膨張弁を介して冷凍機のコンデンシングユニッ
トに配管接続されている。

かかる構成で、保冷時には冷凍機、およびファン５，６
を運転することによりケース本体１の前面開口部に内外
二層の冷気エアカーテンＡ、Ｂが吹き出し形成され、こ
れにより庫内に陳列した商品が保冷される。

一方、かかるショーケースを保冷運転の時間経過ととも
に冷却器７の表面には霜が付着発生することから、保冷
運転を周期的に停止し、この期間に冷却器７に対する除
霜を行うようにしている。

この除霜方式としては、従来より冷却器７の通風上流側
でファン５に並置配線した電気ヒータに通電し、ヒータ
発生熱で昇温した空気を冷却器７へ向は送風して除霜し
、また冷却器７の通風下流側に配置したサーモスタット
が冷却器７を除霜後の前記空気の温度を検知し作動する
ことによって除霜運転を終了する除霜方式が多く採用さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記した従来の除霜方式では次のような問題
点がある。まず、電気ヒータ除霜方式では、庫内循環空
気をヒータ加熱して冷却器へ送風し、その顕熱で除霜す
るようにしている。したがって冷却器を通過して庫内に
吹き出す空気温度はｌＯ数度から２０℃前後まで高まり
、この結果として庫内陳列ショーケースの品温か大きく
上昇し、特に精肉、鮮魚などの商品の品質劣化を招く。

また前記保冷運転により冷却器に生じる着霜は、冷却器
７に送り込まれる庫内空気が庫内の陳列商品により異な
る量の水分を含むことから冷却器の長手方向において付
着量の多少を生じる。そしてこの付着量の多少が、冷却
器７の通風下流側における空気温度に、前記長手方向に
温度差を生じさせる。従って特定の位置に設置されたサ
ーモスタットにより除霜終了を適切に検出することが極
めて困難という難点があった。例えば霜の付着量の少な
い場所にサーモスタットが設置されていると、この場所
の空気温度は付着量の多い場所より早く上昇してサーモ
スタットの作動時期を早め、霜が多く付着した所ではま
だ霜を残したまま除霜運転が終了する。この残霜は次の
冷却運転で着霜を早め付着量を増大させることとなる。

この悪循環によってショーケースは冷却性能の一層の低
下を招きかねない。

本発明は上記の点んにかんがみなされたものであり、除
霜時における庫内陳列商品の品温上昇を低く抑えつつ、
冷却器の表面に付着した霜を効率よく除霜できるように
した、また従来のようにサーモスタットの取付位置に左
右されることなく、除霜を適切に検出して除霜運転を終
了させられる冷気循環式ショーケースの除霜方式を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明の除霜方式は、冷却
器の入口、出口管に電磁弁を介装接続するとともに、冷
却器の底部に配管した冷却コイル出口管に沿って伝熱的
に電気ヒータを配線し、除霜時に前記電磁弁を閉じ、か
つ電気ヒータに通電して除霜を行うものとし、加えて、
両側を電磁弁で閉塞された冷却コイル内の圧力を検知し
動作する圧力スイッチを設け、この圧力スイッチの作動
により除霜運転を終了させるものとする。

〔作用〕

上記のように保冷運転から除霜に切換えた際に、冷却器
の入口、出口側に接続した電磁弁を閉じて冷凍機の運転
を停止し、かつ同時に電気ヒータを通電することにより
、この状態で冷却器の冷却コイル内に封じ込められてい
た冷媒のうち、液冷媒は重力により冷却コイル内を流下
して底部に配管した冷却コイル出口管ないに集まり、こ
こで電気ヒータの加熱により蒸発して飽和ガスに変わる
。

またこの飽和ガスはコイル内を拡散して冷却器の表面に
付着している霜へ放熱した後に凝縮し、冷却コイル内を
流下して再び電気ヒータにより加熱されるように蒸発／
凝縮升イクルを繰り返す。これにより、冷却器自身がヒ
ートパイプと同様に機能し、電気ヒータより付与された
熱は冷却コイルの全長域に亙り、その内部より凝縮潜熱
の形で表面に付着している霜に放熱して除霜する。さら
に加えて、電気ヒータの発熱の一部はダクト内を通風す
る空気を加熱昇温し、顕熱の形でエバポレータの周面に
付着している霜に除霜熱を与える。

これにより、電気ヒータの発生熱が冷却器に対して内外
から除霜熱として作用し、特に内側からは凝縮潜熱の形
で霜へ放熱することになり、短時間で効率よく除霜でき
る。しかも、電気ヒータの発生熱は大半が冷媒の蒸発に
消費されるので庫内循環空気を加熱昇温する割合は小さ
く、庫内陳列商品の品温上昇を低く抑えることができる
。

また冷却器が長手方向に着霜の多少が生じていても、冷
却コイル内の圧力は気液混合の冷媒により一様である。

この圧力は付着した霜が融解除去されて少なくなりある
いは無くなることにより冷媒の凝縮が緩慢になり上昇す
る。霜が全て除去される時の冷却コイル内の圧力によっ
て圧力スイッチが動作して除霜運転を終了させる。従っ
てショーケースは着霜が全て除去される最も適切な時期
に除霜運転が終り、冷却運転に切替えられる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例の構成を示すものである。

まず、フィン付き直膨冷却コイルを蛇行状に配管して構
成された冷却器７は冷却コイル７１を蛇行配管した構成
であり、その上部側に配管した冷却コイル入口側には膨
張弁８．電磁弁９を接続し、Ｆ部側に配管した冷却コイ
ル出口管７２には図示しない運転制御部と電気配線で結
ばれ、かつ出口管７２に配管２１を介して連通ずる圧力
スイッチ２０電磁弁ｌＯを接続して冷凍機のコンデンシ
ングユニット１１に配管接続し、これらで冷凍サイクル
を構成している。さらに、冷却器７の底部側に配管され
ている出口管７２に沿って電気ヒータ１２が伝熱的に配
線されている。また、電気ヒータ１２の給電回路には冷
却器７の表面に伝熱的に配備した過熱防止用サーモスタ
ット１３が直列に接続しである。

かかる構成で、ショーケースの保冷運転時には図示され
てない運転制御部からの指令で電磁弁９゜１０が開弁じ
、コンデンシングユニット１１が運転される。一方、タ
イマ制御などにより周期的に保冷運転から除霜に切換わ
ると、運転制御部からの指令で電磁弁９，１０が閉弁す
る。これにより冷媒配管に設けた低圧スイッチが作動し
てコンデンシングユニット１１を運転停止する。また、
同時に電気ヒータ１２が通電制御される。

ここで、電磁弁９，１０を閉じて冷凍機が停止した直後
では、冷却コイル７１の内部に残留している冷媒は、そ
の蒸発温度に対応した圧力で冷媒ガスと液冷媒とが共存
する形で封じ込められており、このうち液冷媒を重力に
より冷却コイル７１の管内を流下して出口管７２の内部
に溜るようになる。一方、出口管７２に流下した液冷媒
は電気ヒータ１２の加熱により蒸発して飽和ガスに変わ
り、ここから冷却コイル７１に沿って上昇し、管内の隅
々に拡散して冷却器７の表面に付着している霜へ放熱す
る。また周囲に放熱したガスは凝縮して液化し、冷却コ
イル７１の管内を流下して出口管７２に還流し、ここで
電気ヒータ１２の加熱を受けて再び蒸発するように蒸発
／凝縮サーモスタットを繰り返す。つまり冷却器７はヒ
ートバイブと同様に機能し、電気ヒータ１２より付与さ
れた熱を冷却コイル７１の全長域に亙って熱移送し、凝
縮潜熱の形で表面に付着している霜を溶かず。

この間冷却コイル７１内の圧力は略一定に保たれ圧力ス
イツチ２０は作動しない。さらに電気ヒータ１２の発熱
の一部はダクト内でファン送風される空気を加熱し、冷
却器７に対して外側から顕熱の形で除霜熱を与える。

上記の如く除霜が進行し、付着した霜が少なくなり、ま
た無くなると、冷媒の凝縮が緩慢になって冷却コイル７
１内の圧力が徐々に上昇する。そして動作圧力が丁度着
霜が無くなる時の圧力に設定されている圧力スイッチ２
０が作動して運転制御部へ除霜終了の信号を発信する。

しかしてオープンショーケースは除霜運転から冷却運転
に切替えられる。

なお、除霜の進行に伴って冷却器７の表面温度が所定温
度まで上昇すると、過熱防止用サーモスタット１３が作
動して電気ヒータ１２の通電を断つが、通電停止後もし
ばら（の間は電気ヒータ１２の余熱により冷却器７の内
部では前記した蒸発／凝縮サイクルが継続する。

このように電気ヒータ１２の発熱で、冷却器７に対しそ
の内外から除霜熱を与えるごとにより、除霜温度を低め
に設定して庫内に吹き出す循環空気の温度上昇を低く抑
えつつ、冷却器７の表面に付着している霜を効率よく除
霜することができる。

また全ての着霜が除去される適切な時期に除霜運転を終
了し冷却運転に移行するので、常に高い冷却性能を保持
し運転される。かくして、庫内陳列商品の品温上昇を抑
えてその品質維持が図れるようになる。

次にショーケースの除霜方式としては上述の電気ヒータ
によるものの外、従来ホットガス除霜方式が知られてい
るが、本発明者が従来のホットガス除霜方式、電気ヒー
タ除霜方式と本発明による除霜方式とを対比して行った
実機の除霜テストの結果を第２図に示す。なお、本発明
の除霜方式では除霜条件として過熱防止用サーモスタッ
ト１３の動作設定温度を５℃とした。この特性図から明
らかなように、本発明の除霜方式によれば、従来の電気
ヒータ除霜方式（サーモスタットの動作設定温度が２０
℃）と比べて除霜時間が大幅に短縮され、ホットガス除
霜方式と比べても略同じ時間で除霜を終了できる。しか
も、除霜に伴う庫内温度の上昇は、従来の各除霜方式と
比べて大幅に低減できる。また、ホットガス除霜方式で
見られるような冷却コイルへの過大な熱応力の発生のお
それもない。

〔発明の効果〕

本発明の除霜方式によれば、ショーケース内の冷気循環
ダクト内に配備した直膨式冷却コイルとしてなる冷凍機
の冷却器に対し、冷却器入口、出口管に電磁弁を介装接
続するとともに、冷却器の底部に配管した冷却コイル出
口管に沿って伝熱的に電気ヒータを配線し、除霜時に前
記電磁弁を閉し、かつ電気ヒータに通電して除霜を行い
、加えて両側を電磁弁で閉塞された冷却コイル内の圧力
を検知し作動する圧力スイッチを設け、この圧力スイッ
チの作動により除霜運転を終了させるようにしたので、
従来のホットガス除霜方式、電気ヒータ除霜方式と比べ
て庫内温度、したがって商品の品温上昇を最小限に抑え
つつ、短時間の除霜時間で冷却器の表面に発生した霜を
効率よく除霜すすることができ、かつ従来の電気ヒータ
除霜方式に比べ、除霜終了時期を極めて適切に設定する
ことができて、除霜運転後の残霜に起因する冷却性能の
低下を防止することができる。これにより、除霜に伴う
精肉、鮮魚などの商品品質劣化の問題を解消してショー
ケースの信頬性同上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成図、第２図は従来の除霜方
式と本発明の除霜方式とを対比して表した除霜特性図、
第３図は冷気循環式ショーケース全体の構成図である。 図において、 ７・・・冷却器、７１・・・冷却コイル、７２・・・冷
却コイル出口管、８・・・膨張弁、９，１０・・・電磁
弁、１２・・・電気ヒータ、２０・・・圧力スイッチ。 Ｊ・ットｌ゛ス緑霜方）代゛ ／ 第２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ショーケース内の冷気循環ダクト内に配備した直膨
   式冷却コイルとしてなる冷凍機の冷却器に対し、冷却器
   の入口、出口管に電磁弁を介装接続するとともに、冷却
   器の底部に配管した冷却コイル出口管に沿って伝熱的に
   電気ヒータを配線し、除霜時に前記電磁弁を閉じ、かつ
   電気ヒータに通電して除霜を行うことを特徴とする冷気
   循環式ショーケースの除霜方式。 ２）請求項１記載の除霜方式において、両側を電磁弁で
   閉塞された冷却コイル内の圧力を検知し動作する圧力ス
   イッチを設け、この圧力スイッチの作動により除霜運転
   を終了させることを特徴とする冷気循環式ショーケース
   の除霜方式。