JPS6215745Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は冷蔵オープンシヨーケースの冷却系
の効率向上に関し、さらに詳しくは空気流の循環
経路内に複数の冷却器を直列に配設し、上流側冷
却器に於て該循環経路内の空気を除湿冷却し、水
分を水滴として除去し、流入空気の絶対湿度を低
下させ、次に下流側冷却器において更に低温度ま
で循環空気を冷却する冷蔵オープンシヨーケース
冷却系の改良に関する。

言うまでもなく通常の冷蔵オープンシヨーケー
ス冷却系の作動状態における該冷却系内の冷却器
の温度は０゜Ｃ以下の低温となるため、該冷却器
を通過する空気中の水分が霜となつて該冷却器表
面に多量に付着する。

霜が付着すると前記冷却器のフイン間の空気の
自由通過領域が挟められるため、循環する空気量
が減少し冷却能力が低下する。又着霜によつて冷
却器と空気間の熱抵抗が増加し、冷却能力は尚低
下するのである。霜は時間と共に冷却器に積層す
るため、冷却系を一定時間運転した後除霜を行わ
なければならない。しかしながら除霜を行なうと
被冷蔵物の温度が上昇するばかりではなく、除霜
のためにエネルギーを多量に消費するという欠点
があり、除霜回数を減少することは絶対に必要で
あり、そのために種々の方式が提案されており、
一例として第１図に示すようなものが提案されて
いる。なおこの第１図に示すものは、実開昭48−
61789号公報に開示されている。

即ち第１図において、１は上方に開放部１ａが
形成された本体の外ケース、２は外ケース１と略
同形状に断熱材によつて形成され外ケース１内に
設けられた本体の内ケースで、外ケース１と共に
本体ケースを構成する。３は内ケース２内部に設
けられた物品の収納室、４は内ケース２と収納室
３との間隙を利用して収納室３の外壁に沿つて形
成された空気流の循環経路、５は収納室３の上縁
に設けられ収納室３と循環経路４を連通する空気
吹出口、６は収納室３の上縁に設けられ収納室３
と循環経路４を連通する空気吸込口、７は循環経
路４内に設けられた主冷却器、８は冷却器７上流
側の循環経路４内に設けられた送風機、９は送風
機８上流側の循環経路４内に設けられた着霜用補
助冷却器で、その温度レベルは主冷却器と同等
（例えば−20゜Ｃ）である。

このように構成された従来の冷蔵オープンシヨ
ーケースでは、空気吸込口６から循環経路４に吸
込まれた飽和空気は、まず補助冷却器９で湿分が
着霜されて低湿低温の空気となり、主冷却器７で
更に冷却された後、空気吹出口５から収納室３へ
吹出される。この吹出された空気は、収納室３上
方に低温のエアカーテンを形成し外部から収納室
を隔離すると共に収納室３内部を冷却する。

そして収納室３に流入した空気は、空気吸込口
６から循環経路４に吸込まれ、再び補助冷却器９
で湿分が着霜され、主冷却器７で更に冷却されて
収納室３へ供給される。

このように第１図に示すものは、主の冷却器７
の上流側にその冷却器７と同等の温度レベル（例
えば−20゜Ｃ）を有する着霜用補助冷却器９を設
け冷却器７、送風機８に着霜するのを減少させる
と共に、除霜による悪影響（収納室の温度変動）
を抑制しようとしたものである。

しかしながらこの第１図に示すものにあつて
は、主冷却器７に霜が付着するのが減少するもの
の、着霜用補助冷却器９には霜が短時間のうちに
多量に付着するので、この着霜用補助冷却器９の
デフロストを頻繁に行わないと、循環経路４中を
流れる空気流の減少、その補助冷却器９の性能低
下等を招く不都合がある。

よつて主冷却器７に比較的着霜していないとき
にあつても着霜用補助冷却器９のデフロストを頻
繁に行う必要があり、今なお収納室３の温度変動
を抑制しようとする点で充分なものではなかつ
た。

また、第１図のものにおいて、着霜用補助冷却
器９のデフロスト時、主冷却器７を嫁動させれば
温度変動を抑制できるように一見考えられるが、
このように構成しても、主冷却器７の周囲に温度
上昇した空気流が流れ、しかも主冷却器７に短時
間に着霜するので、やはり収納室３の温度変動を
抑制するには不十分である。

なお、この第１図のものにあつても、着霜用補
助冷却器９で着霜しているからといつても主冷却
器７に着霜しないということはなく、時間の経過
とともに主冷却器７にも着霜し、よつて着霜用冷
却器９と主冷却器７とのデフロスト期間が重なる
ことがある。

また、第１図のものは、主冷却器７ばかりでな
く、除霜用補助冷却器９の温度レベルも非常に低
温であつたので、その補助冷却器９の冷凍ユニツ
トの成積係数が非常に悪く、しかもその着霜用補
助冷却器９は、着霜によつて起こる風格抵抗の増
大による空気流の減少等を考慮してフインピツチ
を極めて大きくする必要があり、ひいては大型の
ものとならざるを得なかつた。

更にまた従来のものは、上述のようなものであ
つたので、冷却器７，９への着霜を少なくしてシ
ヨーケースの用途拡大〔例えば冷凍食品用オープ
ンシヨーケース（蒸発温度約40゜Ｃ、収納室温度
約−20゜Ｃ〜−18゜Ｃ）を、青果用オープンシヨ
ーケース（収納室温度約７゜Ｃ〜13゜Ｃ）に転
用〕を図ることができなかつた。

この考案は上述の欠点に着目してなされたもの
で、本体ケース内に形成された空気流の循環経路
に、空気流を冷却する主冷却器を設けると共に、
上記主冷却器が設けられた循環経路と同一の循環
経路の上流側に、除湿冷却器を設け、更にこれら
の冷却器に夫々対応する圧縮機を夫々設けると共
に、上記除湿冷却器の温度を温度検出器で検知し
て除湿冷却器の圧縮機の発停を行い、この除湿冷
却器を、上記主冷却器より温度レベルが高くかつ
結果的に除霜不要な温度レベルに制御する構成と
することにより、従来のものに比し、収納室の温
度変動防止を大幅に向上させることができると共
に、収納室の温度変動を極力抑制させつつシヨー
ケースの用途拡大を図れ、かつトータル的な成積
係数を大幅に向上させることのできると共に、除
湿冷却器の温度レベルを常に上記温度レベルに保
つことのできる冷蔵オープンシヨーケースを提供
することを目的とする。

以下、本考案の一実施例を第２図と共に説明す
る。尚、第１図と同一又は相当のものには同一符
号を付して説明を省略する。第２図中、１０は主
冷却器７の冷凍ユニツトで、冷媒圧縮機１１、コ
ンデンサ１２、及び膨張機構１３により構成され
ている。１４は主冷却器７上流側の循環経路４に
設けられた除湿冷却器で、その温度レベルは略０
゜Ｃに保つよう制御されている。なお、この温度
レベル制御については後述する。又この除湿冷却
器１４は、着霜しないので着霜による風路抵抗の
増大化防止等の点を考慮する必要がなく、よつて
第１図の着霜用冷却器９と同等性能の場合1/4程
度の大きさでよい。１５は主冷却器７の冷凍ユニ
ツト１０とは独立に設けられた除湿冷却器１４の
冷凍ユニツトで、冷媒圧縮機１６、コンデンサー
１７、及び膨張機構１８により構成されている。

１９，２０は除湿冷却器１４の温度を検知し、
圧縮機１６の起動、停止を行うことにより除湿冷
却器１４の温度レベルを常に略０゜Ｃに保つよう
制御する温度検出素子、及び温度スイツチであ
る。

かかる構成による冷蔵オープンシヨーケースの
動作を説明する。

即ち冷凍ユニツト１０，１５を嫁動すると共に
送風機８を駆動すると飽和に近い空気が空気吸込
口６より吸込まれ、循環経路４中に入る。この循
環経路４中に入つた飽和空気は、まず除湿冷却器
１４を通過する際に除湿冷却され、空気中に含ま
れた水分は除湿冷却器１４の表面に連続して結露
し循環経路４からドレン流出孔（図示せず）を介
して外部へ排出され、このため主冷却器７へ送ら
れる空気に含まれる水分はかなり減少しており単
位時間当りの主冷却器７への着霜量は極めて少な
いものとなり、しかも空気が低温であるため、主
冷却器７の負荷を軽減させる。

その後、除湿冷却器１４で冷却された空気を主
冷却器７にて更に冷却してから空気吹出口５より
収納室３へ供給すると共に、エアーカーテンを形
成して収納室３を所定温度に冷却する。

従つて、着霜によつて起こる風路抵抗の増大に
よる空気流の減少、主冷却器７の冷却性能の低下
等を大幅に改善でき、また主冷却器７の負荷軽減
によつて冷凍ユニツト１２を小容量化できる。

そしてこの考案にあつては、この主冷却器７へ
の着霜防止時、除湿冷却器１４が空気流中に含ま
れる水分を霜とすることなく露として除去するの
で、その除湿冷却器１４のデフロストを行う必要
がなく、よつて上述した第１図のものに比し、主
冷却器７への着霜を防止する冷却器のデフロスト
を行う必要がない分だけ収納室３の温度変化を抑
えることができる。

なお、冷蔵オープンシヨーケースの運転開始、
即ち収納室３温度の高いときには、空気吸込口６
から吸込まれる空気は多量の水分を含んでいるの
で、まず冷凍ユニツト１５だけを嫁動させ除湿冷
却器１１で除湿すると共に収納室３温度をある程
度低下させ、その後、冷凍ユニツト１０を嫁動す
れば、単位時間当りの主冷却器７への着霜量は更
に少ないものとなる。

また、この考案では、除湿冷却器１４の温度を
検知し、圧縮機１６の起動、停止を行うように、
温度検出素子１９と温度スイツチ２０を設け、除
湿冷却器１４の温度を略０゜Ｃに保つようにして
あるので、収納室３の保冷時、吸込口６からの流
入空気の温湿度が低下し、除湿冷却器１４の負荷
が減少した場合でも、該冷却器１４が凍結した
り、着霜したりすることがない。

また、この種シヨーケースは、吸込口６から吸
込まれる空気は飽和空気に近いので主冷却器７へ
の着霜を防止する除湿冷却器の温度レベルが吸込
空気温度より低ければ、この除湿冷却器の吸熱量
の顕熱比は温度レベルに拠らず一定と見倣される
から、この除湿冷却器での吸熱量をある値に定め
れば、主冷却器の着霜防止効果は、除湿冷却器の
温度レベルによらず一定である。

よつてこの考案にあつては、その除湿冷却器１
４の温度レベルを結果的にデフロストを行う必要
がない温度レベルに設定されているので、つまり
第１図のように主冷却器と同一の低い温度レベル
ではないので、第１図のものに比しその除湿冷却
器１４の冷凍サイクルの成績係数が抜群に良好で
ある。

しかもその除湿冷却器１１には着霜しないの
で、フインピツチを極めて小さくすることがで
き、よつて第１図のものに比し、同等性能の場合
約1/4程度の大きさにすることができる。

そして冷却を開始してから時間が経過して主冷
却器７の着霜量が増大し除霜が必要となつたなら
ば、冷凍ユニツト１０を停止し主冷却器７を止め
主冷却器７の除霜を行う。なおこの除霜時、除湿
冷却器１４を作動させておけば、収納室３の温度
をさほど上昇させることなく除霜が可能である。

また、この考案にあつては、収納室３の冷却に
際しては低温度レベルで運転し成績係数の小さい
冷凍ユニツト１０の運転時間が短縮され、しかも
除湿冷却器１４がその温度レベルが結果的に除霜
不要な温度レベルに設定されており除湿冷却器１
４の冷凍ユニツト１５の成績係数が良好であるの
で、両冷凍ユニツト１０，１４を合せた冷凍シス
テムとしては第１図のものよりも成績係数を向上
させることができる。

更にまた、この考案にあつては、このシヨーケ
ースを次のように使用することも可能であり、即
ち除湿冷却器１１を作動させつつ、主冷却器７
を、収納室３が所望する温度帯となるように断続
作動させることも可能であり、この場合例えば、
冷凍食品用オープンシヨーケース（庫内温度約−
20゜Ｃ〜−18゜Ｃ、主冷却器の蒸発温度約−40゜
Ｃ）を青果用オープンシヨーケース（庫内温度約
７゜Ｃ〜13゜Ｃ）に転用でき、しかも例えこのよ
うに転用したとしても、除湿冷却器１４の除霜を
行う必要がないと共に、主冷却器７の除霜時にも
除湿冷却器１４にて収納室３を冷却しているの
で、収納室３の温度変動を極力抑制できる。

以上のようにこの考案によれば、収納室への冷
却量を集中させる（ひいてはトータル的な冷凍シ
ステムの成績係数が向上する）、循環経路中に混
入した飽和に近い空気の水分を主冷却器に着霜さ
せない等のため、本体ケース内に形成された空気
流の循環経路に空気流を冷却する主冷却器を設け
ると共に、上記主冷却器が設けられた循環経路と
同一の循環経路の上流側に、主冷却器への着霜を
極力防止するための除湿冷却器を設けたものにお
いて、これらの冷却器に対応して圧縮機を夫々設
けると共に、上記除湿冷却器の温度を温度検出器
で検知して除湿冷却器の圧縮機の発停を行い、こ
の除湿冷却器を、主冷却器の温度レベルより高く
し、かつその温度レベルを結果的に除霜不要な温
度レベルに制御するように構成したので、次のよ
うな特有の効果を奏する。

(a) 即ち、この主冷却器への着霜防止時、除湿冷
却器が循環経路の空気流中に含まれる水分を霜
とすることなく露として除去するので、その除
湿冷却器のデフロストを行う必要がなく、しか
も主冷却器のデフロスト時、除湿冷却器を止め
ることなくそのデフロストを行うことも可能で
除湿冷却器のみで収納室を低温を保つこともで
き、よつて収納室の温度変動を極力抑制するこ
とができる。

因みに上記除湿用冷却器と主冷却器との圧縮
機を共用させることも考えられるが、この場合
には、主冷却器のデフロスト時に除湿冷却器を
も停止させる必要があつて収納室の温度変動抑
制効果が劣る。また、蒸発温度が非常に低い
（例えば−40゜Ｃ）冷却器を２つに分割すると
共に、一方の冷却器を主冷却器へ着霜するのを
防止する除霜用冷却器とし、かつこれらの冷却
器を夫々単独で制御するものにあつては、主冷
却器のデフロスト時にその除霜用冷却器を作動
させれば収納室の温度変動を抑制できるように
一見考えられるが、この場合にあつても、その
冷却器の両方に着霜するのでデフロスト時期が
重なるときがあつて両冷却器の作動を停止する
必要がある場合があり、よつて収納室の温度変
動抑制効果が劣る。

(b) また、この考案によれば、運転開始時に、吸
込口から吸込まれる空気の水分をまず除湿冷却
器のみを作動させて除去した後、主冷却器を作
動させることも可能で、この場合には主冷却器
への着霜を更に減少させることができ、ひいて
は除湿冷却器へ着霜しないことと相俟つて収納
室の温度変動を更に減少させることができる。

因みに、蒸発温度が非常に低い（例えば−40
゜Ｃ）冷却器を２つに分割すると共に、一方の
冷却器を主冷却器へ着霜するのを防止する除霜
用冷却器とし、かつこれらの冷却器を夫々単独
で制御するものにあつては、運転開始時に、吸
込口から吸込まれる空気の水分をまず除霜用冷
却器のみを作動させて除去した後主冷却器を作
動させれば、運転開始時における主冷却器への
着霜を減少させることが可能であるものの、そ
の反面除霜用冷却器に多量の霜が付着するの
で、やはりその除霜用冷却器のデフロスト時期
を早める必要があつてその除霜用冷却器のデフ
ロストに関連する収納室の温度変動抑制効果が
劣る。

(c) またこの考案によれば、除湿冷却器を作動さ
せつつ主冷却器を連続作動ばかりではなく所望
する収納室温度帯となるよう断続作動させるこ
とも可能となり、この場合主冷却器の作動停止
時にも除湿冷却器にて収納室を冷却でき、よつ
てこの場合収納室温度変動を極力抑制しつつシ
ヨーケースの用途拡大を図ることが可能とな
る。

例えば、冷凍食品用オープンシヨーケース
（庫内温度約−20゜Ｃ〜−18゜Ｃ、主冷却器の
蒸発温度約−40゜Ｃ）を、青果用オープンシヨ
ーケース（庫内温度約７゜Ｃ〜13゜Ｃ）として
転用する場合除湿冷却器を連続作動させつつ主
冷却器を青果用の庫内温度帯となるよう断続作
動させれば、その主冷却器の作動停止時にも除
湿冷却器にて収納室を冷却できるので、収納室
温度変動を極力抑制しつつシヨーケースの用途
拡大を図れる。

因みに、上記除湿冷却器と主冷却器との圧縮
機を共用させた場合において、シヨーケースの
用途拡大を図るため主冷却器を断続作動させる
と、当然のことながら除湿冷却器も断続運転さ
れることになり、よつて収納室が全く冷却され
ない時期が生じて庫内温度変動が大きくなり、
このような場合には、例えば冷凍食品用オープ
ンシヨーケースを青果用オープンシヨーケース
に転用するには実用上ほとんど不可能である。
また、蒸発温度が非常に低い（例えば−40゜
Ｃ）冷却器を２つに分割すると共に、一方の冷
却器を主冷却器への着霜を抑制する除霜用冷却
器とし、かつこれらの冷却器を夫々単独で制御
するものにおいて、除霜用冷却器を連続作動さ
せつつ、主冷却器を所望する収納室温度帯とな
るよう断続運転させれば、シヨーケースの用途
拡大を図れるように一見考えられるが、この場
合にあつても除霜用冷却器並びに主冷却器に
夫々着霜するのでデフロスト時期が重なるとき
があつて収納室が全く冷却されない時期が生じ
て庫内温度変動が大きくなり、例えば冷凍食品
用オープンシヨーケースを青果用オープンシヨ
ーケースに転用するには実用上ほとんど不可能
である。

(d) 更にまた、この考案によれば、除湿冷却器と
主冷却器とが同一循環経路中に位置すると共
に、除湿冷却器が上述のような温度レベルであ
り、しかも除湿冷却器と主冷却器の圧縮機が
夫々異なるので、除湿冷却器にて予め予冷でき
て主冷却器の負荷を軽減できると共に、除湿冷
却器が例えば−40゜Ｃの蒸発温度を有する除霜
用冷却器と比し主冷却器への着霜を防止する効
果が同様であるにもかかわらず、その除湿冷却
器の冷凍サイクルの成績係数を抜群に良好にす
ることができ、かつ除湿冷却器並びに主冷却器
の蒸発温度に夫々対応した圧縮機を夫々用いる
ことができるので、このオープンシヨーケース
のトータル的な成績係数を大幅に向上させるこ
とができるという特有の効果を奏する。

なお蒸発温度が例えば−40゜Ｃの除霜用冷却
器と本願考案でいう除湿冷却器との主冷却器へ
の着霜防止効果が同等である理由は、この種シ
ヨーケースは、吸込口から吸込まれる空気が飽
和空気に近いので主冷却器への着霜を防止する
冷却器の温度レベルが吸込空気温度より低けれ
ば、この冷却器の吸熱量の顕熱比は温度レベル
に拠らず一定と見倣すことができるからであ
る。

また、除湿冷却器と主冷却器の圧縮機を共用
すれば、圧縮機としては少なくとも主冷却器の
蒸発温度に対応する圧縮比以上の圧縮比の圧縮
機を必要とし、冷却時には常にその圧縮比の圧
縮機を運転する必要があるので、トータル的な
冷凍サイクルの成績係数が非常に悪くなる。

(e) なおまたこの考案によれば、除湿冷却器の温
度を温度検出器で検知して除湿冷却器の圧縮機
の発停を行い、この除湿冷却器の温度レベルを
上述の温度レベルに制御しているので、収納室
の保冷時に空気吸込口からの流入空気の温湿度
が低下し、除湿冷却器の負荷が減少した場合で
も、その除湿冷却器が凍結したり、着霜したり
することがなく、よつてそのような事態が生じ
た場合にあつても上述した作用効果を減ずるよ
うなことがない。

以上のように、この考案は要約すると、従来の
ものに比し、収納室の温度変動防止効果を大幅に
向上させることが可能となる、収納室の温度変動
防止効果を大幅に向上させつつシヨーケースの用
途拡大を図ることが可能となる、トータル的な成
績係数を大幅に向上させることができる。除湿冷
却器の負荷の減少等の事態が生じたとしても上述
した作用効果を減ずることがないという特有の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷蔵オープンシヨーケースの縦
断面図、第２図は本考案に係る冷蔵オープンシヨ
ーケースの一実施例を示す縦断面図である。 なお図中同一符号は相当部分を示し、４は循環
経路、７は主冷却器、１１，１６は圧縮機、１４
は除湿冷却器、１９は温度検出素子である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内ケース２と収納室３との間隙を利用して収納
   室３の外壁に沿つて形成された空気流の循環経路
   ４と、収納室３の上縁に設けられ収納室３と循環
   経路４を連通する空気吹出口５と、この空気吹出
   口５と反対側における循環経路４と収納室３を連
   通する空気吸込口６と、循環経路４のほぼ中央に
   設けられた主冷却器７と、主冷却器７下流側の循
   環経路４内に設けられた送風機８と、主冷却器７
   上流側の循環経路内に設けられた除湿冷却器１４
   と、主冷却器７に接続された冷媒圧縮機１１、コ
   ンデンサ１２および膨張機構１３と、除湿冷却器
   １４に接続された冷媒圧縮機１６、コンデンサ１
   ７および膨張機構１８と、圧縮機１６の起動、停
   止を行うことにより除湿冷却器１４の温度レベル
   を常にほぼ０゜Ｃに保つよう制御する温度検出素
   子１９および温度スイツチ２０とから成る冷蔵オ
   ープンシヨーケース。