特開 2024-10490 冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024010490

(43)【公開日】2024-01-24

(54)【発明の名称】冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20240117BHJP

   F25D 21/04 20060101ALI20240117BHJP

   F25D 17/06 20060101ALI20240117BHJP

   A47F 3/04 20060101ALI20240117BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20240117BHJP

【ＦＩ】

F25D11/00 101E

F25D21/04 P

F25D17/06 312

A47F3/04 D

A47F3/04 Q

F25B1/00 351T

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022111860

(22)【出願日】2022-07-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 勝重

【テーマコード（参考）】

3B110

3L045

3L345

【Ｆターム（参考）】

3B110AA04

3B110BA04

3B110CA20

3L045AA02

3L045BA01

3L045CA02

3L045DA02

3L045EA01

3L045JA13

3L045LA08

3L045MA12

3L045NA16

3L045PA03

3L045PA05

3L345AA03

3L345AA19

3L345CC01

3L345DD21

3L345DD37

3L345FF13

3L345FF27

3L345FF43

3L345FF45

3L345KK02

3L345KK03

(57)【要約】

【課題】蒸発器に対する着霜を回避して冷却性能の低下を抑制すること。
【解決手段】商品を陳列するとともに内部での作業が可能なスペースを有するウォークイン冷蔵庫３に配設された蒸発器２１と、直流電流が供給されることにより開度を変更して蒸発器２１に対する冷媒の供給量を調整する電子膨張弁２２とを有する冷媒回路２０と、交流電流が供給されることにより駆動し、駆動する場合に蒸発器２１で冷却された空気を送風する送風ファン３０とを備え、ウォークイン冷蔵庫３の内部雰囲気を冷却する冷却装置１０であって、ウォークイン冷蔵庫３の冷却停止指令が与えられた場合に、電子膨張弁２２に対して全閉指令を与えて電子膨張弁２２が全閉状態になった後に送風ファン３０を駆動停止にする制御部５０を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

商品を陳列するとともに内部での作業が可能なスペースを有するウォークイン冷蔵庫に配設された蒸発器と、直流電流が供給されることにより開度を変更して前記蒸発器に対する冷媒の供給量を調整する電子膨張弁とを有する冷媒回路と、
交流電流が供給されることにより駆動し、かつ駆動する場合に前記蒸発器で冷却された空気を送風する送風ファンと
を備え、前記ウォークイン冷蔵庫の内部雰囲気を冷却する冷却装置であって、
前記ウォークイン冷蔵庫の冷却停止指令が与えられた場合に、前記電子膨張弁に対して全閉指令を与えて該電子膨張弁が全閉状態になった後に前記送風ファンを駆動停止にする制御部を備えたことを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記ウォークイン冷蔵庫の冷却停止指令が与えられた場合に、前記電子膨張弁に対して全閉指令を与えてから該電子膨張弁が全閉状態になるまでの閉動作時間の経過後に前記送風ファンを駆動停止にすることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記冷却停止指令から予め決められた解除時間が経過した場合に、前記電子膨張弁に対して開指令を与えて該電子膨張弁が開状態になった後に前記送風ファンを駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記冷却停止指令から予め決められた解除時間が経過した場合に、前記電子膨張弁に対して開指令を与えてから該電子膨張弁が開状態になるまでの開動作時間の経過後に前記送風ファンを駆動することを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばウォークイン冷蔵庫の内部雰囲気を冷却する冷却装置の改良に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケット等の店舗の内部には、特許文献１に提案されているように、商品を陳列するとともに内部での作業が可能なスペースを有するウォークイン冷蔵庫が設置されている。

【0003】

このようなウォークイン冷蔵庫には、蒸発器及び送風ファンが設けられている。蒸発器は、店舗の外部に設置された室外機を構成する圧縮機及び放熱器とともに冷媒が封入された冷媒回路を構成しており、放熱器で放熱され、かつ膨張機構で断熱膨張された冷媒を蒸発させることで周囲空気を冷却するものである。

【0004】

送風ファンは、駆動することにより蒸発器により冷却された空気を送風することにより、ウォークイン冷蔵庫の内部雰囲気を冷却するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１０６１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述した特許文献１には明示されていないが、上記膨張機構として電子膨張弁が適用され、電子膨張弁により開度を変更して蒸発器に対する冷媒の供給量を調整するようにしている。ここで電子膨張弁は、直流電流が供給されることにより開度を変更するものであり、上記送風ファンは、交流電流が供給されることにより駆動するものであるので、次のような問題があった。

【0007】

すなわち、ウォークイン冷蔵庫は、作業者が内部に進入して商品の搬入作業や陳列作業等を行うものであるので、作業者が所定の入力手段を通じて入力操作を行うことにより、一時的に蒸発器への冷媒の供給を停止するとともに送風ファンの駆動を停止することがある。

【0008】

しかしながら、電子膨張弁は直流電流が供給されて動作するものであり、送風ファンは交流電流が供給されて駆動するものであるので、電子膨張弁を全閉状態にするタイミングと、送風ファンを駆動停止にするタイミングとを一致させることが困難であった。

【0009】

そのため、電子膨張弁が閉となる前に送風ファンを駆動停止にさせてしまうことがあり、蒸発器に霜が付着する着霜が生じてしまい、その後に蒸発器による冷却性能の低下を招来する虞れがあった。

【0010】

本発明は、上記実情に鑑みて、蒸発器に対する着霜を回避して冷却性能の低下を抑制することができる冷却装置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】

【0011】

上記目的を達成するため、本発明に係る冷却装置は、商品を陳列するとともに内部での作業が可能なスペースを有するウォークイン冷蔵庫に配設された蒸発器と、直流電流が供給されることにより開度を変更して前記蒸発器に対する冷媒の供給量を調整する電子膨張弁とを有する冷媒回路と、交流電流が供給されることにより駆動し、かつ駆動する場合に前記蒸発器で冷却された空気を送風する送風ファンとを備え、前記ウォークイン冷蔵庫の内部雰囲気を冷却する冷却装置であって、前記ウォークイン冷蔵庫の冷却停止指令が与えられた場合に、前記電子膨張弁に対して全閉指令を与えて該電子膨張弁が全閉状態になった後に前記送風ファンを駆動停止にする制御部を備えたことを特徴とする。

【0012】

また本発明は、上記冷却装置において、前記制御部は、前記ウォークイン冷蔵庫の冷却停止指令が与えられた場合に、前記電子膨張弁に対して全閉指令を与えてから該電子膨張弁が全閉状態になるまでの閉動作時間の経過後に前記送風ファンを駆動停止にすることを特徴とする。

【0013】

また本発明は、上記冷却装置において、前記制御部は、前記冷却停止指令から予め決められた解除時間が経過した場合に、前記電子膨張弁に対して開指令を与えて該電子膨張弁が開状態になった後に前記送風ファンを駆動することを特徴とする。

【0014】

また本発明は、上記冷却装置において、前記制御部は、前記冷却停止指令から予め決められた解除時間が経過した場合に、前記電子膨張弁に対して開指令を与えてから該電子膨張弁が開状態になるまでの開動作時間の経過後に前記送風ファンを駆動することを特徴とする。

【0015】

また本発明は、上記冷却装置において、前記冷媒は、二酸化炭素であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、制御部が、ウォークイン冷蔵庫の冷却停止指令が与えられた場合に、電子膨張弁に対して全閉指令を与えて該電子膨張弁が全閉状態になった後に送風ファンを駆動停止にするので、電子膨張弁が全閉状態となるのに連動して送風ファンを駆動停止にさせることができ、蒸発器に着霜を生ずることを抑制することができる。従って、蒸発器に対する着霜を回避して冷却性能の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態である冷却装置の構成を概念的に示した概念図である。

【図2】図２は、図１に示した制御部が実施する冷却制御処理の処理内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。

【0019】

図１は、本発明の実施の形態である冷却装置の構成を概念的に示した概念図である。ここで例示する冷却装置１０は、冷媒回路２０と送風ファン３０とを備えて構成されている。

【0020】

冷媒回路２０は、店舗１に設置されたオープンショーケース２やウォークイン冷蔵庫３にそれぞれ個別に設置された蒸発器２１及び電子膨張弁２２と、店舗１の外部となる室外機４に１つずつ設置された圧縮機２３及び放熱器２４とを備え、これらが冷媒管路２５に接続されて構成されており、内部に例えば二酸化炭素等の冷媒が封入されたものである。

【0021】

ここでオープンショーケース２は、商品を陳列するものであり、ウォークイン冷蔵庫３は、商品を陳列するとともに内部での作業が可能なスペースを有するものである。

【0022】

圧縮機２３は、蒸発器２１から吐出された冷媒を圧縮して高温高圧の冷媒として吐出するものである。放熱器２４は、圧縮機２３から吐出された高温高圧の冷媒を周囲空気との熱交換により放熱させるものである。電子膨張弁２２は、放熱器２４で放熱した冷媒を断熱膨張させて蒸発器２１に供給するものである。ここで電子膨張弁２２は、直流電流が供給されることによりその開度を変更するものである。蒸発器２１は、電子膨張弁２２からの冷媒を周囲空気と熱交換させて蒸発させるものである。

【0023】

そのような冷媒回路２０においては、圧縮機２３から吐出された高温高圧の冷媒が放熱器２４において放熱する。放熱した冷媒は、それぞれの電子膨張弁２２により断熱膨張されて対応する蒸発器２１に供給される。蒸発器２１に供給された冷媒は、周囲空気と熱交換して蒸発することにより該周囲空気を冷却する。各蒸発器２１を経た冷媒は、圧縮機２３に吸入される。

【0024】

送風ファン３０は、ウォークイン冷蔵庫３における蒸発器２１の近傍に配設されている。この送風ファン３０は、駆動源であるファンモータ３１が駆動することにより蒸発器２１の周囲空気を送風し、ウォークイン冷蔵庫３の内部雰囲気を冷却するものである。ここでファンモータ３１は、交流電流が供給されることにより駆動する駆動源である。

【0025】

尚、送風ファン３０は、ウォークイン冷蔵庫３だけでなく、オープンショーケース２にも配設されているが、本発明においては、オープンショーケース２に配設された送風ファンは、特に関係ないので、その説明を割愛する。

【0026】

上記冷却装置１０は、その制御系として、入力手段４０及び制御部５０を備えている。入力手段４０は、ウォークイン冷蔵庫３の図示せぬ搬入扉の近傍に設置されている。この入力手段４０は、ウォークイン冷蔵庫３の内部にて作業を行う作業者が入力操作を行うもので、操作ボタン４１が設けられている。操作ボタン４１は、押下操作された場合に、制御部５０に対して冷却停止指令を送出するものである。

【0027】

制御部５０は、圧縮機２３、各電子膨張弁２２、ファンモータ３１及び入力手段４０に電気的に接続されており、同じく電気的に接続された記憶部５１に記憶されたプログラムやデータに従って冷却装置１０の各部の動作を統括的に制御するものである。

【0028】

尚、制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

【0029】

図２は、図１に示した制御部５０が実施する冷却制御処理の処理内容を示すフローチャートである。以下、この図２を参照しながら冷却装置１０の動作について説明する。

【0030】

冷却制御処理において制御部５０は、作業者により操作ボタン４１が押下操作されることにより出力される冷却停止指令の入力の有無を判断する（ステップＳ１０１）。冷却停止指令の入力がない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、かかる判断を繰り返す。

【0031】

冷却停止指令の入力がある場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部５０は、ウォークイン冷蔵庫３の電子膨張弁２２に対して全閉指令を送出し（ステップＳ１０２）、該電子膨張弁２２が全閉状態になるまでの時間として設定された閉動作時間（例えば２０秒間程度）の経過待ちとなる（ステップＳ１０３）。

【0032】

閉動作時間が経過した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御部５０は、ファンモータ３１に駆動停止指令を送出する（ステップＳ１０４）。これにより、電子膨張弁２２が全閉状態となるのに連動して送風ファン３０を駆動停止にさせることができる。

【0033】

このようにファンモータ３１を駆動停止にさせた制御部５０は、ステップＳ１０１の冷却停止指令の入力から計測した時間が予め設定された解除時間（例えば１０分間程度）を経過するのを待つ待ち状態となる（ステップＳ１０５）。

【0034】

解除時間が経過した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部５０は、ステップＳ１０２で全閉指令を与えた電子膨張弁２２に対して開指令を送出し（ステップＳ１０６）、該電子膨張弁２２が開状態になるまでの時間として設定された開動作時間（例えば２０秒間程度）の経過待ちとなる（ステップＳ１０７）。

【0035】

開動作時間が経過した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、制御部５０は、ファンモータ３１に駆動指令を送出し（ステップＳ１０８）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。これにより、電子膨張弁２２が開状態となるのに連動して送風ファン３０を駆動させることができる。

【0036】

以上説明したように、本発明の実施の形態である冷却装置１０によれば、制御部５０が、ウォークイン冷蔵庫３の冷却停止指令が与えられた場合に、電子膨張弁２２に対して全閉指令を与えてから該電子膨張弁２２が全閉状態になるまでの閉動作時間の経過後に送風ファン３０を駆動停止にするので、電子膨張弁２２が全閉状態となるのに連動して送風ファン３０を駆動停止にさせることができ、蒸発器２１に着霜を生ずることを抑制することができる。従って、蒸発器２１に対する着霜を回避して冷却性能の低下を抑制することができる。

【0037】

また上記冷却装置１０によれば、制御部５０が、冷却停止指令から予め決められた解除時間が経過した場合に、電子膨張弁２２に対して開指令を与えてから該電子膨張弁２２が開状態になるまでの開動作時間の経過後に送風ファン３０を駆動するので、電子膨張弁２２が開状態となるのに連動して送風ファン３０を駆動させることができ、蒸発器２１で冷却された空気をウォークイン冷蔵庫３に良好に送出させることができ、ウォークイン冷蔵庫３の内部雰囲気を効率よく冷却することができる。

【0038】

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

【0039】

上述した実施の形態では、閉動作時間の経過を契機として電子膨張弁２２が全閉状態になったと判断しつつ、開動作時間の経過を契機として電子膨張弁２２が開状態になったと判断していたが、本発明においては、冷媒回路における冷媒の流量を検出する流量センサを用いて、電子膨張弁の開閉を判断するようにしてもよい。

【0040】

上述した実施の形態では、電子膨張弁２２の全閉状態と送風ファン３０の駆動停止とを連動させつつ電子膨張弁２２の開状態と送風ファン３０の駆動とを連動させていたが、本発明においては、電子膨張弁の全閉状態と送風ファンの駆動停止を連動させることができればよい。

【符号の説明】

【0041】

１…店舗、２…オープンショーケース、３…ウォークイン冷蔵庫、４…室外機、１０…冷却装置、２０…冷媒回路、２１…蒸発器、２２…電子膨張弁、２３…圧縮機、２４…放熱器、２５…冷媒管路、３０…送風ファン、３１…ファンモータ、４０…入力手段、４１…操作ボタン、５０…制御部、５１…記憶部。

【図1】

【図2】