ショーケース
【課題】底面通風路を薄型としながらもショーケース冷却空気の風量を大きくすることが可能なショーケースを提供する。
【解決手段】送風機２０のプロペラファン２１が、底面通風路７の高さ寸法よりも大きい外径を有し、プロペラファン２１の外形に沿うファンリング５０を、底面通風路７をファン上流風路７１とファン下流風路７３とに区画するバッフル板４１の開口部４１ａに接続し、プロペラファン２１の翼部２１ａにおいて、ファンリング５０よりもファン下流風路７３側に位置する部分の寸法が、翼部２１ａ全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるようにプロペラファン２１とファンリング５０との位置関係が設定されている。
【解決手段】送風機２０のプロペラファン２１が、底面通風路７の高さ寸法よりも大きい外径を有し、プロペラファン２１の外形に沿うファンリング５０を、底面通風路７をファン上流風路７１とファン下流風路７３とに区画するバッフル板４１の開口部４１ａに接続し、プロペラファン２１の翼部２１ａにおいて、ファンリング５０よりもファン下流風路７３側に位置する部分の寸法が、翼部２１ａ全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるようにプロペラファン２１とファンリング５０との位置関係が設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料、食料などの商品を冷蔵、冷凍貯蔵、陳列するショーケースに関し、特に、ショーケースの風路内への庫内送風機の搭載形態に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のショーケースとして、正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口からプロペラファンにより庫内空気を吸い込み、循環風路を介して循環させ、ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースがある。この種のショーケースでは、底面通風路内に、この底面通風路を構成する上下の面に対してファン回転軸が平行になるようにプロペラファンを配置している（例えば、特許文献１参照。）。または、ファン回転軸が、空気吸込口側で低く、反対側で高くして斜めとなるように配置しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０８２９８号公報（第６頁、第１図、第２図、第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のショーケースにおいて、底面通風路を構成する上下の面に対してファン回転軸が平行となるようにプロペラファンを設置した場合には、プロペラファンの外径以上に風路高さが必要であり、商品を収納するスペースが犠牲になるという課題があった。また、風路高さを抑制した場合には外径が小さいプロペラファンを搭載する必要があり、十分な風量が得られない、もしくは必要な風量を確保するために、プロペラファンの個数が多くなり製品のコストが高くなるという課題があった。また、プロペラファンを風路の中に斜めに配置する場合は、プロペラファンの流入流出空気の非対称性が大きく、プロペラファンの昇圧特性を十分に得られず、ショーケースとして十分な風量を得られないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、底面通風路を薄型としながらもショーケース冷却空気の風量を大きくすることが可能なショーケース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】
【０００６】
この発明に係るショーケースは、正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路に送風機を配置し、底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から送風機により庫内空気を吸い込み、循環風路を介して循環させ、ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、送風機のプロペラファンは、底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、プロペラファンの外形に沿うファンリングを、底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続し、プロペラファンの翼部において、ファンリングよりもファン下流風路側に位置する部分の寸法が、翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるようにプロペラファンとファンリングとの位置関係が設定されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、遠心作用による昇圧を促進するとともに、流れを安定させるという特徴があり、ショーケースを循環する冷気の風量を大きくするという効果がある。風量を大きくすることは、冷凍サイクルの効率向上による省エネルギー化によるコスト低減を実現できる。また大風量の置き換えとして、底面通風路の薄型化による収納庫の容量拡大や、送風機の個数削減による低コストを実現することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図２は、図１の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、以下の説明において、正面側とは、各図の左側を指し、背面側とは、各図の右側を指すものとする。
ショーケース１は、正面側に向かって開口３ａを有するショーケース本体３を有し、ショーケース本体３の内側に、前記開口３ａを商品出し入れ口とした商品収納庫５と、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有している。循環風路は、商品収納庫５の底面に設けた底面通風路７と、この底面通風路７と連通し、商品収納庫５の背面から天面に繋がる背面通風路９及び天面通風路１１とから構成されている。また、ショーケース本体３の下には、下部台１３が設けられている。
【０００９】
底面通風路７には、ショーケース１の横幅寸法（図１、図２の紙面垂直方向寸法）に応じて、１台または複数台の庫内送風機２０が設けられており、庫内空気を、背面通風路９内に設けた冷却器１５を介して冷却し、背面通風路９及び天面通風路１１を介して商品収納庫５の正面上部に設けた整流用のハニカムを有するエアーカーテン吹出口１７から正面下部に向けて吹き出すように構成されている。冷却器１５は圧縮機や凝縮器（ともに図示省略）などと接続し冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクルの作用により冷却器１５が冷却される。圧縮機や凝縮器などは下部台１３に収納される。なお、圧縮機や凝縮器などはショーケース１とは別体に構成しても良い。
【００１０】
ショーケース本体３は、その天面及び背面を断熱壁３１で覆っており、天面及び背面の断熱壁３１から離間して天面仕切り板３３及び背面仕切り板３５が配置され、断熱壁３１との間に上記天面通風路１１及び背面通風路９を形成している。また、ショーケース本体３の底面、すなわち底面通風路７の底面にも、断熱壁３１ａが設けられている。
【００１１】
また、商品収納庫５には、複数段の商品棚が設置できるようになっており、最下段の商品棚板３７は、着脱自在で商品収納庫５側から庫内送風機２０などのメンテナンスができるようになっている。この最下段の商品棚板３７は、底面通風路７の上面７ａを構成する風路構成部材となるものであり、商品収納庫５との境の正面側に、空気吸込口３９を形成している。
【００１２】
以下、底面通風路７及び庫内送風機２０周囲の構成に関し記述する。庫内送風機２０は、プロペラファン２１とプロペラファン２１を回転駆動するモータ２３とを備えており、ファン回転軸２５が正面側に向けて傾斜するように底面通風路７内に設置されている。また、底面通風路７内には、開口部４１ａを有するバッフル板４１が、ファン回転軸２５に対して略垂直に設置されており、開口部４１ａの内側にプロペラファン２１が位置するようになっている。そして、バッフル板４１の開口部４１ａには、プロペラファン２１の外形に沿う円筒状のファンリング５０が開口部４１ａから上方側に延びるように接続されている。
【００１３】
また、バッフル板４１は、底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂに連結板４３を介して連結されており、底面通風路７内を、ファン上流風路７１とファン下流風路７３とに区画している。すなわち、バッフル板４１の上面と商品棚板３７の下面（底面通風路７の上面７ａに相当）との間でファン上流風路７１を形成し、バッフル板４１の下面７ｂと底面側断熱壁３１の上面（底面通風路７の下面７ｂに相当）との間でファン下流風路７３を形成している。なお、底面通風路７において、その上面７ａと下面７ｂとは概ね平行に構成されており、底面通風路７の高さ寸法は略一様に形成されている。また、モータ２３は、プロペラファン２１の上流の流れを阻害しないように、プロペラファン２１の空気流れ下流側、すなわちファン下流風路７３内に設置されている。
【００１４】
ここで、プロペラファン２１は、底面通風路７の高さＨａ１（上面７ａと下面７ｂとの間の距離）よりも大きい外径Ｗのものを採用する。この点は、後述の各実施の形態に共通の構成である。また、プロペラファン２１の翼部２１ａの高さＨｂ１に対して、ファンリング５０よりも下流側の高さＨｂ２を下流翼比＝Ｈｂ２／Ｈｂ１と定義した場合、下流翼比≧０．５となるように、ファンリング５０とプロペラファン２１との位置関係が設定されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
このように構成されたショーケース１において、先ず全体の空気の流れについて説明する。図２の太実線矢印Ａ及びＢはショーケース１を循環する気流の大まかな流れを示している。庫内送風機２０が駆動すると、空気吸込口３９から庫内の冷気と外気が混合され、底面通風路７内に取りこまれる。そして、矢印Ａで示すようにファン上流風路７１の正面側から背面側へと送られ、ファン下流風路７３を介して、矢印Ｂで示すように背面通風路９側へと案内される。そして、背面通風路９において冷却器１５を通過し、ここで熱交換してより温度の低い冷気となり、冷却器１５を通過した冷気の一部が、背面仕切り板３５に設けた開口穴（図示せず）より商品収納庫５へ吹出す。冷却器１５を通過した冷気の残りは、背面通風路９及び天面通風路１１を経由して、エアーカーテン吹出口１７から下方に向かって吹き出す。
【００１６】
次に、プロペラファン２１内部および近傍の流れについて図２を参照して説明する。なお、図２の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部および側面部からプロペラファン２１内に流入する。また、ファン上流風路７１内において、ファン回転軸２５よりも背面側に相当する部分からも、プロペラファン２１内に空気が流入する。
【００１７】
ここで、プロペラファン２１において、翼部２１ａの下流側がファンリング５０よりも下方に大きく張り出しているので、遠心力により翼部２１ａの外周部分からファン下流風路７３へ流出する流量が大きくなる。その結果、プロペラファン２１内部の子午面流れは内周から外周へ流れる遠心流れが強くなり、遠心流れによる昇圧作用により高い昇圧が得られる。また、ここでは、下流翼比を０．５以上としているので、０．５未満とする場合に比べて翼部２１ａと底面通風路７の上面７ａとの距離Ｈｃ１を確保することができる。そのため、翼部２１ａの外周上流部での循環流れ６０が安定し、プロペラファン２１内部流れ全体を安定させることができる。
【００１８】
また、プロペラファン２１から流出する流れは、軸流方向の流れから径方向へ拡がる流れとなるため、底面通風路７の下面７ｂへの気流の衝突が抑制できる。同時にプロペラファン２１の下流にあるモータ２３への気流の衝突も抑制することができ、風量損失を抑制することができる。
【００１９】
また、ファンリング５０が、バッフル板４１の開口部４１ａから上方側に延びるように設けられているので、言い換えれば、バッフル板４１が、ファンリング５０の下流側と繋がる構造となっているので、図３に示すように、バッフル板４１をファンリング５０の上流と繋げる場合に比べて、ファン上流風路７１の風路高さを高く確保できる。このため、ファン上流風路７１において空気吸込口３９と反対側部分（背面側部分）への空気の流れが容易となる。従って、プロペラファン２１を通過する流れが、ファン上流風路７１において、プロペラファン２１の空気吸込口３９側とその反対側とで非対称となることを抑制することができる。すなわち、プロペラファン２１の全周で均一に吸い込む事が可能となり、その結果、ショーケース１の風量を大きくすることが可能となる。
【００２０】
また、バッフル板４１を仮にファンリング５０の上流と繋げた場合、空気の流れは図３の矢印ａで示したようになるが、その通過流路は、ファンリング５０の下流側の端部と底面通風路７の下面７ｂとの間で一旦狭められ、その後、バッフル板４１と底面通風路７の下面７ｂとの間で急拡大する。このため、吹出し流れの急拡大による風量損失が生じる。しかしながら、この実施の形態１では、バッフル板４１をファンリング５０の下流側と繋がる構造としているため、このような不都合が生じない。
【００２１】
以上のように、実施の形態１のショーケース１では、搭載するプロペラファン２１において、下流翼比を０．５以上となるようにしているので、遠心流れ作用により高い昇圧が得られ、ファン下流風路７３の風路高さが低くとも、吹出し流れの底面通風路７の下面７ｂへの衝突による風量損失を抑制でき、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。さらにファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる形状としているので、上述したようにファン上流風路７１の風路高さを高く確保できてプロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制できる。また、吹出し流れの急拡大による損失を防ぐことができ、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００２２】
また、ショーケース１を循環する風量を大きくすることが可能な点及びプロペラファン２１への空気流入の非対称性を緩和できる点から、以下の（１）〜（４）の効果を得ることもできる。
（１）冷却器１５を通過する風量が大きくなるため冷却器１５の蒸発処理能力が高まり、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。この結果、圧縮機の入力を低減でき、入力の小さいショーケース１とすることができる。また、蒸発処理能力の向上は冷却器１５の削減に置き換えることができ、この場合は製造コストの小さいショーケース１を得ることができる。
【００２３】
（２）ショーケース１を循環する風量の増加は底面通風路７の薄型化に置き換えることができる。底面通風路７の薄型化によりショーケース１の全体の容積を同じとした場合に商品収納庫５の容積を大きくすることができ、多くの商品を収納、出し入れを容易にすることができる。また底面通風路７の薄型化により下部台１３から商品収納庫５までの高さを低くすることができ、視覚的に優れたショーケース１を得ることができる。
【００２４】
（３）ショーケース１を循環する風量の増加は、庫内送風機２０の台数削減に置き換えることができる場合もある。その場合は製造コストの低いショーケース１とすることができる。
【００２５】
（４）プロペラファン２１への空気流入の非対称性を緩和できるため、循環流れを安定させ、ファン内部の流れを安定させたショーケース１とすることができる。このため、ファン騒音の低いショーケース１を得ることができる。また風量の小さいショーケース１とした場合はさらにファン騒音の低いショーケース１とすることができる。
【００２６】
図４は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。ここでは、底面通風路７の上下方向の距離Ｈａ１＝１６０mmとし、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載した場合の試験結果を示している。プロペラファン２１の翼部２１ａの高さＨｂ１＝５５mmであり、Ｈｂ２／Ｈｂ１で定義する下流翼比を、０．４５、０．５０、０．６５とした場合のそれぞれの風量−昇圧（静圧）特性を示している。下流翼比＝０．４５に対して、０．５０及び０．６５の場合、すなわち０．５以上とした場合では、運転範囲内での昇圧を高くできることがわかる。なお、運転範囲は、プロペラファン２１が効率良く運転できる範囲として予め決められた範囲である。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態２は、プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように設置したものである。
【００２８】
図５は、この発明の実施の形態２におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図６は、図５の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図５及び図６において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
以下、実施の形態２の特徴部分の構成を説明する。
実施の形態１のショーケース１では、プロペラファン２１のファン回転軸２５を空気吸込口３９側に傾けて設置していたが、本実施の形態２のショーケース１では、底面通風路７の下面７ｂに対して垂直となるように設置している。また、バッフル板４１は、実施の形態１と同様にファン回転軸２５に対して略垂直に配置されるため、実施の形態２では、底面通風路７の下面７ｂ（上面７ａ）に略平行に配置された状態となっている。また、底面通風路７は、高さ略一様に形成されているため、底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置されたバッフル板４１により、バッフル板４１と底面通風路７の上面７ａ又は下面７ｂとの間のそれぞれの空間の高さは、それぞれの空間において略一様に形成されている。なお、実施の形態２のショーケース１では、下流翼比については、特に限定しないものとする。
【００３０】
次に動作について説明する。
ショーケース１全体の大まかな空気の流れは実施の形態１の通りである。ここではプロペラファン２１内部および近傍の流れについて図６を参照して説明する。なお、図６の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
【００３１】
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部及び側面部からプロペラファン２１内に流入する。すなわち、ファン上流風路７１内において、ファン回転軸２５よりも背面側に相当する部分からも、プロペラファン２１内に空気が流入する。ここで、バッフル板４１は、底面通風路７の上面７ａと概ね平行となるので、ファン上流風路７１の空気吸込口３９側（図６の紙面左側）から背面側（図６の紙面右側）にかけてファン上流風路７１が狭められることがなく、空気の流れが阻害されない。このため、プロペラファン２１への空気の流入に際し、プロペラファン２１の上部全面から略均等に空気を流入させることが可能となり、実施の形態１に比べて更に、プロペラファン２１の周方向における空気流入の非対称性を抑制できる。
【００３２】
ここで、プロペラファン２１は、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように配置されており、且つバッフル板４１が底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置されているため、プロペラファン２１の翼部２１ａの空気吸込口３９側とは反対側の部分と底面通風路７の上面７ａとの距離Ｈｃ１が、空気吸込口３９側と同様に確保されている。そのため翼部２１ａの外周上流部での循環流れ６１、６２が安定し、ファン内部流れ全体を安定させることができる。また、ファン下流風路７３の高さ寸法もプロペラファン２１の周方向で一様となるため、吹出し流れも周方向で一様となり、ファン内部流れを安定させることができる。
【００３３】
以上のように、実施の形態２のショーケース１では、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように配置するとともに、バッフル板４１を底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置して、バッフル板４１と底面通風路７の上面７ａ又は下面７ｂとの間のそれぞれの空間の高さを、それぞれの空間において略一様としたため、実施の形態１に比べて更に、プロペラファン２１の流入及び流出側のそれぞれで周方向に安定した空気の流れとなり、プロペラファン２１内部の流れも安定した流れとすることができる。そのため、プロペラファン２１の昇圧特性を損なわず、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。
【００３４】
また、実施の形態１と同様に、ファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる構造としているので、プロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制でき、また、吹出し流れの急拡大による損失を防いでいるため、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００３５】
また、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように設置したため、実施の形態１のように底面通風路７の下面７ｂに対し斜めにした場合に比べて、より大きな外径のプロペラファン２１を搭載することが可能となる。そのため、ショーケース１の風量をより大きくすることができる。
【００３６】
また、上記実施の形態１と同様に、上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。
【００３７】
図７は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。ここでは、底面通風路７の上下方向の距離Ｈａ１＝１６０mmとし、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載している。図８に示すファン軸角度（プロペラファン２１のファン回転軸２５を底面通風路７の下面７ｂに垂直な位置から空気吸込口３９側へ傾ける角度）を０度、５度、１０度と変化させた場合の、それぞれの風量−昇圧（静圧）特性を示している。図７より、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるファン軸角度０度の場合に運転範囲の昇圧を高くできることがわかる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態２では、プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように設置するとともに、バッフル板４１を、底面通風路７の下面７ｂ（上面７ａ）に略平行に配置していたが、実施の形態３では、更に、ファン下流風路７３のファン回転軸方向の高さ寸法をファン外径寸法に対して規定するものである。
【００３９】
図９は、この発明の実施の形態３におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図１０は、図９の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図９及び図１０において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
以下、実施の形態３の特徴部分の構成を説明する。
実施の形態３では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定している。さらに、ファン下流風路７３の高さＨａ２をファン外径Ｗの２５％以下となるように設定している。なお、実施の形態３のショーケース１では、下流翼比については、特に限定しないものとする。
【００４１】
次に動作について説明する。
ショーケース１全体の大まかな空気の流れは実施の形態１の通りである。ここではプロペラファン２１内部および近傍の流れについて図１０を参照して説明する。なお、図１０の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
【００４２】
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から底面通風路７内に取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部及び側面部からプロペラファン２１内に流入する。実施の形態３では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定しているため、実施の形態２に比べて更に、ファン上流風路７１全体の空気の流れが容易となる。また、バッフル板４１は、実施の形態２と同様に底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂと概ね平行となるので、ファン上流風路７１の空気吸込口３９側（図の紙面左側）から背面側（図の紙面右側）にかけてファン上流風路７１が狭められることがなく、空気の流れが阻害されない。以上のことから、プロペラファン２１への空気の流入に際し、プロペラファン２１の上部全面から略均等に空気を流入させることが可能となり、実施の形態１及び実施の形態２に比べて更に、プロペラファン２１の周方向における空気流入の非対称性を抑制できる。
【００４３】
また、実施の形態３では、ファン下流風路７３の高さＨａ２が小さく設定されているために、プロペラファン２１からの吹出し気流は強制的に外周側へ向いた流れとなり安定する。その結果、ファン内部の子午面流れは内周から外周へ流れる遠心流れが強くなり、遠心流れによる昇圧作用により高い昇圧が得られる。また、翼部２１ａの外周部分で循環流れ６１、６２が生成され、プロペラファン２１へ流入する空気のうち、ファン回転軸２５に近い部分（径の小さい部分）から流入する比率が、ファン下流風路７３の高さＨａ２をファン外径Ｗの２５％以上とした場合に比べて高くなる。このため、ファン内部流れ全体を安定させることができる。またプロペラファン２１から流出する流れは軸流方向の流れから径方向へ拡がる流れに変わり、プロペラファン２１の下流にあるモータ２３への空気の衝突が抑制され、風圧損失を抑制することができる。
【００４４】
以上のように、実施の形態３のショーケース１では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定し、且つ、ファン下流風路７３の高さをファン外径Ｗの２５％以下としているので、プロペラファン２１の遠心流れを強めることができ、また、流入側で安定した流れとすることができる。そのためプロペラファン２１の昇圧特性を高め、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。
【００４５】
更に、実施の形態１と同様、ファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる構造としているので、プロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制し、また、吹出し流れの急拡大による損失を防いでいるため、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００４６】
また、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように設置したため、実施の形態１のように底面通風路７の下面７ｂに対し斜めにした場合に比べて、より大きな外径のプロペラファン２１を搭載することが可能となる。そのため、ショーケース１の風量をより大きくすることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態１と同様に、上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。
【００４８】
ここで、実施の形態３では、実施の形態２と同様にプロペラファン２１の回転軸を底面通風路７の下面７ｂに垂直とした構成を有しており、この構成により、ショーケース１の風量を大きく、騒音を小さくする効果を有していることは前述の通りである。そして、実施の形態３では、この構成に、更に実施の形態３特有の構成を加えているため、上記した理由により、更に風量が大きく、騒音が小さいショーケース１とすることが可能となる。
【００４９】
図１１は、ファン下流風路７３の高さ（Ｈａ２）／プロペラファン２１の外径（Ｗ）−風量比特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。なお、縦軸において、Ｈａ２／Ｗが５０％の風量を１としている。ここでは、ファン下流風路７３の高さＨａ２を変えて風量変化を試験したものである。外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載し、ファン下流風路７３の高さＨａ２を１００ｍｍから４２ｍｍ、つまり、Ｈａ２／Ｗを、５０％から２１％まで変化させている。図１１より、Ｈａ２／Ｗが４０％よりも小さくなる辺りから風量比が高くなり、２５％辺りで極地を迎えることがわかる。
【００５０】
実施の形態４．
図１２は、この発明の実施の形態４におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図１３は、図１２の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図１２及び図１３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。また、ショーケース１の全体的な構成及び大まかな空気の流れは実施の形態１で説明した通りである。
【００５１】
実施の形態４のショーケース１は、上記実施の形態１〜３のそれぞれ特徴部分である、以下の（ａ）〜（ｄ）の構成を有するとともに、更に、（ｅ）の構成を有するものである。
【００５２】
（ａ）プロペラファン２１の外径Ｗは、底面通風路７の高さＨａ１よりも大きい。
（ｂ）底面通風路７において、下流翼比が０．５以上となるようにプロペラファン２１を設置する。
（ｃ）プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに垂直となるように設置するとともに、バッフル板４１を、底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂに平行となるように設置する。
（ｄ）ファン上流風路７１の高さＨｄ１を、ファン下流風路７３の高さＨａ２よりも高くするとともに、ファン下流風路７３の高さをファン外径Ｗの２５％以下とする。
（ｅ）底面通風路７の高さＨａ１をプロペラファン２１の外径の４７％から７０％とする。
【００５３】
以上の構成を有することにより、上記実施の形態１〜３で説明した気流の流れを得ることができ、実施の形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
図１３は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機２０台当たりの特性を試験したものである。ここでは、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１をファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対して垂直となるように設置してある。また、ファン下流風路７３のファン回転軸方向高さＨａ２を、プロペラファン２１の外径Ｗの２３％となる４５mmとし、プロペラファン２１の下流翼比は０．６５としている。そして、底面通風路７の高さＨａ１を、ファン外径Ｗの８０％、７０％、６０％、４７％となる１６０mm、１４０mm、１２０mm、９４mmと変化させて特性を評価している。また図１３における従来の搭載形態の特性は、Ｈａ１＝１６０ｍｍ、下流翼比を０．４５とした場合の特性を示している。図１３より、Ｈａ１をファン外径Ｗの７０％、１４０mmの場合に特に高い昇圧が得られ、４７％、９４mmの場合には昇圧が他と比べれば低下するが従来形態に比べては優位性を得ることがわかる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態１〜４においてそれぞれ別の実施の形態として説明したが、各実施の形態を適宜組み合わせたショーケース１としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、薄型の底面通風路が要求されるショーケース１において高静圧つまり高風量を得られるものである。特に構造、製造が容易なプロペラファン２１を用いており、またファンモータ２３をファンの下流、つまり重力方向に設置した場合に効果が得られる形態であるので、重量の大きい安価なインダクションモータを適用する場合に有効であるので、コストが求められる場合にも適用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図２】図１の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図３】ファンリングをバッフル板の開口部の下流側に接続した場合の風路説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図６】図５の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図８】この発明の実施の形態２を示すショーケースの要部である庫内送風機の特徴を説明するための補足図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図１０】図９の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図１２】この発明の実施の形態４を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図１３】図１２の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ショーケース、３ ショーケース本体、３ａ 開口、５ 商品収納庫、７ 底面通風路、７ａ 上面、７ｂ 下面、９ 背面通風路、１１ 天面通風路、１７ エアーカーテン吹出口、２０ 庫内送風機、２１ プロペラファン、２１ａ 翼部、２３ ファンモータ、２５ ファン回転軸、３９ 空気吸込口、４１ バッフル板、４１ａ 開口部、５０ ファンリング、７１ ファン上流風路、７３ ファン下流風路。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、飲料、食料などの商品を冷蔵、冷凍貯蔵、陳列するショーケースに関し、特に、ショーケースの風路内への庫内送風機の搭載形態に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のショーケースとして、正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口からプロペラファンにより庫内空気を吸い込み、循環風路を介して循環させ、ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースがある。この種のショーケースでは、底面通風路内に、この底面通風路を構成する上下の面に対してファン回転軸が平行になるようにプロペラファンを配置している（例えば、特許文献１参照。）。または、ファン回転軸が、空気吸込口側で低く、反対側で高くして斜めとなるように配置しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０８２９８号公報（第６頁、第１図、第２図、第７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のショーケースにおいて、底面通風路を構成する上下の面に対してファン回転軸が平行となるようにプロペラファンを設置した場合には、プロペラファンの外径以上に風路高さが必要であり、商品を収納するスペースが犠牲になるという課題があった。また、風路高さを抑制した場合には外径が小さいプロペラファンを搭載する必要があり、十分な風量が得られない、もしくは必要な風量を確保するために、プロペラファンの個数が多くなり製品のコストが高くなるという課題があった。また、プロペラファンを風路の中に斜めに配置する場合は、プロペラファンの流入流出空気の非対称性が大きく、プロペラファンの昇圧特性を十分に得られず、ショーケースとして十分な風量を得られないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、底面通風路を薄型としながらもショーケース冷却空気の風量を大きくすることが可能なショーケース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】
【０００６】
この発明に係るショーケースは、正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路に送風機を配置し、底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から送風機により庫内空気を吸い込み、循環風路を介して循環させ、ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、送風機のプロペラファンは、底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、プロペラファンの外形に沿うファンリングを、底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続し、プロペラファンの翼部において、ファンリングよりもファン下流風路側に位置する部分の寸法が、翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるようにプロペラファンとファンリングとの位置関係が設定されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、遠心作用による昇圧を促進するとともに、流れを安定させるという特徴があり、ショーケースを循環する冷気の風量を大きくするという効果がある。風量を大きくすることは、冷凍サイクルの効率向上による省エネルギー化によるコスト低減を実現できる。また大風量の置き換えとして、底面通風路の薄型化による収納庫の容量拡大や、送風機の個数削減による低コストを実現することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図２は、図１の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、以下の説明において、正面側とは、各図の左側を指し、背面側とは、各図の右側を指すものとする。
ショーケース１は、正面側に向かって開口３ａを有するショーケース本体３を有し、ショーケース本体３の内側に、前記開口３ａを商品出し入れ口とした商品収納庫５と、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有している。循環風路は、商品収納庫５の底面に設けた底面通風路７と、この底面通風路７と連通し、商品収納庫５の背面から天面に繋がる背面通風路９及び天面通風路１１とから構成されている。また、ショーケース本体３の下には、下部台１３が設けられている。
【０００９】
底面通風路７には、ショーケース１の横幅寸法（図１、図２の紙面垂直方向寸法）に応じて、１台または複数台の庫内送風機２０が設けられており、庫内空気を、背面通風路９内に設けた冷却器１５を介して冷却し、背面通風路９及び天面通風路１１を介して商品収納庫５の正面上部に設けた整流用のハニカムを有するエアーカーテン吹出口１７から正面下部に向けて吹き出すように構成されている。冷却器１５は圧縮機や凝縮器（ともに図示省略）などと接続し冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクルの作用により冷却器１５が冷却される。圧縮機や凝縮器などは下部台１３に収納される。なお、圧縮機や凝縮器などはショーケース１とは別体に構成しても良い。
【００１０】
ショーケース本体３は、その天面及び背面を断熱壁３１で覆っており、天面及び背面の断熱壁３１から離間して天面仕切り板３３及び背面仕切り板３５が配置され、断熱壁３１との間に上記天面通風路１１及び背面通風路９を形成している。また、ショーケース本体３の底面、すなわち底面通風路７の底面にも、断熱壁３１ａが設けられている。
【００１１】
また、商品収納庫５には、複数段の商品棚が設置できるようになっており、最下段の商品棚板３７は、着脱自在で商品収納庫５側から庫内送風機２０などのメンテナンスができるようになっている。この最下段の商品棚板３７は、底面通風路７の上面７ａを構成する風路構成部材となるものであり、商品収納庫５との境の正面側に、空気吸込口３９を形成している。
【００１２】
以下、底面通風路７及び庫内送風機２０周囲の構成に関し記述する。庫内送風機２０は、プロペラファン２１とプロペラファン２１を回転駆動するモータ２３とを備えており、ファン回転軸２５が正面側に向けて傾斜するように底面通風路７内に設置されている。また、底面通風路７内には、開口部４１ａを有するバッフル板４１が、ファン回転軸２５に対して略垂直に設置されており、開口部４１ａの内側にプロペラファン２１が位置するようになっている。そして、バッフル板４１の開口部４１ａには、プロペラファン２１の外形に沿う円筒状のファンリング５０が開口部４１ａから上方側に延びるように接続されている。
【００１３】
また、バッフル板４１は、底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂに連結板４３を介して連結されており、底面通風路７内を、ファン上流風路７１とファン下流風路７３とに区画している。すなわち、バッフル板４１の上面と商品棚板３７の下面（底面通風路７の上面７ａに相当）との間でファン上流風路７１を形成し、バッフル板４１の下面７ｂと底面側断熱壁３１の上面（底面通風路７の下面７ｂに相当）との間でファン下流風路７３を形成している。なお、底面通風路７において、その上面７ａと下面７ｂとは概ね平行に構成されており、底面通風路７の高さ寸法は略一様に形成されている。また、モータ２３は、プロペラファン２１の上流の流れを阻害しないように、プロペラファン２１の空気流れ下流側、すなわちファン下流風路７３内に設置されている。
【００１４】
ここで、プロペラファン２１は、底面通風路７の高さＨａ１（上面７ａと下面７ｂとの間の距離）よりも大きい外径Ｗのものを採用する。この点は、後述の各実施の形態に共通の構成である。また、プロペラファン２１の翼部２１ａの高さＨｂ１に対して、ファンリング５０よりも下流側の高さＨｂ２を下流翼比＝Ｈｂ２／Ｈｂ１と定義した場合、下流翼比≧０．５となるように、ファンリング５０とプロペラファン２１との位置関係が設定されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
このように構成されたショーケース１において、先ず全体の空気の流れについて説明する。図２の太実線矢印Ａ及びＢはショーケース１を循環する気流の大まかな流れを示している。庫内送風機２０が駆動すると、空気吸込口３９から庫内の冷気と外気が混合され、底面通風路７内に取りこまれる。そして、矢印Ａで示すようにファン上流風路７１の正面側から背面側へと送られ、ファン下流風路７３を介して、矢印Ｂで示すように背面通風路９側へと案内される。そして、背面通風路９において冷却器１５を通過し、ここで熱交換してより温度の低い冷気となり、冷却器１５を通過した冷気の一部が、背面仕切り板３５に設けた開口穴（図示せず）より商品収納庫５へ吹出す。冷却器１５を通過した冷気の残りは、背面通風路９及び天面通風路１１を経由して、エアーカーテン吹出口１７から下方に向かって吹き出す。
【００１６】
次に、プロペラファン２１内部および近傍の流れについて図２を参照して説明する。なお、図２の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部および側面部からプロペラファン２１内に流入する。また、ファン上流風路７１内において、ファン回転軸２５よりも背面側に相当する部分からも、プロペラファン２１内に空気が流入する。
【００１７】
ここで、プロペラファン２１において、翼部２１ａの下流側がファンリング５０よりも下方に大きく張り出しているので、遠心力により翼部２１ａの外周部分からファン下流風路７３へ流出する流量が大きくなる。その結果、プロペラファン２１内部の子午面流れは内周から外周へ流れる遠心流れが強くなり、遠心流れによる昇圧作用により高い昇圧が得られる。また、ここでは、下流翼比を０．５以上としているので、０．５未満とする場合に比べて翼部２１ａと底面通風路７の上面７ａとの距離Ｈｃ１を確保することができる。そのため、翼部２１ａの外周上流部での循環流れ６０が安定し、プロペラファン２１内部流れ全体を安定させることができる。
【００１８】
また、プロペラファン２１から流出する流れは、軸流方向の流れから径方向へ拡がる流れとなるため、底面通風路７の下面７ｂへの気流の衝突が抑制できる。同時にプロペラファン２１の下流にあるモータ２３への気流の衝突も抑制することができ、風量損失を抑制することができる。
【００１９】
また、ファンリング５０が、バッフル板４１の開口部４１ａから上方側に延びるように設けられているので、言い換えれば、バッフル板４１が、ファンリング５０の下流側と繋がる構造となっているので、図３に示すように、バッフル板４１をファンリング５０の上流と繋げる場合に比べて、ファン上流風路７１の風路高さを高く確保できる。このため、ファン上流風路７１において空気吸込口３９と反対側部分（背面側部分）への空気の流れが容易となる。従って、プロペラファン２１を通過する流れが、ファン上流風路７１において、プロペラファン２１の空気吸込口３９側とその反対側とで非対称となることを抑制することができる。すなわち、プロペラファン２１の全周で均一に吸い込む事が可能となり、その結果、ショーケース１の風量を大きくすることが可能となる。
【００２０】
また、バッフル板４１を仮にファンリング５０の上流と繋げた場合、空気の流れは図３の矢印ａで示したようになるが、その通過流路は、ファンリング５０の下流側の端部と底面通風路７の下面７ｂとの間で一旦狭められ、その後、バッフル板４１と底面通風路７の下面７ｂとの間で急拡大する。このため、吹出し流れの急拡大による風量損失が生じる。しかしながら、この実施の形態１では、バッフル板４１をファンリング５０の下流側と繋がる構造としているため、このような不都合が生じない。
【００２１】
以上のように、実施の形態１のショーケース１では、搭載するプロペラファン２１において、下流翼比を０．５以上となるようにしているので、遠心流れ作用により高い昇圧が得られ、ファン下流風路７３の風路高さが低くとも、吹出し流れの底面通風路７の下面７ｂへの衝突による風量損失を抑制でき、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。さらにファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる形状としているので、上述したようにファン上流風路７１の風路高さを高く確保できてプロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制できる。また、吹出し流れの急拡大による損失を防ぐことができ、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００２２】
また、ショーケース１を循環する風量を大きくすることが可能な点及びプロペラファン２１への空気流入の非対称性を緩和できる点から、以下の（１）〜（４）の効果を得ることもできる。
（１）冷却器１５を通過する風量が大きくなるため冷却器１５の蒸発処理能力が高まり、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。この結果、圧縮機の入力を低減でき、入力の小さいショーケース１とすることができる。また、蒸発処理能力の向上は冷却器１５の削減に置き換えることができ、この場合は製造コストの小さいショーケース１を得ることができる。
【００２３】
（２）ショーケース１を循環する風量の増加は底面通風路７の薄型化に置き換えることができる。底面通風路７の薄型化によりショーケース１の全体の容積を同じとした場合に商品収納庫５の容積を大きくすることができ、多くの商品を収納、出し入れを容易にすることができる。また底面通風路７の薄型化により下部台１３から商品収納庫５までの高さを低くすることができ、視覚的に優れたショーケース１を得ることができる。
【００２４】
（３）ショーケース１を循環する風量の増加は、庫内送風機２０の台数削減に置き換えることができる場合もある。その場合は製造コストの低いショーケース１とすることができる。
【００２５】
（４）プロペラファン２１への空気流入の非対称性を緩和できるため、循環流れを安定させ、ファン内部の流れを安定させたショーケース１とすることができる。このため、ファン騒音の低いショーケース１を得ることができる。また風量の小さいショーケース１とした場合はさらにファン騒音の低いショーケース１とすることができる。
【００２６】
図４は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。ここでは、底面通風路７の上下方向の距離Ｈａ１＝１６０mmとし、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載した場合の試験結果を示している。プロペラファン２１の翼部２１ａの高さＨｂ１＝５５mmであり、Ｈｂ２／Ｈｂ１で定義する下流翼比を、０．４５、０．５０、０．６５とした場合のそれぞれの風量−昇圧（静圧）特性を示している。下流翼比＝０．４５に対して、０．５０及び０．６５の場合、すなわち０．５以上とした場合では、運転範囲内での昇圧を高くできることがわかる。なお、運転範囲は、プロペラファン２１が効率良く運転できる範囲として予め決められた範囲である。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態２は、プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように設置したものである。
【００２８】
図５は、この発明の実施の形態２におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図６は、図５の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図５及び図６において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
以下、実施の形態２の特徴部分の構成を説明する。
実施の形態１のショーケース１では、プロペラファン２１のファン回転軸２５を空気吸込口３９側に傾けて設置していたが、本実施の形態２のショーケース１では、底面通風路７の下面７ｂに対して垂直となるように設置している。また、バッフル板４１は、実施の形態１と同様にファン回転軸２５に対して略垂直に配置されるため、実施の形態２では、底面通風路７の下面７ｂ（上面７ａ）に略平行に配置された状態となっている。また、底面通風路７は、高さ略一様に形成されているため、底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置されたバッフル板４１により、バッフル板４１と底面通風路７の上面７ａ又は下面７ｂとの間のそれぞれの空間の高さは、それぞれの空間において略一様に形成されている。なお、実施の形態２のショーケース１では、下流翼比については、特に限定しないものとする。
【００３０】
次に動作について説明する。
ショーケース１全体の大まかな空気の流れは実施の形態１の通りである。ここではプロペラファン２１内部および近傍の流れについて図６を参照して説明する。なお、図６の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
【００３１】
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部及び側面部からプロペラファン２１内に流入する。すなわち、ファン上流風路７１内において、ファン回転軸２５よりも背面側に相当する部分からも、プロペラファン２１内に空気が流入する。ここで、バッフル板４１は、底面通風路７の上面７ａと概ね平行となるので、ファン上流風路７１の空気吸込口３９側（図６の紙面左側）から背面側（図６の紙面右側）にかけてファン上流風路７１が狭められることがなく、空気の流れが阻害されない。このため、プロペラファン２１への空気の流入に際し、プロペラファン２１の上部全面から略均等に空気を流入させることが可能となり、実施の形態１に比べて更に、プロペラファン２１の周方向における空気流入の非対称性を抑制できる。
【００３２】
ここで、プロペラファン２１は、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように配置されており、且つバッフル板４１が底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置されているため、プロペラファン２１の翼部２１ａの空気吸込口３９側とは反対側の部分と底面通風路７の上面７ａとの距離Ｈｃ１が、空気吸込口３９側と同様に確保されている。そのため翼部２１ａの外周上流部での循環流れ６１、６２が安定し、ファン内部流れ全体を安定させることができる。また、ファン下流風路７３の高さ寸法もプロペラファン２１の周方向で一様となるため、吹出し流れも周方向で一様となり、ファン内部流れを安定させることができる。
【００３３】
以上のように、実施の形態２のショーケース１では、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように配置するとともに、バッフル板４１を底面通風路７の下面７ｂに略平行に配置して、バッフル板４１と底面通風路７の上面７ａ又は下面７ｂとの間のそれぞれの空間の高さを、それぞれの空間において略一様としたため、実施の形態１に比べて更に、プロペラファン２１の流入及び流出側のそれぞれで周方向に安定した空気の流れとなり、プロペラファン２１内部の流れも安定した流れとすることができる。そのため、プロペラファン２１の昇圧特性を損なわず、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。
【００３４】
また、実施の形態１と同様に、ファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる構造としているので、プロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制でき、また、吹出し流れの急拡大による損失を防いでいるため、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００３５】
また、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように設置したため、実施の形態１のように底面通風路７の下面７ｂに対し斜めにした場合に比べて、より大きな外径のプロペラファン２１を搭載することが可能となる。そのため、ショーケース１の風量をより大きくすることができる。
【００３６】
また、上記実施の形態１と同様に、上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。
【００３７】
図７は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。ここでは、底面通風路７の上下方向の距離Ｈａ１＝１６０mmとし、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載している。図８に示すファン軸角度（プロペラファン２１のファン回転軸２５を底面通風路７の下面７ｂに垂直な位置から空気吸込口３９側へ傾ける角度）を０度、５度、１０度と変化させた場合の、それぞれの風量−昇圧（静圧）特性を示している。図７より、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるファン軸角度０度の場合に運転範囲の昇圧を高くできることがわかる。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態２では、プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに略垂直となるように設置するとともに、バッフル板４１を、底面通風路７の下面７ｂ（上面７ａ）に略平行に配置していたが、実施の形態３では、更に、ファン下流風路７３のファン回転軸方向の高さ寸法をファン外径寸法に対して規定するものである。
【００３９】
図９は、この発明の実施の形態３におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図１０は、図９の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図９及び図１０において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
以下、実施の形態３の特徴部分の構成を説明する。
実施の形態３では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定している。さらに、ファン下流風路７３の高さＨａ２をファン外径Ｗの２５％以下となるように設定している。なお、実施の形態３のショーケース１では、下流翼比については、特に限定しないものとする。
【００４１】
次に動作について説明する。
ショーケース１全体の大まかな空気の流れは実施の形態１の通りである。ここではプロペラファン２１内部および近傍の流れについて図１０を参照して説明する。なお、図１０の破線矢印は、プロペラファン２１内部および近傍の子午面流れを示している。
【００４２】
ショーケース１の正面側に設けた空気吸込口３９から底面通風路７内に取り入れられた空気は、ファン上流風路７１を経てプロペラファン２１の上部及び側面部からプロペラファン２１内に流入する。実施の形態３では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定しているため、実施の形態２に比べて更に、ファン上流風路７１全体の空気の流れが容易となる。また、バッフル板４１は、実施の形態２と同様に底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂと概ね平行となるので、ファン上流風路７１の空気吸込口３９側（図の紙面左側）から背面側（図の紙面右側）にかけてファン上流風路７１が狭められることがなく、空気の流れが阻害されない。以上のことから、プロペラファン２１への空気の流入に際し、プロペラファン２１の上部全面から略均等に空気を流入させることが可能となり、実施の形態１及び実施の形態２に比べて更に、プロペラファン２１の周方向における空気流入の非対称性を抑制できる。
【００４３】
また、実施の形態３では、ファン下流風路７３の高さＨａ２が小さく設定されているために、プロペラファン２１からの吹出し気流は強制的に外周側へ向いた流れとなり安定する。その結果、ファン内部の子午面流れは内周から外周へ流れる遠心流れが強くなり、遠心流れによる昇圧作用により高い昇圧が得られる。また、翼部２１ａの外周部分で循環流れ６１、６２が生成され、プロペラファン２１へ流入する空気のうち、ファン回転軸２５に近い部分（径の小さい部分）から流入する比率が、ファン下流風路７３の高さＨａ２をファン外径Ｗの２５％以上とした場合に比べて高くなる。このため、ファン内部流れ全体を安定させることができる。またプロペラファン２１から流出する流れは軸流方向の流れから径方向へ拡がる流れに変わり、プロペラファン２１の下流にあるモータ２３への空気の衝突が抑制され、風圧損失を抑制することができる。
【００４４】
以上のように、実施の形態３のショーケース１では、ファン上流風路７１の高さＨｄ１をファン下流風路７３の高さＨａ２よりも大きく設定し、且つ、ファン下流風路７３の高さをファン外径Ｗの２５％以下としているので、プロペラファン２１の遠心流れを強めることができ、また、流入側で安定した流れとすることができる。そのためプロペラファン２１の昇圧特性を高め、ショーケース１として大きな風量を得ることができる。
【００４５】
更に、実施の形態１と同様、ファンリング５０の下流側がバッフル板４１に繋がる構造としているので、プロペラファン２１に流入する空気の非対称性を抑制し、また、吹出し流れの急拡大による損失を防いでいるため、ショーケース１の風量を大きくする効果を高めることができる。
【００４６】
また、プロペラファン２１を、ファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対し垂直となるように設置したため、実施の形態１のように底面通風路７の下面７ｂに対し斜めにした場合に比べて、より大きな外径のプロペラファン２１を搭載することが可能となる。そのため、ショーケース１の風量をより大きくすることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態１と同様に、上記（１）〜（４）の効果を得ることができる。
【００４８】
ここで、実施の形態３では、実施の形態２と同様にプロペラファン２１の回転軸を底面通風路７の下面７ｂに垂直とした構成を有しており、この構成により、ショーケース１の風量を大きく、騒音を小さくする効果を有していることは前述の通りである。そして、実施の形態３では、この構成に、更に実施の形態３特有の構成を加えているため、上記した理由により、更に風量が大きく、騒音が小さいショーケース１とすることが可能となる。
【００４９】
図１１は、ファン下流風路７３の高さ（Ｈａ２）／プロペラファン２１の外径（Ｗ）−風量比特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機１台当たりの特性を試験したものである。なお、縦軸において、Ｈａ２／Ｗが５０％の風量を１としている。ここでは、ファン下流風路７３の高さＨａ２を変えて風量変化を試験したものである。外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１を搭載し、ファン下流風路７３の高さＨａ２を１００ｍｍから４２ｍｍ、つまり、Ｈａ２／Ｗを、５０％から２１％まで変化させている。図１１より、Ｈａ２／Ｗが４０％よりも小さくなる辺りから風量比が高くなり、２５％辺りで極地を迎えることがわかる。
【００５０】
実施の形態４．
図１２は、この発明の実施の形態４におけるショーケースの構造を示す側断面図である。図１３は、図１２の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。なお、図１２及び図１３において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。また、ショーケース１の全体的な構成及び大まかな空気の流れは実施の形態１で説明した通りである。
【００５１】
実施の形態４のショーケース１は、上記実施の形態１〜３のそれぞれ特徴部分である、以下の（ａ）〜（ｄ）の構成を有するとともに、更に、（ｅ）の構成を有するものである。
【００５２】
（ａ）プロペラファン２１の外径Ｗは、底面通風路７の高さＨａ１よりも大きい。
（ｂ）底面通風路７において、下流翼比が０．５以上となるようにプロペラファン２１を設置する。
（ｃ）プロペラファン２１を、そのファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに垂直となるように設置するとともに、バッフル板４１を、底面通風路７の上面７ａ及び下面７ｂに平行となるように設置する。
（ｄ）ファン上流風路７１の高さＨｄ１を、ファン下流風路７３の高さＨａ２よりも高くするとともに、ファン下流風路７３の高さをファン外径Ｗの２５％以下とする。
（ｅ）底面通風路７の高さＨａ１をプロペラファン２１の外径の４７％から７０％とする。
【００５３】
以上の構成を有することにより、上記実施の形態１〜３で説明した気流の流れを得ることができ、実施の形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
図１３は、風量−昇圧（静圧）特性を示した図で、ショーケース１に搭載する庫内送風機２０台当たりの特性を試験したものである。ここでは、外径Ｗ＝２００mmのプロペラファン２１をファン回転軸２５が底面通風路７の下面７ｂに対して垂直となるように設置してある。また、ファン下流風路７３のファン回転軸方向高さＨａ２を、プロペラファン２１の外径Ｗの２３％となる４５mmとし、プロペラファン２１の下流翼比は０．６５としている。そして、底面通風路７の高さＨａ１を、ファン外径Ｗの８０％、７０％、６０％、４７％となる１６０mm、１４０mm、１２０mm、９４mmと変化させて特性を評価している。また図１３における従来の搭載形態の特性は、Ｈａ１＝１６０ｍｍ、下流翼比を０．４５とした場合の特性を示している。図１３より、Ｈａ１をファン外径Ｗの７０％、１４０mmの場合に特に高い昇圧が得られ、４７％、９４mmの場合には昇圧が他と比べれば低下するが従来形態に比べては優位性を得ることがわかる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態１〜４においてそれぞれ別の実施の形態として説明したが、各実施の形態を適宜組み合わせたショーケース１としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、薄型の底面通風路が要求されるショーケース１において高静圧つまり高風量を得られるものである。特に構造、製造が容易なプロペラファン２１を用いており、またファンモータ２３をファンの下流、つまり重力方向に設置した場合に効果が得られる形態であるので、重量の大きい安価なインダクションモータを適用する場合に有効であるので、コストが求められる場合にも適用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施の形態１を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図２】図１の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図３】ファンリングをバッフル板の開口部の下流側に接続した場合の風路説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図６】図５の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図８】この発明の実施の形態２を示すショーケースの要部である庫内送風機の特徴を説明するための補足図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図１０】図９の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【図１２】この発明の実施の形態４を示すショーケースの構造を示す側断面図である。
【図１３】図１２の庫内送風機とその周囲の風路部分の拡大断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４のショーケースの要部である庫内送風機の特性図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ショーケース、３ ショーケース本体、３ａ 開口、５ 商品収納庫、７ 底面通風路、７ａ 上面、７ｂ 下面、９ 背面通風路、１１ 天面通風路、１７ エアーカーテン吹出口、２０ 庫内送風機、２１ プロペラファン、２１ａ 翼部、２３ ファンモータ、２５ ファン回転軸、３９ 空気吸込口、４１ バッフル板、４１ａ 開口部、５０ ファンリング、７１ ファン上流風路、７３ ファン下流風路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路に送風機を配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記送風機により庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記送風機のプロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続し、前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とするショーケース。
【請求項２】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記プロペラファンにより庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記プロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続するとともに、前記バッフル板を、前記底面通風路の上面及び下面に略平行となるように前記底面通風路内に設け、また、前記プロペラファンを、そのファン回転軸が前記底面通風路の下面に垂直となるように設置したことを特徴とするショーケース。
【請求項３】
前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とする請求項２記載のショーケース。
【請求項４】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記プロペラファンにより庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記プロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続するとともに、前記バッフル板を、前記底面通風路の上面及び下面に略平行となるように前記底面通風路内に設け、また、前記プロペラファンを、そのファン回転軸が前記底面通風路の下面に垂直となるように設置し、更に、前記ファン上流風路の高さ寸法を前記ファン下流風路の高さ寸法よりも大きくするとともに、前記ファン下流風路の高さ寸法を、前記プロペラファンの外径の２５％よりも小さくしたことを特徴とするショーケース。
【請求項５】
前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とする請求項４記載のショーケース。
【請求項６】
前記底面通風路は、高さ略一様に形成されており、その高さ寸法を、前記プロペラファンの外径の４７％から７０％としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のショーケース。
【請求項７】
前記ファンリングを、前記バッフル板の前記開口部から上方側に延びるように前記バッフル板に接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のショーケース。
【請求項１】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路に送風機を配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記送風機により庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記送風機のプロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続し、前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とするショーケース。
【請求項２】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記プロペラファンにより庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記プロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続するとともに、前記バッフル板を、前記底面通風路の上面及び下面に略平行となるように前記底面通風路内に設け、また、前記プロペラファンを、そのファン回転軸が前記底面通風路の下面に垂直となるように設置したことを特徴とするショーケース。
【請求項３】
前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とする請求項２記載のショーケース。
【請求項４】
正面を開口したショーケース本体の内側に、底面、背面及び天面に連通する循環風路を有し、循環風路の一部を構成する底面通風路にプロペラファンを配置し、前記底面通風路の正面側上部に設けた空気吸込口から前記プロペラファンにより庫内空気を吸い込み、前記循環風路を介して循環させ、前記ショーケース本体の正面上部に設けたエアーカーテン吹出口から吹き出すようにしたショーケースであって、
前記プロペラファンは、前記底面通風路の高さ寸法よりも大きい外径を有し、前記プロペラファンの外形に沿うファンリングを、前記底面通風路をファン上流風路とファン下流風路とに区画するバッフル板の開口部に接続するとともに、前記バッフル板を、前記底面通風路の上面及び下面に略平行となるように前記底面通風路内に設け、また、前記プロペラファンを、そのファン回転軸が前記底面通風路の下面に垂直となるように設置し、更に、前記ファン上流風路の高さ寸法を前記ファン下流風路の高さ寸法よりも大きくするとともに、前記ファン下流風路の高さ寸法を、前記プロペラファンの外径の２５％よりも小さくしたことを特徴とするショーケース。
【請求項５】
前記プロペラファンの翼部において、前記ファンリングよりも前記ファン下流風路側に位置する部分の寸法が、前記翼部全体の高さ寸法の５０％よりも大きくなるように前記プロペラファンと前記ファンリングとの位置関係が設定されていることを特徴とする請求項４記載のショーケース。
【請求項６】
前記底面通風路は、高さ略一様に形成されており、その高さ寸法を、前記プロペラファンの外径の４７％から７０％としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のショーケース。
【請求項７】
前記ファンリングを、前記バッフル板の前記開口部から上方側に延びるように前記バッフル板に接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のショーケース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１３８９４８（Ｐ２００９−１３８９４８Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１２１５１（Ｐ２００７−３１２１５１）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００００４４２２）日本建鐵株式会社 (152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００００４４２２）日本建鐵株式会社 (152)
【Ｆターム（参考）】
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