JPH06323652A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 店内の温度上昇を来すこと無く、設置工事に
おける不都合の発生を防止して冷凍能力を向上させた冷
却装置を提供する。 【構成】 圧縮機２、凝縮器２０、膨張弁１３及び蒸発
器２２等から成る低温側冷凍機６０、６１をショーケー
ス３０、３１に設ける。圧縮機２、凝縮器５、膨張弁１
３及び蒸発器１０等から成る高温側冷凍機５０を屋外に
設ける。低温側冷凍機６０、６１の凝縮器２０と高温側
冷凍機５０の蒸発器１０の双方に交熱的に熱交換回路７
０を設ける。熱交換回路７０に作動流体を封入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大型スーパーマーケッ
トに設置されるショーケース等の庫内を冷却するために
用いられる冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より大型スーパーマーケットにおい
ては、複数台のショーケース等が設置されるため、個々
のショーケースそれぞれに冷凍機を内蔵すると、冷凍機
の圧縮機や凝縮器からの排熱により店内（屋内）温度が
上昇してしまう問題があった。そのため、店内に設置さ
れるショーケースには冷却装置の冷媒回路を構成する蒸
発器や減圧装置等のみを取り付け、冷媒回路中で発熱を
伴う圧縮機や凝縮器等は、店内とは隔離された機械室や
屋外に設置されるリモート型冷凍機に設置し、前記蒸発
器と圧縮機及び凝縮器を配管接続して前記冷却装置の冷
媒回路を構成していた。

【０００３】以下、図３に基づいて係る従来の冷却装置
１３０について説明すると、従来の冷却装置１３０の冷
媒回路は、スーパーマーケットの店内に設置される冷媒
回路１２０と、例えば屋外に設置される冷媒回路１００
とから構成される。店内には複数台のショーケース１１
０、１１１、１１２が設置されており、各ショーケース
１１０、１１１、１１２にはそれぞれ蒸発器２２が取り
付けられている。各蒸発器２２、２２、２２はそれぞれ
電磁弁９と膨張弁１３が直列に接続されており、各直列
回路は相互に並列に接続されて前記店内の冷媒回路１２
０を構成している。また、各ショーケース１１０、１１
１、１１２にはそれぞれ冷気循環用の送風機Ｆが設けら
れている。

【０００４】また、前記屋外の冷媒回路１００は、並列
に接続された圧縮機２、２と、圧縮機２、２の出口側に
接続されたオイルセパレーター３と、このオイルセパレ
ーター３に三方弁１２の一方の出口を介して接続された
凝縮器５と、三方弁１２の他方の出口と凝縮器５の入口
間に接続されたヒートリクレイムコイル４と、凝縮器５
の出口に接続された受液器６と、受液器６に接続された
ドライヤー７及びインジケーター８と、圧縮機２、２の
吸込側に接続されたアキュムレータ１１とから構成され
ており、これらの機器は屋外に設置されるリモート型冷
凍機１１３に設置されている。また、凝縮器５及びヒー
トリクレイムコイル４にはそれぞれを冷却するための送
風機ＧＦ、ＧＦが設けられる。

【０００５】そして、各ショーケース１１０、１１１、
１１２及びリモート型冷凍機１１３はそれぞれ上記機器
が設けられた状態で工場から出荷され、スーパーマーケ
ットの設置現場において各ショーケース１１０、１１
１、１１２の蒸発器２２等を配管接続して冷媒回路１２
０を形成すると共に、冷媒回路１００のインジケーター
８の出口側と冷媒回路１２０の電磁弁９の入口、及びア
キュムレータ１１の入口側と蒸発器２２の出口とを冷媒
配管１２５により接続することにより、冷却装置１３０
の冷媒回路を形成していた。

【０００６】そして、圧縮機２、２はいずれかのショー
ケース１１０、１１１、１１２の電磁弁９が開いている
場合に運転され、全ての電磁弁９が閉じている場合には
停止される。圧縮機２、２から吐出された高温高圧のガ
ス冷媒はオイルセパレーター３でオイルを除去され、三
方弁１２を介しヒートリクレイムコイル４及び凝縮器５
で凝縮液化されると共に、冷媒は受液器６で気液分離さ
れた後、ドライヤー７で乾燥され、インジケーター８を
経て配管１２５を通りショーケース１１０、１１１、１
１２の電磁弁９に至る。

【０００７】ショーケース１１０、１１１、１１２に供
給された冷媒は電磁弁９を経て膨張弁１３にて減圧され
た後、蒸発器２２で蒸発して冷却作用を発揮し、庫内を
冷却する。蒸発器２２を出た冷媒は再び配管１２５を通
ってリモート型冷凍機１１３に入り、アキュムレータ１
１を経て圧縮機２、２に吸い込まれる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の冷
却装置１３０の冷媒回路は、設置現場において店内の冷
媒回路１２０と屋外の冷媒回路１００とを配管１２５に
て接続することにより構成されており、設置現場で冷媒
回路内の真空乾燥、冷媒回路への冷媒封入を行っていた
為、冷媒配管の溶接接続時の酸化スケールの発生、或い
は真空乾燥不良による水分の混入、また、不注意による
有機系ゴミの混入や工事の際の冷媒回路内への異物の混
入等の発生が管理上避けられない問題があった。

【０００９】特に、オゾンを破壊しない冷媒ＨＦＣ（ハ
イドロ・フロロ・カーボン）を使用する冷凍機はオイル
としてエステル油を使用する必要があるが、係るエステ
ル油は冷媒回路中に塩素、水分或いは有機系ゴミが混入
すると、その潤滑性能が低下し、異常磨耗・スラッジ発
生の原因となる。

【００１０】また、店内のショーケースと屋外のリモー
ト型冷凍機とを結ぶ配管１２５は、店舗が大型となれば
なる程その長さが延長されるため、封入しなければなら
ない冷媒量も多くなると共に、圧力損失も大きくなるた
め冷凍能力が減少する問題があった。

【００１１】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、店内（屋内）の温度上昇
を来すこと無く、設置工事における不都合の発生を防止
して冷凍能力を向上させた冷却装置を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却装置は、圧
縮機２、凝縮器２０、減圧装置（膨張弁）１３及び蒸発
器２２等から成る低温側冷凍機６０、６１と、圧縮機
２、凝縮器５、減圧装置（膨張弁）１３及び蒸発器１０
等から成る高温側冷凍機５０と、低温側冷凍機６０、６
１の凝縮器２０と高温側冷凍機５０の蒸発器１０の双方
に交熱的に設けられた熱交換回路７０と、この熱交換回
路７０に封入された作動流体とから構成したものであ
る。

【００１３】

【作用】本発明の冷却装置１によれば、低温側冷凍機６
０、６１を例えば店内のショーケース３０、３１等に設
けて置き、高温側冷凍機５０を店舗の機械室或いは屋外
に設置することにより、低温側冷凍機６０、６１の凝縮
器２０と高温側冷凍機５０の蒸発器１０の双方に交熱的
に設けられた熱交換回路７０中に封入された作動流体
は、低温側冷凍機６０、６１の凝縮器２０にて加熱さ
れ、高温側冷凍機５０の蒸発器１０にて冷却される循環
を行うようになる。これによって、店内のショーケース
３０、３１等の低温側冷凍機６０、６１からの排熱は、
熱交換回路７０の作動流体により高温側冷凍機５０に運
ばれ、高温側冷凍機５０の凝縮器５より機械室或いは屋
外に排出されることになる。

【００１４】このとき、低温側冷凍機６０、６１と高温
側冷凍機５０の冷媒回路は相互に独立しており、設置現
場にて長い冷媒配管により相互に接続する必要はない。
そして、設置現場においては熱交換回路７０の配管を行
い、作動流体を封入するのみで良い。

【００１５】

【実施例】次に図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の冷却装置１の冷媒回路図を示してい
る。尚、図中において図３と同一符号は同一のものとす
る。本発明の冷却装置１は例えば大型スーパーマーケッ
トの店内に設置されるショーケース３０、３１の庫内を
冷却するものであり、前記ショーケース３０、３１にそ
れぞれ内蔵された低温側冷凍機６０、６１と、例えば屋
外に設置されたチラーユニットから成るリモート型冷凍
機３２に設けられた高温側冷凍機５０と、これら低温側
冷凍機６０、６１及び高温側冷凍機５０とを結ぶ熱交換
回路７０とから構成される。

【００１６】各ショーケース３０、３１に内蔵された低
温側冷凍機６０、６１はそれぞれ圧縮機２、凝縮器２
０、受液器２１、電磁弁９、減圧装置としての膨張弁１
３、蒸発器２２及びアキュムレータ１１を順次環状に接
続して冷媒回路を構成されており、蒸発器２２には冷気
循環用の送風機Ｆが設けられている。前記凝縮器２０は
タンク２０Ａと、このタンク２０Ａ内に挿通されて圧縮
機２及び受液器２１に配管接続された凝縮パイプ２０Ｂ
とから構成されている。

【００１７】また、リモート型冷凍機３２に設けられた
高温側冷凍機５０は、並列に接続された圧縮機２、２
と、圧縮機２、２の出口側に接続されたオイルセパレー
ター３と、このオイルセパレーター３に三方弁１２の一
方の出口を介して接続された凝縮器５と、三方弁１２の
他方の出口と凝縮器５の入口間に接続されたヒートリク
レイムコイル４と、凝縮器５の出口に接続された受液器
６と、受液器６に接続されたドライヤー７、インジケー
ター８及び電磁弁９と、電磁弁９の出口に接続された減
圧装置としての膨張弁１３と、膨張弁１３の出口に接続
された蒸発器１０と、蒸発器１０の出口に接続されたア
キュムレータ１１とから成り、アキュムレータ１１が前
記圧縮機２、２の吸込側に接続されている。また、前記
蒸発器１０はタンク１０Ａと、このタンク内１０Ａ内に
挿通されて膨張弁１３及びアキュムレータ１１に配管接
続された蒸発パイプ１０Ｂとから構成されている。更
に、凝縮器５及びヒートリクレイムコイル４にはそれぞ
れを冷却するための送風機ＧＦ、ＧＦが設けられる。

【００１８】前記熱交換回路７０は前記タンク２０Ａ、
２０Ａ及び１０Ａに連通接続され、環状の閉回路を構成
する配管７２と、この配管７２中に介設された循環ポン
プ７１と、前記配管７２及びタンク２０Ａ、２０Ａ及び
１０Ａ中に封入されたエチレングリコール等の凍結温度
−４０℃等の不凍液から成る作動流体により構成され
る。

【００１９】以上の構成で動作を説明する。尚、ショー
ケース３０は冷凍用、ショーケース３１は冷蔵用のショ
ーケースであるものとする。ショーケース３０、３１の
圧縮機２、２が運転されると、各圧縮機２から吐出され
た高温高圧のガス冷媒は凝縮器２０の凝縮パイプ２０Ｂ
に流入し、そこで放熱して凝縮液化されると共に、冷媒
は受液器２１で気液分離された後、電磁弁９を経て膨張
弁１３に至る。膨張弁１３で冷媒は減圧された後、蒸発
器２２で蒸発して冷却作用を発揮し、各ショーケース３
０、３１の庫内を冷却する。蒸発器２２を出た冷媒はア
キュムレータ１１を経て圧縮機２にそれぞれ吸い込まれ
る。

【００２０】係る冷媒循環によって、ショーケース３０
では凝縮パイプ２０Ｂにおける冷媒の凝縮温度が＋１５
℃、蒸発器２２における蒸発温度が−４０℃〜−３０℃
となり、ショーケース３０では凝縮パイプ２０Ｂにおけ
る冷媒の凝縮温度が＋１５℃、蒸発器２２における蒸発
温度が−１７℃〜−１０℃程となる。

【００２１】一方、リモート型冷凍機３２の圧縮機２、
２はいずれかのショーケース３０、３１の圧縮機２が運
転しているときに運転され、いずれも停止している場合
には停止される。そして、圧縮機２、２の運転中、圧縮
機２、２から吐出された高温高圧のガス冷媒はオイルセ
パレーター３でオイルを除去され、三方弁１２を介しヒ
ートリクレイムコイル４及び凝縮器５で凝縮液化される
と共に、冷媒は受液器６で気液分離された後、ドライヤ
ー７で乾燥され、インジケーター８、電磁弁９を経て膨
張弁１３に至る。

【００２２】膨張弁１３にて減圧された冷媒は、蒸発器
１０の蒸発パイプ１０Ｂに流入して蒸発し、冷却作用を
発揮する。蒸発パイプ１０Ｂを出た冷媒はアキュムレー
タ１１を経て圧縮機２、２に吸い込まれる。係る冷媒循
環によって、リモート型冷凍機３２の凝縮器５における
冷媒の凝縮温度は＋４０℃、蒸発パイプ１０Ｂにおける
蒸発温度は約０℃となる。

【００２３】一方、熱交換回路７０の配管７２中の作動
流体は、タンク２０Ａ、２０Ａ内にて凝縮パイプ２０
Ｂ、２０Ｂからの放熱により加熱され、凝縮パイプ２０
Ｂ、２０Ｂ内の冷媒は逆に冷却されて凝縮する。タンク
２０Ａ、２０Ａ内にて加熱された作動流体は循環ポンプ
７１により配管７２内を循環してタンク１０Ａ内に入
り、そこで蒸発パイプ１０Ｂによる吸熱作用により冷却
され、作動流体はここで放熱し、タンク１０Ａの出口で
は＋約１０℃程になる。

【００２４】このように本発明の冷却装置１は、熱交換
回路７０を介して低温側冷凍機６０、６１及び高温側冷
凍機５０により所謂二元冷凍システムを構成しており、
店内に設置されたショーケース３０、３１に内蔵された
低温側冷凍機６０、６１の凝縮パイプ２０Ｂ、２０Ｂか
らの排熱は、熱交換回路７０の作動流体により屋外に設
置されたリモート型冷凍機３２の高温側冷凍機５０の蒸
発パイプ１０Ｂに運ばれ、高温側冷凍機５０の凝縮器５
（及びヒートリクレイムコイル４）より屋外に排出され
るので、低温側冷凍機６０、６１の排熱により店内の温
度が上昇する不都合が解消される。特に、熱交換回路７
０を介したことにより、一台の高温側冷凍機５０に対し
て複数台の、そして異なる蒸発温度の低温側冷凍機６
０、６１を接続することができるようになる。

【００２５】次に、ショーケース３０、３１及びリモー
ト型冷凍機３２の据え付け時の作業について説明する。
ショーケース３０、３１及びリモート型冷凍機３２は、
予め低温側冷凍機６０、６１及び高温側冷凍機５０がそ
れぞれ取り付けられた状態で工場から出荷される。そし
て、ショーケース３０、３１を大型スーパーマーケット
の店内に据え付け、リモート型冷凍機３２を屋外に据え
付ける。次に、タンク１０Ｂと２０Ｂ、２０Ｂを配管７
２にて連通接続し、熱交換回路７０の閉回路を形成する
と共に、係る閉回路内に作動流体を封入する。

【００２６】このように、低温側冷凍機６０、６１と高
温側冷凍機５０の冷媒回路は相互に独立しており、予め
完成された状態で出荷され、設置現場では長い冷媒配管
により相互に接続する必要がないので、設置現場におけ
る冷媒回路内の真空乾燥、冷媒回路への冷媒封入等の作
業が省かれ、設置現場の状況に合わせて冷媒配管を接続
する煩わしさが解消されると共に、冷媒配管の溶接接続
時の酸化スケールの発生、或いは真空乾燥不良による水
分の混入、また、不注意による有機系ゴミの混入や工事
の際の冷媒回路内への異物の混入等の発生が未然に防止
される。

【００２７】従って、冷媒としてオゾンを破壊しない冷
媒ＨＦＣ（ハイドロ・フロロ・カーボン）を使用し、冷
凍機オイルとしてエステル油を使用しても潤滑性能の低
下による異常磨耗・スラッジの発生が解消される。ま
た、店内のショーケース３０、３１と屋外のリモート型
冷凍機３２とを冷媒配管では無く、作動流体を封入した
熱交換回路７０にて結んでいるので、高温側冷凍機５０
及び低温側冷凍機６０、６１に封入する冷媒量の増加
や、冷媒回路内における圧力損失も抑制されると共に、
冷媒配管の接続不良によるガス漏れ等の心配も無くなる
ものである。

【００２８】次に、図２は本発明の冷却装置１の他の実
施例を示している。尚、図中において図１と同一符号は
同一のものとする。この場合、前記冷凍機内蔵型のショ
ーケース３０、３１には、圧縮機等を具備しない所謂別
置型のショーケース８０、８１（冷凍用）及び８２、８
３（冷蔵用）が接続されている。各ショーケース８０〜
８３も電磁弁９、膨張弁１３及び蒸発器２２、送風機Ｆ
を具備しており、各電磁弁９及び蒸発器２２が低温側冷
凍機６０或いは６１の電磁弁９及び蒸発器２２に並列関
係となるよう冷媒配管７５、７６に並列に接続され、低
温側冷凍機６０、６１より冷媒供給を受けて庫内を冷却
するものである。

【００２９】この場合は、設置現場においてショーケー
ス３０、３１とショーケース８０〜８３との間の冷媒配
管接続は必要となるものの、離間して設置されるリモー
ト型冷凍機３２の高温側冷凍機５０とショーケース３
０、３１の低温側冷凍機６０、６１間の冷媒配管による
接続は不要となる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、低温
側冷凍機を例えば店内のショーケース等に設けて置き、
高温側冷凍機を屋外等に設置することにより、低温側冷
凍機の凝縮器と高温側冷凍機の蒸発器の双方に交熱的に
設けられた熱交換回路中に封入された作動流体が、低温
側冷凍機の凝縮器からの排熱を高温側冷凍機の蒸発器に
運び高温側冷凍機の凝縮器により屋外等に放出するの
で、店内に冷凍機内蔵型ショーケース等を設置したとし
ても温度上昇等を来す不都合を防止することができる。

【００３１】特に、設置現場では長い冷媒配管により店
内と屋外の機器を相互に接続する必要がなくなるので、
設置現場における冷媒回路内の真空乾燥、冷媒回路への
冷媒封入等の作業が省かれ、設置現場の状況に合わせて
冷媒配管を接続する煩わしさも解消されると共に、冷媒
配管の溶接接続時の酸化スケールの発生、或いは真空乾
燥不良による水分の混入、また、不注意による有機系ゴ
ミの混入や工事の際の冷媒回路内への異物の混入等の発
生が未然に防止される。

【００３２】従って、冷媒としてオゾンを破壊しない冷
媒を使用し、冷凍機オイルとしてエステル油を使用して
も潤滑性能の低下による異常磨耗・スラッジの発生が解
消されると共に、高温側冷凍機及び低温側冷凍機に封入
する冷媒量の増加や、冷媒回路内における圧力損失も抑
制され、冷媒配管の接続不良によるガス漏れ等の危険性
も低減するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷却装置の冷媒回路図である。

【図２】本発明の冷却装置の他の実施例を示す冷媒回路
図である。

【図３】従来の冷却装置の冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 冷却装置 ２ 圧縮機 ５ 凝縮器 ６ 受液器 １０ 蒸発器 ２０ 凝縮器 ２２ 蒸発器 ５０ 高温側冷凍機 ６０ 低温側冷凍機 ６１ 低温側冷凍機 ７０ 熱交換回路 ７２ 配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器等
   から成る低温側冷凍機と、圧縮機、凝縮器、減圧装置及
   び蒸発器等から成る高温側冷凍機と、前記低温側冷凍機
   の凝縮器と前記高温側冷凍機の蒸発器の双方に交熱的に
   設けられた熱交換回路と、この熱交換回路に封入された
   作動流体とから成る冷却装置。