JP2001165546A - ショーケース等の冷却システム及び冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電気式圧縮機搭載冷凍機は、昼間の負
荷の多いピーク電力量で電気基本料金が決まるため、如
何にしてピーク電力量を低減するかが課題となってい
た。 【解決手段】 冷凍機を、電気で駆動する圧縮機１ａ
と、ガスエンジン等の電気以外で駆動する圧縮機５ａと
をそれぞれ搭載した冷凍機１，５を設け、昼間はガスエ
ンジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機５の冷却運転、夜
間は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機１の冷却運転をす
るように、タイマー等を内蔵した制御装置９で、冷媒回
路の電磁開閉弁３，４と冷凍機の電源の切り替えを行う
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、店舗設備のピーク
電力を抑えたショーケース、冷蔵庫等の冷却システム及
び冷却方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スーパーマーケットなどの店舗に据え付
けてあるショーケースや冷蔵庫の冷却は、従来、電気で
駆動する圧縮機を搭載した冷凍機で行うのが一般的であ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、昼間のショ
ーケースは、買い物客の出入りや外気温度の上昇等で、
冷却する能力を多く必要とする。逆に夜間は、外気温度
の低下や店舗閉店及びショーケースのナイトカバー装着
等で、負荷が低減するため、冷却する能力が昼間の半分
位になる。そして、電気基本料金が店舗のピーク電力量
で決定されるため、昼間に発生するピーク電力を如何に
下げるかが課題となっている。そして、電気で駆動する
圧縮機の代わりに、ガスエンジンで駆動する圧縮機を搭
載した冷凍機を使えば、消費電力の低減が計れるが、ガ
スエンジン駆動の圧縮機は、長時間の連続運転に難（ガ
スエンジン部分の耐久性が悪い）があるという問題があ
った。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑み創案されたもの
で、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機と、ガスエ
ンジンで駆動する圧縮機を搭載した冷凍機の両方を設
け、昼間はガスエンジンで駆動する圧縮機を搭載した冷
凍機を運転するようにしてピーク電力を抑え電気基本料
金を割安にすると共に、負荷が減った夜間は電気で駆動
する圧縮機を搭載した冷凍機を運転し、ガスエンジンで
駆動する圧縮機を休ませ、その寿命を延ばしたショーケ
ース等の冷却システム及び冷却方法を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のショーケース等の冷却システムにおいて
は、店舗に設置された複数のショーケース等を、圧縮機
・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機で冷却を行
うショーケース等の冷却システムにおいて、前記冷凍機
を、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機と、ガスエ
ンジン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機
との複数台で構成し、必要に応じて前記いずれかの駆動
圧縮機を選択して運転できるようにしたことを特徴とし
ている。そして、前記冷凍機の駆動圧縮機の選択は、タ
イマー等を内蔵した制御装置で、冷媒回路の電磁開閉弁
の開閉と冷凍機電源の切り替えとを行うことにより選択
できるようにしたこと、その選択における交互運転は、
昼間はガスエンジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機の冷
却運転、夜間は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機の冷却
運転であることを特徴としている。また、前記ガスエン
ジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機又は電気で駆動する
圧縮機搭載冷凍機のいずれか一方に駆動中異常が発生し
た時、異なる駆動形式の他方の冷凍機でバックアップす
るように、冷媒回路の電磁開閉弁と冷凍機の電源を切り
替える制御装置で制御することを特徴とし、さらには、
電気で駆動する圧縮機又はガスエンジン等で駆動する圧
縮機の冷媒回路の受液器と膨張弁間で流れている液冷媒
を、他方の駆動の異なる圧縮機の冷媒回路の膨張弁から
出た低温・低圧ガスで熱交換して冷却させるための熱交
換器が、双方の冷媒回路中に設けられ、駆動中でない他
方の圧縮機は必要に応じて運転されるようにしたことを
特徴としている。

【０００６】また、本発明のショーケース等の冷却方法
は、店舗に設置された複数のショーケース等を、圧縮機
・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機で冷却を行
うショーケース等の冷却方法において、前記冷凍機を、
電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機と、ガスエンジ
ン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機との
複数台で構成し、昼間はガスエンジン等で駆動する圧縮
機搭載冷凍機の冷却運転、夜間は電気で駆動する圧縮機
搭載冷凍機の冷却運転をするように、タイマー等を内蔵
した制御装置で、冷媒回路の電磁開閉弁と冷凍機電源の
切り替えを行うようにしたことを特徴としている。そし
て、前記ガスエンジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機又
は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機のいずれか一方に駆
動中異常が発生した時、異なる駆動形式の他方の冷凍機
でバックアップするように、制御装置で冷媒回路の電磁
開閉弁と冷凍機電源の切り替えを行うようにしたこと、
また、電気で駆動する圧縮機又はガスエンジン等で駆動
する圧縮機の冷媒回路の受液器と膨張弁間で流れている
液冷媒を、他方の駆動の異なる圧縮機の冷媒回路の膨張
弁から出た低温・低圧ガスで熱交換して冷却させるため
の熱交換器が、双方の冷媒回路中に設けられ、駆動中で
ない他方の圧縮機は必要に応じて運転されるようにした
ことを特徴としている。

【０００７】なお、以下の説明においては、電気で駆動
する圧縮機を「電気式圧縮機」と、電気で駆動する圧縮
機を搭載した冷凍機を「電気式圧縮機搭載冷凍機」と、
ガスエンジンで駆動する圧縮機を「ガスエンジン式圧縮
機」と、ガスエンジンで駆動する圧縮機を搭載した冷凍
機を「ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機」とそれぞれ表
現する。

【０００８】本発明は、上記構成を採用したことによ
り、店舗設備のピーク電力を抑えることができる。ま
た、ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機と電気式圧縮機搭
載冷凍機の寿命を延ばすことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１はガスエンジン式圧
縮機搭載冷凍機の運転時の冷媒の流れを示すショーケー
ス冷却システムの構成図、図２は電気式圧縮機搭載冷凍
機の運転時の冷媒の流れを示すショーケース冷却システ
ムの構成図である。

【００１０】まず、本発明の基本的な冷却システム及び
冷却方法を要約すると、店舗に設置された複数のショー
ケース８，８や冷蔵庫等を、圧縮機・凝縮器・受液器等
で構成されている冷凍機で冷却を行うショーケース等の
冷却システム及び冷却方法において、前記冷凍機を、電
気で駆動する圧縮機１ａと、ガスエンジン等の電気以外
で駆動する圧縮機５ａとを搭載した複数台の冷凍機１，
５で構成し、必要に応じて前記いずれかの駆動圧縮機を
選択して運転することを特徴としている。また、前記冷
凍機の駆動圧縮機の選択は、交互に運転されるように、
タイマー等を内蔵した制御装置９で、冷媒回路の電磁開
閉弁３，４と冷凍機電源の切り替えを行うようにする。
前記冷凍機の駆動圧縮機の選択における交互運転は、昼
間はガスエンジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機５の冷
却運転、夜間は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機１の冷
却運転である。そして、前記ガスエンジン等で駆動する
圧縮機搭載冷凍機５又は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍
機１のいずれか一方に駆動中異常が発生した時、異なる
駆動形式の他方の冷凍機でバックアップするように、制
御装置９で冷媒回路の電磁開閉弁３，４と冷凍機電源の
切り替えを行うようにする。

【００１１】以下、図面に基づき説明する。図１及び図
２に示すように、本発明のショーケース等の冷却システ
ムＡは、電気式圧縮機搭載冷凍機１とガスエンジン式圧
縮機搭載冷凍機５が、冷媒回路の一端に並列に、一台づ
つ設置されている。電気式圧縮機搭載冷凍機１は、圧縮
機１ａ，凝縮器１ｂ及び受液器（図示せず）等からな
り、ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機５も、圧縮機５
ａ，凝縮器５ｂ及び受液器（図示せず）等から構成され
ている。そして、各々の冷凍機１，５の吐出液管に電磁
開閉弁３，４が設けられている。また、冷媒回路の他端
には、並列に、膨張弁７，７を介してショーケース８，
８が設置され、ショーケース８，８から夫々戻りのガス
管が夫々の冷凍機１，５の圧縮機１ａ，５ａに戻るよう
に構成されている。冷媒回路の外には、タイマー等から
なる制御装置９が設けられ、前記冷媒回路の電磁開閉弁
３，４の開閉を制御すると共に、夫々の冷凍機１，５の
電源の切り替えを行うように操作配線１０が夫々結線さ
れている。

【００１２】前記制御装置９は、駆動冷凍機を選択し
て、例えば、昼間はガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機５
による冷却運転、夜間は電気式圧縮機搭載冷凍機１によ
る冷却運転を行うように、制御する。また、制御装置９
は、万一、ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機５又は電気
式圧縮機搭載冷凍機１のいずれか一方に、駆動中異常が
発生した時、他方の駆動形式の異なる冷凍機でバックア
ップするように制御する。

【００１３】次に、図１の冷媒の流れについて説明す
る。図１は、ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機５の運転
時の状況を示しており、電磁開閉弁３は閉、電磁開閉弁
４は開の状態に制御される。ガスエンジン式圧縮機５ａ
の電源が入っており、この圧縮機５ａで冷媒を圧縮し、
高温・高圧のガス状態にする。そして、凝縮器５ｂで凝
縮し、高温・高圧の液状態とする。更に、受液器（図示
せず）を介して、液状態の冷媒は冷凍機５を出る。液状
態の冷媒は電磁開閉弁４を通り、冷媒回路の他端側の膨
張弁７，７で減圧されて、低温・低圧の液冷媒となり、
更に、ショーケース８，８の蒸発器で蒸発し、低温・低
圧のガス状態となる。そしてこの時、ショーケース８，
８内を冷却する。ショーケース８，８を出た低温・低圧
のガス冷媒は圧縮機５ａに戻り、以下同様に循環を繰り
返す。

【００１４】次に、図２の冷媒の流れについて説明す
る。図２は、電気式圧縮機搭載冷凍機１の運転時の状況
を示しており、電磁開閉弁３は開、電磁開閉弁４は閉の
状態に制御される。電気式圧縮機１ａが駆動しており、
圧縮機１ａで冷媒は高温・高圧のガス状態となる。そし
て、凝縮器１ｂで液状態となった冷媒は受液器（図示せ
ず）を介して冷凍機１を出る。液状態の冷媒は電磁開閉
弁３を通り、冷媒回路の他端側に供給される。そして、
冷媒回路の他端側の膨張弁７，７で減圧され、低温・低
圧の液冷媒となり、更に、ショーケース８，８の蒸発器
で蒸発し、低温・低圧のガス状態となる。そしてこの
時、ショーケース８，８内を冷却する。また、ショーケ
ース８，８を出た低温・低圧のガス冷媒は圧縮機１ａに
戻り、以下同様に循環を繰り返す。

【００１５】このように、本発明は、昼間の負荷の多い
ピーク電力時を、図１の構成図で示すガスエンジン式圧
縮機搭載冷凍機５の駆動による冷却運転を行って、消費
電力を極力抑え、夜間の低負荷の時を、図２の構成図で
示す電気式圧縮機搭載冷凍機１の駆動による冷却運転を
行う。これにより、低い消費電力を電気基本料金とし、
電気料金を大幅に低減する。

【００１６】次に、図３は、電気式圧縮機搭載冷凍機の
運転に過冷却を採り入れた熱交換器使用の場合のショー
ケース等の冷却システムを示している。即ち、電気式圧
縮機搭載冷凍機１の受液器（図示せず）と膨張弁７間で
流れている液冷媒を、ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機
５の冷媒回路の膨張弁１１から出た低温・低圧ガス冷媒
で熱交換して冷却させる熱交換器１２を、冷媒回路中に
設けたものである。そして、この場合のガスエンジン式
圧縮機搭載冷凍機５の運転は、制御装置により必要に応
じて行われる。なお、ここでは、電気式圧縮機搭載冷凍
機１の運転に過冷却を採り入れたが、ガスエンジン式圧
縮機搭載冷凍機５の運転に過冷却を採り入れることもで
きる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のショーケ
ース等の冷却システム及び冷却方法によれば、次のよう
な効果を奏する。 （１）昼間にガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機を運転す
ることにより、店舗設備のピーク電力を抑えることが可
能になる。 （２）消費電力量が少ない夜間のみに電気式圧縮機搭載
冷凍機を利用することで、ガスエンジン式圧縮機搭載冷
凍機の運転時間を短縮でき製品の寿命を延ばすことが可
能になる。 （３）冷凍機の異常時に異なる駆動方式の圧縮機が運転
可能になるため、ショーケース等に陳列や保管してある
商品の損害がなくなる。 （４）液冷媒を駆動が異なる圧縮機で冷却することによ
り、冷凍機の能力が増えて（過冷却効果）、冷凍機容量
が低減できる。 （５）液冷媒配管中の熱交換器に代え、直接凝縮器中
で、一方の駆動が異なる圧縮機で構成した冷媒回路の膨
張弁から出た低圧低温ガスと熱交換させる、カスケード
式冷却システムにも対応可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機の運転時の冷
媒の流れを示すショーケース冷却システムの構成図であ
る。

【図２】電気式圧縮機搭載冷凍機の運転時の冷媒の流れ
を示すショーケース冷却システムの構成図である。

【図３】電気式圧縮機搭載冷凍機の運転に過冷却を採り
入れた熱交換器使用の場合の冷媒の流れを示すショーケ
ース冷却システムの構成図である。

【符号の説明】

Ａ ショーケース等の冷却システム １ 電気式圧縮機搭載冷凍機 １ａ 電気式圧縮機 １ｂ 凝縮器 ３、４ 電磁開閉弁 ５ ガスエンジン式圧縮機搭載冷凍機 ５ａ ガスンジン式圧縮機 ５ｂ 凝縮器 ７ 膨張弁 ８ ショーケース ９ 制御装置 １０ 電気配線 １１ 膨張弁 １２ 熱交換器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 店舗に設置された複数のショーケース等
   を、圧縮機・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機
   で冷却を行うショーケース等の冷却システムにおいて、 前記冷凍機を、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機
   と、ガスエンジン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載
   した冷凍機との複数台で構成し、 必要に応じて前記いずれかの駆動圧縮機を選択して運転
   できるようにしたことを特徴とするショーケース等の冷
   却システム。
2. 【請求項２】 前記冷凍機の駆動圧縮機の選択は、タイ
   マー等を内蔵した制御装置で、冷媒回路の電磁開閉弁の
   開閉と冷凍機電源の切り替えとを行うことにより選択で
   きるようにしたことを特徴とする請求項１記載のショー
   ケース等の冷却システム。
3. 【請求項３】 前記冷凍機の駆動圧縮機の選択における
   交互運転は、昼間はガスエンジン等で駆動する圧縮機搭
   載冷凍機の冷却運転、夜間は電気で駆動する圧縮機搭載
   冷凍機の冷却運転であることを特徴とする請求項２記載
   のショーケース等の冷却システム。
4. 【請求項４】 前記ガスエンジン等で駆動する圧縮機搭
   載冷凍機又は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機のいずれ
   か一方に駆動中異常が発生した時、異なる駆動形式の他
   方の冷凍機でバックアップするように、冷媒回路の電磁
   開閉弁と冷凍機の電源を切り替える制御装置で制御する
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のショーケー
   ス等の冷却システム。
5. 【請求項５】 店舗に設置された複数のショーケース等
   を、圧縮機・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機
   で冷却を行うショーケース等の冷却システムにおいて、 前記冷凍機を、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機
   と、ガスエンジン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載
   した冷凍機との複数台で構成し、 電気で駆動する圧縮機又はガスエンジン等で駆動する圧
   縮機の冷媒回路の受液器と膨張弁間で流れている液冷媒
   を、他方の駆動の異なる圧縮機の冷媒回路の膨張弁から
   出た低温・低圧ガスで熱交換して冷却させるための熱交
   換器が、双方の冷媒回路中に設けられ、駆動中でない他
   方の圧縮機は必要に応じて運転されるようにしたことを
   特徴とするショーケース等の冷却システム。
6. 【請求項６】 店舗に設置された複数のショーケース等
   を、圧縮機・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機
   で冷却を行うショーケース等の冷却方法において、 前記冷凍機を、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機
   と、ガスエンジン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載
   した冷凍機との複数台で構成し、 昼間はガスエンジン等で駆動する圧縮機搭載冷凍機の冷
   却運転、夜間は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機の冷却
   運転をするように、タイマー等を内蔵した制御装置で、
   冷媒回路の電磁開閉弁と冷凍機電源の切り替えを行うよ
   うにしたことを特徴とするショーケース等の冷却方法。
7. 【請求項７】 前記ガスエンジン等で駆動する圧縮機搭
   載冷凍機又は電気で駆動する圧縮機搭載冷凍機のいずれ
   か一方に駆動中異常が発生した時、異なる駆動形式の他
   方の冷凍機でバックアップするように、制御装置で冷媒
   回路の電磁開閉弁と冷凍機電源の切り替えを行うように
   したことを特徴とする請求項６記載のショーケース等の
   冷却方法。
8. 【請求項８】 店舗に設置された複数のショーケース等
   を、圧縮機・凝縮器・受液器等で構成されている冷凍機
   で冷却を行うショーケース等の冷却方法において、 前記冷凍機を、電気で駆動する圧縮機を搭載した冷凍機
   と、ガスエンジン等の電気以外で駆動する圧縮機を搭載
   した冷凍機との複数台で構成し、 電気で駆動する圧縮機又はガスエンジン等で駆動する圧
   縮機の冷媒回路の受液器と膨張弁間で流れている液冷媒
   を、他方の駆動の異なる圧縮機の冷媒回路の膨張弁から
   出た低温・低圧ガスで熱交換して冷却させるための熱交
   換器が、双方の冷媒回路中に設けられ、駆動中でない他
   方の圧縮機は必要に応じて運転されるようにしたことを
   特徴とするショーケース等の冷却方法。