JP2001174079A - 蓄冷熱式冷凍装置 - Google Patents

蓄冷熱式冷凍装置

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JP2001174079A
JP2001174079A JP35844699A JP35844699A JP2001174079A JP 2001174079 A JP2001174079 A JP 2001174079A JP 35844699 A JP35844699 A JP 35844699A JP 35844699 A JP35844699 A JP 35844699A JP 2001174079 A JP2001174079 A JP 2001174079A
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Japan
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heat
low
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JP35844699A
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English (en)
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Yukihiro Yazaki
征洋 矢▲崎▼
Naoki Hattori
尚樹 服部
Naoto Katsumata
直登 勝又
Makoto Otawara
信 太田原
Yoshimasa Akatsuka
義正 赤塚
Miwako Fujita
美和子 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/24Storage receiver heat

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍装置を構成する機器の種類を少なくし、
また機器をつなぐ配管構成を簡素化してコスト低減を図
れる蓄冷熱式冷凍装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機11と凝縮器12を有した冷凍機
1と、減圧機構31と蒸発器22を有した低圧側負荷用
冷却器2と、蓄冷熱可能な蓄冷熱媒体を内臓し蓄冷熱用
熱交換器を持つ蓄熱ユニット3と、を備えた冷凍サイク
ルにおいて、蓄冷時は低圧側負荷用冷却器2と蓄熱ユニ
ット3とを並列に接続して運転し、蓄冷利用時は低圧側
負荷用冷却器2と蓄熱ユニット3との接続を直列に切換
えて運転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱ユニットを有
する蓄冷熱式冷凍装置に関し、特に、蓄冷熱可能な蓄冷
熱媒体を内臓し蓄冷熱用熱交換器を持つ蓄熱ユニットを
備えた蓄冷熱式冷凍装置に好適である。
【0002】
【従来の技術】従来の蓄冷熱式冷凍装置は、冷凍機と低
圧側負荷用冷却器とを接続する冷媒配管の途中に放冷用
熱交換器を設け、冷媒回路とは別に蓄冷熱媒体を内臓し
た蓄熱槽を設け、放冷用熱交換器と蓄熱槽とをブライン
回路で接続して蓄冷熱媒体との熱交換を行う構にしてい
る。
【0003】図4によって、さらに詳しく説明する。同
図において、1は冷凍機で、圧縮機11,凝縮器12に
よって構成されている。2a,2bは低圧側負荷用冷却
器で、冷凍機1に並列に接続されている。3は蓄熱ユニ
ットで、蓄熱槽33,蓄冷熱媒体34,蓄冷熱用熱交換
器35から構成されている。4は放冷用熱交換器、5は
流路切換弁、6はブラインポンプである。21a,21
bは冷却器用膨張弁、22a,22bは蒸発器、23
a,23bは冷却器用電磁弁で、前記低圧側負荷用冷却
器2a,2bを構成している。31は蓄冷熱用膨張弁、
32a,32b,32c,32dは電磁弁で、外部から
の電気的な信号によって開閉制御されるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の蓄冷熱式
冷凍装置は、冷凍機1側の冷媒回路と、蓄熱槽33側す
なわち蓄冷熱媒体34側のブライン回路との熱交換が放
冷用熱交換器4を介して行う配管構成になっているた
め、冷凍装置を構成する機器の種類が多く、また機器を
つなぐ配管構成も複雑となりコストに対し、必ずしも十
分配慮されているとはいえなかった。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、冷凍装置を構成する機器の種類を少なくして、ま
た機器をつなぐ配管構成を簡素化してコスト低減を図れ
る蓄冷熱式冷凍装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る蓄冷熱式冷凍装置の発明の構成は、圧
縮機と凝縮器を有した冷凍機と、減圧機構と蒸発器を有
した低圧側負荷用冷却器と、蓄冷熱可能な蓄冷熱媒体を
内臓し蓄冷熱用熱交換器を持つ蓄熱ユニットと、を備え
た冷凍サイクルにおいて、蓄冷時は前記低圧側負荷用冷
却器と前記蓄熱ユニットとを並列に接続して運転し、蓄
冷利用時は前記低圧側負荷用冷却器と前記蓄熱ユニット
との接続を直列に切換え運転するものである。
【0007】また、低圧側負荷用冷却器としては、ショ
ーケースまたはユニットクーラを単独または複数台組み
合わせることが望ましい。
【0008】さらにまた、冷凍機としては、圧縮機を複
数台組み合わせたマルチ冷凍機またはインバータにより
圧縮機を回転数制御するインバータ冷凍機などの容量制
御機能を持つ冷凍機を備えることが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は、本発明に係る蓄冷熱式冷凍
装置の実施例のサイクル系統図である。同図において、
蓄冷熱式冷凍装置は、圧縮機11及び凝縮器12で構成
される冷凍機1と、冷却器用膨張弁21a,21b、蒸
発器22a,22b及び冷却器用電磁弁23a,23b
で構成され並列につながれた低圧側負荷用冷却器2a,
2bと、蓄冷熱用膨張弁31、電磁弁32a,32b,
32c,32d、蓄熱槽33、蓄冷熱媒体34及び蓄冷
熱用熱交換器35で構成され、低圧側負荷用冷却器2
a,2bと並列につないだ蓄熱ユニット3とを備え、こ
れら機器によって冷凍サイクルが構成されている。
【0010】次に、蓄熱槽への蓄冷と低圧側負荷の冷却
とを同時に行う同時運転時、及び蓄冷を利用して低圧側
負荷を冷却する蓄冷利用運転時の各冷凍サイクルについ
て説明する。
【0011】図2は、蓄熱槽への蓄冷と低圧側負荷の冷
却の同時運転時の冷凍サイクルを示し、図3は、蓄冷を
利用して低圧側負荷を冷却する蓄冷利用運転時の冷凍サ
イクルを示す。
【0012】まず、図2によって、蓄冷運転と低圧側負
荷の冷却運転を同時に行う場合について説明する。本運
転時には、電磁弁32a、32cは開き、電磁弁32
b、32dは閉じられている。実線太線で示すように、
圧縮機11により圧縮されたガス冷媒は、凝縮器12で
熱交換されて液化し、液化した冷媒は、低圧側負荷用冷
却器2a,2bと蓄熱ユニット3とにそれぞれ供給され
て、2つの冷凍サイクルを構成している。
【0013】すなわち、液化した冷媒は、蓄冷熱用膨張
弁31により減圧され、蓄冷熱用熱交換器35により蓄
熱槽33内の蓄冷熱媒体34を冷却し、蓄冷熱媒体34
を冷却することによってガス化した冷媒は、電磁弁32
cを通って圧縮機11に戻る蓄冷運転の冷凍サイクル
と、電磁弁32aを通った後に冷却器用電磁弁23a,
23bを通って冷却器用膨張弁21a,21bにより減
圧され、蒸発器22a,22bにより低圧側負荷を冷却
して圧縮機11に戻る冷却運転の冷凍サイクルとを同時
に行うことが可能な2つの冷凍サイクルによって構成さ
れている。
【0014】上記説明は、蓄冷運転時の基本的動作につ
いてのものであるが、低圧側負荷用冷却器2a,2bが
ショーケースもしくはユニットクーラなどがそれぞれ複
数台組み合わされ、それぞれの庫内温度が異なるとき、
もしくは群を構成して庫内温度が異なるときは、個別も
しくは群ごとに冷却器用電磁弁23a,23bを開閉制
御して冷媒供給を行う。
【0015】一般には、安い夜間の割引電力を利用し
て、また冷却負荷も少なくなる夜間において冷凍機1の
余剰冷凍能力を利用して蓄冷運転が行われるが、本実施
例においては、蓄熱ユニット3は、低圧側負荷用冷却器
2a,2bが追加されたのと同等の冷凍サイクルで蓄冷
運転を行うことができる。また、低圧側負荷用冷却器2
a,2bへの冷媒供給の必要がなくなれば、蓄冷運転の
みの運転をすることもできる。さらに、蓄冷熱媒体34
への蓄冷が完了すれば、蓄冷運転を停止し低圧側負荷用
冷却器2a,2bのみの運転とすることもできる。
【0016】次に、図3によって、蓄熱槽内の蓄冷熱媒
体に蓄冷された冷熱源を利用する蓄冷利用運転について
説明する。本運転時には、電磁弁32a、32cは閉
じ、電磁弁32b、32dは開くことで、凝縮器12で
熱交換され液化した冷媒が電磁弁32bを通って蓄冷熱
用熱交換器35に流入する。流入した液化冷媒は、蓄熱
槽33内の蓄冷熱媒体34と熱交換されて過冷却状態と
なった後、電磁弁32dを通って低圧側負荷用冷却器2
a,2bにそれぞれ供給される。
【0017】本実施例によれば、蓄冷熱式冷凍装置にお
いて、冷凍機と低圧側負荷用冷却器とを接続する冷媒配
管の途中に並列に蓄熱ユニットを設け、蓄熱槽への蓄冷
と低圧側負荷の冷却との同時運転時と蓄冷熱を利用する
蓄冷利用運転時とで、蓄熱ユニットへの接続を切換えて
運転するサイクルとすることにより、冷媒回路とは別に
ブライン回路を構成する必要がなくなり、機器及び配管
構成を簡素化することができる。
【0018】なお上記説明では、圧縮機が単一の場合に
ついて説明したが、圧縮機を複数台組み合わせたマルチ
冷凍機としてもよい。また、冷凍機として、圧縮機を複
数台組み合わせたマルチ冷凍機またはインバータにより
圧縮機を回転数制御するインバータ冷凍機などの容量制
御機能を持つ冷凍機を備えるようにしてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷凍装置を構成する機器の種類を少なくして、また、機
器をつなぐ配管構成を簡素化してコスト低減を図れる蓄
冷熱式冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蓄冷熱式冷凍装置の実施例のサイ
クル系統図である。
【図2】図1に示す蓄冷熱式冷凍装置の、蓄冷と冷却と
の同時運転時のサイクル系統図である。
【図3】図1に示す蓄冷熱式冷凍装置の、蓄冷利用運転
時のサイクル系統図である。
【図4】従来の蓄冷熱式冷凍装置のサイクル系統図であ
る。
【符号の説明】
1…冷凍機 2a,2b…低圧側負荷用冷却器 3…蓄熱ユニット 4…放冷用熱交換器 5…流路切換弁 6…ブラインポンプ 11…圧縮機 12…凝縮器 21a,21b…冷却器用膨張弁 22a,22b…蒸発器 23a,23b…冷却器用電磁弁 31…蓄冷熱用膨張弁 32a,32b,32c,32d…電磁弁 33…蓄熱槽 34…蓄冷熱媒体 35…蓄冷熱用熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 尚樹 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 勝又 直登 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 太田原 信 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 赤塚 義正 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内 (72)発明者 藤田 美和子 愛知県名古屋市東区東新町1番地 中部電 力株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機と凝縮器を有した冷凍機と、減圧機
    構と蒸発器を有した低圧側負荷用冷却器と、蓄冷熱可能
    な蓄冷熱媒体を内臓し蓄冷熱用熱交換器を持つ蓄熱ユニ
    ットと、を備えた冷凍サイクルにおいて、 蓄冷時は前記低圧側負荷用冷却器と前記蓄熱ユニットと
    を並列に接続して運転し、蓄冷利用時は前記低圧側負荷
    用冷却器と前記蓄熱ユニットとの接続を直列に切換え運
    転することを特徴とした蓄冷熱式冷凍装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、前記低圧
    側負荷用冷却器と前記蓄熱ユニットとの接続切換機構を
    前記蓄熱ユニット内に設けたことを特徴とした蓄冷熱式
    冷凍装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のものにおいて、前記低圧
    側負荷用冷却器がショーケースまたはユニットクーラを
    単独または複数台組み合わせたものであることを特徴と
    する蓄冷熱式冷凍装置。
  4. 【請求項4】請求項1に記載のものにおいて、前記冷凍
    機が前記圧縮機を複数台組み合わせたマルチ冷凍機また
    は前記圧縮機の回転数が可変制御される容量制御形冷凍
    機を備えたことを特徴とする蓄冷熱式冷凍装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1722179A2 (en) * 2005-05-13 2006-11-15 LG Electronics Inc. Regenerative cooling system and driving method thereof
CN104344604A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 湖南蓝海能源科技有限公司 基于多模块耦合的高温热泵系统
CN117948728A (zh) * 2024-03-27 2024-04-30 山东弘林电子科技有限公司 一种制冷系统、新能源冷藏车及使用方法

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