JP2002243290A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JP2002243290A
JP2002243290A JP2001040454A JP2001040454A JP2002243290A JP 2002243290 A JP2002243290 A JP 2002243290A JP 2001040454 A JP2001040454 A JP 2001040454A JP 2001040454 A JP2001040454 A JP 2001040454A JP 2002243290 A JP2002243290 A JP 2002243290A
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carbon dioxide
refrigeration circuit
refrigerant
cooling device
ammonia
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Yuji Kuwako
祐治 桑子
Norio Kojima
法雄 小島
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KYORITSU REINETSU KK
Sanden Corp
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KYORITSU REINETSU KK
Sanden Corp
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二酸化炭素冷媒の圧力が上昇した際における
安全性の向上を図った冷却装置を提供する。 【解決手段】 二酸化炭素冷凍回路3の気化二酸化炭素
が循環する部分に、二酸化炭素冷媒が設定圧力を超える
と回路外へ二酸化炭素を放出する逃し弁12を設けた。
これにより、二酸化炭素冷媒の圧力が過度に上昇した際
における安全性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンモニア冷凍回
路と二酸化炭素冷凍回路とを組み合わせた冷却装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の冷却装置として、アンモ
ニア冷媒が循環するアンモニア冷凍回路と、二酸化炭素
冷媒が循環する二酸化炭素冷凍回路と、アンモニア冷媒
と二酸化炭素冷媒とで熱交換を行うカスケードコンデン
サとを備えたものが知られている。アンモニア冷凍回路
は、圧縮機、凝縮器、アンモニア受液器、膨張弁、カス
ケードコンデンサをこの順に有し、二酸化炭素冷凍回路
は、カスケードコンデンサ、二酸化炭素受液器、蒸発器
をこの順に有している。この冷却装置はコンビニエンス
ストア、スーパーマーケット等の店舗に組み付けられ、
アンモニア冷凍回路と、蒸発器を除く二酸化炭素冷凍回
路と、カスケードコンデンサとが配置されるコンデンシ
ングユニットを店舗の屋外に有している。また、二酸化
炭素冷凍回路の蒸発器は、コンデンシングユニットに冷
媒配管を介して接続されるとともに店舗の屋内のショー
ケース等に設置され、これによりショーケース等の内部
が冷却されるようになっている。この冷却装置によれ
ば、アンモニア冷凍回路に設けられた圧縮機を作動させ
てアンモニア冷媒を循環させ、カスケードコンデンサで
二酸化炭素冷媒の熱を奪ってこれを液化し、液化した二
酸化炭素冷媒が蒸発器に流入するとこれが気化し、液化
及び気化により二酸化炭素冷媒を自然循環させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記冷
却装置では、例えばアンモニア冷凍回路のポンプが故障
するなどしてカスケードコンデンサでの熱交換が行われ
ない場合、二酸化炭素冷媒の圧力が過度に上昇して二酸
化炭素冷凍回路に過大な負荷が加わるおそれがあり、こ
の場合の安全性を確保する必要があった。
【0004】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、二酸化炭素冷媒の圧力
が上昇した際における安全性の向上を図った冷却装置を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項1では、アンモニア冷媒が循環する
アンモニア冷凍回路と、二酸化炭素冷媒が循環する二酸
化炭素冷凍回路と、アンモニア冷媒と二酸化炭素冷媒と
で熱交換を行うカスケードコンデンサとを備え、二酸化
炭素冷媒の液化及び気化により二酸化炭素冷媒を自然循
環させる冷却装置において、前記二酸化炭素冷凍回路の
気化二酸化炭素が循環する部分に、気化二酸化炭素を回
路外に放出可能な逃し弁を設けている。
【0006】これにより、例えば二酸化炭素冷媒が所定
圧力以上となると逃し弁が開放されるように構成すれ
ば、二酸化炭素冷凍回路内の二酸化炭素冷媒の圧力が過
度に上昇した際に、気化二酸化炭素は回路外に放出され
る。
【0007】また、請求項2では、請求項1記載の冷却
装置において、前記二酸化炭素冷凍回路は、屋内に設置
されたショーケース等の冷却機器に配置される蒸発器を
有するものであって、前記逃し弁を屋外に配置してい
る。
【0008】これにより、請求項1の作用に加え、逃し
弁から気化二酸化炭素が放出される場合、この気化二酸
化炭素は屋外に放出される。
【0009】また、請求項3では、請求項2記載の冷却
装置において、前記アンモニア冷凍回路と前記カスケー
ドコンデンサとが配置されるコンデンシングユニットを
屋外に有するものであって、前記逃し弁を前記コンデン
シングユニットに配置している。
【0010】これにより、請求項2の作用に加え、逃し
弁は、アンモニア冷凍回路及びカスケードコンデンサと
ともにコンデンシングユニットに配置されるので、アン
モニア冷凍回路、カスケードコンデンサ及び逃し弁を一
体に取り扱うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1乃至図3は本発明の冷却装置
の一実施形態を示すもので、図1は本発明の一実施形態
を示す冷却装置が備えられる店舗内の概略斜視説明図、
図2は冷却装置の概略回路図、図3は冷却装置の設置状
態を示す概略説明図である。
【0012】この冷却装置は、図1に示すように、コン
ビニエンスストア、スーパーマーケット等の店舗の屋内
に設置された複数のショーケースS内部の冷却を行って
いる。
【0013】冷却装置1は、図2に示すように、アンモ
ニア冷媒が循環するアンモニア冷凍回路2と、二酸化炭
素冷媒が循環する二酸化炭素冷凍回路3とを有してい
る。また、アンモニア冷凍回路2及び二酸化炭素冷凍回
路3には、各冷媒間で熱交換を行うカスケードコンデン
サ4が設けられる。
【0014】アンモニア冷凍回路2は、カスケードコン
デンサ4、圧縮機5、凝縮器6、アンモニア受液器7、
膨張弁8を、この順にアンモニア冷媒管9により接続し
て有している。
【0015】二酸化炭素冷凍回路3は、カスケードコン
デンサ4、二酸化炭素受液器10、蒸発器11、逃し弁
12を、この順に二酸化炭素冷媒管13により接続して
有している。ここで、図2の回路図においては、二酸化
炭素冷凍回路3に一の蒸発器11が備えられたものを図
示しているが、これは説明のための構成であって、実際
には各ショーケースSごとにそれぞれ蒸発器11が設け
られ、各蒸発器11は並列に接続されている。
【0016】また、カスケードコンデンサ4、圧縮機
5、凝縮器6、アンモニア受液器7、膨張弁8、二酸化
炭素受液器10、逃し弁12等は箱状のコンデンシング
ユニットC内に配置される。図3に示すように、このコ
ンデンシングユニットCは、店舗の屋上に設置され、カ
スケードコンデンサ4、二酸化炭素受液器10、逃し弁
12等が各蒸発器11より高い位置となるよう配置され
る。即ち、本実施形態の冷却装置においては、二酸化炭
素冷凍回路3の蒸発器11にて二酸化炭素冷媒が気化し
て上方に移動し、カスケードコンデンサ4にて二酸化炭
素冷媒が液化して下方に移動することにより、二酸化炭
素冷媒が冷凍回路3を自然循環している。尚、二酸化炭
素冷凍回路3における各蒸発器11の二酸化炭素冷媒流
入側、即ち、二酸化炭素受液器10側には、それぞれ冷
媒流量制御用の電磁弁14が設けられている。
【0017】逃し弁12は、冷却装置1の通常運転時
に、冷凍回路3内において気化二酸化炭素が循環する部
分に設けられる。本実施形態においては、逃し弁12は
二酸化炭素冷媒が所定の設定圧力を超えると二酸化炭素
冷媒を回路外に放出するようになっており、この設定圧
力は通常運転時の圧力より高く設定されている。
【0018】以上のように構成された冷却装置において
は、例えばアンモニア冷凍回路2の圧縮機5が故障する
などしてカスケードコンデンサ4での熱交換が行われな
い場合、二酸化炭素冷凍回路3における二酸化炭素冷媒
の圧力が上昇する。ここで、二酸化炭素冷凍回路3内に
おける逃し弁12付近の二酸化炭素冷媒の圧力が設定圧
力を超えると、この逃し弁12より二酸化炭素冷媒は回
路外、即ち屋外へ放出される。
【0019】このように、本実施形態の冷却装置によれ
ば、二酸化炭素冷媒の圧力が設定圧力を超えて上昇する
と逃し弁12から気化二酸化炭素が回路外へ放出される
ようにしたので、二酸化炭素冷媒の圧力が過度に上昇し
ても二酸化炭素冷凍回路3に過大な負荷が加わることは
なく、二酸化炭素冷媒の圧力が上昇した際における安全
性の向上を図ることができる。また、気化二酸化炭素は
屋外に放出されるため、屋内に二酸化炭素が充満するこ
とはない。
【0020】また、逃し弁12は、アンモニア冷凍回路
2、カスケードコンデンサ4等とともにコンデンシング
ユニットCに配置されるので、アンモニア冷凍回路2、
カスケードコンデンサ4、逃し弁12等を一体に取り扱
うことができ、実用に際して極めて有利である。
【0021】また、アンモニア冷凍回路2及びカスケー
ドコンデンサ4を屋外に設けたので、万が一、アンモニ
ア冷媒がアンモニア冷凍回路2から漏洩した場合に、ア
ンモニアが屋内に充満するおそれはない。
【0022】尚、前記実施形態においては、逃し弁12
をコンデンシングユニットCに配したものを示したが、
二酸化炭素冷凍回路における気化二酸化炭素が循環する
部分に配されていれば、逃し弁をコンデンシングユニッ
トの外部に配してもよい。
【0023】また、前記実施形態においては、各ショー
ケースS内の冷却に冷却装置1を用いたものを示した
が、この冷却装置は、例えば保冷庫等のような、他の冷
却機器に用いることもできる。さらに、店舗内にショー
ケースとともに保冷庫等の他の冷却機器が設置されてい
る場合は、ショーケースの蒸発器及び他の冷却機器の蒸
発器とを並列に接続することにより、ショーケース及び
他の冷却機器に同時に冷却機能を付与することができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の冷
却装置によれば、二酸化炭素冷媒の圧力が過度に上昇し
た際に、気化二酸化炭素は回路外に放出されるようにし
たので、二酸化炭素冷媒の圧力が過度に上昇しても二酸
化炭素冷凍回路に過大な負荷が加わることはなく、二酸
化炭素冷媒の圧力が上昇した際における安全性の向上を
図ることができる。
【0025】また、請求項2記載の冷却装置によれば、
請求項1の効果に加え、逃し弁から気化二酸化炭素が放
出される場合、この気化二酸化炭素は屋外に放出される
ようにしたので、二酸化炭素が屋内に充満することはな
い。
【0026】また、請求項3記載の冷却装置によれば、
請求項2の効果に加え、アンモニア冷凍回路、カスケー
ドコンデンサ及び逃し弁を一体に取り扱うことができ、
実用に際して極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す冷却装置が備えられ
る店舗内の概略斜視説明図
【図2】冷却装置の概略回路図
【図3】冷却装置の設置状態を示す概略説明図
【符号の説明】 1…冷却装置、2…アンモニア冷凍回路、3…二酸化炭
素冷凍回路、4…カスケードコンデンサ、11…蒸発
器、12…逃し弁、S…ショーケース。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25D 19/00 510 F25D 19/00 510Z 29/00 29/00 Z (72)発明者 小島 法雄 宮崎県宮崎市大字本郷南方3584番地1 共 立冷熱株式会社内 Fターム(参考) 3L045 AA01 BA01 CA02 DA02 FA03 GA07 HA01 JA04 JA14 PA04 PA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニア冷媒が循環するアンモニア冷
    凍回路と、二酸化炭素冷媒が循環する二酸化炭素冷凍回
    路と、アンモニア冷媒と二酸化炭素冷媒とで熱交換を行
    うカスケードコンデンサとを備え、二酸化炭素冷媒の液
    化及び気化により二酸化炭素冷媒を自然循環させる冷却
    装置において、 前記二酸化炭素冷凍回路の気化二酸化炭素が循環する部
    分に、気化二酸化炭素を回路外に放出可能な逃し弁を設
    けたことを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記二酸化炭素冷凍回路は、屋内に設置
    されたショーケース等の冷却機器に配置される蒸発器を
    有するものであって、 前記逃し弁を屋外に配置したことを特徴とする請求項1
    記載の冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記アンモニア冷凍回路と前記カスケー
    ドコンデンサとが配置されるコンデンシングユニットを
    屋外に有するものであって、 前記逃し弁を前記コンデンシングユニットに配置したこ
    とを特徴とする請求項2記載の冷却装置。
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