JP2012072981A - Refrigerating method, and refrigerating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍庫で被冷凍品を冷凍保管する冷凍設備で、デフロスト操作時等の運転効率低下を抑制し、全体として運転効率を大きく向上可能にした冷凍方法及び冷凍設備に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refrigeration method and a refrigeration equipment that suppresses a decrease in operating efficiency during a defrost operation and the like and that can greatly improve the operating efficiency as a whole in a refrigeration facility that stores frozen products in a freezer.
被冷凍品を冷凍保管する冷凍庫の外部には、冷凍サイクルを構成する冷凍機が設けられ、冷凍庫の内部には、熱交換器(冷却器)が配設され、冷凍機と冷却器とを接続する冷媒配管が設けられている。冷凍機から低温冷媒が冷却器に送られ、低温冷媒と庫内空気とを熱交換させ、庫内空気を冷却している。従来は、冷凍倉庫などの大空間に大容量の熱交換器が一基又は数基設置される方式が多く、この方式では、冷風形成及び庫内温度の均一化のため、大風量のファンが稼動されている。 A freezer that configures the refrigeration cycle is provided outside the freezer that stores the items to be frozen, and a heat exchanger (cooler) is provided inside the freezer to connect the refrigerator and cooler. Refrigerant piping is provided. The low-temperature refrigerant is sent from the refrigerator to the cooler, heat is exchanged between the low-temperature refrigerant and the internal air, and the internal air is cooled. Conventionally, there are many systems in which one or several large-capacity heat exchangers are installed in a large space such as a freezer warehouse. In this system, a fan with a large air volume is used to form cold air and make the internal temperature uniform. It is in operation.
一般に、冷凍庫内に存在する水蒸気は、大部分出入口の開閉による外気侵入に起因している。この水蒸気が冷凍時間の経過と共に、熱交換器伝熱面への霜付きとなる。そのため、定期的な霜の除去が必要となり、冷凍運転を中断して、熱交換器伝熱面に散水して霜を溶かす方式や、熱交換器伝熱面をヒーター等で着霜を加熱して溶かす方式の加熱・除霜(デフロスト操作)が行なわれる。
特許文献1には、散水方式を用いたデフロスト装置が開示されており、特許文献2には、ヒーターによる加熱方式のデフロスト装置が開示されている。
In general, most of the water vapor present in the freezer is caused by intrusion of outside air by opening / closing the entrance / exit. As the refrigeration time elapses, the water vapor forms frost on the heat exchanger heat transfer surface. Therefore, it is necessary to remove frost regularly, and the refrigeration operation is interrupted and water is sprayed on the heat exchanger heat transfer surface to melt the frost, or the heat exchanger heat transfer surface is heated with a heater or the like. Heating and defrosting (defrosting operation) is performed.
また、熱交換効率が良く、コンパクトで低コストな熱交換器として、いわゆる「マイクロチャンネル熱交換器」と称される熱交換器が知られている。この熱交換器は、複数の微小冷媒流路が形成された扁平管を使用した熱交換器である。この熱交換器の構成例が特許文献3及び特許文献4に開示されている。以下、特許文献4に開示されたこの熱交換器の一構成例を図11及び図12により説明する。 A heat exchanger called a “microchannel heat exchanger” is known as a compact and low-cost heat exchanger with good heat exchange efficiency. This heat exchanger is a heat exchanger using a flat tube in which a plurality of micro refrigerant channels are formed. A configuration example of this heat exchanger is disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4. Hereinafter, one structural example of this heat exchanger disclosed in Patent Document 4 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
図11及び図12に示すように、この熱交換器200は、左右一対のヘッダー202及び204間に、多数本の扁平チューブ206を架設連通し、隣接する扁平チューブ206,206間に、蛇行状に曲折したフィン208を配置してなるものである。ヘッダー202、204内を長さ方向の適宜位置で仕切部材210で仕切ることにより、一方のヘッダー202の上端の冷媒入口212から他方のヘッダー204の下端の冷媒出口214に亘って、多数本の扁平チューブ206が冷媒流路を形成している。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図12に示すように、扁平チューブ206は、周壁216が断面長円形で、内部空間は断面長辺方向に複数の仕切壁218で仕切られ、複数の微小径冷媒通路rを形成している。伝熱媒体である空気がフィン206間を通るときに、冷媒と熱交換される。空気と冷媒との間で、広い伝熱面積を有することにより、熱交換効率を向上できる。
マイクロチャンネル熱交換器は、車両用ラジエータやカーエアコン用凝縮器等として広く使用されている。
As shown in FIG. 12, in the
Microchannel heat exchangers are widely used as vehicle radiators, car air conditioner condensers, and the like.
従来の冷凍設備では、大容量の熱交換器や大風量のファンを設けていたため、建設コストや運転コストが高くなると共に、大きな動力を要する運転のため、運転効率が低下していた。
また、デフロスト操作時に、ヒーターの稼動等によって庫内温度が上昇するため、運転効率が低下していた。散水方式のデフロストは、散水や霜の溶解水が水蒸気又はミストの状態で冷凍庫内に再拡散するため、運転効率の低下につながるデフロスト操作を頻繁に行なう必要が生じるという問題がある。
In the conventional refrigeration equipment, a large-capacity heat exchanger and a large air volume fan are provided, so that the construction cost and the operation cost are high, and the operation efficiency is low due to the operation requiring a large amount of power.
In addition, during the defrosting operation, the internal temperature rises due to the operation of the heater and the like, so that the operation efficiency is lowered. The watering type defrost has a problem in that it is necessary to frequently perform a defrosting operation that leads to a decrease in operating efficiency because watering or frost-dissolved water is re-diffused into the freezer in the state of water vapor or mist.
従来は、冷凍庫内の低温維持を主目的とした冷凍設備であったため、冷凍庫内の水蒸気の挙動に着目していない。そのため、頻繁にデフロスト運転を要する非効率な冷凍システムとなっていた。 Conventionally, since it was a refrigeration facility mainly intended to maintain a low temperature in the freezer, attention has not been paid to the behavior of water vapor in the freezer. Therefore, it has become an inefficient refrigeration system that frequently requires defrost operation.
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、冷凍庫内を0℃以下の雰囲気に保持して、被冷凍品を冷凍保管する冷凍設備において、建設コスト及び運転コストを削減すると共に、運転効率を大幅に向上できる冷凍方法及び冷凍設備を実現することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention reduces the construction cost and the operation cost and greatly increases the operation efficiency in a refrigeration facility that keeps the inside of the freezer in an atmosphere of 0 ° C. or lower and stores the items to be frozen. An object of the present invention is to realize a refrigeration method and a refrigeration facility that can be improved greatly.
かかる目的を達成するため、本発明の冷凍方法は、冷凍庫内に設けられた熱交換器によって庫内空気を冷却する冷却工程と、該熱交換器の伝熱面に付着した着霜を除去するデフロスト工程とを含む冷凍方法において、多数の微小径冷媒流路が並列配置され該微小冷媒流路を形成する流路形成体の伝熱面密度を増大させてなる熱交換器(以下「マイクロチャンネル熱交換器」という。)を用い、複数の該熱交換器を庫内上層域に分散配置し、該熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却する冷却工程と、庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量以下とする除湿工程と、前記除湿工程によって形成された低水蒸気雰囲気中で前記熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するデフロスト工程と、からなるものである。 In order to achieve such an object, the refrigeration method of the present invention removes frost adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger and a cooling step of cooling the air in the refrigerator with a heat exchanger provided in the freezer. In a refrigeration method including a defrost process, a heat exchanger (hereinafter referred to as “microchannel”) in which a large number of minute diameter refrigerant flow paths are arranged in parallel to increase the heat transfer surface density of the flow path forming body forming the minute refrigerant flow paths. A plurality of heat exchangers are dispersedly arranged in the upper layer area in the cabinet, and natural convection in the vertical direction is formed between the heat exchanger and the inlet / outlet by a temperature difference in the vertical direction. However, the cooling step for cooling the internal air to a temperature of 0 ° C. or lower, and the water vapor in the internal air is adsorbed by the adsorbent, so that the amount of water vapor contained in the internal air is less than or equal to the saturated water vapor amount relative to the internal air temperature. By the dehumidifying step and the dehumidifying step. A defrosting step of sublimating removal frost adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger in a low water vapor atmosphere formed Te, is made of.
本発明方法では、前記除湿工程により、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量以下とする。庫内空気を低水蒸気雰囲気とすることによって、霜の発生を低減できると共に、マイクロチャンネル熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するデフロストが可能になる。なお、伝熱面密度とは、熱交換器の体積に対する伝熱面積の比を言う。 In the method of the present invention, the amount of water vapor contained in the internal air is made equal to or less than the saturated water vapor amount with respect to the internal air temperature by the dehumidifying step. By making the inside air in a low water vapor atmosphere, frost generation can be reduced and defrosting can be performed to sublimate and remove frost adhering to the heat transfer surface of the microchannel heat exchanger. The heat transfer surface density refers to the ratio of the heat transfer area to the volume of the heat exchanger.
そのため、従来の散水方式やヒーターによる加熱方式のデフロスト手段を採用する必要がなくなる。その結果、冷凍庫内に散水や霜の融解水など、液相としての水が存在しなくなるので、従来必要であった再凍結防止用のヒーターや、ドレン水を庫外に排出する配管系が不要となり、設備コストを低減できる。また、デフロスト運転で、散水やヒーター等で着霜を加熱溶解させるというエネルギーロスがなくなるので、運転効率が向上する。 Therefore, it is not necessary to adopt a conventional watering method or a heating type defrosting means using a heater. As a result, water in the liquid phase, such as sprinkling water or frost melting water, is no longer present in the freezer, so there is no need for a heater for preventing re-freezing or a piping system for discharging drain water to the outside. Thus, the equipment cost can be reduced. In addition, in the defrost operation, there is no energy loss in which frost is heated and dissolved by watering, a heater, or the like, so that the operation efficiency is improved.
また、デフロスト工程で散水やヒーター等で着霜を加熱溶解させないので、散水や霜の溶解水が冷凍庫内で再拡散することがない。そのため、着霜の原因となる水蒸気量を低減した低水蒸気雰囲気を保持できるので、デフロスト運転の頻度を低減できると共に、さらには、デフロスト運転自体も不要とすることができる。また、冷凍運転を中断せずに、デフロスト操作を行なうことが可能になり、これによって、冷媒を熱交換器毎に遮断するための電磁弁等の機構が不要になる。 Moreover, since frost formation is not heated and dissolved by watering or a heater in the defrost process, the watering or frost-dissolving water does not re-diffuse in the freezer. Therefore, since the low water vapor atmosphere in which the amount of water vapor that causes frost formation is reduced can be maintained, the frequency of the defrost operation can be reduced, and furthermore, the defrost operation itself can be made unnecessary. Further, the defrosting operation can be performed without interrupting the refrigeration operation, thereby eliminating the need for a mechanism such as an electromagnetic valve for shutting off the refrigerant for each heat exchanger.
このように、庫内空気を低水蒸気雰囲気に保持できるので、熱交換器の伝熱面に結露や着霜の発生を抑制できる。そのため、冷凍庫内に、微小径冷媒流路をもつマイクロチャンネル熱交換器を設けても、結露や着霜による性能低下を防止できるので、冷凍庫内へのマイクロチャンネル熱交換器の設置が可能になる。これによって、大容量の熱交換器や大風量のファンを用いないで済むので、運転効率の向上と、熱交換器のコンパクト化及び設備コストの削減が可能になる。 Thus, since the air in a store | warehouse | chamber can be hold | maintained in a low water vapor | steam atmosphere, generation | occurrence | production of dew condensation and frost formation can be suppressed on the heat-transfer surface of a heat exchanger. Therefore, even if a microchannel heat exchanger having a small-diameter refrigerant flow path is provided in the freezer, performance degradation due to condensation or frost formation can be prevented, so that the microchannel heat exchanger can be installed in the freezer. . As a result, it is not necessary to use a large-capacity heat exchanger or a large air volume fan, so that it is possible to improve operating efficiency, downsize the heat exchanger, and reduce equipment costs.
冷凍庫内の水蒸気は、出入口の開閉による外気侵入によるものが大半を占める。これに対し、マイクロチャンネル熱交換器を庫内上層域に設け、出入口との間に自然対流ゾーンを介在させることにより、庫内上層域を着霜の原因となる水蒸気の量が比較的少ない低水蒸気雰囲気に保持できる。これによって、熱交換器伝熱面の着霜を抑制できる。 Most of the water vapor in the freezer is due to intrusion of outside air by opening and closing the entrance. In contrast, by providing a microchannel heat exchanger in the upper layer area of the warehouse and interposing a natural convection zone between the inlet and the outlet, the amount of water vapor that causes frost formation in the upper area of the warehouse is relatively low. Can be maintained in a steam atmosphere. Thereby, frost formation on the heat exchanger heat transfer surface can be suppressed.
本発明方法において、庫内上層域で庫内空気を各熱交換器間に循環させる強制対流ゾーンを形成させると共に、庫内上層域の下方で飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含んで被冷凍品を囲み、庫内空気の上下方向の温度差により上下方向に向う自然対流ゾーンを形成させるようにするとよい。このように、熱交換器が配置された庫内上層域に強制対流を形成させることで、熱交換器伝熱面の着霜の昇華を促進できる。 In the method of the present invention, a forced convection zone that circulates the air in the cabinet between the heat exchangers is formed in the upper layer region of the chamber, and the amount of saturated water vapor or the amount close to the saturated water vapor amount is included below the upper layer region of the chamber. It is preferable to form a natural convection zone that surrounds the article to be frozen and faces in the vertical direction due to the temperature difference in the vertical direction of the air in the cabinet. In this way, by forming forced convection in the upper layer region in the warehouse where the heat exchanger is arranged, it is possible to promote frost sublimation on the heat exchanger heat transfer surface.
また、被冷凍品が配置される冷凍庫内の下方領域は、むしろ飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含む庫内雰囲気としたほうが被冷凍品の乾燥を防ぐ意味で好ましい。そこで、出入口に接する下方領域では、出入口からの湿り空気の侵入により飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含む自然対流ゾーンを形成することにより、被冷凍品を良好な状態で保管できる。 In addition, the lower region in the freezer in which the product to be frozen is disposed is preferably a storage atmosphere containing a saturated water vapor amount or water vapor close to the saturated water vapor amount in terms of preventing drying of the frozen product. Therefore, in the lower region in contact with the entrance / exit, a natural convection zone containing a saturated water vapor amount or water vapor close to the saturated water vapor amount is formed by intrusion of moist air from the entrance / exit, whereby the product to be frozen can be stored in a good state.
さらに、庫内上層域に分散配置されたマイクロチャンネル熱交換器のデフロスト工程を異なるタイミングで行なうようにすれば、デフロスト運転の影響を最小限にでき、庫内温度を常に一定に保つことができる。 Furthermore, if the defrost process of the microchannel heat exchanger distributed and arranged in the upper layer area of the interior is performed at different timings, the influence of the defrost operation can be minimized and the interior temperature can always be kept constant. .
また、本発明方法において、冷凍庫に隣接配置された前室で外気を予備冷却及び予備除湿し、予備冷却及び予備除湿後の外気を冷凍庫内に導入するようにするとよい。
このように、前室で外気を予備冷却及び予備除湿するようにすれば、冷凍庫内での庫内空気の除湿冷却工程を容易にし、庫内での除湿冷却効果を完全なものとすることができる。
In the method of the present invention, the outside air may be precooled and preliminarily dehumidified in the front chamber arranged adjacent to the freezer, and the outside air after the precooling and preliminarily dehumidified may be introduced into the freezer.
In this way, if the outside air is precooled and preliminarily dehumidified in the front chamber, the dehumidifying and cooling process of the inside air in the freezer can be facilitated, and the dehumidifying and cooling effect in the inside can be made complete. it can.
また、前記本発明方法の実施に直接使用可能な本発明の冷凍設備は、冷凍庫の内部に熱交換器を設け、該熱交換器で冷媒と庫内空気とを熱交換させて庫内空気を冷却する冷凍装置において、多数の微小径冷媒流路が並列配置され該微小冷媒流路を形成する流路形成体の伝熱面密度を増大させてなる熱交換器と、庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量(飽和水蒸気分圧)以下とする吸着式除湿装置と、を備え、複数の前記熱交換器を庫内上層域に分散配置し、該熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却すると共に、前記吸着式除湿装置によって形成された低水蒸気雰囲気中で、前記熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するように構成したものである。 Moreover, the refrigeration equipment of the present invention that can be directly used for carrying out the method of the present invention is provided with a heat exchanger inside the freezer, and the heat exchanger exchanges heat between the refrigerant and the air in the refrigerator, thereby In a refrigerating apparatus for cooling, a heat exchanger in which a large number of minute diameter refrigerant flow paths are arranged in parallel to increase the heat transfer surface density of the flow path forming body forming the minute refrigerant flow paths, and water vapor of the internal air An adsorption-type dehumidifying device that adsorbs with an adsorbent and makes the amount of water vapor contained in the air in the warehouse less than or equal to the amount of saturated water vapor (saturated water vapor partial pressure) relative to the air temperature in the warehouse, and a plurality of the heat exchangers in the warehouse Dispersively arranged in the upper layer area, while cooling the internal air to a temperature of 0 ° C. or lower while forming natural convection in the vertical direction due to the temperature difference in the vertical direction between the heat exchanger and the inlet / outlet, the adsorption type In a low water vapor atmosphere formed by a dehumidifier, The frost adhering to the heat transfer surface of the exchanger is obtained by configured to sublimate removed.
本発明装置では、前記吸着式除湿装置を備えているため、庫内空気が含む水蒸気量を飽和水蒸気量以下とすることができる。これによって、熱交換器伝熱面の着霜の発生を低減できると共に、熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するデフロストが可能になる。昇華によって庫内に拡散した水蒸気は、吸着式除湿装置によって吸着できるので、デフロスト運転の頻度を低減できると共に、さらには、デフロスト運転自体も不要になる。 In this invention apparatus, since the said adsorption | suction type dehumidification apparatus is provided, the water vapor | steam amount which the air in a warehouse contains can be made into a saturated water vapor | steam amount or less. As a result, the generation of frost on the heat transfer surface of the heat exchanger can be reduced, and defrosting can be performed to sublimate and remove the frost attached to the heat transfer surface of the heat exchanger. Since the water vapor diffused into the chamber by sublimation can be adsorbed by the adsorption dehumidifier, the frequency of the defrost operation can be reduced, and further, the defrost operation itself becomes unnecessary.
また、デフロスト運転に要する装置や、従来のデフロスト運転で溶解した水の配管系等の装置が不要になるので、設備コストを低減できると共に、デフロスト運転で、散水やヒーター等で着霜を加熱溶解させるというエネルギーロスがなくなるので、運転効率が向上する。さらに、庫内空気を低水蒸気雰囲気に保持できるので、冷凍庫内にマイクロチャンネル熱交換器を設置しても、その性能低下を防止でき、これによっても、運転効率の向上と、熱交換器のコンパクト化及び設備コストの削減が可能になる。 In addition, the equipment required for defrost operation and the piping system for water dissolved in the conventional defrost operation are not required, so the equipment cost can be reduced and the frost is heated and melted with watering or heater in the defrost operation. Since there is no energy loss to make it happen, driving efficiency improves. Furthermore, because the internal air can be maintained in a low water vapor atmosphere, even if a microchannel heat exchanger is installed in the freezer, its performance can be prevented from being reduced. This also improves operating efficiency and makes the heat exchanger compact. And equipment costs can be reduced.
また、マイクロチャンネル熱交換器を庫内上層域に設け、出入口との間に自然対流ゾーンを介在させることにより、庫内上層域を着霜の原因となる水蒸気の量が比較的少ない低水蒸気雰囲気に保持できる。これによって、熱交換器伝熱面の着霜を抑制できる。 In addition, by providing a microchannel heat exchanger in the upper layer area of the warehouse and interposing a natural convection zone between the inlet and the outlet, the low water vapor atmosphere in which the amount of water vapor that causes frost formation in the upper layer area of the warehouse is relatively small Can be retained. Thereby, frost formation on the heat exchanger heat transfer surface can be suppressed.
本発明装置において、庫内上層域で庫内空気を各熱交換器間に循環させる強制対流形成手段を備え、庫内上層域の下方で飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含んで被冷凍品を囲み、庫内空気の上下方向の温度差により上下方向に向う自然対流ゾーンが形成されているとよい。
このように、強制対流形成手段によって強制対流を形成することで、熱交換器の伝熱面に付着した霜の昇華を促進できる。また、被冷凍品が配置される冷凍庫内の下方領域に、飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含む自然対流ゾーンを形成し、被冷凍品を飽和水蒸気量を含む雰囲気で囲むようにしたので、被冷凍品の乾燥を防ぎ、被冷凍品を良好な状態で保管できる。
The apparatus according to the present invention comprises forced convection forming means for circulating the air in the cabinet between the heat exchangers in the upper layer region of the chamber, and includes a saturated water vapor amount or a water vapor close to the saturated water vapor amount below the upper layer region in the warehouse. A natural convection zone that surrounds the frozen product and faces in the up-down direction due to a temperature difference in the up-down direction of the air in the refrigerator may be formed.
Thus, by forming forced convection by the forced convection forming means, sublimation of frost attached to the heat transfer surface of the heat exchanger can be promoted. In addition, a natural convection zone containing saturated water vapor or water vapor close to the saturated water vapor amount is formed in the lower region in the freezer where the products to be frozen are placed, and the product to be frozen is surrounded by an atmosphere containing the saturated water vapor content. Therefore, drying of the product to be frozen can be prevented and the product to be frozen can be stored in a good state.
本発明装置において、冷凍庫に隣接して前室が設けられ、該前室の内部に外気を予備冷却する冷却器及び予備除湿する除湿器が設けられ、前室で予備冷却及び予備除湿された外気を冷凍庫内に導入するようにするとよい。
これによって、冷凍庫内での庫内空気の除湿冷却運転を容易にし、冷凍庫での除湿冷却効果を完全なものとすることができる。
In the apparatus of the present invention, a front chamber is provided adjacent to the freezer, a cooler for pre-cooling the outside air and a dehumidifier for pre-dehumidification are provided in the front chamber, and the outside air pre-cooled and dehumidified in the front chamber. May be introduced into the freezer.
This facilitates the dehumidifying and cooling operation of the internal air in the freezer, and completes the dehumidifying and cooling effect in the freezer.
本発明装置において、吸着式除湿装置が、表面に吸着剤を担持した回転式ロータからなり、回転式ロータの一方領域で庫内空気から水蒸気を吸着する吸着工程と、他方領域で吸着した水蒸気を脱離させる脱離工程とを同時かつ連続的に行なうデシカントロータ式除湿装置であるとよい。これによって、除湿工程を冷凍運転を中断せずに冷凍運転を同時に行なうことができるので、被冷凍品の保冷に支障をきたさない。 In the device of the present invention, the adsorption type dehumidifier comprises a rotary rotor carrying an adsorbent on the surface, and an adsorption process for adsorbing water vapor from the air in the chamber in one area of the rotary rotor and water vapor adsorbed in the other area. A desiccant rotor type dehumidifier that performs the desorption step of desorption simultaneously and continuously is preferable. As a result, the dehumidification step can be performed at the same time without interrupting the freezing operation, so that the product to be frozen is not disturbed.
本発明装置において、強制対流形成手段が、マイクロチャンネル熱交換器の近傍に配置され、マイクロチャンネル熱交換器の伝熱面に沿う空気流を形成させる送風機であるとよい。これによって、簡易かつ低コストな手段で、強制対流を形成できる。 In the apparatus of the present invention, the forced convection forming means may be a blower that is disposed in the vicinity of the microchannel heat exchanger and forms an air flow along the heat transfer surface of the microchannel heat exchanger. Thereby, forced convection can be formed by simple and low-cost means.
本発明方法によれば、冷凍庫内に設けられた熱交換器によって庫内空気を冷却する冷却工程と、該熱交換器の伝熱面に付着した着霜を除去するデフロスト工程を含む冷凍方法において、マイクロチャンネル熱交換器を用い、複数のマイクロチャンネル熱交換器を庫内上層域に分散配置し、マイクロチャンネル熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却する冷却工程と、庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量(飽和水蒸気分圧)以下とする除湿工程と、この除湿工程によって形成された低水蒸気雰囲気中でマイクロチャンネル熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するデフロスト工程と、からなり、冷凍庫内を低水蒸気雰囲気とし、熱交換器伝熱面の着霜を昇華除去するようにしたので、マイクロチャンネル熱交換器の採用と従来のデフロスト操作をやめることで、冷凍設備のCOPを大幅に向上できると共に、設備コストを大幅に削減できる。 According to the method of the present invention, in a refrigeration method including a cooling step of cooling the air in the refrigerator with a heat exchanger provided in the freezer and a defrosting step of removing frost adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger. Using a microchannel heat exchanger, a plurality of microchannel heat exchangers are distributed in the upper layer area of the cabinet, and natural convection in the vertical direction is formed between the microchannel heat exchanger and the inlet / outlet due to the temperature difference in the vertical direction. Cooling process for cooling the internal air to a temperature of 0 ° C. or lower, and water vapor in the internal air is adsorbed by the adsorbent, and the amount of water vapor contained in the internal air is saturated with respect to the internal air temperature (saturated) Dehumidification step to sublimate and remove frost adhering to the heat transfer surface of the microchannel heat exchanger in a low water vapor atmosphere formed by this dehumidification step Since the inside of the freezer has a low water vapor atmosphere and the frost on the heat exchanger heat transfer surface is removed by sublimation, the adoption of the microchannel heat exchanger and the conventional defrosting operation are stopped. Equipment COP can be greatly improved and equipment costs can be greatly reduced.
また、本発明装置によれば、冷凍庫の内部に熱交換器を設け、該熱交換器で冷媒と庫内空気とを熱交換させて庫内空気を冷却する冷凍設備において、マイクロチャンネル熱交換器と、庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量(飽和水蒸気分圧)以下とする吸着式除湿装置と、を備え、複数のマイクロチャンネル熱交換器を庫内上層域に分散配置し、マイクロチャンネル熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却すると共に、前記吸着式除湿装置によって形成された低水蒸気雰囲気中で、マイクロチャンネル熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するように構成したので、前記本発明方法と同様の作用効果を得ることができる。 According to the apparatus of the present invention, a microchannel heat exchanger is provided in a refrigeration facility in which a heat exchanger is provided in a freezer and the refrigerant and the air in the refrigerator are heat-exchanged by the heat exchanger to cool the air in the refrigerator. And an adsorption-type dehumidifying device that adsorbs water vapor in the interior air with an adsorbent and makes the amount of water vapor contained in the interior air equal to or less than a saturated water vapor amount (saturated water vapor partial pressure) with respect to the interior air temperature. The microchannel heat exchanger is distributed in the upper layer area of the chamber, and the natural air convection is formed between the microchannel heat exchanger and the inlet / outlet due to the temperature difference in the vertical direction, while the air in the chamber is 0 ° C or lower. And the frosting adhered to the heat transfer surface of the microchannel heat exchanger is sublimated and removed in a low water vapor atmosphere formed by the adsorption type dehumidifier. It is possible to obtain the same effect as a light method.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.
(実施形態1)
本発明方法及び装置の第1実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。図1に示す本実施形態の冷凍設備10において、冷凍庫11の外側にはNH3/CO2冷凍装置12が設けられ、NH3/CO2冷凍装置12では、NH3を一次冷媒とし、NH3の冷凍サイクルが構成されている。冷凍庫10の上層域には、複数、例えば1、000〜1,500冷凍トンクラスの冷凍庫には、10から12台のマイクロチャンネル熱交換器14が配設されている。NH3/CO2冷凍装置12とマイクロチャンネル熱交換器14とは、往路16a及び復路16bからなるCO2循環管16で接続されている。各マイクロチャンネル熱交換器14は、往路16a及び復路16bに対し、並列に接続されている。マイクロチャンネル熱交換器14は、冷凍庫11の側壁内面上方に取り付けられている。
(Embodiment 1)
1st Embodiment of the method and apparatus of this invention is described based on FIGS. In the
NH3/CO2冷凍装置12から、二次冷媒であるCO2が、液相で往路16aを介し、CO2ポンプ13によりマイクロチャンネル熱交換器14に供給される。マイクロチャンネル熱交換器14でCO2と庫内空気とが熱交換し、庫内空気を冷却する。マイクロチャンネル熱交換器14で気相となったCO2は復路16bを介してNH3/CO2冷凍装置12に戻る。
From the NH 3 / CO 2 refrigeration apparatus 12, CO 2 as a secondary refrigerant is supplied to the
冷凍庫11には、荷捌室18に面して出入口22が設けられ、出入口22には後述するように、密閉性能が高い開閉機構24が設けられている。出入口22に面した冷凍庫10の内部に、前室20が設けられている。
The
次に、マイクロチャンネル熱交換器14の構成を図2及び図3に基づいて説明する。図2及び図3において、マイクロチャンネル熱交換器14は、直方体状をなすフレーム30にヘッダー32及び34が固定され、ヘッダー32、34間に、多数の扁平チューブ36が架設されている。扁平チューブ36は、図12に示す構成と同様の構成をもち、複数の微小冷媒流路が穿設されている。また、伝熱面積の拡大手段として、並列に配置された扁平チューブ36、36間に、蛇行状の曲折したフィン38を配置してなるものである。フィン38のピッチは、例えば、1.5mm程度の微細間隔となっている。かかる構成により、マイクロチャンネル熱交換器14は、伝熱面密度を飛躍的に増大できる。
Next, the configuration of the
扁平チューブ36の近傍で、支持フレーム40にファン42が取り付けられている。即ち、支持フレーム40にモータ44が取り付けられ、モータ44の回転軸46にファン42の羽根48が取り付けられている。ファン42が稼動することで、矢印a1方向の空気流が形成され、この空気流によって、庫内空気が水平方向に向けて流れ、各マイクロチャンネル熱交換器間を循環する強制対流ゾーンZ1が形成される。
強制対流ゾーンZ1の下層域では、上下方向の温度差により、庫内空気が上下方向(矢印a2方向)に循環する自然対流ゾーンZ2が形成される。図1に示すように、庫内空間の大部分は自然対流ゾーンZ2となる。
A
The lower area of the forced convection zone Z 1, the temperature difference between the upper and lower directions, natural convection zone Z 2 to the internal air is circulated in the vertical direction (arrow a 2 direction) is formed. As shown in FIG. 1, most of the internal space is a natural convection zone Z 2.
扁平チューブ36の空気流れ方向上流側には、ヒーター49がフレーム30に装着されている。デフロスト工程で、このヒーター49で扁平チューブ36の周囲空気を加熱することで、該周囲空気の相対湿度を下げ、扁平チューブ36の伝熱面に付着した霜の昇華を助長させる。ヒーター49には、例えばセラミックヒーター等を用いることができる。
A heater 49 is attached to the
図4は、冷凍庫10の内部構成を示す。図において、冷凍庫11の庫内上層域に複数のマイクロチャンネル熱交換器14が分散配置されている。各マイクロチャンネル熱交換器14のファン42が稼動することで、扁平チューブ36を横切る矢印a1方向の空気流が形成される。この空気流によって、マイクロチャンネル熱交換器14が分散設置されている庫内上層域において、庫内空気が水平方向に循環する強制対流ゾーンZ1が形成される。
FIG. 4 shows the internal configuration of the
前室20に隣接して除湿ク−ラー室50が設けられ、除湿ク−ラー室50には除湿ク−ラー52が設置されている。除湿ク−ラー室50と荷捌室18とを仕切る仕切壁には開口53が設けられ、除湿ク−ラー室50と冷凍庫10とを仕切る仕切壁には、開口55が設けられている。これら開口には、電動モータで駆動される断熱ドア54及び56が設けられ、該開口を開閉可能にしている。除湿ク−ラー52を稼動する時は、断熱ドア56を開け、庫内空気を除湿ク−ラー52で除湿し、除湿された空気をダクト58から冷凍庫内に送る。除湿ク−ラー52の除湿で生じた着霜を除去する時は、断熱ドア54を開け、荷捌室18の空気を除湿クーラー52に送る。除霜で生じる排水は、排水管59から荷捌室18を経由して雨トイなどにつなぐ。
A dehumidifying
前室20には、低露点用デシカントロータ式除湿装置60が設けられている。以下、デシカントロータ式除湿装置60の構成を図5により説明する。図5において、前室20内の空気が処理ファン64によって除湿装置60に導入される。前室内空気は、フィルタ66で埃や塵などを除去され、冷却コイル68で予冷される。こうして相対湿度を高めた空気をデシカントロータ62の吸着ゾーンD1内に流入させる。デシカントロータ62は、ゼオライトやシリカゲル等の吸着剤を担持しており、吸着ゾーンD1と再生ゾーンD2とに分割されている。
The
相対湿度を高めた空気は、デシカントロータ62内の吸着ゾーンD1で吸着剤にその水蒸気分を吸着される。湿分を吸着された空気は、吸着時に吸着剤から発生する吸着熱によって高温化しているため、冷却コイル70で冷却されて低温乾燥空気となり、前室20内に供給される。
The air whose relative humidity is increased is adsorbed by the adsorbent in the adsorption zone D 1 in the
デシカントロータ62に吸着された吸着剤を再生する側では、再生ファン76で除湿装置60に外気oaが導入される。外気oaはフィルタ72で埃や塵などを除去された後、加熱コイル74で加熱され、再生ゾーンD2から水蒸気分を脱離されるための熱量を供給される。この加熱空気は、デシカントロータ62の再生ゾーンD2に流入し、その保有熱によりデシカントロータ62に吸着されている湿分を脱離させる。脱離された湿分を含む空気は、外部に排気される。
On the side of regenerating the adsorbent adsorbed by the
図4に戻り、前室20内の空気は、入口管81から除湿装置60に流入し、除湿装置60で調整された冷却除湿空気は出口管82から前室内に戻される。除湿装置60で生じた排水は、排水管84から外部に排出される。外気oaは給排気ダクト86の給気管(図示省略)から導入され、デシカントロータ62の再生に用いられた後の排気は、給排気ダクト86の排気管(図示省略)から外部へ排気される。
図6に示すように、給排気ダクト86は、一旦荷捌室18に導設され、その後、荷捌室18の天井の上方に導設されている。排水管84は、荷捌室18を経て外部に導設されている。
Returning to FIG. 4, the air in the
As shown in FIG. 6, the air supply /
荷捌室18と前室20とを仕切る仕切壁には、開口90が設けられ、該開口90には、
密閉性能が高い開閉機構24が設けられている。この開閉機構24は、二重のエアカーテンを形成するエアーシャッター装置92と、高速で動くシートで入口90を開閉可能なシートシャッター装置94とで構成されている。開閉機構24により、開口90を高い気密度で密閉可能になっている。前室20と冷凍庫11とを仕切る仕切壁には開口96が設けられ、該開口96には、電動モータにより駆動される断熱ドア97が設けられ、これによって、開口96を開閉可能にしている。
An
An opening /
前室20の天井面20aには、除湿ク−ラー100が固定され、その出口管102から冷却除湿された空気が吐出され、排水管104から凝縮水が外部に排出される。また、前室20の入口側と、出口管82及び102の出口が配置された前室20の奥側とを仕切るノレン98が設けられている。図7に示すように、排水管104は、一旦荷捌室18に導設され、その後、外部に導設されている。
A
冷凍庫11には、除湿装置60と同様の構成及び機能をもつ低露点用デシカントロータ式除湿装置106が配設されている。庫内空気が入口管108から除湿装置106に導入され、除湿装置106で除湿冷却された空気は出口管110から庫内に供給される。デシカントロータの再生に供される外気oaは給排気ダクト112を通して、除湿装置106に供給され、使用後の排気は、給排気ダクト112から外部へ排出される。
The
かかる構成において、被冷凍品Rの搬入搬出時には、開口90及び96が開放されて、被冷凍品Rの冷凍庫11内への搬入又は冷凍庫11からの搬出が行なわれる。通常冷凍運転時には、開口90及び96が締め切られ、マイクロチャンネル熱交換器14が稼動している。除湿装置60及び106と、除湿ク−ラー52及び100は、常時稼動させる必要はなく、庫内空気の温度及び湿度を管理しながら適宜稼動させる。開口90、96の開放で常温湿り空気である外気が冷凍庫11内に侵入した後では、特にこれらの装置を稼動させるようにする。除湿ク−ラー52を稼動させる時は、開口53を閉、開口55を開とし、デフロスト操作時には、開口53を開、開口55を閉とする。
In such a configuration, when the article to be frozen R is carried in and out, the
マイクロチャンネル熱交換器14のデフロスト操作時には、1台のマイクロチャンネル熱交換器14へのCO2冷媒の給液を停止し、該マイクロチャンネル熱交換器14のヒーター49をオンさせ、扁平チューブ36を暖める。但し、扁平チューブ36及びその付近の温度は0℃以下に保持する。例えば、冷凍運転時、庫内空気の温度を−25℃に保持し、デフロスト操作時には、扁平チューブ36及びその周辺を−15℃程度となるように、ヒーター49で加温する。マイクロチャンネル熱交換器14のデフロスト操作は、各マイクロチャンネル熱交換器14毎にデフロスト操作のタイミングをずらせ、ローテーションをもたせて行なう。
During the defrosting operation of the
本実施形態では、外気oaを一旦前室20に導入し、低露点用デシカントロータ式除湿装置60及び除湿ク−ラー100によって前室20内空気の冷却及び除湿を行なう。このように、前室20で予備冷却及び予備除湿を行なった空気を冷凍庫11内に供給する。冷凍庫11内では、マイクロチャンネル熱交換器14で庫内空気を冷却し、庫内空気を−25℃の温度に保持する。同時に、低露点用デシカントロータ式除湿装置106で除湿を行なう。除湿装置106により、−25℃の庫内空気温度に対し飽和水蒸気量以下となるように除湿する。
In this embodiment, outside air oa is once introduced into the
例えば、前室20は室温5℃、相対湿度80%に保持され、冷凍庫11の強制対流ゾーンZ1で、マイクロチャンネル熱交換器14で熱交換後の空気を−27℃、相対湿度100%、自然対流ゾーンZ2で−25℃、相対湿度100%に保持される。
For example, the
本実施形態によれば、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量以下としたことにより、マイクロチャンネル熱交換器14が設置される庫内上層域の水蒸気分圧を飽和以下にして水蒸気量が大幅に少ない乾燥雰囲気とすることができる。この乾燥雰囲気でマイクロチャンネル熱交換器14を使用することで、CO2冷媒と庫内空気との熱交換量を大幅に増大できるので、運転効率(COP)を飛躍的に向上できる。また、従来の大型熱交換器と比べて、熱交換器がコンパクトになり、設備コストを節減できる。
According to the present embodiment, the amount of water vapor contained in the interior air is set to be equal to or less than the amount of saturated water vapor relative to the interior air temperature, so that the water vapor partial pressure in the upper region in the interior where the
また、冷凍庫11内を氷点下の温度に保持し、マイクロチャンネル熱交換器14が配置された上層域に、ファン42によって強制対流ゾーンZ1を形成し、マイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面に結氷した霜の昇華を強制対流の形成によって促進させることで、デフロストが可能になる。デフロスト操作では、ヒーター49をオンさせ、該伝熱面周辺の温度を0℃以下の温度、例えば、−15℃程度に加温し、該伝熱面周辺の雰囲気の相対湿度を低下させることで、霜の昇華をさらに促進できる。そのため、従来のようなデフロスト操作を特に行なわなくても、霜の脱離が可能になり、従来のようなデフロスト装置が不要になる。
Further, the
また、従来のように、デフロスト工程で、散水やヒーター等で着霜を加熱溶解させることがないので、デフロスト工程でのエネルギーロスがなくなる。さらに、冷凍庫10内に液相としての水が存在しなくなるので、再凍結防止用のヒーターやドレン水排出用の配管系が不要になる。
Moreover, since the frost formation is not heated and dissolved by watering, a heater, or the like in the defrost process as in the prior art, energy loss in the defrost process is eliminated. Furthermore, since water as a liquid phase does not exist in the
また、マイクロチャンネル熱交換器14が設置された強制対流ゾーンZ1を庫内上層域に配置することで、強制対流ゾーンZ1を出入口22から隔離し、出入口22との間に自然対流ゾーンZ2を介在させることにより、強制対流ゾーンZ1を着霜の原因となる水蒸気の量が比較的少ない乾燥状態に保持できる。これによって、マイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面への着霜を低減できる。そのため、デフロスト機構を不要にでき、マイクロチャンネル熱交換器14の高熱伝達機能を保全できる。また、強制対流ゾーンZ1を庫内上層域に限定し、庫内空間の大部分を自然対流ゾーンZ2とすることで、ファン42の動力を低減できる。
Further, the forced convection zone Z 1 in which the
また、出入口22に近い自然対流ゾーンZ2を飽和水蒸気量又は飽和水蒸気量に近い水蒸気を含む雰囲気とし、これで被冷凍品Rを囲むようにしているので、被冷凍品Rの乾燥を抑止でき、被冷凍品Rの品質劣化を抑制できる。
また、各マイクロチャンネル熱交換器14のデフロスト工程を異なるタイミングで行なうようにしたので、庫内空気がデフロスト操作の影響を受けず、庫内空気温度を常に所望温度に保つことができる。
Further, natural convection zone Z 2 close to the
Moreover, since the defrost process of each
また、冷凍庫11に隣接して前室20を設け、前室20で冷凍庫11内に供給する外気oaの予備冷却及び予備除湿を行なうようにしたので、冷凍庫11の庫内空気の温度及び湿度の調整が容易になる。
さらに、除湿装置60及び106として、デシカントロータ式除湿装置を採用したので、空気中の湿分の吸着と吸着した湿分の脱離を1個の装置で連続して行なうことができる。しかも冷凍運転を継続したまま除湿工程を行なうことができるので、運転効率を低下させない。
Moreover, since the
Furthermore, since the desiccant rotor type dehumidifying device is adopted as the
さらに、各マイクロチャンネル熱交換器14の近傍に個別にファン42を設け、ファン42で強制対流ゾーンZ1を形成するので、簡易かつ低コストな手段で強制対流の形成が容易になる。また、マイクロチャンネル熱交換器14やファン42を覆うフード等を設けていないので、空気流の圧損を低減でき、これによって、強制対流の形成が容易になる。
Further, the
図8は、従来の冷凍設備と本実施形態の冷凍設備との運転効率を比較したものである。従来の冷凍設備は、冷凍庫内に大容量の冷却器を一基又は数基設置し、大風量のファンを配置したものである。冷凍装置は同一能力のNH3/CO2冷凍装置を用いている。 FIG. 8 compares the operating efficiencies of a conventional refrigeration facility and the refrigeration facility of the present embodiment. Conventional refrigeration equipment is one in which one or several large-capacity coolers are installed in a freezer and a fan with a large air volume is arranged. The refrigerating apparatus uses NH 3 / CO 2 refrigerating apparatus having the same capacity.
図8において、従来の冷凍設備では、庫内空気温度を−25℃に維持するために、NH3の蒸発温度を−35℃、CO2冷媒の循環温度を−32℃、熱交換器(冷却器)から出る空気の温度を−29℃に冷却する必要があった。一方、本実施形態では、庫内空気温度を−25℃に維持するために、NH3の蒸発温度を−30℃、CO2冷媒の循環温度を−28℃、冷却器から出る空気の温度を−27℃とすればよい。従来の冷凍設備と比べて、本実施形態の冷凍設備では、COPを30%以上向上できることがわかった。 In FIG. 8, in the conventional refrigeration equipment, in order to maintain the internal air temperature at −25 ° C., the evaporation temperature of NH 3 is −35 ° C., the circulation temperature of the CO 2 refrigerant is −32 ° C., the heat exchanger (cooler) It was necessary to cool the temperature of the air exiting from) to -29 ° C. On the other hand, in this embodiment, in order to maintain the internal air temperature at −25 ° C., the evaporation temperature of NH 3 is −30 ° C., the circulation temperature of the CO 2 refrigerant is −28 ° C., and the temperature of the air exiting the cooler is set. What is necessary is just to set it as -27 degreeC. It was found that the COP can be improved by 30% or more in the refrigeration facility of the present embodiment as compared with the conventional refrigeration facility.
なお、本実施形態では、除湿ク−ラー室50を設け、除湿ク−ラー室50内に除湿ク−ラー52を設置しているが、代わりに、除湿ク−ラー室50をなくし、除湿ク−ラー52を低露点用デシカントロータ式除湿装置60に隣接配置してもよい。
また、電動式断熱ドア56の代わりに、二重のエアーカーテンを形成するエアーシャッター装置90で置き換えてもよい。
In this embodiment, the dehumidifying
Further, instead of the electric
また、マイクロチャンネル熱交換器14の近傍にエアーノズルを設け、デフロスト操作時に、このエアーノズルからマイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面にエアを噴き付け、着霜を吹き飛ばすようにしてもよい。
また、マイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面をアルミ製とし、該伝熱面に着霜を抑制する表面処理を施すようにしてもよい。
In addition, an air nozzle may be provided in the vicinity of the
Alternatively, the heat transfer surface of the
なお、本実施形態では、マイクロチャンネル熱交換器14が配置された庫内上層域に強制対流ゾーンZ1を形成するようにしたが、本発明では、特に強制対流ゾーンZ1を形成しなくても、マイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面に付着した霜の昇華は可能である。また、本発明では、庫内を低水蒸気雰囲気としたことにより、特にデフロスト運転をしなくても、マイクロチャンネル熱交換器14の伝熱面の着霜を昇華除去できる。
In the present embodiment, has been to form a forced convection zone Z 1 in the internal upper region of the
(実施形態2)
図9は、冷凍庫10内に配置される諸装置の配置例を示す。(A)は除湿冷却運転時を示し、(B)はデフロスト運転時を示す。図において、荷捌室18と冷凍庫10との間に、前室20が配置されている。冷凍庫11の天井面11aは、荷捌室18の天井面18aより高くなっている。冷凍庫11内で天井面11aにマイクロチャンネル熱交換器14が固設され、前室20の上方で天井面11aに除湿ク−ラー52が固設されている。除湿ク−ラー52から排水管59が荷捌室18まで延設されている。前室20の天井面20aの冷凍庫11側端縁には、除湿ク−ラー52が設置された領域s1と冷凍庫10側領域s2とを仕切る仕切壁120が立設されている。
(Embodiment 2)
FIG. 9 shows an arrangement example of various devices arranged in the
本配置例によれば、マイクロチャンネル熱交換器14を天井面11aに固定するようにしているので、マイクロチャンネル熱交換器14の水平方向の配置位置を自由に決定できる。また、除湿ク−ラー52を前室20の上方空間に設けたことにより、除湿ク−ラー52の設置スペースを削減できる。
According to this arrangement example, since the
なお、除湿冷却運転時には、除湿ク−ラー52が稼動するが、この時、荷捌室18と冷凍庫11との間のオープン空間を電動式の断熱ドア54で仕切るようにしている。また、デフロスト操作時には、冷凍庫11の天井面11aと仕切壁120との間のオープン空間を断熱ドア56で仕切るようにしている。
During the dehumidifying and cooling operation, the
(実施形態3)
図10は、冷凍庫11内の配置例の別な例を示す。図において、前室20の天井上面に低露点用デシカントロータ式除湿装置106が設置されている。除湿装置106に付設された給排気ダクト112は、荷捌室18の天井の上面に配置されている。
このように、除湿装置106を前室20の天井上面に配置することで、除湿装置106の設置スペースを節減でき、また、給排気ダクト112を荷捌室18の天井の上方に配置することで、給排気ダクト112の配置を容易にできる。
(Embodiment 3)
FIG. 10 shows another example of arrangement in the
Thus, by arranging the
本発明によれば、冷凍設備の建設コスト及び運転コストを削減できると共に、従来のデフロスト運転をなくして、運転効率(COP)を大幅に向上できる冷凍設備を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to reduce the construction cost and operating cost of refrigeration equipment, the refrigeration equipment which can eliminate the conventional defrost operation and can improve operating efficiency (COP) significantly is realizable.
10 冷凍設備
11 冷凍庫
11a、20a 天井面
12 NH3/CO2冷凍装置
13 CO2ポンプ
14,200 マイクロチャンネル熱交換器
16 CO2循環管
16a 往路
16b 復路
18 荷捌室
20 前室
22 出入口
24 開閉機構
30 フレーム
32,34,202,204 ヘッダー
36,206 扁平チューブ
38,210 フィン
40 支持フレーム
42 ファン(強制対流形成手段)
44 モータ
46 回転軸
48 羽根
49 ヒーター
50 除湿ク−ラー室
52,100 除湿ク−ラー
54、56,97 断熱ドア
58 ダクト
59、84,104 排水管
60,106 低露点用デシカントロータ式除湿装置(吸着式除湿装置)
62 デシカントロータ
64 処理ファン
66,72 フィルタ
68,70 冷却コイル
74 加熱コイル
76 再生ファン
81,108 入口管
82,102,110 出口管
86,112 給排気ダクト
90,96 開口
92 エアーシャッター装置
94 シートシャッター装置
98 ノレン
102 除湿ク−ラー
120,218 仕切壁
210 仕切部材
212 冷媒入口
214 冷媒出口
216 周壁
R 被冷凍品
Z1 強制対流ゾーン
Z2 自然対流ゾーン
oa 外気
r 冷媒通路
10
44
62
Claims (9)
多数の微小径冷媒流路が並列配置され該微小冷媒流路を形成する流路形成体の伝熱面密度を増大させてなる熱交換器を用い、複数の該熱交換器を庫内上層域に分散配置し、該熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却する冷却工程と、
前記庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量以下とする除湿工程と、
前記除湿工程によって形成された低水蒸気雰囲気中で前記熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するデフロスト工程と、からなることを特徴とする冷凍方法。 In a refrigeration method including a cooling step of cooling the air in the refrigerator with a heat exchanger provided in the freezer, and a defrosting step of removing frost adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger,
A heat exchanger in which a plurality of minute diameter refrigerant flow paths are arranged in parallel to increase the heat transfer surface density of the flow path forming body that forms the fine refrigerant flow paths, A cooling step of cooling the internal air to a temperature of 0 ° C. or lower while forming natural convection in the vertical direction due to a temperature difference in the vertical direction between the heat exchanger and the inlet / outlet,
A dehumidification step of adsorbing the water vapor of the internal air with an adsorbent and setting the amount of water vapor contained in the internal air to a saturated water vapor amount or less with respect to the internal air temperature;
And a defrosting step of sublimating and removing frost adhering to the heat transfer surface of the heat exchanger in a low steam atmosphere formed by the dehumidifying step.
多数の微小径冷媒流路が並列配置され該微小冷媒流路を形成する流路形成体の伝熱面密度を増大させてなる熱交換器と、
前記庫内空気の水蒸気を吸着剤によって吸着させ、庫内空気に含まれる水蒸気量を庫内空気温度に対する飽和水蒸気量以下とする吸着式除湿装置と、を備え、
複数の前記熱交換器を庫内上層域に分散配置し、該熱交換器と出入口との間に上下方向の温度差によって上下方向の自然対流を形成させながら、庫内空気を0℃以下の温度に冷却すると共に、前記吸着式除湿装置によって形成された低水蒸気雰囲気中で、前記熱交換器の伝熱面に付着した着霜を昇華除去するように構成したことを特徴とする冷凍設備。 In a refrigeration facility in which a heat exchanger is provided inside the freezer, the refrigerant and the internal air are heat-exchanged by the heat exchanger, and the internal air is cooled.
A heat exchanger in which a large number of micro-diameter refrigerant channels are arranged in parallel to increase the heat transfer surface density of the channel-forming body that forms the micro refrigerant channel;
An adsorption dehumidifier that adsorbs the water vapor of the internal air with an adsorbent, and makes the amount of water vapor contained in the internal air less than or equal to the saturated water vapor amount with respect to the internal air temperature,
A plurality of the heat exchangers are dispersedly arranged in the upper layer area of the warehouse, and the natural air convection is formed between the heat exchanger and the inlet / outlet by the temperature difference in the vertical direction, and the air in the warehouse is kept at 0 ° C. or lower. A refrigeration facility configured to cool to a temperature and sublimate and remove frost attached to the heat transfer surface of the heat exchanger in a low water vapor atmosphere formed by the adsorption dehumidifier.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015093235A1 (en) | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 株式会社前川製作所 | Sublimation defrost system for refrigeration devices and sublimation defrost method |
JP2017166725A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 富士電機株式会社 | Air curtain system and refrigeration warehouse |
CN108700361A (en) * | 2016-04-07 | 2018-10-23 | 株式会社前川制作所 | Using the Defrost method of distillation, utilize the defroster and cooling device of distillation |
CN108895751A (en) * | 2018-07-24 | 2018-11-27 | 华东交通大学 | Air-cooler device in a kind of freezing-cooling storeroom of novel refrigerant piping |
JP2019211145A (en) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 株式会社前川製作所 | Freezer |
JP2020016367A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社前川製作所 | Loading/unloading system and application method of loading/unloading system |
CN112880219A (en) * | 2021-03-26 | 2021-06-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | Refrigerator defrosting system, refrigerator and refrigerator defrosting method |
CN112984924A (en) * | 2021-03-26 | 2021-06-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | Sublimation defrosting system, refrigeration equipment and control method of refrigeration equipment |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56168071A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-24 | Nippon Light Metal Co | Atmosphere control |
JPS5839479U (en) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | 三洋電機株式会社 | refrigerator |
JPS59180186U (en) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | 株式会社 東洋製作所 | ceiling-mounted cooler |
JPS6127473A (en) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | 三洋電機株式会社 | Controller for storage warehouse |
JPH0284252A (en) * | 1988-06-10 | 1990-03-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | Heat exchanger tube and its manufacture |
JPH0420791A (en) * | 1990-05-11 | 1992-01-24 | Showa Alum Corp | Heat exchange tube and manufacture thereof |
JPH05164452A (en) * | 1991-12-17 | 1993-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
JPH09287864A (en) * | 1996-04-18 | 1997-11-04 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2005083591A (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Moisture adsorbing device, and dehumidification device and refrigerating machine using the same |
JP2006284122A (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Hachiyo Engneering Kk | Refrigerating device |
JP2008075963A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Defrosting device for cooling device |
WO2008084528A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating apparatus |
JP2008175468A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Toyo Eng Works Ltd | Defrosting device of air cooler |
JP2010025481A (en) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Daikin Ind Ltd | Heat exchanger |
-
2010
- 2010-09-29 JP JP2010218924A patent/JP5769397B2/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56168071A (en) * | 1980-05-28 | 1981-12-24 | Nippon Light Metal Co | Atmosphere control |
JPS5839479U (en) * | 1981-09-11 | 1983-03-15 | 三洋電機株式会社 | refrigerator |
JPS59180186U (en) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | 株式会社 東洋製作所 | ceiling-mounted cooler |
JPS6127473A (en) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | 三洋電機株式会社 | Controller for storage warehouse |
JPH0284252A (en) * | 1988-06-10 | 1990-03-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | Heat exchanger tube and its manufacture |
JPH0420791A (en) * | 1990-05-11 | 1992-01-24 | Showa Alum Corp | Heat exchange tube and manufacture thereof |
JPH05164452A (en) * | 1991-12-17 | 1993-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
JPH09287864A (en) * | 1996-04-18 | 1997-11-04 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2005083591A (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | Moisture adsorbing device, and dehumidification device and refrigerating machine using the same |
JP2006284122A (en) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Hachiyo Engneering Kk | Refrigerating device |
JP2008075963A (en) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Sanyo Electric Co Ltd | Defrosting device for cooling device |
WO2008084528A1 (en) * | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerating apparatus |
JP2008175468A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Toyo Eng Works Ltd | Defrosting device of air cooler |
JP2010025481A (en) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Daikin Ind Ltd | Heat exchanger |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9863677B2 (en) | 2013-12-17 | 2018-01-09 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Sublimation defrost system and sublimation defrost method for refrigeration apparatus |
US10302343B2 (en) | 2013-12-17 | 2019-05-28 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Defrost system for refrigeration apparatus, and cooling unit |
KR20160096708A (en) | 2013-12-17 | 2016-08-16 | 가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼 | Sublimation defrost system for refrigeration devices and sublimation defrost method |
US9746221B2 (en) | 2013-12-17 | 2017-08-29 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Defrost system for refrigeration apparatus, and cooling unit |
WO2015093235A1 (en) | 2013-12-17 | 2015-06-25 | 株式会社前川製作所 | Sublimation defrost system for refrigeration devices and sublimation defrost method |
CN107421181A (en) * | 2013-12-17 | 2017-12-01 | 株式会社前川制作所 | Refrigerating plant removes defrosting system and cooling unit |
JP5944058B2 (en) * | 2013-12-17 | 2016-07-05 | 株式会社前川製作所 | Sublimation defrost system and sublimation defrost method for refrigeration equipment |
JP2017166725A (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 富士電機株式会社 | Air curtain system and refrigeration warehouse |
US11378326B2 (en) | 2016-04-07 | 2022-07-05 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Sublimation defrosting method, sublimation defrosting device, and cooling device |
EP3399255A4 (en) * | 2016-04-07 | 2019-03-06 | Mayekawa Mfg. Co., Ltd. | Method for defrosting by sublimation, device for defrosting by sublimation, and cooling device |
CN108700361A (en) * | 2016-04-07 | 2018-10-23 | 株式会社前川制作所 | Using the Defrost method of distillation, utilize the defroster and cooling device of distillation |
CN108700361B (en) * | 2016-04-07 | 2020-09-04 | 株式会社前川制作所 | Defrosting method using sublimation, defrosting apparatus using sublimation, and cooling apparatus |
JP2019211145A (en) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | 株式会社前川製作所 | Freezer |
JP7128034B2 (en) | 2018-06-04 | 2022-08-30 | 株式会社前川製作所 | frieza |
CN108895751A (en) * | 2018-07-24 | 2018-11-27 | 华东交通大学 | Air-cooler device in a kind of freezing-cooling storeroom of novel refrigerant piping |
JP2020016367A (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | 株式会社前川製作所 | Loading/unloading system and application method of loading/unloading system |
CN112984924A (en) * | 2021-03-26 | 2021-06-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | Sublimation defrosting system, refrigeration equipment and control method of refrigeration equipment |
CN112880219A (en) * | 2021-03-26 | 2021-06-01 | 珠海格力电器股份有限公司 | Refrigerator defrosting system, refrigerator and refrigerator defrosting method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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