JP3469750B2 - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP3469750B2
JP3469750B2 JP24756497A JP24756497A JP3469750B2 JP 3469750 B2 JP3469750 B2 JP 3469750B2 JP 24756497 A JP24756497 A JP 24756497A JP 24756497 A JP24756497 A JP 24756497A JP 3469750 B2 JP3469750 B2 JP 3469750B2
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    • 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
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2400/22Refrigeration systems for supermarkets

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍装置に係わり、
特にスーパーマーケットのように商品によって冷却温度
の異なる複数のショーケースや冷蔵庫を冷凍機を用いて
冷却する冷凍装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、スーパーマーケットなどで、冷凍
機と、冷凍・冷蔵用ショーケースやプレハブ冷蔵庫など
の冷却器からなる冷凍装置により、大規模な冷凍系統を
構成する場合、上記ショーケース等の冷却器を冷凍機の
所要能力とその必要能力に合わせて系統化し、それを必
要系統分だけ複数設置するようにしている。
【0003】一般的なスーパーマーケットでは、アイス
キャンディ等の冷凍商品を除くと、日配・乳製品(冷却
温度:3〜7℃)、青果・果物(5〜10℃)、精肉・
鮮魚(−5〜2℃)の3つの冷蔵系統がある。蒸発温度
から見ると、日配・乳製品と青果・果物用のショーケー
ス等は−10℃であるが、精肉・鮮魚用ショーケースは
−17℃である。
【0004】例えば、図5はスーパーマーケットにおけ
るショーケース群や冷蔵庫と冷凍機のレイアウトと運転
状態の従来例を示す概略図である。ここでは、ショーケ
ース群1a〜1iと冷蔵庫1jを上述した3つの系統に
分けて、それぞれに第1〜第3冷凍機2a〜2cを配置
して冷媒配管3a〜3cで接続し、1系統内の各ショー
ケースやショーケース群1a〜1i、冷蔵庫1j毎に電
磁弁4a〜4jを設けている。各冷凍機2a〜2cは、
一般的な10馬力(HP)、15馬力、20馬力の3種
類の圧縮機(コンプレッサ)の中から2〜3台の圧縮機
を組み合わせることにより、25〜45馬力の出力が得
られるようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の冷蔵
システムの機器選定において、負荷見積計算を行う場
合、必要な機器から導かれる冷凍能力に対して、安全率
(余裕率)30%を加えて、システムの冷凍機出力の選
定を行っている。
【0006】例えば、上述した3種類の系統のショーケ
ース群1a〜1iや冷蔵庫1jのそれぞれの必要冷凍能
力を(A)kcal/h,(B)kcal/h,(C)
kcal/hとすると、冷凍機能力は(A+B+C)×
1.3以上必要となる。なお、安全率(余裕率)30%
の内訳は、配管圧力損失:10%、外気温度補正:10
%、デフロフト後プルダウン対応(霜取り後の負荷上
昇):10%となっている。霜取り(デフロスト)後の
負荷上昇分として10%を見込んでいるのは次のような
理由による。
【0007】従来の冷凍装置における蒸発器の霜取り
は、まず霜取りを行う系統の冷凍機を停止し、その系統
の各蒸発器に付着した霜を溶解させた後、再びその系統
の冷凍機を運転する方式が一般的である。この方式で
は、霜取終了後の冷凍機の負荷が一時的に大きくなって
しまう。
【0008】すなわち、上述した図5では、第1冷凍機
2aに接続されたショーケース群1a〜1dをデフロス
ト中で、第1冷凍機2aは停止し、その冷媒配管3a中
の各電磁弁4a〜4dは閉じられている。このデフロス
ト後に最大負荷が生じる。即ち、第1冷凍機2aに接続
された全てのショーケース群1a〜1dが一度に負荷上
昇するので、第1冷凍機2aにとって大きな負荷上昇と
なる。
【0009】さて、上記各冷凍機2a〜2cは、複数台
の圧縮機(コンプレッサ)と、凝縮器(コンデンサ)等
の他の要素部品からなり、それらの出力は上述したよう
に25〜45馬力であり、全系統で45馬力を超える冷
凍能力を必要とする冷蔵システムのために選定を行う
と、その組み合わせによっては、必要以上の出力選定を
せざるを得ない。
【0010】すなわち、従来のこの種の冷凍機の出力構
成は、25、30、35、45馬力であり、この出力構
成では、ショーケース群1系統に対して、無駄な出力の
冷凍機の選定が多く発生した。そのため、各系統毎の設
備費の増加や運転効率の低下を招き、更にショーケース
群の系統の数だけ無駄な出力(消費電力)が増加してし
まう。
【0011】例えば、ショーケース群の必要冷凍能力を
青果・果物用が20馬力、精肉・鮮魚用が17馬力、日
配・乳製品用が24馬力とすると、上述した安全率30
%を加えた冷凍能力は、青果・果物用が26馬力、精肉
・鮮魚用が22.1馬力、日配・乳製品用が31.2馬
力となる。従って、青果・果物用は30馬力の冷凍機が
必要となり、精肉・鮮魚用が25馬力の冷凍機、日配・
乳製品用が35馬力の冷凍機がそれぞれ必要となる。
【0012】すなわち、安全率30%を見てトータルで
79.3馬力で良いところを、3台の冷凍機のトータル
で90馬力となり、必要以上の出力選定となる。ちなみ
に、冷媒量も冷凍能力にほぼ比例し、おおよそ30馬力
で95kg、25馬力で80kg、35馬力で115k
g必要となり、合計で290kgとなる。
【0013】また、図6に示すように、あるスーパーマ
ーケットで実測した1日あたりのショーケース負荷を調
べると、開店時間中の負荷率は60%から100%の間
を推移するが、ショーケースがカバーで覆われる閉店後
の夜間の負荷率は太線で示すようにほぼ20%となる。
従って、消費電力低減のためには、この夜間20%負荷
への対応ができるワイドな容量制御範囲を持つ冷凍機が
必要となる。
【0014】なお、あるスーパーマーケットの年間経費
を調べたところ、電気代が人件費についで第二位のウエ
ートを占めており、冷凍装置は照明やレジスター等の弱
電設備に比べて消費電力がかなり大きいことから、冷凍
装置の電気代の削減がスーパーマーケットの収益向上に
大きく貢献することが分かる。
【0015】さらに、上記の例では、3系統分の冷凍機
2a〜2cの設置工事とそれぞれの配管工事が必要とな
り、それだけ手間や時間がかかっていた。
【0016】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するためになされたものであり、系統分けしたショーケ
ース群等を大出力の冷凍機1台で冷却し、省電力化、省
冷媒化、設置工事の簡略化等を図ることができる冷凍装
置を提供することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明は、収納される冷蔵商品の必要冷却温度に
応じて系統毎に分けられる複数の冷却器と、前記冷却器
の全系統の最低負荷相当から最高負荷相当までの容量制
御機能を有するように複数の圧縮機が並列接続された
台の冷凍機と、前記冷却器と前記冷凍機とを接続する冷
媒配管とからなり、前記1台の冷凍機を用いることによ
って蒸発温度が同一となる各系統の冷却器の冷却温度
を、それらに備えられた蒸発器の熱交換効率を異ならせ
ることにより必要冷却温度が得られるようにすると共
に、前記各冷却器に接続される冷媒配管の主要部分に、
冷凍機を動作させたまま閉じることのできるサービス用
の弁を設けたことを特徴とするものである。
【0018】また、前記冷却器は霜取り用タイマを備え
且つ前記冷却器の各系統をさらにブロック化してブロッ
ク毎に前記霜取り用タイマの設定を同一にするととも
に、前記冷凍機の運転の継続中に前記各ブロック毎の冷
却器の霜取り動作を順次行う霜取手段を備えたことを特
徴とするものである。
【0019】また、前記冷凍機は複数の圧縮機からな
り、前記冷却器の全系統の最低負荷相当の能力を有する
圧縮機を少なくとも1台備えることを特徴とするもので
ある。
【0020】さらに、前記冷媒配管の低圧側に配され、
この低圧側圧力の所定の値に応じて前記複数の圧縮機の
ON/OFFを制御する低圧圧力スイッチを備えること
を特徴とするものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。
【0022】図1は、本願発明の実施形態に係る冷凍装
置におけるショーケース等の冷却器群と冷凍機のレイア
ウト及びその運転状態を示す概略図である。
【0023】図に示すように、ショーケース群1a〜1
iと冷蔵庫1jを前述したのとほぼ同様に3つの系統に
分け、大出力の1台の冷凍機2を配置して冷媒配管3を
接続し、各系統内の各ショーケースやショーケース群1
a〜1i、冷蔵庫1j毎に電磁弁4a〜4jを設けてい
る。図では、1系統内を更に細かくブロック化した1つ
のショーケース群1aをデフロスト中で、その電磁弁4
aは閉じられているが、他のショーケース群1b〜1i
及び冷蔵庫1jの電磁弁4b〜4jは開放されたまま
で、冷凍機2は停止せずに運転している。
【0024】上記冷凍機2は、複数の圧縮機を備えて前
記3系統の冷却器群1a〜1jの全系統の最低負荷相当
から最高負荷相当までの容量制御機能を有するもので、
後述する新たな霜取り方式とそれに基づく負荷見積方法
により、最適出力の冷凍機2を選定している。
【0025】また、冷凍機1台を用いることによって蒸
発温度が同一となる各系統の冷却器群1a〜1jの冷却
温度を、それらに備えられた蒸発器の熱交換効率を異な
らせることにより必要冷却温度が得られるようにしてい
る。具体的には、蒸発温度を従来の日配・乳製品や青果
・果物用のショーケース等の−10℃に統一し、従来−
17℃であった精肉・鮮魚用ショーケースは、蒸発器を
大型化,すなわちフィンの表面積を大きくする等して蒸
発器の熱交換効率を良くして、必要冷却温度である−5
℃〜2℃が得られるようにしている。
【0026】また、図示はしていないが、上記電磁弁4
a〜4j以外に、各ショーケース1a〜1iや冷蔵庫1
jに接続される冷媒配管の途中の主要部分には作業がし
やすいようサービス用の弁が取り付けられている。これ
により、1台の冷凍機2から全系統に接続された冷媒配
管3の一部にリーク等が生じても、その部分の冷凍機2
側に設けられたサービス弁を閉じて冷凍機2は動作させ
たまま修理することができ、一部の補修のために全系統
が停止するのを防げるようにしている。
【0027】また、各冷却器毎に霜取り用タイマが備え
られており、動作時間をずらした各霜取用タイマによ
り、各ブロック毎に設けられた電磁弁4a〜4jを開閉
することで、冷凍機2の運転は継続させたまま各ブロッ
ク毎の冷却器群1a〜1jの霜取り動作を順次(シーケ
ンシャルに)行うようにしている。これにより、冷凍機
2の負荷変動が小さくなって安定し、ショーケースや冷
蔵庫の庫内温度も安定する。すなわち、冷凍機2にかか
る負荷が安定することにより、冷凍機2の消費電力量が
減少し、かつショーケースや冷蔵庫などの冷却器の霜取
り後の温度回復も早くなるので、温度制御性も向上す
る。
【0028】このような新しい霜取り方式を採用し、そ
のブロック化を適切に行うことにより、霜取り後の負荷
上昇が分散され、全体としてみると非常に小さくなる。
従って、容量制御機能を有する大出力の冷凍機2にとっ
てほとんど無視できるくらいになり、負荷見積計算時に
用いる安全率を従来の30%からほぼ20%にしても問
題がない。
【0029】図2は本実施形態の冷凍機2の冷媒回路図
である。この冷凍機2は、夜間20%負荷時に対応する
ための15馬力1台と20馬力3台の計4台(75馬
力)の圧縮機20a〜20dが並列配置され、2台づつ
共通配管で接続されている。すなわち、第1圧縮機20
aと第2圧縮機20bの吐出管にマフラー21a,21
bを介して接続された冷媒配管22a,22bが途中で
合流して、第1,第2圧縮機用のオイルセパレータ(油
分離器)23aに接続されている。同様に、第3圧縮機
20cと第4圧縮機20dの吐出管にマフラー21c,
21dを介して接続された冷媒配管22c,22dが途
中で合流して、第3,第4圧縮機用のオイルセパレータ
23bに接続されている。
【0030】また、第1圧縮機20aと第2圧縮機20
bの吸入管に接続された冷媒配管24a,24bが途中
で合流して、第1,第2圧縮機用のアキュムレータ(気
液分離器)25aに接続されている。同様に、第3圧縮
機20cと第4圧縮機20dの吸入管に接続された冷媒
配管24c,24dが途中で合流して、第3,第4圧縮
機用のアキュムレータ25bに接続されている。各圧縮
機20a〜20dの吐出管と吸入管には保守用のサービ
ス弁26a〜26d,27a〜27dが備えられてい
る。
【0031】上記各オイルセパレータ23a,23bを
出た冷媒配管28a,28bは合流して、2つ1組で合
計3組備えられ、それぞれ複数のファン29による空冷
式のコンデンサ(凝縮器)30a〜30fに分配接続さ
れている。各コンデンサ30a〜30fの入力側には、
ユニット毎にサービス弁31a〜31cが備えられ、出
力側には個々にサービス弁32a〜32fが備えられて
いる。また、各ユニットの出力の一方側には、ファンモ
ータ制御用温度センサのバックアップ用の高圧圧力スイ
ッチ33a〜33cが取り付けられている。
【0032】各コンデンサ30a〜30fを出た冷媒配
管は合流してレシーバタンク(受液器)34に接続され
る。レシーバタンク34には、その冷媒配管入口側と出
口側にサービス弁35,36が備えられると共に、安全
弁37、可溶栓38、及び逆止弁38とキャピュラリー
チューブ39を介して高圧圧力計40が取り付けられて
いる。
【0033】レシーバタンク34を出た冷媒配管は、フ
ィルタドライヤ41やモイスチャインジケータ42を介
して、高圧液管43として冷凍機2外に引き出され、前
記図1に示したように、共通配管3が分岐されて電磁弁
4a〜4jを介し各ショーケース群1a〜1iや冷蔵庫
1jに接続される。
【0034】各ショーケース群1a〜1i及び冷蔵庫1
jからの冷媒配管は合流して一本の共通配管3となって
冷凍機2の吸入管44に接続され、第1,第2圧縮機用
のアキュムレータ25aと第3,第4圧縮機用のアキュ
ムレータ25bに入力される。この吸入管44には、サ
ービス用止弁46が接続されると共に、低圧圧力計4
7、第1,第2圧縮機用の低圧圧力スイッチ48a及び
第3,第4圧縮機用の低圧圧力スイッチ48bが取り付
けられている。
【0035】上記第1,第2圧縮機用の低圧圧力スイッ
チ48a及び第3,第4圧縮機用の低圧圧力スイッチ4
8bは、それぞれ異なる2種類のON/OFF圧力を設
定可能なデジタル式の圧力スイッチで、圧縮機20a〜
20dの容量制御用に設けられている。すなわち、2つ
の低圧圧力スイッチ48a,48bでそれぞれ異なる4
種類のON/OFF圧力が設定可能で、圧縮器1台運転
(夜間20%負荷対応)から圧縮器4台運転(昼間10
0%負荷対応)までのワイドな容量制御が可能となって
いる。
【0036】一方、上記第1,第2圧縮機用のアキュム
レータ25aから出た冷媒配管49aは分岐して第1圧
縮機20aと第2圧縮機20bの吸入管に接続され、第
3,第4圧縮機用のアキュムレータ25bから出た冷媒
配管49bは分岐して第3圧縮機20cと第4圧縮機2
0dの吸入管に接続される。
【0037】また、上記モイスチャインジケータ42の
下流側の高圧液管43には、高圧液冷媒を各圧縮機20
a〜20dに戻して蒸発させることにより、蒸発熱で各
圧縮機20a〜20dを冷却するためのリキッドインジ
ェクション用パイプ(L/I用パイプ)50が接続され
ている。このL/I用パイプ50は途中で各圧縮機用の
4本に分岐され、それぞれサービス用止弁51a〜51
d、電磁弁52a〜52d及び減圧蒸発用のキャピュラ
リーチューブ53a〜53dを介して各圧縮機20a〜
20dの低圧側に入力されている。
【0038】一方、前記第1,第2圧縮機用オイルセパ
レータ23aと第3,第4圧縮機用オイルセパレータ2
3bには、分離した潤滑油を貯留するためのオイルタン
ク54が接続されている。このオイルタンク54の入口
側と出口側にはサービス弁55,56が備えられてい
る。このオイルタンク出口のサービス弁56に接続され
た配管は途中で、各圧縮機用の4本に分岐され、それぞ
れサービス用止弁57a〜57d、オイルレギュレータ
58a〜58dを介して各圧縮機20a〜20dに接続
されている。また、このオイルタンク54は、オイルタ
ンク均圧配管サービス弁59を介して当該冷凍機2の吸
入管44に接続されている。
【0039】また、各圧縮機20a〜20dの高圧側と
低圧側に、その異常高圧や異常低圧を検出して圧縮機2
0a〜20dを保護するための高低圧圧力スイッチ60
a〜60dが圧力安定化用のキャピュラリーチューブ6
1a〜61dを介して接続されている。
【0040】本実施形態では、冷凍機2内にも上述した
主要部分に各種のサービス弁が設けられているので、冷
媒配管等の一部にリーク等が生じても、その部分の両側
に設けられたサービス弁を閉じて、冷凍機は動作させた
まま修理することにより、一部の補修のために全系統が
停止するのを防ぐことができるようになっている。
【0041】以上のように構成された本実施形態の冷凍
機2は屋外に設置され、その高圧液管43と吸入管44
が、前記図1に示したように、スーパーマーケット内の
ショーケース群1a〜1iや冷蔵庫1jと冷媒配管3で
接続される。この場合、冷凍機1台の設置工事とその配
管工事で済むので、設置工事の簡略化を図ることができ
る。
【0042】本実施形態の冷凍機2は、4台の圧縮機2
0a〜20dが前述したように第1,第2圧縮機用低圧
スイッチ48aと第3,第4圧縮機用低圧スイッチ48
bとによって自動的に容量制御運転され、例えばショー
ケースにカバーが掛けられる夜間20%負荷時には15
馬力の圧縮機1台運転となり、開店後の昼間の100%
負荷時には圧縮機4台運転となる。
【0043】各圧縮機20a〜20dで圧縮された高圧
高温冷媒は合流して、オイルセパレータ23a,23b
で冷媒に混じった潤滑油が分離され、分離された潤滑油
はオイルタンク54に一旦貯留され、オイルレギュレー
タ58a〜58dの作用により必要に応じて各圧縮機2
0a〜20dに戻される。
【0044】各オイルセパレータ23a,23bを経た
高圧高温冷媒は合流すると共に、3ユニットの空冷コン
デンサ30a〜30fに分割供給され、ここでファン2
9による強制空冷により凝縮液化し、レシーバタンク3
4に溜められる。
【0045】レシーバータンク34からは、フィルタド
ライヤ41及びモイスチャインジケータ42を介して高
圧液冷媒が当該冷凍機2に配管接続されたショーケース
群1a〜1iや冷蔵庫1jに安定して供給される。ショ
ーケース群1a〜1iや冷蔵庫1jに供給される高圧液
冷媒はその膨張弁を通ることにより減圧膨張されて、蒸
発器(エバポレータ)に供給される。蒸発器では、減圧
膨張された液冷媒の気化熱により庫内を冷却し、その熱
交換効率に応じた冷却温度に維持する。
【0046】本実施形態では、上述したように、1台の
冷凍機2を用いることによって蒸発温度が同一となる各
系統のショーケース群1a〜1i及び冷蔵庫1jの冷却
温度を、それらに備えられた蒸発器の熱交換効率を異な
らせることにより必要冷却温度が得られるようにしてい
る。ここでは、蒸発温度を日配・乳製品や青果・果物用
のショーケース等の−10℃に統一し、従来−17℃で
あった精肉・鮮魚用ショーケースは、蒸発器を大型化,
すなわちフィンの表面積を大きくする等して蒸発器の熱
交換効率を良くすることにより、必要冷却温度である−
5℃〜2℃が得られるようにしている。
【0047】このようにして、各系統のショーケース群
1a〜1iや冷蔵庫1jを冷却して低圧となった冷媒ガ
スは冷媒配管3を介して冷凍機2の吸入管44に戻さ
れ、アキュムレータ25a,25bを介して気液分離さ
れた後、気体分のみが各圧縮機20a〜20dに戻さて
再圧縮され、上記の冷凍サイクルを繰り返す。
【0048】この間、各圧縮機20a〜20dは、開閉
店や昼夜におけるショーケース群1a〜1iや冷蔵庫1
jの負荷変動に応じて、第1,第2圧縮機用低圧スイッ
チ48aと第3,第4圧縮機用低圧スイッチ48bとに
よって自動的に容量制御運転される。よって、冷凍機2
の運転状態は、ショーケース群1a〜1iや冷蔵庫1j
のそれぞれの必要冷却温度を維持するために必要最小限
の出力に維持される。
【0049】ここで、従来のシステムでは、前述したよ
うに3系統の3台の冷凍機2a〜2cの総出力が、全系
統の必要冷凍能力61馬力に対して個々に安全率30%
を加味してそれ以上の冷凍機を選定しなければならない
ため合計90馬力となり、必要な冷媒量も290kgと
なったが、本実施形態のシステムでは、同じ全系統必要
冷凍能力61馬力に対し、前述した新たな霜取り方式
(シーケンシャルデフロスト方式)により霜取り後の負
荷上昇を抑えた安全率20%を加味した値が73.2馬
力となることから、75馬力1台でよくなり、冷媒量も
240kgとなった。結果として、馬力は17%削減、
冷媒量も17%削減を達成できたことになる。
【0050】次に、本実施形態の冷凍装置による消費電
力量の低減について説明する。図3のグラフは1日の電
力変化を示している。点線は本実施形態の冷凍装置、実
線は従来の冷凍装置である。夜間20%負荷の時間帯に
おいて、本実施形態おける冷凍装置の容量制御性で対応
した結果、大幅な電力量の低減が達成されている。ま
た、出力最適化の効果、シーケンシャルデフロストの効
果によっても、大きな電力量の低減が達成されている。
このデータを解析した結果、年間を通じて約18.5%
の消費電力低減が見込まれる。
【0051】ところで、最適出力冷凍機として、スーパ
ーマーケットについてのさまざまな情報収集の結果、冷
凍機には、5馬力刻みで45から95馬力までのシリー
ズ構成(11機種)が必要であるとが分かった。
【0052】そのため、本願発明では、夜間20%負荷
に対応したワイドな容量制御範囲を持つ冷凍機を開発す
るために、図4に示すように、5馬力刻みで45〜95
馬力(HP)の冷凍機に、10、15、20馬力の圧縮
機(コンプレッサ)を組み合わせた最大5台のマルチコ
ンプレッサ方式を採用し、5馬力刻みで45から95馬
力までの11機種を実現できるようにした。
【0053】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、収納さ
れる冷蔵商品の必要冷却温度に応じて系統毎に分けられ
る複数の冷却器と、その全系統の最低負荷相当から最高
負荷相当までの容量制御機能を有するように複数の圧縮
機が並列接続された1台の冷凍機と、前記冷却器と前記
冷凍機とを接続する冷媒配管とからなり、前記1台の冷
凍機を用いることによって蒸発温度が同一となる各系統
の冷却器の冷却温度を、それらに備えられた蒸発器の熱
交換効率を異ならせることにより必要冷却温度が得られ
るようにしたので、冷凍機の運転状態は、各冷却器のそ
れぞれの必要冷却温度を維持するために必要最小限の出
力に維持されて冷凍機の過剰出力を抑えることができ、
省電力化、省冷媒化および設置工事の簡略化等を図るこ
とができる。
【0054】また、前記各冷却器に接続される冷媒配管
の主要部分に、冷凍機を動作させたまま閉じることので
きるサービス用の弁を設けたので、前記冷媒配管の一部
にリーク等が生じても、その部分に対応するサービス弁
を閉じて冷凍機は動作させたまま修理することにより、
一部の補修のために全系統が停止するのを防ぐことがで
きる。
【0055】また、前記冷却器は霜取り用タイマを備え
且つ冷却器の各系統をさらにブロック化してブロック毎
に霜取り用タイマの設定を同一にするとともに、冷凍機
の運転の継続中に各ブロック毎の冷却器の霜取り動作を
順次行う霜取手段を備えたので、冷凍機の運転を継続し
ながら霜取り動作を行うことができるとともに、冷凍機
の負荷変動が小さくなって安定し、冷凍機にかかる負荷
が安定することにより、冷凍機の消費電力量が減少し、
かつ冷却器の霜取り後の温度回復も早くなるので、温度
制御性も向上する。また、このような新しい霜取り方式
を採用し、そのブロック化を適切に行うことにより、霜
取り後の負荷上昇が分散され、全体としてみると非常に
小さくなる。従って、容量制御機能を有する大出力の冷
凍機にとってほとんど無視できるくらいになり、負荷見
積計算時に用いる安全率を従来の30%からほぼ20%
にしても問題なくなる。
【0056】また、前記冷凍機は複数の圧縮機からな
り、冷却器の全系統の最低負荷相当の能力を有する圧縮
機を少なくとも1台備えるようにしたので、ショーケー
スにカバーが掛けられる夜間の最低負荷時間帯に容易に
対応することができ、大幅な消費電力の低減を達成する
ことができる。
【0057】また、各圧縮機は低圧圧力スイッチにより
制御されており、マイコンを使った制御に比べてコスト
ダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施形態に係る冷凍装置におけるシ
ョーケース等の冷却器群と冷凍機のレイアウト及びその
運転状態を示す概略図。
【図2】上記実施形態の冷凍機の冷媒回路図。
【図3】上記実施形態と従来例のスーパーマーケットに
おける1日の電力変化量を示す図。
【図4】本願発明による機種構成を示す図。
【図5】スーパーマーケットにおけるショーケース群や
冷蔵庫と冷凍機のレイアウトと運転状態の従来例を示す
概略図。
【図6】ショーケース1日あたりの負荷推移を示す図。
【符号の説明】
1a〜1i ショーケース 1j 冷蔵庫 2 冷凍機 3,22a〜22d,24a〜24d,28a,28
b,49a,49b 冷媒配管 4a〜4j,52a〜52d 電磁弁 20a〜20d 圧縮機 23a,23b オイルセパレータ 25a,25b アキュムレータ 26a〜26d,27a〜27d,31a〜31c,3
2a〜32f,35,36,51a〜51d,55,5
6 サービス弁 54 オイルタンク 34 レシーバタンク 30a〜30f コンデンサ 48a,48b 低圧圧力スイッチ
フロントページの続き (72)発明者 塩見 朋之 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 清水 栄一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 岡 健助 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−87777(JP,A) 特開 平1−262387(JP,A) 特開 平6−273006(JP,A) 特開 平9−189474(JP,A) 特開 昭59−147957(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 5/02 510 F25D 11/00 101

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 収納される冷蔵商品の必要冷却温度に応
    じて系統毎に分けられる複数の冷却器と、 前記冷却器の全系統の最低負荷相当から最高負荷相当ま
    での容量制御機能を有するように複数の圧縮機が並列接
    続された1台の冷凍機と、 前記冷却器と前記冷凍機とを接続する冷媒配管とからな
    り、 前記1台の冷凍機を用いることによって蒸発温度が同一
    となる各系統の冷却器の冷却温度を、それらに備えられ
    た蒸発器の熱交換効率を異ならせることにより必要冷却
    温度が得られるようにすると共に、前記各冷却器に接続
    される冷媒配管の主要部分に、前記冷凍機を動作させた
    まま閉じることのできるサービス用の弁を設けたことを
    特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記冷却器は霜取り用タイマを備え且つ
    前記冷却器の各系統をさらにブロック化してブロック毎
    に前記霜取り用タイマの設定を同一にするとともに、 前記冷凍機の運転の継続中に前記各ブロック毎の冷却器
    の霜取り動作を順次行う霜取手段を備えた ことを特徴と
    する請求項1に記載の冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記冷凍機は複数の圧縮機からなり、前
    記冷却器の全系統の最低負荷相当の能力を有する圧縮機
    を少なくとも1台備えることを特徴とする請求項1又は
    請求項2に記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 前記冷媒配管の低圧側に配され、この低
    圧側圧力の所定の値に応じて前記複数の圧縮機のON/
    OFFを制御する低圧圧力スイッチを備えることを特徴
    とする請求項3に記載の冷凍装置。
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