JP3611424B2 - 冷蔵空調装置および冷蔵空調方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ショーケース、冷蔵庫、自動販売機などの冷却機器の冷却と室内空気の冷房などの空気調和を兼ねた冷蔵空調装置および冷蔵空調方法に係り、特に、大型店舗に設置される冷凍用または冷蔵用のショーケース、冷蔵庫などの冷却機器の冷却とその大型店舗内の空調とを一手に行うことを可能とした冷蔵空調装置および冷蔵空調方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大型店舗に配設されるショーケースは、例えば別設された機械室に配置された冷却ユニットの圧縮機から配管を通じて送られる高温高圧の冷媒をショーケース内の蒸発器においてショーケースの商品陳列部に供給される空気と熱交換することにより冷却空気を発生させ、その冷却空気をもってショーケースの商品陳列部を冷却するようにしていた。
【０００３】
しかし、蒸発器などの冷却ユニットの一部を有するショーケースが占める売場面積は決して小さくなく、昨今の需要に応ずるべく冷凍食品を陳列するためのショーケースや、冷蔵食品用のショーケースを数多く配設しなけばならない状況を鑑みると、商品収納量を保ったまま、または増やした状態で、ショーケース自体の小型化をはかる必要性があること、また、高温高圧の冷媒をショーケースに送るための配管は、その配管の連結を熔接やねじにより行った場合に、その連結箇所からフロンガスなどからなる冷媒が漏洩することがあり、環境問題にも影響すること、 ショーケースの設置には、冷媒配管工事や排水管工事、電気工事などの大掛かりな工事が必要であり、そして、一旦、ショーケースを設置した後は、排水管の確保や電気配線などの関係上、ショーケースの大幅な移動がしにくく、ショーケースの配置替えを行おうとすると、大規模な工事が必要となるため、その費用も高額なものとなることなどの問題点があった。
【０００４】
そこで、近年、出願人は、別設された機械室内に冷凍サイクルの冷媒またはその冷媒によって冷却されたブラインが供給される熱交換器を配設して空気との熱交換を行うようにした冷気発生装置を設け、この冷気発生装置において低温の冷却空気を発生させ、店舗内に設置されたショーケースへ供給用の風導管をもってその冷却空気を供給し、ショーケース内では前記風導管を介して供給される冷却空気量を調節することでショーケース内温度の調整を行なうとともに、ショーケース内の冷却に供された冷却空気を回収用の風導管を介して前記冷気発生装置へ回収し、その回収空気を再冷却するというショーケースや冷蔵庫などの冷却機器の冷却方法および冷却装置を開発している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記ショーケースが陳列される店舗は、夏期にあっては冷房が施され、冬期にあっては暖房が施されており、この店舗の冷暖房に供される空調設備は、店舗の規模に比例して大型のものが必要とされるのが常である。
【０００６】
しかしながら、前述のように、売り場面積を少しでも広く確保することが要求される現実を鑑みるに、前記店舗の空調設備においても小型化をはかる必要性がある。
【０００７】
そして、前記空調装置としては、前記冷却機器の冷却装置にも配設した冷凍サイクルを使用するものがほとんどであり、また、店内の空調装置は閉店中である深夜にはあまり駆動されないのが実状である。
【０００８】
そこで、前記冷却機器の冷却装置の一部を利用して集中的な制御を行うことが可能となれば、同じような冷凍サイクルを用いた冷却機器の冷却装置と店舗の空調装置とを併設するまでもなく、店舗の空調装置を独立して複数配設するよりも効率的かつ経済的に冷暖房を施すことができ、そのことは、前記冷却機器の冷却装置における排熱や低温の冷媒、冷却されたブラインなどを有効利用することに繋がる。また、深夜に空調装置が使用されないということは、深夜には冷凍サイクルの負荷が小さいことを意味するので、昼間の冷蔵や空調のために深夜電力を利用しやすいといえる。
【０００９】
本発明は、前述した点に鑑みなされたもので、冷却機器の冷却および店舗など室内の空調を１台の装置で集中的に制御することができる冷蔵空調装置および冷蔵空調方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る冷蔵空調装置は、冷却空気吹出口および冷却空気吸込口をそれぞれ有する複数の冷却機器と、冷媒に状態変化を生じさせるようにして循環する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却する熱交換器と、冷却された前記冷却ブラインを蓄冷する蓄冷槽と、蓄冷された冷却ブラインとの熱交換により冷却空気を発生させる冷気発生装置とを備える冷却機器の冷却システムと、室内に配設され空調用ブラインとの熱交換により所望の温度空気を発生させる少なくとも１つの空調ユニットを備える空調システムとからなる冷蔵空調装置であって、前記冷却システムにより前記冷却空気の発生に供せられた前記冷却ブラインと、前記空調システムで用いられる空調用ブラインとの熱交換を行う冷房用熱交換器を備えることを特徴とする。
また、前記空調システムは、前記冷却システムにおける冷凍サイクルの高温冷媒と前記空調用ブラインとの熱交換を行う排熱熱交換器と、前記冷房用熱交換器及び前記排熱熱交換器のいずれか一方と選択的に接続され、前記空調用ブラインの温度調節を行うブライン温度調節槽とを備えたことを特徴とする。
また、前記冷房用熱交換器は、前記冷却ブラインの循環経路において、冷気発生装置から蓄冷槽への経路途中に配設されていることを特徴とする。
また、前記空調システムは、前記排熱熱交換器と前記ブライン温度調節槽との間のブライン循環経路に、前記排熱熱交換器により加熱された空調用ブラインの熱エネルギを蓄熱材に蓄熱する蓄熱槽を配設したことを特徴とする。
また、前記空調システムは、前記排熱熱交換器および前記蓄熱槽を循環するブラインとして専用の暖房用ブラインを使用するとともに、水を加熱するボイラを配設し、該ボイラにより加熱された温水と前記暖房用ブラインとを熱交換する補助熱交換器を配設したことを特徴とする。
また、前記冷却システムは、前記蓄冷槽から前記冷気発生装置へ前記冷却ブラインを循環させる循環経路に、蓄冷された前記冷却ブラインと前記冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行い、冷却ブラインをさらに冷却するための第１追加冷却用熱交換器を配設することを特徴とする。
また、前記空調システムは、前記ブライン温度調節槽へ供給される空調用ブラインと前記冷却システムにおける冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行い、前記空調用ブラインをさらに冷却するための第２追加冷却用熱交換器を配設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
また、前記冷却システムの各冷却機器にて冷却に供した空気を前記冷気発生装置に回収する回収配管に、空調用冷気吐出ユニットと室内空気吸入ユニットとをそれぞれ分岐接続し、これらの空調用冷気吐出ユニットと室内空気吸入ユニットとに、空気流量を相互に比例制御しうる弁部材をそれぞれ設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る冷蔵空調方法は、各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽において蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインと前記各冷却機器から回収された回収空気との熱交換により冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、前記冷却空気の製造に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により室内空調用の冷却空気を製造することを特徴とする。
また、前記蓄冷槽に蓄冷された前記冷却ブラインを、その循環経路において冷気発生装置に供給される前に前記冷凍サイクルの冷媒と再び熱交換させて追加冷却させることを特徴とする。
また、前記空調用ブラインを、前記冷凍サイクルの冷媒と熱交換させて追加冷却させることを特徴とする。
また、各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽において蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインとの熱交換により冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、室内空調のための冷却空気あるいは加熱空気を選択的に製造するため、前記冷却空気の発生に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインとの熱交換により所望の温度空気を製造するか、あるいは、前記冷却源の冷凍サイクルにて高温とされた冷媒との熱交換により暖房用ブラインを高温に加熱した後、この暖房用ブラインとの熱交換により前記空調用ブラインを加熱し、加熱された前記空調用ブラインとの熱交換により所望の温度空気を製造することを特徴とする。
また、前記暖房用ブラインを、その循環経路において前記空調用ブラインとの熱交換に供される前にボイラにより加熱された温水と熱交換して追加加熱することを特徴とする。
また、各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽において蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインと冷却機器から回収配管を介して冷気発生装置内に回収された回収空気との熱交換により所望の温度で各冷却機器に供給配管を介して供給される冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、室内空調のための冷却空気を製造するため、前記冷却空気の製造に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により所望の温度空気を製造するか、あるいは、前記回収配管に分岐接続された空調用冷気吐出ユニットにより室内に前記回収配管内の冷却空気を供給し、この室内に供給した冷却空気とほぼ等量の室内空気を前記回収配管に分岐接続された室内空気吸入ユニットにより前記回収配管内に回収することを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の冷蔵空調方法が適用される冷蔵空調装置の一実施形態の概略を示す図１を参照して説明する。
【００４７】
図１に示すように、スーパーマーケットなどの店舗Ｓ内には、冷却機器の一例としての複数のショーケース１が設置されている。
【００４８】
前記各ショーケース１が設置されている店舗Ｓ側と隔離した機械室Ｍ側には、前記各ショーケース１の商品陳列部を昼間に冷却するための昼間冷却用冷凍サイクル２、この昼間冷却用冷凍サイクル２によって冷却された冷媒と熱交換することにより冷却された第１ブラインの保冷を行なう蓄冷槽３、前記第１ブラインおよび散布される冷却液と周囲の被冷却媒体との熱交換を行うことにより冷却空気を発生させる冷気発生装置４、前記被冷却媒体と熱交換を行なった冷却液に含まれる水分を蒸発させる水分除去装置（図１には図示せず）、および、前記ショーケース１の商品陳列部を夜間に冷却するための夜間冷却用冷凍サイクル５が配設されている。
【００４９】
前記昼間冷却用冷凍サイクル２は、冷凍機本体２Ａ内に配設されている圧縮機（図示せず）、凝縮器２Ｂ、膨脹部材２Ｃおよび蒸発器（図示せず）からなり、これらの圧縮機、凝縮器２Ｂ、膨脹部材２Ｃおよび蒸発器は冷媒に状態変化を生じさせるようにして循環させるための配管１２，１２により順次接続されている。本実施形態において、前記蒸発器は熱交換器６内に配設されており、この熱交換器６は、ポンプ７を有する２本の配管１４，１４により前記蓄冷槽３と接続されている。そして、熱交換器６において、前記配管１４，１４を循環する蓄冷槽３に貯留された比較的低温でも凍結しない第１ブラインを、前記昼間冷却用冷凍サイクル２によって冷却された冷媒と熱交換を行なうことにより冷却するようになっている。
【００５０】
つまり、昼間冷却用冷凍サイクル２内において、冷媒は前記膨張部材２Ｃを通過することにより低温低圧の気液混合状態とされ、この状態において前記冷媒を循環させる配管１２により前記熱交換器６の蒸発器に供給されるようになっており、この冷媒によって第１ブラインの冷却を施すことになる。なお、前記第１ブラインとしては、粘性が出にくい特性を有する塩化カルシウム溶液を用いるか、あるいはエチレングリコール溶液を用いることが望ましい。
【００５１】
以下、塩化カルシウム溶液を用いた場合をもって説明する。
【００５２】
前記第１ブラインが貯留される蓄冷槽３内には、第２ブライン、例えば硝酸ナトリウムと水を主体とし、冷却された前記第１ブラインより若干高い温度で凍結するようにこれにその他の材料を調合した調合剤を容器内に封入した図示しない複数の蓄冷部材が外周に沿って第１ブラインが流通しうるように相互に間隔を隔てて配設されている。
【００５３】
また、前記冷気発生装置４内には、図２に示すように、熱交換器としての冷却フィンコイル５１、後述する冷却液の散布ノズル５２および貯留槽５３がそれぞれ配設されている。
【００５４】
そして、前記蓄冷槽３は、前記冷気発生装置４内に配設されている前記冷却フィンコイル５１と第１ブラインを循環させるための２本の配管１８，１８により接続されており、前記第１ブラインは、配管１８に配設されたポンプ８により蓄冷槽３および冷気発生装置４間を循環するようになっている。
【００５５】
前記冷気発生装置４についてさらに詳細に説明すると、図２に示すように、前記冷気発生装置４内には、ジグザグ状に複数回折り返すようにして配設された熱交換器としての冷却フィンコイル６１，６１…が、前記回収空気の流通方向に沿うように配列して収納されている。そして、冷気発生装置４の天井近傍で前記冷却フィンコイル６１の上方には、冷却液を冷気発生装置４内に散布するとともに前記冷却フィンコイル６１に対して被着させるための複数の散布ノズル６２，６２…が配設されている。
【００５６】
さらに、前記冷気発生装置４の底部には、散布ノズル６２から散布された前記冷却液を回収して貯留する貯留槽６３が形成されている。前記貯留槽６３には、冷却液供給手段としての散布用ポンプ６５を有する散布用配管６４の一端部が接続されており、前記散布用配管６４の他端部は、前記散布ノズル６２に接続されている。
【００５７】
ここで、前記冷却液は、冷気発生装置４に回収される回収空気に含まれる湿気を吸収するとともに前記冷却フィンコイル６１の外周面に被着することにより前記冷却フィンコイル６１の着霜を防止することを目的に散布される液剤であり、例えば、プロピレングリコールや塩化リチウムのような高い吸湿性と熱伝導率を有するとともに、凍結点と粘性が低い液体を主となる液剤として用いる。特に、前記プロピレングリコールは食品添加物として公定されているので、食品衛生上からも、食品に直接的または間接的に当る冷却空気の製造には適しており、また、価格的にも安いとう利点を有している。本第１実施形態においては、このプロピレングリコールを主とし、それに酸化防止剤等の食品添加剤を添加した冷却液を用いた場合により説明する。なお、冷却液は冷却フィンコイル６１との熱交換により冷却されているので、冷却液と回収空気との熱交換により回収空気を冷却するものである。
【００５８】
また、前記冷気発生装置４の近傍には、前記冷却液に含まれる水分を蒸発させる水分除去装置６６が配設されている。この水分除去装置６６内の熱交換室６７の上方には、加熱された状態で水分除去装置６６に回収される冷却液（以下、回収冷却液という）を均一に散布するための複数の散布ノズル６８，６８…と、この散布ノズル６８，６８…から散布される回収冷却液の放出を阻止し蒸気のみを室外に放出するエリミネータ６９が配設されており、前記熱交換室５７の下方には回収冷却液の蒸発用貯留槽７０が配設されている。
【００５９】
前記蒸発用貯留槽７０には、水分除去のために水分除去装置６６内の回収冷却液の一部を繰り返し散布ノズル６８から散布するために循環させる濃縮循環ポンプ７２を有する散布用配管７１の一端部が接続されており、この散布用配管７１の他端部は前記散布ノズル６８に接続されている。
【００６０】
そして、前記冷気発生装置４と水分除去装置６６は、前記冷却液を循環させる配管７３，７３により接続されている。前記配管７３のうち、冷気発生装置４から水分除去装置６６へ前記冷却液を循環させる配管７３Ａは、前記冷気発生装置４の貯留槽６３にその一端部が接続されており、その他端部は循環ポンプ７４、熱交換器７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃをそれぞれ介して前記散布用配管７１に接続されている。一方、水分除去装置６６から冷気発生装置４へ前記冷却液を循環させる配管７３Ｂは、前記水分除去装置６６の蒸発用貯留槽７０にその一端部が接続されており、その他端部は前記熱交換器６５Ａを介して前記冷気発生装置４の貯留槽６３に接続されている。
【００６１】
また、前記冷気発生装置４の貯留槽６３には、冷却液内に浸漬されることにより通電される図示しない電極棒が配設されており、この電極棒により貯留槽６３に貯留される冷却液の液面制御を行ない、液面の上昇・下降に合せて前記濃縮循環ポンプ７２や循環ポンプ７４の駆動、さらには前記各配管７１，７３Ａ，７３Ｂに配設された各開閉弁７６の開閉を行なうようになされている。
【００６２】
ところで、前記熱交換器７５Ａにおいては、前記配管７３Ａを流れる冷却空気の製造に供された冷却液が、前記配管７３Ｂを流れる水分除去装置６６において加熱されることにより冷却液に含まれた水分を除去され濃縮された冷却液と熱交換を行なうように構成されている。また、前記各熱交換器７５Ｂ，７５Ｃにおいては、前記熱交換器７５Ａを通過したことにより加熱された冷却液が、例えば前記冷凍サイクル２，５において発生した排熱や店舗内用空調装置の排熱とそれぞれ熱交換を行ない、徐々に高温に加熱されるように構成されている。
【００６３】
図１の冷蔵空調装置に戻って、前記冷却ブラインの循環経路となる前記配管１８の前記蓄冷槽３から冷気発生装置４への経路途中には、蓄冷された前記第１ブラインと前記昼間冷却用冷凍サイクル２の冷媒との熱交換を行うための蒸発器を有する第１追加冷却用熱交換器９が配設されている。一方、前記第１追加冷却用交換器９と前記冷凍サイクル２との間には、前記低温とされた冷媒を循環させるための第１追加冷却用冷媒配管１０が配設されており、この冷媒配管１０の前記第１追加用熱交換器９の上流側の前記冷媒配管１０には膨張部材２Ｃが配設されている。
【００６４】
また、前記昼間冷却用冷凍サイクル２の図示しない圧縮機は、通常は、深夜電力を利用して駆動され、蓄冷槽３内の蓄冷部材を凍結させることにより熱エネルギを蓄積し、この蓄積した熱エネルギを昼間の冷却に使用するものであるが、昼間の冷却中に冷気発生装置４内に配設されたサーミスタのような温度検出手段（図示せず）によってもその駆動を制御されるようになっている。すなわち、前記圧縮機は、例えば、冷気発生装置４内に配設された図示しない温度検出手段が検知した冷気発生装置４内における発生冷気の温度が上限設定温度より上昇した場合に、圧縮機の駆動を開始するとともに、昼間には常時駆動されている配管１８のポンプ８のほか配管１４のポンプ７の駆動を開始する。すると、熱交換器６において冷媒により冷却された配管１４内の第１ブラインが蓄冷槽３を介して配管１８に供給され、熱交換器９において再度冷媒と熱交換されてさらに冷却されたうえで冷気発生装置４に供給されることになる。
【００６５】
なお、前記温度検出手段が冷気発生装置４内の下限設定温度を検知したら、圧縮機の駆動を停止するとともに、配管１４のポンプ７の駆動を停止し、ポンプ８のみの駆動を継続し、蓄冷槽３および冷気発生装置４間における第１ブラインの流通経路を確保するように構成されている。
【００６６】
さらに、本実施形態の冷蔵空調装置は、夜間にショーケース１などを冷却するために用いられる夜間冷却用冷凍サイクル５を有している。この夜間冷却用冷凍サイクル５は、夜間にショーケース１などを冷却するためのものであるが、夜間は昼間と比較して外気温が比較的低いため、冷凍機本体５Ａ内に配設されている圧縮機（図示せず）などの冷凍能力は前記昼間冷却用冷凍サイクル２のほぼ半分程度とされている。また、この夜間冷却用冷凍サイクル５には、その配管１１の膨張部材５Ｃの下流側の冷媒と、循環する第１ブラインとの熱交換を行う熱交換器１３を有している。この熱交換器１３は、前記冷気発生装置４内に配設されている前記冷却フィンコイル６１と第１ブラインを循環させるための２本の配管１９，１９により接続されており、前記第１ブラインは、配管１９に配設されたポンプ１５により熱交換器１３および冷気発生装置４間を循環するようになっている。
【００６７】
ところで、冷気発生装置４には、前記各ショーケース１と連通する回収配管１６の開口部（図示せず）が接続されており、各ショーケース１の冷却に供された回収空気をファン１６Ｆの駆動により前記冷気発生装置４の空気流通方向における最上流側に回収するようになっている。また、前記冷気発生装置４の空気流通方向における最下流側には、前記冷気発生装置４内において冷却された冷却空気をファン１７Ｆの駆動により前記各ショーケース１に供給するための供給配管１７の開口部（図示せず）が接続されている。
【００６８】
そして、前記ショーケース１と、昼間冷却用冷凍サイクル２、蓄冷槽３、冷気発生装置、夜間冷却用冷凍サイクル５、回収配管１６および供給配管１７によりショーケース１の冷却システムを構成している。
【００６９】
また、本実施形態の冷蔵空調装置は、前記冷却システムのほかに、室内の冷房、暖房を制御する室内空調システムを有している。
【００７０】
前記室内空調システムは、例えば、ショーケース１が配設される店舗Ｓ内やその他の事務室などに配設され空調用ブラインとの熱交換により所望の温度の空調空気を発生させる複数の空調ユニット２０を有している。前記各空調ユニット２０は、内部を空調用ブラインが通過する図示しない熱交換用のコイルと、このコイルに対して熱交換の対象となる室内空気を供給するインバータ制御されるファンとを有するものであり、前記コイル内を循環する空調用ブラインとファンの回転数により制御された量の室内空気とを熱交換させることにより、所望の温度の空気を製造するように構成されている。
【００７１】
また、前記室内空調システムは、各空調ユニット２０へ供給する前記空調用ブラインの温度調節を行うブライン温度調節槽２１を有しており、このブライン温度調節槽２１と前記各空調ユニット２０とは、空調用ブラインを各空調ユニット２０に供給するためのポンプ２３を備えた供給配管２２と、各空調ユニット２０において空調に供した空調用ブラインをブライン温度調節槽２１に回収する回収配管２４とにより接続されている。なお、前記空調用ブラインとしては、塩化カルシウム溶液あるいはエチレングリコール溶液などを用いることが望ましい。さらに、前記ブライン温度調節槽２１は、空調用ブラインを貯留させ、内部に配設された攪拌用ファン（図示せず）を作動させつつ、図示しないサーミスタにより貯留する空調用ブラインの温度管理を行うように構成されている。
【００７２】
一方、前記冷気発生装置４から前記蓄冷槽３に冷却ブラインを還流する前記配管１８には、冷却ブラインと空調用ブラインとの熱交換を行う冷房用熱交換器２５が配設されており、この熱交換器２５と前記ブライン温度調節槽２１との間は、ポンプ２７を一方に備えた２本のブライン配管２６により接続され、ポンプ２７の駆動により前記熱交換器２５と前記ブライン温度調節槽２１との間において空調用ブラインを循環させるようになっている。なお、本実施形態において、前記冷房用熱交換器２５を前記冷却ブラインの循環経路となる前記配管１８の前記冷気発生装置４から蓄冷槽３への還流経路途中に配設したのは、ショーケース１の冷却に供する冷却空気を製造するために、十分冷却された第１ブラインを優先的に使用し、その後、若干温度の上昇した第１ブラインの余冷をもって空調用の冷却空気を製造することとしても、その製造される温度調節空気の設定温度を勘案したとしても十分であるからである。
【００７３】
他方、前記第１追加冷却用交換器９と前記冷凍サイクル２との間に形成されている第１追加冷却用冷媒配管１０からは、冷媒循環用のポンプ２９を備えた他の冷媒配管２８が分岐しており、この冷媒配管２８には、冷媒と空調用ブラインとの熱交換を行う追加冷却用熱交換器３０が配設されている。この熱交換器３０と前記ブライン温度調節槽２１との間は、ポンプ３２を一方に備えた２本のブライン配管３１により接続され、ポンプ３２の駆動により前記熱交換器３０と前記ブライン温度調節槽２１との間において空調用ブラインを循環させるようになっている。
【００７４】
前記両熱交換器２５，３０は、各空調ユニット２０が冷房運転を行う際に空調用ブラインを冷却するために用いられる熱交換器であるが、各空調ユニット２０が暖房運転を行う際には、空調用ブラインを加熱する必要がある。
【００７５】
このため、前記昼間冷却用冷凍サイクル２において圧縮機を経由して高温高圧とされた冷媒を液化するために凝縮器２Ｂに導く配管１２Ａの途中には、冷媒と暖房用ブラインとの熱交換を行い暖房用ブラインを加熱する排熱熱交換器３３が配設されている。また、前記排熱熱交換器３３において冷媒と熱交換を行う暖房用ブラインを循環させる配管３４が形成されており、この配管３４には、前記排熱熱交換器３３の下流側から、第１開閉弁３５、温水との間で熱交換を行う補助熱交換器３６、空調用ブラインとの間で熱交換を行う暖房用熱交換器３７、第２開閉弁３８、暖房用ブラインの熱エネルギを蓄熱材に蓄熱する蓄熱槽３９、および、この配管３４に沿って暖房用ブラインを循環させるポンプ４０がそれぞれ設けられている。
【００７６】
なお、前記蓄熱槽３９の構成は、前記蓄冷槽と同様とされている。また、暖房用ブラインの材質は空調用ブラインと同様であるが、暖房用ブラインは暖房のみに使用されることにより空調用ブラインと比べて劣化しやすいため、暖房用ブラインが直接ブライン温度調節槽２１に到達しないようにしている。
【００７７】
前記配管３４には、前記排熱熱交換器３３の下流側と前記蓄熱槽３９の上流側とを連通する短絡配管４１が接続されており、この短絡配管４１にも開閉弁４２が設けられている。
【００７８】
前記配管３４の両開閉弁３５，３８と前記短絡配管４１の開閉弁４２とは、両開閉弁３５，３８が開放されているときには開閉弁４２は閉鎖され、両開閉弁３５，３８が閉鎖されているときには開閉弁４２は開放されているというように、暖房運転時には相互に開閉状態を逆となるように制御されている。
【００７９】
また、前記補助熱交換器３６には、ボイラ４３により加熱された温水を前記配管３４内の暖房用ブラインとの熱交換に供するための配管４４が接続されており、この配管４４には、温水を循環させるためのポンプ４５が設けられている。前記ボイラ４３は、前記蓄熱槽３９内の蓄熱材が有する熱エネルギでは暖房用熱源として不足しているときに熱エネルギを補うために使用されるものである。
【００８０】
さらに、前記暖房用熱交換器３７と前記ブライン温度調節槽２１との間には、空調用ブラインを循環させるためのポンプ４７を備えた配管４６が配設されている。
【００８１】
さらに、本実施形態の冷蔵空調装置は、前記ショーケース１からその冷却に供した空気を回収する前記回収配管１６に空調用配管５１が分岐させるようにして接続されており、この空調用配管５１の端部は、ファンを有し前記ショーケース１から回収した冷却空気を店舗Ｓ内に吐出させるように店舗Ｓ内に配設された空調用冷気吐出ユニット５２に接続されている。また、前記回収配管１６の前記空調用配管５１との分岐と前記冷気発生装置４との間には、さらに回収空気補充用配管５３が接続されており、その回収空気補充用配管５３の他端部には、前記店舗Ｓ内の空気を回収するために前記店舗Ｓ内に配設された室内空気吸入ユニット５４に接続されている。前記空調用配管５１、回収空気補充用配管５３、前記回収配管１６の前記空調用配管５１の分岐点と回収空気補充用配管５３の分岐点との間には、図１に示すようにダンパ５５が配設されている。これらのダンパ５５は弁部材の一例として配設されており、店舗Ｓ内の温度に合わせて前記回収空気の吐出量を制御し、また、その吐出量に比例させて前記店舗Ｓ内から回収する空気量を制御するように構成されている。なお、前述したブライン温度調節槽２１や各空調ユニット２０を設けずに、前記回収配管１６からの冷却空気のみを空調用冷気吐出ユニット５２から吐出するとともに、ほぼ等量の室内空気を室内空気吸入ユニット５４から吸入するようにしても簡略的な空調システムを構成することができる。
【００８２】
つぎに、前述した冷蔵空調装置を用いた冷蔵空調方法について、ショーケースの冷却空気を製造し、ショーケースの冷却を行うとともに、ショーケースが配設された店舗Ｓ内の冷房を行うべく、空調用の冷却空気を製造する場合から説明する。
【００８３】
まず、昼間冷却用冷凍サイクル２を駆動することにより低温低圧とされた液冷媒を配管１２を介して熱交換器６としての蒸発器に循環させることにより、ポンプ７の駆動によって前記蓄冷槽３から配管１４内を循環する第１ブラインと熱交換を行ない、前記第１ブラインを−３０℃〜−３５℃に冷却する。
【００８４】
蓄冷槽３においては、このようにして−３０℃〜−３５℃に冷却された第１ブラインにより、この第１ブラインよりも多少高い−２５℃〜−３０℃で凍結するように調整された第２ブライン（例えば、前記第１ブラインを塩化カルシウム溶液とすると、第２ブラインは硝酸ナトリウムと水を主体とした調合剤）が封入された前記蓄冷部材を凍結させる。前記蓄冷部材は、前記第１ブラインが各ショーケース１を冷却するための冷却空気の熱交換のために循環使用されることにより冷却の度合が多少緩んで前記蓄冷部材よりも温度が上昇した場合に、今度は逆に第１ブラインたる前記塩化カルシウム溶液を冷却するように機能することになる。
【００８５】
容器内の第２ブラインが凍結した蓄冷部材は、その第２ブラインが融解し続ける間は熱交換の対象物から大きな潜熱を奪うことになるので、前記昼間冷却用冷凍サイクル２を常に駆動し続ける必要はない。つまり、第１ブラインが冷気発生装置４において所定温度の冷却空気を発生させることができない程度の温度となった場合にのみ、前記昼間冷却用冷凍サイクル２やポンプ３の駆動や、必要に応じて配設された図示しない開閉弁の開閉を行なって第１ブラインの冷却を行なうようにする。
【００８６】
したがって、安価な深夜電力を利用して、例えば、２２時から翌日の朝８時までの１０時間だけ昼間冷却用冷凍サイクル２を駆動することにより、前記蓄冷槽３内に設置されている蓄冷部材を十分に凍結しておき、昼間は前記昼間冷却用冷凍サイクル２の運転を停止して前記第１ブラインおよび第２ブラインにおける蓄熱利用運転を行ない、前記第１ブラインの温度が設定温度より上回った場合にのみ、前記昼間冷却用冷凍サイクル２を駆動するようにすることができる。
【００８７】
また、前記蓄冷槽３内に、その凍結温度を異にした複数種の第２ブラインをそれぞれ複数個の容器に封入してなる複数種の蓄冷部材を配設すれば、各複数個ずつの蓄冷部材の溶融温度が複数種得られることになるため、その溶融時に時間差が生じることになり、よって、長時間にわたって前記第１ブラインの保冷を安定的に行なうことができる。
【００８８】
このようにして前記蓄冷槽３において低温に冷却された第１ブラインを、昼間、たとえば開店の１時間前に配管１８，１８…に配設されたポンプ８の駆動を開始して、前記冷気発生装置４の熱交換器としての冷却フィンコイル６１（図２）へ供給する。
【００８９】
その際、本実施形態においては、前記配管１８に配設された第１追加冷却用熱交換器９において、前記昼間冷却用冷凍サイクル２の冷媒と第１ブラインとの直接の熱交換を行わせることが可能であり、例えば、蓄冷された第１ブラインの温度が高くなった場合の緊急の冷却方法として、前記第１ブラインを追加冷却することが可能となる。
【００９０】
前記冷気発生装置４においては、図２に示すように、冷気発生装置４内の室温により前記貯留槽６３に貯留している冷却液を予冷しておく。そして、前記散布用ポンプ６５を駆動して、冷却液（例えば、プロピレングリコール液）を、前記貯留槽６３から散布用配管６４を介して前記冷却フィンコイル６１の上方に配設された散布ノズル６２から、前記冷却液を冷気発生装置４内に均一に散布するとともに、この冷却フィンコイル６１と接触させることにより冷却液を−１０℃〜−２０℃に冷却する。なお、前記冷却液は、シャワー状に散布してもよいし、霧状に散布（噴霧）するようにしてもよい。
【００９１】
そして、前記回収配管１６を介して回収される被冷却媒体としての０℃〜５℃の回収空気を、冷気発生装置４内の空気の流通経路の上流側から、並列されている前記冷却フィンコイル６１間を前記流通経路の下流に向かって流通させ、前記冷却フィンコイル６１、この冷却フィンコイル６１に被着する冷却液さらには空中に散布されている状態の冷却液と直交する方向から接触させて熱交換させることにより、前記回収空気を−１２℃〜−１５℃の温度に冷却する。ここで、前記冷却液を散布することとしたのは、冷却液と前記冷却フィンコイル６１または回収空気との接触を良好に行なうためである。また、この冷却液と回収空気との接触の際、回収空気に含まれている水分が冷却液に奪われて除去される。この回収空気からの水分の除去は、供給配管１７や各ショーケース１内における着霜の防止のために必要となる。
【００９２】
そして、この冷却空気を前記供給配管１７を介して各ショーケース１へ供給することにより、ショーケースの冷却を行う。
【００９３】
また、冷気発生装置４内に散布され、回収空気と熱交換を行なうとともにその回収空気が含有する水分を吸収した冷却液は、冷気発生装置４の底部に配設された貯留槽６３に回収する。その際、前記冷却フィンコイル６１の外周面に被着した冷却液は、前記冷却フィンコイル６１と接触したことにより熱交換を行なって冷却されるとともに、回収空気とも接触して回収空気の冷却を施しながら下方に配設された貯留槽６３に回収されることになる。
【００９４】
このように、回収した冷却液を再び前記散水用配管６４を介して前記散布ノズル６２から冷気発生装置４内に均一に散布し、回収空気の冷却と除湿とに用いる。また、その回収した冷却液のうち一部の冷却液を、循環ポンプ７４の駆動により前記配管７３Ａの各熱交換器７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃを通過させることにより最終的に７０℃〜８０℃に加熱したうえで、配管７３Ａを介して水分除去装置６６の散布ノズル６８から熱交換室６７内に均一に散布する。このように高温に加熱された冷却液を空気中に散布することにより、前記冷却液に含まれた回収空気の水分を蒸発させ、前記散布ノズル６８の上方に配設されたエリミネータ６９を通過させて排気する。そして、加熱された前記冷却液を再び前記蒸発用貯留槽７０に回収し、その加熱された状態で約１時間滞留させ、さらに含有水分量を蒸発させて濃縮する。また、この加熱され濃縮されたプロピレングリコール液からなる冷却液の一部は、前記蒸発用貯留槽７０から濃縮循環ポンプ７２を有する散布用配管７１を介して前記散布ノズル６８から再度散布されるという一連の循環を繰り返すことにより、その濃縮の度合いを高めることができる。
【００９５】
そして、その加熱された冷却液のうち一部の冷却液を、配管７３Ｂを介して前記冷気発生装置４の貯留槽６３へ供給する際に前記熱交換器７５Ａを通過させ、配管７３Ａを通過する冷却液と熱交換を行なうことにより熱を放出させる。そして、貯留槽６３内において、濃縮された冷却液を残留する冷却液と混合し、貯留槽６３から散布ノズル６２へ供給される冷却液の含水率を低下せしめ、この冷却液による回収空気の水分の吸収を良好にする。そして、この混合された冷却液をその室温で予冷することは前述したとおりである。
【００９６】
一方、前記配管１８に配設された冷房用熱交換器２５においては、ポンプ２７を駆動させてブライン温度調節槽２１と冷房用熱交換器２５との間で空調用ブラインを循環させつつ前記冷却ブラインと空調用ブラインとの熱交換を行い、冷却された空調用ブラインをブライン温度調節槽２１において一時貯留させる。このとき、前記空調用ブラインと熱交換させる冷却ブラインは、各ショーケース１の冷却用の冷却空気の発生に供された戻りのブラインであるので、その冷却空気の温度は各ショーケース１の冷却に供される時点よりも高温となっている。そこで、この冷却ブラインと熱交換を行い、前記ブライン温度調節槽２１に貯留される空調用ブラインの温度は、冷房用として０〜８℃程度となるようにポンプ２７の回転数をインバータ制御するなどして管理制御する。この温度の管理は、このブライン温度調節槽２に配設された攪拌用フィンとを作動させ、攪拌されることにより均一の温度となったブライン温度調節槽２１内の空調用ブラインの温度をサーミスタにより検出することにより行う。そして、ブライン温度調節槽２１内の空調用ブラインの温度が上昇した場合には、本実施形態においては、配管３１のポンプ３２を駆動してブライン温度調節槽２１内の空調用ブラインを第２追加冷却用熱交換器３０に循環させるようにして、空調用ブラインと前記昼間冷却用冷凍サイクル２の冷媒と熱交換させることにより、強制的に所望の温度を得るようにする。
【００９７】
このようにして、所望の温度に管理されたブライン温度調節槽２１内の空調用ブラインを供給配管２２を介して店舗Ｓ内に配設されている各空調ユニット２０の熱交換器（図示せず）に供給し、前記空調ユニット２０において、図示しないファンにより供給される室内空気とこの熱交換器内を循環する空調用ブラインとの熱交換を行うことにより冷房に適した温度に調節された空気を製造し、店舗Ｓ内の冷房に供することにより店舗Ｓ内の空気の温度を制御することができる。
【００９８】
なお、この空調用ブラインの循環は、店舗内の温度を検出して、前記供給配管２２に配設されたポンプ２３の回転数をインバータ制御して行う。
【００９９】
なお、前記ブライン温度調節槽２１に貯留する空調用ブラインの設定温度を０℃以下としないことにより、店舗Ｓ内に配設された各空調ユニット２０に着霜が生じることを防止することができる。また、個々の空調ユニット２０における設定温度を異ならせる場合には、それぞれの空調ユニット２０における空気循環用のファンの回転数を調節したり、あるいは、各空調ユニット２０における空調用ブラインを導入するための導入配管２２Ａに配設された開閉弁（図示せず）を制御して前記空調用ブラインの供給量を制御することなどにより調整することが可能である。
【０１００】
さらに、夜間においては、各ショーケース１の商品取出し口はナイトカバーなどによって被覆されるとともに、外気温が昼間より低下するばかりでなく、人の出入りも少なくなるため、店舗Ｓ内の温度は低温で推移し、かつ、温度変化も少なく、ショーケース１における温度変化の幅も小さい。よって、店舗Ｓ全体のショーケース１の温度管理は、夜間管理用に別設した小型の夜間冷却用冷凍サイクル５を駆動することによって冷却空気を製造することとし、昼間冷却用冷凍サイクル２は、前述したとおり、その昼間の冷却空気の製造のための蓄熱にのみ駆動させる。一方、夜間における店舗Ｓ内の空調制御は、夜間における冷房が必要であれば、各ショーケース１を冷却した後に回収配管１６から回収される冷却空気を直接空調用冷気吐出ユニット５２から店舗Ｓ内に放出して店舗Ｓ内を冷却すればよい。このとき、回収されるショーケース１の冷却に供された空気は温度が上昇しており、マイナス温度となることはことはなく、したがって、前記空調用冷気吐出ユニット５２に着霜が生じることを防止することができる。
【０１０１】
前述のようにして回収空気を空調に用いた場合には、前記室内空気吸入ユニット５４から前記回収空気補充用配管５３を介して吐出した量とほぼ同量の店舗Ｓ内の空気を前記回収配管１６に導入し、前記冷気発生室４に回収され前記冷却液と熱交換を行わせる回収空気を補充することとする。その際、前記ダンパ５５の開閉を制御し、店舗Ｓ内の温度に合わせて前記回収空気の吐出量を制御するとともに、その吐出量に合わせて、前記店舗Ｓ内から回収する空気量を制御することは前述したとおりである。
【０１０２】
このようにすることで、冷蔵空調装置の冷却ブラインや冷媒のみならず、ショーケースの冷却空気をも有効に利用することができ、冷房に要するエネルギを省くことができる。
【０１０３】
つぎに、ショーケース１の冷却用の温度調節空気を製造してショーケースの冷却を行うとともに、ショーケースが配設された店舗Ｓ内の暖房を行うべく、空調用の温暖な空気を製造する場合を説明する。なお、ショーケース１の冷却のための冷却空気は、前述したのと同様にして前記昼間冷却用冷凍サイクル２により温度制御され、製造されることとし、その説明を省略する。
【０１０４】
冬季に店舗Ｓ内の暖房を行う場合には、まず、配管３４の両開閉弁３５，３８を閉鎖しておくとともに、短絡配管４１の開閉弁４２を開放した状態において、配管３４のポンプ４０を駆動しておき、夜間電力を用いた昼間冷却用冷凍サイクル２の駆動時に、排熱熱交換器３３において、前記昼間冷却用冷凍サイクル２の高温高圧とされた冷媒（以下、高温冷媒という）と、ポンプ４０の駆動により排熱熱交換器３３、開閉弁４２および蓄熱槽３９を通過するように循環する暖房用ブラインとの熱交換を行い、暖房用ブラインを高温に加熱する。前記高温冷媒は、排熱熱交換器３３を通過した後に凝縮器２Ｂとしての空冷コンデンサにより、さらに低温低圧とされることになる。
【０１０５】
一方、前記加熱された暖房用ブラインは、ポンプ４０の駆動により排熱熱交換器３３、開閉弁４２および蓄熱槽３９を通過することになるが、蓄熱槽３９を通過する際に蓄熱槽３９内の蓄熱部材に熱エネルギを付与することになる。この蓄熱槽３９に貯留される蓄熱部材は、夜間においては６５℃程度となるように温度制御を行う。
【０１０６】
そして、昼間には、前記配管３４の両開閉弁３５，３８を開放するとともに、短絡配管４１の開閉弁４２を閉鎖し、配管３４のポンプ４０を駆動することにより、配管３４内の暖房用ブラインが前記蓄熱槽３９と暖房用熱交換器３７にかけて循環されるようにする。このとき、ブライン温度調節槽２１と暖房用熱交換器３７とにかけて空調用ブラインが循環されるように配管４６のポンプ４７を駆動する。すると、前記蓄熱槽３９を通過することにより加熱されている暖房用ブラインとブライン温度調節槽２１から暖房用熱交換器３７に供給された空調用ブラインとの熱交換が暖房用熱交換器３７において行われ、空調用ブラインは加熱される。この暖房用ブラインと空調用ブラインとの熱交換により、前記空調用ブラインを室内の設定温度より高温に加熱する。
【０１０７】
前記暖房用ブラインと熱交換した前記空調用ブラインは、一時、前記ブライン温度調節槽２１内に貯留されるが、その際に、その温度が５５〜６５℃となるように制御する。その温度制御は、前記ブライン温度調節槽２１に配設されたサーミスタにより液温に応じて前記ポンプ４７の回転数をインバータ制御することにより行われる。この昼間の暖房時に、前記蓄熱槽３９内に蓄えられていた熱エネルギが減少し、暖房用ブラインの温度が低下した場合には、ボイラ４３を駆動して配管４４内を循環する温水の温度を上昇させたうえで、補助熱交換器３６において温水と暖房用ブラインとの熱交換を行い、暖房用ブラインを加熱したうえで、この暖房用ブラインと空調用ブラインの熱交換を前記暖房用熱交換器３７において行えばよい。
【０１０８】
このようにして、前記ブライン温度調節槽２１において５５〜６５℃とされた空調用ブラインを前記供給配管２２を介して店舗Ｓ内に配設された複数の空調ユニット２０に供給し、この空調ユニット２０において、前述した冷却空気を製造する場合と同様にして室内空気と熱交換をさせて、所望の温度とされた暖房用空気を製造し、店舗Ｓ内の空気温度を制御して暖房を施すことができる。
【０１０９】
なお、本実施形態の冷蔵空調装置を用いて店舗Ｓ内に冷房を施すべく空気温度を制御する場合には、前記空調用ブラインが前述した暖房用熱交換器３７に供給されないようにこの暖房用熱交換器３７とブライン温度調節槽２１とを接続する配管４６のポンプ４７の駆動を停止すればよいし、また逆に、店舗Ｓ内に暖房を施すべく空気温度を制御する場合には、前記空調用ブラインが前述した両冷房用熱交換器２５，３０に供給されないようにこれらの冷房用熱交換器２５，３０とブライン温度調節槽２１とをそれぞれ接続する配管２６，３１のポンプ２７，３２の駆動を停止すればよい。
【０１１０】
このように、本実施形態の冷蔵空調装置を用いた冷蔵空調方法よれば、ショーケースの冷却に供する冷却空気の製造と、店舗Ｓ等の空気温度を制御するための所望の温度の空気の製造を季節や時間を問わず、常に１つの冷蔵空調装置において行うことができる。
【０１１１】
また、店舗Ｓ内を冷房すべく店舗Ｓ内の空調ユニット２０に供給される空調用ブラインは、ショーケースの冷却に用いた冷却ブラインを有効に利用するものであり、その温度は空調用の冷却空気の製造には十分であり、しかも、前記空調ユニット２０に着霜を発生させることがないように温度制御されている。また、店舗Ｓ内を暖房すべく、店舗Ｓ内の空調ユニット２０に供給される空調用ブラインは、ショーケースの冷却に用いた冷凍サイクルの高温冷媒を有効に利用するものであり、さらには、前記昼間冷却用冷凍サイクル２を夜間電力を用いて駆動させることにより、ショーケースの冷却空気の製造コストのみならず、昼間の店舗Ｓ内の冷却に要していたコストを低廉に抑えることが可能となる。
【０１１２】
なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【０１１３】
例えば、店舗の規模や必要に合わせて、店舗内の空気温度の制御は、前述の冷気吐出用ユニットおよび室内空気吸入ユニットを用いて前記ショーケースの冷却に供した冷却空気を使って制御する方法のみを採用することも可能である。また、冷却する冷却機器としては実施の形態において説明したショーケースのみならず冷凍冷蔵庫や自動販売機など他の機器も適用できることはもちろんである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る冷蔵空調装置および冷蔵空調方法によれば、ショーケース、冷蔵庫などの冷却機器の冷却と店舗内の温度管理を１台の冷凍機や熱源機器のみを使用した１台の装置で集中的に制御することができ、よって、冷却機器の冷却および店舗内の温度管理に要していたコストを低廉に抑えるとともに、ショーケースの冷却および店舗内の温度調節のための装置の配設スペースも小さいものとすることができ、さらには、店舗内の空調ユニット等における着霜を防止し、メンテナンスも簡単になる等の効果を奏する。
特に、冷却機器と室内冷暖房の熱源や蓄冷機器などを共用して冷却機器の冷却と室内空調とを行うことができる。
また、冷却機器の冷却のための冷却空気を製造した後の比較的温度の高い冷却ブラインを利用して効率よく室内の冷房を行うことができる。
また、深夜電力により蓄熱材に蓄熱された潜熱を昼間の暖房に使用することが可能となる。
また、暖房用ブラインを空調用ブラインと別にしたので、加熱により劣化しやすい暖房用ブラインのみを単独で交換することができる。
また、ボイラにより加熱された温水との熱交換を行うことにより、熱源不足時にも暖房を安定的に行うことができる。
また、冷凍サイクルの冷媒を用いて第１ブラインを追加冷却することにより、蓄冷槽における冷却用熱エネルギが不足しても安定的に冷却機器ならびに室内の冷却を行うことができる。
また、冷凍サイクルの冷媒を用いて空調用ブラインを追加冷却することにより、ブライン温度調節槽における冷却用熱エネルギが不足しても安定的に冷却機器ならびに室内の冷却を行うことができる。
また、ブライン温度調節槽内のブラインにより室内の冷房などを行うとともに、回収配管に回収した冷却空気を直接室内の冷房に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷蔵空調方法が適用される冷蔵空調装置の実施の形態を示す概略説明図
【図２】図１の要部の詳細を示す説明図
【符号の説明】
１ ショーケース
２ 昼間冷却用冷凍サイクル
３ 蓄冷槽
４ 冷気発生装置
５ 夜間冷却用冷凍サイクル
６ 熱交換器
９ 第１追加冷却用熱交換器
１０ 第１追加冷却用配管
１６ 回収配管
１７ 供給配管
２０ 空調ユニット
２１ ブライン温度調節槽
２５ 冷房用熱交換器
３０ 追加冷却用熱交換器
３３ 排熱熱交換器
３６ 補助熱交換器
３９ 蓄熱槽
４３ ボイラ
５２ 空調用冷気吐出ユニット
５４ 室内空気吸入ユニット
６１ 冷却フィンコイル
６６ 水分除去装置
Ｓ 店舗
Ｍ 機械室

Claims (14)

1. 冷却空気吹出口および冷却空気吸込口をそれぞれ有する複数の冷却機器と、冷媒に状態変化を生じさせるようにして循環する冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却する熱交換器と、冷却された前記冷却ブラインを蓄冷する蓄冷槽と、蓄冷された冷却ブラインとの熱交換により冷却空気を発生させる冷気発生装置とを備える冷却機器の冷却システムと、
   室内に配設され空調用ブラインとの熱交換により所望の温度空気を発生させる少なくとも１つの空調ユニットを備える空調システムとからなる冷蔵空調装置であって、
   前記冷却システムにより前記冷却空気の発生に供せられた前記冷却ブラインと、前記空調システムで用いられる空調用ブラインとの熱交換を行う冷房用熱交換器を備えることを特徴とする冷蔵空調装置。
2. 前記空調システムは、前記冷却システムにおける冷凍サイクルの高温冷媒と前記空調用ブラインとの熱交換を行う排熱熱交換器と、
   前記冷房用熱交換器及び前記排熱熱交換器のいずれか一方と選択的に接続され、前記空調用ブラインの温度調節を行うブライン温度調節槽と
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵空調装置。
3. 前記冷房用熱交換器は、前記冷却ブラインの循環経路において、冷気発生装置から蓄冷槽への経路途中に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
4. 前記空調システムは、前記排熱熱交換器と前記ブライン温度調節槽との間のブライン循環経路に、前記排熱熱交換器により加熱された空調用ブラインの熱エネルギを蓄熱材に蓄熱する蓄熱槽を配設したことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
5. 前記空調システムは、前記排熱熱交換器及び前記蓄熱槽を循環するブラインとして専用の暖房用ブラインを使用するとともに、水を加熱するボイラを配設し、該ボイラにより加熱された温水と前記暖房用ブラインとを熱交換する補助熱交換器を配設したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
6. 前記冷却システムは、前記蓄冷槽から前記冷気発生装置へ前記冷却ブラインを循環させる循環経路に、蓄冷された前記冷却ブラインと前記冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行い、冷却ブラインをさらに冷却するための第１追加冷却用熱交換器を配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
7. 前記空調システムは、前記ブライン温度調節槽へ供給される空調用ブラインと前記冷却システムにおける冷凍サイクルの冷媒との熱交換を行い、前記空調用ブラインをさらに冷却するための第２追加冷却用熱交換器を配設したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
8. 前記冷却システムの各冷却機器にて冷却に供した空気を前記冷気発生装置に回収する回収配管に、空調用冷気吐出ユニットと室内空気吸入ユニットとをそれぞれ分岐接続し、これらの空調用冷気吐出ユニットと室内空気吸入ユニットとに、空気流量を相互に比例制御しうる弁部材をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の冷蔵空調装置。
9. 各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽にて蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインと前記各冷却機器から回収された回収空気との熱交換により冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、
   前記冷却空気の製造に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により室内空調用の冷却空気を製造する冷蔵空調方法。
10. 前記蓄冷槽に蓄冷された前記冷却ブラインを、その循環経路において冷気発生装置に供給される前に前記冷凍サイクルの冷媒と再び熱交換させて追加冷却させることを特徴とする請求項９に記載の冷蔵空調方法。
11. 前記空調用ブラインを、前記冷凍サイクルの冷媒と熱交換させて追加冷却させることを特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれかに記載の冷蔵空調方法。
12. 各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽にて蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインと前記各冷却機器から回収される回収空気との熱交換により冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、
    室内空調のための冷却空気あるいは加熱空気を選択的に製造するため、前記冷却空気の発生に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により所望の冷却空気を製造するか、あるいは、前記冷却源の冷凍サイクルにて高温とされた冷媒との熱交換により暖房用ブラインを高温に加熱した後、この暖房用ブラインとの熱交換により前記空調用ブラインを加熱し、加熱された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により所望の加熱空気を製造することを特徴とする冷蔵空調方法。
13. 前記暖房用ブラインを、その循環経路において前記空調用ブラインとの熱交換に供される前にボイラにより加熱された温水と熱交換して追加加熱することを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵空調方法。
14. 各冷却機器から隔離して配設された冷却源にて冷凍サイクルの冷媒との熱交換により冷却ブラインを冷却した後、前記冷却ブラインを蓄冷槽にて蓄冷し、蓄冷された前記冷却ブラインと冷却機器から回収配管を介して冷気発生装置内に回収される回収空気との熱交換により所望の温度で各冷却機器に供給配管を介して供給される冷却機器用の冷却空気を製造するとともに、
    室内空調のための冷却空気を製造するため、前記冷却空気の製造に供せられた冷却ブラインとの熱交換により空調用ブラインを冷却し、冷却された前記空調用ブラインと室内空気との熱交換により所望の冷却空気を製造するか、あるいは、前記回収配管に分岐接続された空調用冷気吐出ユニットにより室内に前記回収配管内の冷却空気を供給し、この室内に供給した冷却空気とほぼ等量の室内空気を前記回収配管に分岐接続された室内空気吸入ユニットにより前記回収配管内に回収することを特徴とする冷蔵空調方法。

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