JP3817876B2 - ショーケース用冷凍装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、ショーケース用冷凍装置に関し、さらに詳しくはショーケース用冷凍装置における防露ヒータ構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
一般のショーケース４は、図３に示すように、蒸発器１２を内蔵し、空気吸込口１９から吸い込まれ、ファン１４により圧送される空気Ｗを前記蒸発器１２により冷却して冷風吹出口２０から吹き出し、該冷風により陳列棚２１に陳列された商品（図示省略）を冷蔵あるいは冷凍するように構成されている。
【０００４】
上記構成のショーケース４においては、冷風吹出口２０近傍（例えば、吹出冷風の案内部）および空気吸込口１９近傍（例えば、ショーケース４前面に配設されたガラス２２）において暖かい室内空気が巻き込まれて冷却されるため、当該部位が室内空気に含まれる水分が結露する結露発生部１５となる。
【０００５】
上記結露を防止するために、従来技術においては前記結露発生部１５に電気ヒータにより構成された防露ヒータ１８を設けて、電気ヒータの加熱力により結露発生を防止するようにしていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記したように電気ヒータによって結露を防止するようにした場合、消費電力が多くなるためランニングコストが高くなるとともに、電気ヒータの場合高温となり過ぎるおそれがあり、安全性にも問題がある。また、電気ヒータは定期的なメンテナンスが必要となるという不具合がある。
【０００７】
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、冷凍装置を循環する冷媒の保有する熱を有効に利用して結露防止を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の第１の基本構成（請求項１の発明）では、上記課題を解決するための手段として、一次冷媒ｘを圧縮する一次冷媒用圧縮機５、一次冷媒ｘを凝縮液化する一次冷媒用凝縮器６、一次冷媒ｘを減圧する一次冷媒用減圧機構７および一次冷媒ｘを蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器８を冷媒配管１６を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクルＡと、二次冷媒ｙを圧縮する二次冷媒用圧縮機９、前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により二次冷媒ｙを凝縮液化する二次冷媒用凝縮器１０、二次冷媒ｙを減圧する二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒ｙを蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器１２を冷媒配管１７を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクルＢとを備え、前記二次冷媒用蒸発器１２をショーケース４内に配置してなるショーケース用冷凍装置において、前記ショーケース４における結露発生部１５に、前記一次冷媒用凝縮器６の出口側の高圧液冷媒ｘと前記二次冷媒用圧縮機９の吐出ガス冷媒ｙとが供給される防露ヒータ１８を設けている。
【０００９】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転時においては、一次冷媒用凝縮器６の出口側の高温の高圧液冷媒ｘと二次冷媒用圧縮機９の吐出ガス冷媒ｙとが、ショーケース４における結露発生部１５に設けられた防露ヒータ１８に供給されることとなり、前記高圧液冷媒ｘおよび吐出ガス冷媒ｙの保有する熱により結露発生部１５が加熱されることとなる。従って、高温側冷凍サイクルＡにおける高圧液冷媒ｘと低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙとが保有する熱を有効に利用した結露防止が行われる。また、防露ヒータ１８において高温側冷凍サイクルＡにおける液冷媒の過冷却をとることができるとともに、低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒の予冷が行われるため、二次冷媒用凝縮器１０を小型化できることとなり、該二次冷媒用凝縮器１０における冷却容量が小さくなるところから、高温側冷凍サイクルＡの大幅な容量ダウンを図ることができる。
【００１０】
本願発明の第２の基本構成（請求項２の発明）では、上記課題を解決するための手段として、一次冷媒ｘを圧縮する一次冷媒用圧縮機５、一次冷媒ｘを凝縮液化する一次冷媒用凝縮器６、一次冷媒ｘを減圧する一次冷媒用減圧機構７および一次冷媒ｘを蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器８を冷媒配管１６を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクルＡと、二次冷媒ｙを圧縮する二次冷媒用圧縮機９、前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により二次冷媒ｙを凝縮液化する二次冷媒用凝縮器１０、二次冷媒ｙを減圧する二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒ｙを蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器１２を冷媒配管１７を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクルＢとを備え、前記二次冷媒用蒸発器１２をショーケース４内に配置してなるショーケース用冷凍装置において、前記ショーケース４における結露発生部１５に、前記一次冷媒用圧縮機５の吐出ガス冷媒ｘと前記二次冷媒用圧縮機９の吐出ガス冷媒ｙとが供給される防露ヒータ１８を設けている。
【００１１】
上記のように構成したことにより、冷凍装置の運転時においては、一次冷媒用圧縮機５の高温の吐出ガス冷媒ｘと二次冷媒用圧縮機９の高温の吐出ガス冷媒ｙとが、ショーケース４における結露発生部１５に設けられた防露ヒータ１８に供給されることとなり、前記吐出ガス冷媒ｘおよび吐出ガス冷媒ｙの保有する熱により結露発生部１５が加熱されることとなる。従って、高温側冷凍サイクルＡにおける吐出ガス冷媒ｘと低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙとが保有する熱を有効に利用した結露防止が行われる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について詳述する。
【００１３】
第１の実施の形態（請求項１に対応）
図１には、本願発明の第１の実施の形態にかかるショーケース用冷凍装置が示されている。
【００１４】
このショーケース用冷凍装置は、図１に示すように、一次冷媒ｘを圧縮する一次冷媒用圧縮機５、一次冷媒ｘを凝縮液化する一次冷媒用凝縮器６、一次冷媒ｘを減圧する一次冷媒用減圧機構７および一次冷媒ｘを蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器８を冷媒配管１６を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクルＡと、二次冷媒ｙを圧縮する二次冷媒用圧縮機９、前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により二次冷媒ｙを凝縮液化する二次冷媒用凝縮器１０、二次冷媒ｙを減圧する二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒ｙを蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器１２を冷媒配管１７を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクルＢとを備えて構成されている。符号１３は一次冷媒用凝縮器６を冷却するための冷却ファン、１４は二次冷媒用蒸発器１２に空気を圧送するファンである。
【００１５】
なお、前記一次冷媒用圧縮機５および一次冷媒用凝縮器６は室外ユニット１を構成し、前記一次冷媒用減圧機構７、一次冷媒用蒸発器８、二次冷媒用圧縮機９および二次冷媒用凝縮器１０はカスケードユニット２を構成し、二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒用蒸発器１２はショーケース用冷凍ユニット３を構成することとなっており、前記カスケードユニット２およびショーケース用冷凍ユニット３はショーケース４内に設置される。
【００１６】
既に従来技術の項において説明したように、ショーケース４における結露発生部１５，１５・・（図６参照）には、防露ヒータ１８，１８・・が設けられるが、高温側冷凍ユニットＡにおける一次冷媒用凝縮器６と一次冷媒用減圧機構７との間の冷媒配管１６および低温側冷凍ユニットＢにおける二次冷媒用圧縮機９と二次冷媒用凝縮器１０との間の冷媒配管１７に前記防露ヒータ１８，１８がそれぞれ介設されている。つまり、この防露ヒータ１８，１８には、前記高温側冷凍サイクルＡにおける高圧液冷媒ｘおよび前記低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙがそれぞれ供給されることとなっているのである。この場合、防露ヒータ１８，１８は、ショーケース４における異なる結露発生部１５，１５に別々に設けられる。
【００１７】
上記のように構成されたショーケース用冷凍装置は、次のように作用する。
【００１８】
一次冷媒用圧縮機５から圧送された一次冷媒ｘは、図１に実線矢印で示すように、一次冷媒用凝縮器６に供給され、そこで凝縮液化された後、防露ヒータ１８に供給される。すると、該防露ヒータ１８に供給された高温の高圧液冷媒ｘは、ショーケース４における結露発生部１５を加熱することとなり、結露発生部１５における結露が高温側冷凍サイクルＡにおける高圧液冷媒ｘの保有する熱により防止されることとなる。同時に、防露ヒータ１８においては高圧液冷媒ｘが過冷却されることとなる。その後、一次冷媒用減圧機構７で減圧され、一次冷媒用蒸発器８で蒸発気化され、一次冷媒用圧縮機５へ還流される。
【００１９】
一方、二次冷媒用圧縮機９から圧送された二次冷媒ｙは、図１に実線矢印で示すように、防露ヒータ１８に供給される。すると、該防露ヒータ１８に供給された高温の吐出ガス冷媒ｙは、ショーケース４における結露発生部１５を加熱することとなり、結露発生部１５への結露が低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙの保有する熱により防止されることとなる。そして、防露ヒータ１８において予冷されたガス冷媒ｙは、二次冷媒用凝縮器１０において前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により凝縮液化された後、二次冷媒用減圧機構１１で減圧され、その後二次冷媒用蒸発器１２で蒸発気化され、二次冷媒用圧縮機９へ還流される。従って、一次冷媒用蒸発器８との熱交換により低温化された二次冷媒ｙが二次冷媒用蒸発器１２において蒸発気化することにより、二次冷媒用蒸発器１２による冷却作用が大きく向上することとなる。
【００２０】
上記したように、電気ヒータを用いる防露方法ではなく、高温側冷凍サイクルＡにおける高圧液冷媒ｘおよび低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙの保有する熱を有効に利用した結露防止が行われるため、ランニングコストの低減を図ることができるとともに、電気ヒータのように高温になり過ぎるということがなく安全性も向上する。しかも、電気ヒータのような定期的なメンテナンスが不必要となる。
【００２１】
また、防露ヒータ１８において高温側冷凍サイクルＡにおける液冷媒の過冷却をとることができるとともに、低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒の予冷が行われるため、二次冷媒用凝縮器１０を小型化できることとなり、該二次冷媒用凝縮器１０における冷却容量が小さくなるところから、高温側冷凍サイクルＡの大幅な容量ダウンを図ることができる。
【００２２】
さらに、室外ユニット１とショーケース４とを連絡する配管が２本でよいこととなり、配管作業性が向上する。
【００２３】
第２の実施の形態（請求項２に対応）
図２には、本願発明の第２の実施の形態にかかるショーケース用冷凍装置が示されている。
【００２４】
この場合、高温側冷凍ユニットＡにおける一次冷媒用圧縮機５と一次冷媒用凝縮器６との間の冷媒配管１６および低温側冷凍ユニットＢにおける二次冷媒用圧縮機９と二次冷媒用凝縮器１０との間の冷媒配管１７に防露ヒータ１８，１８がそれぞれ介設されている。つまり、この防露ヒータ１８，１８には、前記高温側冷凍サイクルＡにおける高温の吐出ガス冷媒ｘおよび前記低温側冷凍サイクルＢにおける高温の吐出ガス冷媒ｙがそれぞれ供給されることとなっているのである。この場合、防露ヒータ１８，１８は、ショーケース４における異なる結露発生部１５，１５に別々に設けられる。その他の構成は、第１の実施の形態におけると同様なので説明を省略する。
【００２５】
上記のように構成されたショーケース用冷凍装置は、次のように作用する。
【００２６】
一次冷媒用圧縮機５から圧送された一次冷媒ｘは、図２に実線矢印で示すように、防露ヒータ１８に供給される。すると、該防露ヒータ１８に供給された高温の吐出ガス冷媒ｘは、ショーケース４における結露発生部１５を加熱することとなり、結露発生部１５における結露が高温側冷凍サイクルＡにおける吐出ガス冷媒ｘの保有する熱により防止されることとなる。そして、防露ヒータ１８において予冷されたガス冷媒ｘは、一次冷媒用凝縮器６に供給され、そこで凝縮液化された後、一次冷媒用減圧機構７で減圧され、その後一次冷媒用蒸発器８で蒸発気化され、一次冷媒用圧縮機５へ還流される。
【００２７】
一方、二次冷媒用圧縮機９から圧送された二次冷媒ｙは、図２に実線矢印で示すように、防露ヒータ１８に供給される。すると、該防露ヒータ１８に供給された吐出ガス冷媒ｙは、ショーケース４における結露発生部１５を加熱することとなり、結露発生部１５における結露が低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙの保有する熱により防止されることとなる。そして、防露ヒータ１８において予冷されたガス冷媒ｙは、二次冷媒用凝縮器１０において前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により凝縮液化された後、二次冷媒用減圧機構１１で減圧され、その後二次冷媒用蒸発器１２で蒸発気化され、二次冷媒用圧縮機９へ還流される。従って、一次冷媒用蒸発器８との熱交換により低温化された二次冷媒ｙが二次冷媒用蒸発器１２において蒸発気化することにより、二次冷媒用蒸発器１２による冷却作用が大きく向上することとなる。
【００２８】
上記したように、電気ヒータを用いる防露方法ではなく、高温側冷凍サイクルＡにおける吐出ガス冷媒ｘおよび低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙの保有する熱を有効に利用した結露防止が行われるため、ランニングコストの低減を図ることができるとともに、電気ヒータのように高温になり過ぎるということがなく安全性も向上する。しかも、電気ヒータのような定期的なメンテナンスが不必要となる。
【００２９】
また、防露ヒータ１８，１８において高温側冷凍サイクルＡおよび低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒の予冷が行われるため、一次冷媒用凝縮器６および二次冷媒用凝縮器１０を小型化できる。しかも、前記二次冷媒用凝縮器１０における冷却容量が小さくなるところから、高温側冷凍サイクルＡの大幅な容量ダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本願発明の第１の基本構成（請求項１の発明）によれば、一次冷媒ｘを圧縮する一次冷媒用圧縮機５、一次冷媒ｘを凝縮液化する一次冷媒用凝縮器６、一次冷媒ｘを減圧する一次冷媒用減圧機構７および一次冷媒ｘを蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器８を冷媒配管１６を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクルＡと、二次冷媒ｙを圧縮する二次冷媒用圧縮機９、前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により二次冷媒ｙを凝縮液化する二次冷媒用凝縮器１０、二次冷媒ｙを減圧する二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒ｙを蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器１２を冷媒配管１７を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクルＢとを備え、前記二次冷媒用蒸発器１２をショーケース４内に配置してなるショーケース用冷凍装置において、前記ショーケース４における結露発生部１５に、前記一次冷媒用凝縮器６の出口側の高圧液冷媒ｘと前記二次冷媒用圧縮機９の吐出ガス冷媒ｙとが供給される防露ヒータ１８を設けて、高温側冷凍サイクルＡにおける高圧液冷媒ｘと低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙとが保有する熱を有効に利用して、ショーケース４における結露発生部１５の結露防止を行うようにしたので、ランニングコストの低減を図ることができるとともに、電気ヒータのように高温になり過ぎるということがなく安全性も向上するし、しかも電気ヒータのような定期的なメンテナンスが不必要となるという優れた効果がある。また、防露ヒータ１８において高温側冷凍サイクルＡにおける液冷媒の過冷却をとることができるとともに、低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒の予冷が行われるため、二次冷媒用凝縮器１０を小型化できることとなり、該二次冷媒用凝縮器１０における冷却容量が小さくなるところから、高温側冷凍サイクルＡの大幅な容量ダウンを図ることができるという効果もある。さらに、高温側冷凍サイクルＡにおける一次冷媒用圧縮機５および一次冷媒用凝縮器６を室外に配置した場合にも、室外側とショーケース４とを連絡する配管が２本でよいこととなり、配管作業性が向上するという効果もある。
【００３１】
本願発明の第２の基本構成（請求項２の発明）によれば、一次冷媒ｘを圧縮する一次冷媒用圧縮機５、一次冷媒ｘを凝縮液化する一次冷媒用凝縮器６、一次冷媒ｘを減圧する一次冷媒用減圧機構７および一次冷媒ｘを蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器８を冷媒配管１６を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクルＡと、二次冷媒ｙを圧縮する二次冷媒用圧縮機９、前記一次冷媒用蒸発器８との熱交換により二次冷媒ｙを凝縮液化する二次冷媒用凝縮器１０、二次冷媒ｙを減圧する二次冷媒用減圧機構１１および二次冷媒ｙを蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器１２を冷媒配管１７を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクルＢとを備え、前記二次冷媒用蒸発器１２をショーケース４内に配置してなるショーケース用冷凍装置において、前記ショーケース４における結露発生部１５に、前記一次冷媒用圧縮機５の吐出ガス冷媒ｘと前記二次冷媒用圧縮機９の吐出ガス冷媒ｙとが供給される防露ヒータ１８を設けて、高温側冷凍サイクルＡにおける吐出ガス冷媒ｘおよび低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒ｙの保有する熱を有効に利用して結露発生部１５の結露防止を行うようにしたので、ランニングコストの低減を図ることができるとともに、電気ヒータのように高温になり過ぎるということがなく安全性も向上するし、しかも電気ヒータのような定期的なメンテナンスが不必要となるという優れた効果がある。また、防露ヒータ１８，１８において高温側冷凍サイクルＡおよび低温側冷凍サイクルＢにおける吐出ガス冷媒の予冷が行われるため、一次冷媒用凝縮器６および二次冷媒用凝縮器１０を小型化できるという効果もある。しかも、前記二次冷媒用凝縮器１０における冷却容量が小さくなるところから、高温側冷凍サイクルＡの大幅な容量ダウンを図ることができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施の形態にかかるショーケース用冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】 本願発明の第２の実施の形態にかかるショーケース用冷凍装置の冷媒回路図である。
【図３】 一般のショーケースの断面図である。
【符号の説明】
５は一次冷媒用圧縮機、６は一次冷媒用凝縮器、７は一次冷媒用減圧機構、８は一次冷媒用蒸発器、９は二次冷媒用圧縮機、１０は二次冷媒用凝縮器、１１は二次冷媒用減圧機構、１２は二次冷媒用蒸発器、１５は結露発生部、１６，１７は冷媒配管、１８は防露ヒータ、Ａは高温側冷凍サイクル、Ｂは低温側冷凍サイクル、ｘは一次冷媒、ｙは二次冷媒。

Claims (2)

1. 一次冷媒（ｘ）を圧縮する一次冷媒用圧縮機（５）、一次冷媒（ｘ）を凝縮液化する一次冷媒用凝縮器（６）、一次冷媒（ｘ）を減圧する一次冷媒用減圧機構（７）および一次冷媒（ｘ）を蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器（８）を冷媒配管（１６）を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクル（Ａ）と、二次冷媒（ｙ）を圧縮する二次冷媒用圧縮機（９）、前記一次冷媒用蒸発器（８）との熱交換により二次冷媒（ｙ）を凝縮液化する二次冷媒用凝縮器（１０）、二次冷媒（ｙ）を減圧する二次冷媒用減圧機構（１１）および二次冷媒（ｙ）を蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器（１２）を冷媒配管（１７）を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクル（Ｂ）とを備え、前記二次冷媒用蒸発器（１２）をショーケース（４）内に配置してなるショーケース用冷凍装置であって、前記ショーケース（４）における結露発生部（１５）には、前記一次冷媒用凝縮器（６）の出口側の高圧液冷媒（ｘ）と前記二次冷媒用圧縮機（９）の吐出ガス冷媒（ｙ）とが供給される防露ヒータ（１８）を設けたことを特徴とするショーケース用冷凍装置。
2. 一次冷媒（ｘ）を圧縮する一次冷媒用圧縮機（５）、一次冷媒（ｘ）を凝縮液化する一次冷媒用凝縮器（６）、一次冷媒（ｘ）を減圧する一次冷媒用減圧機構（７）および一次冷媒（ｘ）を蒸発気化させる一次冷媒用蒸発器（８）を冷媒配管（１６）を介して順次接続してなる高温側冷凍サイクル（Ａ）と、二次冷媒（ｙ）を圧縮する二次冷媒用圧縮機（９）、前記一次冷媒用蒸発器（８）との熱交換により二次冷媒（ｙ）を凝縮液化する二次冷媒用凝縮器（１０）、二次冷媒（ｙ）を減圧する二次冷媒用減圧機構（１１）および二次冷媒（ｙ）を蒸発気化させる二次冷媒用蒸発器（１２）を冷媒配管（１７）を介して順次接続してなる低温側冷凍サイクル（Ｂ）とを備え、前記二次冷媒用蒸発器（１２）をショーケース（４）内に配置してなるショーケース用冷凍装置であって、前記ショーケース（４）における結露発生部（１５）には、前記一次冷媒用圧縮機（５）の吐出ガス冷媒（ｘ）と前記二次冷媒用圧縮機（９）の吐出ガス冷媒（ｙ）とが供給される防露ヒータ（１８）を設けたことを特徴とするショーケース用冷凍装置。

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