JP6783340B2

JP6783340B2 - 冷媒配管システム

Info

Publication number: JP6783340B2
Application number: JP2019057857A
Authority: JP
Inventors: 智赤尾
Original assignee: Yamato Co Ltd
Current assignee: Yamato Co Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-11-11
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: JP2020159606A

Description

本発明は、施工及びメンテナンスが容易な冷媒配管システムに関するものである。

例えば、食料品等を扱う商業施設、店舗等においては商品を冷凍もしくは冷蔵状態で保管する冷蔵冷凍ショーケース等が複数使用されている。このような冷蔵冷凍ショーケース等の冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの冷媒配管は、例えば図３に示すように、比較的大径の本管５ａと、この本管５ａから分岐して冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの内部等に配設される中継管５ｂと、この中継管５ｂから分岐して各冷却設備５０Ａ〜５０Ｃに接続する細管５ｃとで構成することが多い。また、特に本管５ａは床下にピット１と呼ばれる溝を形成し、このピット１内に沿わせる形で設置することが一般的である。

しかしながら、このピット１の構築にはコストと時間とを要することに加え、ピット１内に設置された本管５ａは基本的に床板を剥がしたり床上の設備を移動しないと修理等のメンテナンスを行うことができない。ここで、例えば下記［特許文献１］には、ピット内の冷媒配管等を冷却設備の台座にまで持ち上げることが可能な冷凍冷蔵ショーケースに関する発明が開示されている。

特開２０１６−１２００１３号公報

しかしながら、冷却設備の台座部分は狭く作業性が悪いため、この点で更なる改善が望まれる。また、中継管５ｂを有する構成では、中継管５ｂが冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの内部に位置するためメンテナンス作業には商品の移動等が必要であり、この点に関しても更なる改善が望まれる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、施工及びメンテナンス作業が容易な冷媒配管システムの提供を目的とする。

本発明は、
（１）冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃの上方に設置され凝縮器２１側からの冷媒が流れる供給本管３０ａと、
前記冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃの上方に設置され前記冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃ側からの冷媒が流れる返送本管３０ｂと、
前記供給本管３０ａと返送本管３０ｂとからそれぞれ分岐して前記冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃのそれぞれに１体１対応で接続する供給細管３２ａと返送細管３２ｂと、
前記供給細管３２ａに設けられ前記冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃの上方に位置する減圧器６０と、を有し、
前記供給細管３２ａと返送細管３２ｂとに柔軟性を有するとともに断熱材で被覆され前記供給細管３２ａと前記返送細管３２ｂとが対となったペア管で構成された空調用の冷媒配管を用いるとともに、
前記供給細管３２ａを外側とし前記返送細管３２ｂを内側とした二重管で構成され前記供給細管３２ａと前記返送細管３２ｂとの間で熱交換を行う冷媒間熱交換部５４を前記冷蔵冷凍ショーケース５０Ａ〜５０Ｃの上方に備えたことを特徴とする冷媒配管システム８０を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る冷媒配管システムは、冷却設備の上方に供給本管、返送本管、供給細管、返送細管を配設し、上方から冷媒配管の接続を行う。また、供給細管、返送細管を１体１対応させて冷却設備と接続する。このため、施工が容易となり、作業者の負担軽減とコストの削減、工期の短縮を図ることができる。また、ピットを構築する必要が無く、ピットの構築に係るコストの削減と工期の短縮とを図ることができる。さらに、作業者による目視確認が可能なため、点検作業や不具合部分の特定、修理等のメンテナンス作業を容易に行うことができる

本発明に係る冷媒配管システムを用いた冷却システムの概略構成図である。本発明に係る冷媒配管システムの冷媒間熱交換部の例を示す略断面図である。従来の冷却システムの概略構成図である。

本発明に係る冷媒配管システム８０について図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る冷媒配管システム８０を備えた冷却システム１００の概略構成図である。図１に示す冷却システム１００は、例えば室外機１０に設けられ周知の冷媒を圧縮する圧縮部２０と、この圧縮部２０で圧縮したガス冷媒を外気等との熱交換により冷却して液化する凝縮器２１と、を有している。また、店舗側には冷蔵冷凍ショーケースとしての複数の冷却設備５０Ａ〜５０Ｃが設けられており、これら冷却設備５０Ａ〜５０Ｃには、冷却設備の庫内の空気と凝縮器２１側から供給される冷媒との間の熱交換により庫内を冷却する蒸発器２２を有している。そして、本発明に係る冷媒配管システム８０は、これら冷却設備５０Ａ〜５０Ｃと室外機１０との間を繋ぎ、双方の間で冷媒を循環させるためのものであり、凝縮器２１側からの冷媒が冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ側へと流れる比較的大径の供給本管３０ａと、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ側からの冷媒が室外機１０側へと流れる比較的大径の返送本管３０ｂと、この供給本管３０ａから分岐して冷却設備５０Ａ〜５０Ｃのそれぞれに１体１対応で接続する比較的小径の供給細管３２ａと、返送本管３０ｂから分岐して冷却設備５０Ａ〜５０Ｃのそれぞれに１体１対応で接続する比較的小径の返送細管３２ｂと、各供給細管３２ａに設けられ凝縮器２１で液化した冷媒を断熱膨張させる減圧器６０と、を有している。また、減圧器６０の上流側には、図示しないコントロール部からの制御により開閉し、コントロール部の指示した冷却設備５０Ａ〜５０Ｃへの冷媒供給を停止する開閉弁６２を有している。

そして、本発明に係る冷媒配管システム８０の供給本管３０ａ、返送本管３０ｂ、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂは従来の冷媒配管とは異なり、床下のピット１や冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ内ではなく、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方、基本的には天井裏等に設置し、上方から各冷却設備５０Ａ〜５０Ｃと接続する。また、減圧器６０や開閉弁６２等の機器も冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に設けるとともに、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂを各冷却設備５０Ａ〜５０Ｃに対して１体１対応で直接供給本管３０ａ、返送本管３０ｂに接続する。このように、供給本管３０ａ、返送本管３０ｂ、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂ、減圧器６０、開閉弁６２等を冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に設けることで、ピット１内と比較して作業者による目視確認が容易で、不具合部分の特定や修理等のメンテナンス作業を楽に行うことができる。

尚、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂとしては断熱材で被覆された周知の空調用冷媒配管を用い、中でも供給細管３２ａ、返送細管３２ｂとが対となったペア管を用いる。この空調用冷媒配管は比較的柔軟性が高いため、継手やエルボ管等を用いずに冷却設備５０Ａ〜５０Ｃと供給本管３０ａ、返送本管３０ｂとを直接接続することができる。また、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの設置時の微妙な位置ずれにも柔軟に対応することができる。さらに、溶接個所が減少するため、フレア接続、溶接作業時の窒素ブロー作業も不要もしくは減少し、配管接続作業の負担軽減や工期の短縮、コスト削減等を図ることができる。また、接続が容易なため、空調配管作業者による配管接続が可能となる。

ただし、返送細管３２ｂに空調用冷媒配管を用いた場合、配管の断熱能力の不足から結露が多く発生する可能性が有る。従って、減圧器６０の上流側に供給細管３２ａと返送細管３２ｂとの間で熱交換を行う冷媒間熱交換部５４を設ける。

ここで、本発明に好適な冷媒間熱交換部５４の構成を図２に示す。本発明に好適な冷媒間熱交換部５４は二重管で構成され、供給細管３２ａが外側（外管）に位置し、返送細管３２ｂが内側（内管）に位置する。即ち、凝縮器２１から供給される比較的温度の高い液冷媒の流れる外管の内側に、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃでの冷却に用いられた比較的温度の低いガス冷媒を流すことで、外管（供給細管３２ａ）と内管（返送細管３２ｂ）との間で熱交換を行い返送細管３２ｂ内を流れるガス冷媒を温める。これにより、返送細管３２ｂでの結露の発生を抑制することができる。また、比較的温度の高い供給細管３２ａを外側に配置することで、断熱材等を設けなくとも冷媒間熱交換部５４自体の結露も同時に防止することができる。

次に、本発明に係る冷媒配管システム８０及び冷却システム１００の動作を説明する。先ず、図示しないコントロール部からの冷却指示により、室外機１０の圧縮部２０が動作してガス冷媒を圧縮し、高温高圧状態にして吐出する。次に、この高温高圧のガス冷媒は凝縮器２１において外気もしくは水との熱交換により冷却し液化する。この液化した冷媒は供給本管３０ａに送出され、供給細管３２ａを通して冷媒間熱交換部５４に到達する。そして、この冷媒間熱交換部５４で返送細管３２ｂ内のガス冷媒との間で熱交換が行われ、返送細管３２ｂ内のガス冷媒を温めると同時に自身の温度は低下する。次に、供給細管３２ａ内の液冷媒は、減圧器６０にて断熱膨張し低温低圧の気液二相冷媒となる。次に、この気液二相冷媒は冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ内の蒸発器２２を流れて、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの庫内の空気との間で熱交換し気化する。そして、この気化の際の吸熱により庫内の空気の温度を低下させ冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ内の冷却を行う。気化した冷媒は返送細管３２ｂに送出され、冷媒間熱交換部５４に到達する。そして、冷媒間熱交換部５４にて供給細管３２ａ内の液冷媒との間で熱交換がなされ温められる。これにより、返送細管３２ｂにおける結露の発生は抑制される。次に、返送細管３２ｂのガス冷媒は返送本管３０ｂを流れて室外機１０の圧縮部２０に吸引され、高温高圧のガス冷媒として再度吐出される。

また、特定の冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの庫内の温度が設定された温度を下回った場合等、予め設定された条件を満たした場合、コントロール部はその冷却設備５０Ａ〜５０Ｃと接続した開閉弁６２を閉じる。これにより、開閉弁６２の閉じた冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの蒸発器２２への冷媒の供給は停止する。

以上のように、本発明に係る冷媒配管システム８０は、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に供給本管３０ａ、返送本管３０ｂ、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂを配設し、上方から冷媒配管の接続を行う。このため、ピット１を構築する必要が無く、ピット１の構築に係るコストの削減と工期の短縮とを図ることができる。また、冷媒配管を冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に配設することで、ピット１に冷媒配管を配設するよりも施工が容易となり、作業負担の軽減と接続作業の時間短縮とを行うことができる。さらに、ピット１内には結露水や逆流水が溜まる可能性があり、衛生面で好ましくない他、この溜り水は冷媒配管の腐食原因となる。これに対し本発明に係る冷媒配管システム８０は、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に冷媒配管を通すため、溜り水による冷媒配管の腐食は生じない。

また、本発明に係る冷媒配管システム８０は、冷媒配管に加え減圧器６０、開閉弁６２等の機器も冷却設備５０Ａ〜５０Ｃの上方に設置する。このため、作業者による目視確認が可能となり、点検作業、メンテナンス作業を極めて容易に行うことができる。また、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂを１体１対応させて冷却設備５０Ａ〜５０Ｃと接続するため、ガス漏れ等の不具合の発生個所を迅速に発見できる他、不具合の発生した冷却設備５０Ａ〜５０Ｃのみを停止して修理作業を行うことができる。また、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃ内の商品の移動や床板を剥がすことなく修理作業を行うことができる。これにより、休業による店舗への経済的損失を最小限に抑えることができる。

さらに、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂに空調用冷媒配管を用いることで、施工性が向上し、冷却設備５０Ａ〜５０Ｃのレイアウト変更や機器の入れ替え、系統変更等に極めて柔軟に対応することができる。尚、供給細管３２ａ、返送細管３２ｂに空調用冷媒配管を用いても、冷媒間熱交換部５４を設けることで結露の発生を抑制することができる。

尚、本例で示した冷媒配管システム８０の各部の構成、機構、形状、寸法、動作、配管経路等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

２１凝縮器
３０ａ供給本管
３０ｂ返送本管
３２ａ供給細管
３２ｂ返送細管
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ冷却設備（冷蔵冷凍ショーケース）
５４冷媒間熱交換部
８０冷媒配管システム

Claims

冷蔵冷凍ショーケースの上方に設置され凝縮器側からの冷媒が流れる供給本管と、
前記冷蔵冷凍ショーケースの上方に設置され前記冷蔵冷凍ショーケース側からの冷媒が流れる返送本管と、
前記供給本管と返送本管とからそれぞれ分岐して前記冷蔵冷凍ショーケースのそれぞれに１体１対応で接続する供給細管と返送細管と、
前記供給細管に設けられ前記冷蔵冷凍ショーケースの上方に位置する減圧器と、を有し、
前記供給細管と前記返送細管とに柔軟性を有するとともに断熱材で被覆され前記供給細管と前記返送細管とが対となったペア管で構成された空調用の冷媒配管を用いるとともに、
前記供給細管を外側とし前記返送細管を内側とした二重管で構成され前記供給細管と前記返送細管との間で熱交換を行う冷媒間熱交換部を前記冷蔵冷凍ショーケースの上方に備えたことを特徴とする冷媒配管システム。