| 【発明の名称】 |
冷凍装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】近藤 功
【氏名】上野 明敏
【氏名】目▼崎▲ 丈統
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| 【要約】 |
【課題】ショーケース(6) 等に適用された二元冷凍サイクルの冷凍装置において、熱源機器(11)が停止した場合でも、冷凍運転を継続できるようにする。
【解決手段】高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5)を介して接続されて二元冷凍サイクルに構成された冷凍設備(6A)用の第１冷凍回路(1) と、単元冷凍サイクルに構成された第２冷凍回路(2) とを用い、高温側冷媒回路(3) の液配管(15a) と第２冷凍回路(2) の液配管(36a) とを、第１連絡配管(41)を介して接続し、高温側冷媒回路(3) の吸入側ガス配管(15b) と第２冷凍回路(2) の吸入側ガス配管(36b) とを、第２連絡配管(42)を介して接続する。そして、第２冷凍回路(2) の冷媒を各連絡配管(41,42) を介して第１冷凍回路(1)の冷媒熱交換器(5) へ選択的に流通させる切換手段(43,44) を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5) を介して接続されて二元冷凍サイクルに構成された冷凍設備(6A)用の第１冷凍回路(1) と、単元冷凍サイクルに構成された第２冷凍回路(2) とを備え、上記高温側冷媒回路(3) の液配管(15a) と、第２冷凍回路(2) の液配管(36a)とが、第１連絡配管(41)を介して接続されるとともに、該高温側冷媒回路(3) の吸入側ガス配管(15b) と、第２冷凍回路(2) の吸入側ガス配管(36b) とが、第２連絡配管(42)を介して接続され、第２冷凍回路(2) の冷媒を、各連絡配管(41,42) を介して第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) へ選択的に流通させる切換手段(43,44) を備えている冷凍装置。
【請求項２】 第２冷凍回路(2) が、空調設備用の冷凍回路である請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】 冷媒熱交換器(5) は、送風機によって、冷凍設備(6A)の庫内へ送風可能に構成されている請求項１記載の冷凍装置。
【請求項４】 第１冷凍回路(1) が、冷媒熱交換器(5) と並列に接続された利用側熱交換器(19)を備えている請求項１記載の冷凍装置。
【請求項５】 冷凍設備(6A,6B) 用の複数系統の冷凍回路(1)を備え、各冷凍回路(1) は、高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5) を介して接続されて二元冷凍サイクルに構成されるとともに、高温側冷媒回路(3) が、冷媒熱交換器(5) と並列に接続された利用側熱交換器(19)を備えている冷凍装置。
【請求項６】 複数の冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) に含まれた利用側熱交換器(19)が、送風機によって、一の冷凍設備(6B)の庫内へ送風可能に構成され、複数の冷凍回路(1) の低温側冷媒回路(4) に含まれた第２の利用側熱交換器(24)が、送風機によって、他の一の冷凍設備(6A)の庫内へ送風可能に構成されている請求項５記載の冷凍装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、特に、二元冷凍サイクルの冷凍装置において熱源機器が停止した際の運転継続策に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、冷凍装置には、特開平９−２１０５１５号公報に開示されているように、高温側冷媒回路と低温側冷媒回路とが冷媒熱交換器を介して接続されて蒸気圧縮式の二元冷凍サイクルに構成されたものがある。具体的に、高温側冷媒回路は、圧縮機と熱源側熱交換器と膨張弁と冷媒熱交換器の蒸発部とが冷媒配管で順に接続されて成る閉回路に構成され、低温側冷媒回路は、圧縮機と冷媒熱交換器の凝縮部と膨張弁と利用側熱交換器とが冷媒配管で順に接続されて成る閉回路に構成されている。
【０００３】この二元冷凍サイクルの冷凍装置は、例えば、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等の商店に設けられる冷凍食品用のショーケースなどの冷凍設備に適用されている。ショーケースには、庫内の食品等の陳列空間と、この陳列空間との間で空気を循環させるための空気通路が形成されている。そして、この空気通路に、上記利用側熱交換器が送風機によって庫内へ送風可能に配置されている。
【０００４】ショーケースの運転時は、高温側冷媒回路と低温側冷媒回路のそれぞれで冷媒が循環し、冷媒熱交換器において、両冷凍回路の冷媒間での熱交換が行われる。低温側冷媒回路について見ると、圧縮機から吐出された冷媒は、冷媒熱交換器で凝縮した後、膨張弁で減圧し、さらにショーケース内の利用側熱交換器において空気通路を流れる空気との間で熱交換を行って蒸発し、該空気を冷却する。そして、この冷却された空気が、空気通路から庫内の陳列空間に供給されて、食品が所定の低温度に保持され、その鮮度が維持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構成された従来のショーケースでは、熱源側の圧縮機等の機器に故障が発生すると、利用側の機器が正常でも運転が停止してしまう。このため、従来は、運転を継続している他のショーケースに商品を移すなどの手段を講じているが、そうすると冷凍や冷蔵の負荷が大きくなって、商品の品質を十分に維持できなくなる問題があった。特に冷凍ショーケースが停止した場合は、商品を冷蔵ショーケースなどに移しても十分に保存できない問題があった。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、ショーケース等に適用された二元冷凍サイクルの冷凍装置において熱源側の機器が停止した場合でも、冷凍運転を継続できるようにして、商品の品質を維持できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、二元冷凍サイクルの冷凍装置において熱源側の機器が停止した場合には、空調設備などに備えられている単元冷凍サイクルの冷凍回路から冷媒熱交換器に冷媒を応急的に供給して、運転を継続できるようにしたものである。
【０００８】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5) を介して接続されて二元冷凍サイクルに構成された冷凍設備(6A)用の第１冷凍回路(1) と、単元冷凍サイクルに構成された第２冷凍回路(2) とを備えている。そして、高温側冷媒回路(3) の液配管(15a) と、第２冷凍回路(2) の液配管(36a) とが、第１連絡配管(41)を介して接続されるとともに、該高温側冷媒回路(3) の吸入側ガス配管(15b) と、第２冷凍回路(2) の吸入側ガス配管(36b) とが、第２連絡配管(42)を介して接続され、第２冷凍回路(2) の冷媒を、各連絡配管(41,42) を介して第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) へ選択的に流通させる切換手段(43,44) を備えている。
【０００９】なお、第１の解決手段では、第２冷凍回路(2) は、空調設備用の冷凍回路に限らず、本発明の冷凍装置が設けられる施設に備えられた任意の単元冷凍サイクルの冷凍回路を使用すればよいが、本発明が講じた第２の解決手段では、上記第１の解決手段において、第２冷凍回路(2) として、空調設備用の冷凍回路を利用している。
【００１０】また、本発明が講じた第３の解決手段では、上記第１の解決手段において、冷媒熱交換器(5) を、送風機によって、冷凍設備(6A)の庫内へ送風可能に構成している。なお、この構成においては、冷媒熱交換器(5) を冷凍設備(6A)の庫内または庫内に面した位置に配置して直接送風するようにしてもよいし、該冷媒熱交換器(5) を庫外に配置し、ダクトなどを介して庫内に送風するようにしてもよい。
【００１１】また、本発明が講じた第４の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１冷凍回路(1) に、冷媒熱交換器(5) と並列に接続された利用側熱交換器(19)を設けたものである。
【００１２】また、本発明が講じた第５の解決手段は、冷凍設備(6A,6B) 用の複数系統の冷凍回路(1) を用い、各冷凍回路(1) を、高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5) を介して接続された二元冷凍サイクルに構成するとともに、高温側冷媒回路(3) に、冷媒熱交換器(5) と並列に接続された利用側熱交換器(19) を設けた構成としている。
【００１３】また、本発明が講じた第６の解決手段は、上記第５の解決手段において、複数の冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) に含まれた利用側熱交換器(19)を、送風機によって、一の冷凍設備(6B)の庫内へ送風可能に構成し、複数の冷凍回路(1) の低温側冷媒回路(4) に含まれた第２の利用側熱交換器(24)を、送風機によって、他の一の冷凍設備(6A)の庫内へ送風可能に構成したものである。
【００１４】−作用−上記第１の解決手段では、通常は、第１冷凍回路(1) での二元冷凍サイクルの運転動作により、冷凍ショーケース(6A)などの冷凍設備の庫内が所定の低温に維持される。一方、この第１冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) で使用されている熱源機器(11)が故障などで停止すると、切換手段(43,44) により、第２冷凍回路(2) の冷媒を、各連絡配管(41,42) を介して第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) へ流すことができる。このため、第２冷凍回路(2) の熱源機器(31)と冷媒熱交換器(5) との間に、応急的に高温側冷媒回路が構成されることになり、低温側冷媒回路(4) において、通常時と同様に運転が継続される。
【００１５】また、上記第２の解決手段では、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどの商店で設けられている空調設備用の冷凍回路(2) を利用して、ショーケース(6A)などの冷凍設備の運転が継続される。
【００１６】また、上記第３の解決手段では、仮に低温側冷凍回路(4) の圧縮機(22)が停止した場合に、高温側冷凍回路(1) でのみ冷媒を循環させながら、冷媒熱交換器(5) の送風機を作動させると、冷媒熱交換器(5) において冷媒と空気との間で熱交換が生じて低温の空気が生成され、この低温の空気がショーケース(6A)などの庫内に供給される。
【００１７】また、上記第４の解決手段では、第１冷凍回路(1) が二元冷凍サイクルの回路と単元冷凍サイクルの回路を並列に備えていることになるので、この第１冷凍回路(1) で冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)など、温度帯の異なる冷凍設備を駆動できる。また、熱源機器(11)が停止した場合でも、第２冷凍回路(2) を利用して、これら温度帯の異なる各冷凍設備(6A,6B) を停止させずに、運転を継続できる。
【００１８】また、上記第５の解決手段では、複数系統に分かれた冷凍回路(1) が、それぞれ、二元冷凍サイクルの回路と単元冷凍サイクルの回路を並列に備えていることになるので、各系統の冷凍回路(1) とも、冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)など、温度帯の異なる冷凍設備を駆動できる。このため、どちらか一系統の冷凍回路(1) において熱源機器(11)が故障等で停止しても、残った一系統の冷凍回路(1) では、温度帯の異なる各冷凍設備(6A,6B) の運転が継続される。
【００１９】また、上記第６の解決手段では、例えば冷蔵ショーケース(6B)などの一の冷凍設備の庫内へは、複数の冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) に含まれた利用側熱交換器(19)から送風することができ、例えば冷凍ショーケース(6A)などの他の一の冷凍設備の庫内へは、複数の冷凍回路(1) の低温側冷媒回路(4) に含まれた第２の利用側熱交換器(24)から送風することができるので、一系統の冷凍回路(1)の熱源機器(11)が停止しても、冷凍ショーケース(6A)及び冷蔵ショーケース(6B)などの各冷凍設備の運転は継続される。
【００２０】
【発明の効果】上記第１の解決手段によれば、第１冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) で使用している熱源機器(11)が故障などで停止した際に、第２冷凍回路(2) の熱源機器(31)と冷媒熱交換器(5) との間に応急的に高温側冷媒回路を構成して該冷媒熱交換器(5) へ冷媒を供給し、二元冷凍サイクルの運転を継続できるので、冷凍ショーケース(6A)などの運転を継続できる。したがって、冷凍ショーケース(6A)などに陳列された食品等を別のショーケースなどに移さなくても、品質を応急的に維持できる。また、このように食品等を別のショーケースに移さなくてよいので、別のショーケースの負荷が大きくなることもない。
【００２１】また、上記第２の解決手段によれば、例えばコンビニエンスストアで冷凍ショーケース(6A)などに用いられている熱源機器(11)が停止した場合でも、空調設備用の第２冷凍回路(2) を利用して、該ショーケース(6A)に陳列された食品等の品質を応急的に維持できる。
【００２２】また、上記第３の解決手段によれば、低温側冷凍回路(4) の圧縮機(22)が停止した場合であっても、冷媒熱交換器(5) を利用して単元冷凍サイクルの冷凍運転を行えるようにしているので、冷凍ショーケース(6A)などの庫内の温度は幾分上昇する（高段側のみでの動作となるため）ものの、食品等の品質が急速に低下するのは防止できる。
【００２３】また、上記第４の解決手段によれば、第１冷凍回路(1) の熱源機器(11)が停止した場合でも、冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)など、設定温度の異なる冷凍設備の庫内で、それぞれ食品等の品質を応急的に維持できる。
【００２４】また、上記第５の解決手段によれば、どちらか一系統の冷凍回路(1) において熱源機器(11)が故障等で停止しても、残った一系統の冷凍回路(1) で、冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)などの設定温度の異なる冷凍設備の運転を継続できる。このように冷凍ショーケースが停止しないことから、商品の品質を維持しやすい。
【００２５】また、上記第６の解決手段によれば、例えば一つの冷蔵ショーケース(6B)の庫内に複数の利用側熱交換器(19)から送風することができ、一つの冷凍ショーケース(6A)の庫内に複数の第２利用側熱交換器(24)から送風することができる。したがって、一系統の冷凍回路(1) の熱源機器(11)が停止して、各ショーケース(6A,6B) 内の一つの利用側熱交換器(19)または第２利用側熱交換器(24)が機能しなくなっても、他の系統の冷凍回路(1) の利用側熱交換器(19)か第２利用側熱交換器(24)を用いて各ショーケース(6A,6B) の運転を継続できる。このため、食品等を別のショーケースに移さなくても品質維持できる。
【００２６】
【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】本実施形態１の冷凍装置は、図１に示すように、第１冷凍回路(1) と第２冷凍回路(2) とを備えている。第１冷凍回路(1) は、高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが、冷媒熱交換器(5) を介して接続されて蒸気圧縮式の二元冷凍サイクルに構成され、第２冷凍回路(2) は、蒸気圧縮式の単元冷凍サイクルに構成されている。また、第１冷凍回路(1) は、冷凍ショーケース(6A)などの冷凍設備用の冷凍回路として構成され、第２冷凍回路(2) は、空調設備用の冷凍回路として構成されている。
【００２８】第１冷凍回路(1) は、圧縮機(11)と熱源側熱交換器(12)とを有する熱源ユニット(7) と、この熱源ユニット(7) に対して並列に接続された、上述の複数の冷媒熱交換器(5) とを備えている。各冷媒熱交換器(5) は、高温側冷媒回路(3) 用の蒸発部(13)と、低温側冷媒回路(4) 用の凝縮部(21)とを一体に備え、蒸発部(13)の上流側には、膨張弁(14)が設けられている。
【００２９】熱源ユニット(7) の圧縮機(11)及び熱源側熱交換器(12)と、この冷媒熱交換器(5) 側の膨張弁(14)及び蒸発部(13)とが、冷媒配管(15)により接続されて、上記高温側冷媒回路(3) が閉回路に構成されている。なお、この高温側冷媒回路(3)中、熱源ユニット(7) に含まれている(16)と(17)は、それぞれ、アキュムレータと逆止弁であり、(18)は冷媒配管(15)の継手を示している。
【００３０】低温側冷媒回路(4) は、圧縮機(22)と、冷媒熱交換器(5) の凝縮部(21)と、膨張弁(23)と、利用側熱交換器(24)とを冷媒配管(25)で接続することによって、閉回路に構成されている。
【００３１】本実施形態１では、利用側熱交換器(24)がショーケース(6A)の空気通路に設けられているのに加えて、冷媒熱交換器(5) もショーケース(6A)の空気通路に設けられている。そして、これらの熱交換器(5,24)は、図示しない送風機によって、ショーケース(6A)内の食品等の陳列空間へ冷風を供給できるように構成されている。
【００３２】一方、第２冷凍回路(2) は、圧縮機(31)と、室外熱交換器(32)と、室外膨張弁(33)と、室内膨張弁(34)と、室内熱交換器(35)とが、冷媒配管(36)により閉回路に接続されて構成されている。また、圧縮機(31)の吐出側の冷媒配管(36) には四路切換弁(37)が設けられ、冷媒の循環方向を、冷房運転を行う正サイクルと、暖房運転を行う逆サイクルとに切り換えられるようになっている。
【００３３】なお、室内膨張弁(34)と室内熱交換器(35)は室内機(8) 中に設けられ、各室内機(8) は、圧縮機(31)と室外熱交換器(32)と膨張弁(33)とを含む室外機(9) に対して並列に接続され、室外機(9) には、アキュムレータ(38)も含まれている。また、この第２冷凍回路(2) 中、(39)は電磁弁、(40)は冷媒配管(36)の継手を示している。
【００３４】両冷凍回路(1,2) は、高温側冷媒回路(3) の液配管(15a) と、第２冷凍回路(2) の液配管(36a) とが、第１連絡配管(41)を介して接続され、高温側冷媒回路(3) の吸入側ガス配管(15b) と、第２冷凍回路(2) の吸入側ガス配管(36b) とが、第２連絡配管(42)を介して接続されている。そして、第１連絡配管(41)と第２連絡配管(42)には、第２冷凍回路(2) の冷媒を、各連絡配管(41,42) を介して第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) へ選択的に流通させるための切換手段として、それぞれ、電磁弁(43)と電磁弁(44)とが設けられている。
【００３５】−運転動作−次に、この冷凍装置の運転動作について説明する。
【００３６】（冷房運転モード）図２から図４は、第２冷凍回路(2) を冷房運転モードにしている状態を示し、図２は、両冷凍回路(1,2) ともに正常に運転が行われている状態を示している。
【００３７】このとき、第２冷凍回路(2) では、室外膨張弁(33)は全開で、室内膨張弁(34)は過熱度等の開度制御される。また、電磁弁(39)は開かれているが、連絡配管(41,42) に設けた電磁弁(43,44) は、いずれも閉じられている。そして、圧縮機(31)から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切換弁(37)を経て室外熱交換器(32)に入り、該室外熱交換器(32)において凝縮して液化する。この液冷媒は、室内膨張弁(34)で減圧された後、室内熱交換器(35)で室内空気を冷却して蒸発し、ガス冷媒となって圧縮機(31)へ戻る。この循環を繰り返すことにより、室内が冷房される。
【００３８】一方、第１冷凍回路(1) では、高温側冷媒回路(3) と各低温側冷媒回路(4) においてそれぞれ冷媒が循環し、各冷媒熱交換器(5) において両冷媒回路(3,4) の冷媒間で熱交換が行われる。低温側冷媒回路(4) では、この冷媒熱交換器(5) の凝縮部(21)で凝縮して液化した冷媒が、膨張弁(23)で減圧された後に利用側熱交換器(24)で蒸発してショーケース(6) 内の空気を冷却する。このようにして各ショーケース(6A)毎に二元冷凍サイクルの冷凍運転が行われて、各ショーケース(6A)内の食品等が所定の低温に維持される。
【００３９】図３は、第１冷凍回路(1) の熱源ユニット(7) が故障などで停止した際の運転動作を示している。このとき、第１冷凍回路(1) の各冷媒熱交換器(5) の蒸発部(13)に、第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)から冷媒が供給されるように、電磁弁(43,44) が開かれ、電磁弁(39)が閉じられる。なお、電磁弁(39)を閉じると冷房運転は停止することになるが、電磁弁(39)を全閉にせずに冷媒を室内機(8) 側にも流すようにすれば、能力は低下するものの、冷房運転を継続することが可能である。
【００４０】この図３の状態では、第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)から吐出されたガス冷媒は、室外熱交換器(32)において液冷媒となった後、全開の膨張弁(33)と電磁弁(43)とを経て各冷媒熱交換器(5) の蒸発部(13)に送られる。各冷媒熱交換器(5) において低温側冷媒回路(4) の冷媒と熱交換してガス化した冷媒は、電磁弁(44)及びアキュムレータ(38)を経て第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)に吸入され、１サイクルが完了する。また、低温側冷媒回路(4) では図２と同様に冷媒が循環するので、各ショーケース(6A)毎に二元冷凍サイクルの冷凍運転が行われていることになり、各ショーケース(6A)の庫内が所定温度に維持される。
【００４１】次に、図４は、第１冷凍回路(1) 中、低温側冷媒回路(4) の圧縮機(22)が故障などで停止した際の運転動作を示している。このとき、低温側冷媒回路(4) は停止するが、高温側冷媒回路(3) で冷媒を循環させながら冷媒熱交換器(5) の送風機を作動させておくと、高温側冷媒回路(3) の冷媒と空気との間で熱交換を生じさせて該空気を冷却し、冷風を庫内に送ることができる。この場合、第１冷凍回路(1) は高段側のみの動作となるので、ショーケース(6A)内の温度は幾分上昇するが、食品等の鮮度が低下するのを応急的に抑えることは可能である。
【００４２】なお、仮に、第１冷凍回路(1) 中、高温側冷媒回路(3) の圧縮機(11)と低温側冷媒回路(4) の圧縮機(22)の両方が停止した場合には、第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)と第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) との間で冷媒を循環させながら、冷媒熱交換器(5) の送風機を作動させると、同様に冷風を庫内に送れるので、食品の鮮度が低下するのを応急的に抑えることができる。
【００４３】（暖房運転モード）図５から図７は、第２冷凍回路(2) を暖房運転モードにしている状態を示し、図５は、両冷凍回路(2) ともに正常に運転が行われている状態を示している。
【００４４】このとき、第２冷凍回路(2) では、室内膨張弁(34)が全開で、室外膨張弁(33)が過熱度等の開度制御される。また、電磁弁(39)は開かれているが、連絡配管(41,42) に設けた電磁弁(43,44) は、いずれも閉じられている。そして、圧縮機(31)から吐出された高圧ガス冷媒は、四路切換弁(37)を経て室内熱交換器(35)に入り、該室内熱交換器(35)において室内空気と熱交換して凝縮し、液化する。この熱交換の際に暖められた空気が室内に吹き出され、室内が暖房される。一方、室内熱交換器(35)を出た液冷媒は、室外膨張弁(33)で減圧された後、室外熱交換器(32)で蒸発してガス冷媒となり、四路切換弁(37)とアキュムレータ(38)を介して圧縮機(31)へ戻る。暖房運転中は以上の動作を繰り返すことになる。
【００４５】一方、第１冷凍回路(1) では、冷房運転モードのときと同様に、高温側冷媒回路(3) と各低温側冷媒回路(4) において、それぞれ冷媒が循環し、各冷媒熱交換器(5) において、両冷媒回路(3,4) の冷媒間で熱交換が行われる。また、低温側冷媒回路(4) では、この冷媒熱交換器(5) で冷媒が凝縮して液化し、さらに膨張弁(23)で減圧された後に利用側熱交換器(24)で蒸発してショーケース(6A)内の空気を冷却する。このようにして各ショーケース(6A)毎に二元冷凍サイクルの運転が行われて、各ショーケース(6A)内の食品等が所定の低温に維持される。
【００４６】図６は、第１冷凍回路(1) の熱源ユニット(7) が故障などで停止した際の運転動作を示している。このとき、第２冷凍回路(2) の冷媒は、室内熱交換器(35)を通って室内空気を暖めた後、電磁弁(39,43) を介して第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) の蒸発部(13)に送られ、凝縮部(21)を流れる低温側冷媒回路(4) の冷媒と熱交換してガス化した後に電磁弁(44)とアキュムレータ(38)を通って第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)へ戻る。なお、この運転動作中、室外熱交換器(32)へ冷媒が流れないように、室外膨張弁(33)は全閉に制御される。
【００４７】このとき、低温側冷媒回路(4) では、図５と同様にして冷媒が循環している。したがって、各ショーケース(6A)毎に二元冷凍サイクルの運転が行われ、各ショーケース(6A)内が所定の温度に維持される。しかも、この場合には、暖房運転も継続して行うことが可能であるという利点がある。
【００４８】図７は、第１冷凍回路(1) 中、低温側冷媒回路(4) の圧縮機(22)が故障などで停止した際の運転動作を示している。このとき、第１冷凍回路(1) の運転動作は図４の状態と同じであり、高温側冷媒回路(3) で冷媒を循環させながら冷媒熱交換器(5) の送風機を作動させておくことにより、高温側冷媒回路(3) の冷媒と空気との間で熱交換を生じさせて空気を冷却し、冷風を庫内に送ることができる。この場合も、図４の例と同じく、第１冷凍回路(1) は高段側のみの動作となるので、ショーケース(6A)内の温度は幾分上昇するが、食品等の鮮度が低下するのを応急的に抑えることは可能である。
【００４９】さらに、第１冷凍回路(1) 中、高温側冷媒回路(3) の圧縮機(11)と低温側冷媒回路(4) の圧縮機(22)の両方が停止した場合でも、第２冷凍回路(2) の圧縮機(31)から室内熱交換器(35)を通った冷媒を第１冷凍回路(1) の冷媒熱交換器(5) に循環させながら、冷媒熱交換器(5) の送風機を作動させると、冷風を庫内に送れるので、同様に食品の鮮度が低下するのを応急的に抑えることができる。
【００５０】−実施形態１の効果−本実施形態１によれば、例えばコンビニエンスストアにおいて、高温側冷媒回路(3) の圧縮機(11)が停止したときでも、空調設備用の第２冷凍回路(2) を利用してショーケース(6A)の庫内へ冷風を継続して供給することが可能となる。したがって、商品を他のショーケースに移さずに、商品の品質を維持できる。
【００５１】また、低温側冷凍回路(4) の圧縮機(22)が停止した場合でも、冷媒熱交換器(5) の蒸発部(13)に高温側冷媒回路(3) の冷媒または空調用の第２冷凍回路(2) の冷媒を流しながら送風機を作動させることによって、食品等の品質の低下を応急的に防止できる。
【００５２】なお、従来、コンビニエンスストアなどの比較的小規模の商店では、冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケースなどの冷凍設備の熱源機器は、通常は各１台程度で、熱源機器が故障するとどちらか一方の温度帯のショーケースしか使えなくなっていた。このため、冷凍側の熱源機器が故障した場合、商品を冷蔵ショーケースに移しても十分な期間保存できなかったが、本実施形態１では、空調設備用の熱源機器(31)を利用して、二元冷凍サイクルの運転を継続できるようにしているので、少なくとも冷凍ショーケース(6A)の運転を継続することが可能であり、商品の保存に効果的である。
【００５３】−実施形態１の変形例−実施形態１では、各利用側熱交換器(24)に加えて、各冷媒熱交換器(5) もショーケース(6A)の空気通路に設けているが、冷媒熱交換器(5) は、場合によってはショーケース(6A)の外に配置して、ショーケース(6A)内の冷却に使用しない構成としてもよい。
【００５４】また、上記実施形態１は、第１冷凍回路(1) が冷凍ショーケース(6A)用に構成されたものであるが、第１冷凍回路(1) には、冷蔵ショーケースや、弁当、おにぎり、調理パン等のいわゆる米飯用ショーケースなどを混在させてもよい。これらのショーケースは、冷凍ショーケース(6A)に比較すると幾分高温の冷蔵用機器であるから、第１冷凍回路(1) に、単元冷凍サイクルの回路を混在させるとよい。
【００５５】具体的には、第１冷凍回路(1) 中に、熱源側冷媒回路(3) の圧縮機(11)と熱源側熱交換器(12)を共用して単元冷凍サイクルを行うように、該圧縮機(11)と熱源側熱交換器(12)とに対し、冷媒熱交換器(5) と並列に利用側熱交換器（図８の符号(19)を参照）を接続することができる。
【００５６】このように構成すると、第１冷凍回路(1) の熱源ユニット(8) が停止した場合でも、第２冷凍回路(2) から冷媒を供給すると、冷凍ショーケース(6A)だけでなく、冷蔵ショーケースの運転も継続でき、食品等を継続して適温で保存できる。
【００５７】
【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、図８に示すように、複数系統の冷凍設備用冷凍回路(1) を設け、各冷凍回路(1) を、二元冷凍サイクルの冷凍回路と単元冷凍サイクルの冷凍回路とが併存した構成としたものである。つまり、各冷凍回路(1) は、高温側冷媒回路(3) と低温側冷媒回路(4) とが冷媒熱交換器(5) を介して接続されて二元冷凍サイクルに構成される一方で、高温側冷凍回路(3) が、冷媒熱交換器(5) と並列に接続された利用側熱交換器(19)を備えている。利用側熱交換器(19)の上流側には膨張弁(20)が配置されている。
【００５８】高温側冷媒回路(3) は、圧縮機(11)と熱源側熱交換器(12)とを含む熱源ユニット(7) に対し、冷媒熱交換器(5) と利用側熱交換器(19)とが２台ずつ並列に接続されて構成されている。なお、低温側冷媒回路(4) は、実施形態１と同様の構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００５９】本実施形態２では、各冷凍回路(1) の高温側冷媒回路(3) に含まれた利用側熱交換器(19)が１台ずつで計２台、仮想線で示すように一台になった各冷蔵ショーケース(6B)に設置され、それぞれ、送風機（図示せず）によってその庫内へ送風可能に構成されている。また、各冷凍回路(1) の低温側冷媒回路(4) に含まれた第２の利用側熱交換器(24)が１台ずつで計２台、仮想線で示すように一台になった各冷凍ショーケース(6A)に設置され、それぞれ、送風機（図示せず）によってその庫内へ送風可能に構成されている。
【００６０】なお、図面上は、冷凍ショーケース(6A)に各系統の冷媒熱交換器(5) と低温側の圧縮機(22)も含まれているが、これらの機器(5,22)は冷凍ショーケース(6A)の外に設置してもよい。
【００６１】−運転動作−本実施形態２では、各冷凍回路(1) について、一台の圧縮機(11)を作動させることにより、冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)のそれぞれで適温の空気が庫内へ吹き出され、食品等の冷凍保存及び冷蔵保存を同時に行うことができる。
【００６２】この構成において、仮にどちらか１系統の冷凍回路(1) の熱源ユニット(7) が故障しても、他方の系統の冷凍回路(1) により冷凍ショーケース(6A)と冷蔵ショーケース(6B)が運転可能であるため、コンビニエンスストアなどの店内で、各ショーケース(6A,6B) の運転を継続できる。
【００６３】−実施形態２の効果−本実施形態２によれば、どちらか１系統の冷凍回路(1) の熱源ユニット(7) が停止しても、各ショーケース(6A,6B) の運転を継続できるので、食品等を別のショーケースに移し替えなくても品質維持できる。特に、異なる温度帯のショーケース(6A,6B) の一方が停止するということがないので、冷凍ショーケース(6A)が止まったときに商品を冷蔵ショーケース(6B) で保存しなければならないといった不具合は生じない。
【００６４】−実施形態２の変形例−本実施形態２では、一台のショーケース(6A,6B) に、各系統の利用側熱交換器(19,24) を１台ずつ、計２台設けているが、一台のショーケースに一台の利用側熱交換器(19,24) を設ける構成にしてもよい。この場合、符号(6a,6b)で示すユニットが各ショーケースに相当する。このように構成しても、店内に２系統の冷凍回路(1) を設けていれば、どちらか一系統で熱源ユニット(7) が停止した際に、異なる温度帯のショーケース(6a,6b) の運転を継続することは可能である。
【００６５】
【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。
【００６６】例えば、図６に示した運転状態（暖房運転モードで、高温側冷媒回路(3) の熱源ユニット(7) が停止した状態）において、サーモオフ運転のときには、冷媒の循環方向を逆にして室外熱交換器(32)で冷媒を凝縮するとよい。また、暖房運転時に第１冷凍回路(1) の圧縮機(11)が故障したときは、空調を諦めて、室外熱交換器(32)を凝縮器として使用することも可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８５３
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７９３１
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３３３０（Ｐ２０００−１９３３３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６９５１４ |
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