| 【発明の名称】 |
店舗用冷凍空調装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】丸本 一彦
【氏名】前田 宗万
【氏名】倉本 哲英
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| 【要約】 |
【課題】冷房運転時、冷房能力が低下せず。冷房過負荷条件時などには高圧保護により空調側圧縮機が停止せず省エネルギーが図れる店舗用冷凍空調装置。
【解決手段】冷凍回路６１と空調回路６０でフィンを共有し、このフィンに挿通される各回路の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器３０と、空調側圧縮機１，四方弁２，熱回収熱交換器３０，空調側室外熱交換器５，室外膨張弁４，室内膨張弁８，室内熱交換器９を連接してなる空調回路６０と、冷凍側圧縮機２０，熱回収熱交換器３０，冷凍側室外熱交換器２１，ショーケース膨張弁２４，ショーケース蒸発器２５を連接してなる冷凍回路６１とを備え、空調側室外熱交換器は各々冷凍回路６１及び空調回路６０を単独に運転した時と同等の熱交換を行い排熱でき、冷房運転時の空調能力の低下，空調側圧縮機１の停止を回避できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記熱回収熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記熱回収熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路とを備えた店舗用冷凍空調装置。
【請求項２】 冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記補助熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記補助熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路を備え、室外空気と前記補助熱交換気の前記空調回路と前記冷凍回路間の熱交換を促進するため補助熱交用送風機を備えた店舗用冷凍空調装置。
【請求項３】 冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽とを備えた店舗用冷凍空調装置。
【請求項４】 冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽と、前記蓄熱槽内の前記蓄冷材を循環して外気に放熱できる冷却塔を備えた店舗用冷凍空調装置。
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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、冷凍装置及び冷暖房装置を連動して成る店舗用冷凍空調システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては特開平８−３３８６６６号公報に示されているものがある。以下、図５を参照しながら説明する。
【０００３】１は空調側圧縮機、２は四方弁、３はアキュムレータ、４は室外膨張弁、１２は第１熱交換器、８は室内膨張弁、９は室内熱交換器であり、これらを環状に連接して空調回路６０を形成している。
【０００４】また、２０は冷凍側圧縮機、１２’は第１熱交換器１２と一体に形成して熱交換する第２熱交換器、２４はショーケース膨張弁、２５はショーケース蒸発器であり、これらを環状に連接して冷凍回路６１を形成している。
【０００５】１０は室内送風機、１３は第２熱交換器１２’を上流とし、第１熱交換器１２を下流として送風する送風機、２６はショーケース送風機である。
【０００６】さらに、空調側圧縮機１，四方弁２，アキュムレータ３，室外膨張弁４，第１熱交換器１２，第２熱交換器１２’，送風機１３及び冷凍側圧縮機２０で室外機１４を形成している。また、室内膨張弁８，室内熱交換器９及び室内送風機１０で室内機１１を形成している。そして、ショーケース膨張弁２４，ショーケース蒸発器２５及びショーケース送風機２６でショーケース２７を形成している。
【０００７】以上の様に構成された店舗用空調装置についてその動作を説明する。
【０００８】先ず、冷房運転時の動作について説明する。
【０００９】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０で圧縮された高温高圧ガスは第２熱交換器１２’で室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、ショーケース張弁２４で減圧され、低温低圧の二相冷媒となってショーケース蒸発器２５に送られショーケース送風機１０の送風によりショーケース２７内の空気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは冷凍側圧縮機２０にもどる。
【００１０】空調回路６０では、空調側圧縮機１で圧縮された高温高圧ガスは四方弁２を介して、第１熱交換器１２に送られる。第１熱交換器１２では第２熱交換器１２’で熱交換され温度の上昇した室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、室外膨張弁４を通り室内膨張弁８で減圧され、低温低圧の二相冷媒となって室内熱交換器９に送られ室内送風機１０の送風により室内空気の熱を吸熱冷房して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは四方弁２を通ってアキュムレータ３で気液分離され空調側圧縮機１にもどる。
【００１１】この様にして、ショーケース２７内の保冷を行うと共に、室内の冷房を行うものである。
【００１２】次に、暖房運転時の動作について説明する。
【００１３】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０で圧縮された高温高圧ガスは第２熱交換器１２’で室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、ショーケース膨張弁２４で減圧され、低温低圧の二相冷媒となってショーケース蒸発器２５に送られショーケース送風機１０の送風によりショーケース２７内の空気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは冷凍側圧縮機２０にもどる。
【００１４】空調回路６０では、空調側圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは四方弁２を介して室内熱交換器９に送られ室内空気へ熱を放熱暖房して凝縮する。そして、室内膨張弁を８を通って室外膨張弁４で減圧され、高温低圧の二相冷媒となって第１熱交換器１２に送られる。第１熱交換器１２では、第２熱交換器１２’で熱交換され温度の上昇した室外空気と熱交換して吸熱蒸発し、蒸発した冷媒ガスは四方弁２を通ってアキュムレータ３で気液分離され低温低圧ガスが空調側圧縮機１にもどる。
【００１５】この様にして、ショーケース２７内の保冷を行うと共に、室内の暖房を行うものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】空調回路６０が冷房運転となる場合、第１熱交換器１２は凝縮器となるため、第１熱交換器１２内の冷媒ガスの熱を放熱し、冷却液化する必要がある。
【００１７】しかし、上記従来の構成では、第２熱交換器１２’で熱交換され温度上昇した室外空気が第１熱交換器１２の吸い込み空気となる。そのため、冷媒ガスと室外空気との温度差が小さくなり、冷媒ガスの熱を放熱し、冷却液化するための熱交換効率が低下し、冷房能力が低下すると言う課題があった。
【００１８】また、冷房過負荷条件時などには高圧保護により空調側圧縮機１が停止する可能性があると言う課題があった。
【００１９】本発明の目的は、冷房運転時には冷房能力を低下させることなく、また冷房過負荷などの条件時にも空調側圧縮機１を停止することがなく、空調回路６０が暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図れる店舗用冷凍空調装置を提供することである。
【００２０】また他の目的は、冷房運転時に上記の目的に加え、省エネルギーを図れ、空調回路６０が暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図れる店舗用冷凍空調装置を提供することである。
【００２１】さらに他の目的は、空調回路６０が冷房運転時には夜間電力の有効利用により電力の平準化を行い環境保全に寄与し、空調回路６０が暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図れる店舗用冷凍空調装置を提供することである。
【００２２】さらにまた他の目的は、空調回路６０が冷房運転時には夜間電力の有効利用により電力の平準化を行い環境保全に寄与し、空調回路６０が暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図り、冷房運転時にも冷房能力を低下させることのない店舗用冷凍空調装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の店舗用冷凍空調装置は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記熱回収熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記熱回収熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路とを備えた。
【００２４】このことにより、空調回路が冷房運転時は冷房能力を低下させることなく、また冷房過負荷などの条件時にも空調側圧縮機を停止することがなく、暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図ることができる。
【００２５】また、本発明の店舗用冷凍空調装置は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記補助熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記補助熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路を備え、室外空気と前記補助熱交換気の前記空調回路と前記冷凍回路間の熱交換を促進するため補助熱交用送風機を備えた。
【００２６】このことにより、空調回路が冷房運転時には冷房能力を低下させることなく、また冷房過負荷などの条件時にも空調側圧縮機を停止することなしに、省エネルギーを図ることができ、暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図ることができる。
【００２７】さらに、本発明の店舗用冷凍空調装置は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽とを備えた。
【００２８】このことにより、空調回路が冷房運転時には夜間電力の有効利用により電力の平準化を行い環境保全に寄与できる。また、暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図ることができる。
【００２９】さらにまた、本発明の店舗用冷凍空調装置は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽と、前記蓄熱槽内の前記蓄冷材を循環して外気に放熱できる冷却塔を備えた。
【００３０】このことにより、空調回路が冷房運転時には夜間電力の有効利用により電力の平準化を行い環境保全に寄与し、空調回路が暖房運転時には冷凍機の排熱を空調機に回収することで省エネルギーを図り、冷房運転時にも冷房能力を低下を防止できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記熱回収熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記熱回収熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路とを備えた。
【００３２】このため、冷房運転時には冷凍側室外熱交換器，空調側室外熱交換器はそれぞれ冷凍回路及び空調回路を単独に運転した場合と同等の熱交換を行い排熱する作用がある。
【００３３】また、暖房運転時には冷凍回路の凝縮器となる熱回収熱交換器から放出される排熱を、空調回路の蒸発器となる熱回収熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び冷凍回路側の熱回収熱交換器の凝縮圧力を低下でき、空調側室外熱交換器及び空調回路側の熱回収熱交換器の蒸発圧力を高くでき運転効率を向上する作用がある。
【００３４】請求項２に記載の発明は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記補助熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記補助熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路を備え、室外空気と前記補助熱交換気の前記空調回路と前記冷凍回路間の熱交換を促進するため補助熱交用送風機を備えた。
【００３５】このため、冷房運転時に凝縮器となる冷凍側室外熱交換器，空調側室外熱交換器に加え、補助熱交換器においても室外空気へ排熱することができ、凝縮圧力を低下でき、運転効率を向上する作用がある。
【００３６】また、暖房運転時には冷凍回路の凝縮器となる冷凍回路側の補助熱交換器から放出される排熱を、空調回路の蒸発器となる空調回路側の補助熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び冷凍回路側の補助熱交換器の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器及び空調回路側の補助熱交換器の蒸発圧力を高くすることができる運転効率を向上する作用がある。
【００３７】請求項３に記載の発明は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽とを備えた。
【００３８】このため、冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の吸熱を利用して昼間の冷凍，空調を行う作用がある。
【００３９】また、暖房運転時には、冷凍回路の凝縮器となる冷凍回路側の蓄熱用熱交換器から放出される排熱を、蓄冷材を攪拌機で攪拌することにより空調回路の蒸発器となる空調回路側の蓄熱用熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び冷凍回路側の蓄熱用熱交換器の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器及び空調回路側の蓄熱用熱交換器の蒸発圧力を高でき運転効率を向上する作用がある。
【００４０】請求項４に記載の発明は、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽と、前記蓄熱槽内の前記蓄冷材を循環して外気に放熱できる冷却塔を備えた。
【００４１】このため、冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の吸熱を利用して昼間の冷凍，空調を行い、蓄冷材への吸熱量が不足すると、蓄冷材の熱を冷却塔で放熱する作用がある。
【００４２】また、暖房運転時には、冷凍回路の凝縮器となる冷凍回路側の蓄熱用熱交換器から放出される排熱を、蓄冷材を攪拌機で攪拌することにより空調回路の蒸発器となる空調回路側の蓄熱用熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び冷凍回路側の蓄熱用熱交換器の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器及び空調回路側の蓄熱用熱交換器の蒸発圧力を高でき運転効率を向上する作用がある。
【００４３】
【実施例】以下、本発明による冷暖房装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４４】（実施例１）図１は本発明の実施例１による店舗用冷凍空調装置の冷凍サイクル図である。図１において、５は空調側室外熱交換器、６は室内側送風機である。また、空調側圧縮機１，四方弁２，アキュムレータ３，室外膨張弁４，空調側室外熱交換器５及び空調側送風機６で空調側室外機７を構成している。
【００４５】２１は冷凍側室外熱交換器、２２は冷凍側送風機である。冷凍側圧縮機２０，冷凍側室外熱交換器２１及び冷凍側送風機２２で冷凍機２３を構成している。
【００４６】３０は冷凍回路６１と空調回路６０でフィンを共有すると共に、このフィンに挿通される冷凍回路６１の伝熱管と空調回路６０の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器であり、冷凍回路６１と空調回路６０間での熱交換を行う。
【００４７】以上のように構成された店舗用冷凍空調装置について、動作説明を行うこととする。
【００４８】先ず、冷房運転時の動作について説明する。
【００４９】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０で圧縮された高温高圧ガスは熱回収熱交換器３０内の冷凍回路６１側を通り冷凍側室外熱交換器２１に送られる。冷凍側室外熱交換器２１では冷凍側送風機２２で送風された室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、ショーケース膨張弁２４で減圧される。
【００５０】そして、低温低圧の二相冷媒となってショーケース蒸発器２５に送られ、ショーケース送風機１０の送風によりショーケース２７内の空気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは冷凍側圧縮機２０にもどる。
【００５１】空調回路６０では、空調側圧縮機１で圧縮された高温高圧ガスは四方弁２を介して、熱交換熱交換器３０内の空調回路６０側を通り、空調側室外熱交換器５に送られる。空調側室外熱交換器５では空調側送風機６で送風された室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、室外膨張弁４を通り室内膨張弁８で減圧される。
【００５２】そして、低温低圧の二相冷媒となって室内熱交換器９に送られる。室内熱交換器９では室内送風機１０の送風により室内空気の熱を吸熱冷房して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは四方弁２を通ってアキュムレータ３で気液分離され空調側圧縮機１にもどる。
【００５３】この時、熱回収熱交換器３０の冷凍回路６１，空調回路６０内には同じ温度帯の高温高圧冷媒が流れているため、冷媒間の熱交換は起こらない。空調回路６０，冷凍回路６１の高温高圧冷媒は、それぞれ空調側室外熱交換器５及び冷凍側室外熱交換器２１で室外空気と熱交換して凝縮される。
【００５４】次に、暖房運転時の動作について説明する。
【００５５】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０で圧縮された高温高圧ガスは熱回収熱交換器３０内の冷凍回路６１側を通り冷凍側室外熱交換器２１に送られる。冷凍側室外熱交換器２１では冷凍側送風機２２で送風された室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒となり、ショーケース膨張弁２４で減圧される。
【００５６】そして、低温低圧の二相冷媒となってショーケース蒸発器２５に送られショーケース送風機１０の送風によりショーケース２７内の空気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは冷凍側圧縮機２０にもどる。
【００５７】空調回路６０では、空調側圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは四方弁２を介して室内熱交換器９に送られ室内空気へ熱を放熱暖房して凝縮する。そして、室内膨張弁を８を通って室外膨張弁４で減圧され、低温低圧の二相冷媒となって空調側室外熱交換器５に送られる。
【００５８】空調側室外熱交換器５では空調側送風機６で送風された室外空気と熱交換して一部が吸熱蒸発し、熱回収熱交換器３０内の空調回路側に送られる。熱回収熱交換器３０内では低温低圧の空調回路６０の二相冷媒は冷凍回路６１側を通る高温高圧ガスと熱交換し吸熱蒸発し、冷媒ガスとなる。蒸発した冷媒ガスは四方弁２を通ってアキュムレータ３で気液分離され低温低圧ガスが空調側圧縮機１にもどる。この時、熱回収熱交換器３０の冷凍回路６１側を通る高温高圧ガスは放熱凝縮する。
【００５９】この様にして、冷房運転時にはショーケース２７内の保冷を行うと共に、室内の冷房を行うものであり、冷凍側室外熱交換器２１，空調側室外熱交換器５はそれぞれ冷凍回路６１及び空調回路６０を単独に運転した場合と同等の熱交換を行い排熱できる。
【００６０】また、暖房運転時には、ショーケース２７内の保冷を行うと共に、室内の暖房を行うものであり、冷凍回路６１の凝縮器となる熱回収熱交換器３０から放出される排熱を、空調回路６０の蒸発器となる熱回収熱交換器３０に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器２１及び熱回収熱交換器３０の冷凍回路側６１側の凝縮圧力を低下でき、空調側室外熱交換器５及び熱回収熱交換器３０の空調回路側６０の蒸発圧力を高くすることができる。
【００６１】（実施例２）図２は本発明の実施例２による冷暖房装置の冷凍サイクル図である。尚、実施例１と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６２】図２において、４０は冷凍回路６１と空調回路６０でフィンを共有すると共に、このフィンに挿通される冷凍回路６１の伝熱管と空調回路６０の伝熱管を千鳥状に配置した補助熱交換器である。４２は補助熱交換器４０の冷凍回路６１及び空調回路６０内の冷媒と空気の熱交換を促進する補助熱交用送風機である。補助熱交換器４０，補助熱交用送風機４２で補助熱交システム４１を構成している。
【００６３】以上のように構成された店舗用冷凍空調装置について、動作説明を行うこととする。尚、実施例１と同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【００６４】先ず、冷房運転時の動作について説明する。
【００６５】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０より吐出された高温高圧ガスは補助熱交換器４０の冷凍回路６１側に送られ補助熱交用送風機４２で送風された室外空気と熱交換し冷媒の一部は放熱液化する。次に、冷凍側室外熱交換器２１に送られた冷媒は冷凍側送風機２２で送風された室外空気と熱交換し、完全に放熱液化する。
【００６６】空調回路６０では、空調側圧縮機１より吐出された高温高圧ガスは補助熱交換器４０の空調回路６０側に送られ補助熱交用送風機４２で送風された室外空気と熱交換し冷媒の一部は放熱液化する。次に、空調側室外熱交換器５に送られた冷媒は空調側送風機６で送風された室外空気と熱交換し、完全に放熱液化する。
【００６７】この時、補助熱交換器４０の空調回路６０と冷凍回路６１には同じ温度帯の高温高圧冷媒が流れているため、冷媒間の熱交換は起こらず、補助熱交用送風機４２で送風された室外空気と熱交換し、高温高圧冷媒は放熱液化する。さらに、それぞれ空調側室外熱交換器５及び冷凍側室外熱交換器２１で室外空気と熱交換して凝縮される。
【００６８】次に、暖房運転時の動作について説明する。
【００６９】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０より吐出された高温高圧ガスは補助熱交換器４０の冷凍回路６１側に送られ、冷媒の一部は放熱液化する。次に、冷凍側室外熱交換器２１に送られた冷媒は冷凍側送風機２２で送風された室外空気と熱交換し、完全に放熱液化する。
【００７０】空調回路６０では、空調側室外熱交換器５に送られた低温低圧の二相冷媒は空調側送風機６で送風された室外空気と熱交換し吸熱蒸発する。さらに、補助熱交換器４０で吸熱蒸発してアキュムレータ３に送られる。
【００７１】この時、補助熱交換器４０の空調回路６０側を通る低温低圧冷媒と補助熱交換器４０の冷凍回路６１側を通る高温高圧二相冷媒はフィン及び補助熱交用送風機４２で送風された室外空気を媒体として熱交換を行うと共に、補助熱交換器４０の空調回路６０側を通る低温低圧冷媒は室外空気と熱交換し吸熱蒸発し、補助熱交換器４０の冷凍回路６１側を通る高温高圧二相冷媒は室外空気と熱交換して放熱液化する。
【００７２】この様に、冷房運転時にはショーケース２７内の保冷を行うと共に、室内の冷房を行うものであり、凝縮器となる冷凍側室外熱交換器２１，空調側室外熱交換器５に加え、補助熱交換器４０においても室外空気へ排熱することができ、凝縮圧力を低下できる。
【００７３】また、暖房運転時には冷凍回路６１の凝縮器となる補助熱交換器４０の冷凍回路６１側から放出される排熱を、空調回路６０の蒸発器となる補助熱交換器４０の空調回路６０側に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器２１及び補助熱交換器４０内の冷凍回路６１側の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器５及び補助熱交換器４０内の空調回路６０側の蒸発圧力を高くすることができる。
【００７４】（実施例３）図３は本発明の実施例３による冷暖房装置の冷凍サイクル図である。尚、実施例２と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７５】２４’は冷凍回路６１に取り付けられた冷凍側膨張弁、５４は冷凍回路６１と空調回路６０でフィンを共有すると共に、このフィンに挿通される冷凍回路６１の伝熱管と空調回路６０の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器である。５５は攪拌機であり、５３は蓄熱槽である。
【００７６】以上のように構成された店舗用冷凍空調装置について、動作説明を行うこととする。尚、実施例２と同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【００７７】先ず、冷房期間に行う蓄冷運転の動作について説明する。蓄冷運転は冷凍負荷，空調負荷の少ない室外温度の低くなった夜間に行われる。
【００７８】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０より吐出された高温高圧ガス冷媒は冷凍側室外熱交換器２１で室外空気と熱交換される。凝縮液化した冷媒は冷凍側膨張弁２４’で減圧され低温二相冷媒となる。そして、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である水と熱交換し、水は放熱して次第に氷へと変化して蓄冷を行う。
【００７９】さらに、ショーケース膨張弁２４で圧力調整された低温低圧の二相冷媒はショーケース蒸発器２５に送られショーケース送風機１０の送風によりショーケース２７内の空気の熱を吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは冷凍側圧縮機２０にもどる。
【００８０】空調回路６０では、空調側圧縮機１より吐出された高温高圧ガス冷媒は空調側室外熱交換器５で室外空気と熱交換し放熱液化する。そして、室外膨張弁４で減圧され低温の二相冷媒となる。次に、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である水と熱交換し、水は放熱して次第に氷へと変化して蓄冷を行う。
【００８１】さらに、室内膨張弁８で圧力調整された低温低圧の二相冷媒は室内熱交換器９に送られる。室内熱交換器９では室内送風機１０の送風により室内空気の熱を吸熱冷房して蒸発する。蒸発した冷媒ガスは四方弁２を通ってアキュムレータ３で気液分離され空調側圧縮機１にもどる。
【００８２】次に、冷凍負荷，空調負荷の大きい室外空気温度の高い昼間の冷房運転の動作について説明する。
【００８３】冷凍回路６１では、冷凍側室外熱交換器２１で室外空気と熱交換される。放熱液化した冷媒は冷凍側膨張弁２４’を通り、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である氷と熱交換し過冷却度を調整して、ショーケース膨張弁２４で減圧される。
【００８４】空調回路６０では、室外膨張弁４を通って、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である氷と熱交換し過冷却度を調整して、室内膨張弁８で減圧される。
【００８５】最後に、暖房運転の動作について説明する。
【００８６】冷凍回路６１では、冷凍側圧縮機２０より吐出された高温高圧ガスは冷凍側室外熱交換器２１に送られ、冷媒の一部は放熱液化する。そして、冷凍側膨張弁２４’を通って蓄熱用熱交換器５４に送られ攪拌機５５で攪拌された蓄熱槽５３内の蓄熱材である水と熱交換し完全に放熱液化する。
【００８７】空調回路６０では、室内熱交換器９で放熱液化した冷媒は、室内膨張弁４で減圧され低温低圧の二相冷媒となって、第１蓄熱用熱交換器５０に送られる。そして、攪拌機５５で攪拌された蓄熱槽５３内の蓄熱材である水と熱交換して吸熱蒸発する。
【００８８】この様に、冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の冷熱を利用して昼間の冷凍，空調を行うことができる。
【００８９】また、暖房運転時には、冷凍回路６１の凝縮器となる蓄熱用熱交換器５４から放出される排熱を、フィンからの伝熱と蓄冷材を攪拌機５５で攪拌することによる伝熱で空調回路６０の蒸発器となる蓄熱用熱交換器５４に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器２１及び蓄熱用熱交換器５４の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器５及び蓄熱用熱交換器５４の蒸発圧力を高くできる。
【００９０】（実施例４）図４は本発明の実施例４による冷暖房装置の冷凍サイクル図である。尚、実施例３と同一構成については同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９１】５６は蓄熱槽５３内の蓄冷材を循環して、外気と熱交換して蓄冷材の熱を放熱する冷却塔である。
【００９２】以上のように構成された店舗用冷凍空調装置について、動作説明を行うこととする。尚、実施例３と同一の動作については、詳細な説明を省略する。
【００９３】冷凍負荷，空調負荷の大きい室外空気温度の高い昼間の冷房運転について、蓄熱槽５３内の蓄冷材である氷が冷房運転で使用され融解した後の動作を説明する。
【００９４】冷凍回路６１では、冷凍側室外熱交換器２１で室外空気と熱交換される。放熱液化した冷媒は冷凍側膨張弁２４’を通り、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である水と熱交換し過冷却度を調整して、ショーケース膨張弁２４で減圧される。
【００９５】空調回路６０では、室外膨張弁４を通って、蓄熱用熱交換器５４に送られ、蓄熱槽５３内の蓄冷材である水と熱交換し過冷却度を調整して、室内膨張弁８で減圧される。
【００９６】このとき、蓄熱槽５３内の水は冷凍回路６１，空調回路６０の熱を吸熱してするため、水温が上昇する。水温が上昇した場合、蓄熱槽内の水は冷却塔５６を循環して外気と熱交換して熱を放熱し、蓄熱槽内の水温を一定以下に保つ。
【００９７】この様に冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の吸熱を利用して昼間の冷媒，空調を行うと共に、蓄冷材が融解し温度上昇する場合には、冷却塔５５が蓄冷材の温度を一定に保つことにより凝縮器の放熱効率を向上出来る。
【００９８】また、暖房運転時には、冷凍回路６１の凝縮器となる蓄熱用補助熱交換器５４から放出される排熱を、空調回路６０の蒸発器となる蓄熱用補助熱交換器５４に、蓄冷材を攪拌機５５で攪拌することに加え、フィンを通して吸熱できるので、効果的に冷凍側室外熱交換器２１及び蓄熱用補助熱交換器５４の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器５及び蓄熱用補助熱交換器５４の蒸発圧力を高くすることができる。
【００９９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した熱回収熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記熱回収熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記熱回収熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路とを備えた。
【０１００】このことにより、冷房運転時には冷凍側室外熱交換器，空調側室外熱交換器はそれぞれ冷凍回路及び空調回路を単独に運転した場合と同等の排熱を行えるので、冷房過負荷などの条件時にも空調側圧縮機を停止することのない店舗用冷凍空調装置を、また、暖房運転時には冷凍回路の凝縮器となる熱回収熱交換器から放出される排熱を、空調回路の蒸発器となる熱回収熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び熱回収熱交換器の凝縮圧力を低下でき、空調側室外熱交換器及び熱回収熱交換器の蒸発圧力を高くでき、運転効率を向上できるので、省エネルギーを図れる店舗用冷凍空調装置を提供することができる。
【０１０１】また、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，前記補助熱交換器，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，前記補助熱交換器，冷凍側室外熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路を備え、室外空気と前記補助熱交換気の前記空調回路と前記冷凍回路間の熱交換を促進するため補助熱交用送風機を備えた。
【０１０２】このことにより、冷房運転時には凝縮器となる冷凍側室外熱交換器，空調側室外熱交換器に加え、補助熱交換器においても室外空気へ排熱することができ凝縮圧力を低下できるので運転効率を向上でき、また、暖房運転時には冷凍回路の凝縮器となる補助熱交換器から放出される排熱を、空調回路の蒸発器となる補助熱交換器に吸熱できすることができ、運転効率を向上できるので、省エネルギーを図れる店舗用冷凍空調装置を提供することができる。
【０１０３】さらに、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽とを備えた。
【０１０４】このことにより、冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の吸熱を利用して昼間の冷凍，空調を行うことができるので、電力の平準化を行い環境保全に寄与でき、暖房運転時には、冷凍回路の凝縮器となる蓄熱用熱交換器から放出される排熱を蓄冷材を攪拌機で攪拌することにより空調回路の蒸発器となる蓄熱用熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び蓄熱用熱交換器の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器及び蓄熱用熱交換器の蒸発圧力を高くすることができ、運転効率を向上できるので、省エネルギーを図ることのできる店舗用冷凍空調装置を提供することができる。
【０１０５】さらにまた、冷凍回路と空調回路でフィンを共有すると共に、前記フィンに挿通される前記冷凍回路の伝熱管と前記空調回路の伝熱管を千鳥状に配置した蓄熱用補助熱交換器と、空調側圧縮機，四方弁，空調側室外熱交換器，室外膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，室内膨張弁，室内熱交換器，アキュムレータを環状に連接してなる前記空調回路と、冷凍側圧縮機，冷凍側室外熱交換器，冷凍側膨張弁，前記蓄熱用補助熱交換器，ショーケース膨張弁，ショーケース蒸発器を環状に連接してなる前記冷凍回路と、前記蓄熱用補助熱交換器と蓄冷材を攪拌する攪拌機を内蔵した蓄熱槽と、前記蓄熱槽内の前記蓄冷材を循環して外気に放熱できる冷却塔を備えた。
【０１０６】このことにより、冷房運転時には、夜間電力を利用して蓄冷された蓄冷材の吸熱を利用して昼間の冷凍，空調を行うことができるので、電力の平準化を行い環境保全に寄与でき、蓄冷材が融解し温度上昇する場合には、冷却塔が蓄冷材の温度を一定に保つことにより凝縮器の放熱効率を向上出来る。また、暖房運転時には、冷凍回路の凝縮器となる蓄熱用熱交換器から放出される排熱を蓄冷材を攪拌機で攪拌することにより空調回路の蒸発器となる蓄熱用熱交換器に吸熱することができるので、冷凍側室外熱交換器及び蓄熱用熱交換器の凝縮圧力を低下でき、また空調側室外熱交換器及び蓄熱用熱交換器の蒸発圧力を高くすることができ、運転効率を向上できるので、省エネルギーを図ることのできる店舗用冷凍空調装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月２日（１９９９．４．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９２０２１（Ｐ２０００−２９２０２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９６３０７ |
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