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技術 冷却装置

出願人 三洋電機株式会社
発明者 新島洋竹澤実渡辺邦彦
出願日 1997年9月30日 (22年2ヶ月経過) 出願番号 1997-266663
公開日 1999年4月13日 (20年8ヶ月経過) 公開番号 1999-101550
状態 拒絶査定
技術分野 ヒートパイプまたはブラインによる冷熱伝達
主要キーワード 両断熱材 空気排出用 冷却作業 ブライン供給 各断熱材 直接膨張式 ブラインチラー 後発的
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年4月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

ブライン配管ブライン封入する場合の問題を解消することのできる冷却ユニットを提供することにある。

解決手段

ブラインを冷却媒体に使用する冷却ユニットにおいて、前記ブラインをブライン配管10に封入する場合、前記ブライン配管10内を真空引きして前記ブラインを封入することを特徴とするものである。

概要

背景

従来では、スーパーマーケット等における冷却ユニットであるショーケース冷却方法として、フロン冷媒等を用いてショーケース内熱交換器直接冷却する直接膨張式が主流であったが、近時においてフロンの環境に対する悪影響が問題となり市場から省フロン化の要求が高まってきている。また、食中毒等の一層の防止を図るために、HACAP管理(コンピュータ支援温度管理)が導入される等、高鮮度管理化の要求も高まってきている。このような要求に応えるものの1つとして、ブライン不凍液)を用いた冷却システムが提案されている。ブライン(不凍液)としては、プロピレングリコールまたはエチレングリコールまたはエタノール塩類等と水との混合物があげられる。

概要

ブライン配管にブラインを封入する場合の問題を解消することのできる冷却ユニットを提供することにある。

ブラインを冷却媒体に使用する冷却ユニットにおいて、前記ブラインをブライン配管10に封入する場合、前記ブライン配管10内を真空引きして前記ブラインを封入することを特徴とするものである。

目的

そこで、本発明の目的は、ブライン配管に発生する前述した種々の問題を解消することのできる冷却ユニットを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

ブライン冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインをブライン配管封入する場合、前記ブライン配管内を真空引きして前記ブラインを封入することを特徴とする冷却装置。

請求項2

ブラインを冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインを封入するブライン配管に管径の太い太径部を設け、この太径部に空気排出用開閉弁を設けたことを特徴とする冷却装置。

請求項3

ブラインチラーユニットに行配管と帰配管とからなるブライン配管を介して複数台冷却ユニットを接続した冷却装置において、前記ブラインチラーユニットに最も近いショーケースの接続位置よりも前記ブラインチラーユニット側に位置する前記行配管と前記帰配管とを連絡管で接続し、この連絡管に開閉弁を設けたことを特徴とする冷却装置。

請求項4

前記ブラインチラーユニットが設置されるスーパーマーケット店舗機械室側に前記連絡管を設けたことを特徴とする請求項3記載の冷却装置。

請求項5

デフロスト運転、或いはサーモサイクル運転の開始時、または終了時に、前記冷却ユニット毎に接続されたブライン配管のすべての開閉弁と前記連絡管の開閉弁とを一定時間開くことを特徴とする請求項3または4記載の冷却装置。

請求項6

ブラインを冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインを封入するブライン配管の断熱材を内層断熱材および外層断熱材の二重構造に形成すると共に、前記内層断熱材および前記外層断熱材のそれぞれの接合面をブライン配管の周方向及び/又は軸方向にずらして配置したことを特徴とする冷却装置。

技術分野

0001

本発明は、例えばスーパーマーケット等における複数のショーケース貯蔵庫、あるいは冷却作業台等の冷却ユニットを冷却するためのブラインを用いた冷却装置に関する。

背景技術

0002

従来では、スーパーマーケット等における冷却ユニットであるショーケースの冷却方法として、フロン冷媒等を用いてショーケース内熱交換器直接冷却する直接膨張式が主流であったが、近時においてフロンの環境に対する悪影響が問題となり市場から省フロン化の要求が高まってきている。また、食中毒等の一層の防止を図るために、HACAP管理(コンピュータ支援温度管理)が導入される等、高鮮度管理化の要求も高まってきている。このような要求に応えるものの1つとして、ブライン(不凍液)を用いた冷却システムが提案されている。ブライン(不凍液)としては、プロピレングリコールまたはエチレングリコールまたはエタノール塩類等と水との混合物があげられる。

発明が解決しようとする課題

0003

従来の構成では、ブライン配管配管施工時または配管修理時等にブライン配管にブラインを封入する場合、ブライン配管内に空気が残留しブラインの流れを阻害したり気泡内に含まれる酸素によって配管が錆びる等の問題がある。

0004

ブラインチラーユニットに行配管と帰配管とからなるブライン配管を介して複数台のショーケースを接続する場合には、例えばデフロスト運転或いは間欠冷却運転(以下、サーモサイクル運転という。)等を行うために、前記ブライン配管には複数の開閉弁を設置しなければならず、しかも、これら開閉弁の開閉時にはブライン配管内に大きなウォーターハンマー現象が発生するので、配管接続部、開閉弁等に大きな損傷を与えるという問題がある。

0005

ブライン配管の外周には断熱材が巻かれるが、従来の断熱材は断熱層を配管の外周に巻き付け、その外側をシールテープで固定するのが一般的である。このようなものでは断熱材の接合面に隙間が形成されるので、この隙間を通じてブライン配管と外気とが接触し、例えば結露が発生して、エネルギロスや、冷却不良等が発生するという問題がある。

0006

そこで、本発明の目的は、ブライン配管に発生する前述した種々の問題を解消することのできる冷却ユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

請求項1に記載の発明は、ブラインを冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインをブライン配管に封入する場合、前記ブライン配管内を真空引きして前記ブラインを封入することを特徴とするものである。

0008

請求項2に記載の発明は、ブラインを冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインを封入するブライン配管に管径の太い太径部を設け、この太径部に空気排出用の開閉弁を設けたことを特徴とするものである。

0009

これらの発明によれば、ブライン配管の配管施工時または配管修理時等にブライン配管にブラインを封入する場合、ブライン配管内の空気が排出されるので、ブライン配管内に空気が残留することはなくブラインの流れを阻害したり気泡内に含まれる酸素によって配管が錆びることはない。

0010

請求項3に記載の発明は、ブラインチラーユニットに行配管と帰配管とからなるブライン配管を介して複数台の冷却ユニットを接続した冷却装置において、前記ブラインチラーユニットに最も近い冷却ユニットの接続位置よりも前記ブラインチラーユニット側に位置する前記行配管と前記帰配管とを連絡管で接続し、この連絡管に開閉弁を設けたことを特徴とするものである。

0011

請求項4に記載の発明は、請求項3記載のものにおいて前記ブラインチラーユニットが設置されるスーパーショーケースの店舗機械室側に前記連絡管を設けたものである。

0012

請求項5に記載の発明は、請求項3または4記載のものにおいて、デフロスト運転、或いはサーモサイクル運転の開始時、または終了時に、前記冷却ユニット毎に接続されたブライン配管のすべての開閉弁と前記連絡管の開閉弁とを一定時間開くものである。

0013

これらの発明によれば、連絡管が設けられ、この連絡管に開閉弁が設けられるので、この単一の開閉弁を開閉制御することにより例えばデフロスト運転或いはサーモサイクル運転等を簡単に行うことができる。しかも、開閉弁の所定の開閉制御を行うことによりブライン配管内に発生するウォーターハンマー現象をほぼ確実に抑制することができる。

0014

請求項6に記載の発明は、ブラインを冷却媒体に使用する冷却装置において、前記ブラインを封入するブライン配管の断熱材を内層断熱材および外層断熱材の二重構造に形成すると共に、前記内層断熱材および前記外層断熱材のそれぞれの接合面をブライン配管の周方向及び/又は軸方向にずらして配置したことを特徴とするものである。

0015

この発明によれば、内層断熱材および外層断熱材の各接合面をブライン配管の周方向にずらして配置するので、各断熱材の接合面は周方向及び/又は軸方向にずれるので、各接合面に隙間があくことはない。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明による一実施形態について図面を参照して説明する。

0017

図1において、100は店舗売り場側を示し、200は店舗機械室側を示している。この店舗機械室側200にはブラインチラーユニット1が設けられている。このブラインチラーユニット1は冷凍機3を備えており、この冷凍機3は、蒸発器5と、この蒸発器5に接続されて冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器および減圧装置(それぞれ図示せず)等を備えている。

0018

冷凍機3の蒸発器5はブライン冷却槽6に収納され、このブライン冷却槽6には、行配管7と帰配管9とからなるブライン配管10を介して複数台の冷却ユニットである冷蔵ショーケース、或いは冷凍ショーケース等の低温ショーケース(以下、単にショーケースという。)11が接続されている。

0019

行配管7にはポンプ13が設けられ、ショーケース11毎に接続された枝管7A1〜7A4には開閉弁A1〜A4が設けられている。

0020

また、この実施形態によれば、ブライン冷却槽6に最も近いショーケース11の接続位置よりもブラインチラーユニット1側に位置する行配管7の部分Pと帰配管9とが店舗機械室側200において連絡管15を介して接続され、この連絡管15には開閉弁Bが設けられている。

0021

ブライン配管10の何れかの高い位置Hには、図2および図3に示すように、管径の太い太径部(エアートラップ)10aが設けられ、この太径部10aには空気(気泡K)排出用の開閉弁17が排気管17aを介して接続されている。

0022

ブライン配管10の配管施工時または配管修理時等にブライン配管10にブラインを封入する場合、この実施形態ではブライン配管10内を真空ポンプ(図示せず)等に接続し、真空引きしてからブラインを封入する。

0023

真空引きの不徹底や後発的な原因(例えばホースバンドのゆるみ)等によりブライン配管10内に空気が混入することがある。

0024

この実施形態では、ブライン配管10の何れかの高い位置Hに、図2に示すように太径部10aが設けられるので、この太径部10aではブラインの通過抵抗を大きくすることなく流速が落とされる。従って、そこには空気(微細な気泡K)が溜まるので、開閉弁17を開放することにより、この太径部10aに溜まった微細な気泡Kを外部に簡単に排出することができる。

0025

この実施形態では、図1に示すように行配管7と帰配管9とが店舗機械室側200において連絡管15を用いて接続され、この連絡管15には開閉弁Bが設けられている。複数台のショーケース11を冷却運転する場合例えばデフロスト運転或いはサーモサイクル運転によって一時的にブラインの流れを止めなければならない場合がある。しかしブラインを冷却する冷却槽6やポンプ13を頻繁に発停させることはブラインの温度上昇凍結につながるとともにブライン慣性を原因とするウォーターハンマーの原因となり好ましくない。

0026

この実施形態では、ブライン冷却槽6やポンプ13は発停させずに連続運転させる。そして、デフロスト運転或いはサーモサイクル運転時には、ショーケース11毎の開閉弁A1〜A4を閉じて連絡管15の開閉弁Bを開くことにより、必要に応じてショーケース11へのブライン供給遮断する。この構成によれば従来のように各ショーケース11毎に連絡管を設け、各連絡管毎に開閉弁を設けるものではないので、配管の構成が簡素化されると共に、開閉弁Bは一個で済むので制御が簡素化されてコストダウンが図られる。

0027

デフロスト運転について説明すると、図4に示すように各ショーケース11の開閉弁A1〜A4を閉じて連絡管15の開閉弁Bを開く。するとブラインは太線で示す閉回路内を循環し、各ショーケース11への供給が断たれ、これによって各ショーケース11の冷却器(図示せず)の除霜が行われる。開閉弁A1〜A4は各ショーケース11毎に設置されるので、デフロスト運転中に温度上昇したブラインが多量にブライン配管10に流入することはない。

0028

サーモサイクル運転では、図5に示すように各ショーケース11の開閉弁A1〜A4を開いて連絡管15の開閉弁Bを閉じる。するとブラインは太線で示す閉回路内を循環し、ブラインが各ショーケース11へ供給される。これによって各ショーケース11では冷却運転が行われる。

0029

デフロスト運転或いはサーモサイクル運転の開始時、または終了時にはショーケース11のすべての開閉弁A1〜A4と連絡管15の開閉弁Bとを同時に開閉制御するのが一般的である。こうなるとブライン配管10内のブラインの流れが急に遮断されるため、ウォーターハンマー現象が発生し、開閉弁やポンプ13に過大な力がかかり最悪の場合には破損に至る。

0030

この実施形態では、図6に示すようにデフロスト運転或いはサーモサイクル運転の開始時、または終了時にはショーケース11のすべての開閉弁A1〜A4と連絡管15の開閉弁Bとを一定時間(例えば5秒間)開いてすべてのブライン配管10内の圧力を均一にした後に、開閉弁A1〜A4,Bを開閉制御して、デフロスト運転或いはサーモサイクル運転を実行または停止する。この実施形態によればブライン配管10内のブラインの流れが急に遮断されることはないので、いわゆるウォーターハンマー現象の発生は抑制される。

0031

この装置においては、ブライン配管10は長さが極端に長くしかも内部を流れるブラインはブライン冷却槽6で冷却されるので、配管の途中でブライン温度が上昇するのを防止するために、ブライン配管10の外周には、図7に示すように二重構造の断熱材21が巻かれる。

0032

この断熱材21は内層断熱材21aおよび外層断熱材21bの二重構造になっており、内層断熱材21aおよび外層断熱材21bのそれぞれの端面C1〜C4はブライン配管10の周方向にずらされる。従ってブライン配管10の外周に内層断熱材21aおよび外層断熱材21bを巻き付けると、図8に示すように内層断熱材21aおよび外層断熱材21bの接合面S1,S2は、ブライン配管10の周方向にずらして配置される。ブライン配管10の外周に巻かれる従来の一層の断熱材は、断熱層を配管の外周に巻き付け、その外側をシールテープで固定するのが一般的である。このようなものでは断熱材が一層であるため接合面に隙間が形成され易く、この隙間を通じてブライン配管10と外気とが接触し、ブライン配管10の外周に結露が発生する等の問題がある。

0033

この実施形態によれば、内層断熱材21aおよび外層断熱材21bの各接合面S1,S2をブライン配管10の周方向にずらして配置するので、各断熱材の接合面S1,S2は周方向にずれる。従って、各接合面S1,S2の隙間は周方向にずれるので隙間はなく結露の発生は防止される。

0034

ブライン配管10が長くなると定尺の断熱材21では長さが足りず、断熱材21を延長しなければならない場合がある。この場合には、図9に示すように両側の断熱材21の端部において、内層断熱材21aを外層断熱材21bよりも長く形成し、両断熱材21間を接続用断熱材23を用いて接続する。接続用断熱材23は、図10に示すように内層断熱材23aおよび外層断熱材23bの二重構造になっており、内層断熱材23aおよび外層断熱材23bのそれぞれの端面C1〜C4はブライン配管10の周方向にずらされる。従ってブライン配管10の外周に接続用断熱材23を巻き付ける場合には内層断熱材23aおよび外層断熱材23bの接合面はブライン配管10の周方向にずらして配置されると共に、図9に示すように内層断熱材23aおよび外層断熱材23bのそれぞれの軸方向の端面C5〜C8はブライン配管10の軸方向にずれるので、内層断熱材23aと内層断熱材21a、および外層断熱材23bと外層断熱材21bの軸方向接合面はブライン配管10の周方向にずらして配置される。

0035

この実施形態によれば、断熱材の各接合面がブライン配管10の周方向及び/又は軸方向にずらされるので、各接合面の隙間は周方向及び/又は軸方向にずれるので隙間はなくなり結露の発生等は防止される。

0036

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、冷却ユニットはスーパーマーケットのプレハブ貯蔵庫等の冷却貯蔵庫、あるいは販売する生鮮食品の準備を行うバックヤードに設置された冷却作業台でも良い。

発明の効果

0037

請求項1または2に記載の発明によれば、ブライン配管の配管施工時または配管修理時等にブライン配管にブラインを封入する場合、ブライン配管内の空気が排出されるので、ブライン配管内に空気が残留することはなくブラインの流れを阻害したり気泡内に含まれる酸素によって配管が錆びることはない。

0038

請求項3ないし5に記載の発明によれば、連絡管が設けられ、この連絡管に開閉弁が設けられるので、この単一の開閉弁を開閉制御することにより例えばデフロスト運転或いはサーモサイクル運転等を簡単に行うことができる。しかも、開閉弁の所定の開閉制御を行うことによりブライン配管内に発生するウォーターハンマー現象をほぼ確実に抑制することができる。

0039

請求項6に記載の発明によれば、内層断熱材および外層断熱材の各接合面をブライン配管の周方向及び/又は軸方向にずらして配置するので、各断熱材の接合面に隙間があくようなことはない。

図面の簡単な説明

0040

図1本発明に係る冷却装置の全体構成を示す図。
図2ブライン配管の太径部を示す縦断面図。
図3ブライン配管の太径部を示す横断面図。
図4デフロスト運転時の回路を示す図。
図5サーモサイクル運転時の回路を示す図。
図6開閉弁の制御動作を示す図。
図7断熱材の断面図。
図8同じく断熱材を巻き付けた状態を示す断面図。
図9断熱材の断面図。
図10断熱材の断面図。

--

0041

1ブラインチラーユニット
3冷凍機
5蒸発器
6冷却槽
7 行配管
9 帰配管
10ブライン配管
10a太径部
11ショーケース
13ポンプ
15連絡管
17空気排出用開閉弁
21断熱材
21a内層断熱材
21b外層断熱材
23接続用断熱材
23a 内層断熱材
23b 外層断熱材
100店舗売り場側
200 店舗機械室側
A1〜A4 開閉弁
B 開閉弁

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