(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラインを用いて複数のショーケースの冷却を行うようにしたブラインを用いた冷却システムにおいて、ブラインチラーユニットと、このブラインチラーユニットから流出するブラインを流す１次往路と前記ブラインチラーユニットに流入するブラインを流す１次復路とを閉回路に構成した１次回路と、この１次回路中にブラインを循環させる１次ポンプと、前記各ショーケースに設けられ、前記１次往路からブラインを取り込んで熱交換器に流す２次往路と前記熱交換器からブラインを１次復路に戻す２次復路とを有する２次回路とを備え、前記２次往路に配設され、前記２次回路中にブラインを循環させる２次ポンプと、前記２次往路における２次ポンプの上流に配設される第１の電磁弁と、前記２次復路から分岐され、前記２次往路における第１の電磁弁と２次ポンプとの間に接続される循環用の第２のバイパス回路と、この第２のバイパス回路に配設される加熱手段及び第３の電磁弁を更に備えることを特徴とするブラインを用いた冷却システム。
【請求項２】
前記第２のバイパス回路にブラインを流さない冷却運転中に前記加熱手段によって加熱容器内に一時的に貯留されるブラインを加熱することを特徴とする請求項１に記載のブラインを用いた冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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内の食品等を冷却するためのブラインを用いた冷却システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、スーパーマーケット等におけ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の熱交換器を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、ＨＡＣＣＡＰ管理（コンピュータ支援の温度管理）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。なお、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等と水との混合物があげられる。これをスーパーマーケットの複数のショーケースを冷却するのに使用する例を説明すると、ブラインチラーユニットに往路と復路からなる１次回路を接続し、この１次回路から各ショーケースごとに２次回路を並列に分岐させる。各ショーケースの２次回路に対するブラインの供給は、１次回路側に設けたポンプによって行い、各ショーケースの温度制御は、ショーケース内に設けられた電磁弁をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、２次回路に流すブラインの流量を調整することで行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のブラインを用いた冷却システムによると、ポンプによって１次回路を循環されるブラインの流量が一定に保たれるため、それぞれのショーケースの運転状況（電磁弁のＯＮ／ＯＦＦ制御）によって他のショーケースの２次回路のブラインの流量が大きく変化してしまい、各ショーケースごとに最適な温度制御を行うことができないといった問題があった。
【０００４】
また、ポンプの性能やブラインチラーユニット全体としての能力が、ショーケースの設置台数によって決定されているため、ショーケースを増設する際には、ポンプやブラインチラーユニットを高性能のものに変更することが必要となり、ショーケースの増設が容易にできないといった問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、フロン等の物質を用いることなく、ショーケースごとに最適な温度制御を行うことができ、しかもショーケースの増設が容易であるブラインを用いた冷却システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、ブラインを用いて複数のショーケースの冷却を行うようにしたブラインを用いた冷却システムにおいて、ブラインチラーユニットと、このブラインチラーユニットから流出するブラインを流す１次往路と前記ブラインチラーユニットに流入するブラインを流す１次復路とを閉回路に構成した１次回路と、この１次回路中にブラインを循環させる１次ポンプと、前記各ショーケースに設けられ、前記１次往路からブラインを取り込んで熱交換器に流す２次往路と前記熱交換器からブラインを１次復路に戻す２次復路とを有する２次回路とを備え、前記２次往路に配設され、前記２次回路中にブラインを循環させる２次ポンプと、前記２次往路における２次ポンプの上流に配設される第１の電磁弁と、前記２次復路から分岐され、前記２次往路における第１の電磁弁と２次ポンプとの間に接続される循環用の第２のバイパス回路と、この第２のバイパス回路に配設される加熱手段及び第３の電磁弁を更に備えることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明によれば、１次回路が閉回路に構成され、各ショーケースには２次回路を通じて１次回路から適宜にブラインが取り込まれるので、１次回路のブラインの流量は安定し、各ショーケース側（２次回路側）に対するブライン供給量も、他のショーケースに影響されにくくなり安定する。したがって各ショーケースの冷却性能を安定させることができる。また、ショーケースの増設に際しては１次回路の１次ポンプ及びブラインチラーユニットは変更する必要がなく、増設分の２次回路を追加設備すれば足りるので増設は容易である。
【０００８】
また、第１の電磁弁と第２の電磁弁とを閉じ、第３の電磁弁を開くことにより、デフロスト運転を行うことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記第２のバイパス回路にブラインを流さない冷却運転中に前記加熱手段によって加熱容器内に一時的に貯留されるブラインを加熱することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明によると、デフロスト運転前に必要な所定の熱量を加熱容器内のブラインに蓄えておくことができるので、デフロスト運転開始後に短時間でショーケースのデフロストを完了することができ、ショーケース内の品物の昇温を防止することができる。すなわち高鮮度管理に対応することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に、本発明に係るブラインを用いた冷却システムの概略構成を示す。同図に示すブライン冷却システムは、ブラインチラーユニット１と、閉回路を構成するブラインの１次回路（メインブライン回路）１０と、複数の２次回路（サブブライン回路）２０、２０…とを備えている。なお、同図では、２個の２次回路２０、２０とこれらが適用される２つのショーケースＳ、Ｓを図示している。
【００１３】
ブラインチラーユニット１は、圧縮機１０１、凝縮器１０２、減圧装置１０３及び蒸発器１０４からなる冷凍サイクルを備え、この蒸発器１０４には前記１次回路（メインブライン回路）１０が接続されている。前記１次回路１０はブラインを供給するための１次往路１１と、ブラインを回収するための１次復路１３とを閉回路に構成したものである。１次往路１１には１次ポンプ１５が接続され、この１次ポンプ１５によって１次回路中にブラインを循環させる。
【００１４】
２次回路２０は、図２に示すように、１次回路１０の１次往路１１に接続され、ショーケースＳの例えば冷気通路に設けられる熱交換器２７に至るまでの２次往路２１と、熱交換器２７から１次回路１０の１次復路１３に至る２次復路２３とを備えている。２次往路２１には、２次回路２０にブラインを流すための２次ポンプ２５が配設されており、また、この２次ポンプ２５の上流側には、第１の電磁弁Ａが配設されている。さらに、２次復路２３から分岐されて、２次往路２１における電磁弁Ａと２次ポンプ２５との間に接続されたブライン循環用の第１のバイパス回路３１を備え、この第１のバイパス回路３１中には、第２の電磁弁Ｂが配設されている。さらにまた、上述の第１のバイパス回路３１と並列に、第２のバイアス回路３３が配設されており、この第２のバイアス回路３３中における上流側にはデフロスト用の加熱器３５が配設され、下流側には第３の電磁弁Ｃが配設されている。加熱器３５は、ブラインを貯留するブライン加熱容器（以下単に「加熱容器」という）３５ａと、加熱容器３５ａ内に貯留されたブラインを加熱する発熱体３５ｂとを有している。
【００１５】
次に、図３、図４、図５、図６を参照して、上述構成のブライン冷却システムの動作を説明する。ここで、図３は通常運転時モードにおける２次回路２０の状態を、また図４はサーモＯＦＦ時の２次回路２０の状態を、さらに図５はデフロスト時の２次回路２０の状態をそれぞれ示している。
【００１６】
そして、図６は電磁弁Ａ、Ｂ、Ｃの動作と各部の温度との関係を示すタイミングチャートである。なお、図６における冷却運転（サーモサイクル運転）とは、２次回路２０が図３の状態と図４の状態とを繰り返すことであり、デフロスト運転とは、２次回路２０が図５の状態にあることをいい、これら図３ないし図５中の太線は、ブラインの流れを示すものである。
【００１７】
まず、ブラインチラーユニット１及び１次ポンプ１５を起動し、１次回路１０中にブラインを循環させるとともに、２次ポンプ２５を起動する。なお、一旦起動した１次ポンプ１５及び２次ポンプ２５は、ブライン冷却システムの運転中は停止させることなく、連続運転するものとする。これは前述のように、ポンプの起動、停止、特に低温状態での起動によるポンプのダメージを可及的に低減してポンプの耐久性の向上を図るためである。
【００１８】
図３に示す通常運転モードにおいては電磁弁Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ開、閉、閉とする。
これによりブラインは１次回路１０の１次往路１１から２次回路２０の２次往路２１に流入し、２次ポンプ２５によって熱交換器２７に供給される。ブラインは冷却されており、熱交換器２７にて温度低下した冷気がショーケースＳ内に流れ、ショーケースＳ内の例えば食品を冷却する。食品冷却後のブラインは２次復路２３を介して１次回路１０の１次復路１３に回収され、ブラインチラーユニット１に戻る。この通常運転モードは、図６では、冷却運転における電磁弁ＡのＯＮ、電磁弁Ｂ、ＣのＯＦＦでありショーケース庫内温度でいうと徐々に庫内温度が低下する「ａ」の部分に相当する。
【００１９】
次に、図４に示すサーモＯＦＦ時においては、電磁弁Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ閉、開、閉とする。これにより、ブラインは１次往路１１から２次往路２１には供給されず、２次ポンプ２５により２次往路２１の下流側と熱交換器２７と２次往路２３の上流側と第１のバイパス回路３１との間を循環される。この時１次回路１０からブラインが供給されないのでショーケースＳ内の温度は昇温する。このサーモＯＦＦ時は、図６では、冷却運転における電磁弁ＡのＯＦＦ、電磁弁ＢのＯＮ、電磁弁ＣのＯＦＦであり、ショーケース庫内温度でいうと庫内温度が上昇する「ｂ」の部分に相当する。
【００２０】
この実施形態によれば、全てのショーケースが図３に示す通常運転モードで冷却運転されている場合、例えば一台のショーケースが図４に示すサーモＯＦＦ運転に切り替わったとしても１次回路１０内のブラインの流量は安定しているので、ほかの図３に示す通常運転モードで冷却運転されるショーケース側（２次回路側）に対するブライン供給量は、図４に示すサーモＯＦＦ運転に切り替わったショーケースに影響されずに安定している。したがって各ショーケースの冷却性能を安定させることができる。
【００２１】
上述の通常運転モード及びサーモＯＦＦ時、つまり図６でいう冷却運転時には、加熱器３５のデフロスト加熱容器３５ａ内に貯留されているブラインは、発熱体３５ｂにより徐々に加熱され、所定の温度に維持されて、ショーケースＳのデフロストを行うのに必要な熱量が蓄えられる。
【００２２】
図５に示すデフロスト時においては、電磁弁Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ閉、閉、開とする。これにより、上述のサーモ運転時と同様１次往路１１から２次往路には、ブラインは供給されない。ブラインは、２次ポンプにより２次往路２１の下流側と熱交換器２７と２次復路２３の上流側と第２のバイパス回路３３とによって構成される閉回路中を循環される。
そして、加熱容器３５ａ内のデフロストに必要な熱量を有するブラインがショーケースＳの熱交換器２７に供給され、短時間のデフロスト運転が行われる。このため、ショーケースＳの庫内温度を上昇させるおそれはない。このデフロスト運転時は、図６では、電磁弁Ａ、ＢのＯＦＦ、電磁弁ＣのＯＮであり、加熱容器３５ａ内のブライン温度は急激に低下する一方、ショーケース庫内温度は昇温する。ただし、この昇温は上述のように最小限に抑えることができ、食品等に対して悪影響を与えることはない。
【００２３】
以上、本発明に係るブラインを用いた冷却システムの一実施の形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００２４】
例えば、電磁弁Ａと電磁弁Ｂとは交互に開閉し、一方が開のときは他方は閉で、一方が閉のときは他方は開となることに基づき、これらを独立に設けることなく、これらに代えて四方弁等の切替弁を設けるようにしてもよい。同様に、電磁弁Ａと電磁弁Ｃとに代えて、四方弁を用いることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、１次回路が閉回路に構成され、各ショーケースには２次回路を通じて１次回路から適宜にブラインが取り込まれるので、１次回路のブラインの流量は安定し、各ショーケース側（２次回路側）に対するブライン供給量も、他のショーケースに影響されにくくなり安定する。したがって各ショーケースの冷却性能を安定させることができる。また、ショーケースの増設に際しては１次回路の１次ポンプ及びブラインチラーユニットは変更する必要がなく、増設分の２次回路を追加設備すれば足りるので増設は容易である。
【００２６】
また、第１の電磁弁と第２の電磁弁とを閉じ、第３の電磁弁を開くことにより、デフロスト運転を行うことができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、デフロスト運転前に必要な所定の熱量を加熱容器内のブラインに蓄えておくことができるので、デフロスト運転開始後に短時間でショーケースのデフロストを完了することができ、ショーケース内の品物の昇温を防止することができる。すなわち高鮮度管理に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るブライン冷却システムの全体構成を示す図。
【図２】  ２次回路の構成を示す図。
【図３】  通常運転モードにおける２次回路を示す図。
【図４】  サーモＯＦＦ時における２次回路を示す図。
【図５】  デフロスト時における２次回路を示す図。
【図６】  電磁弁の動作と各部温度との関係を示す図。
【符号の説明】
１  ブラインチラーユニット
１０  １次回路
１１  １次往路
１３  １次復路
１５  １次ポンプ
２０  ２次回路
２１  ２次往路
２３  ２次復路
２５  ２次ポンプ
２７  熱交換器
３１  第１のバイパス回路
３３  第２のバイパス回路
３５  加熱器
３５ａ  ブライン加熱容器
３５ｂ  発熱器
Ａ  第１の電磁弁
Ｂ  第２の電磁弁
Ｃ  第３の電磁弁
Ｓ  ショーケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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