(57)【要約】【課題】温蔵ショーケース１２で被温蔵物を温蔵するうえで、ランニングコストを低減することのできるショーケース加熱保温装置を提供することにある。【解決手段】加熱された給湯用水を蓄える貯湯タンク７と、貯湯タンク７内の高温水でブラインを加熱する水ブライン熱交換器９と、水ブライン熱交換器９によって加熱されたブラインで温蔵ショーケース１２内に貯蔵した被温蔵物を加熱保温する保温熱交換器１０と、水ブライン熱交換器９と保温熱交換器１０との間でブラインを循環させるブライン循環ポンプ１１と、これらの作動を制御する制御装置１５とを備えている。これにより、低コストで蓄熱された貯湯タンク７の熱を温蔵ショーケース１２の加熱保温に利用することで、温蔵ショーケース１２で被温蔵物を温蔵するうえでのランニングコストを低減することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された高温水を蓄える貯湯手段（７）と、
前記貯湯手段（７）内の前記高温水でブラインを加熱する水ブライン熱交換器（９）と、
前記水ブライン熱交換器（９）によって加熱された前記ブラインで温蔵ショーケース（１２）内に貯蔵した被温蔵物を加熱保温する保温熱交換器（１０）と、
前記水ブライン熱交換器（９）と前記保温熱交換器（１０）との間で前記ブラインを循環させるブライン循環ポンプ（１１）と、
これらの作動を制御する制御手段（１５）を備えることを特徴とするショーケース加熱保温装置。
【請求項２】
前記水ブライン熱交換器（９）を前記貯湯手段（７）内の上部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のショーケース加熱保温装置。
【請求項３】
前記保温熱交換器（１０）で放熱している温度を検出する保温温度検出手段（１３）を備えると共に、前記制御手段（１５）は前記保温温度検出手段（１３）で検出される温度に応じて前記ブライン循環ポンプ（１１）で循環させる前記ブラインの流量を可変することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のショーケース加熱保温装置。
【請求項４】
前記高温水に加熱する装置は、超臨界ヒートポンプサイクルを用いた貯湯式給湯装置であり、前記貯湯手段（７）は、前記貯湯式給湯装置の貯湯タンク（７）であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のショーケース加熱保温装置。
【請求項５】
前記貯湯式給湯装置は、前記貯湯タンク（７）から出湯するための中温水流出部（７ｄ）を、前記貯湯タンク（７）内の中温水域に設けたことを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被温蔵物を貯蔵する温蔵ショーケース内を加熱保温するショーケース加熱保温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、温蔵ショーケース内に貯蔵した商品（被温蔵物）を暖めるのに、一般的には電気ヒータが用いられ、例えば、電気ヒータで金属製の加熱保温板を加熱保温し、この加熱保温板からの伝熱によって商品を加熱保温している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電気ヒータを用いて温蔵する技術では、ランニングコストとしての電気代が高く掛かるという問題がある。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、温蔵ショーケースで商品を温蔵するうえで、ランニングコストを低減することのできるショーケース加熱保温装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、加熱された高温水を蓄える貯湯手段（７）と、貯湯手段（７）内の高温水でブラインを加熱する水ブライン熱交換器（９）と、水ブライン熱交換器（９）によって加熱されたブラインで温蔵ショーケース（１２）内に貯蔵した被温蔵物を加熱保温する保温熱交換器（１０）と、水ブライン熱交換器（９）と保温熱交換器（１０）との間でブラインを循環させるブライン循環ポンプ（１１）と、これらの作動を制御する制御手段（１５）を備えることを特徴とする。
【０００５】
これにより、低コストで蓄熱された貯湯手段（７）の熱を温蔵ショーケース（１２）の加熱保温に利用することで、温蔵ショーケース（１２）で被温蔵物を温蔵するうえでのランニングコストを低減することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、水ブライン熱交換器（９）を貯湯手段（７）内の上部に設けたことを特徴とする。これは、高温水が常に貯湯手段（７）の上部に溜まることによるもので、これにより、貯湯手段（７）内の高温水が少量となってもブラインの加熱を行なうことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、保温熱交換器（１０）で放熱している温度を検出する保温温度検出手段（１３）を備えると共に、前記制御手段（１５）は前記保温温度検出手段（１３）で検出される温度に応じて前記ブライン循環ポンプ（１１）で循環させる前記ブラインの流量を可変することを特徴とする。これにより、温蔵ショーケース（１２）内を所定の設定温度に加熱保温することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、高温水に加熱する装置は、超臨界ヒートポンプサイクルを用いた貯湯式給湯装置であり、前記貯湯手段（７）は、前記貯湯式給湯装置の貯湯タンク（７）であることを特徴とする。これにより、安い深夜電力を利用してブラインを加熱するのに充分な高温水を生成し、且つ給湯のために生成した高温水を常に貯湯している貯湯タンク（７）内の熱量を温蔵に利用することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、貯湯式給湯装置は、貯湯タンク（７）から出湯するための中温水流出部（７ｄ）を、貯湯タンク（７）内の中温水域に設けたことを特徴とする。これは、貯湯タンク（７）内の高温水域でブラインの加熱を行なうと、貯湯タンク（７）内の高温水は一部から除除に温度が低下して中温水となる。しかし、本発明の貯湯式給湯装置では、出湯用の中温水流出部（７ｃ）をこの中温水が溜まっている位置に配置している。
【００１０】
これにより、湯の使用頻度が高い環境下ではこの中温水から使われるため、湯を使用してもヒートポンプサイクルは冷水流入部（７ｄ）からの冷水を加熱するのみで、効率の悪い中温水の再加熱を行なうことはない。そして、ヒートポンプサイクルから高温水が供給されることにより貯湯タンク（７）内の上部は常に高温水域が維持できることより、ブラインの加熱も問題なく行なえ、貯湯式給湯装置は常に効率の高い運転が行なえることとなる。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるショーケース加熱保温装置の構成を示す模式図である。本実施例は、本発明のショーケース加熱保温装置を貯湯式給湯装置１に組み込んだものであり、図１は給湯用水加熱と、給湯と、温蔵ショーケース１２での温蔵とを行なっている状態を示す。
【００１２】
まず、本実施例での貯湯式給湯装置１は、超臨界ヒートポンプサイクルを用いて給湯用水を高温（本実施形態では約９０℃）に加熱し、貯湯手段としての貯湯タンク７に貯湯すると共に、その貯湯タンク７に貯湯された湯を、給湯として台所や風呂等に出湯するものである。
【００１３】
本発明のショーケース加熱保温装置は、その貯湯式給湯装置１で加熱して貯湯した高温水を利用して、熱交換媒体となる不凍液等のブラインを高温に加熱し、そのブライン用いて被温蔵物（例えば缶コーヒー）を貯蔵する温蔵ショーケース（例えば自動販売機）内の加熱保温を行なうものである。
【００１４】
尚、超臨界ヒートポンプサイクル（以下、ヒートポンプと略す）とは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い、例えば二酸化炭素、炭化水素、エチレン、エタン、酸化窒素等を冷媒とするヒートポンプサイクルである。
【００１５】
貯湯式給湯装置１は、大きく分けて後述する冷凍サイクル機器が収納された冷凍サイクルユニット１ａと、主に貯湯タンク７が収納されたタンクユニット１ｂとから成る。また、冷凍サイクルユニット１ａ内は、大きく分けてヒートポンプサイクル等の冷媒回路Ｒと、給湯関係の給湯用水加熱回路Ｋとで構成されている。
【００１６】
まず、ヒートポンプサイクルの冷媒回路Ｒは、冷媒を圧縮する圧縮機２と、給湯用水の加熱手段である冷媒水熱交換器３と、減圧手段である減圧弁４と、大気から吸熱するための冷媒空気熱交換器５とを環状に接続して構成され、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ２）が封入されている。
【００１７】
圧縮機２は、内蔵する駆動モータと、吸引したガス冷媒を臨界圧力以上の高圧にまで昇圧して吐出する高圧圧縮部とで構成しており、これらが密閉容器内に収納されている。冷媒水熱交換器３は、高圧圧縮部で昇圧された高温高圧のガス冷媒と給湯用水とを熱交換して給湯用水を加熱するもので、高圧冷媒通路３ａに隣接して給湯用水通路３ｂが設けられ、その高圧冷媒通路３ａを流れる冷媒の流れ方向と給湯用水通路３ｂを流れる給湯用水の流れ方向とが対向するように構成されている。
【００１８】
減圧弁４は、冷媒水熱交換器３と冷媒空気熱交換器５との間に設けられ、冷媒水熱交換器３で冷却された冷媒を高圧から低圧まで減圧して冷媒空気熱交換器５に供給する。また、この減圧弁４は、弁開度を電気的に調整可能な構成を有し、制御手段である制御装置１５により通電制御される。冷媒空気熱交換器５は、図示しない送風ファンによる送風を受けて、減圧弁４で減圧された冷媒を大気との熱交換によって蒸発させ、ガスとなった冷媒は先の圧縮機２に吸引される。
【００１９】
次に、給湯関係の給湯用水加熱回路Ｋは、給湯用水の加熱手段である上記冷媒水熱交換器３の給湯用水通路３ｂと、給湯用水を循環させる給湯用水循環ポンプ６と、高温水および給湯用水を貯留する貯湯タンク７とを環状に接続して構成される。
【００２０】
給湯用水循環ポンプ６は、図１に示すように、貯湯タンク７内の下部に設けられた冷水流出部７ａから冷水を、冷媒水熱交換器３の給湯用水通路３ｂを通して貯湯タンク７の上部に設けられた高温水流入部７ｂから還流する様に水流を発生させる。この給湯用水循環ポンプ６は、内蔵するモータ（図示しない）の回転数に応じて流水量を調節することができる。
【００２１】
貯湯タンク７は、耐蝕性に優れた金属製（例えばステンレス製）で断熱構造を有し、高温水を長時間に渡って保温することができる。貯湯タンク７に貯留された給湯用水は、上部に高温水域・中程に中温水域・下部に低温水域を形成し、中程に設けられた中温水流出部７ｃから出湯が行なわれ、温調弁８で水道からの冷水と混合して温度調節した後、主に台所や風呂等に給湯される。また、下部の冷水流入部７ｄから水道からの冷水が給湯用水として補充される。
【００２２】
次に、本発明の要部であるショーケース加熱保温装置部分の構成について説明する。このブラインが循環するブライン回路Ｂは、ブラインの加熱手段である水ブライン熱交換器９と、被温蔵物の加熱手段である保温熱交換器１０と、ブラインを循環させるブライン循環ポンプ１１とを環状に接続して構成される。
【００２３】
水ブライン熱交換器９は、上記した貯湯タンク７の上部高温水域に配設され、貯湯タンク７内の高温水でブラインを加熱するものである。また、保温熱交換器１０は、先の水ブライン熱交換器９によって加熱されたブラインが供給され、温蔵ショーケース１２内に貯蔵した被温蔵物に放熱して加熱保温するものである。
【００２４】
また、ブライン循環ポンプ１１は、内蔵するモータ（図示しない）の回転数に応じて循環させるブラインの流量を調節することができる。そして例えば、水ブライン熱交換器９によってブラインを約８０〜９０℃に加熱し、そのブラインを保温熱交換器１０に供給して温蔵ショーケース１２内を所定温度の約５８℃に保温して、約６０〜７０℃程度に冷めて水ブライン熱交換器９に戻ってくるよう流量をコントロールしている。
【００２５】
そのため、保温熱交換器１０で放熱している温度を検出するための保温温度検出手段として、保温熱交換器１０の下流側出口に保温温度センサ１３としての水温センサを設けている。また少なくとも、給湯水加熱回路Ｋへ供給する給湯用水水温を検出するための給湯用水水温検出手段として、冷媒水熱交換器３の給湯時冷水流入側に水温センサ１４を設けている。
【００２６】
そして１５は、上記貯湯式給湯装置１と本発明のショーケース加熱保温装置との作動を制御する制御手段としての制御装置であり、図示しない操作パネル、上記保温温度センサ１３・水温センサ１４、その他の機器からの信号が入力され、圧縮機２・膨張弁４・給湯用水循環ポンプ６・温調弁８・ブライン循環ポンプ１１等に制御信号を出力する。
【００２７】
次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、加熱された高温水を蓄える貯湯タンク７と、貯湯タンク７内の高温水でブラインを加熱する水ブライン熱交換器９と、水ブライン熱交換器９によって加熱されたブラインで温蔵ショーケース１２内に貯蔵した被温蔵物を加熱保温する保温熱交換器１０と、水ブライン熱交換器９と保温熱交換器１０との間でブラインを循環させるブライン循環ポンプ１１と、これらの作動を制御する制御装置１５を備えている。
【００２８】
これにより、低コストで蓄熱された貯湯タンク７の熱を温蔵ショーケース１２の加熱保温に利用することで、温蔵ショーケース１２で被温蔵物を温蔵するうえでのランニングコストを低減することができる。
【００２９】
また、水ブライン熱交換器９を貯湯タンク７内の上部に設けている。これは、高温水が常に貯湯タンク７の上部に溜まることによるもので、これにより、貯湯タンク７内の高温水が少量となってもブラインの加熱を行なうことができる。
【００３０】
また、保温熱交換器１０で放熱している温度を検出する保温温度センサ１３を備えると共に、制御装置１５は保温温度センサ１３で検出される温度に応じてブライン循環ポンプ１１で循環させるブラインの流量を可変している。これにより、温蔵ショーケース１２内を所定の設定温度に加熱保温することができる。
【００３１】
また、高温水に加熱する装置は、超臨界ヒートポンプサイクルを用いた貯湯式給湯装置であり、貯湯手段７は貯湯式給湯装置  の貯湯タンク７である。これにより、安い深夜電力を利用してブラインを加熱するのに充分な高温水を生成し、且つ給湯のために生成した高温水を常に貯湯している貯湯タンク７内の熱量を温蔵に利用することができる。
【００３２】
また、貯湯式給湯装置は、貯湯タンク７から出湯するための中温水流出部７ｄを、貯湯タンク７内の中温水域に設けている。これは、貯湯タンク７内の高温水域でブラインの加熱を行なうと、貯湯タンク７内の高温水は一部から除除に温度が低下して中温水となる。しかし、本発明の貯湯式給湯装置では、出湯用の中温水流出部７ｃをこの中温水が溜まっている位置に配置している。
【００３３】
これにより、湯の使用頻度が高い環境下ではこの中温水から使われるため、湯を使用してもヒートポンプサイクルは冷水流入部７ｄからの冷水を加熱するのみで、効率の悪い中温水の再加熱を行なうことはない。そして、ヒートポンプサイクルから高温水が供給されることにより貯湯タンク７内の上部は常に高温水域が維持できることより、ブラインの加熱も問題なく行なえ、貯湯式給湯装置は常に効率の高い運転が行なえることとなる。
【００３４】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、給湯用水を加熱する冷凍サイクルに超臨界ヒートポンプサイクルを用いているが、本発明はこれに限るものではなく、他の冷媒圧縮式冷凍サイクルに適用しても良い。またその時の冷媒は、フロンや代替フロン等であっても良い。またブラインは、防錆剤や凍結防止剤を添加した水等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるショーケース加熱保温装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
７  貯湯タンク（貯湯手段）
７ｄ  中温水流出部
９  水ブライン熱交換器
１０  保温熱交換器
１１  ブライン循環ポンプ
１２  温蔵ショーケース
１３  保温温度センサ（保温温度検出手段）
１５  制御装置（制御手段）
【図１】
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