(57)【要約】【課題】  消費電力の低減を図ることができる加熱／冷却システムを提供する。【解決手段】  温／冷切換使用可能とされた収容室５を有する加熱／冷却システム１００にいて、コンプレッサ１１、ガスクーラ１２、放熱器１５、減圧装置としての膨張弁１６、蒸発器１７及び蒸発器１９等から構成され、冷媒として二酸化炭素が封入されると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷媒回路１０とを備え、放熱器１５により収容室５内を加熱し、蒸発器により収容室５内を冷却すると共に、収容室５を断熱的に区画可能な仕切部材としての断熱材７を設け、この断熱材７にて収容室５を区画した場合、一方の室４を放熱器１５により加熱し、他方の室３を蒸発器１７により冷却可能とした。【選択図】      図１
2005226911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温／冷切換使用可能とされた収容室を有する加熱／冷却システムにおいて、
コンプレッサ、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成され、冷媒として二酸化炭素が封入されると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷媒回路とを備え、
前記放熱器により前記収容室内を加熱し、前記蒸発器により前記収容室内を冷却すると共に、前記収容室を断熱的に区画可能な仕切部材を設け、
該仕切部材にて収容室を区画した場合、一方を前記放熱器により加熱し、他方を前記蒸発器により冷却可能としたことを特徴とする加熱／冷却システム。
【請求項２】
冷媒を放熱させるためのガスクーラと、冷媒を蒸発するための蒸発器を別途設け、前記放熱器、前記ガスクーラ、両蒸発器のそれぞれに対する冷媒流通を制御する流路制御手段とを備えることを特徴とする請求項１の加熱／冷却システム。
【請求項３】
前記コンプレッサは、第１及び第２の圧縮要素を備えると共に、
前記コンプレッサの前記第１の圧縮要素で圧縮された冷媒を冷却した後、前記第２の圧縮要素に吸い込ませるための中間冷却回路を有し、
前記放熱器により前記収容室内を加熱する場合には、前記中間冷却回路における冷媒の冷却を実質的に無効とすることを特徴とする請求項１又は請求項２の加熱／冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温／冷切換使用可能とされた収容室を有する加熱／冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種加熱冷却システムは、図１４に示すように断熱壁にて冷却室１０２と加熱室１０３とに区画された貯蔵室１０１と、貯蔵室１０１の下側に配設された機械室１０９にて構成されている。そして、機械室１０９にはコンプレッサ１１１、ガスクーラ１１２、減圧手段としてのキャピラリチューブ１１６等が収容され、エバポレータ（蒸発器）１１７と共に冷媒回路１１０を構成している。また、加熱室１０３には電気ヒータ１８０が設置されており、当該電気ヒータ１８０にて加熱された空気をファン１２８により加熱室１０３内に送風することにより、加熱室１０３を加熱する構成とされている。
【０００３】
ここで、図１４を参照して従来の加熱冷却システム４００の動作を説明する。図示しない制御装置によりファン１２８の運転が開始され、電気ヒータ１８０に電力が供給されると、電気ヒータ１８０にて加熱された空気がファン１２８にて加熱室１０３内に循環される。これにより、加熱室１０３内が加熱される。
【０００４】
また、制御装置はファン１２７の運転を開始すると共に、コンプレッサ１１１の図示しない駆動要素を起動する。これにより、コンプレッサ１１１の図示しない圧縮要素のシリンダ内に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、ガスクーラ１１２に吐出される。
【０００５】
そして、冷媒ガスはガスクーラ１１２で放熱した後、内部熱交換器１４５を経てキャピラリチューブ１１６に入り、ここで圧力が低下され、エバポレータ１１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、エバポレータ１１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン１２７の運転により、冷却室１０２内に循環され、冷却室１０２内を冷却する。このように、従来の加熱冷却システムでは電気ヒータ１８０にて加熱室１０３内を加熱し、冷媒回路１１０のエバポレータ１１７にて冷却室１０２を冷却するものとされていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−１８１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、近年一つの収容室に電気ヒータ等の発熱体と蒸発器の両方を設けて、当該収容室を加熱する場合にはヒータを運転して収容室を加熱し、収容室を冷却する場合には電気ヒータの運転を停止すると共に、コンプレッサの運転を開始して、蒸発器で冷媒を蒸発させて収容室を冷却するという温／冷切換使用可能な加熱／冷却システムも開発されている。しかしながら、上記の如く当該収容室の加熱は、電気ヒータ等の発熱体での加熱となるため、消費電力が著しく増大するという問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、係る技術的課題を解決するために、温／冷切換使用可能な加熱／冷却システムにおける消費電力の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明の加熱／冷却システムでは、温／冷切換使用可能とされた収容室を有するものであって、コンプレッサ、放熱器、減圧装置及び蒸発器等から構成され、冷媒として二酸化炭素が封入されると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷媒回路とを備え、放熱器により収容室内を加熱し、蒸発器により収容室内を冷却すると共に、収容室を断熱的に区画可能な仕切部材を設け、この仕切部材にて収容室を区画した場合、一方を放熱器により加熱し、他方を蒸発器により冷却可能としたものである。
【０００９】
請求項２の発明の加熱／冷却システムでは、上記発明において冷媒を放熱させるためのガスクーラと、冷媒を蒸発するための蒸発器を別途設け、放熱器、ガスクーラ、両蒸発器のそれぞれに対する冷媒流通を制御する流路制御手段とを備えるものである。
【００１０】
請求項３の発明の加熱／冷却システムでは、上記各発明においてコンプレッサは、第１及び第２の圧縮要素を備えると共に、コンプレッサの第１の圧縮要素で圧縮された冷媒を冷却した後、第２の圧縮要素に吸い込ませるための中間冷却回路を有し、放熱器により収容室内を加熱する場合には、中間冷却回路における冷媒の冷却を実質的に無効とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明の加熱／冷却システムによれば、加熱特性の良好な二酸化炭素を冷媒として使用することで放熱器により収容室内を加熱し、蒸発器により収容室内を冷却することができるようになる。これにより、電気ヒータ等の発熱体を用いることなく収容室内を加熱することができるようになる。また、電気ヒータ等の発熱体を使用した場合であっても、係る発熱体の容量を小さくすることができるので、消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００１２】
更に、収容室を仕切部材により区画することで、収容室内を放熱器により加熱される加熱領域と蒸発器により冷却される冷却領域との比率が変更可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、上記発明に加えて流路制御手段を制御することにより、ガスクーラにて冷媒を放熱させ、収容室を冷却する蒸発器にて冷媒を蒸発させるものとすれば、全収容室を冷却することができるようになる。
【００１４】
また、流路制御手段を制御することにより、放熱器にて冷媒を放熱させ、収容室を冷却する蒸発器とは別途設けられた蒸発器にて冷媒を蒸発させるものとすれば、全収容室を加熱することができるようになる。
【００１５】
これにより、全収容室内を加熱若しくは冷却することが可能となり、加熱／冷却システムの利便性の向上を図ることができるようになる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、上記各発明に加えて中間冷却回路により第１の圧縮要素で圧縮された冷媒を冷却した後、第２の圧縮要素に吸い込ませることで、コンプレッサの第２の圧縮要素から吐出される冷媒ガスの温度を低下することができるようになる。これにより、冷却能力を向上させることができるようなる。
【００１７】
更に、放熱器により収容室内を加熱する場合には、中間冷却回路における冷媒の冷却を実質的に無効とすることで、コンプレッサの第２の圧縮要素から吐出される冷媒ガスの温度を高温に維持することが可能となり、放熱器における加熱能力を改善することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明を適用した一実施例の加熱／冷却システム１００の概略構成図である。尚、本発明の加熱／冷却システムはショーケースや自動販売機、エアコン又は冷温蔵庫等に使用可能なものである。
【００２０】
図１において、１は加熱／冷却システム１００の貯蔵室であり、この貯蔵室１は、断熱部材にて囲繞されている。当該貯蔵室１内には、冷却室２と収容室５が設けられており、収容室５は、仕切部材としての断熱材７により断熱的に区画可能な構造とされている。
【００２１】
前記断熱材７は収容室５を断熱的に区画可能な仕切部材であり、移動可能な構造とされている。そして、図１に示すように断熱材７にて収容室５を区画することで、断熱材７で区画された一方の収容室５（図１では断熱材７の左側）に室３、他方の収容室５（図１では断熱材７の右側）に室４が形成される。この場合、冷却室２と室３とは連通された構造となる。即ち、後述する如く断熱材７により冷却室２と室３とを区画しない場合には、冷却室２と室３とは断熱的に仕切られず、室３は冷却室２と連通されるように形成されている。これにより、室３は後述する冷却室２に設置されたファン２７により蒸発器１７にて冷却された冷気が送風され、冷却室２内と同様に冷却される。
【００２２】
一方、図４に示すように断熱材７にて収容室５を区画せずに、冷却室２と収容室５の間を区画した場合には、収容室５内は、後述するファン２９により放熱器１５にて加熱された空気、若しくは、蒸発器１９により冷却された空気が収容室５内に送風されるため収容室５内の全空間（室３及び室４）を放熱器１５又は蒸発器１９により加熱又は冷却することが可能となる。
【００２３】
前記冷却室２には冷媒を蒸発させるための前述した蒸発器１７と、当該蒸発器１７と熱交換した空気を冷却室２に送風（循環）するためのファン２７が設置されている。尚、蒸発器１７は後述する蒸発器１９とは別途設けられたものである。
【００２４】
また、収容室５が前記断熱材７にて区画された場合に、冷却室２と連通しない側の室である室４には当該室４内を加熱するための放熱器１５と室４を加熱する補助ヒータとしての電気ヒータ８１と、室４内を冷却するための蒸発器１９と、放熱器１５若しくは蒸発器１９と熱交換した空気、又は、電気ヒータ８１にて加熱された空気を室４内に送風（循環）するためのファン２９が設置されている。
【００２５】
一方、図１において１０は冷媒回路であり、コンプレッサ１１、ガスクーラ１２、減圧装置としての膨張弁１６及び蒸発器１７等を順次環状に配管接続することにより構成されている。
【００２６】
即ち、コンプレッサ１１の冷媒吐出管３４はガスクーラ１２の入口に接続されている。ここで、実施例のコンプレッサ１１は内部中間圧型２段圧縮式ロータリコンプレッサであり、密閉容器１１Ａ内に図示しない駆動要素と、この駆動要素により駆動される図示しない第１及び第２の回転圧縮要素にて構成されている。
【００２７】
図中３０はコンプレッサ１１の前記第１の回転圧縮要素に冷媒を導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管３０の一端は第１の回転圧縮要素のシリンダと連通している。この冷媒導入管３０の他端は後述する内部熱交換器４５の出口に接続されている。
【００２８】
図中３２は、第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を第２の回転圧縮要素に導入するための冷媒導入管である。前記冷媒吐出管３４は第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒をガスクーラ１２に吐出させるための冷媒配管である。
【００２９】
ガスクーラ１２の出口側に接続された冷媒配管３６は前記内部熱交換器４５に接続されている。尚、内部熱交換器４５は高圧側の冷媒と低圧側の冷媒とを熱交換させるためのものである。内部熱交換器４５の出口に接続された冷媒配管３７は、膨張弁１６を経て冷却室２の蒸発器１７の入口に接続されている。
【００３０】
ここで、冷媒吐出管３４の途中部には第１のバイパス回路４０が分岐してる。この第１のバイパス回路４０は、室４に設置された放熱器１５を通過した後、冷媒配管３６に接続されるように設けられている。そして、第１のバイパス回路４０及び冷媒吐出管３４にはガスクーラ１２及び放熱器１５のそれぞれに対する冷媒流通を制御する流路制御手段としての電磁弁７０、７２が設けられている。尚、ガスクーラ１２及び放熱器１５への冷媒流通は、電磁弁７０及び電磁弁７２をそれぞれ制御するものに限らず、例えば、三方弁を用いて、当該三方弁を切り換えることによりガスクーラ１２及び放熱器１５への冷媒流通を制御するものとしても構わない。
【００３１】
また、膨張弁１６から出た冷媒配管３７の途中部からは第２のバイパス回路４２が分岐してる。この第２のバイパス回路４２は、室４に設置された前記蒸発器１９を通過した後、蒸発器１７から出た冷媒配管３８と合流するように設けられており、蒸発器１９の入口側の配管には、当該蒸発器１９への冷媒流通を制御するための流路制御手段としての電磁弁６５が設置されている。
【００３２】
ここで、冷媒回路１０に封入する冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である二酸化炭素（ＣＯ2）を使用する。
【００３３】
また、上述する各電磁弁６５、７０、７２はそれぞれ図示しない制御装置により弁の開閉が制御されている。尚、上記制御装置は加熱／冷却システム１００の制御を司る制御手段であり、前記各電磁弁６５、７０、７２の制御の他、コンプレッサ１１の運転及び各ファン２２、２７、２９の運転等も制御している。
【００３４】
（１）室３及び室４を冷却室として使用するモード
以上の構成で次に本発明の加熱／冷却システム１００の動作を説明する。先ず、室３及び室４を物品を冷却するための冷却室として使用するモードについて図２を用いて説明する。図２はこのモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。作業者によって収容室５に断熱材７が取り付けられると、収容室５内が区画されて、断熱材７の右側に室４、左側に室３が形成される。この場合、室３は前述の如く冷却室２と連通した構造となる。
【００３５】
そして、図示しない制御装置により電磁弁７０が開かれ、電磁弁７２が閉じられて、第１のバイパス回路４０が閉塞される。これにより、コンプレッサ１１から吐出される冷媒は全て冷媒吐出管３４からガスクーラ１２に流れるようになる。また、制御装置は電磁弁６５を開いて、第２のバイパス回路４２を開放する。これにより、膨張弁１６からの冷媒が蒸発器１９に流れるようになる。尚、以下図２乃至図４において白い電磁弁は制御装置により弁が開かれた状態、黒い電磁弁は制御装置により弁が閉じられた状態をそれぞれ示したものである。
【００３６】
また、制御装置はファン２２、２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、コンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒が吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は、冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出された後、第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮される。そして、冷媒は高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は最適な超臨界圧力まで圧縮されている。
【００３７】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が開かれ、電磁弁７２が閉じられているため、冷媒吐出管３４からガスクーラ１２に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスはガスクーラ１２で放熱した後、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７、１９から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。この内部熱交換器４５の存在により、ガスクーラ１２を出て、内部熱交換器４５を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、各蒸発器１７、１９における冷却能力が向上する。
【００３８】
係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされる。そして、二相混合状態とされた冷媒は、冷却室２に設置された蒸発器１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２内及び当該冷却室２と連通した室３内に循環され、冷却室２内及び室３内を冷却する。
【００３９】
一方、膨張弁１６で減圧された冷媒の一部は、前述の如く電磁弁６５が開かれているため、冷媒配管３７の途中部から分岐接続された第２のバイパス回路４２に入る。冷媒はそこから室４に設置された蒸発器１９に流入し、そこで蒸発して、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。この蒸発器１９における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２９の運転により、室４内に循環され、室４を冷却する。
【００４０】
そして、蒸発器１９を出た冷媒は、冷媒配管３８を流れる蒸発器１７からの冷媒と合流し、内部熱交換器４５に至る。そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受ける。ここで、各蒸発器１７、１９で蒸発して低温となり、各蒸発器１７、１９を出た冷媒は、完全に気体の状態でなく液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器４５を通過させて高圧側の高温冷媒と熱交換させることで、冷媒が過熱され、この時点で冷媒の過熱度が確保され、完全に気体となる。
【００４１】
これにより、各蒸発器１７、１９から出た冷媒を確実にガス化させることができるようになるので、低圧側にアキュムレータなどを設けることなく、コンプレッサ１１に液冷媒が吸い込まれる液バックを確実に防止し、コンプレッサ１１が液圧縮にて損傷を受ける不都合を回避することができるようになる。従って、加熱／冷却システム１００の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００４２】
尚、内部熱交換器４５で加熱された冷媒は、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００４３】
このように、断熱材７により収容室５内を区画し、これにより形成された室３を冷却室２と連通した構造とすることで、冷却室２に設置された蒸発器１７により室３内を冷却することができるようになる。また、室４を加熱する放熱器１５とは別途ガスクーラ１２を設けて、当該ガスクーラ１２にて冷媒を放熱させることで、室４を物品を冷却するための冷却室として使用することができるようになる。従って、室３及び室４を冷却することができるようになる。
【００４４】
（２）室３を冷却室・室４を加熱室として使用するモード
次に、室３を物品を冷却するための冷却室、室４を物品を加熱するための加熱室として使用するモードにおける加熱／冷却システム１００の動作について図３を用いて説明する。図３はこのモードの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【００４５】
このモードにおいても、上記モードと同様に、断熱材７により収容室５内を区画するものとする。従って上記同様に、室３は前述の如く冷却室２と連通された構造となる。図示しない制御装置により電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれて、第１のバイパス回路４０が開放される。これにより、コンプレッサ１１から吐出された冷媒は、ガスクーラ１２に流れることなく、全て冷媒吐出管３４の途中部から第１のバイパス回路４０に流れるようになる。
【００４６】
そして、制御装置は電磁弁６５を閉じて、第２のバイパス回路４２を閉塞する。これにより、膨張弁１６からの冷媒は、全て蒸発器１７に流れるようになる。また、制御装置はファン２２、２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、コンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒が吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は、冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出された後、第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮される。そして、冷媒は高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は最適な超臨界圧力まで圧縮されている。
【００４７】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれているため、冷媒吐出管３４から第１のバイパス回路４０に入り、室４に設置された放熱器１５に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１５で放熱する。尚、放熱器１５における冷媒の放熱によって加熱された空気はファン２９の運転により、室４内に循環され、室４内を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１５において冷媒が凝縮しないので、放熱器１５での熱交換能力が著しく高く、室４内の空気を充分に高温にすることができる。
【００４８】
その後、冷媒は第１のバイパス回路４０から冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。そして、係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされ、冷却室２に設置された蒸発器１７内に流入する。
【００４９】
そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２及び当該冷却室２と連通した室３内に循環され、冷却室２及び室３内を冷却する。そして、冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。
【００５０】
そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて、完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００５１】
このように、断熱材７により収容室５内を区画し、これにより形成された一方（室３）を冷却室２と連通した構造とすることで、冷却室２に設置された蒸発器１７により冷却し、他方（室４）を放熱器１５により加熱することができるようになる。
【００５２】
（３）室３及び室４を加熱室として使用するモード
次に、室３及び室４を物品を加熱するための加熱室として使用するモードにおける加熱／冷却システム１００の動作について図４を用いて説明する。図４はこのモードの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【００５３】
作業者により収容室５を区画する断熱材７が取り除かれて、冷却室２と収容室５との間に断熱材７が取り付けれる。これにより、冷却室２と収容室５とが断熱的に区画される。また、室３と室４とは連通され、１つの収容室５となる。
【００５４】
そして、図示しない制御装置により電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれて、第１のバイパス回路４０が開放される。これにより、コンプレッサ１１から吐出された冷媒は、ガスクーラ１２に流れることなく、全て冷媒吐出管３４の途中部から第１のバイパス回路４０に流れるようになる。
【００５５】
そして、制御装置は電磁弁６５を閉じて、第２のバイパス回路４２を閉塞する。これにより、膨張弁１６からの冷媒は、全て蒸発器１７に流れるようになる。また、制御装置はファン２２、２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、コンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒が吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は、冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出された後、第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮される。そして、冷媒は高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は最適な超臨界圧力まで圧縮されている。
【００５６】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれているため、冷媒吐出管３４から第１のバイパス回路４０に入り、放熱器１５に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１５で放熱する。尚、放熱器１５における冷媒の放熱によって加熱された空気はファン２９の運転により、収容室５内に循環され、収容室５内の全空間を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１５において冷媒が凝縮しないので、放熱器１５での熱交換能力が著しく高く、収容室５内の空気を充分に高温にすることができる。
【００５７】
その後、冷媒は第１のバイパス回路４０から冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。そして、係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされ、冷却室２に設置された蒸発器１７内に流入する。
【００５８】
そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２内に循環され、冷却室２内を冷却する。そして、冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。
【００５９】
そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて、完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００６０】
このように、断熱材７により冷却室２と収容室５の間を区画することで、収容室５内の全ての空間を放熱器１５により加熱することができるようになる。
【００６１】
以上詳述する如く、加熱特性の良好な二酸化炭素を冷媒として使用することで、収容室５内を放熱器１５により加熱し、蒸発器１９により冷却することができるようになる。これにより、冷媒回路１０によって、電気ヒータ等の発熱体や格別な加熱装置を設置することなく、収容室５を加熱することができるようになる。これにより、加熱／冷却システム１００の消費電力を著しく低減することができるようになる。
【００６２】
また、上記各モードの如く各電磁弁６５、７０、７２により冷媒流通を制御することで収容室５が温／冷切換使用可能となるので、使用状況により各電磁弁の開閉を切り換えることで、収容室５の温／冷を自在に制御することが可能となる。
【００６３】
更に、上記各モードのように、断熱材７により、収容室５を室３と室４とに区画したり、冷却室２と収容室５との間を区画したりすることができる。即ち、断熱材７により放熱器１４により加熱される加熱領域と蒸発器１９により冷却される冷却領域の比率が変更可能となるので、当該加熱／冷却システム１００の利便性の向上を図ることができるようになる。
【００６４】
更にまた、断熱材７を収容室５に取り付けた場合には、室３は冷却室２と連通されるため、蒸発器１７により冷却され、断熱材７を冷却室２と収容室５との間に取り付けた場合には放熱器１５若しくは蒸発器１９により加熱又は冷却されるため、当該室３内に放熱器及び蒸発器を設置することなく、断熱材７を移動するだけで、加熱／冷却を自在に切り換えることができる。これにより、加熱／冷却システム１００の生産コストを低減することができるようになる。
【実施例２】
【００６５】
次に、本発明の加熱／冷却システムのもう一つの実施例について図５乃至図８を用いて説明する。図５は本実施例における加熱／冷却システム３００の概略構成図である。尚、図１乃至図４と同一の符号が付されているものは、同様若しくは類似の効果を奏するものである。
【００６６】
図５において、３１０は本実施例における冷媒回路であり、コンプレッサ１１、ガスクーラ１２、減圧装置としての膨張弁１６及び蒸発器１７等を順次環状に配管接続することにより構成されている。
【００６７】
図中、１５０はコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を冷却した後、第２の回転圧縮要素に吸い込ませるための熱交換器１５２を備えた中間冷却回路である。この熱交換器１５２は、ガスクーラ１２と一体に形成されており、熱交換器１５２とガスクーラ１２の近傍には、当該熱交換器１５２及びガスクーラ１２に通風して冷媒を放熱させるためのファン２２が設けられている。
【００６８】
また、図中１４０は、ガスクーラ１２の出口に接続された冷媒配管３６の途中部から分岐された第１のバイパス回路であり、この第１のバイパス回路１４０は室４に設置された放熱器１５を通過した後、後述する電磁弁１７０の出口側の冷媒配管３６に接続されるように設けられている。
【００６９】
冷媒配管３６の前記第１のバイパス回路１４０の分岐の下流側及び第１のバイパス回路１４０の前記放熱器１５の入口側の配管には放熱器１５への冷媒流通を制御するための制御手段としての前述した電磁弁１７０及び電磁弁１７２が設置されている。電磁弁１７０及び電磁弁１７２は図示しない制御装置により開閉が制御されている。
【００７０】
即ち、制御装置により電磁弁１７０を開き、電磁弁１７２を閉じて、第１のバイパス回路１４０を閉塞すれば、ガスクーラ１２にて放熱した冷媒は、第１のバイパス回路１４０に流れること無く、そのまま、内部熱交換器４５に流れることとなる。一方、制御装置により電磁弁１７０を閉じ、電磁弁１７２を開いて、第１のバイパス回路１４０を開放すれば、ガスクーラ１２にて放熱した冷媒が第１のバイパス回路１４０から放熱器１５に流入することとなる。
【００７１】
（１）室３及び室４を冷却室として使用するモード
以上の構成で次に本発明の加熱／冷却システム３００の動作を説明する。先ず、室３及び室４を物品を冷却するための冷却室として使用するモードについて図６を用いて説明する。図６はこのモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。作業者によって収容室５に断熱材７が取り付けられると、収容室５内が区画されて、断熱材７の右側に室４、左側に室３が形成される。この場合、室３は前述の如く冷却室２と連通した構造となる。
【００７２】
そして、図示しない制御装置により電磁弁１７０が開かれ、電磁弁１７２が閉じられて、第１のバイパス回路１４０が閉塞される。これにより、ガスクーラ１２からの冷媒は第１のバイパス回路１４０に流れることなく、そのまま内部熱交換器４５を通過するようになる。また、制御装置は電磁弁６５を開いて、第２のバイパス回路４２を開放する。これにより、膨張弁１６からの冷媒が蒸発器１９に流れるようになる。尚、以下図６乃至図８において白い電磁弁は制御装置により弁が開かれた状態、黒い電磁弁は制御装置により弁が閉じられた状態をそれぞれ示したものである。
【００７３】
更に、制御装置はファン２２、２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出され、中間冷却回路１５０に入り、熱交換器１５２を通過する。そこで冷媒はファン２２による通風を受けて放熱する。
【００７４】
このように、第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を熱交換器１５２により冷却した後、第２の回転圧縮要素に吸い込ませることで、コンプレッサ１１の第２の回転圧縮要素から吐出される冷媒ガスの温度を低下することができる。これにより、各蒸発器１７、１９における冷媒の蒸発温度が低下するので、冷却室２及び各室３、４をより低温に冷却することができるようになる。従って、各蒸発器１７、１９による冷却室２及び室３、４の冷却能力を向上させることができるようになる。
【００７５】
その後、冷媒は第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、ガスクーラ１２に流入する。ここで冷媒は凝縮せず、超臨界状態のまま放熱する。
【００７６】
そして、ガスクーラ１２にて放熱した冷媒は、前述の如く電磁弁１７０が開かれ、電磁弁１７２が閉じられているため、そのまま内部熱交換器５０を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７、１９から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。この内部熱交換器４５の存在により、ガスクーラ１２を出て、内部熱交換器４５を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、各蒸発器１７、１９おける冷却能力が向上する。
【００７７】
係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされる。そして、二相混合状態とされた冷媒は、収容室２に設置された蒸発器１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２及び当該冷却室と連通した室３内に循環され、冷却室２及び室３内を冷却する。
【００７８】
また、前述の如く第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を熱交換器１５２にて冷却する効果と、ガスクーラ１２から吐出された高圧側の冷媒を内部熱交換器４５を通過させて冷却する効果により、蒸発器１７にて冷媒がより低温で蒸発するようになる。これにより、冷却室２及び室３内をより低温に冷却することができるようになり、冷却能力の向上を図ることができるようになる。そして、蒸発器１７にて蒸発した冷媒は、その後、蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入る。
【００７９】
一方、膨張弁１６で減圧された冷媒の一部は、前述の如く電磁弁６５が開かれているため、第２のバイパス回路４２から室４に設置された蒸発器１９に流入する。そこで冷媒は蒸発して周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。係る蒸発器１９における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２９の運転により、室４内に循環され、室４を冷却する。
【００８０】
また、前述の如く第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を熱交換器１５２にて冷却する効果と、ガスクーラ１２から吐出された高圧側の冷媒を内部熱交換器５０を通過させて、冷却する効果により、蒸発器１９にて冷媒がより低温で蒸発するようになる。これにより、室４内をより低温に冷却することができるようになり、冷却能力の向上を図ることができるようになる。
【００８１】
そして、蒸発器１９を出た冷媒は、冷媒配管３８を流れる蒸発器１７からの冷媒と合流し、内部熱交換器４５に至る。
【００８２】
そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受ける。ここで、各蒸発器１７、１９で蒸発して低温となり、各蒸発器１７、１９を出た冷媒は、完全に気体の状態でなく液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器４５を通過させて高圧側の高温冷媒と熱交換させることで、冷媒が過熱され、この時点で冷媒の過熱度が確保され、完全に気体となる。
【００８３】
これにより、各蒸発器１７、１９から出た冷媒を確実にガス化させることができるようになるので、低圧側にアキュムレータなどを設けることなく、コンプレッサ１１に液冷媒が吸い込まれる液バックを確実に防止し、コンプレッサ１１が液圧縮にて損傷を受ける不都合を回避することができるようになる。従って、加熱／冷却システム３００の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００８４】
尚、内部熱交換器４５で加熱された冷媒は、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００８５】
このように、断熱材７により収容室５内を区画し、これにより形成された室３を冷却室２と連通した構造とすることで、冷却室２に設置された蒸発器１７により室３内を冷却することができるようになる。また、室４を加熱する放熱器１５とは別途ガスクーラ１２を設けて、当該ガスクーラ１２にて冷媒を放熱させることで、室４を物品を冷却するための冷却室として使用することができるようになる。
【００８６】
（２）室３を冷却室・室４を加熱室として使用するモード
次に、室３を物品を冷却するための冷却室、室４を物品を加熱するための加熱室として使用するモードにおける加熱／冷却システム３００の動作について図７を用いて説明する。図７はこのモードの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【００８７】
このモードにおいても、上記モードと同様に、断熱材７により収容室５内を区画するものとする。従って上記同様に、室３は前述の如く冷却室２と連通した構造となる。図示しない制御装置により電磁弁１７０が閉じられ、電磁弁１７２が開かれて、第１のバイパス回路１４０が開放される。これにより、ガスクーラ１２からの冷媒は、全て冷媒吐出管３６の途中部から第１のバイパス回路１４０に流れるようになる。
【００８８】
そして、制御装置は電磁弁６５を閉じて、第２のバイパス回路４２を閉塞する。これにより、膨張弁１６からの冷媒は、全て蒸発器１７に流れるようになる。また、制御装置はファン２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出され、中間冷却回路１５０に入り、熱交換器１５２を通過する。尚、本モードではファン２２を運転しないため、熱交換器１５２における冷媒の放熱は僅か、若しくは、殆ど起こらない。これにより、第２の回転圧縮要素に吸い込まれる冷媒温度を高温に保つことができる。従って、コンプレッサ１１から吐出される冷媒の温度も高温となり、放熱器１５において周囲の空気を高温に加熱することができるので、放熱器１５における加熱能力を確保することができるようになる。
【００８９】
その後、冷媒は第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、ガスクーラ１２を通過する。また、前述の如くファン２２を運転しないため、ガスクーラ１２において冷媒は僅か、若しくは、殆ど放熱しない。
【００９０】
ガスクーラ１２を出た冷媒は、前述の如く電磁弁１７０が閉じられ、電磁弁１７２が開かれているため、冷媒配管３６から第１のバイパス回路１４０に入り、室４に設置された放熱器１５に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１５で放熱する。尚、放熱器１５における冷媒の放熱によって加熱された空気はファン２９の運転により、室４内に循環され、室４内を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１５において冷媒が凝縮しないので、放熱器１５での熱交換能力が著しく高く、室４内の空気を高温にすることができる。
【００９１】
また、前述の如くファン２２を運転しないので、中間冷却回路１５０の熱交換器１５２及びガスクーラ１２において冷媒が殆ど放熱せず、係る高温を維持した冷媒を放熱器１５にて放熱させることができるようになる。これにより、放熱器１５における加熱能力を充分に確保することができるようになる。
【００９２】
その後、冷媒は第１のバイパス回路１４０から電磁弁１７０の出口側の冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。そして、係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされ、冷却室２に設置された蒸発器１７内に流入する。
【００９３】
そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２及び当該冷却室２と連通した室３内に循環され、冷却室２及び室３内を冷却する。そして、冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。
【００９４】
そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて、完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００９５】
このように、断熱材７により収容室５内を区画し、断熱材７により区画することにより形成された一方（室３）を冷却室２と連通した構造とすることで、冷却室２に設置された蒸発器１７により冷却し、他方（室４）を放熱器１５により加熱することができるようになる。
【００９６】
（３）室３及び室４を加熱室として使用するモード
次に、室３及び室４を物品を加熱するための加熱室として使用するモードにおける加熱／冷却システム３００の動作について図８を用いて説明する。図８はこのモードの冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【００９７】
作業者により収容室５を区画する断熱材７が取り除かれて、冷却室２と収容室５との間に断熱材７が取り付けれる。これにより、冷却室２と収容室５とが断熱的に区画される。また、室３と室４とは連通され、１つの収容室５となる。
【００９８】
そして、図示しない制御装置により電磁弁１７０が閉じられ、電磁弁１７２が開かれて、第１のバイパス回路１４０が開放される。これにより、ガスクーラ１２から出た冷媒は、全て冷媒配管３６の途中部から第１のバイパス回路１４０に流れるようになる。
【００９９】
そして、制御装置は電磁弁６５を閉じて、第２のバイパス回路４２を閉塞する。これにより、膨張弁１６からの冷媒は、全て蒸発器１７に流れるようになる。また、制御装置はファン２７、２９の運転を開始し、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の回転圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮され、中間圧となり、密閉容器１１Ａ内に吐出される。密閉容器１１Ａ内に吐出された冷媒は冷媒導入管３２から一旦密閉容器１１Ａの外部に吐出され、中間冷却回路１５０に入り、熱交換器１５２を通過する。尚、本モードではファン２２を運転しないため、熱交換器１５２における冷媒の放熱は僅か、若しくは、殆ど起こらない。これにより、第２の回転圧縮要素に吸い込まれる冷媒温度を高温に保つことができる。従って、コンプレッサ１１から吐出される冷媒の温度も高温となり、放熱器１５において周囲の空気を高温に加熱することができるので、放熱器１５における加熱能力を確保することができるようになる。
【０１００】
その後、冷媒は第２の回転圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、ガスクーラ１２を通過する。また、前述の如くファン２２を運転しないため、ガスクーラ１２において冷媒は僅か、若しくは、殆ど放熱しない。
【０１０１】
そして、ガスクーラ１２を出た冷媒は、前述の如く電磁弁１７０が閉じられ、電磁弁１７２が開かれているため、冷媒配管３６から第１のバイパス回路１４０に入り、放熱器１５に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１５で放熱する。尚、放熱器１５における冷媒の放熱によって加熱された空気はファン２９の運転により、収容室５内に循環され、収容室５内を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１５において冷媒が凝縮しないので、放熱器１５での熱交換能力が著しく高く、収容室５内の空気を高温にすることができる。
【０１０２】
また、前述の如くファン２２を運転しないので、中間冷却回路１５０の熱交換器１５２及びガスクーラ１２において冷媒が殆ど放熱せず、係る高温を維持した冷媒を放熱器１５にて放熱させることができるようになる。これにより、放熱器１５における加熱能力を充分に確保することができるようになる。
【０１０３】
その後、冷媒は第１のバイパス回路１４０から電磁弁１７０の出口側の冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。そして、係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされ、冷却室２に設置された蒸発器１７内に流入する。
【０１０４】
そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、冷却室２内に循環され、冷却室２内を冷却する。そして、冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。
【０１０５】
そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて、完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の回転圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【０１０６】
このように、断熱材７により冷却室２と収容室５の間を区画することで、収容室５内の全ての空間を放熱器１５により加熱することができるようになる。
【０１０７】
以上詳述する如く、本実施例においても上記実施例の如く収容室５内を放熱器１５により加熱し、蒸発器１９により冷却することができるようになる。これにより、加熱／冷却システム３００の消費電力を著しく低減することができるようになる。
【０１０８】
更に、本実施例では、中間冷却回路１５０と、当該中間冷却回路１５０において第１の回転圧縮要素で圧縮された冷媒を放熱するための熱交換器１５２と、当該熱交換器１５２とガスクーラ１２に通風するファン２２を設けて、上記各モードの如くファン２２の運転を制御することで、冷却能力の向上と、加熱能力の維持を実現することができるようになる。これにより、当該加熱／冷却システム３００の性能をより一層向上させることができるようになる。
【０１０９】
また、本実施例の如く、ガスクーラ１２と熱交換器１５２とを一体に形成することで、設置スペースを縮小することができる。更に、一つのファン２２を兼用することが可能となるので、生産コストも低減することができるようになる。
【０１１０】
尚、本実施例では上記の如くガスクーラ１２と熱交換器１５２とを一体に形成し、ファン２２を兼用するものとしたが、これに限らず、ガスクーラ１２と熱交換器１５２とを別々に設けて、それぞれの近傍にファンを設置する構造としても構わない。
【０１１１】
尚、上記各実施例の室４又は収容室５全体を物品を加熱するための加熱室として使用するモードの場合、室４に設置された電気ヒータ８１を運転して、放熱器１５の加熱に加えて電気ヒータ８１による加熱を補足的に実行するものとしても構わない。この場合、冬場などに生じる加熱能力の不足により室４又は収容室５を充分に加熱できなくなる不都合を未然に回避することができるようになる。また、電気ヒータ８１は放熱器１５による加熱の補足的に行うものとするため、係る電気ヒータ８１の容量を小さくすることができるので、電気ヒータのみでの加熱の場合と比べて、消費電力を低減することができるようになる。
【０１１２】
更にまた、上記各実施例では一つの収容室５を断熱材７にて区画することにより、温／冷切換使用可能な室を２室（室３、４）が形成されるものとしたが、これに限らず、例えば、３室以上の収容室を設けて、その内の少なくとも一つの収容室以外にそれぞれ放熱器と蒸発器とを設置して、放熱器と蒸発器を設置しない収容室を他の収容室と区画可能に連通させることで、温／冷切換使用可能なものとしても良い。
【実施例３】
【０１１３】
次に、本発明の加熱／冷却システムのもう一つの他の実施例について説明する。図９は本発明の加熱／冷却システムをオープンショーケース２００に適応した場合の冷媒回路図、図１０乃至図１３はオープンショーケース２００の縦断側面図をそれぞれ示している。尚、図９乃至図１３において図１乃至図８と同一の符号が付されているものは同様、若しくは、類似の効果を奏するものとする。
【０１１４】
本実施例のオープンショーケース２００はスーパーマーケットなどの店舗内に設置される縦型のオープンショーケースであり、断面略コ字状の断熱壁２１１と、断熱壁の両側に取り付けられる図示しない側板とから構成されている。断熱壁２１１の内側には仕切板２１２が取り付けられており、断熱壁２１１と仕切板２１２の間にはダクト２１３が形成され、仕切板２１２の内側が貯蔵室１とされている。
【０１１５】
この貯蔵室１内には仕切部材としての棚が複数段（実施例では４段）架設され、各棚２１４、２１５、２１６、２１７上の空間を物品を収容するための収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３としている。また、各棚２１４、２１５、２１６、２１７上には各収容室２７０、２７１、２７２、２７３をそれぞれ加熱するための電気ヒータ８０、８１、８２、８３が取り付けられている。各電気ヒータ８０、８１、８２は後述する放熱器１４による加熱で不足した能力を補うために設けられたものである。尚、電気ヒータ８３は室２７３を加熱するために設けられたものである。
【０１１６】
貯蔵室１の前面開口の上縁及び下縁にはそれぞれ吸込口２３０、２３２が形成されており（図９では図示せず）、吸込口２３０は後述する上部ダクト２２０に、吸込口２３２は後述する底部ダクト２１９にそれぞれ連通している。
【０１１７】
一方、貯蔵室１の底部には図示しないデックパンが取り付けられ、このデックパンの下方は前記ダクト２１３に連通した前述した底部ダクト２１９とされ、この底部ダクト２１９内には、各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を冷却するための蒸発器１７と、ファン２７とが設置される。また、デックパンには、室２７３と底部ダクト２１９とを上下に貫通する孔２３４、２３４が形成されており、ここから、蒸発器１７と熱交換した空気がファン２７により室２７３内に送風される構成とされている。
【０１１８】
他方、貯蔵室１の上部には同様にダクト２１３と連通する上部ダクト２２０が形成され、この上部ダクト２２０内には、各収容室２７０、２７１、２７２を加熱するための放熱器１４と、ファン２４とが設置されている。また、収容室２７０と上部ダクト２２０とは上下に貫通する孔２３６が形成されており、この孔２３６、２３６から、放熱器１４と熱交換した空気がファン２４により収容室２７０内に送風される構成とされている。
【０１１９】
更に、仕切板２１２にはダクト２１３内と各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３とを連通する連通孔２３７、２３８、２３９、２４０がそれぞれ形成されており、ここから、蒸発器１７若しくは放熱器１４と熱交換した空気が各ファン２７、２４によりダクト２１３を経て各連通路２３７、２３８、２３９、２４０から各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３内に送風される構成とされている。
【０１２０】
ここで、前述した棚２１４、２１５、２１６はダクト２１３内に貫通し、当該ダクト２１３を断熱的に上下に区画することができる。即ち、棚２１４、２１５、２１６の背面（図１０乃至図１３ではダクト２１３側）には各棚２１４、２１５、２１６をダクト２１３内に挿入可能な図示しない孔が形成されており、孔から棚２１４、棚２１５若しくは棚２１６をダクト２１３内に挿入することで、ダクト２１３内の空気の流れを各々遮断することが可能となる。従って、棚２１４、２１５若しくは２１６にて区画された一方（上側）を放熱器１４により加熱することができ、他方（下側）を蒸発器１７にて冷却することができる。
【０１２１】
一方、前記底部ダクト２１９の下方には機械室２８０が形成され、この機械室２８０内には後述する冷媒回路２１０の一部を構成するコンプレッサ１１と、ガスクーラ１２、内部熱交換器４５、減圧装置としての膨張弁１６等が収容されている。尚、本実施例で使用するコンプレッサ１１は２段圧縮式のコンプレッサであり、駆動要素とこの駆動要素にて駆動される第１及び第２の圧縮要素にて構成されている。また、ガスクーラ１２はコンプレッサ１１から吐出された高温高圧の冷媒を放熱させるためのものであり、当該ガスクーラ１２の近傍にはファン２２が設置されている。
【０１２２】
ここで、前述した冷媒回路２１０を図９を用いて説明する。冷媒回路２１０はコンプレッサ１１、ガスクーラ１２、膨張弁１６及び蒸発器１７等を環状に配管接続することにより構成されている。即ち、コンプレッサ１１の冷媒吐出管３４はガスクーラ１２の入口に接続されている。ガスクーラ１２の出口側に接続された冷媒配管３６は内部熱交換器４５を通過する。尚、内部熱交換器４５は高圧側の冷媒と低圧側の冷媒とを熱交換させるためのものである。内部熱交換器４５の出口に接続された冷媒配管３７は、膨張弁１６を経て底部ダクト２１９内の設置された蒸発器１７の入口に接続されている。また、蒸発器１７を出た冷媒配管３８は内部熱交換器４５を通過し、冷媒導入管３０に接続される。尚、冷媒導入管３０はコンプレッサ１１の第１の圧縮要素に接続され、ここからコンプレッサ１１内に低圧冷媒が吸い込まれる。
【０１２３】
また、図９において３２はコンプレッサ１１の第１の圧縮要素にて圧縮された冷媒を第２の圧縮要素に導入するための冷媒導入管３２であり、当該冷媒導入管３２は密閉容器外に設けられた中間冷却回路１５０を通過するように設けられている。この中間冷却回路１５０には、第１の圧縮要素にて圧縮された冷媒を冷却するための熱交換器１５２が設けられており、当該熱交換器１５２は前記ガスクーラ１２と一体に構成されている。
【０１２４】
ここで、前記冷媒吐出管３４の途中部には第１のバイパス回路４０が分岐されており、この第１のバイパス回路４０の出口は冷媒配管３６の途中部に接続されている。当該第１のバイパス回路４０は上部ダクト２２０内に設置された放熱器１４を通過するように設けられている。また、第１のバイパス回路４０の放熱器１４の入口側及び冷媒吐出管３４にはコンプレッサ１１の第２の圧縮要素で圧縮された高圧側の冷媒を冷媒吐出管３４からガスクーラ１２に流すか、第１のバイパス回路４０に流すかを制御する流路制御手段としての電磁弁７０、７２が設けられており、図示しない制御装置にて開閉が制御されている。
【０１２５】
尚、冷媒回路２１０には冷媒として二酸化炭素が封入されており、当該冷媒回路２１０の高圧側は超臨界圧力となる。
【０１２６】
（１）収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を冷却室とするモード
以上の構成で次にオープンショーケース２００の動作について説明する。先ず、収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を物品を冷却するための冷却室として使用するモードの動作について図１０を用いて説明する。
【０１２７】
尚、このモードでは棚２１４、２１５若しくは棚２１６はダクト２１３内に挿入しないものとする。図示しない制御装置により電磁弁７０が開かれ、電磁弁７２が閉じられて、第１のバイパス回路４０が閉塞される。これにより、コンプレッサ１１から吐出される冷媒は第１のバイパス回路４０に流れることなく、全て冷媒吐出管３４からガスクーラ１２内に流入することとなる。尚、以下図１０乃至図１３において白い電磁弁は制御装置により弁が開かれた状態、黒い電磁弁は制御装置により弁が閉じられた状態をそれぞれ示したものである。
【０１２８】
また、制御装置は機械室２８０、底部ダクト２１９及び上部ダクト２２０に収容されたファン２２、ファン２７及びファン２４の運転を開始すると共に、コンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮されて中間圧となり、冷媒導入管３２から一旦密閉容器外に吐出され、中間冷却回路１５０に入り、そこに設けられた熱交換器１５２を通過する。そして冷媒は熱交換器１５２を通過する過程でファン２２による通風を受けて放熱した後、第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
【０１２９】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が開かれ、電磁弁７２が閉じられているため、冷媒吐出管３４からガスクーラ１２内に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスはガスクーラ１２にてファン２２による通風を受けて放熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、ガスクーラ１２において冷媒が凝縮せずに、超臨界の状態のままガスクーラ１２を出て、冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。
【０１３０】
冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。この内部熱交換器４５の存在により、ガスクーラ１２を出て内部熱交換器４５を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、蒸発器１７における冷却能力が向上する。
【０１３１】
係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされる。そして、二相混合状態とされた冷媒は、底部ダクト２１９に設置された蒸発器１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、孔２３４、２３４から室２７３に入り、当該室２７３内を冷却する。更に、蒸発器１７にて冷却された空気はファン２７の運転により、ダクト２１３及び上部ダクト２２０に入り、各連通孔２３７、２３８、２３９、２４０及び孔２３６、２３６から収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３に送風され、各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を冷却する。
【０１３２】
また、前述の如く第１の圧縮要素で圧縮された冷媒を熱交換器１５２にて冷却する効果と、ガスクーラ１２から吐出された高圧側の冷媒を内部熱交換器４５を通過させて冷却する効果により、蒸発器１７にて冷媒がより低温で蒸発するようになる。これにより、収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３内をより低温に冷却することができるようになり、冷却能力の向上を図ることができるようになる。
【０１３３】
尚、各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３に送風された空気（冷風）は各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を冷却した後、吸込口２３２から底部ダクト２１９内に吸い込まれ、再び蒸発器１７にて冷却されるサイクルを繰り返す。
【０１３４】
一方、蒸発器１７にて蒸発した冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。そこで冷媒は前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【０１３５】
（２）収容室２７０、２７１を加熱室・収容室２７２及び室２７３を冷却室とするモード
次に、収容室２７０及び収容室２７１を物品を加熱するための加熱室として使用し、収容室２７２及び室２７３を物品を冷却するための冷却室として使用するモードの動作について図１１を用いて説明する。
【０１３６】
作業者により前記棚２１５がダクト２１３内に挿入されると（このとき、棚２１４、２１６はダクト２１３内に挿入されていない状態）、棚２１５にてダクト２１３内が上下に区画される。これにより、棚２１５の一方（上側）に位置する収容室２７０及び収容室２７１を放熱器１４により加熱し、他方（下側）に位置する収容室２７２及び室２７３を蒸発器１７にて冷却することが可能となる。
【０１３７】
また、図示しない制御装置により電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれて、第１のバイパス回路４０が開放される。これにより、コンプレッサ１１から吐出される冷媒はガスクーラ１２に流れることなく、全て冷媒吐出管３４から第１のバイパス回路４０に流れるようになる。
【０１３８】
更に、前記制御装置は収容室２７０、２７１の棚２１４、２１５上に設置された電気ヒータ８０、８１の運転を開始する。これにより、収容室２７０及び収容室２７１が加熱される。また、制御装置はファン２７及びファン２４の運転を開始する。このとき、ファン２２は運転しないものとする。更に制御装置はコンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮されて中間圧となり、冷媒導入管３２から一旦密閉容器外に吐出され、中間冷却回路１５０に入る。そして冷媒は熱交換器１５２を通過する過程で放熱するが、本モードでは、ファン２２を運転しないため、熱交換器１５２における冷媒の放熱は僅か、若しくは、殆ど起こらない。これにより、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒温度を高温に保つことができる。従って、コンプレッサ１１から吐出される冷媒の温度も高温となり、放熱器１４において周囲の空気を高温に加熱することができるので、放熱器１４における加熱能力を維持することができるようになる。
【０１３９】
その後、冷媒は第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
【０１４０】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれているため、冷媒吐出管３４の途中部から第１のバイパス回路４０を経て上部ダクト２２０に設置された放熱器１４内に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１４で放熱する。尚、放熱器１４における冷媒の放熱によって加熱された周囲の空気はファン２４の運転により、孔２３６、２３６から収容室２７０内に入り、加熱室２７０を加熱する。更に、放熱器１４により加熱された空気は、ファン２４によりダクト２１３を経て連通孔２３７及び連通孔２３８から収容室２７０及び収容室２７１に入り、当該収容室２７０、２７１内を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１４において冷媒が凝縮しないので、放熱器１４での熱交換能力が著しく高く、収容室２７０、２７１内の空気を充分に高温にすることができる。
【０１４１】
また、ファン２４にて送風される空気（温風）は、前述の如く棚２１５にてダクト２１３内が区画されているため、棚２１５より下側に送風されることはない。これにより、棚２１５より上側の室である収容室２７０及び収容室２７１を加熱することができる。
【０１４２】
一方、収容室２７０、２７１に送風された空気（温風）は当該収容室２７０、２７１を加熱した後、吸込口２３０から上部ダクト２２０内に吸い込まれ、再び放熱器１４にて加熱されるサイクルを繰り返す。
【０１４３】
他方、放熱器１４にて放熱した冷媒は第１のバイパス回路４０から冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。この内部熱交換器４５の存在により、放熱器１４を出て内部熱交換器４５を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、蒸発器１７における冷却能力が向上する。
【０１４４】
係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされる。そして、二相混合状態とされた冷媒は、底部ダクト２１９に設置された蒸発器１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、孔２３４、２３４から室２７３に入り、当該室２７３内を冷却する。更に、蒸発器１７にて冷却された空気はファン２７の運転により、ダクト２１３に入り、連通孔２３９及び連通孔２４０から収容室２７２及び室２７３に送風され、当該収容室２７２及び室２７３内を冷却する。
【０１４５】
ここで、ファン２７にて送風される空気（冷風）は、前述の如く棚２１５にてダクト２１３内が区画されているため、棚２１５より上側に送風されることはない。これにより、棚２１５より下側の室である収容室２７２及び室２７３を冷却することができる。
【０１４６】
尚、収容室２７２及び室２７３に送風された空気（冷風）は当該収容室２７２及び室２７３を冷却した後、吸込口２３２から底部ダクト２１９内に吸い込まれ、再び蒸発器１７にて冷却されるサイクルを繰り返す。
【０１４７】
一方、蒸発器１７にて蒸発した冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。そこで冷媒は前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【０１４８】
（３）収容室２７０、２７１、２７２を加熱室・室２７３を冷却室とするモード
次に、収容室２７０、２７１、２７２を物品を加熱するための加熱室とし、室２７３を物品を冷却するための冷却室として使用するモードの動作について図１２を用いて説明する。
【０１４９】
作業者により前記棚２１６がダクト２１３内に挿入されると（このとき、棚２１４、２１５はダクト２１３内に挿入されていない状態）、棚２１６にてダクト２１３内が上下に区画される。これにより、棚２１６の一方（上側）に位置する収容室２７０、２７１、２７２を放熱器１４により加熱し、他方（下側）に位置する室２７３を蒸発器１７にて冷却することが可能となる。
【０１５０】
また、図示しない制御装置により電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれて、第１のバイパス回路４０が開放される。これにより、コンプレッサ１１から吐出される冷媒はガスクーラ１２に流れることなく、全て冷媒吐出管３４から第１のバイパス回路４０に流れるようになる。
【０１５１】
更に、前記制御装置は収容室２７０、２７１、２７２の棚２１４、２１５、２１６上に設置された電気ヒータ８０、８１、８２の運転を開始する。これにより、収容室２７０、２７１、２７２が加熱される。また、制御装置は底部ダクト２１９及び上部ダクト２２０に収容されたファン２７及びファン２４の運転を開始する。このとき、ファン２２は運転しないものとする。更に、制御装置はコンプレッサ１１の駆動要素を駆動する。これにより、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の図示しない第１の圧縮要素に低圧の冷媒ガスが吸い込まれて圧縮されて中間圧となり、冷媒導入管３２から一旦密閉容器外に吐出され、中間冷却回路１５０に入る。そして冷媒が熱交換器１５２を通過する過程で放熱するが、本モードでは、上記モードと同様にファン２２を運転しないため、熱交換器１５２における冷媒の放熱は僅か、若しくは、殆ど起こらない。
【０１５２】
これにより、第２の圧縮要素に吸い込まれる冷媒温度を高温に保つことができる。従って、コンプレッサ１１から吐出される冷媒の温度も高温となり、放熱器１４において周囲の空気を高温に加熱することができるので、放熱器１４における加熱能力を維持することができるようになる。
【０１５３】
その後、冷媒は第２の圧縮要素に吸い込まれて圧縮され、高温高圧の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管３４からコンプレッサ１１の外部に吐出される。このとき、冷媒は適切な超臨界圧力まで圧縮されている。
【０１５４】
コンプレッサ１１から吐出された冷媒ガスは、前述の如く電磁弁７０が閉じられ、電磁弁７２が開かれているため、冷媒吐出管３４の途中部から第１のバイパス回路４０を経て上部ダクト２２０に設置された放熱器１４内に流入する。ここで、コンプレッサ１１で圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮せず、超臨界状態で運転される。そして、係る高温高圧の冷媒ガスは放熱器１４で放熱する。尚、放熱器１４における冷媒の放熱によって加熱された周囲の空気はファン２４の運転により、孔２３６、２３６から収容室２７０に入り、収容室２７０内を加熱する。更に、放熱器１４により加熱された空気は、ファン２４によりダクト２１３を経て各連通孔２３７、２３８、２３９から収容室２７０、２７１、２７２に入り、各収容室２７０、２７１、２７２内を加熱する。また、本発明では冷媒として二酸化炭素を使用しているため、放熱器１４において冷媒が凝縮しないので、放熱器１４での熱交換能力が著しく高く、収容室２７０、２７１、２７２内の空気を充分に高温にすることができる。
【０１５５】
また、ファン２４にて送風される空気（温風）は、前述の如く棚２１６にてダクト２１３内が区画されているため、棚２１６より下側に送風されることはない。これにより、棚２１６より上側の室である収容室２７０、２７１、２７２を加熱することができる。
【０１５６】
一方、収容室２７０、２７１、２７２に送風された空気（温風）は当該収容室２７０、２７１、２７２を加熱した後、吸込口２３０から上部ダクト２２０内に吸い込まれ、再び放熱器１４にて加熱されるサイクルを繰り返す。
【０１５７】
他方、放熱器１４にて放熱した冷媒は第１のバイパス回路４０から冷媒配管３６に入り、内部熱交換器４５を通過する。冷媒はそこで蒸発器１７から出た低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。この内部熱交換器４５の存在により、放熱器１４を出て内部熱交換器４５を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、蒸発器１７における冷却能力が向上する。
【０１５８】
係る内部熱交換器４５で冷却された高圧側の冷媒ガスは膨張弁１６に至る。尚、膨張弁１６の入口では冷媒ガスはまだ超臨界の状態である。冷媒は膨張弁１６における圧力低下により、気体／液体の二相混合状態とされる。そして、二相混合状態とされた冷媒は、底部ダクト２１９に設置された蒸発器１７内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮する。尚、蒸発器１７における冷媒の蒸発によって冷却された空気はファン２７の運転により、孔２３４、２３４若しくはダクト２１３を経て連通孔２４０から室２７３に入り、当該室２７３内を冷却する。
【０１５９】
ここで、ファン２７にて送風される空気（冷風）は、前述の如く棚２１６にてダクト２１３内が区画されているため、棚２１６より上側に送風されることはない。これにより、棚２１６より下側の室である室２７３のみを冷却することができる。
【０１６０】
尚、室２７３に送風された空気（冷風）は当該室２７３を冷却した後、吸込口２３２から底部ダクト２１９内に吸い込まれ、再び蒸発器１７にて冷却されるサイクルを繰り返す。
【０１６１】
他方、蒸発器１７にて蒸発した冷媒は蒸発器１７から流出して、冷媒配管３８に入り、内部熱交換器４５を通過する。そこで冷媒は前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受けて完全に気体の状態となり、冷媒導入管３０からコンプレッサ１１の第１の圧縮要素に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【０１６２】
（４）収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を加熱室として使用するモード
最後に、収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を物品を加熱するための加熱室として使用するモードについて説明する。図示しない制御装置により、コンプレッサ１１の運転を停止した状態で、各棚２１４、２１５、２１６、２１７上に設置された各電気ヒータ８０、８１、８２、８３の運転を開始し、各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を加熱する。これにより、各収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を加熱することができる。
【０１６３】
以上のように本実施例の場合においても、収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３の外部に放熱器１４と蒸発器１７と当該放熱器１４及び蒸発器１７と熱交換した空気を送風するためのファン２４、２７とを設置して、各収容室の加熱／冷却を切り換えることが可能となる。
【０１６４】
また、放熱器１４による加熱に加えて、電気ヒータを用いることで、収容室２７０、２７１、２７２を充分に加熱することができるようになる。このように、電気ヒータを放熱器１４の加熱に加えて、補足的に使用するものとすれば、消費電力を低減することができるようになる。
【０１６５】
また、本実施例では全室（収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３）を加熱室として使用するモードでは、コンプレッサ１１の運転を停止して、各電気ヒータ８０、８１、８２、８３のみにて全室２７０、２７１、２７２、２７３を加熱するものとしたが、冷媒回路２１０に、蒸発器１７とは別途、冷媒の蒸発させるための蒸発器を設置すると共に、両蒸発器の入口側の配管に冷媒流通を制御する流路制御手段を設けて、当該流路制御手段により蒸発器１７に冷媒を流さずに、別途設置された蒸発器に冷媒を流して蒸発させるものとすれば、放熱器１４により全室２７０、２７１、２７２、２７３を加熱することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の一実施例の加熱／冷却システムの冷媒回路図である。
【図２】室３及び室４を冷却室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図３】室３を冷却室、室４を加熱室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図４】室３及び室４を加熱室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図５】本発明の実施例２の加熱／冷却システムの冷媒回路図である。
【図６】実施例２の加熱／冷却システムの室３及び室４を冷却室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図７】実施例２の加熱／冷却システムの室３を冷却室、室４を加熱室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図８】実施例２の加熱／冷却システムの室３及び室４を加熱室として使用するモードにおける冷媒の流れを示す冷媒回路図である。
【図９】実施例３のオープンショーケースの冷媒回路図である。
【図１０】実施例３のオープンショーケースの収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を冷却室として使用するモードにおける動作を示す縦断側面図である。
【図１１】実施例３のオープンショーケースの収容室２７０、２７１を加熱室、収容室２７２及び室２７３を冷却室として使用するモードにおける動作を示す縦断側面図である。
【図１２】実施例３のオープンショーケースの収容室２７０、２７１、２７２を加熱室、室２７３を冷却室として使用するモードにおける動作を示す縦断側面図である。
【図１３】実施例３のオープンショーケースの収容室２７０、２７１、２７２及び室２７３を加熱室として使用するモードを示す縦断側面図である。
【図１４】従来の加熱冷却システムの内部構成図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１  貯蔵室
２  冷却室
３、４、２７３  室
５、２７０、２７１、２７２  収容室
１０、２１０、３１０  冷媒回路
１１  コンプレッサ
１２  ガスクーラ
１３、１４、１５  放熱器
１６  膨張弁
１７、１９  蒸発器
２２、２４、２７、２９  ファン
３０、３２  冷媒導入管
３４  冷媒吐出管
３６、３７、３８  冷媒配管
４０  第１のバイパス回路
４２  第２のバイパス回路
４５  内部熱交換器
６５、７０、７２  電磁弁
８０、８１、８２、８３  電気ヒータ
１００、３００  加熱／冷却システム
２００  オープンショーケース
【図１】
2005226911.tif 000003
【図２】
2005226911.tif 000004
【図３】
2005226911.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005226911.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005226911.tif 000009
【図８】
2005226911.tif 000010
【図９】
2005226911.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2005226911.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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