(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を用いてショーケースの冷却を行うようにしたブラインショーケースにおいて、冷凍機にて液体を冷却すると共に、冷凍して液体の一部を固体化させるスラリーブライン生成槽と、このスラリーブライン生成槽にて冷却された液体をショーケースの熱交換器に循環供給する搬送ポンプと、前記スラリーブライン生成槽内の上部の液体を前記熱交換器に供給するためのブライン供給管と、スラリーブライン生成槽内の下部の液体を熱交換器に供給するための下ブライン供給管とを備え、スラリーブライン生成槽と熱交換器との間に温度センサを設け、この温度センサの検知温度が所定温度以上であった場合、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給することを特徴とするブラインショーケース。
【請求項２】
搬送ポンプを複数台設けると共に、スラリーブライン生成槽と熱交換器との間に温度センサを設け、この温度センサの検知温度が所定温度以上であった場合、複数台の搬送ポンプを運転することを特徴とする請求項１記載のブラインショーケース。
【請求項３】
熱交換器のデフロスト直前は、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給することを特徴とする請求項２記載のブラインショーケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体、即ちブラインにて熱交換するブラインショーケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種ショーケースとして、特開平１０−２７４４６３号公報（Ｆ２５Ｄ１７／０２）には、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次復路とを有するに２次回路とを備えるブラインを用いた冷却システムが開示されている。
【０００３】
そして、この冷却システムのブラインとしては、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を混合した不凍液を用いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な従来技術では、不凍液を用いている関係上、ショーケースの冷却を行う場合、常にブラインチラーユニットにてブラインを冷却する必要がある。
【０００５】
このため、外気温が高い時など、ブラインチラーユニットが所望の冷却能力を発揮しにくい場合、ショーケースの冷却不足となる恐れがある。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、冷却能力不足を極力防止することを目的としたブラインショーケースを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、本発明の請求項１では、液体を用いてショーケースの冷却を行うようにしたものであって、冷凍機にて液体を冷却すると共に、冷凍して液体の一部を固体化させるスラリーブライン生成槽と、このスラリーブライン生成槽にて冷却された液体をショーケースの熱交換器に循環供給する搬送ポンプと、前記スラリーブライン生成槽内の上部の液体を前記熱交換器に供給するためのブライン供給管と、スラリーブライン生成槽内の下部の液体を熱交換器に供給するための下ブライン供給管とを備え、スラリーブライン生成槽と熱交換器との間に温度センサを設け、この温度センサの検知温度が所定温度以上であった場合、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給するブラインショーケースを提供する。
【０００８】
この様に、スラリーブライン生成槽にて、液体の一部を液体の温度よりも更に低温とする事で固体化させ、この固体の融解潜熱で冷却された液体を熱交換器に循環供給する。
【０００９】
また、スラリーブライン生成槽内では、固体がある場合、上部に位置する液体が低温で、下部に位置する液体は高温となるため、使い分けることができる。
【００１０】
更に通常、冷却時には、スラリーブライン生成槽内の上部に位置する液体を熱交換器に送るが、スラリーブライン生成槽内の固体が溶けきってしまった場合、スラリーブライン生成槽内の下部に位置する液体の方が低温となるため、温度センサにて熱交換器に流入する液体の温度を検知し、所定温度以上であった場合、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給する。
【００１１】
また、請求項２の発明では、搬送ポンプを複数台設けると共に、スラリーブライン生成槽と熱交換器との間に温度センサを設け、この温度センサの検知温度が所定温度以上であった場合、複数台の搬送ポンプを運転する請求項１記載のブラインショーケースを提供する。
【００１２】
この様に、熱交換器に流入する液体の温度が所定温度以上となった場合、冷却能力不足を防止するため、複数台の搬送ポンプを運転して流量を増やす。
【００１３】
また、請求項３の発明では、熱交換器のデフロスト直前は、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給する請求項２記載のブラインショーケースを提供する。
【００１４】
この様に、デフロスト直前に、ブライン生成槽内のより高温の液体、即ち下部の液体を下ブライン供給管から熱交換器に供給して予熱しておく。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の冷却回路、図２は氷の有無によるポンプ及び電磁弁の動作図、図３はデフロスト時のポンプ及び電磁弁の動作図、図４はブライン温度と冷却時間の関係図、図５はブラインの製氷率とブライン温度の関係図である。
【００１７】
図１に示す１は内部に液体（ブライン）、例えば水などを貯留するスラリーブライン生成槽で、このスラリーブライン生成槽１内には、冷凍機２に設けられた図示しない圧縮機、凝縮器と共に冷凍サイクルを形成する蒸発器３が設けられている。そして、この蒸発器３はスラリーブライン生成槽１のブライン上部に位置している。
【００１８】
本発明の冷却回路には、前述したスラリーブライン生成槽１、店舗などに複数台設置されるショーケースの熱交換器４、４、４…、２台のブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂがブライン配管６にて接続されている。そして、これら熱交換器４、４、４…及びブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂは並列に接続されるものである。
【００１９】
また、前記スラリーブライン生成槽１には、上部と下部に上ブライン供給管７と下ブライン供給管８が設けられており、これら各ブライン供給管７、８には電磁弁９Ａ、９Ｂが設けられている。
【００２０】
そして、前記各ブライン供給管７、８は、温度センサ１０を備えた一本のブライン供給配管１１に合流している。
【００２１】
ここで、ブラインの流れは、図１中の矢印に示す方向に流れるものである。即ち、スラリーブライン生成槽１、ショーケースの熱交換器４、４、４…、ブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂと循環している。
【００２２】
以上の構成にして、ブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂと電磁弁９Ａ、９Ｂの動作などを図２乃至図５を参照して説明する。
【００２３】
尚、特に一面以上が開口したオープンショーケースでは、営業終了後、ナイトカバーと称するカバーにて開口を覆いながら、弱冷却運転を行い、ショーケースに陳列された商品を保冷するものであり、扉を有するショーケースも同様に、夜間でも保冷運転を行うものである。
【００２４】
本発明の場合、特に電力料金の安い夜間、積極的にブラインを固体化、即ち製氷しており、この際にも、ブラインの循環を行い、弱冷却運転を行っている。従って、ランニングコストの低減を図る事ができる。
【００２５】
そして、図４に示す如く、プルダウン時などのブラインが全て液体の状態（図中、液体と記載のエリア）であれば、冷凍機２にて蒸発器３を冷却して製氷を行い、前記温度センサ１０の検知温度が所定温度、即ち蒸発器３の周囲が氷結する温度帯となるまで（図中、固体と記載のエリア）冷却を継続する。そして、固体の状態では、冷凍機２による冷却は行わず、氷の融解潜熱でもってブラインの冷却を行っている。
【００２６】
また、氷が融解して、固体の状態から液体、固体混合の状態（図中、液体＋固体と記載のエリア）となり、極めて氷量が少ないと判断する温度になった場合、再度冷凍機２にて蒸発器３の冷却を行って製氷する。
【００２７】
ここで、蒸発器３の冷却を開始し、図４中の液体の状態（図中、液体と記載のエリア）から液体、固体混合に移った後は、図５に示す如く、製氷率が上昇していく。
【００２８】
以上の様に製氷されて氷がある通常運転状態では、図２に示す如く、ブライン搬送ポンプ５ＡがＯＮ、ブライン搬送ポンプ５ＢがＯＦＦであり、上ブライン供給管７の電磁弁９Ａが開で、下ブライン供給管８の電磁弁９Ｂが閉となっている。
【００２９】
即ち、単一のブライン搬送ポンプ５Ａのみでもって、スラリーブライン生成槽１の氷が有る上部からのブラインを、上ブライン供給管７から前記熱交換器４、４、４…に循環供給している。
【００３０】
これは、前記スラリーブライン生成槽１の上部には氷が有り、この氷の融解潜熱でブライン温度が十分に低い状態であり、上ブライン供給管７から氷と熱交換した直後の冷水を前記熱交換器４、４、４…に送る事ができるためである。
【００３１】
そして、所定時間経過する毎に、ブライン搬送ポンプ５ＡをＯＦＦ、ブライン搬送ポンプ５ＢをＯＮというように、交互に切り替え運転を行う。この様に、所定時間毎の切り替え運転を行う事により、ブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂの寿命を延ばす事ができる。
【００３２】
ここで、前述した氷量が少ないと判断する温度になった場合、蒸発器３が再度冷却されるが、すぐに氷は生成されないため、図２中点線で示す如く、ブライン搬送ポンプ５ＡがＯＦＦ、ブライン搬送ポンプ５ＢがＯＮであれば、ブライン搬送ポンプ５ＢをＯＮのまま、停止中のブライン搬送ポンプ５ＡをＯＮにする。
【００３３】
そして、このブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂ両方での運転は、蒸発器３の周囲が氷結する温度帯を、前記温度センサ１０が検知するまで継続する。
【００３４】
この様に、氷量が不足して冷却不足となる恐れがある場合、両方のブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂを運転してブライン循環量を増加させ、ショーケースの熱交換器４、４、４…の冷却能力の低下を極力防止する事ができる。
【００３５】
更に、電磁弁９Ａを閉じて、電磁弁９Ｂを開とする事で、氷の無くなったスラリーブライン生成槽１の底部側、即ちより低温のブラインを前記熱交換器４、４、４…に循環供給する。
【００３６】
ここで、氷が無くなった状態では、暖かい水は上へ、冷たい水は下へくるため、スラリーブライン生成槽１内の底部側のブラインを循環供給する事で、前記熱交換器４、４、４…の冷却能力の低下を極力防止できる。
【００３７】
次に、熱交換器４、４、４…のデフロスト時について、図３を参照して説明する。
【００３８】
氷が有る状態の通常運転において、デフロスト直前の所定時間は、電磁弁９Ａを閉じて、上ブライン供給管７からのより低温のブライン供給を停止し、電磁弁９Ｂを開いて、下ブライン供給管８からのより高温のブライン供給を開始する。
【００３９】
これは、熱交換器４、４、４…のデフロストを速やかに行うため、予め予熱しておくために行う。
【００４０】
そして、所定時間経過後、デフロスト運転に移行すると、ブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂの運転を停止し、下ブライン供給管８の電磁弁９Ｂを閉、上ブライン供給管７の電磁弁９Ａを開とする。
【００４１】
次いで、デフロスト運転終了後、ブライン搬送ポンプ５Ａ、５Ｂの運転を再開する事で、すぐにスラリーブライン生成槽１内上部のより低温のブラインを熱交換器４、４、４…に供給する事ができる。
【００４２】
従って、ショーケースに陳列する商品が、特に生鮮食品などの場合、デフロストによる熱の影響を極力防止する事ができる。
【００４３】
尚、前述したデフロストは、熱交換器４、４、４…に取り付けられた電気ヒータなどにより行う事が一般的であるが、他の加熱手段を用いても良い。また、ブラインとして本実施形態では水を用いて説明したが、凍結可能であれば他の液体でも良い。更に、本実施形態では、循環するブライン温度を単一の温度センサ１０にて検知しているが、スラリーブライン生成槽１内に静電容量センサなどの別のセンサを設けて、氷の有無を検知しても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によると、この様に、スラリーブライン生成槽にて、液体の一部を液体の温度よりも更に低温とする事で固体化させ、この固体の融解潜熱で冷却された液体を熱交換器に循環供給する。
【００４５】
従って、安定して熱交換器の冷却を行うことができると共に、外気温が高くとも、所望の冷却能力を発揮する事ができる。
【００４６】
また、スラリーブライン生成槽内では、固体がある場合、上部に位置する液体が低温で、下部に位置する液体は高温となる。
【００４７】
従って、通常運転時は、より低温の液体を用い、デフロスト時はより高温の液体を用いるなどの使い分けができる。
【００４８】
更に、通常、冷却時には、スラリーブライン生成槽内の上部に位置する液体を熱交換器に送るが、スラリーブライン生成槽内の固体が溶けきってしまった場合、スラリーブライン生成槽内の下部に位置する液体の方が低温となるため、温度センサにて熱交換器に流入する液体の温度を検知し、所定温度以上であった場合、下ブライン供給管から液体を熱交換器に供給する。
【００４９】
従って、熱交換器には、スラリーブライン生成槽内の最適な位置の液体が供給されるため、所望の冷却能力を発揮する事ができる。
【００５０】
請求項２の発明によると、熱交換器に流入する液体の温度が所定温度以上となった場合、冷却能力不足を防止するため、複数台の搬送ポンプを運転して流量を増やすため、熱交換器は所望の冷却能力を発揮する事ができる。
【００５１】
請求項３の発明によると、デフロスト直前に、ブライン生成槽内のより高温の液体、即ち下部の液体を下ブライン供給管から熱交換器に供給して予熱しておく。
【００５２】
従って、デフロストへの移行をスムーズに行う事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷却回路である。
【図２】  氷の有無によるポンプ及び電磁弁の動作図である。
【図３】  デフロスト時のポンプ及び電磁弁の動作図である。
【図４】  ブライン温度と冷却時間の関係図である。
【図５】  ブラインの製氷率とブライン温度の関係図である。
【符号の説明】
１  スラリーブライン生成槽
２  冷凍機
４  熱交換器
５Ａ、５Ｂ  搬送ポンプ
７  上ブライン供給管
８  下ブライン供給管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003813384.tif 000005
【図５】
0003813384.tif 000006