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公開番号2024125875
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023033992
出願日2023-03-06
発明の名称冷却装置
出願人ホシザキ株式会社
代理人個人,個人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20240911BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】一次冷媒が流通する熱交換部を冷却空間に配置することができる冷却装置を提供する。
【解決手段】一次冷媒が強制循環する一次回路34A,34Bと、二次冷媒が自然循環する二次回路44と、一次回路34A,34Bを流通する一次冷媒および二次回路44を流通する二次冷媒の間で熱交換する熱交換器HE1,HE2と、二次回路44の経路に設けられた冷却器EPと、を備えるよう構成する。そして、熱交換器HE1,HE2を冷却空間28に複数備え、当該複数の熱交換器HE1,HE2毎に異なる一次回路34A,34Bが接続して、当該複数の熱交換器HE1,HE2毎に異なる一次回路34A,34Bの一次冷媒が流通するよう構成すると共に、二次回路44は、複数の熱交換器HE1,HE2に跨がるよう連続した経路を形成するよう構成して、当該二次回路44に単一の冷却器EPを設ける。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機の作動により一次冷媒が強制循環する一次回路と、二次冷媒が自然循環する二次回路と、前記一次回路を流通する一次冷媒および前記二次回路を流通する二次冷媒の間で熱交換して当該二次冷媒を液化する熱交換器と、前記二次回路の経路に設けられて二次冷媒を気化して冷却する冷却器と、を備え、空気の流通が許容される開放空間に、前記一次回路を配置すると共に、当該開放空間から区画した冷却空間に、前記冷却器を配置するよう構成された冷却装置において、
前記熱交換器を前記冷却空間に複数備え、当該複数の熱交換器毎に異なる一次回路が接続して、当該複数の熱交換器毎に異なる一次回路の一次冷媒が流通するよう構成されると共に、
前記二次回路は、前記複数の熱交換器に跨がるよう連続した経路を形成するよう構成されており、当該二次回路に単一の前記冷却器が設けられている
ことを特徴とする冷却装置。
続きを表示（約 120 文字）【請求項２】
前記複数の熱交換器の夫々は、複数の熱交換部を備えると共に、
前記冷却器は、前記複数の熱交換部に対応するよう設けた複数の冷却部を連結するようにして単一の冷却器を構成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関し、更に詳細には、一次冷媒を機械的に強制循環する一次回路と二次冷媒を自然循環する二次回路と、一次冷媒および二次冷媒の熱交換を行なう熱交換器とを備える冷却装置に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば冷蔵庫等の貯蔵設備や空調設備等に用いられる冷却装置として、一次冷媒を機械的に強制循環させる一次回路と、二次冷媒が自然循環する二次回路とを備え、一次冷媒と二次冷媒との間で熱交換して二次回路内に温度勾配を設けることで冷媒に密度差を形成し、密度の不均一によって重力の作用下に生じる自然対流を利用して熱伝達を行なうサーモサイフォンと呼ばれる熱輸送機構が知られている(特許文献１、特許文献２参照)。このような冷却装置の概略構成は、気相一次冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮した一次冷媒を液化する凝縮器と、熱交換器に設けられて液相一次冷媒を気化する一次熱交換部とを配管で接続するようにして一次回路を構成すると共に、熱交換器に設けられて気相二次冷媒を液化する二次熱交換部と、液相二次冷媒を気化する冷却器とを別の配管で接続するようにして二次回路を構成して、熱交換器において一次冷媒と二次冷媒とが熱交換することで、最終的に二次回路の冷却器を冷却するようになっている。そして、このような冷却装置の一次冷媒には、蒸発熱や飽和圧等の冷媒としての特性に優れているブタンやプロパン等の炭化水素(ＨＣ系)またはアンモニアなどが採用されると共に、二次冷媒には、毒性、可燃性および腐食性を有していない安全性の高い二酸化炭素が採用されており、自然冷媒の利用によった環境負荷の削減が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－４８４８４号公報
特開２００１－１１８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、大型の業務用蔵庫等に用いられる冷却装置では、優れた冷却能力を担保するため一次回路に多量の一次冷媒を充填する必要がある。しかしながら、一次冷媒として炭化水素などの可燃性冷媒を使用する場合は、その使用量に応じた安全規格を満たすことが求められるため、一次回路に充填する一次冷媒の使用量が制限され、冷却装置の大型化が困難になる問題がある。特に、一定量(例えば１５０ｇ以上)の可燃性冷媒を使用した冷却装置には多くの安全規格を満たすことが求められるため、冷却装置の設計難易度が大幅に高くなると共にコストが嵩む難点があり実用化が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、前述した従来技術に内在する前記課題を好適に解決するべく提案されたものであって、一次回路に充填する一次冷媒量を抑制しつつ優れた冷却能力を発揮できる冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、第１の発明は、
圧縮機の作動により一次冷媒が強制循環する一次回路と、二次冷媒が自然循環する二次回路と、前記一次回路を流通する一次冷媒および前記二次回路を流通する二次冷媒の間で熱交換して当該二次冷媒を液化する熱交換器と、前記二次回路の経路に設けられて二次冷媒を気化して冷却する冷却器と、を備え、空気の流通が許容される開放空間に、前記一次回路を配置すると共に、当該開放空間から区画した冷却空間に、前記冷却器を配置するよう構成された冷却装置において、
前記熱交換器を前記冷却空間に複数備え、当該複数の熱交換器毎に異なる一次回路が接続して、当該複数の熱交換器毎に異なる一次回路の一次冷媒が流通するよう構成されると共に、
前記二次回路は、前記複数の熱交換器に跨がるよう連続した経路を形成するよう構成されており、当該二次回路に単一の前記冷却器が設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、熱交換器を複数供えるようにすることで、熱交換器毎に対応する一次回路に充填する一次冷媒量を抑制することができると共に、複数の熱交換器により単一の冷却器を冷却することで、冷却能力を高めることができる。また、複数の熱交換器に跨がるよう二次回路を連続した経路で形成することで、二次回路に充填する二次冷媒量を抑制することができる。
【０００７】
第２の発明は、
前記複数の熱交換器の夫々は、複数の熱交換部を備えると共に、
前記冷却器は、前記複数の熱交換部に対応するよう設けた複数の冷却部を連結するようにして単一の冷却器を構成するようにしたことを要旨とする。
この発明によれば、複数熱交換部により複数の冷却部を冷却することができるから、冷却装置全体の冷却能力の向上を図り得る。また、複数の複数の冷却部を連結して単一の冷却器を構成することで、冷却運転に伴う冷却器に対する霜が付着する着霜面積が減少し、除霜時間の短縮や除霜時の消費電力量を抑制することが可能になる。更に、冷却装置の全体で１つの二次回路を形成することで、二次回路への二次冷媒の充填作業を一度で完了することができ、作業効率の効率化を図ることができる。また、熱交換部毎に熱負荷のばらつきが生じた状況になった場合でも、二次回路でのサーモサイフォンの自己調整作用によって二次冷媒の循環量が時間の経過と共に均一化して、冷却運転の安定化を図り得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る冷却装置によれば、一次回路に充填する一次冷媒量を抑制しつつ優れた冷却能力を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る冷却装置により冷却される冷蔵庫を概略で示す側断面図である。
実施形態の冷蔵庫における機械室を概略で示す平面図である。
実施形態の熱交換部を一部破断して概略で示す側面図である。
実施形態に係る熱交換部の二重管部の断面図であって、(a)は二重管部を径方向に破断した断面図であり、(b)は二重管部を長手方向に破断した断面図を一部破断して示す側面図である。
実施形態に係る冷却装置を示す概略図である。
実施形態に係る冷却装置の冷却器を示す概略図である。
別の実施形態に係る冷却装置を示す概略図である。
別の実施形態に係る冷却装置を示す概略図である。
別の実施形態に係る冷却装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明に係る冷却装置の好適な実施形態に関し、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、店舗等の業務用途に用いられ、野菜や肉等の物品を多量に収納し得る大型の冷蔵庫に設けられる冷却装置を例に挙げて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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