JP5714301B2 - Cooling system and cooling method - Google Patents
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Description
本発明は、冷却システム及び冷却方法に関する。 The present invention relates to a cooling system and a cooling method.
冷蔵倉庫では、冷却ユニットを天井部に設け、大風量で庫内全体を冷却することが一般的である。 In a refrigerated warehouse, it is common to provide a cooling unit on the ceiling and cool the entire interior with a large air volume.
図18は、冷蔵倉庫に設けた従来の冷却システムを示す図である。冷蔵倉庫90は、床面91、壁部92、天井部93により、その内部(庫内)を外界と隔て、庫内上部に設けた冷却ユニット81で庫内を所望温度に冷却する。
FIG. 18 is a diagram showing a conventional cooling system provided in a refrigerated warehouse. The refrigerated
冷却ユニット81は、庫外に設置されたコンデンシングユニット82と冷媒配管83,84で接続され、コンデンシングユニット82から供給される冷媒を気化させて、この気化熱を庫内の空気と熱交換して庫内の空気を冷却する。気化後の冷媒をコンデンシングユニット82が凝縮して冷却ユニット81へ戻し、このプロセスを繰り返して冷却を行う。
The
冷却ユニット81は、蒸発器やファンを備えた所謂ユニットクーラであり、冷却した空気を大風量で噴き出して庫内の空気を循環させることで、庫内を均一に冷却する。
The
このため、例えば、入庫物71が低い位置に収まっていた場合でも、天井部近くのデットスペースまで冷却することになり、冷却効率が悪いという問題があった。
For this reason, for example, even when the
冷却ユニット81は、蒸発温度を吸い込み口から取り入れる空気の温度よりも10℃程度、或いは乾燥防止のために7℃程度低く設定する。図18の例では、庫内の温度が均一であるため、入庫物を5℃で冷蔵する場合、冷却ユニット81の取り入れる空気の温度もほぼ5℃となる。即ち、冷却ユニット81の蒸発温度を−2〜−5℃に設定する必要がある。
The
蒸発温度が低くなり過ぎると、冷凍機の運転効率の低下や着霜量の増加を招くという問題点があった。 If the evaporation temperature is too low, there is a problem that the operating efficiency of the refrigerator is reduced and the amount of frost formation is increased.
また、蒸発温度が氷点下となる冷却ユニット81では、デフロストが必要である。蒸発温度が低く、デフロストの機会が多いと、デフロスト運転時のエネルギー消費や冷蔵域温度上昇が大きくなり、その抑制が課題となる。
Further, the
冷却ユニット81で冷却されて吹きだされる空気は、庫内を循環し、ドラフトとして入庫物や作業者と接することになる。このドラフトは、入庫物表面からの蒸発を促進して入庫物の品質低下や着霜量の増加を招いたり、仕分け作業者の寒冷感を大きくして作業性を低下させたりといった問題を生じさせる。
The air cooled and blown out by the
更に梅雨時など、外気の湿度が高い時期には、搬出入開口から進入した多湿な外気が冷却されたダンボール等の入庫物71や、床面91、壁部92で結露(または結氷)することがあり、品質確保や安全性確保のために結露(または結氷)が生じにくい冷蔵システムの提供が課題であった。
Furthermore, when the humidity of the outside air is high, such as during the rainy season, condensation (or icing) may occur on the
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、空調空間内を適切に冷却する技術の提供を課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the technique which cools the inside of an air-conditioned space appropriately in view of said problem.
上記課題を解決するため、本発明の冷却システムは、
空調空間内の空気を吸い込み、冷却して低温空気として吹き出す冷却ユニットと、
前記冷却ユニットから吹き出される低温空気を前記空調空間内の所定高さ以下の必要冷却領域に導くダクトチャンバを備え、
前記冷却ユニットによる空気の吸い込み口の下端を前記空調空間内の所定高さ以上に設け、前記ダクトチャンバの吹き出し口の上端を前記空調空間内の所定高さ以下に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口が前記低温空気を旋回させて吹き出させる形状とした、又は前記ダクトチャンパの吹き出し口から吹き出す前記低温空気の吹出し速度を吹き出し口の平均で0.5m/s以下としたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the cooling system of the present invention is:
A cooling unit that sucks air in the air-conditioned space, cools it, and blows it out as low-temperature air;
A duct chamber for guiding the low-temperature air blown from the cooling unit to a required cooling area of a predetermined height or less in the air-conditioned space;
The lower end of the air suction port by the cooling unit is provided at a predetermined height or more in the air-conditioned space, and the upper end of the duct chamber outlet is provided at a predetermined height or less in the air-conditioned space,
The duct chamber outlet has a shape in which the low-temperature air is swirled and blown out, or the low-temperature air blowing speed blown out from the duct champ outlet is 0.5 m / s or less on average on the outlet. Features.
本発明の冷却システムは、前記ダクトチャンバの前記必要冷却領域よりも上にダンパを設け、冷却時には前記ダンパにより前記冷却ユニットからの空気を前記吹き出し口に供給し、デフロスト時には前記冷却ユニットからの空気を前記ダクトチャンバ外の前記必要冷却領域よりも上の空間に供給しても良い。 In the cooling system of the present invention, a damper is provided above the required cooling area of the duct chamber, the air from the cooling unit is supplied to the outlet by the damper during cooling, and the air from the cooling unit is defrosted. May be supplied to a space above the required cooling area outside the duct chamber.
本発明の冷却システムは、前記ダクトチャンバを前記空調空間外に配置しても良く、また、前記ダクトチャンバを内装板材などの建材で構築しても良い。
前記空調空間は、冷蔵倉庫であっても良い。
In the cooling system of the present invention, the duct chamber may be disposed outside the air-conditioned space, and the duct chamber may be constructed of a building material such as an interior plate material.
The air-conditioned space may be a refrigerated warehouse.
また、上記課題を解決するため、本発明の冷却方法は、
空調空間内の空気を吸い込み、冷却して低温空気として吹き出す冷却ユニットと、
前記冷却ユニットから吹き出される低温空気を前記空調空間内の所定高さ以下の必要冷却領域に導くダクトチャンバを備える空調システムにおける冷却方法であって、
前記冷却ユニットが吸い込み口から空気を吸い込み、前記冷却ユニットが前記吸い込み口から吸い込んだ空気を冷却し、冷却した低温空気を前記ダクトチャンバに供給し、
前記吸い込み口は、下端を前記空調空間内の所定高さ以上に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口の上端を前記空調空間内の所定高さ以下に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口が前記低温空気を旋回させて吹き出させる、又は前記ダクトチャンバの吹き出し口から吹き出す前記低温空気の吹出し速度を吹き出し口の給気面の平均で0.5m/s以下とすることを特徴とする。
Moreover, in order to solve the above-mentioned problem, the cooling method of the present invention comprises:
A cooling unit that sucks air in the air-conditioned space, cools it, and blows it out as low-temperature air;
A cooling method in an air conditioning system comprising a duct chamber that guides low-temperature air blown from the cooling unit to a required cooling area of a predetermined height or less in the air-conditioned space,
The cooling unit sucks air from the suction port, the cooling unit cools the air sucked from the suction port, and supplies the cooled low-temperature air to the duct chamber;
The suction port has a lower end at a predetermined height or more in the air-conditioned space,
The upper end of the duct chamber outlet is provided below a predetermined height in the air-conditioned space,
The blowout port of the duct chamber swirls and blows out the low-temperature air, or the blowout speed of the low-temperature air blown out from the blowout port of the duct chamber is 0.5 m / s or less on the average of the air supply surface of the blowout port It is characterized by.
本発明によれば、空調空間内を適切に冷却する技術を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which cools the inside of an air conditioned space appropriately can be provided.
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。以下に説明する実施形態は例示にすぎず、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and the present invention is not limited to the embodiment described below.
<第一実施形態>
[構成]
図1は、第一実施形態に係る冷却システム10の構成を示す。第一実施形態に係る冷却システム10は、冷凍又は冷蔵倉庫(以下単に倉庫と称す)の冷却システムであり、コンデンシングユニット1、複数の冷却ユニット2、コンデンシングユニット1と冷却ユニット2とを接続する冷媒往き配管31及び冷媒還り配管32、ダクトチャンバ4、制御ユニット6を備える。
<First embodiment>
[Constitution]
FIG. 1 shows a configuration of a
(倉庫)
倉庫90は、床面91、壁部92、天井部93により、その内部(庫内)を外界と隔て、壁部92の一部に搬出入開口94が設けられている。本実施形態の冷却システム10では、この冷蔵倉庫内を空調空間とし、積極的に温度成層を成して庫内下部の必要冷却領域(必要冷蔵域)95を目的の温度(設定温度)に冷却する。
(Warehouse)
The
必要冷却領域95は、冷蔵する入庫物71の高さ等に応じて、任意の高さに設定して良いが、温度成層の容易さや冷却効率の観点から例えば天井高の1/2以下とするのが好ましい。
The
(コンデンシングユニット)
コンデンシングユニット1は、倉庫90の屋外に設置される。コンデンシングユニット1は、コンデンシングユニットファン11、圧縮機12、凝縮器13、高圧受液器14を
備える。
(Condensing unit)
The condensing
コンデンシングユニットファン11は、コンデンシングユニット1内に大気を取り込む。圧縮機12、凝縮器13、高圧受液器14は、配管によって接続されている。圧縮機12は、冷却ユニット2からの冷媒還り配管32を流れる低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧化する。
The condensing
凝縮器13は、冷媒の流れにおいて圧縮機12の下流側に設けられ、高温高圧のガス冷媒を冷却して液化する。凝縮器13で冷却された冷媒は、高温高圧の液冷媒となる。高圧受液器14は、冷媒の流れにおいて凝縮器13の下流側に設けられ、凝縮器13で冷却された高温高圧の液冷媒を一時的に貯留する。
The
(冷却ユニット)
冷却ユニット2は、倉庫90の屋内に設置される。冷却ユニット2は、冷却ユニットファン21や吸い込み口22、蒸発器24を備える。
(Cooling unit)
The
冷却ユニットファン21は、冷却ユニット2内に冷凍又は冷蔵倉庫90内の空気を吸い込み、冷却後の低温空気をダクトチャンバ4内に送出する。
The
吸い込み口22は、冷却ユニット2の筐体に設けられた開口であり、冷却ユニットファン21に対し、蒸発器24を挟んで向かい側に位置する。冷却ユニットファン21の回転により冷却ユニット2の筐体内が陰圧となると、吸い込み口22から周囲の空気が吸い込まれ、この空気が蒸発器24の冷却コイル(不図示)を通り冷却ユニットファン21によって送出される。
The
蒸発器24は、液冷媒を蒸発させて、その気化熱により蒸発器24周囲を冷却し、吸い込み口22から吸い込んだ空気と熱交換することにより当該空気を冷却する。
The
冷媒往き配管31は、一端がコンデンシングユニット1に接続され、他端が冷却ユニット2に接続されている。また、冷媒還り配管32は、一端が冷却ユニット2の蒸発器24に接続され、他端がコンデンシングユニット1の圧縮機12に接続されている。これにより、冷媒往き配管31を介してコンデンシングユニット1から供給された冷媒を冷却ユニット2で気化させて庫内空気を冷却し、気化後の冷媒を冷媒還り配管32を介してコンデンシングユニット1に戻し、圧縮して冷却ユニット2へ供給するプロセスを繰り返して冷却を行う。
One end of the
なお、冷却ユニット2の吸い込み口22は、庫内の所定高さ以上、例えば天井高9Hの1/2以上或いは2/3以上の高さ、望ましくは天井部に設けられる。本実施形態では吸い込み口22が冷却ユニット2の筐体に設けられているので、冷却ユニット2自体を所定以上の高さ(天井部)に設置することで、吸い込み口の高さを所定高さ以上としている。これにより冷却ユニット2は、温度成層された上部の空気、即ち必要冷蔵域よりも温度の高い空気を取り込むことができるので、蒸発温度を高く設定できる。
Note that the
(ダクトチャンバ)
ダクトチャンバ4は、冷却ユニット2から吹き出される低温空気を庫内の所定高さ以下の必要冷蔵域95に導く導風路である。また、ダクトチャンバ4は、冷却ユニットファン21によって送出された低温空気の流れを整える緩衝領域としても機能する。また、冷却ユニット2の吹出開口とダクトチャンバ4の冷気取入口は、フランジ接続で気密に構成している。もっとも、この接続は、若干隙間があっても良い。
(Duct chamber)
The
ダクトチャンバ4は、庫内の所定高さ以下に吹き出し口41を設けて低温空気を緩やかに送出することで、必要冷蔵域95に低温空気の層を形成する。この低温空気の層を形成することで、これよりも温度の高い空気が上部へ押し上げられ、庫内(空調空間内)に温度成層が成される。
The
ここで吹き出し口41の高さは、入庫物71の高さに応じて設定して良いが、例えば倉庫90の天井高9Hの1/2以下とするのが望ましい。
Here, the height of the
また、吹き出し口41の前面には、図2に示すように、複数の給気口15が縦横に並べて配置された給気パネル42を設けている。ダクトチャンバ4内に送出された低温空気SAは、ダクトチャンバ4内を経て給気パネル42に形成された複数の給気口15から、必要冷蔵域95に供給される。
In addition, as shown in FIG. 2, an
各給気口15には、図3、4に示すように、複数のフィン30を有する吹出部材がそれぞれ装着されている。各フィン30は、この中心部材31の周囲に適当な間隔で放射状に取り付けてある。また、給気口15から必要冷蔵域95の内部に向かって吹き出す低温空気SAに旋回成分を与えるべく、各フィン30は給気口15の中心軸15'に対してそれ
ぞれ傾斜して配置されており、図3と図4では、フィン30の傾斜方向が逆向きの関係になっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, each
このように、各給気口15に傾斜したフィン30を放射状に取り付けたことにより、ダクトチャンバ4の内部から給気口15に向かって流れ込んできた低温空気SAが、給気口15を通過する際、強制的に各フィン30に沿って流れる。これにより、給気口15から必要冷蔵域95に向かって吹き出す低温空気SAに、中心軸15'を中心とする旋回成分
を与えるようになっている。
In this way, by attaching the
ここで、図3、4では、前述の吹出部材について、フィン30の傾斜方向が互いに逆向きであり、図3に示したフィン30によっては、給気口15を通過する際に、ダクトチャンバ4の給気パネル42を庫内側から見た場合において、反時計回転方向の旋回成分が低温空気SAに与えられる。一方、図4に示したフィン30によっては、給気口15を通過する際に、ダクトチャンバ4の給気パネル42を庫内側から見た場合において、時計回転方向の旋回成分が低温空気SAに与えられる。
Here, in FIGS. 3 and 4, the inclination directions of the
前述のようにダクトチャンバ4の給気パネル42には、複数の給気口15が縦横に並べて配置されているが、隣り合う給気口15から吹き出される低温空気SAの旋回成分は、互いに逆の回転方向の関係になっている。即ち、例えば図5に示すように上下方向に並んだ4つの給気口15a、15b、15c、15dを例にして説明すると、1番上の給気口15aと上から3番目の給気口15cでは、フィン30の傾斜方向が図3で説明した状態であり、これら給気口15aと給気口15cからは、反時計回転方向の旋回成分を与えられた低温空気SAが吹き出される。一方、上から2番目の給気口15bと4番目の給気口15dでは、フィン30の傾斜方向が図4で説明した状態であり、これら給気口15bと給気口15dからは、時計回転方向の旋回成分を与えられた低温空気SAが吹き出される。このように、隣り合う給気口15aと給気口15b、給気口15bと給気口15c、給気口15cと給気口15dの間において、それぞれ互いに逆の回転方向に旋回する低温空気SAを吹き出すようになっている。
As described above, the
一方、図6に示すように、上下方向に並んだ4つの給気口15a、15b、15c、15dからいずれも同じ回転方向に旋回する低温空気SA(図6に示す例では、いずれも反時計回転方向に旋回する低温空気SA)を吹き出した場合、給気口15aと給気口15b
の間、給気口15bと給気口15cの間及び給気口15bと給気口15cの間において、
互いに打ち消しあう方向に低温空気SAが吹き出されることとなる。そうすると、各給気口15a、15b、15c、15dから吹き出される低温空気SAの旋回成分が相殺されてしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 6, low-temperature air SA that swirls in the same rotational direction from the four
Between the
The low temperature air SA is blown out in a direction that cancels each other. If it does so, the swirl component of the low-temperature air SA which blows off from each
図5で説明したように、各給気口15a、15b、15c、15dから吹き出す低温空気SAの旋回成分を交互に逆の回転方向とすれば、給気口15aと給気口15bの間、給気口15bと給気口15cの間及び給気口15bと給気口15cの間のいずれにおいても、互いに同じ方向に低温空気SAが吹き出されることとなるので、各給気口15a、15b、15c、15dから吹き出される低温空気SAの旋回成分が相殺されず、お互いに旋回運動を助長しあうようになる。
As described with reference to FIG. 5, if the swirl components of the low temperature air SA blown from the
なお、図5では、上下に配列された給気口15の関係について説明したが、先に図2で説明したように、ダクトチャンバ4の前面21には複数の給気口15が縦横に並べて配置されている。そこで、上下に配列された給気口15の関係のみならず、図7に示すように横に配置された給気口15の間においても、隣り合う給気口15から吹き出される低温空気SAの旋回成分が、互いに逆の回転方向の関係となるように、各給気口15に設けられたフィン30の傾斜方向が設定されている。
In FIG. 5, the relationship between the
従って各給気口15かられたフィン30により、低温空気SAに対して旋回成分が与えられ、こうして、必要冷蔵域95に向かって、各給気口15から旋回しながら低温空気SAが給気される。
Therefore, a swirl component is given to the low-temperature air SA by the
すると、各給気口15から吹き出した低温空気SAに、必要冷蔵域95内の空気が誘引されて一緒に移動する誘引作用がはたらく。この場合、図示の冷却システム10にあっては、給気口15から吹き出す低温空気SAに旋回成分が与えられるので、低温空気SAに誘引される必要冷蔵域95内の空気の誘引量(誘引比)が増加する。これに伴い、運動量
保存則に従って低温空気SAの速度は、各給気口15から吹き出した後、速やかに減速することとなる。
Then, the low temperature air SA blown out from each
例えば、各給気口15から吹き出す低温空気の風速、即ち吹き出し口41に設けられた給気口15の開口の総面積を吹き出し口41から吹き出す風量で除した値を1.8−2.0m/secとすることにより、気流同士の干渉で低温空気を効果的に減速でき、多くの低温空気を静穏に供給できる。なお、前記干渉により給気面(フィン出口)、即ち吹き出し口41から、例えば3m離れた位置で風速0.5m/以下となり自然対流によって上昇する。これにより室内空気の状態を乱さずに温度成層を形成できる。
For example, the value obtained by dividing the wind speed of the low-temperature air blown out from each
このように緩やかに低温空気を吹き出すことで、必要冷蔵域95に低温空気の層を形成する。
A layer of low-temperature air is formed in the necessary refrigerated
なお、これに限らず、吹き出し口41は、必要冷蔵域95に低温空気の層を形成できる程度に低温空気を緩やかに給気できれば、低温空気SAに旋回成分を与えない構成でも良い。
However, the present invention is not limited to this, and the
例えば図2に示す給気パネル42の各給気口15にフィン30を設けずに、単なる開口とする、或いは特許第2963633号の図9(b)に示されるようなバグフィルタや目の細かい多孔板を用いて給気を均一かつ低速にして開口(給気面)から必要冷蔵域95へ吹き出す低温空気SAの流速を0.5m/s以下とする。また、この低温空気SAの流速が遅い方が必要冷蔵域95の静穏を保ち易く、0.2m/s以下とするのが更に望ましい。
For example, the
この低温空気SAの流速は、例えば吹き出し口41で空調空間との境界にフィルタを設
けて構成した場合には、フィルタのすぐ下流が給気面となり、ここでの流速である。給気面から必要冷蔵域95へ吹き出す低温空気SAの流速が0.2〜0.5m/s以下となるように、
この冷却ユニットファン21の吹き出し風量とバグフィルタ等の均圧手段や抵抗体の仕様を設定する。
なお、図1では、冷却ユニット2とダクトチャンバ4の組み合わせを2カ所に配置した例を示したが、これに限らず、冷却ユニット2とダクトチャンバ4の組み合わせの設置数は、冷却する領域(本例では倉庫)の規模に応じて任意に設定可能であり、1組或いは3組以上であっても良い。例えば、図1に示した2組だけでなく、図1の紙面と垂直方向に冷却ユニット2とダクトチャンバ4の組み合わせを複数組設けても良い。また、大型(大容量)の冷却ユニット2を採用し、ダクトチャンバ4の下方を分岐させて並列に設けた複数の吹き出し口から給気しても良い。
The flow rate of the low-temperature air SA is, for example, a flow rate here when the filter is provided at the boundary with the air-conditioned space at the
The blowing air volume of the
In addition, although the example which has arrange | positioned the combination of the
(モータダンパ)
モータダンパ43は、ダクトチャンバ4の上部に設けられ、冷却ユニット2からの空気の流路を吹き出し口41側と、庫内の上部領域側とに切替える。モータダンパ43の構成例としては、図8に示すように、ダクトチャンバ4の張り出し部の側板の一部に開口43Aを設け、回動軸43Bを中心として回動自在に導風板43Cを装着し、不図示のモータが制御部6の制御により導風板43Cを回動させて開状態或いは閉状態に切り換える。開状態では導風板43Cがダクトチャンバの側板として機能し、閉状態では導風板43Cが冷却ユニット2からの気流と直交する抵抗板として機能する。
(Motor damper)
The
図1,図8は、モータダンパ43を開状態として、冷却ユニット2と冷気下降流路を連通させ低温空気SAを吹き出し口41側に送出する状態であり、図9,図10はモータダンパ43を閉状態として、冷却ユニット2からの空気NAを庫内の上部領域に送出する状態である。後者では、ダクトチャンバ4の縦ダクト側への空気流路が閉止され、ダクトチャンバ上部の冷却ユニット2に隣接する部位の側壁が解放されて庫内上部の自由空間と連通する。
1 and 8 show a state in which the
図9,図10に示すように、冷却ユニット2で取り込んだ空気を送風運転のみの運転モードで上部領域に送出して上部領域内で循環させることで、冷却ユニット2のデフロストを行い、且つ必要冷蔵域95への影響を抑えることができる。
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the air taken in by the
(制御ユニット)
制御ユニット6は、マイクロコンピュータやメモリ等からなる制御回路であり、リモコン等の操作部(不図示)から設定温度や冷却システム10のオン・オフ、冷却モードなどの操作が入力され、これに応じてコンデンシングユニット1や冷却ユニット2の制御を行う。
(Controller unit)
The
例えば、設定温度が入力された場合、コンデンシングユニット1の圧縮機12の回転数や冷却ユニットファン21の回転数等を制御し、必要冷蔵域95が当該設定温度となるように冷却する。
For example, when the set temperature is input, the number of revolutions of the
<動作>
図11は、モード選択に応じて実行する通常の冷却動作とデフロスト動作の説明図である。
<Operation>
FIG. 11 is an explanatory diagram of a normal cooling operation and a defrost operation executed in accordance with mode selection.
冷却システム10の電源が投入され、稼動を開始すると(ステップS10)、制御ユニット6は、動作モードを確認する(ステップS20)。
When the
冷却モードが選択された場合、制御ユニット6は、ステップS30に移行し、コンデン
シングユニット1や冷却ユニット2を制御して庫内の冷却を行わせる。この場合、モータダンパは閉じた状態とし、冷却ユニット2で冷却した低温空気SAをダクトチャンバ4を介して所定高さ以下に設けた吹き出し口41から緩やかに必要冷蔵域95へ送出させる。また、必要冷蔵域の温度を温度センサ(不図示)で検出し、この必要冷蔵域の温度が設定温度となるようにフィードバック制御を行うが、この温度制御等は公知の技術を適用できるので、詳細は省略する。
When the cooling mode is selected, the
この冷却モードの終了或いはモード変更が選択されるまで繰り返す(ステップS40)。 The process is repeated until the end of the cooling mode or the mode change is selected (step S40).
一方、デフロストモードが選択された場合、制御ユニット6は、ステップS50に移行し、オフサイクル方式のデフロストを行う。
On the other hand, when the defrost mode is selected, the
オフサイクル方式のデフロストでは、コンデンシングユニット1を止め、冷却ユニット2で熱交換を行わずに送風運転を行う。この場合、モータダンパは開けた状態とし、図9,図10に示すように、冷却ユニット2で送風された空気NAを上部領域に送出する(ステップS60)。
In the off-cycle type defrost, the condensing
このように上部領域の氷点以上の空気を循環させることにより蒸発器24などに付着した氷を溶融させる。
In this manner, the ice adhering to the
そして、制御ユニット6は、所定時間経過後或いは蒸発器24等に付着した氷の溶融後、デフロストモードを終了して冷却モードに戻す(ステップS70)。
なお、デフロストモードの選択は、操作部から入力されるものでも良いし、蒸発器24等の着氷を検知するセンサを設け、このセンサにより所定以上の着氷を検知した場合にデフロストモードを自動で選択してデフロストを行うものでも良い。
Then, the
The selection of the defrost mode may be input from the operation unit, or a sensor for detecting icing such as the
<効果>
上述のように本実施形態の冷却システム10では、必要冷蔵域95を静穏に保ち温度成層を成すことにより、高温多湿な漏気(冷蔵域の空気より軽い。H2O:18g/mol,空気N2:28g/mol)を上部領域に上昇させる。また、入庫物71を冷却するための熱負荷や庫内動力の熱負荷、作業員による熱負荷が、自然対流で上部領域に押し上げられる。
<Effect>
As described above, in the
このため、従来システムのように庫内全体を冷却するのではなく、必要冷蔵域5を設定温度に冷却すれば良く、冷却効率が高まる。
また、以下の効果も得られる。
For this reason, instead of cooling the entire interior as in the conventional system, the necessary refrigerated area 5 may be cooled to the set temperature, and the cooling efficiency is increased.
The following effects can also be obtained.
1)吹き出し口41からの吹き出し空気(低温空気SA)に旋回成分を与える場合、給気パネル近傍の誘引量が増加するために、吹出し空気が速やかに減速する。そのため入庫物表面からの蒸発や、 ドラフト不快感による作業性悪化を抑制できる。 1) When a swirl component is given to the air blown from the blowout port 41 (low temperature air SA), the amount of attraction in the vicinity of the air supply panel increases, so the blown air is quickly decelerated. As a result, evaporation from the surface of the warehousing and workability deterioration due to draft discomfort can be suppressed.
2)入出庫に伴い、庫内よりも高温な漏気が流入した場合でも、この漏気を上部領域に押し上げるため、必要冷蔵域95の温度変動を小さく抑えることができる。
2) Even when leaking air that is hotter than the inside flows in and out of the warehouse, this leakage is pushed up to the upper region, so that the temperature fluctuation of the
3)入出庫に伴う漏気の湿分も上部領域に押し上げるため、ダンボールや商品等の入庫物71や、床面91、壁部92での結露(または結氷)を防止でき、品質確保および作業安全性が向上する。
3) Moisture leakage from entry / exit is also pushed up to the upper area, preventing condensation (or icing) on the
4)入出庫に伴って流入した高温な漏気は、上部領域に押し上げられるため、この漏気を設定温度まで冷却する必要がなく、漏気負荷を処理する熱量を削減できる。例えば、温
度33.6℃、エンタルピ86.1kJ/kg(DA)の漏気が5℃の冷蔵倉庫90内に流入する場合、こ
の漏気負荷を処理する熱量を10%削減できる。
4) Since the high-temperature air leaked in along with the entry and exit is pushed up to the upper region, it is not necessary to cool the air leak to the set temperature, and the amount of heat for processing the air leak load can be reduced. For example, when an air leak at a temperature of 33.6 ° C. and an enthalpy of 86.1 kJ / kg (DA) flows into the
5)温度成層のために天井部の温度は高くなり、例えば必要冷蔵域95の設定温度が5
℃の冷蔵倉庫で、庫外の温度、特に天井パネル裏側の上部空間の温度が28℃の場合では約20%の天井貫流負荷を削減できる。入庫物71を冷却するための熱負荷や庫内動力の熱
負荷、作業員による熱負荷の合計が33W/m2、天井照明負荷の合計が4W/m2、壁貫流負荷の
合計が2W/m2、天井貫流負荷が23W/m2、漏気負荷が44W/m2の冷蔵倉庫では106W/m2の冷却熱量が必要であるが、本冷却システム10では約10%の熱負荷を削減できる。
5) Due to temperature stratification, the temperature of the ceiling becomes high. For example, the set temperature of the necessary refrigerated
In a refrigerated warehouse at ℃, when the temperature outside the cabinet, especially the temperature of the upper space behind the ceiling panel is 28 ℃, the ceiling through load of about 20% can be reduced. Heat load of the heat load and the internal power for cooling the goods receipt was 71, total 33 W / m 2 of heat load due to operator, the sum of the ceiling lighting load is 4W / m 2, the sum of the wall flow load 2W / m 2, the ceiling flow load 23W / m 2, but the air leakage load in cold storage of 44W / m 2 is necessary cooling heat of 106 W / m 2, reducing the heat load of the
6)冷却ユニット2が上部領域の空気を取り入れて冷却を行うため、蒸発温度を従来より高めても必要冷蔵域95を所定の設定温度に保てるために、冷蔵倉庫内の乾燥が抑えられ、加えて蒸発器等の着氷量が少なくなるためにデフロストに要するエネルギーの削減、デフロスト時間の短縮が可能である。
6) Since the
7)設定温度を同じにした従来システムと比べて、冷却ユニットの蒸発温度を2℃〜4
℃程度高く設定できるので、冷却システム10の運転効率を向上できる。例えば、蒸発温度を2℃高めた場合で冷却システム10の運転効率が、約7〜10%向上する。
7) Compared to the conventional system with the same set temperature, the evaporating temperature of the cooling unit is 2 ℃ ~ 4
Since the temperature can be set higher by about ° C., the operation efficiency of the
8)温度成層によって天井付近の温度が例えば2℃以上となる冷蔵倉庫においては、消費エネルギーの少ないオフサイトデフロストを行うことができる。デフロスト時に冷却ユニット2で循環させる空気は必要冷蔵域95の空気よりも暖かく軽いために必要冷蔵域95には届かず、低温空気の層を乱すことがない。即ち,デフロスト時の必要冷蔵域95の温度上昇を抑えることができる。
8) In a refrigerated warehouse where the temperature near the ceiling is 2 ° C. or higher due to temperature stratification, off-site defrost with low energy consumption can be performed. The air circulated in the
<変形例1>
図12は、ダクトチャンバ4を冷蔵倉庫外に設置した例を示している。
<
FIG. 12 shows an example in which the
本変形例では、図12に示すように、天井部93に設けた冷却ユニット2と接続したダクトチャンバ4を倉庫90の外壁92を貫通させて引き出し、外壁に沿って下降させ、倉庫下部で再びダクトチャンバ4を庫内に引き込み、壁部92の内面と面一に吹き出し口41の給気パネル42を設けている。
これにより、倉庫90内の有効スペースを広く確保できる。
In this modification, as shown in FIG. 12, the
Thereby, a wide effective space in the
<変形例2>
図13−図15は、ダクトチャンバ4を建材パネルなどによって建築的に構築した例を示す図である。
<
FIGS. 13-15 is a figure which shows the example which constructed | assembled the
図13(A)は、壁部を二重に設けた場合の垂直断面、図13(B)は、壁部を二重に設けた場合の水平断面図である。 FIG. 13A is a vertical cross-section when the wall portion is provided double, and FIG. 13B is a horizontal cross-sectional view when the wall portion is provided double.
図13に示すように、壁部92との間に所定の空間を設けて壁部92Aを建材パネル等で形成し、壁部92Aの所定高さ以下に吹き出し口41としての開口を設け、この開口部に給気パネル42を設けている。
As shown in FIG. 13, a predetermined space is provided between the
冷却ユニット2から送出された低温空気SAは、ダクトチャンバ4としての壁部92−92A間の空間を通り、倉庫下部に導かれて吹き出し口41から必要冷蔵域95に吹き出される。
The low-temperature air SA sent out from the
図14は、柱の周囲を囲んだ例を示す図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of surrounding a column.
図14に示すように、倉庫90の躯体(本例ではH鋼による柱)95の周囲を建材パネル94で囲み、所定高さ以下に吹き出し口41を設けてダクトチャンバ4を構成しても良い。
As shown in FIG. 14, the
なお、図14では、吹き出し口41を設けた位置の水平断面を示す。垂直方向は、図13(A)と同様に天井部93から床部91にかけて建材パネル94及び壁部92とで囲む空間96を構成しており、冷却ユニット2から送出された低温空気SAが、ダクトチャンバ4としての空間96を通り、倉庫下部に導かれて吹き出し口41から必要冷蔵域95に吹き出される。
In addition, in FIG. 14, the horizontal cross section of the position which provided the
図15は、倉庫90のコーナーを建材パネル97で隔てた例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example in which a corner of the
図15に示すように、倉庫90の角に建材パネル97を設けて、水平断面三角形状の空間98を形成する。また、建材パネル97の所定高さ以下に吹き出し口41としての開口を設け、この開口部に給気パネル42を設けている。
As shown in FIG. 15, a
なお、図15では、吹き出し口41を設けた位置の水平断面を示す。垂直方向は、図13(A)と同様に天井部93から床部91にかけて建材パネル97及び壁部92とで囲む空間98を構成しており、冷却ユニット2から送出された低温空気SAが、ダクトチャンバ4としての空間98を通り、倉庫下部に導かれて吹き出し口41から必要冷蔵域95に吹き出される。
In addition, in FIG. 15, the horizontal cross section of the position which provided the
上記図13−図15の例によれば、壁部等をダクトチャンバ4の一部として共用でき、ダクトチャンバ4の設置が容易となる。
According to the examples of FIGS. 13 to 15 described above, the wall portion or the like can be shared as a part of the
<第二実施形態>
図16は、本発明に係る冷却システム10の第二実施形態を示す図である。本第二実施形態の冷却システム10では、前述の第一実施形態と比べて冷却ユニット2を床置型とした点が異なっている。なお、その他の構成は第一実施形態と同じであり、同一の要素には同符号を付すなどして再度の説明を省略している。
<Second embodiment>
FIG. 16 is a diagram showing a second embodiment of the
図16に示すように、本実施形態では、冷却ユニット2を床面91上に設置し、当該冷却ユニット2から庫内上部領域へ立ち上げたダクト7を設けている。このように冷却ユニット2を倉庫90内の下部に設置する場合でも、ダクト7を設けて吸い込み口75を所定高さ以上に設置する。
As shown in FIG. 16, in this embodiment, the
これにより必要冷蔵域95の低温空気よりも温度の高い上部領域の空気を取り込むことができるので、前述の実施形態と同様に冷却システム10の運転効率を従来と比べて向上できる。
Thereby, since the air of the upper area | region where temperature is higher than the low temperature air of the required
なお、吸い込み口75は、必要冷蔵域95よりも高い位置であれば良いが、例えば倉庫90の天井高9Hの1/2以上、或いは2/3以上の高さ、望ましくは天井部に設ける。
The
本第二実施形態では、吸い込んだ室内空気を一旦ダクトで降下させ、メンテナンスを容易にする高さ、ここでは床に直接置いた冷却ユニット側部の吸い込み口を経て、分岐される共通ダクトの上下に流路を切り換え可能としている。即ち、ダクトチャンバ4と吹き出し口41とをモータダンパ43−2を介して接続すると共に、ダクトチャンバ4と庫内上部へと立ち上げた竪ダクト44とをモータダンパ43−1を介して接続する。そして冷却モードが選択された場合、制御部6の制御によりモータダンパ43−1を閉状態、モータ
ダンパ43−2を開状態とすることにより、ダクトチャンバ4と吹き出し口41とを連通させ、冷却ユニット2からの低温空気SAを共通ダクトの下部を経て吹き出し口41から吹き出させる。
In the second embodiment, the sucked room air is once lowered by a duct to facilitate maintenance, here, the upper and lower sides of the common duct branched off through the suction port on the side of the cooling unit placed directly on the floor. It is possible to switch the flow path. That is, the
また、デフロストモードが選択された場合には、制御部6の制御によりモータダンパ43−1を開状態、モータダンパ43−2を閉状態とすることにより、ダクトチャンバ4と竪ダクト44(共通ダクトの上部)とを連通させ、送風運転のみとされた冷却ユニット2からの空気NAを吹き出し口41へ供給せず、図17に示すように竪ダクト44を介して上部領域に送出する。竪ダクト44の例えば頂部近傍の吸い込み口75に対向する一側面が吹き出し開口となっている。これにより冷却ユニット2がダクト7を介して上部領域の空気を取り入れ、この空気NAをダクトチャンバ4を介して上部領域に戻すので、前述と同様に必要冷蔵域への影響を抑えつつ、デフロストを行うことができる。
また、冷却ユニット2は、屋外に設置しても構わない。即ち、吸い込み口75を空調空間の壁面に設け、ダクト7を外壁にそって立ち下げて冷却ユニット2に還気させ、ここから前述した室内の上下に分岐される共通ダクトに供給しても良い。
In addition, when the defrost mode is selected, the
The
なお、本第二実施形態においてもダクトチャンバ4やダクト7を前述の変形例1,2と同様に構成しても良い。
In the second embodiment, the
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る冷却システムはこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the cooling system according to the present invention is not limited to these, and can include combinations thereof as much as possible.
1・・・コンデンシングユニット
2・・・冷却ユニット
4・・・ダクトチャンバ
6・・・制御ユニット
11・・・コンデンシングユニットファン
12・・・圧縮機
13・・・凝縮器
14・・・高圧受液器
21・・・冷却ユニットファン
24・・・蒸発器
31・・・冷媒往き配管
32・・・冷媒還り配管
71・・・入庫物
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記冷却ユニットから吹き出される低温空気を前記空調空間内の所定高さ以下の必要冷却領域に導くダクトチャンバを備え、
前記冷却ユニットによる空気の吸い込み口の下端を前記空調空間内の所定高さ以上に設け、前記ダクトチャンバの吹き出し口の上端を前記空調空間内の所定高さ以下に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口から吹き出す前記低温空気の吹出し速度を吹き出し口の給気面の平均で0.5m/s以下とし、
前記ダクトチャンバにダンパを設け、冷却時には前記ダンパにより前記冷却ユニットからの空気の流路を切り替えて、前記冷却ユニットからの空気を前記吹き出し口に供給し、デフロスト時には冷却を停止した前記冷却ユニットからの空気を前記空調空間内の前記必要冷却領域よりも上の空間に供給することを特徴とする冷却システム。 A cooling unit that sucks air in the air-conditioned space, cools it, and blows it out as low-temperature air;
A duct chamber for guiding the low-temperature air blown from the cooling unit to a required cooling area of a predetermined height or less in the air-conditioned space;
The lower end of the air suction port by the cooling unit is provided at a predetermined height or more in the air-conditioned space, and the upper end of the duct chamber outlet is provided at a predetermined height or less in the air-conditioned space,
Before SL is less 0.5 m / s at an average charge air face of said cold blowing velocity outlet of the air blown from the outlet of the duct chamber,
A damper is provided in the duct chamber, the air flow from the cooling unit is switched by the damper at the time of cooling, the air from the cooling unit is supplied to the outlet, and the cooling unit from which cooling is stopped at the time of defrosting. The cooling system is characterized in that the air is supplied to a space above the required cooling area in the air-conditioned space .
前記冷却ユニットから吹き出される低温空気を前記空調空間内の所定高さ以下の必要冷却領域に導くダクトチャンバを備える空調システムにおける冷却方法であって、
前記冷却ユニットが吸い込み口から空気を吸い込み、前記冷却ユニットが前記吸い込み口から吸い込んだ空気を冷却し、冷却した低温空気を前記ダクトチャンバに供給し、
前記吸い込み口は、下端を前記空調空間内の所定高さ以上に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口の上端を前記空調空間内の所定高さ以下に設け、
前記ダクトチャンバの吹き出し口から吹き出す前記低温空気の吹出し速度を吹き出し口の給気面の平均で0.5m/s以下とし、
前記ダクトチャンバにダンパを設け、冷却時には前記ダンパにより前記冷却ユニットからの空気の流路を切り替えて、前記冷却ユニットからの空気を前記吹き出し口に供給し、デフロスト時には冷却を停止した前記冷却ユニットからの空気を前記空調空間内の前記必要冷却領域よりも上の空間に供給することを特徴とする冷却方法。
A cooling unit that sucks air in the air-conditioned space, cools it, and blows it out as low-temperature air;
A cooling method in an air conditioning system comprising a duct chamber that guides low-temperature air blown from the cooling unit to a required cooling area of a predetermined height or less in the air-conditioned space,
The cooling unit sucks air from the suction port, the cooling unit cools the air sucked from the suction port, and supplies the cooled low-temperature air to the duct chamber;
The suction port has a lower end at a predetermined height or more in the air-conditioned space,
The upper end of the duct chamber outlet is provided below a predetermined height in the air-conditioned space,
Before SL is less 0.5 m / s at an average charge air face of said cold blowing velocity outlet of the air blown from the outlet of the duct chamber,
A damper is provided in the duct chamber, the air flow from the cooling unit is switched by the damper at the time of cooling, the air from the cooling unit is supplied to the outlet, and the cooling unit from which cooling is stopped at the time of defrosting. The cooling method is characterized in that the air is supplied to a space above the required cooling area in the air-conditioned space .
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