專利名稱：冷凍裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冷卻流體(冷卻水、冷卻用空氣等冷卻源)使用進行顯熱 變化的流體、被冷卻流體使用冷水或鹽水等進行顯熱變化的流體的冷凍裝 置，尤其涉及具有多個冷凍機的冷凍裝置。
背景技術：
以往，有設置多個由蒸發(fā)器、壓縮機和冷凝器等構成的冷凍機構成的
冷凍裝置(例如參照日本國公開特許公報2003-130428號)。圖19為表示 這種冷凍裝置的一例的結構圖，圖20為表示該冷凍裝置中冷水和冷卻水的 供給狀態(tài)的圖。兩圖所示的冷凍裝置具有2個冷凍機200-l、 200-2，分別 用制冷劑管道209-1、 209-2連接蒸發(fā)器201-1、 201-2、壓縮機203-1、 203-2、 冷凝器205-1、 205-2和膨脹閥207-1、 207-2，構成使制冷劑分別在密閉回 路中循環(huán)的封閉系統(tǒng)。
并且，以往并列地給各蒸發(fā)器201-1、 201-2供給冷水(被冷卻流體)， 并且并列地給各冷凝器205-1、 205-2供給冷卻水(冷卻流體)。如果采用這 種冷水和冷卻水的供給方式，具有如下特征在冷凍容量小的情況下，能 夠進行減少運轉的冷凍機200-1、 200-2的臺數(shù)的臺數(shù)控制，并且冷7K、冷 卻水也能夠根據(jù)容量而增減，能夠與部分負荷相對應。
但是另一方面，上述現(xiàn)有技術的冷凍裝置存在如下的問題在部分負 荷時(臺數(shù)控制時)，停止的冷凍機200-1、 200-2的蒸發(fā)器201-1、 201-2 和冷凝器205-1、 205-2停止，因此它們不能起到傳熱的作用，冷凍裝置在 部分負荷時不能提高效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于提供一種由多臺冷 凍機構成的冷凍裝置，該冷凍裝置能提高全負荷時的效率，并且，在部分 負荷時也能經(jīng)常利用多個蒸發(fā)器和冷凝器，同時能夠維持高的部分負荷效率。
本發(fā)明的一種形態(tài)為一種冷凍裝置，其特征在于具有多個冷凍機， 所述冷凍機具有從被冷卻流體吸收熱量使制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮制冷效果的 蒸發(fā)器，壓縮上述制冷劑蒸汽使其成為高壓蒸汽的壓縮機，以及由冷卻流 體冷卻高壓蒸汽而使其凝結的冷凝器；上述被冷卻流體與上述多個冷凍機 的蒸發(fā)器串聯(lián)連接，依次被多個蒸發(fā)器的制冷劑的蒸發(fā)熱冷卻；上述冷卻 流體與上述多個冷凍機的冷凝器串聯(lián)連接，依次冷卻多個冷凝器的制冷劑。
本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)的特征在于，由同一電動機驅動上述多個冷凍機的 多個壓縮機。
本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)的特征在于，至少將上述多個冷凍機的蒸發(fā)器設置 在將一個鍋筒區(qū)劃后的各個區(qū)劃中；或者將上述多個冷凍機的冷凝器設置 在將一個鍋筒區(qū)劃后的各個區(qū)劃中。
本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)特征在于，在連接上述多個冷凍機的各冷凝器與蒸 發(fā)器之間的制冷劑管道中設置有回收從冷凝器流向蒸發(fā)器的制冷劑流所具 有的能量的動力回收膨脹機。
本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)的特征在于，上述動力回收膨脹機通過由制冷劑流 所具有的能量驅動發(fā)電機來回收動力。
由于使被冷卻流體與多個冷凍機的蒸發(fā)器串聯(lián)連接，并且使冷卻流體 與多個冷凍機的冷凝器串聯(lián)連接，因此能夠利用冷卻流體的顯熱變化和被 冷卻流體的顯熱變化將全負荷時的效率和部分負荷時的效率都維持在很 高，因此能夠達到提高冷凍裝置整體效率的目的。
如果采用上述本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，能夠實現(xiàn)壓縮機結構的簡化。
如果采用上述本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，能夠實現(xiàn)蒸發(fā)器結構及/或冷凝器結 構的簡化。
如果采用上述本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，能夠在制冷劑膨脹時回收動力(從 冷凝器向蒸發(fā)器的制冷劑流所具有的能量)，同時能夠增大制冷效果。
如果采用上述本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)，由于動力回收膨脹機中使用了發(fā)電 機，因此能夠通過電攝取量改變動力回收膨脹機的旋轉速度，能夠容易地 進行動力回收膨脹機的旋轉速度控制。


圖1為表示冷凍機20的制冷循環(huán)的圖。
圖2為冷凍機20的結構圖。
圖3為表示冷凍機20A的制冷循環(huán)的圖。
圖4為冷凍機20A的結構圖。
圖5為表示冷凍機20B的制冷循環(huán)的圖。
圖6為冷凍機20B的結構圖。
圖7為表示本發(fā)明第1實施方式的冷凍裝置的結構圖 圖8為表示第1實施方式的冷凍裝置的冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。 圖9為表示第1實施方式的各冷凍機20-l、 20-2的制冷循環(huán)的圖。 圖IO為表示圖19所示的現(xiàn)有技術的冷凍裝置的各冷凍機200-1 、200-2 的制冷循環(huán)的圖。
圖11為表示第1實施方式的冷凍裝置的各冷凍機20-1 、20-2的相對于 冷水溫度的蒸發(fā)溫度、相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖。
圖12為表示圖19所示現(xiàn)有技術的冷凍裝置的各冷凍機200-1、 200-2 的相對于冷水溫度的蒸發(fā)溫度、相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖。
圖13為表示第2實施方式的冷凍裝置的冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。
圖14為表示第2實施方式的冷凍裝置的各冷凍機20-1 、20-2的制冷循 環(huán)的圖。
圖15為表示第2實施方式的冷凍裝置的各冷凍機20-1 、20-2的相對于 冷水溫度的蒸發(fā)溫度、相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖。 圖16為本發(fā)明第3實施方式的冷凍裝置的結構圖。 圖17為表示第3實施方式的冷凍裝置的冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。
圖18為本發(fā)明第3實施方式的冷凍裝置的變形例的結構圖。
圖19為表示現(xiàn)有技術的冷凍裝置的一例的結構圖。
圖20為表示圖19所示的冷凍裝置的冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
由于本發(fā)明的冷凍機由多個冷凍機(進行蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的壓縮
冷凍機)構成，因此預先說明本發(fā)明使用的冷凍機單體的具體例。圖2、圖 4和圖6都是表示能夠用于本發(fā)明的冷凍裝置的冷凍機20、 20A、 20B的結 構圖，圖1、圖3和圖5分別為表示冷凍機20、 20A、 20B的制冷循環(huán)的圖。 圖2所示的冷凍機20由封入制冷劑的封閉系統(tǒng)構成，具體而言，將從冷水 (被冷卻流體)吸收熱量使制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮制^^效果的蒸發(fā)器21、壓縮 上述制冷劑蒸汽使其變成高壓蒸汽的壓縮機23、用冷卻水(冷卻流體)冷 卻高壓蒸汽使其凝結的冷凝器25和對上述凝結的制冷劑進行減壓使其膨脹 的膨脹閥27，通過制冷劑管道29連接而構成。
圖4所示的冷凍機20A也用封入制冷劑的封閉系統(tǒng)構成，與圖2所示 的冷凍機20的不同點在于，與冷凍機20相比，為了實現(xiàn)高效化，在冷凝 器25與蒸發(fā)器21之間設置多臺(2臺)節(jié)能器(氣液分離器)31、 31'， 而且將壓縮機23、 23'、 23"分成多級(3級)，在各壓縮級中間吸引來自 節(jié)能器31、 31'的制冷劑蒸汽。因此，形成圖3所示的2級經(jīng)濟循環(huán)。一 般在冷凝器25與節(jié)能器31之間、節(jié)能器31與節(jié)能器31'之間、節(jié)能器 31'與蒸發(fā)器21之間分別設置膨脹閥。另外，圖4表示僅在節(jié)能器31'與 蒸發(fā)器21之間設置膨脹閥27。
經(jīng)濟循環(huán)有2級壓縮機與1臺節(jié)能器組合成的單級節(jié)能器，或者(N + 1)級壓縮機與N臺節(jié)能器組合成的N級節(jié)能器等， 一般情況下，級數(shù) 越增加效率越高。本發(fā)明也可以用單級或N級節(jié)能器取代圖4所示的2級 節(jié)能器。
并且，圖6所示的冷凍機20B也由封入制冷劑的封閉系統(tǒng)構成，與圖 2所示的冷凍機20的不同點在于，安裝動力回收膨脹機28取代膨脹閥27。 動力回收膨脹機28是指使冷凝液膨脹輸送給蒸發(fā)器21，并通過動力回收機 (發(fā)電機)281回收動力的裝置。如果采用這樣的結構，如圖5所示的線段 al所示那樣，膨脹時熱函降低，能夠回收動力(從冷凝器25流向蒸發(fā)器 21的制冷劑流所具有的能量)，同時制冷效果相應增大。在該冷凍機20B 的情況下，能夠實現(xiàn)與圖4所示的冷凍機20A的情況相同程度的高效化， 而且不需要多級地設置壓縮機23等，因此結構簡單。像本實施方式這樣， 回收動力希望作為電回收，已回收的動力可以作為壓縮機23的驅動動力的
一部分使用，或者可以作為冷水泵或冷卻水泵、冷卻塔等冷凍裝置的輔助 機構驅動動力的一部分使用，此外還可以連到其#1的電力系統(tǒng)中作為與冷
凍裝置無關的各種設備驅動動力等使用。并且，在像本實施方式這樣，動
力回收膨脹機28使用發(fā)電機281的情況下，能夠通過電的攝取量改變動力 回收膨脹機28的旋轉速度，使動力回收膨脹機28的旋轉速度容易控制。
雖然圖6的動力回收循環(huán)中設置動力回收膨脹機28取代圖2的膨脹閥 27，但例如在單級經(jīng)濟循環(huán)中，作為在冷凝器25與節(jié)能器31之間以及節(jié) 能器31與蒸發(fā)器21之間分別設置動力回收膨脹機28的動力回收循環(huán)使其 提高效率，也可以適用本發(fā)明。
圖7為表示本發(fā)明第1實施方式的冷凍裝置的結構圖，圖8為表示該 冷凍裝置中冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。兩圖0f示的冷凍裝置具有2臺 與上述圖2所示的冷凍機20相同結構的冷凍機20-1、 20-2，像上述那樣各 冷凍機20-l、 20-2都由封入制冷劑的封閉系統(tǒng)構成，通過制冷劑管道29-l、 29-2連接蒸發(fā)器21-1、 21-2、壓縮機23-l、 23-2、冷凝器25-l、 25-2和膨 脹閥27-l、 27-2而構成。
并且，供給該冷凍裝置的冷水(被冷卻流體)通過管道41與各冷凍機 20-1、 20-2的各蒸發(fā)器21-1、 21-2串聯(lián)連接，并且供給該冷凍裝置的冷卻 水(冷卻流體)也通過管道43與各冷凝器25-l、 25-2串聯(lián)連接。因此，冷 水被各蒸發(fā)器21-1、 21-2中的制冷劑的蒸發(fā)熱依次冷卻，并且冷卻水依次 冷卻各冷凝器25-l、 25-2中的制冷劑蒸汽。本實施方式中，使冷水和冷卻 水的流向均為從冷凍機20-1向冷凍機20-2同一方向地流動的并行流。
由于這樣串聯(lián)地給多個冷凍機20-l、 20-2供給冷水和冷卻水，因此能 夠提高平均蒸發(fā)溫度、降低平均冷凝溫度。即，能夠降低壓縮所必需的壓 力頭(八、;/ K')，提高效率。下面具體說明其作用。圖9為表示本實施方式 的冷凍裝置的各冷凍機20-1、 20-2的制冷循環(huán)的圖，圖10為表示上述圖 19所示的現(xiàn)有技術的冷凍裝置的各冷凍機200-1、 200-2的制冷循環(huán)的圖。 并且，圖11為表示本實施方式的冷凍裝置的各冷凍機20-l、 20-2的相對于 冷水溫度的蒸發(fā)溫度以及相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖，圖12為表示 上述圖19所示的現(xiàn)有技術的冷凍裝置的各冷凍機200-1 、200-2的相對于冷 水溫度的蒸發(fā)溫度和相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖。
蒸發(fā)器21-1、 21-2中冷水出口溫度與蒸發(fā)溫度構成窄點(pinch)溫度， 另一方面，冷凝器25-l、 25-2中冷凝溫度和冷卻水出口溫度構成窄點溫度。 并且，現(xiàn)有技術的冷凍裝置中，由于冷水和冷卻水并列提供給各冷凍機 200-1、 200-2，因此如圖10所示那樣，冷凍機200-1、 200-2的制冷循環(huán)相 同，并且如圖12所示那樣，各蒸發(fā)器201-1、 201-2和各冷凝器205-1、 205-2 中的窄點溫度相同，流過各蒸發(fā)器201-1、 201-2的冷水的溫度和流過各冷 凝器205-1、 205-2的冷卻水的溫度相同。
與之相對，上述實施方式由于冷水和冷卻水串聯(lián)(并且并行流)地提 供給各冷凍機20-1、 20-2，因此能夠利用冷水和冷卻水的顯熱變化提高制 冷循環(huán)的效率。即，通過像圖11所示那樣將冷水串聯(lián)地提供給各蒸發(fā)器 21-1、 21-2，并且將冷卻水串聯(lián)地提供給各冷凝器25-l、 25-2，使兩蒸發(fā)器 21-1、 21-2以及兩冷凝器25-1、 25-2中的窄點溫度不同并將其分散，能夠 提高平均蒸發(fā)溫度、降低平均冷凝溫度。由于此時圖12所示的冷凝溫度與 蒸發(fā)溫度的溫度差與圖11所示的冷凝器25-2 —側的冷凝溫度與蒸發(fā)器 21-2 —側的蒸發(fā)溫度的溫度差相等，因此能夠使圖11所示的冷凝器25-1 的冷凝溫度與蒸發(fā)器21-1的蒸發(fā)溫度的溫度差比圖12所示的現(xiàn)有技術的 小，相應地能夠減小壓縮所需要的壓力頭(圧縮a、;/ K)(溫差)，能夠降 低壓縮機23-l所需要的動力，能夠提高冷凍裝置的效率。
以上為全負荷時的情況，但通過維持壓縮機23-l、 23-2的部分負荷效 率(即使用壓縮機23-l、 23-2的旋轉速度控制，并且像圖7所示那樣在壓 縮機23-l、 23-2的入口部設置吸入導葉23a-l、 23a-2)，能夠使所有的壓縮 機23-l、 23-2即使在部分負荷的情況下也能高效率地運轉，即使在部分負 荷的情況下，所有的蒸發(fā)器21-1、 21-2和冷凝器25-1、 25-2的傳熱面都不 停止，使它們起作用。此時，也可以通過控制使冷水和冷卻水循環(huán)的泵的 旋轉速度，將冷水的流量和冷卻水的流量控制在與容量相適應的流量。艮P， 通過使蒸發(fā)器21-1、 21-2和冷凝器25-1、 25-2的所有傳熱面有效，使平均 蒸發(fā)溫度上升、并且使平均冷凝溫度下降，這一點也使壓縮所必需的壓力 頭(溫差)減小，使必要的動力降低，提高效率。
圖13為表示本發(fā)明的第2實施方式的冷凍裝置中冷水和冷卻水的供給 狀態(tài)的圖。在該圖所示的冷卻裝置中，與上述圖7、圖8所示的第1實施方
式的冷凍裝置相同或相當?shù)牟糠痔砑酉嗤臉擞?。另外，除以下說明的事 項以外的事項與第1實施方式相同。該實施方式與第1實施方式的不同點 僅在于，冷水和冷卻水的供給方向不同。即，在本實施方式的冷凍裝置中，
供給的冷水(被冷卻流體)通過管道41與各冷凍機20-l、 20-2的各蒸發(fā)器 21-1、 21-2串聯(lián)連接，并且提供給該冷凍裝置的Jt卻水(冷卻流體)也通 過管道43與各冷凝器25-1 、25-2串聯(lián)連接，因此冷水依次被各蒸發(fā)器21-1、 21-2中的制冷劑的蒸發(fā)熱冷卻，并且冷卻水依次冷卻各冷凝器25-2、 25-1 中的制冷劑蒸汽，但本實施方式使冷水從蒸發(fā)器21-1流向蒸發(fā)器21-2，另 —方面使冷卻水為逆向地從冷凝器25-2流向冷凝器25-1的對向流。
由于這樣的結構也是使冷水和冷卻水串聯(lián)提供給多個冷凍機20-1、 20-2而沒有改變，因此能夠提高平均蒸發(fā)溫度，降低平均冷凝溫度。艮P， 能夠降低壓縮所必需的壓力頭(溫差)，提高效率。下面具體說明其作用。 圖14為表示本實施方式的冷凍裝置的各冷凍機20-1 、20-2的制冷循環(huán)的圖。 并且，圖15為表示本實施方式冷凍裝置的各冷凍機20-l、 20-2的相對于冷 水溫度的蒸發(fā)溫度以及相對于冷卻水溫度的冷凝溫度的圖。
如上所述，雖然蒸發(fā)器21-1、 21-2中冷水出口溫度和蒸發(fā)溫度構成窄 點溫度，另一方面，冷凝器25-l、 25-2中冷凝溫度和冷卻水出口溫度構成 窄點溫度，但本實施方式中由于冷水和冷卻水串聯(lián)并且以對向流提供給各 冷凍機20-1、 20-2，因此能夠利用冷水和冷卻水的顯熱變化提高制冷循環(huán) 的效率。g卩，通過像圖15所示那樣串聯(lián)地將冷水提供給各蒸發(fā)器21-1 、21-2， 能夠使兩蒸發(fā)器21-1、 21-2和兩冷凝器25-1、 25-2中的窄點溫度不同并使 它們分散，能夠提高平均蒸發(fā)溫度、降低平均冷凝溫度。此時圖12所示的 現(xiàn)有技術例的冷凝溫度與圖15所示的冷凝器25-2的冷凝溫度相等，并且 圖12所示的現(xiàn)有技術例的蒸發(fā)溫度與圖15所示的蒸發(fā)器21-1的蒸發(fā)溫度 相等。即，圖15所示的冷凝器25-1的冷凝溫度降低，并且圖15所示的蒸 發(fā)器21-2的蒸發(fā)溫度上升。g卩，圖15所示的冷凝器25-1的冷凝溫度與蒸 發(fā)器21-1的蒸發(fā)溫度的溫度差和冷凝器25-2的^^凝溫度與蒸發(fā)器21-2的 蒸發(fā)溫度的溫度差都能比圖12所示的現(xiàn)有技術例的小，相應地能夠減小兩 壓縮機23-l、 23-2中壓縮所必需的壓力頭(溫差)，能降低兩壓縮機23-l、 23-2所需要的動力，能夠提高冷凍裝置的效率。
圖16為本發(fā)明第3實施方式的冷凍裝置的結構圖，圖17為表示該冷 凍裝置中冷水和冷卻水的供給狀態(tài)的圖。兩圖所示的冷凍裝置具有2臺與 上述圖6所示的冷凍機20B相同結構的冷凍機20B-1、 20B-2,如上所述， 各冷凍機20B-1、 20B-2都由封入制冷劑的封閉系統(tǒng)構成，通過制冷劑管道 29-1、 29-2連接蒸發(fā)器21-1、 21-2、壓縮機23-l、 23-2、冷凝器25-l、 25-2 和動力回收膨脹機28-l、 28-2而構成。
該實施方式共用驅動2臺壓縮機23-l、 23-2的電動機M，以達到簡化 電氣儀表裝備關系的目的。并且，電動機M采用密封型，在制冷劑環(huán)境中 工作，并且在電動機M與兩壓縮機23-1、 23-2之間進行迷宮式密封。但是， 如果像本實施方式這樣一臺電動機M上連接2臺壓縮機23-1 、 23-2的話， 存在制冷劑從一個冷凍機20B-1或20B-2向另一個冷凍機20B-2或20B-1 泄漏的情況，如果長時間運轉該冷凍裝置的話，則有時制冷劑會偏置某一 臺冷凍機20B-1或20B-2內。因此，本實施方式用分別具有開閉閥35的管 道33連接一個冷凍機20B-1的冷凝器25-1和另一個冷凍機20B-2的蒸發(fā) 器21-2以及另一個冷凍機20B-2的冷凝器25-2和一個冷凍機20B-1的蒸發(fā) 器21-1，消除上述偏置。具體為，測量冷凝器25-1或25-2的液面上升來檢 測制冷劑過剩，打開與該冷凝器25-1或25-2連接一側的管道33的開閉閥 35,將過剩的制冷劑液輸送到另一個蒸發(fā)器21-2或21-1中。由于冷凝器 25-1或25-2的壓力比蒸發(fā)器21-2或21-1的壓力高，因此制冷劑液的移動 能容易地進行。另外，由于填充到冷凍裝置中的所有的制冷劑量是一定的， 因此如果初期填充量合適的話，則只要將過剩一側的冷凍機20B-1或20B-2 的制冷劑輸送到另一個冷凍機20B-2或20B-1消除制冷劑的偏置，則另一 個冷凍機20B-2或20B-1的制冷劑的量也就被修正了 。
并且，在本實施方式中，將構成冷凍裝置的2臺冷凍機20B-1、 20B-2 的各自的蒸發(fā)器21-K 21-2如下構成將一個鍋筒37區(qū)劃成多個(2個)， 分別在己區(qū)劃的部分內設置傳熱面(傳熱管)；同時將各冷凝器25-l、 25-2 如下構成將一個鍋筒39區(qū)劃成多個(2個)，分別在已區(qū)劃的部分內設置 傳熱面(傳熱管)。如果采用這樣的結構，能夠使冷凍裝置緊湊化。另外， 上述鍋筒也可以僅用于蒸發(fā)器21-1、 21-2或冷凝器25-1、 25-2中的任何一個。
另外，在上述第3實施方式中，雖然在相對多個(2臺)冷凍機20B-1、 20B-2分別設置的動力回收膨脹機28-1、 28-2上分別連接有另外的發(fā)電機 (圖6所示的動力回收機281),但也可以構成為在多個動力回收膨脹機 28-1、 28-2上連接一臺發(fā)電機(動力回收機)而共用發(fā)電機的結構。
圖18為上述第3實施方式的冷凍裝置的變形例的結構圖。該圖所示的 冷凍裝置中，與上述第3實施方式的冷凍裝置相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤?的標記。另外，除以下說明的事項以外的事項與第3實施方式相同。該圖 所示冷凍裝置與上述第3實施方式冷凍裝置的不同點在于，在一臺電動機 M的兩側分別設置2級壓縮機23-1、 23-2，在構成冷凍裝置的2臺冷凍機 20B-l、 20B-2中分別設置節(jié)能器31-l、 31-2，在冷凝器25-l、 25-2與節(jié)能 器31-1、 31-2之間以及節(jié)能器31-1、 31-2與蒸發(fā)器21-1、 21-2之間分別設 置了動力回收膨脹機28-l、 28-2的結構。也可以這樣多級地設置動力回收 膨脹機28-l、 28-2,多級構成動力回收循環(huán)。另外，圖18中省略了相當于 上述第3實施方式的圖16、圖17所示的具有開閉閥35的管道33的制冷劑 量調整回路的記載。
以上說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不局限于上述實施方式， 在權利要求的范圍以及說明書和附圖記載的技術思想的范圍內能夠進行種 種變形。另外，即使是說明書和附圖中沒有直接記載的任何形狀、結構或 材質，只要是起本申請發(fā)明的作用和效果，都在本申請發(fā)明的技術思想的 范圍。例如，雖然上述實施方式用2臺冷凍機構成一臺冷凍裝置，但也可 以用3臺以上的多臺冷凍機構成一臺冷凍裝置。此時，將冷水(被冷卻流 體)串聯(lián)連接流入這些多臺冷凍機的各蒸發(fā)器中，將冷卻水(冷卻流體) 串聯(lián)連接流入上述多臺冷凍機的各冷凝器中。
并且，雖然上述實施方式采取用一臺電動機驅動2臺冷凍機的2臺壓 縮機的結構，但在用3臺以上的冷凍機構成一臺冷凍裝置的情況下，也可 以用1臺或2臺以上的電動機驅動各冷凍機的壓縮機。并且，雖然上述各 實施方式說明了用圖2所示的冷凍機20和圖6所示的冷凍機20B作為冷凍 裝置所使用的冷凍機的例子，但當然也可以使用圖4所示的冷凍機20A。 而且，也可以使用這些冷凍機20、 20A、 20B以外的結構的冷凍機。
并且，雖然上述實施方式采取用一臺電動機驅動2臺冷凍機的2臺壓
縮機的結構，但在像圖7所示那樣各壓縮機中設置電動機、負荷極端減小 或者產生壓力波動的情況下，也可以控制壓縮機的臺數(shù)。即， 一般情況下 利用蒸發(fā)器和冷凝器所有的傳熱面積效率高，但在負荷極端小、壓縮機的 效率顯著降低的情況下，也有減小傳熱面積，同時增加平均每臺壓縮機的 制冷劑流量為好的情況。也能夠通過計算進行效率比較來控制臺數(shù)。 產業(yè)上的可利用性
本發(fā)明能夠利用于冷卻流體(冷卻水、冷卻用空氣等冷卻源)使用進 行顯熱變化的流體、被冷卻流體使用冷水或鹽水等進行顯熱變化的流體的 冷凍裝置，尤其能夠利用于具有多個冷凍機的冷凍裝置。
權利要求
1.一種冷凍裝置，其特征在于，具有多個冷凍機，所述冷凍機具有從被冷卻流體吸收熱量使制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器，壓縮上述制冷劑蒸汽使其成為高壓蒸汽的壓縮機，以及由冷卻流體冷卻高壓蒸汽而使其凝結的冷凝器；上述被冷卻流體與上述多個冷凍機的蒸發(fā)器串聯(lián)連接，依次被多個蒸發(fā)器的制冷劑的蒸發(fā)熱冷卻；上述冷卻流體與上述多個冷凍機的冷凝器串聯(lián)連接，依次冷卻多個冷凝器的制冷劑。
2. 如權利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，由同一電動機驅動上 述多個冷凍機的多個壓縮機。
3. 如權利要求1或2所述的冷凍裝置，其特征在于，至少將上述多個 冷凍機的蒸發(fā)器設置在將一個鍋筒區(qū)劃后的各個區(qū)劃中；或者將上述多個冷凍機的冷凝器設置在將一個鍋筒區(qū)劃后的各個區(qū)劃中。
4. 如權利要求1或2或3所述的冷凍裝置，其特征在于，在連接上述 多個冷凍機的各冷凝器與蒸發(fā)器之間的制冷劑管道中，設置有回收從冷凝 器流向蒸發(fā)器的制冷劑流所具有的能量的動力回收膨脹機。
5. 如權利要求4所述的冷凍裝置，其特征在于，上述動力回收膨脹機 通過由制冷劑流所具有的能量驅動發(fā)電機來回收動力。
全文摘要
本發(fā)明涉及冷卻裝置。該冷卻裝置具有多個冷凍機(20-1、20-2)，所述冷凍機具有從冷水吸收熱量使制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器(21-1、21-2)，壓縮制冷劑蒸汽使其成為高壓蒸汽的壓縮機(23-1、23-2)，以及由冷卻水冷卻高壓蒸汽使其凝結的冷凝器(25-1、25-2)。冷水與多個冷凍機(20-1、20-2)的蒸發(fā)器(21-1、21-2)串聯(lián)連接，依次被多個蒸發(fā)器(21-1、21-2)的制冷劑的蒸發(fā)熱冷卻。冷卻水與多個冷凍機(20-1、20-2)的冷凝器(25-1、25-2)串聯(lián)連接，依次冷卻多個冷凝器(25-1、25-2)的制冷劑。
文檔編號F25B1/00GK101371082SQ200780002239
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月9日 優(yōu)先權日2006年1月10日
發(fā)明者井上修行 申請人:株式會社荏原制作所