CN101900455A - 制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够有效利用冷却时的废热而进行供给热水，且提高冷却能力及冷却效率，并且能够进行与冷却和供给热水的负载变动相对应的高效率的运转的制冷装置。其中，在第一制冷循环回路上设有对由第一散热器冷却后的制冷剂进行过冷却的过冷却器，在所述过冷却器中，利用与所述第一制冷循环回路不同的第二制冷循环回路的制冷剂的蒸发作用对所述第一制冷循环回路的制冷剂进行过冷却，且利用所述第二制冷循环回路的第二散热器中的制冷剂的散热作用对供给热水的水进行加温。通过所述第二制冷循环回路对所述第一制冷循环回路的制冷剂进行过冷却，因此能够提高第一制冷循环的制冷能力及制冷效率，同时有效利用所述过冷却相当量的废热进行供给热水。

Description

制冷装置

技术领域

本发明涉及食品等的冷冻或冷藏中所使用的制冷装置。更详细来说，涉及能够在冷却的同时进行供给热水的制冷装置。

背景技术

目前，作为此种制冷装置，广泛利用由压缩机、散热器、减压器及蒸发器构成，以氟利昂气体等为制冷剂的利用了蒸气压缩式制冷循环的制冷装置。即，通过蒸气压缩式制冷循环装置的蒸发器中的制冷剂的蒸发来冷却食品等，从而进行冷冻、冷藏。然而，在通常被广泛利用的制冷装置中，将来自制冷循环的冷却废热从散热器丢弃到大气等中。而另一方面，在同一设施内利用的热水却通过锅炉等利用其它的热源进行供给。如此，在现有被广泛利用的制冷装置中，存在冷却废热未被有效利用的问题。而且，由于来自现有的制冷装置中的散热器的散热会使制冷装置的周围的温度上升，因此作为带来都市的环境温度上升的一个原因被指出。

在该状况下，进行了有效地利用制冷循环的冷却废热进行供给热水的实现节能的尝试(例如，专利文献1)。所述专利文献1所记载的现有技术在通过以大气为热源的热泵循环(在第一制冷剂回路中流通的第一制冷剂)来加热供给热水用水的基础上，通过来自冷却陈列柜的制冷机的废热(在第二制冷剂回路中流通的第二制冷剂)来加热所述供给热水用水，由此能够使供给热水用水的温度在短时间内上升。

如此在使用蒸气压缩式制冷循环(热泵循环)进行冷却且利用其废热同时进行加热时，冷却与加热的能力比为制冷循环理论上大致确定的值。因此，需要根据冷却与加热的实际的负载来有效地进行向系统外的散热或吸热。尤其是，在超市等内进行食品的冷冻、冷藏的系统中，由于相对于供给热水负载而冷却负载大，因此在避免设备结构的复杂化或设备设置面积的增大的同时，设置高效的散热机构，提高冷却能力成为重要的问题。而且，需要提高制冷循环效率自身而进一步实现节能，尤其是要求提高冷却效率。

专利文献1：日本特开2007-303698号公报

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，目的在于提供一种制冷装置，其能够有效利用冷却食品等时的废热而进行供给热水，且能够提高冷却能力及冷却效率，并且能够进行与冷却和供给热水的负载变动相对应的高效率的运转。

第一发明的制冷装置的特征在于，具备：由制冷剂管依次连接第一压缩机、第一散热器、过冷却器、第一减压器及蒸发器而成的第一制冷循环回路；由制冷剂管依次连接第二压缩机、第二散热器、第二减压器及所述过冷却器而成的第二制冷循环回路，在所述过冷却器中，利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的蒸发作用对所述第一制冷循环回路的制冷剂进行过冷却，并且在所述第二散热器中，利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的散热作用对供给热水的水进行加温，并且第一发明的制冷装置包括：制冷单元，其收纳所述第一压缩机及第一散热器；陈列柜，其收纳所述第一减压器及蒸发器；过冷却供给热水装置，其收纳所述第二压缩机、第二散热器、第二减压器及过冷却器；贮存热水装置，其具备供给热水箱，该供给热水箱经由水配管与所述过冷却供给热水装置的第二散热器连接。

第二发明的制冷装置的特征在于，具备与所述第二散热器并列配置的第三散热器，在所述第三散热器中，进行从制冷剂向大气的散热。

第三发明的制冷装置的特征在于，在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述第三散热器中的从制冷剂向大气的散热。

第四发明的制冷装置的特征在于，设有水散热器，该水散热器经由水配管与所述第二散热器连接，在所述水散热器中，进行从供给热水的水向大气的散热。

第五发明的制冷装置的特征在于，在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述水散热器中的从供给热水的水向大气的散热。

第六发明的制冷装置的特征在于，设有：辅助制冷剂回路，其使从所述第一散热器流出的制冷剂的一部分分支，并将该分支的制冷剂吸入所述第一压缩机的压缩行程的中途；辅助节流机构，其设置在所述辅助制冷剂回路上，并将所述分支的制冷剂减压到所述压缩机的比吸入压力高且比喷出压力低的中间压力；辅助换热器，其在由所述辅助节流机构减压后的所述分支的制冷剂与由所述第一散热器冷却且流入所述过冷却器的制冷剂之间进行热交换。

第七发明的制冷装置的特征在于，所述辅助节流机构的开度被控制为，在贮存于所述供给热水箱的热水量多时大，在热水量少时小。

第八发明的制冷装置的特征在于，被封入所述第二制冷循环回路的制冷剂是二氧化碳，所述第二散热器作为气体冷却器起作用。

发明效果

根据第一发明的制冷装置，由于在所述过冷却器中，利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的蒸发作用对所述第一制冷循环回路的制冷剂进行过冷却，因此第一制冷循环的制冷效果(蒸发器的出入口制冷剂的比焓差)增大，制冷能力增加。并且，由于利用比第一制冷循环蒸发温度(蒸发压力)高的第二制冷循环进行所述过冷却相当量的制冷，因此制冷装置的冷却效率(制冷系数：COP)提高。并且，在所述第二散热器中，由于利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的散热作用对供给热水的水进行加温，因此能够有效利用进行了所述过冷却相当量、即制冷能力增大量、的冷却的废热进行供给热水。而且，由于第一发明的制冷装置包括：制冷单元，其收纳所述第一压缩机及第一散热器；陈列柜，其收纳所述第一减压器及蒸发器；过冷却供给热水装置，其收纳所述第二压缩机、第二散热器、第二减压器及过冷却器；贮存热水装置，其具备供给热水箱，该供给热水箱经由水配管与所述过冷却供给热水装置连接，因此，通过以必要数量组合各构成装置，能够容易构筑适合于冷却负载和供给热水负载，冷却性能优越，且能够利用冷却废热来供给热水的节能的制冷装置。而且，利用既有的制冷装置，能够容易构筑可以削减能量消耗的高效率制冷装置。即，通过在既有的陈列柜和制冷单元上追加设置过冷却供给热水装置和贮存热水装置，能够提高既有设备的制冷能力和制冷效率，且能够有效利用冷却废热来供给热水。

根据第二发明的制冷装置，由于在所述第二制冷循环回路中具备与所述第二散热器并列配置的第三散热器，且在所述第三散热器中，能够进行从制冷剂向大气的散热，因此能够以大气为热源，对第一制冷循环的制冷剂进行过冷却。由此，能够在不增大供给热水能力的情况下增大冷却能力，并且提高冷却效率。其结果是，能够进行与供给热水负载和冷却负载的变动相对应的高效率的运转。

根据第三发明的制冷装置，由于在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述第三散热器中的从制冷剂向大气的散热，因此即使在供给热水箱内的残留热水量足够的状态、即供给热水的水不需要升温的状态下，也能够通过比第一制冷循环蒸发温度高、冷却效率高的第二制冷循环，进行第一制冷循环的过冷却而提高制冷能力和冷却效率。

根据第四发明的制冷装置，由于设置水散热器，该水散热器经由水配管与所述第二散热器连接，且在所述水散热器中，能够进行从供给热水的水向大气的散热，因此能够在不增加热水的情况下通过第二制冷循环回路进行第一制冷循环回路的过冷却。由此，能够在不增大供给热水能力的情况下增大冷却能力，并且提高冷却效率。其结果是，能够进行与供给热水负载和冷却负载的变动相对应的高效率的运转。

根据第五发明的制冷装置，由于在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述水散热器中的从供给热水的水向大气的散热，因此即使在供给热水箱充满热水的状态、即不需要供给热水的状态下，也能够通过比第一制冷循环蒸发温度高、冷却效率高的第二制冷循环，进行第一制冷循环的过冷却而提高制冷能力和冷却效率。

根据第六发明的制冷装置，由于在所述辅助换热器中，能够通过从所述第一制冷循环回路的第一散热器流出后被分支并减压的制冷剂(辅助回路侧制冷剂)对由所述第一散热器冷却且流入所述过冷却器的制冷剂(主回路侧制冷剂)进行冷却，因此能够增大第一制冷循环的制冷效果并提高制冷能力。而且，由于冷却所述主回路侧制冷剂后的所述辅助回路侧制冷剂被吸入到第一压缩机的比吸入压力高且比喷出压力低的压缩行程的中途，因此与全部的制冷剂不分支而从吸入压力压缩至喷出压力的情况相比，压缩动力变小，其结果是，制冷循环的效率提高。

根据第七发明的制冷装置，由于所述辅助节流机构的开度被控制为，在贮存于所述供给热水箱的热水量多时大，在热水量少时小，因此能够进行与供给热水负载的变动相对应的适合且高效率的运转。即，在供给热水箱充满热水而供给热水的水不需要加温的状况下，增大所述辅助节流机构的开度，从而增大冷却所述辅助换热器中的所述主回路侧制冷剂的效果，由此，实现冷却能力和制冷效率的提高。另一方面，在供给热水箱的热水量少而供给热水的水需要加温的状况下，减小所述辅助节流机构的开度，从而减小冷却所述辅助换热器中的所述主回路侧制冷剂的效果，由此，将流入过冷却器的制冷剂的温度和比焓较高地维持。由此，过冷却器中的交换热量、即第二制冷循环的吸热量增大，并且第二制冷循环的蒸发温度上升。其结果是，能够提高第二制冷循环的加热能力和供给热水效率。

根据第八发明的制冷装置，由于被封入所述第二制冷循环回路的制冷剂是二氧化碳，且所述第二散热器作为气体冷却器起作用，因此能够高效率地使高温的热水升温。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的制冷装置的简要结构图。

图2是本发明的第二实施方式的制冷装置的简要结构图。

图3是本发明的第三实施方式的制冷装置的简要结构图。

图4是本发明的第四实施方式的制冷装置的简要结构图。

图5是示出本发明的制冷循环的压力·焓线图。

符号说明：

1、101第一压缩机

2第一散热器

3第一膨胀阀(第一减压器)

4蒸发器

5过冷却器

10、110制冷单元

13辅助膨胀阀(辅助节流机构)

14辅助换热器

17b、21b辅助制冷剂回路

30、130过冷却供给热水装置

31、131第二压缩机

32第二散热器

33第二膨胀阀(第二减压器)

40陈列柜

50贮存热水装置

51供给热水箱

62第三散热器

85水散热器

91、191第一制冷循环回路

92、192第二制冷循环回路

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式的制冷装置。

图1是本发明的第一实施方式的制冷装置的简要结构图。第一实施方式的制冷装置具备第一制冷循环回路91、第二制冷循环回路92及供给热水回路93。而且，通过收容构成制冷回路的制冷设备(要素部件)而进行单元化，从而构成制冷单元10、过冷却供给热水装置30、陈列柜40及贮存热水装置50。

第一制冷循环回路91以形成使制冷剂依次流通第一压缩机1、第一散热器2、过冷却器5的第一制冷循环回路侧流路5a、内部换热器6的高压侧流路、过滤器9、作为第一减压器的膨胀阀3、蒸发器4、内部换热器6的低压侧流路、及储液器8，并流回第一压缩机1的闭合回路的方式由制冷剂配管连接构成。作为第一制冷循环的制冷剂，虽然采用R404A，但是也可以采用其它的制冷剂，例如R407C或R134a等碳氟系制冷剂、或者二氧化碳(R744)或氨(R717)等天然制冷剂。

第一压缩机1用于压缩制冷剂，能够使用公知的压缩机，例如涡旋式或往复式、螺旋式、回转式等的压缩机。在本实施方式中，采用涡旋式的压缩机。而且，第一压缩机1能够设置两台以上，由此能够进行与冷却负载相对应的容量控制(台数控制)。而且，本实施方式的第一压缩机1虽然是变换器驱动方式，但是也可以采用定速式。在变换器驱动方式中，能够根据冷却负载变更压缩机的转速，与反复进行压缩机的发动/停止的定速式压缩机的台数控制相比，能够进行高效率的运转。

第一散热器2是用于将制冷剂的热量向大气中排出的换热器，可以采用例如翅片管式的换热器。而且，第一散热器2具备用于供给与制冷剂进行热交换的空气的风扇2f。而且，在第一散热器2的出口侧配管21上设有用于检测散热器出口制冷剂温度的制冷剂温度传感器T1。

过冷却器5是用于对由第一散热器2向大气散热而冷却的第一制冷循环回路91的制冷剂进一步冷却的换热器。过冷却器5构成为，具备第一制冷循环回路侧流路5a和第二制冷循环回路侧流路5b，且在该流路中流动的制冷剂能够进行热交换。所述各流路以制冷剂的流动方向相对的方式构成，由此，能够提高热交换的效率，且能够增大第一制冷循环回路侧的制冷剂的过冷却度、即过冷却器5a的出入口温度差。本实施方式的过冷却器5使用板式换热器。作为过冷却器5，除板式之外，还可以采用双重管式或管接触式等各种换热器。板式换热器在能够提高热交换的效率、缩小换热器的占有空间方面优越，而双重管式或管接触式在制造加工容易且易于提高耐压强度方面优越。

内部换热器6是用于在从过冷却器5流出的高压制冷剂与从蒸发器4流出的低压制冷剂之间进行热交换，冷却高压制冷剂并加热低压制冷剂的换热器。内部换热器6构成为，具备高压侧流路和低压侧流路，在该流路中流动的制冷剂能够进行热交换，且制冷剂的流动方向相对。本实施方式的内部换热器6使用板式换热器，但是也可以采用其它的形式，例如双重管式或管接触式等各种换热器。而且，作为简便的方法，也可以通过使制冷剂去程管22与制冷剂回程管23接触并施工来构成内部换热器6。

过滤器9用于除去制冷剂回路中的异物，防止膨胀阀3的堵塞等不良情况，该过滤器9设置在膨胀阀3的上游侧制冷剂配管上。在使用碳氟系制冷剂时，也可以具备除去制冷剂回路中的水分的干燥器。

作为第一减压器的膨胀阀3用于对通过制冷剂去程管22流入的高压低温的制冷剂进行节流膨胀而使其减压，从而形成低压低温的制冷剂(通常气液二相状态)，该膨胀阀3可以采用毛细管、温度式膨胀阀、电动膨胀阀等。在本实施方式的制冷装置中，使用电动膨胀阀。并且，通过控制装置97控制膨胀阀3的开度，以使蒸发器4的出口侧制冷剂的过热度、即由下述的蒸发器出口制冷剂温度传感器T7检测出的蒸发器4出口的制冷剂温度与由下述的蒸发器入口制冷剂温度传感器T6检测出的蒸发器4入口的制冷剂温度的差成为规定的值。

蒸发器4是用于利用制冷剂的蒸发作用所产生的吸热来冷却食品等的换热器，可以采用翅片管式的换热器。在蒸发器4的入口配管上设有用于检测蒸发器4的入口的制冷剂温度的蒸发器入口制冷剂温度传感器T6，在蒸发器4的出口配管上设有用于检测蒸发器4的出口的制冷剂温度的蒸发器出口制冷剂温度传感器T7。而且，蒸发器4具备风扇4f，该风扇4f用于供给与制冷剂进行热交换而被冷却的空气。在蒸发器4中，由风扇4f供给的空气由于制冷剂的蒸发而被冷却，成为低温，之后，向食品等的保冷空间供给。

储液器8用于防止液体制冷剂被吸入第一压缩机1，具有在内部进行气液分离并临时贮存液体制冷剂的功能。尤其是在起动时或除霜运转时等发挥功能。而且，在从储液器8向压缩机的吸入口连接的配管19上安装有用于检测压缩机吸入制冷剂的压力的压力传感器P1。

接下来，说明第二制冷循环回路92的结构。第二制冷循环回路92由使制冷剂依次流通第二压缩机31、第二散热器32的制冷剂流路32a、作为第二减压器的膨胀阀33、过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b、及储液器38，并流回第二压缩机31的闭合回路构成。

在本实施方式的制冷装置中，封入有二氧化碳作为第二制冷循环的制冷剂。在使用了二氧化碳制冷剂的制冷循环中，由于高压侧成为超过制冷剂的临界压力的跨临界循环，因此具有能够高温度且高效率地加热水的优点。此外，与第一制冷循环相同地，也可以采用其它的制冷剂。

第二压缩机31用于将低压的制冷剂压缩成高压的状态。在本实施方式的制冷装置中，由于使用二氧化碳作为制冷剂，因此从第二压缩机31喷出的制冷剂的压力成为超过临界压力的压力。第二压缩机31是具备低压侧压缩要素即第一级压缩要素和高压侧压缩要素即第二级压缩要素的回转式的二级压缩式。通过形成为二级压缩式，具有能够减小各级的压缩要素的压力比且能够高效率地将制冷剂压缩至高压力的优点。此外，作为第二压缩机31也可以采用涡旋式或回转式的一级压缩方式等其它形式的压缩机。而且，第二压缩机31由变换器驱动，能够变更运转转速。由此，能够根据制冷负载而变更过冷却能力及供给热水能力，能够进行高效率的能力控制。而且，在第二压缩机31的喷出配管35上设有用于检测从第二压缩机31喷出的制冷剂的温度的喷出制冷剂温度传感器T3。

第二散热器32是用于在制冷剂与水之间进行热交换，对供给热水的水进行加温，使热水升温的换热器。第二散热器32的制冷剂流路32a和水流路32b构成为，能够进行热交换且流动方向相对。由于第二散热器32的制冷剂流路32a内部的制冷剂压力超过临界压力，因此第二散热器32作为气体冷却器起作用。即，在第二散热器32的制冷剂流路32a的内部，制冷剂不冷凝，向水释放热量而冷却，其温度随之下降。因此，如上所述，通过使制冷剂与水的流动相对而构成各流路，能够高效率地使高温度的水升温。第二散热器32的制冷剂流路32a使用多根细圆管以耐高压力。水流路32b是使两张板状构件重合且周围相互接合而形成的所述板构件所夹有的空间。该空间内设有引导流向的分隔构件，而且，形成有水的入口部和出口部。并且构成制冷剂流路32a的细管与形成水流路32b的所述板构件的外表面接合为能够进行热交换。此外，作为气体冷却器，也可以采用其它的形式，例如双重管式或管接合式等的换热器。

作为第二减压器的膨胀阀33用于使高压的制冷剂节流膨胀成低压的状态。膨胀阀33是电动式膨胀阀，并通过控制装置96控制其开度，以使由喷出制冷剂温度传感器T3检测出的第二压缩机31的喷出制冷剂温度成为规定的值。由此，能够高效率地供给热水。此外，作为膨胀阀33，也可以采用温度式膨胀阀或定压膨胀阀、毛细管等其它形式的节流装置。

如上所述，过冷却器5是用于在第一制冷循环回路91的制冷剂与第二制冷循环回路92的制冷剂之间进行热交换，对第一制冷循环回路91的制冷剂进行过冷却的换热器。关于过冷却器5的结构，如上述说明所示。第二制冷循环回路侧流路5b作为第二制冷循环的蒸发器起作用，在其内部，制冷剂吸热而蒸发。此外，在过冷却器5的第一制冷循环侧流路5a的出口配管上设有用于检测过冷却后的第一制冷循环的制冷剂的温度的过冷却温度传感器T4。

储液器38用于防止液体制冷剂被吸入第一压缩机1，其功能与第一制冷循环回路91的储液器8相同。

接下来，说明供给热水回路93的结构。供给热水回路93以使供给热水的水依次流过供给热水箱51、循环泵52、及第二散热器32的水流路32b，并流回供给热水箱51的方式连接配管而构成。在此，与循环泵52的吸入侧连接的配管59与供给热水箱51的下方连接，由此能够将低温的水向第二散热器32供给。而且，与第二散热器32的水流路32b出口连接的配管60与供给热水箱51的上部连接。由此，由第二散热器32加热后的高温的热水返回供给热水箱51的上部，能够在供给热水箱51内部，在温差层上贮存热水。

在供给热水回路93的供给热水箱51的上部经由止回阀56连接有供给热水配管58，在供给热水箱51的下部经由减压阀54和止回阀55连接有供水配管57。供给热水配管58是用于从供给热水箱51向需要热水的供给热水负载设备供给热水的配管，供水配管57是用于向供给热水箱51供给市水的配管。当通过供给热水负载设备打开供给热水阀时，高温的热水从供给热水箱51的上部流通供给热水配管58内而进行供给，伴随于此，冷水在供水配管57内流动而向供给热水箱51的下部供给。此外，为了使向供给热水负载设备供给的热水为规定的温度，还设有混合阀，能够混合从供给热水箱51的下部取出的低温的热水(水)与从箱51的上部取出的高温的热水。

在供给热水箱51的外表面改变高度而安装有多个检测贮存于箱内的供给热水的水的温度的温度传感器T9。由此，能够计测供给热水箱51内的温度分布，基于该温度分布，能够把握供给热水箱51内部的高温的热水量。而且，在第二散热器32的水流路32b出口侧的配管60上安装有用于检测由第二散热器32加温的热水的温度的温度传感器T8。

另外，供给热水回路93具备：连接低温配管59与高温配管60的旁通配管；三通阀53。三通阀53对流向循环泵的水从与供给热水箱51连接的低温配管59侧供给还是从所述旁通配管侧供给进行切换。通常在通过第二制冷循环进行使热水升温的运转时，三通阀53切换为从与供给热水箱51连接的低温配管59侧供给水。通过将三通阀53切换为使来自所述旁通配管侧的水流通，而形成如下的闭合回路：由循环泵52压出的水在第二散热器32的水流路32b中流动，通过三通阀53，返回循环泵52。形成此种闭合回路是在第二制冷循环开始升温运转之后不久或运转停止后。

接下来，说明收纳有各制冷设备的单元的结构。制冷单元10具备：压缩制冷剂的第一压缩机1；将由第一压缩机1压缩而成为高温高压的制冷剂的热量向大气散发的第一散热器2；用于防止液体制冷剂被吸入第一压缩机1的储液器8。如上所述，第一压缩机1的制冷剂喷出配管15与所述第一散热器2连接为制冷剂能够流通，第一压缩机1的制冷剂吸入配管19与所述储液器8连接。而且，制冷单元10包括：控制装置95、散热器出口制冷剂温度传感器T1、吸入压力传感器P1、及其它未图示的温度传感器或压力传感器等。并且，制冷单元10具备：与第一散热器2的制冷剂出口侧配管21连接的制冷剂去程配管连接口；与储液器8连接的制冷剂回程配管连接口。

陈列柜40具备：对高压的制冷剂进行减压的膨胀阀3；用于利用制冷剂的蒸发作用来冷却食品等的蒸发器4；除去制冷剂回路中的异物的过滤器9。而且，陈列柜40具备控制装置97、蒸发器入口制冷剂温度传感器T6、蒸发器出口制冷剂温度传感器T7、及其它的制冷剂温度传感器类、以及用于保存食品等的空间或展示架等。并且，陈列柜40具备：与过滤器9连接的制冷剂入口配管连接口；与蒸发器4的出口侧连接的制冷剂出口配管连接口。根据需要，可以设置多台陈列柜40，在各个陈列柜40中，陈列柜40的制冷剂入口管连接口与制冷剂去程管22连接，制冷剂出口管连接口与制冷剂回程管23连接。此外，陈列柜40并不局限于陈列展示被冷却物，也可以用作不以展示为目的的保冷库。

过冷却供给热水装置30具备构成包括过冷却器5在内的第二制冷循环回路92的制冷设备，即，第二压缩机31、第二散热器32、作为第二减压器的膨胀阀33、过冷却器5、以及储液器38。而且，过冷却供给热水装置30具备控制装置96、喷出制冷剂温度传感器T3、过冷却温度传感器T4、以及其它的制冷剂温度传感器或压力传感器类。进而，过冷却供给热水装置30具备过冷却的第一制冷循环的制冷剂流入的配管21的连接口、用于使过冷却后的制冷剂流出的配管的连接口、流入第二散热器32的供给热水的水(冷水)配管的连接口、用于使由第二散热器32加热后的供给热水的水(热水)流出的配管60的连接口。

贮存热水装置50具备供给热水箱51、三通阀53、循环泵52。而且，贮存热水装置50包括控制装置98、温度传感器T8、温度传感器T9、及其它的温度传感器类、以及减压阀54、止回阀55、止回阀56。此外，供给热水箱51根据需要贮存热水的热水量，也能够串联或并联设置多个。

如此，由于本实施方式的制冷装置由分别被单元化的制冷单元10、过冷却供给热水装置30、陈列柜40及贮存热水装置50构成，因此具有容易进行设置施工的优点。即，在施工现场，在设置了制冷单元10、过冷却供给热水装置30、陈列柜40及贮存热水装置50后，利用配管连接以构成第一制冷循环回路91、第二制冷循环回路92及供给热水回路93的方式被单元化的各装置的配管连接口即可。在这种情况下，能够根据设置现场要求的冷却负载或供给热水负载，选定各被单元化了的装置的设置台数，从而组合各自所需台数。由此，能够构筑适合于冷却负载或供给热水负载的适当的制冷装置。

另外，也能够容易改造既有的设备而构筑本实施方式的制冷装置。例如，能够通过原封不动地利用既有的制冷机(相当于制冷单元10)和陈列柜(相当于陈列柜40)，新追加设置过冷却供给热水装置30和贮存热水装置50，并切断既有的制冷剂去程管(高压制冷剂管)的一部分，使其与过冷却供给热水装置30的制冷剂配管连接口连接，由此，构成本发明的制冷装置。

接下来，说明第一实施方式的制冷装置的动作。

在第一制冷循环回路91中，低温的制冷剂蒸气被吸入第一压缩机1，而成为高温高压的制冷剂蒸气并被喷出。该制冷剂流入第一散热器2，与大气进行热交换而被冷却。在本实施方式中，由于使用R404A作为第一制冷循环的制冷剂，因此在第一散热器2中，被冷却的制冷剂进行冷凝而成为高压低温的液体制冷剂。

由第一散热器2冷却的制冷剂流入过冷却器5的第一制冷循环回路侧流路5a，且在此利用在第二制冷循环回路侧流路5b中流动的第二制冷循环的制冷剂的蒸发作用被过冷却。由此，制冷剂的比焓更小，与在过冷却器5中未被过冷却的情况相比，制冷效果增大。

从过冷却器5流出的高压低温的液体制冷剂在内部换热器6的高压侧流路中流动，在此与在低压侧流路中流动的低压低温的制冷剂进行热交换而被冷却。通过内部换热器6具有如下效果：由于高压制冷剂被冷却，因此防止制冷剂去程管22内部的闪蒸气体产生，由于低压制冷剂被加热，因此防止第一压缩机1的湿压缩。而且，通过采用内部换热器6，能够较多地确保向蒸发器4的内部传热率高的二相区域，因此能够提高蒸发器4的传热性能，并提高循环性能。

从内部换热器6的高压侧流路流出的制冷剂在制冷剂去程管22中流通，且在通过过滤器9后，利用膨胀阀3进行节流膨胀(等焓膨胀)，而流向蒸发器4。流入蒸发器4的制冷剂为低压的气液二相状态。在蒸发器4中，制冷剂与利用风扇4f供给的被冷却空气进行热交换，使空气冷却，液相部分蒸发。在蒸发器4的出口，制冷剂成为稍过热的蒸气。通过控制装置97控制膨胀阀3的开度来调节向蒸发器4供给的制冷剂，且如上所述，控制为在蒸发器4的出口成为稍过热状态。

从蒸发器4流出的制冷剂通过制冷剂回程管23，流入内部换热器6的低压侧流路，且在此与在高压侧流路中流动的高压液体制冷剂进行热交换，被进行过热。然后，制冷剂通过储液器8，在此可靠地进行气液分离后，流向第一压缩机1的吸入口，而被压缩。如以上说明所示，第一制冷循环连续动作，在蒸发器4中，发挥制冷能力。并且，由蒸发器4冷却的空气在保冷空间内循环，进行食品等被冷却物的冷冻、冷藏。

此外，第一压缩机1的运转通过内置在制冷单元10中的控制装置95进行控制。具体来说，进行第一压缩机1的转速控制及发动/停止控制，以使由设置在吸入制冷剂配管19上的吸入压力传感器P1检测出的低压制冷剂的压力在规定的压力范围内。通过与设置在陈列柜40上的控制装置97的通信来读取被冷却空间的保冷设定温度，确定所述规定的压力范围，从而成为适宜的制冷循环。由此，进行与冷却负载相对应的高效率的冷却。

在第二制冷循环回路92中，低温的制冷剂蒸气被吸入第二压缩机31并被压缩成高温高压。在第二制冷循环中，由于使用二氧化碳作为制冷剂，因此从压缩器31喷出的制冷剂的压力超过临界压力。由第一压缩机31压缩的制冷剂流向第二散热器32的制冷剂流路32a，在此与在水流路32b中流动的供给热水的水进行热交换而被冷却。在第二散热器32中，制冷剂由于为超临界状态，因此不冷凝，与水进行热交换而被冷却，其温度随之下降。如上所述，由于第二散热器32的制冷剂流路32a和水流路32b构成为各自的流动相对，因此能够进行具有伴随热交换的温度梯度的超临界制冷剂与水的高效的热交换。并且，由于本发明的制冷循环使用成为跨临界循环的二氧化碳制冷剂，因此与在高压侧换热器内使用在一定温度下冷凝的碳氟系制冷剂的情况相比，在能够高效率地使高温的热水升温的方面有利。

由第二散热器32冷却的高压超临界制冷剂在由膨胀阀33节流并进行等焓膨胀后，流入过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b。流入过冷却器5的制冷剂为气液二相状态。在过冷却器5中，第二制冷循环回路92的制冷剂与在第一制冷循环回路侧流路5a中流动的第一制冷循环的制冷剂进行热交换，液相部分蒸发。第一制冷循环的制冷剂由于第二制冷循环的制冷剂的蒸发作用而被过冷却。

从过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b流出的低温蒸气制冷剂流入储液器38，在此可靠地进行气液分离后，流入第二压缩机31的吸入口，被再次压缩。以上说明的动作连续进行，能够利用第二制冷循环对第一制冷循环进行过冷却且利用其废热对供给热水的水进行加热。

此外，通过设置在过冷却供给热水装置30上的控制装置96控制第二压缩机31的转速及膨胀阀33的开度。第二压缩机31的转速被调节为，使由设置在过冷却器5的第一制冷循环回路侧出口上的过冷却温度传感器T4检测出的过冷却后的第一制冷循环的制冷剂温度成为规定的值。由此，能够实现与冷却负载相对应的适当的过冷却度，能够进行高效率的冷却运转。而且，过冷却供给热水装置30的控制装置96与设置在制冷单元10上的控制装置95进行通信，与第一制冷循环回路91的第一压缩机1的发动/停止连动，从而控制第二压缩机31的发动/停止。由此，能够防止第一制冷循环回路91的第一压缩机1停止时的不必要的过冷却运转。

膨胀阀33的开度被调节为，使由设置在喷出配管35上的喷出制冷剂温度传感器T3检测出的喷出制冷剂温度成为规定的值。由此，能够维持用于使热水升温到规定的温度的适合的循环条件，能够进行高效率的过冷却和供给热水。

在供给热水回路93中，从供给热水箱51的下部取出的冷水在低温配管59中流通，通过三通阀53，由循环泵52压出，而流入第二散热器32的水流路32b。如上所述，在第二散热器32中，该水与第二制冷循环的高温高压制冷剂进行热交换而被加热。并且，被加热成高温的供给热水的水在高温配管60中流通，从供给热水箱51的上部流入箱内部。

通过贮存热水装置50的控制装置98进行调节，以使升温的热水的温度成为预先设定的规定的温度。具体来说，变更循环泵52的转速，并控制循环的供给热水的水的流量，以使由安装在高温配管60上的温度传感器T8检测出的第二散热器32b出口水温成为规定的值。此外，作为调节循环水流量的方法，也可以取代控制循环泵52的转速的方法，而通过另外设置的流量调节阀进行流量调节。

如以上说明所示，根据本发明的制冷装置，在过冷却器5中，由于利用第二制冷循环回路92的制冷剂的蒸发作用对第一制冷循环回路91的制冷剂进行过冷却，因此第一制冷循环的制冷效果增大，制冷能力增加。并且，由于与第一制冷循环相比，利用蒸发温度(蒸发压力)高的第二制冷循环进行所述过冷却相当量的制冷，因此制冷装置的冷却效率提高。而且，在第二散热器32中，由于利用第二制冷循环回路92的制冷剂的散热作用对供给热水的水进行加温，因此能够有效利用进行了所述过冷却相当量即制冷能力增大量的冷却的废热而进行供给热水。

另外，在本实施例的制冷装置中，由于制冷设备被单元化，并由制冷单元10、陈列柜40、过冷却供给热水装置30、贮存热水装置50构成，因此，通过以必要数量组合各构成装置，能够容易构筑适合于冷却负载和供给热水负载，冷却性能优越，且能够利用冷却废热来供给热水的节能的制冷装置。而且，利用既有的制冷装置，容易构筑可以削减能量消耗的高效率制冷装置。即，通过在既有的陈列柜(相当于陈列柜40)和制冷机(相当于制冷单元10)中追加设置过冷却供给热水装置30和贮存热水装置50，能够提高既有设备的制冷能力和制冷效率，且能够有效利用冷却废热来供给热水。

接下来，基于附图详细说明本发明的另一实施方式即第二实施方式的制冷装置。

图2是本发明的第二实施方式的制冷装置的简要结构图。在图2中，对与第一实施方式的制冷装置相同或起到同样的作用、效果的构成要素标注相同标号。第二实施方式的制冷装置在第二制冷循环回路192上设有用于从制冷剂向大气排出热量的机构。在该点上，与上述第一实施方式的制冷装置不同。第一制冷循环回路91及供给热水回路93、以及收纳构成上述回路的设备的制冷单元10、陈列柜40及贮存热水装置50与已经说明的第一实施方式的制冷装置结构相同并起到同样的作用、效果，因此省略说明，而详细说明与第一实施方式的不同点。

第二实施方式的第二制冷循环回路192具备使制冷剂依次流通第二压缩机131、切换阀74、第二散热器32的制冷剂流路32a、作为第二减压器的膨胀阀33、过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b、内部换热器64的低压侧流路、及储液器38，并流回第二压缩机131的第一级压缩要素吸入口的闭合回路。通过利用该闭合回路(以下，称为供给热水循环回路)构成的制冷循环(以下，称为供给热水循环)，能够进行第一制冷循环的过冷却，同时能够利用其废热供给热水。

除此之外，本实施方式的第二制冷循环回路192具备使制冷剂依次流通从第二压缩机131的中间压力部即第一级压缩要素喷出的制冷剂所流过的配管36、切换阀76、中间冷却器67、切换阀77，并返回第二压缩机131的第二级压缩要素的吸入部的制冷剂回路。进而，本实施方式的第二制冷循环回路192具备使制冷剂从设置在第二压缩机131的喷出配管35上的分支部71分支，依次流过切换阀73、第三散热器62、内部换热器64的高压侧流路、作为第三减压器的膨胀阀63，并到达设置在配管34上的合流点72的制冷剂回路。

另外，第二制冷循环回路192具备旁通配管，该旁通配管经由切换阀75连接第二压缩机131的第一级喷出口的配管36和第二级吸入口的配管37。该旁通配管是在构成供给热水循环回路时用于旁通中间冷却器67而使制冷剂流通的配管。

进而，第二制冷循环回路192具备经由切换阀78连接中间冷却器67的出口侧配管和第二气体冷却器出口侧配管69的配管。该连接配管是在构成供给热水循环回路时用于连接由切换阀76和切换阀77密封的中间冷却器67部的中间和第三散热器62部分的空间。由此，能够调节供给热水循环运转时的中间冷却器67部的贮存制冷剂量，能够防止该部分的异常高压，并且能够适宜地维持供给热水循环内的循环制冷剂量而提高循环性能。此外，就该连接配管的连接部位而言，能够将中间冷却器67的出口侧配管形成为中间冷却器67的入口侧配管，能够将配管69侧形成为从切换阀73到第二压缩机131的第一级吸入口为止的配管上的任意部位。

通过以上说明的追加的制冷剂回路，能够构成在供给热水的水不需要加温时进行向大气散热的制冷循环回路(以下，称为大气散热循环回路。而且，将利用该回路实现的制冷循环称为大气散热循环)。

大气散热循环回路构成为，将由第二压缩机131的第一级压缩要素吸入并压缩的制冷剂从第一级喷出口喷出，使其依次流过中压喷出配管36、切换阀76、中间冷却器67、切换阀77、中压吸入配管37、第二压缩机131的第二级吸入口，由第二级压缩要素压缩后，依次流过高压喷出配管35、分支点71、切换阀73、第三散热器62、内部换热器64的高压侧流路、膨胀阀63、合流点72、过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b、内部换热器64的低压侧流路、储液器38，返回第二压缩机131的第一级吸入口。需要说明的是，此时，切换阀73、76及77打开，切换阀74、75及78关闭。

在本实施方式的制冷装置中，与第一实施方式的制冷装置相同，封入二氧化碳作为第一制冷循环回路192的制冷剂。在使用了二氧化碳制冷剂的制冷循环中，由于高压侧成为超过制冷剂的临界压力的跨临界循环，因此具有能够高温度且高效率地加热水的优点。此外，也可以采用其它的制冷剂。

第二压缩机131与第一实施方式相同，是回转式的二级压缩式。不同点在于设置有喷出由第一级压缩要素压缩后的制冷剂的第一级喷出口和第二级压缩要素的吸入口。由此，能够连接中间冷却器67，其结果是，能够提高冷却效率。此外，由于中间冷却器67不是必须的构成要素，因此也可以不设置中间冷却器67。这种情况下，第二压缩机131也可以采用与未具备第一级喷出口的第一实施方式相同的第二压缩机31或、涡旋式或回转式一级压缩方式等其它形式的压缩机。

另外，第二压缩机131与第一实施方式相同，通过变换器驱动，能够变更运转转速。由此，能够根据制冷负载变更过冷却能力及供给热水能力，能够进行高效率的能力控制。

中间冷却器67是用于在从第二压缩机131的第一级压缩要素喷出的制冷剂与大气之间进行热交换而使制冷剂冷却的换热器。由此，能够减少第二压缩机131的压缩动力，提高冷却效率。中间冷却器67是翅片管式的换热器，用于供给与制冷剂进行热交换的空气的风扇利用下述的第三散热器62的风扇62f。而且，中间冷却器67与第三散热器62共有冷却散热片，而构成为一体。

第三散热器62是用于在从第二压缩机131的第二级压缩要素喷出的制冷剂与大气之间进行热交换而使制冷剂冷却的换热器。第三散热器62是翅片管式的换热器，具备用于供给与制冷剂进行热交换的空气的风扇62f。此外，中间冷却器67及第三散热器62的换热器的形式并不局限于此。

另外，中间冷却器67及第三散热器62可以包括在过冷却供给热水装置130中而进行单元化，也可以与过冷却供给热水装置130为不同的单元而构成装置。通过将中间冷却器67及第三散热器62构成为与过冷却供给热水装置130为不同的单元，能够根据设置的设施的冷却负载和供给热水负载，选定并设置必要数量的换热器单元。

内部换热器64是用于在从第三散热器62流出的高压制冷剂与从过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b流出的低压制冷剂之间进行热交换，而使高压制冷剂冷却并对低压制冷剂加热的换热器。内部换热器64构成为，具备高压侧流路和低压侧流路，在该流路中流动的制冷剂能够进行热交换，且制冷剂的流动方向相对。本实施方式的内部换热器64使用板式换热器，但是也可以采用其它形式，例如双重管式或管接触式等各种换热器。

作为第三减压器的膨胀阀63用于使高压的制冷剂节流膨胀为低压的状态。膨胀阀63是电动式膨胀阀，并通过控制装置96控制其开度，以使由喷出制冷剂温度传感器T3检测出的第二压缩机131的喷出制冷剂温度成为规定的值。由此，能够高效率地进行第一制冷循环的过冷却。此外，作为膨胀阀63，也可以采用温度式膨胀阀或定压膨胀阀、毛细管等其它形式的节流装置。

此外，构成本实施方式的第二制冷循环回路192的第二散热器32、膨胀阀33、过冷却器5及储液器38与第一实施方式的制冷装置相同，因此省略详细说明。

接下来，说明第二实施方式的制冷装置的动作。

本实施方式的制冷装置判别供给热水的水是否需要升温而切换第二制冷循环回路192的制冷剂流路。供给热水的水是否需要升温的判断通过如下方法进行：通过贮存热水装置50的控制装置98，根据由设置在供给热水箱51上的温度传感器T9检测出的供给热水箱51内的热水温度求出供给热水箱51内的热水量。即，控制装置98在供给热水箱51内的热水量比规定的热水量少时判别为供给热水的水需要加温，在比规定的热水量多时判断为不需要加温。规定的热水量可以预先设定，也可以计测使用热水量而通过控制装置98的学习功能进行设定。

当供给热水的水需要升温时，第二制冷循环回路192构成供给热水循环回路，进行第一制冷循环的过冷却并进行供给热水的水的加温。另一方面，当供给热水的水不需要升温时，第二制冷循环回路192构成大气散热循环回路，将大气作为散热源，进行第一制冷循环的过冷却。

构成进行供给热水的供给热水循环回路时，关闭切换阀73、76及77，打开切换阀74、75、78及膨胀阀63。由此，构成使制冷剂依次流通第二压缩机131、切换阀74、第二散热器32的制冷剂流路32a、作为第二减压器的膨胀阀33、过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b、内部换热器64的低压侧流路、及储液器38，并返回第二压缩机131的第一级压缩要素吸入口的供给热水循环回路。此外，切换阀的切换动作通过过冷却供给热水装置130的控制装置96进行，该控制装置96在进行切换阀的操作时，利用通信从贮存热水装置50的控制装置98接收是否需要供给热水升温的信号。

另外，供给热水循环中未使用的第三散热器62和中间冷却器67部的空间与低压侧回路连接。在此，通过适当开闭切换阀73和膨胀阀63，能够调节在该空间内贮存的制冷剂量，其结果是，能够适当地维持在循环内循环的制冷剂量并提高循环性能。

关于对供给热水的水进行加温并同时进行第一制冷循环的过冷却的供给热水循环的动作，与已经说明的第一实施方式的制冷装置相同，作用、效果也相同，因此省略详细说明。此外，在本实施方式中，虽然具备内部换热器64，但是在供给热水循环回路中，内部换热器64的高压侧流路内的制冷剂未流动，因此，在此不进行制冷剂之间的热交换。由此，可以考虑到内部换热器64没有作为制冷循环的效果。

在构成相对于大气进行散热的大气散热循环回路时，打开切换阀73、76、77及膨胀阀33，关闭切换阀74、75及78。由此，由第二压缩机131的第一级压缩要素吸入并压缩的制冷剂从第一级喷出口喷出，使其依次流过中压喷出配管36、切换阀76、中间冷却器67、切换阀77、中压吸入配管37、第二压缩机131的第二级吸入口，由第二级压缩要素压缩后，依次流过高压喷出配管35、分支点71、切换阀73、第三散热器62、内部换热器64的高压侧流路、膨胀阀63、合流点72、过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b、内部换热器64的低压侧流路、储液器38，返回第二压缩机131的第一级吸入口。此外，如上所述，切换阀的切换动作根据来自贮存热水装置50的控制装置98的是否需要供给热水信号，通过过冷却供给热水装置130的控制装置96进行。

另外，大气散热循环中未使用的第二散热器32的制冷剂流路32a部的空间与低压侧回路连接。在此，通过适当开闭切换阀74和膨胀阀33，能够调节在该空间内贮存的制冷剂量，其结果是，能够适当地维持在循环内循环的制冷剂量并提高循环性能。

在大气散热循环中，低温低压的制冷剂蒸气从第二压缩机131的第一级吸入口吸入，在被第二压缩机131的第一级压缩要素压缩而成为高温中压后，从第一级喷出配管36喷出。该制冷剂通过切换阀76，进入中间冷却器67，在中间冷却器67中与大气进行热交换而被冷却。在中间冷却器67中，通过冷却中间压力的制冷剂，能够将来自第二压缩机131的喷出制冷剂温度较低地抑制，并且降低压缩机的压缩动力，提高循环效率。

由中间冷却器67冷却的制冷剂通过切换阀77，从第二压缩机131的第二级吸入口吸入。通过第二压缩机131的第二级压缩要素，制冷剂被压缩成高温高压的状态，向配管35喷出。由于使用二氧化碳作为第二制冷循环回路192的制冷剂，因此存在该状态下的制冷剂的压力超过临界压力的情况。此后，制冷剂通过切换阀73，流入第三散热器62，与大气进行热交换而被冷却。在第三散热器62中，被冷却的制冷剂成为高压低温的制冷剂。此外，该换热器内的制冷剂压力超过临界压力时，制冷剂不冷凝，随着被冷却而温度下降。

由第三换热器62冷却的制冷剂在内部换热器64的高压侧流路中流动，且在此与在低压侧流路中流动的低压低温的制冷剂进行热交换而被冷却。由于利用内部换热器64加热低压制冷剂，因此能够防止第二压缩机131的湿压缩所产生的不良情况。而且，通过采用内部换热器64，高压制冷剂被冷却，过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b的入口的制冷剂的比焓变小，从而能够减小该换热器流路5b出口的制冷剂的过热度。其结果是，能够在作为蒸发器起作用的过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b内部较多地确保传热率高的气液二相区域，因此能够提高过冷却器5的传热性能，能够提高循环性能。

从内部换热器64的高压侧流路流出的制冷剂利用膨胀阀63进行节流膨胀(等焓膨胀)，向过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b流动。流入过冷却器5的制冷剂为低压的气液二相状态。在过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b中，制冷剂与在第一制冷循环回路侧5a中流动的第一制冷循环的制冷剂进行热交换，使第一制冷循环的制冷剂冷却，液相部分蒸发。第一制冷循环的制冷剂利用第二制冷循环的制冷剂的蒸发作用进行过冷却。

从过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b流出的低压低温的蒸发制冷剂在内部换热器64的低压侧流路中流动，并在此与在高压侧流路中流动的高压低温的制冷剂进行热交换而被加热。然后，该制冷剂流入储液器38，并在此可靠地进行气液分离后，流入第二压缩机131的第一级吸入口，被再次压缩。以上说明的动作连续进行，能够进行以大气为热源的第二制冷循环对第一制冷循环的过冷却。

此外，通过设置在过冷却供给热水装置130上的控制装置96控制第二压缩机131的转速及膨胀阀63的开度。第二压缩机131的转速被调节为，使由设置在过冷却器5的第一制冷循环回路侧出口上的过冷却温度传感器T4检测出的过冷却后的第一制冷循环的制冷剂温度成为规定的值。由此，能够实现与冷却负载相对应的适当的过冷却度，能够进行高效率的冷却运转。而且，过冷却供给热水装置130的控制装置96与设置在制冷单元10上的控制装置95进行通信，与第一制冷循环回路91的第一压缩机1的发动/停止连动，控制第二压缩机131的发动/停止。由此，能够防止第一制冷循环回路91的第一压缩机1停止时的不必要的过冷却运转。

膨胀阀63的开度被调节为，使由设置在喷出配管35上的喷出制冷剂温度传感器T3检测出的喷出制冷剂温度成为规定的值。由此，能够维持跨临界制冷循环的适合的高压侧压力，能够进行高效率的过冷却。

如以上说明所示，根据本发明的制冷装置，由于在第二制冷循环回路192中具备与第二散热器32并列配置的第三散热器62，并能够利用第三散热器62进行从制冷剂向大气的散热，因此能够在不加热供给热水的水的情况下通过第二制冷循环回路192进行对第一制冷循环回路91的过冷却。由此，即使在供给热水箱51内的残留热水量足够的状态，即供给热水的水不需要升温的状态下，也能够通过比第一制冷循环蒸发温度高、冷却效率高的第二制冷循环，进行第一制冷循环的过冷却，从而提高制冷能力和冷却效率。

接下来，基于附图详细说明本发明的又一实施方式即第三实施方式的制冷装置。

图3是本发明的第三实施方式的制冷装置的简要结构图。在图3中，对与第一实施方式的制冷装置相同或起到同样的作用、效果的构成要素标注相同标号。第三实施方式的制冷装置在供给热水回路193上设有用于从供给热水的水向大气排出热量的机构。在该点上，与上述第一实施方式的制冷装置不同。在本实施方式的制冷装置中，能够通过与所述第二实施方式的制冷装置不同的机构进行以大气为热源的过冷却运转(大气散热运转)。第一制冷循环回路91及第二制冷循环回路92、以及收纳构成上述回路的设备的制冷单元10、过冷却供给热水装置30、陈列柜40及贮存热水装置50与已经说明的第一实施方式的制冷装置相同并起到同样的作用、效果，因此省略说明，而仅详细说明与第一实施方式的不同点。

第三实施方式的制冷装置的特征在于，在供给热水回路193中具备水散热器85。水散热器85是用于在向第二散热器32供给的供给热水的水与大气之间进行热交换，而使供给热水的水冷却的换热器，设置在连接循环泵52与第二散热器32的水流路32b的水配管上。水散热器85是翅片管式的换热器，具备用于供给与水进行热交换的空气的风扇85f。此外，换热器的形式并不局限于此。

通过具备水散热器85，供给热水回路193形成从供给热水箱51的下方取出的供给热水的水依次流通三通阀53、循环泵52、水散热器85、第二散热器32的水流路32b、配管60，并返回供给热水箱51的上部的闭合回路(以下，称为供给热水用回路)。而且，通过切换三通阀53，供给热水回路193形成由循环泵52压出的供给热水的水依次流通水散热器85、第二散热器32的水流路32b、旁通配管及三通阀53，并返回循环泵52的闭合回路(大气散热用回路)。

水散热器85可以与制冷单元10、过冷却供给热水装置30、陈列柜40及贮存热水装置50为不同的单元而构成装置。由此，能够根据设置的设施的冷却负载和供给热水负载，设置必要数量的换热器单元。

接下来，说明第三实施方式的制冷装置的动作。

本实施方式的制冷装置通过与第二实施方式的制冷装置相同的方法，判别供给热水的水是否需要升温。并且，切换三通阀53，在供给热水的水需要加温时构成所述供给热水用回路，在供给热水的水不需要升温时构成所述大气散热用回路。而且，在供给热水的水需要加温时停止水散热器85的风扇85f，在供给热水的水不需要加温且第一制冷循环需要过冷却时，运转风扇85f。此外，所述控制通过过冷却供给热水装置30的控制装置96及贮存热水装置50的控制装置98进行。

在供给热水的水需要加温时，如上所述，停止风扇85f，因此水散热器85不进行供给热水的水与外部气体的热交换。并且，由于供给热水回路193形成供给热水用回路，因此在第二散热器32中进行供给热水运转，所述供给热水运转将由第二制冷循环回路92的制冷剂加温后的供给热水的水贮存在供给热水箱51中。这种情况下的制冷装置的动作与已经说明的第一实施方式的制冷装置相同。

在供给热水的水不需要加热且第一制冷循环需要过冷却时，如上所述，形成大气散热用回路，运转风扇85f。由此，在第二散热器32中，从制冷剂夺走热量而成为高温的供给热水的水不返回供给热水箱51，而在三通阀53、循环泵52中流动，并流入水散热器85。然后，在水散热器85中，高温的供给热水的水与由风扇85f供给的外部气体进行热交换而被冷却。在水散热器85中，被冷却而成为低温的供给热水的水流入第二散热器32的水流路32b，并能够在此与在制冷剂流路32a中流动的第二制冷循环的制冷剂进行热交换，使第二制冷循环的制冷剂冷却。

进行大气散热运转时，由第二散热器32升温的供给热水的水的温度(由温度传感器T8检测)与需要供给热水的情况相比，也可以为低温度。而且，第二制冷循环回路92的压缩机喷出制冷剂温度(由温度传感器T3检测)也可以较低地设定。由此，能够提高第二制冷循环的过冷却效率。

此外，在供给热水的水不需要升温时采用切换三通阀53而形成大气散热用回路的上述的方法的情况下，也可以在第二散热器32的出口侧的高温配管60上设置水散热器85。

另外，作为更简便的方法，可以在大气散热运转时也不切换三通阀53，而形成与供给热水用回路相同的回路结构。当处于供给热水箱51充满热水而高温的热水从低温配管59流出的状态时，运转水散热器85的风扇85f即可。如上所述，风扇85f的发动/停止的判断可以根据由设置在供给热水箱51上的温度传感器T9检测出的温度来进行，也可以根据由另行设置在水散热器85的入口侧配管上的温度传感器(未图示)检测出的温度来进行。此外，通过此种方法进行大气散热运转时，需要控制供给热水的水的循环量，以使由温度传感器T8检测出的第二散热器32出口的热水温度成为用于供给热水的规定的温度，第二制冷循环回路92的压缩机喷出制冷剂温度也与进行供给热水运转时相同地，需要设定成高温度。

如以上说明所示，由于本发明的制冷装置还设有与第二制冷循环回路92的第二散热器32和供给热水箱51之间的水配管连接配置的水散热器85，并通过该水散热器85进行从供给热水的水向大气的散热，因此能够在不增加热水的情况下通过第二制冷循环回路92进行第一制冷循环回路91的过冷却。由此，即使在供给热水箱51充满热水的状态，即不需要供给热水的状态下，也能够通过比第一制冷循环蒸发温度高、冷却效率高的第二制冷循环进行第一制冷循环的过冷却而提高制冷能力和冷却效率。

接下来，基于附图详细说明本发明的又一实施方式即第四实施方式的制冷装置。

图4是本发明的第四实施方式的制冷装置的简要结构图。在图4中，对与第一至第三实施方式的制冷装置相同或起到同样的作用、效果的构成要素标注相同标号。第四实施方式的制冷装置在第一制冷循环回路191中具备中间冷却器7和辅助换热器14。在该点上，与上述第一至第三实施方式的制冷装置不同。在本实施方式的制冷装置中，能够进一步提高第一制冷循环的冷却效率，尤其在高压侧，在制冷剂的压力超过临界压力的跨临界循环中效果大。第二制冷循环回路92或192、供给热水回路93或193、以及收纳构成上述回路的设备的过冷却供给热水装置30或130、陈列柜40及贮存热水装置50与已经说明的第一至第三实施方式的制冷装置相同并起到同样的作用、效果，因此省略说明，而仅详细说明与第一至第三实施方式的不同点。

第四实施方式的第一制冷循环回路191具备使制冷剂依次流通从第一压缩机101的中间压力部即第一级压缩要素喷出的制冷剂所流过的配管16、中间冷却器7及配管17，并返回第一压缩机101的第二级压缩要素的吸入部的制冷剂回路。

进而，本实施方式的第一制冷循环回路191具备使制冷剂从设置在第一散热器2的出口侧配管21上的分支部81分支，依次流过配管21b、作为辅助节流机构的辅助膨胀阀13、辅助换热器14的辅助回路侧流路14b及配管17b，并到达设置在配管17上的合流点82的制冷剂回路作为辅助制冷剂回路。所述辅助换热器14的主回路侧流路14a设置在分支点81的下游侧配管21a上，该分支点81设置在第一散热器2的出口侧配管上。

通过以上说明的追加的制冷剂回路，本实施方式的制冷装置的第一制冷循环回路191中主制冷剂回路构成为，将由第一压缩机101的第一级压缩要素吸入并压缩的制冷剂从第一级喷出口喷出，并使其依次流过中压喷出配管16、中间冷却器7、配管17、第一压缩机101的第二级吸入口，由第二级压缩要素压缩后，依次流通高压喷出配管15、第一散热器2、分支点81、配管21a、辅助换热器14的主回路侧流路14a、过冷却器5的第一制冷循环回路侧流路5a、内部换热器6的高压侧流路、过滤器9、作为第一减压器的膨胀阀3、蒸发器4、内部换热器6的低压侧流路、及储液器8，并返回第一压缩机101的第一级吸入口，并且，辅助制冷剂回路构成为，使在分支点81分支的制冷剂依次流过配管21b、作为辅助节流机构的辅助膨胀阀13、辅助换热器14的辅助回路侧流路14b及配管17b，并到达合流点82。

作为本实施方式的第一制冷循环的制冷剂，虽然采用了二氧化碳(R744)，但是也可以采用其它的制冷剂，例如R404A或R407C、R134a等碳氟系制冷剂或氨(R717)等天然制冷剂。在制冷循环的高压侧，在超过临界压力的二氧化碳制冷剂中，由于外部气体温度的上升而制冷能力及制冷效率显著降低，因此本实施方式的冷却性能改善的效果大。

第一压缩机101与第一实施方式相同，是回转式的二级压缩式。不同点在于设置有喷出由第一级压缩要素压缩后的制冷剂的第一级喷出口和第二级压缩要素的吸入口。由此，能够连接中间冷却器7，其结果是，能够提高冷却效率。此外，由于中间冷却器7不是必须的构成要素，因此也可以不设置中间冷却器7。这种情况下，第一压缩机101也可以采用未具备第一级喷出口的与第一实施方式相同的第一压缩机1或、涡旋式或回转式一级压缩方式等其它形式的压缩机。

另外，第一压缩机101与第一实施方式相同，通过变换器驱动，能够变更运转转速。由此，能够根据制冷负载变更冷却能力，能够进行高效率的能力控制。而且，在第一压缩机101的第二级喷出配管15上设有喷出制冷剂温度传感器T2，该喷出制冷剂温度传感器T2用于检测从第一压缩机101喷出的制冷剂的温度。

中间冷却器7是用于在从第一压缩机101的第一级压缩要素喷出的制冷剂与大气之间进行热交换而使制冷剂冷却的换热器。由此，能够减少第一压缩机101的压缩动力，提高冷却效率。中间冷却器7是翅片管式的换热器，用于供给与制冷剂进行热交换的空气的风扇利用第一散热器2的风扇2f。而且，中间冷却器7与第一散热器2共有冷却散热片，而构成为一体。

作为辅助节流机构的膨胀阀13用于使高压的制冷剂节流膨胀为中间压力的状态。膨胀阀13是电动式膨胀阀，通过控制装置95将其开度控制为，使由喷出制冷剂温度传感器T2检测出的第一压缩机101的喷出制冷剂温度成为规定的值。由此，能够将辅助制冷剂回路的制冷剂流量调节为适合，能够进行高效率的冷却。此外，作为膨胀阀13，也可以采用温度式膨胀阀或定压膨胀阀、毛细管等其它形式的节流装置。而且，也可以代替由喷出制冷剂温度传感器T2检测出的制冷剂温度，而根据由另行设置的温度传感器检测出的辅助换热器14的主回路侧流路14a出口的制冷剂温度或辅助回路侧流路14b的入口、辅助回路侧流路14b的出口、第一压缩机101的第二级吸入口制冷剂温度、或第一压缩机101的中间压力(配管16、17、17b部等的压力)等，来控制辅助膨胀阀13的开度。

辅助换热器14是用于在从第一散热器2流出而流入过冷却器5的主回路侧的制冷剂与在分支点81分支后由辅助膨胀阀13减压的辅助回路侧制冷剂之间进行热交换，使主回路侧制冷剂冷却并加热辅助回路侧制冷剂的换热器。辅助换热器14构成为，具备主回路侧流路14a和辅助回路侧流路14b，在该流路中流动的制冷剂能够进行热交换，且制冷剂的流动方向相对。本实施方式的辅助换热器14使用板式换热器，但是也可以采用其它的形式，例如双重管式或管接触式等各种换热器。

此外，构成本实施方式的第一制冷循环回路191的第一散热器2、过冷却器5、内部换热器6、过滤器9、作为第一减压器的膨胀阀3、蒸发器4及储液器8与第一实施方式的制冷装置相同，因此省略详细说明。

接下来，说明第四实施方式的制冷装置的动作。

图5是示出本发明的制冷装置的制冷循环的压力-比焓线图。图中，标号1C是第一制冷循环，2C是第二制冷循环。在第一制冷循环回路191中，在图5中，由状态a表示的低温的制冷剂蒸气从第一压缩机101的第一级吸入口吸入，被第一级压缩要素压缩，成为高温中压的制冷剂蒸气而被喷出。该状态的制冷剂在图5中由状态b表示。该制冷剂进入中间冷却器7，并在此与大气进行热交换而被冷却，温度下降，成为状态c。如此，通过中间冷却器7将从第一压缩机101的第一级压缩要素喷出的制冷剂冷却，因此，能够将从第一压缩机101的第二级压缩要素喷出的制冷剂的温度较低地抑制，从而能够防止压缩机等的异常温度所引起的不良情况。而且，通过采用中间冷却器7，能够降低第一压缩机101的压缩动力，因此能够提高冷却效率。

从中间冷却器7流出的由状态c表示的制冷剂在合流点82，与来自辅助回路侧(配管17b侧)的由状态n表示的低温的制冷剂合流。合流后的制冷剂由状态d表示。所述合流后的制冷剂从第一压缩机101的第二级吸入口吸入，利用第一压缩机101的第二级压缩要素进行压缩，成为高温高压的制冷剂(状态e)而被喷出。在本实施方式中，由于使用二氧化碳作为第一制冷循环的制冷剂，因此如图5状态e所示，存在从第一压缩机101喷出的制冷剂的压力超过临界压力的情况。

从第一压缩机101喷出的制冷剂流入第一散热器2，与大气进行热交换而被冷却。如图5所示，在第一散热器2中的制冷剂的压力超过临界压力时，在此被冷却的制冷剂不冷凝，随着被冷却而其温度下降。由第一散热器2冷却的制冷剂由状态f表示。

从第一散热器2流出的制冷剂在分支点81分支。通过分支点81后的主回路侧制冷剂流过配管21a，流向辅助换热器14的主回路侧流路14a。另一方面，在分支点81分支的辅助回路侧制冷剂流过配管21b，在辅助膨胀阀13的作用下进行节流膨胀(等焓膨胀)，而被减压到比压缩设备101的第一级吸入压力高且比第二级喷出压力低的中间压力。由辅助膨胀阀13减压后的制冷剂由状态m表示，在临界压力以下时，为气液二相状态。并且，由辅助膨胀阀13减压后的制冷剂流入辅助换热器14的辅助回路侧流路14b。

在辅助换热器14中，在主回路侧流路14a中流动的制冷剂与在辅助回路侧流路14b中流动的制冷剂进行热交换，主回路侧制冷剂被冷却而从状态f变化为状态g，辅助回路侧制冷剂被加热而从状态m变化为状态n。由此，由于交换热量的平衡，主回路侧制冷剂的流量乘以状态f与状态g的比焓差的值等于辅助回路侧制冷剂的流量乘以状态m与状态n的比焓差的值。在辅助换热器14中，通过冷却主回路侧制冷剂，状态f与状态g的比焓差的相当量、蒸发器4中的制冷效果增大。

如上所述，由辅助换热器14进行了热交换后的状态n的辅助回路侧制冷剂在分支点82与由中间冷却器7冷却后的状态c的制冷剂合流，成为状态d。然后，由第一压缩机101的第二级吸入口吸入。由于在辅助回路中流动的中间压力的制冷剂返回压缩行程的中途，即二级压缩的第二级吸入部，因此与该制冷剂返回第一级吸入部的情况相比，能够降低第一级压缩要素的压缩动力。其结果是，能够提高制冷循环的制冷效率。

另一方面，在辅助换热器14中，被冷却了的状态g的主回路侧制冷剂流入过冷却器5的第一制冷循环回路侧流路5a，并在此通过在第二制冷循环回路侧流路5b中流动的第二制冷循环的制冷剂的蒸发作用而被过冷却。该状态的制冷剂为状态h。由此，制冷剂的比焓更小，与未由过冷却器5过冷却的情况相比，状态g与状态h的比焓差的相当量、制冷效果变大。

从过冷却器5流出的高压低温的状态h的液体制冷剂在内部换热器6的高压侧流路中流动，并在此与在低压侧流路中流动的低压低温的制冷剂进行热交换而被冷却。即，主回路高压侧的制冷剂从状态h变化为状态i，主回路低压侧的制冷剂从状态k变化为状态a。在内部换热器6的作用下，高压制冷剂被冷却，因此具有防止制冷剂去程管22内部的闪蒸气体产生的效果，且低压制冷剂被加热，因此具有防止第一压缩机101的湿压缩的效果。而且，通过采用内部换热器6，能够在蒸发器4的内部较多地确保传热率高的二相区域，因此能够提高蒸发器4的传热性能，并提高循环性能。

从内部换热器6的高压侧流路流出的制冷剂流通制冷剂去程配管22，在通过过滤器9后，利用膨胀阀3进行节流膨胀(等焓膨胀)，流向蒸发器4。流入蒸发器4的制冷剂由状态j表示，为低压的气液二相状态。在蒸发器4中，制冷剂与由风扇4f供给的被冷却空气进行热交换，使空气冷却，液相部分蒸发。在蒸发器4的出口，制冷剂是稍过热的蒸气，由状态k表示。

从蒸发器4流出的制冷剂通过制冷剂回程管23，流入内部换热器6的低压侧流路，并在此与在高压侧流路中流动的高压制冷剂进行热交换，而被加热。该状态下的制冷剂为状态a。然后，制冷剂通过储液器8，并在此可靠地进行气液分离后，流向第一压缩机101的第一级吸入口，而被压缩。如以上说明所示，第一制冷循环连续动作，在蒸发器4中发挥制冷能力。并且，由蒸发器4冷却的空气在保冷空间中循环，进行食品等被冷却物的冷冻、冷藏。

此外，第一压缩机101的运转与第一实施方式的制冷装置相同地，通过内置在制冷单元中的控制装置95，以由压力传感器P1检测出的低压压力为基准进行控制。而且，在膨胀阀3的控制中，也与第一实施方式的制冷装置相同地，通过陈列柜40的控制装置97以蒸发器4的过热度为基准进行控制。

作为辅助节流机构的辅助膨胀阀13的开度通过控制装置95进行控制，以使由安装在配管15上的喷出制冷剂温度传感器T2检测出的从第一压缩机101喷出的制冷剂的温度成为规定的值。即，进行如下控制：喷出制冷剂温度高于规定的目标值时，增大辅助膨胀阀13的开度，喷出制冷剂温度低于规定的目标值时，减小辅助膨胀阀13的开度。由此，能够将在辅助制冷剂回路中流动的制冷剂的流量维持为适当，能够进行高效率的冷却运转。

在此，若辅助膨胀阀13的开度大，则辅助换热器14中的交换热量变大，由辅助换热器14冷却后的主回路制冷剂的温度变低，比焓变小。即，状态g在压力-比焓线图上向左侧偏移。与此相反，若辅助膨胀阀13的开度小，则辅助换热器14中的交换热量变小，由辅助换热器14冷却后的主回路制冷剂的温度变高，比焓变大。即，状态g在压力-比焓线图上向右侧偏移。因此，进行如下控制：当供给热水的水需要加热时，减小辅助膨胀阀13的开度，当供给热水的水不需要加热时，增大辅助膨胀阀13的开度。

具体来说，控制装置95根据利用通信从贮存热水装置50的控制装置98及过冷却供给热水装置30或130的控制装置96接收的有无供给热水运转的信号，来设定作为控制辅助膨胀阀13的基准的目标喷出温度值。当提高作为目标的喷出制冷剂温度时，将膨胀阀13的开度控制得较小，辅助回路制冷剂的流量减少。另一方面，当降低作为目标的喷出制冷剂温度时，将膨胀阀13的开度控制得较大，辅助回路制冷剂的流量增多。

由此，当供给热水的水需要加温时，减少辅助换热器14中的主回路制冷剂的冷却量，从而能够升高从辅助换热器14流出而流入过冷却器5的制冷剂的温度，增大比焓，因此，能够增大过冷却器5中的交换热量。其结果是，能够提高第二制冷循环产生的供给热水能力和加热效率。

与此相反，当供给热水的水不需要加温时，增加在辅助制冷剂回路中流动的制冷剂量，而使第一制冷循环成为适合的条件。由此，能够削减第一压缩机101的压缩动力，并且增加辅助换热器14中的主回路制冷剂的冷却量，降低流入过冷却器5的制冷剂的温度，减小比焓，因此，能够提高第一制冷循环回路191的制冷能力和制冷效率。

在图5中，标号2C表示第二制冷循环。第二制冷循环回路92或192的动作与已经说明的第一至第三实施方式的制冷装置相同。参照图5的压力-比焓线图，说明加热供给热水的水的情况。

在第二制冷循环回路192中，由状态v表示的低温的制冷剂蒸气被吸入第二压缩机131而被压缩成高温高压。进行供给热水循环运转时，由第二压缩机131的第一级压缩要素压缩的制冷剂没有被中间冷却器67冷却，而通过旁通阀75，由第二级压缩要素压缩成高压压力。该状态下的制冷剂为状态w。在第二制冷循环中，由于使用二氧化碳作为制冷剂，因此状态w下的制冷剂的压力超过临界压力。由第二压缩机131压缩的制冷剂流向第二散热器32的制冷剂流路32a，并在此与在水流路32b中流动的供给热水的水进行热交换而被冷却。在第二散热器32中，由于制冷剂为超临界状态，因此不冷凝，随着与水的热交换被冷却而其温度下降。即，第二散热器32作为气体冷却器起作用。如上所述，由于第二散热器32的制冷剂流路32a和水流路32b构成为各自的流动相对，因此能够进行具有伴随热交换的温度梯度的超临界制冷剂与水的高效的热交换。并且，与在高压侧换热器内使用在一定的温度下冷凝的碳氟系制冷剂的情况相比，使用了成为跨临界循环的二氧化碳制冷剂的本发明的循环在能够高效率地使高温的热水升温的方面有利。由第二散热器32冷却后的制冷剂成为状态x。

由第二散热器32冷却的低温的超临界制冷剂利用膨胀阀33节流、等焓膨胀后，成为状态y，流入过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b。流入过冷却器5的状态y的制冷剂为气液二相状态。在过冷却器5中，第二制冷循环回路192的制冷剂与在第一制冷循环回路侧流路5a中流动的第一制冷循环的制冷剂进行热交换，液相部分蒸发，成为状态v。第一制冷循环的制冷剂利用第二制冷循环的制冷剂的蒸发作用进行过冷却。由此，第一制冷循环回路191的主制冷剂回路的制冷剂流量乘以状态g与状态h的比焓差的值等于第二制冷循环回路192的制冷剂流量乘以状态y与状态v的比焓差的值。

从过冷却器5的第二制冷循环回路侧流路5b流出的低温蒸气制冷剂在内部换热器64中不进行热交换，而流入储液器38，并在此可靠地进行气液分离后，流入第二压缩机131的吸入口，被再次压缩。以上说明的动作连续进行，能够利用第二制冷循环对第一制冷循环进行过冷却且利用其废热对供给热水的水进行加热。

此外，第二压缩机131的转速及膨胀阀33的开度控制为与第一至第三实施方式的制冷装置相同。

如以上说明所示，根据本发明的制冷装置，能够利用从第一制冷循环回路191的第一散热器2流出后分支且减压了的制冷剂、即辅助回路侧制冷剂来冷却从第一散热器2流出而流入过冷却器5的制冷剂、即主回路侧制冷剂，因此，能够增大第一制冷循环的制冷效果，提高制冷能力。而且，由于冷却了主回路侧制冷剂后的辅助回路侧制冷剂被吸入到第一压缩机101的比吸入压力高且比喷出压力低的压缩行程的中途，因此与全部的制冷剂不分支而从吸入压力压缩至喷出压力的情况相比，压缩动力变小，其结果是，制冷循环的效率提高。

另外，由于辅助膨胀阀13的开度被控制为，在贮存于热水箱51内的热水量多时变大，在热水量少时变小，因此能够进行与供给热水负载的变动相对应的适宜且高效率的运转。即，在供给热水箱51内的残留热水量足够的状态，即供给热水的水不需要加温的状态下，能够通过增大辅助膨胀阀13的开度来增大对辅助换热器14的主回路侧制冷剂进行冷却的效果，从而实现制冷能力和制冷效率的提高。另一方面，在供给热水箱51的热水量少而供给热水的水需要加温时，能够通过减小辅助膨胀阀13的开度来减小对辅助换热器的主回路侧制冷剂进行冷却的效果，从而将流入过冷却器的制冷剂的温度和比焓较高地维持。由此，过冷却器5的交换热量、即第二制冷循环的吸热量增大，并且第二制冷循环的蒸发温度上升。其结果是，能够提高第二制冷循环的加热能力和供给热水效率。

此外，在上述第一至第四实施方式的制冷装置中，对于在各自被单元化了的制冷单元10或110、过冷却供给热水装置30或130、陈列柜40及贮存热水装置50中分别内置有控制装置95至98的情况，说明了其结构和控制动作，但是控制装置的结构并不局限于此。例如，也可以另行设置综合控制本发明的制冷装置整体的综合控制装置，仅通过该综合控制装置，或者通过该综合控制装置与控制装置95至98的协同动作，能够进行制冷装置的控制。

产业上的可利用性

本发明的制冷装置能够在超市、便利商店及饮食店等中用作冷冻、冷藏食品等的制冷装置，或者用于需要冷却和供给热水的其它的用途。

Claims (8)

1.一种制冷装置，其特征在于，具备：

由制冷剂管依次连接第一压缩机、第一散热器、过冷却器、第一减压器及蒸发器而成的第一制冷循环回路；

由制冷剂管依次连接第二压缩机、第二散热器、第二减压器及所述过冷却器而成的第二制冷循环回路，

在所述过冷却器中，利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的蒸发作用对所述第一制冷循环回路的制冷剂进行过冷却，并且，

在所述第二散热器中，利用所述第二制冷循环回路的制冷剂的散热作用对供给热水的水进行加温，并且，

所述制冷装置包括：

制冷单元，其收纳所述第一压缩机及第一散热器；

陈列柜，其收纳所述第一减压器及蒸发器；

过冷却供给热水装置，其收纳所述第二压缩机、第二散热器、第二减压器及过冷却器；

贮存热水装置，其具备供给热水箱，所述供给热水箱经由水配管与所述过冷却供给热水装置的第二散热器连接。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，

具备与所述第二散热器并列配置的第三散热器，在所述第三散热器中，进行从制冷剂向大气的散热。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，

在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述第三散热器中的从制冷剂向大气的散热。

4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，

设有水散热器，该水散热器经由水配管与所述第二散热器连接，在所述水散热器中，进行从供给热水的水向大气的散热。

5.根据权利要求4所述的制冷装置，其特征在于，

在所述供给热水的水不需要加温时，进行所述水散热器中的从供给热水的水向大气的散热。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的制冷装置，其特征在于，设有：

辅助制冷剂回路，其使从所述第一散热器流出的制冷剂的一部分分支，并将该分支的制冷剂吸入所述第一压缩机的压缩行程的中途；

辅助节流机构，其设置在所述辅助制冷剂回路上，并将所述分支的制冷剂减压到所述压缩机的比吸入压力高且比喷出压力低的中间压力；

辅助换热器，其在由所述辅助节流机构减压后的所述分支的制冷剂与由所述第一散热器冷却且流入所述过冷却器的制冷剂之间进行热交换。

7.根据权利要求6所述的制冷装置，其特征在于，

所述辅助节流机构的开度被控制为，在贮存于所述供给热水箱的热水量多时变大，在热水量少时变小。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的制冷装置，其特征在于，

被封入所述第二制冷循环回路的制冷剂是二氧化碳，所述第二散热器作为气体冷却器起作用。

Images