CN111473548A - 冷凝机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够通过水和空气利用制冷剂的废热的冷凝机组。利用制冷剂配管(14)将压缩机单元(10)、空冷热交换器单元(20)和蒸发器(30)分别连接，压缩机单元(10)至少包括压缩机(11)和使从压缩机(11)排出的制冷剂与水进行热交换的水冷热交换器(15)，空冷热交换器单元(20)包括空冷热交换器(21)，空冷热交换器单元(20)配置在压缩机(11)与水冷热交换器(15)之间。

Description

冷凝机组
技术领域
本发明涉及冷凝机组，尤其涉及能够进行废热回收的冷凝机组。
背景技术
现有技术中，例如，在超市和便利店等店铺中，设置有冷冻或冷藏的展示柜，大多使用用于对这些展示柜进行冷却的冷凝机组。
作为这样的冷凝机组，现有技术中公开了例如包括压缩机和使由该压缩机压缩的制冷剂与水进行热交换而使其冷凝的冷凝器，使冷凝器作为对制冷剂和水进行热交换的水冷热交换器，通过水冷热交换器来供热水的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-106707号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述现有的技术中，能够将制冷剂的废热用于供热水，但是无法在空气中利用制冷剂的废热。
尤其是，期望在低外部空气温度时，进行利用废热的供暖。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供能够在水和空气中利用制冷剂的废热的冷凝机组。
用于解决课题的方法
为了实现上述目的，本发明的特征在于，利用制冷剂配管将压缩机单元、空冷热交换器单元和蒸发器分别连接，上述压缩机单元至少包括压缩机和使从上述压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的水冷热交换器，上述空冷热交换器单元包括空冷热交换器。
由此，通过具有包括空冷热交换器的空冷热交换器单元，能够利用空冷热交换器将制冷剂的废热通过与空气的热交换用于供暖。
发明的效果
根据本发明，通过具有包括空冷热交换器的空冷热交换器单元，能够利用空冷热交换器将制冷剂的废热通过与空气的热交换用于供暖，能够利用水冷热交换器将制冷剂的废热通过与水的热交换用于供热水。
附图说明
图1是表示第1实施方式的冷凝机组的制冷剂回路图。
图2是表示将第1实施方式的冷凝机组应用于封闭式展示柜的情况的例子的概略图。
图3是表示将第1实施方式的冷凝机组应用于封闭式展示柜的情况的例子的概略图。
图4是表示第2实施方式的冷凝机组的制冷剂回路图。
图5是表示第3实施方式的冷凝机组的制冷剂回路图。
图6是表示第4实施方式的冷凝机组的制冷剂回路图。
附图标记说明
1 冷凝机组
10 压缩机单元
11 压缩机
12、12a、12b 吸入口
13、13a、13b 排出口
14 制冷剂配管
15、15a、15b 水冷热交换器
16 内部热交换器
20 空冷热交换器单元
21 空冷热交换器
22 空冷热交换器风扇
23、23a、23b 三通阀
24、24a、24b 止回阀
25 空冷热交换器制冷剂温度传感器
26 中间冷却器
27 气体冷却器
30 蒸发器
31 膨胀机构
32 蒸发器用风扇
40 供水配管
41 供热水配管
42 供水分支管
43 供热水分支管
50 展示柜
51 门
52 外壳主体
53 底盘(deck pan)
54 陈列室
55 搁板
56 管道
具体实施方式
在第1发明中，利用制冷剂配管将压缩机单元、空冷热交换器单元和蒸发器分别连接，上述压缩机单元至少包括压缩机和使从上述压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的水冷热交换器，上述空冷热交换器单元包括空冷热交换器。
由此，通过具有包括空冷热交换器的空冷热交换器单元，能够利用空冷热交换器将制冷剂的废热通过与空气的热交换用于供暖。
在第2发明中，上述空冷热交换器单元配置在上述压缩机与上述水冷热交换器之间。
由此，通过将空冷热交换器单元配置在压缩机和水冷热交换器之间，能够将压缩机排出的制冷剂的废热用于供暖。
在第3发明中，上述空冷热交换器单元包括切换上述压缩机、上述空冷热交换器和上述水冷热交换器的流路切换机构，上述流路切换机构在高外部空气温度时，被切换成从上述压缩机排出的制冷剂直接流到上述水冷热交换器，在低外部空气温度时，被切换成从上述压缩机排出的制冷剂流到上述空冷热交换器。
由此，通过切换流路切换机构，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元进行的废热利用，能够通过水冷热交换器利用废热进行供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
在第4发明中，上述压缩机由高压侧成为超临界压力的2级压缩机构成，上述空冷热交换器由中间冷却器和气体冷却器构成，上述压缩机的第1级的排出口依次与中间冷却器侧流路切换机构、上述中间冷却器、第1水冷热交换器、上述压缩机的中间压的吸入口连接，上述压缩机的第2级的排出口依次与气体冷却器侧流路切换机构、上述气体冷却器、第2水冷热交换器连接。
由此，通过将空冷热交换器单元配置在压缩机与第1水冷热交换器和第2水冷热交换器之间，能够将压缩机的第1级的排出制冷剂和2级的排出制冷剂的废热分别用于供暖。
在第5发明中，在高外部空气温度时，上述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第1级排出的制冷剂直接流到上述第1水冷热交换器，上述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第2级排出的制冷剂直接流到上述第2水冷热交换器，在低外部空气温度时，上述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第1级的排出口排出的制冷剂流到上述中间冷却器，上述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第2级的排出口排出的制冷剂流到上述气体冷却器。
由此，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元进行的废热利用，能够通过第1水冷热交换器利用压缩机的第1级的排出制冷剂的废热进行供热水，能够通过第2水冷热交换器利用第2级的排出制冷剂的废热进行供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
在第6发明中，上述压缩机单元在其与上述蒸发器之间设置有内部热交换器，上述空冷热交换器单元配置在上述水冷热交换器与上述内部热交换器之间。
由此，通过将空冷热交换器单元配置在水冷热交换器与内部热交换器之间，能够以压缩机排出的制冷剂的废热为主用于供热水，之后，能够将从水冷热交换器流出的制冷剂的废热用于供暖。
在第7发明中，上述空冷热交换器单元包括切换上述水冷热交换器、上述空冷热交换器和上述内部热交换器的流路切换机构，上述流路切换机构在高外部空气温度时，被切换成从上述水冷热交换器流出的制冷剂直接流到上述内部热交换器，在低外部空气温度时，被切换成从上述水冷热交换器流出的制冷剂流到上述空冷热交换器。
由此，通过切换流路切换机构，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元进行的废热利用，能够通过水冷热交换器利用废热进行供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
在第8发明中，上述压缩机由高压侧成为超临界压力的2级压缩机构成，上述空冷热交换器由中间冷却器和气体冷却器构成，上述压缩机的第1级的排出口依次与第1水冷热交换器、中间冷却器侧流路切换机构、上述中间冷却器、上述压缩机的中间压的吸入口连接，上述压缩机的第2级的排出口依次与第2水冷热交换器、气体冷却器侧流路切换机构、上述气体冷却器、上述内部热交换器连接。
由此，通过将空冷热交换器单元配置在第1水冷热交换器与第2水冷热交换器和内部热交换器之间，能够将压缩机的第1级的排出制冷剂和2级的排出制冷剂的废热分别用于供热水。
在第9发明中，在高外部空气温度时，上述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第1级排出的制冷剂从上述第1水冷热交换器直接流到上述压缩机的中间压的吸入口，上述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第2级排出的制冷剂从上述第2水冷热交换器流到上述内部热交换器，在低外部空气温度时，上述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第1级的排出口排出的制冷剂从上述第1水冷热交换器流到上述中间冷却器，上述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从上述压缩机的第2级的排出口排出的制冷剂从上述第2水冷热交换器流到上述气体冷却器。
由此，通过切换中间冷却器侧流路切换机构和气体冷却器侧流路切换机构，在高外部空气温度时，不进行利用空冷热交换器单元的废热利用，能够通过第1水冷热交换器利用压缩机的第1级的排出制冷剂的废热进行供热水，并且，通过第2水冷热交换器利用2级的排出制冷剂的废热进行供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
在第10发明中，包括检测上述空冷热交换器的出口侧的制冷剂温度的制冷剂温度传感器，基于上述制冷剂温度传感器的制冷剂的检测温度，控制向上述空冷热交换器送风的空冷热交换器用风扇。
由此，能够进行控制使得空冷热交换器的排出制冷剂的温度一定。
第11的发明，上述空冷热交换器单元被设置成可拆装。
由此，对于将压缩机的排出制冷剂直接送到水冷热交换器的冷凝机组，能够之后追加安装空冷热交换器单元。
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的冷凝机组的第1实施方式的制冷循环的回路图。
如图1所示，冷凝机组1通过将压缩机单元10、空冷热交换器单元20和蒸发器30利用制冷剂配管14连接而构成。
此外，本实施方式中，冷凝机组1使用高压侧的制冷剂压力(高压压力)为其临界压力以上(超临界)的二氧化碳作为制冷剂。该二氧化碳制冷剂是对地球环境良好、考虑了可燃性和毒性等的自然制冷剂。
压缩机单元10例如包括旋转式的压缩机11。在压缩机11设置有吸入口12和排出口13，压缩机11的排出口13经由制冷剂配管14与空冷热交换器单元20连接。
另外，压缩机单元10包括水冷热交换器15和内部热交换器16。
在空冷热交换器单元20上经由制冷剂配管14依次连接水冷热交换器15、内部热交换器16、膨胀机构31和蒸发器30。
空冷热交换器单元20包括：制冷剂在其中流动的空冷热交换器21；使在该空冷热交换器21中流动的制冷剂与空气进行热交换的空冷热交换器风扇22；作为流路切换机构的三通阀23；和止回阀24。在空冷热交换器21的制冷剂流动的下游侧，设置有检测空冷热交换器21的出口侧的制冷剂温度的空冷热交换器制冷剂温度传感器25。
三通阀23的3个端口分别与压缩机11、空冷热交换器21、水冷热交换器15连接。作为水冷热交换器15例如能够使用板式热交换器。
而且，在冬季等外部空气温度低的情况下，将三通阀23切换成从压缩机11发送来的制冷剂被送到空冷热交换器21。另一方面，在夏季等外部空气温度高的情况下，将三通阀23切换成从压缩机11发送来的制冷剂不经由空冷热交换器21而直接送到水冷热交换器15。
空冷热交换器制冷剂温度传感器25检测空冷热交换器21的出口侧的制冷剂温度，控制空冷热交换器风扇22，使得基于空冷热交换器制冷剂温度传感器25的检测值，将出口侧的制冷剂温度保持为一定。
在本实施方式中，空冷热交换器单元20可拆装地构成。即，能够对于将压缩机11的排出制冷剂直接送到水冷热交换器15的冷凝机组1，之后追加安装空冷热交换器单元20。
另外，冷凝机组1包括供水配管40和供热水配管41。供水配管40与供水分支管42连接，供热水配管41与供热水分支管43连接。供水分支管42与水冷热交换器15的入口侧连接，供热水分支管43与水冷热交换器15的出口侧连接。
而且，水从供水配管40经由供水分支管42流入到水冷热交换器15，通过水冷热交换器15与制冷剂进行热交换而作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41送到规定的供热水场所。
内部热交换器16进行从水冷热交换器15送来的制冷剂与从蒸发器30送来的制冷剂的热交换。从蒸发器30通过内部热交换器16后的制冷剂，被吸入到压缩机11的吸入口12。
图2和图3是表示将本实施方式的冷凝机组1应用于封闭式展示柜的情况的例子的概略图。
如图2和图3所示，展示柜50是在正面侧具有可开闭的门51的封闭式展示柜。
展示柜50包括前面开口且覆盖上表面、背面和下表面的截面形状为大致コ字状的隔热材料形成的外壳主体52，在外壳主体52的内侧下方配置底盘53。外壳主体52的内侧为具有前面开口的陈列室54。
另外，在陈列室54的内部，用于陈列商品的多个搁板55在上下方向隔着规定间隔地设置。在外壳主体52的前表面可开闭地设置有门51。
另外，在外壳主体52的背面侧设置有将外壳主体52的下方空间和上部连通的管道56。另外，在本实施方式中，在外壳主体52的上部配置有空冷热交换器单元20。
在空冷热交换器单元20的空冷热交换器21中，能够将因门51的开闭导致的陈列室54的库内的冷气泄漏而产生的外壳主体52的下方的冷空气、即所谓的冷气团经由管道56从外壳主体52的上部向前方即门51侧吹出。
在底盘53的下方收纳有蒸发器30和蒸发器用风扇32。
而且，通过驱动蒸发器用风扇32，与蒸发器30进行了热交换的冷气经由库内的背面管道被送到库内上部，从上部吹出口吹出到陈列室54的内部。
此外，压缩机单元10可以配置在任一者，例如配置在外壳主体52的上部或者底盘53的下方的空间。
另外，本实施方式中，对作为展示柜50使用封闭式展示柜的情况的例子进行了说明，但是不限于此，例如，当然也可以应用于开放式展示柜。
接着，说明第1实施方式的动作。
首先，例如，说明夏季等的高外部空气温度时的动作。
在该情况下，如图2所示，切换三通阀23，使得从压缩机11排出的制冷剂不通过空冷热交换器21而直接流到水冷热交换器15。
在该状态下，使压缩机11动作，从压缩机11的吸入口12吸入从内部热交换器16送来的制冷剂，该制冷剂由压缩机11压缩至规定的压力而从排出口13排出。
压缩机11排出的制冷剂经由三通阀23被发送到水冷热交换器15。然后，在水冷热交换器15中，从供水配管40和供水分支管42送来的水与制冷剂进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被送到规定的供热水场所。
即，在本实施方式中，在高外部空气温度时，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于供热水。
从水冷热交换器15流出的制冷剂在内部热交换器16中与从蒸发器30流出的制冷剂进行热交换，经由膨胀机构31流入到蒸发器30。流入到蒸发器30的制冷剂，通过由蒸发器用风扇32进行的送风，与空气进行热交换。
被制冷剂冷却后的空气，经由库内的背面管道被送到库内上部，从上部吹出口导入到陈列室54的内部，进行展示柜50的陈列室54的冷却。
从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11。
接着，说明冬季等低外部空气温度时中的动作。
在该情况下，如图3所示，切换三通阀23使得压缩机11排出的制冷剂流到空冷热交换器21。
在该状态下，通过使压缩机11动作，由压缩机11压缩至规定的压力而从排出口13排出的制冷剂，经由三通阀23被送到空冷热交换器。
流入到空冷热交换器的制冷剂，通过由空冷热交换器风扇22的送风与空气进行热交换。空冷热交换器21中的因热交换而升温的空气，从展示柜50的上部被吹出。
即，在本实施方式中，在低外部空气温度时，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于室内的供暖。
从空冷热交换器21流出的制冷剂流入到水冷热交换器15。在该情况下，进行控制使得在低外部空气温度时，停止用于对供水配管40供给水的泵的动作，不对水冷热交换器15送水。
由此，在水冷热交换器15中，制冷剂与水的热交换不进行，制冷剂保持从空冷热交换器21流出的状态流入到内部热交换器16。
然后，在内部热交换器16中与从蒸发器30流出的制冷剂进行热交换后，制冷剂经由膨胀机构31流入到蒸发器30。
流入到蒸发器30的制冷剂，通过由蒸发器用风扇32进行的送风，与空气进行热交换。
被制冷剂冷却后的空气，经由库内的背面管道被送到库内上部，从上部吹出口被导入到陈列室54的内部，进行展示柜50的陈列室54的冷却。
从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11。
如以上所述，在本实施方式中，分别利用制冷剂配管14将压缩机单元10、空冷热交换器单元20和蒸发器30连接，压缩机单元10至少包括压缩机11和使从压缩机11排出的制冷剂与水进行热交换的水冷热交换器15，空冷热交换器单元20包括空冷热交换器21，空冷热交换器单元20配置在压缩机11与水冷热交换器15之间。
由此，通过将空冷热交换器单元20配置在压缩机11与水冷热交换器15之间，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于供暖。
另外，本实施方式中，空冷热交换器单元20包括切换压缩机11、空冷热交换器21和水冷热交换器15的三通阀(流路切换机构)23，三通阀23在高外部空气温度时，将压缩机11排出的制冷剂切换成直接流向水冷热交换器15，在低外部空气温度时，将压缩机11排出的制冷剂切换成流向空冷热交换器21。
由此，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元20进行的废热利用，能够通过水冷热交换器15利用废热供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
接着，说明本发明的第2实施方式。
图4是表示本发明的第2实施方式的制冷循环的回路图。
如图4所示，在本实施方式中，表示压缩机11由具有2级压缩机构的2级压缩式旋转式压缩机11构成的情况的例子。
在本实施方式中，压缩机11包括将制冷剂压缩至中间压的第1级的压缩机构和将中间压的制冷剂压缩至临界压以上的第2级的压缩机构。在压缩机11设置有第1级的压缩机构的第1吸入口12a和第1排出口13a，设置有第2级的压缩机构的第2吸入口12b和第2排出口13b。
另外，在本实施方式中，空冷热交换器21由中间冷却器26和气体冷却器27构成。水冷热交换器15由第1水冷热交换器15a和第2水冷热交换器15b构成。
空冷热交换器单元20包括作为切换压缩机11的第1排出口13a、中间冷却器26和第1水冷热交换器15a的中间冷却器侧流路切换机构的中间冷却器侧三通阀23a。另外，空冷热交换器单元20包括作为切换压缩机11的第2排出口13b、气体冷却器27和第2水冷热交换器15b的气体冷却器侧流路切换机构的气体冷却器侧三通阀23b。
第1吸入口12a与来自蒸发器30的制冷剂配管14连接，第1排出口13a依次经由中间冷却器侧三通阀23a、中间冷却器26、中间冷却器侧止回阀24a、第1水冷热交换器15a与压缩机11的第2吸入口12b连接。
第2排出口13b依次经由气体冷却器侧三通阀23b、气体冷却器27、气体冷却器侧止回阀24b、第2水冷热交换器15b与内部热交换器16连接。
此外，展示柜50中的压缩机单元10、空冷热交换器单元20和蒸发器30的设置场所与第1实施方式的情况相同。
另外，对与第1实施方式相同部分标注相同附图标记，省略其说明。
接着，说明第2实施方式的动作。
首先，说明高外部空气温度时中的动作。
在该情况下，切换中间冷却器侧三通阀23a使得从压缩机11的第1排出口13a排出的制冷剂不通过中间冷却器26而直接流向第1水冷热交换器15a。另外，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2排出口13b排出的制冷剂不通过气体冷却器27而直接流向第2水冷热交换器15b。
在该状态下，使压缩机11动作，从压缩机11的第1吸入口12a吸入从内部热交换器16送来的制冷剂，该制冷剂由压缩机11的第1级的压缩机构压缩至中间压从第1排出口13a排出。
从压缩机11的第1排出口13a排出的制冷剂经由中间冷却器侧三通阀23a送到第1水冷热交换器15a。然后，在第1水冷热交换器15a中，从供水配管40和供水分支管42送来的水与制冷剂进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41送到规定的供热水场所。
从第1水冷热交换器15a流出的制冷剂被从压缩机11的第2吸入口12b吸入，由第2级的压缩机构压缩至临界压从第2排出口13b排出。
从第2排出口13b排出的制冷剂经由气体冷却器侧三通阀23b送到第2水冷热交换器15b，在第1水冷热交换器15a中，从供水配管40和供水分支管42送来的水与制冷剂进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41送到规定的供热水场所。
即，在本实施方式中，在高外部空气温度时，能够将压缩机11的第1排出口13a和第2排出口13b排出的制冷剂的废热有效地用于供热水。
从第2水冷热交换器15b流出的制冷剂被送到内部热交换器16后，经由膨胀机构31流入到蒸发器30，进行与空气的热交换。
被制冷剂冷却后的空气，经由库内的背面管道被送到库内上部，从上部吹出口被导入到陈列室54的内部，进行展示柜50的陈列室54的冷却。
从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11的第1吸入口12a。
接着，说明低外部空气温度时中的动作。
在该情况下，切换中间冷却器侧三通阀23a使得压缩机11的第1排出口13a排出的制冷剂流向中间冷却器26。另外，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2排出口13b排出的制冷剂流向气体冷却器27。
在该状态下，通过使压缩机11动作，由压缩机11的第1级的压缩机构压缩至中间压从第1排出口13a排出的制冷剂，经由中间冷却器侧三通阀23a被送到中间冷却器26。然后，在中间冷却器26中与空气进行热交换后，被送到第1水冷热交换器15a。在第1水冷热交换器15a中，制冷剂与从供水配管40和供水分支管42送来的水进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被送到规定的供热水场所。
从第1水冷热交换器15a流出的制冷剂被从压缩机11的第2吸入口12b吸入，由第2级的压缩机构压缩至临界压从第2排出口13b排出。
从第2排出口13b排出的制冷剂经由气体冷却器侧三通阀23b被送到气体冷却器27，在气体冷却器27中与空气进行热交换后，被送到第2水冷热交换器15b。然后，在第2水冷热交换器15b中，制冷剂与从供水配管40和供水分支管42送来的水进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被送到规定的供热水场所。
即，在本实施方式中，在低外部空气温度时，将压缩机11的第1排出口13a和第2排出口13b排出的制冷剂的废热主要用于由空冷热交换器单元20进行的散热、即展示柜50中的室内的供暖。
如以上所述，在本实施方式中，压缩机11由高压侧成为超临界压力的2级压缩机11构成，空冷热交换器21由中间冷却器26和气体冷却器27构成，压缩机11的第1级的第1排出口13a与中间冷却器侧三通阀23a、中间冷却器26、第1水冷热交换器15a、压缩机11的中间压的第2吸入口12b依次连接，压缩机11的第2级的第2排出口13b与气体冷却器侧三通阀23b、气体冷却器27、第2水冷热交换器15b依次连接。
由此，通过将空冷热交换器单元20配置在压缩机11与第1水冷热交换器15a和第2水冷热交换器15b之间，能够将压缩机11的第1级的排出制冷剂和2级的排出制冷剂的废热分别用于供暖。
另外，在本实施方式中，在高外部空气温度时，切换中间冷却器侧三通阀23a使得从压缩机11的第1级排出的制冷剂直接流向第1水冷热交换器15a，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2级排出的制冷剂直接流向第2水冷热交换器15b，在低外部空气温度时，切换中间冷却器侧三通阀23a使得从压缩机11的第1级的第1排出口13a排出的制冷剂流向中间冷却器26，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2级的第2排出口13b排出的制冷剂流向气体冷却器27。
由此，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元20进行的废热利用，能够通过第1水冷热交换器15a将压缩机11的第1级的排出制冷剂的废热用于供热水，并且，能够通过第2水冷热交换器15b将第2级的排出制冷剂的废热用于供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
接着，说明本发明的第3实施方式。
图5是表示本发明的第3实施方式的制冷循环的回路图。
如图5所示，在本实施方式中，空冷热交换器单元20配置在水冷热交换器15与内部热交换器16之间。
空冷热交换器单元20包括：制冷剂在其中流动的空冷热交换器21；使在该空冷热交换器21中流动的制冷剂与空气进行热交换的空冷热交换器风扇22；三通阀23；和止回阀24。
三通阀23分别与水冷热交换器15、空冷热交换器21、内部热交换器16连接。
而且，在夏季等外部空气温度高的情况下，切换三通阀23使得从水冷热交换器15送来的制冷剂不经由空冷热交换器21直接被送到内部热交换器16。另一方面，在冬季等外部空气温度低的情况下，切换三通阀23使得从水冷热交换器15送来的制冷剂被发送到空冷热交换器21。
接着，说明第3实施方式的动作。
首先，说明高外部空气温度时中的动作。
在该情况下，切换三通阀23，以使得压缩机11排出的制冷剂流出水冷热交换器15后，不通过空冷热交换器21，直接流向内部热交换器16。
在该状态下，使压缩机11动作，制冷剂被压缩至规定的压力从排出口13排出。压缩机11排出的制冷剂被送至水冷热交换器15。然后，在水冷热交换器15中，从供水配管40和供水分支管42送来的水与制冷剂进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被送到规定的供热水场所。
从水冷热交换器15流出的制冷剂经由三通阀23被送到内部热交换器16。然后，在内部热交换器16中与从蒸发器30流出的制冷剂进行热交换，经由膨胀机构31流入到蒸发器30。流入到蒸发器30的制冷剂，通过蒸发器用风扇32的送风与空气进行热交换，从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11。
即，在本实施方式中，在高外部空气温度时，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于供热水。
接着，说明低外部空气温度时中的动作。
在该情况下，切换三通阀23，以使得压缩机11排出的制冷剂流出水冷热交换器15后，流向空冷热交换器21。
在该状态下，通过使压缩机11动作，由压缩机11压缩至规定的压力从排出口13排出的制冷剂，在水冷热交换器15中与水进行热交换后，经由三通阀23被送到空冷热交换器21。
流入到空冷热交换器21的制冷剂，通过空冷热交换器风扇22的送风与空气进行热交换。空冷热交换器21中的因热交换而升温的空气，从展示柜50的上部被吹出。
即，在本实施方式中，在低外部空气温度时，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于室内的供暖。在该情况下，在本实施方式中，压缩机11排出的制冷剂在空冷热交换器21前被送至水冷热交换器15，所以与第1实施方式相比，是供热水效果较高、空冷热交换器21的供暖效果较低的系统。
从空冷热交换器21流出的制冷剂，通过内部热交换器16后，经由膨胀机构31流入到蒸发器30。该制冷剂在蒸发器30中与空气进行热交换后，经由内部热交换器16返回压缩机11。
如以上所述，在本实施方式中，空冷热交换器单元20配置在水冷热交换器15与内部热交换器16之间，空冷热交换器单元20包括切换水冷热交换器15、空冷热交换器21和内部热交换器16和的三通阀(流路切换机构)23，三通阀23在高外部空气温度时，被切换以使得从水冷热交换器15流出的制冷剂直接流向内部热交换器16，在低外部空气温度时，被切换以使得从水冷热交换器15流出的制冷剂流向空冷热交换器21。
由此，通过将空冷热交换器单元20配置在水冷热交换器15与内部热交换器16之间，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热主要用于供热水，之后，能够将从水冷热交换器15流出的制冷剂的废热用于供暖。
另外，高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元20进行的废热利用，能够通过水冷热交换器15利用废热供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
接着，说明本发明的第4实施方式。
图6是表示本发明的第4实施方式的制冷循环的回路图的。
如图6所以，在本实施方式中，与第2实施方式同样，表示压缩机11由包括2级的压缩机构的2级压缩式旋转式压缩机11构成的情况的例子。
在本实施方式中，空冷热交换器单元20包括切换第1水冷热交换器15a、中间冷却器26和压缩机11的第2吸入口12b的中间冷却器侧三通阀23a。另外，空冷热交换器单元20包括切换第2水冷热交换器15b、气体冷却器27和内部热交换器16的气体冷却器侧三通阀23b。
第1吸入口12a经由内部热交换器16与来自蒸发器30的制冷剂配管14连接，第1排出口13a依次经由第1水冷热交换器15a、中间冷却器侧三通阀23a、中间冷却器26、中间冷却器侧止回阀24a与压缩机11的第2吸入口12b连接。
压缩机11的第2排出口13b依次经由第2水冷热交换器15b、气体冷却器侧三通阀23b、气体冷却器27、气体冷却器侧止回阀24b与内部热交换器16连接。
另外的结构与上述第2实施方式相同，对相同部分标注相同附图标记，省略其说明。
接着，说明第4实施方式的动作。
首先，在高外部空气温度时中，切换中间冷却器侧三通阀23a使得从压缩机11的第1排出口13a排出被送到第1水冷热交换器15a的制冷剂不通过中间冷却器26直接流向压缩机11的第2吸入口12b。另外，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2排出口13b排出被送到第2水冷热交换器15b的制冷剂不通过气体冷却器27直接流向内部热交换器16。
在该状态下，通过使压缩机11动作，利用压缩机的第1级的压缩机构将制冷剂压缩至中间压从第1排出口13a排出。
从压缩机11的第1排出口13a排出的制冷剂被送到第1水冷热交换器15a，在第1水冷热交换器15a中，与从供水配管40和供水分支管42送来的水进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被送到规定的供热水场所。
从第1水冷热交换器15a流出的制冷剂，经由中间冷却器侧三通阀23a被从压缩机11的第2吸入口12b吸入，由第2级的压缩机构压缩至临界压从第2排出口13b排出。
从第2排出口13b排出的制冷剂被送到第2水冷热交换器15b，在第2水冷热交换器15b中，与从供水配管40和供水分支管42送来的水进行热交换，作为热水经由供热水分支管43和供热水配管41被供给到规定的供热水场所。
即，在本实施方式中，在高外部空气温度时，能够将压缩机11的第1排出口13a和第2排出口13b排出的制冷剂的废热有效地用于供热水。
从第2水冷热交换器15b流出的制冷剂经由气体冷却器侧三通阀23b被送到内部热交换器16后，经由膨胀机构31流入到蒸发器30，进行与空气的热交换。
然后，从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11的第1吸入口12a。
接着，在低外部空气温度时中，切换中间冷却器侧三通阀23a使得从压缩机11的第1排出口13a排出的制冷剂流向中间冷却器26。另外，切换气体冷却器侧三通阀23b使得从压缩机11的第2排出口13b排出的制冷剂流向气体冷却器27。
在该状态下，通过使压缩机11动作，由压缩机11的第1级的压缩机构压缩至中间压从第1排出口13a排出的制冷剂，被送至第1水冷热交换器15a，与从供水配管40和供水分支管42送来的水进行热交换。
然后，从第1水冷热交换器15a流出的制冷剂经由中间冷却器侧三通阀23a被送至中间冷却器26。中间冷却器26中，与空气进行了热交换的制冷剂被从压缩机11的第2吸入口12b吸入，由第2级的压缩机构压缩至临界压从第2排出口13b排出。
从第2排出口13b排出的制冷剂被送至第2水冷热交换器15b，与从供水配管40和供水分支管42送来水进行热交换。
即，在本实施方式中，在低外部空气温度时，能够将压缩机11排出的制冷剂的废热用于室内的供暖。在该情况下，在本实施方式中，压缩机11排出的制冷剂在空冷热交换器21前被送至水冷热交换器15，所以与第1实施方式相比，是供热水效果较高、空冷热交换器21的供暖效果较低的系统。
然后，从第2水冷热交换器15b流出的制冷剂经由气体冷却器侧三通阀23b被送至气体冷却器27，在气体冷却器27中与空气进行热交换后，被送至内部热交换器16。从内部热交换器16流出的制冷剂经由膨胀机构31流入到蒸发器30，在蒸发器30中与空气进行热交换。
然后，从蒸发器30流出的制冷剂经由内部热交换器16返回压缩机11的第1吸入口12a。
如以上所述，在本实施方式中，压缩机11由高压侧成为超临界压力的2级压缩机11构成，空冷热交换器21由中间冷却器26和气体冷却器27构成，压缩机11的第1级的第1排出口13a依次与水冷热交换器15a、中间冷却器侧三通阀23a、中间冷却器26、压缩机11的中间压的第2吸入口12b连接，压缩机11的第2级的第2排出口13b依次与水冷热交换器15b、气体冷却器侧三通阀23b、气体冷却器27、内部热交换器16、蒸发器30连接。
由此，通过将空冷热交换器单元20配置在第1水冷热交换器15a与第2水冷热交换器15b和内部热交换器之间，能够将压缩机11的第1级的排出制冷剂和2级的排出制冷剂的废热分别用于供热水。
另外，本实施方式中，在高外部空气温度时，切换中间冷却器侧三通阀23a以使得从压缩机11的第1级排出的制冷剂从水冷热交换器15a直接流向压缩机11的中间压的吸入口，切换气体冷却器侧三通阀23b以使得从压缩机11的第2级排出的制冷剂从水冷热交换器15b经由内部热交换器16流向蒸发器30，在低外部空气温度时，切换中间冷却器侧三通阀23a以使得从上述压缩机的第1级的排出口排出的制冷剂从水冷热交换器15a流向中间冷却器26，切换气体冷却器侧三通阀23b以使得从压缩机11的第2级的排出口排出的制冷剂从水冷热交换器15b流向气体冷却器27。
由此，在高外部空气温度时，不进行由空冷热交换器单元20进行的废热利用，能够通过第1水冷热交换器15a将压缩机11的第1级的排出制冷剂的废热用于供热水，并且，能够通过第2水冷热交换器15b将第2级的排出制冷剂的废热用于供热水，能够将制冷剂的废热用于水。
此外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种变更。例如，制冷剂可以使用HFC制冷剂、HC制冷剂。
工业上的可利用性
如以上所述，本发明的冷凝机组能够适合用于包括空冷热交换器单元，通过空冷热交换器单元和水冷热交换器与制冷剂进行热交换，能够在水和空气中有效地利用制冷剂的废热的冷凝机组。

Claims (11)

1.一种冷凝机组，其特征在于，包括：
利用制冷剂配管将压缩机单元、空冷热交换器单元和蒸发器分别连接，
所述压缩机单元至少包括压缩机和使从所述压缩机排出的制冷剂与水进行热交换的水冷热交换器，
所述空冷热交换器单元包括空冷热交换器。
2.如权利要求1所述的冷凝机组，其特征在于：
所述空冷热交换器单元配置在所述压缩机与所述水冷热交换器之间。
3.如权利要求2所述的冷凝机组，其特征在于：
所述空冷热交换器单元包括切换所述压缩机、所述空冷热交换器和所述水冷热交换器的流路切换机构，
所述流路切换机构在高外部空气温度时，被切换成从所述压缩机排出的制冷剂直接流到所述水冷热交换器，
在低外部空气温度时，被切换成从所述压缩机排出的制冷剂流到所述空冷热交换器。
4.如权利要求2或3所述的冷凝机组，其特征在于：
所述压缩机由高压侧成为超临界压力的2级压缩机构成，
所述空冷热交换器由中间冷却器和气体冷却器构成，
所述压缩机的第1级的排出口依次与中间冷却器侧流路切换机构、所述中间冷却器、第1水冷热交换器、所述压缩机的中间压的吸入口连接，
所述压缩机的第2级的排出口依次与气体冷却器侧流路切换机构、所述气体冷却器、第2水冷热交换器连接。
5.如权利要求4所述的冷凝机组，其特征在于：
在高外部空气温度时，所述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第1级排出的制冷剂直接流到所述第1水冷热交换器，所述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第2级排出的制冷剂直接流到所述第2水冷热交换器，
在低外部空气温度时，所述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第1级的排出口排出的制冷剂流到所述中间冷却器，所述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第2级的排出口排出的制冷剂流到所述气体冷却器。
6.如权利要求1所述的冷凝机组，其特征在于：
所述压缩机单元在其与所述蒸发器之间设置有内部热交换器，
所述空冷热交换器单元配置在所述水冷热交换器与所述内部热交换器之间。
7.如权利要求6所述的冷凝机组，其特征在于：
所述空冷热交换器单元包括切换所述水冷热交换器、所述空冷热交换器和所述内部热交换器的流路切换机构，
所述流路切换机构在高外部空气温度时，被切换成从所述水冷热交换器流出的制冷剂直接流到所述内部热交换器，
在低外部空气温度时，被切换成从所述水冷热交换器流出的制冷剂流到所述空冷热交换器。
8.如权利要求6或7所述的冷凝机组，其特征在于：
所述压缩机由高压侧成为超临界压力的2级压缩机构成，
所述空冷热交换器由中间冷却器和气体冷却器构成，
所述压缩机的第1级的排出口依次与第1水冷热交换器、中间冷却器侧流路切换机构、所述中间冷却器、所述压缩机的中间压的吸入口连接，
所述压缩机的第2级的排出口依次与第2水冷热交换器、气体冷却器侧流路切换机构、所述气体冷却器、所述内部热交换器连接。
9.如权利要求8所述的冷凝机组，其特征在于：
在高外部空气温度时，所述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第1级排出的制冷剂从所述第1水冷热交换器直接流到所述压缩机的中间压的吸入口，所述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第2级排出的制冷剂从所述第2水冷热交换器流到所述内部热交换器，
在低外部空气温度时，所述中间冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第1级的排出口排出的制冷剂从所述第1水冷热交换器流到所述中间冷却器，所述气体冷却器侧流路切换机构被切换成从所述压缩机的第2级的排出口排出的制冷剂从所述第2水冷热交换器流到所述气体冷却器。
10.如权利要求1至9中任一项所述的冷凝机组，其特征在于：
包括检测所述空冷热交换器的出口侧的制冷剂温度的制冷剂温度传感器，
基于所述制冷剂温度传感器的制冷剂的检测温度，控制向所述空冷热交换器送风的空冷热交换器用风扇。
11.如权利要求1至10中任一项所述的冷凝机组，其特征在于：
所述空冷热交换器单元被设置成可拆装。
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