CN1167919C

CN1167919C - 制冷设备

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Publication number: CN1167919C
Application number: CNB988007568A
Authority: CN
Inventors: ��Ұ��; 上野明敏; 藤本游二; ��ͳ��; 目崎丈统; 西冈克浩; 水谷泰敏
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: US6212898B1; EP0930474A4; NO990397L; CN1228153A; EP0930474A1; NO990397D0; AU7549398A; DE69831923T2; AU730288B2; EP0930474B1; WO1998055809A1; DE69831923D1; JP3870423B2

Abstract

设置一台室外机组(1)、一台主机(2)及多台冷冻子机、冷藏子机。仅在主机(2)中安装制冷剂热交换器(5)。室外机组(1)和制冷剂热交换器(5)之间构成1级制冷剂回路。在主机(2)中设置制冷剂通过制冷剂热交换器(5)而循环的2级制冷剂回路。在冷冻子机中安装使用侧热交换器并构成制冷剂通过此热交换器和制冷剂热交换器(5)而循环的2级制冷剂回路。冷藏子机的使用侧热交换器和室外机组(1)之间构成为一元制冷循环的1级制冷剂回路。

Description

制冷设备

技术领域

本发明涉及一种备有1级制冷剂回路和2级制冷剂回路，并在这些回路间进行热授受的制冷设备，尤其涉及具备多台使用侧热交换器的制冷设备。

背景技术

到目前为止，如在日本特开平5-5567号公报所公开的那样，备有1级制冷剂循环的1级制冷剂回路和2级制冷剂循环的2级制冷剂回路的二元制冷循环的制冷设备已被我们所知晓。其中，所述1级制冷剂回路的制冷剂和2级制冷剂回路的制冷剂在制冷剂热交换器中进行热交换。所述制冷剂热交换器又被称为复迭式热交换器。

另外，为了增强多用途性，在这种制冷设备中有一种对1个1级制冷剂回路设置多个2级制冷剂回路的制冷设备。其中，把1级制冷剂回路用作多个使用侧热交换器的热源。

所述以往的制冷设备的构成是：在室内设置多个冷却机组，而且在各冷却机组中分别设置2级制冷剂回路。就是说，把1级制冷剂回路的液体管道和气体管道分别进行分支，把该分支管分别接在各冷却机组上。从而在所述各冷却机组的制冷剂热交换器中，使1级制冷剂和2级制冷剂进行热交换。

并且，所述各冷却机组通过1级制冷剂回路的液体管道而被彼此串联起来。其结果，1级制冷剂依次流过各冷却机组，并在各冷却机组中，1级制冷剂和2级制冷剂进行热交换。

如上所述，在以前的制冷设备中，要在多个使用侧热交换器间共同使用一个1级制冷剂回路的热源时，各冷却机组必须备有制冷剂热交换器。于是，所需制冷剂热交换器必须与2级制冷剂回路的个数相对应。

此外，必须在所述各冷却机组中设置通过连接压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器而构成的为封闭回路的2级制冷剂回路。因此，回路的整体结构变得很复杂。

另外，以前的制冷设备只能适用于所述的备有封闭回路的冷却机组。例如，所述制冷设备应用于冷冻陈列柜时，必须在多个冷冻阵列柜中分别配置冷却机组，并把该多个冷却机组连接于同1台室外机上。因此，各冷冻陈列柜必须包括制冷剂热交换器和为封闭回路的2级制冷剂回路。

一般说来，在所述陈列柜当中，除了包括冷冻回路的冷冻陈列柜之外，还有只包括一元制冷循环的使用侧热交换器(蒸发器)的冷藏陈列柜。

可是，在以往的制冷设备中存在着下述的问题，即它只能适用于备有冷冻回路的冷冻陈列柜，而不能适用于冷却温度各不相同的多种陈列柜。

发明内容

本发明就是为解决上述各个问题而想出来的。其目的在于：在多个使用侧热交换器共同使用同1个1级制冷剂回路的热源的制冷设备中，谋求简化回路的结构，与此同时，提供能适应各种形态要求的使用侧热交换器。

为达到上述目的，本发明只在1台机组中设置了制冷剂热交换器，并在该制冷剂热交换器和使用侧热交换器之间构成了封闭回路。

下面具体说明各解决方案。

如图3或图6所示，第1个解决方案所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的1个单元，其特征在于：所述2级制冷剂回路具有：多个第2使用侧热交换器，和在该各第2使用侧热交换器中使2级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部；1个第2使用侧热交换器和所述分支部设置在所述1个单元中，其他的第2使用侧热交换器与从所述分支部延伸至所述单元外部的制冷剂管道连接并设置于所述单元的外部。

按照所述第1个解决方案，在单 2a内所设置的制冷剂热交换器5中，1级制冷剂回路10的制冷剂和2级制冷剂回路20的制冷剂进行热交换。具体说来，制冷剂在上述单元2a的使用侧热交换器11b和制冷剂热交换器5之间进行循环。同时，制冷剂通过制冷剂管道LL-A、GL-A在其他使用侧热交换器3c和制冷剂热交换器5之间进行循环。这样，上述各使用侧热交换器11b、3c进行规定的冷却动作。

就是说，设在上述单元2a外面的使用侧热交换器3c把制冷剂热交换器5用作其热源，该制冷剂热交换器5被安装在单元2a中。

如图3所示，第2个解决方案所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的多个2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的主单元，其特征在于：1个2级制冷剂回路具有所述2级制冷剂在其中进行循环的第2使用侧热交换器，并且设置在所述主单元的内部，其他的2级制冷剂回路具有从所述制冷剂热交换器延伸至主单元的外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、上述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器，所述其他的2级制冷剂回路的第2使用侧热交换器收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

如图6所示，第3个解决方案所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的主单元，其特征在于：上述2级制冷剂回路具有多个第2使用侧热交换器，和在该各第2使用侧热交换器中使2级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部；1个第2使用侧热交换器和所述分支部设置在所述主单元的内部，其他的第2使用侧热交换器3c与从所述分支部延伸至主单元外部的制冷剂管道相连接，并且收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

按照所述第2个和第3个解决方案，就不用在副单元3a中安装制冷剂热交换器5。就是说，主单元2a中的制冷剂热交换器5则成为各使用侧热交换器11b、3c的热源，从而能简化副单元3a的结构。

还有，如图9或图10所示，第4个解决方案中所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的1个单元，其特征在于：所述1级制冷剂回路包括第1使用侧热交换器，和在上述制冷剂热交换器与第1使用侧热交换器中使1级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部，所述第1使用侧热交换器及所述分支部设置在所述单元的内部，所述2级制冷剂回路包括：从所述制冷剂热交换器延伸至所述单元的外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、设置在所述单元的外部、上述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器。

按照此解决方案，第1使用侧热交换器11b构成了1级制冷剂回路10的一部分。换句话说，在把该第1使用侧热交换器11b用作一元制冷循环的使用侧热交换器的同时，在包括此第1使用侧热交换器11b的单元2a中安装了制冷剂热交换器5。该制冷剂热交换器5又成为第2使用侧热交换器3c的热源。

如图9所示，第5个解决方案所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的主单元，其特征在于：所述1级制冷剂回路包括：第1使用侧热交换器，和在上述制冷剂热交换器与第1使用侧热交换器中使1级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部，所述第1使用侧热交换器和所述分支部设置在所述主单元的内部，所述2级制冷剂回路具有从所述制冷剂热交换器延伸至所述主单元外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、所述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器，所述第2使用侧热交换器收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

如图10所示，第6个解决方案所涉及的一种制冷设备，包括：1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，收纳所述制冷剂热交换器的主单元，其特征在于：所述1级制冷剂回路包括：第1使用侧热交换器，和在上述制冷剂热交换器与第1使用侧热交换器中使1级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部，所述2级制冷剂回路包括：多个第2使用侧热交换器，和使2级制冷剂在各第2使用侧热交换器中并列流动地使回路分支的分支部，所述第1使用侧热交换器和1级制冷剂回路的分支部和2级制冷剂回路的分支部设置在所述主单元中，所述各第2使用侧热交换器与从所述2级制冷剂回路的分支部延伸至所述主单元的外部的制冷剂管道连接并且收纳于设置在所述主单元的外部的各副单元中。

按照所述第5个和第6个解决方案，即使在把第1使用侧热交换器11b用作一元制冷循环的使用侧热交换器的情况下，也不用在副单元3a中安装制冷剂热交换器5。就是说，可把主单元2a中的制冷剂热交换器5用作第2使用侧热交换器3c的热源。

还有，第7个解决方案为：在上述第2个或者第5个解决方案的副单元3a中设置有2级压缩机3b。该2级压缩机3b的排出侧通过气体管道GL-A与制冷剂热交换器5的气体侧相连。并且，副单元3a的使用侧热交换器3c的液体一侧通过减压机构EV-2及液体管道LL-A与制冷剂热交换器5的液体侧相连。

按照此解决方案，从2级压缩机3b排出来的制冷剂通过气体管道GL-A流入制冷剂热交换器5，与1级制冷剂回路10中的制冷剂进行热交换而得到冷凝。然后，此凝结的制冷剂被减压机构EV-2减压并在使用侧热交换器3c中蒸发，这样进行规定的冷却动作。

第8个解决方案为：上述第3个或者第6个解决方案中的2级制冷剂回路11是依次连接2级压缩机3b、减压机构EV-1、使用侧热交换器11b和制冷剂热交换器5而构成的。并且，副单元3a的使用侧热交换器3c的液体侧通过液体管道LL-A与制冷剂热交换器5的液体侧相连，与此同时，该使用侧热交换器3c的气体侧通过气体管道GL-A与2级压缩机3b的吸入侧相连。

按照此解决方案，从2级压缩机3b排出的制冷剂在制冷剂热交换器5得到冷凝之后，其中的一部分在主单元2a的使用侧热交换器11b蒸发。剩下的凝结制冷剂流过液体管道LL-A而在副单元3a的使用侧热交换器3c蒸发。结果，能在各使用侧热交换器11b、3c中进行规定的冷却动作。

还有，第9个解决方案为：上述第2、第3、第5或者第6个解决方案中的1级制冷剂回路10包括与制冷剂热交换器5并列连接且设在副单元4a中的使用侧热交换器4b。并且，在该使用侧热交换器4b的液体侧通过液体管道LL-B与制冷剂热交换器5的液体侧相连，同时，该使用侧热交换器4b的气体侧通过气体管道GL-B与制冷剂热交换器5的气体侧相连。

按照此解决方案，1级制冷剂回路10的一部分构成一元制冷循环。也就是说，只设置1个可作为热源的1级制冷剂回路10，便能使进行二元制冷循环的使用侧热交换器3c和进行一元制冷循环的使用侧热交换器4b同时存在于该设备中。

第10个解决方案为：上述第1至第6个解决方案任一个之中的使用侧热交换器11b、3c、4d与食品用陈列柜的内部空气进行热交换而冷却该空气。

按此解决方案，食品用陈列柜的结构得以简化，故能节省安装陈列柜的空间。

综上所述，实施本发明可以收到以下几个效果。

根据所述第1个解决方案，能使1个制冷剂热交换器5作为多个使用侧热交换器11b、3c的热源而发挥功能。

并且，通过仅在1个单元2a中设置所述制冷剂热交换器5，例如，便能使制冷剂在各使用侧热交换器11b、3c中蒸发。

换句话说，不用对每个使用侧热交换器11b、3c分别设置制冷剂热交换器5。因此，不必在各单元中确保制冷剂热交换器5的安装空间。结果，能实现整个回路结构的简单化。

另外，凭借2级制冷剂回路20的结构，能实现冷却温度不同的各种温度环境。结果，能谋求扩大设备本身的适用范围。

根据上述第2个解决方案，不用在副单元3a中安装制冷剂热交换器5。因此，能简化回路的结构。并且，除了第1个解决方案的效果之外，还能得到以下之效果：即由于设置了多个2级制冷剂回路11、12，所以可按每个2级制冷剂回路11、12设定不同的冷却能力等。

根据上述第3个解决方案，由于不用在副单元3a中安装制冷剂热交换器5，所以能简化回路的结构。并且，除了第1个解决方案的效果之外，还能得到以下之效果：即由于在2级制冷剂回路11中安装有多个使用侧热交换器11b、3c，因此能更容易地进行管道的连接工作等。

还有，根据上述第2个和第3个解决方案，能采用以下的结构：即在主单元2a中安装压缩机等，另一方面，在副单元3a中只安装使用侧热交换器3c。其结果，能使冷却温度不同的多种单元2a、3a同时存在，因此能提高通用性。

根据上述第4个解决方案，由于将与制冷剂热交换器5交联的第1使用侧热交换器11b安装在1级制冷剂回路10中，并把该第1使用侧热交换器11b和制冷剂热交换器5一起设在一个单元2a中，因此能构成不包括压缩机等的单元2a。结果，能扩大该单元2a的适用范围。此外，与上述第1个解决方案一样，能简化回路的结构。

根据上述第5个解决方案，由于在副单元3a中安装了第2使用侧热交换器3c，所以该副单元3a中的压缩机可以省去。结果，能简化回路的结构。此外，与上述第2个和第3个解决方案同样，能使多种单元2a、3a同时存在，因此能提高通用性。

根据上述第6个解决方案，由于在各副单元3a中安装了多个第2使用侧热交换器3c，因此能容易适应多处冷却对象的要求。此外，与上述第1个解决方案同样，能简化回路的结构。并且，与上述第2个和第3个解决方案同样，能使多种单元2a、3a同时存在，因此能提高通用性。

还有，根据上述第7个解决方案，由于在副单元3a中安装了2级压缩机3b，所以能在该副单元3a中产生低温等，从而能谋求扩大使用范围。

根据上述第8个解决方案，由于在主单元2a中安装有2级压缩机3b等，因此能构成只包括使用侧热交换器3c的副单元3a。其结果，能确实实现整个回路结构的简单化。

根据上述第10个解决方案，由于通过与食品用陈列柜的内部空气进行热交换来冷却食品用陈列柜，所以能确实有效地利用陈列柜的有限空间。结果，食品用陈列柜本身的结构得以简化。同时，能谋求减少食品用陈列柜的安装空间。

附图说明

图1是各陈列柜的配置状态图。

图2是各陈列柜的管道连接状态的概略图。

图3是有关第1实施例的室外机组和主机的制冷剂管道系统图。

图4是冷冻子机的管道结构图。

图5是冷藏子机的管道结构图。

图6是有关第2实施例的相当于图3的图。

图7是有关第2实施例的冷冻子机的管道结构图。

图8是有关第3实施例的相当于图3的图。

图9是有关第4实施例的相当于图3的图。

图10是有关第5实施例的相当于图3的图。

图11是有关第6实施例的相当于图3的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

本实施例是将本发明的制冷设备应用在超级市场等内所设置的食品用陈列柜上的情形。

<第1实施例>

图1示出食品销售处的陈列柜的配置状态，在各陈列柜中设置有冷却机组2、3A、3B、4A、4B。图2示出各陈列柜的冷却机组2、3A、3B、4A、4B的管道连接的概略情况，图3～图5示出该管道连接的详细情况。

如图1和图2所示，制冷设备具有1台室外机组1和5台冷却机组2、3A、3B、4A、4B。该冷却机组2、3A、3B、4A、4B是用来冷却各陈列柜内部，它由1台主机2、2台冷冻子机3A、3B和2台冷藏子机4A、4B构成。该主机2、冷冻子机3A、3B和冷藏子机4A、4B通过制冷剂管道与室外机组1相连接。

所述室外机组1和主机2之间进行循环的制冷剂与在主机2和各冷冻子机3A、3B之间进行循环的制冷剂在制冷剂热交换器5中进行热交换。这样，该各冷冻子机3A、3B产生规定的低温(例如，-40℃)，冷却冷冻陈列柜内。所述制冷剂热交换器5又被称为复迭式热交换器，它被设在上述主机2中。

所述主机2也与冷冻子机3A、3B同样地产生规定的低温(例如，-40℃)，从而冷却冷冻陈列柜内。

另一方面，制冷剂在上述冷藏子机4A、4B和室外机组1之间进行循环，该各冷藏子机4A、4B这样产生规定的低温(例如，-15℃)，从而冷却冷冻陈列柜内。

下面，将说明可进行所述冷却动作的各机器(单元)的回路结构。

-室外机组-

上述室外机组1被设在建筑物的外面。该室外机组1的外壳1a内包括有彼此间由制冷剂管道连接的1级压缩机1b和室外热交换器1c。该室外热交换器1c的液体侧接在1级液体管道LL上，所述1级压缩机1b的吸入侧接在1级气体管道GL上。并且，该1级液体管道LL和1级气体管道GL从外壳1a延伸出来，从而连接于主机2。

-主机-

上述主机2构成主单元，该主机2的外壳2a中包括有上述制冷剂热交换器5。该制冷剂热交换器5与从上述室外机组1延伸出来的1级液体管道LL和1级气体管道GL相连。

在上述主机2内的1级液体管道LL中，设置有第1分流器6和第2分流器7。从该第1分流器6分支有3条上游侧分支管LL-1、LL-2、LL-3，其中1条上游侧分支管LL-1与第2分流器7相连。从所述第2分流器7进一步分支有3条下游侧分支管LL-4、LL-5、LL-6，该各下游侧分支管LL-4、LL-5、LL-6与制冷剂热交换器5相连。

所述制冷剂热交换器5是板状热交换器。在该制冷剂热交换器5中与各下游侧分支管LL-4、LL-5、LL-6对应地形成有第1个1级通路5a、第2个1级通路5b和第3个1级通路5c。

并且，在上述各下游侧分支管LL-4、LL-5、LL-6中设置有电动膨胀阀EV-A、EV-B、EV-C。该电动膨胀阀EV-A、EV-B、EV-C通过控制其开度，分别控制各1级通路5a、5b、5c中的制冷剂的蒸发温度。

另外，上述制冷剂热交换器5的各1级通路5a、5b、5c未必非由1条通路构成不可，也可以把多片板重叠在一起由多条通路构成各1级通路5a、5b、5c。

另一方面，在上述主机2内的1级气体通道GL中，设置有第1集流器8和第2集流器9。该第1集流器8与制冷剂热交换器5的1级制冷剂的导出管GL-1、GL-2、GL-3相连的同时，与集流管GL-4相连。该集流管GL-4连接于第2集流器9，该第2集流器9与1级压缩机1b的吸入侧相连。

象这样，在上述1级压缩机1b和制冷剂热交换器5之间构成1级制冷剂回路10。在该1级制冷剂回路10中，从1级压缩机1b排出的制冷剂在室外热交换器1c得到冷凝。此冷凝制冷剂的一部分被电动膨胀阀EV-A、EV-B、EV-C减压后，在制冷剂热交换器5中蒸发，此蒸发了的制冷剂返回到1级压缩机1b中。1级制冷剂就这样进行循环。

另外，从上述第1分流器6分支的2条上游侧分支管LL-2、LL-3和与上述第2集流器9连接的2条会合用管道GL-5、GL-6延伸到冷藏子机4A、4B。

上述主机2包括与制冷剂热交换器5中的1级制冷剂进行热交换的第1使用侧制冷剂回路11。该第1使用侧制冷回路11是由制冷剂管道11c把2级压缩机11a、制冷剂热交换器5的第1个2级通路5A、电动膨胀阀EV-1和使用侧热交换器11b相连接而构成的。

该第1使用侧制冷剂回路11是制冷剂能在其中进行循环的封闭回路，上述第1个2级通路5A在它与第1个1级通路5a之间进行热交换。就是说，从上述2级压缩机11a排出的制冷剂在制冷剂热交换器5的第1个2级通路5A中与第1个1级通路5a的制冷剂进行热交换而得到冷凝。这样，上述第1使用侧制冷剂回路11在它与1级制冷剂回路10之间构成二元制冷循环。

另外，上述制冷剂热交换器5的第2个2级通路5B和第3个2级通路5C通过液体管道LL-A和气体管道GL-A与冷冻子机3A、3B相连接。

-冷冻子机-

上述各冷冻子机3A、3B构成副单元，并互相有同一个结构。所以，在此按照图4仅对一个冷冻子机3A进行说明。

该冷冻子机3A由蒸气压缩式制冷循环构成。该冷冻子机3A的外壳3a内包含有2级压缩机3b、使用侧热交换器3c和电动膨胀阀EV-2。该2级压缩机3b的排出侧与气体管道GL-A相连，所述使用侧热交换器3c的液体侧与液体管道LL-A相连。该气体管道GL-A和液体管道LL-A与上述制冷剂热交换器5的第2个2级通路5B相连接。这样，在上述冷冻子机3A和第2个2级通路5B之间构成为封闭回路的第2使用侧制冷剂回路12。

与上述第1使用侧制冷剂回路11同样，该第2使用侧制冷剂回路12在它与上述第1级制冷剂回路10之间构成二元制冷循环。

另外，另一个冷冻子机3B则与制冷剂热交换器5的第3个2级通路5C之间构成为封闭回路的第2使用侧制冷剂回路12。

还有，上述第1使用侧制冷剂回路11和第2使用侧制冷剂回路12构成本发明的2级制冷剂回路20。

-冷藏子机-

上述各冷藏子机4A、4B也构成副单元，并互相有同一个结构。所以，在此按照图5只说明一个冷藏子机4A。

该冷藏子机4A的外壳4a内包含有使用侧热交换器4b和电动膨胀阀EV-3。该使用侧热交换器4b的气体侧与气体管道GL-B相连，使用侧热交换器4b的液体侧与液体管道LL-B相连。该液体管道LL-B导入主机2中，并通过上述上游侧分支管LL-2与第1分流器6相连接。所述气体管道GL-B导入主机2中，通过上述会合用管道GL-5与第2集流器9相连接。

上述冷藏子机4A与上述室外机组1的1级压缩机1b及室外热交换器1c构成封闭回路。就是说，此冷藏子机4A不构成二元制冷循环，从1级压缩机1b排出并在室外热交换器1c冷凝的制冷剂流经第1分流器6而直接提供给冷藏子机4A。

另外，又在另一个冷藏子机4B中，液体管道LL-B通过上游侧分支管LL-3与第1分流器6相连，气体管道GL-B通过会合用管道GL-6与第2集流器9相连接。这样，该冷藏子机4B与室外机组1的1级压缩机1b及室外热交换器1c构成封闭回路。

如上所述，第1使用侧制冷剂回路11和第2使用侧制冷剂回路12、12在它们与1级制冷剂回路10之间构成二元制冷循环。与此相对，冷藏子机4A、4B与1级压缩机1b及室外热交换器1c之间构成一元制冷循环。

-制冷剂循环过程-

接下来，对本实施例的制冷设备中的制冷剂循环过程进行说明。

在各陈列柜中的主机2、冷冻子机3A、3B和冷藏子机4A、4B分别进行冷却运转时，一驱动各压缩机1b、11a、3b，各电动膨胀阀EV-A～EV-C、EV-1～EV-3被调节为规定的开度。

也就是说，制冷剂热交换器5的下游侧分支管LL-4～LL-6的电动膨胀阀EV-A～EV-C对各1级通路5a、5b、5中的制冷剂的蒸发温度进行控制，从而调节将要提供给各使用侧制冷剂回路11、12的冷热量。

还有，各使用侧热交换器11b、3c、4d上游一侧的各电动膨胀阀EV-1～EV-3通过控制其开度，以设定陈列柜的内部温度为规定的温度。

首先，在1级制冷剂回路10中，从1级压缩机1b排出的制冷剂在室外热交换器1c与室外空气进行热交换而得到冷藏。此冷凝了的液体制冷剂在第1分流器6被分流，其中一部分流过通向冷藏子机4A、4B的上游侧分流管LL-2、LL-3和液体管道LL-B，流入冷藏子机4A、4B中。该液体制冷剂被电动膨胀阀EV-3减压后，在使用侧热交换器4b与冷藏陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。

由于此制冷剂的蒸发，冷藏子机4A、4B可被冷却为规定的温度。例如，冷藏子机4A、4B成为-15℃。然后，该蒸发了的气体制冷剂经过气体管道GL-B和会合用管道GL-5、GL-6在第2集流器9交汇，从而返回到1级压缩机1b中。

另一方面，在上述第1分流器6被分流的剩下的液体制冷剂流过通向制冷剂热交换器5的上游侧分支管LL-1、第2分流器7和下游侧分支管LL-4、LL-5、LL-6。然后，所述液体制冷剂被各电动膨胀阀EV-A～EV-C减压后，流入制冷剂热交换器5的各1级通路5a、5b、5c。在此制冷剂热交换器5中，上述液体制冷剂与各使用侧制冷剂回路11、12、12的制冷剂进行热交换而蒸发。此蒸发了的气体制冷剂通过导出管GL-1、GL-2、GL-3、第1集流器8和集流管GL-4而流入第2集流器9，在该第2集流器9中与从上述冷藏子机4A、4B回来的气体制冷剂相汇集，随后返回到1级压缩机1b中。

制冷剂就这样在1级制冷剂回路10中进行循环。

接下来，对上述各使用侧制冷剂回路11、12中的制冷剂循环过程进行说明。

在第1使用侧制冷剂回路11中，从2级压缩机11a排出的制冷剂流入制冷剂热交换器5的第1个2级通路5A中。在此制冷剂热交换器5中，上述第1使用侧制冷剂回路11的制冷剂与流经第1个1级通路5a的制冷剂进行热交换而冷凝。此冷凝了的液体制冷剂被电动膨胀阀EV-1减压后，在使用侧热交换器11b与陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。由于此制冷剂的蒸发，主机2内部可被冷却为规定的温度。例如，主机2内部成为-40℃。然后，该蒸发了的气体制冷剂返回到2级压缩机11a。

另一方面，在第2使用侧制冷剂回路12中，从2级压缩机3b排出的制冷剂经过气体管道GL-A充入到主机2中，然后流经制冷剂热交换器5的第2个2级通路5B和第3个2级通路5C。在此制冷剂热交换器5中，上述第2使用侧制冷剂回路12的制冷剂与流过第2个1级通路5b和第3个1级通路5c的制冷剂进行热交换而得到冷凝。此冷凝了的液体制冷剂流过液体管道LL-A再回到冷冻子机3A、3B中。该液体制冷剂被电动膨胀阀EV-2减压后，在使用侧热交换器3c与冷冻陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。由于此制冷剂的蒸发，冷冻子机3A、3B内部可被冷却为规定的温度。例如，冷冻子机3A、3B内部成为-40℃。然后，该蒸发了的气体制冷剂返回到2级压缩机3b。

象这样，制冷剂在各使用侧制冷剂回路11、12、12中进行循环。

如上所述，在本实施例的制冷设备中，在主机2和冷冻陈列柜的冷冻子机3A、3B中采用了二元制冷循环，而在冷藏陈列柜的冷藏子机4A、4B中采用了一元制冷循环。并且，该主机2、冷冻子机3A、3B和冷藏子机4A、4B都把一台室外机组1用作其热源。

还有，只在一台主机2中设置了为构成上述二元制冷循环的制冷剂热交换器5，而在冷冻子机3A、3B中没设此制冷剂热交换器5。

因此，与各冷却机组分别包括制冷剂热交换器的以往的设备相比，可简化冷冻子机3A、3B的结构。也就是说，不用在上述冷冻子机3A、3B中设置把压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器相连接而构成的封闭回路的2级制冷剂回路。结果，能简化整个制冷剂回路的结构。

此外，如上所述，本实施例的制冷设备包括具有压缩机3b、使用侧热交换器3c和电动膨胀阀EV-2的冷冻子机3A、3B和只具有使用侧热交换器4b和电动膨胀阀EV-3的冷藏子机4A、4B。因此，本制冷设备可被应用在冷却温度不同的多种陈列柜上。其结果，与仅可被应用在冷冻陈列柜上的以前的设备相比，能扩大其适用范围。

<第2实施例>

其次，参照图6和图7说明第2实施例。

在本实施例中，主机2和冷冻子机3A、3B的结构与第1实施例不一样。所以，在此仅对与上述第1实施例不同之处进行说明。

-主机-

本实施例的主机2不包括第2分流器7和第1集流器8。还有，制冷剂热交换器5只备有一个1级通路5a和一个2级通路5A。

因此，从分流器6向制冷剂热交换器5延伸的分支管LL-1通过电动膨胀阀EV-A与制冷剂热交换器5的1级通路5a相连接。上述1级通路5a的出口一侧通过会合用管道GL-4与集流器9相连接。

在使用侧制冷剂回路11的制冷剂热交换器5和电动膨胀阀EV-1之间安装有分流器11d，在该使用侧制冷剂回路11的使用侧热交换器11b和2级压缩机11a之间安装有集流器11e。

从上述分流器11d分支有连接于使用侧热交换器11b的第1个液体侧分支管LL-A1、第2个液体侧分支管LL-A2以及第3个液体侧分支管LL-A3。该第2个液体侧分支管LL-A2和第3个液体侧分支管LL-A3从主机2中延伸到各冷冻子机3A、3B。从上述集流器11e分支有连接于使用侧热交换器11b的第1个气体侧分支管GL-A1、第2个气体侧分支管GL-A2以及第3个气体侧分支管GL-A3。该第2个气体侧分支管GL-A2和第3个气体侧分支管GL-A3从主机2中延伸到各冷冻子机3A、3B。

-冷冻子机-

上述各冷冻子机3A、3B具有与第1实施例的冷藏子机4A、4B同样的结构。如图7所示，各冷冻子机3A、3B的外壳3a内包含有使用侧热交换器3c和电动膨胀阀EV-2。该使用侧热交换器3c的气体侧通过上述气体侧分支管GL-A2与主机2中的集流器11e相连，所述使用侧热交换器3c的液体侧通过上述液体侧分支管LL-A2与主机2中的分流器11d相连。

就是说，上述各冷冻子机3A、3B的使用侧热交换器3c与上述主机2的使用侧热交换器11b并列连接。并且，上述各冷冻子机3A、3B的使用侧热交换器3c和主机2中的使用侧热交换器11b在它们与1级制冷剂回路10之间构成二元制冷循环。

另外，各冷藏子机4A、4B的结构与第1实施例的(参照图5)相同，因此省略其说明。

-制冷剂循环过程-

接下来，对本实施例的制冷剂循环过程进行说明。

1级制冷剂回路10的制冷剂循环过程与上述第1实施例的情形相同，所以省略其说明。

在使用侧制冷剂回路11中，从2级压缩机11a排出的制冷剂流入制冷剂热交换器5的2级通路5A。在此制冷剂热交换器5中，使用侧制冷剂回路11的制冷剂与流经1级通路5a的制冷剂进行热交换而得到冷凝。然后，此冷凝了的液体制冷剂在分流器11d被分流。分流后的一部分液体制冷剂被主机2中的电动膨胀阀EV-1减压后，在使用侧热交换器11b与陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。由于此制冷剂的蒸发，主机2内部可被冷却为规定的温度。然后，该蒸发了的气体制冷剂经过集流器11e返回到2级压缩机11a中。

另一方面，在上述分流器11d被分流的剩下的液体制冷剂通过液体侧分支管LL-A2、LL-A3，从主机2流向各冷冻子机3A、3B。在该各冷冻子机3A、3B中，液体制冷剂被电动膨胀阀EV-2减压后，在使用侧热交换器3c与冷冻陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。由于此制冷剂的蒸发，各冷冻子机3A、3B内部可被冷却为规定的温度。然后，该蒸发了的气体制冷剂通过气体侧分支管GL-A2、GL-A3返回到主机2中，在集流器11e与上述其他制冷剂交汇，从而返回到2级压缩机11a中。

象这样，制冷剂在使用侧制冷剂回路11中进行循环。

如上所述，在本实施例中以一个封闭回路构成使用侧制冷剂回路11，把各使用侧热交换器11b、3c、3c并列连接而配置在各陈列柜中。因此，制冷剂热交换器5只具备彼此间可进行热交换的一对通路即可，不用象第1实施例那样具备多种制冷剂通路。结果，可谋求简化所述制冷剂热交换器5的结构。

<第3实施例>

下面，按照图8对第3实施例进行说明。

本实施例兼备了上述第1实施例和第2实施例的结构。图8示出本实施例所涉及的室外机组1和主机2的制冷剂管道系统，其中对与上述第1实施例和第2实施例相同的构件附上同一符号。

在本实施例中采用了两种冷冻子机3A、3B(图未示出)。第1种冷冻子机3A、3B与制冷剂热交换器5的2级通路5B构成封闭回路，其与图4所示的第1实施例的冷冻子机3A、3B相对应。第2种冷冻子机3A、3B具备与主机2中的第1使用侧制冷剂回路11的使用侧热交换器11b并列连接的使用侧热交换器3c，它与图7所示的第2实施例的冷冻子机3A、3B相对应。

<第4实施例>

下面，按照图9对第4实施例进行说明。

在本实施例中，主机2的结构与第1实施例的不一样。所以，在此仅对该主机2中与上述第1实施例不同之处进行说明。另外，对与第1实施例相同的构件附上同一个符号。

-主机-

本实施例所涉及的主机2被设在冷藏陈列柜中。该主机2所包括的使用侧热交换器11b没有与室外机组1构成二元制冷循环。

就是说，从第1分流器6分支的一条下游侧分支管LL-2通过电动膨胀阀EV-1与使用侧热交换器11b的液体一侧相连接。另一方面，会合在第2集流器9上的一条会合用管道GL-5与使用侧热交换器11b的气体侧相连。这样，上述使用侧热交换器11b与室外机组1构成一元制冷循环。

此外，冷冻子机3A、3B、…的结构和该冷冻子机3A、3B、…对主机2的连接状态与第1实施例相同(图中未示)。因此，不再进行其说明。

另外，本实施例的制冷剂热交换器5与三条液体管道LL-A及三条气体管道GL-A相连接。该各液体管道LL-A和气体管道GL-A从主机2中延伸出来，并连接于三台冷冻子机3A、3B、…。制冷剂在该三台冷冻子机3A、3B、…和制冷剂热交换器5之间进行循环。

-制冷剂循环过程-

接下来，对本实施例的制冷剂循环过程进行说明。

流过主机2的使用侧热交换器11b的制冷剂循环过程与流过冷藏子机(省略图示)的使用侧热交换器4b的制冷剂循环过程相同。也就是说，从1级压缩机1b排出的制冷剂在室外热交换器1c冷凝后，被电动膨胀阀EV-1减压，并与冷藏陈列柜内的空气进行热交换而蒸发。

另一方面，流过冷冻子机(省略图示)的制冷剂与第1实施例同样地进行循环，即通过制冷剂热交换器5进行循环，从而把冷冻子机冷却成规定的温度。

这样，按照本实施例的结构，可把主机2设在冷藏陈列柜中。并且，仅在该冷藏陈列柜的主机2中安装制冷剂热交换器5，因此可简化其结构。

<第5实施例>

下面，按照图10对第5实施例进行说明。

本实施例的主机2的结构与第2实施例的不一样。所以，在此仅对该主机2中与上述第2实施例不同之处进行说明。

-主机-

本实施例的主机2与上述第4实施例同样地设在冷藏陈列柜中。

就是说，从第1分流器6分支的一条分支管LL-2通过电动膨胀阀EV-1与使用侧热交换器11b的液体一侧相连接。另一方面，会合在集流器9上的一条会合用管道GL-5与使用侧热交换器11b的气体侧相连。这样，上述使用侧热交换器11b与室外机组1构成一元制冷循环。

此外，冷冻子机3A、3B的结构和该冷冻子机3A、3B对主机2的连接状态与第2实施例相同(图中未示)。因此，不再进行其说明。

-制冷剂循环过程-

接下来，对本实施例的制冷剂循环过程进行说明。

流过主机2的使用侧热交换器11b的制冷剂的循环过程与上述第4实施例的情况相同。还有，流过冷冻子机(省略图示)和冷藏子机(省略图示)的制冷剂的循环过程与第2实施例中的循环过程相同。由于这些循环过程，各陈列柜内可被冷却成规定的温度。

<第6实施例>

下面，按照图11对第6实施例进行说明。

本实施例兼备了上述第4实施例和第5实施例的结构。图11示出本实施例的室外机组1和主机2的制冷剂管道系统，其中对与上述第4实施例和第5实施例相同的构件附上同一符号。

也就是说，本实施例采用了两种冷冻子机3A、3B(图中未示)。第1种冷冻子机3A、3B是在主机2中安装有2级压缩机11a，并与制冷剂热交换器5的2级通路5A一起构成为封闭回路，其与图10所示的第5实施例相对应。第2种冷冻子机3A、3B在各外壳3a中具备2级压缩机3b，并与制冷剂热交换器5的2级通路5B一起构成封闭回路，它与图9所示的第4实施例相对应。

<其他实施例>

上述的各实施例都具备了多个冷冻子机3A、3B和多个冷藏子机4A、4B。但，作为本发明的其他实施例，也可以只具备多个冷冻子机3A、3B。

例如，在图3中，也可以只具备主机2和一台以上的冷冻子机3A、…。又在图6中，也可以不设置冷藏子机4A、4B。

还有，在图9中，也可以只具备主机2和一台以上的冷冻子机3A、…。又在图10中，也可以不设置冷藏子机4A、4B。

总之，在本发明中至少具备一个蒸气压缩式制冷循环的2级制冷剂回路，并按照冷却温度，可适合采用各种冷冻子机3A、…和冷藏子机4A、…。结果，可谋求扩大本发明的制冷设备的适用范围。

另外，制冷剂热交换器5不限于是板状的，也可以采用双重管状的。

此外，在上述各实施例中对把本发明应用于食品陈列柜的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也能适用于空调机等其他制冷设备。

综上所述，本发明所涉及的制冷设备对使用1级制冷剂回路和2级制冷剂回路来进行冷却时非常有用，尤其适用于食品用陈列柜的冷却。

Claims

1.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及

使所述1级制冷剂与所述2级制冷剂进行热交换的制冷剂热交换器，

收纳所述制冷剂热交换器的1个单元，

其特征在于：

所述2级制冷剂回路具有：多个第2使用侧热交换器，和在该各第2使用侧热交换器中使2级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部；

1个第2使用侧热交换器和所述分支部设置在所述1个单元中，

其他的第2使用侧热交换器与从所述分支部延伸至所述单元外部的制冷剂管道连接并设置于所述单元的外部。

2.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的多个2级制冷剂回路以及

收纳所述制冷剂热交换器的主单元，

其特征在于：

1个2级制冷剂回路具有所述2级制冷剂在其中进行循环的第2使用侧热交换器，并且设置在所述主单元的内部，

其他的2级制冷剂回路具有从所述制冷剂热交换器延伸至主单元的外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、上述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器，

所述其他的2级制冷剂回路的第2使用侧热交换器收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

3.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及

收纳所述制冷剂热交换器的主单元，

其特征在于：

上述2级制冷剂回路具有多个第2使用侧热交换器，和在该各第2使用侧热交换器中使2级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部；

1个第2使用侧热交换器和所述分支部设置在所述主单元的内部，

其他的第2使用侧热交换器(3c)与从所述分支部延伸至主单元外部的制冷剂管道相连接，并且收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

4.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及

收纳所述制冷剂热交换器的1个单元，

其特征在于：

所述1级制冷剂回路包括第1使用侧热交换器，和在上述制冷剂热交换器与第1使用侧热交换器中使1级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部，

所述第1使用侧热交换器及所述分支部设置在所述单元的内部，

所述2级制冷剂回路包括：从所述制冷剂热交换器延伸至所述单元的外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、设置在所述单元的外部、上述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器。

5.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及

收纳所述制冷剂热交换器的主单元，

其特征在于：

所述1级制冷剂回路包括：第1使用侧热交换器，和在上述制冷剂热交换器与第1使用侧热交换器中使1级制冷剂并列流动地使回路分支的分支部，

所述第1使用侧热交换器和所述分支部设置在所述主单元的内部，

所述2级制冷剂回路具有从所述制冷剂热交换器延伸至所述主单元外部的制冷剂管道和与该制冷剂管道连接、所述2级制冷剂在其中循环的第2使用侧热交换器，

所述第2使用侧热交换器收纳于设置在所述主单元外部的副单元中。

6.一种制冷设备，包括：

1级制冷剂在其中循环的1级制冷剂回路、

2级制冷剂在其中循环的2级制冷剂回路以及

收纳所述制冷剂热交换器的主单元，

其特征在于：

所述2级制冷剂回路包括：多个第2使用侧热交换器，和使2级制冷剂在各第2使用侧热交换器中并列流动地使回路分支的分支部，

所述第1使用侧热交换器和1级制冷剂回路的分支部和2级制冷剂回路的分支部设置在所述主单元中，

所述各第2使用侧热交换器与从所述2级制冷剂回路的分支部延伸至所述主单元的外部的制冷剂管道连接并且收纳于设置在所述主单元的外部的各副单元中。

7.根据权利要求2或者5所述的制冷设备，其特征在于：

在所述副单元(3a)中设置有2级压缩机(3b)，

该2级压缩机(3b)的排出侧通过气体管道(GL-A)与所述制冷剂热交换器(5)的气体侧相连，

所述副单元(3a)中的第2使用侧热交换器(3c)的液体侧通过减压机构(EV-2)和液体管道(LL-A)与所述制冷剂热交换器(5)的液体侧相连。

8.根据权利要求3或者6所述的制冷设备，其特征在于：

2级制冷剂回路(11)是依次连接2级压缩机(3b)、减压机构(EV-1)、第2使用侧热交换器(11b)和所述制冷剂热交换器(5)而构成的，另一方面，

所述副单元(3a)中的第2使用侧热交换器(3c)的液体侧通过液体管道(LL-A)与所述制冷剂热交换器(5)的液体侧相连，该第2使用侧热交换器(3c)的气体侧通过气体管道(GL-A)与2级压缩机(3b)的吸入侧相连。

9.根据权利要求2、3、5或者6所述的制冷设备，其特征在于：

1级制冷剂回路(10)包括与所述制冷剂热交换器(5)并列连接且安装在副单元(4a)中的第1使用侧热交换器(4b)，

该第1使用侧热交换器(4b)的液体侧通过液体管道(LL-B)与所述制冷剂热交换器(5)的液体侧相连，同时，该第1使用侧热交换器(4b)的气体侧通过气体管道(GL-B)与制冷剂热交换器(5)的气体侧相连。

10.根据权利要求1至6中任何一项所述的制冷设备，其特征在于：

使用侧热交换器(11b、3c、4b)与食品用陈列柜的内部空气进行热交换而冷却该空气。