JP6791235B2

JP6791235B2 - 冷凍装置

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Publication number: JP6791235B2
Application number: JP2018234776A
Authority: JP
Inventors: 翼西尾; 直人堀内; 賢一郎井上
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: JP2020094785A

Description

本開示は、冷凍装置に関するものである。

従来より、各々に熱交換器および流量調節弁が設けられた複数の並列回路と冷媒冷却回路とを有する冷媒回路を備えた冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１）。各並列回路において、熱交換器と流量調節弁とは、互いに直列に接続されている。冷媒冷却回路の一端側は、複数の分岐路に分岐している。各分岐路は、各並列回路における熱交換器と流量調節弁との間に接続されている。

特開２０１８−０５４２４８号公報

ところで、特許文献１の冷凍装置には、複数の熱交換器が蒸発器として機能する場合に、流量調節弁を適切に制御するのが難しいという問題があった。なぜなら、各並列回路における熱交換器と流量調節弁との間の部分が、冷媒冷却回路の分岐路を介して互いにつながっているためである。このような構成では、流量調節弁を通過した後の冷媒が、熱交換器に流入する前に分岐路を介して並列回路間を移動してしまう。このため、複数の流量調節弁を同時に制御する必要があり、冷凍装置の制御性が低くなってしまう。

本開示の目的は、冷凍装置の制御性を高めることにある。

本開示の第１の態様は、利用側熱交換器（15）および複数の熱源側熱交換器（21a,21b）を有して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（11,12）を備えた冷凍装置（1）を対象とする。上記冷媒回路（11,12）は、互いに並列に接続された複数の並列回路（20a,20b）を備え、各上記並列回路（20a,20b）は、互いに直列に接続された上記熱源側熱交換器（21a,21b）と流量調節弁（22a,22b）とを備え、上記冷媒回路（11,12）は、内部を流れる冷媒によって上記冷凍装置（1）の構成部品を冷却するための冷却部（56）が設けられた冷媒冷却管（55）を備え、上記冷媒冷却管（55）の一端は、１つの上記並列回路（20a）における上記熱源側熱交換器（21a）と上記流量調節弁（22a）との間に接続されており、上記冷媒冷却管（55）の他端は、上記利用側熱交換器（15）と複数の上記並列回路（20a,20b）との間に接続されている。

第１の態様では、複数の並列回路（20a,20b）における熱源側熱交換器（21a,21b）と流量調節弁（22a,22b）との間の部分が、互いに接続されていない。加熱運転で複数の熱源側熱交換器（21a,21b）が蒸発器として機能する場合に、流量調節弁（22a,22b）の開度の調節が、当該流量調節弁（22a,22b）に対応する熱源側熱交換器（21a,21b）の流量にしか影響しない。このため、加熱運転時に流量調節弁（22a,22b）の開度を容易に調節することができる。換言すると、冷凍装置（1）の制御性を高めることができる。

本開示の第２の態様は、上記第１の態様において、少なくとも１つの上記熱源側熱交換器（21a,21b）は、他の上記熱源側熱交換器（21a,21b）と容量が異なり、上記冷媒冷却管（55）の一端は、容量が最も大きい上記熱源側熱交換器（21a）を有する上記並列回路（20a）に接続されていることを特徴とする。

第２の態様では、冷却運転で複数の熱源側熱交換器（21a,21b）が放熱器として機能する場合に、容量が最も大きい熱源側熱交換器（21a）から流出した冷媒の一部または全部を冷媒冷却管（55）の冷却部（56）に流すことができる。容量が小さい熱源側熱交換器（21b）に冷媒冷却管（55）の一端を接続するよりも、冷却運転時により多くの冷媒を冷媒冷却管（55）に流すことができる。

本開示の第３の態様は、上記第１または第２の態様において、上記冷媒回路（11,12）は、上記利用側熱交換器（15）と複数の上記並列回路（20a,20b）との間に設けられ、第１逆止弁（CV1）、第２逆止弁（CV2）、第３逆止弁（CV3）、および第４逆止弁（CV4）を有するブリッジ回路（40）と、上記ブリッジ回路（40）に接続され、冷媒が一方向のみに流れる一方向回路（53）とを備え、上記ブリッジ回路（40）は、上記第１逆止弁（CV1）が設けられ、流入端が上記一方向回路（53）の流出端に接続されかつ流出端が複数の上記並列回路（20a,20b）に接続された第１配管（41）と、上記第２逆止弁（CV2）が設けられ、流入端が複数の上記並列回路（20a,20b）に接続されかつ流出端（42a）が上記冷媒冷却管（55）の一端と上記冷却部（56）との間に接続された第２配管（42）と、上記第３逆止弁（CV3）が設けられ、流入端が上記利用側熱交換器（15）に接続されかつ流出端が上記一方向回路（53）の流入端に接続された第３配管（43）と、上記第４逆止弁（CV4）が設けられ、流入端が上記一方向回路（53）の流出端に接続されかつ流出端が上記利用側熱交換器（15）に接続された第４配管（44）とを有し、上記冷媒冷却管（55）の他端は、上記第３配管（43）の流出端および上記一方向回路（53）の流入端に接続されていることを特徴とする。

第３の態様では、冷却運転時に、複数の並列回路（20a,20b）から流出した冷媒が、第２配管（42）を経由して、冷媒冷却管（55）における冷却部（56）の上流に流入する。このため、冷却運転時に、全ての熱源側熱交換器（21a,21b）から流出した冷媒を冷媒冷却管（55）の冷却部（56）に流すことができる。加熱運転時には、利用側熱交換器（15）から流出した冷媒が、第３配管（43）を経由して、一方向回路（53）と冷媒冷却管（55）とに分流する。このため、加熱運転時には、複数の熱源側熱交換器（21a,21b）に流入する全ての冷媒の一部を冷媒冷却管（55）の冷却部（56）に流すことができる。

図１は、実施形態１のチラー装置の構成を示す冷媒回路図である。図２は、冷却運転中の冷媒の流れを示すチラー装置の冷媒回路図である。図３は、加熱運転中の冷媒の流れを示すチラー装置の冷媒回路図である。図４は、実施形態２のチラー装置の構成を示す冷媒回路図である。図５は、冷却運転中の冷媒の流れを示すチラー装置の冷媒回路図である。図６は、加熱運転中の冷媒の流れを示すチラー装置の冷媒回路図である。

《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態のチラー装置（1）は、冷凍サイクルを行う冷凍装置である。このチラー装置（1）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路を備え、冷媒によって熱媒水を冷却しまたは加熱する。チラー装置（1）において冷却されまたは加熱された熱媒水は、図外のファンコイルユニットへ供給され、室内空間の冷房または暖房に利用される。

図１に示すように、チラー装置（1）は、第１冷媒回路（11）と第２冷媒回路（12）とを備える。第１冷媒回路（11）と第２冷媒回路（12）は、一つの水熱交換器（15）を共用する。また、チラー装置（1）は、室外ファン（5）を、冷媒回路（11,12）毎に一つずつ備える。各室外ファン（5）は、対応する冷媒回路（11,12）の室外熱交換器（21a,21b）へ室外空気を送る。更に、チラー装置（1）は、制御器（90）を備える。

−冷媒回路−
第１冷媒回路（11）と第２冷媒回路（12）は、それぞれの構成が互いに同じである。図１は、第１冷媒回路（11）の具体構成を図示し、第２冷媒回路（12）の具体構成の図示を省略する。ここでは、第１冷媒回路（11）について説明する。

第１冷媒回路（11）は、圧縮機（31）と、四方切換弁（32）と、ブリッジ回路（40）と、受液器（33）と、過冷却用熱交換器（35）と、利用側膨張弁（36）とを、一つずつ備える。第１冷媒回路（11）には、水熱交換器（15）が接続される。第１冷媒回路（11）は、一方向管路（53）と、過冷却管路（54）と、機器冷却管路（55）と、吸入接続管路（60）と、ガス抜き管路（61）とを、一つずつ備える。また、第１冷媒回路（11）は、二つの分岐管路（20a,20b）を備える。各分岐管路（20a,20b）には、室外熱交換器（21a,21b）と熱源側膨張弁（22a,22b）とが一つずつ設けられる。各分岐管路（20a,20b）は、それぞれが並列回路を構成している。機器冷却管路（55）は、冷媒冷却管を構成している。各熱源側膨張弁（22a,22b）は、それぞれが流量調節弁を構成している。

〈圧縮機〉
圧縮機（31）は、全密閉型のスクロール圧縮機である。圧縮機（31）の吸入管は、吸入配管（51）に接続する。圧縮機（31）の吐出管は、吐出配管（52）に接続する。圧縮機（31）の中間インジェクション管は、過冷却管路（54）に接続する。吐出配管（52）には、逆止弁（CV13）が設けられる。この逆止弁（CV13）は、圧縮機（31）から流出する向きの冷媒の流通を許容し、逆向きの冷媒の流通を阻止する。

〈四方切換弁〉
四方切換弁（32）は、四つのポートを有する切換弁である。四方切換弁（32）の第１のポートは、吐出配管（52）を介して圧縮機（31）に接続する。四方切換弁（32）の第２のポートは、吸入配管（51）を介して圧縮機（31）に接続する。四方切換弁（32）の第３のポートは、各分岐管路（20a,20b）の一端に接続する。四方切換弁の第４のポートは、水熱交換器（15）に接続する。

四方切換弁（32）は、図１に実線で示す第１状態と、図１に破線で示す第２状態とに切り換わる。第１状態の四方切換弁（32）では、第１のポートが第３のポートと連通し、第２のポートが第４のポートと連通する。第２状態の四方切換弁（32）では、第１のポートが第４のポートと連通し、第２のポートが第３のポートと連通する。

〈分岐管路〉
二つの分岐管路（20a,20b）は、互いに並列に接続される。各分岐管路（20a,20b）のガス側端は、四方切換弁（32）の第３のポートに接続する。各分岐管路（20a,20b）の液側端は、ブリッジ回路（40）に接続する。

第１分岐管路(20a)には、第１室外熱交換器（21a）と第１熱源側膨張弁（22a）とが直列に配置される。第２分岐管路（20b）には、第２室外熱交換器（21b）と第２熱源側膨張弁（22b）とが直列に配置される。各分岐管路（20a,20b）では、分岐管路（20a,20b）のガス側端寄りに室外熱交換器（21a,21b）が配置され、分岐管路（20a,20b）の液側端寄りに熱源側膨張弁（22a,22b）が配置される。

各室外熱交換器（21a,21b）は、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器である。第１室外熱交換器（21a）の熱交換容量は、第２室外熱交換器（21b）の熱交換容量よりも大きい。各熱源側膨張弁（22a,22b）は、開度可変の電子膨張弁である。

第１冷媒回路（11）に対応する室外ファン（5）は、第１冷媒回路（11）の第１室外熱交換器（21a）と第２室外熱交換器（21b）の両方へ室外空気を送る。

〈ブリッジ回路〉
ブリッジ回路（40）は、四つの配管（41〜44）を備える。第１配管（41）には第１逆止弁（CV1）が、第２配管（42）には第２逆止弁（CV2）が、第３配管（43）には第３逆止弁（CV3）が、第４配管（44）には第４逆止弁（CV4）が、それぞれ設けられる。各逆止弁（CV1〜CV4）は、対応する配管（41〜44）の流入端から流出端に向かう方向の冷媒の流通を許容し、逆向きの冷媒の流通を阻止する。

第１配管（41）の流出端と第２配管（42）の流入端とは、分岐管路（20a,20b）の液側端に接続する。第２配管（42）の流出端と第３配管（43）の流出端とは、一方向管路（53）の一端に接続する。第３配管（43）の流入端と第４配管（44）の流出端とは、利用側膨張弁（36）の一端に接続する。第４配管（44）の流入端と第１配管（41）の流入端とは、一方向管路（53）の他端に接続する。

〈利用側膨張弁〉
利用側膨張弁（36）は、開度可変の電子膨張弁である。利用側膨張弁（36）の他端は、水熱交換器（15）に接続する。

〈水熱交換器〉
水熱交換器（15）は、利用側熱交換器である。水熱交換器（15）は、第１冷媒回路（11）および第２冷媒回路（12）の冷媒を熱媒水と熱交換させる。

水熱交換器（15）には、水流路（16）と、第１冷媒流路（17）と、第２冷媒流路（18）とが形成される。水流路（16）には、熱媒水の循環回路が接続する。第１冷媒流路（17）には、第１冷媒回路（11）が接続する。第２冷媒流路（18）には、第２冷媒回路（12）が接続する。各冷媒流路（17,18）の一端は、対応する冷媒回路（11,12）の四方切換弁（32）の第４のポートに接続する。各冷媒流路（17,18）の他端は、対応する冷媒回路（11,12）の利用側膨張弁（36）の他端に接続する。

〈一方向管路、過冷却管路、過冷却熱交換器〉
一方向管路（53）には、一端から他端へ向かって順に、受液器（33）と過冷却用熱交換器（35）とが配置される。一方向管路（53）は、一方向回路を構成している。

過冷却管路（54）の一端は、一方向管路（53）における受液器（33）と過冷却用熱交換器（35）の間に接続する。過冷却管路（54）の他端は、圧縮機（31）の中間インジェクション管に接続する。過冷却管路（54）には、一端から他端へ向かって順に、過冷却用膨張弁（34）と過冷却用熱交換器（35）とが配置される。

過冷却用熱交換器（35）には、一次側流路（35a）と二次側流路（35b）とが形成される。一次側流路（35a）は、一方向管路に接続する。二次側流路（35b）は、過冷却管路に接続する。過冷却用熱交換器（35）は、一次側流路（35a）の冷媒を二次側流路（35b）の冷媒と熱交換させて冷却する。

〈機器冷却管路、機器冷却器〉
機器冷却管路（55）の一端は、第１分岐管路（20a）における第１室外熱交換器（21a）と第１熱源側膨張弁（22a）の間に接続する。機器冷却管路（55）の他端は、二つの分岐管路（20a,20b）の液側端とブリッジ回路（40）を繋ぐ配管に接続する。

機器冷却管路（55）には、一端から他端へ向かって順に、冷却流量調節弁（57）と機器冷却器（56）とが配置される。冷却流量調節弁（57）は、開度可変の電子膨張弁である。機器冷却器（56）は、チラー装置（1）の構成部品を冷却するための部材である。機器冷却器（56）によって冷却される構成部品の一例としては、例えばインバータのパワー素子などの発熱する電気部品が挙げられる。機器冷却器（56）は、冷却対象の構成部品に熱的に接続され、その構成部品において発生した熱を冷媒に吸収させる。機器冷却器（56）は、冷却部を構成している。

〈吸入接続管路〉
吸入接続管路（60）の一端は、過冷却管路（54）における過冷却用熱交換器（35）の下流側に接続する。吸入接続管路（60）の他端は、吸入配管（51）に接続する。

吸入接続管路（60）には、一端から他端へ向かって順に、電磁弁（SV1）と逆止弁（CV11）とが配置される。逆止弁（CV11）は、吸入接続管路（60）の一端から他端に向かう冷媒の流通を許容し、逆向きの冷媒の流通を阻止する。

〈ガス抜き管路〉
ガス抜き管路（61）の一端は、受液器（33）の頂部に接続する。ガス抜き管路（61）の他端は、吸入接続管路（60）における逆止弁（CV11）の下流側に接続する。

ガス抜き管路（61）には、一端から他端へ向かって順に、電磁弁（SV2）と、キャピラリチューブ（62）と、逆止弁（CV12）とが配置される。逆止弁（CV12）は、ガス抜き管路（61）の一端から他端に向かう冷媒の流通を許容し、逆向きの冷媒の流通を阻止する。

−制御器−
制御器（90）は、演算処理ユニット（91）と、メモリーユニット（92）とを備える。演算処理ユニット（91）は、例えば集積回路から成るマイクロプロセッサである。メモリーユニット（92）は、例えば集積回路から成る半導体メモリーである。メモリーユニット（92）は、制御器に所定の動作を実行させるためのプログラムと、制御器の動作に必要なデータとを記憶する。

−チラー装置の運転動作−
チラー装置（1）は、冷却運転と加熱運転を行う。冷却運転は、水熱交換器（15）において熱媒水を冷却する運転である。加熱運転は、水熱交換器（15）において熱媒水を加熱する運転である。

〈冷却運転〉
冷却運転において、制御器（90）は、四方切換弁（32）を第１状態に設定し、第１熱源側膨張弁（22a）および第２熱源側膨張弁（22b）と、利用側膨張弁（36）と、過冷却用膨張弁（34）と、冷却流量調節弁（57）との開度を調節する。

図２に示すように、冷房運転において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、一部が第１分岐管路（20a）へ流入し、残りが第２分岐管路（20b）へ流入する。各分岐管路（20a,20b）へ流入した冷媒は、室外熱交換器（21a,21b）において室外空気へ放熱して凝縮し、続いて熱源側膨張弁（22a,22b）を通過してから合流する。また、第１分岐管路（20a）において第１室外熱交換器（21a）から流出した冷媒の一部は、冷却流量調節弁（57）を通過後に機器冷却器（56）へ流入し、機器冷却器（56）において構成機器から吸熱し、ブリッジ回路（40）の上流側において、各分岐管路（20a,20b）の液側端から流出した冷媒と合流する。

続いて、冷媒は、ブリッジ回路（40）の第２配管（42）を通って一方向管路（53）へ流入し、その後に受液器（33）へ流入する。受液器（33）から流出した冷媒は、一部が過冷却管路（54）へ流入し、残りが過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）へ流入する。過冷却管路（54）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（34）を通過する際に中間圧にまで膨張し、続いて過冷却用熱交換器（35）の二次側流路（35b）へ流入して一次側流路（35a）の冷媒から吸熱し、その後に圧縮機（31）へ流入する。

過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）において冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の第４配管（44）と利用側膨張弁（36）を順に通過する。利用側膨張弁（36）を通過する際に低圧にまで膨張した冷媒は、水熱交換器（15）の第１冷媒流路（17）へ流入し、水流路（16）の熱媒水から吸熱して蒸発する。水熱交換器（15）では、水流路（16）を流れる熱媒水が、冷媒によって冷却される。水熱交換器（15）から流出した冷媒は、圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。

〈加熱運転〉
加熱運転において、制御器（90）は、四方切換弁（32）を第２状態に設定し、第１熱源側膨張弁（22a）および第２熱源側膨張弁（22b）と、過冷却用膨張弁（34）と、冷却流量調節弁（57）との開度を調節し、利用側膨張弁（36）の開度を実質的に全開に保持する。

図３に示すように、加熱運転において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、水熱交換器（15）の第１冷媒流路（17）へ流入し、水流路（16）の熱媒水へ放熱して凝縮する。水熱交換器（15）では、水流路（16）を流れる熱媒水が、冷媒によって加熱される。

水熱交換器（15）から流出した冷媒は、利用側膨張弁（36）とブリッジ回路（40）の第３配管（43）を順に通過し、その後に受液器（33）へ流入する。受液器（33）から流出した冷媒は、一部が過冷却管路（54）へ流入し、残りが過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）へ流入する。過冷却管路（54）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（34）を通過する際に中間圧にまで膨張し、その後に過冷却用熱交換器（35）の二次側流路（35b）へ流入して一次側流路（35a）の冷媒から吸熱し、その後に圧縮機（31）へ流入する。

過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）において冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の第１配管（41）を通過する。その後、冷媒は、一部が機器冷却管路（55）へ流入し、残りが分岐管路（20a,20b）の液側端に向かって流れる。機器冷却管路（55）へ流入した冷媒は、機器冷却器（56）において構成機器から吸熱し、冷却流量調節弁（57）を通過する際に低圧にまで膨張し、その後に第１分岐管路（20a）に流入する。

分岐管路（20a,20b）の液側端に向かって流れる冷媒は、一部が第１分岐管路（20a）へ流入し、残りが第２分岐管路（20b）へ流入する。各分岐管路（20a,20b）へ流入した冷媒は、熱源側膨張弁（22a,22b）を通過する際に低圧にまで膨張し、その後に室外熱交換器（21a,21b）へ流入する。その際、第１分岐管路（20a）において、第１熱源側膨張弁（22a）を通過した冷媒は、機器冷却管路（55）を通過した冷媒と合流後に第１室外熱交換器（21a）へ流入する。室外熱交換器（21a,21b）へ流入した冷媒は、室外空気から吸熱して蒸発し、その後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。

−実施形態１の効果−
本実施形態のチラー装置（1）は、水熱交換器（15）および複数の室外熱交換器（21a,21b）を有して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（11,12）を備え、上記冷媒回路（11,12）は、互いに並列に接続された複数の分岐管路（20a,20b）を備え、各上記分岐管路（20a,20b）は、互いに直列に接続された上記室外熱交換器（21a,21b）と熱源側膨張弁（22a,22b）とを備え、上記冷媒回路（11,12）は、内部を流れる冷媒によって上記チラー装置（1）の構成部品を冷却するための機器冷却器（56）が設けられた機器冷却管路（55）を備え、上記機器冷却管路（55）の一端は、１つの上記分岐管路（20a）における上記室外熱交換器（21a）と上記熱源側膨張弁（22a）との間に接続されており、上記機器冷却管路（55）の他端は、上記水熱交換器（15）と複数の上記分岐管路（20a,20b）との間に接続されている。したがって、複数の分岐管路（20a,20b）における室外熱交換器（21a,21b）と熱源側膨張弁（22a,22b）との間の部分が、互いに接続されていない。加熱運転で複数の室外熱交換器（21a,21b）が蒸発器として機能する場合に、熱源側膨張弁（22a,22b）の開度の調節が、当該熱源側膨張弁（22a,22b）に対応する室外熱交換器（21a,21b）の流量にしか影響しない。このため、加熱運転時に熱源側膨張弁（22a,22b）の開度を容易に調節することができる。換言すると、チラー装置（1）の制御性を高めることができる。

また、本実施形態のチラー装置（1）は、少なくとも１つの上記室外熱交換器（21a,21b）が、他の上記室外熱交換器（21a,21b）と容量が異なり、上記機器冷却管路（55）の一端が、容量が最も大きい上記室外熱交換器（21a）を有する上記分岐管路（20a）に接続されている。したがって、冷却運転で複数の室外熱交換器（21a,21b）が放熱器として機能する場合に、容量が最も大きい室外熱交換器（21a）から流出した冷媒の一部または全部を機器冷却管路（55）の機器冷却器（56）に流すことができる。容量が小さい室外熱交換器（21b）に機器冷却管路（55）の一端を接続するよりも、冷却運転時により多くの冷媒を機器冷却管路（55）に流すことができる。

《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態のチラー装置（1）は、冷媒回路（11,12）の構成が上記実施形態１のそれと異なる。以下、上記実施形態１と異なる点について主に説明する。

図４に示すように、機器冷却管路（55）の他端は、ブリッジ回路（40）の第３配管（43）の流出端および一方向管路（53）の流入端に接続する。機器冷却管路（55）における冷却流量調節弁（57）と機器冷却器（56）との間には、ブリッジ回路（40）の第２配管（42）の流出端（42a）が接続される。

換言すると、本実施形態では、ブリッジ回路（40）において、第２配管（42）の流出端（42a）と第３配管（43）の流出端との間に、機器冷却管路（55）における機器冷却器（56）が設けられた一部分が挿入されている。

機器冷却管路（55）における第２配管（42）の流出端（42a）との接続部から第３配管の流出端との接続部までの部分は、合流後領域を構成する。合流後領域は、室外熱交換器（21a,21b）が放熱器として機能する場合に、全ての室外熱交換器（21a,21b）から流出した冷媒が合流したものが流れる。

〈冷却運転〉
冷却運転において、制御器（90）は、四方切換弁（32）を第１状態に設定し、第１熱源側膨張弁（22a）および第２熱源側膨張弁（22b）と、利用側膨張弁（36）と、過冷却用膨張弁（34）との開度を調節し、冷却流量調節弁（57）を閉じる。

図５に示すように、冷房運転において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、一部が第１分岐管路（20a）へ流入し、残りが第２分岐管路（20b）へ流入する。各分岐管路（20a,20b）へ流入した冷媒は、室外熱交換器（21a,21b）において室外空気へ放熱して凝縮し、続いて熱源側膨張弁（22a,22b）を通過してから合流する。

続いて、冷媒は、ブリッジ回路（40）の第２配管（42）を通って機器冷却管路（55）に流入する。機器冷却管路（55）に流入した冷媒は、冷却流量調節弁（57）を通過後に機器冷却器（56）へ流入し、機器冷却器（56）において構成機器から吸熱する。機器冷却器（56）から流出した冷媒は、一方向管路（53）へ流入し、その後に受液器（33）へ流入する。受液器（33）から流出した冷媒は、一部が過冷却管路（54）へ流入し、残りが過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）へ流入する。過冷却管路（54）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（34）を通過する際に中間圧にまで膨張し、続いて過冷却用熱交換器（35）の二次側流路（35b）へ流入して一次側流路（35a）の冷媒から吸熱し、その後に圧縮機（31）へ流入する。

図６に示すように、加熱運転において、圧縮機（31）から吐出された冷媒は、水熱交換器（15）の第１冷媒流路（17）へ流入し、水流路（16）の熱媒水へ放熱して凝縮する。水熱交換器（15）では、水流路（16）を流れる熱媒水が、冷媒によって加熱される。

水熱交換器（15）から流出した冷媒は、利用側膨張弁（36）とブリッジ回路（40）の第３配管（43）を順に通過する。第３配管（43）から流出した冷媒は、一部が機器冷却管路（55）に流入し、残りが受液器（33）へ流入する。機器冷却管路（55）へ流入した冷媒は、機器冷却器（56）において構成機器から吸熱し、冷却流量調節弁（57）を通過する際に低圧にまで膨張し、その後に第１分岐管路（20a）に流入する。

受液器（33）から流出した冷媒は、一部が過冷却管路（54）へ流入し、残りが過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）へ流入する。過冷却管路（54）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（34）を通過する際に中間圧にまで膨張し、その後に過冷却用熱交換器（35）の二次側流路（35b）へ流入して一次側流路（35a）の冷媒から吸熱し、その後に圧縮機（31）へ流入する。

過冷却用熱交換器（35）の一次側流路（35a）において冷却された冷媒は、ブリッジ回路（40）の第１配管（41）を通過し、その後に分岐管路（20a,20b）の液側端に向かって流れる。

−実施形態２の効果−
本実施形態のチラー装置（1）によっても、上記実施形態１と同様の効果が得られる。

また、本実施形態のチラー装置（1）は、上記冷媒回路（11,12）が、上記水熱交換器（15）と複数の上記分岐管路（20a,20b）との間に設けられ、第１逆止弁（CV1）、第２逆止弁（CV2）、第３逆止弁（CV3）、および第４逆止弁（CV4）を有するブリッジ回路（40）と、上記ブリッジ回路（40）に接続され、冷媒が一方向のみに流れる一方向管路（53）とを備え、上記ブリッジ回路（40）が、上記第１逆止弁（CV1）が設けられ、流入端が上記一方向管路（53）の流出端に接続されかつ流出端が複数の上記分岐管路（20a,20b）に接続された第１配管（41）と、上記第２逆止弁（CV2）が設けられ、流入端が複数の上記分岐管路（20a,20b）に接続されかつ流出端（42a）が上記機器冷却管路（55）の一端と上記機器冷却部（56）との間に接続された第２配管（42）と、上記第３逆止弁（CV3）が設けられ、流入端が上記水熱交換器（15）に接続されかつ流出端が上記一方向管路（53）の流入端に接続された第３配管（43）と、上記第４逆止弁（CV4）が設けられ、流入端が上記一方向管路（53）の流出端に接続されかつ流出端が上記水熱交換器（15）に接続された第４配管（44）とを有し、上記機器冷却管路（55）の他端が、上記第３配管（43）の流出端および上記一方向管路（53）の流入端に接続されている。したがって、冷却運転時に、複数の分岐管路（20a,20b）から流出した冷媒が、第２配管（42）を経由して、機器冷却管路（55）における機器冷却器（56）の上流に流入する。このため、冷却運転時に、全ての室外熱交換器（21a,21b）から流出した冷媒を機器冷却管路（55）の機器冷却器（56）に流すことができる。加熱運転時には、水熱交換器（15）から流出した冷媒が、第３配管（43）を経由して、一方向管路（53）と機器冷却管路（55）とに分流する。このため、加熱運転時には、複数の室外熱交換器（21a,21b）に流入する全ての冷媒の一部を機器冷却管路（55）の機器冷却器（56）に流すことができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、チラー装置（1）は、３つ以上の分岐管路を備えていてもよい。この場合、各分岐管路は、互いに直列に接続された室外熱交換器および流量調節弁を有する。機器冷却管路（55）の一端は、１つの分岐管路における室外熱交換器と流量調節弁との間に接続する。

例えば、チラー装置（1）が備える冷媒回路および水熱交換器の数は任意に設定されてもよい。具体的な例として、チラー装置（1）は、第３冷媒回路および第４冷媒回路と、これらが接続される第２水熱交換器とをさらに備えていてもよい。

冷凍装置の用途は、冷媒を熱媒水と熱交換させるチラー装置（1）に限定されない。冷凍装置は、例えば、いわゆる直膨式の空気調和機であってもよい。この場合、直膨式の空気調和機である冷凍装置は、冷媒回路を循環する冷媒を、空調対象の空間の空気と熱交換させる。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、冷凍装置について有用である。

1 チラー装置（冷凍装置）
11 第１冷媒回路（冷媒回路）
12 第２冷媒回路（冷媒回路）
15 水熱交換器（利用側熱交換器）
20a 第１分岐管路（並列回路）
20b 第２分岐管路（並列回路）
21a 第１室外熱交換器（熱源側熱交換器）
21b 第２室外熱交換器（熱源側熱交換器）
22a 第１熱源側膨張弁（流量調節弁）
22b 第２熱源側膨張弁（流量調節弁）
40 ブリッジ回路
41 第１配管
42 第２配管
42a （第２配管の）流出端
43 第３配管
44 第４配管
53 一方向管路（一方向回路）
55 機器冷却管路（冷媒冷却管）
56 機器冷却器（冷却部）
CV1 第１逆止弁
CV2 第２逆止弁
CV3 第３逆止弁
CV4 第４逆止弁

Claims

利用側熱交換器（15）および複数の熱源側熱交換器（21a,21b）を有して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（11,12）を備えた冷凍装置（1）であって、
上記冷媒回路（11,12）は、互いに並列に接続された複数の並列回路（20a,20b）を備え、
各上記並列回路（20a,20b）は、互いに直列に接続された上記熱源側熱交換器（21a,21b）と流量調節弁（22a,22b）とを備え、
上記冷媒回路（11,12）は、内部を流れる冷媒によって上記冷凍装置（1）の構成部品を冷却するための冷却部（56）が設けられた冷媒冷却管（55）を備え、
上記冷媒冷却管（55）の一端は、１つの上記並列回路（20a）における上記熱源側熱交換器（21a）と上記流量調節弁（22a）との間に接続されており、
上記冷媒冷却管（55）の他端は、上記利用側熱交換器（15）と複数の上記並列回路（20a,20b）との間に接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１において、
少なくとも１つの上記熱源側熱交換器（21a,21b）は、他の上記熱源側熱交換器（21a,21b）と容量が異なり、
上記冷媒冷却管（55）の一端は、容量が最も大きい上記熱源側熱交換器（21a）を有する上記並列回路（20a）に接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
請求項１または２において、
上記冷媒回路（11,12）は、
上記利用側熱交換器（15）と複数の上記並列回路（20a,20b）との間に設けられ、第１逆止弁（CV1）、第２逆止弁（CV2）、第３逆止弁（CV3）、および第４逆止弁（CV4）を有するブリッジ回路（40）と、
上記ブリッジ回路（40）に接続され、冷媒が一方向のみに流れる一方向回路（53）とを備え、
上記ブリッジ回路（40）は、
上記第１逆止弁（CV1）が設けられ、流入端が上記一方向回路（53）の流出端に接続されかつ流出端が複数の上記並列回路（20a,20b）に接続された第１配管（41）と、
上記第２逆止弁（CV2）が設けられ、流入端が複数の上記並列回路（20a,20b）に接続されかつ流出端（42a）が上記冷媒冷却管（55）の一端と上記冷却部（56）との間に接続された第２配管（42）と、
上記第３逆止弁（CV3）が設けられ、流入端が上記利用側熱交換器（15）に接続されかつ流出端が上記一方向回路（53）の流入端に接続された第３配管（43）と、
上記第４逆止弁（CV4）が設けられ、流入端が上記一方向回路（53）の流出端に接続されかつ流出端が上記利用側熱交換器（15）に接続された第４配管（44）とを有し、
上記冷媒冷却管（55）の他端は、上記第３配管（43）の流出端および上記一方向回路（53）の流入端に接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。