专利名称：制冷装置的制作方法
技术领域：
该发明涉及能够用于家庭用/业务用冷冻冷藏箱、超低温冰箱、冷冻冷藏展示柜冷却系统等的制冷装置。尤其是涉及多级地构成多个制冷循环装置(制冷剂流转回路)的多元制冷装置。
背景技术：
以往，例如，有分别形成成为高温侧(高级侧、一次侧)的制冷循环装置(下称高温侧循环)和成为低温侧(低级侧、二次侧)的制冷循环装置(下称低温侧循环)，以多级构成的制冷装置(这里，成为二级结构的二元制冷装置)。在这样的制冷装置中，例如，通过一面对低温侧循环中的因制冷剂的冷凝而产生的冷凝热和高温侧循环中的因制冷剂的蒸发而产生的蒸发热进行热交换，一面在成为最终级的低温侧循环的蒸发器中进行与冷却对象等的热交换，由此来进行联合的制冷运转。据此，在低温侧循环的蒸发器中，能够有效地得到负几十度的低温度的蒸发热。在这样的二元制冷装置中，高温侧循环作为用于流转的制冷剂，从防止地球变暖的观点出发使用GWP (Global Warming Potential:暖化系数、地球暖化系数)低的碳化氢系制冷剂，低温侧循环作为用于流转的制冷剂使用二氧化碳(例如，参见专利文献I)。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3604973号公报(第4页、第I图)
发明内容
发明所要解决的课题这里，例如，对制冷装置大型化的情况进行了研究。若制冷装置大型化，则制冷剂的填充量也变多。在前述那样的二元制冷装置中，由于用于高温侧循环的碳化氢系制冷剂为可燃性，所以，若制冷剂填充量多，则必须对于用于进行设想了制冷剂泄漏等的安全对策的设备等花费大量的成本。例如，在2，3，3，3-四氟丙烯(HF0-1234yf )等四氟丙烯、R32等具有燃烧性的制冷剂的情况下也是同样。另外，例如，在将虽然是不燃性，但GWP较低的氟利昂制冷剂(R410A等)用于高温制冷循环的情况下，从有关环境的制冷剂漏出管理的观点出发，必须对于用于进行针对制冷剂泄漏等的环境对策的设备等花费大量的成本。另外，作为环境对策，希望不仅考虑制冷剂的GWP,还考虑提高二元制冷装置的运转效率，降低TEWI (Total Equivalent WarmingImpact:变暖影响总当量)，对防止地球变暖的贡献。该发明是为解决上述那样的课题做出的，其目的在于，得到一种能够谋求多元制冷装置的低成本化，且谋求运转的效率化，进行对环境的关爱的二元制冷装置。
发明内容
本发明的制冷装置具备:多个高温侧循环装置，所述多个高温侧循环装置将高温侧压缩机、高温侧冷凝器、高温侧节流装置以及高温侧蒸发器用配管连接，形成使高温侧制冷剂流转的高温侧流转回路；低温侧循环装置，所述低温侧循环装置将低温侧压缩机、多个低温侧冷凝器、低温侧节流装置以及低温侧蒸发器用配管连接，形成使二氧化碳作为低温侧制冷剂流转的低温侧流转回路；和多个级联冷凝器，所述多个级联冷凝器由多个高温侧循环装置的各高温侧蒸发器和各低温侧冷凝器构成，进行高温侧制冷剂和低温侧制冷剂之间的热交换，所述制冷装置具备控制构件，所述控制构件控制成，与低温侧制冷剂向低温侧冷凝器流入流出的顺序对应地使·高温侧蒸发器中的蒸发温度按顺序降低。发明效果根据该发明的制冷装置，因为使用多个高温侧循环装置，进行在低温侧循环中流转的低温侧制冷剂的冷凝液化，使在各高温侧循环装置中流转的高温侧制冷剂的制冷剂量减少，所以，例如即使是在使用碳化氢系制冷剂、HF01234yf、R32等具有燃烧性的制冷剂、地球暖化系数等高的制冷剂的情况下，一个制冷循环中的制冷剂量也能够降低，能够降低设想了制冷剂万一向制冷循环外泄漏出时的安全对策、环境对策所需要的成本。此时，因为沿着低温侧制冷剂的流动的方向，使高温侧蒸发器中的蒸发温度变低，所以，能够使低温侧制冷剂逐渐地冷却，使之有效地渐渐蒸发液化，因此，能够谋求节能。而且，其结果为，能够降低TEWI，同时能够实现对防止地球变暖的贡献。
图1是表示该发明的实施方式I中的制冷装置的结构的图。图2是表示实施方式I中的低温侧循环的冷却运转的莫里尔线图。图3是表示该发明的实施方式2中的制冷装置的结构的图。图4是表示实施方式2中的运转控制流程的图。
具体实施例方式接着，根据附图，说明本发明的实施方式。实施方式1.
图1是表示该发明的实施方式I中的制冷装置的结构的图。如图1所示，本实施方式的制冷装置作为二元制冷装置来说明。本实施方式的二元制冷装置具有高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB和低温侧循环20，构成分别独立地使制冷剂流转的制冷剂流转回路。而且，由于以多级构成制冷剂流转回路，所以，设置第一级联冷凝器(制冷剂间热交换器)30A，其被构成为在分别通过高温侧第一蒸发器14A和低温侧第一冷凝器22A的制冷剂之间进行热交换。同样，设置第二级联冷凝器30B，其在分别通过高温侧第二蒸发器14B和低温侧第二冷凝器22B的制冷剂之间进行热交换。这里，就温度的高低、压力的高低而言，并非是特别地按照与绝对的值的关系决定高低等，而是在系统、装置等中的状态、动作等下相对地来决定。在图1中，高温侧第一循环IOA将高温侧第一压缩机11A、高温侧第一冷凝器12A、高温侧第一节流装置13A、高温侧第一蒸发器14A串联地用制冷剂配管连接，构成制冷剂流转回路(下称高温侧第一流转回路)。另外，高温侧第二循环IOB将高温侧第二压缩机11B、高温侧第二冷凝器12B、高温侧第二节流装置13B、高温侧第二蒸发器14B串联地用制冷剂配管连接，构成制冷剂流转回路(下称高温侧第二流转回路)。另一方面，低温侧循环20将低温侧压缩机21、低温侧第一冷凝器22A、低温侧第二冷凝器22B、低温侧节流装置23、低温侧蒸发器24用制冷剂配管连接，构成制冷剂流转回路(下称低温侧流转回路)。在这样的结构的二元制冷装置中，作为在高温侧第一流转回路、高温侧第二流转回路中流转的制冷剂(下称高温侧制冷剂)，例如使用1 41(^、1 32、1 4044、册0-12347€、丙烷、异丁烷、二氧化碳、·氨等。这里，在本实施方式中，作为用于高温侧第一循环IOA (高温侧第一流转回路)的高温侧制冷剂(下称高温侧第一制冷剂)，使用HF0-1234yf(沸点-29°C、GWP:4)，作为用于高温侧第二循环IOB (高温侧第二流转回路)的高温侧制冷剂(下面称为高温侧第二制冷剂)，使用R32 (沸点-51.7V、GffP:675)。另外，作为在低温侧流转回路流转的制冷剂(下称低温侧制冷剂)使用对地球暖化影响小的二氧化碳(CO2、GWP:1)。接着，对二元制冷装置的各构成装备进一步详细地说明。高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB的高温侧第一压缩机11A、高温侧第二压缩机IlB吸入并压缩高温侧制冷齐U，以高温、高压的状态排出。这里，例如，可以由如下类型的压缩机构成:由变频器回路等控制转速，能够调整高温侧制冷剂的排出量的类型的压缩机。高温侧第一冷凝器12A、高温侦悌二冷凝器12B在从送风机、泵等(未图示出)供给的空气、水等和高温侧制冷剂之间进行热交换，使高温侧制冷剂冷凝，成为液状的制冷剂(液制冷剂)(使之冷凝液化)。这里，就送风机等而言，可以与高温侧第一冷凝器12A、高温侧第二冷凝器12B对应地分别设置，也可以共用地设置。减压阀、膨胀阀等高温侧第一节流装置13A、高温侧第二节流装置13B用于使高温侧制冷剂减压膨胀。例如，由前述的电子式膨胀阀等流量控制构件构成为最佳，但是，也可以由毛细管(微管)等制冷剂流量调节构件构成。高温侧第一蒸发器14A、高温侧第二蒸发器14B通过热交换，使高温侧制冷剂蒸发，成为气体状的制冷剂(气体制冷剂)(使之蒸发气化)。在这里，分别在第一级联冷凝器30A、第二级联冷凝器30B中进行与低温侧制冷剂的热交换。另一方面，低温侧循环20的低温侧压缩机21吸入低温侧制冷剂，将该制冷剂压缩，成为高温、高压的状态并排出。就低温侧压缩机21而言，例如也可以由如下类型的压缩机构成:具有变频器回路等，能够调整低温侧制冷剂的排出量的类型的压缩机。低温侧第一冷凝器22A、低温侧第二冷凝器22B通过热交换使低温侧制冷剂冷凝液化。在这里，在第一级联冷凝器30A、第二级联冷凝器30B中进行与高温侧制冷剂的热交换。这里，就低温侧第一冷凝器22A而言，也可以做成使低温侧制冷剂冷凝，但是，也存在如下的情况:也可以仅冷却到规定温度，以不使低温侧制冷剂冷凝液化而是从低温侧制冷剂夺取热(显热)。减压阀、膨胀阀等低温侧节流装置23使低温侧制冷剂减压、膨胀。例如，虽然由前述的电子式膨胀阀等流量控制构件构成为最佳，但是，也可以由毛细管等制冷剂流量调节构件构成。这里，在本实施方式中，做成由根据来自控制构件40的指示进行开度调整的流量控制构件构成的低温侧节流装置。例如，在低温侧节流装置23为制冷剂流量调节构件的情况下，为了谋求不需要制冷剂流量调节构件时的压力损失的降低等，例如，也可以与低温侧节流装置23并联地设置旁通配管(未图示出)。而且，在不需要制冷剂流量调节构件的情况下，也可以构成为能够切换成使制冷剂向旁通配管流动。低温侧蒸发器24在从送风机、泵等(未图示出)供给的空气、盐水等和低温侧制冷剂之间进行热交换，将低温侧制冷剂蒸发气化。通过与低温侧制冷剂的热交换，冷却对象(冷藏或者冷冻对象)被直接或者间接冷却。另外，第一级联冷凝器30A、第二级联冷凝器30B例如由板热交换器、双重管热交换器等构成。第一级联冷凝器30A以将高温侧第一蒸发器14A和低温侧第一冷凝器22A结合的形式构成，能够对高温侧制冷剂和低温侧制冷剂进行热交换。同样，第二级联冷凝器30B以将高温侧第二蒸发器14B和低温侧第二冷凝器22B结合的形式构成，能够对高温侧制冷剂和低温侧制冷剂进行热交换。由第一级联冷凝器30A、第二级联冷凝器30B做成二级结构，通过进行制冷剂间的热交换，能够对独立的制冷剂流转回路进行联合控制。下面，对带有后缀的装备等而言，在没有特别区分或特定的必要的情况下，也存在将后缀省略来记载的情况。控制构件40监视高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB以及低温侧循环20的状态，控制二元制冷装置中的冷却运转等动作。在这里，控制构件40作为控制高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB以及低温侧循环20的装备的动作的控制构件来进行说明，但是，例如也可以由分别控制各制冷循环装置的装备的多个控制构件构成。接着，根据在各制冷剂流转回路中流转的制冷剂的流动，说明二元制冷装置冷却运转时的各构成装备的动作等。首先，对高温侧第一循环IOA冷却运转时的动作进行说明。高温侧第一压缩机IlA将高温侧制冷剂吸入并压缩，成为高温、高压的状态并排出。排出的制冷剂向高温侧第一冷凝器12A流入。高温侧第一冷凝器12A在从送风机、泵等(未图示出)供给的空气、水等和高温侧制冷剂之间进行热交换，使高温侧制冷剂冷凝液化。冷凝液化了的高温侧制冷剂在高温侧第一节流装置13A通过。高温侧第一节流装置13A将所通过的冷凝液化了的制冷剂减压。减压了的制冷剂流入高温侧第一蒸发器14A (第一级联冷凝器30A)。高温侧第一蒸发器14A通过与低温侧制冷剂的热交换将高温侧制冷剂蒸发气化。高温侧第一压缩机IlA吸入蒸发气化了的高温侧制冷剂。这里，在高温侧第一节流装置13A例如为电子膨胀阀的情况下，控制构件40对高温侧第一节流装置13A进行开度调整，以便使从高温侧第一蒸发器14A流出的高温侧制冷剂具有需要的过热度(4 10K)。就高温侧第二循环IOB的各装备而言，也进行同样的动作。在本实施方式的制冷装置中，以两阶段将低温侧制冷剂冷凝液化，进行冷却运转，作为装置整体进行效率好的运转。此时，控制构件40以使高温侧第一蒸发器14A中的蒸发温度比高温侧第二蒸发器14B中的蒸发温度高的方式进行控制。如前所述，在本实施方式中，作为用于高温侧第一流转回路的高温侧制冷剂，使用HF0-1234yf (沸点-29°C )，作为用于高温侧第二流转回路的高温侧制冷剂，使用R32 (沸点-51.7°C )。这里，沸点是表示制冷剂的特性的代表性的数值，沸点越低，制冷循环装置的运转效率越低。这是因为，若沸点低，则与之相应地临界温度也低，液制冷剂的蒸发潜热变小，制冷效果减少。因此，在能够使用制冷剂的沸点高的制冷剂的制冷循环装置中，能够通过采用沸点高的制冷剂来谋求节能。因此，在本实施方式中，作为能够将蒸发温度设定得高的高温侧第一循环IOA的高温侧制冷剂，封入(填充)制冷剂HF0-1234yf (沸点-29°C)。目前，HF0-1234yf是在GWP为300以下的制冷剂中具有最高的沸点的制冷剂。另一方面，若蒸发温度变低，则对于沸点高的制冷剂，压缩机吸入的气体制冷剂的密度降低，制冷效果变小，所以，装置大型化。因此，在将蒸发温度设定得比高温侧第一循环IOA低的高温侧第二循环10B，封入制冷剂R32，以便即使沸点低，也能够确保制冷效果，能够抑制装置的大型化。图2是表示冷却运转时的低温侧制冷剂的状态的莫里尔线图(P-H线图)。在图2中，纵轴表示绝对压力(MPaabs),横轴表示比j:含(KJ/kg)。图2中，表示在由B曲线(基于饱和液线和饱和蒸气线的线)包围的部分，低温侧制冷剂成为气液二相状态的情况。另外，表示在饱和液线的左侧的部分，低温侧制冷·剂为液状态的情况，在饱和蒸气线的右侧的部分，低温侧制冷剂为气体状态的情况。另外，在图2中，B曲线的顶点H称为临界点，在与临界点相比上方的部分不存在液、蒸气的相变化。图2的由大致梯形状表示的A线是表示低温侧循环20冷却运转时的各装备进行的动作(工序)中的制冷剂状态的变化等。低温侧循环20由于构成低温侧流转回路，所以成为闭路。细节将在后面阐述。接着，根据图1以及图2，对低温侧循环20冷却运转时的动作进行说明。低温侧压缩机21吸入低温侧制冷剂，将该制冷剂压缩，成为高温、高压的状态并排出(图2中的从C点到D点的压缩工序)。排出的制冷剂向低温侧第一冷凝器22A (第一级联冷凝器30A)流入。此时，例如，C点的吸入气体制冷剂的温度约为0°C，D点的排出气体制冷剂温度约为120。。。低温侧第一冷凝器22A在低温侧制冷剂和在高温侧第一蒸发器14A流转的高温侧制冷剂之间进行热交换(图2中的从D点到E点的冷凝工序)。如前所述，也可以不必使低温侧制冷剂冷凝液化，而是使低温侧制冷剂冷却到一定温度。这里，例如，高温侧第一冷凝器12A中的蒸发温度为10°C，E点的低温侧制冷剂的温度约为15°C。从低温侧第一冷凝器22A流出的制冷剂流入低温侧第二冷凝器22B (第二级联冷凝器30B)。低温侧第二冷凝器22B与在高温侧第二蒸发器24B中流转的高温侧制冷剂之间进行热交换，将低温侧制冷剂冷凝液化(图2中的从E点到F点的冷凝工序)。这里，例如，高温侧第二冷凝器12B中的蒸发温度为-10°C，F点的低温侧制冷剂的温度约为_5°C。冷凝液化了的低温侧制冷剂在低温侧节流装置23中通过。低温侧节流装置23将冷凝液化了的低温侧制冷剂减压(图2中的从F点到G点的膨胀工序)。这里，例如，G点的低温侧制冷剂的温度约为_40°C。减压了的低温侧制冷剂流入低温侧蒸发器24。低温侧蒸发器24在冷却对象和低温侧制冷剂之间进行热交换，将低温侧制冷剂蒸发气化。而且，从低温侧蒸发器24流出了的低温侧制冷剂被低温侧压缩机21吸入(图2中的从G点到C点的蒸发工序)。冷却对象被直接或者间接冷却。这里，控制构件40使低温侧节流装置23进行开度调整，以便从低温侧蒸发器24流出的低温侧制冷剂具有需要的过热度(4 10K)。这里，上述的TEWI能够由下式(I)计算。这里，就(I)的各参数而言，TEWI表示变暖影响总当量(kgC02)。另外，GWP表示地球暖化系数，m表示向制冷剂流转回路的制冷剂填充量(kg), L表示每年制冷剂泄漏率(％), η表示装备运转年数。α表示废弃时的制冷剂回收率。而且，W表示每年消耗电力量(kWh/年)，β表示电力的CO2排放单位消耗。TEffI = GffPXmXLXn + GffPXmX (l-α ) + nXWX β — (I)
从上述的(I)式可知，为了减小TEWI，使用GWP小的制冷剂而减少制冷剂填充量，使得每年消耗电力量降低。在本实施方式中，设置2个级联冷凝器30 (低温侧冷凝器22)，使低温侧制冷剂阶段性地冷凝液化。此时，通过使高温侧蒸发器14中的蒸发温度不同，与各自的蒸发温度相匹配地使用高温侧制冷剂，由此能够进行更有效的冷却运转，降低消耗电力量。而且，通过进行在各高温侧循环10的高温侧蒸发器14使蒸发温度等不同的控制，能够扩大用于各高温侧循环10的高温侧制冷剂的选择幅度。而且，通过有效地进行运转，还能够减少低温侧循环20中的低温侧制冷剂的填充量。像上述那样，不仅对于各制冷循环装置，而且作为整体能够降低TEWI。如上所述，实施方式1的制冷装置因为使用高温侧第一循环10A、高温侧第二循环10B，进行在低温侧循环20中流转的低温侧制冷剂的冷凝液化，使分别在高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB中流转的高温侧制冷剂的制冷剂量减少，所以，例如，即使是在使用碳化氢系制冷剂、HF01234yf、R32等具有燃烧性的制冷剂的情况下，一个制冷循环中的制冷剂量也能够降低，能够降低设想了制冷剂万一向制冷循环外泄漏出时的安全对策所需要的成本。另外，因为例如即使在使用不燃性且GWP较低的氟利昂制冷剂(例如，R410A等)的情况下，也能够减少向一个制冷剂流转回路中填充的制冷剂量，所以，能够降低设想了高温侧制冷剂向制冷剂流转回路外泄漏出时的环境对策所需要的成本。再有，因为通过将高温侧第一蒸发器14A的蒸发温度设定得比高温侧第二蒸发器14B的蒸发温度高来进行冷却运转，能够根据低温侧制冷剂的流动逐渐地进行冷却、冷凝液化，所以，能够提高运转效率。而且，其结果为，能够降低TEWI，同时能够实现对防止地球变暖的贡献。此时，因为填充各高温侧制冷剂，以便使在高温侧第一循环IOA中流转的高温侧制冷剂的沸点比在高温侧第二循环IOB中流转的高温侧制冷剂的沸点高，所以，能够进行最适合各蒸发温度的运转，能够进一步提高运转效率。其结果为，能够进一步降低TEWI (总温室效应系数)，同时能够实现对防止地球变暖的贡献。这里，在实施方式I中，以高温侧第一循环IOA和高温侧第二循环IOB这2个高温侧循环为例进行了表示，但是，例如，具有3个以上的高温侧流转回路的情况下，也能够同样得到上面的效果。实施方式2.
图3是表示该发明的实施方式2中的制冷装置的结构的图。图3中，对标注与图1相同的符号的装备等进行与在实施方式I等中说明的情况相同的动作等。在本实施方式的二元制冷装置中，如图3所示，在高温侧第一循环IOA中，将高温侧第一压缩机旁通配管15与高温侧第一压缩机IlA并联地用配管连接，所述高温侧第一压缩机旁通配管15用于使高温侧制冷剂不会在高温侧第一压缩机IlA通过。在高温侧第一压缩机旁通配管15中设置用于进行高温侧制冷剂通过的控制的压缩机旁通开闭阀16。另外，将高温侧第一节流装置旁通配管17与高温侧第一节流装置13A并联地用配管连接，所述高温侧第一节流装置旁通配管17用于使高温侧制冷剂不会在高温侧第一节流装置13A通过。在高温侧第一节流装置旁通配管17也设置节流装置旁通开闭阀18。在这里，由开闭阀进行旁通中的通过控制，但是也可以由例如流量调整阀等装置构成。另外，外气温度传感器50是检测外气的温度，并作为信号向控制构件40输送的温度检测构件。例如，如在实施方式I中说明的那样，为使图2中的E点的低温侧制冷剂的温度为15°C，而使高温侧第一循环IOA的高温侧第一蒸发器14A中的蒸发温度约为10°C。因此，存在因季节等例如使得气温、水温等比蒸发温度低的情况。在这样的情况下，即使不驱动高温侧第一压缩机11A，也能够在高温侧第一循环IOA中进行使制冷剂自然地流转的自然流转运转。因此，在外气温度等比蒸发温度低的情况下，在本实施方式中，使高温侧制冷剂在高温侧第一压缩机旁通配管15以及高温侧第一节流装置旁通配管17中通过，进行自然流转运转，进一步谋求节能。这里，在本实施方式中，以高温侧第一循环IOA作为能够进行自然流转运转的情况进行了说明。但是，也可以根据制冷装置进行冷却等的温度区域、高温侧第二蒸发器14B成为目标的蒸发温度等，做成高温侧第二循环IOB也能够进行自然流转运转那样的结构。图4是表示有关实施方式2的制冷装置的运转控制的流程的图。这里，就运转控制而言，与实施方式I同样，由控制构件40进行。如图4所示，控制构件40使高温侧第一循环10A、高温侧第二循环10B、低温侧循环20进行冷却运转(SI)。就冷却运转中的各装备的动作等而言，与在实施方式I所说明的情况相同。此时，压缩机旁通开闭阀16以及节流装置旁通开闭阀18封闭。而且，控制构件40根据来自外气温度传感器50的信号，判断外气温度是否比蒸发温度低(S2)。若判断为外气温度比蒸发温度低，则控制构件40对于高温侧第一循环IOA进行控制，以便进行自然流转运转(S3)，返回SI。此时，在高温侧第一循环IOA中，使高温侧第一压缩机IlA的驱动停止。而且，将压缩机旁通开闭阀16以及节流装置旁通开闭阀18开放，使高温侧制冷剂在高温侧第一压缩机旁通配管15以及高温侧第一节流装置旁通配管17中通过。就向高温侧第一冷凝器12A输送空气等的送风机等(未图示出)而言，使驱动继续，促进高温侧制冷剂的冷却。而且，例如，也可以控制成最大驱动(全速)。另一方面，当在S2中判断外气温度是否在蒸发温度以上，在判断为外气温度在蒸发温度以上时，控制构件40进行控制，以便进行冷却运转(S4)，返回SI。此时，在高温侧第一循环IOA中，使高温侧第一压缩机IIA驱动。而且，将压缩机旁通开闭阀16以及节流装置旁通开闭阀18封闭，不使高温侧制冷剂在高温侧第一压缩机旁通配管15以及高温侧第一节流装置旁通配管17中通过。这里，并非特别限定，但是也可以控制成，在切换了冷却运转和自然流转运转的控制后，到经过规定时间前，不切换冷却运转和自然流转运转。如上所述，实施方式2的制冷装置因为在实施方式I所说明的效果的基础上，还在高温侧第一循环IOA中，在高温侧第一蒸发器14A的蒸发温度比外气的温度低的情况下，使高温侧第一压缩机IIA停止，使高温侧制冷剂在高温侧第一压缩机旁通配管15以及高温侧第一节流装置旁通配管17中通过，进行自然流转运转，所以，能够进一步谋求节能化。在这里，与实施方式I相匹配，使图2中的E点的低温侧制冷剂的温度为15°C，但是，也可以通过为例如20°C等，控制成使高温侧第一蒸发器14A中的高温侧制冷剂的蒸发温度变高。通过使蒸发温度变高，进行自然流转运转的时间的比例多，运转效率更好，能够期待谋求节能化。产业上利用的可能性前述的实施方式通过第一级联冷凝器30A、第二级联冷凝器30B，使高温侧第一循环10A、高温侧第二循环IOB与低温侧循环20连结，但是，没有必要限定为2个。例如，也可以通过3个以上的级联冷凝器30，使3个以上的高温侧循环10与低温侧循环20连结。另夕卜，虽然通过二元制冷装置进行了说明，但是也可以应用于多级结构的多元制冷装置。符号说明IOA:高温侧第一循环；11A:高温侧第一压缩机；12A:高温侧第一冷凝器；13A:高温侧第一节流装置；14A:高温侧第一蒸发器；10B:高温侧第二循环；11B:高温侧第二压缩机；12B:高温侧第二冷凝器；13B:高温侧第二节流装置；14B:高温侧第二蒸发器；15:高温侧第一压缩机旁通配管；16:压缩机旁通开闭阀；17:高温侧第一节流装置旁通配管；18:节流装置旁通开闭阀；20:低温侧循环；21:低温侧压缩机'22k:低温侧第一冷凝器；22B:低温侧第二冷凝器；23:低温侧节流装置；24:低温侧蒸发器；25:低温侧中间冷却器；30A:第一级联冷凝器；30B:第二级联冷凝器；40:控制构件；50:外气温度传感器。
权利要求
1.一种制冷装置，其特征在于，具备: 多个高温侧循环装置，所述多个高温侧循环装置将高温侧压缩机、高温侧冷凝器、高温侧节流装置以及高温侧蒸发器用配管连接，形成使高温侧制冷剂流转的高温侧流转回路， 低温侧循环装置，所述低 温侧循环装置将低温侧压缩机、多个低温侧冷凝器、低温侧节流装置以及低温侧蒸发器用配管连接，形成使二氧化碳作为低温侧制冷剂进行流转的低温侧流转回路，和 多个级联冷凝器，所述多个级联冷凝器由上述多个高温侧循环装置的各高温侧蒸发器和各低温侧冷凝器构成，进行上述高温侧制冷剂和上述低温侧制冷剂之间的热交换， 所述制冷装置具备控制构件，所述控制构件控制成，按照上述低温侧制冷剂向低温侧冷凝器流入流出的顺序，使在各级联冷凝器中与上述低温侧冷凝器对应的高温侧蒸发器中的蒸发温度按顺序降低。
2.如权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，在高温侧循环装置的一部分或者全部中，与上述高温侧压缩机以及上述高温侧节流装置分别并联地连接旁通配管， 上述控制构件相对于上述高温侧蒸发器中的蒸发温度比外气温度高的高温侧循环装置，进行使上述高温侧压缩机停止、使上述高温侧制冷剂通过上述旁通配管、使上述高温侧制冷剂流转的控制。
3.如权利要求1或2所述的制冷装置，其特征在于，填充沸点与上述高温侧蒸发器的蒸发温度的高度相吻合的高温侧制冷剂。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的制冷装置，其特征在于，使向上述多个高温侧循环装置中的一部分的上述高温侧循环装置中填充的上述高温侧制冷剂为四氟丙烯。
全文摘要
本发明具备高温侧第一循环(10A)、高温侧第二循环(10B)、低温侧循环(20)、第一级联冷凝器(30A)和第二级联冷凝器(30B)、控制构件(40)，该高温侧第一循环(10A)具有高温侧第一压缩机(11A)、高温侧第一冷凝器(12A)、高温侧第一节流装置(13A)、高温侧第一蒸发器(14A)，该高温侧第二循环(10B)具有高温侧第二压缩机(11B)、高温侧第二冷凝器(12B)、高温侧第二节流装置(13B)、高温侧第二蒸发器(14B)，该低温侧循环(20)将低温侧压缩机(21)、低温侧第一冷凝器(22A)、低温侧第二冷凝器(22B)、低温侧节流装置(23)以及低温侧蒸发器(24)连接，以二氧化碳为制冷剂，该第一级联冷凝器(30A)、第二级联冷凝器(30B)进行高温侧制冷剂和低温侧制冷剂的热交换，该控制构件(40)与低温侧制冷剂的流动对应地使高温侧蒸发器(14)的蒸发温度变低。
文档编号F25B5/04GK103221760SQ20118005485
公开日2013年7月24日 申请日期2011年11月14日 优先权日2010年11月15日
发明者山下哲也, 杉本猛, 池田隆 申请人:三菱电机株式会社