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公開番号2024143900
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023056839
出願日2023-03-31
発明の名称冷凍システム
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F25B 1/00 20060101AFI20241004BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】冷凍システムの安定性を容易に確保できる冷凍システム冷凍システムを提供する。
【解決手段】冷凍システムは、第1熱媒体を循環させる第1冷凍回路、第1熱媒体の熱エネルギを第2熱媒体に伝達可能な第1凝縮器及び第1熱媒体の冷熱エネルギを第3熱媒体に伝達可能な第1蒸発器を夫々含む複数の第1冷凍装置と、第2熱媒体が流れる第1排熱回収ラインであって、複数の第1冷凍装置の各々の前記第1凝縮器に接続された第1排熱回収ラインと、第3熱媒体を循環させる第1冷熱回収回路であって、複数の第1冷凍装置の各々の第1蒸発器に接続された第1冷熱回収回路と、複数の第1冷凍装置とは異なる他の冷凍装置と、他の冷凍装置から熱エネルギを回収する熱媒体が流れる第2排熱回収ラインであって、第1冷熱回収回路又は第1排熱回収ラインの少なくとも一方に接続された第2排熱回収ラインと、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１熱媒体を循環させる第１冷凍回路、
前記第１冷凍回路に設けられ、前記第１熱媒体の熱エネルギを第２熱媒体に伝達可能に構成された第１凝縮器、及び
前記第１冷凍回路に設けられ、前記第１熱媒体の冷熱エネルギを第３熱媒体に伝達可能に構成された第１蒸発器、を夫々含む複数の第１冷凍装置と、
前記第２熱媒体が流れる第１排熱回収ラインであって、前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器に前記第２熱媒体を流通可能に接続された第１排熱回収ラインと、
前記第３熱媒体を循環させる第１冷熱回収回路であって、前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器に前記第３熱媒体を流通可能に接続された第１冷熱回収回路と、
前記複数の第１冷凍装置とは異なる他の冷凍装置と、
前記他の冷凍装置から熱エネルギを回収する熱媒体が流れる第２排熱回収ラインであって、前記第１冷熱回収回路又は前記第１排熱回収ラインの少なくとも一方と前記熱媒体を流通可能に接続された第２排熱回収ラインと、を備える、
冷凍システム。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記他の冷凍装置は、
第４熱媒体を循環させる第２冷凍回路、
前記第２冷凍回路に設けられ、前記第４熱媒体の熱エネルギを前記第３熱媒体に伝達可能に構成された第２凝縮器、及び
前記第２冷凍回路に設けられ、前記第４熱媒体の冷熱エネルギを第５熱媒体に伝達可能に構成された第２蒸発器、を夫々含む複数の第２冷凍装置を少なくとも含み、
前記第２排熱回収ラインは、前記第１冷熱回収回路及び前記複数の第２冷凍装置の各々の前記第２凝縮器に前記第３熱媒体を流通可能に接続され、
前記冷凍システムは、
前記第５熱媒体を循環させる第２冷熱回収回路であって、前記複数の第２冷凍装置の各々の前記第２蒸発器に前記第５熱媒体を流通可能に接続された第２冷熱回収回路をさらに備える、
請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項３】
前記他の冷凍装置は、
第４熱媒体を循環させる第２冷凍回路、
前記第２冷凍回路に設けられ、前記第４熱媒体の熱エネルギを前記第２熱媒体に伝達可能に構成された第２凝縮器、及び
前記第２冷凍回路に設けられ、前記第４熱媒体の冷熱エネルギを第５熱媒体に伝達可能に構成された第２蒸発器、を夫々含む複数の第２冷凍装置を少なくとも含み、
前記第２排熱回収ラインは、前記第１排熱回収ライン及び前記複数の第２冷凍装置の各々の前記第２凝縮器に前記第２熱媒体を流通可能に接続され、
前記冷凍システムは、
前記第５熱媒体を循環させる第２冷熱回収回路であって、前記複数の第２冷凍装置の各々の前記第２蒸発器に前記第５熱媒体を流通可能に接続された第２冷熱回収回路をさらに備える、
請求項１に記載の冷凍システム。
【請求項４】
前記複数の第２冷凍装置の各々は、
前記第２冷凍回路の前記第２蒸発器よりも下流側、且つ前記第２凝縮器よりも上流側に設けられる２段圧縮機をさらに含む、
請求項３に記載の冷凍システム。
【請求項５】
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１冷凍回路を循環する前記第１熱媒体は、二酸化炭素からなる、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項６】
前記複数の第２冷凍装置の各々の前記第２冷凍回路を循環する前記第４熱媒体は、二酸化炭素からなる、
請求項２乃至４の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項７】
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１冷凍回路を循環する前記第１熱媒体は、二酸化炭素からなり、
前記他の冷凍装置は、アンモニアを冷媒とするアンモニア冷凍機を含む、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項８】
前記第２熱媒体と前記第３熱媒体は、同種の熱媒体からなり、
前記第１排熱回収ラインは、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器に前記第２熱媒体を導くための第２熱媒体導入ラインと、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器から前記第２熱媒体を排出するための第２熱媒体排出ラインと、を含み、
前記第１冷熱回収回路は、
前記第３熱媒体を貯留するように構成された第３熱媒体貯留タンクと、
前記第３熱媒体貯留タンクから前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器に前記第３熱媒体を導くための第３熱媒体導入ラインと、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器から前記第３熱媒体貯留タンクに前記第３熱媒体を戻すために第３熱媒体戻しラインと、を含み、
前記第２排熱回収ラインは、第１導入ラインを介して前記第３熱媒体導入ラインに接続され、第２導入ラインを介して前記第２熱媒体導入ラインに接続され、第１排出ラインを介して前記第３熱媒体戻しラインに接続され、第２排出ラインを介して前記第２熱媒体排出ラインに接続され、
前記冷凍システムは、
前記第１導入ライン、前記第２導入ライン、前記第１排出ライン及び前記第２排出ラインの夫々を流れる前記熱媒体の流量を調整可能に構成された複数の流量調整弁をさらに備える、
請求項２に記載の冷凍システム。
【請求項９】
前記第１排熱回収ラインは、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器に前記第２熱媒体を導くための第２熱媒体導入ラインと、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器から前記第２熱媒体を排出するための第２熱媒体排出ラインと、を含み、
前記第１冷熱回収回路は、
前記第３熱媒体を貯留するように構成された第３熱媒体貯留タンクと、
前記第３熱媒体貯留タンクから前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器に前記第３熱媒体を導くための第３熱媒体導入ラインと、
前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器から前記第３熱媒体貯留タンクに前記第３熱媒体を戻すために第３熱媒体戻しラインと、を含み、
前記冷凍システムは、
前記第２熱媒体導入ラインの前記第１凝縮器に接続される導入側分岐管、及び、前記第３熱媒体導入ラインの前記第１蒸発器に接続される導入側分岐管、の夫々を流れる前記熱媒体の流量を調整可能に構成された複数の流量調整弁をさらに備える、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の冷凍システム。
【請求項１０】
前記複数の第１冷凍装置の各々は、前記第１冷凍回路、前記第１凝縮器及び前記第１蒸発器を囲む外枠体をさらに含み、
前記複数の第１冷凍装置は、前記外枠体同士を積層させる２以上の前記第１冷凍装置を含む、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の冷凍システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷凍システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、建物の各室の空調や冷凍室等の冷凍を行うため、アンモニアを一次冷媒とし、ＣＯ
２
ブラインを二次冷媒とする冷凍装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５８９６５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の冷凍装置は、冷却対象毎に専用のブライン供給装置及びアンモニア冷凍装置が設けられているため、これらの機器に故障が生じた場合に、故障が生じた機器が担当する冷却対象の冷却ができない虞がある。このため、特許文献１に記載の冷凍装置は、その構造上、冷凍装置の安定性の確保が困難な虞がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、冷凍システムの安定性を容易に確保できる冷凍システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る冷凍システムは、
第１熱媒体を循環させる第１冷凍回路、
前記第１冷凍回路に設けられ、前記第１熱媒体の熱エネルギを第２熱媒体に伝達可能に構成された第１凝縮器、及び
前記第１冷凍回路に設けられ、前記第１熱媒体の冷熱エネルギを第３熱媒体に伝達可能に構成された第１蒸発器、を夫々含む複数の第１冷凍装置と、
前記第２熱媒体が流れる第１排熱回収ラインであって、前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１凝縮器に前記第２熱媒体を流通可能に接続された第１排熱回収ラインと、
前記第３熱媒体を循環させる第１冷熱回収回路であって、前記複数の第１冷凍装置の各々の前記第１蒸発器に前記第３熱媒体を流通可能に接続された第１冷熱回収回路と、
前記複数の第１冷凍装置とは異なる他の冷凍装置と、
前記他の冷凍装置から熱エネルギを回収する熱媒体が流れる第２排熱回収ラインであって、前記第１冷熱回収回路又は前記第１排熱回収ラインの少なくとも一方と前記熱媒体を流通可能に接続された第２排熱回収ラインと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態によれば、冷凍システムの安定性を容易に確保できる冷凍システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る冷凍システムの回路を模式的に示す図である。
本開示の一実施形態に係る冷凍システムの回路を模式的に示す図である。
本開示の一実施形態に係る冷凍システムの回路を模式的に示す図である。
図１～図３に示される第１冷凍装置の回路の一例を模式的に示す図である。
図１に示される第２冷凍装置の回路の一例を模式的に示す図である。
図２～図３に示される第２冷凍装置の回路の一例を模式的に示す図である。
本開示の一実施形態に係る冷凍システムの概略斜視図である。
比較例に係る冷凍システムの概略斜視図である。
比較例に係る冷凍システムから本開示の一実施形態に係る冷凍システムに改造する際の中間状態の冷凍システムの概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１０】
以下の説明では、単に上流側と呼ぶ場合、方向の説明にかかる部位や領域における流体の主たる流れの方向に沿った上流側を指すものとする。同様に、以下の説明では、単に下流側と呼ぶ場合、方向の説明にかかる部位や領域における流体の主たる流れの方向に沿った下流側を指すものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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