(57)【要約】      （修正有）【課題】第１冷媒回路と第３冷媒回路との間に設けられる第２冷媒回路を循環する第２冷媒を用いて生成される流体の温度帯を広い範囲とすることができるシステムを提供する。【解決手段】冷媒回路システムは、第１圧縮機１２と第１凝縮器１３と第１膨張弁１４第１蒸発器１５とを有し、第１冷媒が循環する第１ヒートポンプ１０と、第２圧縮機２２と第２凝縮器２３と第２膨張弁２４とを有し、第１凝縮器１３を蒸発器とし、第２冷媒が循環する第２ヒートポンプ２０と、第３圧縮機３２と第３凝縮器３３と第３膨張弁３４とを有し、第２凝縮器２３を蒸発器とし、第３冷媒が循環する第３ヒートポンプと、第２ヒートポンプ２０における第２膨張弁２４の吐出側から抽出した第２冷媒を用いて水を冷却する第１熱交換器４１と、第２ヒートポンプ２０における第２圧縮機２２の吐出側から抽出した第２冷媒を用いて空気を加熱する第２熱交換器６１と、を備える。【選択図】図１
2020098078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機と第１凝縮器と第１膨張弁と第１蒸発器とを有し、第１冷媒が循環する第１冷媒回路と、
第２圧縮機と第２凝縮器と第２膨張弁とを有し、前記第１凝縮器を蒸発器とし、第２冷媒が循環する第２冷媒回路と、
第３圧縮機と第３凝縮器と第３膨張弁とを有し、前記第２凝縮器を蒸発器とし、第３冷媒が循環する第３冷媒回路と、
前記第２冷媒回路における前記第２膨張弁の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第１流体を冷却する第１熱交換器と、
前記第２冷媒回路における前記第２圧縮機の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第２流体を加熱する第２熱交換器と、を備える冷媒回路システム。
【請求項２】
前記第２冷媒回路における前記第２膨張弁の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第３流体を冷却する第３熱交換器と、
前記第２冷媒回路における前記第２圧縮機の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第４流体を加熱する第４熱交換器と、を備え、
前記第１流体は水であり、前記第１熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで冷水を生成し、
前記第２流体は水であり、前記第２熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで温水を生成し、
前記第３流体は空気であり、前記第３熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで冷房用空気を生成し、
前記第４流体は空気であり、前記第４熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで暖房用空気を生成する請求項１に記載の冷媒回路システム。
【請求項３】
前記第１蒸発器は、前記第１冷媒を用いて第５流体を冷却する請求項１または請求項２に記載の冷媒回路システム。
【請求項４】
前記第３凝縮器は、前記第３冷媒を用いて第６流体を加熱する請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷媒回路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を有する冷媒回路同士を熱的に接続する排熱回収システムが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１には、カスケードコンデンサを介して接続される低元側冷媒回路と高元側冷媒回路を備えた蒸気・温水発生装置が開示されている。この装置では、高元側冷媒回路が、高元側圧縮機の吐出側に一端が接続された冷媒管の他端を、第一熱交換器、第二熱交換器、膨張弁、カスケードコンデンサの２次側を介して高元側圧縮機の吸入側に接続している。また、第一熱交換器では、給水から蒸気を生成し、第二熱交換器では、給水から温水を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９１５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、第一熱交換器及び第二熱交換器が、何れも圧縮機の吐出側に設けられているため、第一熱交換器で熱交換する冷媒の温度と、第二熱交換器で熱交換する冷媒の温度とが比較的近くなり、第一熱交換器で生成される蒸気の温度と、第二熱交換器で生成される温水の温度が、比較的近い温度となる可能性がある。すなわち、特許文献１に記載の装置では、生成される各熱媒体（特許文献１でいう蒸気及び温水）の温度が近くなり、広い範囲の温度帯の熱媒体を生成することができない可能性があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の装置は、２つの冷媒回路のみを熱的に接続してため、３つ以上の冷媒回路を熱的に接続した場合における中間の冷媒回路の冷媒の利用については考慮されていない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、第１冷媒回路と第３冷媒回路との間に設けられる第２冷媒回路を循環する第２冷媒を用いて生成される流体の温度帯を広い範囲とすることができる冷媒回路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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の冷媒回路システムは以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係る冷媒回路システムは、第１圧縮機と第１凝縮器と第１膨張弁と第１蒸発器とを有し、第１冷媒が循環する第１冷媒回路と、第２圧縮機と第２凝縮器と第２膨張弁とを有し、前記第１凝縮器を蒸発器とし、第２冷媒が循環する第２冷媒回路と、第３圧縮機と第３凝縮器と第３膨張弁とを有し、前記第２凝縮器を蒸発器とし、第３冷媒が循環する第３冷媒回路と、前記第２冷媒回路における前記第２膨張弁の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第１流体を冷却する第１熱交換器と、前記第２冷媒回路における前記第２圧縮機の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第２流体を加熱する第２熱交換器と、を備えている。
【０００９】
上記構成では、第２冷媒回路が、第１冷媒回路における凝縮器である第１凝縮器を蒸発器として用いている。また、第３冷媒回路が、第２冷媒回路における凝縮器である第２凝縮器を蒸発器として用いている。すなわち、第１冷媒回路と、第２冷媒回路と、第３冷媒回路とが、熱的に接続されている。また、第１冷媒回路は低温の冷媒（第１冷媒）が循環する回路となり、第２冷媒回路は中温の冷媒（第２冷媒）が循環する回路となり、第３冷媒回路は高温の冷媒（第３冷媒）が循環する回路となる。なお、低温、中温及び高温とは、具体的な温度を意味しているのではなく、３つの冷媒における相対的な温度関係を示している。すなわち、第１冷媒回路が最も低温の冷媒が循環する回路であり、第３冷媒回路が最も高温の冷媒が循環する回路である。
【００１０】
上記構成では、第２冷媒回路の第２膨張弁の吐出側から抽出した第２冷媒を用いて、第１熱交換器で第１流体を冷却している。第２膨張弁の吐出側の第２冷媒は、第２圧縮機の吐出側の第２冷媒と比較して、低温である。このため、第１熱交換器では、比較的低温の第２冷媒と、第１流体とが熱交換することとなる。したがって、第１流体を好適に冷却することができる。
また、第２冷媒回路の第２圧縮機の吐出側から抽出した第２冷媒を用いて、第２熱交換器で第２流体を加熱している。第２圧縮機の吐出側の第２冷媒は、第２膨張弁の吐出側の第２冷媒と比較して、高温である。このため、第２熱交換器では、比較的高温の第２冷媒と、第２流体とが熱交換することとなる。したがって、第２流体を好適に加熱することができる。
【００１１】
このように、各流体を好適に冷却及び加熱することができるので、様々な温度の流体を生成することができる。したがって、第２冷媒回路を循環する第２冷媒を用いて、各熱交換器で生成される流体の温度帯を広い範囲とすることができる。
また、第１冷媒回路の第１蒸発器及び第３冷媒回路の第３凝縮器において、第１流体及び第２流体とは異なる流体の冷却または加熱している場合には、冷媒回路システム全体として、より広い温度帯の流体を生成することができる。
【００１２】
また、上記構成では、第２冷媒回路における異なる位置から抽出した第２冷媒を、第１熱交換器及び第２熱交換器での熱交換に利用している。これにより、１つの冷媒回路（第２冷媒回路）を循環する冷媒（第２冷媒）において、複数の温度帯の冷媒を、流体との熱交換に利用することができる。これにより、各熱交換器において、流体と熱交換する冷媒の温度を、各流体に応じた温度とすることができる。したがって、第１熱交換器及び第２熱交換器で生成される第１流体及び第２流体の温度を、所望の温度とすることができる。
【００１３】
また、上記構成では、抽出場所の異なる第２冷媒を用いることで、第１熱交換器における第１流体の冷却と、第２熱交換器における第２流体の加熱とを行っている。換言すれば、抽出場所の異なる第２冷媒を用いることで、複数の温度帯の流体を生成している。このように、抽出場所の異なる第２冷媒を用いることで、例えば第２冷媒が循環する方向を逆にする等の運転状態の変更を行うことなく、第２冷媒回路において複数の温度帯の流体を生成することができる。したがって、１つの運転状態において、複数の温度帯の流体を生成することができるので、同時に複数の温度帯の流体を生成することができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る冷媒回路システムは、前記第２冷媒回路における前記第２膨張弁の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第３流体を冷却する第３熱交換器と、前記第２冷媒回路における前記第２圧縮機の吐出側から抽出した前記第２冷媒を用いて第４流体を加熱する第４熱交換器と、を備え、前記第１流体は水であり、前記第１熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで冷水を生成し、前記第２流体は水であり、前記第２熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで温水を生成し、前記第３流体は空気であり、前記第３熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで冷房用空気を生成し、前記第４流体は空気であり、前記第４熱交換器は、前記第２冷媒と熱交換することで暖房用空気を生成してもよい。
【００１５】
上記構成では、第１熱交換器において冷水を生成し、第２熱交換器において温水を生成している。これにより、第２冷媒回路において、複数の温度帯の水を生成することができる。また、第３熱交換器において冷房用空気を生成し、第４熱交換器において暖房用空気を生成している。これにより、第２冷媒回路において、冷暖房用の空気を生成することができる。したがって、１つの運転状態において、複数の温度帯の水を生成することができるとともに、冷房用及び暖房用の空気を生成することができる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る冷媒回路システムは、前記第１蒸発器は、前記第１冷媒を用いて第５流体を冷却してもよい。
【００１７】
第２冷媒回路は、第１冷媒回路における凝縮器である第１凝縮器を蒸発器として用いている。このため、第１冷媒回路は、第２冷媒回路よりも低温の冷媒が循環する冷媒回路となる。
上記構成では、第１蒸発器が第１冷媒を用いて第５流体を冷却している。これにより、第２冷媒回路において生成される流体よりも、より低い温度の流体（第５流体）を生成することができる。よって、冷媒回路システム全体として、より広い温度帯の流体を生成することができる。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る冷媒回路システムは、前記第３凝縮器は、前記第３冷媒を用いて第６流体を加熱してもよい。
【００１９】
第３冷媒回路は、第２冷媒回路における凝縮器である第２凝縮器を蒸発器として用いている。このため、第３冷媒回路は、第２冷媒回路よりも高温の冷媒が循環する冷媒回路となる。
上記構成では、第３凝縮器が第３冷媒を用いて第６流体を加熱している。これにより、第２冷媒回路において生成される流体よりも、より高い温度の流体（第６流体）を生成することができる。よって、冷媒回路システム全体として、より広い温度帯の流体を生成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１冷媒回路と第３冷媒回路との間に設けられる第２冷媒回路を循環する第２冷媒を用いて生成される流体の温度帯を広い範囲とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る冷媒回路システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る冷媒回路システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、一例として、本発明に係る冷媒回路システム１を、冷凍食品を製造する冷凍食品製造施設１００に適用する例について説明する。
【００２３】
冷媒回路システム１は、第１圧縮機１２と第１凝縮器１３と第１膨張弁１４と第１蒸発器１５とを有する第１ヒートポンプ（第１冷媒回路）１０と、第２圧縮機２２と第２凝縮器２３と第２膨張弁２４とを有し、第１凝縮器１３を蒸発器とする第２ヒートポンプ（第２冷媒回路）２０と、第３圧縮機３２と第３凝縮器３３と第３膨張弁３４とを有し、第２凝縮器２３を蒸発器とする第３ヒートポンプ（第３冷媒回路）３０と、を備えている。すなわち、冷媒回路システム１は、３つのヒートポンプが熱的に接続されている多段カスケードヒートポンプである。また、第１ヒートポンプ１０は低温の冷媒（後述する第１冷媒）が循環するヒートポンプとなる。また、第２ヒートポンプ２０は中温の冷媒（後述する第２冷媒）が循環するヒートポンプとなる。また、第３ヒートポンプ３０は高温の冷媒（後述する第３冷媒）が循環するヒートポンプとなる。なお、低温、中温及び高温とは、具体的な温度を意味しているのではなく、３つの冷媒における相対的な温度関係を示している。すなわち、第１ヒートポンプ１０が最も低温の冷媒が循環する回路であり、第３ヒートポンプ３０が最も高温の冷媒が循環する回路である。
【００２４】
また、冷媒回路システム１は、第２冷媒を用いて冷水を生成する冷水生成部４０と、第２冷媒を用いて冷房用空気を生成する冷房用空気生成部５０と、第２冷媒を用いて温水を生成する温水生成部６０と、第２冷媒を用いて暖房用空気を生成する暖房用空気生成部７０と、第１蒸発器１５によって冷凍用空気を生成する冷凍用空気生成部８０と、第３凝縮器３３によって蒸気を生成する蒸気生成部９０と、を備えている。
【００２５】
第１ヒートポンプ１０は、第１冷媒が循環する冷媒回路である。第１冷媒としては、例えば、二酸化炭素や空気が用いられる。なお、第１冷媒は、二酸化炭素や空気に限定されない。第１冷媒として、二酸化炭素や空気以外の冷媒を用いてもよい。
【００２６】
第１ヒートポンプ１０は、第１冷媒が循環する第１冷媒配管１１を有する。第１冷媒配管１１には、第１冷媒を圧縮する第１圧縮機１２と、第１圧縮機１２によって圧縮された第１冷媒を凝縮させる第１凝縮器１３と、第１凝縮器１３によって凝縮された第１冷媒を膨張させる第１膨張弁１４と、第１膨張弁１４によって膨張された第１冷媒を蒸発させる第１蒸発器１５とが、第１冷媒の流通方向に順番に設けられている。第１蒸発器１５で蒸発した第１冷媒は、第１冷媒配管１１を介して第１圧縮機１２へ導入される。
【００２７】
第２ヒートポンプ２０は、第２冷媒が循環する冷媒回路である。第２冷媒としては、例えば、Ｒ４５４ＣやＲ１２３４ｙｆが用いられる。なお、第２冷媒は、Ｒ４５４ＣやＲ１２３４ｙｆに限定されない。第２冷媒として、Ｒ４５４ＣやＲ１２３４ｙｆ以外の冷媒を用いてもよい。
【００２８】
第２ヒートポンプ２０は、第２冷媒が循環する第２冷媒配管２１を有する。第２冷媒配管２１には、第２冷媒を圧縮する第２圧縮機２２と、第２圧縮機２２によって圧縮された第２冷媒を凝縮させる第２凝縮器２３と、第２凝縮器２３によって凝縮された第２冷媒を膨張させる第２膨張弁２４と、第２膨張弁２４によって膨張された第２冷媒を蒸発させる第１凝縮器１３とが、第２冷媒の流通方向に順番に設けられている。すなわち、第２ヒートポンプ２０は、第１ヒートポンプ１０の第１凝縮器１３を蒸発器として利用している。換言すれば、第１凝縮器１３は、第１ヒートポンプ１０における凝縮器の役割と、第２ヒートポンプ２０における蒸発器の役割とを兼ねている。第１凝縮器１３では、第１冷媒から第２冷媒へとエネルギの伝達が行われる。第１凝縮器１３で蒸発した第２冷媒は、第２冷媒配管２１を介して第２圧縮機２２へ導入される。
【００２９】
第２冷媒配管２１は、第２圧縮機２２と第２凝縮器２３とを接続して第２圧縮機２２から吐出された第２冷媒が流通する圧縮機吐出側配管２６と、第２凝縮器２３と第２膨張弁２４とを接続して第２膨張弁２４に吸入される第２冷媒が流通する膨張弁吸入側配管２７と、第２膨張弁２４と第１凝縮器１３とを接続して第２膨張弁２４から吐出された第２冷媒が流通する膨張弁吐出側配管２８と、第１凝縮器１３と第２圧縮機２２とを接続して第２圧縮機２２に吸入される第２冷媒が流通する圧縮機吸入側配管２９と、を有する。
【００３０】
圧縮機吐出側配管２６には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、第１操作弁２６ａ、第２操作弁２６ｂ及び流量調整弁２６ｃが設けられている。第１操作弁２６ａ及び第２操作弁２６ｂは、開閉弁である。また、流量調整弁２６ｃは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁２６ｃは、開度を調整することで圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００３１】
膨張弁吸入側配管２７には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、第１操作弁２７ａ、第２操作弁２７ｂが設けられている。第１操作弁２７ａ及び第２操作弁２７ｂは、開閉弁である。
【００３２】
膨張弁吐出側配管２８には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、第１操作弁２８ａ、第２操作弁２８ｂ及び流量調整弁２８ｃが設けられている。第１操作弁２８ａ及び第２操作弁２８ｂは、開閉弁である。流量調整弁２８ｃは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁２８ｃは、開度を調整することで膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００３３】
圧縮機吸入側配管２９には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、第１操作弁２９ａ、第２操作弁２９ｂが設けられている。第１操作弁２９ａ及び第２操作弁２９ｂは、開閉弁である。
【００３４】
第３ヒートポンプ３０は、第３冷媒が循環する冷媒回路である。第３冷媒としては、例えば、Ｒ２４５ｆａが用いられる。なお、第３冷媒は、Ｒ２４５ｆａに限定されない。第３冷媒として、Ｒ２４５ｆａ以外の冷媒を用いてもよい。
【００３５】
第３ヒートポンプ３０は、第３冷媒が循環する第３冷媒配管３１を有する。第３冷媒配管３１には、第３冷媒を圧縮する第３圧縮機３２と、第３圧縮機３２によって圧縮された第３冷媒を凝縮させる第３凝縮器３３と、第３凝縮器３３によって凝縮された第３冷媒を膨張させる第３膨張弁３４と、第３膨張弁３４によって膨張された第３冷媒を蒸発させる第２凝縮器２３とが、第３冷媒の流通方向に順番に設けられている。すなわち、第３ヒートポンプ３０は、第２ヒートポンプ２０の第２凝縮器２３を蒸発器として利用している。換言すれば、第２凝縮器２３は、第２ヒートポンプ２０における凝縮器の役割と、第３ヒートポンプ３０における蒸発器の役割とを兼ねている。第２凝縮器２３では、第２冷媒から第３冷媒へとエネルギの伝達が行われる。第２凝縮器２３で蒸発した第３冷媒は、第３冷媒配管３１を介して第３圧縮機３２へ導入される。
【００３６】
冷水生成部４０は、第１熱交換器４１と、膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒を第１熱交換器４１へ導入する第１上流側配管４２と、第１熱交換器４１から排出された第２冷媒を圧縮機吸入側配管２９へ導入する第１下流側配管４３と、第１熱交換器４１へ水を供給する水供給配管４４と、第１熱交換器４１で熱交換された水を供給先（図示省略）まで搬送する冷水搬送配管４５と、を備えている。
【００３７】
第１熱交換器４１は、内部に第２冷媒が流通する複数の伝熱管（図示省略）を有する。第１熱交換器４１では、伝熱管を介して第２冷媒と水（第１流体）との熱交換が行われる。
第１熱交換器４１は、伝熱管の内部を流通する第２冷媒と、水供給配管４４から供給された水とを、伝熱管を介して熱交換することで、水を冷却し、冷水を生成している。
【００３８】
第１上流側配管４２は、第１熱交換器４１と膨張弁吐出側配管２８とを接続する。第１上流側配管４２の上流端は、膨張弁吐出側配管２８のうち、第１操作弁２８ａよりも上流側に接続されている。第１上流側配管４２の下流端は、第１熱交換器４１の伝熱管に対して接続されている。第１上流側配管４２には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、操作弁４２ａ及び流量調整弁４２ｂが設けられている。操作弁４２ａは、開閉弁である。流量調整弁４２ｂは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁４２ｂは、開度を調整することで第１上流側配管４２内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００３９】
第１下流側配管４３は、第１熱交換器４１と圧縮機吸入側配管２９とを接続する。第１下流側配管４３の上流端は、第１熱交換器４１の伝熱管に対して接続されている。第１下流側配管４３の下流端は、圧縮機吸入側配管２９のうち、第２操作弁２９ｂよりも下流側に接続されている。また、第１下流側配管４３には、開閉弁である操作弁４３ａが設けられている。
【００４０】
水供給配管４４は、上流端が水供給装置（図示省略）に接続されていて、水供給装置から第１熱交換器４１へと水を供給している。
冷水搬送配管４５は、第１熱交換器４１で冷却された水（すなわち、冷水）を、供給先へ供給する。供給先は、例えば、食材冷却用の冷水を貯留するための貯水槽などが挙げられる。
【００４１】
冷房用空気生成部５０は、第３熱交換器５１と、膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒を第３熱交換器５１へ導入する第３上流側配管５２と、第３熱交換器５１から排出された第２冷媒を圧縮機吸入側配管２９へ導入する第３下流側配管５３と、第３熱交換器５１へ空気を供給する空気供給配管５４と、第３熱交換器５１で熱交換された空気を供給先（図示省略）まで搬送する冷房用空気搬送配管５５と、を備えている。
【００４２】
第３熱交換器５１は、内部に第２冷媒が流通する複数の伝熱管（図示省略）を有する。第３熱交換器５１では、伝熱管を介して第２冷媒と空気（第３流体）との熱交換が行われる。
第３熱交換器５１は、伝熱管の内部を流通する第２冷媒と、空気供給配管５４から供給された空気とを、伝熱管を介して熱交換することで、空気を冷却する。すなわち、冷房用空気を生成している。
【００４３】
第３上流側配管５２は、第３熱交換器５１と膨張弁吐出側配管２８とを接続する。第３上流側配管５２の上流端は、膨張弁吐出側配管２８のうち、第１上流側配管４２と膨張弁吐出側配管２８との接続位置よりも上流側に接続されている。第３上流側配管５２の下流端は、第３熱交換器５１の伝熱管に対して接続されている。第３上流側配管５２には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、操作弁５２ａ及び流量調整弁５２ｂが設けられている。操作弁５２ａは、開閉弁である。流量調整弁５２ｂは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁５２ｂは、開度を調整することで第３上流側配管５２内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００４４】
第３下流側配管５３は、第３熱交換器５１と圧縮機吸入側配管２９とを接続する。第３下流側配管５３の上流端は、第３熱交換器５１の伝熱管に対して接続されている。第３下流側配管５３の下流端は、圧縮機吸入側配管２９のうち、第１下流側配管４３と圧縮機吸入側配管２９との接続位置よりも下流側に接続されている。また、第３下流側配管５３には、開閉弁である操作弁５３ａが設けられている。
【００４５】
空気供給配管５４は、空気供給装置（図示省略）から第３熱交換器５１へと空気を供給している。
冷房用空気搬送配管５５は、第３熱交換器５１で冷却された空気（すなわち、冷房用空気）を、供給先へ供給する。供給先は、例えば、施設内で作業員が作業を行う作業空間などが挙げられる。
【００４６】
温水生成部６０は、第２熱交換器６１と、圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒を第２熱交換器６１へ導入する第２上流側配管６２と、第２熱交換器６１から排出された第２冷媒を膨張弁吸入側配管２７へ導入する第２下流側配管６３と、第２熱交換器６１へ水を供給する水供給配管６４と、第２熱交換器６１で熱交換された水を供給先（図示省略）まで搬送する温水搬送配管６５と、を備えている。
【００４７】
第２熱交換器６１は、内部に第２冷媒が流通する複数の伝熱管（図示省略）を有する。第２熱交換器６１では、伝熱管を介して第２冷媒と水（第２流体）との熱交換が行われる。
第２熱交換器６１は、伝熱管の内部を流通する第２冷媒と、水供給配管６４から供給された水とを、伝熱管を介して熱交換することで、水を加熱し、温水を生成している。
【００４８】
第２上流側配管６２は、第２熱交換器６１と圧縮機吐出側配管２６とを接続する。第２上流側配管６２の上流端は、圧縮機吐出側配管２６のうち、第１操作弁２６ａよりも上流側に接続されている。第２上流側配管６２の下流端は、第２熱交換器６１の伝熱管に対して接続されている。第２上流側配管６２には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、操作弁６２ａ及び流量調整弁６２ｂが設けられている。操作弁６２ａは、開閉弁である。流量調整弁６２ｂは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁６２ｂは、開度を調整することで第２上流側配管６２内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００４９】
第２下流側配管６３は、第２熱交換器６１と膨張弁吸入側配管２７とを接続する。第２下流側配管６３の上流端は、第２熱交換器６１の伝熱管に対して接続されている。第２下流側配管６３の下流端は、膨張弁吸入側配管２７のうち、第２操作弁２７ｂよりも下流側に接続されている。また、第２下流側配管６３には、開閉弁である操作弁６３ａが設けられている。
【００５０】
水供給配管６４は、上流端が水供給装置（図示省略）に接続されていて、水供給装置から第２熱交換器６１へと水を供給している。
温水搬送配管６５は、第２熱交換器６１で加熱された水（すなわち、温水）を、供給先へ供給する。供給先は、例えば、食材加熱用（１００度以下の温水による食材の調理用）の温水を貯留するための貯水槽などが挙げられる。
【００５１】
暖房用空気生成部７０は、第４熱交換器７１と、圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒を第４熱交換器７１へ導入する第４上流側配管７２と、第４熱交換器７１から排出された第２冷媒を膨張弁吸入側配管２７へ導入する第４下流側配管７３と、第４熱交換器７１へ空気を供給する空気供給配管７４と、第４熱交換器７１で熱交換された空気を供給先（図示省略）まで搬送する暖房用空気搬送配管７５と、を備えている。
【００５２】
第４熱交換器７１は、内部に第２冷媒が流通する複数の伝熱管（図示省略）を有する。第４熱交換器７１では、伝熱管を介して第２冷媒と空気（第４流体）との熱交換が行われる。
第４熱交換器７１は、伝熱管の内部を流通する第２冷媒と、空気供給配管７４から供給された空気とを、伝熱管を介して熱交換することで、空気を冷却する。すなわち、暖房用空気を生成している。
【００５３】
第４上流側配管７２は、第４熱交換器７１と圧縮機吐出側配管２６とを接続する。第４上流側配管７２の上流端は、圧縮機吐出側配管２６のうち、第２上流側配管６２と圧縮機吐出側配管２６との接続位置よりも下流側であって、かつ、第１操作弁２６ａよりも上流側に接続されている。第４上流側配管７２の下流端は、第４熱交換器７１の伝熱管に対して接続されている。第４上流側配管７２には、第２冷媒の流通方向の上流側から順番に、操作弁７２ａ及び流量調整弁７２ｂが設けられている。操作弁７２ａは、開閉弁である。流量調整弁７２ｂは、開度を調整可能に構成されている。流量調整弁７２ｂは、開度を調整することで第４上流側配管７２内を流通する第２冷媒の流量を調整することができる。
【００５４】
第４下流側配管７３は、第４熱交換器７１と膨張弁吸入側配管２７とを接続する。第４下流側配管７３の上流端は、第４熱交換器７１の伝熱管に対して接続されている。第４下流側配管７３の下流端は、膨張弁吸入側配管２７のうち、第２下流側配管６３と膨張弁吸入側配管２７との接続位置よりも上流側であって、かつ、第２操作弁２７ｂよりも下流側に接続されている。また、第４下流側配管７３には、開閉弁である操作弁７３ａが設けられている。
【００５５】
空気供給配管７４は、空気供給装置（図示省略）から第４熱交換器７１へと空気を供給している。
暖房用空気搬送配管７５は、第４熱交換器７１で加熱された空気（すなわち、加熱用空気）を、供給先へ供給する。供給先は、例えば、施設内で作業員が作業を行う作業空間などが挙げられる。
【００５６】
冷凍用空気生成部８０は、第１ヒートポンプ１０の第１蒸発器１５へ空気（第５流体）を供給する空気供給配管８１と、第１蒸発器１５で熱交換された空気（すなわち、冷却された空気）を供給先（図示省略）まで搬送する冷凍用空気搬送配管８２と、を備えている。第１蒸発器１５では、空気供給配管８１によって供給される空気から第１冷媒へとエネルギの伝達が行われる。すなわち、第１蒸発器１５では、第１冷媒によって空気を冷却し、冷凍用空気を生成している。
【００５７】
空気供給配管８１は、空気供給装置（図示省略）から第１蒸発器１５へと空気を供給している。
冷凍用空気搬送配管８２は、第１蒸発器１５で冷却された空気（すなわち、冷凍用空気）を、供給先へ供給する。供給先は、例えば、食材を冷凍するための空間などが挙げられる。
【００５８】
なお、冷凍用空気生成部８０は、独自の圧縮機、蒸発器及び膨張器等を有する冷媒サイクルを構成していてもよい。冷媒サイクルを構成する場合には、第１ヒートポンプ１０の第１蒸発器１５を凝縮器として利用する。すなわち、第１蒸発器１５では、冷凍用空気生成部８０の独自の冷媒サイクルで圧縮された冷媒と、第１冷媒とが熱交換する。これにより、冷凍用空気生成部８０で生じた排熱を、第１蒸発器１５で回収することができる。したがって、施設全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【００５９】
蒸気生成部９０は、第３ヒートポンプ３０の第３凝縮器３３へ給水（第６流体）を供給する給水配管９１と、第１凝縮器１３で熱交換された給水（すなわち、蒸気）を供給先（図示省略）まで搬送する蒸気搬送配管９２と、を備えている。第３凝縮器３３では、第３冷媒から給水配管９１によって供給される給水へとエネルギの伝達が行われる。すなわち、第３凝縮器３３では、第３冷媒によって給水を加熱し、蒸気を生成している。
【００６０】
給水配管９１は、給水供給装置（図示省略）から第３凝縮器３３へと給水を供給している。
蒸気搬送配管９２は、第３凝縮器３３で生成された蒸気を供給先へ供給する。蒸気搬送配管９２には、蒸気圧縮機９３が設けられている。蒸気圧縮機９３は、供給先へ蒸気を圧送する。供給先は、例えば、食材に対して、１００℃を超える温度で調理を施す調理装置などが挙げられる。
【００６１】
冷媒回路システム１に設けられる各操作弁の開閉制御及び各流量調整弁の開度制御は、手動で行ってもよく、また、制御装置（図示省略）によって行ってもよい。
制御装置で制御を行う場合には、制御装置は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成される。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線または無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００６２】
次に、冷媒回路システム１及び冷媒回路システム１が適用された冷凍食品製造施設１００の作用について説明する。なお、図１において、黒塗り矢印は、熱エネルギの伝達方向を示している。また、配管に沿って図示されている矢印は、当該配管内を流通する流体の流通方向を示している。
【００６３】
第１ヒートポンプ１０の第１冷媒回路では、第１冷媒が循環している。また、第２ヒートポンプ２０の第２冷媒回路では、第２冷媒が循環している。また、第３ヒートポンプ３０の第３冷媒回路では、第３冷媒が循環している。このように、各ヒートポンプは、各々、独立した冷媒サイクルを有している。
【００６４】
第１冷媒回路に設けられた第１蒸発器１５では、冷凍用空気生成部８０の空気供給配管８１から供給された空気と、第１冷媒とが熱交換する。これにより、第１蒸発器１５において、空気から第１冷媒へと熱エネルギが伝達され、第１冷媒が気化するとともに、空気が冷却され冷凍用空気が生成される。
【００６５】
生成される冷凍用空気の温度は、例えば、マイナス２０℃程度である。生成された冷凍用空気は、冷凍用空気搬送配管８２を介して供給先へ供給される。本実施形態では、第１蒸発器１５で生成された冷凍用空気は、冷凍庫（図示省略）に供給され、食材の冷凍工程に供される。なお、第１蒸発器１５で生成される冷凍用空気の温度は、一例であり、これに限定されない。マイナス５℃からマイナス４５℃程度であると好適である。また、冷凍用空気の用途も、上記説明の用途に限定されない。
【００６６】
第１蒸発器１５から排出された第１冷媒は、第１冷媒回路及び第１圧縮機１２を介して、第１凝縮器１３へ流入する。第１凝縮器１３では、第１冷媒と、第２ヒートポンプ２０を循環する第２冷媒とが熱交換する。これにより、第１凝縮器１３において、第１冷媒から第２冷媒へと熱エネルギが伝達され、第１冷媒が凝縮するとともに、第２冷媒が蒸発する。
【００６７】
第１凝縮器１３から排出された第２冷媒は、第２冷媒回路及び第２圧縮機２２を介して、第２凝縮器２３へ流入する。第２凝縮器２３では、第２冷媒と、第３ヒートポンプ３０を循環する第３冷媒とが熱交換する。これにより、第２凝縮器２３において、第２冷媒から第３冷媒へと熱エネルギが伝達され、第２冷媒が凝縮するとともに、第３冷媒が蒸発する。
【００６８】
第２凝縮器２３から排出された第３冷媒は、第３冷媒回路及び第３圧縮機３２を介して、第３凝縮器３３へ流入する。第３凝縮器３３では、第３冷媒と、給水配管９１を介して供給された給水とが熱交換する。これにより、第３凝縮器３３において、第３冷媒から給水へと熱エネルギが伝達され、第３冷媒が凝縮するとともに、給水が蒸発して蒸気が生成される。
【００６９】
生成された蒸気の温度は、例えば、１５０℃程度である。生成された蒸気は、蒸気搬送配管９２を介して供給先へ供給される。本実施形態では、第３凝縮器３３で生成された蒸気は、蒸気の熱で釜を加熱する蒸気ジャケット釜に供給され、食材に対して１００度以上の熱で加熱する工程（例えば、炒め工程）に供される。なお、第３凝縮器３３で生成される蒸気の温度は、一例であり、これに限定されない。１２０℃から１８０℃程度であると好適である。また、蒸気の用途も、上記説明の用途に限定されない。
【００７０】
第２ヒートポンプ２０の第２冷媒配管２１を循環する第２冷媒の一部は、膨張弁吐出側配管２８から第１上流側配管４２に流入する。第１上流側配管４２に流入した第２冷媒は、第１熱交換器４１へ流入する。第１熱交換器４１では、第２冷媒と、水供給配管４４から供給される水とが熱交換する。これにより、第１熱交換器４１において、水から第２冷媒へと熱エネルギが伝達される。よって、水が冷却されて冷水が生成されるとともに、第２冷媒が蒸発する。第１熱交換器４１で蒸発した第２冷媒は、第１下流側配管４３を介して圧縮機吸入側配管２９に導入される。すなわち、第２ヒートポンプ２０に戻される。
【００７１】
一方、第１熱交換器４１で生成された冷水は、冷水搬送配管４５を介して供給先へ供給される。第１熱交換器４１で生成される冷水の温度は、例えば、１０℃である。本実施形態では、第１熱交換器４１で生成された冷水は、冷水を貯留する冷水槽に供給され、食材の冷却する工程（例えば、しめ工程）に供される。なお、第１熱交換器４１で生成される冷水の温度は、一例であり、これに限定されない。５℃から１５℃程度であると好適である。また、冷水の用途も、上記説明の用途に限定されない。
【００７２】
また、本実施形態では、水供給配管４４から第１熱交換器４１へ供給される水の温度は、約２０℃となっている。なお、第１熱交換器４１へ供給される水は、施設内で発生する排熱を利用して加熱されていてもよい。このように構成することで、施設内で発生する熱を冷媒回路システム１に供給することができるので、冷凍食品製造施設１００全体におけるエネルギ効率を向上させることができる。
【００７３】
第２ヒートポンプ２０の第２冷媒配管２１を循環する第２冷媒の一部は、膨張弁吐出側配管２８から第３上流側配管５２に流入する。第３上流側配管５２に流入した第２冷媒は、第３熱交換器５１へ流入する。第３熱交換器５１では、第２冷媒と、空気供給配管５４から供給される空気とが熱交換する。これにより、第３熱交換器５１において、空気から第２冷媒へと熱エネルギが伝達される。よって、空気が冷却されて冷房用空気が生成されるとともに、第２冷媒が蒸発する。第３熱交換器５１で蒸発した第２冷媒は、第３下流側配管５３を介して圧縮機吸入側配管２９に導入される。すなわち、第２ヒートポンプ２０に戻される。
【００７４】
一方、第３熱交換器５１で生成された冷房用空気は、冷房用空気搬送配管５５を介して供給先へ供給される。本実施形態では、第３熱交換器５１で生成された冷房用空気は、空気調和機に供給され、冷房に用いられる。なお、冷却された空気の用途は、上記説明の用途に限定されない。例えば、食材の乾燥や冷却に用いてもよい。
【００７５】
第２ヒートポンプ２０の第２冷媒配管２１を循環する第２冷媒の一部は、圧縮機吐出側配管２６から第２上流側配管６２に流入する。第２上流側配管６２に流入した第２冷媒は、第２熱交換器６１へ流入する。第２熱交換器６１では、第２冷媒と、水供給配管６４から供給される水とが熱交換する。これにより、第２熱交換器６１において、第２冷媒から水へと熱エネルギが伝達される。よって、水が加熱されて温水が生成されるとともに、第２冷媒が凝縮する。第２熱交換器６１で凝縮した第２冷媒は、第２下流側配管６３を介して膨張弁吸入側配管２７に導入される。すなわち、第２ヒートポンプ２０に戻される。
【００７６】
一方、第２熱交換器６１で生成された温水は、温水搬送配管６５を介して供給先へ供給される。第２熱交換器６１で生成される温水の温度は、例えば、７５℃である。本実施形態では、第２熱交換器６１で生成された温水は、温水を貯留する温水槽に供給され、食材を１００度以下の温水で加熱する工程（例えば、ゆで工程）に供される。なお、第１熱交換器４１で生成される温水の温度は、一例であり、これに限定されない。６０℃から９０℃程度であると好適である。また、温水の用途も、上記説明の用途に限定されない。
【００７７】
第２ヒートポンプ２０の第２冷媒配管２１を循環する第２冷媒の一部は、圧縮機吐出側配管２６から第４上流側配管７２に流入する。第４上流側配管７２に流入した第２冷媒は、第４熱交換器７１へ流入する。第４熱交換器７１では、第２冷媒と、空気供給配管７４から供給される空気とが熱交換する。これにより、第４熱交換器７１において、第２冷媒から空気へと熱エネルギが伝達される。よって、空気が加熱されて暖房用空気が生成されるとともに、第２冷媒が凝縮する。第４熱交換器７１で凝縮した第２冷媒は、第４下流側配管７３を介して膨張弁吸入側配管２７に導入される。すなわち、第２ヒートポンプ２０に戻される。
【００７８】
一方、第４熱交換器７１で生成された暖房用空気は、暖房用空気搬送配管７５を介して供給先へ供給される。本実施形態では、第４熱交換器７１で生成された暖房用空気は、空気調和機に供給され、暖房に用いられる。なお、加熱された空気の用途は、上記説明の用途に限定されない。例えば、食材の乾燥や加熱に用いてもよい。
【００７９】
なお、冷水生成部４０、冷房用空気生成部５０、温水生成部６０及び暖房用空気生成部７０は、各上流側配管（第１上流側配管４２〜第４上流側配管７２）及び各下流側配管（第１下流側配管４３〜第４下流側配管７３）に設けられた各操作弁を閉状態とすることで、冷水、冷房用空気、温水及び暖房用空気の生成を行わないようにすることができる。
また、各上流側配管に設けられた流量調整弁の開度を調整することで、各熱交換へ供給される第２冷媒の流量を調整することができる。すなわち、流量調整弁の開度を調整することで、各熱交換器で生成される、冷水、冷房用空気、温水及び暖房用空気の温度を調整することができる。
【００８０】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００８１】
本実施形態では、第２ヒートポンプ２０の膨張弁吐出側配管２８から抽出した第２冷媒を用いて、第１熱交換器４１で冷水を生成し、第３熱交換器５１で冷房用空気を生成している。膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒は、圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒と比較して、低温である。このため、第１熱交換器４１及び第３熱交換器５１では、各々、比較的低温の第２冷媒と、水または空気とが熱交換することとなる。したがって、第１熱交換器４１において、水を好適に冷却することができるとともに、第３熱交換器５１において、空気を好適に冷却することができる。
【００８２】
また、第２ヒートポンプ２０の圧縮機吐出側配管２６から抽出した第２冷媒を用いて、第２熱交換器６１で温水を生成し、第４熱交換器７１で暖房用空気を生成している。圧縮機吐出側配管２６の第２冷媒は、膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒と比較して、高温である。このため、第２熱交換器６１及び第４熱交換器７１では、各々、比較的高温の第２冷媒と、水または空気とが熱交換することとなる。したがって、第２熱交換器６１において水を好適に加熱することができるとともに、第４熱交換器７１において空気を好適に加熱することができる。
【００８３】
このように、各熱交換器において、好適に水または空気を冷却または加熱することができるので、様々な温度の水及び空気を生成することができる。したがって、第２ヒートポンプ２０を循環する第２冷媒を用いて、各熱交換器で生成される水及び空気の温度帯を広い範囲とすることができる。
【００８４】
本実施形態では、膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒を用いて、第１熱交換器４１及び第３熱交換器５１で熱交換を行い、圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒を用いて、第２熱交換器６１及び第４熱交換器７１で熱交換を行っている。上述のように、膨張弁吐出側配管２８内を流通する第２冷媒の温度と、圧縮機吐出側配管２６内を流通する第２冷媒の温度とは、異なっている。このため、本実施形態では、１つの冷媒回路（第２ヒートポンプ２０）を循環する冷媒（第２冷媒）において、複数の温度帯の冷媒を、熱交換に利用することができる。これにより、各熱交換器において、空気または水と熱交換する第２冷媒の温度を、空気または水に応じた温度のとすることができる。したがって、各熱交換器で生成される空気または水の温度を、所望の温度とすることができる。
【００８５】
また、各熱交換器において、空気または水と熱交換する第２冷媒の温度を、空気または水に応じた温度のとすることができるので、例えば、施設内で発生した排熱を利用して空気または水を加熱した場合（すなわち、排熱を吸収させた場合）であっても、各熱交換器で生成される空気または水の温度を、所望の温度とすることができる。このように構成することで、施設内で発生する排熱を、各熱交換器を介して冷媒回路システム１に供給することができるので、各熱交換器で生成される空気または水の温度を所望の温度としつつ、施設全体におけるエネルギ効率を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施形態では、抽出場所の異なる第２冷媒を用いることで、複数の温度帯の水（冷水及び温水）及び空気（冷房用空気及び暖房用空気）を生成している。このように、抽出場所の異なる第２冷媒を用いることで、例えば第２冷媒が循環する方向を逆にする等の運転状態の変更を行うことなく、複数の温度帯の水及び空気を生成することができる。したがって、１つの運転状態において、複数の温度帯の水及び空気を生成することができるので、同時に複数の温度帯の水及び空気を生成することができる。すなわち、同時に、冷水及び温水を生成することができるとともに、冷房用空気及び暖房用空気を生成することができる。
【００８７】
第２ヒートポンプ２０は、第１ヒートポンプ１０における凝縮器である第１凝縮器１３を蒸発器として用いている。このため、第１ヒートポンプ１０は、第２ヒートポンプ２０よりも低温の冷媒が循環するヒートポンプとなる。
本実施形態では、第１蒸発器１５において、第１冷媒を用いて空気を冷却し、冷凍用空気を生成している。これにより、第２ヒートポンプ２０において生成される空気（冷房用空気及び暖房用空気）よりも、より低い温度の空気（冷凍用空気）を生成することができる。よって、冷媒回路システム１全体として、より広い温度帯の空気を生成することができる。
【００８８】
第３ヒートポンプ３０は、第２ヒートポンプ２０における凝縮器である第２凝縮器２３を蒸発器として用いている。このため、第３ヒートポンプ３０は、第２ヒートポンプ２０よりも高温の冷媒が循環するヒートポンプとなる。
本実施形態では、第３凝縮器３３が第３冷媒を用いて給水を加熱し、蒸気を生成している。これにより、第２ヒートポンプ２０において生成される水（温水及び冷水）よりも、より高い温度の水（蒸気）を生成することができる。よって、冷媒回路システム１全体として、より広い温度帯の水または蒸気を生成することができる。
【００８９】
また、本実施形態に係る冷媒回路システム１では、様々な温度帯の水（または蒸気）及び空気を生成することができる。これにより、生成した水及び空気を冷凍食品施設において様々な場面で利用することができる。例えば、第３凝縮器３３で生成された蒸気は、食材を炒める工程に利用することができる。また、第２熱交換器６１で生成された温水は、食材を茹でる工程に利用することができる。また、第１熱交換器４１で生成された冷水は、茹でる工程で茹でた食材をしめる工程に利用することができる。また、第１蒸発器１５で生成された冷凍用空気は、各工程で調理を施された食材を冷凍する工程に利用することができる。また、第２熱交換器６１及び第４熱交換器７１で生成された冷房用空気及び暖房用空気は、施設内の空間内の冷暖房に利用することができる。
また、施設内で発生した排熱を利用して、第１冷媒、第２冷媒及び第３冷媒の何れかを加熱している場合には、施設内の排熱を、上記各工程を利用することができる。したがって、冷凍食品製造施設１００全体のエネルギ効率を向上させることができる。
【００９０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る冷媒回路システム１を冷凍食品製造施設１００に適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、冷凍食品以外を製造する食品施設に適用してもよく、また、食品以外を製造する施設に適用してもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、３つのヒートポンプを熱的に接続する多段カスケードヒートポンプとする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、４つ以上のヒートポンプを熱的に接続する多段カスケードヒートポンプとしてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、膨張弁吐出側配管２８の上流側から順番に、第１上流側配管４２及び第３上流側配管５２が接続される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１上流側配管４２及び第３上流側配管５２が接続される位置は、第１操作弁２８ａよりも上流側の膨張弁吐出側配管２８（すなわち、第２膨張弁２４と第１操作弁２８ａとの間）であれば、何れの位置であってもよい。例えば、第３上流側配管５２よりも第１上流側配管４２の方が下流側に接続されていてもよい。また、第１上流側配管４２と第３上流側配管５２とが同位置から分岐するように接続されていてもよい。
【００９３】
また、同様に、圧縮機吸入側配管２９に接続される第１下流側配管４３及び第３下流側配管５３の接続位置も、上記実施形態で説明した例に限定されない。第１下流側配管４３及び第３下流側配管５３の接続位置は、第２操作弁２９ｂよりも下流側の膨張弁吐出側配管２８（すなわち、第２操作弁２９ｂと第２圧縮機２２との間）であれば、何れの位置であってもよい。
【００９４】
また、同様に、圧縮機吐出側配管２６に接続される第２上流側配管６２及び第４上流側配管７２の接続位置も、上記実施形態で説明した例に限定されない。第２上流側配管６２及び第４上流側配管７２の接続位置は、第１操作弁２６ａよりも上流側の圧縮機吐出側配管２６（すなわち、第２圧縮機２２と第１操作弁２６ａとの間）であれば、何れの位置であってもよい。
【００９５】
また、同様に、膨張弁吸入側配管２７に接続される第２下流側配管６３及び第４下流側配管７３の接続位置も、上記実施形態で説明した例に限定されない。第２下流側配管６３及び第４下流側配管７３の接続位置は、第２操作弁２７ｂよりも下流側の膨張弁吸入側配管２７（すなわち、第２操作弁２７ｂと第２膨張弁２４との間）であれば、何れの位置であってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１      ：冷媒回路システム
１０    ：第１ヒートポンプ
１１    ：第１冷媒配管
１２    ：第１圧縮機
１３    ：第１凝縮器
１４    ：第１膨張弁
１５    ：第１蒸発器
２０    ：第２ヒートポンプ
２１    ：第２冷媒配管
２２    ：第２圧縮機
２３    ：第２凝縮器
２４    ：第２膨張弁
２６    ：圧縮機吐出側配管
２７    ：膨張弁吸入側配管
２８    ：膨張弁吐出側配管
２９    ：圧縮機吸入側配管
３０    ：第３ヒートポンプ
３１    ：第３冷媒配管
３２    ：第３圧縮機
３３    ：第３凝縮器
３４    ：第３膨張弁
４０    ：冷水生成部
４１    ：第１熱交換器
４２    ：第１上流側配管
４３    ：第１下流側配管
４４    ：水供給配管
４５    ：冷水搬送配管
５０    ：冷房用空気生成部
５１    ：第３熱交換器
５２    ：第３上流側配管
５３    ：第３下流側配管
５４    ：空気供給配管
５５    ：冷房用空気搬送配管
６０    ：温水生成部
６１    ：第２熱交換器
６２    ：第２上流側配管
６３    ：第２下流側配管
６４    ：水供給配管
６５    ：温水搬送配管
７０    ：暖房用空気生成部
７１    ：第４熱交換器
７２    ：第４上流側配管
７３    ：第４下流側配管
７４    ：空気供給配管
７５    ：暖房用空気搬送配管
８０    ：冷凍用空気生成部
８１    ：空気供給配管
８２    ：冷凍用空気搬送配管
９０    ：蒸気生成部
９１    ：給水配管
９２    ：蒸気搬送配管
９３    ：蒸気圧縮機
１００  ：冷凍食品製造施設
【図１】
2020098078.tif 000003