(57)【要約】【課題】  多様な温度に対応可能なターボ冷凍機を提供する。【解決手段】  ２系統のターボ冷凍機を用意し、第１系統の凝縮器の冷媒と熱交換して加熱した水を第２系統の蒸発器に送り込む。第２系統の蒸発器の内部では受け取った水と冷媒を熱交換することにより冷媒を昇温する。これにより、第１系統によって低温の水が供給され、第２系統によって高温の水が供給され、両者の温度差を大きくすることが容易である。さらに第１系統の凝縮器と第２系統の蒸発器の間を流れる水を取出すことで、中温水が提供される。さらに、バルブの切り替えにより、第１系統と第２系統は独立した２台のターボ冷凍機として機能し、大容量の冷水、温水の供給、または大容量の製氷が可能である。【選択図】図１
2005315433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１冷媒系統の冷媒が蒸発するときの気化熱により第１熱供給系統の熱媒体を冷却する第１蒸発器と、
前記第１蒸発器から送出された前記第１冷媒系統の冷媒に加圧する第１圧縮機と、
前記第１圧縮機から送出された前記第１冷媒系統の冷媒が凝縮するときの凝縮熱により水系統の水を加熱する第１凝縮器と、
前記第１凝縮器から送出された前記第１冷媒系統の冷媒を減圧して前記第１蒸発器へ送出する第１膨張弁と、
第２冷媒系統の冷媒が蒸発するときの気化熱により前記第１凝縮器から送出された前記水系統の水を冷却する第２蒸発器と、
前記第２蒸発器から送出された前記第２冷媒系統の冷媒に加圧する第２圧縮機と、
前記第２圧縮機から送出された前記第２冷媒系統の冷媒が凝縮するときの凝縮熱により第２熱供給系統の熱媒体を加熱する第２凝縮器と、
前記第２凝縮器から送出された前記第２冷媒系統の冷媒を減圧して前記第２蒸発器へ送出する第２膨張弁
とを具備する
ターボ冷凍機。
【請求項２】
請求項１に記載されたターボ冷凍機であって、
さらに、前記第１蒸発器によって冷却された前記第１熱供給系統の熱媒体を用いて水を冷却して氷にする製氷部
を具備する
ターボ冷凍機。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたターボ冷凍機であって、
更に、前記水系統の水を外部装置に引き出して利用する中温水取り出し部
を具備する
ターボ冷凍機。
【請求項４】
請求項１から３のうちのいずれか１項に記載されたターボ冷凍機であって、
さらに、前記第１蒸発器から供給される前記第１熱供給系統の熱媒体を加熱して前記第１蒸発器に戻すヒーティングタワー
を具備する
ターボ冷凍機。
【請求項５】
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載されたターボ冷凍機であって、
さらに、前記第２凝縮器から供給される前記第２熱供給系統の熱媒体を冷却して前記第２凝縮器に戻すクーリングタワー
を具備する
ターボ冷凍機。
【請求項６】
請求項１から５のうちのいずれか１項に記載されたターボ冷凍機であって、
前記水系統は、
前記第１凝縮器から第１バルブを介して前記第２蒸発器へ前記水を導く第１水配管と、
前記第２蒸発器から第２バルブを介して前記第１凝縮器へ前記水を導く第２水配管と、
前記第１水配管の前記第１バルブに対して前記第１凝縮器の側と前記第２水配管の前記第２バルブに対して前記第１凝縮器の側とを第３バルブを介してつなげる第３水配管と、
前記第１水配管の前記第１バルブに対して前記第２蒸発器の側と前記第２水配管の前記第２バルブに対して前記第２蒸発器の側とを第４バルブを介してつなげる第４水配管
とを備える
ターボ冷凍機。
【請求項７】
請求項６に記載されたターボ冷凍機の運転方法であって、
第３バルブと第４バルブとを閉めるステップと、
第１バルブと第２バルブとを開けるステップと、
前記第１冷媒系統と前記第２冷媒系統との各々に冷媒を流すステップ
とを具備する
ターボ冷凍機の運転方法。
【請求項８】
請求項６に記載されたターボ冷凍機の運転方法であって、
第１バルブと第２バルブとを閉めるステップと、
第３バルブと第４バルブとを閉めるステップと、
前記第１冷媒系統と前記第２冷媒系統との各々に冷媒を流すステップ
とを具備する
ターボ冷凍機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ冷凍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内設置用の冷却コイルに系統水配管を介して複数のターボ冷凍機を並列に接続するとともに、この各ターボ冷凍機に熱交換用の冷却水配管を接続し、かつそのターボ冷凍機を選択的に運転可能としたターボ冷凍機設備であって、そのターボ冷凍機にその冷凍機運転によって作動する不凝縮ガスの排出機構を設けたものにおいて、その冷却水配管の各ターボ冷凍機への出入口管部位から分岐管をそれぞれ引出し、この各分岐管をそのターボ冷凍機の系統水配管出入口管部位に接続し、系統水に代えて冷却水をその各ターボ冷凍機に流通可能とする一方、そのターボ冷凍機に停止中の系内負圧を監視する負圧検出器を設け、この負圧検出器によって不凝縮ガスの侵入による負圧低下を検出した場合にそのターボ冷凍機の駆動およびその冷却水切換え流通を行なわせる制御手段を設けたことを特徴とするターボ冷凍機設備が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
カスケード式につなげられた凝縮器を備えた吸収冷凍機が知られている（非特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０６９２５号公報
【非特許文献１】Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｒ．Ｔａｙｌｏｒ、“Ｃａｒｂｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ−Ｂａｓｅｄ  Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＡＳＨＲＡＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２００２、ｐｐ２２−２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、多段階の温度に対応するターボ冷凍機を提供することである。
本発明の他の目的は、高温の水を効率的に供給するターボ冷凍機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、低温の水を効率的に供給するターボ冷凍機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、氷を効率的に製造するターボ冷凍機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、温度差の大きい熱媒体を同時的に供給するターボ冷凍機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、熱媒体の供給量が大きいターボ冷凍機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明によるターボ冷凍機（２）は、第１冷媒系統（４）の冷媒が蒸発するときの気化熱により第１熱供給系統の熱媒体を冷却する第１蒸発器（１０）と、第１蒸発器（１０）から送出された第１冷媒系統（４）の冷媒に加圧する第１圧縮機（１２）と、第１圧縮機（１２）から送出された第１冷媒系統（４）の冷媒が凝縮するときの凝縮熱により水系統（５）の水を加熱する第１凝縮器（１４）と、第１凝縮器（１４）から送出された第１冷媒系統（４）の冷媒を減圧して第１蒸発器（１０）へ送出する第１膨張弁（１６）と、第２冷媒系統（６）の冷媒が蒸発するときの気化熱により第１凝縮器（１４）から送出された水系統（５）の水を冷却する第２蒸発器（２０）と、第２蒸発器（２０）から送出された第２冷媒系統（６）の冷媒に加圧する第２圧縮機（２２）と、第２圧縮機（２２）から送出された第２冷媒系統（６）の冷媒が凝縮するときの凝縮熱により第２熱供給系統の熱媒体を加熱する第２凝縮器（２４）と、第２凝縮器（２４）から送出された第２冷媒系統（６）の冷媒を減圧して第２蒸発器（２０）へ送出する第２膨張弁（２６）とを具備している。
【０００８】
本発明によるターボ冷凍機（２）は、第１蒸発器（１０）によって冷却された第１熱供給系統の熱媒体を用いて水を冷却して氷にする製氷部（１７）を具備している。
【０００９】
本発明によるターボ冷凍機（２）は、水系統（５）の水を外部装置に引き出して利用する中温水取り出し部（３５）を具備している。
【００１０】
本発明によるターボ冷凍機（２）は、第１蒸発器（１０）から供給される第１熱供給系統の熱媒体を加熱して第１蒸発器（１０）に戻すヒーティングタワー（１７）を具備している。
【００１１】
本発明によるターボ冷凍機（２）は、第２凝縮器（２４）から供給される第２熱供給系統の熱媒体を冷却して第２凝縮器（２４）に戻すクーリングタワー（２９）を具備している。
【００１２】
本発明によるターボ冷凍機（２）において、水系統（５）は、第１凝縮器（１４）から第１バルブ（３２）を介して第２蒸発器（２０）へ水を導く第１水配管（３０、３４）と、第２蒸発器（２０）から第２バルブ（３８）を介して第１凝縮器（１４）へ水を導く第２水配管（３６、４０）と、第１水配管（３０、３４）の第１バルブ（３２）に対して第１凝縮器（１４）の側と第２水配管（３６、４０）の第２バルブ（３８）に対して第１凝縮器（１４）の側とを第３バルブ（４８）を介してつなげる第３水配管（４６）と、第１水配管（３０、３４）の第１バルブ（３２）に対して第２凝縮器（２４）の側と第２水配管（３６、４０）の第２バルブ（３８）に対して第２凝縮器（２４）の側とを第４バルブ（４４）を介してつなげる第４水配管（４２）とを備えている。
【００１３】
本発明によるターボ冷凍機（２）の運転方法は、第３バルブ（４８）と第４バルブ（４４）とを閉めるステップと、第１バルブ（３２）と第２バルブ（２８）とを開けるステップと、第１冷媒系統（４）と第２冷媒系統（６）との各々に冷媒を流すステップとを具備している。
【００１４】
本発明によるターボ冷凍機（２）の運転方法は、第１バルブ（３２）と第２バルブ（２８）とを閉めるステップと、第１冷媒系統（４）と第２冷媒系統（６）との各々に冷媒を流すステップとを具備している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多段階の温度に対応するターボ冷凍機が提供される。
さらに本発明によれば、高温の水を効率的に供給するターボ冷凍機が提供される。
さらに本発明によれば、低温の水を効率的に供給するターボ冷凍機が提供される。
さらに本発明によれば、氷を効率的に製造するターボ冷凍機が提供される。
さらに本発明によれば、温度差の大きい熱媒体を同時的に供給するターボ冷凍機が提供される。
さらに本発明によれば、熱媒体の供給量が大きいターボ冷凍機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明におけるターボ冷凍機について詳細に説明する。
【００１７】
（実施の第１形態）
図１を参照すると、本発明の実施の第１形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ａは、低温循環系４ａと高温循環系６ａとが中温循環系５ａを介して直列に接続されている。
【００１８】
低温循環系４ａは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器１０ａを備えている。蒸発器１０ａは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機１２ａに接続されている。圧縮機１２ａは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器１４ａに接続されている。凝縮器１４ａは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁１６ａに接続されている。膨張弁１６ａは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器１０ａに接続されている。
【００１９】
蒸発器１０ａは、蒸発器１０ａの内部において低温循環系４ａの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された熱媒体を蒸発器１０ａの外部に導く配管１９ａに接続されている。配管１９ａは製氷部１７ａを介して配管１８ａに接続されている。配管１８ａは、蒸発器１０ａの内部に戻される。
【００２０】
高温循環系６ａは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器２０ａを備えている。蒸発器２０ａは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機２２ａに接続されている。圧縮機２２ａは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器２４ａに接続されている。凝縮器２４ａは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁２６ａに接続されている。膨張弁２６ａは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器２０ａに接続されている。
【００２１】
凝縮器２４ａは、水を取り込む配管２７ａと、取り込まれた水を凝縮器２４ａの内部において高温循環系６ａの冷媒により加熱して外部へ導く配管２８ａとに接続されている。
【００２２】
中温循環系５ａは、低温循環系４ａの凝縮器１４ａの内部において低温循環系４ａの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ａの外部に導く配管３０ａを備えている。配管３０ａは、バルブ３２ａを介して配管３４ａに接続している。配管３４ａは、蒸発器２０ａの内部に水を導く。中温循環系５ａはさらに、蒸発器２０ａの内部において高温循環系６ａの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ａの外部に導く配管３６ａを備えている。配管３６ａは、バルブ３８ａを介して配管４０ａに接続している。配管４０ａは、凝縮器１４ａの内部に水を導く。
【００２３】
中温循環系５ａはさらに、配管４２ａと配管４６ａとを備えている。配管４２ａの一端は配管３４ａのバルブ３２ａに対して蒸発器２０ａの側に接続されている。配管４２ａの他端は配管３６ａのバルブ３８ａに対して蒸発器２０ａの側に接続されている。配管４２ａの途中にはバルブ４４ａが設けられている。
【００２４】
配管４６ａの一端は配管３０ａのバルブ３２ａに対して凝縮器１４ａの側に接続されている。配管４６ａの他端は配管４０ａのバルブ３８ａに対して凝縮器１４ａの側に接続されている。配管４６ａの途中にはバルブ４８ａが設けられている。
【００２５】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ａは、次のように動作する。
【００２６】
ターボ冷凍機２ａが運転状態にあるとき、バルブ４４ａとバルブ４８ａとは閉じられ、バルブ３２ａとバルブ３８ａとは開かれる。
【００２７】
低温循環系４ａでは、蒸発器１０ａにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ａから導入された不凍液（例：エチレングリコール水溶液）は（例えば−１℃から−６℃まで）冷却され、配管１９ａに送り出される。
【００２８】
製氷部１７ａは、配管１９ａを流れる不凍液との熱交換により水から熱を奪って氷を製造し、熱を与えられた熱媒体を配管１８ａに送出する。
【００２９】
蒸発器１０ａで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ａにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ａに送出される。凝縮器１４ａにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ａに送出される。膨張弁１６ａにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ａに送出される。
【００３０】
高温循環系６ａでは、蒸発器２０ａにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ａにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ａに送出される。凝縮器２４ａにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ａから導入された熱媒体は（例えば３８℃から４８℃まで）加熱され、配管２８ａに送り出される。
【００３１】
中温循環系５ａでは、配管４０ａから導入された水（例えば１７℃）が凝縮器１４ａの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば２２℃）となって配管３０ａに送出される。送出された水はバルブ３２ａを介して配管３４ａに導かれる。配管３４ａから蒸発器２０ａに導入された水は蒸発器２０ａの内部で高温循環系６ａの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば１７℃）となって配管３６ａに送出される。配管３６ａを流れる水はバルブ３８ａを介して配管４０ａに導かれる。
【００３２】
こうしたターボ冷凍機２ａによれば、低温循環系４ａによって昇温された冷媒の熱により昇温された水によって、高温循環系６ａの蒸発器２０ａの冷媒の温度が高くされる。そのため、低温循環系４ａの冷媒よりも高温循環系６ａの冷媒の方が高温となり、ターボ冷凍機２ａの低温側と高温側の温度差が大きくなる。こうしたターボ冷凍機２ａによれば、例えば製氷をすると同時に、４８℃程度の温水を効率良く得ることが可能である。
【００３３】
（実施の第２形態）
図２を参照すると、本発明の実施の第２形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｂは、低温循環系４ｂと高温循環系６ｂとが中温循環系５ｂを介して直列に接続されている。
【００３４】
低温循環系４ｂにおける蒸発器１０ｂ、圧縮機１２ｂ、凝縮器１４ｂ、膨張弁１６ｂ、及びそれらの接続関係は、実施の第１形態における低温循環系４ａにおける蒸発器１０ａ、圧縮機１２ａ、凝縮器１４ａ、膨張弁１６ａ、及びそれらの接続関係と同じである。
【００３５】
蒸発器１０ｂは、蒸発器１０ｂの内部において低温循環系４ｂの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された水を蒸発器１０ｂの外部に供給する配管１９ｂに接続されている。
【００３６】
凝縮器２４ｂは、水を取り込む配管２７ｂと、取り込まれた水を凝縮器２４ｂの内部において高温循環系６ｂの冷媒により（例えば４３℃から４８℃まで）加熱して外部へ導く配管２８ｂとに接続されている。
【００３７】
中温循環系５ｂは、低温循環系４ｂの凝縮器１４ｂの内部において低温循環系４ｂの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｂの外部に導く配管３０ｂを備えている。配管３０ｂは、バルブ３２ｂを介して配管３４ｂに接続している。配管３４ｂは、蒸発器２０ｂの内部に水を導く。中温循環系５ｂはさらに、蒸発器２０ｂの内部において高温循環系６ｂの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｂの外部に導く配管３６ｂを備えている。配管３６ｂは、バルブ３８ｂを介して配管４０ｂに接続している。配管４０ｂは、凝縮器１４ｂの内部に水を導く。
【００３８】
中温循環系５ｂはさらに、配管４２ｂと配管４６ｂとを備えている。配管４２ｂの一端は配管３４ｂのバルブ３２ｂに対して蒸発器２０ｂの側に接続されている。配管４２ｂの他端は配管３６ｂのバルブ３８ｂに対して蒸発器２０ｂの側に接続されている。配管４２ｂの途中にはバルブ４４ｂが設けられている。
【００３９】
配管４６ｂの一端は配管３０ｂのバルブ３２ｂに対して凝縮器１４ｂの側に接続されている。配管４６ｂの他端は配管４０ｂのバルブ３８ｂに対して凝縮器１４ｂの側に接続されている。配管４６ｂの途中にはバルブ４８ｂが設けられている。
【００４０】
中温循環系５ｂはさらに、配管３１ｂ、配管３３ｂ、及び中温水取出部３５ｂを備えている。配管３１ｂは、一端が配管３０ｂの配管４６ｂと接続されている部分に対して凝縮器１４ｂの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｂが備える配管の入口に接続されている。配管３３ｂは、一端が配管３４ｂの配管４２ｂと接続されている部分に対して蒸発器２０ｂの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｂが備える配管の出口に接続されている。
【００４１】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｂは、次のように動作する。
【００４２】
ターボ冷凍機２ｂが運転状態にあるとき、バルブ３２ｂ、バルブ４４ｂ、及びバルブ４８ｂは閉じられ、バルブ３８ｂは開かれる。
【００４３】
低温循環系４ｂでは、蒸発器１０ｂにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｂから導入された熱媒体は（例えば１０℃から５℃まで）冷却され、配管１９ｂに送り出される。配管１９ｂの水は外部に供給されて使用される。配管１９ｂの水は、外部で使用されて（例えば５℃から１０℃まで）温まり、配管１８ｂを通って蒸発器１０ｂの内部に戻される。
【００４４】
蒸発器１０ｂで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｂにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｂに送出される。凝縮器１４ｂにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｂに送出される。膨張弁１６ｂにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｂに送出される。
【００４５】
高温循環系６ｂでは、蒸発器２０ｂにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｂにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｂに送出される。凝縮器２４ｂにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｂから導入された熱媒体は（例えば４３℃から４８℃まで）加熱され、配管２８ｂに送り出される。
【００４６】
中温循環系５ｂでは、配管４０ｂから導入された水（例えば２８℃）が凝縮器１４ｂの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば３８℃）となって配管３０ｂに送出される。送出された水は配管３１ｂを通って中温水取出部３５ｂに供給される。中温水取出部３５ｂで使用されてより低温（例えば３３℃）となった水は、配管３３ｂを通り、次いで配管３４ｂを通って蒸発器２０ｂに送られる。その水は蒸発器１４ｂの内部で高温循環系６ｂの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば２８℃）となって配管３６ｂに送出される。配管３６ｂを流れる水はバルブ３８ｂを介して配管４０ｂに導かれる。
【００４７】
こうしたターボ冷凍機２ｂによれば、低温循環系４ｂによって昇温された冷媒の熱により昇温された水によって、高温循環系６ｂの蒸発器２０ｂの冷媒の温度が高くされる。そのため、低温循環系４ｂの冷媒よりも高温循環系６ｂの冷媒の方が高温となり、ターボ冷凍機２ｂの低温側と高温側の温度差が大きくなる。さらに、中温の水も利用することが可能である。
【００４８】
（実施の第３形態）
図３を参照すると、本発明の実施の第３形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｃは、低温循環系４ｃと高温循環系６ｃとが中温循環系５ｃを介して直列に接続されている。
【００４９】
低温循環系４ｃにおける蒸発器１０ｃ、圧縮機１２ｃ、凝縮器１４ｃ、膨張弁１６ｃ、及びそれらの接続関係は、実施の第１形態における低温循環系４ａにおける蒸発器１０ａ、圧縮機１２ａ、凝縮器１４ａ、膨張弁１６ａ、及びそれらの接続関係と同じである。
【００５０】
蒸発器１０ｃは、蒸発器１０ｃの内部において低温循環系４ｃの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された不凍液をヒーティングタワー１７ｃに導く配管１９ｃに接続されている。
【００５１】
凝縮器２４ｃは、水を取り込む配管２７ｃと、取り込まれた水を凝縮器２４ｃの内部において高温循環系６ｃの冷媒により（例えば３８℃から４７℃まで）加熱して外部へ導く配管２８ｃとに接続されている。
【００５２】
中温循環系５ｃは、低温循環系４ｃの凝縮器１４ｃの内部において低温循環系４ｃの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｃの外部に導く配管３０ｃを備えている。配管３０ｃは、バルブ３２ｃを介して配管３４ｃに接続している。配管３４ｃは、蒸発器２０ｃの内部に水を導く。中温循環系５ｃはさらに、蒸発器２０ｃの内部において高温循環系６ｃの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｃの外部に導く配管３６ｃを備えている。配管３６ｃは、バルブ３８ｃを介して配管４０ｃに接続している。配管４０ｃは、凝縮器１４ｃの内部に水を導く。
【００５３】
中温循環系５ｃはさらに、配管４２ｃと配管４６ｃとを備えている。配管４２ｃの一端は配管３４ｃのバルブ３２ｃに対して蒸発器２０ｃの側に接続されている。配管４２ｃの他端は配管３６ｃのバルブ３８ｃに対して蒸発器２０ｃの側に接続されている。配管４２ｃの途中にはバルブ４４ｃが設けられている。
【００５４】
配管４６ｃの一端は配管３０ｃのバルブ３２ｃに対して凝縮器１４ｃの側に接続されている。配管４６ｃの他端は配管４０ｃのバルブ３８ｃに対して凝縮器１４ｃの側に接続されている。配管４６ｃの途中にはバルブ４８ｃが設けられている。
【００５５】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｃは、次のように動作する。
【００５６】
ターボ冷凍機２ｃが運転状態にあるとき、バルブ３２ｃとバルブ３８ｃとは開かれ、バルブ４４ｃとバルブ４８ｃとは閉じられる。
【００５７】
低温循環系４ｃでは、蒸発器１０ｃにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｃから導入された不凍液（例：エチレングリコール水溶液）は（例えば−１℃から−６℃まで）冷却され、配管１９ｃに送り出される。配管１９ｃの不凍液はヒーティングタワー１７ｃに送られる。ヒーティングタワー１７ｃにおいて、不凍液は（例えば−６℃から−１℃まで）加熱され、配管１８ｃを通って蒸発器１０ｃの内部に戻される。
【００５８】
蒸発器１０ｃで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｃにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｃに送出される。凝縮器１４ｃにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｃに送出される。膨張弁１６ｃにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｃに送出される。
【００５９】
高温循環系６ｃでは、蒸発器２０ｃにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｃにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｃに送出される。凝縮器２４ｃにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｃから導入された熱媒体は（例えば３８℃から４７℃まで）加熱され、配管２８ｃに送り出される。
【００６０】
中温循環系５ｃでは、配管４０ｃから導入された水（例えば１７℃）が凝縮器１４ｃの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば２２℃）となって配管３０ｃに送出される。送出された水はバルブ３２ｃを介して配管３４ｃに導かれる。配管３４ｃから蒸発器２０ｃに導入された水は蒸発器１４ｃの内部で高温循環系６ｃの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば１７℃）となって配管３６ｃに送出される。配管３６ｃを流れる水はバルブ３８ｃを介して配管４０ｃに導かれる。
【００６１】
こうしたターボ冷凍機２ｃによれば、低温循環系４ｃによって昇温された冷媒の熱により昇温された水によって、高温循環系６ｃの蒸発器２０ｃの冷媒の温度が高くされる。そのため、高温循環系６ｃからより高温の水を取出すことができる。
【００６２】
（実施の第４形態）
図４を参照すると、本発明の実施の第４形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｄは、低温循環系４ｄと高温循環系６ｄとが中温循環系５ｄを介して直列に接続されている。
【００６３】
低温循環系４ｄにおける蒸発器１０ｄ、圧縮機１２ｄ、凝縮器１４ｄ、膨張弁１６ｄ、及びそれらの接続関係は、実施の第１形態における低温循環系４ａにおける蒸発器１０ａ、圧縮機１２ａ、凝縮器１４ａ、膨張弁１６ａ、及びそれらの接続関係と同じである。
【００６４】
蒸発器１０ｄは、蒸発器１０ｄの内部において低温循環系４ｄの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された水をヒーティングタワー１７ｄに導く配管１９ｄに接続されている。
【００６５】
凝縮器２４ｄは、水を取り込む配管２７ｄと、取り込まれた水を凝縮器２４ｄの内部において高温循環系６ｄの冷媒により（例えば３８℃から４７℃まで）加熱して外部へ導く配管２８ｄとに接続されている。
【００６６】
中温循環系５ｄは、低温循環系４ｄの凝縮器１４ｄの内部において低温循環系４ｄの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｄの外部に導く配管３０ｄを備えている。配管３０ｄは、バルブ３２ｄを介して配管３４ｄに接続している。配管３４ｄは、蒸発器２０ｄの内部に水を導く。中温循環系５ｄはさらに、蒸発器２０ｄの内部において高温循環系６ｄの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｄの外部に導く配管３６ｄを備えている。配管３６ｄは、バルブ３８ｄを介して配管４０ｄに接続している。配管４０ｄは、凝縮器１４ｄの内部に水を導く。
【００６７】
中温循環系５ｄはさらに、配管４２ｄと配管４６ｄとを備えている。配管４２ｄの一端は配管３４ｄのバルブ３２ｄに対して蒸発器２０ｄの側に接続されている。配管４２ｄの他端は配管３６ｄのバルブ３８ｄに対して蒸発器２０ｄの側に接続されている。配管４２ｄの途中にはバルブ４４ｄが設けられている。
【００６８】
配管４６ｄの一端は配管３０ｄのバルブ３２ｄに対して凝縮器１４ｄの側に接続されている。配管４６ｄの他端は配管４０ｄのバルブ３８ｄに対して凝縮器１４ｄの側に接続されている。配管４６ｄの途中にはバルブ４８ｄが設けられている。
【００６９】
中温循環系５ｄはさらに、配管３１ｄ、配管３３ｄ、及び中温水取出部３５ｄを備えている。配管３１ｄは、一端が配管３０ｄの配管４６ｄと接続されている部分に対して凝縮器１４ｄの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｄが備える配管の入口に接続されている。配管３３ｄは、一端が配管３４ｄの配管４２ｄと接続されている部分に対して蒸発器２０ｄの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｄが備える配管の出口に接続されている。
【００７０】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｄは、次のように動作する。
【００７１】
ターボ冷凍機２ｄが運転状態にあるとき、バルブ３２ｄ、４４ｄ、及び４８ｄは閉じられ、バルブ３８ｄは開かれる。
【００７２】
低温循環系４ｄでは、蒸発器１０ｄにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｄから導入された不凍液（例：エチレングリコール水溶液）は（例えば−１℃から−６℃まで）冷却され、配管１９ｄに送り出される。配管１９ｄの不凍液はヒーティングタワー１７ｄに送られる。ヒーティングタワー１７ｄにおいて、不凍液は（例えば−６℃から−１℃まで）加熱され、配管１８ｄを通って蒸発器１０ｄの内部に戻される。
【００７３】
蒸発器１０ｄで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｄにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｄに送出される。凝縮器１４ｄにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｄに送出される。膨張弁１６ｄにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｄに送出される。
【００７４】
高温循環系６ｄでは、蒸発器２０ｄにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｄにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｄに送出される。凝縮器２４ｄにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｄから導入された熱媒体は（例えば４３℃から４８℃まで）加熱され、配管２８ｄに送り出される。
【００７５】
中温循環系５ｄでは、配管４０ｄから導入された水（例えば１７℃）が凝縮器１４ｄの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば２８℃）となって配管３０ｄに送出される。送出された水は配管３１ｄを通って中温水取出部３５ｄに供給される。中温水取出部３５ｄで使用されてより低温（例えば２２℃）となった水は、配管３３ｄを通り、次いで配管３４ｄを通って蒸発器２０ｄに送られる。その水は蒸発器１４ｄの内部で高温循環系６ｄの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば１７℃）となって配管３６ｄに送出される。配管３６ｄを流れる水はバルブ３８ｄを介して配管４０ｄに導かれる。
【００７６】
こうしたターボ冷凍機２ｄによれば、低温循環系４ｄによって昇温された冷媒の熱により昇温された水によって、高温循環系６ｄの蒸発器２０ｄの冷媒の温度が高くされる。そのため、高温循環系６ｃからより高温の水を取出すことができる。さらに、中温の水も利用することが可能である。
【００７７】
（実施の第５形態）
図５を参照すると、本発明の実施の第５形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｅは、低温循環系４ｅと高温循環系６ｅとが中温循環系５ｅを介して直列に接続されている。
【００７８】
低温循環系４ｅは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器１０ｅを備えている。蒸発器１０ｅは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機１２ｅに接続されている。圧縮機１２ｅは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器１４ｅに接続されている。凝縮器１４ｅは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁１６ｅに接続されている。膨張弁１６ｅは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器１０ｅに接続されている。
【００７９】
蒸発器１０ｅは、蒸発器１０ｅの内部において低温循環系４ｅの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された熱媒体を蒸発器１０ｅの外部に導く配管１９ｅに接続されている。配管１９ｅは製氷部１７ｅを介して配管１８ｅに接続されている。配管１８ｅは、蒸発器１０ｅの内部につながっている。
【００８０】
高温循環系６ｅは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器２０ｅを備えている。蒸発器２０ｅは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機２２ｅに接続されている。圧縮機２２ｅは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器２４ｅに接続されている。凝縮器２４ｅは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁２６ｅに接続されている。膨張弁２６ｅは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器２０ｅに接続されている。
【００８１】
凝縮器２４ｅは、凝縮器２４ｅの内部において高温循環系６ｅの冷媒と熱交換を行うことにより加熱された水をクーリングタワー２９ｅに導く配管２８ｅと、クーリングタワー２９ｅから水を取り込む配管２７ｅとに接続されている。
【００８２】
中温循環系５ｅは、低温循環系４ｅの凝縮器１４ｅの内部において低温循環系４ｅの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｅの外部に導く配管３０ｅを備えている。配管３０ｅは、バルブ３２ｅを介して配管３４ｅに接続している。配管３４ｅは、蒸発器２０ｅの内部に水を導く。中温循環系５ｅはさらに、蒸発器２０ｅの内部において高温循環系６ｅの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｅの外部に導く配管３６ｅを備えている。配管３６ｅは、バルブ３８ｅを介して配管４０ｅに接続している。配管４０ｅは、凝縮器１４ｅの内部に水を導く。
【００８３】
中温循環系５ｅはさらに、配管４２ｅと配管４６ｅとを備えている。配管４２ｅの一端は配管３４ｅのバルブ３２ｅに対して蒸発器２０ｅの側に接続されている。配管４２ｅの他端は配管３６ｅのバルブ３８ｅに対して蒸発器２０ｅの側に接続されている。配管４２ｅの途中にはバルブ４４ｅが設けられている。
【００８４】
配管４６ｅの一端は配管３０ｅのバルブ３２ｅに対して凝縮器１４ｅの側に接続されている。配管４６ｅの他端は配管４０ｅのバルブ３８ｅに対して凝縮器１４ｅの側に接続されている。配管４６ｅの途中にはバルブ４８ｅが設けられている。
【００８５】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｅは、次のように動作する。
【００８６】
ターボ冷凍機２ｅが運転状態にあるとき、バルブ４４ｅとバルブ４８ｅとは閉じられ、バルブ３２ｅとバルブ３８ｅとは開かれる。
【００８７】
低温循環系４ｅでは、蒸発器１０ｅにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｅから導入された不凍液（例：エチレングリコール水溶液）は（例えば−３．５℃から−７．０℃まで）冷却され、配管１９ｅに送り出される。
【００８８】
製氷部１７ｅは、配管１９ｅを流れる不凍液との熱交換により水から熱を奪って氷を製造し、熱を与えられた熱媒体を配管１８ｅに送出する。
【００８９】
蒸発器１０ｅで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｅにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｅに送出される。凝縮器１４ｅにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｅに送出される。膨張弁１６ｅにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｅに送出される。
【００９０】
高温循環系６ｅでは、蒸発器２０ｅにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｅにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｅに送出される。凝縮器２４ｅにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｅから導入された熱媒体は（例えば３２℃から３７℃まで）加熱され、配管２８ｅに送り出される。加熱された熱媒体はクーリングタワー２９ｅで冷却され、配管２７ｅを介して凝縮器２４ｅに戻される。
【００９１】
中温循環系５ｅでは、配管４０ｅから導入された水（例えば１７℃）が凝縮器１４ｅの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば２２℃）となって配管３０ｅに送出される。送出された水はバルブ３２ｅを介して配管３４ｅに導かれる。配管３４ｅから蒸発器２０ｅに導入された水は蒸発器１４ｅの内部で高温循環系６ｅの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば１７℃）となって配管３６ｅに送出される。配管３６ｅを流れる水はバルブ３８ｅを介して配管４０ｅに導かれる。
【００９２】
こうしたターボ冷凍機２ｅによれば、高温循環系６ｅによって冷却された冷媒の熱により冷却された水によって、低温循環系４ｅの冷媒の温度が下げられる。そのため、ターボ冷凍機２ｅはより低い温度を効率的に供給できるようになり、氷が効率的に製造される。
【００９３】
（実施の第６形態）
図６を参照すると、本発明の実施の第６形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｆは、低温循環系４ｆと高温循環系６ｆとが中温循環系５ｆを介して直列に接続されている。
【００９４】
低温循環系４ｆにおける蒸発器１０ｆ、圧縮機１２ｆ、凝縮器１４ｆ、膨張弁１６ｆ、及びそれらの接続関係は、実施の第１形態における低温循環系４ａにおける蒸発器１０ａ、圧縮機１２ａ、凝縮器１４ａ、膨張弁１６ａ、及びそれらの接続関係と同じである。
【００９５】
蒸発器１０ｆは、蒸発器１０ｆの内部において低温循環系４ｆの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された熱媒体を蒸発器１０ｆの外部に導く配管１９ｆに接続されている。配管１９ｆは製氷部１７ｆを介して配管１８ｆに接続されている。配管１８ｆは、蒸発器１０ｆの内部につながっている。
【００９６】
凝縮器２４ｆは、水を取り込む配管２７ｆと、取り込まれた水を凝縮器２４ｆの内部において高温循環系６ｆの冷媒により（例えば３８℃から４８℃まで）加熱して外部へ導く配管２８ｆとに接続されている。
【００９７】
中温循環系５ｆは、低温循環系４ｆの凝縮器１４ｆの内部において低温循環系４ｆの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｆの外部に導く配管３０ｆを備えている。配管３０ｆは、バルブ３２ｆを介して配管３４ｆに接続している。配管３４ｆは、蒸発器２０ｆの内部に水を導く。中温循環系５ｆはさらに、蒸発器２０ｆの内部において高温循環系６ｆの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｆの外部に導く配管３６ｆを備えている。配管３６ｆは、バルブ３８ｆを介して配管４０ｆに接続している。配管４０ｆは、凝縮器１４ｆの内部に水を導く。
【００９８】
中温循環系５ｆはさらに、配管４２ｆと配管４６ｆとを備えている。配管４２ｆの一端は配管３４ｆのバルブ３２ｆに対して蒸発器２０ｆの側に接続されている。配管４２ｆの他端は配管３６ｆのバルブ３８ｆに対して蒸発器２０ｆの側に接続されている。配管４２ｆの途中にはバルブ４４ｆが設けられている。
【００９９】
配管４６ｆの一端は配管３０ｆのバルブ３２ｆに対して凝縮器１４ｆの側に接続されている。配管４６ｆの他端は配管４０ｆのバルブ３８ｆに対して凝縮器１４ｆの側に接続されている。配管４６ｆの途中にはバルブ４８ｆが設けられている。
【０１００】
中温循環系５ｆはさらに、配管３１ｆ、配管３３ｆ、及び中温水取出部３５ｆを備えている。配管３１ｆは、一端が配管３０ｆの配管４６ｆと接続されている部分に対して凝縮器１４ｆの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｆが備える配管の入口に接続されている。配管３３ｆは、一端が配管３４ｆの配管４２ｆと接続されている部分に対して蒸発器２０ｆの側に接続されており、他端が中温水取出部３５ｆが備える配管の出口に接続されている。
【０１０１】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｆは、次のように動作する。
【０１０２】
ターボ冷凍機２ｆが運転状態にあるとき、バルブ３２ｆ、バルブ４４ｆ、及びバルブ４８ｆは閉じられ、バルブ３８ｆは開かれる。
【０１０３】
低温循環系４ｆでは、蒸発器１０ｆにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｆから導入された不凍液（例：エチレングリコール水溶液）は（例えば−１℃から−６℃まで）冷却され、配管１９ｆに送り出される。
【０１０４】
製氷部１７ｆは、配管１９ｆを流れる熱媒体との不凍液により水から熱を奪って氷を製造し、熱を与えられた熱媒体を配管１８ｆに送出する。
【０１０５】
蒸発器１０ｆで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｆにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｆに送出される。凝縮器１４ｆにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｆに送出される。膨張弁１６ｆにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｆに送出される。
【０１０６】
高温循環系６ｆでは、蒸発器２０ｆにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｆにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｆに送出される。凝縮器２４ｆにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｆから導入された熱媒体は（例えば３８℃から４８℃まで）加熱され、配管２８ｆに送り出される。
【０１０７】
中温循環系５ｆでは、配管４０ｆから導入された水（例えば１７℃）が凝縮器１４ｆの内部で低温循環系の冷媒と熱交換してより高温の水（例えば２８℃）となって配管３０ｆに送出される。送出された水は配管３１ｆを通って中温水取出部３５ｆに供給される。中温水取出部３５ｆで使用されてより低温（例えば２２℃）となった水は、配管３３ｆを通り、次いで配管３４ｆを通って蒸発器２０ｆに送られる。その水は蒸発器１４ｆの内部で高温循環系６ｆの冷媒に熱を与え、より低温の水（例えば１７℃）となって配管３６ｆに送出される。配管３６ｆを流れる水はバルブ３８ｆを介して配管４０ｆに導かれる。
【０１０８】
こうしたターボ冷凍機２ｆによれば、低温循環系４ｆによって昇温された冷媒の熱により昇温された水によって、高温循環系６ｆの蒸発器２０ｆの冷媒の温度が高くされる。そのため、ターボ冷凍機２ｆの低温側と高温側の温度差が大きくなり、氷が製造されるのと並行して高温の水が供給され、さらに、中温の水も利用することが可能である。
【０１０９】
（実施の第７形態）
図７を参照すると、本発明の実施の第７形態におけるターボ冷凍機の構成が示されている。ターボ冷凍機２ｇは、低温循環系４ｇと高温循環系６ｇとが並列に動作する。本実施の形態においては、低温循環系４ｇの冷媒は高温循環系６ｇの冷媒よりも低温であるとは限らない。
【０１１０】
低温循環系４ｇは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器１０ｇを備えている。蒸発器１０ｇは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機１２ｇに接続されている。圧縮機１２ｇは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器１４ｇに接続されている。凝縮器１４ｇは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁１６ｇに接続されている。膨張弁１６ｇは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器１０ｇに接続されている。
【０１１１】
蒸発器１０ｇは、蒸発器１０ｇの内部において低温循環系４ｇの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された水を蒸発器１０ｇの外部に導く配管１９ｇに接続されている。蒸発器１０ｇはさらに、水を内部に取り込む配管１８ｇに接続されている。
【０１１２】
低温循環系４ｇはさらに、凝縮器１４ｇの内部において低温循環系４ｇの冷媒と熱交換することにより加熱された熱媒体をクーリングタワー２９ｇに導く配管５７ｇと、クーリングタワー２９ｇから送られる熱媒体を凝縮器１４ｇに戻す配管５４ｇとを備えている。
【０１１３】
高温循環系６ｇは、液相にある冷媒を蒸発させる蒸発器２０ｇを備えている。蒸発器２０ｇは、冷媒を導く配管を介して、冷媒を圧縮する圧縮機２２ｇに接続されている。圧縮機２２ｇは、冷媒を導く配管を介して、気相にある冷媒を凝縮させる凝縮器２４ｇに接続されている。凝縮器２４ｇは、冷媒を導く配管を介して、液相にある冷媒を膨張させる膨張弁２６ｇに接続されている。膨張弁２６ｇは、冷媒を導く配管を介して、蒸発器２０ｇに接続されている。
【０１１４】
凝縮器２４ｇは、凝縮器２４ｇの内部において高温循環系６ｇの冷媒と熱交換を行うことにより加熱された水をクーリングタワー２９ｇに導く配管２８ｇと、クーリングタワー２９ｇから水を取り込む配管２７ｇとに接続されている。
【０１１５】
高温循環系４ｇはさらに、配管５０ｇと配管５２ｇとを備えている。蒸発器２０ｇは、蒸発器２０ｇの内部において高温循環系６ｇの冷媒と熱交換を行うことにより冷却された水を蒸発器２０ｇの外部に導く配管５２ｇに接続されている。蒸発器２０ｇはさらに、水を内部に取り込む配管５０ｇに接続されている。
【０１１６】
中温循環系５ｇは、低温循環系４ｇの凝縮器１４ｇの内部において低温循環系４ｇの冷媒と熱交換することにより熱を供給された水を凝縮器１４ｇの外部に導く配管３０ｇを備えている。配管３０ｇは、バルブ３２ｇを介して配管３４ｇに接続している。配管３４ｇは、蒸発器２０ｇの内部に水を導く。中温循環系５ｇはさらに、蒸発器２０ｇの内部において高温循環系６ｇの冷媒と熱交換することにより冷媒に熱を供給した水を蒸発器２０ｇの外部に導く配管３６ｇを備えている。配管３６ｇは、バルブ３８ｇを介して配管４０ｇに接続している。配管４０ｇは、凝縮器１４ｇの内部に水を導く。
【０１１７】
中温循環系５ｇはさらに、配管４２ｇと配管４６ｇとを備えている。配管４２ｇの一端は配管３４ｇのバルブ３２ｇに対して蒸発器２０ｇの側に接続されている。配管４２ｇの他端は配管３６ｇのバルブ３８ｇに対して蒸発器２０ｇの側に接続されている。配管４２ｇの途中にはバルブ４４ｇが設けられている。
【０１１８】
配管４６ｇの一端は配管３０ｇのバルブ３２ｇに対して凝縮器１４ｇの側に接続されている。配管４６ｇの他端は配管４０ｇのバルブ３８ｇに対して凝縮器１４ｇの側に接続されている。配管４６ｇの途中にはバルブ４８ｇが設けられている。
【０１１９】
以上の構成を備えたターボ冷凍機２ｇは、次のように動作する。
【０１２０】
ターボ冷凍機２ｇが運転状態にあるとき、バルブ４４ｇとバルブ４８ｇとは閉じられ、バルブ３２ｇとバルブ３８ｇとは閉じられる。
【０１２１】
低温循環系４ｇでは、蒸発器１０ｇにおいて冷媒が蒸発する。その気化熱により、配管１８ｇから導入された水は（例えば１０℃から５℃まで）冷却され、配管１９ｇに送り出される。送り出された水は、冷房などに使用される。
【０１２２】
蒸発器１０ｇで蒸発した冷媒は、圧縮機１２ｇにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器１４ｇに送出される。凝縮器１４ｇにおいて冷媒は凝縮され、膨張弁１６ｇに送出される。膨張弁１６ｇにおいて冷媒は膨張し、蒸発器１０ｇに送出される。
【０１２３】
凝縮器１４ｇにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管５５ｇから導入された水は（例えば３２℃から３７℃まで）加熱され、配管５７ｇを通って配管５６ｇに送り出される。加熱された熱媒体はクーリングタワー２９ｇで冷却され、配管５４ｇを通って配管５５ｇに送られる。
【０１２４】
高温循環系６ｇでは、蒸発器２０ｇにおいて冷媒が蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機２２ｇにより圧縮される。圧縮された冷媒は、凝縮器２４ｇに送出される。凝縮器２４ｇにおいて冷媒は凝縮され、その凝縮熱により、配管２７ｇから導入された熱媒体は（例えば３２℃から３７℃まで）加熱され、配管２８ｇに送り出される。加熱された熱媒体はクーリングタワー２９ｇで冷却され、配管２７ｇを介して凝縮器２４ｇに戻される。
【０１２５】
蒸発器２０ｇにおける冷媒の気化熱により、配管５３ｇから導入された水は（例えば１０℃から５℃まで）冷却され、配管５１ｇを通って配管５２ｇに送り出される。送り出された冷水は、冷房などに使用される。使用されて昇温した水は、配管５０ｇを通って配管５３ｇに戻される。
【０１２６】
中温循環系５ｇは、バルブ３２ｇ及びバルブ３８ｇが閉じられていることにより、バルブ３２ｇ及びバルブ３８ｇよりも凝縮器１４ｇに近い側と、バルブ３２ｇ及びバルブ３８ｇよりも蒸発器２０ｇに近い側とに分離されている。中温循環系５ｇの凝縮器１４ｇに近い側は、低温循環系４ｇの一部分として機能する。中温循環系５ｇの蒸発器２０ｇに近い側は、高温循環系６ｇの一部分として機能する。
【０１２７】
こうしたターボ冷凍機２ｇによれば、低温循環系４ｇと高温循環系６ｇとが並行して独立に冷水を製造するため、大量の冷水が供給される。
【０１２８】
実施の第１形態、第３形態、第５形態に記載されたターボ冷凍機において、バルブ３２（３２ａ、３２ｃ、３２ｅ）とバルブ３８（３８ａ、３８ｃ、３８ｅ）とを閉じ、バルブ４４（４４ａ、４４ｃ、４４ｅ）とバルブ４８（４８ａ、４８ｃ、４８ｅ）とを開いて運転することにより、実施の第７形態と同様に低温循環系と高温循環系とを並行して運転することが可能である。
【０１２９】
実施の第２形態、第４形態、第６形態までに記載されたターボ冷凍機において、配管３１（３１ｂ、３１ｄ、３１ｆ）と配管３３（３３ｂ、３３ｄ、３３ｆ）とにバルブを追加してそれらを閉め、バルブ３２（３２ｂ、３２ｄ、３２ｆ）とバルブ３８（３８ｂ、３８ｄ、３８ｆ）とを閉じ、バルブ４４（４４ｂ、４４ｄ、４４ｆ）とバルブ４８（４８ｂ、４８ｄ、４８ｆ）とを開いて運転することにより、実施の第７形態と同様に低温循環系と高温循環系とを並行して運転することが可能である。
【０１３０】
以上の方法によりターボ冷凍機を並行運転することによって、多量の冷水、温水、中温水の提供、または多量の製氷が可能となる。すなわち本発明のターボ冷凍機は、バルブの切り替えによって、より温度差の大きい水や熱媒体を提供するモードと、より多量の冷水、温水、中温水の提供または多量の製氷を行うモードとを容易に切り替えることが可能である。
【０１３１】
並行な運転により多量の冷水を提供できるターボ冷凍機は、特に夏場の冷房に好適に用いられる。本発明によるターボ冷凍機は、通常は温度差の大きい多段階の温度の水、熱媒体を提供し、かつ夏場の熱い時期には大容量の冷房を提供することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】図１は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図２】図２は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図３】図３は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図４】図４は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図５】図５は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図６】図６は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【図７】図７は、ターボ冷凍機の構成を示す。
【符号の説明】
【０１３３】
２…ターボ冷凍機
４…低温循環系
５…中温循環系
６…高温循環系
１０…蒸発器
１２…圧縮機
１４…凝縮器
１６…膨張弁
２０…蒸発器
２２…圧縮機
２４…凝縮器
２６…膨張弁
３５…中温水取出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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