JP2011220616A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の流速を好適に制御するとともに冷媒の流速が高速のときの圧力損失を好適に軽減して、熱交換の効率を向上する冷凍装置を提供することを課題とする。
【解決手段】運転容量が可変の圧縮機１０と、複数の凝縮器４２と、膨張弁２０と、複数の蒸発器３２と、が冷媒配管１ａで接続される冷媒回路を備える冷凍装置１とする。そして、複数の凝縮器４２を冷媒Ｒｆの流れに対して直列に接続するとともに複数の蒸発器３２を冷媒Ｒｆの流れに対して直列に接続する直列状態と、複数の凝縮器４２を冷媒Ｒｆの流れに対して並列に接続するとともに複数の蒸発器３２を冷媒Ｒｆの流れに対して並列に接続する並列状態と、を切り替える切替機構を備え、圧縮機１０の運転容量に応じて切替機構の直列状態と並列状態とを切り替えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器を有する冷凍装置に関する。

冷媒が循環する冷媒回路と熱交換器とを有して被冷却水を冷却する冷凍装置は広く知られている。
このような冷凍装置の熱交換の効率を向上させる技術として、例えば、特許文献１には、ブライン（被冷却液）を冷却する２つの冷却器（蒸発器）を熱交換器として備え、これら２つの冷却器の接続を直列または並列に切り替え可能な冷却装置（冷凍装置）が開示されている。
特許文献１に開示される冷却装置は、２つの冷却器の接続を直列または並列に切り替え可能な冷媒回路を備え、冷媒やブラインの温度等に基づいて２つの冷却器の接続の直列と並列を切り替えることによって熱交換の効率を向上している。

また、特許文献２には、圧縮機の運転容量を好適に制御することで熱交換の効率を向上する冷凍空調装置（冷凍装置）が開示されている。

特許文献１に開示される冷却装置によると、冷却初期には２つの冷却器を並列に接続して冷媒の流速を遅くして圧力損失を小さくし、冷媒やブラインの温度が所定温度に到達したときに２つの冷却器を直列に接続して流速を速くすることで、冷却器における熱交換の効率を向上できる。
また、冷媒の圧力（冷媒蒸発圧力）に基づいて２つの冷却器の接続を切り替えることで、冷却器における熱交換の効率を向上できる。

また、特許文献２に開示される冷凍空調装置によると、水、ブライン等の負荷側熱媒体（被冷却液）が冷凍空調装置の冷凍サイクルに流入するときの温度と、冷凍サイクルから流出するときの温度の差が所定値になるように圧縮機の運転容量を制御して、冷凍空調装置の熱交換の効率を向上できる。

特開平１０−２６７４９４号公報 特開２００８−１７５４７６号公報

例えば、特許文献１に開示される冷却装置のように２つの冷却器の接続を直列または並列に切り替える場合、冷凍初期のように圧縮機から吐出される冷媒の流速を高くするときに２つの冷却器の接続を並列に切り替えると、冷媒の流れに対する圧力損失を小さくすることができ、冷媒の流速を高く維持して冷媒を効率よく冷却器に流通させることができる。そして、冷却器で効果的に冷媒とブラインを熱交換できる。
一方、圧縮機から吐出される冷媒の流速が低いときは、２つの冷却器を直列に接続して冷却器における冷媒の流速を高くすることで、２つの冷却器で効果的に冷媒とブラインを熱交換できる。

しかしながら、特許文献１において２つの冷却器の接続を切り替える基準となる冷媒の温度や冷媒蒸発圧力は、冷媒回路内の冷媒の流速の変化と関係なく変化することから、冷媒の温度や冷媒蒸発圧力に応じて２つの冷却器の接続を切り替えると、２つの冷却器の接続を切り替えるのに最適な冷媒の流速のときに２つの冷却器の接続を切り替えることができないという問題がある。

また、例えば、特許文献２に開示される、運転容量が可変の圧縮機を冷却装置に備える場合、圧縮機の運転容量の変化に応じて冷媒流量（冷媒の流速）が変化することから、冷媒の温度や冷媒蒸発圧力に基づいて２つの冷却器の接続を切り替えると、２つの冷却器の接続を切り替えるのに最適な冷媒の流速のときに２つの冷却器の接続を切り替えることができない。

また、冷凍装置には、冷媒を蒸発させる熱交換器（冷却器）の他、冷媒を凝縮させる熱交換器（凝縮器）も備わっている。そして、凝縮器においても冷媒の圧力損失が発生することから、凝縮器の圧力損失を好適に軽減することで冷凍装置の熱交換の効率をさらに向上できる。

そこで本発明は、冷媒の流速を好適に制御するとともに冷媒の流速が高速のときの圧力損失を好適に軽減して、熱交換の効率を向上する冷凍装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、運転容量が可変の圧縮機と、複数の凝縮器と、膨張弁と、複数の蒸発器と、が冷媒の流れる管路で接続される冷媒回路を備える冷凍装置とする。そして、前記複数の凝縮器を前記冷媒の流れに対して直列に接続するとともに前記複数の蒸発器を前記冷媒の流れに対して直列に接続する直列状態と、前記複数の凝縮器を前記冷媒の流れに対して並列に接続するとともに前記複数の蒸発器を前記冷媒の流れに対して並列に接続する並列状態と、を切り替える切替機構を備え、前記圧縮機の運転容量に応じて前記切替機構の前記直列状態と前記並列状態とを切り替えることを特徴とする。

本発明によると、複数の凝縮器の接続の直列と並列および複数の蒸発器の接続の直列と並列を、圧縮機の運転容量に応じて切り替えることができる。
したがって、圧縮機の運転容量に応じて変化する冷媒の流速に応じて、複数の凝縮器の接続の直列と並列および複数の蒸発器の接続の直列と並列を切り替えることができる。

本発明によると、冷媒の流速を好適に制御するとともに冷媒の流速が高速のときの圧力損失を好適に軽減して、熱交換の効率を向上する冷凍装置を提供できる。

本実施形態に係る冷凍装置の構成を示す図である。 （ａ）は、積層プレート式熱交換器の一部破断図、（ｂ）は、シェルアンドチューブ式熱交換器の断面図である。 （ａ）は、第１凝縮器と第２凝縮器が並列に接続された状態を示す図、（ｂ）は、第１凝縮器と第２凝縮器が直列に接続された状態を示す図である。 制御装置が冷凍装置を制御する手順を示すフローチャートである。 （ａ）は、第１凝縮管とバイパス管の分岐点に三方弁を備える構成を示す図、（ｂ）は、３つの凝縮器を備える凝縮回路を示す図である。 ２つの熱交換部を有する熱交換モジュールからなる凝縮器を備える凝縮回路を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置１は、圧縮機１０、凝縮回路４０、膨張弁２０、および蒸発回路３０が、この順に直列に、冷媒の流れる管路（冷媒配管１ａ）で接続される冷媒回路を有し、制御装置５０によって制御される。

圧縮機１０で圧縮されて高温高圧になった気体状の冷媒Ｒｆは、凝縮回路４０で水配管４１を流れる低温の水（冷媒冷却水Ｗｔ１）と熱交換して冷却されて凝縮され、低温の状態で膨張弁２０に流れ込む。低温の冷媒Ｒｆは、膨張弁２０で膨張して温度が下がり蒸発しやすい状態になる。そして、蒸発回路３０で水配管３１を流れる相対的に高温の水（被冷却水Ｗｔ２）と熱交換して蒸発し、気体状になって圧縮機１０に流入する。このとき、冷媒Ｒｆが蒸発する気化熱で、水配管３１を流れる相対的に高温の被冷却水Ｗｔ２を冷却する。
以下において上流および下流は、冷媒回路における冷媒Ｒｆの流れの上流および下流を示す。また、直列は冷媒Ｒｆの流れに対する直列を示し、並列は冷媒Ｒｆの流れに対する並列を示す。

凝縮回路４０は、圧縮機１０の下流に冷媒配管１ａで接続される。
冷媒配管１ａは、凝縮回路４０の上流側に形成される分岐点４０ａで、分流管となる第１凝縮管４３ａおよび第２凝縮管４３ｂに分岐し、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂは凝縮回路４０の下流側に形成される合流点４０ｂで合流する。
そして、凝縮回路４０には第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの２つの凝縮器４２が備わり、第１凝縮管４３ａに第１凝縮器４２ａが連結され、第２凝縮管４３ｂに第２凝縮器４２ｂが連結される。つまり、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂは冷媒Ｒｆの流れに対して並列に配管され、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂは並列に配列される。

第１凝縮器４２ａおよび第２凝縮器４２ｂには、ともに冷媒冷却水Ｗｔ１が流れる水配管４１が配管され、第１凝縮管４３ａを流れる冷媒Ｒｆは、第１凝縮器４２ａに配管される水配管４１を流れる冷媒冷却水Ｗｔ１と熱交換し、冷却されて凝縮する。また、第２凝縮管４３ｂを流れる冷媒Ｒｆは、第２凝縮器４２ｂに配管される水配管４１を流れる冷媒冷却水Ｗｔ１と熱交換し、冷却されて凝縮する。

凝縮回路４０に備わる凝縮器４２（第１凝縮器４２ａ、第２凝縮器４２ｂ）は、それぞれ熱交換器によって構成される。
凝縮器４２を構成する熱交換器の種類は限定するものではないが、例えば、図２の（ａ）に示す積層プレート式熱交換器６０や、図２の（ｂ）に示すシェルアンドチューブ式熱交換器７０が使用される。

図２の（ａ）に示すように、積層プレート式熱交換器６０は、一対のエンドプレート６１，６２に、複数の伝熱プレート６３が挟まれて構成される。複数の伝熱プレート６３は、例えば等間隔に平行に配置され、冷媒Ｒｆの流路６３ａが形成される伝熱プレート６３と冷媒冷却水Ｗｔ１の流路６３ｂが形成される伝熱プレート６３とが交互に配置される。

冷媒Ｒｆは、一方のエンドプレート６１に形成される冷媒取り込み口６４ａから積層プレート式熱交換器６０に取り込まれて流路６３ａを流れ、エンドプレート６１に形成される冷媒排出口６４ｂから排出される。また、冷媒冷却水Ｗｔ１は、冷媒取り込み口６４ａが形成されるエンドプレート６１に形成される液体取り込み口６５ａから積層プレート式熱交換器６０に取り込まれて流路６３ｂを流れ、エンドプレート６１に形成される液体排出口６５ｂから排出される。そして、冷媒Ｒｆと冷媒冷却水Ｗｔ１は、それぞれ流路６３ａと流路６３ｂを流れるときに熱交換する。

なお、第１凝縮器４２ａにおいて、冷媒取り込み口６４ａおよび冷媒排出口６４ｂは、第１凝縮管４３ａ（図１参照）と接続され、第２凝縮器４２ｂにおいて、冷媒取り込み口６４ａおよび冷媒排出口６４ｂは、第２凝縮管４３ｂ（図１参照）と接続される。また、液体取り込み口６５ａおよび液体排出口６５ｂは、水配管４１（図１参照）と接続される。

一方、シェルアンドチューブ式熱交換器７０は、例えば、図２の（ｂ）に示すように、外装を形成するシェル７１に、冷媒冷却水Ｗｔ１を取り込む液体取り込み口７１ａと冷媒冷却水Ｗｔ１が排出される液体排出口７１ｂが形成されて構成される。そして、シェル７１の内部には、冷媒Ｒｆが流通する管路７２が配管され、液体取り込み口７１ａからシェル７１に取り込まれて液体排出口７１ｂから排出される冷媒冷却水Ｗｔ１と、管路７２を流通する冷媒Ｒｆとが熱交換するように構成される。

なお、第１凝縮器４２ａにおいて、冷媒Ｒｆが流通する管路７２は第１凝縮管４３ａ（図１参照）と接続され、第２凝縮器４２ｂにおいて、冷媒Ｒｆが流通する管路７２は、第２凝縮管４３ｂ（図１参照）と接続される。また、液体取り込み口７１ａおよび液体排出口７１ｂは、水配管４１（図１参照）と接続される。

説明を図１に戻す。第２凝縮器４２ｂの上流側と第１凝縮器４２ａの下流側は、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂがそれぞれの分岐点４４ａ、４４ｂで分岐するバイパス管４４で接続され、バイパス管４４には逆止弁４６が備わっている。つまり、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂはバイパス管４４で連結される。
この構成により、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂはバイパス管４４を介し、冷媒Ｒｆの流れに対して直列に配列される。
そして第１凝縮器４２ａは、直列に配列される凝縮器４２のうちで最も上流に位置する凝縮器４２になり、第２凝縮器４２ｂは、直列に配列される凝縮器４２のうちで最も下流に位置する凝縮器４２になる。

逆止弁４６は、バイパス管４４における冷媒Ｒｆの流れの方向を、第１凝縮器４２ａの下流側から第２凝縮器４２ｂの上流側に向かう一方向、つまり、分岐点４４ａから分岐点４４ｂに向かう一方向に規制し、第２凝縮器４２ｂの上流側から第１凝縮器４２ａの下流側に冷媒Ｒｆが流れることを防止する弁である。

さらに、第１凝縮管４３ａには、第１凝縮器４２ａの下流で合流点４０ｂと分岐点４４ａとの間に、第１凝縮管４３ａを開閉する開閉弁からなる第１電磁弁４５ａが備わる。また、第２凝縮管４３ｂには、第２凝縮器４２ｂの上流で分岐点４０ａと分岐点４４ｂとの間に、第２凝縮管４３ｂを開閉する開閉弁からなる第２電磁弁４５ｂが備わる。

第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂがともに開弁すると、図３の（ａ）に示すように、冷媒配管１ａから凝縮回路４０に流れ込んだ冷媒Ｒｆが、分岐点４０ａで分岐して第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂの両方を流れ、それぞれ第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを経由して合流点４０ｂで合流し、凝縮回路４０から流れ出る。

このとき、圧力損失の関係から分岐点４４ｂにおける冷媒Ｒｆの圧力（以下、冷媒圧力と称する）が分岐点４４ａにおける冷媒圧力より高くなる。そこで、バイパス管４４に逆止弁４６を備え、冷媒Ｒｆが、分岐点４４ｂから分岐点４４ａに向かってパイパス管４４を流れることを防止している。
なお、分岐点４４ｂにおける冷媒圧力が分岐点４４ａにおける冷媒圧力より高いため、分岐点４４ａから分岐点４４ｂに向かって冷媒Ｒｆがパイパス管４４を流れることはない。

このように、第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂがともに開弁すると、冷媒Ｒｆが第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを並行して流れることから、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂは並列に接続される。

一方、第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂがともに閉弁すると、図３の（ｂ）に示すように、冷媒Ｒｆは、分岐点４０ａで第２凝縮管４３ｂに流れ込まないで第１凝縮管４３ａのみに流れ込む。冷媒配管１ａから凝縮回路４０に流れ込む冷媒Ｒｆは、分岐点４０ａで第１凝縮管４３ａに流れ込み、第１凝縮器４２ａを経由してバイパス管４４を流れて第２凝縮管４３ｂに流れ込み、第２凝縮器４２ｂと合流点４０ｂを経由して凝縮回路４０から流れ出る。

このように、第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂがともに閉弁すると、冷媒Ｒｆが第１凝縮器４２ａを流れた後に第２凝縮器４２ｂを流れることから、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂは直列に接続される。

以上のように、凝縮回路４０は、第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂの開閉によって、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続を直列または並列に切り替えることができる。

再度、説明を図１に戻す。膨張弁２０は、凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａおよび第２凝縮器４２ｂで凝縮されて液化した冷媒Ｒｆを断熱膨張して減圧し、冷媒Ｒｆを低温低圧にする。膨張弁２０には、例えば、開度調整の応答速度が速い電動膨張弁が使用され、凝縮回路４０から流れ込む冷媒Ｒｆを減圧して、蒸発しやすい状態にして蒸発回路３０に送る。また、膨張弁２０は、弁開度の調節によって冷媒回路における冷媒Ｒｆの循環量を調節することができる。

蒸発回路３０は、膨張弁２０の下流に冷媒配管１ａで接続される。
冷媒配管１ａは、蒸発回路３０の上流側に形成される分岐点３０ａで分流管となる第１蒸発管３３ａおよび第２蒸発管３３ｂに分岐し、第１蒸発管３３ａと第２蒸発管３３ｂは蒸発回路３０の下流側に形成される合流点３０ｂで合流する。そして、蒸発回路３０には第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの２つの蒸発器３２が備わり、第１蒸発管３３ａに第１蒸発器３２ａが連結され、第２蒸発管３３ｂに第２蒸発器３２ｂが連結される。
つまり、第１蒸発管３３ａと第２蒸発管３３ｂは冷媒Ｒｆの流れに対して並列に配管され、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂは並列に配列される。

第１蒸発器３２ａおよび第２蒸発器３２ｂには、ともに被冷却水Ｗｔ２が流れる水配管３１が配管され、第１蒸発器３２ａに配管される水配管３１を流れる被冷却水Ｗｔ２は、第１蒸発管３３ａから第１蒸発器３２ａに流れ込む冷媒Ｒｆと熱交換し、冷媒Ｒｆが気化するときの気化熱が吸収されて冷却される。
また、第２蒸発器３２ｂに配管される水配管３１を流れる被冷却水Ｗｔ２は、第２蒸発管３３ｂから第２蒸発器３２ｂに流れ込む冷媒Ｒｆと熱交換し、冷媒Ｒｆが気化するときの気化熱が吸収されて冷却される。なお、水配管３１には、第１蒸発器３２ａおよび第２蒸発器３２ｂで熱交換された後の被冷却水Ｗｔ２の水温を計測する水温計３１ａが備わっている。

蒸発回路３０に備わる蒸発器３２（第１蒸発器３２ａ、第２蒸発器３２ｂ）は、凝縮器４２と同様に、それぞれ、積層プレート式熱交換器６０（図２の（ａ）参照）や、シェルアンドチューブ式熱交換器７０（図２の（ｂ）参照）などの熱交換器によって構成される。

なお、図２の（ａ）に示す積層プレート式熱交換器６０や図２の（ｂ）に示すシェルアンドチューブ式熱交換器７０の冷媒冷却水Ｗｔ１は、蒸発器３２においては被冷却水Ｗｔ２になる。
また、蒸発器３２（図１参照）において、積層プレート式熱交換器６０の液体取り込み口６５ａおよび液体排出口６５ｂ、シェルアンドチューブ式熱交換器７０の液体取り込み口７１ａおよび液体排出口７１ｂは、水配管３１（図１参照）と接続される。さらに、第１蒸発器３２ａ（図１参照）において、積層プレート式熱交換器６０の冷媒取り込み口６４ａおよび冷媒排出口６４ｂ、シェルアンドチューブ式熱交換器７０の管路７２は、第１蒸発管３３ａと接続され、第２蒸発器３２ｂ（図１参照）において、積層プレート式熱交換器６０の冷媒取り込み口６４ａおよび冷媒排出口６４ｂ、シェルアンドチューブ式熱交換器７０の管路７２は、第２蒸発管３３ｂと接続される。

第２蒸発器３２ｂの上流側と第１蒸発器３２ａの下流側は、第１蒸発管３３ａと第２蒸発管３３ｂがそれぞれの分岐点３４ａ、３４ｂで分岐するバイパス管３４で接続され、バイパス管３４には逆止弁３６が備わっている。
つまり、第１蒸発管３３ａと第２蒸発管３３ｂはバイパス管３４で連結される。
この構成により、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂは、バイパス管３４を介し、冷媒Ｒｆの流れに対して直列に配列される。そして、第１蒸発器３２ａは、直列に配列される蒸発器３２のうちで最も上流に位置する蒸発器３２になり、第２蒸発器３２ｂは、直列に配列される蒸発器３２のうちで最も下流に位置する蒸発器３２になる。

逆止弁３６は、バイパス管３４における冷媒Ｒｆの流れの方向を第１蒸発器３２ａの下流側から第２蒸発器３２ｂの上流側に向かう一方向、つまり、分岐点３４ａから分岐点３４ｂに向かう一方向に規制し、第２蒸発器３２ｂの上流側から第１蒸発器３２ａの下流側に冷媒Ｒｆが流れることを防止する弁である。

さらに、第１蒸発管３３ａには、第１蒸発器３２ａの下流で合流点３０ｂと分岐点３４ａとの間に、第１蒸発管３３ａを開閉する開閉弁からなる第３電磁弁３５ａが備わる。
また、第２蒸発管３３ｂには、第２蒸発器３２ｂの上流で分岐点３０ａと分岐点３４ｂとの間に、第２蒸発管３３ｂを開閉する開閉弁からなる第４電磁弁３５ｂが備わる。

蒸発回路３０においては、凝縮回路４０と同様に、第３電磁弁３５ａと第４電磁弁３５ｂがともに開弁すると、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが並列に接続され、第３電磁弁３５ａと第４電磁弁３５ｂがともに閉弁すると、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが直列に接続される。すなわち、蒸発回路３０は、第３電磁弁３５ａと第４電磁弁３５ｂの開閉によって、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続を直列または並列に切り替えることができる。

本実施形態に係る冷凍装置１に備わる圧縮機１０は、運転容量が可変に構成される。
例えば、圧縮機１０は、インバータ回路から供給される交流電流で駆動するＤＣブラシレスモータを備えるスクロール圧縮機であり、例えば、交流電流の周波数（駆動周波数）を制御することによって、低速（例えば、７００ｒｐｍ）から高速（例えば、７０００ｒｐｍ）の間で回転速度が制御できるように構成される。
そして、圧縮機１０は、高速の回転で駆動するときに運転容量が大きくなり、低速の回転で駆動するときに運転容量が小さくなる。すなわち、圧縮機１０は、駆動周波数を制御することによって回転速度を制御することができ、回転速度の制御によって運転容量を制御できるように構成される。

冷凍装置１に備わる制御装置５０は、圧縮機１０の回転速度、膨張弁２０の弁開度、凝縮回路４０に備わる第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂの開閉、および蒸発回路３０に備わる第３電磁弁３５ａと第４電磁弁３５ｂの開閉をそれぞれ制御することによって、冷凍装置１の運転を制御する。

例えば、冷凍装置１の始動直後は、蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａ、第２蒸発器３２ｂで冷却される被冷却水Ｗｔ２の温度（水温）が予め決定される目標温度よりはるかに高いため、制御装置５０は、圧縮機１０を高い運転容量で運転する。つまり、圧縮機１０を高速回転（例えば、７０００ｒｐｍ）で運転する。
圧縮機１０は、負荷が最大の全負荷状態となり、冷媒Ｒｆが高い流速で冷媒回路を循環する。

その後、被冷却水Ｗｔ２の水温が所定の温度まで低下したとき、制御装置５０は圧縮機１０の運転容量を低下させる。つまり、制御装置５０は圧縮機１０の回転速度を減速する（例えば、７００ｒｐｍ）。そして、圧縮機１０の運転容量の低下にともなって冷媒回路を流れる冷媒Ｒｆの流速が低下する。

さらに、本実施形態に係る制御装置５０は、圧縮機１０の運転容量が大きく冷媒回路を循環する冷媒Ｒｆの流速が高いときは凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂをともに開弁し、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂをともに開弁する。凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂが並列に接続され、冷媒Ｒｆは第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを並行して流れる。同様に、蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが並列に接続され、冷媒Ｒｆは第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂを並行して流れる。

また、制御装置５０は、圧縮機１０の運転容量が小さく冷媒回路を循環する冷媒Ｒｆの流速が低いとき、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂをともに閉弁し、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂをともに閉弁する。
凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂが直列に接続され、冷媒Ｒｆは第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを直列に流れる。同様に、蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが直列に接続され、冷媒Ｒｆは第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂを直列に流れる。

凝縮回路４０および蒸発回路３０（以下、凝縮回路４０と蒸発回路３０をまとめて熱交換回路と称する）を流れる冷媒Ｒｆの流速は圧縮機１０の運転容量に比例し、圧縮機１０の運転容量が大きいとき熱交換回路を流れる冷媒Ｒｆの流速は高くなり、圧縮機１０の運転容量が小さくなると熱交換回路を流れる冷媒Ｒｆの流速も低くなる。

また、熱交換回路においては、冷媒Ｒｆの流速が高いほど熱交換の効率が向上するが、冷媒Ｒｆと冷媒流路（第１凝縮管４３ａ、第２凝縮管４３ｂ、第１蒸発管３３ａ、第２蒸発管３３ｂ）との摩擦による圧力損失が大きくなる。

そこで、本実施形態に係る冷凍装置１の制御装置５０は、圧縮機１０を大きい運転容量（高い回転速度）で運転するときは、凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続と、蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続と、をともに並列に切り替えて、熱交換回路における圧力損失を軽減する。具体的に、制御装置５０は、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂをともに開弁し、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂをともに開弁して、凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続をともに並列に切り替え、熱交換回路における圧力損失を軽減する。凝縮回路４０および蒸発回路３０における冷媒Ｒｆの流速は低下するが、圧縮機１０から吐出される冷媒Ｒｆの流速が高いため熱交換回路を流れる冷媒Ｒｆの流速を高く維持できる。

一方、圧縮機１０を小さい運転容量（低い回転速度）で運転するとき、制御装置５０は、凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続をともに直列に切り替える。具体的に、制御装置５０は、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂをともに閉弁し、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂをともに閉弁して、凝縮回路４０の第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および蒸発回路３０の第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続をともに直列に切り替える。この状態のとき、熱交換回路を流れる冷媒Ｒｆの流速は高くなる。

このように、本実施形態に係る冷凍装置１の制御装置５０は、圧縮機１０の運転容量に応じて、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂの開閉を切り替えて、熱交換回路における冷媒Ｒｆの流速を好適に高く維持し、熱交換回路の熱交換の効率を向上するように冷凍装置１を制御する。

そして、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂは、その開閉によって、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続を直列または並列に切り替える切替機構としての機能を有する。以下、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂをまとめて切替機構と称する場合がある。

凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂが全て開弁すると、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続が並列に切り替わることから、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂの全てが開弁した状態を切替機構の並列状態と称する。

また、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂが全て閉弁すると、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続、および第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂの接続が直列に切り替わることから、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂの全てが閉弁した状態を切替機構の直列状態と称する。

換言すると、第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂは、切替機構が並列状態のときに冷媒Ｒｆが第１凝縮管４３ａおよび第２凝縮管４３ｂを流れるように、第１凝縮管４３ａおよび第２凝縮管４３ｂを開通し、第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂは、切替機構が並列状態のときに冷媒Ｒｆが第１蒸発管３３ａおよび第２蒸発管３３ｂを流れるように、第１蒸発管３３ａおよび第２蒸発管３３ｂを開通する。

また、第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂは、切替機構が直列状態のときに冷媒Ｒｆがバイパス管４４を流れるように、第１凝縮管４３ａおよび第２凝縮管４３ｂを遮断し、第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂは、切替機構が直列状態のときに冷媒Ｒｆがバイパス管３４を流れるように、第１蒸発管３３ａおよび第２蒸発管３３ｂを遮断する。

そして、逆止弁４６は、切替機構が並列状態のときに冷媒Ｒｆがバイパス管４４を流れることを防止する弁であり、逆止弁３６は、切替機構が並列状態のときに冷媒Ｒｆがバイパス管３４を流れることを防止する弁である。

図４を参照して、制御装置５０が冷凍装置１を制御する手順を説明する（適宜図１〜図３参照）。制御装置５０は水温計３１ａが計測する水温に応じた運転容量で圧縮機１０を運転する（ステップＳ１）。圧縮機１０の運転容量は、水温計３１ａが計測する水温に応じて決定されることが好適である。そこで、例えば、水温計３１ａが計測する水温と圧縮機１０の運転容量の関係を示すマップが制御装置５０の図示しない記憶部に記憶されている構成が好ましく、制御装置５０は水温計３１ａが計測する水温に基づいて当該マップを参照して圧縮機１０の運転容量を決定する。

さらに、制御装置５０は、決定した運転容量になるように圧縮機１０の回転速度を決定し、決定した回転速度で圧縮機１０を運転する。具体的に、制御装置５０は、決定した回転速度になるように圧縮機１０に制御信号を送信する。

そして、制御装置５０は、決定した運転容量が予め設定される所定値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、制御装置５０は、例えば圧縮機１０の回転速度に基づいて運転容量の大小を判定する。
前記したように、圧縮機１０の回転速度と運転容量には正の相関関係があることから、制御装置５０は、例えば、決定した圧縮機１０の回転速度が所定の回転速度閾値より高いとき、圧縮機１０の運転容量が予め設定される所定値より大きいと判定し、圧縮機１０の回転速度が所定の回転速度閾値より低いとき、圧縮機１０の運転容量が予め設定される所定値より小さいと判定する。

なお、所定の回転速度閾値は適宜設定すればよい。
例えば、切替機構が直列状態で、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂが直列に接続され、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが直列に接続された状態であっても、熱交換回路で効率よく熱交換できる冷媒Ｒｆの流速を得られる圧縮機１０の運転容量の上限値に対応する回転速度を、所定の回転速度閾値に設定すればよい。

制御装置５０は、決定した運転容量が予め設定される所定値より大きいときは（ステップＳ２→Ｙｅｓ）、全ての電磁弁、すなわち、凝縮回路４０の第１電磁弁４５ａおよび第２電磁弁４５ｂ、蒸発回路３０の第３電磁弁３５ａおよび第４電磁弁３５ｂの全てを開弁し（ステップＳ３）、切替機構を並列状態に切り替える。
一方、決定した運転容量が予め設定される所定値より小さいとき（ステップＳ２→Ｎｏ）、制御装置５０は全ての電磁弁を閉弁し（ステップＳ４）、切替機構を直列状態に切り替える。

そして、制御装置４０は水温計３１ａが計測する水温を常に監視し、その水温に応じて圧縮機１０の運転容量を決定し、決定した運転容量に基づいて切替機構の並列状態と直列状態を切り替える。

このように、図１に示す、本実施形態に係る冷凍装置１の制御装置５０は、水温計３１ａが計測する被冷却水Ｗｔ２の水温に基づいて圧縮機１０の運転容量を決定して圧縮機１０を運転し、さらに、圧縮機１０の運転容量に基づいて切替機構の並列状態と直列状態を適宜切り替えて、熱交換回路における熱交換の効率が向上するように冷凍装置１を制御する。

冷媒回路を流れる冷媒Ｒｆの流速は、圧縮機１０の運転容量の変化に応じて変化することから、切替機構の並列状態と直列状態を圧縮機１０の運転容量に応じて切り替える本実施形態は、熱交換回路を流れる冷媒Ｒｆの流速に応じて切替機構の並列状態と直列状態を切り替えることができる。そして、熱交換回路における熱交換の効率を好適に向上できる。

つまり、冷凍初期など、被冷却水Ｗｔ２の水温が目標温度と大きく乖離しているとき、制御装置５０は大きな運転容量で圧縮機１０を運転するとともに切替機構を並列状態に切り替える。第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂが並列に接続されるとともに、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが並列に接続され、高い流速の冷媒Ｒｆの熱交換回路における圧力損失を小さくすることができ、熱交換回路における熱交換効率を向上できる。

また、被冷却水Ｗｔ２の水温が目標温度に近いとき、制御装置５０は小さな運転容量で圧縮機１０を運転するとともに切替機構を直列状態に切り替える。第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂが直列に接続されるとともに、第１蒸発器３２ａと第２蒸発器３２ｂが直列に接続され、熱交換回路における冷媒Ｒｆの流速を高く維持することができ、熱交換回路における熱交換効率を向上できる。

なお、本実施形態は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、図５の（ａ）に示すように、凝縮回路４０のバイパス管４４の逆止弁４６（図１参照）と第１電磁弁４５ａ（図１参照）を備えず、第１凝縮管４３ａとバイパス管４４の分岐点４４ａ（図１参照）に、制御装置５０によって制御される三方弁４７を備える構成としてもよい。

三方弁４７は３つの接続口４７ａ〜４７ｃを備え、図示しない弁体の動作によって、接続口４７ａと接続口４７ｂが連通し接続口４７ｃが閉じる状態Ａと、接続口４７ａと接続口４７ｃが連通し接続口４７ｂが閉じる状態Ｂとを切り替え可能に構成される。そして、三方弁４７は、バイパス管４４が接続口４７ｂに接続され、第１凝縮管４３ａの第１凝縮器４２ａ側が接続口４７ａに接続され、第１凝縮管４３ａの合流点４０ｂ側が接続口４７ｃに接続されるように備わる。

第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを直列に接続する場合、制御装置５０は、三方弁４７を状態Ａに切り替えるとともに第２電磁弁４５ｂを閉弁する。
冷媒配管１ａから分岐点４０ａを経由して凝縮回路４０に流れ込む冷媒Ｒｆは、第１凝縮管４３ａ、第１凝縮器４２ａ、三方弁４７の接続口４７ａの順に流れ、接続口４７ｂからバイパス管４４に流れ込む。そして、冷媒Ｒｆは、分岐点４４ｂを流れた後に第２凝縮器４２ｂ、第２凝縮管４３ｂ、合流点４０ｂを経由して凝縮回路４０から流れ出る。

一方、第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂを並列に接続する場合、制御装置５０は、三方弁４７を状態Ｂに切り替えるとともに第２電磁弁４５ｂを開弁する。
冷媒配管１ａから凝縮回路４０に流れ込む冷媒Ｒｆは、分岐点４０ａで分岐して第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂの両方を流れる。第１凝縮管４３ａを流れる冷媒Ｒｆは、第１凝縮器４２ａ、三方弁４７の接続口４７ａの順に流れ、接続口４７ｃから第１凝縮管４３ａを経由して合流点４０ｂに到達する。

分岐点４０ａで分岐して第２凝縮管４３ｂを流れる冷媒Ｒｆは、分岐点４４ｂ、第２凝縮器４２ｂの順に流れて合流点４０ｂに到達する。そして、第１凝縮管４３ａを流れる冷媒Ｒｆと第２凝縮管４３ｂを流れる冷媒Ｒｆが合流点４０ｂで合流して凝縮回路４０から流れ出る。

このように、図５の（ａ）に示すように三方弁４７を備える構成としても、凝縮回路４０における第１凝縮器４２ａと第２凝縮器４２ｂの接続を直列または並列に切り替えることができる。

なお、この構成によると、三方弁４７を含んで、並列状態と直列状態を切り替え可能な切替機構が構成される。この場合、三方弁４７が状態Ａに切り替わり、第２電磁弁４５ｂが閉弁した状態が切替機構の直列状態であり、三方弁４７が状態Ｂに切り替わり、第２電磁弁４５ｂが開弁した状態が切替機構の並列状態である。つまり、切替機構が直列状態のとき三方弁４７は冷媒Ｒｆがバイパス管４４を流れる状態（状態Ａ）に切り替わり、切替機構が並列状態のとき三方弁４７は冷媒Ｒｆがバイパス管４４を流れない状態（状態Ｂ）に切り替わる。そして、逆止弁４６（図１参照）は不要になる。

また、図１に示す凝縮回路４０の逆止弁４６と第２電磁弁４５ｂを備えず、第２凝縮管４３ｂとバイパス管４４の分岐点４４ｂに、制御装置５０によって制御される三方弁を備える構成としてもよい。さらに、凝縮回路４０と同様に、蒸発回路３０（図１参照）に三方弁を備える構成としてもよい。

また、本実施形態においては、図１に示すように凝縮回路４０に２つの凝縮器４２ａ，４２ｂを備える構成としたが、３つ以上の凝縮器４２を備える凝縮回路としてもよい。
図５の（ｂ）に示すように、３つの凝縮器４２ａ，４２ｂ，４２ｃを備える凝縮回路４０の場合、冷媒配管１ａは分岐点４０ａで、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂに加え、第３凝縮管４３ｃの３つの分流管に分岐し、合流点４０ｂでは、第１凝縮管４３ａと第２凝縮管４３ｂと第３凝縮管４３ｃが合流する。そして、凝縮回路４０には、第３凝縮管４３ｃに接続される第３凝縮器４２ｃが備わる。つまり、第１凝縮管４３ａ〜第３凝縮管４３ｃは冷媒Ｒｆの流れに対して並列に配列される。
なお、図５の（ｂ）において、図１と同じ要素には同じ符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。

第３凝縮器４２ｃの上流側と第１凝縮器４２ａの下流側は、第３凝縮管４３ｃと第１凝縮管４３ａがそれぞれの分岐点４４ｃ，４４ａで分岐するバイパス管４４１で接続され、バイパス管４４１には逆止弁４６１が備わっている。
この逆止弁４６１は、バイパス管４４１における冷媒Ｒｆの流れの方向を、第１凝縮器４２ａの下流側から第３凝縮器４２ｃの上流側に向かう一方向、つまり、分岐点４４ａから分岐点４４ｃに向かう一方向に規制し、第３凝縮器４２ｃの上流側から第１凝縮器４２ａの下流側に冷媒Ｒｆが流れることを防止する弁である。

また、第２凝縮器４２ｂの上流側と第３凝縮器４２ｃの下流側は、第２凝縮管４３ｂと第３凝縮管４３ｃがそれぞれの分岐点４４ｂ，４４ｄで分岐するバイパス管４４２で接続され、バイパス管４４２には逆止弁４６２が備わっている。
この逆止弁４６２は、バイパス管４４２における冷媒Ｒｆの流れの方向を、第３凝縮器４２ｃの下流側から第２凝縮器４２ｂの上流側に向かう一方向、つまり、分岐点４４ｄから分岐点４４ｂに向かう一方向に規制し、第２凝縮器４２ｂの上流側から第３凝縮器４２ｃの下流側に冷媒Ｒｆが流れることを防止する弁である。

また、第３凝縮器４２ｃの下流側で合流点４０ｂと分岐点４４ｄとの間に、第３凝縮管４３ｃを開閉する開閉弁の第６電磁弁４５ｄが備わり、第３凝縮器４２ｃの上流側で分岐点４０ａと分岐点４４ｃとの間に、第３凝縮管４３ｃを開閉する開閉弁の第５電磁弁４５ｃが備わる。

そして、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂ、第５電磁弁４５ｃおよび第６電磁弁４５ｄが全て開弁すると、第１凝縮器４２ａ〜第３凝縮器４２ｃが並列に接続され、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂ、第５電磁弁４５ｃおよび第６電磁弁４５ｄが全て閉弁すると、第１凝縮器４２ａ〜第３凝縮器４２ｃが直列に接続される。
この構成によると、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂに加えて第５電磁弁４５ｃおよび第６電磁弁４５ｄを含んで、並列状態と直列状態を切り替え可能な切替機構が構成される。
この場合、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂ、第５電磁弁４５ｃおよび第６電磁弁４５ｄが全て閉弁した状態が切替機構の直列状態であり、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂ、第５電磁弁４５ｃおよび第６電磁弁４５ｄが全て開弁した状態が切替機構の並列状態である。

このように、３つの凝縮器４２（第１凝縮器４２ａ〜第３凝縮器４２ｃ）が備わる凝縮回路４０であってもよい。また、図５の（ｂ）に示す第３凝縮管４３ｃ、第３凝縮器４２ｃ、第５電磁弁４５ｃ、第６電磁弁４５ｄからなる構成と同等の構成を増設し、バイパス管および逆止弁を適宜設けることで、３つ以上の凝縮器４２が備わる凝縮回路４０を構成できる。

さらに、図示はしないが、３つ以上の蒸発器３２を備える蒸発回路３０（図１参照）を同様に構成することもできる。

また、例えば、図６に示すように、図１の第１凝縮器４２ａ、第２凝縮器４２ｂに替えて、内部に第１熱交換部４２０ａと第２熱交換部４２０ｂを有する熱交換モジュールからなる凝縮器４２０を備える凝縮回路４０であってもよい。第１熱交換部４２０ａは、第１冷媒経路４２１ａを流れる冷媒Ｒｆと水配管４１を流れる冷媒冷却水Ｗｔ１が熱交換するように構成され、第２熱交換部４２０ｂは、第２冷媒経路４２１ｂを流れる冷媒Ｒｆと水配管４１を流れる冷媒冷却水Ｗｔ１が熱交換するように構成される。

そして、第１冷媒経路４２１ａが第１凝縮管４３ａに連結され、第２冷媒経路４２１ｂが第２凝縮管４３ｂに連結される。さらに、第１冷媒経路４２１ａの下流側で第１凝縮管４３ａに形成される分岐点４４ａと第２冷媒経路４２１ｂの上流側で第２凝縮管４３ｂに形成される分岐点４４ｂがバイパス管４４で連結され、バイパス管４４に逆止弁４６が備わるとともに、図１に示す凝縮回路４０と同様に、第１電磁弁４５ａと第２電磁弁４５ｂが配設される構成とする。逆止弁４６は、冷媒Ｒｆの流れの方向を、分岐点４４ａの側から分岐点４４ｂの側に流れる方向に規制する。

このように構成される凝縮回路４０においては、第１熱交換部４２０ａと第２熱交換部４２０ｂが、冷媒Ｒｆの流れに対して並列に配列され、さらに、バイパス管４４を介して直列に配列される。そして、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂがともに開弁すると冷媒Ｒｆは第１熱交換部４２０ａと第２熱交換部４２０ｂを並列に流れ、第１電磁弁４５ａ、第２電磁弁４５ｂがともに閉弁すると冷媒Ｒｆは第１熱交換部４２０ａから第２熱交換部４２０ｂに流れる。つまり、冷媒Ｒｆは第１熱交換部４２０ａと第２熱交換部４２０ｂを直列に流れる。

したがって、図６に示すように構成される凝縮回路４０であっても、図１に示すように第１凝縮器４２ａ、第２凝縮器４２ｂを備える凝縮回路４０と同等の効果を得ることができる。
また、図５の（ａ）に示すように、第１電磁弁４５ａに替えて三方弁４７を備える構成も可能である。

また、図示はしないが、３つの熱交換部を有する熱交換モジュールからなる凝縮器を使用することも可能である。この場合、例えば図５の（ｂ）に示す凝縮回路４０の３つの凝縮器４２ａ，４２ｂ，４２ｃを３つの熱交換部に置き換えて接続することで、図５の（ｂ）に示す凝縮回路４０と同等の効果を得ることができる。さらに、３つ以上の熱交換部を有する熱交換モジュールからなる凝縮器を使用することも可能である。

さらに、図示はしないが、蒸発回路３０（図１参照）に、２つの熱交換部を有する熱交換モジュールからなる蒸発器を備え、図１に示す蒸発回路３０と同様に、バイパス管３４、逆止弁３６、第３電磁弁３５ａ、第４電磁弁３５ｂを配設して蒸発回路３０を構成することも可能であり、２つ以上の熱交換部を有する熱交換モジュールからなる蒸発器を使用した蒸発回路３０を構成することも可能である。

また、例えば、圧縮機１０（図１参照）の回転速度を計測する図示しない回転速度計を備え、制御装置５０（図１参照）は、圧縮機１０の回転速度に応じて切替機構の並列状態と直列状態を切り替える構成としてもよい。
例えば、図４のステップＳ２において、圧縮機１０の回転速度と、前記した所定の回転速度閾値とを比較し、圧縮機１０の回転速度が所定の回転速度閾値より高いときステップＳ３を実行し、圧縮機１０の回転速度が所定の回転速度閾値より低いときステップＳ４を実行するように構成してもよい。

また、圧縮機１０（図１参照）から吐出される冷媒Ｒｆの流速を計測する図示しない流速計を備え、制御装置５０（図１参照）は、冷媒Ｒｆの流速に応じて切替機構の並列状態と直列状態を切り替える構成としてもよい。
例えば、図４のステップＳ２において、圧縮機１０から吐出される冷媒Ｒｆの流速が所定の流速閾値より高いときステップＳ３を実行し、圧縮機１０から吐出される冷媒Ｒｆの流速が所定の流速閾値より低いときステップＳ４を実行するように構成してもよい。
なお、この場合の流速閾値は、例えば、圧縮機１０が、前記した回転速度閾値で運転するときに吐出する冷媒Ｒｆの流速とすればよい。

１ 冷凍装置
１ａ 冷媒配管（管路）
１０ 圧縮機
２０ 膨張弁
３２ 蒸発器
３２ａ 第１蒸発器
３２ｂ 第２蒸発器
３３ａ 第１蒸発管（分流管）
３３ｂ 第２蒸発管（分流管）
３４、４４、４４１、４４２ バイパス管
３５ａ 第３電磁弁（開閉弁、切替機構）
３５ｂ 第４電磁弁（開閉弁、切替機構）
３６、４６、４６１、４６２ 逆止弁
４２ 凝縮器
４２ａ 第１凝縮器
４２ｂ 第２凝縮器
４３ａ 第１凝縮管（分流管）
４３ｂ 第２凝縮管（分流管）
４３ｃ 第３凝縮管（分流管）
４５ａ 第１電磁弁（開閉弁、切替機構）
４５ｂ 第２電磁弁（開閉弁、切替機構）
４５ｃ 第５電磁弁（開閉弁、切替機構）
４５ｄ 第６電磁弁（開閉弁、切替機構）
４７ 三方弁（切替機構）
６０ 積層プレート式熱交換器
７０ シェルアンドチューブ式熱交換器
４２０ 凝縮器（熱交換モジュール）
４２０ａ 第１熱交換部
４２０ｂ 第２熱交換部
４２１ａ 第１冷媒経路
４２１ｂ 第２冷媒経路

Claims (8)

1. 運転容量が可変の圧縮機と、複数の凝縮器と、膨張弁と、複数の蒸発器と、が冷媒の流れる管路で接続される冷媒回路を備える冷凍装置であって、
   前記複数の凝縮器を前記冷媒の流れに対して直列に接続するとともに前記複数の蒸発器を前記冷媒の流れに対して直列に接続する直列状態と、
   前記複数の凝縮器を前記冷媒の流れに対して並列に接続するとともに前記複数の蒸発器を前記冷媒の流れに対して並列に接続する並列状態と、を切り替える切替機構を備え、
   前記圧縮機の運転容量に応じて前記切替機構の前記直列状態と前記並列状態を切り替えることを特徴とする冷凍装置。
2. 前記切替機構は、
   前記圧縮機の運転容量が所定値より大きいときは前記並列状態に切り替えられ、
   前記圧縮機の運転容量が所定値以下のときは前記直列状態に切り替えられることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記圧縮機は、インバータ回路が発生する交流電流の周波数を制御することによって前記運転容量を制御可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍装置。
4. 前記複数の凝縮器および前記複数の蒸発器のそれぞれが
   前記管路が分岐して前記冷媒の流れに対して並列に配管される複数の分流管に１つづつ連結されて並列に配列されるとともに、前記分流管同士を連結するバイパス管を介して前記冷媒の流れの上流から下流に向かう直列に配列される複数の熱交換器で構成され、
   前記切替機構は、
   前記直列状態のときに前記冷媒が前記バイパス管を流れるように前記分流管を遮断し、前記並列状態のときに前記冷媒が前記分流管を流れるように前記分流管を開通する開閉弁を含んで構成され、
   前記切替機構が前記並列状態のときに前記冷媒が前記バイパス管を流れることを防止する逆止弁が備わることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
5. 前記切替機構は、
   前記直列状態のときに前記冷媒が前記バイパス管を流れる状態に切り替わり、前記並列状態のときに前記冷媒が前記バイパス管を流れない状態に切り替わる三方弁を含んで構成され、
   前記逆止弁を不要としたことを特徴とする請求項４に記載の冷凍装置。
6. 前記複数の熱交換器の少なくとも１つは、積層プレート式熱交換器であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍装置。
7. 前記複数の熱交換器の少なくとも１つは、シェルアンドチューブ式熱交換器であることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の冷凍装置。
8. 前記複数の凝縮器になる複数の熱交換部を備える熱交換モジュールと、前記複数の蒸発器になる複数の熱交換部を備える熱交換モジュールと、の少なくとも一方が、前記複数の熱交換器の替わりに備わり、
   前記複数の熱交換部は、
   前記複数の分流管に１つづつ連結されて並列に配列されるとともに、前記バイパス管を介して前記冷媒の流れの上流から下流に向かう直列に配列されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の冷凍装置。

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