[发明专利]冷冻系统

说明书

本发明提供一种利用布雷顿循环的冷冻系统，布雷顿循环使用制冷剂产生冷能，制冷剂由配置于制冷剂路径上的压缩机单元压缩。压缩机单元包含：多台压缩机，其相对于制冷剂路径相互并列地配置；多个第一马达，其用于分别驱动多台压缩机；膨胀机一体型压缩机，其与膨胀机一体地构成；以及第二马达，其用于驱动膨胀机一体型压缩机。多台压缩机具有比膨胀机一体型压缩机更多的台数。

技术领域

本公开涉及利用布雷顿冷冻循环的冷冻系统。

背景技术

作为冷冻循环，已知利用布雷顿冷冻循环的冷冻系统。布雷顿冷冻循环是由隔热压缩工序、等压加热工序、隔热膨胀工序以及等压冷却工序构成的热力学循环，在制冷剂所循环的制冷剂管线上配置与各工序对应的元件而构成。构成冷冻循环的这些元件根据冷冻机所需求的冷冻能力而设计。

在专利文献1中，公开了利用布雷顿冷冻循环的冷冻系统的一例。在专利文献1中，作为对应于隔热压缩工序的压缩机单元，通过具备在制冷剂管线上串联连接的多级压缩机而实现适当的压缩比，与所需求的冷冻能力对应。另外多级压缩机的一部分通过构成为与对应于隔热膨胀工序的膨胀机具有共通的旋转轴的膨胀机一体型压缩机，将在膨胀机中产生的动力作为驱动压缩机的动力的一部分来利用，实现效率的提高。而且在专利文献1中，通过并联构成压缩机单元的各压缩机，增加在冷冻循环中循环的制冷剂量，提高冷冻能力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-219125号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

在这种冷冻系统中，在要扩展冷冻能力不同的产品规格的变型的情况下，一般而言，对冷冻系统的各构成要素进行新设计，而开发所需的费用、时间的降低成为课题。例如构成冷冻系统的压缩机、膨胀机需要根据冷冻系统的产品规格提前准备不同的型号，在以现有的型号难以应对的情况下，必须新开发新的型号，开发花费了大量费用和时间。

作为用于降低这样的新开发所需的费用和时间的方法，在开发例如比现有的冷冻机具有更高的冷冻能力的冷冻机的情况下，如前述的专利文献1那样，虽然可以考虑并联冷冻循环的现有结构，但是无法避免需要的部件数量和占用面积的增加，这样是不够的。

本公开的至少一个实施方式是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种冷冻系统，该冷冻系统在根据所要求的冷冻能力抑制开发所需的费用、时间以及设置时的占用面积的同时能够灵活地变更设计。

(二)技术方案

为了解决上述课题，本公开的至少一个实施方式的冷冻系统提供一种冷冻系统，其利用布雷顿循环，

所述布雷顿循使用制冷剂产生冷能，所述制冷剂由配置于制冷剂路径上的压缩机单元压缩，

所述压缩机单元包含：

多台压缩机，其相对于所述制冷剂路径相互并列地配置；

多个第一马达，其用于分别驱动所述多台压缩机；

膨胀机一体型压缩机，其与能够使由所述压缩机单元压缩的所述制冷剂膨胀的膨胀机一体地构成；以及

第二马达，其用于驱动所述膨胀机一体型压缩机，

所述多台压缩机具有比所述膨胀机一体型压缩机更多的台数。

(三)有益效果

根据本公开的至少一个实施方式，能够提供一种冷冻系统，该冷冻系统在根据所要求的冷冻能力抑制开发所需的费用、时间以及设置时的占用面积的同时能够灵活地变更设计。

附图说明

图1是示意性地表示一实施方式的冷冻系统的整体结构的图。

图2是示意性地表示图1的同轴压缩机的剖面结构的图。

图3是示意性地表示图1的膨胀机一体型压缩机的剖面结构的图。

图4是表示图1的冷冻系统的启动方法的流程图。