JP3660961B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用側との間で循環する熱媒体を冷却する冷凍装置に関し、特に、２つの異なる温度の熱媒体を利用側へ供給するものに係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、利用側との間で循環する熱媒体（ブライン）の冷却を冷凍サイクルにより行う冷凍装置が、いわゆるチリングユニットとして知られている。例えば、特開平５−２８０８０９号公報には、冷却した熱媒体で工作機械の冷却を行う冷凍装置が開示されている。具体的に、上記冷凍装置では、冷媒回路の蒸発器と利用側である工作機械との間でブラインを循環させ、蒸発器で冷媒がブラインから吸熱することによってブラインの冷却を行っている。
【０００３】
この種の冷凍装置は、工場の生産設備を冷却するために設けられることも多い。一方、工場等では、異なる対象物を冷却する必要性から、異なる温度のブラインを供給しなければならない場合もある。このような場合、従来は、対象物ごとに冷凍装置を設け、各冷凍装置において異なる温度のブラインを生成し、対応する対象物へ供給していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように１つの温度のブラインを１つの冷凍装置で生成し、対象物ごとに複数の冷凍装置を設けたのでは、冷媒回路が重複して設けられることとなり、装置の構成が複雑化するという問題があった。また、各冷媒回路はそれぞれ圧縮機を有しており、全体として複数の圧縮機が設けられることとなる。このため、圧縮機の台数が増える分だけ、圧縮機のトラブルによって利用側へ悪影響が及ぶ可能性が増大するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、利用側に対して複数の異なる温度の熱媒体を供給するための冷凍装置について、その構成を簡素化すると共に、信頼性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が講じた第１の解決手段は、冷凍装置を対象としている。そして、圧縮機（21）、凝縮器（22）、膨張機構（E1,E2）、第１蒸発器（23）、及び第２蒸発器（24）を有して冷媒が循環する冷媒回路（20）と、上記凝縮器（22）に接続して該凝縮器（22）へ冷却水を供給する冷却水回路（40）と、第１設定温度の第１熱媒体を利用側へ供給するために、第１熱媒体を上記冷却水回路（40）の冷却水と熱交換させる冷却熱交換器（41）が上記第１蒸発器（ 23 ）と直列に接続されて、上記第１蒸発器（23）及び冷却熱交換器（41）と利用側の間で第１熱媒体を循環させる第１回路（50）と、上記第１設定温度よりも低い第２設定温度の第２熱媒体を利用側へ供給するために上記第２蒸発器（24）と利用側の間で第２熱媒体を循環させる第２回路（60）とを備え、上記冷却熱交換器（ 41 ）は、第１回路（ 50 ）における第１蒸発器（ 23 ）の上流に設けられ、上記第１回路（ 50 ）を循環する第１熱媒体を上記冷却熱交換器（ 41 ）での冷却水との熱交換により冷却した後に第１蒸発器（ 23 ）での冷媒との熱交換により更に冷却してから利用側へ供給する動作を行うものである。
【０００７】
本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において互いに並列に接続されるものである。
【０００８】
本発明が講じた第３の解決手段は、上記第２の解決手段において、冷媒回路（20）の膨張機構（E1,E2）は、第１蒸発器（23）の流入側に設けられた第１膨張弁（E1）と、第２蒸発器（24）の流入側に設けられた第２膨張弁（E2）とによって構成されるものである。
【０００９】
本発明が講じた第４の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、冷却水回路（40）において互いに並列に接続されるものである。
【００１０】
本発明が講じた第５の解決手段は、上記第４の解決手段において、冷却水回路（40）は、冷却熱交換器（41）の流入側に設けられた第１調節弁（S1）と、凝縮器（22）の流入側に設けられた第２調節弁（S2）とを備えるものである。
【００１１】
本発明が講じた第６の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）の圧縮機（21）は、その容量が可変に構成されるものである。
【００１２】
本発明が講じた第７の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）とを備えるものである。
【００１３】
本発明が講じた第８の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えるものである。
【００１４】
本発明が講じた第９の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）と、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えるものである。
【００１５】
本発明が講じた第１０の解決手段は、上記第９の解決手段において、冷媒回路（20）における圧縮機（21）の吸入側にアキュームレータ（25）が設けられ、液導入管路の液冷媒とガス導入管路のガス冷媒とが上記アキュームレータ（25）の上流に導入されるものである。
【００１６】
本発明が講じた第１１の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）の冷媒がＲ４０７Ｃで構成されるものである。
【００１７】
本発明が講じた第１２の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１回路（50）には、利用側へ送られる冷却後の第１熱媒体が第１設定温度となるように該第１熱媒体を加熱する第１調節用ヒータ（52）が設けられ、第２回路（60）には、利用側へ送られる冷却後の第２熱媒体が第２設定温度となるように該第２熱媒体を加熱する第２調節用ヒータ（62）が設けられるものである。
【００１８】
本発明が講じた第１３の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１回路（50）には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられるものである。
【００１９】
本発明が講じた第１４の解決手段は、上記第１２の解決手段において、第１回路（50）における第１調節用ヒータ（52）の下流には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）における第２調節用ヒータ（62）の下流には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられるものである。
【００２０】
本発明が講じた第１５の解決手段は、上記第１３又は第１４の解決手段において、第１タンク（53）における第１熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第１液面検出手段（56）と、第２タンク（63）における第２熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第２液面検出手段（66）とを備えるものである。
【００２１】
本発明が講じた第１６の解決手段は、上記第１５の解決手段において、第１液面検出手段（56）の検出箇所における第１熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第１抑制手段（73,74）と、第２液面検出手段（66）の検出箇所における第２熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第２抑制手段（73,74）とを備えるものである。
【００２２】
本発明が講じた第１７の解決手段は、上記第１３又は第１４の解決手段において、第１回路（50）と第２回路（60）とに接続して第１回路（50）又は第２回路（60）に所定のガスを導入し、第１回路（50）に充填された第１熱媒体を導入したガスによって第１タンク（53）へ回収する動作と、第２回路（60）に充填された第２熱媒体を導入したガスによって第２タンク（63）へ回収する動作とを行うためのガス導入手段（77）を備えるものである。
【００２３】
−作用−
本発明に係る各解決手段では、冷媒回路（20）、第１回路（50）、及び第２回路（60）によって冷凍装置が構成される。冷媒回路（20）では、充填された冷媒が相変化しつつ循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。第１回路（50）では、充填された第１熱媒体が循環する。この第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１設定温度となるように冷却されて利用側へ送られる。第２回路（60）では、充填された第２熱媒体が循環する。この第２回路（60）で循環する第２熱媒体は、第２設定温度となるように冷却されて利用側へ送られる。また、第２設定温度は、第１設定温度よりも低い温度とされる。
【００２４】
上記第１の解決手段では、冷媒回路（20）に第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とが設けられる。冷媒回路（20）で循環する冷媒は、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）の両方に送られる。第１蒸発器（23）では、冷媒が第１熱媒体から吸熱し、第１熱媒体が冷却される。第２蒸発器（24）では、冷媒が第２熱媒体から吸熱し、第２熱媒体が冷却される。即ち、１つの冷媒回路（20）で循環する冷媒によって、第１熱媒体及び第２熱媒体の冷却が行われる。また、凝縮器（22）には、冷却水回路（40）が接続されて冷却水が供給される。冷媒回路（20）の冷媒は、凝縮器（22）において、冷却水に放熱して凝縮する。
【００２５】
第１回路（50）では、第１熱媒体が第１蒸発器（23）と利用側の間で循環する。また、第１回路（50）には、冷却熱交換器（41）が接続される。この冷却熱交換器（41）は、冷却水回路（40）にも接続され、第１回路（50）の第１熱媒体を冷却水回路（40）の冷却水と熱交換させる。第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１蒸発器（23）における冷媒への放熱と、冷却水回路（40）における冷却水への放熱とによって冷却される。そして、第１熱媒体は、その温度を第１設定温度とするために冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）で冷却され、その後に利用側へ供給される。尚、第１熱媒体の冷却を冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）の両方で常に行わなければならない訳ではなく、例えば、冷却熱交換器（41）における冷却で第１熱媒体の温度が第１設定温度に達する場合には、第１蒸発器（23）における第１熱媒体の冷却を行う必要はない。
【００２６】
第２回路（60）では、第２熱媒体が第２蒸発器（24）と利用側の間で循環する。その際、循環する第２熱媒体は、第２蒸発器（24）において冷媒回路（20）の冷媒と熱交換を行い、冷媒に対して放熱する。この第２蒸発器（24）における第２熱媒体の冷却は、利用側へ供給する第２熱媒体を第２設定温度とするために行われる。
【００２７】
また、上記第１の解決手段では、第１回路（50）において、第１蒸発器（23）の上流に冷却熱交換器（41）が設けられる。具体的に、第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、先ず冷却熱交換器（41）へ導入される。冷却熱交換器（41）では、冷却水回路（40）の冷却水と熱交換することにより、第１熱媒体が冷却される。その後、第１熱媒体は、第１蒸発器（23）に導入される。第１蒸発器（23）では、冷媒回路（20）の冷媒と熱交換することにより、第１熱媒体が冷却される。そして、第１蒸発器（23）から出た第１熱媒体が、利用側へ供給される。尚、冷却熱交換器（41）の出口において、第１熱媒体の温度が既に第１設定温度となっていれば、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給を遮断し、第１蒸発器（23）における冷却を行わないようにしてもよい。
【００２８】
上記第２の解決手段では、冷媒回路（20）において、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とが並列接続される。つまり、冷媒回路（20）を循環する冷媒は、二手に分流されて、一方が第１蒸発器（23）に導入され、他方が第２蒸発器（24）に導入される。第１蒸発器（23）に導入された冷媒は、第１回路（50）の第１熱媒体から吸熱して蒸発する。第２蒸発器（24）に導入された冷媒は、第２回路（60）の第２熱媒体から吸熱して蒸発する。そして、両蒸発器で蒸発した冷媒は、合流した後に圧縮機（21）へ吸入される。
【００２９】
上記第３の解決手段では、冷媒の膨張機構（E1,E2）が第１膨張弁（E1）と第２膨張弁（E2）とによって構成される。第１膨張弁（E1）は、冷媒回路（20）における第１蒸発器（23）の流入側に設けられる。第２膨張弁（E2）は、冷媒回路（20）における第２蒸発器（24）の流入側に設けられる。本解決手段において、凝縮器（22）で凝縮した冷媒は、二手に分流されて第１膨張弁（E1）と第２膨張弁（E2）とに向けて流れる。第１膨張弁（E1）では流入した冷媒が減圧され、この第１膨張弁（E1）で減圧された冷媒が第１蒸発器（23）へ導入される。第２膨張弁（E2）では流入した冷媒が減圧され、この第２膨張弁（E2）で減圧された冷媒が第２蒸発器（24）へ導入される。従って、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）に対する冷媒の分配割合は、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の開度を調節することによって、適切な値に設定される。
【００３０】
上記第４の解決手段では、冷却水回路（40）において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とが並列接続される。つまり、冷却水回路（40）を流れる冷却水は、二手に分流されて、一方が冷却熱交換器（41）に導入され、他方が凝縮器（22）に導入される。冷却熱交換器（41）に導入された冷却水は、第１回路（50）の第１熱媒体から吸熱する。凝縮器（22）に導入された冷却水は、冷媒回路（20）の冷媒から吸熱する。冷却熱交換器（41）で吸熱した冷却水と凝縮器（22）で吸熱した冷却水は、例えば、合流後に冷却塔に送られて冷却される。
【００３１】
上記第５の解決手段では、冷却水回路（40）に第１調節弁（S1）と第２調節弁（S2）とが設けられる。第１調節弁（S1）は、冷却水回路（40）における冷却熱交換器（41）の流入側に設けられる。第２調節弁（S2）は、冷却水回路（40）における凝縮器（22）の流入側に設けられる。本解決手段において、冷却水回路（40）を流れる冷却水は、二手に分流されて、一方が第１調節弁（S1）を通って冷却熱交換器（41）へ導入され、他方が第２調節弁（S2）を通って凝縮器（22）に導入される。従って、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対する冷却水の分配割合は、第１調節弁（S1）及び第２調節弁（S2）の開度を調節することによって、適切な値に設定される。
【００３２】
上記第６の解決手段では、冷媒回路（20）の圧縮機（21）が容量可変に構成される。例えば、圧縮機（21）を電動機で駆動する場合、インバータを介して電動機に電力を供給し、電動機の回転数を変更することによって圧縮機（21）の容量が変更可能に構成される。
【００３３】
上記第７の解決手段では、液冷媒導入管路（34）と液側調節弁（E3）とが、冷媒回路（20）に設けられる。液冷媒導入管路（34）は、凝縮器（22）で凝縮した冷媒の全部又は一部を圧縮機（21）の吸入側へ導入するために設けられる。液側調節弁（E3）は、液冷媒導入管路（34）に設けられる。この液側調節弁（E3）は、液冷媒導入管路（34）を流れる冷媒の流量を調節すると共に、該冷媒を減圧するために設けられる。つまり、液側調節弁（E3）の開度を調節すれば、所定流量の液冷媒が液冷媒導入管路（34）に流入し、この液冷媒が液側調節弁（E3）で減圧された後に圧縮機（21）の吸入側へ送られる。
【００３４】
上記第８の解決手段では、ガス冷媒導入管路（35）とガス側調節弁（E4）とが、冷媒回路（20）に設けられる。ガス冷媒導入管路（35）は、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒の全部又は一部を圧縮機（21）の吸入側へ導入するために設けられる。ガス側調節弁（E4）は、ガス冷媒導入管路（35）に設けられる。このガス側調節弁（E4）は、ガス冷媒導入管路（35）を流れる冷媒の流量を調節すると共に、該冷媒を減圧するために設けられる。つまり、ガス側調節弁（E4）の開度を調節すれば、所定流量のガス冷媒がガス冷媒導入管路（35）に流入し、このガス冷媒がガス側調節弁（E4）で減圧された後に圧縮機（21）の吸入側へ送られる。
【００３５】
上記第９の解決手段では、液冷媒導入管路（34）、液側調節弁（E3）、ガス冷媒導入管路（35）、及びガス側調節弁（E4）が、冷媒回路（20）に設けられる。液冷媒導入管路（34）及び液側調節弁（E3）の作用は、上記第７の解決手段と同様である。また、ガス冷媒導入管路（35）及びガス側調節弁（E4）の作用は、上記第８の解決手段と同様である。
【００３６】
上記第１０の解決手段では、冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吸入側にアキュームレータ（25）が設けられる。また、液冷媒導入管路（34）の出口端と、ガス冷媒導入管路（35）の出口端とは、共に冷媒回路（20）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続される。つまり、液冷媒導入管路（34）を流れる液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）を流れるガス冷媒とは、共にアキュームレータ（25）を通じて圧縮機（21）の吸入側へ供給される。その際、液冷媒導入管路（34）の液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）のガス冷媒とは、アキュームレータ（25）において混合される。そして、圧縮機（21）には、混合後のガス冷媒だけがアキュームレータ（25）から供給される。
【００３７】
上記第１１の解決手段では、冷媒回路（20）の冷媒がＲ４０７Ｃとされる。つまり、冷媒回路（20）では、冷媒として充填されたＲ４０７Ｃが循環する。
【００３８】
上記第１２の解決手段では、第１回路（50）に第１調節用ヒータ（52）が設けられ、第２回路（60）に第２調節用ヒータ（62）が設けられる。第１調節用ヒータ（52）は、利用側へ送られる第１熱媒体の温度を第１設定温度とするために、第１熱媒体の加熱を行う。つまり、第１回路（50）を循環する第１熱媒体は、冷却水や冷媒との熱交換によって冷却されるが、冷却後の第１熱媒体の温度が第１設定温度を下回る場合もあり得る。そこで、このような場合には第１調節用ヒータ（52）で冷却後の第１熱媒体を加熱し、第１熱媒体の温度を第１設定温度とした上で利用側へ供給する。
【００３９】
同様に、第２調節用ヒータ（62）は、利用側へ送られる第２熱媒体の温度を第２設定温度とするために、第２熱媒体の加熱を行う。つまり、第２回路（60）を循環する第２熱媒体は、冷媒との熱交換によって冷却されるが、冷却後の第２熱媒体の温度が第２設定温度を下回る場合もあり得る。そこで、このような場合には第２調節用ヒータ（62）で冷却後の第２熱媒体を加熱し、第２熱媒体の温度を第２設定温度とした上で利用側へ供給する。
【００４０】
上記第１３の解決手段では、第１回路（50）に第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）に第２タンク（63）が設けられる。第１タンク（53）には、第１回路（50）を循環する第１熱媒体が貯留される。つまり、第１回路（50）の第１熱媒体は、第１タンク（53）を通過して利用側へ送られる。第２タンク（63）には、第２回路（60）を循環する第２熱媒体が貯留される。つまり、第２回路（60）の第２熱媒体は、第２タンク（63）を通過して利用側へ送られる。
【００４１】
上記第１４の解決手段では、第１回路（50）における第１調節用ヒータ（52）の下流に、第１タンク（53）が設けられる。第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１調節用ヒータ（52）を通過して第１タンク（53）へ流入し、その後に利用側へ供給される。また、第２回路（60）における第２調節用ヒータ（62）の下流に、第２タンク（63）が設けられる。第２回路（60）で循環する第２熱媒体は、第２調節用ヒータ（62）を通過して第２タンク（63）へ流入し、その後に利用側へ供給される。
【００４２】
上記第１５の解決手段では、第１液面検出手段（56）と第２液面検出手段（66）とが設けられる。第１液面検出手段（56）は、第１タンク（53）における第１熱媒体の液面が所定の下限位置に達すると、検出信号を出力する。また、第２液面検出手段（66）は、第２タンク（63）における第２熱媒体の液面が所定の下限位置に達すると、検出信号を出力する。尚、第１，第２液面検出手段（56,66）は、熱媒体の液面が下限位置に達した場合にのみ検出信号を出力するものであってもよく、また、例えば液面が上限位置に達した場合にも検出信号を出力するものであってもよい。
【００４３】
上記第１６の解決手段では、第１抑制手段（73,74）と第２抑制手段（73,74）とが設けられる。第１抑制手段（73,74）は、第１タンク（53）に設けられ、第１液面検出手段（56）が検出する箇所において、第１熱媒体の液面の波立ちを抑制する。従って、第１液面検出手段（56）は、第１抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置に基づき、その位置が下限位置に達すると検出信号を出力する。第２抑制手段（73,74）は、第２タンク（63）に設けられ、第２液面検出手段（66）が検出する箇所において、第２熱媒体の液面の波立ちを抑制する。従って、第２液面検出手段（66）は、第２抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置に基づき、その位置が下限位置に達すると検出信号を出力する。
【００４４】
上記第１７の解決手段では、第１回路（50）と第２回路（60）に対してガス導入手段（77）が接続される。ガス導入手段（77）によって第１回路（50）にガスを導入すると、第１回路（50）に存在する第１熱媒体は、導入されたガスによって押し流され、第１タンク（53）に流入する。従って、第１回路（50）に充填された第１熱媒体は、第１タンク（53）に回収される。同様に、ガス導入手段（77）によって第２回路（60）にガスを導入すると、第２回路（60）に存在する第２熱媒体は、導入されたガスによって押し流されて第２タンク（63）に流入する。従って、第２回路（60）に充填された第２熱媒体は、第２タンク（63）に回収される。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、１つの冷媒回路（20）を有する冷凍装置によって、温度の異なる第１熱媒体と第２熱媒体とを利用側へ供給することができる。具体的に、本発明では、冷媒回路（20）に第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）を設け、冷却熱交換器（41）での冷却水との熱交換、及び第１蒸発器（23）での冷媒の熱交換により第１熱媒体を冷却し、第２蒸発器（24）での冷媒との熱交換により第２熱媒体を冷却している。
【００４６】
つまり、本発明によれば、従来のように、第１熱媒体の冷却を行う冷媒回路と第２熱媒体の冷却を行う冷媒回路とを別個に設ける必要はなく、１つの冷媒回路（20）で冷媒を循環させることによって、第１設定温度の第１熱媒体と第２設定温度の第２熱媒体とを利用側へ供給できる。従って、冷凍装置の構成を簡素化でき、構成機器の数を削減することによってトラブルの可能性を低減できるため、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
ここで、従来のものでは、次のような問題もあった。この問題点について、第１回路（50）における第１設定温度が３０℃程度であり、第２回路（60）における第２設定温度が−５℃程度である場合を例に説明する。
【００４８】
この場合、第２熱媒体を第２設定温度とするためには、１年を通じて冷媒回路（20）における冷凍サイクルを行う必要がある。一方、第１熱媒体の冷却については、夏期を除けば、冷却塔などで冷却した冷却水により行うことも可能である。このように冷却水を利用すれば、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを削減できる。しかしながら、夏期においては、冷却水のみによる冷却では、第１熱媒体を第１設定温度とすることができない。このため、従来の冷凍装置では、夏期における第１熱媒体の冷却だけのために専用の冷媒回路を設ける必要があった。つまり、１年を通じて運転される第２熱媒体用の冷媒回路に加え、１年のうち夏期だけに運転される第１熱媒体用の冷媒回路をも設けなければならなかった。
【００４９】
これに対し、本発明では、１つの冷媒回路（20）での冷凍サイクルによって第１熱媒体と第２熱媒体の両方を冷却し、更には第１熱媒体を冷却水によっても冷却する構成としている。従って、上記の場合において、夏期以外には冷却水のみで第１熱媒体を冷却する一方、夏期には冷媒回路（20）で循環する冷媒をも用いて第１熱媒体の冷却できる。このため、冷媒回路（20）を１つだけとして構成の簡素化を図りつつ、冷却水を利用することによって、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを削減できる。
【００５０】
また、本発明では、第１回路（50）で循環する第１熱媒体を、冷却熱交換器（41）で冷却した後に、第１蒸発器（23）へ導入している。つまり、先ず冷却水との熱交換で第１熱媒体を冷却し、その後に冷媒との熱交換で第１熱媒体を更に冷却している。従って、第１蒸発器（23）に導入された冷媒は、冷却熱交換器（41）で冷却水が吸熱しきれなかった分の熱量を、第１熱媒体から吸熱すればよいこととなる。このため、冷媒回路（20）での冷凍サイクルにより第１熱媒体から吸熱すべき熱量を確実に削減でき、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを一層低減できる。
【００５１】
上記第２，第３の解決手段では、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）を、冷媒回路（20）において並列に接続している。特に、第３の解決手段では、各蒸発器（23,24）に対応して膨張弁（E1,E2）を１つずつ設け、分流された後の冷媒を膨張弁（E1,E2）で減圧した後に対応する蒸発器（23,24）へ導入している。従って、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の開度調節によって、第１蒸発器（23）に流入する冷媒量と第２蒸発器（24）に流入する冷媒量との割合、即ち第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）に対する冷媒の分配割合を任意に設定できる。このため、第１蒸発器（23）で冷媒が第１熱媒体から吸熱する熱量と、第２蒸発器（24）で冷媒が第２熱媒体から吸熱する熱量とを適切な値に設定でき、利用側へ供給する第１熱媒体及び第２熱媒体の温度調節を的確に行うことができる。
【００５２】
上記第４，第５の解決手段によれば、冷却熱交換器（41）及び凝縮器（22）を、冷却水回路（40）において並列に接続している。特に、第５の解決手段では、冷却水回路（40）において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対応して調節弁（S1,S2）を１つずつ設けている。従って、冷却熱交換器（41）に流入する冷却水量と凝縮器（22）に流入する冷却水量との割合、即ち冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対する冷却水の分配割合を任意に設定できる。このため、冷却熱交換器（41）における第１熱媒体の冷却と、凝縮器（22）における冷媒の冷却とを適切に行うことができる。
【００５３】
上記第６の解決手段によれば、圧縮機（21）を容量可変としているため、冷媒回路（20）での冷凍サイクルにより得られる冷却能力を調節でき、第１熱媒体や第２熱媒体の冷却を適切に行うことができる。
【００５４】
上記第７，第９の解決手段によれば、次のような動作が可能となる。即ち、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が過度に上昇した場合には、液冷媒導入管路（34）を通じて液冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒温度を低下させる動作を行うことができる。その際、液側調節弁（E3）の開度調節によって、適切な量の液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ供給できる。この動作によって、吐出冷媒温度の過上昇による圧縮機（21）の破損を回避しつつ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５５】
上記第８，第９の解決手段によれば、次のような動作が可能となる。即ち、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が過度に低下した場合には、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力を上昇させる動作を行うことができる。また、圧縮機（21）の吸入冷媒が湿り状態となった場合には、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒の湿り度を低減し、あるいは吸入冷媒を過熱蒸気とすることができる。そして、これらの場合には、ガス側調節弁（E4）の開度調節を行い、適切な量のガス冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ供給できる。従って、これらの動作によって、吸入冷媒圧力の過低下や液バックによる圧縮機（21）の破損を回避しつつ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５６】
更に、上記第９の解決手段によれば、液冷媒導入管路（34）とガス冷媒導入管路（35）との両方を設けているため、利用側での冷却負荷が無くなった状態においても、圧縮機（21）を継続して運転することが可能となる。
【００５７】
ここで、利用側での冷却負荷が無くなった状態では、第１熱媒体や第２熱媒体の温度が下がりすぎるのを避けるため、第１，第２熱媒体の冷却を停止する必要がある。しかしながら、それ程時間を経ずに再び利用側の冷却負荷が高まる場合もある。従って、このような場合には、その後の冷却負荷の増大に対応するため、一時的に冷却負荷が無くなったとしても、圧縮機（21）の運転を継続させておく必要が生じる。
【００５８】
この場合において、本解決手段では、圧縮機（21）の吸入側に対して、液冷媒導入管路（34）を通じて液冷媒を供給できると共に、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出ガス冷媒を供給できる。このため、冷媒回路（20）において、蒸発器（23,24）への冷媒流入を遮断して熱媒体の冷却を行わない状態であっても、圧縮機（21）の吸入冷媒を確保することができ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５９】
その際、液側調節弁（E3）の開度調節によって液冷媒導入管路（34）からの液冷媒の供給量を調節し、ガス側調節弁（E4）の開度調節によってガス冷媒導入管路（35）からのガス冷媒の供給量を調節する。これによって、圧縮機（21）の吸入冷媒が過度に湿るのを回避でき、液バックによる圧縮機（21）の破損を防止しつつ、圧縮機（21）の運転継続が可能となる。
【００６０】
特に、上記第１０の解決手段によれば、液冷媒導入管路（34）の液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）のガス冷媒とをアキュームレータ（25）で混合し、その後にアキュームレータ（25）からガス冷媒だけを圧縮機（21）へ供給できる。このため、液冷媒導入管路（34）を通じた液冷媒の供給を行う場合であっても、液バックによる圧縮機（21）の破損を確実に回避できる。
【００６１】
上記第１２の解決手段では、第１回路（50）と第２回路（60）にそれぞれ調節用ヒータ（52,62）を設けている。このため、加熱量の調節が容易なヒータ（52,62）を用いることにより、利用側へ供給される第１，第２熱媒体を、確実に第１，第２設定温度に保つことができる。
【００６２】
上記第１３，第１４の解決手段では、第１，第２回路（50,60）にそれぞれ第１，第２タンク（53,63）が設けられる。特に、第１４の解決手段によれば、第１，第２調節用ヒータ（52,62）の下流に第１，第２タンク（53,63）を設けており、第１，第２調節用ヒータ（52,62）から出た第１，第２熱媒体が第１，第２タンク（53,63）に貯留される。つまり、第１設定温度の第１熱媒体が、第１タンク（53）に貯留される。同様に、第２設定温度の第２熱媒体が、第２タンク（63）に貯留される。
【００６３】
このため、例えば利用側の負荷が急激に変動した場合に、第１，第２調節用ヒータ（52,62）から出た第１，第２熱媒体の温度がその設定温度からずれてしまったとしても、この温度の変動は、第１，第２タンク（53,63）に貯留された第１，第２熱媒体によって緩和される。従って、利用側へ供給する第１，第２熱媒体の温度を、一層確実に第１，第２設定温度に保持することが可能となる。
【００６４】
上記第１５，第１６の解決手段によれば、第１，第２タンク（53,63）における液面位置が所定の下限位置に達したことを、確実に検知できる。ここで、第１，第２回路（50,60）において、第１，第２タンク（53,63）の内部やその下流にポンプを設けている場合、第１，第２タンク（53,63）に貯留する熱媒体の量が過少となると、ポンプが空気を吸入してしまい、利用側に対する熱媒体の供給量が低下するおそれがある。これに対し、本解決手段のように液面検出手段を設ければ、第１，第２タンク（53,63）における熱媒体の貯留量を正確に把握でき、熱媒体の供給量不足といった事態を回避できる。
【００６５】
特に、第１６の解決手段では、第１，第２抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置を、第１，第２液面検出手段（56,66）により検出している。従って、第１，第２タンク（53,63）における正確な液面位置に基づいて、該液面位置が下限位置に達したことを検出できる。このため、熱媒体の供給量不足に至る危険性を一層低減できる。
【００６６】
上記第１７の解決手段によれば、ガス導入手段（77）によりガスを導入すれば、第１，第２回路（50,60）に充填された第１，第２熱媒体を、ほぼ完全に第１，第２タンク（53,63）に回収するできる。そして、第１，第２タンク（53,63）に回収された熱媒体を抜き取ることによって、第１，第２回路（50,60）からほぼ完全に熱媒体を抜き取ることが可能となる。このため、冷凍装置の保守作業に要する工数を削減することができる。また、抜き出した第１，第２熱媒体を再使用することもでき、高価な熱媒体を用いる場合であっても、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る冷凍装置により構成された、ブラインのチリングユニットである。
【００６８】
図１に示すように、上記チリングユニット（10）は、冷媒回路（20）、冷却水回路（40）、第１回路（50）、第２回路（60）、及びコントローラ（80）を備えている。このチリングユニット（10）は、半導体の製造工程におけるシリコンウェハーの冷却を行うために、温度レベルの異なる第１ブラインと第２ブラインとを、利用側である半導体の生産設備に供給するためのものである。
【００６９】
《冷媒回路》
上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）、凝縮器（22）、第１膨張弁（E1）、第２膨張弁（E2）、第１蒸発器（23）、第２蒸発器（24）、及びアキュームレータ（25）を配管接続して構成されている。また、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において並列接続されている。この冷媒回路（20）には、Ｒ４０７Ｃが冷媒として充填されている。冷媒回路（20）では、この冷媒が相変化しつつ循環し、冷凍サイクルが行われる。
【００７０】
上記冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吐出側は、吐出ガス配管（31）を介して凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の上端に接続されている。この凝縮器（22）については、後述する。凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の下端には、液配管（32）の一端が接続されている。液配管（32）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。液配管（32）の第１分岐管（32a）は、第１膨張弁（E1）を介して、第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の上端に接続されている。一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）は、第２膨張弁（E2）を介して、第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の上端に接続されている。尚、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）については、後述する。
【００７１】
第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、吸入ガス配管（33）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。具体的に、吸入ガス配管（33）は、一端側で２つの分岐管に分岐されている。そして、吸入ガス配管（33）は、その第１分岐管（33a）が第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の下端に接続され、その第２分岐管（33b）が第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の下端に接続されている。また、吸入ガス配管（33）の他端は、アキュームレータ（25）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。
【００７２】
上記第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）は、冷媒の膨張機構を構成している。また、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）としては、共に、モータで駆動されて開度が変更される、いわゆる電子膨張弁が用いられている。
【００７３】
上記凝縮器（22）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。凝縮器（22）には、冷媒流路（22a）と冷却水流路（22b）とが区画形成されている。この凝縮器（22）は、冷媒流路（22a）の冷媒と冷却水流路（22b）の冷却水とを熱交換させ、この熱交換によって冷媒を凝縮させるためのものである。
【００７４】
上記第１蒸発器（23）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第１蒸発器（23）には、１次側流路（23a）と２次側流路（23b）とが区画形成されている。この第１蒸発器（23）は、１次側流路（23a）の冷媒と２次側流路（23b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００７５】
上記第２蒸発器（24）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第２蒸発器（24）には、１次側流路（24a）と２次側流路（24b）とが区画形成されている。この第２蒸発器（24）は、１次側流路（24a）の冷媒と２次側流路（24b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００７６】
上記圧縮機（21）は、全密閉型のスクロール圧縮機（21）によって構成されている。この圧縮機（21）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。そして、インバータの出力周波数を調節して電動機の回転数を変更することにより、圧縮機（21）の容量が変更される。即ち、上記圧縮機（21）は、容量可変に構成されている。
【００７７】
更に、上記冷媒回路（20）には、液冷媒導入管（34）、ガス冷媒導入管（35）、第３膨張弁（E3）、及び第４膨張弁（E4）が設けられている。
【００７８】
上記液冷媒導入管（34）の一端は、上記液配管（32）における第１及び第２膨張弁（E1,E2）の上流側に接続されている。また、液冷媒導入管（34）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。この液冷媒導入管（34）は、凝縮器（22）で凝縮した冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路を構成している。液冷媒導入管（34）には、第３膨張弁（E3）が液側調節弁として設けられている。この第３膨張弁（E3）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００７９】
上記ガス冷媒導入管（35）の一端は、上記吐出ガス配管（31）に接続されている。また、ガス冷媒導入管（35）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。この液冷媒導入管（34）は、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路を構成している。ガス冷媒導入管（35）には、第４膨張弁（E4）がガス側調節弁として設けられている。この第４膨張弁（E4）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００８０】
《冷却水回路》
上記冷却水回路（40）は、流入配管（42）及び流出配管（43）を備えている。また、冷却水回路（40）には、冷却熱交換器（41）が接続されている。この冷却水回路（40）では、上記凝縮器（22）及び冷却熱交換器（41）と、図外の冷却塔との間で冷却水が循環する。
【００８１】
上記流入配管（42）の一端は、図外のポンプを介して冷却塔に接続されている。また、流入配管（42）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。流入配管（42）の第１分岐管（42a）は、第１電動弁（S1）を介して冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の下端に接続されている。この第１電動弁（S1）は、第１調節弁を構成している。一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）は、第２電動弁（S2）を介して凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の下端に接続されている。この第２電動弁（S2）は、第２調節弁（S2）を構成している。尚、冷却熱交換器（41）については、後述する。
【００８２】
上記冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、流出配管（43）を介して冷却塔に接続されている。具体的に、流出配管（43）は、その一端側で２つの分岐管に分岐されている。流出配管（43）の第１分岐管（43a）は、冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の上端に接続されている。一方、流入配管（42）の第２分岐管（43b）は、凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の上端に接続されている。また、流入配管（42）は、その他端が図外の冷却塔に接続されている。
【００８３】
上記冷却熱交換器（41）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。冷却熱交換器（41）には、冷却水流路（41b）とブライン流路（41a）とが区画形成されている。この冷却熱交換器（41）は、冷却水流路（41b）の冷却水とブライン流路（41a）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００８４】
《第１回路、第２回路》
上記第１回路（50）は、冷却熱交換器（41）、第１蒸発器（23）、第１ヒータ（52）、及び第１タンク（53）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第１回路（50）には、第１熱媒体である第１ブラインが充填されている。そして、第１回路（50）では、冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）と利用側との間で第１ブラインが循環し、第１設定温度とされた第１ブラインが利用側へ供給される。尚、第１ブラインは、いわゆるフロリナートにより構成されている。また、第１設定温度は、例えば３０℃〜１２０℃の範囲内の所定値に設定される。
【００８５】
上記第１回路（50）において、利用側から延びるブラインの戻り管（51）は、冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の下端に接続されている。冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の上端は、第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の下端と配管接続されている。第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の上端は、第１ヒータ（52）を介して第１タンク（53）の下部と配管接続されている。この第１ヒータ（52）は、第１調節用ヒータを構成している。
【００８６】
第１タンク（53）には、その底部に第１ブラインポンプ（54）が設置されている。この第１ブラインポンプ（54）には、利用側へ延びるブラインの送出管（55）が接続されている。第１ブラインポンプ（54）は、第１タンク（53）内の第１ブラインを吸入し、送出管（55）を通じて利用側へ送り出すためのものである。また、送出管（55）には、第１逆止弁（CV1）が設けられている。この第１逆止弁（CV1）は、第１タンク（53）から利用側へ向かう第１ブラインの流通のみを許容する。
【００８７】
上記第２回路（60）は、第２蒸発器（24）、第２ヒータ（62）、及び第２タンク（63）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第２回路（60）には、第２熱媒体である第２ブラインが充填されている。そして、第２回路（60）では、第２蒸発器（24）と利用側との間で第２ブラインが循環し、第２設定温度とされた第２ブラインが利用側へ供給される。尚、第２ブラインは、いわゆるフロリナートにより構成されている。また、第２設定温度は、例えば−３０℃〜６０℃の範囲内の所定値に設定される。ただし、第２設定温度は、上記第１設定温度よりも低い値に設定される。
【００８８】
上記第２回路（60）において、利用側から延びるブラインの戻り管（61）は、第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の下端に接続されている。第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の上端は、第２ヒータ（62）を介して第２タンク（63）の下部と配管接続されている。この第２ヒータ（62）は、第２調節用ヒータを構成している。
【００８９】
第２タンク（63）には、その底部に第２ブラインポンプ（64）が設置されている。この第２ブラインポンプ（64）には、利用側へ延びるブラインの送出管（65）が接続されている。第２ブラインポンプ（64）は、第２タンク（63）内の第２ブラインを吸入し、送出管（65）を通じて利用側へ送り出すためのものである。また、送出管（65）には、第２逆止弁（CV2）が設けられている。この第２逆止弁（CV2）は、第２タンク（63）から利用側へ向かう第２ブラインの流通のみを許容する。
【００９０】
《第１タンク、第２タンク》
上記第１タンク（53）は、直方体形状の容器で構成されている。この第１タンク（53）の大きさは、概ね一斗缶程度とされている。第１タンク（53）には、第１ヒータ（52）を通過した第１ブラインが貯留されている。つまり、第１タンク（53）には、第１設定温度とされた第１ブラインが貯留されている。
【００９１】
上記第１タンク（53）には、電極式の液面センサ（56）が、第１液面検出手段として設けられている。上記液面センサ（56）は、下限検知部（56a）と、上限検知部（56b）とを備えている。下限検知部（56a）は、第１タンク（53）における液面の下限位置に設けられている。この液面の下限位置は、第１タンク（53）内に設けられた第１ブラインポンプ（54）が空気を吸い込まないように、第１ブラインポンプ（54）の吸入口の位置に対応して定められている。また、上限検知部（56b）は、第１タンク（53）における液面の上限位置に設けられている。この液面の上限位置は、第１タンク（53）から第１ブラインがオーバーフローしないように定められている。そして、上記液面センサ（56）は、下限検知部（56a）が第１ブラインの液面を検知すると検出信号として下限信号を出力し、上限検知部（56b）が第１ブラインの液面を検知すると検出信号として上限信号を出力する。
【００９２】
上記第２タンク（63）は、直方体形状の容器で構成されている。この第２タンク（63）の大きさは、概ね一斗缶程度とされている。第２タンク（63）には、第２ヒータ（62）を通過した第２ブラインが貯留されている。つまり、第２タンク（63）には、第２設定温度とされた第２ブラインが貯留されている。
【００９３】
上記第２タンク（63）には、電極式の液面センサ（66）が、第２液面検出手段として設けられている。上記液面センサ（66）は、下限検知部（66a）と、上限検知部（66b）とを備えている。下限検知部（66a）は、第２タンク（63）における液面の下限位置に設けられている。この液面の下限位置は、第２タンク（63）内に設けられた第２ブラインポンプ（64）が空気を吸い込まないように、第２ブラインポンプ（64）の吸入口の位置に対応して定められている。また、上限検知部（66b）は、第２タンク（63）における液面の上限位置に設けられている。この液面の上限位置は、第２タンク（63）から第２ブラインがオーバーフローしないように定められている。そして、上記液面センサ（66）は、下限検知部（66a）が第２ブラインの液面を検知すると検出信号として下限信号を出力し、上限検知部（66b）が第２ブラインの液面を検知すると検出信号として上限信号を出力する。
【００９４】
上記第１タンク（53）及び第２タンク（63）には、それぞれドレンポート（71）が１つずつ設けられている。このドレンポート（71）は、第１，第２タンク（53,63）の底部に接続している。また、各ドレンポート（71）には、ドレン弁（72）が１つずつ設けられている。このドレンポート（71）は、第１，第２タンク（53,63）からブラインを抜き取る際に用いられる。
【００９５】
上記第１タンク（53）及び第２タンク（63）には、それぞれ波除け板（73）が１つずつ設けられている。第１タンク（53）に設けられた波除け板（73）は、第１抑制手段を構成している。また、第２タンク（63）に設けられた波除け板（73）は、第２抑制手段を構成している。ここでは、第１タンク（53）の波除け板（73）について説明するが、第２タンク（63）のものについても同様に構成されている。
【００９６】
図２に示すように、波除け板（73）は、上から見てコ字状に形成されている。また、波除け板（73）の高さは、第１タンク（53）の深さよりもやや短く設定されている。この波除け板（73）は、第１タンク（53）の内側面に取り付けられ、その内側に空間を区画している。また、波除け板（73）は、その下端が第１タンク（53）の底面よりもやや上となり、その上端が第１タンク（53）の天板よりもやや下となるように配置されている。
【００９７】
波除け板（73）の内側に区画された空間には、波除け板（73）の下端と第１タンク（53）の底面との間の隙間だけを通って第１ブラインが出入りする。従って、波除け板（73）の外側において第１ブラインの液面が波立っている場合であっても、波除け板（73）の内側の空間では、液面の波立ちが抑えられる。そして、第１タンク（53）の液面センサ（56）は、この波除け板（73）の内側に区画された空間に配置され、波立ちの抑制された液面に基づいて検出信号を出力する。
【００９８】
上述のように、第２タンク（63）の波除け板（73）も、上記第１タンク（53）の波除け板（73）と同様に形成され、且つ同様に設置されている。そして、第２タンク（63）の液面センサ（66）は、第２タンク（63）において波除け板（73）が区画する空間の液面位置を検出するように、所定位置に配置される。
【００９９】
《その他》
上記第１回路（50）と第２回路（60）には、ガス導入手段である窒素導入管（77）が接続されている。窒素導入管（77）は、その一端に開閉弁（79）が設けられている。この窒素導入管（77）の一端は、窒素ボンベが接続する接続ポート（78）を構成している。
【０１００】
窒素導入管（77）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。窒素導入管（77）の第１分岐管（77a）は、第１回路（50）の送出管（55）における第１逆止弁（CV1）の下流側に接続されている。この第１分岐管（77a）には、該送出管（55）に向かって順に、第１電磁弁（SV1）と第３逆止弁（CV3）とが設けられている。第３逆止弁（CV3）は、接続ポート（78）から該送出管（55）に向かう窒素ガスの流通のみを許容する。一方、窒素導入管（77）の第２分岐管（77b）は、第２回路（60）の送出管（65）における第２逆止弁（CV2）の下流側に接続されている。この第２分岐管（77b）には、該送出管（65）に向かって順に、第２電磁弁（SV2）と第４逆止弁（CV4）とが設けられている。第４逆止弁（CV4）は、接続ポート（78）から該送出管（65）に向かう窒素ガスの流通のみを許容する。
【０１０１】
上記冷媒回路（20）、第１回路（50）、及び第２回路（60）には、各種のセンサが設けられている。
【０１０２】
具体的に、上記冷媒回路（20）には、第１圧力センサ（P1）、第２圧力センサ（P2）、第１サーミスタ（T1）、第２サーミスタ（T2）、及び第３サーミスタ（T3）が設けられている。第１圧力センサ（P1）は、吸入ガス配管（33）に接続され、圧縮機（21）が吸入する冷媒の圧力を検出する。第２圧力センサ（P2）は、吐出ガス配管（31）に接続され、圧縮機（21）が吐出する冷媒の圧力を検出する。第１サーミスタ（T1）は、吸入ガス配管（33）に取り付けられ、この吸入ガス配管（33）の温度を検出することによって、圧縮機（21）が吸入する冷媒の温度を検出する。第２サーミスタ（T2）は、吐出ガス配管（31）に取り付けられ、この吐出ガス配管（31）の温度を検出することによって、圧縮機（21）が吐出する冷媒の温度を検出する。第３サーミスタ（T3）は、吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に設けられ、この第２分岐管（33b）の温度を検出することによって、第２蒸発器（24）から流出した冷媒の温度を検出する。
【０１０３】
上記第１回路（50）には、第１白金温度計（Pt1）、第２白金温度計（Pt2）、第４白金温度計（Pt4）、及び第３圧力センサ（P3）が設けられている。第１白金温度計（Pt1）は、第１回路（50）の戻り管（51）に設けられ、利用側から戻ってきた第１ブラインの温度を検出する。第２白金温度計（Pt2）は、第１回路（50）における冷却熱交換器（41）の出口付近に設けられ、冷却熱交換器（41）から流出する第１ブラインの温度を検出する。第４白金温度計（Pt4）は、第１回路（50）における第１ヒータ（52）の出口付近に設けられ、第１ヒータ（52）から流出する第１ブラインの温度を検出する。第３圧力センサ（P3）は、第１回路（50）の送出管（55）に接続され、第１ブラインポンプ（54）から吐出された第１ブラインの圧力を検出する。
【０１０４】
上記第２回路（60）には、第５白金温度計（Pt5）、第７白金温度計（Pt7）、及び第４圧力センサ（P4）が設けられている。第５白金温度計（Pt5）は、第２回路（60）の戻り管（61）に設けられ、利用側から戻ってきた第２ブラインの温度を検出する。第７白金温度計（Pt7）は、第２回路（60）における第２ヒータ（62）の出口付近に設けられ、第２ヒータ（62）から流出する第２ブラインの温度を検出する。第４圧力センサ（P4）は、第２回路（60）の送出管（65）に接続され、第２ブラインポンプ（64）から吐出された第２ブラインの圧力を検出する。尚、上記の各白金温度計は、白金測温抵抗体を用いた温度センサである。
【０１０５】
上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御を行うものである。このコントローラ（80）には、上記のサーミスタ（T1,…）、圧力センサ（P1,…）、白金温度計（Pt1,…）、液面センサ（56,66）の検出信号が入力される。そして、コントローラ（80）は、入力された信号に基づき、第１〜第４膨張弁（E1〜E4）の開度調節、第１，第２電動弁（S1,S2）の開度調節、圧縮機（21）の容量調節、第１，第２ヒータ（52,62）の出力調節などを行う。
【０１０６】
−運転動作−
上記チリングユニット（10）の運転動作について説明する。
【０１０７】
《冷媒回路、冷却水回路における動作》
冷媒回路（20）において、圧縮機（21）を運転すると、圧縮されたガス冷媒が圧縮機（21）から吐出される。このガス冷媒は、吐出ガス配管（31）を通って凝縮器（22）の冷媒流路（22a）に導入される。凝縮器（22）の冷媒流路（22a）では、導入された冷媒が冷却水流路（22b）の冷却水に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、凝縮器（22）から出て液配管（32）を流れる。その後、液配管（32）の冷媒は、二手に分流されて、一方が第１分岐管（32a）に流入し、他方が第２分岐管（32b）に流入する。
【０１０８】
液配管（32）の第１分岐管（32a）に流入した冷媒は、第１膨張弁（E1）で減圧された後に、第１蒸発器（23）の１次側流路（23a）に導入される。この１次側流路（23a）では、導入された冷媒が２次側流路（23b）の第１ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第１蒸発器（23）から出て吸入ガス配管（33）の第１分岐管（33a）に流入する。
【０１０９】
一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）に流入した冷媒は、第２膨張弁（E2）で減圧された後に、第２蒸発器（24）の１次側流路（24a）に導入される。この１次側流路（24a）では、導入された冷媒が２次側流路（24b）の第２ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第２蒸発器（24）から出て吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に流入する。
【０１１０】
吸入ガス配管（33）において、第１分岐管（33a）の冷媒と第２分岐管（33b）の冷媒とが合流する。この合流後の冷媒は、アキュームレータ（25）を通って圧縮機（21）に吸入される。圧縮機（21）は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出する。冷媒回路（20）では、以上のように冷媒が循環して、冷凍サイクルが行われる。
【０１１１】
冷却水回路（40）において、ポンプ（図外）を運転すると、冷却塔（図外）で冷却された冷却水が、流入配管（42）を通じて送り込まれる。流入配管（42）を流れる冷却水は、二手に分流され、一方が第１分岐管（42a）に流入し、他方が第２分岐管（42b）に流入する。
【０１１２】
流入配管（42）の第１分岐管（42a）に入った冷却水は、第１電動弁（S1）を通過して冷却熱交換器（41）の冷却水流路（41b）に導入される。冷却熱交換器（41）では、導入された冷却水がブライン流路（41a）の第１ブラインから吸熱する。吸熱後の冷却水は、冷却熱交換器（41）から出て流出配管（43）の第１分岐管（43a）を流れる。
【０１１３】
一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）に入った冷却水は、第２電動弁（S2）を通過して凝縮器（22）の冷却水流路（22b）に導入される。凝縮器（22）では、導入された冷却水が冷媒流路（22a）の冷媒から吸熱する。吸熱後の冷却水は、凝縮器（22）から出て流出配管（43）の第２分岐管（43b）を流れる。
【０１１４】
流出配管（43）において、第１分岐管（43a）の冷却水と第２分岐管（43b）の冷却水とが合流する。この合流後の冷却水は、冷却塔（図外）に送られて冷却され、再び流入配管（42）を通じて送り込まれる。
【０１１５】
《第１回路、第２回路における動作》
第１回路（50）において、第１ブラインポンプ（54）を運転すると、第１ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を流れて冷却熱交換器（41）のブライン流路（41a）に導入される。冷却熱交換器（41）では、ブライン流路（41a）の第１ブラインが冷却水流路（41b）の冷却水と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷却水に放熱して冷却される。冷却熱交換器（41）で冷却された第１ブラインは、第１蒸発器（23）の２次側流路（23b）に導入される。第１蒸発器（23）では、２次側流路（23b）の第１ブラインが１次側流路（23a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷媒に放熱して更に冷却される。
【０１１６】
第１蒸発器（23）から出た第１ブラインは、第１ヒータ（52）に導入される。第１ヒータ（52）は、第１ブラインの温度が第１設定温度となるように、第１ブラインに適当な熱量を付与する。つまり、第１蒸発器（23）の出口において第１ブラインの温度が第１設定温度よりも低くなった場合には、第１ヒータ（52）での加熱によって第１ブラインの温度を第１設定温度に合わせる。
【０１１７】
第１ヒータ（52）において第１設定温度となった第１ブラインは、第１タンク（53）に流入して貯留される。第１タンク（53）に貯留された第１設定温度の第１ブラインは、第１ブラインポンプ（54）に吸入され、送出管（55）に送り出される。送出管（55）を通じて供給された第１ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を通じて再び冷却熱交換器（41）へ送り込まれる。
【０１１８】
第２回路（60）において、第２ブラインポンプ（64）を運転すると、第２ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を流れて第２蒸発器（24）の２次側流路（24b）に導入される。第２蒸発器（24）では、２次側流路（24b）の第２ブラインが１次側流路（24a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第２ブラインは、冷媒に放熱して冷却される。
【０１１９】
第２蒸発器（24）から出た第２ブラインは、第２ヒータ（62）に導入される。第２ヒータ（62）は、第２ブラインの温度が第２設定温度となるように、第２ブラインに適当な熱量を付与する。つまり、第２蒸発器（24）の出口において第２ブラインの温度が第２設定温度よりも低くなった場合には、第２ヒータ（62）での加熱によって第２ブラインの温度を第２設定温度に合わせる。
【０１２０】
第２ヒータ（62）において第２設定温度となった第２ブラインは、第２タンク（63）に流入して貯留される。第２タンク（63）に貯留された第２設定温度の第２ブラインは、第２ブラインポンプ（64）に吸入され、送出管（65）に送り出される。送出管（65）を通じて供給された第２ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を通じて再び第２蒸発器（24）へ送り込まれる。
【０１２１】
《コントローラの制御動作》
上述のように、上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御を行う。ここでは、その内容について説明する。
【０１２２】
上記コントローラ（80）は、冷却熱交換器（41）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１電動弁（S1）の開度を調節し、冷却熱交換器（41）に対する冷却水の供給量を変更することによって、冷却熱交換器（41）における第１ブラインからの放熱量を調節する。
【０１２３】
上記コントローラ（80）は、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１膨張弁（E1）の開度を調節し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第１蒸発器（23）における第１ブラインからの放熱量を調節する。また、第２膨張弁（E2）の開度を調節し、第２蒸発器（24）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第２蒸発器（24）における第２ブラインからの放熱量を調節する。その際、コントローラ（80）は、圧縮機（21）の容量調節も行う。つまり、第１，第２蒸発器（24）における冷却能力の過不足に応じてインバータ（図外）の出力周波数を変更し、圧縮機（21）における電動機の回転数を変更することによって、圧縮機（21）の容量を調節する。
【０１２４】
尚、冷却熱交換器（41）の出口において、第１ブラインの温度が既に第１設定温度以下となっている場合には、第１蒸発器（23）における第１ブラインの冷却を停止する。つまり、このような場合には、上記コントローラ（80）が第１膨張弁（E1）を全閉し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給を遮断する。
【０１２５】
上記コントローラ（80）は、第１ヒータ（52）及び第２ヒータ（62）の出力調節を行う。つまり、第１ヒータ（52）については、第４白金温度計（Pt4）の検出温度が第１設定温度となるように、その出力が調節される。また、第２ヒータ（62）については、第７白金温度計（Pt7）の検出温度が第２設定温度となるように、その出力が調節される。尚、運転状態によっては、第１ヒータ（52）や第２ヒータ（62）の出力をゼロとし、これらヒータ（52,62）におけるブラインの加熱を行わない場合もある。
【０１２６】
上記コントローラ（80）は、第１ブラインポンプ（54）と第２ブラインポンプ（64）の発停制御を行う。ここでは第１ブラインポンプ（54）の場合を例に説明するが、第２ブラインポンプ（64）の場合も同様である。
【０１２７】
この第１ブラインポンプ（54）は、原則として常時運転されるものである。ただし、第１タンク（53）の液面センサ（56）が下限信号又は上限信号の何れかを出力した場合には、上記コントローラ（80）が第１ブラインポンプ（54）を緊急停止する。つまり、下限信号が出力された場合、第１ブラインの流量が不足したまま運転を継続すると、利用側の冷却対象物にダメージを与えるおそれがあるため、第１ブラインポンプ（54）の運転を停止する。また、上限信号が出力された場合、第１タンク（53）から第１ブラインが溢れ出すおそれがあるため、第１ブラインポンプ（54）の運転を停止する。
【０１２８】
上記コントローラ（80）は、冷媒回路（20）における低圧の制御を行う。具体的に、コントローラ（80）は、第２電動弁（S2）の開度を調節して凝縮器（22）に対する冷却水の供給量を調節し、凝縮器（22）における冷媒からの放熱量を調節する。そして、凝縮器（22）における冷媒の圧力を変更することによって、冷媒回路（20）の低圧を調節する。その際、コントローラ（80）は、冷媒回路（20）の低圧を可能な範囲で最も低くなるようにして、圧縮機（21）における消費電力の低減を図る。
【０１２９】
上記コントローラ（80）は、冷媒回路（20）の運転状態が異常な状態となっても、圧縮機（21）の運転を継続させつつ、圧縮機（21）を保護するための動作を行う。
【０１３０】
具体的に、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が過度に上昇した場合において、コントローラ（80）は、第３膨張弁（E3）を開き、液冷媒導入管（34）を通じて液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入する。このように液冷媒を導入すると、圧縮機（21）の吸入冷媒温度が低下してその吐出冷媒温度も低下するため、圧縮機（21）の破損を回避しつつ運転を継続できる。
【０１３１】
また、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が過度に低下した場合、あるいは圧縮機（21）の吸入冷媒が湿り状態となった場合において、コントローラ（80）は、第４膨張弁（E4）を開き、ガス冷媒導入管（35）を通じて圧縮機（21）の吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入する。このように吐出冷媒を導入すると、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が上昇し、その吸入冷媒の湿り度も低下するため、圧縮機（21）の破損を回避しつつ運転を継続できる。
【０１３２】
ここで、上述したように、上記チリングユニット（10）は、半導体の生産設備にブラインを供給するものである。そして、この利用側の特性上、チリングユニット（10）においては、冷却負荷のある状態と冷却負荷のない状態とが、比較的短い時間間隔で交互に繰り返される。このため、例え冷却負荷が無くなった状態であっても、次に冷却負荷が生じる場合に備えて、圧縮機（21）の運転を継続させる必要がある。ところが、冷却負荷のない状態では、第１蒸発器（23）や第２蒸発器（24）においてブラインを冷却する必要がなくなる。このため、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）が全閉されてしまい、このままでは圧縮機（21）の運転を継続できなくなる。
【０１３３】
そこで、上記コントローラ（80）は、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の両方が全閉された状態であっても、圧縮機（21）の運転を継続するための動作を行う。具体的に、コントローラ（80）は、第３膨張弁（E3）と第４膨張弁（E4）の開度調節を行う。第３膨張弁（E3）を開くと、凝縮器（22）で凝縮した冷媒が、液冷媒導入管（34）を通じて吸入ガス配管（33）に導入される。また、第４膨張弁（E4）を開くと、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒が、ガス冷媒導入管（35）を通じて吸入ガス配管（33）に導入される。そして、液冷媒導入管（34）を通じて送り込まれた冷媒と、ガス冷媒導入管（35）を通じて送り込まれた冷媒とは、共にアキュームレータ（25）へ流入し、その後に圧縮機（21）に吸入される。その際、コントローラ（80）は、液バックの問題が生じないように、第３膨張弁（E3）と第４膨張弁（E4）の開度をそれぞれ適当に調節する。以上の動作によって、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）が全閉されていても、圧縮機（21）の運転が可能となる。
【０１３４】
《その他の動作》
上記チリングユニット（10）の点検や修理の際には、第１回路（50）や第２回路（60）からブラインを抜き取らなければならない場合もある。このような場合には、窒素導入管（77）を通じて第１，第２回路（50,60）に窒素ガスを導入し、ブラインを第１，第２タンク（53,63）に回収する動作を行う。尚、ここでは、この動作について第１回路（50）の場合を例に説明するが、第２回路（60）についても同様である。
【０１３５】
接続ポート（78）に窒素ボンベを接続し、開閉弁（79）を開く。続いて第１電磁弁（SV1）を開放すると、窒素ボンベから第１回路（50）へ窒素ガスが送り込まれる。この時、窒素ガスは、第１回路（50）の送出管（55）における第１逆止弁（CV1）の下流に導入される。このため、第１回路（50）における第１ブラインの循環方向に沿って、この第１逆止弁（CV1）から第１ヒータ（52）に至るまでの間の第１ブラインは、導入された窒素ガスによって押し流されて第１タンク（53）に回収される。そして、第１タンク（53）のドレン弁（72）を開き、第１タンク（53）から第１ブラインを排出することによって、第１回路（50）からほぼ完全に第１ブラインが抜き取られる。
【０１３６】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、冷媒回路（20）を１つだけ有するチリングユニット（10）によって、第１設定温度の第１ブラインと、第２設定温度の第２ブラインとの両方を利用側へ供給することが可能となる。つまり、本実施形態によれば、従来のように、第１ブラインの冷却を行う冷媒回路と第２ブラインの冷却を行う冷媒回路との両方を設ける必要はない。従って、チリングユニット（10）の構成を簡素化でき、構成機器の数、特に圧縮機（21）の台数を削減することによってトラブルの可能性を低減できる。このため、チリングユニット（10）の信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
また、本実施形態では、第１回路（50）に冷却熱交換器（41）を接続し、冷却水との熱交換によっても第１ブラインを冷却するようにしている。従って、冷凍サイクルにより得られた冷熱のみを用いて第１ブラインを冷却する場合に比べ、第１ブラインの冷却に要するエネルギを大幅に低減できる。このため、チリングユニット（10）の運転に要するエネルギを削減でき、チリングユニット（10）の消費電力を低減できる。
【０１３８】
また、本実施形態では、インバータの出力周波数を変更することによって、圧縮機（21）の容量を変更している。ここで、従来、この種のチリングユニット（10）では、圧縮機（21）の吐出ガスをそのまま吸入側へ戻す、いわゆるホットガスバイパスによって圧縮機（21）の容量を調節していた。このため、圧縮機（21）の容量は変更されても圧縮機（21）の消費電力は低下せず、エネルギ効率の点で問題があった。これに対し、本実施形態のようにインバータにより圧縮機（21）の容量を調節すれば、圧縮機（21）の容量を小さくすれば消費電力も低下するため、省エネルギ性に優れたチリングユニット（10）を実現できる。
【０１３９】
ここで、急激な負荷変動に制御が追従できず、第１ヒータ（52）の出口における第１ブラインの温度が第１設定温度からずれてしまう場合もあり得る。これに対し、本実施形態に係る第１回路（50）では、第１設定温度となった第１ブラインを一旦第１タンク（53）に貯留し、その後に利用側へ送るようにしている。従って、第１タンク（53）に流入する第１ブラインの温度が一時的に第１設定温度でなくなったとしても、第１タンク（53）から利用側へ送られる第１ブラインの温度は、ほとんど変動することなく第１設定温度に保たれる。この点は、第２回路（60）についても同様である。このため、本実施形態によれば、利用側へ供給するブラインの温度を確実に設定温度に保持することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施形態では、第１，第２タンク（53,63）に波除け板（73）を設け、この波除け板（73）で区画された空間において、液面センサ（56,66,）により液面の検知を行っている。従って、波立ちの抑えられた液面に基づいて液面センサ（56,66,）の検出信号が出力されることとなる。このため第１，第２タンク（53,63）における液面位置を正確に検出でき、ブラインの供給量不足や、ブラインのオーバーフローといった事態を確実に回避できる。
【０１４１】
また、本実施形態では、第１，第２回路（50,60）に窒素導入管（77）を接続しているため、第１，第２回路（50,60）からのブラインの抜き取りを容易に且つ確実に行うことができる。このため、チリングユニット（10）の保守作業に要する工数を削減することができる。また、第１，第２タンク（53,63）からブラインを抜き出すことができるため、抜き出したブライン（フロリナート）を再使用することも可能となる。
【０１４２】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態では、第１，第２抑制手段（73,74）を波除け板（73）によって構成しているが、これに代えて、次のようにしてもよい。即ち、図３に示すように、第１，第２タンク（53,63）に別体の補助タンク（74）を設け、この補助タンク（74）によって第１，第２抑制手段を構成してもよい。尚、ここでは、第１タンク（53）の場合を例に説明する。
【０１４３】
上記補助タンク（74）は、縦長の容器状に形成されている。補助タンク（74）は、その上端部が上連絡管（75）を介して第１タンク（53）の上部と連通し、その下端部が下連絡管（76）を介して第１タンク（53）の下部と連通している。この補助タンク（74）には、下連絡管（76）のみを通じて第１タンク（53）に貯留する第１ブラインが出入りする。従って、補助タンク（74）内に形成される液面は第１タンク（53）の液面と同じ位置であって、更に補助タンク（74）内の液面は波立ちが抑えられている。そして、この補助タンク（74）に、液面センサ（56）が設置される。つまり、液面センサ（56）は、補助タンク（74）に形成される波立ちの少ない液面に基づいて、上限信号又は下限信号を出力する。
【０１４４】
更に、図４に示すように、波除け板（73）と補助タンク（74）を組み合わせて第１，第２抑制手段を構成してもよい。即ち、波除け板（73）の内側に区画された空間に上連絡管（75）及び下連絡管（76）が開口するようにして、補助タンク（74）における液面の波立ちを一層少なくするようにしてもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態では、電極式の液面センサを用いているが、これに代えて、フロート式の液面センサを用いてもよい。
【０１４６】
また、上記実施形態では、第１，第２ブラインとしてフロリナートを用いているが、これ以外の物質をブラインとして用いることも可能である。
【０１４７】
また、上記実施形態では、スクロール型の圧縮機（21）を用いているが、その他の形式の圧縮機、例えばローリングピストン型の圧縮機を用いてもよい。
【０１４８】
また、上記実施形態では、第１蒸発器（23）、第２蒸発器（24）、凝縮器（22）、及び冷却熱交換器（41）をプレート式熱交換器により構成しているが、その他の形式の熱交換器、例えば二重管式の熱交換器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態に係るチリングユニットの全体構成を示す配管系統図である。
【図２】 実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【図３】 その他の実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【図４】 その他の実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【符号の説明】
（20） 冷媒回路
（21） 圧縮機
（22） 凝縮器
（23） 第１蒸発器
（24） 第２蒸発器（蒸発器）
（25） アキュームレータ
（34） 液冷媒導入管 （液冷媒導入管路）
（35） ガス冷媒導入管（ガス冷媒導入管路）
（40） 冷却水回路
（41） 冷却熱交換器
（50） 第１回路
（52） 第１ヒータ（第１調節用ヒータ）
（53） 第１タンク
（56） 液面センサ（第１液面検出手段）
（60） 第２回路
（62） 第２ヒータ（第２調節用ヒータ）
（63） 第２タンク
（66） 液面センサ（第２液面検出手段）
（73） 波除け板 （第１，第２抑制手段）
（74） 補助タンク（第１，第２抑制手段）
（77） 窒素導入管（ガス導入手段）
（E1） 第１膨張弁（膨張機構）
（E2） 第２膨張弁（膨張機構）
（E3） 第３膨張弁（液側調節弁）
（E4） 第４膨張弁（ガス側調節弁）
（S1） 第１電動弁（第１調節弁）
（S2） 第２電動弁（第２調節弁）
【発明の属する技術分野】
本発明は、利用側との間で循環する熱媒体を冷却する冷凍装置に関し、特に、２つの異なる温度の熱媒体を利用側へ供給するものに係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、利用側との間で循環する熱媒体（ブライン）の冷却を冷凍サイクルにより行う冷凍装置が、いわゆるチリングユニットとして知られている。例えば、特開平５−２８０８０９号公報には、冷却した熱媒体で工作機械の冷却を行う冷凍装置が開示されている。具体的に、上記冷凍装置では、冷媒回路の蒸発器と利用側である工作機械との間でブラインを循環させ、蒸発器で冷媒がブラインから吸熱することによってブラインの冷却を行っている。
【０００３】
この種の冷凍装置は、工場の生産設備を冷却するために設けられることも多い。一方、工場等では、異なる対象物を冷却する必要性から、異なる温度のブラインを供給しなければならない場合もある。このような場合、従来は、対象物ごとに冷凍装置を設け、各冷凍装置において異なる温度のブラインを生成し、対応する対象物へ供給していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように１つの温度のブラインを１つの冷凍装置で生成し、対象物ごとに複数の冷凍装置を設けたのでは、冷媒回路が重複して設けられることとなり、装置の構成が複雑化するという問題があった。また、各冷媒回路はそれぞれ圧縮機を有しており、全体として複数の圧縮機が設けられることとなる。このため、圧縮機の台数が増える分だけ、圧縮機のトラブルによって利用側へ悪影響が及ぶ可能性が増大するという問題もあった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、利用側に対して複数の異なる温度の熱媒体を供給するための冷凍装置について、その構成を簡素化すると共に、信頼性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明が講じた第１の解決手段は、冷凍装置を対象としている。そして、圧縮機（21）、凝縮器（22）、膨張機構（E1,E2）、第１蒸発器（23）、及び第２蒸発器（24）を有して冷媒が循環する冷媒回路（20）と、上記凝縮器（22）に接続して該凝縮器（22）へ冷却水を供給する冷却水回路（40）と、第１設定温度の第１熱媒体を利用側へ供給するために、第１熱媒体を上記冷却水回路（40）の冷却水と熱交換させる冷却熱交換器（41）が上記第１蒸発器（ 23 ）と直列に接続されて、上記第１蒸発器（23）及び冷却熱交換器（41）と利用側の間で第１熱媒体を循環させる第１回路（50）と、上記第１設定温度よりも低い第２設定温度の第２熱媒体を利用側へ供給するために上記第２蒸発器（24）と利用側の間で第２熱媒体を循環させる第２回路（60）とを備え、上記冷却熱交換器（ 41 ）は、第１回路（ 50 ）における第１蒸発器（ 23 ）の上流に設けられ、上記第１回路（ 50 ）を循環する第１熱媒体を上記冷却熱交換器（ 41 ）での冷却水との熱交換により冷却した後に第１蒸発器（ 23 ）での冷媒との熱交換により更に冷却してから利用側へ供給する動作を行うものである。
【０００７】
本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において互いに並列に接続されるものである。
【０００８】
本発明が講じた第３の解決手段は、上記第２の解決手段において、冷媒回路（20）の膨張機構（E1,E2）は、第１蒸発器（23）の流入側に設けられた第１膨張弁（E1）と、第２蒸発器（24）の流入側に設けられた第２膨張弁（E2）とによって構成されるものである。
【０００９】
本発明が講じた第４の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、冷却水回路（40）において互いに並列に接続されるものである。
【００１０】
本発明が講じた第５の解決手段は、上記第４の解決手段において、冷却水回路（40）は、冷却熱交換器（41）の流入側に設けられた第１調節弁（S1）と、凝縮器（22）の流入側に設けられた第２調節弁（S2）とを備えるものである。
【００１１】
本発明が講じた第６の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）の圧縮機（21）は、その容量が可変に構成されるものである。
【００１２】
本発明が講じた第７の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）とを備えるものである。
【００１３】
本発明が講じた第８の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えるものである。
【００１４】
本発明が講じた第９の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）と、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えるものである。
【００１５】
本発明が講じた第１０の解決手段は、上記第９の解決手段において、冷媒回路（20）における圧縮機（21）の吸入側にアキュームレータ（25）が設けられ、液導入管路の液冷媒とガス導入管路のガス冷媒とが上記アキュームレータ（25）の上流に導入されるものである。
【００１６】
本発明が講じた第１１の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）の冷媒がＲ４０７Ｃで構成されるものである。
【００１７】
本発明が講じた第１２の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１回路（50）には、利用側へ送られる冷却後の第１熱媒体が第１設定温度となるように該第１熱媒体を加熱する第１調節用ヒータ（52）が設けられ、第２回路（60）には、利用側へ送られる冷却後の第２熱媒体が第２設定温度となるように該第２熱媒体を加熱する第２調節用ヒータ（62）が設けられるものである。
【００１８】
本発明が講じた第１３の解決手段は、上記第１の解決手段において、第１回路（50）には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられるものである。
【００１９】
本発明が講じた第１４の解決手段は、上記第１２の解決手段において、第１回路（50）における第１調節用ヒータ（52）の下流には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）における第２調節用ヒータ（62）の下流には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられるものである。
【００２０】
本発明が講じた第１５の解決手段は、上記第１３又は第１４の解決手段において、第１タンク（53）における第１熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第１液面検出手段（56）と、第２タンク（63）における第２熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第２液面検出手段（66）とを備えるものである。
【００２１】
本発明が講じた第１６の解決手段は、上記第１５の解決手段において、第１液面検出手段（56）の検出箇所における第１熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第１抑制手段（73,74）と、第２液面検出手段（66）の検出箇所における第２熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第２抑制手段（73,74）とを備えるものである。
【００２２】
本発明が講じた第１７の解決手段は、上記第１３又は第１４の解決手段において、第１回路（50）と第２回路（60）とに接続して第１回路（50）又は第２回路（60）に所定のガスを導入し、第１回路（50）に充填された第１熱媒体を導入したガスによって第１タンク（53）へ回収する動作と、第２回路（60）に充填された第２熱媒体を導入したガスによって第２タンク（63）へ回収する動作とを行うためのガス導入手段（77）を備えるものである。
【００２３】
−作用−
本発明に係る各解決手段では、冷媒回路（20）、第１回路（50）、及び第２回路（60）によって冷凍装置が構成される。冷媒回路（20）では、充填された冷媒が相変化しつつ循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。第１回路（50）では、充填された第１熱媒体が循環する。この第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１設定温度となるように冷却されて利用側へ送られる。第２回路（60）では、充填された第２熱媒体が循環する。この第２回路（60）で循環する第２熱媒体は、第２設定温度となるように冷却されて利用側へ送られる。また、第２設定温度は、第１設定温度よりも低い温度とされる。
【００２４】
上記第１の解決手段では、冷媒回路（20）に第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とが設けられる。冷媒回路（20）で循環する冷媒は、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）の両方に送られる。第１蒸発器（23）では、冷媒が第１熱媒体から吸熱し、第１熱媒体が冷却される。第２蒸発器（24）では、冷媒が第２熱媒体から吸熱し、第２熱媒体が冷却される。即ち、１つの冷媒回路（20）で循環する冷媒によって、第１熱媒体及び第２熱媒体の冷却が行われる。また、凝縮器（22）には、冷却水回路（40）が接続されて冷却水が供給される。冷媒回路（20）の冷媒は、凝縮器（22）において、冷却水に放熱して凝縮する。
【００２５】
第１回路（50）では、第１熱媒体が第１蒸発器（23）と利用側の間で循環する。また、第１回路（50）には、冷却熱交換器（41）が接続される。この冷却熱交換器（41）は、冷却水回路（40）にも接続され、第１回路（50）の第１熱媒体を冷却水回路（40）の冷却水と熱交換させる。第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１蒸発器（23）における冷媒への放熱と、冷却水回路（40）における冷却水への放熱とによって冷却される。そして、第１熱媒体は、その温度を第１設定温度とするために冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）で冷却され、その後に利用側へ供給される。尚、第１熱媒体の冷却を冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）の両方で常に行わなければならない訳ではなく、例えば、冷却熱交換器（41）における冷却で第１熱媒体の温度が第１設定温度に達する場合には、第１蒸発器（23）における第１熱媒体の冷却を行う必要はない。
【００２６】
第２回路（60）では、第２熱媒体が第２蒸発器（24）と利用側の間で循環する。その際、循環する第２熱媒体は、第２蒸発器（24）において冷媒回路（20）の冷媒と熱交換を行い、冷媒に対して放熱する。この第２蒸発器（24）における第２熱媒体の冷却は、利用側へ供給する第２熱媒体を第２設定温度とするために行われる。
【００２７】
また、上記第１の解決手段では、第１回路（50）において、第１蒸発器（23）の上流に冷却熱交換器（41）が設けられる。具体的に、第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、先ず冷却熱交換器（41）へ導入される。冷却熱交換器（41）では、冷却水回路（40）の冷却水と熱交換することにより、第１熱媒体が冷却される。その後、第１熱媒体は、第１蒸発器（23）に導入される。第１蒸発器（23）では、冷媒回路（20）の冷媒と熱交換することにより、第１熱媒体が冷却される。そして、第１蒸発器（23）から出た第１熱媒体が、利用側へ供給される。尚、冷却熱交換器（41）の出口において、第１熱媒体の温度が既に第１設定温度となっていれば、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給を遮断し、第１蒸発器（23）における冷却を行わないようにしてもよい。
【００２８】
上記第２の解決手段では、冷媒回路（20）において、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とが並列接続される。つまり、冷媒回路（20）を循環する冷媒は、二手に分流されて、一方が第１蒸発器（23）に導入され、他方が第２蒸発器（24）に導入される。第１蒸発器（23）に導入された冷媒は、第１回路（50）の第１熱媒体から吸熱して蒸発する。第２蒸発器（24）に導入された冷媒は、第２回路（60）の第２熱媒体から吸熱して蒸発する。そして、両蒸発器で蒸発した冷媒は、合流した後に圧縮機（21）へ吸入される。
【００２９】
上記第３の解決手段では、冷媒の膨張機構（E1,E2）が第１膨張弁（E1）と第２膨張弁（E2）とによって構成される。第１膨張弁（E1）は、冷媒回路（20）における第１蒸発器（23）の流入側に設けられる。第２膨張弁（E2）は、冷媒回路（20）における第２蒸発器（24）の流入側に設けられる。本解決手段において、凝縮器（22）で凝縮した冷媒は、二手に分流されて第１膨張弁（E1）と第２膨張弁（E2）とに向けて流れる。第１膨張弁（E1）では流入した冷媒が減圧され、この第１膨張弁（E1）で減圧された冷媒が第１蒸発器（23）へ導入される。第２膨張弁（E2）では流入した冷媒が減圧され、この第２膨張弁（E2）で減圧された冷媒が第２蒸発器（24）へ導入される。従って、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）に対する冷媒の分配割合は、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の開度を調節することによって、適切な値に設定される。
【００３０】
上記第４の解決手段では、冷却水回路（40）において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とが並列接続される。つまり、冷却水回路（40）を流れる冷却水は、二手に分流されて、一方が冷却熱交換器（41）に導入され、他方が凝縮器（22）に導入される。冷却熱交換器（41）に導入された冷却水は、第１回路（50）の第１熱媒体から吸熱する。凝縮器（22）に導入された冷却水は、冷媒回路（20）の冷媒から吸熱する。冷却熱交換器（41）で吸熱した冷却水と凝縮器（22）で吸熱した冷却水は、例えば、合流後に冷却塔に送られて冷却される。
【００３１】
上記第５の解決手段では、冷却水回路（40）に第１調節弁（S1）と第２調節弁（S2）とが設けられる。第１調節弁（S1）は、冷却水回路（40）における冷却熱交換器（41）の流入側に設けられる。第２調節弁（S2）は、冷却水回路（40）における凝縮器（22）の流入側に設けられる。本解決手段において、冷却水回路（40）を流れる冷却水は、二手に分流されて、一方が第１調節弁（S1）を通って冷却熱交換器（41）へ導入され、他方が第２調節弁（S2）を通って凝縮器（22）に導入される。従って、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対する冷却水の分配割合は、第１調節弁（S1）及び第２調節弁（S2）の開度を調節することによって、適切な値に設定される。
【００３２】
上記第６の解決手段では、冷媒回路（20）の圧縮機（21）が容量可変に構成される。例えば、圧縮機（21）を電動機で駆動する場合、インバータを介して電動機に電力を供給し、電動機の回転数を変更することによって圧縮機（21）の容量が変更可能に構成される。
【００３３】
上記第７の解決手段では、液冷媒導入管路（34）と液側調節弁（E3）とが、冷媒回路（20）に設けられる。液冷媒導入管路（34）は、凝縮器（22）で凝縮した冷媒の全部又は一部を圧縮機（21）の吸入側へ導入するために設けられる。液側調節弁（E3）は、液冷媒導入管路（34）に設けられる。この液側調節弁（E3）は、液冷媒導入管路（34）を流れる冷媒の流量を調節すると共に、該冷媒を減圧するために設けられる。つまり、液側調節弁（E3）の開度を調節すれば、所定流量の液冷媒が液冷媒導入管路（34）に流入し、この液冷媒が液側調節弁（E3）で減圧された後に圧縮機（21）の吸入側へ送られる。
【００３４】
上記第８の解決手段では、ガス冷媒導入管路（35）とガス側調節弁（E4）とが、冷媒回路（20）に設けられる。ガス冷媒導入管路（35）は、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒の全部又は一部を圧縮機（21）の吸入側へ導入するために設けられる。ガス側調節弁（E4）は、ガス冷媒導入管路（35）に設けられる。このガス側調節弁（E4）は、ガス冷媒導入管路（35）を流れる冷媒の流量を調節すると共に、該冷媒を減圧するために設けられる。つまり、ガス側調節弁（E4）の開度を調節すれば、所定流量のガス冷媒がガス冷媒導入管路（35）に流入し、このガス冷媒がガス側調節弁（E4）で減圧された後に圧縮機（21）の吸入側へ送られる。
【００３５】
上記第９の解決手段では、液冷媒導入管路（34）、液側調節弁（E3）、ガス冷媒導入管路（35）、及びガス側調節弁（E4）が、冷媒回路（20）に設けられる。液冷媒導入管路（34）及び液側調節弁（E3）の作用は、上記第７の解決手段と同様である。また、ガス冷媒導入管路（35）及びガス側調節弁（E4）の作用は、上記第８の解決手段と同様である。
【００３６】
上記第１０の解決手段では、冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吸入側にアキュームレータ（25）が設けられる。また、液冷媒導入管路（34）の出口端と、ガス冷媒導入管路（35）の出口端とは、共に冷媒回路（20）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続される。つまり、液冷媒導入管路（34）を流れる液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）を流れるガス冷媒とは、共にアキュームレータ（25）を通じて圧縮機（21）の吸入側へ供給される。その際、液冷媒導入管路（34）の液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）のガス冷媒とは、アキュームレータ（25）において混合される。そして、圧縮機（21）には、混合後のガス冷媒だけがアキュームレータ（25）から供給される。
【００３７】
上記第１１の解決手段では、冷媒回路（20）の冷媒がＲ４０７Ｃとされる。つまり、冷媒回路（20）では、冷媒として充填されたＲ４０７Ｃが循環する。
【００３８】
上記第１２の解決手段では、第１回路（50）に第１調節用ヒータ（52）が設けられ、第２回路（60）に第２調節用ヒータ（62）が設けられる。第１調節用ヒータ（52）は、利用側へ送られる第１熱媒体の温度を第１設定温度とするために、第１熱媒体の加熱を行う。つまり、第１回路（50）を循環する第１熱媒体は、冷却水や冷媒との熱交換によって冷却されるが、冷却後の第１熱媒体の温度が第１設定温度を下回る場合もあり得る。そこで、このような場合には第１調節用ヒータ（52）で冷却後の第１熱媒体を加熱し、第１熱媒体の温度を第１設定温度とした上で利用側へ供給する。
【００３９】
同様に、第２調節用ヒータ（62）は、利用側へ送られる第２熱媒体の温度を第２設定温度とするために、第２熱媒体の加熱を行う。つまり、第２回路（60）を循環する第２熱媒体は、冷媒との熱交換によって冷却されるが、冷却後の第２熱媒体の温度が第２設定温度を下回る場合もあり得る。そこで、このような場合には第２調節用ヒータ（62）で冷却後の第２熱媒体を加熱し、第２熱媒体の温度を第２設定温度とした上で利用側へ供給する。
【００４０】
上記第１３の解決手段では、第１回路（50）に第１タンク（53）が設けられ、第２回路（60）に第２タンク（63）が設けられる。第１タンク（53）には、第１回路（50）を循環する第１熱媒体が貯留される。つまり、第１回路（50）の第１熱媒体は、第１タンク（53）を通過して利用側へ送られる。第２タンク（63）には、第２回路（60）を循環する第２熱媒体が貯留される。つまり、第２回路（60）の第２熱媒体は、第２タンク（63）を通過して利用側へ送られる。
【００４１】
上記第１４の解決手段では、第１回路（50）における第１調節用ヒータ（52）の下流に、第１タンク（53）が設けられる。第１回路（50）で循環する第１熱媒体は、第１調節用ヒータ（52）を通過して第１タンク（53）へ流入し、その後に利用側へ供給される。また、第２回路（60）における第２調節用ヒータ（62）の下流に、第２タンク（63）が設けられる。第２回路（60）で循環する第２熱媒体は、第２調節用ヒータ（62）を通過して第２タンク（63）へ流入し、その後に利用側へ供給される。
【００４２】
上記第１５の解決手段では、第１液面検出手段（56）と第２液面検出手段（66）とが設けられる。第１液面検出手段（56）は、第１タンク（53）における第１熱媒体の液面が所定の下限位置に達すると、検出信号を出力する。また、第２液面検出手段（66）は、第２タンク（63）における第２熱媒体の液面が所定の下限位置に達すると、検出信号を出力する。尚、第１，第２液面検出手段（56,66）は、熱媒体の液面が下限位置に達した場合にのみ検出信号を出力するものであってもよく、また、例えば液面が上限位置に達した場合にも検出信号を出力するものであってもよい。
【００４３】
上記第１６の解決手段では、第１抑制手段（73,74）と第２抑制手段（73,74）とが設けられる。第１抑制手段（73,74）は、第１タンク（53）に設けられ、第１液面検出手段（56）が検出する箇所において、第１熱媒体の液面の波立ちを抑制する。従って、第１液面検出手段（56）は、第１抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置に基づき、その位置が下限位置に達すると検出信号を出力する。第２抑制手段（73,74）は、第２タンク（63）に設けられ、第２液面検出手段（66）が検出する箇所において、第２熱媒体の液面の波立ちを抑制する。従って、第２液面検出手段（66）は、第２抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置に基づき、その位置が下限位置に達すると検出信号を出力する。
【００４４】
上記第１７の解決手段では、第１回路（50）と第２回路（60）に対してガス導入手段（77）が接続される。ガス導入手段（77）によって第１回路（50）にガスを導入すると、第１回路（50）に存在する第１熱媒体は、導入されたガスによって押し流され、第１タンク（53）に流入する。従って、第１回路（50）に充填された第１熱媒体は、第１タンク（53）に回収される。同様に、ガス導入手段（77）によって第２回路（60）にガスを導入すると、第２回路（60）に存在する第２熱媒体は、導入されたガスによって押し流されて第２タンク（63）に流入する。従って、第２回路（60）に充填された第２熱媒体は、第２タンク（63）に回収される。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、１つの冷媒回路（20）を有する冷凍装置によって、温度の異なる第１熱媒体と第２熱媒体とを利用側へ供給することができる。具体的に、本発明では、冷媒回路（20）に第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）を設け、冷却熱交換器（41）での冷却水との熱交換、及び第１蒸発器（23）での冷媒の熱交換により第１熱媒体を冷却し、第２蒸発器（24）での冷媒との熱交換により第２熱媒体を冷却している。
【００４６】
つまり、本発明によれば、従来のように、第１熱媒体の冷却を行う冷媒回路と第２熱媒体の冷却を行う冷媒回路とを別個に設ける必要はなく、１つの冷媒回路（20）で冷媒を循環させることによって、第１設定温度の第１熱媒体と第２設定温度の第２熱媒体とを利用側へ供給できる。従って、冷凍装置の構成を簡素化でき、構成機器の数を削減することによってトラブルの可能性を低減できるため、信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
ここで、従来のものでは、次のような問題もあった。この問題点について、第１回路（50）における第１設定温度が３０℃程度であり、第２回路（60）における第２設定温度が−５℃程度である場合を例に説明する。
【００４８】
この場合、第２熱媒体を第２設定温度とするためには、１年を通じて冷媒回路（20）における冷凍サイクルを行う必要がある。一方、第１熱媒体の冷却については、夏期を除けば、冷却塔などで冷却した冷却水により行うことも可能である。このように冷却水を利用すれば、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを削減できる。しかしながら、夏期においては、冷却水のみによる冷却では、第１熱媒体を第１設定温度とすることができない。このため、従来の冷凍装置では、夏期における第１熱媒体の冷却だけのために専用の冷媒回路を設ける必要があった。つまり、１年を通じて運転される第２熱媒体用の冷媒回路に加え、１年のうち夏期だけに運転される第１熱媒体用の冷媒回路をも設けなければならなかった。
【００４９】
これに対し、本発明では、１つの冷媒回路（20）での冷凍サイクルによって第１熱媒体と第２熱媒体の両方を冷却し、更には第１熱媒体を冷却水によっても冷却する構成としている。従って、上記の場合において、夏期以外には冷却水のみで第１熱媒体を冷却する一方、夏期には冷媒回路（20）で循環する冷媒をも用いて第１熱媒体の冷却できる。このため、冷媒回路（20）を１つだけとして構成の簡素化を図りつつ、冷却水を利用することによって、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを削減できる。
【００５０】
また、本発明では、第１回路（50）で循環する第１熱媒体を、冷却熱交換器（41）で冷却した後に、第１蒸発器（23）へ導入している。つまり、先ず冷却水との熱交換で第１熱媒体を冷却し、その後に冷媒との熱交換で第１熱媒体を更に冷却している。従って、第１蒸発器（23）に導入された冷媒は、冷却熱交換器（41）で冷却水が吸熱しきれなかった分の熱量を、第１熱媒体から吸熱すればよいこととなる。このため、冷媒回路（20）での冷凍サイクルにより第１熱媒体から吸熱すべき熱量を確実に削減でき、第１熱媒体の冷却に要するエネルギを一層低減できる。
【００５１】
上記第２，第３の解決手段では、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）を、冷媒回路（20）において並列に接続している。特に、第３の解決手段では、各蒸発器（23,24）に対応して膨張弁（E1,E2）を１つずつ設け、分流された後の冷媒を膨張弁（E1,E2）で減圧した後に対応する蒸発器（23,24）へ導入している。従って、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の開度調節によって、第１蒸発器（23）に流入する冷媒量と第２蒸発器（24）に流入する冷媒量との割合、即ち第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）に対する冷媒の分配割合を任意に設定できる。このため、第１蒸発器（23）で冷媒が第１熱媒体から吸熱する熱量と、第２蒸発器（24）で冷媒が第２熱媒体から吸熱する熱量とを適切な値に設定でき、利用側へ供給する第１熱媒体及び第２熱媒体の温度調節を的確に行うことができる。
【００５２】
上記第４，第５の解決手段によれば、冷却熱交換器（41）及び凝縮器（22）を、冷却水回路（40）において並列に接続している。特に、第５の解決手段では、冷却水回路（40）において、冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対応して調節弁（S1,S2）を１つずつ設けている。従って、冷却熱交換器（41）に流入する冷却水量と凝縮器（22）に流入する冷却水量との割合、即ち冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）に対する冷却水の分配割合を任意に設定できる。このため、冷却熱交換器（41）における第１熱媒体の冷却と、凝縮器（22）における冷媒の冷却とを適切に行うことができる。
【００５３】
上記第６の解決手段によれば、圧縮機（21）を容量可変としているため、冷媒回路（20）での冷凍サイクルにより得られる冷却能力を調節でき、第１熱媒体や第２熱媒体の冷却を適切に行うことができる。
【００５４】
上記第７，第９の解決手段によれば、次のような動作が可能となる。即ち、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が過度に上昇した場合には、液冷媒導入管路（34）を通じて液冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒温度を低下させる動作を行うことができる。その際、液側調節弁（E3）の開度調節によって、適切な量の液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ供給できる。この動作によって、吐出冷媒温度の過上昇による圧縮機（21）の破損を回避しつつ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５５】
上記第８，第９の解決手段によれば、次のような動作が可能となる。即ち、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が過度に低下した場合には、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力を上昇させる動作を行うことができる。また、圧縮機（21）の吸入冷媒が湿り状態となった場合には、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側に導入し、圧縮機（21）の吸入冷媒の湿り度を低減し、あるいは吸入冷媒を過熱蒸気とすることができる。そして、これらの場合には、ガス側調節弁（E4）の開度調節を行い、適切な量のガス冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ供給できる。従って、これらの動作によって、吸入冷媒圧力の過低下や液バックによる圧縮機（21）の破損を回避しつつ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５６】
更に、上記第９の解決手段によれば、液冷媒導入管路（34）とガス冷媒導入管路（35）との両方を設けているため、利用側での冷却負荷が無くなった状態においても、圧縮機（21）を継続して運転することが可能となる。
【００５７】
ここで、利用側での冷却負荷が無くなった状態では、第１熱媒体や第２熱媒体の温度が下がりすぎるのを避けるため、第１，第２熱媒体の冷却を停止する必要がある。しかしながら、それ程時間を経ずに再び利用側の冷却負荷が高まる場合もある。従って、このような場合には、その後の冷却負荷の増大に対応するため、一時的に冷却負荷が無くなったとしても、圧縮機（21）の運転を継続させておく必要が生じる。
【００５８】
この場合において、本解決手段では、圧縮機（21）の吸入側に対して、液冷媒導入管路（34）を通じて液冷媒を供給できると共に、ガス冷媒導入管路（35）を通じて吐出ガス冷媒を供給できる。このため、冷媒回路（20）において、蒸発器（23,24）への冷媒流入を遮断して熱媒体の冷却を行わない状態であっても、圧縮機（21）の吸入冷媒を確保することができ、圧縮機（21）の運転を継続できる。
【００５９】
その際、液側調節弁（E3）の開度調節によって液冷媒導入管路（34）からの液冷媒の供給量を調節し、ガス側調節弁（E4）の開度調節によってガス冷媒導入管路（35）からのガス冷媒の供給量を調節する。これによって、圧縮機（21）の吸入冷媒が過度に湿るのを回避でき、液バックによる圧縮機（21）の破損を防止しつつ、圧縮機（21）の運転継続が可能となる。
【００６０】
特に、上記第１０の解決手段によれば、液冷媒導入管路（34）の液冷媒と、ガス冷媒導入管路（35）のガス冷媒とをアキュームレータ（25）で混合し、その後にアキュームレータ（25）からガス冷媒だけを圧縮機（21）へ供給できる。このため、液冷媒導入管路（34）を通じた液冷媒の供給を行う場合であっても、液バックによる圧縮機（21）の破損を確実に回避できる。
【００６１】
上記第１２の解決手段では、第１回路（50）と第２回路（60）にそれぞれ調節用ヒータ（52,62）を設けている。このため、加熱量の調節が容易なヒータ（52,62）を用いることにより、利用側へ供給される第１，第２熱媒体を、確実に第１，第２設定温度に保つことができる。
【００６２】
上記第１３，第１４の解決手段では、第１，第２回路（50,60）にそれぞれ第１，第２タンク（53,63）が設けられる。特に、第１４の解決手段によれば、第１，第２調節用ヒータ（52,62）の下流に第１，第２タンク（53,63）を設けており、第１，第２調節用ヒータ（52,62）から出た第１，第２熱媒体が第１，第２タンク（53,63）に貯留される。つまり、第１設定温度の第１熱媒体が、第１タンク（53）に貯留される。同様に、第２設定温度の第２熱媒体が、第２タンク（63）に貯留される。
【００６３】
このため、例えば利用側の負荷が急激に変動した場合に、第１，第２調節用ヒータ（52,62）から出た第１，第２熱媒体の温度がその設定温度からずれてしまったとしても、この温度の変動は、第１，第２タンク（53,63）に貯留された第１，第２熱媒体によって緩和される。従って、利用側へ供給する第１，第２熱媒体の温度を、一層確実に第１，第２設定温度に保持することが可能となる。
【００６４】
上記第１５，第１６の解決手段によれば、第１，第２タンク（53,63）における液面位置が所定の下限位置に達したことを、確実に検知できる。ここで、第１，第２回路（50,60）において、第１，第２タンク（53,63）の内部やその下流にポンプを設けている場合、第１，第２タンク（53,63）に貯留する熱媒体の量が過少となると、ポンプが空気を吸入してしまい、利用側に対する熱媒体の供給量が低下するおそれがある。これに対し、本解決手段のように液面検出手段を設ければ、第１，第２タンク（53,63）における熱媒体の貯留量を正確に把握でき、熱媒体の供給量不足といった事態を回避できる。
【００６５】
特に、第１６の解決手段では、第１，第２抑制手段（73,74）によって波立ちが抑えられた液面の位置を、第１，第２液面検出手段（56,66）により検出している。従って、第１，第２タンク（53,63）における正確な液面位置に基づいて、該液面位置が下限位置に達したことを検出できる。このため、熱媒体の供給量不足に至る危険性を一層低減できる。
【００６６】
上記第１７の解決手段によれば、ガス導入手段（77）によりガスを導入すれば、第１，第２回路（50,60）に充填された第１，第２熱媒体を、ほぼ完全に第１，第２タンク（53,63）に回収するできる。そして、第１，第２タンク（53,63）に回収された熱媒体を抜き取ることによって、第１，第２回路（50,60）からほぼ完全に熱媒体を抜き取ることが可能となる。このため、冷凍装置の保守作業に要する工数を削減することができる。また、抜き出した第１，第２熱媒体を再使用することもでき、高価な熱媒体を用いる場合であっても、ランニングコストの低減を図ることができる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る冷凍装置により構成された、ブラインのチリングユニットである。
【００６８】
図１に示すように、上記チリングユニット（10）は、冷媒回路（20）、冷却水回路（40）、第１回路（50）、第２回路（60）、及びコントローラ（80）を備えている。このチリングユニット（10）は、半導体の製造工程におけるシリコンウェハーの冷却を行うために、温度レベルの異なる第１ブラインと第２ブラインとを、利用側である半導体の生産設備に供給するためのものである。
【００６９】
《冷媒回路》
上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）、凝縮器（22）、第１膨張弁（E1）、第２膨張弁（E2）、第１蒸発器（23）、第２蒸発器（24）、及びアキュームレータ（25）を配管接続して構成されている。また、第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において並列接続されている。この冷媒回路（20）には、Ｒ４０７Ｃが冷媒として充填されている。冷媒回路（20）では、この冷媒が相変化しつつ循環し、冷凍サイクルが行われる。
【００７０】
上記冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吐出側は、吐出ガス配管（31）を介して凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の上端に接続されている。この凝縮器（22）については、後述する。凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の下端には、液配管（32）の一端が接続されている。液配管（32）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。液配管（32）の第１分岐管（32a）は、第１膨張弁（E1）を介して、第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の上端に接続されている。一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）は、第２膨張弁（E2）を介して、第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の上端に接続されている。尚、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）については、後述する。
【００７１】
第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、吸入ガス配管（33）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。具体的に、吸入ガス配管（33）は、一端側で２つの分岐管に分岐されている。そして、吸入ガス配管（33）は、その第１分岐管（33a）が第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の下端に接続され、その第２分岐管（33b）が第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の下端に接続されている。また、吸入ガス配管（33）の他端は、アキュームレータ（25）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。
【００７２】
上記第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）は、冷媒の膨張機構を構成している。また、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）としては、共に、モータで駆動されて開度が変更される、いわゆる電子膨張弁が用いられている。
【００７３】
上記凝縮器（22）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。凝縮器（22）には、冷媒流路（22a）と冷却水流路（22b）とが区画形成されている。この凝縮器（22）は、冷媒流路（22a）の冷媒と冷却水流路（22b）の冷却水とを熱交換させ、この熱交換によって冷媒を凝縮させるためのものである。
【００７４】
上記第１蒸発器（23）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第１蒸発器（23）には、１次側流路（23a）と２次側流路（23b）とが区画形成されている。この第１蒸発器（23）は、１次側流路（23a）の冷媒と２次側流路（23b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００７５】
上記第２蒸発器（24）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第２蒸発器（24）には、１次側流路（24a）と２次側流路（24b）とが区画形成されている。この第２蒸発器（24）は、１次側流路（24a）の冷媒と２次側流路（24b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００７６】
上記圧縮機（21）は、全密閉型のスクロール圧縮機（21）によって構成されている。この圧縮機（21）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。そして、インバータの出力周波数を調節して電動機の回転数を変更することにより、圧縮機（21）の容量が変更される。即ち、上記圧縮機（21）は、容量可変に構成されている。
【００７７】
更に、上記冷媒回路（20）には、液冷媒導入管（34）、ガス冷媒導入管（35）、第３膨張弁（E3）、及び第４膨張弁（E4）が設けられている。
【００７８】
上記液冷媒導入管（34）の一端は、上記液配管（32）における第１及び第２膨張弁（E1,E2）の上流側に接続されている。また、液冷媒導入管（34）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。この液冷媒導入管（34）は、凝縮器（22）で凝縮した冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路を構成している。液冷媒導入管（34）には、第３膨張弁（E3）が液側調節弁として設けられている。この第３膨張弁（E3）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００７９】
上記ガス冷媒導入管（35）の一端は、上記吐出ガス配管（31）に接続されている。また、ガス冷媒導入管（35）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。この液冷媒導入管（34）は、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路を構成している。ガス冷媒導入管（35）には、第４膨張弁（E4）がガス側調節弁として設けられている。この第４膨張弁（E4）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００８０】
《冷却水回路》
上記冷却水回路（40）は、流入配管（42）及び流出配管（43）を備えている。また、冷却水回路（40）には、冷却熱交換器（41）が接続されている。この冷却水回路（40）では、上記凝縮器（22）及び冷却熱交換器（41）と、図外の冷却塔との間で冷却水が循環する。
【００８１】
上記流入配管（42）の一端は、図外のポンプを介して冷却塔に接続されている。また、流入配管（42）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。流入配管（42）の第１分岐管（42a）は、第１電動弁（S1）を介して冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の下端に接続されている。この第１電動弁（S1）は、第１調節弁を構成している。一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）は、第２電動弁（S2）を介して凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の下端に接続されている。この第２電動弁（S2）は、第２調節弁（S2）を構成している。尚、冷却熱交換器（41）については、後述する。
【００８２】
上記冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、流出配管（43）を介して冷却塔に接続されている。具体的に、流出配管（43）は、その一端側で２つの分岐管に分岐されている。流出配管（43）の第１分岐管（43a）は、冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の上端に接続されている。一方、流入配管（42）の第２分岐管（43b）は、凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の上端に接続されている。また、流入配管（42）は、その他端が図外の冷却塔に接続されている。
【００８３】
上記冷却熱交換器（41）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。冷却熱交換器（41）には、冷却水流路（41b）とブライン流路（41a）とが区画形成されている。この冷却熱交換器（41）は、冷却水流路（41b）の冷却水とブライン流路（41a）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００８４】
《第１回路、第２回路》
上記第１回路（50）は、冷却熱交換器（41）、第１蒸発器（23）、第１ヒータ（52）、及び第１タンク（53）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第１回路（50）には、第１熱媒体である第１ブラインが充填されている。そして、第１回路（50）では、冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）と利用側との間で第１ブラインが循環し、第１設定温度とされた第１ブラインが利用側へ供給される。尚、第１ブラインは、いわゆるフロリナートにより構成されている。また、第１設定温度は、例えば３０℃〜１２０℃の範囲内の所定値に設定される。
【００８５】
上記第１回路（50）において、利用側から延びるブラインの戻り管（51）は、冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の下端に接続されている。冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の上端は、第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の下端と配管接続されている。第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の上端は、第１ヒータ（52）を介して第１タンク（53）の下部と配管接続されている。この第１ヒータ（52）は、第１調節用ヒータを構成している。
【００８６】
第１タンク（53）には、その底部に第１ブラインポンプ（54）が設置されている。この第１ブラインポンプ（54）には、利用側へ延びるブラインの送出管（55）が接続されている。第１ブラインポンプ（54）は、第１タンク（53）内の第１ブラインを吸入し、送出管（55）を通じて利用側へ送り出すためのものである。また、送出管（55）には、第１逆止弁（CV1）が設けられている。この第１逆止弁（CV1）は、第１タンク（53）から利用側へ向かう第１ブラインの流通のみを許容する。
【００８７】
上記第２回路（60）は、第２蒸発器（24）、第２ヒータ（62）、及び第２タンク（63）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第２回路（60）には、第２熱媒体である第２ブラインが充填されている。そして、第２回路（60）では、第２蒸発器（24）と利用側との間で第２ブラインが循環し、第２設定温度とされた第２ブラインが利用側へ供給される。尚、第２ブラインは、いわゆるフロリナートにより構成されている。また、第２設定温度は、例えば−３０℃〜６０℃の範囲内の所定値に設定される。ただし、第２設定温度は、上記第１設定温度よりも低い値に設定される。
【００８８】
上記第２回路（60）において、利用側から延びるブラインの戻り管（61）は、第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の下端に接続されている。第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の上端は、第２ヒータ（62）を介して第２タンク（63）の下部と配管接続されている。この第２ヒータ（62）は、第２調節用ヒータを構成している。
【００８９】
第２タンク（63）には、その底部に第２ブラインポンプ（64）が設置されている。この第２ブラインポンプ（64）には、利用側へ延びるブラインの送出管（65）が接続されている。第２ブラインポンプ（64）は、第２タンク（63）内の第２ブラインを吸入し、送出管（65）を通じて利用側へ送り出すためのものである。また、送出管（65）には、第２逆止弁（CV2）が設けられている。この第２逆止弁（CV2）は、第２タンク（63）から利用側へ向かう第２ブラインの流通のみを許容する。
【００９０】
《第１タンク、第２タンク》
上記第１タンク（53）は、直方体形状の容器で構成されている。この第１タンク（53）の大きさは、概ね一斗缶程度とされている。第１タンク（53）には、第１ヒータ（52）を通過した第１ブラインが貯留されている。つまり、第１タンク（53）には、第１設定温度とされた第１ブラインが貯留されている。
【００９１】
上記第１タンク（53）には、電極式の液面センサ（56）が、第１液面検出手段として設けられている。上記液面センサ（56）は、下限検知部（56a）と、上限検知部（56b）とを備えている。下限検知部（56a）は、第１タンク（53）における液面の下限位置に設けられている。この液面の下限位置は、第１タンク（53）内に設けられた第１ブラインポンプ（54）が空気を吸い込まないように、第１ブラインポンプ（54）の吸入口の位置に対応して定められている。また、上限検知部（56b）は、第１タンク（53）における液面の上限位置に設けられている。この液面の上限位置は、第１タンク（53）から第１ブラインがオーバーフローしないように定められている。そして、上記液面センサ（56）は、下限検知部（56a）が第１ブラインの液面を検知すると検出信号として下限信号を出力し、上限検知部（56b）が第１ブラインの液面を検知すると検出信号として上限信号を出力する。
【００９２】
上記第２タンク（63）は、直方体形状の容器で構成されている。この第２タンク（63）の大きさは、概ね一斗缶程度とされている。第２タンク（63）には、第２ヒータ（62）を通過した第２ブラインが貯留されている。つまり、第２タンク（63）には、第２設定温度とされた第２ブラインが貯留されている。
【００９３】
上記第２タンク（63）には、電極式の液面センサ（66）が、第２液面検出手段として設けられている。上記液面センサ（66）は、下限検知部（66a）と、上限検知部（66b）とを備えている。下限検知部（66a）は、第２タンク（63）における液面の下限位置に設けられている。この液面の下限位置は、第２タンク（63）内に設けられた第２ブラインポンプ（64）が空気を吸い込まないように、第２ブラインポンプ（64）の吸入口の位置に対応して定められている。また、上限検知部（66b）は、第２タンク（63）における液面の上限位置に設けられている。この液面の上限位置は、第２タンク（63）から第２ブラインがオーバーフローしないように定められている。そして、上記液面センサ（66）は、下限検知部（66a）が第２ブラインの液面を検知すると検出信号として下限信号を出力し、上限検知部（66b）が第２ブラインの液面を検知すると検出信号として上限信号を出力する。
【００９４】
上記第１タンク（53）及び第２タンク（63）には、それぞれドレンポート（71）が１つずつ設けられている。このドレンポート（71）は、第１，第２タンク（53,63）の底部に接続している。また、各ドレンポート（71）には、ドレン弁（72）が１つずつ設けられている。このドレンポート（71）は、第１，第２タンク（53,63）からブラインを抜き取る際に用いられる。
【００９５】
上記第１タンク（53）及び第２タンク（63）には、それぞれ波除け板（73）が１つずつ設けられている。第１タンク（53）に設けられた波除け板（73）は、第１抑制手段を構成している。また、第２タンク（63）に設けられた波除け板（73）は、第２抑制手段を構成している。ここでは、第１タンク（53）の波除け板（73）について説明するが、第２タンク（63）のものについても同様に構成されている。
【００９６】
図２に示すように、波除け板（73）は、上から見てコ字状に形成されている。また、波除け板（73）の高さは、第１タンク（53）の深さよりもやや短く設定されている。この波除け板（73）は、第１タンク（53）の内側面に取り付けられ、その内側に空間を区画している。また、波除け板（73）は、その下端が第１タンク（53）の底面よりもやや上となり、その上端が第１タンク（53）の天板よりもやや下となるように配置されている。
【００９７】
波除け板（73）の内側に区画された空間には、波除け板（73）の下端と第１タンク（53）の底面との間の隙間だけを通って第１ブラインが出入りする。従って、波除け板（73）の外側において第１ブラインの液面が波立っている場合であっても、波除け板（73）の内側の空間では、液面の波立ちが抑えられる。そして、第１タンク（53）の液面センサ（56）は、この波除け板（73）の内側に区画された空間に配置され、波立ちの抑制された液面に基づいて検出信号を出力する。
【００９８】
上述のように、第２タンク（63）の波除け板（73）も、上記第１タンク（53）の波除け板（73）と同様に形成され、且つ同様に設置されている。そして、第２タンク（63）の液面センサ（66）は、第２タンク（63）において波除け板（73）が区画する空間の液面位置を検出するように、所定位置に配置される。
【００９９】
《その他》
上記第１回路（50）と第２回路（60）には、ガス導入手段である窒素導入管（77）が接続されている。窒素導入管（77）は、その一端に開閉弁（79）が設けられている。この窒素導入管（77）の一端は、窒素ボンベが接続する接続ポート（78）を構成している。
【０１００】
窒素導入管（77）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。窒素導入管（77）の第１分岐管（77a）は、第１回路（50）の送出管（55）における第１逆止弁（CV1）の下流側に接続されている。この第１分岐管（77a）には、該送出管（55）に向かって順に、第１電磁弁（SV1）と第３逆止弁（CV3）とが設けられている。第３逆止弁（CV3）は、接続ポート（78）から該送出管（55）に向かう窒素ガスの流通のみを許容する。一方、窒素導入管（77）の第２分岐管（77b）は、第２回路（60）の送出管（65）における第２逆止弁（CV2）の下流側に接続されている。この第２分岐管（77b）には、該送出管（65）に向かって順に、第２電磁弁（SV2）と第４逆止弁（CV4）とが設けられている。第４逆止弁（CV4）は、接続ポート（78）から該送出管（65）に向かう窒素ガスの流通のみを許容する。
【０１０１】
上記冷媒回路（20）、第１回路（50）、及び第２回路（60）には、各種のセンサが設けられている。
【０１０２】
具体的に、上記冷媒回路（20）には、第１圧力センサ（P1）、第２圧力センサ（P2）、第１サーミスタ（T1）、第２サーミスタ（T2）、及び第３サーミスタ（T3）が設けられている。第１圧力センサ（P1）は、吸入ガス配管（33）に接続され、圧縮機（21）が吸入する冷媒の圧力を検出する。第２圧力センサ（P2）は、吐出ガス配管（31）に接続され、圧縮機（21）が吐出する冷媒の圧力を検出する。第１サーミスタ（T1）は、吸入ガス配管（33）に取り付けられ、この吸入ガス配管（33）の温度を検出することによって、圧縮機（21）が吸入する冷媒の温度を検出する。第２サーミスタ（T2）は、吐出ガス配管（31）に取り付けられ、この吐出ガス配管（31）の温度を検出することによって、圧縮機（21）が吐出する冷媒の温度を検出する。第３サーミスタ（T3）は、吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に設けられ、この第２分岐管（33b）の温度を検出することによって、第２蒸発器（24）から流出した冷媒の温度を検出する。
【０１０３】
上記第１回路（50）には、第１白金温度計（Pt1）、第２白金温度計（Pt2）、第４白金温度計（Pt4）、及び第３圧力センサ（P3）が設けられている。第１白金温度計（Pt1）は、第１回路（50）の戻り管（51）に設けられ、利用側から戻ってきた第１ブラインの温度を検出する。第２白金温度計（Pt2）は、第１回路（50）における冷却熱交換器（41）の出口付近に設けられ、冷却熱交換器（41）から流出する第１ブラインの温度を検出する。第４白金温度計（Pt4）は、第１回路（50）における第１ヒータ（52）の出口付近に設けられ、第１ヒータ（52）から流出する第１ブラインの温度を検出する。第３圧力センサ（P3）は、第１回路（50）の送出管（55）に接続され、第１ブラインポンプ（54）から吐出された第１ブラインの圧力を検出する。
【０１０４】
上記第２回路（60）には、第５白金温度計（Pt5）、第７白金温度計（Pt7）、及び第４圧力センサ（P4）が設けられている。第５白金温度計（Pt5）は、第２回路（60）の戻り管（61）に設けられ、利用側から戻ってきた第２ブラインの温度を検出する。第７白金温度計（Pt7）は、第２回路（60）における第２ヒータ（62）の出口付近に設けられ、第２ヒータ（62）から流出する第２ブラインの温度を検出する。第４圧力センサ（P4）は、第２回路（60）の送出管（65）に接続され、第２ブラインポンプ（64）から吐出された第２ブラインの圧力を検出する。尚、上記の各白金温度計は、白金測温抵抗体を用いた温度センサである。
【０１０５】
上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御を行うものである。このコントローラ（80）には、上記のサーミスタ（T1,…）、圧力センサ（P1,…）、白金温度計（Pt1,…）、液面センサ（56,66）の検出信号が入力される。そして、コントローラ（80）は、入力された信号に基づき、第１〜第４膨張弁（E1〜E4）の開度調節、第１，第２電動弁（S1,S2）の開度調節、圧縮機（21）の容量調節、第１，第２ヒータ（52,62）の出力調節などを行う。
【０１０６】
−運転動作−
上記チリングユニット（10）の運転動作について説明する。
【０１０７】
《冷媒回路、冷却水回路における動作》
冷媒回路（20）において、圧縮機（21）を運転すると、圧縮されたガス冷媒が圧縮機（21）から吐出される。このガス冷媒は、吐出ガス配管（31）を通って凝縮器（22）の冷媒流路（22a）に導入される。凝縮器（22）の冷媒流路（22a）では、導入された冷媒が冷却水流路（22b）の冷却水に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、凝縮器（22）から出て液配管（32）を流れる。その後、液配管（32）の冷媒は、二手に分流されて、一方が第１分岐管（32a）に流入し、他方が第２分岐管（32b）に流入する。
【０１０８】
液配管（32）の第１分岐管（32a）に流入した冷媒は、第１膨張弁（E1）で減圧された後に、第１蒸発器（23）の１次側流路（23a）に導入される。この１次側流路（23a）では、導入された冷媒が２次側流路（23b）の第１ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第１蒸発器（23）から出て吸入ガス配管（33）の第１分岐管（33a）に流入する。
【０１０９】
一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）に流入した冷媒は、第２膨張弁（E2）で減圧された後に、第２蒸発器（24）の１次側流路（24a）に導入される。この１次側流路（24a）では、導入された冷媒が２次側流路（24b）の第２ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第２蒸発器（24）から出て吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に流入する。
【０１１０】
吸入ガス配管（33）において、第１分岐管（33a）の冷媒と第２分岐管（33b）の冷媒とが合流する。この合流後の冷媒は、アキュームレータ（25）を通って圧縮機（21）に吸入される。圧縮機（21）は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出する。冷媒回路（20）では、以上のように冷媒が循環して、冷凍サイクルが行われる。
【０１１１】
冷却水回路（40）において、ポンプ（図外）を運転すると、冷却塔（図外）で冷却された冷却水が、流入配管（42）を通じて送り込まれる。流入配管（42）を流れる冷却水は、二手に分流され、一方が第１分岐管（42a）に流入し、他方が第２分岐管（42b）に流入する。
【０１１２】
流入配管（42）の第１分岐管（42a）に入った冷却水は、第１電動弁（S1）を通過して冷却熱交換器（41）の冷却水流路（41b）に導入される。冷却熱交換器（41）では、導入された冷却水がブライン流路（41a）の第１ブラインから吸熱する。吸熱後の冷却水は、冷却熱交換器（41）から出て流出配管（43）の第１分岐管（43a）を流れる。
【０１１３】
一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）に入った冷却水は、第２電動弁（S2）を通過して凝縮器（22）の冷却水流路（22b）に導入される。凝縮器（22）では、導入された冷却水が冷媒流路（22a）の冷媒から吸熱する。吸熱後の冷却水は、凝縮器（22）から出て流出配管（43）の第２分岐管（43b）を流れる。
【０１１４】
流出配管（43）において、第１分岐管（43a）の冷却水と第２分岐管（43b）の冷却水とが合流する。この合流後の冷却水は、冷却塔（図外）に送られて冷却され、再び流入配管（42）を通じて送り込まれる。
【０１１５】
《第１回路、第２回路における動作》
第１回路（50）において、第１ブラインポンプ（54）を運転すると、第１ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を流れて冷却熱交換器（41）のブライン流路（41a）に導入される。冷却熱交換器（41）では、ブライン流路（41a）の第１ブラインが冷却水流路（41b）の冷却水と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷却水に放熱して冷却される。冷却熱交換器（41）で冷却された第１ブラインは、第１蒸発器（23）の２次側流路（23b）に導入される。第１蒸発器（23）では、２次側流路（23b）の第１ブラインが１次側流路（23a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷媒に放熱して更に冷却される。
【０１１６】
第１蒸発器（23）から出た第１ブラインは、第１ヒータ（52）に導入される。第１ヒータ（52）は、第１ブラインの温度が第１設定温度となるように、第１ブラインに適当な熱量を付与する。つまり、第１蒸発器（23）の出口において第１ブラインの温度が第１設定温度よりも低くなった場合には、第１ヒータ（52）での加熱によって第１ブラインの温度を第１設定温度に合わせる。
【０１１７】
第１ヒータ（52）において第１設定温度となった第１ブラインは、第１タンク（53）に流入して貯留される。第１タンク（53）に貯留された第１設定温度の第１ブラインは、第１ブラインポンプ（54）に吸入され、送出管（55）に送り出される。送出管（55）を通じて供給された第１ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を通じて再び冷却熱交換器（41）へ送り込まれる。
【０１１８】
第２回路（60）において、第２ブラインポンプ（64）を運転すると、第２ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を流れて第２蒸発器（24）の２次側流路（24b）に導入される。第２蒸発器（24）では、２次側流路（24b）の第２ブラインが１次側流路（24a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第２ブラインは、冷媒に放熱して冷却される。
【０１１９】
第２蒸発器（24）から出た第２ブラインは、第２ヒータ（62）に導入される。第２ヒータ（62）は、第２ブラインの温度が第２設定温度となるように、第２ブラインに適当な熱量を付与する。つまり、第２蒸発器（24）の出口において第２ブラインの温度が第２設定温度よりも低くなった場合には、第２ヒータ（62）での加熱によって第２ブラインの温度を第２設定温度に合わせる。
【０１２０】
第２ヒータ（62）において第２設定温度となった第２ブラインは、第２タンク（63）に流入して貯留される。第２タンク（63）に貯留された第２設定温度の第２ブラインは、第２ブラインポンプ（64）に吸入され、送出管（65）に送り出される。送出管（65）を通じて供給された第２ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を通じて再び第２蒸発器（24）へ送り込まれる。
【０１２１】
《コントローラの制御動作》
上述のように、上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御を行う。ここでは、その内容について説明する。
【０１２２】
上記コントローラ（80）は、冷却熱交換器（41）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１電動弁（S1）の開度を調節し、冷却熱交換器（41）に対する冷却水の供給量を変更することによって、冷却熱交換器（41）における第１ブラインからの放熱量を調節する。
【０１２３】
上記コントローラ（80）は、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１膨張弁（E1）の開度を調節し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第１蒸発器（23）における第１ブラインからの放熱量を調節する。また、第２膨張弁（E2）の開度を調節し、第２蒸発器（24）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第２蒸発器（24）における第２ブラインからの放熱量を調節する。その際、コントローラ（80）は、圧縮機（21）の容量調節も行う。つまり、第１，第２蒸発器（24）における冷却能力の過不足に応じてインバータ（図外）の出力周波数を変更し、圧縮機（21）における電動機の回転数を変更することによって、圧縮機（21）の容量を調節する。
【０１２４】
尚、冷却熱交換器（41）の出口において、第１ブラインの温度が既に第１設定温度以下となっている場合には、第１蒸発器（23）における第１ブラインの冷却を停止する。つまり、このような場合には、上記コントローラ（80）が第１膨張弁（E1）を全閉し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給を遮断する。
【０１２５】
上記コントローラ（80）は、第１ヒータ（52）及び第２ヒータ（62）の出力調節を行う。つまり、第１ヒータ（52）については、第４白金温度計（Pt4）の検出温度が第１設定温度となるように、その出力が調節される。また、第２ヒータ（62）については、第７白金温度計（Pt7）の検出温度が第２設定温度となるように、その出力が調節される。尚、運転状態によっては、第１ヒータ（52）や第２ヒータ（62）の出力をゼロとし、これらヒータ（52,62）におけるブラインの加熱を行わない場合もある。
【０１２６】
上記コントローラ（80）は、第１ブラインポンプ（54）と第２ブラインポンプ（64）の発停制御を行う。ここでは第１ブラインポンプ（54）の場合を例に説明するが、第２ブラインポンプ（64）の場合も同様である。
【０１２７】
この第１ブラインポンプ（54）は、原則として常時運転されるものである。ただし、第１タンク（53）の液面センサ（56）が下限信号又は上限信号の何れかを出力した場合には、上記コントローラ（80）が第１ブラインポンプ（54）を緊急停止する。つまり、下限信号が出力された場合、第１ブラインの流量が不足したまま運転を継続すると、利用側の冷却対象物にダメージを与えるおそれがあるため、第１ブラインポンプ（54）の運転を停止する。また、上限信号が出力された場合、第１タンク（53）から第１ブラインが溢れ出すおそれがあるため、第１ブラインポンプ（54）の運転を停止する。
【０１２８】
上記コントローラ（80）は、冷媒回路（20）における低圧の制御を行う。具体的に、コントローラ（80）は、第２電動弁（S2）の開度を調節して凝縮器（22）に対する冷却水の供給量を調節し、凝縮器（22）における冷媒からの放熱量を調節する。そして、凝縮器（22）における冷媒の圧力を変更することによって、冷媒回路（20）の低圧を調節する。その際、コントローラ（80）は、冷媒回路（20）の低圧を可能な範囲で最も低くなるようにして、圧縮機（21）における消費電力の低減を図る。
【０１２９】
上記コントローラ（80）は、冷媒回路（20）の運転状態が異常な状態となっても、圧縮機（21）の運転を継続させつつ、圧縮機（21）を保護するための動作を行う。
【０１３０】
具体的に、圧縮機（21）の吐出冷媒温度が過度に上昇した場合において、コントローラ（80）は、第３膨張弁（E3）を開き、液冷媒導入管（34）を通じて液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入する。このように液冷媒を導入すると、圧縮機（21）の吸入冷媒温度が低下してその吐出冷媒温度も低下するため、圧縮機（21）の破損を回避しつつ運転を継続できる。
【０１３１】
また、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が過度に低下した場合、あるいは圧縮機（21）の吸入冷媒が湿り状態となった場合において、コントローラ（80）は、第４膨張弁（E4）を開き、ガス冷媒導入管（35）を通じて圧縮機（21）の吐出冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入する。このように吐出冷媒を導入すると、圧縮機（21）の吸入冷媒圧力が上昇し、その吸入冷媒の湿り度も低下するため、圧縮機（21）の破損を回避しつつ運転を継続できる。
【０１３２】
ここで、上述したように、上記チリングユニット（10）は、半導体の生産設備にブラインを供給するものである。そして、この利用側の特性上、チリングユニット（10）においては、冷却負荷のある状態と冷却負荷のない状態とが、比較的短い時間間隔で交互に繰り返される。このため、例え冷却負荷が無くなった状態であっても、次に冷却負荷が生じる場合に備えて、圧縮機（21）の運転を継続させる必要がある。ところが、冷却負荷のない状態では、第１蒸発器（23）や第２蒸発器（24）においてブラインを冷却する必要がなくなる。このため、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）が全閉されてしまい、このままでは圧縮機（21）の運転を継続できなくなる。
【０１３３】
そこで、上記コントローラ（80）は、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）の両方が全閉された状態であっても、圧縮機（21）の運転を継続するための動作を行う。具体的に、コントローラ（80）は、第３膨張弁（E3）と第４膨張弁（E4）の開度調節を行う。第３膨張弁（E3）を開くと、凝縮器（22）で凝縮した冷媒が、液冷媒導入管（34）を通じて吸入ガス配管（33）に導入される。また、第４膨張弁（E4）を開くと、圧縮機（21）から吐出されたガス冷媒が、ガス冷媒導入管（35）を通じて吸入ガス配管（33）に導入される。そして、液冷媒導入管（34）を通じて送り込まれた冷媒と、ガス冷媒導入管（35）を通じて送り込まれた冷媒とは、共にアキュームレータ（25）へ流入し、その後に圧縮機（21）に吸入される。その際、コントローラ（80）は、液バックの問題が生じないように、第３膨張弁（E3）と第４膨張弁（E4）の開度をそれぞれ適当に調節する。以上の動作によって、第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）が全閉されていても、圧縮機（21）の運転が可能となる。
【０１３４】
《その他の動作》
上記チリングユニット（10）の点検や修理の際には、第１回路（50）や第２回路（60）からブラインを抜き取らなければならない場合もある。このような場合には、窒素導入管（77）を通じて第１，第２回路（50,60）に窒素ガスを導入し、ブラインを第１，第２タンク（53,63）に回収する動作を行う。尚、ここでは、この動作について第１回路（50）の場合を例に説明するが、第２回路（60）についても同様である。
【０１３５】
接続ポート（78）に窒素ボンベを接続し、開閉弁（79）を開く。続いて第１電磁弁（SV1）を開放すると、窒素ボンベから第１回路（50）へ窒素ガスが送り込まれる。この時、窒素ガスは、第１回路（50）の送出管（55）における第１逆止弁（CV1）の下流に導入される。このため、第１回路（50）における第１ブラインの循環方向に沿って、この第１逆止弁（CV1）から第１ヒータ（52）に至るまでの間の第１ブラインは、導入された窒素ガスによって押し流されて第１タンク（53）に回収される。そして、第１タンク（53）のドレン弁（72）を開き、第１タンク（53）から第１ブラインを排出することによって、第１回路（50）からほぼ完全に第１ブラインが抜き取られる。
【０１３６】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、冷媒回路（20）を１つだけ有するチリングユニット（10）によって、第１設定温度の第１ブラインと、第２設定温度の第２ブラインとの両方を利用側へ供給することが可能となる。つまり、本実施形態によれば、従来のように、第１ブラインの冷却を行う冷媒回路と第２ブラインの冷却を行う冷媒回路との両方を設ける必要はない。従って、チリングユニット（10）の構成を簡素化でき、構成機器の数、特に圧縮機（21）の台数を削減することによってトラブルの可能性を低減できる。このため、チリングユニット（10）の信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
また、本実施形態では、第１回路（50）に冷却熱交換器（41）を接続し、冷却水との熱交換によっても第１ブラインを冷却するようにしている。従って、冷凍サイクルにより得られた冷熱のみを用いて第１ブラインを冷却する場合に比べ、第１ブラインの冷却に要するエネルギを大幅に低減できる。このため、チリングユニット（10）の運転に要するエネルギを削減でき、チリングユニット（10）の消費電力を低減できる。
【０１３８】
また、本実施形態では、インバータの出力周波数を変更することによって、圧縮機（21）の容量を変更している。ここで、従来、この種のチリングユニット（10）では、圧縮機（21）の吐出ガスをそのまま吸入側へ戻す、いわゆるホットガスバイパスによって圧縮機（21）の容量を調節していた。このため、圧縮機（21）の容量は変更されても圧縮機（21）の消費電力は低下せず、エネルギ効率の点で問題があった。これに対し、本実施形態のようにインバータにより圧縮機（21）の容量を調節すれば、圧縮機（21）の容量を小さくすれば消費電力も低下するため、省エネルギ性に優れたチリングユニット（10）を実現できる。
【０１３９】
ここで、急激な負荷変動に制御が追従できず、第１ヒータ（52）の出口における第１ブラインの温度が第１設定温度からずれてしまう場合もあり得る。これに対し、本実施形態に係る第１回路（50）では、第１設定温度となった第１ブラインを一旦第１タンク（53）に貯留し、その後に利用側へ送るようにしている。従って、第１タンク（53）に流入する第１ブラインの温度が一時的に第１設定温度でなくなったとしても、第１タンク（53）から利用側へ送られる第１ブラインの温度は、ほとんど変動することなく第１設定温度に保たれる。この点は、第２回路（60）についても同様である。このため、本実施形態によれば、利用側へ供給するブラインの温度を確実に設定温度に保持することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施形態では、第１，第２タンク（53,63）に波除け板（73）を設け、この波除け板（73）で区画された空間において、液面センサ（56,66,）により液面の検知を行っている。従って、波立ちの抑えられた液面に基づいて液面センサ（56,66,）の検出信号が出力されることとなる。このため第１，第２タンク（53,63）における液面位置を正確に検出でき、ブラインの供給量不足や、ブラインのオーバーフローといった事態を確実に回避できる。
【０１４１】
また、本実施形態では、第１，第２回路（50,60）に窒素導入管（77）を接続しているため、第１，第２回路（50,60）からのブラインの抜き取りを容易に且つ確実に行うことができる。このため、チリングユニット（10）の保守作業に要する工数を削減することができる。また、第１，第２タンク（53,63）からブラインを抜き出すことができるため、抜き出したブライン（フロリナート）を再使用することも可能となる。
【０１４２】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態では、第１，第２抑制手段（73,74）を波除け板（73）によって構成しているが、これに代えて、次のようにしてもよい。即ち、図３に示すように、第１，第２タンク（53,63）に別体の補助タンク（74）を設け、この補助タンク（74）によって第１，第２抑制手段を構成してもよい。尚、ここでは、第１タンク（53）の場合を例に説明する。
【０１４３】
上記補助タンク（74）は、縦長の容器状に形成されている。補助タンク（74）は、その上端部が上連絡管（75）を介して第１タンク（53）の上部と連通し、その下端部が下連絡管（76）を介して第１タンク（53）の下部と連通している。この補助タンク（74）には、下連絡管（76）のみを通じて第１タンク（53）に貯留する第１ブラインが出入りする。従って、補助タンク（74）内に形成される液面は第１タンク（53）の液面と同じ位置であって、更に補助タンク（74）内の液面は波立ちが抑えられている。そして、この補助タンク（74）に、液面センサ（56）が設置される。つまり、液面センサ（56）は、補助タンク（74）に形成される波立ちの少ない液面に基づいて、上限信号又は下限信号を出力する。
【０１４４】
更に、図４に示すように、波除け板（73）と補助タンク（74）を組み合わせて第１，第２抑制手段を構成してもよい。即ち、波除け板（73）の内側に区画された空間に上連絡管（75）及び下連絡管（76）が開口するようにして、補助タンク（74）における液面の波立ちを一層少なくするようにしてもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態では、電極式の液面センサを用いているが、これに代えて、フロート式の液面センサを用いてもよい。
【０１４６】
また、上記実施形態では、第１，第２ブラインとしてフロリナートを用いているが、これ以外の物質をブラインとして用いることも可能である。
【０１４７】
また、上記実施形態では、スクロール型の圧縮機（21）を用いているが、その他の形式の圧縮機、例えばローリングピストン型の圧縮機を用いてもよい。
【０１４８】
また、上記実施形態では、第１蒸発器（23）、第２蒸発器（24）、凝縮器（22）、及び冷却熱交換器（41）をプレート式熱交換器により構成しているが、その他の形式の熱交換器、例えば二重管式の熱交換器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態に係るチリングユニットの全体構成を示す配管系統図である。
【図２】 実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【図３】 その他の実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【図４】 その他の実施形態に係る第１（第２）タンクの概略斜視図である。
【符号の説明】
（20） 冷媒回路
（21） 圧縮機
（22） 凝縮器
（23） 第１蒸発器
（24） 第２蒸発器（蒸発器）
（25） アキュームレータ
（34） 液冷媒導入管 （液冷媒導入管路）
（35） ガス冷媒導入管（ガス冷媒導入管路）
（40） 冷却水回路
（41） 冷却熱交換器
（50） 第１回路
（52） 第１ヒータ（第１調節用ヒータ）
（53） 第１タンク
（56） 液面センサ（第１液面検出手段）
（60） 第２回路
（62） 第２ヒータ（第２調節用ヒータ）
（63） 第２タンク
（66） 液面センサ（第２液面検出手段）
（73） 波除け板 （第１，第２抑制手段）
（74） 補助タンク（第１，第２抑制手段）
（77） 窒素導入管（ガス導入手段）
（E1） 第１膨張弁（膨張機構）
（E2） 第２膨張弁（膨張機構）
（E3） 第３膨張弁（液側調節弁）
（E4） 第４膨張弁（ガス側調節弁）
（S1） 第１電動弁（第１調節弁）
（S2） 第２電動弁（第２調節弁）
Claims (17)
- 圧縮機（21）、凝縮器（22）、膨張機構（E1,E2）、第１蒸発器（23）、及び第２蒸発器（24）を有して冷媒が循環する冷媒回路（20）と、
上記凝縮器（22）に接続して該凝縮器（22）へ冷却水を供給する冷却水回路（40）と、
第１設定温度の第１熱媒体を利用側へ供給するために、第１熱媒体を上記冷却水回路（40）の冷却水と熱交換させる冷却熱交換器（41）が上記第１蒸発器（ 23 ）と直列に接続されて、上記第１蒸発器（23）及び冷却熱交換器（41）と利用側の間で第１熱媒体を循環させる第１回路（50）と、
上記第１設定温度よりも低い第２設定温度の第２熱媒体を利用側へ供給するために上記第２蒸発器（24）と利用側の間で第２熱媒体を循環させる第２回路（60）とを備え、
上記冷却熱交換器（ 41 ）は、第１回路（ 50 ）における第１蒸発器（ 23 ）の上流に設けられ、
上記第１回路（ 50 ）を循環する第１熱媒体を上記冷却熱交換器（ 41 ）での冷却水との熱交換により冷却した後に第１蒸発器（ 23 ）での冷媒との熱交換により更に冷却してから利用側へ供給する動作を行う冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において互いに並列に接続されている冷凍装置。 - 請求項２記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）の膨張機構（E1,E2）は、第１蒸発器（23）の流入側に設けられた第１膨張弁（E1）と、第２蒸発器（24）の流入側に設けられた第２膨張弁（E2）とによって構成されている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、冷却水回路（40）において互いに並列に接続されている冷凍装置。 - 請求項４記載の冷凍装置において、
冷却水回路（40）は、冷却熱交換器（41）の流入側に設けられた第１調節弁（S1）と、凝縮器（22）の流入側に設けられた第２調節弁（S2）とを備えている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）の圧縮機（21）は、その容量が可変に構成されている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）とを備えている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）は、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）は、凝縮器（22）から出た液冷媒を圧縮機（21）の吸入側へ導入するための液冷媒導入管路（34）と、該液冷媒導入管路（34）に設けられた液側調節弁（E3）と、圧縮機（21）の吐出冷媒を該圧縮機（21）の吸入側へ導入するためのガス冷媒導入管路（35）と、該ガス冷媒導入管路（35）に設けられたガス側調節弁（E4）とを備えている冷凍装置。 - 請求項９記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）における圧縮機（21）の吸入側にアキュームレータ（25）が設けられ、
液導入管路の液冷媒とガス導入管路のガス冷媒とが上記アキュームレータ（25）の上流に導入される冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
冷媒回路（20）の冷媒がＲ４０７Ｃで構成されている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
第１回路（50）には、利用側へ送られる冷却後の第１熱媒体が第１設定温度となるように該第１熱媒体を加熱する第１調節用ヒータ（52）が設けられ、
第２回路（60）には、利用側へ送られる冷却後の第２熱媒体が第２設定温度となるように該第２熱媒体を加熱する第２調節用ヒータ（62）が設けられている冷凍装置。 - 請求項１記載の冷凍装置において、
第１回路（50）には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、
第２回路（60）には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられている冷凍装置。 - 請求項１２記載の冷凍装置において、
第１回路（50）における第１調節用ヒータ（52）の下流には、第１熱媒体を貯留するための第１タンク（53）が設けられ、
第２回路（60）における第２調節用ヒータ（62）の下流には、第２熱媒体を貯留するための第２タンク（63）が設けられている冷凍装置。 - 請求項１３又は１４記載の冷凍装置において、
第１タンク（53）における第１熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第１液面検出手段（56）と、
第２タンク（63）における第２熱媒体の液面位置が少なくとも所定の下限位置となった場合に検出信号を出力する第２液面検出手段（66）と
を備えている冷凍装置。 - 請求項１５記載の冷凍装置において、
第１液面検出手段（56）の検出箇所における第１熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第１抑制手段（73,74）と、
第２液面検出手段（66）の検出箇所における第２熱媒体の液面の波立ちを抑制するための第２抑制手段（73,74）と
を備えている冷凍装置。 - 請求項１３又は１４記載の冷凍装置において、
第１回路（50）と第２回路（60）とに接続して第１回路（50）又は第２回路（60）に所定のガスを導入し、第１回路（50）に充填された第１熱媒体を導入したガスによって第１タンク（53）へ回収する動作と、第２回路（60）に充填された第２熱媒体を導入したガスによって第２タンク（63）へ回収する動作とを行うためのガス導入手段（77）を備えている冷凍装置。
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