JP2003214735A

JP2003214735A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2003214735A
Application number: JP2002013708A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tanimoto; 憲治谷本; Masaaki Takegami; 雅章竹上; Satoru Sakae; 覚阪江
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置にお
いて、圧縮機の劣化を正確に検知できるようにする。【解決手段】所定の時期毎に少なくとも低圧側の冷媒
の状態値を同じにして運転を行ってポリトロープ指数な
いしポリトロープ効率を求め、圧縮機の劣化を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルを行
う冷凍装置に関し、特に、圧縮機の劣化検出技術に係る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空調機などの冷凍装置には、
例えば特開平１０−３００２９２号公報に記載されてい
るように、蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられている。
この蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置の冷媒回路
は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、膨張弁（膨張機構）
と、利用側熱交換器とを主要な機器として、これらを冷
媒配管により順に接続することにより構成されている。

【０００３】この種の空調機は、一般に、冷媒回路にお
ける冷媒の循環方向を反転させて、冷房運転と暖房運転
とを切り換えるように構成されている。

【０００４】そして、冷房運転時には、利用側熱交換器
である室内熱交換器が蒸発器となる冷却動作を行う。こ
の冷房運転時において、圧縮機から吐出された冷媒は、
熱源側熱交換器である室外熱交換器で凝縮し、膨張弁で
減圧されて室内熱交換器で蒸発した後、圧縮機に吸入さ
れる。

【０００５】また、暖房運転時には、室内熱交換器が凝
縮器となる加熱動作（ヒートポンプ動作）を行う。この
暖房運転時において、圧縮機から吐出された冷媒は、室
内熱交換器で凝縮し、さらに膨張弁で減圧した後に室外
熱交換器で蒸発して、圧縮機に吸入される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の空調
機を含め、冷凍サイクルを行う冷凍装置において、例え
ば装置を据え付けてから長期間（例えば数年）が経過す
ると、圧縮機が劣化する。そして、圧縮機が劣化する
と、圧縮機内部で高圧側から低圧側に冷媒が漏れてしま
い、圧縮効率が低下して冷凍サイクルのＣＯＰ（成績係
数）も低下することになる。

【０００７】従来は、このように圧縮機が劣化しても、
その劣化を直接に知る手だてはなく、本来は圧縮機の更
新時期が来ている場合でも殆どの場合はすぐには更新さ
れていないのが実状である。そして、圧縮機の劣化は、
明らかに異常と分かる事態が生じるまでは放置されてい
る場合も多い。

【０００８】これに対して、本願出願人は、圧縮機に固
有の値であるポリトロープ指数を所定の時期毎に求め、
この値の経時変化から圧縮機の劣化を判断する技術を出
願している（特願２０００−３４５６３３号）。つま
り、ポリトロープ指数は圧縮行程の前後の冷媒の状態が
一定である限りは変化しない値であるので、この値が変
化していて、その変化が所定の範囲を超えていると、圧
縮機が劣化して内部での冷媒の漏れなどが生じる状態に
なっていると判断するようにしている。

【０００９】しかし、例えば可変容量の圧縮機において
運転容量が変化したり、冷凍サイクルが過熱運転や湿り
運転になったり、外気温度の影響などで冷凍サイクルの
高圧圧力や低圧圧力が変化したりすると、本来は一定で
あるはずのポリトロープ指数も変動してしまう。特に、
複数の圧縮機で圧縮機構を構成した冷凍装置では運転状
態が変動しやすく、そうなるとポリトロープ指数も変動
して圧縮機の劣化を正確に判断するのが困難になってし
まう。

【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたものであり、その目的とするところは、蒸気圧縮
式冷凍サイクルを行う冷凍装置において、圧縮機の劣化
を正確に検知できるようにすることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、据え付けから
所定の時期毎に所定の運転条件を実質的に同一にしてポ
リトロープ指数などの値を求め、その値の経時変化によ
り圧縮機が劣化しているかどうかを判断するようにした
ものである。

【００１２】具体的に、本発明が講じた第１の解決手段
は、圧縮機（2A，2B，2C）と熱源側熱交換器（4）と膨
張機構（26，42，46，52）と利用側熱交換器（41，45，
51）とが順に接続されて構成された冷凍装置を前提とし
ている。

【００１３】そして、この冷凍装置は、圧縮機吸入温度
と、圧縮機吸入圧力と、圧縮機吐出温度と、圧縮機吐出
圧力とに基づいて、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判断
する制御手段（80）を備え、制御手段（80）が、所定の
時期毎に所定の運転条件を実質的に同一にして運転を行
って、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判断するように構
成されていることを特徴としている。

【００１４】また、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、制御手段（80）が、所定
の時期毎に少なくとも圧縮機（2A，2B，2C）の吸入側に
おける冷媒の状態値（圧縮機吸入温度、吸入圧力）を実
質的に同一にして運転を行って、圧縮機（2A，2B，2C）
の劣化を判断するように構成されていることを特徴とし
ている。この場合、判断毎に実質的に同一にする圧縮機
吸入温度や吸入圧力にある程度の範囲を持たせ、これら
の値がその範囲内であれば条件が実質的に同一であると
見なすようにしてもよい。

【００１５】また、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、制御手段（80）が、実質
的に同一の外気温度で運転を行って、圧縮機の劣化を判
断するように構成されていることを特徴としている。こ
の場合も、外気温度は一定の範囲内であれば実質的に同
一と見なしてよい。

【００１６】また、本発明が講じた第４の解決手段は、
上記第１，第２または第３の解決手段において、制御手
段（80）が、圧縮機吸入温度と、圧縮機吸入圧力と、圧
縮機吐出温度と、圧縮機吐出圧力とを変数とする関数か
ら求められる値の経時変化に基づいて、圧縮機（2A，2
B，2C）の劣化を判断するように構成されていることを
特徴としている。

【００１７】また、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、上記関数が、ポリトロー
プ指数またはポリトロープ効率を求める関数であること
を特徴としている。

【００１８】また、本発明が講じた第６の解決手段は、
上記第４または第５の解決手段において、制御手段（8
0）が、据え付け当初の基準時における上記関数から求
められる値と、据え付けから所定時期毎に上記関数から
求められる値とから、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判
断するように構成されていることを特徴としている。

【００１９】上記第１から第６の解決手段においては、
圧縮機（2A，2B，2C）の劣化判断を行うとき、少なくと
も圧縮機（2A，2B，2C）の吸入側における冷媒の状態値
などの所定の条件を同一として運転を行い、ポリトロー
プ指数またはポリトロープ効率などの値が求められる。
このとき、高圧側の冷媒の状態値が変動していればポリ
トロープ指数などの値が変動するので、運転状態の変動
のせいではなく、圧縮効率が変化していることが分か
る。

【００２０】また、本発明が講じた第７の解決手段は、
上記第１から第６の解決手段において、複数台の圧縮機
（2A，2B，2C）からなる圧縮機構（2D，2E）を備え、制
御手段（80）が、各圧縮機（2A，2B，2C）について、所
定の時期毎に所定の運転条件を実質的に同一にして劣化
を判断するように構成されていることを特徴としてい
る。

【００２１】この第７の解決手段では、各圧縮機（2A，
2B，2C）について、劣化判断が所定の時期毎に所定の運
転条件を実質的に同一にして個別に行われる。

【００２２】

【発明の効果】上記第１から第６の解決手段によれば、
圧縮機（2A，2B，2C）の劣化判断を行うときに、圧縮機
（2A，2B，2C）の吸入圧力や吸入温度、あるいは外気温
度などの所定の運転条件を揃えるようにしているので、
ポリトロープ指数やポリトロープ効率などの値が変化し
ていると、その変動が圧縮効率の劣化によるものである
ことが明確になる。したがって、圧縮機（2A，2B，2C）
の劣化を正確に検出することが可能となる。

【００２３】また、上記第４，第５の解決手段によれ
ば、冷凍装置に通常用いられる検出手段から圧縮機吸入
温度と吸入圧力と吐出温度と吐出圧力とを求めてポリト
ロープ指数やポリトロープ効率を算出すればよいため、
新たなハードを追加せずに圧縮機（2A，2B，2C）の劣化
を確実に判断できる。

【００２４】また、上記第６の解決手段によれば、据え
付け当初に圧縮機（2A，2B，2C）が劣化していない状態
を基準として、これに対して所定時間経過毎に劣化判断
を行うため、より正確な判断を行える。

【００２５】また、上記第７の解決手段によれば、複数
の圧縮機（2A，2B，2C）を備えた冷凍装置において各圧
縮機（2A，2B，2C）について所定の時期毎に同一の運転
条件で劣化判断が行われるので、冷凍装置の運転状態が
変動しやすいにもかかわらず、正確な判断が可能とな
る。

【００２６】

【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。

【００２７】図１に示すように、本実施形態に係る冷凍
装置（1）は、コンビニエンスストアに設けられ、ショ
ーケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものであ
る。この冷凍装置（1）は、例えばエアネットシステム
（ダイキン工業(株)の空調設備メンテナンスシステム）
などの管理システムにより、集中管理されるように構成
されている。

【００２８】上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（1
A）と室内ユニット（1B）と冷蔵ユニット（1C）と冷凍
ユニット（1D）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行
う冷媒回路（1E）を備えている。この冷媒回路（1E）
は、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、空調用の第２系
統側回路とを備えている。上記冷媒回路（1E）は、冷房
サイクルと暖房サイクルとに切り換わるように構成され
ている。

【００２９】上記室内ユニット（1B）は、冷房運転と暖
房運転とを切り換えて行うように構成され、例えば、売
場などに設置される。また、上記冷蔵ユニット（1C）
は、冷蔵用のショーケースに設置されて該ショーケース
の庫内空気を冷却する。上記冷凍ユニット（1D）は、冷
凍用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内
空気を冷却する。

【００３０】〈室外ユニット〉上記室外ユニット（1A）
は、第１圧縮機としてのインバータ圧縮機（2A）と、第
２圧縮機としての第１ノンインバータ圧縮機（2B）と、
第３圧縮機としての第２ノンインバータ圧縮機（2C）と
を備えると共に、第１四路切換弁（3A）、第２四路切換
弁（3B）、及び第３四路切換弁（3C）と、熱源側熱交換
器である室外熱交換器（4）とを備えている。

【００３１】上記各圧縮機（2A，2B，2C）は、例えば、
密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されてい
る。上記インバータ圧縮機（2A）は、電動機がインバー
タ制御されて容量が段階的又は連続的に可変となる可変
容量圧縮機である。上記第１ノンインバータ圧縮機（2
B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、電動機が
常に一定回転数で駆動する定容量圧縮機である。

【００３２】上記インバータ圧縮機（2A）と第１ノンイ
ンバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2
C）は、この冷凍装置（1）の圧縮機構（2D，2E）を構成
し、該圧縮機構（2D，2E）は、第１系統の圧縮機構（2
D）と第２系統の圧縮機構（2E）とから構成されてい
る。具体的に、圧縮機構（2D，2E）は、運転時に、上記
インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機
（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノ
ンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）
を構成する場合と、上記インバータ圧縮機（2A）が第１
系統の圧縮機構（2D）を構成し、第１ノンインバータ圧
縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）とが第２
系統の圧縮機構（2E）を構成する場合とがある。つま
り、インバータ圧縮機（2A）が冷蔵・冷凍用の第１系統
側回路に、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が空調用の
第２系統側回路に固定的に用いられる一方、第１ノンイ
ンバータ圧縮機（2B）は第１系統側回路と第２系統側回
路に切り換えて用いることができるようになっている。

【００３３】上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンイ
ンバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機
（2C）の各吐出管（5a，5b，5c）は、１つの高圧ガス管
（吐出配管）（8）に接続され、該高圧ガス管（8）が第
１四路切換弁（3A）の１つのポートに接続されている。
上記インバータ圧縮機（2A）の吐出管（5a）、第１ノン
インバータ圧縮機（2B）の吐出管（5b）、及び第２ノン
インバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、それぞれ
逆止弁（7）が設けられている。

【００３４】上記室外熱交換器（4）のガス側端部は、
室外ガス管（9）によって第１四路切換弁（3A）の１つ
のポートに接続されている。上記室外熱交換器（4）の
液側端部には、液ラインである液管（10）の一端が接続
されている。該液管（10）の途中には、レシーバ（14）
が設けられ、液管（10）の他端は、第１連絡液管（11）
と第２連絡液管（12）とに分岐されている。

【００３５】尚、上記室外熱交換器（4）は、例えば、
クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器
であって、熱源ファンである室外ファン（4F）が近接し
て配置されている。

【００３６】上記第１四路切換弁（3A）の１つのポート
には、連絡ガス管（17）が接続されている。上記第１四
路切換弁（3A）の１つのポートは、接続管（18）によっ
て第２四路切換弁（3B）の１つのポートに接続されてい
る。該第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、補助ガ
ス管（19）によって第２ノンインバータ圧縮機（2C）の
吐出管（5c）に接続されている。また、第２四路切換弁
（3B）の１つのポートは、第２ノンインバータ圧縮機
（2C）の吸入管（6c）が接続されている。尚、上記第２
四路切換弁（3B）の１つのポートは、閉塞された閉鎖ポ
ートに構成されている。つまり、上記第２四路切換弁
（3B）は、三路切換弁であってもよい。

【００３７】上記第１四路切換弁（3A）は、高圧ガス管
（8）と室外ガス管（9）とが連通し且つ接続管（18）と
連絡ガス管（17）とが連通する第１状態（図１実線参
照）と、高圧ガス管（8）と連絡ガス管（17）とが連通
し、且つ接続管（18）と室外ガス管（9）とが連通する
第２状態（図１破線参照）とに切り換わるように構成さ
れている。

【００３８】また、上記第２四路切換弁（3B）は、補助
ガス管（19）と閉鎖ポートとが連通し、且つ接続管（1
8）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）
とが連通する第１状態（図１実線参照）と、補助ガス管
（19）と接続管（18）とが連通し、且つ接続管（18）と
閉塞ポートとが連通する第２状態（図１破線参照）とに
切り換わるように構成されている。

【００３９】上記インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6
a）は、第１系統側回路の低圧ガス管（15）に接続され
ている。第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6
c）は、第１，第２四路切換弁（3A，3B）を介して第２
系統側回路の低圧ガス管（連絡ガス管（17）または室外
ガス管（9））に接続されている。また、第１ノンイン
バータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）は、後述の第３四路
切換弁（3C）を介してインバータ圧縮機（2A）の吸入管
（6a）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管
（6c）に接続されている。

【００４０】具体的には、インバータ圧縮機（2A）の吸
入管（6a）には分岐管（6d）が接続され、第２ノンイン
バータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）には分岐管（6e）が
接続されている。そして、インバータ圧縮機（2A）の吸
入管（6a）の分岐管（6d）が逆止弁（7）を介して第３
四路切換弁（3C）の第１ポート（P1）に接続され、第１
ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）が第３四路
切換弁（3C）の第２ポート（P2）に接続され、第２ノン
インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）
が逆止弁（7）を介して第３四路切換弁（3C）の第３ポ
ート（P3）に接続されている。また、第３四路切換弁
（3C）の第４ポート（P4）には、後述するレシーバ（1
4）からのガス抜き管（28）の分岐管（28a）が接続され
ている。上記分岐管（6d，6e）に設けられている逆止弁
は、第３四路切換弁（3C）へ向かう冷媒流れのみを許容
するものである。

【００４１】上記第３四路切換弁（3C）は、第１ポート
（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）
と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参
照）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通
し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第
２の状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成され
ている。

【００４２】上記各吐出管（5a，5b，5c）と高圧ガス管
（8）と室外ガス管（9）とが冷房運転時の高圧ガスライ
ン（1L）を構成している。一方、上記低圧ガス管（15）
と第１系統の圧縮機構（2D）の各吸入管（6a，6b）が第
１の低圧ガスライン（1M）を構成している。また、上記
連絡ガス管（17）と第２系統の圧縮機構（2E）の吸入管
（6c）が冷房運転時の第２の低圧ガスライン（1N）を構
成している。

【００４３】上記第１連絡液管（11）と第２連絡液管
（12）と連絡ガス管（17）と低圧ガス管（15）とは、室
外ユニット（1A）から外部に延長され、室外ユニット
（1A）内にはこれらに対応して閉鎖弁（20）が設けられ
ている。さらに、上記第２連絡液管（12）は、液管（1
0）からの分岐側端部に逆止弁（7）が設けられ、レシー
バ（14）から閉鎖弁（20）に向かって冷媒が流れるよう
に構成されている。

【００４４】上記液管（10）には、レシーバ（14）をバ
イパスする補助液管（25）が接続されている。該補助液
管（25）は、主として暖房時に冷媒が流れ、膨張機構で
ある室外膨張弁（26）が設けられている。上記液管（1
0）における室外熱交換器（4）とレシーバ（14）との間
には、レシーバ（14）に向かう冷媒流れのみを許容する
逆止弁（7）が設けられている。該逆止弁（7）は、液管
（10）における補助液管（25）の接続部とレシーバ（1
4）との間に位置している。

【００４５】上記液管（10）は、この逆止弁（7）とレ
シーバ（14）との間で分岐して（分岐液管（36）とい
う）、該分岐液管（36）が、上記第２液管（12）におけ
る閉鎖弁（20）と逆止弁（7）との間に接続されてい
る。該分岐液管（36）には、第２液管（12）からレシー
バ（14）へ向かう冷媒流れを許容する逆止弁（7）が設
けられている。

【００４６】上記補助液管（25）と低圧ガス管（15）と
の間には、リキッドインジェクション管（27）が接続さ
れている。該リキッドインジェクション管（27）には、
電磁弁（SV6）が設けられている。また、上記レシーバ
（14）の上部とインバータ圧縮機（2A）の吐出管（5a）
との間には、ガス抜き管（28）が接続されている。該ガ
ス抜き管（28）には、レシーバ（14）から吐出管（5a）
に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けら
れている。また、上述したように、このガス抜き管（2
8）の分岐管（28a）は上記第３四路切換弁（3C）の第４
ポート（P4）に接続されている。

【００４７】上記高圧ガス管（8）には、オイルセパレ
ータ（30）が設けられている。該オイルセパレータ（3
0）には、油戻し管（31）の一端が接続されている。該
油戻し管（31）は、他端が第１油戻し管（31a）と第２
油戻し管（31b）に分岐している。第１油戻し管（31a）
は、電磁弁（SV0）が設けられ、インバータ圧縮機（2
A）の吸入管（6a）に接続されている。また、第２油戻
し管（31b）は、電磁弁（SV4）が設けられ、第２ノンイ
ンバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）に
接続されている。

【００４８】上記インバータ圧縮機（2A）のドーム（油
溜まり）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管
（6b）との間には、第１均油管（32）が接続されてい
る。上記第１ノンインバータ圧縮機（2B）のドームと第
２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）との間に
は、第２均油管（33）が接続されている。上記第２ノン
インバータ圧縮機（2C）のドームとインバータ圧縮機
（2A）の吸入管（6a）との間には、第３均油管（34）が
接続されている。第１均油管（32）、第２均油管（3
3）、及び第３均油管（34）には、それぞれ、開閉機構
として電磁弁（SV1，SV2，SV3）が設けられている。

【００４９】〈室内ユニット〉上記室内ユニット（1B）
は、利用側熱交換器である室内熱交換器（41）と膨張機
構である室内膨張弁（42）とを備えている。上記室内熱
交換器（41）のガス側は、連絡ガス管（17）が接続され
ている。一方、上記室内熱交換器（41）の液側は、室内
膨張弁（42）を介して第２連絡液管（12）が接続されて
いる。尚、上記室内熱交換器（41）は、例えば、クロス
フィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であっ
て、利用側ファンである室内ファン（43）が近接して配
置されている。

【００５０】〈冷蔵ユニット〉上記冷蔵ユニット（1C）
は、冷却熱交換器である冷蔵熱交換器（45）と膨張機構
である冷蔵膨張弁（46）とを備えている。上記冷蔵熱交
換器（45）の液側は、電磁弁（7a）及び冷蔵膨張弁（4
6）を介して第１連絡液管（11）が接続されている。一
方、上記冷蔵熱交換器（45）のガス側は、低圧ガス管
（15）が接続されている。

【００５１】上記冷蔵熱交換器（45）は、第１系統の圧
縮機構（2D）の吸込側に連通する一方、上記室内熱交換
器（41）は、冷房運転時に第２ノンインバータ圧縮機
（2C）の吸込側に連通している。上記冷蔵熱交換器（4
5）の冷媒圧力（蒸発圧力）は室内熱交換器（41）の冷
媒圧力（蒸発圧力）より低くなる。この結果、上記冷蔵
熱交換器（45）の冷媒蒸発温度は、例えば、−１０℃と
なり、室内熱交換器（41）の冷媒蒸発温度は、例えば、
＋５℃となって冷媒回路（1E）が異温度蒸発の回路を構
成している。

【００５２】尚、上記冷蔵膨張弁（46）は、感温式膨張
弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（45）のガス側に取
り付けられている。上記冷蔵熱交換器（45）は、例え
ば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交
換器であって、冷却ファンである冷蔵ファン（47）が近
接して配置されている。

【００５３】〈冷凍ユニット〉上記冷凍ユニット（1D）
は、冷却熱交換器である冷凍熱交換器（51）と膨張機構
である冷凍膨張弁（52）と冷凍圧縮機であるブースタ圧
縮機（53）とを備えている。上記冷凍熱交換器（51）の
液側は、第１連絡液管（11）より分岐した分岐液管（1
3）が電磁弁（7b）及び冷凍膨張弁（52）を介して接続
されている。

【００５４】上記冷凍熱交換器（51）のガス側とブース
タ圧縮機（53）の吸込側とは、接続ガス管（54）によっ
て接続されている。該ブースタ圧縮機（53）の吐出側に
は、低圧ガス管（15）より分岐した分岐ガス管（16）が
接続されている。該分岐ガス管（16）には、逆止弁
（7）とオイルセパレータ（55）とが設けられている。
該オイルセパレータ（55）と接続ガス管（54）との間に
は、キャピラリチューブ（56）を有する油戻し管（57）
が接続されている。

【００５５】上記ブースタ圧縮機（53）は、冷凍熱交換
器（51）の冷媒蒸発温度が冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸
発温度より低くなるように第１系統の圧縮機構（2D）と
の間で冷媒を２段圧縮している。上記冷凍熱交換器（5
1）の冷媒蒸発温度は、例えば、−４０℃に設定されて
いる。

【００５６】尚、上記冷凍膨張弁（52）は、感温式膨張
弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（45）のガス側に取
り付けられている。上記冷凍熱交換器（51）は、例え
ば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交
換器であって、冷却ファンである冷凍ファン（58）が近
接して配置されている。

【００５７】また、上記ブースタ圧縮機（53）の吸込側
である接続ガス管（54）とブースタ圧縮機（53）の吐出
側である分岐ガス管（16）の逆止弁（7）の下流側との
間には、逆止弁（7）を有するバイパス管（59）が接続
されている。該バイパス管（59）は、ブースタ圧縮機
（53）の故障等の停止時に該ブースタ圧縮機（53）をバ
イパスして冷媒が流れるように構成されている。

【００５８】〈制御系統〉上記冷媒回路（1E）には、各
種センサ及び各種スイッチが設けられている。上記室外
ユニット（1A）の高圧ガス管（8）には、高圧冷媒圧力
を検出する圧力検出手段である高圧圧力センサ（61）
と、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温
度センサ（62）とが設けられている。上記第２ノンイン
バータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、高圧冷媒温度
を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（63）が
設けられている。また、上記インバータ圧縮機（2A）、
第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバー
タ圧縮機（2C）の各吐出管（5a，5b，5c）には、それぞ
れ、高圧冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ
（64）が設けられている。

【００５９】上記インバータ圧縮機（2A）及び第２ノン
インバータ圧縮機（2C）の各吸入管（6a，6c）には、低
圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である低圧圧力セン
サ（65，66）と、低圧冷媒温度を検出する温度検出手段
である吸入温度センサ（67，68）とが設けられている。

【００６０】上記室外熱交換器（4）には、室外熱交換
器（4）における冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度
を検出する温度検出手段である室外熱交換センサ（69）
が設けられている。また、上記室外ユニット（1A）に
は、室外空気温度を検出する温度検出手段である外気温
センサ（70）が設けられている。

【００６１】上記室内熱交換器（41）には、室内熱交換
器（41）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度
を検出する温度検出手段である室内熱交換センサ（71）
が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出する
温度検出手段であるガス温センサ（72）が設けられてい
る。また、上記室内ユニット（1B）には、室内空気温度
を検出する温度検出手段である室温センサ（73）が設け
られている。

【００６２】上記冷蔵ユニット（1C）には、冷蔵用のシ
ョーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である
冷蔵温度センサ（74）が設けられている。上記冷凍ユニ
ット（1D）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を
検出する温度検出手段である冷凍温度センサ（75）が設
けられている。また、ブースタ圧縮機（53）の吐出側に
は、吐出冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ
（64）が設けられている。

【００６３】上記第２連絡液管（12）における閉鎖弁
（20）と逆止弁（7）との間には、該第２連絡液管（1
2）における冷媒温度を検出する温度検出手段である液
温センサ（76）が設けられている。

【００６４】上記各種センサ及び各種スイッチの出力信
号は、コントローラ（80）に入力される。このコントロ
ーラ（80）は、冷媒回路（1E）の運転を制御し、後述す
る８種類の運転モードを切り換えて制御するように構成
されている。そして、該コントローラ（80）は、運転時
に、インバータ圧縮機（2A）の起動、停止及び容量制御
や、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンイン
バータ圧縮機（2C）の起動及び停止、さらには室外膨張
弁（26）及び室内膨張弁（42）の開度調節などに関して
制御を行うとともに、各四路切換弁（3A，3B，3C）の切
り換えや、油戻し管（31a，31b）、均油管（32，33，3
4）及びリキッドインジェクション管（27）の電磁弁（S
V0，SV1，SV2，SV3，SV4，SV6）についての開閉操作な
ども行う。

【００６５】さらに、コントローラ（80）は、吸入温度
センサ（67，68）によって検出される圧縮機（2A，2B，
2C）の吸入冷媒温度と、低圧圧力センサ（65，66）によ
って検出される圧縮機（2A，2B，2C）の吸入冷媒圧力
と、吐出温度センサ（62，63）によって検出される圧縮
機（2A，2B，2C）の吐出冷媒温度と、高圧圧力センサ
（61）によって検出される圧縮機（2A，2B，2C）の吐出
冷媒圧力とから、据付当初のポリトロープ指数（no1，n
o2）と、据付から所定期間経過毎のポリトロープ指数
（ni1，ni2）とを算出してポリトロープ効率(U1，U2）
を求め、その結果から圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判
別する。より具体的には、コントローラ（80）は、ポリ
トロープ指数（no1，no2）（ni1，ni2）を求める際に
は、いくつかの運転条件を常に据え付け当初の基準時と
同一にする制御を行う。

【００６６】−運転動作− 次に、上記冷凍装置（1）が行う運転動作について各運
転毎に説明する。本実施形態では、例えば８種類の運転
モードを設定することができるように構成されている。
具体的には、室内ユニット（1B）の冷房のみを行う冷
房運転、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）の
冷却のみを行う冷凍運転、室内ユニット（1B）の冷房
と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却と
を同時に行う第１冷房冷凍運転、第１冷房冷凍運転時
の室内ユニット（1B）の冷房能力が不足した場合の運転
である第２冷房冷凍運転、室内ユニット（1B）の暖房
のみを行う暖房運転、室内ユニット（1B）の暖房と冷
蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却を室外
熱交換器（4）を用いずに熱回収運転で行う第１暖房冷
凍運転、第１暖房冷凍運転時に室内ユニット（1B）の
暖房能力が余る暖房の能力過剰運転である第２暖房冷凍
運転、そして第１暖房冷凍運転時に室内ユニット（1
B）の暖房能力が不足する暖房の能力不足運転である第
３暖房冷凍運転が可能に構成されている。

【００６７】以下、個々の運転の動作について具体的に
説明する。

【００６８】〈冷房運転〉この冷房運転は、室内ユニッ
ト（1B）の冷房のみを行う運転である。この冷房運転時
は、図２に示すように、インバータ圧縮機（2A）が第１
系統の圧縮機構（2D）を構成し、第１ノンインバータ圧
縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）とが第２
系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第２系
統の圧縮機構（2E）である第１ノンインバータ圧縮機
（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）のみを駆動
する。

【００６９】また、図２の実線で示すように、第１四路
切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）はそれぞれ第１
の状態に切り換わり、第３四路切換弁（3C）は第２の状
態に切り換わる。また、室外膨張弁（26）、冷蔵ユニッ
ト（1C）の電磁弁（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁
弁（7b）は閉鎖している。

【００７０】この状態において、第１ノンインバータ圧
縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）から吐
出した冷媒は、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管
（9）を経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮
した液冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経
て第２連絡液管（12）を流れ、さらに室内膨張弁（42）
を経て室内熱交換器（41）に流れて蒸発する。蒸発した
ガス冷媒は、連絡ガス管（17）から第１四路切換弁（3
A）及び第２四路切換弁（3B）を経て第２ノンインバー
タ圧縮機（2C）の吸入管（6c）を流れる。この低圧のガ
ス冷媒の一部は第２ノンインバータ圧縮機（2C）に戻
り、ガス冷媒の他の一部は第２ノンインバータ圧縮機
（2C）の吸入管（6c）から分岐管（6e）に分流し、第３
四路切換弁（3C）を通って第１ノンインバータ圧縮機
（2B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店
内の冷房が行われる。

【００７１】なお、この運転状態では、室内の冷房負荷
に応じて、第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノン
インバータ圧縮機（2C）の起動と停止や、室内膨張弁
（42）の開度などが制御される。圧縮機（2B、2C）は１
台のみを運転することも可能である。

【００７２】〈冷凍運転〉冷凍運転は、冷蔵ユニット
（1C）と冷凍ユニット（1D）の冷却のみを行う運転であ
る。この冷凍運転時は、図３に示すように、インバータ
圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第
１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ
圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。
そして、上記第１系統の圧縮機構（2D）であるインバー
タ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）を
駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する一
方、第２ノンインバータ圧縮機（2C）は停止している。

【００７３】また、図３の実線で示すように、第１四路
切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）は第１の状態に
切り換わり、第３四路切換弁（3C）も第１の状態に切り
換わる。さらに、冷蔵ユニット（1C）の電磁弁（7a）及
び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）が開口される一
方、室外膨張弁（26）及び室内膨張弁（42）が閉鎖して
いる。

【００７４】この状態において、インバータ圧縮機（2
A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出した
冷媒は、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管（9）を
経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮した液
冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経て第１
連絡液管（11）を流れ、一部が冷蔵膨張弁（46）を経て
冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。

【００７５】一方、第１連絡液管（11）を流れる他の液
冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経
て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交
換器（51）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（5
3）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出さ
れる。

【００７６】上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷
媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷媒とは、
低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及
び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。冷媒が以上
の循環を繰り返すことで、冷蔵用ショーケースと冷凍用
ショーケースの庫内が冷却される。

【００７７】上記冷凍熱交換器（51）における冷媒圧力
は、ブースタ圧縮機（53）で吸引されるので、冷蔵熱交
換器（45）における冷媒圧力より低圧となる。この結
果、例えば、上記冷凍熱交換器（51）における冷媒温度
（蒸発温度）が−４０℃となり、上記冷蔵熱交換器（4
5）における冷媒温度（蒸発温度）が−１０℃となる。

【００７８】この冷凍運転時には、例えば低圧圧力セン
サ（65）が検出する低圧冷媒圧力（LP）に基づいて第１
ノンインバータ圧縮機（2B）の起動と停止やインバータ
圧縮機（2A）の起動、停止または容量制御を行い、冷凍
負荷に応じた運転を行う。

【００７９】例えば、圧縮機構（2D）の容量を増大する
制御は、まず第１ノンインバータ圧縮機（2B）が停止し
た状態でインバータ圧縮機（2A）を駆動する。インバー
タ圧縮機（2A）が最大容量に上昇した後にさらに負荷が
増大すると、第１ノンインバータ圧縮機（2B）を駆動す
ると同時にインバータ圧縮機（2A）を最低容量に減少さ
せる。その後、さらに負荷が増加すると、第１ノンイン
バータ圧縮機（2B）を起動したままでインバータ圧縮機
（2A）の容量を上昇させる。圧縮機容量の減少制御で
は、この増大制御と逆の動作が行われる。

【００８０】また、上記冷蔵膨張弁（46）及び冷凍膨張
弁（52）の開度は、感温筒による過熱度制御が行われ
る。この点は、以下の各運転でも同じである。

【００８１】〈第１冷房冷凍運転〉この第１冷房冷凍運
転は、室内ユニット（1B）の冷房と冷蔵ユニット（1C）
及び冷凍ユニット（1D）の冷却とを同時に行う運転であ
る。この第１冷房冷凍運転時は、図４に示すように、イ
ンバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2
B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノン
インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を
構成する。そして、上記インバータ圧縮機（2A）、第１
ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧
縮機（2C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も
駆動する。

【００８２】また、第１四路切換弁（3A）、第２四路切
換弁（3B）及び第３四路切換弁（3C）は、図４の実線で
示すように、それぞれ第１の状態に切り換わる。さら
に、冷蔵ユニット（1C）の電磁弁（7a）及び冷凍ユニッ
ト（1D）の電磁弁（7b）が開口される一方、室外膨張弁
（26）は閉鎖している。

【００８３】この状態において、インバータ圧縮機（2
A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンイン
バータ圧縮機（2C）から吐出した冷媒は、高圧ガス管
（8）で合流し、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管
（9）を経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮
した液冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経
て第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）とに分かれ
て流れる。

【００８４】上記第２連絡液管（12）を流れる液冷媒
は、室内膨張弁（42）を経て室内熱交換器（41）に流れ
て蒸発する。蒸発したガス冷媒は、連絡ガス管（17）か
ら第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を経
て吸入管（6c）を流れて第２ノンインバータ圧縮機（2
C）に戻る。

【００８５】一方、上記第１連絡液管（11）を流れる液
冷媒の一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（4
5）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）
を流れる他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨
張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発す
る。この冷凍熱交換器（51）で蒸発したガス冷媒は、ブ
ースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管
（16）に吐出される。

【００８６】上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷
媒とブースタ圧縮機（53）から吐出されたガス冷媒と
は、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2
A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。

【００８７】冷媒が以上のように循環を繰り返すことに
より、店内が冷房されると同時に、冷蔵用ショーケース
と冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。

【００８８】〈第２冷房冷凍運転〉第２冷房冷凍運転
は、上記第１冷房冷凍運転時の室内ユニット（1B）の冷
房能力が不足した場合の運転である。この第２冷房冷凍
運転時の設定は、図５に示すように、基本的に第１冷房
冷凍運転時と同様であるが、第３四路切換弁（3C）が第
２の状態に切り換わる点で第１冷房冷凍運転と異なる。

【００８９】したがって、この第２冷房冷凍運転時にお
いては、第１冷房冷凍運転と同様に、インバータ圧縮機
（2A）、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノン
インバータ圧縮機（2C）から吐出した冷媒は、室外熱交
換器（4）で凝縮し、室内熱交換器（41）と冷蔵熱交換
器（45）と冷凍熱交換器（51）で蒸発する。

【００９０】そして、上記室内熱交換器（41）で蒸発し
た冷媒は、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノ
ンインバータ圧縮機（2C）に戻り、冷蔵熱交換器（45）
及び冷凍熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、インバータ
圧縮機（2A）に戻ることになる。空調側に２台の圧縮機
（2B，2C）を使うことで、冷房能力の不足が補われる。

【００９１】なお、第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運
転の具体的な切り換え制御については省略する。

【００９２】〈暖房運転〉この暖房運転は、室内ユニッ
ト（1B）の暖房のみを行う運転である。この暖房運転時
は、図６に示すように、インバータ圧縮機（2A）が第１
系統の圧縮機構（2D）を構成し、第１ノンインバータ圧
縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）とが第２
系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第２系
統の圧縮機構（2E）である第１ノンインバータ圧縮機
（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）のみを駆動
する。

【００９３】また、図６の実線で示すように、第１四路
切換弁（3A）は第２の状態に切り換わり、第２四路切換
弁（3B）は第１の状態に切り換わり、第３四路切換弁
（3C）は第２の状態に切り換わる。一方、冷蔵ユニット
（1C）の電磁弁（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁
（7b）は閉鎖している。

【００９４】また、上記室外膨張弁（26）の開度は、低
圧圧力センサ（66）に基づく圧力相当飽和温度と吸入温
度センサ（68）の検出温度によって過熱度制御される。
上記室内膨張弁（42）の開度は、室内熱交換センサ（7
1）と液温センサ（76）の検出温度に基づいて過冷却制
御される。この室外膨張弁（26）及び室内膨張弁（42）
の開度制御は、以下、暖房モードで同じである。

【００９５】この状態において、第１ノンインバータ圧
縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）から吐
出した冷媒は、第１四路切換弁（3A）から連絡ガス管
（17）を経て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝
縮した液冷媒は、第２連絡液管（12）を流れ、分岐液管
（36）からレシーバ（14）に流入する。その後、上記液
冷媒は、補助液管（25）の室外膨張弁（26）を経て室外
熱交換器（4）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒
は、室外ガス管（9）から第１四路切換弁（3A）及び第
２四路切換弁（3B）を経て第２ノンインバータ圧縮機
（2C）の吸入管（6c）を流れ、第１ノンインバータ圧縮
機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）に戻る。
この循環を繰り返し、室内が暖房される。

【００９６】なお、冷房運転と同様、圧縮機（2B，2C）
は１台で運転することも可能である。

【００９７】〈第１暖房冷凍運転〉この第１暖房冷凍運
転は、室外熱交換器（4）を用いず、室内ユニット（1
B）の暖房と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1
D）の冷却を行う熱回収運転である。この第１暖房冷凍
運転は、図７に示すように、インバータ圧縮機（2A）と
第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機
構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が
第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記イ
ンバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機
（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動
する。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、停止し
ている。

【００９８】また、図７の実線で示すように、第１四路
切換弁（3A）は第２の状態に切り換わり、第２四路切換
弁（3B）及び第３四路切換弁（3C）は第１の状態に切り
換わる。さらに、冷蔵ユニット（1C）の電磁弁（7a）及
び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）が開口する一方、
室外膨張弁（26）が閉鎖している。

【００９９】この状態において、インバータ圧縮機（2
A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出した冷
媒は、第１四路切換弁（3A）から連絡ガス管（17）を経
て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した液冷
媒は、第２連絡液管（12）からレシーバ（14）を経て第
１連絡液管（11）を流れる。

【０１００】上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒の
一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流
れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる
他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（5
2）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この
冷凍熱交換器（51）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧
縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に
吐出される。

【０１０１】上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷
媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷媒とは、
低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及
び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。この循環を
繰り返し、店内を暖房すると同時に、冷蔵用ショーケー
スと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。つまり、冷
蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷却能力
（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力（凝縮
熱量）とがバランスし、１００％の熱回収が行われる。

【０１０２】〈第２暖房冷凍運転〉この第２暖房冷凍運
転は、上記第１暖房冷凍運転時に室内ユニット（1B）の
暖房能力が余る暖房の能力過剰運転である。この第２暖
房冷凍運転時は、図８に示すように、インバータ圧縮機
（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統
の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機
（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そし
て、上記インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバー
タ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（5
3）も駆動する。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）
は、停止している。

【０１０３】この第２暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷
凍運転時において、暖房能力が余る場合の運転であり、
第２四路切換弁（3B）が図８の実線で示すように第２の
状態に切り換わっている他は、上記第１暖房冷凍運転と
同じである。

【０１０４】したがって、インバータ圧縮機（2A）と第
１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出した冷媒の一部
は、上記第１暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（41）
に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、第２連絡液管
（12）から分岐液管（36）を経てレシーバ（14）へ流
れ、第１連絡液管（11）を流れる。

【０１０５】一方、上記インバータ圧縮機（2A）と第１
ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出した他の冷媒は、
補助ガス管（19）から第２四路切換弁（3B）及び第１四
路切換弁（3A）を経て室外ガス管（9）を流れ、室外熱
交換器（4）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、液管
（10）を流れ、第２連絡液管（12）からの液冷媒と合流
してレシーバ（14）に流れ、第１連絡液管（11）を流れ
る。

【０１０６】その後、上記第１連絡液管（11）を流れる
液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。
また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、
冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機
（53）に吸入される。上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発し
たガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷
媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機
（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。こ
の循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、冷蔵用シ
ョーケースと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。つ
まり、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷
却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力
（凝縮熱量）とがバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交
換器（4）で室外に放出する。

【０１０７】〈第３暖房冷凍運転〉この第３暖房冷凍運
転は、上記第１暖房冷凍運転時に室内ユニット（1B）の
暖房能力が不足する暖房の能力不足運転である。この第
３暖房冷凍運転は、図９に示すように、インバータ圧縮
機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系
統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮
機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そし
て、上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンインバータ
圧縮機（2B）、及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）を
駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。

【０１０８】この第３暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷
凍運転時において、暖房能力が不足する場合の運転で、
つまり、蒸発熱量が不足している場合であり、室外膨張
弁（26）の開度が制御され、第２ノンインバータ圧縮機
（2C）が駆動されている点の他は、上記第１暖房冷凍運
転と同じである。

【０１０９】したがって、インバータ圧縮機（2A）と第
１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧
縮機（2C）から吐出した冷媒は、上記第１暖房冷凍運転
と同様に連絡ガス管（17）を経て室内熱交換器（41）に
流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、第２連絡液管（1
2）から分岐液管（36）を介してレシーバ（14）に流れ
る。

【０１１０】その後、レシーバ（14）からの液冷媒の一
部は、第１連絡液管（11）を流れ、該第１連絡液管（1
1）を流れる液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（45）に流れ
て蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他
の液冷媒は、冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発し、ブー
スタ圧縮機（53）に吸入される。上記冷蔵熱交換器（4
5）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐
出したガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、イン
バータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）
に戻る。

【０１１１】一方、上記レシーバ（14）からの他の液冷
媒は、液管（10）を経て室外熱交換器（4）に流れ、蒸
発する。蒸発したガス冷媒は、室外ガス管（9）を流
れ、第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を
経て第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）を
流れ、該第２ノンインバータ圧縮機（2C）に戻る。

【０１１２】この循環を繰り返し、店内を暖房すると同
時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内
を冷却する。つまり、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニッ
ト（1D）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット
（1B）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスせず、不足
する蒸発熱を室外熱交換器（4）から得る。

【０１１３】−圧縮機の劣化判断− 本実施形態では、各圧縮機（2A，2B，2C）について、据
付当初（基準時）のポリトロープ指数（no1，no2）に対
して、据付から所定期間が経過する毎に同一の運転条件
でポリトロープ指数（ni1，ni2）を算出してポリトロー
プ効率を求め、各圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判別す
るようにしている。この動作について、図１０〜図３０
に基づいて説明する。

【０１１４】蒸気圧縮式冷凍サイクルでは、一般に図１
０のモリエル線図（圧力−エンタルピ線図）に示すよう
に、冷媒は、圧縮行程においてＡ点からＢ点（Ｂ’点）
まで圧縮された後、凝縮行程においてＣ点まで冷却さ
れ、さらに膨張行程においてＤ点まで減圧され、蒸発行
程においてＡ点まで加熱される作用を受けて、冷媒回路
（15）を循環する。

【０１１５】一方、据付から所定期間が経過し、圧縮機
が劣化すると、Ａ点が同じでも圧縮行程のカーブが変化
して吐出側の冷媒の状態が変化し、Ｂ点がＢ’点に移動
することがある。つまり据付当初のＢ点の温度Ｔ₂と圧
力Ｐ₂が、所定期間経過後にはＢ’点の温度Ｔ₂’と圧力
Ｐ₂’に変化して、圧縮効率が低下する。

【０１１６】この冷凍サイクルにおいて、圧縮機（2A，
2B，2C）の圧縮効率の低下は、ポリトロープ指数によっ
て調べることができる。ポリトロープ指数は、圧縮機
（2A，2B，2C）の吸入側と吐出側の冷媒の状態から求め
られる値で、冷媒が圧縮されるときの圧力と比体積の関
係を表す。このポリトロープ指数は、冷凍サイクルを構
成している圧縮機に固有の値であり、この値によって圧
縮行程のカーブ（図では近似的に直線としている）が決
定される。

【０１１７】ポリトロープ指数は、例えば圧縮機（2A，
2B，2C）が劣化して該圧縮機（2A，2B，2C）内での高圧
側から低圧側への冷媒の漏れ量が大きくなるなどの事態
が生じると、その値が変化し、そうなると圧縮行程のカ
ーブの傾きが変化する。図１０において、破線が据付当
初の圧縮状態を表し、実線が圧縮機（2A，2B，2C）の劣
化後の圧縮状態を表している。

【０１１８】本実施形態では、所定の時期毎に同一の運
転条件（特に、吸入側の条件を揃えること）でポリトロ
ープ指数を求めることによって、据付後（基準時）の圧
縮状態と据付から所定期間が経過した後の圧縮状態を正
確に比較し、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判定するよ
うにしている。

【０１１９】ポリトロープ指数を求めるに際しては、測
定値として、インバータ圧縮機（2A）側の吸入管温度
（Ti1）、吐出管温度（Td1）及び吸入圧力（LP1）と、
第２ノンインバータ圧縮機（2C）側の吸入管温度（Ti
2)、吐出管温度（Td2）及び吸入圧力（LP2）と、圧縮機
構（2D，2E）の吐出圧力（HP）とが用いられる。これら
の測定値は、絶対圧力と絶対温度に換算されて用いられ
る。

【０１２０】据え付け後の試運転時におけるポリトロー
プ指数（no1，no2）は、インバータ圧縮機（2A）と第１
ノンインバータ圧縮機（2B）について、 no1＝1/(1-Ln(Td1/Ti1)/Ln(HP/LP1)) により求められ、第２ノンインバータ圧縮機（2C）につ
いて、 no2＝1/(1-Ln(Td2/Ti2)/Ln(HP/LP2)) により求められる。

【０１２１】また、所定時間の経過後のポリトロープ指
数(ni1，ni2）は、同様に、インバータ圧縮機（2A）と
第１ノンインバータ圧縮機（2B）について、 ni1＝1/(1-Ln(Td1/Ti1)/Ln(HP/LP1)) により求められ、第２ノンインバータ圧縮機（2C）につ
いて、 ni2＝1/(1-Ln(Td2/Ti2)/Ln(HP/LP2)) により求められる。

【０１２２】このようにしてポリトロープ指数を求めた
後、ポリトロープ効率が求められ、ポリトロープ指数が
どれだけ変化したかが求められる。具体的には、ポリト
ロープ効率は、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンイン
バータ圧縮機（2B）について、 U1＝100[(no1-1)ni1/(ni1-1)no1]（％）により求められ、第２ノンインバータ圧縮機（2C）につ
いて、 U2＝100[(no2-1)ni2/(ni2-1)no2]（％）により求められる。

【０１２３】次に、上記ポリトロープ指数及びポリトロ
ープ効率を用いて行う各圧縮機（2A，2B，2C）の経年劣
化の具体的な判断について、図１１〜図３０のフローチ
ャートを参照して説明する。なお、これらのフローチャ
ートでは、インバータ圧縮機（2A）をＤＣ圧縮機（また
は略してＤＣ）と表し、第１ノンインバータ圧縮機（2
B）をＮＯＮ１圧縮機（または略してＮＯＮ１）と表
し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）をＮＯＮ２圧縮機
（または略してＮＯＮ２）と表している。また、この実
施形態では、圧縮機（2A，2B，2C）の経年劣化の判断
は、例えば毎日決まった時間（２４時間毎）に実行され
るものとしている。

【０１２４】まず、図１１のフローチャートでは、ステ
ップST１において外気温センサ（70）で測定した外気温
度（Ta）が２８℃〜３２℃の範囲内であるかどうかが判
別され、ステップST２において３台の圧縮機（2A，2B，
2C）が運転されているかどうかが判別される。そして、
ステップST１，２の判別結果がいずれも「Yes」である
場合に、ステップST３〜ステップST５のサブルーチンで
順に第１ノンインバータ圧縮機（2B）、インバータ圧縮
機（2A）、及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）につい
てそれぞれ経年劣化が判別される。

【０１２５】ステップST３のサブルーチンは、図１２〜
図１７のフローチャートに基づいて実行される。図１２
の動作が開始されると、まず、ステップST11で第１ノン
インバータ圧縮機（2B）の測定値とポリトロープ指数の
初期値がコントローラ（80）の記憶領域に入力済みであ
るかどうかが判別される。まだ初期値が入力されていな
い場合はステップST12へ進み、試運転から１ヶ月が経過
したかどうかが判別される。これは、初期の測定値のば
らつきを避けるために、いわゆる「慣らし運転」が終わ
ってから初期の測定を行うことを目的としている。

【０１２６】慣らし運転が終わると、ステップST13のサ
ブルーチン（図１３参照）において第１ノンインバータ
圧縮機（2B）のみの運転が行われ、次にステップST14に
おいて第１ノンインバータ圧縮機（2B）の運転開始から
３分が経過し、かつ低圧圧力（LP1）が2Kg/cm²〜3.5Kg/
cm²（196kPa〜343kPa）で安定するのを待つ。そして、
これらの条件が満たされると、ステップST15とステップ
ST16のサブルーチンが順に実行される。

【０１２７】上記ステップST13の動作は、図１３のフロ
ーチャートに基づいて行われる。このフローでは、ステ
ップST31において、室外ファン（4F）、室内ファン（4
3）、及び室内膨張弁（42）が通常制御とされる。ま
た、ステップST32において、電磁弁（SV0，1，2，3，
4，6）が閉鎖されて室外ユニット（1A）におけるバイパ
ス通路が閉じられ、ステップST33において余分な圧縮機
の動作をなくすためにインバータ圧縮機（2A）の停止要
求を行う。

【０１２８】なお、第１ノンインバータ圧縮機（2B）の
みの運転ができない場合（例えば吐出管温度制御を行っ
ている場合など）、２４時間以内はステップST３の経年
劣化のサブルーチンに入らず、第１ノンインバータ圧縮
機の経年劣化の判断は行わない。この点はインバータ圧
縮機（2A）の経年劣化の判断についても同様である。

【０１２９】次に、図１２における上記ステップST15の
動作は、図１４のフローチャートに基づいて行われる。
このフローでは、ステップST41において、図１２のステ
ップST14で低圧圧力の条件を整えた後、１０分が経過す
るのを待つ。次にステップST42では、第１ノンインバー
タ圧縮機（2B）のポリトロープ指数を算出するのに必要
な値（HP，LP1，Ti1，Td1）と電流値（A）とが求めら
れ、ステップST43ではこれらの値に基づいてポリトロー
プ効率（U1）が算出される。上記電流値（A）は、上記
測定値（HP，LP，Ti1）に基づく所定の関数で求められ
る計算上の電流値（A0）との関係から、ポリトロープ効
率（U1）とは別に圧縮機の劣化を判断するのに用いられ
る。つまり、A＝ｆ（HP，LP，Ti1）＜電流測定値とな
ったとき、圧縮機が異常であると判断される。

【０１３０】ステップST44ではステップST42とステップ
ST43の動作を１分おきに５回繰り返し、その後ステップ
ST45で測定値と計算値の平均を求めて記憶し、このサブ
ルーチンの動作を終了する。

【０１３１】なお、低圧圧力（LP1）を上記の範囲に例
えば１５分間維持できない場合、２４時間以内は経年劣
化のサブルーチンに入らず、第１ノンインバータ圧縮機
（2B）の経年劣化の判断は行わない。この点はインバー
タ圧縮機（2A）の経年劣化のサブルーチンについても同
様である。

【０１３２】図１２のステップST16の動作は、図１５の
フローチャートに基づいて行われる。このフローでは、
ステップST51において、図１４のフローで求めた値
（A，HP，LP1，Ti1，Td1，U1）がコントローラ（80）の
記憶領域に記憶される。

【０１３３】第１ノンインバータ圧縮機（2B）の初期値
の測定、計算及び記憶が終了すると、図１２のフローチ
ャートでステップST11の判別結果が「Yes」となる。こ
の場合、ステップST17へ進み、第１ノンインバータ圧縮
機（2B）のみの運転が行われ、続いてステップST18〜ス
テップST21の動作が実行される。

【０１３４】ステップST17〜ステップST19の内容につい
てはステップST13〜ステップST15と同じである。つま
り、据え付けから所定時間経過後に圧縮機の経年劣化判
断をするときは、常に低圧圧力（LP1）を初期値を求め
たときと同じ条件にして測定と計算が行われる。

【０１３５】次に、ステップST20では、図１６のフロー
チャートに基づいてデータの記憶に関するサブルーチン
が実行され、ステップST61において測定値及び計算値が
６回目以降のものであるかどうかが判別され、判別結果
が「Yes」の場合はステップST62で初期値以外で一番古
いデータをクリアし、ステップST63で今回のデータが記
憶される。したがって、コントローラ（80）の記憶領域
には常に最新の５回のデータが記憶されることになる。
また、ステップST61の判別結果が「No」である場合はス
テップST62を飛ばしてステップST63が実行される。

【０１３６】次に、図１２におけるステップST21のサブ
ルーチンの動作は、図１７のフローチャートに基づいて
実行される。このフローでは、ステップST71において、
ポリトロープ効率（U1）が３回以上連続して８０％以下
であるかどうかが判別される。判別結果が「No」である
場合は、異常がないものと判断してこのフローを抜け、
図１１のフローチャートに戻る。逆に判別結果が「Ye
s」である場合は異常であると判断できるので、ステッ
プST72で圧縮効率低下決定フラグをＯＮにし、ステップ
ST63で上記エアネットシステムなどの管理システムに信
号を出力して動作を終了し、メンテナンス作業を待つ。

【０１３７】次に、図１１のフローチャートにおいて、
ステップST４で行うインバータ圧縮機（2A）の経年劣化
判断のサブルーチンは、図１８〜図２３のフローチャー
トに基づいて実行される。

【０１３８】図１８の動作が開始されると、まず、ステ
ップST111で第１ノンインバータ圧縮機（2B）に関して
測定値に基づいてポリトロープ指数の計算が成立したか
どうかが判別され、成立後にステップST112においてイ
ンバータ圧縮機（2A）の測定値とポリトロープ指数の初
期値がコントローラ（80）の記憶領域に入力済みである
かどうかが判別される。

【０１３９】まだ初期値が入力されていない場合はステ
ップST113へ進み、試運転から1ヶ月が経過したかどうか
が判別される。これは、第１ノンインバータ圧縮機（2
B）について説明したのと同様、測定値のばらつきをさ
けるために、いわゆる「慣らし運転」が終わってから初
期の測定を行うことを目的としている。

【０１４０】慣らし運転が終わると、ステップST114の
サブルーチン（図１９参照）においてインバータ圧縮機
（2A）を１６５Hzの周波数とする運転が行われ、次にス
テップST115においてインバータ圧縮機（2A）の起動か
ら３分が経過し、かつ低圧圧力（LP1）が2Kg/cm²〜3.5K
g/cm²（196kPa〜343kPa）となるのを待つ。そして、こ
れらの条件が満たされると、ステップST116とステップS
T117のサブルーチンが順に実行される。

【０１４１】上記ステップST114の動作は、図１９のフ
ローチャートに基づいて行われる。このフローでは、当
初はインバータ圧縮機（2A）は停止し、第１ノンインバ
ータ圧縮機（2B）が起動している。まず、ステップST13
1において室外ファン（4F）、室外膨張弁（26）、室内
ファン（43）及び室内膨張弁（42）は通常制御とされ
る。次に、ステップST132において電磁弁（SV6）が閉鎖
されて液インジェクションが停止し、さらにステップST
133において電磁弁（SV1）が開かれるとともに電磁弁
（SV0，2，3，4，）が閉鎖されてインバータ圧縮機（2
A）の内圧を低下させ、ステップST134ではその状態のま
ま１０秒経過するのを待つ。

【０１４２】次に、ステップST135ではインバータ圧縮
機（2A）を例えば52Hzの低周波数で運転要求し、ステッ
プST136では第１ノンインバータ圧縮機（2B）の停止を
要求する。そして、ステップST137では電磁弁（SV0）の
開放と電磁弁（SV1，2，3，4）の閉鎖を要求して、ステ
ップST138でその状態のまま１０秒が経過して状態が安
定するのを待つ。

【０１４３】１０秒が経過すると、次にステップST139
ではインバータ圧縮機（2A）を例えば１６５Hzの高周波
数で運転要求する。これに伴い、ステップST140におい
て吐出温度センサ（62）により測定した高圧冷媒温度
（吐出管温度）（Td1）が７０℃より高くなったことを
検出すると、インバータ圧縮機（2A）の運転周波数が16
5Hzに達していない場合でもステップST141で電磁弁（SV
0〜SV4）の閉鎖を要求する。一方、高圧冷媒温度（Td
1）が７０℃より低い場合でも、ステップST142でインバ
ータ圧縮機（2A）の起動から４０秒後には電磁弁（SV0
〜SV4）の閉鎖を要求して、このフローチャートの動作
を終了する。

【０１４４】以上のようにして、インバータ圧縮機（2
A）の運転状態を安定させる操作を行いながら、測定時
に毎回ほぼ同じ運転条件が得られるようにしている。な
お、インバータ圧縮機（2A）を起動してから例えば３分
を経過しても運転周波数を１６５Ｈｚに維持できない場
合、２４時間以内は経年劣化のサブルーチンに入らな
い。また、低圧圧力を図１８のステップST115の範囲に
維持できない場合も同様である。そのまま測定しても結
果がばらつく可能性が大きいためである。

【０１４５】次に、上記ステップST116の動作は図２０
のフローチャートに基づいて行われ、上記ステップST11
7の動作は図２１のフローチャートに基づいて行われ
る。これらのフローでは、それぞれ、第１ノンインバー
タ圧縮機（2B）に関する図１４及び図１５のフローと同
じ動作がインバータ圧縮機（2A）に対して行われて、測
定値を求めた後、ポリトロープ指数が算出され、それら
の値が記憶される。ここでは具体的な動作は省略する。

【０１４６】インバータ圧縮機（2A）の初期値の測定、
計算及び記憶が終了すると、図１８のフローチャートで
ステップST112の判別結果が「Yes」となる。この場合、
ステップST118へ進み、インバータ圧縮機（2A）を１６
５Hzの周波数として運転が行われ、続いてステップST11
9〜ステップST122の動作が実行される。

【０１４７】ステップST118〜ステップST120については
ステップST114〜ステップST116と同じで動作が行われ
る。つまり、据え付けから所定時間経過後に、初期値を
求めたときと低圧側を同じ運転条件として測定と計算が
行われる。

【０１４８】次に、ステップST121では、図２２のフロ
ーチャートに基づいてデータの記憶に関するサブルーチ
ンが第１ノンインバータ圧縮機（2B）に対するのと同様
に実行され、ステップST171において測定値及び計算値
が６回目以降のものであるかどうかが判別され、判別結
果が「Yes」の場合はステップST172で初期値以外で一番
古いデータをクリアし、ステップST173で今回のデータ
が記憶される。したがって、コントローラ（80）の記憶
領域には最新の５回のデータが記憶されることになる。
また、ステップST171の判別結果が「No」である場合
は、ステップST172を飛ばしてステップST173が実行され
る。

【０１４９】また、図１８におけるステップST122のサ
ブルーチンの動作は、図２３のフローチャートに基づい
て、第１ノンインバータ圧縮機（2B）に対するのと同様
に実行される。このとき、まずステップST181におい
て、ポリトロープ効率（U1）が３回以上連続して８０％
以下であるかどうかが判別される。判別結果が「No」で
ある場合は、異常がないものと判断してこのフローを抜
け、図１８のフローチャートに戻る。逆に判別結果が
「Yes」である場合は異常であると判断できるので、ス
テップST182で圧縮効率低下決定フラグをＯＮにし、ス
テップST183で上述のエアネットシステムなどの管理シ
ステムに信号を出力して動作を終了し、メンテナンス作
業を待つ。

【０１５０】次に、図１１のフローチャートにおいて、
ステップST５で行う第２ノンインバータ圧縮機（2C）の
経年劣化判断のサブルーチンは、図２４〜図３０のフロ
ーチャートに基づいて実行される。

【０１５１】図２４の動作が開始されると、まず、ステ
ップST211で第２ノンインバータ圧縮機（2C）の測定値
とポリトロープ指数の初期値がコントローラ（80）の記
憶領域に入力済みであるかどうかが判別される。まだ初
期値が入力されていない場合はステップST212へ進み、
試運転から１ヶ月が経過したかどうかが判別される。こ
れは、第１インバータ圧縮機（2B）とインバータ圧縮機
（2A）について説明したのと同様、測定値のばらつきを
さけるために、いわゆる「慣らし運転」が終わってから
初期の測定を行うことを目的としている。

【０１５２】慣らし運転が終わると、ステップST213の
サブルーチン（図２５参照）においてインバータ圧縮機
（2A）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の運転が行わ
れ、次にステップST214において圧縮機（2A，2C）の起
動から３分が経過し、かつ低圧圧力（LP2）が3Kg/cm²〜
4.5Kg/cm²（294kPa〜441kPa）となるのを待つ。そし
て、これらの条件が満たされると、ステップST215とス
テップST216のサブルーチンが順に実行される。

【０１５３】上記ステップST213の動作は、図２５のフ
ローチャートに基づいて行われる。このフローが実行さ
れるとき、インバータ圧縮機（2A）は165Hzで運転さ
れ、第２ノンインバータ圧縮機（2B）が起動している。
そして、常にこの状態でステップST231において室外フ
ァン（4F）、室内ファン（43）及び室内膨張弁（42）が
通常制御とされる。次に、ステップST232において電磁
弁（SV0，1，2，3，4，6）の閉鎖が要求されて、冷媒の
バイパスが生じないように制御される。

【０１５４】なお、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が
運転できない場合（例えば高圧制御吐出管温度制御を行
う場合）、２４時間以内は経年劣化のサブルーチンに入
らない。また、ステップST214において低圧圧力を上記
の範囲に維持できない（例えば１５分間）場合も、２４
時間以内は経年劣化のサブルーチンに入らず、経年劣化
の判断は終了する。

【０１５５】上記ステップST215の動作は図２６のフロ
ーチャートに基づいて行われ、上記ステップST216の動
作は図２７のフローチャートに基づいて行われる。これ
らのフローでは、それぞれ、第１ノンインバータ圧縮機
（2B）に関する図１４及び図１５のフロー、あるいはイ
ンバータ圧縮機（2A）に対する図２０及び図２１のフロ
ーと同じ動作が第２ノンインバータ圧縮機（2C）に対し
て行われて、測定値を求めた後、ポリトロープ指数が算
出され、それらの値が記憶される。ここでは具体的な動
作は省略する。

【０１５６】第２ノンインバータ圧縮機（2A）の初期値
の測定、計算及び記憶が終了している場合、図２４のフ
ローチャートでステップST211の判別結果は「Yes」とな
る。この場合、ステップST217へ進み、インバータ圧縮
機（2A）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の運転が行
われ、続いてステップST218〜ステップST221の動作が実
行される。

【０１５７】ステップST217〜ステップST219については
ステップST213〜ステップST215と同じである。つまり、
据え付けから所定時間経過後に、初期値を求めたときと
同じ運転条件で測定と計算が行われる。

【０１５８】次に、ステップST220では、図２８のフロ
ーチャートに基づいてデータの記憶に関するサブルーチ
ンが第１インバータ圧縮機（2B）及びインバータ圧縮機
（2A）に対するのと同様に実行され、ステップST261に
おいて測定値及び計算値が６回目以降のものであるかど
うかが判別され、判別結果が「Yes」の場合はステップS
T262で初期値以外で一番古いデータをクリアし、ステッ
プST263でデータが記憶される。したがって、コントロ
ーラ（80）の記憶領域には最新の５回のデータが記憶さ
れることになる。また、ステップST261の判別結果が「N
o」である場合はステップST262を飛ばしてステップST26
3が実行される。

【０１５９】また、図２４におけるステップST221のサ
ブルーチンの動作は、図２９のフローチャートに基づい
て、第１インバータ圧縮機（2B）及びインバータ圧縮機
（2A）に対するのと同様に実行される。このとき、まず
ステップST271において、ポリトロープ効率（U1）が３
回以上連続して８０％以下であるかどうかが判別され
る。判別結果が「No」である場合は、異常がないものと
判断してこのフローを抜け、図２４のフローチャートに
戻る。逆に判別結果が「Yes」である場合は異常である
と判断できるので、ステップST272で圧縮効率低下決定
フラグをＯＮにし、ステップST273で上述のエアネット
システムなどの管理システムに信号を出力して動作を終
了し、メンテナンス作業を待つ。

【０１６０】以上のようにして全ての圧縮機（2A，2B，
2C）について測定と計算が終了すると、ステップST222
のサブルーチンを実行する。このサブルーチンの動作
は、図３０のフローチャートに基づいて行われる。

【０１６１】まず、ステップST281において、室外ファ
ン（4F）、室外膨張弁（26）、室内ファン（43）及び室
内膨張弁（42）を通常制御とする。ステップST282では
インバータ圧縮機（2A）の運転周波数を52Hzに変更する
ことを要求し、ステップST283では電磁弁（SV2）を開放
し、ステップST284で１０秒待機する。こうして第１ノ
ンインバータ圧縮機（2B）の内圧を低下させて状態を安
定させた後、ステップST285で第１ノンインバータ圧縮
機（2B）の運転開始を要求し、さらにステップST286で
電磁弁（SV2）を閉鎖した後、経年劣化判断前の運転動
作に復帰する。

【０１６２】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態では、３台の圧縮機（2A，2
B，2C）について順に測定と計算を行い、その際に各圧
縮機（2A，2B，2C）において測定時の低圧側の運転条件
を常に一定にするようにしている。したがって、本実施
形態によれば、慣らし運転が終わった据え付け初期（基
準時）と所定時間経過後の測定と計算が同じ低圧条件で
行われるので、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を正確に判
断することが可能となる。このため、圧縮機（2A，2B，
2C）の更新時期の判断を正確に行えるから、故障などの
異常が発生する前に圧縮機（2A，2B，2C）を交換するこ
とも可能となる。

【０１６３】また、上記実施形態では冷媒回路（1E）を
冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と空調用の第２系統側回
路とから構成しており、両系統の回路を切り離して運転
することができるため（図４，５，９などを参照）、イ
ンバータ圧縮機（2A）と第２ノンインバータ圧縮機（2
C）を同時に運転しているような場合でも各圧縮機（2
A，2B，2C）について測定を同時かつ個別に行うことが
可能である。

【０１６４】さらに、図１０のモリエル線図にも示して
いるように、圧縮機（2A，2B，2C）が劣化すると入力が
増加することから、消費電力の増大によるコストアップ
につながるが、本実施形態によれば圧縮機（2A，2B，2
C）を適切な時期に更新することで圧縮機入力を初期状
態まで戻せるため、消費電力を低減することも可能とな
る。

【０１６５】

【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
について、以下のような構成としてもよい。

【０１６６】例えば、上記実施形態では３台の圧縮機
（2A，2B，2C）で圧縮機構（2D，2E）を構成した冷凍装
置について本発明を適用しているが、圧縮機は１台また
は２台など、台数を変更してもよい。

【０１６７】また、ポリトロープ指数（またはポリトロ
ープ効率）を求める際のインバータ圧縮機（2A）の運転
周波数や冷媒の温度、低圧圧力等の冷媒の状態値、ある
いは外気温度などは、上記実施形態で示した例に限ら
ず、測定時毎に同一条件とすることが可能であれば、そ
の冷凍装置に適した値を設定するとよい。

【０１６８】また、上記実施形態では圧縮機（2A，2B，
2C）の電流値（A）も劣化判断に利用しているが、電流
値を利用せずにポリトロープ指数（no1，no2，ni1，ni
2）またはポリトロープ効率（U1，U2）のみで劣化判断
を行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図
である。

【図２】冷房運転の動作を示す冷媒回路図である。

【図３】冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。

【図４】第１冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図であ
る。

【図５】第２冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図であ
る。

【図６】暖房運転の動作を示す冷媒回路図である。

【図７】第１暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図であ
る。

【図８】第２暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図であ
る。

【図９】第３暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図であ
る。

【図１０】蒸気圧縮式冷凍サイクルの一般的なモリエル
線図である。

【図１１】圧縮機の経年劣化の判断動作を示すフローチ
ャートである。

【図１２】第１ノンインバータ圧縮機の経年劣化判断に
関するサブルーチンのフローチャートである。

【図１３】図１２における圧縮機の運転状態に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図１４】図１２における測定と計算に関するサブルー
チンのフローチャートである。

【図１５】図１２における初期データの記憶に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図１６】図１２におけるデータの記憶に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図１７】図１２におけるデータの判断に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図１８】インバータ圧縮機の経年劣化判断に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図１９】図１８における圧縮機の運転状態に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図２０】図１８における測定と計算に関するサブルー
チンのフローチャートである。

【図２１】図１８における初期データの記憶に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図２２】図１８におけるデータの記憶に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図２３】図１８におけるデータの判断に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図２４】第２ノンインバータ圧縮機の経年劣化判断に
関するサブルーチンのフローチャートである。

【図２５】図２４における圧縮機の運転状態に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図２６】図２４における測定と計算に関するサブルー
チンのフローチャートである。

【図２７】図２４における初期データの記憶に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【図２８】図２４におけるデータの記憶に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図２９】図２４におけるデータの判断に関するサブル
ーチンのフローチャートである。

【図３０】図２４における通常運転への復帰に関するサ
ブルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

（1）冷凍装置（2A）インバータ圧縮機（2B）第１ノンインバータ圧縮機（2C）第２ノンインバータ圧縮機（2D）圧縮機構（2E）圧縮機構（4）室外熱交換器（熱源側熱交換器）（26）室外膨張弁（膨張機構）（41）室内熱交換器（利用側熱交換器）（42）室内膨張弁（膨張機構）（45）冷蔵熱交換器（利用側熱交換器）（46）冷蔵膨張弁（膨張機構）（51）冷凍熱交換器（利用側熱交換器）（52）冷凍膨張弁（膨張機構）（80）コントローラ（制御手段）

フロントページの続き (72)発明者阪江覚大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（2A，2B，2C）と熱源側熱交換器
（4）と膨張機構（26，42，46，52）と利用側熱交換器
（41，45，51）とが順に接続されて構成された冷凍装置
であって、圧縮機吸入温度と、圧縮機吸入圧力と、圧縮機吐出温度
と、圧縮機吐出圧力とに基づいて、圧縮機（2A，2B，2
C）の劣化を判断する制御手段（80）を備え、制御手段（80）は、所定の時期毎に所定の運転条件を実
質的に同一にして運転を行って、圧縮機（2A，2B，2C）
の劣化を判断するように構成されていることを特徴とす
る冷凍装置。
【請求項２】制御手段（80）は、所定の時期毎に少な
くとも圧縮機（2A，2B，2C）の吸入側における冷媒の状
態値を実質的に同一にして運転を行って、圧縮機（2A，
2B，2C）の劣化を判断するように構成されていることを
特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】制御手段（80）は、実質的に同一の外気
温度で運転を行って、圧縮機の劣化を判断するように構
成されていることを特徴とする請求項２記載の冷凍装
置。
【請求項４】制御手段（80）は、圧縮機吸入温度と、
圧縮機吸入圧力と、圧縮機吐出温度と、圧縮機吐出圧力
とを変数とする関数から求められる値の経時変化に基づ
いて、圧縮機（2A，2B，2C）の劣化を判断するように構
成されていることを特徴とする請求項１，２または３記
載の冷凍装置。
【請求項５】上記関数は、ポリトロープ指数またはポ
リトロープ効率を求める関数であることを特徴とする請
求項４記載の冷凍装置。
【請求項６】制御手段（80）は、据え付け当初の基準
時における上記関数から求められる値と、据え付けから
所定時期毎に上記関数から求められる値とから、圧縮機
（2A，2B，2C）の劣化を判断するように構成されている
ことを特徴とする請求項４または５記載の冷凍装置。
【請求項７】複数台の圧縮機（2A，2B，2C）からなる
圧縮機構（2D，2E）を備え、制御手段（80）は、各圧縮機（2A，2B，2C）について、
所定の時期毎に所定の運転条件を実質的に同一にして劣
化を判断するように構成されていることを特徴とする請
求項１から６のいずれか１記載の冷凍装置。