JP2004347269A

JP2004347269A - Refrigeration device

Info

Publication number: JP2004347269A
Application number: JP2003146918A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ueno; 武夫植野; Masaaki Takegami; 雅章竹上; Hirotaka Nakajima; 洋登中嶋; Kenji Tanimoto; 憲治谷本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP4023386B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance air-conditioning and cooling capabilities regardless of the mutual operating states of an air conditioning system and a cooling system. <P>SOLUTION: A refrigerant circuit 1E connected to the air conditioning system having an indoor heat exchanger 41 and to the cooling system having a cooling heat exchanger 45 and a refrigerating heat exchanger 51 is provided in a heat source system having compression mechanisms 2D and 2E and an outdoor heat exchanger 4 to perform a vapor compression type refrigeration cycle. Each connecting liquid pipe 11 or 12 of the air conditioning system and the cooling system comprises an overcooling heat exchanger 111 or 110 and an overcooling passage 112 and 102 having one end connected to each connecting liquid pipe 11 or 12 and the other end connected to the intake side of the compression mechanism 2D for the cooling system to carry a liquid refrigerant so as to overcool the liquid refrigerant in each connecting liquid pipe 11 or 12 with the branched refrigerant branched from the liquid refrigerant of each connecting liquid pipe 11 or 12. The overcooled liquid refrigerant is carried to the indoor heat exchanger 41, the cooling heat exchanger 45 and the refrigerating heat exchanger 51 and evaporated therein, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、空調用の利用側熱交換器と冷却用の利用側熱交換器とを有する冷媒回路を備えた冷凍装置の能力向上対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。この冷凍装置は、特許文献１に開示されているように、室内を冷暖房する空調機や、食品等を貯蔵する冷蔵庫、冷凍庫またはショーケース等の冷却機として広く利用されている。この冷凍装置には、冷蔵および冷凍を行うもの、あるいは、これに加えて空調をも行うもの等がある。
【０００３】
上記冷凍装置は、例えば、コンビニエンスストア等に設置される。この冷凍装置には、圧縮機と凝縮器とショーケース内の蒸発器とが接続されてなる空調用、冷蔵用および冷凍用のそれぞれの冷媒回路が形成されている。これらの冷媒回路で蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うことによって、室内を冷暖房する一方、冷蔵用および冷凍用のショーケース内を冷却している。
【０００４】
また、上記冷媒回路において、液冷媒を過冷却することが考えられる。この過冷却手段としては、特許文献２に開示されているように、液冷媒の一部を蒸発させて過冷却を行うようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３５７３７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３３１１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１の冷凍装置において、単に特許文献２の過冷却手段を設けたのみでは、室内ユニットの暖房運転時に液冷媒を過冷却することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、斯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、空調および冷却の両方を行う冷凍装置において、空調または冷却運転の如何に関係なく、循環する冷媒を過冷却することによって、冷房能力または冷却能力を高めることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
具体的に、請求項１に係る発明は、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）および熱源側熱交換器（４）を有する熱源系統に、室内を空調する室内熱交換器（４１）を有する空調系統と庫内を冷却する冷却熱交換器（４５）を有する冷却系統とが接続された冷媒回路（１Ｅ）を備え、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置を前提としている。そして、上記空調系統および冷却系統の液管（１１，１２）には、個別に液管（１１，１２）を流れる液冷媒を過冷却するそれぞれの過冷却手段（１１０，１００）が設けられている。上記空調系統の過冷却手段（１００）は、空調系統の液管（１２）に設けられた過冷却熱交換器（１０１）と、該過冷却熱交換器（１０１）に接続されると共に、一端が空調系統の液管（１２）に接続され、他端が圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に接続され、液管（１２）の液冷媒から分岐した分岐冷媒で液管（１２）の液冷媒を過冷却するように冷媒が流れる過冷却通路（１０２）とにより構成されている。一方、上記冷却系統の過冷却手段（１１０）は、冷却系統の液管（１１）に設けられた過冷却熱交換器（１１１）と、該過冷却熱交換器（１１１）に接続されると共に、一端が冷却系統の液管（１１）に接続され、他端が圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に接続され、液管（１１）の液冷媒から分岐した分岐冷媒で液管（１１）の液冷媒を過冷却するように冷媒が流れる過冷却通路（１１２）とにより構成されている。
【０００９】
上記の発明では、空調系統および冷却系統の各過冷却熱交換器（１０１，１１１）において、各液管（１２，１１）を流れる液冷媒が各液管（１２，１１）から分岐した分岐冷媒で過冷却され、その後、分岐冷媒が両系統共に、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に流れる。一方、上記各過冷却手段（１１０，１００）でそれぞれ個別に過冷却された液冷媒が空調系統の室内熱交換器（４１）および冷却系統の冷却熱交換器（４５）のそれぞれに流れて蒸発する。したがって、過冷却をしない場合よりも、室内熱交換器（４１）および冷却熱交換器（４５）における冷媒の熱量が大きくなり、冷房能力および冷却能力が向上する。また、上記室内熱交換器（４１）には、冷却系統の運転状況に関係なく、過冷却された液冷媒が流れる。したがって、常に高い冷房能力で運転が行われる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、上記各過冷却通路（１０２，１１２）は、液管（１２，１１）から液相の分岐冷媒を過冷却熱交換器（１０１，１１１）に導く上流側通路（１０３，１１３）と、過冷却熱交換器（１０１，１１１）で蒸発した分岐冷媒を圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に導く下流側通路（１０６，１１６）と、上流側通路（１０３，１１３）に設けられた膨張機構（１０４，１１４）とを備えている。
【００１１】
上記の発明では、液管（１２，１１）から分岐した分岐冷媒が上流側通路（１０３，１１３）を流れ、膨張機構（１０４，１１４）で減圧した後、過冷却熱交換器（１０１，１１１）で液管（１２，１１）の液冷媒を過冷却して蒸発し、下流側通路（１０６，１１６）から圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に流れる。したがって、上記空調系統および冷却系統における各液管（１２，１１）の液冷媒が確実に個別に過冷却される。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、請求項２において、上記熱源系統の圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）は、空調系統用の圧縮機構（２Ｅ）と冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）とにより構成され、上記各過冷却通路（１０２，１１２）における下流側通路（１０６，１１６）は、過冷却熱交換器（１０１，１１１）で蒸発した分岐冷媒を冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に導くように構成されている。
【００１３】
上記の発明では、空調系統を冷房運転から暖房運転に切り換えて空調系統の吐出ラインと吸入ラインとが切り換わった場合でも、空調系統の過冷却手段（１００）で蒸発したガス冷媒が常に冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に流れる。したがって、確実な液冷媒の過冷却が行われると共に、ガス冷媒の流入先を切り換えるための新たな切換手段等が不要になり、コンパクトな冷媒回路（１Ｅ）が構築される。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、請求項３において、上記冷媒回路（１Ｅ）は、該冷媒回路（１Ｅ）を循環する液冷媒の一部を冷却系統の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に供給するリキッドインジェクション管（２７）を備えている。
【００１５】
上記の発明によれば、圧縮機構（２Ｄ）に吸入されるガス冷媒の過熱を抑制することができる。つまり冷却熱交換器（４５）で蒸発したガス冷媒は、各過冷却手段（１００）で蒸発した過熱状態のガス冷媒と混合するので、そのままでは、過熱度が増大する。ところが、この過熱度の高いガス冷媒は、圧縮機構（２Ｄ）に流入する前に、リキッドインジェクション管（２７）からの液冷媒と混合するため、圧縮機構（２Ｄ）における冷媒の過熱が抑制される。これにより、圧縮機構（２Ｄ）の信頼性が向上する。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項において、上記冷媒回路（１Ｅ）は、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が熱源側熱交換器（４）で凝縮して室内熱交換器（４１）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第１運転と、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が室内熱交換器（４１）で凝縮して熱源側熱交換器（４）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第２運転とが可能に構成されている。
【００１７】
上記の発明では、空調系統の冷房運転および冷却系統の冷凍運転の両方または何れか一方を行う第１運転と、空調系統の暖房運転および冷却系統の冷凍運転の両方または何れか一方を行う第２運転とが可能である。
【００１８】
また、請求項６に係る発明は、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）および熱源側熱交換器（４）を有する熱源系統に、室内を空調する室内熱交換器（４１）を有する空調系統と庫内を冷却する冷却熱交換器（４５）を有する冷却系統とが接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（１Ｅ）を備え、上記冷媒回路（１Ｅ）は、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が熱源側熱交換器（４）で凝縮して室内熱交換器（４１）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第１運転と、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が室内熱交換器（４１）で凝縮して熱源側熱交換器（４）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第２運転とが可能に構成されている冷凍装置を前提としている。そして、上記冷媒回路（１Ｅ）は、第１運転時に液冷媒が熱源側熱交換器（４）から室内熱交換器（４１）と冷却熱交換器（４５）とに流れる配管で、且つ、第２運転時に液冷媒が室内熱交換器（４１）から冷却熱交換器（４５）に流れる配管に、該配管を流れる液冷媒を過冷却する過冷却手段（１００）を備えている。
【００１９】
上記の発明では、第１運転の場合、過冷却手段（１００）で過冷却された液冷媒が室内熱交換器（４１）と冷却熱交換器（４５）との両方に、または何れか一方に流れて蒸発する。一方、上記第２運転の場合、室内熱交換器（４１）で凝縮した後、過冷却手段（１００）で過冷却された液冷媒が冷却熱交換器（４５）に流れて蒸発する。したがって、上記空調系統および冷却系統の相互の運転状況に関係なく、冷房および冷却能力の両方、または何れか一方が向上する。また、上記第２運転の場合、室内熱交換器（４１）における冷媒の凝縮熱量が冷却熱交換器（４５）における冷媒の蒸発熱量に変わるので、熱回収運転が行われていることになり、運転の効率化が図られる。
【００２０】
また、請求項７に係る発明は、請求項６において、上記過冷却手段（１００）は、冷却系統の液管（１１）に設けられて該液管（１１）を流れる液冷媒を空気で過冷却する空気熱交換器（１２１）であり、上記空調系統の液管（１２）には、室内熱交換器（４１）から熱源系統に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（１２５）が設けられる一方、上記冷却系統の液管（１１）は、一端が冷却系統の液管（１１）における冷却熱交換器（４５）と空気熱交換器（１２１）との間に接続され、他端が空調系統の液管（１２）における室内熱交換器（４１）と逆止弁（１２５）との間に接続された分岐通路（１２３）を備え、上記分岐通路（１２３）には、冷却系統の液管（１１）から空調系統の液管（１２）に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（１２４）が設けられている。
【００２１】
上記の発明では、第１運転の場合、例えば、熱源側熱交換器（４）で凝縮した液冷媒は、空気熱交換器（１２１）で過冷却され、この過冷却の液冷媒の一部が冷却熱交換器（４５）に流れて蒸発し、他の液冷媒が分岐通路（１２３）から室内熱交換器（４１）に流れて蒸発する。一方、上記第２運転の場合、室内熱交換器（４１）で凝縮した液冷媒は、空調系統の液管（１２）を経て空気熱交換器（１２１）で過冷却された後、冷却熱交換器（４５）に流れて蒸発する。
【００２２】
また、請求項８に係る発明は、請求項６において、上記過冷却手段（１００）は、空調系統の液管（１２）に設けられた過冷却熱交換器（１０１）と、該過冷却熱交換器（１０１）に接続されると共に、一端が空調系統の液管（１２）に接続され、他端が圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に接続され、液管（１２）の液冷媒から分岐した分岐冷媒で液管（１２）の液冷媒を過冷却するように冷媒が流れる過冷却通路（１０２）とにより構成されている。
【００２３】
上記の発明では、第１運転の場合、例えば、熱源側熱交換器（４）で凝縮した液冷媒が過冷却熱交換器（１０１）で過冷却され、室内熱交換器（４１）に流れて蒸発する。一方、上記第２運転の場合、室内熱交換器（４１）で凝縮した液冷媒は、過冷却熱交換器（１０１）で過冷却され、冷却熱交換器（４５）に流れて蒸発する。
【００２４】
また、請求項９に係る発明は、請求項８において、上記過冷却通路（１０２）は、膨張機構（１０４）を有して液管（１２）から液相の分岐冷媒を過冷却熱交換器（１０１）に導く上流側通路（１０３）と、過冷却熱交換器（１０１）で蒸発した分岐冷媒を圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）の吸入側に導く下流側通路（１０６）とを備えている。
【００２５】
上記の発明では、請求項３と同様に、液管（１２）の液冷媒が過冷却熱交換器（１０１）で確実に過冷却される。
【００２６】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１および図２に示すように、本実施形態１の冷凍装置（１）は、コンビニエンスストアに設けられ、ショーケース（庫内）の冷却と店内（室内）の冷暖房とを行うためのものである。
【００２８】
上記冷凍装置（１）は、熱源側である室外ユニット（１Ａ）と、利用側である室内ユニット（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、室外ユニット（１Ａ）の熱源系統に冷蔵冷凍用の冷却系統が接続されて成る第１系統側回路と、室外ユニット（１Ａ）の熱源系統に空調用の空調系統が接続されて成る第２系統側回路とを備えている。また、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圧縮手段としてのインバータ圧縮機（２Ａ）と、第２圧縮手段としての第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）と、第３圧縮手段としての第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。なお、上記インバータ圧縮機（２Ａ）、第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）、・・・および室外熱交換器（４）は、熱源系統を構成している。
【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（２Ｂ）および第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）、第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）および第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）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（２Ｄ）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、上記圧縮機構（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系統側回路と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）および第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。上記第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）の吐出管（５ｂ）および第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）を介して第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、液ラインである高圧液管（１０）の一端が接続されている。該高圧液管（１０）の途中には、レシーバ（１４）が設けられ、高圧液管（１０）の他端は、液管である第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（１８）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、且つ吸入管（６ｃ）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（６ａ）は、第１系統側回路の低圧ガス管（１５）に接続されている。上記第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）の吸入管（６ｃ）は、第１および第２の四路切換弁（３Ａ，３Ｂ）を介して第２系統側回路の連絡ガス管（１７）および室外ガス管（９）に接続されている。また、上記第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）および第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、上記インバータ圧縮機（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、上記インバータ圧縮機（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、上記第３四路切換弁（３Ｃ）の第４ポート（Ｐ４）には、後述する液封防止管（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（７）は、第３四路切換弁（３Ｃ）へ向かう冷媒の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、且つ第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、且つ第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。また、上記各吐出管（５ａ，５ｂ，５ｃ）と高圧ガス管（８）と連絡ガス管（１７）とが暖房運転時の高圧ガスライン（１Ｎ）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）とが第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）とが冷房運転時の低圧ガスライン（１Ｎ）を構成し、室外ガス管（９）と吸入管（６ｃ）とが暖房運転時の低圧ガスライン（１Ｌ）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、高圧液管（１０）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】
上記高圧液管（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。上記高圧液管（１０）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）に向かう冷媒の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、高圧液管（１０）における補助液管（２５）の接続部とレシーバ（１４）との間に位置している。
【００４５】
上記高圧液管（１０）には、該高圧液管（１０）の逆止弁（７）とレシーバ（１４）との間から分岐し、第２連絡液管（１２）における閉鎖弁（２０）と逆止弁（７）との間に接続された分岐液管（３６）が接続されている。該分岐液管（３６）には、第２連絡液管（１２）からレシーバ（１４）へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（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、電子膨張弁（２９）が設けられている。また、該リキッドインジェクション管（２７）における補助液管（２５）の接続点と電子膨張弁（２９）との間と、高圧ガス管（８）との間には、液封防止管（２８）が接続されている。この液封防止管（２８）には、リキッドインジェクション管（２７）から高圧ガス管（８）へ向かう冷媒の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、この液封防止管（２８）の分岐管（２８ａ）は、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（３０）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）とに分岐している。上記第１油戻し管（３１ａ）は、電磁弁（ＳＶ０）を有し、リキッドインジェクション管（２７）を介してインバータ圧縮機（２Ａ）の吸入管（６ａ）に接続されている。また、上記第２油戻し管（３１ｂ）は、電磁弁（ＳＶ４）を有し、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。
【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。上記第１均油管（３２）、第２均油管（３３）および第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。また、上記第２均油管（３３）は、第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）のドームと電磁弁（ＳＶ２）との間で第４均油管（３５）に分岐している。該第４均油管（３５）は、電磁弁（ＳＶ５）を有し、第１圧縮機（２Ａ）の吸入管（６ａ）に接続されている。
【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。この室内膨張弁（４２）には、電子膨張弁が用いられている。上記室内熱交換器（４１）のガス側端部には、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）の液側端部には、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。また、上記室内ユニット（１Ｂ）、第２連絡液管（１２）および連絡ガス管（１７）は、空調系統を構成している。
【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。この冷蔵膨張弁（４６）には、電子膨張弁が用いられている。上記冷蔵熱交換器（４５）の液側端部には、冷蔵膨張弁（４６）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）のガス側端部には、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（４５）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。この冷凍膨張弁（５２）には、電子膨張弁が用いられている。上記冷凍熱交換器（５１）の液側端部には、第１連絡液管（１１）より分岐した分岐液管（１３）が冷凍膨張弁（５２）を介して接続されている。
【００５４】
上記冷凍熱交換器（５１）のガス側端部とブースタ圧縮機（５３）の吸込側とは、接続ガス管（５４）によって接続されている。上記ブースタ圧縮機（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。上記逆止弁（７）は、ブースタ圧縮機（５３）から低圧ガス管（１５）へ向かう冷媒の流れのみを許容するように構成されている。また、上記オイルセパレータ（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（５１）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）における逆止弁（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。該逆止弁（７）およびバイパス管（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接続ガス管（５４）から分岐ガス管（１６）へ流れるように構成されている。
【００５８】
上記冷蔵ユニット（１Ｃ）、冷凍ユニット（１Ｄ）、第１連絡液管（１１）および低圧ガス管（１５）は、冷却系統を構成している。
【００５９】
〈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）および第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。
【００６０】
上記低圧ガス管（１５）と、第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）の吸入管（６ｃ）とには、それぞれ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）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（２Ａ）および第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）の各吸入管（６ａ，６ｃ）には、それぞれ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）が設けられている。
【００６１】
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。
【００６２】
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または蒸発温度を検出する温度検出手段としての室内熱交換センサ（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。
【００６３】
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。また、上記冷蔵熱交換器（４５）には、冷蔵熱交換器（４５）における冷媒温度である蒸発温度を検出する温度検出手段としての冷蔵熱交換センサ（７６）が設けられると共に、ガス側にガス温センサ（７７）が設けられている。
【００６４】
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、上記冷凍熱交換器（５１）には、冷凍熱交換器（５１）における冷媒温度である蒸発温度を検出する温度検出手段としての冷凍熱交換センサ（７８）が設けられると共に、ガス側にガス温センサ（７９）が設けられている。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。
【００６５】
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、上記出力信号に基づいて冷媒回路（１Ｅ）の運転を制御し、各種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。
【００６６】
〈過冷却手段〉
上記第１連絡液管（１１）および第２連絡液管（１２）には、本発明の特徴として、それぞれ第１過冷却手段（１１０）および第２過冷却手段（１００）が設けられている。上記第１過冷却手段（１１０）は、第１過冷却熱交換器（１１１）および第１過冷却通路（１１２）を備え、第２過冷却手段（１００）は、第２過冷却熱交換器（１０１）および第２過冷却通路（１０２）を備えている。
【００６７】
具体的に、上記第１過冷却熱交換器（１１１）は、第１連絡液管（１１）に接続されている。上記第１過冷却通路（１１２）は、第１過冷却熱交換器（１１１）内に配管された第１内部通路（１１５）と、第１連絡液管（１１）から分岐して第１内部通路（１１５）の一端に接続された第１上流側通路（１１３）と、第１内部通路（１１５）の他端と低圧ガス管（１５）とに接続された第１下流側通路（１１６）とを備えている。また、上記第１上流側通路（１１３）には、膨張機構である第１過冷却膨張弁（１１４）が設けられている。
【００６８】
一方、上記第２過冷却熱交換器（１０１）は、第２連絡液管（１２）に接続されている。上記第２過冷却通路（１０２）は、第２過冷却熱交換器（１０１）内に配管された第２内部通路（１０５）と、第２連絡液管（１２）から分岐して第２内部通路（１０５）の一端に接続された第２上流側通路（１０３）と、第２内部通路（１０５）の他端と第１下流側通路（１１６）とに接続された第２下流側通路（１０６）とを備えている。また、上記第２上流側通路（１０３）には、膨張機構である第２過冷却膨張弁（１０４）が設けられている。
【００６９】
上記各過冷却手段（１１０，１００）は、それぞれ連絡液管（１１，１２）から分岐した液冷媒が上流側通路（１１３，１０３）を通って過冷却熱交換器（１１１，１０１）内の内部通路（１１５，１０５）に流入し、連絡液管（１１，１２）の液冷媒を過冷却して蒸発し、下流側通路（１１６，１０６）から低圧ガス管（１５）に流れ、圧縮機構（２Ｄ）に吸入されるように構成されている。つまり、上記冷媒回路（１Ｅ）は、空調系統および冷却系統の液管にそれぞれ個別に液管を流れる液冷媒を過冷却する過冷却手段（１１０，１００）を設けている。また、上記空調系統および冷却系統の各過冷却手段（１１０，１００）で過冷却して蒸発した冷媒は、共に圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に流れる。
【００７０】
−運転動作−
次に、上述した冷凍装置（１）の運転動作について説明する。この冷凍装置（１）は、室外熱交換器（４）が凝縮器として、室内熱交換器（４１）、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）が蒸発器として機能する第１運転、つまり室内ユニット（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冷房冷凍運転と、室内熱交換器（４１）が凝縮器として、室外熱交換器（４）、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）が蒸発器として機能する第２運転、つまり室内ユニット（１Ｂ）の暖房と冷蔵ユニット（１Ｃ）及び冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却とを同時に行う暖房冷凍運転とが可能に構成されている。
【００７１】
以下、それぞれの運転動作について具体的に説明する。
【００７２】
《冷房冷凍運転》
この冷房冷凍運転は、室内ユニット（１Ｂ）の冷房と冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却とを同時に行う運転である。この冷房冷凍運転時は、図１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）および第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。
【００７３】
また、上記第１四路切換弁（３Ａ）、第２四路切換弁（３Ｂ）および第３四路切換弁（３Ｃ）は、図１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、上記室内膨張弁（４２）、冷蔵膨張弁（４６）および冷凍膨張弁（５２）が所定開度に開口される一方、室外膨張弁（２６）は閉鎖している。また、上記リキッドインジェクション管（２７）の電子膨張弁（２９）は、例えば、吸入温度センサ（６７）の検出温度が所定値になると、冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定されている。
【００７４】
この状態において、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、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。この凝縮した液冷媒は、高圧液管（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。
【００７５】
上記第２連絡液管（１２）を流れる液冷媒の一部は、第２上流側通路（１０３）に分流して第２過冷却膨張弁（１０４）で減圧された後、第２過冷却熱交換器（１０１）に流れて第２連絡液管（１２）の液冷媒を過冷却し蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、第２下流側通路（１０６）から第１下流側通路（１１６）を経て低圧ガス管（１５）に流れる。一方、上記第２過冷却熱交換器（１０１）で過冷却された液冷媒は、第２連絡液管（１２）から室内膨張弁（４２）を経て室内熱交換器（４１）に流れて蒸発する。この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（２Ｃ）に戻る。
【００７６】
一方、上記第１連絡液管（１１）を流れる液冷媒の一部は、第１上流側通路（１１３）に分流して第１過冷却膨張弁（１１４）で減圧された後、第１過冷却熱交換器（１１１）に流れて第１連絡液管（１１）の液冷媒を過冷却し蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、第１下流側通路（１１６）で第２下流側通路（１０６）のガス冷媒と合流して低圧ガス管（１５）に流れる。一方、上記第１過冷却熱交換器（１１１）で過冷却された液冷媒の一部は、第１連絡液管（１１）から冷蔵膨張弁（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過冷却熱交換器（１１１）で過冷却された液冷媒の残りは、分岐液管（１３）に分流し、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。
【００７７】
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）で合流した後、上述の各過冷却熱交換器（１１１，１０１）で蒸発したガス冷媒と合流し、例えば、吸入温度センサ（６７）の検出温度が所定値になった場合、さらにリキッドインジェクション管（２７）からの液冷媒が混合されてインバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に戻る。この循環を繰り返し、店内を冷房すると同時に、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。
【００７８】
〈冷房冷凍能力〉
この冷房冷凍運転における冷媒挙動を図３に基づいて説明する。
【００７９】
まず、上記第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）によって冷媒がＡ点まで圧縮される。また、上記インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）によって冷媒がＢ点まで圧縮される。Ａ点の冷媒とＢ点の冷媒とは合流し、凝縮してＣ１点の冷媒となる。このＣ１点の冷媒の一部は、過冷却手段（１００，１１０）により、過冷却の状態（Ｃ２点）になる。一方、Ｃ１点の他の冷媒は、過冷却手段（１００，１１０）によって減圧し、Ｅ１点の冷媒となる。
【００８０】
上記Ｃ２点の冷媒の一部は、室内膨張弁（４２）でＤ点まで減圧し、例えば、＋５℃で蒸発し、Ｅ点で第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）に吸引される。
【００８１】
また、上記Ｃ２点の冷媒の一部は、冷蔵膨張弁（４６）でＥ２点まで減圧し、例えば、−１０℃で蒸発し、Ｅ１点の冷媒と合流してＦ点でインバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に吸引される。
【００８２】
上記Ｃ２点の冷媒の一部は、冷凍膨張弁（５２）でＨ点まで減圧し、例えば、−３５℃で蒸発し、Ｉ点でブースタ圧縮機（５３）に吸引される。ブースタ圧縮機（５３）でＪ点まで圧縮された冷媒は、冷蔵熱交換器（４５）からの冷媒と合流してＦ点でインバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に吸引される。
【００８３】
このように、冷媒回路（１Ｅ）の冷媒は、第１系統の圧縮機構（２Ｄ）と第２系統の圧縮機構（２Ｅ）によって異温度蒸発し、さらに、ブースタ圧縮機（５３）による２段圧縮によって３種類の蒸発温度となる。
【００８４】
また、この運転中で循環する液冷媒は、それぞれ空調系統の第２過冷却手段（１００）および冷却系統の第１過冷却手段（１１０）によって過冷却される。このため、過冷却をしない場合よりも、室内熱交換器（４１）、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）における冷媒の熱量が大きくなり、高い冷房能力および冷却能力が発揮される。
【００８５】
また、上記冷媒回路（１Ｅ）では、空調系統および冷却系統のそれぞれに、個別の過冷却手段（１００，１１０）を設けているので、例えば、冷却系統における冷蔵用ショーケースの庫内温度が所定値以下となり冷蔵温度センサ（７４）の作動によって、冷蔵膨張弁（４６）が閉じて冷蔵熱交換器（４５）における冷媒の循環が停止した場合でも、空調系統における室内熱交換器（４１）には、第２過冷却手段（１００）によって過冷却された液冷媒が流入する。したがって、冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の運転状況に拘わらず、室内ユニット（１Ｂ）における冷房能力を向上させることができる。
【００８６】
また、上記インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に戻るガス冷媒は、各過冷却手段（１００，１１０）で蒸発したガス冷媒と混合することにより過熱度が大きくなるが、この混合したガス冷媒には、リキッドインジェクション管（２７）からの液冷媒が混合されるため、インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）における冷媒の過熱を抑制することができる。
【００８７】
《暖房冷凍運転》
この暖房冷凍運転は、室内ユニット（１Ｂ）の暖房と冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却を同時に行う運転である。この暖房冷凍運転は、図２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）および第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。
【００８８】
また、図２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）および第３四路切換弁（３Ｃ）は第１の状態に切り換わる。さらに、上記室外膨張弁（２６）、冷蔵膨張弁（４６）および冷凍膨張弁（５２）が所定開度に開口する一方、室内膨張弁（４２）は全開となる。また、上記リキッドインジェクション管（２７）の電子膨張弁（２９）は、例えば、吸入温度センサ（６７）の検出温度が所定値になると、冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定されている。
【００８９】
この状態において、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、高圧ガス管（８）で合流し、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。この凝縮した液冷媒は、第２連絡液管（１２）に流れる。
【００９０】
上記第２連絡液管（１２）を流れた液冷媒の一部は、上述した冷蔵冷凍運転時と同様に、第２上流側通路（１０３）に分流して第２過冷却膨張弁（１０４）で減圧された後、第２過冷却熱交換器（１０１）に流れて第２連絡液管（１２）の液冷媒を過冷却し蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、第２下流側通路（１０６）から第１下流側通路（１１６）を経て低圧ガス管（１５）に流れる。一方、上記第２過冷却熱交換器（１０１）で過冷却された液冷媒は、第２連絡液管（１２）からレシーバ（１４）を経て高圧液管（１０）に流れる。
【００９１】
この高圧液管（１０）に流れた液冷媒の一部は、補助液管（２５）から室外膨張弁（２６）を経て室外熱交換器（４）に流れて蒸発する。この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）および第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（２Ｃ）に戻る。
【００９２】
一方、上記高圧液管（１０）に流れた液冷媒の残りは、第１連絡液管（１１）に流れる。この第１連絡液管（１１）に流れた液冷媒の一部は、上述した冷蔵冷凍運転時と同様に、第１上流側通路（１１３）に分流して第１過冷却膨張弁（１１４）で減圧された後、第１過冷却熱交換器（１１１）に流れて第１連絡液管（１１）の液冷媒を過冷却し蒸発する。この蒸発したガス冷媒は、第１下流側通路（１１６）で第２下流側通路（１０６）のガス冷媒と合流して低圧ガス管（１５）に流れる。一方、上記第１過冷却熱交換器（１１１）で過冷却された液冷媒の一部は、第１連絡液管（１１）から冷蔵膨張弁（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過冷却熱交換器（１１１）で過冷却された液冷媒の残りは、分岐液管（１３）に分流し、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。
【００９３】
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）で合流した後、上述の各過冷却熱交換器（１１１，１０１）で蒸発したガス冷媒と合流し、例えば、吸入温度センサ（６７）の検出温度が所定値になった場合、さらにリキッドインジェクション管（２７）からの液冷媒が混合されてインバータ圧縮機（２Ａ）および第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。
【００９４】
なお、この運転状態では、室内の暖房負荷や冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却負荷に応じて、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、室外膨張弁（２６）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。
【００９５】
〈暖房冷凍能力〉
この暖房冷凍運転における冷媒挙動を図４に基づいて説明する。
【００９６】
まず、上記第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）によって冷媒がＡ点まで圧縮される。また、上記インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）によって冷媒がＢ点まで圧縮される。Ａ点の冷媒とＢ点の冷媒とは合流し、凝縮してＣ１点の冷媒となる。このＣ１点の冷媒の一部は、第２過冷却手段（１００）により、過冷却の状態（Ｃ２点）になる。一方、上記Ｃ１点の他の冷媒は、第２過冷却手段（１００）によって減圧し、Ｅ１点の冷媒となる。
【００９７】
上記Ｃ２点の冷媒の一部は、室外膨張弁（２６）でＤ点まで減圧し、例えば、＋５℃で蒸発し、Ｅ点で第２ノンインバータ圧縮機（２Ｃ）に吸引される。
【００９８】
また、上記Ｃ２点の冷媒の一部は、第１過冷却手段（１１０）により、さらに過冷却の状態（Ｃ３点）になる。一方、上記Ｃ２点の冷媒の一部は、第１過冷却手段（１１０）によって減圧し、Ｅ２点の冷媒となる。
【００９９】
上記Ｃ３点の冷媒の一部は、冷蔵膨張弁（４６）でＥ３点まで減圧し、例えば、−１０℃で蒸発し、Ｅ１点およびＥ２点の冷媒と合流してＦ点でインバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に吸引される。
【０１００】
上記Ｃ３点の冷媒の一部は、冷凍膨張弁（５２）でＨ点まで減圧し、例えば、−３５℃で蒸発し、Ｉ点でブースタ圧縮機（５３）に吸引される。ブースタ圧縮機（５３）でＪ点まで圧縮された冷媒は、冷蔵熱交換器（４５）からの冷媒と合流してＦ点でインバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に吸引される。
【０１０１】
つまり、この暖房冷凍運転では、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）に流れる液冷媒が第１過冷却手段（１１０）と第２過冷却手段（１００）とで２回過冷却される。したがって、上記冷蔵ユニット（１Ｃ）と冷凍ユニット（１Ｄ）における冷却能力がさらに向上する。
【０１０２】
また、この暖房冷凍運転では、室内熱交換器（４１）で凝縮した液冷媒の一部が冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）で蒸発するので、つまり室内熱交換器（４１）で発生した凝縮熱量の一部が冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）における必要な蒸発熱量に変えられるので、熱回収が行われていることになる。
【０１０３】
また、上記空調系統における第２連絡液管（１２）の第２過冷却手段（１００）で蒸発したガス冷媒が常に冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に流入するようにしたので、室内ユニット（１Ｂ）における冷暖切換により圧縮機構（２Ｅ）の吐出ラインと吸入ラインとが切り換わっても、上記ガス冷媒の流入先を切り換える必要がない。したがって、ガス冷媒の流入先を切り換えるための切換手段等が不要になり、冷媒回路（１Ｅ）のコンパクト化を図ることができる。
【０１０４】
また、上記インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）に戻るガス冷媒は、各過冷却手段（１００，１１０）で蒸発したガス冷媒と混合することにより過熱度が大きくなるが、この混合したガス冷媒には、上述した冷房冷凍運転時と同様に、リキッドインジェクション管（２７）からの液冷媒が混合されるため、インバータ圧縮機（２Ａ）および第１ノンインバータ圧縮機（２Ｂ）における冷媒の過熱を抑制することができる。
【０１０５】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態１によれば、冷媒回路（１Ｅ）に過冷却手段（１００，１１０）を設け、室内ユニット（１Ｂ）が冷房運転時において、室内熱交換器（４１）、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）に過冷却の液冷媒を流すようにしたので、過冷却をしない場合よりも、室内熱交換器（４１）、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）における冷媒の熱量が大きくなり、高い冷房能力および冷却能力を得ることができる。
【０１０６】
また、上記空調系統および冷却系統の連絡液管（１２，１１）のそれぞれに、個別に各過冷却手段（１００，１１０）を設けるようにしたために、冷却系統である冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の運転状況に関係なく、室内ユニット（１Ｂ）における冷房能力を向上させることができる。
【０１０７】
また、上記室内ユニット（１Ｂ）が暖房運転時において、冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）に流れる液冷媒が第１過冷却手段（１１０）と第２過冷却手段（１００）とで２回過冷却されるので、上記冷蔵ユニット（１Ｃ）と冷凍ユニット（１Ｄ）における冷却能力をさらに向上させることができる。
【０１０８】
また、上記室内ユニット（１Ｂ）が暖房運転時において、室内熱交換器（４１）で凝縮した液冷媒の一部を冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）で蒸発させるようにしたので、熱回収を行うことができ、装置の効率化を図ることができる。
【０１０９】
また、冷媒回路（１Ｅ）を循環する液冷媒の一部を冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に供給するリキッドインジェクション管（２７）を設けるようにしたので、圧縮機構（２Ｄ）に吸入されるガス冷媒が各過冷却手段（１００，１１０）で蒸発したガス冷媒と混合することによりガス冷媒の過熱度が増大した場合でも、リキッドインジェクションをすることによって、圧縮機構（２Ｄ）における冷媒の過熱を抑制できる。
【０１１０】
また、上記空調系統における第２過冷却手段（１００）で蒸発したガス冷媒を常に冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に流すようにしたので、室内ユニット（１Ｂ）における冷暖切換により圧縮機構（２Ｅ）の吐出ラインと吸入ラインとが切り換わっても、上記ガス冷媒の流入先を切り換える必要がない。したがって、ガス冷媒の流入先を切り換えるための切換手段等が不要になり、冷媒回路（１Ｅ）のコンパクト化を図ることができる。
【０１１１】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１２】
本実施形態２は、図５および図６に示すように、上記実施形態１が過冷却手段（１１０，１００）を第１連絡液管（１１）および第２連絡液管（１２）のそれぞれに設けたのに代えて、過冷却手段である空気熱交換器（１２１）を冷却系統における第１連絡液管（１１）のみに設け、第１連絡液管（１１）および第２連絡液管（１２）の配管構成を変更したものである。
【０１１３】
具体的に、上記過冷却手段（１００）は、空気熱交換器（１２１）を構成し、第１連絡液管（１１）に接続されている。上記空気熱交換器（１２１）は、空気が空気熱交換器（１２１）を流れる液冷媒を過冷却するように構成されている。なお、上記空気熱交換器（１２１）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、過冷却ファン（１２２）が近接して配置されている。
【０１１４】
また、上記空調系統の第２連絡液管（１２）には、室内熱交換器（４１）から室外ユニット（１Ａ）に向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（１２５）が設けられている。さらに、上記第２連絡液管（１２）には、キャピラリチューブ（１２７）を有して逆止弁（１２５）をバイパスする液バイパス管（１２６）が接続されている。
【０１１５】
また、上記第１連絡液管（１１）は、逆止弁（１２４）を有する分岐通路（１２３）を備えている。上記分岐通路（１２３）は、一端が第１連絡液管（１１）における空気熱交換器（１２１）と分岐液管（１３）の接続点との間に接続され、他端が第２連絡液管（１２）における逆止弁（１２５）と室内膨張弁（４２）との間に接続されている。上記逆止弁（１２４）は、第１連絡液管（１１）から第２連絡液管（１２）に向かう冷媒の流れのみを許容するように構成されている。
【０１１６】
図３に示すように、上記室内ユニット（１Ｂ）の冷房と冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却とを同時に行う冷房冷凍運転の場合、室外熱交換器（４）で凝縮した液冷媒は、高圧液管（１０）を流れ、レシーバ（１４）を経て第１連絡液管（１１）のみに流れる。上記第１連絡液管（１１）を流れた液冷媒は、空気熱交換器（１２１）で過冷却ファン（１２２）により取り込んだ空気と熱交換して過冷却される。この過冷却の液冷媒の一部は、第１連絡液管（１１）から冷蔵熱交換器（４５）と冷凍熱交換器（５１）とにそれぞれ分流して流れて蒸発する。一方、上記過冷却の他の液冷媒は、分岐通路（１２３）から第２連絡液管（１２）を経て室外熱交換器（４）に流れて蒸発する。これにより、上記実施形態１における冷房冷凍運転時と同様に、高い冷房能力および冷却能力が得られる。また、上記冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の運転状況に拘わらず、空調系統における室内熱交換器（４１）には、空気熱交換器（１２１）によって過冷却された液冷媒が流入するので、室内ユニット（１Ｂ）における冷房能力を向上させることができる。
【０１１７】
図４に示すように、上記室内ユニット（１Ｂ）の暖房と冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の冷却を同時に行う暖房冷凍運転の場合、室内熱交換器（４１）で凝縮した液冷媒は、第２連絡液管（１２）に流れ、逆止弁（１２５）を介して室外ユニット（１Ａ）に流れる。該室外ユニット（１Ａ）に流れた液冷媒は、レシーバ（１４）を経て高圧液管（１０）に流れ、一部の液冷媒が補助液管（２５）から室外熱交換器（４）に流れて蒸発し、他の液冷媒が第１連絡液管（１１）に流れる。この第１連絡液管（１１）に流れた液冷媒は、上述した冷房冷凍運転時と同様に、空気熱交換器（１２１）で過冷却され、該過冷却の液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（４５）および冷凍熱交換器（５１）に流れて蒸発する。上記過冷却の他の液冷媒は、分岐通路（１２３）から第２連絡液管（１２）に流れて室内熱交換器（４１）からの液冷媒と合流し、逆止弁（１２５）を介して再び室外ユニット（１Ａ）に流れる。この循環を繰り返すことにより、室内熱交換器（４１）を流れた液冷媒は、分岐通路（１２３）を流れる過冷却の液冷媒と混合することによって、次第に過冷却され、その結果、冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）における冷却能力を高めることができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【０１１８】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【０１１９】
本実施形態３は、図７および図８に示すように、上記実施形態１が過冷却手段（１１０，１００）を第１連絡液管（１１）および第２連絡液管（１２）のそれぞれに設けたのに代えて、過冷却手段（１００）を空調系統における第２連絡液管（１２）のみに設けたものである。つまり、本実施形態３は、実施形態１における第１連絡液管（１１）の第１過冷却手段（１１０）を除去したものである。
【０１２０】
図５に示すように、本実施形態３では、冷房冷凍運転の場合、常に過冷却の液冷媒が室内熱交換器（４１）のみに流れる。したがって、上記冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）の運転状況に拘わらず、室内ユニット（１Ｂ）における冷房能力を向上させることができる。
【０１２１】
図６に示すように、暖房冷凍運転の場合、上記過冷却手段（１００）で過冷却された液冷媒の一部が冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）に流れて蒸発する。したがって、上記冷蔵ユニット（１Ｃ）および冷凍ユニット（１Ｄ）における冷却能力を高めることができる。その他の構成、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【０１２２】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１２３】
例えば、上記実施形態１および実施形態３において、過冷却手段（１００，１１０）に代えて、それぞれ空気熱交換器（１２１）および過冷却ファン（１２２）を設けるようにしてもよい。
【０１２４】
また、本発明では、必ずしも冷凍ユニット（１Ｄ）を設ける必要はない。逆に、冷蔵ユニット（１Ｃ）等を複数台設けるようにしてもよい。
【０１２５】
【発明の効果】
したがって、請求項１および請求項２に係る発明によれば、空調系統および冷却系統のそれぞれの液管（１１，１２）に、個別に液管（１２，１１）から分岐した液冷媒で液管（１１，１２）を流れる液冷媒を過冷却するそれぞれの過冷却手段（１１０，１００）を設けるようにしたので、過冷却の液冷媒を室内熱交換器（４１）および冷却熱交換器（４５）に個別に流すことができる。したがって、空調系統および冷却系統の相互の運転状況に関係なく、冷房および冷却能力を高めることができる。
【０１２６】
また、請求項３に係る発明によれば、各過冷却手段（１１０，１００）で蒸発したガス冷媒を常に冷却系統用の圧縮機構（２Ｄ）の吸入側に流すようにしたので、空調系統の冷暖切換により圧縮機構（２Ｅ）の吐出ラインと吸入ラインとが切り換わっても、確実に液冷媒を過冷却することができると共に、ガス冷媒の流入先を切り換えるための新たな切換手段等が不要になり、コンパクトな冷媒回路（１Ｅ）を構築することができる。
【０１２７】
また、請求項４に係る発明によれば、リキッドインジェクション管（２７）の液冷媒により圧縮機構（２Ｄ）に吸入されるガス冷媒の過熱度が増大するのを防止するようにしたので、圧縮機構（２Ｄ）における冷媒の過熱を抑制することができ、圧縮機構（２Ｄ）に安全な運転を実現することができる。
【０１２８】
また、請求項５に係る発明によれば、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が熱源側熱交換器（４）で凝縮して室内熱交換器（４１）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第１運転と、圧縮機構（２Ｄ，２Ｅ）から吐出された高圧冷媒が室内熱交換器（４１）で凝縮して熱源側熱交換器（４）および冷却熱交換器（４５）の少なくとも何れか一方で蒸発する第２運転とを可能にしたので、空調系統の冷房および暖房運転に関係なく、過冷却手段（１１０，１００）で液冷媒を過冷却することができる。したがって、空調系統の何れの運転モードにおいても、確実に冷房能力や冷却能力を高めることができる。
【０１２９】
また、請求項６に係る発明によれば、第１運転時に液冷媒が熱源側熱交換器（４）から室内熱交換器（４１）と冷却熱交換器（４５）とに流れる配管で、且つ、第２運転時に液冷媒が室内熱交換器（４１）から冷却熱交換器（４５）に流れる配管に、該配管を流れる液冷媒を過冷却する過冷却手段（１００）を設けるようにしたので、上記空調系統および冷却系統の相互の運転状況に関係なく、冷房および冷却能力の両方、または何れか一方を高めることができる。また、上記第２運転の場合、室内熱交換器（４１）における冷媒の凝縮熱量が冷却熱交換器（４５）における冷媒の蒸発熱量に変わるので、熱回収を行うことができ、運転の効率化を図ることができる。
【０１３０】
また、請求項７に係る発明によれば、過冷却手段（１００）に空気熱交換器（１２１）を用いるようにしたので、簡易な装置を構築することができる。
【０１３１】
また、請求項８および請求項９に係る発明によれば、過冷却手段（１００）として空調系統の液管（１２）に過冷却熱交換器（１０１）および過冷却通路（１０２）を設けて、液管（１２）から分岐した液冷媒で液管（１２）の液冷媒を過冷却するようにしたので、液管（１２）の液冷媒を確実に過冷却することができる。したがって、冷房および冷却能力を確実に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る冷凍装置の冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図２】実施形態１に係る冷凍装置の暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図３】実施形態１に係る冷凍装置の冷房冷凍運転時の冷媒挙動を示すモリエル線図である。
【図４】実施形態１に係る冷凍装置の暖房冷凍運転時の冷媒挙動を示すモリエル線図である。
【図５】実施形態２に係る冷凍装置の冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図６】実施形態２に係る冷凍装置の暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図７】実施形態３に係る冷凍装置の冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【図８】実施形態３に係る冷凍装置の暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
（１）冷凍装置
（１Ｅ）冷媒回路
（２Ｄ）圧縮機構
（２Ｅ）圧縮機構
（４）室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（１１）第１連絡液管（液管）
（１２）第２連絡液管（液管）
（４１）室内熱交換器
（４５）冷蔵熱交換器（冷却熱交換器）
（５１）冷凍熱交換器（冷却熱交換器）
（１００）第２過冷却手段（過冷却手段）
（１０１）第２過冷却熱交換器（過冷却熱交換器）
（１０２）第２過冷却通路（過冷却通路）
（１０３）第２上流側通路（上流側通路）
（１０４）第２過冷却膨張弁（膨張機構）
（１０６）第２下流側通路（下流側通路）
（１１０）第１過冷却手段
（１１１）第１過冷却熱交換器
（１１２）第１過冷却通路
（１１３）第１上流側通路
（１１４）第１過冷却膨張弁（膨張機構）
（１１６）第１下流側通路
（１２１）空気熱交換器
（１２３）分岐通路
（１２４）逆止弁
（１２５）逆止弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerating apparatus, and more particularly to a measure for improving the performance of a refrigerating apparatus including a refrigerant circuit having a use-side heat exchanger for air conditioning and a use-side heat exchanger for cooling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle is known. As disclosed in Patent Document 1, this refrigerating apparatus is widely used as an air conditioner that cools and heats a room or a refrigerator such as a refrigerator, a freezer, or a showcase that stores foods and the like. This refrigeration system includes one that performs refrigeration and freezing, and one that additionally performs air conditioning.
[0003]
The refrigerating device is installed in, for example, a convenience store. The refrigerating apparatus is formed with respective refrigerant circuits for air conditioning, refrigeration, and freezing, each of which includes a compressor, a condenser, and an evaporator in a showcase. By performing a vapor compression refrigeration cycle in these refrigerant circuits, the room is cooled and heated, while the inside of the refrigeration and freezing showcases is cooled.
[0004]
In the above refrigerant circuit, it is conceivable to supercool the liquid refrigerant. As this supercooling means, as disclosed in Patent Document 2, a part of the liquid refrigerant is evaporated to perform supercooling.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-357374
[Patent Document 2]
JP 2001-33110 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the refrigeration apparatus of Patent Document 1 described above, there is a problem that the liquid refrigerant cannot be supercooled during the heating operation of the indoor unit simply by providing the supercooling means of Patent Document 2.
[0007]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a refrigeration system that performs both air conditioning and cooling, in which the circulating refrigerant is supercooled regardless of air conditioning or cooling operation. By doing so, the cooling capacity or the cooling capacity is increased.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Specifically, the invention according to claim 1 includes, in a heat source system having a compression mechanism (2D, 2E) and a heat source side heat exchanger (4), an air conditioning system having an indoor heat exchanger (41) for air-conditioning a room. It is premised on a refrigerating apparatus that includes a refrigerant circuit (1E) connected to a cooling system having a cooling heat exchanger (45) that cools the inside of a refrigerator and performs a vapor compression refrigeration cycle. The liquid pipes (11, 12) of the air conditioning system and the cooling system are provided with respective supercooling means (110, 100) for supercooling the liquid refrigerant flowing through the liquid pipes (11, 12) individually. I have. The supercooling means (100) of the air conditioning system is connected to the supercooling heat exchanger (101) provided in the liquid pipe (12) of the air conditioning system, and connected to the supercooling heat exchanger (101) at one end. Is connected to the liquid pipe (12) of the air conditioning system, the other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and the branched refrigerant branched from the liquid refrigerant of the liquid pipe (12) is connected to the liquid pipe (12). A supercooling passage (102) through which the refrigerant flows so as to supercool the liquid refrigerant. On the other hand, the supercooling means (110) of the cooling system is connected to the supercooling heat exchanger (111) provided in the liquid pipe (11) of the cooling system, and connected to the supercooling heat exchanger (111). One end is connected to the liquid pipe (11) of the cooling system, and the other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E). A) a supercooling passage (112) through which the refrigerant flows so as to supercool the liquid refrigerant.
[0009]
In the above invention, in each of the supercooling heat exchangers (101, 111) of the air conditioning system and the cooling system, the liquid refrigerant flowing through each liquid pipe (12, 11) is branched refrigerant branched from each liquid pipe (12, 11). Then, the branched refrigerant flows to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E) in both systems. On the other hand, the liquid refrigerants which are individually supercooled by the respective supercooling means (110, 100) respectively flow into the indoor heat exchanger (41) of the air conditioning system and the cooling heat exchanger (45) of the cooling system and evaporate. I do. Therefore, the amount of heat of the refrigerant in the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45) is larger than in the case where the supercooling is not performed, and the cooling capacity and the cooling capacity are improved. Further, the supercooled liquid refrigerant flows through the indoor heat exchanger (41) regardless of the operation state of the cooling system. Therefore, the operation is always performed with a high cooling capacity.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, each of the subcooling passages (102, 112) converts the liquid-phase branched refrigerant from the liquid pipes (12, 11) to a subcooling heat exchanger (101, 111). ) And a downstream passage (106, 116) for guiding the branched refrigerant evaporated in the subcooling heat exchangers (101, 111) to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E). And an expansion mechanism (104, 114) provided in the upstream passage (103, 113).
[0011]
In the above invention, the branched refrigerant branched from the liquid pipes (12, 11) flows through the upstream passages (103, 113) and is decompressed by the expansion mechanisms (104, 114), and then is cooled by the subcooling heat exchangers (101, 111). ), The liquid refrigerant in the liquid pipes (12, 11) is supercooled and evaporated, and flows from the downstream passages (106, 116) to the suction side of the compression mechanisms (2D, 2E). Therefore, the liquid refrigerant in each of the liquid pipes (12, 11) in the air conditioning system and the cooling system is reliably and individually supercooled.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the compression mechanism (2D, 2E) of the heat source system includes a compression mechanism (2E) for an air conditioning system and a compression mechanism (2D) for a cooling system. A downstream passage (106, 116) in each of the subcooling passages (102, 112) draws the branched refrigerant evaporated in the subcooling heat exchangers (101, 111) into a compression mechanism (2D) for a cooling system. It is configured to guide to the side.
[0013]
In the above invention, even when the air conditioning system is switched from the cooling operation to the heating operation and the discharge line and the suction line of the air conditioning system are switched, the gas refrigerant evaporated by the supercooling means (100) of the air conditioning system is always in the cooling system. To the suction side of the compression mechanism (2D). Therefore, while the liquid refrigerant is reliably supercooled, new switching means for switching the inflow destination of the gas refrigerant is not required, and a compact refrigerant circuit (1E) is constructed.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the refrigerant circuit (1E) transfers a part of the liquid refrigerant circulating in the refrigerant circuit (1E) to a suction side of a compression mechanism (2D) of a cooling system. A liquid injection pipe (27) for supplying is provided.
[0015]
According to the above invention, overheating of the gas refrigerant sucked into the compression mechanism (2D) can be suppressed. In other words, the gas refrigerant evaporated in the cooling heat exchanger (45) is mixed with the superheated gas refrigerant evaporated in each subcooling means (100), so that the degree of superheat increases as it is. However, since the gas refrigerant having a high degree of superheat mixes with the liquid refrigerant from the liquid injection pipe (27) before flowing into the compression mechanism (2D), overheating of the refrigerant in the compression mechanism (2D) is suppressed. . Thereby, the reliability of the compression mechanism (2D) is improved.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, in the refrigerant circuit (1E), the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is a heat source side heat exchanger ( 4) a first operation in which the refrigerant is condensed in at least one of the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45), and the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is heated by the indoor heat exchanger. A second operation in which the heat is condensed in the exchanger (41) and evaporated in at least one of the heat source side heat exchanger (4) and the cooling heat exchanger (45) is possible.
[0017]
In the above invention, the first operation of performing both or one of the cooling operation of the air conditioning system and the freezing operation of the cooling system, and the second operation of performing the heating operation of the air conditioning system and / or the freezing operation of the cooling system are performed. Driving is possible.
[0018]
The invention according to claim 6 provides an air conditioning system having an indoor heat exchanger (41) for air-conditioning a room in a heat source system having a compression mechanism (2D, 2E) and a heat source side heat exchanger (4). And a refrigerant circuit (1E) connected to a cooling system having a cooling heat exchanger (45) for cooling the refrigerant. The refrigerant circuit (1E) performs a vapor compression refrigeration cycle. The refrigerant circuit (1E) is connected to the compression mechanism (2D, 2E). A first operation in which the discharged high-pressure refrigerant is condensed in the heat source side heat exchanger (4) and evaporated in at least one of the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45); , 2E), the high-pressure refrigerant discharged from the indoor heat exchanger (41) is condensed and evaporated in at least one of the heat source side heat exchanger (4) and the cooling heat exchanger (45). It is assumed that a refrigerating device that is configured to be able to be used. The refrigerant circuit (1E) is a pipe through which the liquid refrigerant flows from the heat source side heat exchanger (4) to the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45) during the first operation. (2) A pipe through which the liquid refrigerant flows from the indoor heat exchanger (41) to the cooling heat exchanger (45) during operation is provided with a supercooling means (100) for subcooling the liquid refrigerant flowing through the pipe.
[0019]
In the above invention, in the case of the first operation, the liquid refrigerant supercooled by the supercooling means (100) is supplied to the indoor heat exchanger (41) and / or the cooling heat exchanger (45). Flow and evaporate. On the other hand, in the case of the above-mentioned second operation, after being condensed in the indoor heat exchanger (41), the liquid refrigerant supercooled by the supercooling means (100) flows into the cooling heat exchanger (45) and evaporates. Therefore, irrespective of the mutual operation status of the air conditioning system and the cooling system, both or one of the cooling capacity and the cooling capacity is improved. In the case of the second operation, the heat of condensation of the refrigerant in the indoor heat exchanger (41) is changed to the heat of evaporation of the refrigerant in the cooling heat exchanger (45), so that the heat recovery operation is performed. Operation efficiency is improved.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the supercooling means (100) is provided in the liquid pipe (11) of the cooling system to supercharge the liquid refrigerant flowing through the liquid pipe (11) with air. A check valve (125), which is an air heat exchanger (121) for cooling and which allows only the flow of the refrigerant from the indoor heat exchanger (41) to the heat source system, is provided in the liquid pipe (12) of the air conditioning system. On the other hand, one end of the liquid pipe (11) of the cooling system is connected between the cooling heat exchanger (45) and the air heat exchanger (121) in the liquid pipe (11) of the cooling system. Has a branch passage (123) connected between the indoor heat exchanger (41) and the check valve (125) in the liquid pipe (12) of the air conditioning system, and the branch passage (123) has a cooling system. Only the flow of the refrigerant from the liquid pipe (11) to the liquid pipe (12) of the air conditioning system is allowed. A check valve (124) is provided.
[0021]
In the above invention, in the first operation, for example, the liquid refrigerant condensed in the heat source side heat exchanger (4) is supercooled in the air heat exchanger (121), and a part of the supercooled liquid refrigerant is The liquid refrigerant flows into the cooling heat exchanger (45) and evaporates, and another liquid refrigerant flows from the branch passage (123) to the indoor heat exchanger (41) and evaporates. On the other hand, in the case of the second operation, the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) is supercooled in the air heat exchanger (121) through the liquid pipe (12) of the air conditioning system, and then cooled. It flows into a vessel (45) and evaporates.
[0022]
According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect, the supercooling means (100) includes a supercooling heat exchanger (101) provided in a liquid pipe (12) of the air conditioning system, and the supercooling heat exchanger (101). One end is connected to the liquid pipe (12) of the air conditioning system, the other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) is connected to the exchanger (101). And a subcooling passage (102) through which the refrigerant flows so as to supercool the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) with a branched refrigerant branched from the liquid pipe (12).
[0023]
In the above invention, in the case of the first operation, for example, the liquid refrigerant condensed in the heat source side heat exchanger (4) is supercooled in the subcooling heat exchanger (101) and flows to the indoor heat exchanger (41). Evaporate. On the other hand, in the case of the second operation, the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) is supercooled in the subcooling heat exchanger (101), flows into the cooling heat exchanger (45), and evaporates.
[0024]
According to a ninth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the supercooling passage (102) has an expansion mechanism (104) to convert the liquid-phase branched refrigerant from the liquid pipe (12) to the subcooling heat exchanger. An upstream passage (103) leading to (101) and a downstream passage (106) leading branch refrigerant evaporated in the subcooling heat exchanger (101) to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E). .
[0025]
In the above invention, the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) is reliably subcooled by the subcooling heat exchanger (101), similarly to the third aspect.
[0026]
Embodiment 1 of the present invention
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, the refrigeration apparatus (1) of the first embodiment is provided in a convenience store, and performs cooling of a showcase (inside a refrigerator) and cooling and heating of a store (indoor). is there.
[0028]
The refrigeration apparatus (1) has an outdoor unit (1A) on the heat source side, an indoor unit (1B) on the use side, a refrigeration unit (1C), and a refrigeration unit (1D), and has a vapor compression refrigeration cycle. And a refrigerant circuit (1E) for performing the following. The refrigerant circuit (1E) includes a first system side circuit in which a cooling system for refrigeration and freezing is connected to a heat source system of the outdoor unit (1A), and an air conditioning system for air conditioning in a heat source system of the outdoor unit (1A). And a second system side circuit connected thereto. The refrigerant circuit (1E) is configured to switch between a cooling cycle and a heating cycle.
[0029]
The indoor unit (1B) is configured to switch between a cooling operation and a heating operation, and is installed, for example, at a sales floor. The refrigeration unit (1C) is installed in a refrigerated showcase and cools the air in the refrigerated showcase. The refrigeration unit (1D) is installed in a refrigeration showcase and cools air in the refrigerator of the showcase.
[0030]
<Outdoor unit>
The outdoor unit (1A) includes an inverter compressor (2A) as a first compression unit, a first non-inverter compressor (2B) as a second compression unit, and a second non-inverter compression as a third compression unit. (2C), a first four-way switching valve (3A), a second four-way switching valve (3B), and a third four-way switching valve (3C), and outdoor heat as a heat source side heat exchanger. An exchange (4). The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B),... And the outdoor heat exchanger (4) constitute a heat source system.
[0031]
Each of the compressors (2A, 2B, 2C) is, for example, a closed high-pressure dome-type scroll compressor. The inverter compressor (2A) is a variable displacement compressor in which the capacity of the electric motor is stepwise or continuously varied by inverter control. The first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) are constant displacement compressors in which the electric motor always drives at a constant rotation speed.
[0032]
The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) constitute a compression mechanism (2D, 2E) of the refrigeration system (1), and (2D, 2E) includes a first system compression mechanism (2D) and a second system compression mechanism (2E). Specifically, in the compression mechanism (2D, 2E), during operation, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D). The case where the two non-inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E) and the case where the inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D) and the first non-inverter compression mechanism In some cases, the compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) constitute a second system compression mechanism (2E). That is, while the inverter compressor (2A) is fixedly used for the first system side circuit for refrigeration and freezing and the second non-inverter compressor (2C) is used for the second system side circuit for air conditioning, the first non-inverter is used. The compressor (2B) can be switched between the first system side circuit and the second system side circuit and used.
[0033]
Each of the discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) is one high-pressure gas pipe (discharge pipe) ( 8), and the high-pressure gas pipe (8) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A). The discharge pipe (5b) of the first non-inverter compressor (2B) and the discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) are provided with check valves (7), respectively.
[0034]
The gas side end of the outdoor heat exchanger (4) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A) via an outdoor gas pipe (9). One end of a high-pressure liquid pipe (10), which is a liquid line, is connected to a liquid-side end of the outdoor heat exchanger (4). A receiver (14) is provided in the middle of the high-pressure liquid pipe (10), and the other end of the high-pressure liquid pipe (10) is connected to a first communication liquid pipe (11) and a second communication liquid pipe (liquid pipes). 12).
[0035]
Note that the outdoor heat exchanger (4) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and an outdoor fan (4F) that is a heat source fan is disposed close to the heat exchanger.
[0036]
A communication gas pipe (17) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A). One port of the first four-way switching valve (3A) is connected to one port of the second four-way switching valve (3B) by a connection pipe (18). One port of the second four-way switching valve (3B) is connected to a discharge pipe (5c) of a second non-inverter compressor (2C) by an auxiliary gas pipe (19). Further, one port of the second four-way switching valve (3B) is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). One port of the second four-way switching valve (3B) is configured as a closed port that is closed. That is, the second four-way switching valve (3B) may be a three-way switching valve.
[0037]
The first four-way switching valve (3A) is in a first state in which the high-pressure gas pipe (8) communicates with the outdoor gas pipe (9) and the connection pipe (18) communicates with the communication gas pipe (17) ( The first state (see the solid line in FIG. 1) communicates with the high-pressure gas pipe (8) and the communication gas pipe (17), and communicates with the connection pipe (18) and the outdoor gas pipe (9) (see the broken line in FIG. 1). ).
[0038]
In the second four-way switching valve (3B), the auxiliary gas pipe (19) communicates with the closing port, and the connection pipe (18) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). And a second state (see FIG. 1) in which the auxiliary gas pipe (19) communicates with the connection pipe (18) and the suction pipe (6c) communicates with the closing port. (See one broken line).
[0039]
The suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the low-pressure gas pipe (15) of the first system side circuit. The suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) is connected to the communication gas pipe (17) of the second system side circuit and the outdoor through the first and second four-way switching valves (3A, 3B). It is connected to a gas pipe (9). The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter via a third four-way switching valve (3C) described later. It is connected to the suction pipe (6c) of the inverter compressor (2C).
[0040]
Specifically, a branch pipe (6d) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A), and a branch pipe (6c) is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). 6e) is connected. The branch pipe (6d) of the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the first port (P1) of the third four-way switching valve (3C) via the check valve (7). The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the second port (P2) of the third four-way switching valve (3C), and the suction pipe (2C) of the second non-inverter compressor (2C) is connected. The branch pipe (6e) of 6c) is connected to the third port (P3) of the third four-way switching valve (3C) via the check valve (7). Further, a branch pipe (28a) of a liquid seal prevention pipe (28) described later is connected to the fourth port (P4) of the third four-way switching valve (3C). The check valve (7) provided in the branch pipe (6d, 6e) allows only the flow of the refrigerant toward the third four-way switching valve (3C).
[0041]
The third four-way switching valve (3C) is in a first state in which the first port (P1) communicates with the second port (P2) and the third port (P3) communicates with the fourth port (P4). (See the solid line in the figure), a second state in which the first port (P1) communicates with the fourth port (P4), and a second state in which the second port (P2) communicates with the third port (P3) (dashed line in the figure) ).
[0042]
The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high-pressure gas pipe (8), and the outdoor gas pipe (9) constitute a high-pressure gas line (1L) during a cooling operation. The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high-pressure gas pipe (8), and the connecting gas pipe (17) constitute a high-pressure gas line (1N) during a heating operation. On the other hand, the low-pressure gas pipe (15) and each suction pipe (6a, 6b) of the first system compression mechanism (2D) constitute a first low-pressure gas line (1M). Further, the communication gas pipe (17) and the suction pipe (6c) of the second system compression mechanism (2E) constitute a low-pressure gas line (1N) for the cooling operation, and the outdoor gas pipe (9) and the suction pipe. (6c) constitutes the low-pressure gas line (1L) during the heating operation.
[0043]
The first communication liquid pipe (11), the second communication liquid pipe (12), the communication gas pipe (17), and the low-pressure gas pipe (15) extend from the outdoor unit (1A) to the outside, and are connected to the outdoor unit (1A). A closing valve (20) is provided in the parentheses corresponding to these. Further, the second communication liquid pipe (12) is provided with a check valve (7) at the branch end from the high-pressure liquid pipe (10), and the refrigerant flows from the receiver (14) toward the closing valve (20). Is configured to flow.
[0044]
An auxiliary liquid pipe (25) that bypasses the receiver (14) is connected to the high-pressure liquid pipe (10). The auxiliary liquid pipe (25) is provided with an outdoor expansion valve (26) as an expansion mechanism, through which a refrigerant mainly flows during heating. A check valve (7) is provided between the outdoor heat exchanger (4) and the receiver (14) in the high-pressure liquid pipe (10) to allow only the flow of the refrigerant toward the receiver (14). . The check valve (7) is located between the connection of the auxiliary liquid pipe (25) in the high-pressure liquid pipe (10) and the receiver (14).
[0045]
The high-pressure liquid pipe (10) is branched from between the check valve (7) and the receiver (14) of the high-pressure liquid pipe (10), and a closing valve (20) in the second communication liquid pipe (12). And a branch liquid pipe (36) connected between the check valve and the check valve (7). The branch liquid pipe (36) is provided with a check valve (7) that allows only the flow of the refrigerant from the second communication liquid pipe (12) to the receiver (14).
[0046]
A liquid injection pipe (27) is connected between the auxiliary liquid pipe (25) and the low-pressure gas pipe (15). The liquid injection pipe (27) is provided with an electronic expansion valve (29). A liquid seal prevention pipe (28) is provided between the connection point of the auxiliary liquid pipe (25) in the liquid injection pipe (27) and the electronic expansion valve (29) and the high pressure gas pipe (8). Is connected. This liquid seal prevention pipe (28) is provided with a check valve (7) that allows only the flow of the refrigerant from the liquid injection pipe (27) to the high pressure gas pipe (8). Further, as described above, the branch pipe (28a) of the liquid seal prevention pipe (28) is connected to the fourth port (P4) of the third four-way switching valve (3C).
[0047]
The high-pressure gas pipe (8) is provided with an oil separator (30). One end of an oil return pipe (31) is connected to the oil separator (30). The other end of the oil return pipe (31) branches into a first oil return pipe (31a) and a second oil return pipe (31b). The first oil return pipe (31a) has an electromagnetic valve (SV0) and is connected to a suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) via a liquid injection pipe (27). The second oil return pipe (31b) has an electromagnetic valve (SV4) and is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C).
[0048]
A first oil equalizing pipe (32) is connected between a dome (oil pool) of the inverter compressor (2A) and a suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B). A second oil equalizing pipe (33) is connected between the dome of the first non-inverter compressor (2B) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). A third oil equalizing pipe (34) is connected between the dome of the second non-inverter compressor (2C) and the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A). The first oil equalizing pipe (32), the second oil equalizing pipe (33), and the third oil equalizing pipe (34) are provided with solenoid valves (SV1, SV2, SV3) as opening / closing mechanisms, respectively. Further, the second oil equalizing pipe (33) branches to a fourth oil equalizing pipe (35) between the dome of the first non-inverter compressor (2B) and the solenoid valve (SV2). The fourth oil equalizing pipe (35) has a solenoid valve (SV5) and is connected to the suction pipe (6a) of the first compressor (2A).
[0049]
<Indoor unit>
The indoor unit (1B) includes an indoor heat exchanger (41) that is a use-side heat exchanger and an indoor expansion valve (42) that is an expansion mechanism. As the indoor expansion valve (42), an electronic expansion valve is used. A communication gas pipe (17) is connected to a gas side end of the indoor heat exchanger (41). On the other hand, a second communication liquid pipe (12) is connected to a liquid side end of the indoor heat exchanger (41) via an indoor expansion valve (42). The indoor heat exchanger (41) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and an indoor fan (43), which is a use-side fan, is arranged close to the indoor heat exchanger (41). The indoor unit (1B), the second communication liquid pipe (12) and the communication gas pipe (17) constitute an air conditioning system.
[0050]
<Refrigerator unit>
The refrigeration unit (1C) includes a refrigeration heat exchanger (45) as a cooling heat exchanger and a refrigeration expansion valve (46) as an expansion mechanism. An electronic expansion valve is used as the refrigeration expansion valve (46). A first communication liquid pipe (11) is connected to a liquid side end of the refrigeration heat exchanger (45) via a refrigeration expansion valve (46). On the other hand, a low-pressure gas pipe (15) is connected to the gas side end of the refrigeration heat exchanger (45).
[0051]
The refrigeration heat exchanger (45) communicates with the suction side of the first-system compression mechanism (2D), while the indoor heat exchanger (41) operates during the cooling operation of the second non-inverter compressor (2C). It communicates with the suction side. The refrigerant pressure (evaporation pressure) of the refrigeration heat exchanger (45) is lower than the refrigerant pressure (evaporation pressure) of the indoor heat exchanger (41). As a result, the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45) is, for example, −10 ° C., the refrigerant evaporation temperature of the indoor heat exchanger (41) is, for example, + 5 ° C., and the refrigerant circuit (1E) is turned off. It constitutes a circuit for different temperature evaporation.
[0052]
The refrigerating heat exchanger (45) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and a refrigerating fan (47), which is a cooling fan, is disposed in close proximity.
[0053]
<Refrigeration unit>
The refrigeration unit (1D) includes a refrigeration heat exchanger (51) as a cooling heat exchanger, a refrigeration expansion valve (52) as an expansion mechanism, and a booster compressor (53) as a refrigeration compressor. I have. An electronic expansion valve is used for the refrigeration expansion valve (52). A branch liquid pipe (13) branched from the first communication liquid pipe (11) is connected to a liquid side end of the refrigeration heat exchanger (51) via a refrigeration expansion valve (52).
[0054]
The gas side end of the refrigerating heat exchanger (51) and the suction side of the booster compressor (53) are connected by a connecting gas pipe (54). A branch gas pipe (16) branched from the low-pressure gas pipe (15) is connected to the discharge side of the booster compressor (53). The branch gas pipe (16) is provided with a check valve (7) and an oil separator (55). The check valve (7) is configured to allow only the flow of the refrigerant from the booster compressor (53) to the low-pressure gas pipe (15). An oil return pipe (57) having a capillary tube (56) is connected between the oil separator (55) and the connection gas pipe (54).
[0055]
The booster compressor (53) communicates with the first system compression mechanism (2D) such that the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is lower than the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45). The refrigerant is compressed in two stages. The refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is set to, for example, -40C.
[0056]
The refrigeration heat exchanger (51) is, for example, a fin-and-tube heat exchanger of a cross fin type, and a refrigeration fan (58) serving as a cooling fan is disposed in close proximity.
[0057]
In addition, the connection gas pipe (54) on the suction side of the booster compressor (53) and the downstream side of the check valve (7) in the branch gas pipe (16) on the discharge side of the booster compressor (53). A bypass pipe (59) having a check valve (7) is connected between them. The check valve (7) and the bypass pipe (59) bypass the booster compressor (53) when the booster compressor (53) stops due to a failure or the like, and the refrigerant flows from the connecting gas pipe (54) to the branch gas pipe. It is configured to flow to (16).
[0058]
The refrigeration unit (1C), the refrigeration unit (1D), the first communication liquid pipe (11), and the low-pressure gas pipe (15) constitute a cooling system.
[0059]
<Control system>
The refrigerant circuit (1E) is provided with various sensors and various switches. The high-pressure gas pipe (8) of the outdoor unit (1A) has a high-pressure pressure sensor (61) as pressure detection means for detecting high-pressure refrigerant pressure and a discharge temperature sensor (Temperature detection means) for detecting high-pressure refrigerant temperature. 62) are provided. The discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) is provided with a discharge temperature sensor (63) as temperature detecting means for detecting a high-pressure refrigerant temperature. The discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) each have a predetermined high pressure refrigerant pressure. A pressure switch (64) is provided which opens when the pressure becomes zero.
[0060]
The low-pressure gas pipe (15) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) are provided with low-pressure pressure sensors (65, 66) as pressure detecting means for detecting low-pressure refrigerant pressure, respectively. Has been. The suction pipes (6a, 6c) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter compressor (2C) have suction temperature sensors (67, 68) as temperature detecting means for detecting low-pressure refrigerant temperature, respectively. ) Is provided.
[0061]
Further, the outdoor unit (1A) is provided with an outside air temperature sensor (70) as temperature detecting means for detecting the outdoor air temperature.
[0062]
The indoor heat exchanger (41) is provided with an indoor heat exchange sensor (71) as a temperature detecting means for detecting a condensing temperature or an evaporating temperature, which is a refrigerant temperature in the indoor heat exchanger (41). Is provided with a gas temperature sensor (72) as temperature detecting means for detecting the gas refrigerant temperature. Further, the indoor unit (1B) is provided with a room temperature sensor (73) as temperature detecting means for detecting the indoor air temperature.
[0063]
The refrigeration unit (1C) is provided with a refrigeration temperature sensor (74) which is a temperature detecting means for detecting a temperature in the refrigerator in the showcase for refrigeration. Further, the refrigeration heat exchanger (45) is provided with a refrigeration heat exchange sensor (76) as temperature detecting means for detecting an evaporation temperature which is a refrigerant temperature in the refrigeration heat exchanger (45), and is provided on the gas side. A gas temperature sensor (77) is provided.
[0064]
The refrigeration unit (1D) is provided with a refrigeration temperature sensor (75) as temperature detection means for detecting the temperature in the refrigerator in the freezer showcase. Further, the refrigeration heat exchanger (51) is provided with a refrigeration heat exchange sensor (78) as a temperature detecting means for detecting an evaporation temperature which is a refrigerant temperature in the refrigeration heat exchanger (51), and is provided on the gas side. A gas temperature sensor (79) is provided. On the discharge side of the booster compressor (53), a pressure switch (64) that opens when the discharge refrigerant pressure reaches a predetermined value is provided.
[0065]
Output signals from the various sensors and various switches are input to the controller (80). The controller (80) controls the operation of the refrigerant circuit (1E) based on the output signal, and switches and controls various operation modes.
[0066]
<Super cooling means>
The first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12) are provided with a first supercooling means (110) and a second supercooling means (100), respectively, as a feature of the present invention. . The first subcooling unit (110) includes a first subcooling heat exchanger (111) and a first subcooling passage (112), and the second subcooling unit (100) includes a second subcooling heat exchanger. (101) and a second subcooling passage (102).
[0067]
Specifically, the first subcooling heat exchanger (111) is connected to the first communication liquid pipe (11). The first subcooling passage (112) is branched from the first internal passage (115) provided in the first subcooling heat exchanger (111) and the first communication liquid pipe (11) to the first internal cooling passage (11). A first upstream passage (113) connected to one end of the passage (115), and a first downstream passage (116) connected to the other end of the first internal passage (115) and the low-pressure gas pipe (15). And The first upstream passage (113) is provided with a first supercooling expansion valve (114) as an expansion mechanism.
[0068]
On the other hand, the second subcooling heat exchanger (101) is connected to the second communication liquid pipe (12). The second subcooling passage (102) branches from the second internal passage (105) piped in the second subcooling heat exchanger (101) and the second communication liquid pipe (12) to the second subcooling heat exchanger (101). A second upstream passage (103) connected to one end of the passage (105); and a second downstream passage (103) connected to the other end of the second internal passage (105) and the first downstream passage (116). 106). The second upstream passage (103) is provided with a second supercooling expansion valve (104) as an expansion mechanism.
[0069]
Each of the above-mentioned subcooling means (110, 100) is configured such that the liquid refrigerant branched from the communication liquid pipe (11, 12) passes through the upstream passage (113, 103) and is provided in the subcooling heat exchanger (111, 101). The refrigerant flows into the internal passages (115, 105), supercools and evaporates the liquid refrigerant in the communication liquid tubes (11, 12), flows from the downstream passages (116, 106) to the low-pressure gas pipe (15), and is compressed. (2D). That is, the refrigerant circuit (1E) is provided with supercooling means (110, 100) for supercooling the liquid refrigerant flowing through the liquid pipes individually in the liquid pipes of the air conditioning system and the cooling system. The refrigerant supercooled and evaporated by the supercooling means (110, 100) of the air conditioning system and the cooling system both flow to the suction side of the compression mechanism (2D).
[0070]
-Driving operation-
Next, the operation of the refrigeration system (1) will be described. In the refrigeration apparatus (1), the outdoor heat exchanger (4) functions as a condenser, and the indoor heat exchanger (41), the refrigeration heat exchanger (45), and the refrigeration heat exchanger (51) function as an evaporator. 1 operation, that is, a cooling and refrigeration operation in which cooling of the indoor unit (1B) and cooling of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are performed simultaneously, and an outdoor heat exchanger in which the indoor heat exchanger (41) serves as a condenser. (4) Second operation in which the refrigerating heat exchanger (45) and the refrigerating heat exchanger (51) function as evaporators, that is, the heating and refrigerating units (1C) and the refrigerating units (1D) of the indoor unit (1B). The heating and refrigeration operation for simultaneously performing the cooling and the cooling operation can be performed.
[0071]
Hereinafter, each driving operation will be specifically described.
[0072]
《Cooling and refrigeration operation》
This cooling / freezing operation is an operation for simultaneously cooling the indoor unit (1B) and cooling the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). During this cooling / refrigeration operation, as shown in FIG. 1, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compression The machine (2C) constitutes a second system compression mechanism (2E). Then, the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0073]
The first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B) and the third four-way switching valve (3C) are each switched to the first state as shown by the solid line in FIG. Be replaced. Further, the indoor expansion valve (42), the refrigeration expansion valve (46), and the refrigeration expansion valve (52) are opened to a predetermined opening degree, while the outdoor expansion valve (26) is closed. Also, when the temperature detected by the suction temperature sensor (67) reaches a predetermined value, for example, the electronic expansion valve (29) of the liquid injection pipe (27) provides a predetermined flow rate to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system. Is set to a predetermined opening degree so that the liquid refrigerant flows.
[0074]
In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are joined by the high-pressure gas pipe (8), and are connected to the first four-way compressor. The water flows from the switching valve (3A) to the outdoor heat exchanger (4) via the outdoor gas pipe (9) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the high-pressure liquid pipe (10), passes through the receiver (14), and flows into the first connecting liquid pipe (11) and the second connecting liquid pipe (12).
[0075]
A part of the liquid refrigerant flowing through the second communication liquid pipe (12) is diverted to the second upstream passage (103) and reduced in pressure by the second supercooling expansion valve (104). The refrigerant flows into the exchanger (101) to supercool and evaporate the liquid refrigerant in the second communication liquid pipe (12). The evaporated gas refrigerant flows from the second downstream passage (106) to the low-pressure gas pipe (15) via the first downstream passage (116). On the other hand, the liquid refrigerant supercooled by the second subcooling heat exchanger (101) flows from the second connecting liquid pipe (12) to the indoor heat exchanger (41) via the indoor expansion valve (42) and evaporates. I do. The evaporated gas refrigerant flows from the connecting gas pipe (17) to the suction pipe (6c) via the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), and flows through the second non-inverter compressor ( Return to 2C).
[0076]
On the other hand, a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) is diverted to the first upstream passage (113) and reduced in pressure by the first supercooling expansion valve (114). It flows into the cooling heat exchanger (111) and supercools and evaporates the liquid refrigerant in the first connecting liquid pipe (11). The evaporated gas refrigerant merges with the gas refrigerant in the second downstream passage (106) in the first downstream passage (116) and flows into the low-pressure gas pipe (15). On the other hand, a part of the liquid refrigerant supercooled by the first subcooling heat exchanger (111) passes from the first connecting liquid pipe (11) to the refrigeration heat exchanger (45) via the refrigeration expansion valve (46). Flow and evaporate. The remainder of the liquid refrigerant supercooled in the first subcooling heat exchanger (111) is diverted to the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), and flows to the refrigeration heat exchanger (51). Flow and evaporate. The gas refrigerant evaporated in the refrigerating heat exchanger (51) is sucked and compressed by the booster compressor (53), and is discharged to the branch gas pipe (16).
[0077]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are combined in the low-pressure gas pipe (15), and then combined with each of the above-described subcooling heat exchangers (111). , 101), and when the detected temperature of the suction temperature sensor (67) reaches a predetermined value, for example, the liquid refrigerant from the liquid injection pipe (27) is further mixed and mixed with the inverter compressor (101). 2A) and the first non-inverter compressor (2B). By repeating this circulation, the inside of the store is cooled, and at the same time, the inside of the refrigerator showcase and the freezer showcase is cooled.
[0078]
<Cooling refrigeration capacity>
The refrigerant behavior in the cooling and refrigeration operation will be described with reference to FIG.
[0079]
First, the refrigerant is compressed to the point A by the second non-inverter compressor (2C). Further, the refrigerant is compressed to the point B by the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B). The refrigerant at point A and the refrigerant at point B merge and condense to become the refrigerant at point C1. Part of the refrigerant at the point C1 is in a supercooled state (point C2) by the supercooling means (100, 110). On the other hand, the other refrigerant at the point C1 is decompressed by the supercooling means (100, 110) and becomes the refrigerant at the point E1.
[0080]
Part of the refrigerant at the point C2 is decompressed to the point D by the indoor expansion valve (42), evaporates at, for example, + 5 ° C., and is sucked into the second non-inverter compressor (2C) at the point E.
[0081]
A part of the refrigerant at the point C2 is decompressed to the point E2 by the refrigeration expansion valve (46), evaporates at, for example, −10 ° C., merges with the refrigerant at the point E1, and the inverter compressor (2A) at the point F. ) And the first non-inverter compressor (2B).
[0082]
Part of the refrigerant at the point C2 is decompressed to the point H by the refrigerating expansion valve (52), evaporates at, for example, -35 ° C, and is sucked into the booster compressor (53) at the point I. The refrigerant compressed to the point J by the booster compressor (53) joins the refrigerant from the refrigeration heat exchanger (45), and at the point F, to the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B). It is sucked.
[0083]
As described above, the refrigerant in the refrigerant circuit (1E) is evaporated at different temperatures by the first system compression mechanism (2D) and the second system compression mechanism (2E), and is further subjected to two-stage compression by the booster compressor (53). To three different evaporation temperatures.
[0084]
The liquid refrigerant circulating during this operation is supercooled by the second subcooling means (100) of the air conditioning system and the first subcooling means (110) of the cooling system, respectively. For this reason, the amount of heat of the refrigerant in the indoor heat exchanger (41), the refrigeration heat exchanger (45), and the refrigeration heat exchanger (51) is larger than in the case where the supercooling is not performed, and high cooling capacity and high cooling capacity are exhibited. Is done.
[0085]
Further, in the refrigerant circuit (1E), since each of the air conditioning system and the cooling system is provided with the individual supercooling means (100, 110), for example, the temperature inside the refrigerator showcase in the cooling system is predetermined. Even if the refrigerant temperature sensor (74) becomes lower than the value and the refrigeration expansion valve (46) is closed and the circulation of the refrigerant in the refrigeration heat exchanger (45) is stopped by the operation of the refrigeration temperature sensor (74), the refrigeration heat is not supplied to the indoor heat exchanger (41) in the air conditioning system. The liquid refrigerant supercooled by the second subcooling means (100) flows into the apparatus. Therefore, the cooling capacity of the indoor unit (1B) can be improved irrespective of the operation states of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D).
[0086]
Further, the gas refrigerant returning to the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) increases the degree of superheat by mixing with the gas refrigerant evaporated by each of the supercooling means (100, 110). Since the liquid refrigerant from the liquid injection pipe (27) is mixed with the mixed gas refrigerant, it is possible to suppress overheating of the refrigerant in the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B). it can.
[0087]
《Heating and refrigeration operation》
The heating / refrigerating operation is an operation for simultaneously heating the indoor unit (1B) and cooling the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). In this heating and refrigeration operation, as shown in FIG. 2, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first-system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compressor (2C) constitutes the compression mechanism (2E) of the second system. Then, the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0088]
As shown by the solid line in FIG. 2, the first four-way switching valve (3A) is switched to the second state, and the second four-way switching valve (3B) and the third four-way switching valve (3C) are in the second state. The state is switched to 1. Further, the outdoor expansion valve (26), the refrigeration expansion valve (46), and the refrigeration expansion valve (52) are opened to a predetermined opening degree, while the indoor expansion valve (42) is fully opened. Also, when the temperature detected by the suction temperature sensor (67) reaches a predetermined value, for example, the electronic expansion valve (29) of the liquid injection pipe (27) provides a predetermined flow rate to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system. Is set to a predetermined opening degree so that the liquid refrigerant flows.
[0089]
In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are joined by the high-pressure gas pipe (8), and are connected to the first four-way compressor. It flows from the switching valve (3A) to the indoor heat exchanger (41) via the connecting gas pipe (17), and condenses. The condensed liquid refrigerant flows to the second communication liquid pipe (12).
[0090]
A part of the liquid refrigerant flowing through the second connecting liquid pipe (12) is diverted to the second upstream passage (103) and diverted to the second subcooling expansion valve (104), similarly to the above-described refrigeration operation. After flowing through the second subcooling heat exchanger (101), the liquid refrigerant in the second connecting liquid pipe (12) is supercooled and evaporated. The evaporated gas refrigerant flows from the second downstream passage (106) to the low-pressure gas pipe (15) via the first downstream passage (116). On the other hand, the liquid refrigerant supercooled by the second subcooling heat exchanger (101) flows from the second communication liquid pipe (12) to the high-pressure liquid pipe (10) via the receiver (14).
[0091]
Part of the liquid refrigerant flowing into the high-pressure liquid pipe (10) flows from the auxiliary liquid pipe (25) to the outdoor heat exchanger (4) via the outdoor expansion valve (26), and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows from the outdoor gas pipe (9) to the suction pipe (6c) via the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), and flows through the second non-inverter compressor ( Return to 2C).
[0092]
On the other hand, the remainder of the liquid refrigerant flowing in the high-pressure liquid pipe (10) flows to the first connecting liquid pipe (11). A part of the liquid refrigerant flowing through the first connecting liquid pipe (11) is diverted to the first upstream passage (113) and diverted to the first subcooling expansion valve (114) in the same manner as in the refrigeration operation. After flowing through the first subcooling heat exchanger (111), the liquid refrigerant in the first connecting liquid pipe (11) is supercooled and evaporated. The evaporated gas refrigerant merges with the gas refrigerant in the second downstream passage (106) in the first downstream passage (116) and flows into the low-pressure gas pipe (15). On the other hand, a part of the liquid refrigerant supercooled by the first subcooling heat exchanger (111) passes from the first connecting liquid pipe (11) to the refrigeration heat exchanger (45) via the refrigeration expansion valve (46). Flow and evaporate. The remainder of the liquid refrigerant supercooled in the first subcooling heat exchanger (111) is diverted to the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), and flows to the refrigeration heat exchanger (51). Flow and evaporate. The gas refrigerant evaporated in the refrigerating heat exchanger (51) is sucked and compressed by the booster compressor (53), and is discharged to the branch gas pipe (16).
[0093]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are combined in the low-pressure gas pipe (15), and then combined with each of the above-described subcooling heat exchangers (111). , 101), and when the detected temperature of the suction temperature sensor (67) reaches a predetermined value, for example, the liquid refrigerant from the liquid injection pipe (27) is further mixed and mixed with the inverter compressor (101). 2A) and the first non-inverter compressor (2B). By repeating this circulation, the inside of the store is heated, and at the same time, the inside of the refrigerator showcase and the freezer showcase is cooled.
[0094]
In this operation state, the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) are operated in accordance with the indoor heating load and the cooling loads of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). Starting and stopping, the opening degree of the outdoor expansion valve (26), and the like are controlled. It is also possible to operate only one compressor (2B, 2C).
[0095]
<Heating refrigeration capacity>
The refrigerant behavior in this heating / refrigeration operation will be described with reference to FIG.
[0096]
First, the refrigerant is compressed to the point A by the second non-inverter compressor (2C). Further, the refrigerant is compressed to the point B by the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B). The refrigerant at point A and the refrigerant at point B merge and condense to become the refrigerant at point C1. Part of the refrigerant at the point C1 is supercooled (point C2) by the second subcooling means (100). On the other hand, the other refrigerant at the point C1 is decompressed by the second subcooling means (100) and becomes the refrigerant at the point E1.
[0097]
Part of the refrigerant at the point C2 is decompressed to the point D by the outdoor expansion valve (26), evaporates at, for example, + 5 ° C., and is sucked into the second non-inverter compressor (2C) at the point E.
[0098]
A part of the refrigerant at the point C2 is further supercooled by the first subcooling means (110) (point C3). On the other hand, a part of the refrigerant at the point C2 is decompressed by the first subcooling means (110) and becomes the refrigerant at the point E2.
[0099]
A part of the refrigerant at the C3 point is depressurized to the E3 point by the refrigeration expansion valve (46), evaporates at, for example, −10 ° C., merges with the refrigerant at the E1 point and the E2 point, and the inverter compressor ( 2A) and the first non-inverter compressor (2B).
[0100]
Part of the refrigerant at the C3 point is decompressed to the H point by the refrigeration expansion valve (52), evaporates at, for example, -35 ° C, and is sucked into the booster compressor (53) at the I point. The refrigerant compressed to the point J by the booster compressor (53) joins the refrigerant from the refrigeration heat exchanger (45), and at the point F, to the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B). It is sucked.
[0101]
That is, in this heating / refrigerating operation, the liquid refrigerant flowing through the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) is supercharged twice by the first subcooling means (110) and the second subcooling means (100). Cooled. Therefore, the cooling capacity of the refrigerating unit (1C) and the refrigerating unit (1D) is further improved.
[0102]
In this heating and refrigeration operation, a part of the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) evaporates in the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), that is, generated in the indoor heat exchanger (41). Since a part of the condensed heat amount is changed to a necessary amount of evaporation heat in the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), heat is being recovered.
[0103]
Further, the gas refrigerant evaporated by the second supercooling means (100) of the second communication liquid pipe (12) in the air conditioning system always flows into the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system. Even if the discharge line and the suction line of the compression mechanism (2E) are switched by the cooling / heating switching in the indoor unit (1B), it is not necessary to switch the inflow destination of the gas refrigerant. Therefore, switching means for switching the inflow destination of the gas refrigerant becomes unnecessary, and the refrigerant circuit (1E) can be made compact.
[0104]
Further, the gas refrigerant returning to the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) increases the degree of superheat by mixing with the gas refrigerant evaporated by each of the supercooling means (100, 110). Since the liquid refrigerant from the liquid injection pipe (27) is mixed with the mixed gas refrigerant in the same manner as in the above-described cooling / refrigeration operation, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) ) Can be suppressed.
[0105]
-Effects of Embodiment-
As described above, according to the first embodiment, the supercooling means (100, 110) is provided in the refrigerant circuit (1E), and when the indoor unit (1B) performs the cooling operation, the indoor heat exchanger (41), Since the supercooled liquid refrigerant is caused to flow through the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51), the indoor heat exchanger (41) and the refrigeration heat exchanger (45) are more effective than without supercooling. ) And the amount of heat of the refrigerant in the refrigeration heat exchanger (51) is increased, and high cooling capacity and cooling capacity can be obtained.
[0106]
Further, since the respective supercooling means (100, 110) are individually provided in the communication liquid pipes (12, 11) of the air conditioning system and the cooling system, respectively, the refrigeration unit (1C) as the cooling system and the refrigeration unit The cooling capacity of the indoor unit (1B) can be improved regardless of the operation state of the unit (1D).
[0107]
Further, when the indoor unit (1B) is in the heating operation, the liquid refrigerant flowing through the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) is supplied to the first subcooling means (110) and the second subcooling means (100). ), The cooling capacity of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) can be further improved.
[0108]
Further, during the heating operation of the indoor unit (1B), a part of the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) is evaporated in the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). The collection can be performed, and the efficiency of the apparatus can be improved.
[0109]
Further, a liquid injection pipe (27) for supplying a part of the liquid refrigerant circulating in the refrigerant circuit (1E) to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system is provided, so that the compression mechanism (2D) is provided. Even if the degree of superheating of the gas refrigerant is increased by mixing the sucked gas refrigerant with the gas refrigerant evaporated in each of the supercooling means (100, 110), the refrigerant in the compression mechanism (2D) is subjected to liquid injection to perform the liquid injection. Overheating can be suppressed.
[0110]
Further, since the gas refrigerant evaporated by the second supercooling means (100) in the air conditioning system is always flown to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system, the compression is performed by switching between the cooling and heating in the indoor unit (1B). Even if the discharge line and the suction line of the mechanism (2E) are switched, there is no need to switch the inflow destination of the gas refrigerant. Therefore, switching means for switching the inflow destination of the gas refrigerant becomes unnecessary, and the refrigerant circuit (1E) can be made compact.
[0111]
Embodiment 2 of the present invention
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0112]
In the second embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the first embodiment is different from the first embodiment in that the supercooling means (110, 100) is provided in each of the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12). Instead of the provision, the air heat exchanger (121) which is a supercooling means is provided only in the first communication liquid pipe (11) in the cooling system, and the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe ( This is a modification of the piping configuration of 12).
[0113]
Specifically, the supercooling means (100) forms an air heat exchanger (121) and is connected to the first communication liquid pipe (11). The air heat exchanger (121) is configured such that air supercools the liquid refrigerant flowing through the air heat exchanger (121). The air heat exchanger (121) is, for example, a fin-and-tube heat exchanger of a cross fin type, and a supercooling fan (122) is arranged in close proximity.
[0114]
Further, a check valve (125) that allows only the flow of the refrigerant from the indoor heat exchanger (41) to the outdoor unit (1A) is provided in the second communication liquid pipe (12) of the air conditioning system. . Further, a liquid bypass pipe (126) having a capillary tube (127) and bypassing the check valve (125) is connected to the second communication liquid pipe (12).
[0115]
Further, the first communication liquid pipe (11) includes a branch passage (123) having a check valve (124). One end of the branch passage (123) is connected between the air heat exchanger (121) and the connection point of the branch liquid pipe (13) in the first communication liquid pipe (11), and the other end is connected to the second communication liquid. The pipe (12) is connected between the check valve (125) and the indoor expansion valve (42). The check valve (124) is configured to allow only the flow of the refrigerant from the first communication liquid pipe (11) to the second communication liquid pipe (12).
[0116]
As shown in FIG. 3, in the case of the cooling and freezing operation in which the cooling of the indoor unit (1B) and the cooling of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are simultaneously performed, the liquid condensed in the outdoor heat exchanger (4). The refrigerant flows through the high-pressure liquid pipe (10), and flows only to the first communication liquid pipe (11) via the receiver (14). The liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) is supercooled by exchanging heat with air taken in by a supercooling fan (122) in an air heat exchanger (121). A part of the supercooled liquid refrigerant flows from the first connecting liquid pipe (11) to the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51), respectively, and evaporates. On the other hand, the other liquid refrigerant of the supercooling flows from the branch passage (123) to the outdoor heat exchanger (4) through the second connecting liquid pipe (12) and evaporates. As a result, high cooling capacity and high cooling capacity can be obtained, similarly to the cooling and freezing operation in the first embodiment. Further, regardless of the operation states of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), the liquid refrigerant supercooled by the air heat exchanger (121) flows into the indoor heat exchanger (41) in the air conditioning system. Therefore, the cooling capacity of the indoor unit (1B) can be improved.
[0117]
As shown in FIG. 4, in the case of a heating and freezing operation in which the indoor unit (1B) is heated and the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are simultaneously cooled, the liquid refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (41) Flows into the second communication liquid pipe (12), and flows to the outdoor unit (1A) via the check valve (125). The liquid refrigerant flowing into the outdoor unit (1A) flows through the receiver (14) to the high-pressure liquid pipe (10), and a part of the liquid refrigerant flows from the auxiliary liquid pipe (25) to the outdoor heat exchanger (4). And the other liquid refrigerant flows to the first connecting liquid pipe (11). The liquid refrigerant flowing through the first connecting liquid pipe (11) is supercooled in the air heat exchanger (121), as in the above-described cooling and freezing operation, and a part of the supercooled liquid refrigerant is refrigerated heat. It flows through the exchanger (45) and the freezing heat exchanger (51) and evaporates. The other liquid refrigerant of the supercooling flows from the branch passage (123) to the second connecting liquid pipe (12), joins with the liquid refrigerant from the indoor heat exchanger (41), and passes through the check valve (125). And flows again to the outdoor unit (1A). By repeating this circulation, the liquid refrigerant flowing through the indoor heat exchanger (41) is gradually supercooled by being mixed with the supercooled liquid refrigerant flowing through the branch passage (123). As a result, the refrigeration unit ( 1C) and the cooling capacity of the refrigeration unit (1D). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
[0118]
Third Embodiment of the Invention
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0119]
In the third embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the first embodiment is different from the first embodiment in that the supercooling means (110, 100) is provided in each of the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12). Instead of being provided, the supercooling means (100) is provided only in the second communication liquid pipe (12) in the air conditioning system. That is, in the third embodiment, the first supercooling means (110) of the first communication liquid pipe (11) in the first embodiment is removed.
[0120]
As shown in FIG. 5, in the third embodiment, in the cooling and freezing operation, the supercooled liquid refrigerant always flows only to the indoor heat exchanger (41). Therefore, the cooling capacity of the indoor unit (1B) can be improved irrespective of the operation states of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D).
[0121]
As shown in FIG. 6, in the heating / freezing operation, a part of the liquid refrigerant supercooled by the supercooling means (100) flows into the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and evaporates. Therefore, the cooling capacity of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) can be increased. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.
[0122]
Other Embodiments of the Invention
The present invention may be configured as follows in each of the above embodiments.
[0123]
For example, in the first and third embodiments, an air heat exchanger (121) and a supercooling fan (122) may be provided instead of the supercooling means (100, 110).
[0124]
In the present invention, it is not always necessary to provide the refrigeration unit (1D). Conversely, a plurality of refrigeration units (1C) and the like may be provided.
[0125]
【The invention's effect】
Therefore, according to the first and second aspects of the present invention, each of the liquid pipes (11, 12) of the air conditioning system and the cooling system is provided with a liquid refrigerant separately branched from the liquid pipes (12, 11). Since the respective subcooling means (110, 100) for supercooling the liquid refrigerant flowing through (11, 12) are provided, the supercooled liquid refrigerant is supplied to the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45). ) Can be flowed separately. Therefore, cooling and cooling capacity can be increased regardless of the mutual operation status of the air conditioning system and the cooling system.
[0126]
According to the third aspect of the present invention, the gas refrigerant evaporated by each of the subcooling means (110, 100) is always caused to flow to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system. Even if the discharge line and the suction line of the compression mechanism (2E) are switched by the cooling / heating switching, the liquid refrigerant can be surely supercooled and no new switching means for switching the inflow destination of the gas refrigerant is required. And a compact refrigerant circuit (1E) can be constructed.
[0127]
According to the fourth aspect of the present invention, since the degree of superheat of the gas refrigerant sucked into the compression mechanism (2D) by the liquid refrigerant in the liquid injection pipe (27) is prevented from increasing, the compression mechanism is prevented. Overheating of the refrigerant in (2D) can be suppressed, and safe operation of the compression mechanism (2D) can be realized.
[0128]
According to the fifth aspect of the present invention, the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the heat source side heat exchanger (4) and is condensed in the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger. The first operation in which at least one of (45) and (e) evaporates, and the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the indoor heat exchanger (41) and heat source side heat exchanger (4) and Since the second operation in which at least one of the cooling heat exchangers (45) evaporates is enabled, the liquid refrigerant is supercooled by the supercooling means (110, 100) regardless of the cooling and heating operations of the air conditioning system. can do. Therefore, in any of the operation modes of the air conditioning system, the cooling capacity and the cooling capacity can be reliably increased.
[0129]
According to the invention of claim 6, the liquid refrigerant flows from the heat source side heat exchanger (4) to the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45) during the first operation, and In the second operation, the pipe through which the liquid refrigerant flows from the indoor heat exchanger (41) to the cooling heat exchanger (45) is provided with the supercooling means (100) for subcooling the liquid refrigerant flowing through the pipe. The cooling capacity and / or the cooling capacity can be increased irrespective of the mutual operation status of the air conditioning system and the cooling system. In the case of the second operation, the amount of heat of condensation of the refrigerant in the indoor heat exchanger (41) is changed to the amount of heat of evaporation of the refrigerant in the cooling heat exchanger (45). Can be achieved.
[0130]
According to the seventh aspect of the invention, since the air heat exchanger (121) is used for the supercooling means (100), a simple device can be constructed.
[0131]
According to the eighth and ninth aspects of the invention, a supercooling heat exchanger (101) and a supercooling passage (102) are provided as a supercooling means (100) in a liquid pipe (12) of an air conditioning system. Since the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) is supercooled by the liquid refrigerant branched from the liquid pipe (12), the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) can be reliably subcooled. Therefore, cooling and cooling capacity can be reliably increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation of a cooling refrigeration operation of a refrigeration apparatus according to Embodiment 1.
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing an operation of a heating and freezing operation of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1.
FIG. 3 is a Mollier chart showing refrigerant behavior during the cooling / freezing operation of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1.
FIG. 4 is a Mollier chart showing refrigerant behavior during a heating / refrigeration operation of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1.
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation of a cooling refrigeration operation of the refrigeration apparatus according to Embodiment 2.
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation of a refrigeration apparatus according to Embodiment 2 in a heating refrigeration operation.
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation of a cooling refrigeration operation of the refrigeration apparatus according to Embodiment 3.
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram showing an operation of a refrigeration apparatus according to Embodiment 3 in a heating refrigeration operation.
[Explanation of symbols]
(1) Refrigeration equipment
(1E) Refrigerant circuit
(2D) Compression mechanism
(2E) Compression mechanism
(4) Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
(11) First connecting liquid pipe (liquid pipe)
(12) Second connecting liquid pipe (liquid pipe)
(41) Indoor heat exchanger
(45) Refrigeration heat exchanger (cooling heat exchanger)
(51) Refrigeration heat exchanger (cooling heat exchanger)
(100) Second subcooling means (supercooling means)
(101) Second subcooling heat exchanger (supercooling heat exchanger)
(102) Second subcooling passage (supercooling passage)
(103) Second upstream passage (upstream passage)
(104) Second subcooling expansion valve (expansion mechanism)
(106) Second downstream passage (downstream passage)
(110) First subcooling means
(111) 1st supercooling heat exchanger
(112) First subcooling passage
(113) First upstream passage
(114) First subcooling expansion valve (expansion mechanism)
(116) First downstream passage
(121) Air heat exchanger
(123) Branch passage
(124) Check valve
(125) Check valve

Claims

In a heat source system having a compression mechanism (2D, 2E) and a heat source side heat exchanger (4), an air conditioning system having an indoor heat exchanger (41) for air conditioning the room and a cooling heat exchanger (45) for cooling the inside of the refrigerator are provided. A refrigeration apparatus comprising a refrigerant circuit (1E) connected to a cooling system having
The liquid pipes (11, 12) of the air conditioning system and the cooling system are provided with respective supercooling means (110, 100) for supercooling the liquid refrigerant flowing through the liquid pipes (11, 12) individually.
The supercooling means (100) of the air conditioning system is connected to the supercooling heat exchanger (101) provided in the liquid pipe (12) of the air conditioning system, and connected to the supercooling heat exchanger (101) at one end. Is connected to the liquid pipe (12) of the air conditioning system, the other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and the branched refrigerant branched from the liquid refrigerant of the liquid pipe (12) is connected to the liquid pipe (12). A supercooling passage (102) through which the refrigerant flows so as to supercool the liquid refrigerant,
The supercooling means (110) of the cooling system is connected to the supercooling heat exchanger (111) provided in the liquid pipe (11) of the cooling system, and connected to the supercooling heat exchanger (111). Is connected to the liquid pipe (11) of the cooling system, the other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and the branched refrigerant branched from the liquid refrigerant of the liquid pipe (11) is connected to the liquid pipe (11). A refrigeration apparatus comprising: a subcooling passage (112) through which a refrigerant flows so as to supercool a liquid refrigerant.

In claim 1,
Each of the supercooling passages (102, 112) includes an upstream passage (103, 113) for guiding a liquid-phase branched refrigerant from the liquid pipe (12, 11) to the supercooling heat exchanger (101, 111). A downstream passage (106, 116) for guiding the branched refrigerant evaporated in the heat exchangers (101, 111) to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and an expansion mechanism provided in the upstream passage (103, 113). (104, 114).

In claim 2,
The compression mechanism (2D, 2E) of the heat source system includes a compression mechanism (2E) for an air conditioning system and a compression mechanism (2D) for a cooling system,
The downstream passages (106, 116) in each of the subcooling passages (102, 112) transfer the branched refrigerant evaporated in the subcooling heat exchangers (101, 111) to the suction side of the compression mechanism (2D) for the cooling system. A refrigeration device characterized by being configured to guide.

In claim 3,
The refrigerant circuit (1E) includes a liquid injection pipe (27) for supplying a part of the liquid refrigerant circulating in the refrigerant circuit (1E) to a suction side of a compression mechanism (2D) for a cooling system. Characterized refrigeration equipment.

In any one of claims 1 to 4,
In the refrigerant circuit (1E), the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the heat source side heat exchanger (4), and is condensed in the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45). A first operation in which at least one of the first and second evaporators evaporates, and a high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the indoor heat exchanger (41) and heat source side heat exchanger (4) and cooling heat exchanger (45) A refrigeration apparatus configured to be capable of performing the second operation of evaporating at least one of (45).

In a heat source system having a compression mechanism (2D, 2E) and a heat source side heat exchanger (4), an air conditioning system having an indoor heat exchanger (41) for air conditioning the room and a cooling heat exchanger (45) for cooling the inside of the refrigerator are provided. A refrigerant circuit (1E) connected to a cooling system having
In the refrigerant circuit (1E), the high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the heat source side heat exchanger (4), and is condensed in the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45). A first operation in which at least one of the first and second evaporators evaporates, and a high-pressure refrigerant discharged from the compression mechanism (2D, 2E) is condensed in the indoor heat exchanger (41) and heat source side heat exchanger (4) and cooling heat exchanger (45) a refrigeration apparatus configured to be capable of performing at least one of the second operation of evaporating,
The refrigerant circuit (1E) is a pipe through which the liquid refrigerant flows from the heat source side heat exchanger (4) to the indoor heat exchanger (41) and the cooling heat exchanger (45) during the first operation, and A refrigeration system characterized in that a pipe through which the liquid refrigerant sometimes flows from the indoor heat exchanger (41) to the cooling heat exchanger (45) is provided with a supercooling means (100) for subcooling the liquid refrigerant flowing through the pipe. apparatus.

In claim 6,
The supercooling means (100) is an air heat exchanger (121) provided in the liquid pipe (11) of the cooling system and supercooling the liquid refrigerant flowing through the liquid pipe (11) with air.
The liquid pipe (12) of the air conditioning system is provided with a check valve (125) that allows only the flow of the refrigerant from the indoor heat exchanger (41) to the heat source system,
One end of the liquid pipe (11) of the cooling system is connected between the cooling heat exchanger (45) and the air heat exchanger (121) in the liquid pipe (11) of the cooling system, and the other end is connected to the air conditioning system. A branch passage (123) connected between the indoor heat exchanger (41) and the check valve (125) in the liquid pipe (12);
The branch passage (123) is provided with a check valve (124) that allows only the flow of the refrigerant from the liquid pipe (11) of the cooling system to the liquid pipe (12) of the air conditioning system. Refrigeration equipment.

In claim 6,
The supercooling means (100) is connected to the subcooling heat exchanger (101) provided in the liquid pipe (12) of the air conditioning system, and has one end connected to the air conditioning system. The other end is connected to the suction side of the compression mechanism (2D, 2E), and the branched refrigerant branched from the liquid refrigerant in the liquid pipe (12) is used to separate the liquid refrigerant in the liquid pipe (12). A refrigeration apparatus comprising a subcooling passage (102) through which a refrigerant flows so as to supercool.

In claim 8,
The subcooling passage (102) has an expansion mechanism (104) and guides the liquid-phase branched refrigerant from the liquid pipe (12) to the subcooling heat exchanger (101). A refrigerating apparatus comprising: a downstream passage (106) for guiding a branched refrigerant evaporated in a heat exchanger (101) to a suction side of a compression mechanism (2D, 2E).