JP2006023070A - 過冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍装置に取り付けられる過冷却ユニットにおいて、冷凍装置との間で信号の授受を行うことなく能力制御を可能とし、過冷却ユニットの設置作業を簡素化する。
【解決手段】過冷却ユニット（200）は、その冷媒通路（205）が冷凍装置（10）の液側連絡配管（21,22）に接続される。過冷却用圧縮機（221）を運転すると過冷却用冷媒回路（220）内で過冷却用冷媒が循環し、冷凍サイクルが行われて冷媒通路（205）を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。過冷却ユニット（200）のコントローラ（240）には、外気温センサ（231）や冷媒温度センサ（236）の検出値が入力される。コントローラ（240）は、これら過冷却ユニット（200）内で得られる情報だけで過冷却用圧縮機（221）の運転制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷凍装置に関し、特に、２段圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置の能力および信頼性の向上対策に係るものである。

従来より、冷却能力の増大を目的として冷凍装置に取り付けられ、冷凍装置において熱源ユニットから利用ユニットへ送られる冷媒を冷却する過冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された過冷却装置は、室外ユニットと室内ユニットとを備えた空気調和機に取り付けられている。具体的に、この過冷却装置は、室外ユニットと室内ユニットを接続する液側の連絡配管の途中に設けられると共に、過冷却用冷媒回路を備えている。この過冷却装置は、過冷却用冷媒回路で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、液側の連絡配管から送り込まれた空調機の冷媒を過冷却用冷媒回路の蒸発器で冷却する。そして、この過冷却装置は、空調機の室外ユニットから室内ユニットへ送られる液冷媒を冷却し、室内ユニットへ送られる液冷媒のエンタルピを低下させることによって冷房能力を増大させている。

ところで、上記過冷却装置では、過冷却装置の制御部を空気調和機の制御部と接続して１つの制御システムを構成している。この過冷却装置の制御部へは、空気調和機の負荷状態を示す信号が空気調和機の制御部から入力される。そして、この過冷却装置では、空気調和機の制御部から入力された信号に基づいて運転制御が行われる。例えば、入力信号により冷房負荷が大きいと判断した場合、過冷却装置は運転を開始して空気調和機の冷房能力を増大させ、冷房負荷が小さいと判断した場合、過冷却装置は運転を停止させる。つまり、過冷却装置は、空気調和機との信号の授受によって冷房能力を適切に調整している。
特開平１０−１８５３３３号公報

しかしながら、上述した従来の過冷却装置では、その過冷却装置を冷凍装置に取り付ける際に、両者間で送受信される信号を伝送するための配線工事が必要となり、過冷却装置の設置作業が繁雑であるという問題があった。また、その配線工事において、誤配線が生じる可能性もあり、このような人的ミスによるトラブルを招くおそれもあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、取り付け対象の冷凍装置との間で信号の授受を行うことなく過冷却装置の運転制御を可能とし、過冷却装置の設置作業を簡素化すると共に、設置作業時の人的ミスを未然に防止することである。

第１の発明は、連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置を前提としている。そして、上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、上記冷媒通路（205）の冷媒を冷却用流体と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備えた冷却用流体回路（220）と、上記冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、外気温度に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる冷却用流体の流量を調節し、冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調節する制御手段（240）とを備えている。

上記の発明では、過冷却装置が取り付けられる冷凍装置（10）では、連絡配管を通って熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒が行き来する。この過冷却装置の冷媒通路（205）は、冷凍装置（10）の液側の連絡配管（21,22）に接続され、その内部を冷凍装置（10）の冷媒が流通する。この過冷却装置の冷却用流体回路（220）では、冷媒や水や空気などの冷却用流体が流通している。そして、上記過冷却用熱交換器（210）では、冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却用流体と熱交換する。この過冷却用熱交換器（210）では、冷却用流体が冷凍装置（10）の冷媒から吸熱して蒸発し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。

ここで、本発明の過冷却装置では、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、制御手段（240）によって外気温度に応じた冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度が予め設定される。例えば、外気温度が高い場合は目標冷却温度が低めに設定され、外気温度が低い場合は目標冷却温度が高めに設定される。そして、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を増大させる。これにより、過冷却用熱交換器（210）における冷凍装置（10）の冷媒と冷却用流体との熱交換量も増大するので、冷凍装置（10）の冷媒がより冷却される。また、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を減少させる。これにより、過冷却用熱交換器（210）における熱交換量も減少するので、冷凍装置（10）の冷媒がそれ程冷却されない。つまり、外気温度に基づいて冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が調整される。このように、冷凍装置（10）からの信号を受信しなくても、外気温度により冷凍装置（10）の負荷状態が分かるので、その外気温度に応じて調整することによって負荷状態に適した運転制御が行われる。

また、第２の発明は、連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置を前提としている。そして、上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、上記冷媒通路（205）の冷媒を冷却用流体と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備えた冷却用流体回路（220）と、上記冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、冷媒通路（205）の冷媒の流量に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる冷却用流体の流量を調節し、冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調節する制御手段（240）とを備えている。

上記の発明では、第１の発明と同様に、過冷却用熱交換器（210）において、冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却用流体と熱交換し、冷却用流体が冷凍装置（10）の冷媒から吸熱して蒸発し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。

ここで、本発明の過冷却装置では、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、制御手段（240）によって冷媒通路（205）の冷媒の流量に応じた冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度が予め設定される。例えば、冷媒通路（205）の冷媒流量が多い場合は目標冷却温度が低めに設定され、冷媒通路（205）の冷媒流量が少ない場合は目標冷却温度が高めに設定される。そして、上記第１の発明と同様に、制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を増大させ、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷却用流体の流量を減少させる。つまり、上記冷媒通路（205）の冷媒流量に基づいて冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が調整される。このように、冷凍装置（10）からの信号を受信しなくても、冷媒通路（205）の冷媒流量により冷凍装置（10）の負荷状態が分かるので、その冷媒流量に応じて調整することによって負荷状態に適した運転制御が行われる。

また、第３の発明は、連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置を前提としている。そして、上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、上記冷媒通路（205）の冷媒を冷却用流体と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備えた冷却用流体回路（220）と、上記冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、過冷却用熱交換器（210）で冷却される前の冷媒通路（205）の冷媒の温度、または過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる冷却用流体の流量を調節し、冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調節する制御手段（240）とを備えている。

上記の発明では、第１の発明と同様に、過冷却用熱交換器（210）において、冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却用流体と熱交換し、冷却用流体が冷凍装置（10）の冷媒から吸熱して蒸発し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。

ここで、本発明の過冷却装置では、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、制御手段（240）によって過冷却用熱交換器（210）で冷却される前の冷媒通路（205）の冷媒の温度、または過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度に応じた冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度が予め設定される。例えば、この冷媒通路（205）の冷却前後の冷媒温度が高い場合は目標冷却温度が低めに設定され、冷媒通路（205）の冷却前後の冷媒温度が低い場合は目標冷却温度が高めに設定される。そして、上記第１の発明と同様に、制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を増大させ、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷却用流体の流量を減少させる。つまり、上記冷媒通路（205）の冷却前後の冷媒温度に基づいて冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が調整される。このように、冷凍装置（10）からの信号を受信しなくても、冷媒通路（205）の冷却前後の冷媒温度により冷凍装置（10）の負荷状態が分かるので、その冷媒温度に応じて調整することによって負荷状態に適した運転制御が行われる。

また、第４の発明は、連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置を前提としている。そして、上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、上記冷媒通路（205）の冷媒を過冷却用冷媒と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備え、上記過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）と、上記冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節し、冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調節する制御手段（240）とを備えている。

上記の発明では、第１の発明と同様に、過冷却用熱交換器（210）において、冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却用流体と熱交換し、冷却用流体が冷凍装置（10）の冷媒から吸熱して蒸発し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。

ここで、本発明の過冷却装置では、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、制御手段（240）によって過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力に応じた冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度が予め設定される。例えば、この過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力が高い場合は目標冷却温度が低めに設定され、過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力が低い場合は目標冷却温度が高めに設定される。そして、上記第１の発明と同様に、制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を増大させ、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷却用流体の流量を減少させる。つまり、上記過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力に基づいて冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が調整される。このように、冷凍装置（10）からの信号を受信しなくても、過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力により冷凍装置（10）の負荷状態が分かるので、その低圧圧力等に応じて調整することによって負荷状態に適した運転制御が行われる。

また、第５の発明は、連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置を前提としている。そして、上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、上記冷媒通路（205）の冷媒を過冷却用冷媒と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備え、上記過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）と、上記冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒を冷却した後の過冷却用冷媒の温度に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節し、冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調節する制御手段（240）とを備えている。

上記の発明では、第１の発明と同様に、過冷却用熱交換器（210）において、冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒が冷却用流体と熱交換し、冷却用流体が冷凍装置（10）の冷媒から吸熱して蒸発し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却される。

ここで、本発明の過冷却装置では、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、制御手段（240）によって過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒を冷却した後の過冷却用冷媒の温度に応じた冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度が予め設定される。例えば、この過冷却用冷媒の温度が高い場合は目標冷却温度が低めに設定され、過冷却用冷媒の温度が低い場合は目標冷却温度が高めに設定される。そして、上記第１の発明と同様に、制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷媒や水などの冷却用流体の流量を増大させ、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用熱交換器（210）における冷却用流体の流量を減少させる。つまり、上記過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒を冷却した後の過冷却用冷媒の温度に基づいて冷媒通路（205）内を流れる冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が調整される。このように、冷凍装置（10）からの信号を受信しなくても、冷却後の過冷却用冷媒の温度により冷凍装置（10）の負荷状態が分かるので、その過冷却用冷媒の温度に応じて調整することによって負荷状態に適した運転制御が行われる。

また、第６の発明は、上記第１乃至第３の発明の何れか１において、上記冷却用流体回路が、容量可変な過冷却用圧縮機（221）および熱源側熱交換器（222）を有し、冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）である。そして、上記制御手段（240）は、目標冷却温度に基づいて上記過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御することによって上記過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節する。

上記の発明では、冷却用流体回路が過冷却用冷媒回路（220）を構成し、該過冷却用冷媒回路（220）において、過冷却用圧縮機（221）の吐出冷媒が熱源側熱交換器（222）で例えば空気と熱交換し、その後過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒と熱交換して再び過冷却用圧縮機（221）へ戻る循環を繰り返す。そして、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を増大させて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を増大させる。また、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を低下させて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を減少させる。

また、第７の発明は、上記第４または第５の発明において、上記過冷却用冷媒回路（220）が、容量可変な過冷却用圧縮機（221）および熱源側熱交換器（222）を有している。そして、上記制御手段（240）は、目標冷却温度に基づいて上記過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御することによって上記過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節する。

上記の発明では、過冷却用冷媒回路（220）において、過冷却用圧縮機（221）の吐出冷媒が熱源側熱交換器（222）で例えば空気と熱交換し、その後過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒と熱交換して再び過冷却用圧縮機（221）へ戻る循環を繰り返す。そして、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が低い場合には、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を増大させて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を増大させる。また、上記制御手段（240）において、目標冷却温度が高い場合には、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を低下させて過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を減少させる。

また、第８の発明は、上記第６または第７の発明において、上記制御手段（240）は、目標冷却温度と過冷却用熱交換器（210）で冷却された冷媒通路（205）の冷媒の温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する。

上記の発明では、冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度が目標冷却温度より高い場合、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を増大させて過冷却用熱交換器（210）における冷媒の冷却温度を低下させる。また、冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度が目標冷却温度より低い場合は、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を低下させて過冷却用熱交換器（210）における冷媒の冷却温度を上昇させる。したがって、冷却された実際の冷媒温度を情報として得ることにより、確実な冷却能力の調整が行われる。また、冷却された後の冷媒温度は過冷却装置において温度センサなどにより得られる情報なので、本発明においても負荷状態などに関する信号を冷凍装置（10）から受けることなく、過冷却装置の冷却能力の調整が確実に行われる。

また、第９の発明は、上記第６または第７の発明において、上記制御手段（240）は、目標冷却温度と過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度により定めた設定温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する。

上記の発明では、過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度から、過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒温度としてみなす設定温度が定められる。したがって、冷凍装置（10）から負荷状態などに関する信号を受けなくても、冷却された実際の冷媒温度とほぼ同一の情報を得ることになり、確実に冷却能力が調整される。

また、第１０の発明は、上記第６または第７の発明において、上記制御手段（240）は、目標冷却温度と過冷却用圧縮機（221）の吸入温度により定めた設定温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する。

上記の発明では、過冷却用圧縮機（221）の吸入温度から、過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒温度としてみなす設定温度が定められる。したがって、冷凍装置（10）から負荷状態などに関する信号を受けなくても、冷却された実際の冷媒温度とほぼ同一の情報を得ることになり、確実に冷却能力が調整される。

したがって、第１乃至第５の発明によれば、冷凍装置（10）からの信号を受信することなく、装置内で確実に且つ容易に検出可能な過冷却用熱交換器（210）の周囲条件である、外気温度や冷媒通路（205）の冷媒流量などに基づいて冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を調整するようにした。したがって、過冷却装置を冷凍装置（10）に取り付ける際には、冷凍装置（10）の連絡配管に過冷却装置の冷媒通路（205）を接続するだけでよく、冷凍装置（10）と過冷却装置の間で信号を授受するための通信用配線を敷設する必要が無くなる。この結果、過冷却装置を冷凍装置（10）に取り付ける際の作業工数を削減することができ、更には誤配線等の設置作業時の人的ミスによるトラブルを未然に防止することができる。

さらに、第１乃至第５の発明によれば、過冷却用熱交換器（210）の周囲条件である外気温度などに応じて定めた過冷却用熱交換器（210）における冷凍装置（10）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる冷却用流体の流量を調整するようにしたので、これもまた過冷却装置内で得られる情報だけでより適切な冷却能力の調整を行うことができる。

また、第６または第７の発明によれば、過冷却用圧縮機（221）の運転制御によって過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量を調整するようにしたので、確実に冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度を調整することができる。

さらに、第８の発明によれば、過冷却用熱交換器（210）で冷却された実際の冷媒温度と目標冷却温度との差に基づいて、また第９の発明によれば、過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度により定めた設定温度と目標冷却温度との差に基づいて、また第１０の発明によれば、過冷却用圧縮機（221）の吸入温度より定めた設定温度と目標冷却温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転制御を行うようにしたので、この場合も過冷却装置内で得られる情報だけでより負荷状態に適した冷却能力の調整を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態》
本実施形態の冷凍システムは、コンビニエンスストア等に設置されて、店内の空気調和とショーケース内の冷却とを行うものである。この冷凍システムは、本発明に係る過冷却装置としての過冷却ユニット（200）と、この過冷却ユニット（200）が取り付けられた冷凍装置（10）とにより構成されている。

図１に示すように、上記冷凍システムには、室外ユニット（11）と、空調ユニット（12）と、冷蔵ショーケース（13）と、冷凍ショーケース（14）と、ブースタユニット（15）と、過冷却ユニット（200）とが設けられている。そして、上記室外ユニット（11）、空調ユニット（12）、冷蔵ショーケース（13）、冷凍ショーケース（14）およびブースタユニット（15）が冷凍装置（10）を構成している。この冷凍システムでは、室外ユニット（11）と過冷却ユニット（200）とが屋外に設置され、残りの空調ユニット（12）等がコンビニエンスストア等の店内に設置される。

上記室外ユニット（11）には室外回路（40）が、空調ユニット（12）には空調回路（100）が、冷蔵ショーケース（13）には冷蔵回路（110）が、冷凍ショーケース（14）には冷凍回路（130）が、ブースタユニット（15）にはブースタ回路（140）がそれぞれ設けられている。また、上記過冷却ユニット（200）には、冷媒通路（205）が設けられている。この冷凍システムでは、上述した回路（40,100,…）や過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）を配管で接続することによって冷媒回路（20）が構成されている。

また、上記冷媒回路（20）には、第１液側連絡配管（21）と、第２液側連絡配管（22）と、第１ガス側連絡配管（23）と、第２ガス側連絡配管（24）とが設けられている。

上記第１液側連絡配管（21）は、過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）の一端を室外回路（40）に接続している。上記第２液側連絡配管（22）の一端は、冷媒通路（205）の他端に接続している。上記第２液側連絡配管（22）の他端は、３つに分岐して空調回路（100）と冷蔵回路（110）と冷凍回路（130）とに接続している。この第２液側連絡配管（22）のうち冷凍回路（130）に接続する分岐管には、液側閉鎖弁（25）が設けられている。

上記第１ガス側連絡配管（23）の一端は、２つに分岐して冷蔵回路（110）とブースタ回路（140）とに接続している。この第１ガス側連絡配管（23）のうちブースタ回路（140）に接続する分岐管には、ガス側閉鎖弁（26）が設けられている。上記第１ガス側連絡配管（23）の他端は、室外回路（40）に接続している。上記第２ガス側連絡配管（24）は、空調回路（100）を室外回路（40）に接続している。

〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（11）は、冷凍装置（10）の熱源ユニットを構成している。この室外ユニット（11）の室外回路（40）には、可変容量圧縮機（41）と、第１固定容量圧縮機（42）と、第２固定容量圧縮機（43）と、室外熱交換器（44）と、レシーバ（45）と、室外膨張弁（46）とが設けられている。また、この室外回路（40）には、３つの吸入管（61,62,63）と、２つの吐出管（64,65）と、４つの液管（81,82,83,84）と、１つの高圧ガス管（66）とが設けられている。更に、この室外回路（40）には、３つの四路切換弁（51,52,53）と、１つの液側閉鎖弁（54）と、２つのガス側閉鎖弁（55,56）とが設けられている。

上記室外回路（40）において、液側閉鎖弁（54）には第１液側連絡配管（21）が、第１ガス側閉鎖弁（55）には第１ガス側連絡配管（23）が、第２ガス側閉鎖弁（56）には第２ガス側連絡配管（24）がそれぞれ接続されている。

上記可変容量圧縮機（41）、第１固定容量圧縮機（42）および第２固定容量圧縮機（43）は、何れも全密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。上記可変容量圧縮機（41）には、インバータを介して電力が供給される。この可変容量圧縮機（41）は、インバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することにより、その容量が可変となっている。一方、上記第１，第２固定容量圧縮機（42,43）は、圧縮機モータが常に一定の回転速度で運転されるものであり、その容量が変更不能となっている。

上記第１吸入管（61）は、一端が第１ガス側閉鎖弁（55）に接続されている。この第１吸入管（61）は、他端側で第１分岐管（61a）と第２分岐管（61b）とに分岐されており、第１分岐管（61a）が可変容量圧縮機（41）の吸入側に、第２分岐管（61b）が第３四路切換弁（53）にそれぞれ接続されている。上記第１吸入管（61）の第２分岐管（61b）には、第１ガス側閉鎖弁（55）から第３四路切換弁（53）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-1）が設けられている。

上記第２吸入管（62）は、一端が第３四路切換弁（53）に、他端が第１固定容量圧縮機（42）の吸入側にそれぞれ接続されている。

上記第３吸入管（63）は、一端が第２四路切換弁（52）に接続されている。この第３吸入管（63）は、他端側で第１分岐管（63a）と第２分岐管（63b）とに分岐されており、第１分岐管（63a）が第２固定容量圧縮機（43）の吸入側に、第２分岐管（63b）が第３四路切換弁（53）にそれぞれ接続されている。上記第３吸入管（63）の第２分岐管（63b）には、第２四路切換弁（52）から第３四路切換弁（53）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-2）が設けられている。

上記第１吐出管（64）は、一端側で第１分岐管（64a）と第２分岐管（64b）とに分岐されており、第１分岐管（64a）が可変容量圧縮機（41）の吐出側に、第２分岐管（64b）が第１固定容量圧縮機（42）の吐出側にそれぞれ接続されている。この第１吐出管（64）の他端は、第１四路切換弁（51）に接続されている。この第１吐出管（64）の第２分岐管（64b）には、第１固定容量圧縮機（42）から第１四路切換弁（51）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-3）が設けられている。

上記第２吐出管（65）は、一端が第２固定容量圧縮機（43）の吸入側に、他端が第１吐出管（64）における第１四路切換弁（51）の直前にそれぞれ接続されている。この第２吐出管（65）には、第２固定容量圧縮機（43）から第１四路切換弁（51）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-4）が設けられている。

上記室外熱交換器（44）は、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る。この室外熱交換器（44）では、冷媒と室外空気の間で熱交換が行われる。この室外熱交換器（44）の一端は、閉鎖弁（57）を介して第１四路切換弁（51）に接続されている。一方、上記室外熱交換器（44）の他端は、第１液管（81）を介してレシーバ（45）の頂部に接続されている。この第１液管（81）には、室外熱交換器（44）からレシーバ（45）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-5）が設けられている。

上記レシーバ（45）の底部には、閉鎖弁（58）を介して第２液管（82）の一端が接続されている。この第２液管（82）の他端は、液側閉鎖弁（54）に接続されている。この第２液管（82）には、レシーバ（45）から液側閉鎖弁（54）へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-6）が設けられている。

上記第２液管（82）における逆止弁（CV-6）と液側閉鎖弁（54）との間には、第３液管（83）の一端が接続されている。この第３液管（83）の他端は、第１液管（81）を介してレシーバ（45）の頂部に接続されている。また、この第３液管（83）には、一端から他端へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-7）が設けられている。

上記第２液管（82）における閉鎖弁（58）と逆止弁（CV-6）との間には、第４液管（84）の一端が接続されている。この第４液管（84）の他端は、第１液管（81）における室外熱交換器（44）と逆止弁（CV-5）との間に接続されている。また、この第４液管（84）には、一端から他端へ向かって順に、逆止弁（CV-8）と室外膨張弁（46）とが設けられている。この逆止弁（CV-8）は、第４液管（84）の一端から他端へ向かう冷媒の流通だけを許容する。また、上記室外膨張弁（46）は、電子膨張弁により構成されている。

上記高圧ガス管（66）は、一端が第１吐出管（64）における第１四路切換弁（51）の直前に接続されている。この高圧ガス管（66）は、他端側で第１分岐管（66a）と第２分岐管（66b）とに分岐されており、第１分岐管（66a）が第１液管（81）における逆止弁（CV-5）の下流側に、第２分岐管（66b）が第３四路切換弁（53）にそれぞれ接続されている。上記高圧ガス管（66）の第１分岐管（66a）には、電磁弁（SV-7）と逆止弁（CV-9）とが設けられている。この逆止弁（CV-9）は、電磁弁（SV-7）の下流側に配置され、電磁弁（SV-7）から第１液管（81）へ向かう冷媒の流通だけを許容する。

上記第１四路切換弁（51）は、第１のポートが第１吐出管（64）の終端に、第２のポートが第２四路切換弁（52）に、第３のポートが室外熱交換器（44）に、第４のポートが第２ガス側閉鎖弁（56）にそれぞれ接続されている。この第１四路切換弁（51）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。

上記第２四路切換弁（52）は、第１のポートが第２吐出管（65）における逆止弁（CV-4）の下流側に、第２のポートが第２吸入管（62）の始端に、第４のポートが第１四路切換弁（51）の第２のポートにそれぞれ接続されている。また、この第２四路切換弁（52）は、第３のポートが封止されている。この第２四路切換弁（52）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。

上記第３四路切換弁（53）は、第１のポートが高圧ガス管（66）の第２分岐管（66b）の終端に、第２のポートが第２吸入管（62）の始端に、第３のポートが第１吸入管（61）の第２分岐管（61b）の終端に、第４のポートが第３吸入管（63）の第２分岐管（63b）の終端にそれぞれ接続されている。この第３四路切換弁（53）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通し且つ第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。

上記室外回路（40）には、インジェクション管（85）、連通管（87）、油分離器（75）および油戻し管（76）が更に設けられている。また、この室外回路（40）には、４つの均油管（71,72,73,74）も設けられている。

上記インジェクション管（85）は、いわゆる液インジェクションを行うためのものである。このインジェクション管（85）は、一端が第４液管（84）における逆止弁（CV-8）と室外膨張弁（46）との間に、他端が第１吸入管（61）にそれぞれ接続されている。このインジェクション管（85）には、一端から他端へ向かって順に、閉鎖弁（59）と流量調節弁（86）とが設けられている。この流量調節弁（86）は、電子膨張弁により構成されている。

上記連通管（87）は、一端がインジェクション管（85）における閉鎖弁（59）と流量調節弁（86）との間に、他端が高圧ガス管（66）の第１分岐管（66a）における電磁弁（SV-7）の上流側にそれぞれ接続されている。この連通管（87）には、一端から他端へ向かう冷媒の流通だけを許容する逆止弁（CV-10）が設けられている。

上記油分離器（75）は、第１吐出管（64）のうち第２吐出管（65）および高圧ガス管（66）の接続位置よりも上流側に設けられている。この油分離器（75）は、圧縮機（41,42）の吐出ガスから冷凍機油を分離するためのものである。

上記油戻し管（76）は、一端が油分離器（75）に接続されている。この油戻し管（76）は、他端側で第１分岐管（76a）と第２分岐管（76b）とに分岐されており、第１分岐管（76a）がインジェクション管（85）における流量調節弁（86）の下流側に、第２分岐管（76b）が第２吸入管（62）にそれぞれ接続されている。また、上記油戻し管（76）の第１分岐管（76a）と第２分岐管（76b）とには、電磁弁（SV-5,SV-6）が１つずつ設けられている。上記第１分岐管（76a）の電磁弁（SV-5）を開くと、油分離器（75）で分離された冷凍機油がインジェクション管（85）を通じて第１吸入管（61）へ送り返される。一方、上記第２分岐管（76b）の電磁弁（SV-6）を開くと、油分離器（75）で分離された冷凍機油が第２吸入管（62）へ送り返される。

上記第１均油管（71）は、一端が可変容量圧縮機（41）に接続され、他端が第２吸入管（62）に接続されている。この第１均油管（71）には、電磁弁（SV-1）が設けられている。上記第２均油管（72）は、一端が第１固定容量圧縮機（42）に接続され、他端が第３吸入管（63）の第１分岐管（63a）に接続されている。この第２均油管（72）には、電磁弁（SV-2）が設けられている。上記第３均油管（73）は、一端が第２固定容量圧縮機（43）に接続され、他端が第１吸入管（61）の第１分岐管（61a）に接続されている。この第３均油管（73）には、電磁弁（SV-3）が設けられている。上記第４均油管（74）は、一端が第２均油管（72）における電磁弁（SV-2）の上流側に接続され、他端が第１吸入管（61）の第１分岐管（61a）に接続されている。この第４均油管（74）には、電磁弁（SV-4）が設けられている。上記各均油管（71〜74）の電磁弁（SV-1〜SV-4）を適宜開閉することにより、各圧縮機（41,42,43）における冷凍機油の貯留量が平均化される。

上記室外回路（40）には、各種のセンサや圧力スイッチが設けられている。具体的に、上記第１吸入管（61）には、第１吸入温度センサ（91）と第１吸入圧力センサ（92）とが設けられている。上記第２吸入管（62）には、第２吸入圧力センサ（93）が設けられている。上記第３吸入管（63）には、第３吸入温度センサ（94）と第３吸入圧力センサ（95）とが設けられている。上記第１吐出管（64）には、第１吐出温度センサ（97）と第１吐出圧力センサ（98）とが設けられている。上記第１吐出管（64）の各分岐管（64a,64b）には、高圧圧力スイッチ（96）が１つずつ設けられている。上記第２吐出管（65）には、第２吐出温度センサ（99）と高圧圧力スイッチ（96）とが設けられている。

また、上記室外ユニット（11）には、外気温センサ（90）と室外ファン（48）とが設けられている。上記室外熱交換器（44）へは、室外ファン（48）によって室外空気が送られる。

〈空調ユニット〉
上記空調ユニット（12）は、利用ユニットを構成している。この空調ユニット（12）の空調回路（100）は、液側端が第２液側連絡配管（22）、ガス側端が第２ガス側連絡配管（24）にそれぞれ接続されている。

上記空調回路（100）では、液側端からガス側端へ向かって順に、空調膨張弁（102）と空調熱交換器（101）とが設けられている。この空調熱交換器（101）は、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る。この空調熱交換器（101）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。一方、上記空調膨張弁（102）は、電子膨張弁により構成されている。

上記空調ユニット（12）には、熱交換器温度センサ（103）と冷媒温度センサ（104）とが設けられている。この熱交換器温度センサ（103）は、空調熱交換器（101）の伝熱管に取り付けられている。上記冷媒温度センサ（104）は、空調回路（100）におけるガス側端の近傍に取り付けられている。また、上記空調ユニット（12）には、内気温センサ（106）と空調ファン（105）とが設けられている。上記空調熱交換器（101）へは、空調ファン（105）によって店内の室内空気が送られる。

〈冷蔵ショーケース〉
上記冷蔵ショーケース（13）は、利用ユニットを構成している。この冷蔵ショーケース（13）の冷蔵回路（110）は、液側端が第２液側連絡配管（22）に、ガス側端が第１ガス側連絡配管（23）にそれぞれ接続されている。

上記冷蔵回路（110）では、液側端からガス側端へ向かって順に、冷蔵電磁弁（114）と冷蔵膨張弁（112）と冷蔵熱交換器（111）とが設けられている。この冷蔵熱交換器（111）は、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る。この冷蔵熱交換器（111）では、冷媒と庫内空気との間で熱交換が行われる。上記冷蔵膨張弁（112）は、温度自動膨張弁により構成されている。この冷蔵膨張弁（112）の感温筒（113）は、冷蔵熱交換器（111）の出口側の配管に取り付けられている。

上記冷蔵ショーケース（13）には、冷蔵庫内温度センサ（116）と冷蔵庫内ファン（115）とが設けられている。上記冷蔵熱交換器（111）へは、冷蔵庫内ファン（115）によって冷蔵ショーケース（13）の庫内空気が送られる。

〈冷凍ショーケース〉
上記冷凍ショーケース（14）は、利用ユニットを構成している。この冷凍ショーケース（14）の冷凍回路（130）は、液側端が第２液側連絡配管（22）に接続されている。また、この冷凍回路（130）のガス側端は、配管を介してブースタユニット（15）に接続されている。

上記冷凍回路（130）では、液側端からガス側端へ向かって順に、冷凍電磁弁（134）と冷凍膨張弁（132）と冷凍熱交換器（131）とが設けられている。この冷凍熱交換器（131）は、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る。この冷凍熱交換器（131）では、冷媒と庫内空気との間で熱交換が行われる。上記冷凍膨張弁（132）は、温度自動膨張弁により構成されている。この冷凍膨張弁（132）の感温筒（133）は、冷凍熱交換器（131）の出口側の配管に取り付けられている。

上記冷凍ショーケース（14）には、冷凍庫内温度センサ（136）と冷凍庫内ファン（135）とが設けられている。上記冷凍熱交換器（131）へは、冷凍庫内ファン（135）によって冷凍ショーケース（14）の庫内空気が送られる。

〈ブースタユニット〉
上記ブースタユニット（15）のブースタ回路（140）には、ブースタ圧縮機（141）と、吸入管（143）と、吐出管（144）と、バイパス管（150）とが設けられている。

上記ブースタ圧縮機（141）は、全密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。このブースタ圧縮機（141）には、インバータを介して電力が供給される。このブースタ圧縮機（141）は、インバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することによって、その容量が変更可能となっている。

上記吸入管（143）は、終端がブースタ圧縮機（141）の吸入側に接続されている。この吸入管（143）の始端は、配管を介して冷凍回路（130）のガス側端に接続されている。

上記吐出管（144）は、始端がブースタ圧縮機（141）の吐出側に、終端が第１ガス側連絡配管（23）にそれぞれ接続されている。この吐出管（144）には、始端から終端へ向かって順に、高圧圧力スイッチ（148）と、油分離器（145）と、吐出側逆止弁（149）とが設けられている。この吐出側逆止弁（149）は、吐出管（144）の始端から終端へ向かう冷媒の流通だけを許容する。

上記油分離器（145）は、ブースタ圧縮機（141）の吐出ガスから冷凍機油を分離するためのものである。この油分離器（145）には、油戻し管（146）の一端が接続されている。上記油戻し管（146）の他端は、吸入管（143）に接続されている。この油戻し管（146）には、キャピラリチューブ（147）が設けられている。上記油分離器（145）で分離された冷凍機油は、油戻し管（146）を通じてブースタ圧縮機（141）の吸入側へ送り返される。

上記バイパス管（150）は、始端が吸入管（143）に、終端が吐出管（64）における油分離器（145）と吐出側逆止弁（149）との間にそれぞれ接続されている。このバイパス管（150）には、始端から終端へ向かう冷媒の流通だけを許容するバイパス逆止弁（151）が設けられている。

〈過冷却ユニット〉
上記過冷却ユニット（200）は、冷媒通路（205）と過冷却用冷媒回路（220）とコントローラ（240）とを備えている。

上記冷媒通路（205）は、一端が第１液側連絡配管（21）に、他端が第２液側連絡配管（22）にそれぞれ接続されている。

上記過冷却用冷媒回路（220）は、過冷却用圧縮機（221）と、過冷却用室外熱交換器（222）と、過冷却用膨張弁（223）と、過冷却用熱交換器（210）とを順に配管で接続して構成された閉回路である。この過冷却用冷媒回路（220）では、充填された冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷却用流体回路を構成している。

上記過冷却用圧縮機（221）は、全密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。この過冷却用圧縮機（221）には、インバータを介して電力が供給される。この過冷却用圧縮機（221）は、インバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することにより、その容量が可変となっている。

上記過冷却用室外熱交換器（222）は、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り、熱源側熱交換器を構成している。この過冷却用室外熱交換器（222）では、過冷却用冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。上記過冷却用膨張弁（223）は、電子膨張弁により構成されている。

上記過冷却用熱交換器（210）は、いわゆるプレート式熱交換器であり、利用側熱交換器を構成している。この過冷却用熱交換器（210）には、第１流路（211）と第２流路（212）とが複数ずつ形成されている。この第１流路（211）には過冷却用冷媒回路（220）が、第２流路（212）には冷媒通路（205）がそれぞれ接続されている。そして、この過冷却用熱交換器（210）は、第１流路（211）を流れる過冷却用冷媒と、第２流路（212）を流れる冷凍装置（10）の冷媒とを熱交換させる。

上記過冷却ユニット（200）には、各種のセンサや圧力スイッチが設けられている。具体的に、上記過冷却用冷媒回路（220）では、過冷却用圧縮機（221）の吸入側に吸入温度センサ（235）と吸入圧力センサ（234）とが設けられ、過冷却用圧縮機（221）の吐出側に吐出温度センサ（233）と高圧圧力スイッチ（232）とが設けられている。冷媒通路（205）では、過冷却用熱交換器（210）よりも他端寄りの部分、即ち第２液側連絡配管（22）に接続する端部寄りの部分に冷媒温度センサ（236）が設けられている。この冷媒温度センサ（236）は、冷媒温度検出手段を構成している。

また、上記過冷却ユニット（200）には、外気温センサ（231）と室外ファン（230）とが設けられている。上記過冷却用室外熱交換器（222）へは、室外ファン（230）によって室外空気が送られる。

上記コントローラ（240）は、制御手段を構成している。このコントローラ（240）には、設定部（241）と制御部（242）とが設けられている。

上記設定部（241）には、外気温センサ（231）の検出温度である外気温度が入力されている。そして、この設定部（241）は、入力された外気温度に基づいて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度（Eom）を設定するように構成されている。例えば、外気温度が高い場合には、店内の冷房負荷が大きくなるので、冷媒の目標冷却温度（Eom）を低い温度に設定する。逆に、外気温度が低い場合には、店内の冷房負荷が小さくなるので、冷媒の目標冷却温度（Eom）を高めの温度に設定する。すなわち、本実施形態の設定部（241）では、外気温度が過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いられている。

上記制御部（242）には、冷媒温度センサ（236）の検出温度（Tout）と吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）とが入力されている。そして、この制御部（242）は、冷媒温度センサ（236）が正常に検出可能である場合、冷媒温度センサ（236）の検出温度（Tout）と設定部（241）の目標冷却温度（Eom）との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御するように構成されている。

そして、上記制御部（242）は、冷媒温度センサ（236）が異常で検出不能になった場合、吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）に相当する過冷却用冷媒の飽和温度（TG）により定めた設定温度（Tout）と目標冷却温度（Eom）との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御するように構成されている。つまり、この制御部（242）では、過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度（TG）により定めた設定温度（Tout）を冷媒温度センサ（236）の検出温度とみなしている。本実施形態では、例えば、設定温度（Tout）が飽和温度（TG）＋α℃で設定される。このαは、任意に設定可能である。

なお、本実施形態では、制御部（242）が吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）によって定めた設定温度を冷媒の検出温度（Tout）とみなすようにしたが、これに代えて、吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）である吸入温度により定めた設定温度（Tout）を冷媒の検出温度（Tout）とみなすようにしてもよい。その場合、制御部（242）には、冷媒温度センサ（236）の検出温度（Tout）と吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）とが入力されることになる。そして、この制御部（242）は、冷媒温度センサ（236）が異常となり検出不能になった場合、吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）により定めた設定温度（Tout）と目標冷却温度（Eom）との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御するように構成される。この場合、設定温度（Tout）は、例えば検出温度（Ti）＋β℃で設定される。このβは、任意に設定可能である。

上記過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を増大させれば、過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の循環量が増大し、過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒と冷凍装置（10）の冷媒との熱交換量が増大するので、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が低下し、空調ユニット（12）の冷房能力等が増大することになる。また、上記過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を低下させれば、過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の循環量が減少し、過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒と冷凍装置（10）の冷媒との熱交換量が減少するので、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が上昇し、空調ユニット（12）の冷房能力等が低下することになる。つまり、上記コントローラ（240）は、外気温度に基づいて過冷却用圧縮機（221）を容量制御して過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量を調整することにより、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度を調整するようにしている。

このように、コントローラ（240）には、室外ユニット（11）や空調ユニット（12）などで構成された冷凍装置（10）からの信号は一切入力されていない。つまり、このコントローラ（240）は、過冷却ユニット（200）に設けられたセンサの検出値など、過冷却ユニット（200）の内部で得られた情報だけに基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転制御を行う。したがって、上記過冷却ユニット（200）および冷凍装置（10）の両者間で送受信される信号を伝送するための配線工事が不要となる。

また、本実施形態の設定部（241）では、過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として外気温度に基づいて冷媒の目標冷却温度（Eom）を設定するようにしたが、その外気温度に代えて次のもの（パラメータ）を用いるようにしてもよい。

例えば、上記設定部（241）は、冷媒通路（205）の冷媒流量、すなわち過冷却用熱交換器（210）における冷凍装置（10）の冷媒の流量を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いるようにしてもよい。この場合、冷媒通路（205）における過冷却用熱交換器（210）の上流に冷媒の流量検出手段が設けられ、該流量検出手段の検出流量がコントローラ（240）の設定部（241）に入力される。そして、上記設定部（241）は、入力された検出流量が多い場合には、店内の冷房負荷が大きいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を低い温度に設定し、逆に、検出流量が少ない場合には、店内の冷房負荷が小さいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を高めの温度に設定する。

また、上記設定部（241）は、過冷却用熱交換器（210）で冷却される前の冷媒通路（205）の冷媒の温度、または過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いるようにしてもよい。この場合、冷媒通路（205）における過冷却用熱交換器（210）の上流に冷媒の温度検出手段が設けられ、該流量検出手段の検出温度が冷却される前の冷媒温度としてコントローラ（240）の設定部（241）に入力される。または、過冷却用熱交換器（210）の下流に設けられた冷媒温度センサ（236）の検出温度がコントローラ（240）の設定部（241）に入力される。そして、上記設定部（241）は、入力された検出温度が高い場合には、店内の冷房負荷が大きいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を低い温度に設定し、逆に、検出温度が低い場合には、店内の冷房負荷が小さいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を高めの温度に設定する。

また、上記設定部（241）は、過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いるようにしてもよい。この場合、過冷却用圧縮機（221）の吸入側に設けられた吸入圧力センサ（234）の検出圧力が低圧圧力として設定部（241）に入力される。または、上記過冷却用圧縮機（221）の吐出側に冷媒の圧力検出手段が設けられ、該圧力検出手段の検出圧力が高圧圧力として設定部（241）に入力される。そして、上記設定部（241）は、入力された検出圧力が高い場合には、店内の冷房負荷が大きいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を低い温度に設定し、逆に、検出圧力が低い場合には、店内の冷房負荷が小さいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を高めの温度に設定する。

また、上記設定部（241）は、過冷却用熱交換器（210）で冷却した後の過冷却用冷媒の温度を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いるようにしてもよい。この場合、過冷却用圧縮機（221）の吸入温度センサ（235）の検出温度が設定部（241）に入力される。または、上記過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用熱交換器（210）の直下流に冷媒の温度検出手段が設けられ、該温度検出手段の検出温度が上述した吸入温度センサ（235）の検出温度に代えて設定部（241）に入力される。そして、上記設定部（241）は、入力された検出温度が高い場合には、店内の冷房負荷が大きいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を低い温度に設定し、逆に、検出温度が低い場合には、店内の冷房負荷が小さいと判断して冷媒の目標冷却温度（Eom）を高めの温度に設定する。

以上のように、何れのパラメータについても、過冷却ユニット（200）の内部で得られた情報であるため、冷凍装置（10）との間で送受信が不要になる。

−冷凍システムの運転動作−
上記冷凍システムが行う運転動作のうち、主要なものについて説明する。

〈冷房運転〉
この冷房運転は、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）において庫内空気の冷却を行い、空調ユニット（12）で室内空気の冷却を行って店内を冷房する運転である。

図２に示すように、冷房運転中は、第１四路切換弁（51）、第２四路切換弁（52）および第３四路切換弁（53）がそれぞれ第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）が全閉される一方、空調膨張弁（102）、冷蔵膨張弁（112）および冷凍膨張弁（132）の開度がそれぞれ適宜調節される。この状態において、可変容量圧縮機（41）、第１固定容量圧縮機（42）、第２固定容量圧縮機（43）およびブースタ圧縮機（141）が運転される。この冷房運転中には、過冷却ユニット（200）が運転状態となる。過冷却ユニット（200）の運転動作については後述する。

上記可変容量圧縮機（41）、第１固定容量圧縮機（42）および第２固定容量圧縮機（43）から吐出された冷媒は、第１四路切換弁（51）を通過して室外熱交換器（44）へ送られる。この室外熱交換器（44）では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。この室外熱交換器（44）で凝縮した冷媒は、第１液管（81）とレシーバ（45）と第２液管（82）とを順に通過して第１液側連絡配管（21）へ流入する。

上記第１液側連絡配管（21）へ流入した冷媒は、過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）へ流入する。この冷媒通路（205）へ流入した冷媒は、過冷却用熱交換器（210）の第２流路（212）を通過する間に冷却される。この過冷却用熱交換器（210）で冷却された過冷却状態の液冷媒は、第２液側連絡配管（22）を通って空調回路（100）と冷蔵回路（110）と冷凍回路（130）とに分配される。

上記空調回路（100）へ流入した冷媒は、空調膨張弁（102）を通過する際に減圧されてから空調熱交換器（101）へ導入される。この空調熱交換器（101）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その際、この空調熱交換器（101）では、冷媒の蒸発温度が例えば５℃程度に設定される。上記空調ユニット（12）では、空調熱交換器（101）で冷却された室内空気が店内へ供給される。

上記空調熱交換器（101）で蒸発した冷媒は、第２ガス側連絡配管（24）を通って室外回路（40）へ流入し、その後、第１四路切換弁（51）と第２四路切換弁（52）を順に通過して第３吸入管（63）へ流入する。この第３吸入管（63）へ流入した冷媒は、一部が第１分岐管（63a）を通って第２固定容量圧縮機（43）に吸入され、残りが第２分岐管（63b）と第３四路切換弁（53）と第２吸入管（62）とを順に通過して第１固定容量圧縮機（42）に吸入される。

上記冷蔵回路（110）へ流入した冷媒は、冷蔵膨張弁（112）を通過する際に減圧されてから冷蔵熱交換器（111）へ導入される。この冷蔵熱交換器（111）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その際、この冷蔵熱交換器（111）では、冷媒の蒸発温度が例えば−５℃程度に設定される。この冷蔵熱交換器（111）で蒸発した冷媒は、第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。上記冷蔵ショーケース（13）では、冷蔵熱交換器（111）で冷却された庫内空気が庫内へ供給され、庫内温度が例えば５℃程度に保たれる。

上記冷凍回路（130）へ流入した冷媒は、冷凍膨張弁（132）を通過する際に減圧されてから冷凍熱交換器（131）へ導入される。この冷凍熱交換器（131）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その際、この冷凍熱交換器（131）では、冷媒の蒸発温度が例えば−３０℃程度に設定される。上記冷凍ショーケース（14）では、冷凍熱交換器（131）で冷却された庫内空気が庫内へ供給され、庫内温度が例えば−２０℃程度に保たれる。

上記冷凍熱交換器（131）で蒸発した冷媒は、ブースタ回路（140）へ流入してブースタ圧縮機（141）へ吸入される。このブースタ圧縮機（141）で圧縮された冷媒は、吐出管（144）を通って第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。

上記第１ガス側連絡配管（23）では、冷蔵回路（110）から送り込まれた冷媒と、ブースタ回路（140）から送り込まれた冷媒とが合流する。そして、これらの冷媒は、第１ガス側連絡配管（23）を通過して室外回路（40）の第１吸入管（61）へ流入する。この第１吸入管（61）へ流入した冷媒は、その第１分岐管（61a）を通って可変容量圧縮機（41）に吸入される。

〈第１暖房運転〉
この第１暖房運転は、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）において庫内空気の冷却を行い、空調ユニット（12）で室内空気の加熱を行って店内を暖房する運転である。

図３に示すように、室外回路（40）では、第１四路切換弁（51）が第２状態に、第２四路切換弁（52）が第１状態に、第３四路切換弁（53）が第１状態にそれぞれ設定される。また、上記室外膨張弁（46）が全閉される一方、空調膨張弁（102）、冷蔵膨張弁（112）および冷凍膨張弁（132）の開度が適宜調節される。この状態において、可変容量圧縮機（41）およびブースタ圧縮機（141）が運転され、第１固定容量圧縮機（42）および第２固定容量圧縮機（43）が休止する。また、上記室外熱交換器（44）は、冷媒が送り込まれずに休止状態となる。この第１暖房運転中には、過冷却ユニット（200）が停止状態となる。

上記可変容量圧縮機（41）から吐出された冷媒は、第１四路切換弁（51）と第２ガス側連絡配管（24）と順に通って空調回路（100）の空調熱交換器（101）へ導入され、室内空気へ放熱して凝縮する。上記空調ユニット（12）では、空調熱交換器（101）で加熱された室内空気が店内へ供給される。この空調熱交換器（101）で凝縮した冷媒は、第２液側連絡配管（22）を通って冷蔵回路（110）と冷凍回路（130）とに分配される。

上記冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）では、上記冷房運転時と同様に、庫内空気の冷却が行われる。上記冷蔵回路（110）へ流入した冷媒は、冷蔵熱交換器（111）で蒸発した後に第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。一方、上記冷凍回路（130）へ流入した冷媒は、冷凍熱交換器（131）で蒸発した後にブースタ圧縮機（141）で圧縮され、その後に第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。この第１ガス側連絡配管（23）へ流入した冷媒は、第１吸入管（61）を通過後に可変容量圧縮機（41）に吸入されて圧縮される。

このように、第１暖房運転では、冷蔵熱交換器（111）および冷凍熱交換器（131）において冷媒が吸熱し、空調熱交換器（101）において冷媒が放熱する。そして、上記冷蔵熱交換器（111）および冷凍熱交換器（131）で冷媒が庫内空気から吸熱した熱を利用して、店内の暖房が行われる。

尚、第１暖房運転中には、図４に示すように、第１固定容量圧縮機（42）を運転してもよい。上記第１固定容量圧縮機（42）を運転するか否かは、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）における冷却負荷に応じて決定される。この場合には、第３四路切換弁（53）が第２状態に設定される。そして、上記第１吸入管（61）へ流入した冷媒は、一部が第１分岐管（61a）を通って可変容量圧縮機（41）に吸入され、残りが第２分岐管（61b）と第３四路切換弁（53）と第２吸入管（62）とを順に通って第１固定容量圧縮機（42）へ吸入される。

〈第２暖房運転〉
この第２暖房運転は、上記第１暖房運転と同様に店内の暖房を行う運転である。この第２暖房運転は、上記第１暖房運転では暖房能力が不足する場合に行われる。

図５に示すように、室外回路（40）では、第１四路切換弁（51）が第２状態に、第２四路切換弁（52）が第１状態に、第３四路切換弁（53）が第１状態にそれぞれ設定される。また、上記室外膨張弁（46）、空調膨張弁（102）、冷蔵膨張弁（112）および冷凍膨張弁（132）の開度が適宜調節される。この状態において、可変容量圧縮機（41）、第２固定容量圧縮機（43）およびブースタ圧縮機（141）が運転され、第１固定容量圧縮機（42）が休止する。この第１暖房運転中には、過冷却ユニット（200）が停止状態となる。

上記可変容量圧縮機（41）および第２固定容量圧縮機（43）から吐出された冷媒は、第１四路切換弁と第２ガス側連絡配管（24）とを順に通って空調回路（100）の空調熱交換器（101）へ導入され、室内空気へ放熱して凝縮する。上記空調ユニット（12）では、空調熱交換器（101）で加熱された室内空気が店内へ供給される。この空調熱交換器（101）で凝縮した冷媒は、第２液側連絡配管（22）へ流入する。この第２液側連絡配管（22）へ流入した冷媒は、一部が冷蔵回路（110）と冷凍回路（130）とに分配され、残りが過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）へ導入される。

上記冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）では、上記冷房運転時と同様に、庫内空気の冷却が行われる。上記冷蔵回路（110）へ流入した冷媒は、冷蔵熱交換器（111）で蒸発した後に第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。一方、上記冷凍回路（130）へ流入した冷媒は、冷凍熱交換器（131）で蒸発した後にブースタ圧縮機（141）で圧縮され、その後に第１ガス側連絡配管（23）へ流入する。そして、この第１ガス側連絡配管（23）へ流入した冷媒は、第１吸入管（61）を通過後に可変容量圧縮機（41）に吸入されて圧縮される。

上記過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）へ流入した冷媒は、第１液側連絡配管（21）と第３液管（83）とを順に通過してレシーバ（45）へ流入し、その後に第２液管（82）を通って第４液管（84）へ流入する。この第４液管（84）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（46）を通過する際に減圧されてから室外熱交換器（44）へ導入され、室外空気から吸熱して蒸発する。この室外熱交換器（44）で蒸発した冷媒は、第１四路切換弁（51）と第２四路切換弁（52）とを順に通過して第２吸入管（62）へ流入し、第２固定容量圧縮機（43）へ吸入されて圧縮される。

このように、第２暖房運転では、冷蔵熱交換器（111）、冷凍熱交換器（131）および室外熱交換器（44）において冷媒が吸熱し、空調熱交換器（101）において冷媒が放熱する。そして、上記冷蔵熱交換器（111）および冷凍熱交換器（131）で冷媒が庫内空気から吸熱した熱と、室外熱交換器（44）で冷媒が室外空気から吸熱した熱とを利用して、店内の暖房が行われる。

−過冷却ユニットの運転動作−
上記過冷却ユニット（200）の運転動作について説明する。この過冷却ユニット（200）の運転状態では、過冷却用圧縮機（221）が運転されると共に、過冷却用膨張弁（223）の開度が適宜調節される。

図１に示すように、過冷却用圧縮機（221）から吐出された過冷却用冷媒は、過冷却用室外熱交換器（222）で室外空気へ放熱して凝縮する。この過冷却用室外熱交換器（222）で凝縮した過冷却用冷媒は、過冷却用膨張弁（223）を通過する際に減圧されてから過冷却用熱交換器（210）の第１流路（211）へ流入する。この過冷却用熱交換器（210）の第１流路（211）では、過冷却用冷媒が第２流路（212）の冷媒から吸熱して蒸発する。この過冷却用熱交換器（210）で蒸発した過冷却用冷媒は、過冷却用圧縮機（221）へ吸入されて圧縮される。

上述したように、コントローラ（240）は、入力された外気温度に基づき、過冷却用圧縮機（221）の容量を制御する。ここでは、コントローラ（240）の制御動作について、図６を参照しながら説明する。このコントローラ（240）の制御動作は、一定の時間間隔（例えば３０秒間隔）で繰り返し行われる。

最初に、制御がスタートすると、ステップＳＴ１において、冷媒温度センサ（236）の検出温度（Tout）からコントローラ（240）の設定部（241）で設定した目標冷却温度（Eom）を引いた値が算出される。本実施形態では、図７に示すように、上記目標冷却温度（Eom）が設定される。具体的に、外気温度が２５℃以下と割と低い場合は、目標冷却温度（Eom）が２５℃に設定され、外気温度が４０℃以上と高い場合は、目標冷却温度（Eom）が０℃に設定される。また、外気温度が２５℃から４０℃の範囲では、目標冷却温度（Eom）が２５℃から０℃へと比例的に低下するように設定される。なお、上記目標冷却温度（Eom）の設定値については、これに限られるものではない。

上記ステップＳＴ１において、検出温度（Tout）と目標冷却温度（Eom）との差が「−１．０未満」である場合は、ステップＳＴ２へ移行し、「＋１．０超」である場合は、ステップＳＴ３へ移行し、「−１．０〜＋１．０」である場合は、リターンして制御が終了する。つまり、上記冷凍装置（10）の冷媒が過剰に冷却されて冷房能力等が過大となっている場合は、ステップＳＴ２へ移行し、冷凍装置（10）の冷媒が冷却不足で冷房能力等が不足している場合は、ステップＳＴ３へ移行する。また、上記「−１．０〜＋１．０」の範囲は、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を変更しない無変化領域であり、この設定幅は、例えば「−１．５〜＋１．５」と「−２．０〜＋２．０」とに切換可能である。その場合、「−１．０未満」や「＋１．０超」の設定値もそれに応じて切り換わることになる。

上記ステップＳＴ２では、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数が最低周波数か否かを判定し、最低周波数であると判定すると、リターンして制御が終了し、最低周波数でないと判定すると、ステップＳＴ４へ移行する。このステップＳＴ４では、コントローラ（240）の制御部（242）により、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数が１段階下げられる。これにより、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が上昇するので、過剰状態であった冷房能力等を負荷に応じた適切な能力に低下させることができる。

上記ステップＳＴ３では、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数が最高周波数か否かを判定し、最高周波数であると判定すると、リターンして制御が終了し、最高周波数でないと判定すると、ステップＳＴ５へ移行する。このステップＳＴ５では、コントローラ（240）の制御部（242）により、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数が１段階上げられる。これにより、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が低下するので、不足状態であった冷房能力等を負荷に応じた適切な能力に増大させることができる。なお、本実施形態では、過冷却用圧縮機（221）の運転周波数が２０段階に変更可能になっている。

また、上記冷媒温度センサ（236）の故障等により過冷却用冷媒の検出温度が正確に検出できない場合、ステップＳＴ１では、吸入圧力センサ（234）の検出圧力を用いて定めた設定温度（Tout）から設定部（241）の目標冷却温度（Eom）を引いた値が算出される。これ以降の制御については、上述した制御内容と同様である。

−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、過冷却ユニット（200）において、該過冷却ユニット（200）に設けられたセンサの検出値である外気温度、すなわち過冷却ユニット（200）内で得られる情報に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転制御を行って冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度を調整するようにしたので、室外ユニット（11）や空調ユニット（12）などの冷凍装置（10）との間で信号の授受などを行わなくても、空調ユニット（12）などの負荷状態に応じて適切な運転を行うことができる。したがって、上記過冷却ユニット（200）を冷凍装置（10）に取り付ける際には、冷凍装置（10）の第１，第２液側連絡配管（21,22）に過冷却ユニット（200）の冷媒通路（205）を接続するだけでよく、冷凍装置（10）と過冷却ユニット（200）の間で信号を授受するための通信用配線を敷設する必要が無くなる。

この結果、本実施形態によれば、過冷却ユニット（200）を冷凍装置（10）に取り付ける際の作業工数を削減することができ、更には誤配線等の設置作業時の人的ミスによるトラブルを未然に防止することができる。

さらに、上記コントローラ（240）は、冷媒の検出温度（Tout）と外気温度によって定めた目標冷却温度（Eom）との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転制御を行うようにしたので、これもまた過冷却ユニット（200）内で得られる情報だけで確実に冷却能力の調整を行うことができる。

また、上記冷媒温度センサ（236）が異常状態となり検出不能となった場合でも、過冷却ユニット（200）内に設けられた吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）における過冷却用冷媒の飽和温度（TG）によって定めた設定温度を冷媒の検出温度としてみなすようにしたので、一層確実に冷却能力の調整を行うことができる。

ここで、過冷却ユニット（200）と冷凍装置（10）の間で信号を授受するためには、過冷却ユニット（200）だけでなく冷凍装置（10）にも通信インターフェースが必要となる。このため、運転制御に冷凍装置（10）からの信号入力が必要な過冷却ユニット（200）については、適用可能な冷凍装置（10）の機種が制限されることとなり、過冷却ユニット（200）の使い勝手が悪くなるという問題もあった。

これに対し、本実施形態の過冷却ユニット（200）は、冷凍装置（10）との間における信号の授受を全く必要とせず、取り付け対象となる冷凍装置（10）について制約を受けなくてすむ。したがって、過冷却ユニット（200）の使い勝手を大幅に向上させることができる。

−実施形態の変形例１−
本変形例１は、過冷却用圧縮機（221）の制御に代えて、過冷却用室外熱交換器（222）の室外ファン（230）の運転周波数を制御することによって過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量を調整するようにしたものである。つまり、本変形例の室外ファン（230）は、ファンモータの運転周波数を変化させることによって容量が可変となる。

具体的に、上記室外ファン（230）の運転周波数を低下させれば、過冷却用冷媒回路（220）における高圧圧力が上昇して過冷却用冷媒の循環量が増大する。つまり、上記過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量が増大する。これにより、過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒と冷凍装置（10）の冷媒との熱交換量が増大するので、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が低下し、空調ユニット（12）の冷房能力等が増大することになる。逆に、上記室外ファン（230）の運転周波数を増大させれば、過冷却用冷媒回路（220）における高圧圧力が低下して過冷却用冷媒の循環量が減少する。つまり、上記過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量が減少する。これにより、過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒と冷凍装置（10）の冷媒との熱交換量が減少するので、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が上昇し、空調ユニット（12）の冷房能力等が低下することになる。

本変形例の場合、コントローラ（240）の制御動作は次のようになる。図６のステップＳＴ２では、上記室外ファン（230）の運転周波数が最高周波数か否かを判定し、最高周波数であると判定すると、リターンして制御が終了し、最高周波数でないと判定すると、ステップＳＴ４へ移行する。このステップＳＴ４では、コントローラ（240）の制御部（242）により、室外ファン（230）の運転周波数が１段階上げられる。これにより、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が上昇するので、過剰状態であった冷房能力等を負荷に応じた適切な能力に低下させることができる。

上記ステップＳＴ３では、室外ファン（230）の運転周波数が最低周波数か否かを判定し、最低周波数であると判定すると、リターンして制御が終了し、最低周波数でないと判定すると、ステップＳＴ５へ移行する。このステップＳＴ５では、コントローラ（240）の制御部（242）により、室外ファン（230）の運転周波数が１段階下げられる。これにより、冷凍装置（10）の冷媒の冷却温度が低下するので、不足状態であった冷房能力等を負荷に応じた適切な能力に増大させることができる。その他の構成、作用および効果は実施形態と同様である。

なお、本発明は、過冷却用圧縮機（221）および室外ファン（230）の両方を制御することによって過冷却用熱交換器（210）における過冷却用冷媒の流量を調整するようにしてもよい。この場合、冷媒の冷却温度の制御性が高まる。

−実施形態の変形例２−
本変形例２は、図示しないが、上記実施形態の冷却用流体回路の構成を変更したものである。上記実施形態では冷却用流体回路を冷媒回路により構成したが、本変形例では冷却水が流れる冷却水回路により構成するようにした。具体的に、この冷却水回路は、過冷却用熱交換器（210）およびポンプを備え、該ポンプによってクーリングタワーの冷却水が過冷却用熱交換器（210）との間で循環するように構成されている。そして、上記過冷却用熱交換器（210）において、冷却水が冷媒通路（205）の冷媒と熱交換して該冷媒を冷却する。つまり、本変形例の冷却用流体回路では、冷却水が冷却用流体として流れる。

この変形例において、例えば、外気温度が高い場合には、ポンプの運転周波数を増大させて過冷却用熱交換器（210）における冷却水の流量を増大させることにより、冷媒の冷却温度が低下させて空調ユニット（12）の冷房能力等を高める。逆に、外気温度が低い場合には、ポンプの運転周波数を減少させて過冷却用熱交換器（210）における冷却水の流量を減少させることにより、冷媒の冷却温度が上昇させて空調ユニット（12）の冷房能力等を低下させる。その他の構成、作用および効果は実施形態と同様である。

なお、本変形例において、コントローラ（240）の設定部（241）は、外気温度の代わりに、過冷却用熱交換器（210）で冷却した後の冷却水の温度を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件として用いるようにしてもよい。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、冷媒温度センサ（236）が異常の場合、吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）および吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）の何れかがコントローラ（240）の制御部（242）に入力されるようにしたが、両方の検出値が入力されるようにしてもよい。その場合、先ず、冷媒温度センサ（236）が異常の場合は、吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）を用い、冷媒温度センサ（236）および吸入圧力センサ（234）の両方が異常の場合は、吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）を用いるようにする。

また、上記実施形態やその変形例において、冷媒温度センサ（236）の検出温度（Tout）は入力せずに、吸入圧力センサ（234）の検出圧力（LP）または吸入温度センサ（235）の検出温度（Ti）だけを制御部（242）に入力するようにしてもよい。この場合、冷媒温度センサ（236）の正常および異常に関係なく、その検出圧力（LP）または検出温度（Ti）により定めた設定温度（Tout）と目標冷却温度（Eom）との差が基準となって過冷却用圧縮機（221）や室外ファン（230）が制御される。

また、上記実施形態の過冷却用冷媒回路（220）において、四路切換弁などを設けて冷媒循環を可逆に構成すれば、冷媒通路（205）を第１ガス側連絡配管（23）や第２ガス側連絡配管（24）のガス側の連絡配管に接続することにより、冷凍装置（10）の冷媒を加熱することができる。したがって、室外ユニット（11）の各圧縮機（41,・・・）へのいわゆる液バックを防止することができる。このように、本発明に係る過冷却ユニット（200）は、過冷却用冷媒回路（220）の冷媒循環を可逆に構成することにより、必要に応じて冷媒の冷却装置または加熱装置を切り換えることができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、冷凍装置の熱源ユニットから利用ユニットへ送られる冷媒を冷却する過冷却装置について有用である。

過冷却ユニットを備えた冷凍システムの構成を示す配管系統図である。 冷凍システムの冷房運転時の動作を示す配管系統図である。 冷凍システムの第１暖房運転時の動作を示す配管系統図である。 冷凍システムの第１暖房運転時の動作を示す配管系統図である。 冷凍システムの第２暖房運転時の動作を示す配管系統図である。 過冷却ユニットにおけるコントローラの制御動作を示すフロー図である。 外気温度と目標冷却温度との関係を示すグラフである。

符号の説明

10 冷凍装置
11 室外ユニット（熱源ユニット）
12 空調ユニット（利用ユニット）
13 冷蔵ショーケース（利用ユニット）
14 冷凍ショーケース（利用ユニット）
200 過冷却ユニット（過冷却装置）
205 冷媒通路
210 過冷却用熱交換器
220 過冷却用冷媒回路（冷却用流体回路）
221 過冷却用圧縮機
222 過冷却用室外熱交換器（熱源側熱交換器）
230 室外ファン（ファン）
240 コントローラ（制御手段）
242 制御部

Claims (15)

1. 連絡配管によって接続された熱源ユニット（11）と利用ユニット（12,13,14）との間で冷媒を循環させて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置（10）に取り付けられ、熱源ユニット（11）から利用ユニット（12,13,14）へ送られる上記冷凍装置（10）の冷媒を冷却する過冷却装置であって、
   上記冷凍装置（10）の液側の連絡配管に接続される冷媒通路（205）と、
   上記冷媒通路（205）の冷媒を冷却用流体と熱交換させて冷却する過冷却用熱交換器（210）を備えた冷却用流体回路（220）と、
   上記過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の冷却温度を過冷却用熱交換器（210）の周囲条件に基づいて調整する制御手段（240）とを備えている
   ことを特徴とする過冷却装置。
2. 請求項１において、
   上記制御手段（240）は、過冷却用熱交換器（210）の周囲条件に応じて予め設定された過冷却用熱交換器（210）における冷媒通路（205）の冷媒の目標冷却温度に基づいて過冷却用熱交換器（210）を流れる冷却用流体の流量を調節する制御部（242）を備えている
   ことを特徴とする過冷却装置。
3. 請求項２において、
   上記冷却用流体回路は、容量可変な過冷却用圧縮機（221）および熱源側熱交換器（222）を有し、冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）であり、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度に基づいて上記過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御することによって上記過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節する
   ことを特徴とする過冷却装置。
4. 請求項２において、
   上記冷却用流体回路は、容量可変な過冷却用圧縮機（221）および熱源側熱交換器（222）を有し、冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）であり、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度に基づいて上記熱源側熱交換器（222）のファン（230）の運転周波数を制御することによって上記過冷却用熱交換器（210）を流れる過冷却用冷媒の流量を調節する
   ことを特徴とする過冷却装置。
5. 請求項３において、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用熱交換器（210）で冷却された冷媒通路（205）の冷媒の温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する
   ことを特徴とする過冷却装置。
6. 請求項３において、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度により定めた設定温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する
   ことを特徴とする過冷却装置。
7. 請求項３において、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用圧縮機（221）の吸入温度により定めた設定温度との差に基づいて過冷却用圧縮機（221）の運転周波数を制御する
   ことを特徴とする過冷却装置。
8. 請求項４において、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用熱交換器（210）で冷却された冷媒通路（205）の冷媒の温度との差に基づいてファン（230）の運転周波数を制御する
   ことを特徴とする過冷却装置。
9. 請求項４において、
   上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用冷媒回路（220）の過冷却用冷媒の低圧圧力相当飽和温度により定めた設定温度との差に基づいてファン（230）の運転周波数を制御する
   ことを特徴とする過冷却装置。
10. 請求項４において、
    上記制御手段（240）の制御部（242）は、目標冷却温度と過冷却用圧縮機（221）の吸入温度により定めた設定温度との差に基づいてファン（230）の運転周波数を制御する
    ことを特徴とする過冷却装置。
11. 請求項１において、
    上記過冷却用熱交換器（210）の周囲条件は、外気温度である
    ことを特徴とする過冷却装置。
12. 請求項１において、
    上記過冷却用熱交換器（210）の周囲条件は、冷媒通路（205）の冷媒の流量である
    ことを特徴とする過冷却装置。
13. 請求項１において、
    上記過冷却用熱交換器（210）の周囲条件は、過冷却用熱交換器（210）で冷却される前の冷媒通路（205）の冷媒の温度、または過冷却用熱交換器（210）で冷却された後の冷媒通路（205）の冷媒の温度である
    ことを特徴とする過冷却装置。
14. 請求項１において、
    上記冷却用流体回路は、冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）であり、
    上記過冷却用熱交換器（210）の周囲条件は、過冷却用冷媒回路（220）における過冷却用冷媒の低圧圧力または高圧圧力である
    ことを特徴とする過冷却装置。
15. 請求項１において、
    上記冷却用流体回路は、冷却用流体としての過冷却用冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う過冷却用冷媒回路（220）であり、
    上記過冷却用熱交換器（210）の周囲条件は、過冷却用熱交換器（210）で冷媒通路（205）の冷媒を冷却した後の過冷却用冷媒の温度である
    ことを特徴とする過冷却装置。

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