JP2007078338A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数系統の利用側熱交換器（21，31，41）を備えるとともに、複数の液ラインで一本の液側連絡配管（53）を共用した冷凍装置（1）において、レシーバ（17）内の冷媒量の増加に起因する利用側ユニット（20，30，40）での冷媒不足を防止する。
【解決手段】レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す冷媒戻し機構（5）を設ける。これにより、圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30，40）を流通して圧縮機構（11D，11E）へ戻る冷媒の循環経路が形成される運転状態において、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ強制的に戻すことが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷蔵・冷凍用や空調用として複数の利用側熱交換器を有し、各利用側熱交換器間で１００％熱回収運転を行うことのできる冷凍装置に関するものである。

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、室内を冷暖房する空調機や、食品等を冷蔵・冷凍する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、空調と冷蔵・冷凍の両方を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。この冷凍装置は、例えばコンビニエンスストアに設置され、１つの冷凍装置を設置するだけで、店内の空調とショーケース等の冷却を行うことができる。

上記冷凍装置は、冷蔵・冷凍用のショーケースや空調用の室内機などの利用側ユニットに設けられている複数の利用側熱交換器（冷蔵・冷凍用熱交換器や空調用熱交換器）が、室外に設置される熱源側ユニット（室外ユニット）の熱源側熱交換器（室外熱交換器）に対して並列に、それぞれ液側連絡配管及びガス側連絡配管によって接続されている。

ここで、冷媒回路が冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と空調用の第２系統側回路の２系統を有する場合、通常は液ラインとガスラインのそれぞれについて連絡配管が２本ずつ用いられている。一方、２系統の液ラインで一本の液側連絡配管を共用し、連絡配管の本数を減らすようにしたものもある（特許文献２参照）。

この装置の冷媒回路は、具体的には図１３に示すように構成されている。図において、（101）は室外ユニット、（102）は室内ユニット、（103）は冷蔵用ショーケース（冷蔵ユニット）、（104）は冷凍用ショーケース（冷凍ユニット）である。室外ユニット（101）には圧縮機構（105，106）と室外熱交換器（107）と室外膨張弁（108）とレシーバ（109）とが設けられ、室内ユニット（102）には室内熱交換器（空調用熱交換器）（110）と室内膨張弁（111）とが設けられている。また、冷蔵用ショーケース（103）には冷蔵用熱交換器（112）と冷蔵用膨張弁（113）とが設けられ、冷凍用ショーケース（104）には冷凍用熱交換器（114）と冷凍用膨張弁（115）とブースタ圧縮機（116）とが設けられている。

この冷凍装置の冷媒回路（120）は、室外熱交換器（107）と冷蔵・冷凍用熱交換器（112，114）との間で冷媒が一方向に循環するように構成された冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、室外熱交換器（107）と室内熱交換器（110）との間で冷媒が可逆に循環するように構成された空調用の第２系統側回路とを備えている。そして、各系統の液ラインとして１本の液側連絡配管（121）を共用している。

上記の冷凍装置では、室外に設置される室外熱交換器（107）を熱源として室内の空調や各ショーケースの冷却を行う運転を行えるほか、上記室外熱交換器（107）を使わずに、室内熱交換器（110）を凝縮器に、冷蔵・冷凍用熱交換器（112，114）を蒸発器にして、暖房と冷蔵・冷凍を１００％熱回収で行う運転が可能である。

ところで、液側連絡配管（121）を一本にした上記冷媒回路（120）の構成において１００％熱回収運転を行う時には、圧縮機構（105，106）から吐出された冷媒が、室内熱交換器（110）で凝縮した後、冷蔵・冷凍用熱交換器（112，114）で蒸発し、再び圧縮機構（105，106）に戻る冷媒の循環経路が冷媒回路（120）で形成される。つまり、このときには、室内熱交換器（110）で凝縮した液冷媒をレシーバ（109）から熱源側熱交換器（107）の方向へは流さずに、冷蔵・冷凍用の熱交換器（112，114）に導入することが必要になる。

しかし、例えば外気温度が低い時にはレシーバ（109）内の圧力が下がるため、液側連絡配管（121）の内部の圧力も下がり、室内熱交換器（110）から出た液冷媒が液側連絡配管（121）からレシーバ（109）に流入しやすくなって、冷蔵・冷凍用熱交換器（112，114）へ流れる冷媒流量が不足するおそれがある。そして、冷蔵・冷凍用熱交換器（112，114）の冷媒流量が不足すると、各ショーケース（103，104）の庫内を冷却する能力が低下してしまうことになる。

そこで、上記冷凍装置では、液側連絡配管（121）からレシーバ（109）への冷媒通路にリリーフバルブ（117）を設けている。このリリーフバルブ（117）は、液側連絡配管（121）の冷媒圧力が所定値以上に上昇すると開くが、その所定値に達するまでは閉鎖された状態を保つ弁である。そして、このリリーフバルブ（117）の作動圧力を１００％熱回収運転時の液側連絡配管（121）の圧力よりも高い圧力に設定することにより、１００％熱回収運転時に液冷媒がレシーバ（109）へ流入するのを防止し、低外気温時でも冷媒回路（120）内の冷媒の流れを安定させて冷凍能力が低下しないようにしている。

なお、上記冷凍装置では室外熱交換器（107）が蒸発器になる冷凍サイクルの暖房運転も可能であるが、そのときはリリーフバルブ（117）には圧縮機（106）の吸入圧が作用するため、リリーフバルブ（117）は開口する。また、冷房運転時には、冷媒はリリーフバルブ（117）のある通路を流れない。
特開２００１−２８０７４９号公報 特開２００５−１３４１０３号公報

ところで、上記装置では、リリーフバルブが閉じられていてもレシーバへの冷媒の流入を完全に阻止することができない場合がある。具体的に、リリーフバルブで冷媒漏れが発生する場合であり、この場合は、冷媒が徐々にレシーバへ流入し、１００％熱回収運転中は流入した冷媒がレシーバからほとんど出ていかないので、レシーバ内の冷媒量が増加する一方で、利用側ユニットである冷蔵・冷凍用熱交換器で冷媒が不足する。そして、各ショーケースの庫内を冷却する能力が低下することが問題となる。なお、このような問題は、リリーフバルブとは異なるタイプの弁機構（例えば電磁弁）を設けた場合でも同様に発生する。どのようなタイプの弁機構でも、比較的高圧の冷媒が作用する場合は冷媒漏れを完全に解消することが難しい。

また、リリーフバルブは、レシーバへの冷媒の流入を阻止したい場合であってもリリーフバルブに作用する冷媒圧力が高くなりすぎて開口する場合があり、この場合もレシーバ内へ冷媒が必要以上に流入すると、上記と同様に冷媒不足により各ショーケースの庫内を冷却する能力が低下してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数系統の利用側熱交換器を備えるとともに、複数の液ラインで一本の液側連絡配管を共用した冷凍装置において、レシーバ内の冷媒量の増加に起因する利用側ユニットでの冷媒不足を防止することである。

第１の発明は、圧縮機構（11D，11E）と熱源側熱交換器（15）とレシーバ（17）とを有する熱源側ユニット（10）と、第１利用側熱交換器（31，41）を有する第１利用側ユニット（30，40）と、第２利用側熱交換器（21）を有する第２利用側ユニット（20）と、各ユニット（10，20，30，40）を接続して冷媒回路（50）を構成するガス側連絡配管（51，52）及び液側連絡配管（53，54，55）とを備え、上記ガス側連絡配管（51，52）が、上記熱源側ユニット（10）と上記第１利用側ユニット（30,40）とに接続された第１ガス側連絡配管（51）と、上記熱源側ユニット（10）と上記第２利用側ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とを備え、上記液側連絡配管（53，54，55）が、上記熱源側ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して上記第１利用側ユニット（30，40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して上記第２利用側ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とを備えた冷凍装置（1）を対象とする。そして、上記冷媒回路（50）は、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記レシーバ（17）を通過することなく上記第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30，40）を流通し該圧縮機構（11D，11E）に戻る冷媒の循環経路が形成可能になっており、上記冷媒回路（50）において上記循環経路が形成されている運転状態において上記レシーバ（17）内の液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記循環経路へ戻す冷媒戻し機構（5）が設けられている。

第１の発明では、圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30,40）を流通して圧縮機構（11D，11E）へ戻る冷媒の循環経路が形成される運転状態において、レシーバ（17）内の液冷媒を上記冷媒戻し機構（5）によって循環経路へ強制的に戻すことが可能になっている。すなわち、上述したように、レシーバ（17）への冷媒の流入を阻止しようとしても冷媒がレシーバ（17）へ流入してしまう場合があり、このような場合は循環経路の冷媒量が減少するが、この第１の発明では、冷媒戻し機構（5）によりレシーバ（17）内の液冷媒が循環経路へ戻されるようにしている。

第２の発明は、第１の発明において、上記冷媒戻し機構（5）が、上記圧縮機構（11D，11E）から吐出された高圧冷媒を上記レシーバ（17）へ導入するための導入管（71）を備え、該導入管（71）から上記高圧冷媒を上記レシーバ（17）へ導入して該レシーバ（17）を加圧することによって該レシーバ（17）内の液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記循環経路へ戻す。

第２の発明では、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す際に、圧縮機構（11D，11E）から吐出された高圧のガス冷媒が導入管（71）によってレシーバ（17）へ導入される。レシーバ（17）は、高圧のガス冷媒が導入されると、その内圧が上昇して内部の液冷媒が押し出される。そして、レシーバ（17）から押し出された液冷媒は、集合液管（53）を通じて循環経路へ戻される。これにより、レシーバ（17）内は、密度が小さいガス冷媒の割合が増加し、密度が大きい液冷媒の割合が減少する。そして、レシーバ（17）内の冷媒量が減少し、循環経路の冷媒量が増加する。

第３の発明は、第１の発明において、上記熱源側ユニット（10）には、上記熱源側熱交換器（15）へ空気を送るための熱源ファン（16）が設けられる一方、上記冷媒戻し機構（5）が、上記熱源側熱交換器（15）を介して上記レシーバ（17）を上記圧縮機構（11D，11E）の吐出側に連通させるための連通機構（13）を備え、上記熱源ファン（16）を停止させた状態で該連通機構（13）によって上記レシーバ（17）を上記圧縮機構（11D，11E）の吐出側に連通させて該圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧冷媒を該レシーバ（17）へ流入させることによって該レシーバ（17）内の液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記循環経路へ戻す。

第３の発明では、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す際に、上記熱源ファン（16）を停止させた状態で連通機構（13）によって熱源側熱交換器（15）を介してレシーバ（17）を圧縮機構（11D，11E）の吐出側に連通させて圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧のガス冷媒をレシーバ（17）へ流入させる。レシーバ（17）は、高圧のガス冷媒が流入すると、上記第２の発明と同様に、その内部が加圧されて液冷媒が押し出される。そして、レシーバ（17）から押し出された液冷媒は、集合液管（53）を通じて循環経路へ戻される。これにより、レシーバ（17）内の冷媒量が減少し、循環経路の冷媒量が増加する。

また、圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧のガス冷媒が、熱源側熱交換器（15）を通じてレシーバ（17）へ導入される。この第３の発明では、圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧のガス冷媒をレシーバ（17）へ導入するための流通経路として熱源側熱交換器（15）を利用している。

第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れか１つにおいて、上記第１利用側熱交換器（31，41）から上記圧縮機構（11D，11E）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度を検出する吸入過熱度検出手段（79，81）と、上記吸入過熱度検出手段（79，81）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えている。

第４の発明では、第１利用側熱交換器（31，41）から圧縮機構（11D，11E）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度が所定値以上になると、冷媒戻し機構（5）によってレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すようにしている。ところで、第１利用側熱交換器（31，41）では、冷媒流量が少ないほど、気液二相状態の冷媒が流れる領域が減少して単相のガス冷媒が流れる領域が拡大するので、第１利用側熱交換器（31，41）から流出した冷媒の過熱度が大きくなる。つまり、第１利用側熱交換器（31，41）から流出した冷媒の過熱度は、第１利用側熱交換器（31，41）の冷媒流量を反映しているので、吸入過熱度検出手段（79，81）の検出値を用いれば第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かが適切に判断される。

第５の発明は、第１乃至第３の発明の何れか１つにおいて、上記圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度を検出する吐出過熱度検出手段（75，76）と、上記吐出過熱度検出手段（75，76）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えている。

第５の発明では、圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度が所定値以上になると、冷媒戻し機構（5）によってレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すようにしている。ところで、上述したように、第１利用側熱交換器（31，41）の冷媒流量が少ないほど、第１利用側熱交換器（31，41）から流出して圧縮機構（11D，11E）へ吸入される冷媒の過熱度が大きくなる。そして、圧縮機構（11D，11E）へ吸入される冷媒の過熱度が大きいほど、圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度も大きくなる。つまり、圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度は第１利用側熱交換器（31，41）の冷媒流量を反映しているので、吐出過熱度検出手段（75，76）の検出値を用いれば第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かが適切に判断される。

第６の発明は、第１乃至第３の発明の何れか１つにおいて、上記圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段（76）と、上記吐出冷媒温度検出手段（76）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えている。

第６の発明では、圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の温度が所定値以上になると、冷媒戻し機構（5）によってレシーバ（17）内の冷媒を循環経路へ戻すようにしている。ところで、上述したように、第１利用側熱交換器（31，41）の冷媒流量が少ないほど圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度が大きくなる。そして、冷媒の過熱度が大きいということはその温度が高くなる。つまり、圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の温度は、第１利用側熱交換器（31，41）の冷媒流量を反映しているので、吐出冷媒温度検出手段（76）の検出値を用いれば第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かが適切に判断される。

第７の発明は、圧縮機構（11D，11E）と熱源側熱交換器（15）とレシーバ（17）とを有する熱源側ユニット（10）と、第１利用側熱交換器（31，41）を有する第１利用側ユニット（30，40）と、第２利用側熱交換器（21）を有する第２利用側ユニット（20）と、各ユニット（10，20，30，40）を接続して冷媒回路（50）を構成するガス側連絡配管（51，52）及び液側連絡配管（53，54，55）とを備え、上記熱源側ユニット（10）には、上記熱源側熱交換器（15）へ空気を送るための熱源ファン（16）が設けられており、上記ガス側連絡配管（51，52）が、上記熱源側ユニット（10）と上記第１利用側ユニット（30,40）とに接続された第１ガス側連絡配管（51）と、上記熱源側ユニット（10）と上記第２利用側ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とを備え、上記液側連絡配管（53，54，55）が、上記熱源側ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して上記第１利用側ユニット（30，40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して上記第２利用側ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とを備えた冷凍装置（1）を対象とする。そして、上記冷媒回路（50）には、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記第２利用側ユニット（20）が上記第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30，40）を流通し該圧縮機構（11D，11E）に戻る第１運転モードと、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記熱源側熱交換器（15）からレシーバ（17）に流入した後に第１利用側ユニット（30，40）を流通して該圧縮機構（11D，11E）に戻る第２運転モードとを切り換える切換機構（12）が設けられ、上記熱源ファン（16）を停止させた状態で上記切換機構（12）によって第１運転モードから第２運転モードに切り換えて、該第１運転モード中にレシーバ（17）内に溜まった液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記第１利用側ユニット（30，40）へ戻す。

第７の発明では、第１運転モード中にレシーバ（17）内に液冷媒が溜まってくると、上記熱源ファン（16）を停止させた状態で切換機構（12）によって運転状態が第１運転モードから第２運転モードに切り換えられる。第２運転モードでは、上記第３の発明と同様に、圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧のガス冷媒がレシーバ（17）へ流入してその内部を加圧するので、第１運転モード中に溜まった液冷媒が押し出される。そして、レシーバ（17）から押し出された液冷媒は、集合液管（53）を通じて第１利用側ユニット（30，40）へ戻される。

本発明では、レシーバ（17）へ冷媒が流入すると冷媒量が減少する上記循環経路が形成される運転状態において、レシーバ（17）内の液冷媒を冷媒戻し機構（5）によって循環経路へ戻すことができるようにしている。レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すと、各利用側ユニット（20，30，40）を流通する冷媒量が増加する。従って、各利用側ユニット（20，30，40）で冷媒が不足する前に冷媒戻し機構（5）でレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことよって、各利用側ユニット（20，30，40）での冷媒不足を防止することでき、各利用側ユニット（20，30，40）での温度調節能力の低下を回避することができる。

また、上記第３の発明では、圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧のガス冷媒をレシーバ（17）へ導入するための流通経路として、冷媒回路（50）の冷凍サイクルにおいて蒸発器又は凝縮器としての機能を有する熱源側熱交換器（15）を利用している。つまり、冷凍装置（1）の構成の一部を冷媒戻し機構（5）として利用している。従って、冷媒戻し機構（5）を有する冷凍装置（1）の構成を簡素化することができる。

また、上記第４の発明では、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かを第１利用側熱交換器（31，41）から圧縮機構（11D，11E）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度から判断できることに着目して、吸入過熱度検出手段（79，81）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしている。従って、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足する前に適切なタイミングでレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるので、第１利用側熱交換器（31，41）での冷却能力の低下を確実に回避することができる。

また、上記第５の発明では、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かを圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度から判断できることに着目して、吐出過熱度検出手段（75，76）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしている。従って、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足する前に適切なタイミングでレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるので、第１利用側熱交換器（31，41）での冷却能力の低下を確実に回避することができる。

また、上記第６の発明では、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足しているか否かを圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の温度から判断できることに着目して、吐出冷媒温度検出手段（76）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしている。従って、第１利用側熱交換器（31，41）で冷媒が不足する前に適切なタイミングでレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるので、第１利用側熱交換器（31，41）での冷却能力の低下を確実に回避することができる。

また、上記第７の発明では、第１運転モードから第２運転モードに切り換えることによって、第１運転モード中にレシーバ（17）内に溜まった液冷媒を第１利用側ユニット（30，40）へ戻すことができるようにしている。従って、この第７の発明によれば、第１運転モードにおいて各利用側ユニット（20，30，40）と圧縮機構（11D，11E）との間を循環する冷媒量の不足を防止することできるので、各利用側ユニット（20，30，40）での温度調節能力の低下を回避することができる。

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１》
本発明の実施形態１ついて説明する。この実施形態１に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図を図１に示す。この冷凍装置（1）は、コンビニエンスストアに設けられ、冷蔵ショーケース及び冷凍ショーケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものである。

上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（熱源側ユニット）（10）と室内ユニット（第２利用側ユニット）（20）と冷蔵ユニット（第１利用側ユニット）（30）と冷凍ユニット（第１利用側ユニット）（40）とを備え、各ユニット（10，20，30，40）がガス側連絡配管（51，52）及び液側連絡配管（53，54，55）で接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（50）が構成されている。

ガス側連絡配管（51，52）は、室外ユニット（10）と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）とに接続された第１ガス側連絡配管（低圧ガス管）（51）と、室外ユニット（10）と室内ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とから構成されている。液側連絡配管（53，54，55）は、室外ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して室内ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とから構成されている。なお、第１分岐液管（54）は、冷蔵ユニット（30）側の冷蔵側第１分岐液管（54a）と、冷凍ユニット（40）側の冷凍側第１分岐液管（54b）とから構成されている。本実施形態１では、液側連絡配管（53，54，55）の室外ユニット（10）側の部分である集合液管（53）を室内ユニット（20）用と冷蔵・冷凍ユニット（30，40）用とで共用することにより、３管式の連絡配管構造が採用されている。

上記室内ユニット（20）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（30）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（40）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。室内ユニット（20）と冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）は、図では１台ずつしか示していないが、この実施形態１では室内ユニット（20）が２台並列に、冷蔵ユニット（30）が８台並列に、そして冷凍ユニット（40）が１台接続されているものとする。

そして、冷媒回路（50）は、熱源側ユニットである室外ユニット（10）と第１利用側ユニットである冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）により構成されて冷媒が一方向へ循環する冷蔵・冷凍用の第１系統側回路（50A）と、熱源側ユニットである室外ユニット（10）と第２利用側ユニットである室内ユニット（20）により構成されて冷媒が可逆に循環する空調用の第２系統側回路（50B）とを備えている。

〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（10）は、第１圧縮機としてのインバータ圧縮機（11A）と、第２圧縮機としての第１ノンインバータ圧縮機（11B）と、第３圧縮機としての第２ノンインバータ圧縮機（11C）とを備えると共に、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）、及び第３四路切換弁（14）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（15）とを備えている。なお、室外熱交換器（15）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（16）が近接して配置されている。

上記各圧縮機（11A，11B，11C）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（11A）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（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）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。

上記インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、この冷凍装置（1）の圧縮機構（11D，11E）を構成し、該圧縮機構（11D，11E）は、第１系統の圧縮機構（11D）と第２系統の圧縮機構（11E）とから構成されている。具体的に、圧縮機構（11D，11E）は、運転時に、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する場合と、インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する場合とがある。つまり、インバータ圧縮機（11A）が冷蔵・冷凍用の第１系統側回路（50A）に、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が空調用の第２系統側回路（50B）に固定的に用いられる一方、第１ノンインバータ圧縮機（11B）は第１系統側回路（50A）と第２系統側回路（50B）に切り換えて用いることができるようになっている。

上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吐出管（56a，56b，56c）は、１本の高圧ガス管（吐出配管）（57）に接続されている。上記第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吐出管（56b）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）には、それぞれ逆止弁（CV1，CV2）が設けられている。

上記高圧ガス管（57）は第１四路切換弁（12）の第１ポート（P1）に接続されている。上記室外熱交換器（15）のガス側端部は、室外第１ガス管（58a）によって第１四路切換弁（12）の第２ポート（P2）に接続されている。第１四路切換弁（12）の第３ポート（P3）には、室外第２ガス管（58b）を介して第２ガス側連絡配管（52）が接続されている。第１四路切換弁（12）の第４ポート（P4）は、第２四路切換弁（13）に接続されている。

上記第２四路切換弁（13）の第１ポート（P1）は、補助ガス管（59）によって第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）に接続されている。第２四路切換弁（13）の第２ポート（P2）は、閉塞された閉鎖ポートに構成されている。第２四路切換弁（13）の第３ポート（P3）は、接続管（60）によって上記第１四路切換弁（12）の第４ポート（P4）に接続されている。また、第２四路切換弁（13）の第４ポート（P4）には、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）が接続されている。第２四路切換弁（13）は、第２ポート（P2）が閉鎖ポートであるため、代わりに三路切換弁を用いてもよい。

上記第１四路切換弁（12）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能に構成されている。

また、上記第２四路切換弁（13）も、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能に構成されている。

上記室外熱交換器（15）の液側端部には、液ラインである室外液管（62）の一端が接続されている。室外液管（62）の途中には、液冷媒を貯留するためのレシーバ（17）が設けられ、室外液管（62）の他端は、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）と接続されている。

上記レシーバ（17）は、熱源側熱交換器（15）からの冷媒の流入を許容する第１流入管（63a）と、液側連絡配管（53，54，55）への冷媒の流出を許容する第１流出管（63b）と、液側連絡配管（53，54，55）からの冷媒の流入を許容する第２流入管（63c）と、室外熱交換器（15）への冷媒の流出を許容する第２流出管（63d）とを介して熱源側熱交換器（15）と液側連絡配管（53，54，55）に接続されている。

上記インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）は、第１系統側回路（50A）の低圧ガス管（64）を介して第１ガス側連絡配管（51）に接続されている。第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）は、第１，第２四路切換弁（12，13）を介して第２系統側回路（50B）の低圧ガス管（室外第１ガス管（58a）または室外第２ガス管（58b））に接続されている。また、第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吸入管（61b）は、第３四路切換弁（14）を介してインバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）または第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）に接続されている。

具体的には、インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）には分岐管（61d）が接続され、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）には分岐管（61e）が接続されている。そして、インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）の分岐管（61d）が逆止弁（CV3）を介して第３四路切換弁（14）の第１ポート（P1）に接続され、第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吸入管（61b）が第３四路切換弁（14）の第２ポート（P2）に接続され、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）の分岐管（61e）が逆止弁（CV4）を介して第３四路切換弁（14）の第３ポート（P3）に接続されている。上記分岐管（61d，61e）に設けられている逆止弁（CV3，CV4）は、第３四路切換弁（14）へ向かう冷媒流れのみを許容し、逆方向への冷媒流れを禁止するものである。また、第３四路切換弁（14）の第４ポート（P4）には、図示していないが冷媒回路（50）の高圧圧力を導入するための高圧導入管が接続されている。

上記第３四路切換弁（14）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２の状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能に構成されている。

第１ガス側連絡配管（51）及び第２ガス側連絡配管（52）と、上記連絡液管（53，54，55）の集合液管（53）とは、室外ユニット（10）から外部に延長され、室外ユニット（10）内にはこれらに対応して閉鎖弁（18a，18b，18c）が設けられている。

上記室外液管（62）には、共にレシーバ（17）をバイパスする補助液管（65）（第２流出管（63d））と液分岐管（66）（第２流入管（63c））とが接続されている。補助液管（65）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（19）が設けられている。補助液管（65）は、一端が室外熱交換器（15）とレシーバ（17）との間（第１流入管（63a））に接続され、他端がレシーバ（17）と閉鎖弁（18c）との間に接続されている。室外液管（62）における補助液管（65）との室外熱交換器（15）側の接続点とレシーバ（17）との間には、レシーバ（17）に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（CV5）が設けられている。

また、液分岐管（66）は、閉鎖弁（18c）側から順に逆止弁（CV6）とリリーフバルブ（117）とが設けられている。逆止弁（CV6）は、閉鎖弁（18c）側からレシーバ（17）へ向かう冷媒流れのみを許容するものである。また、リリーフバルブ（117）は、作用する冷媒圧力が所定圧力（例えば１．５ＭＰａ）になると自動的に開く一方、逆にその所定圧力を越えるまでは液分岐管（66）を閉鎖した状態に保持するものである。液分岐管（66）は、一端が逆止弁（CV5）とレシーバ（17）との間に接続され、他端が室外液管（62）における補助液管（65）との閉鎖弁（18c）側の接続点と閉鎖弁（18c）との間に接続されている。

また、室外液管（62）は、補助液管（65）との閉鎖弁（18c）側の接続点と液分岐管（66）との閉鎖弁（18c）側の接続点との間（第１流出管（63b））に逆止弁（CV7）が設けられている。この逆止弁（CV7）は、レシーバ（17）から閉鎖弁（18c）へ向かう冷媒流れのみを許容するものである。

また、室外液管（62）におけるレシーバ（17）と逆止弁（CV5）との間には、導入管であるホットガスバイパス管（71）の一端が接続されている。ホットガスバイパス管（71）は、その他端が室外第２ガス管（58b）の閉鎖弁（18b）と第１四路切換弁（12）との間に接続され、その途中には電磁弁（SV1）が設けられている。ホットガスバイパス管（71）と電磁弁（SV1）とは、本発明に係る冷媒戻し機構（5）を構成している。

また、液分岐管（66）には、一端が吸入管（61a）と低圧ガス管（64）との接続部に接続された液インジェクション管（67）が接続されている。液インジェクション管（67）の他端は、逆止弁（CV6）とリリーフバルブ（117）との間に接続されている。この液インジェクション管（67）には、流量調整用の電動膨張弁（67a）が設けられている。

〈室内ユニット〉
上記室内ユニット（20）は、第２利用側熱交換器である室内熱交換器（空調熱交換器）（21）と膨張機構である室内膨張弁（22）とを備えている。上記室内熱交換器（21）のガス側は、第２ガス側連絡配管（52）が接続されている。一方、上記室内熱交換器（21）の液側は、室内膨張弁（22）を介して液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）が接続されている。なお、上記室内熱交換器（21）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（23）が近接して配置されている。また、室内膨張弁（22）は、電動膨張弁により構成されている。

〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（30）は、第１利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（31）と、膨張機構である冷蔵膨張弁（32）とを備えている。上記冷蔵熱交換器（31）の液側は、電磁弁（SV2）及び冷蔵膨張弁（32）を介して、液側連絡配管（53，54，55）の第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a））が接続されている。この電磁弁（SV2）は、サーモオフ（休止）運転時に冷媒の流れを止めるために用いられるものである。一方、上記冷蔵熱交換器（31）のガス側は、第１ガス側連絡配管（51）から分岐した冷蔵側分岐ガス管（51a）が接続されている。

冷蔵熱交換器（31）は、インバータ圧縮機（11A）の吸込側に連通する一方、上記室内熱交換器（21）は、冷房運転時に第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸込側に連通している。上記冷蔵熱交換器（31）の冷媒圧力（蒸発圧力）は室内熱交換器（21）の冷媒圧力（蒸発圧力）より低くなる。具体的には、上記冷蔵熱交換器（31）の冷媒蒸発温度は、例えば、−１０℃となり、室内熱交換器（21）の冷媒蒸発温度は、例えば、＋５℃となって、冷媒回路（50）が異温度蒸発の回路を構成している。

なお、上記冷蔵膨張弁（32）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（31）のガス側に取り付けられている。したがって、冷蔵膨張弁（32）は、冷蔵熱交換器（31）の出口側の冷媒温度に基づいて開度が調整される。上記冷蔵熱交換器（31）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（33）が近接して配置されている。

〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット（40）は、第１利用側熱交換器である冷凍熱交換器（41）と膨張機構である冷凍膨張弁（42）と冷凍圧縮機であるブースタ圧縮機（43）とを備えている。上記冷凍熱交換器（41）の液側は、電磁弁（SV3）及び冷凍膨張弁（42）を介して、液側連絡配管（53，54，55）の第１分岐液管（54）（冷凍側第１分岐液管（54b））が接続されている。

上記冷凍熱交換器（41）のガス側とブースタ圧縮機（43）の吸込側とは、接続ガス管（68）によって接続されている。ブースタ圧縮機（43）の吐出側には、第１ガス側連絡配管（51）から分岐した冷凍側分岐ガス管（51b）が接続されている。冷凍側分岐ガス管（51b）には、逆止弁（CV8）とオイルセパレータ（44）とが設けられている。オイルセパレータ（44）と接続ガス管（68）との間には、キャピラリチューブ（45）を有する油戻し管（69）が接続されている。

上記ブースタ圧縮機（43）は、冷凍熱交換器（41）の冷媒蒸発温度が冷蔵熱交換器（31）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（11D）との間で冷媒を２段圧縮している。上記冷凍熱交換器（41）の冷媒蒸発温度は、例えば、−３５℃に設定されている。

なお、上記冷凍膨張弁（42）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（31）のガス側に取り付けられている。上記冷凍熱交換器（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、冷却ファンである冷凍ファン（46）が近接して配置されている。

また、上記ブースタ圧縮機（43）の吸込側である接続ガス管（68）と、冷凍側分岐ガス管（51b）におけるオイルセパレータ（44）と逆止弁（CV8）の間とには、逆止弁（CV9）を有するバイパス管（70）が接続されている。該バイパス管（70）は、ブースタ圧縮機（43）の故障等の停止時に該ブースタ圧縮機（43）をバイパスして冷媒が流れるように構成されている。

〈制御系統〉
上記冷媒回路（50）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（10）の高圧ガス管（57）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力センサ（75）と、高圧冷媒温度を検出する吐出温度センサ（76）とが設けられている。上記第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）には、高圧冷媒温度を検出する吐出温度センサ（77）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吐出管（56a，56b，56c）には、それぞれ、高圧冷媒圧力が所定値になると開いて圧縮機（11A，11B，11C）を停止させる高圧保護用の圧力スイッチ（78）が設けられている。

上記インバータ圧縮機（11A）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吸入管（61a，61c）には、低圧冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ（79，80）と、低圧冷媒温度を検出する吸入温度センサ（81，82）とが設けられている。インバータ圧縮機（11A）側の低圧圧力センサ（79）及び吸入温度センサ（81）は、本発明に係る吸入過熱度検出手段を構成している。

上記室外熱交換器（15）には、室外熱交換器（15）における冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度を検出する室外熱交換センサ（83）が設けられている。また、上記室外ユニット（10）には、室外空気温度を検出する外気温センサ（84）が設けられている。

上記室内熱交換器（21）には、室内熱交換器（21）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する室内熱交換センサ（85）が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出するガス温センサ（86）が設けられている。また、上記室内ユニット（20）には、室内空気温度を検出する室温センサ（87）が設けられている。

上記冷蔵ユニット（30）には、冷蔵用のショーケース内の庫内温度を検出する冷蔵温度センサ（88）が設けられている。上記冷凍ユニット（40）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を検出する冷凍温度センサ（89）が設けられている。また、ブースタ圧縮機（43）の吐出側には、吐出冷媒圧力が所定値になると開いて該圧縮機（43）を停止させる高圧保護用の圧力スイッチ（90）が設けられている。

上記各種センサ及び各種スイッチの出力信号は、制御手段であるコントローラ（95）に入力される。このコントローラ（95）は、冷媒回路（50）の運転を制御し、後述する８種類の運転モードを切り換えて制御するように構成されている。そして、コントローラ（95）は、運転時に、インバータ圧縮機（11A）の起動、停止及び容量制御や、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の起動及び停止、さらには室外膨張弁（19）及び室内膨張弁（22）の開度調節などに関して制御を行うとともに、各四路切換弁（12，13，14）の切り換えや液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）の開度制御なども行う。

また、コントローラ（95）は、後述する第１暖房冷凍運転の際に、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）についての開閉制御も行う。具体的には、圧縮機構（11D）から送り出された冷媒が第２利用側ユニットである室内ユニット（20）から第１利用側ユニットである冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）を流通して圧縮機構（11D）に戻る冷媒の循環経路が形成される第１暖房冷凍運転時に、以下のような制御を行う。

まず、コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値を用いて、第１利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）から圧縮機構（11D）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度を検出する。そして、コントローラ（95）は、この検出した過熱度が所定値以上になると、電磁弁（SV1）を開口し、過熱度が所定値未満になると電磁弁（SV1）を閉鎖する。

コントローラ（95）は、圧縮機構（11D）へ吸入される冷媒の過熱度から第１利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）で冷媒が不足しているか否かを判断している。コントローラ（95）は、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）で冷媒が不足していると判断すると、レシーバ（17）内の冷媒を循環経路へ戻すために電磁弁（SV1）を開口する。

−運転動作−
次に、冷凍装置（1）が行う運転動作について各運転毎に説明する。この実施形態１では、８種類の運転モードを設定することができるように構成されている。具体的には、<i>室内ユニット（20）の冷房のみを行う冷房運転、<ii>冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）の冷却のみを行う冷凍運転、<iii>室内ユニット（20）の冷房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却とを同時に行う第１冷房冷凍運転、<iv>第１冷房冷凍運転時の室内ユニット（20）の冷房能力が不足した場合の運転である第２冷房冷凍運転、<v>室内ユニット（20）の暖房のみを行う暖房運転、<vi>室内ユニット（20）の暖房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却を室外熱交換器（15）を用いずに１００％熱回収運転で行う第１暖房冷凍運転、<vii>第１暖房冷凍運転で室内ユニット（20）の暖房能力が余るときに行う第２暖房冷凍運転、そして<viii>第１暖房冷凍運転で室内ユニット（20）の暖房能力が不足するときに行う第３暖房冷凍運転が可能に構成されている。

以下、個々の運転の動作について具体的に説明する。

〈冷房運転〉
この冷房運転は、室内ユニット（20）の冷房のみを行う運転である。この冷房運転時は、図２に示すように、インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、第２系統の圧縮機構（11E）である第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）のみを駆動する。

また、図２に実線で示すように、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）はそれぞれ第１の状態に切り換わり、第３四路切換弁（14）は第２の状態に切り換わる。また、室外膨張弁（19）、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）は閉鎖している。

この状態において、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）及び第２分岐液管（55）を通って室内膨張弁（22）から室内熱交換器（21）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、第２ガス側連絡配管（52）及び室外第２ガス管（58b）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れる。この低圧のガス冷媒の一部は第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻り、残りのガス冷媒は第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）から分岐管（61e）に分流し、第３四路切換弁（14）を通って第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内の冷房が行われる。

なお、この運転状態では、室内の冷房負荷に応じて、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）の起動と停止や、室内膨張弁（22）の開度などが制御される。圧縮機（11B、11C）は１台のみを運転することも可能である。

〈冷凍運転〉
冷凍運転は、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）の冷却のみを行う運転である。この冷凍運転時は、図３に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、第１系統の圧縮機構（11D）であるインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する一方、第２ノンインバータ圧縮機（11C）は停止している。

また、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）及び第３四路切換弁（14）は、図３に実線で示すように、それぞれ第１の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口される一方、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）、室外膨張弁（19）及び室内膨張弁（22）が閉鎖している。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、運転状態に応じて、全閉に設定されるか、所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定される。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）から冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。一方、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、冷凍側分岐ガス管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。

上記冷凍熱交換器（41）における冷媒圧力は、ブースタ圧縮機（43）で吸引されるので、冷蔵熱交換器（31）における冷媒圧力より低圧となる。この結果、例えば、冷凍熱交換器（41）における冷媒温度（蒸発温度）が−３５℃となり、冷蔵熱交換器（31）における冷媒温度（蒸発温度）が−１０℃となる。

この冷凍運転時には、例えば低圧圧力センサ（79）が検出する低圧冷媒圧力（LP）に基づいて第１ノンインバータ圧縮機（11B）の起動と停止やインバータ圧縮機（11A）の起動、停止または容量制御を行い、冷凍負荷に応じた運転を行う。

例えば、圧縮機構（11D）の容量を増大する制御は、まず第１ノンインバータ圧縮機（11B）が停止した状態でインバータ圧縮機（11A）を駆動する。インバータ圧縮機（11A）が最大容量に上昇した後にさらに負荷が増大すると、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると同時にインバータ圧縮機（11A）を最低容量に減少させる。その後、さらに負荷が増加すると、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を起動したままでインバータ圧縮機（11A）の容量を上昇させる。圧縮機容量の減少制御では、この増大制御と逆の動作が行われる。

また、上記冷蔵膨張弁（32）及び冷凍膨張弁（42）の開度は、感温筒による過熱度制御が行われる。この点は、以下の各運転でも同じである。

〈第１冷房冷凍運転〉
この第１冷房冷凍運転は、室内ユニット（20）の冷房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却とを同時に行う運転である。この第１冷房冷凍運転時は、図４に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

また、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）及び第３四路切換弁（14）は、図４に実線で示すように、それぞれ第１の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口される一方、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）と室外膨張弁（19）は閉鎖している。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、運転状態に応じて、全閉に設定されるか、圧縮機構（11D）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る。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、高圧ガス管（57）で合流し、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）に流れる。

上記液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を流れる液冷媒は、一部が第２分岐液管（55）に分流し、室内膨張弁（22）を経て室内熱交換器（21）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、第２ガス側連絡配管（52）及び室外第２ガス管（58b）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て吸入管（61c）を流れ、第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

一方、上記液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を流れる液冷媒は、冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、冷凍側分岐ガス管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

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

〈第２冷房冷凍運転〉
第２冷房冷凍運転は、上記第１冷房冷凍運転時の室内ユニット（20）の冷房能力が不足した場合の運転であり、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を空調側に切り換えた運転である。この第２冷房冷凍運転時の設定は、図５に示すように、基本的に第１冷房冷凍運転時と同様であるが、第３四路切換弁（14）が第２の状態に切り換わる点が第１冷房冷凍運転と異なる。

したがって、この第２冷房冷凍運転時においては、第１冷房冷凍運転と同様に、インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、室外熱交換器（15）で凝縮し、室内熱交換器（21）と冷蔵熱交換器（31）と冷凍熱交換器（41）で蒸発する。

そして、上記室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻り、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、インバータ圧縮機（11A）に戻ることになる。空調側に２台の圧縮機（11B，11C）を使うことで、冷房能力の不足が補われる。

〈暖房運転〉
この暖房運転は、室内ユニット（20）の暖房のみを行う運転である。この暖房運転時は、図６に示すように、インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、第２系統の圧縮機構（11E）である第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）のみを駆動する。

また、図６に実線で示すように、第１四路切換弁（12）は第２の状態に切り換わり、第２四路切換弁（13）は第１の状態に切り換わり、第３四路切換弁（14）は第２の状態に切り換わる。一方、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）は閉鎖している。さらに、室内膨張弁（22）は全開に設定され、上記室外膨張弁（19）は所定開度に制御されている。

この状態において、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第２ガス管（58b）及び第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）を流れ、さらに液分岐管（66）を通過し、レシーバ（17）に流入する。その後、上記液冷媒は、補助液管（65）の室外膨張弁（19）を経て室外熱交換器（15）を流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外第１ガス管（58a）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れ、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。この循環を繰り返し、室内が暖房される。

なお、冷房運転と同様、圧縮機（11B，11C）は１台で運転することも可能である。

〈第１暖房冷凍運転〉
この第１暖房冷凍運転は、室外熱交換器（15）を用いず、室内ユニット（20）の暖房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却を行う１００％熱回収運転である。この第１暖房冷凍運転は、図７に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、停止している。

また、図７に実線で示すように、第１四路切換弁（12）は第２の状態に切り換わり、第２四路切換弁（13）及び第３四路切換弁（14）は第１の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口する一方、室外膨張弁（19）が閉鎖している。また、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）は、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値から検出した吸入管（61a）を流通する冷媒の過熱度に基づいて開閉制御されている。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、上記過熱度と吐出温度センサ（76）の検出値とに基づいて開度が制御されている。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第２ガス管（58b）及び第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、冷凍側分岐ガス管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。この第１暖房冷凍運転中は、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスし、１００％の熱回収が行われる。このように第１暖房冷凍運転では、圧縮機構（11D）から送り出された冷媒が室内ユニット（20）から冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）を流通して圧縮機構（11D）に戻る冷媒の循環経路が形成される。この循環経路において、室内ユニット（20）で凝縮した冷媒は、室外ユニット（10）へは戻らずに冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）へ直接流入することになる。

なお、この第１暖房冷凍運転中は、リリーフバルブ（117）が閉鎖されるようにしているが、液側連絡配管（53，54，55）の圧力が高くなり過ぎてリリーフバルブ（117）に作用する冷媒圧力が所定圧力（例えば１．５ＭＰａ）を上回り、リリーフバルブ（117）が開口する場合がある。また、リリーフバルブ（117）が閉じられていても、冷媒漏れが発生する場合もある。このような場合、循環経路の冷媒が集合液管（53）から液分岐管（66）を通ってレシーバ（17）へ流入し、循環経路の冷媒が減少していく。循環経路の冷媒が減少していくと、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）では、冷媒流量が徐々に少なくなり、気液二相状態の冷媒が流れる領域が減少して単相のガス冷媒が流れる領域が拡大するので、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）から流出して圧縮機構（11D）へ向かう冷媒の過熱度が徐々に大きくなる。

コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値に基づいて検出した吸入管（61a）を流通する冷媒の過熱度が所定値以上になると電磁弁（SV1）を開口する。電磁弁（SV1）が開口すると、図８に示すように、圧縮機構（11D）が吐出した高圧のガス冷媒がホットガスバイパス管（71）を通ってレシーバ（17）へ導入され、レシーバ（17）の内圧が上昇する。これにより、レシーバ（17）内の液冷媒が強制的に押し出されて集合液管（53）から循環経路へ戻される。レシーバ（17）へは、循環経路からガス冷媒が供給されるが、液冷媒が押し出されるので、結果としてレシーバ（17）内の冷媒量は減少し、循環経路の冷媒量は増加する。これにより、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）での冷媒不足を防止することでき、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）での冷却能力の低下を回避することができる。

また、レシーバ（17）内の液冷媒が循環経路へ戻されて循環経路の冷媒量が増加していくと、吸入管（61a）を流通する冷媒の過熱度が徐々に減少していく。そして、コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値に基づいて検出した冷媒の過熱度が所定値未満になると電磁弁（SV1）を閉鎖する。

〈第２暖房冷凍運転〉
この第２暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷凍運転では室内ユニット（20）の暖房能力が余るときに行われる運転である。この第２暖房冷凍運転時は、図９に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、停止している。

この第２暖房冷凍運転は、第２四路切換弁（13）が図９の実線で示すように第２の状態に切り換わっている他は、弁の設定などは上記第１暖房冷凍運転と同じである。

したがって、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒の一部は、上記第１暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れる。

一方、上記インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した他の冷媒は、補助ガス管（59）から第２四路切換弁（13）及び第１四路切換弁（12）を経て室外第１ガス管（58a）を流れ、室外熱交換器（15）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れるときにレシーバ（17）を通り、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を経て第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れて第２分岐液管（55）からの冷媒と合流する。

その後、上記冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（43）に吸入されて圧縮され、冷凍側分岐ガス管（51b）に吐出される。上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

この第２暖房冷凍運転時には、冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。このとき、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交換器（15）で室外に放出することになる。

〈第３暖房冷凍運転〉
この第３暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷凍運転では室内ユニット（20）の暖房能力が不足するときに行う運転である。この第３暖房冷凍運転は、図１０に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）、及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

この第３暖房冷凍運転は、室外膨張弁（19）の開度が制御されて、電磁弁（SV1）が開閉制御されずに閉鎖されて、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が駆動されている点の他は、設定は上記第１暖房冷凍運転と同じである。

したがって、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、上記第１暖房冷凍運転と同様に第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡液管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））と集合液管（53）とに分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（43）に吸入されて圧縮され、冷凍側分岐ガス管（51b）に吐出される。上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

一方、室内熱交換器（21）で凝縮した後、集合液管（53）を流れる液冷媒は、液分岐管（66）を流れてレシーバ（17）に流入し、さらに室外膨張弁（19）を経て室外熱交換器（15）を流れ、蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外第１ガス管（58a）を流れ、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れ、該第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

この第３暖房冷凍運転時には、冷媒が循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。このとき、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、不足する蒸発熱を室外熱交換器（15）から得ることになる。

−実施形態１の効果−
本実施形態１では、レシーバ（17）へ冷媒が流入すると冷媒量が減少する上記循環経路が形成される第１暖房冷凍運転において、ホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）を開口することでレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるようにしている。レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すと、利用側ユニットである室内ユニット（20）、冷蔵ユニット（30）、及び冷凍ユニット（40）を流通する冷媒量が増加する。従って、各利用側ユニット（20，30，40）で冷媒が不足する前に冷媒戻し機構（5）でレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことよって、各利用側ユニット（20，30，40）での冷媒不足を防止することできる。

また、本実施形態１では、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）で冷媒が不足しているか否かを冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）から圧縮機構（11D）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度から判断できることに着目して、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値に基づいてホットガスバイパス管（71）の電磁弁（SV1）を制御するようにしている。従って、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）で冷媒が不足する前に適切なタイミングでレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるので、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）での冷却能力の低下を確実に回避することができる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２ついて説明する。この実施形態２に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図を図１１に示す。この実施形態２の冷凍装置（1）は、ホットガスバイパス管（71）及び電磁弁（SV1）が設けられていない点で上記実施形態１とは異なっており、連通機構である第２四路切換弁（13）が冷媒戻し機構（5）を構成している。

第１暖房冷凍運転において、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作について説明する。この実施形態２の冷凍装置（1）では、コントローラ（95）が、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値から検出した吸入管（61a）を流通する冷媒の過熱度が所定値以上になると、第２四路切換弁（13）を第２の状態に切り換える。

第２四路切換弁（13）が第２の状態に設定されると、圧縮機構（11D）が吐出した高圧のガス冷媒の一部が、補助ガス管（59）から第２四路切換弁（13）及び第１四路切換弁（12）を経て室外第１ガス管（58a）を流通し、さらに室外熱交換器（15）から室外液管（62）を流通してレシーバ（17）へ流入する。その際、室外ファン（16）は停止したままである。これにより、レシーバ（17）の内圧が上昇し、レシーバ（17）内の液冷媒が強制的に押し出されて集合液管（53）から循環経路へ戻される。

なお、第１暖房冷凍運転において第２四路切換弁（13）が第２の状態に設定された状態は、実施形態１の第２暖房冷凍運転と同じ運転状態である。しかし、実施形態１の第２暖房冷凍運転は、室内ユニット（20）の暖房能力を低下させるために行う運転であるのに対して、この実施形態２の第１暖房冷凍運転は、レシーバ（17）内の液冷媒を強制的に循環経路へ戻すための運転である。そして、実施形態１の第２暖房冷凍運転では、室外熱交換器（15）で冷媒を凝縮させるために室外ファン（16）を駆動させるが、実施形態２の第１暖房冷凍運転では、圧縮機構（11D）が吐出した高圧のガス冷媒をレシーバ（17）へ導入するための流通経路として室外熱交換器（15）を利用しているだけであり、冷媒が凝縮するとレシーバ（17）へ液冷媒が導入されてレシーバ（17）内の冷媒量が減少しにくいので室外ファン（16）を駆動させない。

本実施形態２では、室外熱交換器（15）を高圧のガス冷媒をレシーバ（17）へ導入する流通経路として利用することで、レシーバ（17）と圧縮機構（11D）の吐出側とを接続する流通経路を別途に設けることなく、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻すことができるようにしている。これにより、冷凍装置（1）の構成が簡素化される。

《参考技術》
本発明に関する参考技術ついて説明する。この参考技術に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図を図１２に示す。この参考技術の冷凍装置（1）は、ホットガスバイパス管（71）及び電磁弁（SV1）が設けられていない点と、液インジェクション管（67）の接続位置とが上記実施形態１とは異なっている。

液インジェクション管（67）は、一端が吸入管（61a）と低圧ガス管（64）との接続部に接続され、他端が室外液管（62）における補助液管（65）との閉鎖弁（18c）側の接続点とレシーバ（17）と間に接続されている。液インジェクション管（67）は、レシーバ（17）を圧縮機構（11D）の吸入側に連通されるための連通管である。

第１暖房冷凍運転において、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作について説明する。この参考技術の冷凍装置（1）では、コントローラ（95）が、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値に基づいて検出した吸入管（61a）を流通する冷媒の過熱度が所定値以上になると、電動膨張弁（67a）を開口する。これにより、レシーバ（17）と圧縮機構（11D）の吸入側とは連通するので、レシーバ（17）内の液冷媒は圧縮機構（11D）によって強制的に吸い出されて循環経路に戻される。

なお、上記実施形態１や実施形態２の冷凍装置（1）では、第１暖房冷凍運転で電動膨張弁（67a）を開口しても、集合液管（53）内は高圧であるため、レシーバ（17）内の液冷媒はレシーバ（17）から流出しない。

参考技術では、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す際に、圧縮機構（11D）がレシーバ（17）内の液冷媒を吸入するので、圧縮機構（11D）の吸入過熱度が下げられる。従って、冷媒を循環経路へ戻して冷媒不足が解消することができると同時に、吸入過熱度を抑えて圧縮機構（11D）の入力を削減することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、コントローラ（95）が、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御しているが、高圧圧力センサ（75）及び吐出温度センサ（76）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしてもよい。コントローラ（95）は、高圧圧力センサ（75）の検出値及び吐出温度センサ（76）の検出値に基づいて計算した圧縮機構（11D）が吐出した冷媒の過熱度が所定値以上になると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。高圧圧力センサ（75）及び吐出温度センサ（76）は、吐出過熱度検出手段を構成している。

また、コントローラ（95）は、圧縮機構（11D）が吐出した冷媒の温度を検出する吐出温度センサ（76）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御してもよい。コントローラ（95）は、吐出温度センサ（76）の検出値が所定値以上になると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。吐出温度センサ（76）は、吐出冷媒温度検出手段を構成している。

また、コントローラ（95）は、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）の開度に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしてもよい。コントローラ（95）は、電動膨張弁（67a）の開度が所定の開度以上（例えば、４８０パルスの電動膨張弁の場合は４００パルス以上）になると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。また、コントローラ（95）は、電動膨張弁（67a）の開度が所定の開度以下（例えば、４８０パルスの電動膨張弁の場合は３５０パルス以下）になると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を終了させる。

なお、電動膨張弁（67a）は、吐出温度センサ（76）の検出値と、低圧圧力センサ（79）の検出値及び吸入温度センサ（81）の検出値から検出される吸入管（61a）における冷媒の過熱度とに基づいて開度制御されている。例えば、コントローラ（95）は、吐出温度センサ（76）の検出値が９０℃以上になる条件か、吸入管（61a）における冷媒の過熱度が５℃以上になる条件の何れかの条件が成立すると、電動膨張弁（67a）の開度を大きくする。

また、コントローラ（95）は、蒸発器となる冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）の出口の過熱度に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしてもよい。この場合、過熱度を検出するために冷蔵熱交換器（31）の出口や冷凍熱交換器（41）の出口に温度センサ及び圧力センサを設ける。例えば、コントローラ（95）は、冷蔵熱交換器（31）の出口か冷凍熱交換器（41）の出口の何れかで、冷媒の過熱度が１０℃以上になる状態の継続時間が１０分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。また、コントローラ（95）は、冷媒の過熱度が１０℃以上になる状態の継続時間が１０分を超えた蒸発器について、その出口の冷媒の過熱度が７℃以下になる状態の継続時間が１分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を終了させる。なお、冷媒戻し機構（5）を制御は、全ての冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）における蒸発器の出口の冷媒の過熱度に基づいて行う必要はなく、液冷媒が流入しにくい状態のユニット（例えば、高い所に配置されたユニット）における蒸発器の出口の冷媒の過熱度に基づいて行えばよい。

また、コントローラ（95）は、高圧圧力センサ（75）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしてもよい。この場合、冷凍サイクルの高圧圧力は室内ユニット（20）が設けられた室内空間の温度によって変化するので、高圧圧力センサ（75）での検出圧力における飽和温度に基づいて冷媒戻し機構（5）の制御を行う。例えば、コントローラ（95）は、飽和温度と室内空間の温度との差が１５℃以下になる状態の継続時間が１０分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。また、コントローラ（95）は、上記温度の差が１５℃以上になる状態の継続時間が１分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を終了させる。

また、コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値に基づいて冷媒戻し機構（5）を制御するようにしてもよい。例えば、コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値が０．１５ＭＰａ以下になる状態の継続時間が１０分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。また、コントローラ（95）は、低圧圧力センサ（79）の検出値が０．２ＭＰａ以上になる状態の継続時間が１分を超えると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を終了させる。

なお、コントローラ（95）は、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）から圧縮機構（11D）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度、圧縮機構（11D）が吐出した冷媒の過熱度、圧縮機構（11D）が吐出した冷媒の温度、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）の開度、蒸発器の出口の冷媒の過熱度、高圧圧力センサ（75）の検出値、及び低圧圧力センサ（79）の検出値のうちの複数の条件に基づいて冷媒戻し機構（5）の制御を制御するようにしてもよい。この場合、何れかの条件が成立すると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う。

また、コントローラ（95）は、１００％熱回収を行う第１暖房冷凍運転が３０分以上継続すると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行うようにしてもよい。なお、外気が低温（例えば−１０℃以下）である場合は、レシーバ（17）内が低圧になって液冷媒が溜まりやすいので、第１暖房冷凍運転が２０分以上継続すると、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行うようにしてもよい。

また、コントローラ（95）は、レシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作が１０分を超えると、この動作を強制的に終了させるようにしてもよい。

また、上記実施形態について、１００％熱回収を行う第１暖房冷凍運転（第１運転モード）中にレシーバ（17）内に液冷媒が溜まってくると、コントローラ（95）が切換機構である第１四路切換弁（12）を一時的に第２の状態に設定して運転状態を切り換えるようにしてもよい。その際は、同時に室内膨張弁（22）を閉鎖する。この場合、第１四路切換弁（12）を第２の状態に切り換える条件は、上記冷媒戻し機構（5）によってレシーバ（17）内の液冷媒を循環経路へ戻す動作を行う時と同じ条件である。第１四路切換弁（12）が第２の状態に設定されると、上記冷凍運転と同じ流れで冷媒が循環する第２運転モードになる。但し、冷凍運転とは異なり室外ファン（16）は停止したままにする。これにより、圧縮機構（11D）から吐出された高圧のガス冷媒が室外熱交換器（15）を通ってレシーバ（17）へ流入する。そして、レシーバ（17）の内圧が上昇し、レシーバ（17）内の液冷媒が強制的に押し出されて集合液管（53）から冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）へ戻される。

また、上記実施形態の液分岐管（66）には、リリーフバルブ（117）の代わりに電磁弁を設けてもよい。

また、上記実施形態では、１台の室外ユニット（10）に対して、室内ユニット（20）を２台、冷蔵ユニット（30）を８台、冷凍ユニット（40）を１台設けた例について説明したが、各利用側ユニット（20，30，40）の台数は、１００％熱回収運転が可能な限りは適宜変更してもよい。

また、上記実施形態では圧縮機構（11D，11E）を３台の圧縮機（11A，11B，11C）で構成した例について説明したが、圧縮機の台数も適宜変更可能である。

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、複数系統の利用側熱交換器を有し、各利用側熱交換器間で１００％熱回収運転を行うことのできる冷凍装置について有用である。

本発明の実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 実施形態１における冷房運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第１冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第２冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における暖房運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第１暖房冷凍運転のホットガスバイパス管の電磁弁が閉鎖状態の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第１暖房冷凍運転のホットガスバイパス管の電磁弁が開口状態の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第２暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第３暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 本発明の実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 参考技術に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 従来の冷凍装置の冷媒回路図である。

符号の説明

1 冷凍装置
5 冷媒戻し機構
10 室外ユニット（熱源側ユニット）
11D 圧縮機構
11E 圧縮機構
13 第２四路切換弁（連通機構）
15 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
17 レシーバ
20 室内ユニット（第２利用側ユニット）
21 室内熱交換器（第２利用側熱交換器）
30 冷蔵ユニット（第１利用側ユニット）
31 冷蔵熱交換器（第１利用側熱交換器）
40 冷凍ユニット（第１利用側ユニット）
41 冷凍熱交換器（第１利用側熱交換器）
50 冷媒回路
50A 第１系統側回路
50B 第２系統側回路
51 第１ガス側連絡配管（ガス側連絡配管）
52 第２ガス側連絡配管（ガス側連絡配管）
53 集合液管（液側連絡配管）
54 第１分岐液管（液側連絡配管）
55 第２分岐液管（液側連絡配管）
67 液インジェクション管（連通管）
71 ホットガスバイパス管（導入管）
75 高圧圧力センサ（吐出過熱度検出手段）
76 吐出温度センサ（吐出過熱度検出手段、吐出冷媒温度検出手段）
79 低圧圧力センサ（吸入過熱度検出手段）
81 吸入温度センサ（吸入過熱度検出手段）
95 コントローラ（制御手段）

Claims (8)

1. 圧縮機構（11D，11E）と熱源側熱交換器（15）とレシーバ（17）とを有する熱源側ユニット（10）と、第１利用側熱交換器（31，41）を有する第１利用側ユニット（30，40）と、第２利用側熱交換器（21）を有する第２利用側ユニット（20）と、各ユニット（10，20，30，40）を接続して冷媒回路（50）を構成するガス側連絡配管（51，52）及び液側連絡配管（53，54，55）とを備え、
   上記ガス側連絡配管（51，52）が、上記熱源側ユニット（10）と上記第１利用側ユニット（30,40）とに接続された第１ガス側連絡配管（51）と、上記熱源側ユニット（10）と上記第２利用側ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とを備え、
   上記液側連絡配管（53，54，55）が、上記熱源側ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して上記第１利用側ユニット（30，40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して上記第２利用側ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とを備えた冷凍装置であって、
   上記冷媒回路（50）は、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30，40）を流通し該圧縮機構（11D，11E）に戻る冷媒の循環経路が形成可能になっており、
   上記レシーバ（17）内の液冷媒を上記循環経路へ戻す冷媒戻し機構（5）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記冷媒戻し機構（5）は、上記圧縮機構（11D，11E）から吐出された高圧冷媒を上記レシーバ（17）へ導入するための導入管（71）を備え、該導入管（71）から上記高圧冷媒を上記レシーバ（17）へ導入して該レシーバ（17）を加圧することによって該レシーバ（17）内の液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記循環経路へ戻すことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項１において、
   上記冷媒戻し機構（5）は、上記レシーバ（17）を上記圧縮機構（11D，11E）の吸入側に連通させるための連通管（67）を備え、該連通管（67）によって上記レシーバ（17）内の液冷媒を上記圧縮機構（11D，11E）へ吸入させて上記循環経路へ戻すことを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１において、
   上記冷媒戻し機構（5）は、上記熱源側熱交換器（15）を介して上記レシーバ（17）を上記圧縮機構（11D，11E）の吐出側に連通させるための連通機構（13）を備え、該連通機構（13）によって上記レシーバ（17）を上記圧縮機構（11D，11E）の吐出側に連通させて該圧縮機構（11D，11E）が吐出した高圧冷媒を該レシーバ（17）へ流入させることによって該レシーバ（17）内の液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記循環経路へ戻すことを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記第１利用側熱交換器（31，41）から上記圧縮機構（11D，11E）の吸入側へ向かう冷媒の過熱度を検出する吸入過熱度検出手段（79，81）と、
   上記吸入過熱度検出手段（79，81）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の過熱度を検出する吐出過熱度検出手段（75，76）と、
   上記吐出過熱度検出手段（75，76）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
   上記圧縮機構（11D，11E）が吐出した冷媒の温度を検出する吐出冷媒温度検出手段（76）と、
   上記吐出冷媒温度検出手段（76）の検出値が所定値以上になると上記レシーバ（17）内の冷媒を上記循環経路へ戻すように上記冷媒戻し機構（5）を制御する制御手段（95）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
8. 圧縮機構（11D，11E）と熱源側熱交換器（15）とレシーバ（17）とを有する熱源側ユニット（10）と、第１利用側熱交換器（31，41）を有する第１利用側ユニット（30，40）と、第２利用側熱交換器（21）を有する第２利用側ユニット（20）と、各ユニット（10，20，30，40）を接続して冷媒回路（50）を構成するガス側連絡配管（51，52）及び液側連絡配管（53，54，55）とを備え、
   上記ガス側連絡配管（51，52）が、上記熱源側ユニット（10）と上記第１利用側ユニット（30,40）とに接続された第１ガス側連絡配管（51）と、上記熱源側ユニット（10）と上記第２利用側ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とを備え、
   上記液側連絡配管（53，54，55）が、上記熱源側ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して上記第１利用側ユニット（30，40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して上記第２利用側ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とを備えた冷凍装置であって、
   上記冷媒回路（50）には、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記第２利用側ユニット（20）から第１利用側ユニット（30，40）を流通し該圧縮機構（11D，11E）に戻る第１運転モードと、上記圧縮機構（11D，11E）から送り出された冷媒が上記熱源側熱交換器（15）からレシーバ（17）に流入した後に第１利用側ユニット（30，40）を流通して該圧縮機構（11D，11E）に戻る第２運転モードとを切り換える切換機構（12）が設けられ、
   上記切換機構（12）によって第１運転モードから第２運転モードに切り換えて、該第１運転モード中にレシーバ（17）内に溜まった液冷媒を上記集合液管（53）を通じて上記第１利用側ユニット（30，40）へ戻すことを特徴とする冷凍装置。

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