JP2010236712A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定容量の圧縮機を備える冷凍装置において、固定容量の圧縮機の運転を継続させつつ冷凍サイクルの過上昇を抑え、冷凍装置の運転を安定化させる。
【解決手段】冷凍装置（10）の冷媒回路（20）では、室外回路（30）に空調用回路（80）が接続される。冷凍装置（10）の冷房運転中には、第１〜第３圧縮機（40a,40b,40c）から吐出された冷媒が室外熱交換器（44）へ流入して凝縮し、空調用熱交換器（81）で蒸発した冷媒が第３圧縮機（40c）へ吸入される。冷凍装置（10）のコントローラ（200）は、高圧センサ（70）の計測値が所定の圧力基準値を超えると、空調用膨張弁（82）の開度を強制的に縮小させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、運転容量が一定の圧縮機を備える冷凍装置に関するものである。

従来より、圧縮機が接続された冷媒回路を備え、冷媒回路で冷媒を循環させることによって冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。例えば、特許文献１には、運転容量が一定の圧縮機を備えた冷凍装置が開示されている。

この特許文献１に開示された冷凍装置では、室外ユニットに対して、空調ユニットと、冷蔵ユニットと、冷凍ユニットとが接続されている。空調ユニットは、室内の冷房や暖房を行うためのものである。冷蔵ユニット及び冷凍ユニットは、食品等を収容するショーケース等の庫内を冷却するためのものである。室外ユニットには、三台の圧縮機が設けられている。第１の圧縮機はその運転容量が変更可能に構成される一方、第２及び第３の圧縮機はその運転容量が固定されている。第１及び第２の圧縮機は、冷蔵ユニット及び冷凍ユニットにおいて蒸発した冷媒を吸入して圧縮する。一方、空調ユニットの冷房運転中において、第３の圧縮機は、空調ユニットにおいて蒸発した冷媒だけを吸入する。
特開２００７−０５７２２０号公報

ところで、冷媒回路で行われる冷凍サイクルの高圧は、冷凍装置の運転状態によって変化する。例えば、上記特許文献１の冷凍装置において、空調ユニットが冷房運転を行う夏季に外気温が非常に高くなったり、空調ユニットが暖房運転を行う冬季に暖房能力が室内の空調負荷に対して過剰になった場合には、冷凍サイクルの高圧が上昇し過ぎることがある。

仮に、全ての圧縮機が容量可変に構成されていれば、圧縮機の運転容量を引き下げることによって冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えることが可能である。ところが、上述したように、特許文献１の冷凍装置には、容量固定の圧縮機が設けられている。このため、運転状態によっては、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えるために、容量固定の圧縮機を停止させざるを得なくなる場合がある。一方、容量固定の圧縮機を停止させると、冷媒回路における冷媒の循環量が急激に減少する。このため、空調ユニット等の能力が急激に変化し、室内の快適性が低下する等の問題が生じる。

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、固定容量の圧縮機を備える冷凍装置において、固定容量の圧縮機の運転を継続させつつ冷凍サイクルの過上昇を抑え、冷凍装置の運転を安定化させることにある。

第１の発明は、運転容量が一定の圧縮機（40c）と、熱源側熱交換器（44）と、開度可変の膨張弁（45,82）と、利用側熱交換器（81）とが接続された冷媒回路（20）を備え、上記冷媒回路（20）では、上記熱源側熱交換器（44）と上記利用側熱交換器（81）のうちの一方が放熱器となって他方が蒸発器となるように冷媒が循環する冷凍装置を対象とする。そして、上記膨張弁（45,82）の開度を強制的に縮小する開度削減動作を、上記圧縮機（40c）から吐出された冷媒の圧力である吐出圧力が所定の圧力基準値を上回っている場合に行う制御手段（200）が設けられるものである。

第１の発明では、冷媒回路（20）で冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。この発明の冷媒回路（20）は、熱源側熱交換器（44）が放熱器となって利用側熱交換器（81）が蒸発器となる動作と、利用側熱交換器（81）が放熱器となって熱源側熱交換器（44）が蒸発器となる動作とを実行可能に構成されている。

第１の発明では、冷凍装置（10）に制御手段（200）が設けられる。制御手段（200）は、圧縮機（40c）から吐出された冷媒の圧力（即ち、吐出圧力）が圧力基準値を上回っている場合に開度削減動作を行う。制御手段（200）が開度削減動作を行うと、膨張弁（45,82）の開度が強制的に縮小される。膨張弁（45,82）の開度が絞られると、膨張弁（45,82）を通過する際の冷媒の圧力損失が増大し、固定容量の圧縮機（40c）を運転させたままでも冷媒回路（20）における冷媒の循環量が減少する。その結果、冷媒回路（20）で行われる冷凍サイクルの高圧が低下する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）には、上記圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度を低下させるために、該圧縮機（40c）における圧縮途中の圧縮室又は該圧縮機（40c）の吸入側へ冷媒を供給するインジェクション通路（60）と、上記インジェクション通路（60）における冷媒の流量を、上記圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度に応じて調節するための流量調節弁（64c）とが設けられるものである。

第２の発明では、インジェクション通路（60）を通じて冷媒が圧縮機（40c）へ供給される。流量調節弁（64c）の開度を変更すると、インジェクション通路（60）から圧縮機（40c）へ供給される冷媒の流量が変化する。インジェクション通路（60）から圧縮途中の圧縮室へ冷媒が供給されると、圧縮室内で圧縮されつつある冷媒のエンタルピが低下し、圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度が低下する。また、インジェクション通路（60）から圧縮機（40c）の吸入側へ冷媒が供給されると、圧縮機（40c）へ吸入される冷媒のエンタルピが低下し、圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度が低下する。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）と上記利用側熱交換器（81）のうち蒸発器として動作する方から流出する冷媒の過熱度が目標過熱度となるように上記膨張弁（45,82）の開度を調節する開度調節動作を行うと共に、上記目標過熱度を引き上げる動作を開度削減動作として行うものである。

第３の発明では、制御手段（200）が開度制御動作を行う。また、制御手段（200）は、開度制御動作において用いられる目標過熱度を引き上げる動作を、開度削減動作として行う。開度削減動作によって目標過熱度が引き上げられると、開度制御動作中の制御手段（200）は、蒸発器として動作する熱交換器（44,81）から流出する冷媒の過熱度が引き上げ後の目標過熱度となるように、膨張弁（45,82）の開度を絞って蒸発器として動作する熱交換器（44,81）へ流入する冷媒の流量を削減する。

第４の発明は、上記第１〜第３の何れか一つの発明において、上記圧縮機（40c）は、冷媒を吸入して圧縮する流体機械である圧縮機構（151）と、該圧縮機構（151）を駆動する電動機（152）とを備える一方、上記制御手段（200）は、上記電動機（152）へ供給される電流が所定の電流基準値を上回っている場合にも上記開度削減動作を行うものである。

第４の発明では、圧縮機（40c）に圧縮機構（151）と電動機（152）とが設けられる。電動機（152）へ電力を供給すると、電動機（152）が圧縮機構（151）を駆動し、圧縮機構（151）が冷媒を吸入して圧縮する。制御手段（200）は、圧縮機（40c）の吐出圧力が圧力基準値を上回っている場合だけでなく、電動機（152）へ供給される電流が電流基準値を上回っている場合にも、開度削減動作を行う。制御手段（200）の開度削減動作によって膨張弁（45,82）の開度が絞られると、冷媒回路（20）における冷媒の循環量が減少する。そして、冷媒回路（20）での冷媒の循環量が減少すると、単位時間当たりに圧縮機構（151）で冷媒を圧縮するのに必要な動力が減少し、電動機（152）へ供給される電流が減少する。そこで、この発明の制御手段（200）は、電動機（152）へ供給される電流が電流基準値を上回っている場合に開度削減動作を行い、電動機（152）へ供給される電流を削減する。

第５の発明は、上記第１〜第４の何れか一つの発明において、上記利用側熱交換器（81）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、上記制御手段（200）は、上記利用側熱交換器（81）が蒸発器となる冷却運転中に、上記吐出圧力が上記圧力基準値を上回っており、且つ上記利用側熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になっている場合には上記圧縮機（40c）を停止させるものである。

第５の発明では、冷凍装置（10）が冷却運転を行う。冷却運転中には、利用側熱交換器（81）が蒸発器として動作し、熱源側熱交換器（44）が放熱器として動作する。冷凍装置（10）の冷却運転中において、利用側熱交換器（81）では、冷媒が空気から吸熱して蒸発し、そこを通過する空気が冷却される。冷却運転中に利用側熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になると、利用側熱交換器（81）において凝縮した空気中の水分が凍結するおそれがある。そこで、制御手段（200）は、冷却運転中に吐出圧力が上記圧力基準値を上回っていても、利用側熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になっている場合には、開度削減動作を行わずに圧縮機（40c）を停止させる。

第６の発明は、上記第１〜第３の何れか一つの発明において、上記熱源側熱交換器（44）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、上記熱源側熱交換器（44）へ空気を供給する送風量可変の熱源側ファン（79）が設けられており、上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作する加熱運転中に、上記吐出圧力が上記圧力基準値を上回っており、且つ上記熱源側ファン（79）の送風量が下限送風量よりも大きい場合には、上記開度削減動作を禁止して上記熱源側ファン（79）の送風量を削減するものである。

第６の発明では、冷凍装置（10）が加熱運転を行う。加熱運転中には、熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作し、利用側熱交換器（81）が放熱器として動作する。加熱運転中において、熱源側熱交換器（44）を流れる冷媒は、熱源側ファン（79）によって供給された空気から吸熱して蒸発する。ここで、冷凍装置（10）の加熱運転中において、熱源側熱交換器（44）における冷媒の吸熱量が利用側熱交換器（81）における冷媒の放熱量に対して過剰な場合は、冷凍サイクルの高圧が次第に上昇してゆく。

一方、冷凍装置（10）の加熱運転中において、第６の発明の制御手段（200）は、吐出圧力が圧力基準値を上回っていても、熱源側ファン（79）の送風量が下限送風量よりも大きい場合には、開度削減動作を禁止して熱源側ファン（79）の送風量を削減する。熱源側ファン（79）の送風量が減少すると、熱源側熱交換器（44）において冷媒が空気から吸収する熱量が減少し、その結果、冷凍サイクルの高圧の上昇が抑えられる。そして、この発明の制御手段（200）は、熱源側ファン（79）の送風量が下限送風量になっていても吐出圧力が圧力基準値を上回っている場合に、開度削減動作を行う。

第７の発明は、上記第３の発明において、上記制御手段（200）は、上記吐出圧力が第１の圧力基準値を上回っている場合に上記開度削減動作を行う一方、該開度削減動作を行った後に上記吐出圧力が上記第１の圧力基準値よりも低い第２の圧力基準値を下回った場合には、所定の下限過熱度を下回らない範囲で上記目標過熱度を引き下げるものである。

第７の発明において、制御手段（200）は、吐出圧力が第１の圧力基準値を上回っている場合に上記開度削減動作を行う。また、制御手段（200）の開度削減動作によって膨張弁（45,82）の開度が絞られた後において、吐出圧力が第２の圧力基準値を下回ると、制御手段（200）は、開度削減動作によって引き上げた目標過熱度を、下限過熱度を下回らない範囲で引き下げる。つまり、制御手段（200）は、目標過熱度を下限過熱度よりも小さい値に設定することはない。吐出圧力が第２の圧力基準値を下回った場合には、開度削減動作によって吐出圧力が低下してきていると判断できる。そこで、その場合、制御手段（200）は、開度削減動作によって引き上げた目標過熱度を元に戻すための動作を行う。

第８の発明は、上記第７の発明において、上記熱源側熱交換器（44）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、上記熱源側熱交換器（44）へ空気を供給する送風量が可変の熱源側ファン（79）が設けられており、上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作する加熱運転中に、上記開度削減動作を行った後に上記吐出圧力が上記第２の圧力基準値を下回っており、且つ上記目標過熱度が上記下限過熱度に達している場合には、上記熱源側ファン（79）の送風量を増大させるものである。

第８の発明では、冷凍装置（10）が加熱運転を行う。加熱運転中には、熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作し、利用側熱交換器（81）が放熱器として動作する。加熱運転中において、熱源側熱交換器（44）を流れる冷媒は、熱源側ファン（79）によって供給された空気から吸熱して蒸発する。

第８の発明において、制御手段（200）の開度削減動作によって膨張弁（45,82）の開度が絞られた後において、制御手段（200）は、吐出圧力が第２の圧力基準値を下回っていて且つ目標過熱度が下限過熱度に達している場合に、熱源側ファン（79）の送風量を増大させる動作を行う。吐出圧力が第２の圧力基準値を下回っていて且つ目標過熱度が下限過熱度に達している場合において、熱源側ファン（79）の送風量が低いままだと、熱源側熱交換器（44）において冷媒が吸収する熱量が増加せず、利用側熱交換器（81）における加熱量が不足するおそれがある。そこで、この発明の制御手段（200）は、このような場合には熱源側ファン（79）の送風量を増大させ、利用側熱交換器（81）における加熱量を確保する。

本発明では、冷凍装置（10）に制御手段（200）が設けられる。そして、圧縮機（40c）から吐出された冷媒の圧力（即ち、吐出圧力）が圧力基準値を上回っている場合には、制御手段（200）が開度削減動作を行うことによって膨張弁（45,82）の開度が縮小する。膨張弁（45,82）の開度が縮小すると、圧縮機（40c）の運転容量が一定のままでも冷媒回路（20）における冷媒の循環量が減少し、冷凍サイクルの高圧を低下させることができる。つまり、本発明によれば、固定容量の圧縮機（40c）を運転させたままで、冷凍サイクルの高圧を低下させることができる。従って、本発明によれば、圧縮機（40c）の停止に伴う冷媒回路（20）での冷媒循環量の急激な変化を回避しながら冷凍サイクルの高圧を引き下げることができ、冷凍装置（10）の運転を安定化させることができる。

ところで、膨張弁（45,82）の開度が絞られると、膨張弁（45,82）を通過後に蒸発器として動作する熱交換器（44,81）へ流入する冷媒の流量が減少し、この熱交換器（44,81）から流出する冷媒の過熱度が高くなる。このため、蒸発器として動作する熱交換器（44,81）から圧縮機（40c）へ吸入される冷媒の過熱度も高くなり、圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度が高くなり過ぎるおそれがある。

それに対し、上記第２の発明では、インジェクション通路（60）を通じて圧縮機（40c）へ冷媒を供給することによって、圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度（即ち、吐出温度）を引き下げることができる。従って、この第２の発明によれば、制御手段（200）が開度削減動作を行うことによって、固定容量の圧縮機（40c）を運転させたままで冷凍サイクルの高圧を低下させることができ、更には、インジェクション通路（60）を通じて圧縮機（40c）へ冷媒を供給することによって、開度削減動作に起因する吐出温度の上昇を抑えることができる。

上記第３の発明において、制御手段（200）は、蒸発器として動作する熱交換器（44,81）から流出する冷媒の過熱度が目標過熱度となるように膨張弁（45,82）の開度を調節する開度調節動作を行う一方、目標過熱度を引き上げる動作を開度削減動作として行う。従って、この発明によれば、開度調節動作において用いられる目標過熱度を調節することによって、膨張弁（45,82）の開度を適切に制御することができる。

上記第４の発明において、制御手段（200）は、圧縮機（40c）の吐出圧力が圧力基準値を上回っている場合だけでなく、電動機（152）へ供給される電流が電流基準値を上回っている場合にも、開度削減動作を行う。電動機（152）を流れる電流が大きくなり過ぎると、電動機（152）の焼損等のトラブルを招くおそれがある。それに対し、この発明の制御手段（200）は、電動機（152）へ供給される電流が電流基準値を上回っている場合に開度削減動作を行い、膨張弁（45,82）の開度を絞ることによって冷媒回路（20）での冷媒の循環量を削減する。従って、この発明によれば、固定容量の圧縮機（40c）の運転を継続させつつ、圧縮機（40c）の電動機（152）へ供給される電流を抑えることによって圧縮機（40c）の損傷を回避することができる。

上記第５の発明において、制御手段（200）は、冷却運転中に吐出圧力が上記圧力基準値を上回っていても、利用側熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になっている場合には、開度削減動作を行わずに圧縮機（40c）を停止させる。従って、この発明によれば、利用側熱交換器（81）における水分の凍結を未然に防ぐことができる。

上記第６の発明において、制御手段（200）は、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えるための動作として、膨張弁（45,82）の開度を絞る開度削減動作と、熱源側ファン（79）の送風量を削減する動作とを行う。従って、この発明によれば、固定容量の圧縮機（40c）の運転を継続させつつ、冷凍サイクルの高圧の上昇を一層確実に抑えることができる。

上記第７及び第８の発明において、制御手段（200）は、開度削減動作によって吐出圧力が低下して第２の圧力基準値を下回った場合に、目標過熱度を引き下げる。このため、吐出圧力の上昇を抑えるために膨張弁（45,82）の開度を強制的に絞る必要が無くなった場合には、確実に膨張弁（45,82）の開度を通常の値に復帰させることができる。

また、上記第８の発明において、制御手段（200）は、吐出圧力が第２の圧力基準値を下回っていて、更には目標過熱度をそれ以上引き下げられない場合に、熱源側ファン（79）の送風量を増大させる。このため、熱源側熱交換器（44）において冷媒が吸収する熱量を充分に確保することができ、利用側熱交換器（81）において得られる加熱量を確保することができる。

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。本実施形態の冷凍装置（10）は、例えば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等の冷却とを行うためのものである。

図１に示すように、本実施形態の冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と、空調ユニット（12）と、冷蔵ユニット（13）と、冷凍ユニット（14）と、ブースタユニット（15）とを一台ずつ備えている。なお、これら各ユニットの台数は、何れも単なる一例である。室外ユニット（11）は、屋外に設置されている。空調ユニット（12）は、売り場等の店内に設置されている。冷蔵ユニット（13）は、冷蔵ショーケースに設置され、その庫内を冷却する。冷凍ユニット（14）は、冷凍ショーケースに設置され、その庫内を冷却する。ブースタユニット（15）は、冷凍ショーケースの近傍に設置されている。

室外ユニット（11）には室外回路（30）が、空調ユニット（12）には空調用回路（80）が、冷蔵ユニット（13）には冷蔵用回路（90）が、冷凍ユニット（14）には冷凍用回路（100）が、ブースタユニット（15）にはブースタ回路（110）が、それぞれ収容されている。冷凍装置（10）では、空調用回路（80）と、冷蔵用回路（90）と、冷凍用回路（100）と、ブースタ回路（110）と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。

〈室外ユニット、室外回路〉
室外回路（30）には、三つの圧縮機（40a,40b,40c）と、三つの四方切換弁（41,42,43）とが設けられている。また、室外回路（30）には、熱源側熱交換器である室外熱交換器（44）と、室外膨張弁（45）と、レシーバ（46）と、過冷却用熱交換器（65）とが一つずつ設けられ、液側閉鎖弁（55,57）と、ガス側閉鎖弁（56,58）とが二つずつ設けられている。

各圧縮機（40a,40b,40c）は、全密閉型のスクロール圧縮機である。各四方切換弁（41,42,43）は、第１のポートが第３のポートに連通し且つ第２のポートが第４のポートに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートが第４のポートに連通し且つ第２のポートが第３のポートに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。室外熱交換器（44）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、冷媒を室外空気と熱交換させる。室外膨張弁（45）は、開度可変の電子膨張弁である。過冷却用熱交換器（65）は、第１流路（66）と第２流路（67）とを複数ずつ備えるプレート式熱交換器であって、第１流路（66）を流れる冷媒と第２流路（67）を流れる冷媒とを熱交換させる。

各圧縮機（40a,40b,40c）の吐出側には、吐出配管（50）が接続されている。具体的に、吐出配管（50）は、その入口端側が三つに分岐しており、第１の分岐管が第１圧縮機（40a）の吐出側に、第２の分岐管が第２圧縮機（40b）と吐出側に、第３の分岐管が第３圧縮機（40c）の吐出側にそれぞれ接続されている。吐出側の出口端は、第１四方切換弁（41）の第１のポートに接続されている。吐出配管（50）の各分岐管には、油分離器（47a,47b,47c）と逆止弁（CV1,CV2,CV3）とが一つずつ設けられている。吐出配管（50）の各分岐管では、油分離器（47a,47b,47c）の下流側に逆止弁（CV1,CV2,CV3）が配置されている。これらの逆止弁（CV1,CV2,CV3）は、圧縮機（40a,40b,40c）から第１四方切換弁（41）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

第１圧縮機（40a）の吸入側には、第１吸入配管（51）が接続されている。具体的に、第１吸入配管（51）は、その出口端側が二つに分岐しており、第１の分岐管が第１圧縮機（40a）の吸入側に接続し、第２の分岐管が第３四方切換弁（43）の第４のポートに接続されている。第１吸入配管（51）の第２の分岐管には、逆止弁（CV4）が設けられている。この逆止弁（CV4）は、第３四方切換弁（43）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。第１吸入配管（51）の入口端は、第２ガス側閉鎖弁（58）に接続されている。

第２圧縮機（40b）の吸入側には、第２吸入配管（52）の出口端が接続されている。第２吸入配管（52）の入口端は、第３四方切換弁（43）の第３のポートに接続されている。

第３圧縮機（40c）の吸入側には、第３吸入配管（53）が接続されている。具体的に、第３吸入配管（53）は、その出口端側が二つに分岐しており、第１の分岐管が第３圧縮機（40c）の吸入側に接続し、第２の分岐管が第３四方切換弁（43）の第３のポートに接続されている。第３吸入配管（53）の第２の分岐管には、逆止弁（CV5）が設けられている。この逆止弁（CV5）は、第３四方切換弁（43）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。第３吸入配管（53）の入口端は、第２四方切換弁（42）の第２のポートに接続されている。

第１四方切換弁（41）は、その第２のポートが第２四方切換弁（42）の第４のポートに、その第３のポートが室外熱交換器（44）のガス側端に、第４のポートが第１ガス側閉鎖弁（56）に、それぞれ接続されている。第２四方切換弁（42）は、その第１のポートが吐出配管（50）における各逆止弁（CV1,CV2,CV3）の下流側に接続され、その第３のポートが封止されている。第３四方切換弁（43）の第１のポートは、高圧導入配管（38）を介して、吐出配管（50）における各逆止弁（CV1,CV2,CV3）の下流側に接続されている。

室外熱交換器（44）の液側端には、第１接続配管（31）の一端が接続されている。第１接続配管（31）の他端は、レシーバ（46）の頂部に接続されている。第１接続配管（31）には、その一端から他端へ向かって順に、電磁弁（SV1）と逆止弁（CV6）とが設けられている。この逆止弁（CV6）は、室外熱交換器（44）からレシーバ（46）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

レシーバ（46）の底部には、第２接続配管（32）の一端が接続されている。第２接続配管（32）の他端は、第２液側閉鎖弁（57）に接続されている。また、第２接続配管（32）の途中には、過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）が配置されている。

第１液側閉鎖弁（55）には、第３接続配管（33）の一端が接続されている。第３接続配管（33）の他端は、第１接続配管（31）における逆止弁（CV6）とレシーバ（46）の間に接続されている。第３接続配管（33）には、逆止弁（CV7）が設けられている。この逆止弁（CV7）は、第１液側閉鎖弁（55）からレシーバ（46）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

第２接続配管（32）におけるレシーバ（46）と過冷却用熱交換器（65）の間には、第４接続配管（34）の一端が接続されている。第４接続配管（34）の他端は、第３接続配管（33）における第１液側閉鎖弁（55）と逆止弁（CV7）の間に接続されている。第４接続配管（34）には、逆止弁（CV8）が設けられている。この逆止弁（CV8）は、第４接続配管（34）の一端から他端へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

第２接続配管（32）における過冷却用熱交換器（65）と第２液側閉鎖弁（57）の間には、第５接続配管（35）の一端が接続されている。第５接続配管（35）の他端は、第１接続配管（31）における室外熱交換器（44）と電磁弁（SV1）の間に接続されている。第５接続配管（35）には、その一端から他端へ向かって順に、逆止弁（CV9）と室外膨張弁（45）とが設けられている。この逆止弁（CV9）は、第５接続配管（35）の一端から他端へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

第５接続配管（35）における逆止弁（CV9）と室外膨張弁（45）の間には、第６接続配管（36）の一端が接続されている。第６接続配管（36）の他端は、第１接続配管（31）における逆止弁（CV6）とレシーバ（46）の間に接続されている。第６接続配管（36）には、逆止弁（CV10）が設けられている。この逆止弁（CV10）は、第６接続配管（36）の一端から他端へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向への冷媒の流通を阻止する。

レシーバ（46）の上部には、第７接続配管（37）の一端が接続されている。第７接続配管（37）の他端は、後述するインジェクション配管（60）の幹管（61）における過冷却用熱交換器（65）の下流側に接続されている。また、第７接続配管（37）には、電磁弁（SV2）が設けられている。

室外回路（30）には、インジェクション配管（60）が設けられている。インジェクション配管（60）は、一本の幹管（61）と三本の枝管（62a,62b,62c）とを備え、インジェクション通路を構成している。

幹管（61）の一端は、第２接続配管（32）における過冷却用熱交換器（65）と第２液側閉鎖弁（57）の間に接続されている。幹管（61）の他端には、各枝管（62a,62b,62c）の一端が接続されている。幹管（61）には、その一端から他端へ向かって順に、過冷却用熱交換器（65）の第２流路（67）と、過冷却用膨張弁（63）とが設けられている。過冷却用熱交換器（65）は、開度可変の電子膨張弁である。

第１枝管（62a）の他端は第１圧縮機（40a）に、第２枝管（62b）の他端は第２圧縮機（40b）に、第３枝管（62c）の他端は第３圧縮機（40c）に、それぞれ接続されている。第１圧縮機（40a）では、第１枝管（62a）が圧縮途中の圧縮室に連通可能となっている。第２圧縮機（40b）では、第２枝管（62b）が圧縮途中の圧縮室に連通可能となっている。第３圧縮機（40c）では、第３枝管（62c）が圧縮途中の圧縮室に連通可能となっている。

また、第１枝管（62a）には第１インジェクション用電動弁（64a）が、第２枝管（62b）には第２インジェクション用電動弁（64b）が、第３枝管（62c）には第３インジェクション用電動弁（64c）が、それぞれ設けられている。各インジェクション用電動弁（64a,64b,64c）は、その開度が可変となっており、インジェクション配管（60）から各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される冷媒の流量を調節する流量調節弁を構成している。

インジェクション配管（60）には、油戻し配管（54）が接続されている。この油戻し配管（54）は、その出口端がインジェクション配管（60）の幹管（61）における過冷却用熱交換器（65）の下流側に接続されている。また、油戻し配管（54）は、その入口端側が三つの分岐管に分岐しており、第１の分岐管が第１油分離器（47a）に、第２の分岐管が第２油分離器（47b）に、第３の分岐管が第３油分離器（47c）に、それぞれ接続されている。各分岐管には、逆止弁（CV11,CV12,CV13）と、キャピラリチューブ（48a,48b,48c）とが設けられている。各分岐管において、キャピラリチューブ（48a,48b,48c）は、逆止弁（CV11,CV12,CV13）の下流側に配置されている。各逆止弁（CV11,CV12,CV13）は、油分離器（47a,47b,47c）から流出する向きの冷凍機油の流通を許容し、逆向きの冷凍機油の流通を阻止する。

室外回路（30）には、温度センサと圧力センサが複数ずつ設けられている。

吐出配管（50）の各分岐管では、圧縮機（40a,40b,40c）と油分離器（47a,47b,47c）の間に、吐出管温度センサ（74a,74b,74c）が一つずつ取り付けられている。第１吐出管温度センサ（74a）は、第１圧縮機（40a）から吐出された冷媒の温度を示す物理量として、第１圧縮機（40a）に接続する分岐管の温度を計測する。第２吐出管温度センサ（74b）は、第２圧縮機（40b）から吐出された冷媒の温度を示す物理量として、第２圧縮機（40b）に接続する分岐管の温度を計測する。第３吐出管温度センサ（74c）は、第３圧縮機（40c）から吐出された冷媒の温度を示す物理量として、第３圧縮機（40c）に接続する分岐管の温度を計測する。また、吐出配管（50）には、高圧センサ（70）が接続されている。高圧センサ（70）は、各圧縮機（40a,40b,40c）から吐出されて吐出配管（50）を流れる冷媒の圧力を計測する。

第１吸入配管（51）の集合部分には、第１吸入配管（51）温度センサ（75）が取り付けられている。第１吸入配管（51）温度センサ（75）は、第１吸入配管（51）内を第１圧縮機（40a）へ向かって流れる冷媒の温度を示す物理量として、第１吸入配管（51）の温度を計測する。また、第１吸入配管（51）の集合部分には、第１低圧センサ（71）が接続されている。第１低圧センサ（71）は、第１吸入配管（51）内を第１圧縮機（40a）へ向かって流れる冷媒の圧力を計測する。

第３吸入配管（53）の集合部分には、第２吸入管温度センサ（76）が取り付けられている。第２吸入管温度センサ（76）は、第３吸入配管（53）内を第３圧縮機（40c）へ向かって流れる冷媒の温度を示す物理量として、第３吸入配管（53）の温度を計測する。また、第３吸入配管（53）の集合部分には、第２低圧センサ（72）が接続されている。第２低圧センサ（72）は、第３吸入配管（53）内を第３圧縮機（40c）へ向かって流れる冷媒の圧力を計測する。

インジェクション配管（60）の幹管（61）における過冷却用熱交換器（65）の下流側には、インジェクション管温度センサ（77）が取り付けられている。インジェクション管温度センサ（77）は、インジェクション配管（60）内を各圧縮機（40a,40b,40c）へ向かって流れる冷媒の温度を示す物理量として、インジェクション配管（60）の温度を計測する。また、インジェクション配管（60）の幹管（61）における過冷却用熱交換器（65）の下流側には、中間圧センサ（73）が接続されている。中間圧センサ（73）は、インジェクション配管（60）の幹管（61）内を各圧縮機（40a,40b,40c）へ向かって流れる冷媒の圧力を計測する。

室外ユニット（11）には、熱源側ファンである室外ファン（79）と、室外温度センサ（78）とが設けられている。室外ファン（79）は、室外空気を室外熱交換器（44）へ供給する。室外温度センサ（78）は、室外ファン（79）によって室外熱交換器（44）へ送られる室外空気の温度を計測する。

〈空調ユニット、空調用回路〉
空調用回路（80）は、その液側端が第１液側連絡配管（21）を介して室外回路（30）の第１液側閉鎖弁（55）に、そのガス側端が第１ガス側連絡配管（22）を介して室外回路（30）の第１ガス側閉鎖弁（56）に、それぞれ接続されている。空調用回路（80）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、空調用膨張弁（82）と、利用側熱交換器である空調用熱交換器（81）とが設けられている。空調用膨張弁（82）は、開度可変の電子膨張弁である。空調用熱交換器（81）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、冷媒を室内空気と熱交換させる。

空調用回路（80）には、二つの温度センサが取り付けられている。空調用回路（80）における空調用熱交換器（81）とガス側端の間には、ガス冷媒温度センサ（84）が取り付けられている。ガス冷媒温度センサ（84）は、空調用回路（80）における空調用熱交換器（81）とガス側端の間を流れる冷媒の温度を示す物理量として、空調用回路（80）を構成する配管の温度を計測する。空調用熱交換器（81）を構成する伝熱管には、熱交換器温度センサ（85）が取り付けられている。熱交換器温度センサ（85）は、空調用熱交換器（81）の伝熱管内で相変化しつつある冷媒の温度（即ち、蒸発温度や凝縮温度）を示す物理量として、伝熱管の温度を計測する。

空調ユニット（12）には、空調用ファン（83）と室内温度センサ（86）とが設けられている。空調用ファン（83）は、売り場等の室内空気を空調用熱交換器（81）へ供給する。室内温度センサ（86）は、空調用ファン（83）によって空調用熱交換器（81）へ送られる室内空気の温度を計測する。

〈冷蔵ユニット、冷蔵用回路〉
冷蔵用回路（90）は、その液側端が第２液側連絡配管（23）を介して室外回路（30）の第２液側閉鎖弁（57）に、そのガス側端が第２ガス側連絡配管（24）を介して室外回路（30）の第２ガス側閉鎖弁（58）に、それぞれ接続されている。冷蔵用回路（90）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、冷蔵用電磁弁（93）と、冷蔵用膨張弁（92）と、冷蔵用熱交換器（91）とが設けられている。冷蔵用膨張弁（92）は、感温筒を備えた温度自動膨張弁である。冷蔵用熱交換器（91）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、冷媒を冷蔵ショーケースの庫内空気と熱交換させる。

冷蔵ユニット（13）には、冷蔵用ファン（94）と冷蔵用庫内温度センサ（95）とが設けられている。冷蔵用ファン（94）は、冷蔵ショーケースの庫内空気を冷蔵用熱交換器（91）へ供給する。冷蔵用庫内温度センサ（95）は、冷蔵用ファン（94）によって冷蔵用熱交換器（91）へ送られる庫内空気の温度を計測する。

〈冷凍ユニット、冷凍用回路〉
冷凍用回路（100）は、その液側端が第２液側連絡配管（23）を介して室外回路（30）の第２液側閉鎖弁（57）に、そのガス側端が配管を介してブースタ回路（110）に、それぞれ接続されている。冷凍用回路（100）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、冷凍用電磁弁（103）と、冷凍用膨張弁（102）と、冷凍用熱交換器（101）とが設けられている。冷凍用膨張弁（102）は、感温筒を備えた温度自動膨張弁である。冷凍用熱交換器（101）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、冷媒を冷凍ショーケースの庫内空気と熱交換させる。

冷凍ユニット（14）には、冷凍用ファン（104）と冷凍用庫内温度センサ（105）とが設けられている。冷凍用ファン（104）は、冷凍ショーケースの庫内空気を冷凍用熱交換器（101）へ供給する。冷凍用庫内温度センサ（105）は、冷凍用ファン（104）によって冷凍用熱交換器（101）へ送られる庫内空気の温度を計測する。

〈ブースタユニット、ブースタ回路〉
ブースタ回路（110）は、その一端が配管を介して冷凍用回路（100）のガス側端に、その他端が第２ガス側連絡配管（24）を介して室外回路（30）の第２ガス側閉鎖弁（58）に、それぞれ接続されている。ブースタ回路（110）には、その一端から他端へ向かって順に、ブースタ圧縮機（111）と、油分離器（112）と、逆止弁（CV14）とが設けられている。ブースタ圧縮機（111）は、全密閉型のスクロール圧縮機である。逆止弁（CV14）は、ブースタ圧縮機（111）から第２ガス側連絡配管（24）へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向の冷媒の流通を阻止する。

ブースタ回路（110）には、油戻し配管（113）と、バイパス配管（114）とが設けられている。油戻し配管（113）は、その一端が油分離器（112）に接続され、その他端がブースタ回路（110）におけるブースタ圧縮機（111）の上流側に接続されている。この油戻し管２には、キャピラリチューブ（115）が設けられている。バイパス配管（114）は、その一端がブースタ回路（110）におけるブースタ圧縮機（111）の上流側に、その他端がブースタ回路（110）における油分離器（112）と逆止弁（CV14）の間に接続されている。バイパス配管（114）には、逆止弁（CV15）が設けられている。この逆止弁（CV15）は、バイパス配管（114）の一端から他端へ向かう冷媒の流通を許容し、逆方向の冷媒の流通を阻止する。

〈圧縮機の構成〉
上述したように、第１圧縮機（40a）、第２圧縮機（40b）、第３圧縮機（40c）、及びブースタ圧縮機（111）は、何れも全密閉型のスクロール圧縮機である。図２に示すよう、これら圧縮機（40a,40b,40c,111）のそれぞれは、ケーシング（150）と、圧縮機構（151）と、電動機（152）とを備えている。ケーシング（150）は、縦長の円筒形に形成されており、その内部に圧縮機構（151）と電動機（152）とが収容されている。圧縮機構（151）は、スクロール型流体機械であって、駆動軸（153）を介して電動機（152）と連結されている。

第１圧縮機（40a）及びブースタ圧縮機（111）の電動機（152）へは、図外のインバータを介して電力が供給される。インバータの出力周波数を変更すると、電動機（152）の回転速度が変化し、それに伴って圧縮機構（151）の回転速度が変化する。圧縮機構（151）の回転速度が変化すると、単位時間当たりに圧縮機構（151）が吸い込んで圧縮する冷媒の質量が変化する。つまり、第１圧縮機（40a）及びブースタ圧縮機（111）は、何れも運転容量が変更可能な容量可変圧縮機となっている。

一方、第２圧縮機（40b）及び第３圧縮機（40c）の電動機（152）へは、商用電源からの電力がそのまま供給される。第２圧縮機（40b）及び第３圧縮機（40c）の電動機（152）は、通電されている状態では一定の回転速度で回転する。従って、第２圧縮機（40b）及び第３圧縮機（40c）では、電動機（152）によって駆動される圧縮機構（151）の回転速度も一定となる。従って、第２圧縮機（40b）及び第３圧縮機（40c）は、何れも運転容量が固定の固定容量圧縮機となっている。

〈コントローラの構成〉
本実施形態の冷凍装置（10）には、コントローラ（200）が設けられている。このコントローラ（200）は、各センサにおいて得られた計測値を受信し、それに基づいて冷凍装置（10）の運転を制御する。

図３に示すように、制御手段であるコントローラ（200）には、膨張弁制御部（201）と、高圧制御部（202）と、吐出温度制御部（203）と、過冷却制御部（204）とが設けられている。膨張弁制御部（201）は、空調用熱交換器（81）が蒸発器として動作する運転中には空調用膨張弁（82）の開度を調節し、室外熱交換器（44）が蒸発器として動作する運転中には室外膨張弁（45）の開度を調節する。高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値を圧力基準値以下に抑えるための動作を行う。吐出温度制御部（203）は、各インジェクション用電動弁の開度を調節する。過冷却制御部（204）は、過冷却用膨張弁（63）の開度を調節する。膨張弁制御部（201）、高圧制御部（202）、吐出温度制御部（203）、及び過冷却制御部（204）の詳細な動作については、後述する。

−運転動作−
冷凍装置（10）の運転動作について説明する。本実施形態の冷凍装置（10）は、様々な運転を行う。ここでは、冷凍装置（10）において行われる運転のうち、冷房運転、通常暖房運転、及び熱回収暖房運転について説明する。なお、後述するように、冷房運転、通常暖房運転、及び熱回収暖房運転の何れにおいても、冷蔵ユニット（13）及び冷凍ユニット（14）では庫内空気の冷却が行われる。

〈冷房運転〉
冷凍装置（10）の冷房運転について、図４を参照しながら説明する。

冷房運転中の冷媒回路（20）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路（20）では。室外熱交換器（44）が凝縮器（即ち、放熱器）として動作し、空調用熱交換器（81）、冷蔵用熱交換器（91）、及び冷凍用熱交換器（101）が蒸発器として動作する。また、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度は例えば５℃に、冷蔵用熱交換器（91）における冷媒の蒸発温度は例えば−５℃に、冷凍用熱交換器（101）における冷媒の蒸発温度は例えば−２０℃に、それぞれ設定される。

具体的に、冷房運転では、第１四方切換弁（41）及び第２四方切換弁（42）が第１状態に設定される。第３四方切換弁（43）は、第２ガス側連絡配管（24）から室外回路（30）へ流入した冷媒を第２圧縮機（40b）に吸入させる場合は第１状態に設定され、第１ガス側連絡配管（22）から室外回路（30）へ流入した冷媒を第２圧縮機（40b）に吸入させる場合は第２状態に設定される。ここでは、第３四方切換弁（43）が第１状態に設定されている場合を例に説明する。

また、冷房運転では、室外膨張弁（45）が全閉状態に設定され、空調用膨張弁（82）、過冷却用膨張弁（63）、第１インジェクション用電動弁（64a）、第２インジェクション用電動弁（64b）、及び第３インジェクション用電動弁（64c）の開度が適宜調節される。コントローラ（200）では、膨張弁制御部（201）が空調用膨張弁（82）の開度調節を行い、吐出温度制御部（203）が各インジェクション用電動弁（64a,64b,64c）の開度調節を行い、過冷却制御部（204）が過冷却用膨張弁（63）の開度調節を行う。更に、冷房運転では、電磁弁（SV1）が開放され、電磁弁（SV2）が閉鎖される。

第１圧縮機（40a）、第２圧縮機（40b）、及び第３圧縮機（40c）から吐出配管（50）へ吐出された高圧冷媒は、第１四方切換弁（41）を通って室外熱交換器（44）へ流入し、室外ファン（79）によって供給された室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）から流出した高圧冷媒は、レシーバ（46）を通過して第２接続配管（32）へ流入する。その後、第２接続配管（32）を流れる冷媒は、その一部が第４接続配管（34）を通って第１液側連絡配管（21）へ流入し、残りが過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）へ流入する。過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）へ流入した冷媒は、その第２流路（67）を流れる中間圧冷媒によって冷却されてその過冷却度が大きくなる。過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）から流出して第２接続配管（32）を流れる冷媒は、その一部がインジェクション配管（60）へ流入し、残りが第２液側連絡配管（23）へ流入する。

第１液側連絡配管（21）へ流入した高圧冷媒は、空調用膨張弁（82）を通過する際に減圧されてから空調用熱交換器（81）へ流入し、空調用ファン（83）によって供給された室内空気から吸熱して蒸発する。空調ユニット（12）は、空調用熱交換器（81）において冷却された空気を室内へ供給する。空調用熱交換器（81）から流出した冷媒は、第１ガス側連絡配管（22）を通って室外回路（30）へ流入し、その後に第１四方切換弁（41）と第２四方切換弁（42）を順に通過してから第３吸入配管（53）へ流入する。第３吸入配管（53）へ流入した冷媒は、第３圧縮機（40c）へ吸入される。第３圧縮機（40c）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出配管（50）へ吐出する。

第２液側連絡配管（23）へ流入した高圧冷媒は、その一部が冷蔵用回路（90）へ流入し、残りが冷凍用回路（100）へ流入する。

冷蔵用回路（90）へ流入した冷媒は、冷蔵用膨張弁（92）を通過する際に減圧されてから冷蔵用熱交換器（91）へ流入し、冷蔵用ファン（94）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発する。冷蔵ユニット（13）は、冷蔵用熱交換器（91）において冷却された空気を冷蔵ショーケースの庫内へ供給する。冷蔵用熱交換器（91）から流出した冷媒は、第２ガス側連絡配管（24）へ流入する。

冷凍用回路（100）へ流入した冷媒は、冷凍用膨張弁（102）を通過する際に減圧されてから冷凍用熱交換器（101）へ流入し、冷凍用ファン（104）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発する。冷凍ユニット（14）は、冷凍用熱交換器（101）において冷却された空気を冷凍ショーケースの庫内へ供給する。冷凍用熱交換器（101）から流出した冷媒は、ブースタ回路（110）へ流入してブースタ圧縮機（111）に吸入される。ブースタ圧縮機（111）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出する。ブースタ圧縮機（111）から吐出された冷媒は、第２ガス側連絡配管（24）へ流入し、冷蔵用回路（90）から流出した冷媒と合流する。

第２ガス側連絡配管（24）を流れる冷媒は、室外回路（30）の第１吸入配管（51）へ流入する。第１吸入配管（51）を流れる冷媒は、その一部が第１圧縮機（40a）へ吸入され、残りが第３四方切換弁（43）と第２吸入配管（52）を順に通過して第２圧縮機（40b）へ吸入される。第１圧縮機（40a）と第２圧縮機（40b）は、何れも吸入した冷媒を圧縮してから吐出配管（50）へ吐出する。

インジェクション配管（60）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（63）を通過する際に減圧されてから過冷却用熱交換器（65）の第２流路（67）へ流入し、その第１流路（66）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。過冷却用熱交換器（65）から流出した中間圧冷媒は、各油分離器（47a,47b,47c）から油戻し配管（54）を通じて供給された冷凍機油と混合され、その後に各圧縮機（40a,40b,40c）における圧縮途中の圧縮室へ流入する。

〈通常暖房運転〉
冷凍装置（10）の通常暖房運転について、図５を参照しながら説明する。

通常暖房運転中の冷媒回路（20）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。その際、通常暖房回路では。空調用熱交換器（81）が凝縮器（即ち、放熱器）として動作し、室外熱交換器（44）、冷蔵用熱交換器（91）、及び冷凍用熱交換器（101）が蒸発器として動作する。また、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度は例えば０℃に、冷蔵用熱交換器（91）における冷媒の蒸発温度は例えば−５℃に、冷凍用熱交換器（101）における冷媒の蒸発温度は例えば−２０℃に、それぞれ設定される。

具体的に、通常暖房運転では、第１四方切換弁（41）が第２状態に設定され、第２四方切換弁（42）が第１状態に設定される。第３四方切換弁（43）は、冷房運転時と同様に、第１状態に設定される場合と第２状態に設定される場合がある。ここでは、第３四方切換弁（43）が第１状態に設定されている場合を例に説明する。

また、通常暖房運転では、室外膨張弁（45）、空調用膨張弁（82）、過冷却用膨張弁（63）、第１インジェクション用電動弁（64a）、第２インジェクション用電動弁（64b）、及び第３インジェクション用電動弁（64c）の開度が適宜調節される。コントローラ（200）では、膨張弁制御部（201）が室外膨張弁（45）の開度調節を行い、吐出温度制御部（203）が各インジェクション用電動弁（64a,64b,64c）の開度調節を行い、過冷却制御部（204）が過冷却用膨張弁（63）の開度調節を行う。更に、通常暖房運転では、両方の電磁弁（SV1）２が閉鎖される。

第１圧縮機（40a）、第２圧縮機（40b）、及び第３圧縮機（40c）から吐出配管（50）へ吐出された高圧冷媒は、第１四方切換弁（41）を通過後に第１ガス側閉鎖弁（56）を通って空調用熱交換器（81）へ流入し、空調用ファン（83）によって供給された室内空気へ放熱して凝縮する。空調ユニット（12）は、空調用熱交換器（81）において加熱された空気を室内へ供給する。空調用熱交換器（81）から流出した冷媒は、空調用膨張弁（82）を通過後に第１液側連絡配管（21）を通って室外回路（30）へ流入し、その後に第３接続配管（33）を通ってレシーバ（46）へ流入する。レシーバ（46）から第２接続配管（32）へ流出した冷媒は、過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）へ流入し、その第２流路（67）を流れる中間圧冷媒によって冷却されてその過冷却度が大きくなる。過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）から流出した冷媒は、その一部が第５接続配管（35）へ流入し、残りが第２接続配管（32）を流れ続ける。また、第２接続配管（32）を第２液側閉鎖弁（57）へ向かって流れる冷媒は、その一部がインジェクション配管（60）へ流入し、残りが第２液側連絡配管（23）へ流入する。

第５接続配管（35）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（45）を通過する際に減圧された後に室外熱交換器（44）へ流入し、室外ファン（79）によって供給された室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（44）から流出した冷媒は、第１四方切換弁（41）と第２四方切換弁（42）を順に通過してから第３吸入配管（53）へ流入し、第３圧縮機（40c）へ吸入される。第３圧縮機（40c）は、吸入した冷媒を圧縮してから吐出配管（50）へ吐出する。

第２液側連絡配管（23）へ流入した高圧冷媒は、その一部が冷蔵用回路（90）へ流入し、残りが冷凍用回路（100）へ流入する。冷蔵用回路（90）へ流入した冷媒は、冷房運転中と同様に、冷蔵用膨張弁（92）を通過する際に減圧されてから冷蔵用熱交換器（91）へ流入し、冷蔵用ファン（94）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発し、その後に第２ガス側連絡配管（24）へ流入する。一方、冷凍用回路（100）へ流入した冷媒は、冷房運転中と同様に、冷凍用膨張弁（102）を通過する際に減圧されてから冷凍用熱交換器（101）へ流入し、冷凍用ファン（104）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発し、その後にブースタ圧縮機（111）によって圧縮されてから第２ガス側連絡配管（24）へ流入する。そして、第２ガス側連絡配管（24）を流れる冷媒は、冷房運転中と同様に、その一部が第１圧縮機（40a）へ吸入され、残りが第２圧縮機（40b）へ吸入される。第１圧縮機（40a）と第２圧縮機（40b）は、何れも吸入した冷媒を圧縮してから吐出配管（50）へ吐出する。

インジェクション配管（60）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（63）を通過する際に減圧されてから過冷却用熱交換器（65）の第２流路（67）へ流入し、その第１流路（66）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。過冷却用熱交換器（65）から流出した中間圧冷媒は、各油分離器（47a,47b,47c）から油戻し配管（54）を通じて供給された冷凍機油と混合され、その後に各圧縮機（40a,40b,40c）における圧縮途中の圧縮室へ流入する。

〈熱回収暖房運転〉
冷凍装置（10）の熱回収暖房運転について、図６を参照しながら説明する。

熱回収暖房運転中の冷媒回路（20）では、冷媒が循環することによって冷凍サイクルが行われる。その際、熱回収暖房運転では、空調用熱交換器（81）が凝縮器（即ち、放熱器）として動作し、冷蔵用熱交換器（91）、及び冷凍用熱交換器（101）が蒸発器として動作し、室外熱交換器（44）が休止する。熱回収運転では、室外熱交換器（44）が休止するため、室外ファン（79）が停止する。また、熱回収暖房運転中には、第３圧縮機（40c）が停止する。

具体的に、熱回収暖房運転では、第１四方切換弁（41）が第２状態に設定され、第２四方切換弁（42）が第１状態に設定され、第３四方切換弁（43）が第１状態に設定される。

また、通常暖房運転では、室外膨張弁（45）が全閉状態に設定され、空調用膨張弁（82）、過冷却用膨張弁（63）、第１インジェクション用電動弁（64a）、第２インジェクション用電動弁（64b）、及び第３インジェクション用電動弁（64c）の開度が適宜調節される。更に、熱回収暖房運転では、両方の電磁弁（SV1,SV2）が閉鎖される。

第１圧縮機（40a）及び第２圧縮機（40b）から吐出配管（50）へ吐出された高圧冷媒は、第１四方切換弁（41）を通過後に第１ガス側閉鎖弁（56）を通って空調用熱交換器（81）へ流入し、空調用ファン（83）によって供給された室内空気へ放熱して凝縮する。空調ユニット（12）は、空調用熱交換器（81）において加熱された空気を室内へ供給する。空調用熱交換器（81）から流出した冷媒は、空調用膨張弁（82）を通過後に第１液側連絡配管（21）を通って室外回路（30）へ流入し、その後に第３接続配管（33）を通ってレシーバ（46）へ流入する。

レシーバ（46）から第２接続配管（32）へ流出した冷媒は、過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）へ流入し、その第２流路（67）を流れる中間圧冷媒によって冷却されてその過冷却度が大きくなる。過冷却用熱交換器（65）の第１流路（66）から流出した冷媒は、その一部がインジェクション配管（60）へ流入し、残りが第２液側連絡配管（23）へ流入する。

第２液側連絡配管（23）へ流入した高圧冷媒は、その一部が冷蔵用回路（90）へ流入し、残りが冷凍用回路（100）へ流入する。冷蔵用回路（90）へ流入した冷媒は、冷房運転中と同様に、冷蔵用膨張弁（92）を通過する際に減圧されてから冷蔵用熱交換器（91）へ流入し、冷蔵用ファン（94）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発し、その後に第２ガス側連絡配管（24）へ流入する。一方、冷凍用回路（100）へ流入した冷媒は、冷房運転中と同様に、冷凍用膨張弁（102）を通過する際に減圧されてから冷凍用熱交換器（101）へ流入し、冷凍用ファン（104）によって供給された庫内空気から吸熱して蒸発し、その後にブースタ圧縮機（111）によって圧縮されてから第２ガス側連絡配管（24）へ流入する。そして、第２ガス側連絡配管（24）を流れる冷媒は、冷房運転中と同様に、その一部が第１圧縮機（40a）へ吸入され、残りが第２圧縮機（40b）へ吸入される。第１圧縮機（40a）と第２圧縮機（40b）は、何れも吸入した冷媒を圧縮してから吐出配管（50）へ吐出する。

インジェクション配管（60）へ流入した冷媒は、過冷却用膨張弁（63）を通過する際に減圧されてから過冷却用熱交換器（65）の第２流路（67）へ流入し、その第１流路（66）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。過冷却用熱交換器（65）から流出した中間圧冷媒は、第１及び第２油分離器（47a,47b）から油戻し配管（54）を通じて供給された冷凍機油と混合され、その後に第１及び第２圧縮機（40a,40b）における圧縮途中の圧縮室へ流入する。

−コントローラの制御動作−
上述したように、コントローラ（200）は、冷凍装置（10）の運転を制御する。ここでは、コントローラ（200）の膨張弁制御部（201）、高圧制御部（202）、吐出温度制御部（203）、及び過冷却制御部（204）が行う動作について説明する。

〈膨張弁制御部の動作〉
膨張弁制御部（201）が行う制御動作について説明する。膨張弁制御部（201）は、冷房運転中と通常暖房運転中に所定の制御動作を行う。また、膨張弁制御部（201）は、冷房運転中と通常暖房運転中とで異なる制御動作を行う。

先ず、冷凍装置（10）の冷房運転中に膨張弁制御部（201）が行う制御動作について説明する。冷凍装置（10）の冷房運転中において、膨張弁制御部（201）は、空調用熱交換器（81）から流出する冷媒の過熱度が目標過熱度となるように空調用膨張弁（82）の開度を調節する動作を、開度調節動作として実行する。

具体的に、膨張弁制御部（201）は、熱交換器温度センサ（85）の計測値を空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度と見なし、ガス冷媒温度センサ（84）の計測値から熱交換器温度センサ（85）の計測値を差し引いた値を過熱度の実測値とする。そして、膨張弁制御部（201）は、過熱度の実測値が目標過熱度よりも高ければ空調用膨張弁（82）の開度を増やし、過熱度の実測値が目標過熱度よりも低ければ空調用膨張弁（82）の開度を減らし、過熱度の実測値が目標過熱度と等しければ空調用膨張弁（82）の開度を保持する。なお、膨張弁制御部（201）は、第２低圧センサ（72）の計測値（即ち、第３圧縮機（40c）へ吸入される冷媒の圧力の実測値）に対応する冷媒の飽和温度を、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度と見なすように構成されていてもよい。

次に冷凍装置（10）の通常暖房運転中に膨張弁制御部（201）が行う制御動作について説明する。冷凍装置（10）の通常暖房運転中において、膨張弁制御部（201）は、室外熱交換器（44）から流出する冷媒の過熱度が目標過熱度となるように室外膨張弁（45）の開度を調節する動作を、開度調節動作として実行する。

具体的に、膨張弁制御部（201）は、第２低圧センサ（72）の計測値（即ち、第３圧縮機（40c）へ吸入される冷媒の圧力の実測値）に対応する冷媒の飽和温度を室外熱交換器（44）における冷媒の蒸発温度と見なし、ガス冷媒温度センサ（84）の計測値から第２低圧センサ（72）の計測値に対応する冷媒の飽和温度を差し引いた値を過熱度の実測値とする。そして、膨張弁制御部（201）は、過熱度の実測値が目標過熱度よりも高ければ室外膨張弁（45）の開度を増やし、過熱度の実測値が目標過熱度よりも低ければ室外膨張弁（45）の開度を減らし、過熱度の実測値が目標過熱度と等しければ室外膨張弁（45）の開度を保持する。

〈高圧制御部の動作〉
高圧制御部（202）が行う制御動作について説明する。高圧制御部（202）は、冷房運転中と通常暖房運転中に所定の制御動作を行う。また、高圧制御部（202）は、冷房運転中と通常暖房運転中とで異なる制御動作を行う。

=== 冷房運転中の制御動作 ===
先ず、冷凍装置（10）の冷房運転中に高圧制御部（202）が行う制御動作について、図７を参照しながら説明する。冷凍装置（10）の冷房運転中において、高圧制御部（202）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、１分毎）に繰り返し実行する。

冷凍装置（10）の冷房運転中において、高圧制御部（202）では、第１の圧力基準値が「３ＭＰａ」に、第２の圧力基準値が「２.５ＭＰａ」に、第１の電流基準値が「１００Ａ」に、第２の電流基準値が「８０Ａ」に、下限過熱度が「５℃」に、低圧基準値が「０.６ＭＰａ」に、それぞれ設定されている。つまり、高圧制御部（202）では、第２の圧力基準値が第１の圧力基準値よりも低い値に設定され、第２の電流基準値が第１の電流基準値よりも低い値に設定される。なお、本実施形態の冷媒回路（20）に順点されている冷媒では、０.６ＭＰａにおける飽和温度が「０℃」となっている。

図６のステップST11において、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値と第１の圧力基準値を比較する。また、高圧制御部（202）は、第１圧縮機（40a）、第２圧縮機（40b）、及び第３圧縮機（40c）のそれぞれの電動機（152）に供給される電流の合計値を図外の電流センサ等から取得し、取得した電流の合計値を第１の電流基準値と比較する。そして、高圧制御部（202）は、“高圧センサ（70）の計測値が第１の圧力基準値を上回っている”という条件と、“各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される電流の合計値が第１の電流基準値を上回っている”という条件の成否を判断し、これら二つの条件の少なくとも一方が成立していればステップST12へ移行し、どちらの条件も成立していなければステップST15へ移行する。

ステップST12において、高圧制御部（202）は、第２低圧センサ（72）の計測値と低圧基準値を対比する。そして、高圧制御部（202）は、第２低圧センサ（72）の計測値が低圧基準値を上回っている場合はステップST13へ移行し、第２低圧センサ（72）の計測値が低圧基準値以下の場合はステップST14へ移行する。つまり、高圧制御部（202）は、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃を上回っている場合はステップST13へ移行し、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下の場合はステップST14へ移行する。

ステップST13において、高圧制御部（202）は、空調用膨張弁（82）の開度を強制的に縮小させる開度削減動作として、目標過熱度を所定の値（例えば、１℃）だけ大きくする動作を行う。上述したように、冷房運転中には、膨張弁制御部（201）が空調用膨張弁（82）の開度調節を行う。このため、膨張弁制御部（201）の動作において用いられる目標過熱度が高圧制御部（202）によって引き上げられると、空調用熱交換器（81）から流出する冷媒の過熱度を引き上げるために空調用膨張弁（82）の開度が膨張弁制御部（201）によって絞られる。

ステップST14では、高圧制御部（202）が第３圧縮機（40c）を停止させる。その理由を説明する。空調用膨張弁（82）の開度を絞ると、空調用膨張弁（82）から空調用熱交換器（81）へ送られる冷媒の圧力が低下し、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が低下する。このため、第２低圧センサ（72）の計測値が低圧基準値以下の場合に空調用膨張弁（82）の開度を絞ると、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃を下回り、空調用熱交換器（81）の表面において室内空気中の水分が凍結するおそれがある。そこで、高圧制御部（202）は、第２低圧センサ（72）の計測値が低圧基準値以下である場合は、空調用膨張弁（82）の開度を更に絞ることはできないと判断し、高圧センサ（70）の計測値が高くなり過ぎるのを防ぐために第３圧縮機（40c）を停止させる。

ステップST15において、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値と第２の圧力基準値を比較する。また、高圧制御部（202）は、第１圧縮機（40a）、第２圧縮機（40b）、及び第３圧縮機（40c）のそれぞれに供給される電流の合計値を図外の電流センサ等から取得し、取得した電流の合計値を第２の電流基準値と比較する。そして、高圧制御部（202）は、“高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っている”という条件と、“各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される電流の合計値が第２の電流基準値を下回っている”という条件の成否を判断し、これら二つの条件の両方が成立していればステップST16へ移行し、これら二つの条件の一方または両方が成立していなければ制御動作を一旦終了する。

ステップST16において、高圧制御部（202）は、その時点における目標過熱度と下限過熱度を比較する。そして、高圧制御部（202）は、目標過熱度が下限過熱度を上回っている場合はステップST17へ移行し、目標過熱度が下限過熱度以下になっている場合は制御動作を一旦終了する。

ステップST17において、高圧制御部（202）は、目標過熱度を所定の値（例えば、１℃）だけ小さくする動作を行う。上述したように、冷房運転中には、膨張弁制御部（201）が空調用膨張弁（82）の開度調節を行う。このため、膨張弁制御部（201）の動作において用いられる目標過熱度が高圧制御部（202）によって引き下げられると、空調用熱交換器（81）から流出する冷媒の過熱度を引き下げるために空調用膨張弁（82）の開度が膨張弁制御部（201）によって拡大される。ステップST17が終了すると、高圧制御部（202）は、その制御動作を一旦終了する。

高圧制御部（202）の開度削減動作によって目標過熱度が引き上げられた後において、“高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っている”という条件と、“各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される電流の合計値が第２の電流基準値を下回っている”という条件の両方が成立している場合は、空調用膨張弁（82）の開度を拡大しても、高圧センサ（70）の計測値や各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される電流の合計値が上昇し過ぎる可能性は低いと判断できる。そこで、このような場合、高圧制御部（202）は、一旦引き上げられた目標過熱度を元に戻すための動作を行う。ただし、その場合において、高圧制御部（202）は、目標過熱度を下限過熱度以上の値に保つ。つまり、目標過熱度が下限過熱度を下回ることはない。

=== 通常暖房運転中の制御動作 ===
次に、冷凍装置（10）の通常暖房運転中に高圧制御部（202）が行う制御動作について、図８を参照しながら説明する。冷凍装置（10）の通常暖房運転中において、高圧制御部（202）は、以下で説明する制御動作を、所定の時間毎（例えば、１分毎）に繰り返し実行する。

冷凍装置（10）の通常暖房運転中において、高圧制御部（202）では、第１の圧力基準値が「２.８ＭＰａ」に、第２の圧力基準値が「２.６ＭＰａ」に、下限過熱度が「５℃」に、それぞれ設定されている。つまり、高圧制御部（202）では、第２の圧力基準値が第１の圧力基準値よりも低い値に設定される。

図７のステップST21において、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値と第１の圧力基準値を比較する。そして、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値が第１の圧力基準値を上回っている場合はステップST22へ移行し、高圧センサ（70）の計測値が第１の圧力基準値以下の場合はステップST25へ移行する。

ステップST22において、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の風量が最小であるか否かを判断する。具体的に、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の回転速度が制御範囲の下限値になっているか否かを判断する。そして、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の回転速度が制御範囲の下限値になっている場合（即ち、室外ファン（79）の風量が最小になっている場合）はステップST23へ移行し、室外ファン（79）の回転速度が制御範囲の下限値を上回っている場合はステップST24へ移行する。

ステップST23において、高圧制御部（202）は、室外膨張弁（45）の開度を強制的に縮小させる開度削減動作として、目標過熱度を所定の値（例えば、１℃）だけ大きくする動作を行う。上述したように、通常暖房運転中には、膨張弁制御部（201）が室外膨張弁（45）の開度調節を行う。このため、膨張弁制御部（201）の動作において用いられる目標過熱度が高圧制御部（202）によって引き上げられると、室外熱交換器（44）から流出する冷媒の過熱度を引き上げるために室外膨張弁（45）の開度が膨張弁制御部（201）によって絞られる。

ステップST24において、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の回転速度を低下させ、そうすることによって室外ファン（79）の風量を削減する。その理由を説明する。室外ファン（79）の風量が減少すると、室外熱交換器（44）において冷媒が室外空気から吸収する熱量が減少する。室外熱交換器（44）において冷媒が室外空気から吸収する熱量が減少すると、空調用熱交換器（81）において冷媒が室内空気へ放出する熱量が減少し、空調用熱交換器（81）における冷媒圧力の上昇が抑えられる。そこで、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の風量を削減する余地が残っている場合は、目標過熱度は変更せずに室外ファン（79）の風量を削減し、そうすることによって高圧センサ（70）の計測値を引き下げる。

ステップST25において、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値と第２の圧力基準値を比較する。そして、高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っている場合はステップST26へ移行し、高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値以下の場合は制御動作を一旦終了する。

ステップST26において、高圧制御部（202）は、その時点における目標過熱度と下限過熱度を比較する。そして、高圧制御部（202）は、目標過熱度が下限過熱度を上回っている場合はステップST27へ移行し、目標過熱度が下限過熱度以下になっている場合はステップST28へ移行する。

ステップST27において、高圧制御部（202）は、目標過熱度を所定の値（例えば、１℃）だけ小さくする動作を行う。上述したように、通常暖房運転中には、膨張弁制御部（201）が室外膨張弁（45）の開度調節を行う。このため、膨張弁制御部（201）の動作において用いられる目標過熱度が高圧制御部（202）によって引き下げられると、室外熱交換器（44）から流出する冷媒の過熱度を引き下げるために室外膨張弁（45）の開度が膨張弁制御部（201）によって拡大される。ステップST27が終了すると、高圧制御部（202）は、その制御動作を一旦終了する。

高圧制御部（202）の開度削減動作によって目標過熱度が引き上げられた後において、“高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っている”という条件が成立している場合は、室外膨張弁（45）の開度を拡大しても、高圧センサ（70）の計測値が上昇し過ぎる可能性は低いと判断できる。そこで、このような場合、高圧制御部（202）は、一旦引き上げられた目標過熱度を元に戻すための動作を行う。ただし、その場合において、高圧制御部（202）は、目標過熱度を下限過熱度以上の値に保つ。つまり、目標過熱度が下限過熱度を下回ることはない。

一方、ステップST28において、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の風量を増大させる。つまり、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の回転速度を上昇させることによって、室外ファン（79）の風量を増大させる。上述したように、ステップST26において目標過熱度が下限過熱度に達している場合、高圧制御部（202）は、目標過熱度をそれ以上は引き下げずに下限過熱度に保持する。一方、目標過熱度が下限過熱度に達しているにも拘わらず高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っている場合は、空調用熱交換器（81）において冷媒が室内空気へ放出する熱量が不足していると判断できる。そこで、この場合、高圧制御部（202）は、室外ファン（79）の風量を増大させ、室外熱交換器（44）において冷媒が室外空気から吸収する熱量を増大させ、そうすることによって空調用熱交換器（81）における冷媒の放熱量を増大させる。

〈吐出温度制御部の動作〉
吐出温度制御部（203）が行う制御動作について説明する。吐出温度制御部（203）は、冷房運転中と通常暖房運転中と熱回収暖房運転中の何れにおいても同じ動作を行う。

吐出温度制御部（203）は、各インジェクション用電動弁（64a,64b,64c）の開度を、それぞれに対応する吐出管温度センサ（74a,74b,74c）の計測値が所定の目標値となるように調節する。つまり、吐出温度制御部（203）は、第１吐出管温度センサ（74a）の計測値が目標値となるように第１インジェクション用電動弁（64a）の開度を調節し、そうすることによって第１圧縮機（40a）から吐出された冷媒の温度を制御する。また、吐出温度制御部（203）は、第２吐出管温度センサ（74b）の計測値が目標値となるように第２インジェクション用電動弁（64b）の開度を調節し、そうすることによって第２圧縮機（40b）から吐出された冷媒の温度を制御する。また、吐出温度制御部（203）は、第３吐出管温度センサ（74c）の計測値が目標値となるように第３インジェクション用電動弁（64c）の開度を調節し、そうすることによって第３圧縮機（40c）から吐出された冷媒の温度を制御する。

〈過冷却制御部の動作〉
過冷却制御部（204）が行う制御動作について説明する。過冷却制御部（204）は、冷房運転中と通常暖房運転中と熱回収暖房運転中の何れにおいても同じ動作を行う。

過冷却制御部（204）は、過冷却用熱交換器（65）の第２流路（67）から流出する冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば、５℃）となるように、過冷却用膨張弁（63）の開度を調節する。具体的に、過冷却制御部（204）は、中間圧センサ（73）の計測値に対応する冷媒の飽和温度を過冷却用熱交換器（65）における冷媒の蒸発温度と見なし、インジェクション管温度センサ（77）の計測値から中間圧センサ（73）の計測値に対応する冷媒の飽和温度を差し引いた値を過熱度の実測値とする。そして、過冷却制御部（204）は、過熱度の実測値が目標値よりも高ければ過冷却用膨張弁（63）の開度を増やし、過熱度の実測値が目標値よりも低ければ過冷却用膨張弁（63）の開度を減らし、過熱度の実測値が目標値と等しければ過冷却用膨張弁（63）の開度を保持する。

−実施形態の効果−
本実施形態では、冷凍装置（10）にコントローラ（200）が設けられる。そして、第３圧縮機（40c）から吐出された冷媒の圧力（即ち、吐出圧力）が第１の圧力基準値を上回っている場合には、コントローラ（200）の高圧制御部（202）が開度削減動作を行うことによって空調用膨張弁（82）又は室外膨張弁（45）の開度が縮小する。冷房運転中に空調用膨張弁（82）の開度が縮小し、あるいは通常暖房運転中に室外膨張弁（45）の開度が縮小すると、第３圧縮機（40c）の運転容量が一定のままでも空調用熱交換器（81）あるいは室外熱交換器（44）における冷媒の流量が減少し、冷凍サイクルの高圧を低下させることができる。つまり、本実施形態によれば、固定容量の第３圧縮機（40c）を運転させたままで、冷凍サイクルの高圧を低下させることができる。従って、本実施形態によれば、第３圧縮機（40c）の停止に伴う冷媒回路（20）での冷媒循環量の急激な変化を回避しながら冷凍サイクルの高圧を引き下げることができ、冷凍装置（10）の運転を安定化させることができる。

ところで、冷房運転中に空調用膨張弁（82）の開度が絞られると、空調用膨張弁（82）から空調用熱交換器（81）へ送られる冷媒の流量が減少し、空調用熱交換器（81）から流出する冷媒の過熱度が高くなる。また、通常暖房運転中に室外膨張弁（45）の開度が絞られると、室外膨張弁（45）から室外熱交換器（44）へ送られる冷媒の流量が減少し、室外熱交換器（44）から流出する冷媒の過熱度が高くなる。このため、蒸発器として動作する空調用熱交換器（81）や室外熱交換器（44）から第３圧縮機（40c）へ吸入される冷媒の過熱度も高くなり、第３圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度が高くなり過ぎるおそれがある。

それに対し、本実施形態では、インジェクション配管（60）を通じて第３圧縮機（40c）へ冷媒を供給することによって、第３圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度（即ち、吐出温度）を引き下げることができる。従って、本実施形態によれば、コントローラ（200）の高圧制御部（202）が開度削減動作を行うことによって、固定容量の第３圧縮機（40c）を運転させたままで冷凍サイクルの高圧を低下させることができ、更には、インジェクション配管（60）を通じて第３圧縮機（40c）へ冷媒を供給することによって、開度削減動作に起因する吐出温度の上昇を抑えることができる。

また、本実施形態のコントローラ（200）の高圧制御部（202）は、冷凍装置（10）の冷房運転中において、第３圧縮機（40c）の吐出圧力が第１の圧力基準値を上回っている場合だけでなく、各圧縮機（40a,40b,40c）の電動機（152）へ供給される電流の合計値が第１の電流基準値を上回っている場合にも、開度削減動作を行う。圧縮機（40a,40b,40c）の電動機（152）を流れる電流が大きくなり過ぎると、電動機（152）の焼損等のトラブルを招くおそれがある。それに対し、本実施形態の高圧制御部（202）は、各圧縮機（40a,40b,40c）の電動機（152）へ供給される電流が第１電流基準値を上回っている場合に開度削減動作を行い、空調用膨張弁（82）又は室外膨張弁（45）の開度を絞ることによって冷媒回路（20）での冷媒の循環量を削減する。従って、本実施形態によれば、固定容量の第３圧縮機（40c）を運転させ続けながら、各圧縮機（40a,40b,40c）の電動機（152）へ供給される電流を抑えることによって圧縮機（40a,40b,40c）の損傷を回避することができる。

また、本実施形態のコントローラ（200）の高圧制御部（202）は、冷凍装置（10）の冷却運転中に高圧センサ（70）の計測値が第１の圧力基準値を上回っていても、空調用熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になっている場合には、開度削減動作を行わずに第３圧縮機（40c）を停止させる。従って、本実施形態によれば、空調用熱交換器（81）における水分の凍結を未然に防ぐことができる。

また、冷凍装置（10）の通常暖房運転中において、本実施形態のコントローラ（200）の高圧制御部（202）は、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えるための動作として、室外膨張弁（45）の開度を絞る開度削減動作と、室外ファン（79）の送風量を削減する動作とを行う。従って、本実施形態によれば、固定容量の第３圧縮機（40c）の運転を継続させつつ、冷凍サイクルの高圧の上昇を一層確実に抑えることができる。

また、本実施形態のコントローラ（200）の高圧制御部（202）は、開度削減動作によって高圧センサ（70）の計測値が低下して第２の圧力基準値を下回った場合に、目標過熱度を引き下げる。このため、冷凍サイクルの高圧の上昇を抑えるために空調用膨張弁（82）や室外膨張弁（45）の開度を強制的に絞る必要が無くなった場合には、確実に空調用膨張弁（82）や室外膨張弁（45）の開度を通常の値に復帰させることができる。

また、冷凍装置（10）の通常暖房運転中において、本実施形態のコントローラ（200）の高圧制御部（202）は、高圧センサ（70）の計測値が第２の圧力基準値を下回っていて、更には目標過熱度をそれ以上引き下げられない場合に、室外ファン（79）の送風量を増大させる。このため、室外熱交換器（44）において冷媒が吸収する熱量を充分に確保することができ、空調用熱交換器（81）において得られる加熱量を確保することができる。

−実施形態の変形例−
上記実施形態の冷凍装置（10）では、インジェクション配管（60）を通じて圧縮機（40a,40b,40c）の圧縮途中の圧縮室へ冷媒を供給し、そうすることによって圧縮機（40a,40b,40c）から吐出される冷媒の温度を抑制しているが、インジェクション配管（60）からの冷媒の供給先は、圧縮機（40a,40b,40c）の圧縮途中の圧縮室に限られない。例えば、圧縮機（40a,40b,40c）の吸入側（具体的には、各圧縮機（40a,40b,40c）に接続する吸入配管（51,52,53））に対してインジェクション配管（60）から液冷媒を供給し、各圧縮機（40a,40b,40c）から吐出される冷媒の温度が目標値となるように、インジェクション配管（60）から各圧縮機（40a,40b,40c）へ供給される冷媒の流量を調節するようにしてもよい。

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、運転容量が一定の圧縮機を備える冷凍装置について有用である。

実施形態の冷凍装置の構成を示す冷媒回路図である。 冷媒回路に設けられた圧縮機の概略構成を示す圧縮機の側面図である。 実施形態のコントローラの構成を示すブロック図である。 冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 通常暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 熱回収暖房運転時の冷媒回路における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。 冷房運転中に高圧制御部が行う動作を示すフロー図である。 通常暖房運転中に高圧制御部が行う動作を示すフロー図である。

10 冷凍装置
20 冷媒回路
40c 第３圧縮機
44 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
45 室外膨張弁（膨張弁）
60 インジェクション配管（インジェクション通路）
64a 第１インジェクション用電動弁（流量調節弁）
64b 第２インジェクション用電動弁（流量調節弁）
64c 第３インジェクション用電動弁（流量調節弁）
79 室外ファン（熱源側ファン）
81 空調用熱交換器（利用側熱交換器）
82 空調用膨張弁（膨張弁）
151 圧縮機構
152 電動機
200 コントローラ（制御手段）

Claims (8)

1. 運転容量が一定の圧縮機（40c）と、熱源側熱交換器（44）と、開度可変の膨張弁（45,82）と、利用側熱交換器（81）とが接続された冷媒回路（20）を備え、
   上記冷媒回路（20）では、上記熱源側熱交換器（44）と上記利用側熱交換器（81）のうちの一方が放熱器となって他方が蒸発器となるように冷媒が循環する冷凍装置であって、
   上記膨張弁（45,82）の開度を強制的に縮小する開度削減動作を、上記圧縮機（40c）から吐出された冷媒の圧力である吐出圧力が所定の圧力基準値を上回っている場合に行う制御手段（200）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、
   上記冷媒回路（20）には、
   上記圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度を低下させるために、該圧縮機（40c）における圧縮途中の圧縮室又は該圧縮機（40c）の吸入側へ冷媒を供給するインジェクション通路（60）と、
   上記インジェクション通路（60）における冷媒の流量を、上記圧縮機（40c）から吐出される冷媒の温度に応じて調節するための流量調節弁（64c）とが設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項１又は２において、
   上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）と上記利用側熱交換器（81）のうち蒸発器として動作する方から流出する冷媒の過熱度が目標過熱度となるように上記膨張弁（45,82）の開度を調節する開度調節動作を行うと共に、上記目標過熱度を引き上げる動作を開度削減動作として行う
   ことを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
   上記圧縮機（40c）は、冷媒を吸入して圧縮する流体機械である圧縮機構（151）と、該圧縮機構（151）を駆動する電動機（152）とを備える一方、
   上記制御手段（200）は、上記電動機（152）へ供給される電流が所定の電流基準値を上回っている場合にも上記開度削減動作を行う
   ことを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一つにおいて、
   上記利用側熱交換器（81）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、
   上記制御手段（200）は、上記利用側熱交換器（81）が蒸発器となる冷却運転中に、上記吐出圧力が上記圧力基準値を上回っており、且つ上記利用側熱交換器（81）における冷媒の蒸発温度が０℃以下になっている場合には上記圧縮機（40c）を停止させる
   ことを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項１乃至３の何れか一つにおいて、
   上記熱源側熱交換器（44）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、
   上記熱源側熱交換器（44）へ空気を供給する送風量可変の熱源側ファン（79）が設けられており、
   上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作する加熱運転中に、上記吐出圧力が上記圧力基準値を上回っており、且つ上記熱源側ファン（79）の送風量が下限送風量よりも大きい場合には、上記開度削減動作を禁止して上記熱源側ファン（79）の送風量を削減する
   ことを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項３において、
   上記制御手段（200）は、上記吐出圧力が第１の圧力基準値を上回っている場合に上記開度削減動作を行う一方、該開度削減動作を行った後に上記吐出圧力が上記第１の圧力基準値よりも低い第２の圧力基準値を下回った場合には、所定の下限過熱度を下回らない範囲で上記目標過熱度を引き下げる
   ことを特徴とする冷凍装置。
8. 請求項７において、
   上記熱源側熱交換器（44）は、冷媒を空気と熱交換させるように構成される一方、
   上記熱源側熱交換器（44）へ空気を供給する送風量が可変の熱源側ファン（79）が設けられており、
   上記制御手段（200）は、上記熱源側熱交換器（44）が蒸発器として動作する加熱運転中に、上記開度削減動作を行った後に上記吐出圧力が上記第２の圧力基準値を下回っており、且つ上記目標過熱度が上記下限過熱度に達している場合には、上記熱源側ファン（79）の送風量を増大させる
   ことを特徴とする冷凍装置。

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