JP2021103081A - 熱源ユニット及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱器の下流側に気液分離器（15）を設け、冷凍サイクルの高圧圧力が臨界圧力以上になる冷媒回路（6）を備えた冷凍装置（1）において、圧縮機（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制する。【解決手段】気液分離器（15）と、冷媒回路（6）に設けられる複数の熱交換器の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）を設ける。冷媒回路（6）の圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと開閉装置（71）を開くコントローラ（100）を設ける。【選択図】図１

Description

本開示は、熱源ユニット及び冷凍装置に関するものである。

従来、冷凍装置が有する冷媒回路の冷媒に二酸化炭素を用いたものがある。二酸化炭素を冷媒とする冷媒回路では、冷媒の高圧圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルが行われる。

このように超臨界冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置において、放熱器の下流側に気液分離器を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第ＷＯ２０１７／１３８４１９号

超臨界サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置では、圧縮機が停止している状態で外気温度が臨界点の温度より高くなると、気液分離器内の冷媒が蒸発し、気液分離器内の圧力が上昇するおそれがある。その結果、気液分離器内の圧力異常が発生するおそれがある

本開示の目的は、超臨界サイクルを行う冷媒回路を備え、放熱器の下流側に気液分離器を備えた冷凍装置及びその熱源ユニットにおいて、圧縮機の停止中に気液分離器内の圧力異常が発生するのを抑制することでる。

本開示の第１の態様は、
利用側機器に接続されて高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷媒回路（6）が構成される熱源ユニットを前提とする。

この熱源ユニットは、
圧縮部（20）と、
気液分離器（15）と、
上記気液分離器（15）のガス流出口（15a）と、上記冷媒回路（6）に設けられる複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、
上記ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）と、
上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると上記開閉装置（71）を閉じ、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと上記開閉装置（71）を開く制御器（100）と、
を備えていることを特徴とする。

第１の態様では、冷凍装置の熱源ユニットにおいて、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすことができる。そのため、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
上記圧縮部（20）は、低段側圧縮要素（22，23）と、上記低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有し、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記低段側圧縮要素（22，23）と上記高段側圧縮要素（21）の間に設けられた中間熱交換器（17）を含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）と上記中間熱交換器（17）とに連通する第１ガス通路（38）を備え、
上記開閉装置（71）は、上記第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）を備える
ことを特徴とする。

第２の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒が中間熱交換器（17）へ流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第３の態様は、第１の態様において、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（28）を含む
ことを特徴とする。

第３の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第４の態様は、第１の態様において、
上記圧縮部（20）は、低段側圧縮要素（22，23）と、上記低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する
ことを特徴とする。

第４の態様では、低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）を有する圧縮部（20）が停止した状態で、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすことができるため、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。
本開示の第５の態様は、第２の態様において、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
ことを特徴とする。

第５の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第６の態様は、第５の態様において、
上記第２ガス通路（25）は、上記高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、上記高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）とに連通する第２バイパス通路（28，44）（45）とを有し、
上記開閉装置（71）は、上記第２バイパス通路（28，44）（45）に設けられた第２開閉装置（29，46）（47）を含む
ことを特徴とする。

第６の態様では、圧縮部（20）が低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する第２の態様の構成において、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、第１ガス通路（38）の第１開閉装置（39）と第２バイパス通路（28，44）（45）の第２開閉装置（29）が開かれる。第１ガス通路（38）は中間熱交換器（17）に連通するので、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）にも連通する。そのため、気液分離器（15）内の冷媒は、この吸入側流路（21a）から第１バイパス通路を通って高段側圧縮要素（21）をバイパスし、さらに第２バイパス通路（28，44）（45）を通って低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a）へ流入する。低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）は利用側の熱交換器（54，64）に連通するので、冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器（54，64）に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第７の態様は、第６の態様において、
上記制御器（100）は、上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記第１開閉装置（39）を開いて上記気液分離器（15）内のガス冷媒を上記中間熱交換器（17）に導入し、その状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、上記第２開閉装置（29）を開いて上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に上記気液分離器（15）内のガス冷媒を導入する
ことを特徴とする。

第７の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、まず第１開閉装置（39）を開いて気液分離器（15）内のガス冷媒が中間熱交換器（17）に導入される。このことにより、気液分離器（15）の内部の圧力が低下する。この状態でも気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、さらに第２開閉装置（29）が開かれ、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に気液分離器（15）内のガス冷媒が導入される。第６の態様では、中間熱交換器（17）と、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器に冷媒が順に流入することにより、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第８の態様は、第４の態様において、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）と上記高段側圧縮要素（21）の吸入管（21a）とに連通する第１ガス通路（38）を備え、
上記開閉装置（71）は、上記第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）を備える
ことを特徴とする。

第９の態様は、第８の態様において、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
ことを特徴とする。

第９の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

第１０の態様は、第９の態様において、
上記第２ガス通路（25）は、上記高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、上記高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）とに連通する第２バイパス通路（28，44）（45）とを有し、
上記開閉装置（71）は、上記第２バイパス通路（28，44）（45）に設けられた第２開閉装置（29，46）（47）を含む
ことを特徴とする。

第１０の態様では、圧縮部（20）が低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する第４の態様の構成において、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、第１ガス通路（38）の第１開閉装置（39）と第２バイパス通路（28，44）（45）の第２開閉装置（29）が開かれる。そのため、気液分離器（15）内の冷媒は、第１ガス通路（38）を通り、さらに高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）から第１バイパス通路（26）を通って高段側圧縮要素（21）をバイパスし、さらに第２バイパス通路（28，44）（45）を通って低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a）へ流入する。低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）は利用側の熱交換器（54，64）に連通するので、冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器（54，64）に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第１１の態様は、第１から第１０の態様のいずれか１つにおいて、
上記冷媒回路（6）は、熱源熱交換器（13）と、利用熱交換器（54，64）と、上記冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換装置（30）とを備え、上記利用熱交換器（54，64）は、空調用熱交換器（64）と冷凍設備用熱交換器（54）とを備え、
上記切換装置（30）は、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通する第１の状態と、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通する第２の状態と、上記空調用熱交換器（64）と上記熱源熱交換器（13）とが互いに連通する第３の状態とに切換可能に構成され、
上記ガス通路（70）は、上記第３の状態において上記空調用熱交換器（64）及び上記熱源熱交換器（13）に連通する
ことを特徴とする。

第１１の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このとき、切換装置（30）を第３の状態に切り換えると、ガス通路（70）が空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）の両方に連通する。そのため、空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）が均圧される。圧縮部の停止前に空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）の一方の熱交換器が蒸発器であった場合、蒸発器であった熱交換器と、他方の熱交換器にも、気液分離器（15）の冷媒が流入する。よって、圧縮部（20）の停止中に、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第１２の態様は、第１から第１１の態様の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（6）の冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする。

第１２の態様では、二酸化炭素を冷媒として超臨界サイクルを行う冷媒回路（6）を有する冷凍装置の熱源ユニットにおいて、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がし、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第１３の態様は、
圧縮部（20）と気液分離器（15）とを備える熱源ユニット（10）と、利用側機器である利用ユニット（50，60）とを有し、高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記熱源ユニット（10）が、第１から第１２の態様の何れか１つの熱源ユニット（10）であることを特徴とする。

第１３の態様では、
超臨界サイクルを行う冷媒回路（6）を有する冷凍装置において、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がし、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

図１は、実施形態１に係る冷凍装置の配管系統図である。 図２は、冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図３は、冷房運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図４は、冷房/冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図５は、暖房運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図６は、暖房/冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図７は、暖房/冷設熱回収運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図８は、暖房/冷設余熱運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図９は、圧縮機の停止中における気液分離器のガス抜き制御を示すフローチャートである。 図１０は、切換装置（三方弁）の制御を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態２に係る冷凍装置の配管系統図である。

以下、実施形態に係る室外ユニット（熱源ユニット）及び冷凍装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。

《実施形態１》
〈全体構成〉
実施形態１に係る冷凍装置（1）は、冷却対象の冷却と、室内の空調とを同時に行う。ここでいう冷却対象は、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースなどの冷凍設備を含む。以下では、このような冷却対象の冷凍設備を略して冷設と称する。

図１に示すように、冷凍装置（1）は、室外に設置される室外ユニット（10）と、冷蔵庫等の貯蔵庫の庫内の空気を冷却する冷設ユニット（50）と、室内の空調を行う室内ユニット（60）と、コントローラ（100）とを備える。冷設ユニット（50）及び室内ユニット（60）の数量は、１つに限らず、２つ以上であってもよい。本実施形態では、これらのユニット（10,50,60）が４本の連絡配管（2,3,4,5）によって接続されることで、冷媒回路（6）が構成される。

４本の連絡配管（2,3,4,5）は、第１液連絡配管（2）、第１ガス連絡配管（3）、第２液連絡配管（4）、及び第２ガス連絡配管（5）で構成される。第１液連絡配管（2）及び第１ガス連絡配管（3）は、冷設ユニット（50）に対応する。第２液連絡配管（4）及び第２ガス連絡配管（5）は、室内ユニット（60）に対応する。

冷媒回路（6）では、冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われる。本実施形態の冷媒回路（6）の冷媒は、二酸化炭素である。冷媒回路（6）は、冷媒の高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行うように構成される。

〈室外ユニット〉
室外ユニット（10）は、屋外に設置される熱源ユニットである。室外ユニット（10）は、室外ファン（12）と、室外回路（11）とを有する。室外回路（11）は、圧縮部（20）、切換ユニット（30）、室外熱交換器（13）、室外膨張弁（14）、気液分離器（15）、冷却熱交換器（16）、及び中間冷却器（17）を有する。

〈圧縮部〉
圧縮部（20）は、冷媒を圧縮する。圧縮部（20）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）を有する。圧縮部（20）は、二段圧縮式に構成される。第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）は、低段側圧縮機（低段側圧縮要素）を構成する。第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）は、互いに並列に接続される。第１圧縮機（21）は、高段側圧縮機（高段側圧縮要素）を構成する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）は、直列に接続される。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）は、直列に接続される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、モータによって圧縮機構が駆動される回転式圧縮機である。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、運転周波数、ないし回転速度が調節可能な可変容量式に構成される。圧縮部（20）では、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒を、第１圧縮機（21）でさらに圧縮する。

第１圧縮機（21）には、第１吸入管（21a）及び第１吐出管（21b）が接続される。第２圧縮機（22）には、第２吸入管（22a）及び第２吐出管（22b）が接続される。第３圧縮機（23）には、第３吸入管（23a）及び第３吐出管（23b）が接続される。

第２吸入管（22a）は、冷設ユニット（50）に連通する。第２圧縮機（22）は、冷設ユニット（50）に対応する冷設側圧縮機である。第３吸入管（23a）は、室内ユニット（60）に連通する。第３圧縮機（23）は、室内ユニット（60）に対応する室内側圧縮機である。

〈切換ユニット〉
切換ユニット（切換装置）（30）は、冷媒の流路を切り換える。切換ユニット（30）は、第１配管（31）、第２配管（32）、第３配管（33）、第４配管（34）、第１三方弁（TV1）、及び第２三方弁（TV2）を有する。第１配管（31）の流入端と、第２配管（32）の流入端とは、第１吐出管（21b）に接続する。第１配管（31）及び第２配管（32）は、圧縮部（20）の吐出圧が作用する配管である。第３配管（33）の流出端と、第４配管（34）の流出端とは、第３圧縮機（23）の第３吸入管（23a）に接続する。第３配管（33）及び第４配管（34）は、圧縮部（20）の吸入圧が作用する配管である。

第１三方弁（TV1）は、第１ポート（P1）、第２ポート（P2）、及び第３ポート（P3）を有する。第１三方弁（TV1）の第１ポート（P1）は、高圧流路である第１配管（31）の流出端に接続する。第１三方弁（TV1）の第２ポート（P2）は、低圧流路である第３配管（33）の流入端に接続する。第１三方弁（TV1）の第３ポート（P3）は、室内ガス側流路（35）に接続する。

第２三方弁（TV2）は、第１ポート（P1）、第２ポート（P2）、及び第３ポート（P3）を有する。第２三方弁（TV2）の第１ポート（P1）は、高圧流路である第２配管（32）の流出端に接続する。第２三方弁（TV2）の第２ポート（P2）は、低圧流路である第４配管（34）の流入端に接続する。第２三方弁（TV2）の第３ポート（P3）は、室外ガス側流路（36）に接続する。

第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）は、電動式の三方弁である。各三方弁（TV1,TV2）は、第１連通状態（図１の実線で示す状態）と第２連通状態（図１の破線で示す状態）とにそれぞれ切り換わる。第１連通状態の各三方弁（TV1,TV2）では、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが連通し、且つ第２ポート（P2）が閉鎖される。第２連通状態の各三方弁（TV1,TV2）では、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通し、第１ポート（P1）が閉鎖される。

〈室外熱交換器〉
室外熱交換器（13）は、熱源熱交換器を構成している。室外熱交換器（13）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外ファン（12）は、室外熱交換器（13）の近傍に配置される。室外ファン（12）は、室外空気を搬送する。室外熱交換器は、その内部を流れる冷媒と、室外ファン（12）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

室外熱交換器（13）のガス端には、室外ガス側流路（36）が接続される。室外熱交換器（13）の液端には、室外流路（O）が接続される。

室外熱交換器（13）は、冷房運転時に放熱器となり、暖房運転時に蒸発器となる熱交換器である。

〈室外流路〉
室外流路（O）は、室外第１管（o1）、室外第２管（o2）、室外第３管（o3）、室外第４管（o4）、室外第５管（o5）、室外第６管（o6）、及び室外第７管（o7）を含む。室外第１管（o1）の一端は、室外熱交換器（13）の液端に接続される。室外第１管（o1）の他端には、室外第２管（o2）の一端、及び室外第３管（o3）の一端がそれぞれ接続される。室外第２管（o2）の他端は、気液分離器（15）の頂部に接続される。室外第４管（o4）の一端は、気液分離器（15）の底部に接続される。室外第４管（o4）の他端には、室外第５管（o5）の一端及び室外第３管（o3）の他端がそれぞれ接続される。室外第５管（o5）の他端は、第１液連絡配管（2）に接続する。室外第６管（o6）の一端は、室外第５管（o5）の途中に接続する。室外第６管（o6）の他端は、第２液連絡配管（4）に接続する。室外第７管（o7）の一端は、室外第６管（o6）の途中に接続する。室外第7管（o7）の他端は、室外第２管（o2）の途中に接続する。

〈室外膨張弁〉
室外膨張弁（14）は、室外第１管（o1）に接続される。室外膨張弁（14）は、冷媒を減圧する減圧機構である。室外膨張弁（14）は、熱源膨張弁である。室外膨張弁（14）は、開度が可変な電子膨張弁である。

〈気液分離器〉
本実施形態の気液分離器（15）は、冷媒を貯留する容器を構成し、受液機の機能も有する。気液分離器（15）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器（15）の頂部には、室外第２管（o2）の他端と、ガス抜き管（37）の一端が接続される。ガス抜き管（37）の他端は、インジェクション通路（第１ガス通路）（38）の途中に接続される。ガス抜き管（37）には、ガス抜き弁（第１開閉装置）（39）が接続される。ガス抜き弁（39）は、開度が可変な電子膨張弁である。なお、ガス抜き弁（39）は、開閉可能な電磁弁であってもよい。

〈冷却熱交換器〉
冷却熱交換器（16）は、気液分離器（15）で分離された冷媒（主として液冷媒）を冷却する。冷却熱交換器（16）は、第１冷媒流路（16a）と、第２冷媒流路（16b）とを有する。第１冷媒流路（16a）は、室外第４管（o4）の途中に接続される。第２冷媒流路（16b）は、インジェクション通路（38）の途中に接続される。

インジェクション通路（38）の一端は、室外第４管（o4）の途中（第１冷媒流路（16a）の下流側）に接続される。インジェクション通路（38）の他端は、第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）に接続される。換言すると、インジェクション通路（38）の他端は、圧縮部（20）の中間圧力部分に接続される。インジェクション通路（38）には、第２冷媒流路（16b）よりも上流側に第１減圧弁（40）が設けられる。第１減圧弁（40）は、開度が可変の膨張弁である。

冷却熱交換器（16）では、第１冷媒流路（16a）を流れる冷媒と、第２冷媒流路（16b）を流れる冷媒とが熱交換する。第２冷媒流路（16b）は、第１減圧弁（40）で減圧された冷媒が流れる。冷却熱交換器（16）では、第１冷媒流路（16a）を流れる冷媒が冷却される。

〈中間冷却器〉
中間冷却器（17）は、中間流路（41）に接続される。中間流路（41）の一端は、第２圧縮機（22）の第２吐出管（22b）、及び第３圧縮機（23）の第３吐出管（23b）に接続される。中間流路（41）の他端は、第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）に接続される。換言すると、中間流路（41）の他端は、圧縮部（20）の中間圧力部に接続される。

中間冷却器（17）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。中間冷却器（17）の近傍には、冷却ファン（17a）が配置される。中間冷却器（17）は、その内部を流れる冷媒と、冷却ファン（17a）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

〈油分離回路〉
室外回路（11）は、油分離回路（42）を含む。油分離回路（42）は、油分離器（43）と、第１油戻し管（44）と、第２油戻し管（45）とを有する。油分離器（43）は、第１圧縮機（21）の第１吐出管（21b）に接続される。油分離器（43）は、圧縮部（20）から吐出された冷媒から油を分離する。第１油戻し管（44）及び第２油戻し管（45）の流入端は、油分離器（43）に接続される。第１油戻し管（44）の流出端は、第２圧縮機（22）の第２吸入管（22a）に接続される。第２油戻し管（45）の流出端は、第３圧縮機（23）の第３吸入管（23a）に接続される。第１油戻し管（44）には、第１油量調節弁（46）が接続される。第２油戻し管（45）には、第２油量調節弁（47）が接続される。

油分離器（43）で分離された油は、第１油戻し管（44）を介して第２圧縮機（22）に戻される。油分離器（43）で分離された油は、第２油戻し管（45）を介して第３圧縮機（23）に戻される。なお、油分離器（43）で分離された油を、第２圧縮機（22）のケーシング内の油溜まりに直接戻してもよい。油分離器（43）で分離された油を、第３圧縮機（23）のケーシング内の油溜まりに直接戻してもよい。

〈バイパス通路〉
第１吸入管（21a）と第２吸入管（21b）には、第１圧縮機（21）をバイパスする第１バイパス通路（26）が接続される。第１バイパス通路（26）には、第１吸入管（21a）から第２吸入管（21b）への冷媒の流れを許容し、逆方向への冷媒の流れを禁止する逆止弁（27）が接続される。第１圧縮機（21）の吐出側流路（21b）と第２圧縮機（22）の第２吸入側流路（22a）には、第２バイパス通路（28）が接続される。第２バイパス通路（28）には、バイパス弁（第２開閉装置）（29）が接続される。バイパス弁（29）は、第２バイパス通路（28）の冷媒の流量を調整する電子膨張弁で構成される。

〈気液分離器のガス抜き構造〉
この実施形態は、ガス通路（70）と開閉装置（71）を備える。ガス通路（70）と開閉装置（71）は、気液分離器（15）内のガス冷媒を複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすように構成されている。このことにより、気液分離器（15）の内部の圧力が上昇しすぎるのが抑制される。

ガス通路（70）は、気液分離器（15）のガス流出口（15a）と中間熱交換器（17）とに連通するインジェクション通路（38）を、気液分離器（15）のガス冷媒を抜くための第１ガス通路として有する。インジェクション通路（38）設けられているガス抜き弁（39）は、第１ガス通路を開閉する第１開閉装置として機能する。気液分離器（15）は、インジェクション通路（38）と中間流路（41）とを介して中間熱交換器（17）と連通する。

ガス通路（70）は、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む。第２ガス通路（25）は第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）と第２吐出管（21b）とに第１圧縮機（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、第１圧縮機（21）の第１吐出管（21b）と第２圧縮機（22，23）の第２吸入管（21a）とに連通する第２バイパス通路（28）とを含む。

上述したように、冷媒回路（6）は、冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換ユニット（切換装置）（30）として、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）を有する。切換ユニット（30）は、第１の状態、第２の状態、及び第３の状態に切換可能である。第１の状態では、後述の室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の第３吸入管（23a）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の第１吐出管（21b）に連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。第２の状態では、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の第１吐出管（21b）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の第３吸入管（23a）に連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。第３の状態では、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）とが互いに連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。ガス通路（70）は、上記第３の状態において、室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）に連通する。

上記構成により、気液分離器（15）は、圧縮部（20）の停止前に室内熱交換器（64）が蒸発器であった場合、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と室内ガス側流路（35）と第２ガス連絡配管（5）を介して室内熱交換器（64）と連通する。このことにより、気液分離器（15）のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった室内熱交換器（64）へ流入する。また、気液分離器（15）は、圧縮部（20）の停止前に室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と室外ガス側流路（36）を介して室外熱交換器（13）と連通する。このことにより、気液分離器（15）のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった室外熱交換器（13）へ流入する。

〈逆止弁〉
室外回路（11）は、第１逆止弁（CV1）、第２逆止弁（CV2）、第３逆止弁（CV3）、第４逆止弁（CV4）、第５逆止弁（CV5）、第６逆止弁（CV6）、及び第７逆止弁（CV7）を有する。第１逆止弁（CV1）は、第１吐出管（21b）に接続される。第２逆止弁（CV2）は、第２吐出管（22b）に接続される。第３逆止弁（CV3）は、第３吐出管（23b）に接続される。第４逆止弁（CV4）は、室外第２管（o2）に接続される。第５逆止弁（CV5）は、室外第３管（o3）に接続される。第６逆止弁（CV6）は、室外第６管（o6）に接続される。第７逆止弁（CV7）は、室外第７管（o7）に接続される。これらの逆止弁（CV1〜CV7）は、図１に示す矢印方向の冷媒の流れを許容し、この矢印と反対方向の冷媒の流れを禁止する。

〈冷設ユニット〉
冷設ユニット（50）は、例えば冷蔵倉庫に設置される利用ユニット（利用側機器）である。冷設ユニット（50）は、庫内ファン（52）と冷設回路（51）とを有する。冷設回路（51）の液端には、第１液連絡配管（2）が接続される。冷設回路（51）のガス端には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。

冷設回路（51）は、液端からガス端に向かって順に、冷設膨張弁（53）及び冷設熱交換器（冷凍設備用熱交換器）（54）を有する。冷設膨張弁（53）は、第１の利用膨張弁である。冷設膨張弁（53）は、開度が可変の電子膨張弁で構成される。

冷設熱交換器（54）は、第１の利用熱交換器である。冷設熱交換器（54）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。庫内ファン（52）は、冷設熱交換器（54）の近傍に配置される。庫内ファン（52）は、庫内空気を搬送する。冷設熱交換器（54）は、その内部を流れる冷媒と、庫内ファン（52）が搬送する庫内空気とを熱交換させる。

〈室内ユニット〉
室内ユニット（60）は、屋内に設置される利用ユニット（利用側機器）である。室内ユニット（60）は、室内ファン（62）と、室内回路（61）とを有する。室内回路（61）の液端には、第２液連絡配管（4）が接続される。室内回路（61）のガス端には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。

室内回路（61）は、液端からガス端に向かって順に、室内膨張弁（63）及び室内熱交換器（空調用熱交換器）（64）を有する。室内膨張弁（63）は、第２の利用膨張弁である。室内膨張弁（63）は、開度が可変な電子膨張弁である。

室内熱交換器（64）は、第２の利用熱交換器である。室内熱交換器（64）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室内ファン（62）は、室内熱交換器（64）の近傍に配置される。室内ファン（62）は、室内空気を搬送する。室内熱交換器（64）は、その内部を流れる冷媒と、室内ファン（62）が搬送する室内空気とを熱交換させる。

室内熱交換器（64）は、暖房運転時に放熱器となり、冷房運転時に蒸発器となる熱交換器である。

〈センサ〉
冷凍装置（1）は、各種のセンサ（図示省略）を有する。これらのセンサが検出する指標の一例として、冷媒回路（6）の高圧冷媒の温度／圧力、気液分離器（15）内の冷媒の温度／圧力、低圧冷媒の温度／圧力、中間圧冷媒の温度／圧力、室外熱交換器（13）の冷媒の温度、冷設熱交換器（54）の冷媒の温度、室内熱交換器（64）の冷媒の温度、第２圧縮機（22）の吸入冷媒の過熱度、第３圧縮機（23）の吸入冷媒の過熱度、室外空気の温度、庫内空気の温度、室内空気の温度がなど挙げられる。

〈コントローラ〉
制御器であるコントローラ（100）は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス（具体的には半導体メモリ）とを含む。コントローラ（100）は、運転指令やセンサの検出信号に基づいて、冷凍装置（1）の各機器を制御する。コントローラ（100）による各機器の制御により、冷凍装置（1）の運転が切り換えられる。コントローラ（100）は、冷媒回路（6）の高圧冷媒の温度を検出する温度センサを含む各種センサと、通信線で接続されている。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21），第２圧縮機（22），及び第３圧縮機（23）などを含む冷媒回路（6）の構成部品と通信線で接続されている。

コントローラ（100）は、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると上記開閉装置（71）を閉じ、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと開閉装置（71）を開く。圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、気液分離器（15）内の冷媒は中間熱交換器（17）に流入する。上記所定値は、冷媒が二酸化炭素の場合、例えば、８ＭＰａ程度に設定される。制御の詳細は、フローチャートを用いて後述する。

圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合に、気液分離器（15）内のガス冷媒を中間熱交換器（17）に導入しても気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、コントローラ（100）は、第２開閉装置であるバイパス弁（29）を開く。このことにより、気液分離器（15）は、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28）を介して冷設熱交換器（54）と連通する。その結果、気液分離器（15）内のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた冷設熱交換器（54）に導入される。

また、コントローラ（100）は、切換ユニット（30）を第３の状態に切り換え、ガス通路（70）を室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）に連通させる制御も行う。

−運転動作−
冷凍装置（1）の運転動作について詳細に説明する。冷凍装置（1）の運転は、冷設運転、冷房運転、冷房/冷設運転、暖房運転、暖房/冷設運転、暖房/冷設熱回収運転、暖房/冷設余熱運転、及びデフロスト運転を含む。

冷設運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）は停止する。冷房運転では、冷設ユニット（50）が停止し、室内ユニット（60）が冷房を行う。冷房/冷設運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）が冷房を行う。暖房運転では、冷設ユニット（50）が停止し、室内ユニット（60）が暖房を行う。暖房/冷設運転、暖房/冷設熱回収運転、及び暖房/冷設余熱運転のいずれにおいても、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）が暖房を行う。デフロスト運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室外熱交換器（13）の表面の霜を融かす動作が行われる。

暖房/冷設運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が比較的大きい条件下で実行される。暖房/冷設余熱運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が比較的小さい条件下で実行される。暖房/冷設熱回収運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が、暖房/冷設運転の間である条件下（冷設と暖房がバランスする条件下）で実行される。

〈冷設運転〉
図２に示す冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、室内膨張弁（63）が全閉状態となり、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）及び庫内ファン（52）が運転され、室内ファン（62）は停止する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図２に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、中間冷却器（17）で冷却された後、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷却熱交換器（16）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房運転〉
図３に示す冷房運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）が全閉状態となり、室内膨張弁（63）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、及び室内ファン（62）が運転され、庫内ファン（52）は停止する。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）が運転され、第２圧縮機（22）は停止する。冷房運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、室内熱交換器（64）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図３に示すように、第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒は、中間冷却器（17）で冷却された後、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、室内膨張弁（63）で減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内空気が冷却される。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房/冷設運転〉
図４に示す冷房／冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）及び室内膨張弁（63）の各開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）が運転される。冷房/冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）及び室内熱交換器（64）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図４に示すように、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）でそれぞれ圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設ユニット（50）と室内ユニット（60）とに分流する。冷設膨張弁（53）で減圧された冷媒は、冷設熱交換器（54）で蒸発する。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。室内膨張弁（63）で減圧された冷媒は、室内熱交換器（64）で蒸発する。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房運転〉
図５に示す暖房運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態となる。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）が全閉状態となり、室外膨張弁（14）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）及び室内ファン（62）が運転され、庫内ファン（52）が停止する。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）が運転され、第２圧縮機（22）は停止する。暖房運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、室外熱交換器（13）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図５に示すように、第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、室外膨張弁（14）で減圧された後、室外熱交換器（13）で蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設運転〉
図６に示す暖房/冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態に設置される。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）及び室外膨張弁（14）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）が運転される。暖房/冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、冷設熱交換器（54）及び室外熱交換器（13）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図６に示すように、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）でそれぞれ圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒の一部は、室外膨張弁（14）で減圧された後、室外熱交換器（13）で蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒の残りは、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設熱回収運転〉
図７に示す暖房/冷設熱回収運転は、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態となる。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、室外膨張弁（14）が全閉状態となり、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室内ファン（62）及び庫内ファン（52）が運転され、室外ファン（12）が停止する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。暖房/冷設熱回収運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発し、室外熱交換器（13）が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

図７に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設余熱運転〉
図８に示すように、暖房/冷設余熱運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室内膨張弁（63）及び室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。暖房/冷設余熱運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図８に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒の一部は、室外熱交換器（13）で放熱する。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒の残りは、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室外熱交換器（13）で放熱した冷媒と、室内熱交換器（64）で放熱した冷媒とは、合流した後、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈デフロスト運転〉
デフロスト運転では、図４に示す冷房運転と同じ動作が行われる。デフロスト運転では、第２圧縮機（22）及び第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱する。この結果、室外熱交換器（13）の表面の霜が内部から加熱される。室外熱交換器（13）の除霜に利用された冷媒は、室内熱交換器（64）で蒸発した後、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈圧縮部の停止中の気液分離器のガス抜き制御〉
本実施形態では、圧縮機が停止している状態で、外気温度が冷媒の臨界点の温度よりも高い場合に、気液分離器（15）のガス抜き制御が行われる。図９はガス抜き制御の１例を示すフローチャートである。また、図１０は、そのガス抜き制御中に行われる切換ユニット（30）の制御を示すフローチャートである。

図９のフローチャートでは、ステップST１において、以下の２つの条件の何れかが満たされているかどうかが判別される。第１の条件は、気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．３（MPa）より高いことである。第２の条件は、気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．０（MPa）より高く、且つ外気温度Ｔａが３０（℃）より高いことである。これらの条件のどちらかが満たされていると、気液分離器（15）の内部の圧力が臨界圧力より高いと判断される。

ステップST１の条件の何れかが満たされていると、ステップST２に進む。ステップST２では、ガス抜き弁（39）のパルスモータに例えば７０パルスの開度信号を送信して弁開度を調節し、ステップST１に戻る。ガス抜き弁（39）の開度を上記のように調節することにより、気液分離器（15）内の冷媒は、圧縮部（20）の停止中に、第１ガス通路であるインジェクション通路（38）から中間流路（41）を通って中間熱交換器（13）へ流入する。これにより、気液分離器（15）の内部の圧力が低下する。

この状態においても気液分離器（15）内の圧力が臨界圧力より高い場合は、図９のフローチャートには示していないが、第２バイパス通路（28）のバイパス弁（29）を開く制御を行う。そうすると、圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合に、気液分離器（15）内の冷媒が、冷設熱交換器（54）にも流入する。具体的には、気液分離器（15）の冷媒は、インジェクション通路（38）、第１吸入管（21a）、第１バイパス通路（26）、第２バイパス通路（28）、及び第１ガス連絡配管（3）を通って冷設熱交換器（54）に流入する。これにより、気液分離器（15）の内部の圧力がさらに低下する。

一方、ステップST１の条件が満たされていない場合は、ステップST３に進む。ステップST３では、気液分離器（15）の圧力ＲＰが７．５（MPa）より低いかどうかが判別される。ステップST３の条件が満たされていると、気液分離器（15）内の圧力が臨界圧力より低いと判断され、ステップST４へ進む。ステップST４では、ガス抜き弁（39）のパルスモータに０パルスの開度信号が送信され、ガス抜き弁（39）が閉鎖される。この状態では、気液分離器（15）の冷媒はどの熱交換器へも流入しない。ステップST４の制御をした後は、ステップST１へ戻る。

ステップST３の条件が満たされていない場合は、ガス抜き弁（39）の制御を行わず、ステップST１へ戻り、ステップST１からステップST４の制御が繰り返される。

圧縮部（20）の停止前に室内熱交換器（64）が蒸発器であった場合や室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合は、図９のフローチャートの制御を行った後に図１０のフローチャートの制御が行われる。

このフローでは、ステップST１１において、冷媒回路の高圧圧力ＨＰが８．５（MPa）より高いこと、且つ気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．５（MPa）より高いこと、さらに運転モードが停止モード（図に表した運転モード＝０）であること、の３つの条件が全て満たされていて、その状態が３０秒以上継続しているかどうかが判別される。

ステップST１１の条件が満たされると、ステップST１２に進み、第１三方弁（TV1）が第２連通状態であるかどうかが判別される。第１三方弁（TV2）が第２連通状態であると、ステップST１３へ進み、第１三方弁（TV2）が第１連通状態に切り換えられる。ステップST１４において、この状態で２０秒が経過するのを待ち、ステップST１１へ戻る。

ステップST１２の判別の結果、第１三方弁（TV1）が第２連通状態でないと、ステップST１５で第２三方弁（TV2）が第２連通状態であるかどうかが判別される。第２三方弁（TV2）が第２連通状態であると、ステップST１６で第２三方弁（TV2）が第１連通状態に切り換えられ、ステップST１７において、その状態で２０秒が経過するのを待ち、ステップST１１へ戻る。ステップST１５の判別の結果、第２三方弁（TV2）が第２連通状態でない場合は、第１三方弁（TV1）と第２三方弁（TV2）のいずれも切り換えず、ステップST１１へ戻る。

ステップST１３とステップST１６の制御により、第１三方弁（TV1）と第２三方弁（TV2）がいずれも第１連通状態になり、室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）とが連通する。このことにより、室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）のうち、いずれかが蒸発器であった場合に、放熱器の冷媒が蒸発器へ流入し、両者が均圧される。このとき、ガス抜き弁（39）とバイパス弁（29）が上記のように開かれているので、気液分離器（15）の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器を含む室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）へ流入する。

−実施形態１の効果−
本実施形態では、気液分離器（15）のガス流出口（15a）と複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、上記ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）と、圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると開閉装置（71）を閉じ、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと上記開閉装置（71）を開くコントローラ（100）とを設けている。

ここで、二酸化炭素を冷媒とする従来の冷凍装置では、外気温度が臨界点の温度（約３２℃）以上になれば、冷媒が気化して体積が大きくなる。そのため、気液分離器（15）内の圧力が上昇する。また、外気温度が高いときは、通常は利用側の冷却負荷は増加するが、場合によっては冷却負荷が小さいときがある。この場合、余剰の冷媒が生じやすく、特に気液分離器（15）内の冷媒が過剰になって気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するおそれがある。

外気温度が高いときに気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑えるには、気液分離器（15）の容量を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を設けたりすることが考えられる。しかしながら、このようにすると、冷凍装置を構成する機器が大型化したり、機器の数が増加したりする。

本実施形態によれば、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすことができる。そのため、気液分離器（15）の内容積を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を用いたりしなくても、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。よって、装置の大型化や複雑化を抑えられる。また、気液分離器（15）の内部の圧力を下げることができるから、気液分離器（15）の耐圧性能を必要以上に高めなくてもよい。なお、気液分離器（15）内の圧力は、気液分離器（15）の液冷媒流出口の配管に圧力センサを設けて検出できる。

本実施形態では、圧縮部（20）が、低段側圧縮要素（22，23）と、低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する。複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記低段側圧縮要素（22，23）と上記高段側圧縮要素（21）の間に設けられた中間熱交換器（17）を含む。そして、ガス通路（70）は、気液分離器（15）と中間熱交換器（17）とに連通するインジェクション通路（第１ガス通路）（38）を備え、開閉装置（71）は、第１ガス通路（38）に設けられたガス抜き弁（第１開閉装置）（39）を備える。

この構成では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、インジェクション通路（38）に設けられたガス抜き弁（39）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒が中間熱交換器（17）へ流入する。よって、膨張タンクなどを用いずに、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、複数の熱交換器（13，17，54，64）が、冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、ガス通路（70）は、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（28）を含む。

この構成では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記の所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、膨張タンクなどの専用の容器を用いなくても、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、第２ガス通路（25）が、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a）とに連通する第２バイパス通路（28）とを有する。開閉装置（71）は、第２バイパス通路（28）に設けられたバイパス弁（第２開閉装置）（29）を含む。

この構成では、圧縮部（20）が低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する本実施形態の構成において、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、インジェクション通路（38）のガス抜き弁（39）と第２バイパス通路（28）のバイパス弁（29）が開かれる。第１ガス通路（38）は、中間熱交換器（17）に連通し、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）にも連通している。そのため、気液分離器（15）内の冷媒は、この吸入側流路（21a）から第１圧縮機（21）をバイパスして第１バイパス通路を通り、さらに第２バイパス通路（28）を通って第２圧縮機（22）の吸入側流路（22a）へ流入する。第２圧縮機（22）の吸入側流路（22a）は冷設熱交換器（54）に連通しているので、冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54）に流入する。よって、膨張タンクなどを用いなくても、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、コントローラ（100）は、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、第１開閉装置（39）を開いて気液分離器（15）内のガス冷媒を中間熱交換器（17）に導入し、その状態においても気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、第２開閉装置（29）を開く。このことにより、気液分離器（15）の冷媒を中間熱交換器（17）に流入させるのに続いて、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54）に流入させる。

このように、中間熱交換器（17）と、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器）54）とに冷媒が順に流入することにより、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生をより効果的に抑制できる。

本実施形態では、上述したように、冷媒回路（6）は、室外熱交換器（13）と、冷設熱交換器（54）と、室内熱交換器（64）と、冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換ユニット（30）とを備える。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通する第１の状態に設定することができる。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通する第２の状態に切り換えることもできる。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）とが互いに連通する第３の状態に切り換えることもできる。ガス通路（70）は、第３の状態において、室内熱交換器（64）及び上記室外熱交換器（13）に連通する。

この実施形態では、圧縮部（20）が停止した状態で、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このとき、切換ユニット（30）を第３の状態に切り換えると、ガス通路が室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）の両方に連通する。そのため、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）が均圧される。よって、圧縮部の停止前に室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）の一方の熱交換器が蒸発器であった場合に、その蒸発器であった熱交換器と、他方の熱交換器にも、気液分離器（15）の冷媒が流入する。よって、圧縮部（20）の停止中に、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を効果的に抑制できる。

−実施形態１の変形例−
上記実施形態１の第２バイパス通路（28）の代わりに、油分離器（43）と第２吸入管（22a）とに接続された第１油戻し管（44）を、気液分離器（15）と冷設熱交換器（54）とに連通する第２バイパス通路として用いることもできる。このように構成すると、圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合、上記実施形態１において第２バイパス弁（29）を開く代わりに第１油量調節弁（46）を開く。このことにより、冷媒は、第２バイパス通路として機能する第１油戻し管（44）を通って冷設熱交換器（54）に流入する。

また、油分離器（43）と第３吸入管（23a）とに接続された第２油戻し管（45）を、気液分離器（15）と室外熱交換器（13）とに連通する第２バイパス通路として用いることもできる。このように構成すると、圧縮部（20）の停止前に室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合、上記実施形態１において第２バイパス弁（29）を開く代わりに第２油量調節弁（47）を開く。このことにより、冷媒は、第２バイパス通路として機能する第２油戻し管（45）を通って室外熱交換器（13）に流入する。

《実施形態２》
図１１に示す実施形態２について説明する。

実施形態２の冷凍装置（1）は、室外ユニット（10）と冷設ユニット（50）を備える点は実施形態１と共通しているが、室内を空調する室内ユニット（60）を備えていない。冷媒回路（6）において、冷媒は、圧縮部（20）、室外熱交換器（13）、気液分離器（15）、冷却熱交換器（16）、及び冷設熱交換器（54）を順に流れる方向のみに循環する。そのため、この実施形態２では、冷媒の循環方向を逆転させる実施形態１の切換ユニット（30）が設けられていない。この冷凍装置（1）の冷媒回路（6）におけるその他の機器構成は実施形態１と同様である。

この実施形態においては、室外熱交換器（13）が放熱器となり、冷設熱交換器（54）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。

この実施形態においても、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（17，54）の少なくとも一つ（中間熱交換器（17）や圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54））に逃がすことができる。そのため、気液分離器（15）の内容積を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を用いたりしなくても、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。よって、装置の大型化や複雑化を抑えられる。また、気液分離器（15）の内部の圧力を下げることができるから、気液分離器（15）の耐圧性能を必要以上に高めなくてもよい。

《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１では、ガス通路（70）は、気液分離器（15）と中間熱交換器（17）がインジェクション通路（第１ガス通路）（38）を介して連通し、気液分離器（15）と冷設熱交換器（54）とがインジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第２ガス通路（25）（第１バイパス通路（26）及び第２バイパス通路（28））を介して連通し、気液分離器（15）と室外熱交換器（13）とがインジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第２ガス通路（25）（第１バイパス通路（26）及び第２油戻し管（第２バイパス通路）（45））を介して連通するように構成されている。また、上記実施形態では、気液分離器（15）は、室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（64）が切換ユニット（30）を介して連通する状態で、インジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第１バイパス通路（26）を介して室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（64）に連通するように構成されている。しかしながら、気液分離器（15）は、これらの複数の熱交換器（13，17，54，64）の全てに連通する必要はなく、複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに連通すればよい。

上記実施形態では、圧縮部（20）が高段側圧縮機（21）と低段側圧縮機（22，23）を有する構成にしているが、圧縮部（20）は、１台の圧縮機のケーシングの内部に高段側圧縮要素と低段側圧縮要素が収容された構成にしてもよい。

上記実施形態では、上記圧縮部（20）が、低段側圧縮要素（22，23）と、低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する構成において、気液分離器（15）内の冷媒を中間熱交換器（17）に逃がせるように構成している。しかしながら、圧縮部（20）が低段圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する構成において、ガス通路（70）を、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する構成にしてもよい。この場合、図１において冷媒回路（6）に中間熱交換器（17）を設けない構成にして第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28，44）（45）を設けてもよい。また、第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28，44）（45）を設けずに、ガス通路（70）を、気液分離器（15）と低段圧縮要素（22，23）の吸入管（22a，23a）とに連通する通路にしてもよい。

このように構成すると、低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、気液分離器（15）内の冷媒は、ガス通路（70）を通って、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

上記実施形態では、切換ユニット（30）を２つの三方弁（TV1，TV2）で構成しているが、三方弁の代わりに、電動切り換え方式の２つの四路切換弁を用い、各四路切換弁の１つのポートを閉鎖して上記切換ユニット（30）を構成してもよい。また、三方弁（TV1，TV2）の代わりに、複数の電磁弁を組み合わせて上記切換ユニット（30）を構成してもよい。

上記実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いる例を説明したが、冷媒は二酸化炭素に限らない。本開示の熱源ユニット及び冷凍装置では、冷媒は、冷媒回路の高圧圧力が臨界圧力以上となる冷媒であればよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、熱源ユニット及び冷凍装置について有用である。

1 冷凍装置
6 冷媒回路
10 室外ユニット（熱源ユニット）
13 室外熱交換器（熱源熱交換器）
15 気液分離器
15a ガス流出口
17 中間冷却器（中間熱交換器）
21 第１圧縮機（高段側圧縮要素）
21a 第１吸入管（吸入側流路）
21b 第１吐出管（吐出側流路）
22 第２圧縮機（低段側圧縮要素）
22a 第２吸入管（吸入側流路）
23 第３圧縮機（低段側圧縮要素）
23a 第３吸入管（吸入側流路）
25 第２ガス通路
26 第１バイパス通路
28 第２バイパス通路
29 バイパス弁（第２開閉装置）
30 切換ユニット（切換装置）
38 インジェクション通路（第１ガス通路）
39 ガス抜き弁（第１開閉装置）
44 第１油戻し管（第２バイパス通路）
45 第２油戻し管（第２バイパス通路）
46 第１油量調節弁（第２開閉装置）
47 第２油量調節弁（第２開閉装置）
50 冷設ユニット（利用ユニット）
54 冷設熱交換器（冷凍設備用熱交換器（利用熱交換器））
60 室内ユニット（利用ユニット）
64 室内熱交換器（空調用熱交換器（利用熱交換器））
70 ガス通路
71 開閉装置
100 制御器
C 圧縮部

本開示は、熱源ユニット及び冷凍装置に関するものである。

従来、冷凍装置が有する冷媒回路の冷媒に二酸化炭素を用いたものがある。二酸化炭素を冷媒とする冷媒回路では、冷媒の高圧圧力が臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルが行われる。

このように超臨界冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置において、放熱器の下流側に気液分離器を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第ＷＯ２０１７／１３８４１９号

超臨界サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置では、圧縮機が停止している状態で外気温度が臨界点の温度より高くなると、気液分離器内の冷媒が蒸発し、気液分離器内の圧力が上昇するおそれがある。その結果、気液分離器内の圧力異常が発生するおそれがある
本開示の目的は、超臨界サイクルを行う冷媒回路を備え、放熱器の下流側に気液分離器を備えた冷凍装置及びその熱源ユニットにおいて、圧縮機の停止中に気液分離器内の圧力異常が発生するのを抑制することである。

本開示の第１の態様は、
利用側機器に接続されて高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷媒回路（6）が構成される熱源ユニットを前提とする。

この熱源ユニットは、
圧縮部（20）と、
気液分離器（15）と、
上記気液分離器（15）のガス流出口（15a）と、上記冷媒回路（6）に設けられる複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、
上記ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）と、
上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると上記開閉装置（71）を閉じ、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと上記開閉装置（71）を開く制御器（100）と、
を備えていることを特徴とする。

第１の態様では、冷凍装置の熱源ユニットにおいて、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすことができる。そのため、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

第１の態様は、さらに、
上記圧縮部（20）は、低段側圧縮要素（22，23）と、上記低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有し、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記低段側圧縮要素（22，23）と上記高段側圧縮要素（21）の間に設けられた中間熱交換器（17）を含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）と上記中間熱交換器（17）とに連通する第１ガス通路（38）を備え、
上記開閉装置（71）は、上記第１ガス通路（38）に設けられ、上記圧縮部（20）が停止した状態で開くことにより上記気液分離器（15）から上記中間熱交換器（17）に冷媒を逃がす第１開閉装置（39）を備える
ことを特徴とする。

第１の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒が中間熱交換器（17）へ流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第２の態様は、第１の態様において、
上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
ことを特徴とする。

第２の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第３の態様は、第２の態様において、
上記第２ガス通路（25）は、上記高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、上記高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）とに連通する第２バイパス通路（28，44）（45）とを有し、
上記開閉装置（71）は、上記第２バイパス通路（28，44）（45）に設けられた第２開閉装置（29，46）（47）を含む
ことを特徴とする。

第３の態様では、圧縮部（20）が低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する第１の態様の構成において、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、第１ガス通路（38）の第１開閉装置（39）と第２バイパス通路（28，44）（45）の第２開閉装置（29）が開かれる。第１ガス通路（38）は中間熱交換器（17）に連通するので、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）にも連通する。そのため、気液分離器（15）内の冷媒は、この吸入側流路（21a）から第１バイパス通路を通って高段側圧縮要素（21）をバイパスし、さらに第２バイパス通路（28，44）（45）を通って低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a）へ流入する。低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）は利用側の熱交換器（54，64）に連通するので、冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器（54，64）に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第４の態様は、第３の態様において、
上記制御器（100）は、上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記第１開閉装置（39）を開いて上記気液分離器（15）内のガス冷媒を上記中間熱交換器（17）に導入し、その状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、上記第２開閉装置（29）を開いて上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に上記気液分離器（15）内のガス冷媒を導入する
ことを特徴とする。

第４の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、まず第１開閉装置（39）を開いて気液分離器（15）内のガス冷媒が中間熱交換器（17）に導入される。このことにより、気液分離器（15）の内部の圧力が低下する。この状態でも気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、さらに第２開閉装置（29）が開かれ、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に気液分離器（15）内のガス冷媒が導入される。第６の態様では、中間熱交換器（17）と、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器に冷媒が順に流入することにより、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つにおいて、
上記冷媒回路（6）は、熱源熱交換器（13）と、利用熱交換器（54，64）と、上記冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換装置（30）とを備え、上記利用熱交換器（54，64）は、空調用熱交換器（64）と冷凍設備用熱交換器（54）とを備え、
上記切換装置（30）は、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通する第１の状態と、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通する第２の状態と、上記空調用熱交換器（64）と上記熱源熱交換器（13）とが互いに連通する第３の状態とに切換可能に構成され、
上記ガス通路（70）は、上記第３の状態において上記空調用熱交換器（64）及び上記熱源熱交換器（13）に連通する
ことを特徴とする。

第５の態様では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このとき、切換装置（30）を第３の状態に切り換えると、ガス通路（70）が空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）の両方に連通する。そのため、空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）が均圧される。圧縮部の停止前に空調用熱交換器（64）と熱源熱交換器（13）の一方の熱交換器が蒸発器であった場合、蒸発器であった熱交換器と、他方の熱交換器にも、気液分離器（15）の冷媒が流入する。よって、圧縮部（20）の停止中に、気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第６の態様は、第１から第５の態様の何れか１つにおいて、
上記冷媒回路（6）の冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする。

第６の態様では、二酸化炭素を冷媒として超臨界サイクルを行う冷媒回路（6）を有する冷凍装置の熱源ユニットにおいて、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がし、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

本開示の第７の態様は、
圧縮部（20）と気液分離器（15）とを備える熱源ユニット（10）と、利用側機器である利用ユニット（50，60）とを有し、高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記熱源ユニット（10）が、第１から第６の態様の何れか１つの熱源ユニット（10）であることを特徴とする。

第７の態様では、
超臨界サイクルを行う冷媒回路（6）を有する冷凍装置において、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がし、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するのを抑制できる。

図１は、実施形態１に係る冷凍装置の配管系統図である。 図２は、冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図３は、冷房運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図４は、冷房/冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図５は、暖房運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図６は、暖房/冷設運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図７は、暖房/冷設熱回収運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図８は、暖房/冷設余熱運転の冷媒の流れを示した図１相当図である。 図９は、圧縮機の停止中における気液分離器のガス抜き制御を示すフローチャートである。 図１０は、切換装置（三方弁）の制御を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態２に係る冷凍装置の配管系統図である。

以下、実施形態に係る室外ユニット（熱源ユニット）及び冷凍装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。

《実施形態１》
〈全体構成〉
実施形態１に係る冷凍装置（1）は、冷却対象の冷却と、室内の空調とを同時に行う。ここでいう冷却対象は、冷蔵庫、冷凍庫、ショーケースなどの冷凍設備を含む。以下では、このような冷却対象の冷凍設備を略して冷設と称する。

図１に示すように、冷凍装置（1）は、室外に設置される室外ユニット（10）と、冷蔵庫等の貯蔵庫の庫内の空気を冷却する冷設ユニット（50）と、室内の空調を行う室内ユニット（60）と、コントローラ（100）とを備える。冷設ユニット（50）及び室内ユニット（60）の数量は、１つに限らず、２つ以上であってもよい。本実施形態では、これらのユニット（10,50,60）が４本の連絡配管（2,3,4,5）によって接続されることで、冷媒回路（6）が構成される。

４本の連絡配管（2,3,4,5）は、第１液連絡配管（2）、第１ガス連絡配管（3）、第２液連絡配管（4）、及び第２ガス連絡配管（5）で構成される。第１液連絡配管（2）及び第１ガス連絡配管（3）は、冷設ユニット（50）に対応する。第２液連絡配管（4）及び第２ガス連絡配管（5）は、室内ユニット（60）に対応する。

冷媒回路（6）では、冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われる。本実施形態の冷媒回路（6）の冷媒は、二酸化炭素である。冷媒回路（6）は、冷媒の高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行うように構成される。

〈室外ユニット〉
室外ユニット（10）は、屋外に設置される熱源ユニットである。室外ユニット（10）は、室外ファン（12）と、室外回路（11）とを有する。室外回路（11）は、圧縮部（20）、切換ユニット（30）、室外熱交換器（13）、室外膨張弁（14）、気液分離器（15）、冷却熱交換器（16）、及び中間冷却器（17）を有する。

〈圧縮部〉
圧縮部（20）は、冷媒を圧縮する。圧縮部（20）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）を有する。圧縮部（20）は、二段圧縮式に構成される。第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）は、低段側圧縮機（低段側圧縮要素）を構成する。第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）は、互いに並列に接続される。第１圧縮機（21）は、高段側圧縮機（高段側圧縮要素）を構成する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）は、直列に接続される。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）は、直列に接続される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、モータによって圧縮機構が駆動される回転式圧縮機である。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）は、運転周波数、ないし回転速度が調節可能な可変容量式に構成される。圧縮部（20）では、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒を、第１圧縮機（21）でさらに圧縮する。

第１圧縮機（21）には、第１吸入管（21a）及び第１吐出管（21b）が接続される。第２圧縮機（22）には、第２吸入管（22a）及び第２吐出管（22b）が接続される。第３圧縮機（23）には、第３吸入管（23a）及び第３吐出管（23b）が接続される。

第２吸入管（22a）は、冷設ユニット（50）に連通する。第２圧縮機（22）は、冷設ユニット（50）に対応する冷設側圧縮機である。第３吸入管（23a）は、室内ユニット（60）に連通する。第３圧縮機（23）は、室内ユニット（60）に対応する室内側圧縮機である。

〈切換ユニット〉
切換ユニット（切換装置）（30）は、冷媒の流路を切り換える。切換ユニット（30）は、第１配管（31）、第２配管（32）、第３配管（33）、第４配管（34）、第１三方弁（TV1）、及び第２三方弁（TV2）を有する。第１配管（31）の流入端と、第２配管（32）の流入端とは、第１吐出管（21b）に接続する。第１配管（31）及び第２配管（32）は、圧縮部（20）の吐出圧が作用する配管である。第３配管（33）の流出端と、第４配管（34）の流出端とは、第３圧縮機（23）の第３吸入管（23a）に接続する。第３配管（33）及び第４配管（34）は、圧縮部（20）の吸入圧が作用する配管である。

第１三方弁（TV1）は、第１ポート（P1）、第２ポート（P2）、及び第３ポート（P3）を有する。第１三方弁（TV1）の第１ポート（P1）は、高圧流路である第１配管（31）の流出端に接続する。第１三方弁（TV1）の第２ポート（P2）は、低圧流路である第３配管（33）の流入端に接続する。第１三方弁（TV1）の第３ポート（P3）は、室内ガス側流路（35）に接続する。

第２三方弁（TV2）は、第１ポート（P1）、第２ポート（P2）、及び第３ポート（P3）を有する。第２三方弁（TV2）の第１ポート（P1）は、高圧流路である第２配管（32）の流出端に接続する。第２三方弁（TV2）の第２ポート（P2）は、低圧流路である第４配管（34）の流入端に接続する。第２三方弁（TV2）の第３ポート（P3）は、室外ガス側流路（36）に接続する。

第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）は、電動式の三方弁である。各三方弁（TV1,TV2）は、第１連通状態（図１の実線で示す状態）と第２連通状態（図１の破線で示す状態）とにそれぞれ切り換わる。第１連通状態の各三方弁（TV1,TV2）では、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが連通し、且つ第２ポート（P2）が閉鎖される。第２連通状態の各三方弁（TV1,TV2）では、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが連通し、第１ポート（P1）が閉鎖される。

〈室外熱交換器〉
室外熱交換器（13）は、熱源熱交換器を構成している。室外熱交換器（13）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外ファン（12）は、室外熱交換器（13）の近傍に配置される。室外ファン（12）は、室外空気を搬送する。室外熱交換器は、その内部を流れる冷媒と、室外ファン（12）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

室外熱交換器（13）のガス端には、室外ガス側流路（36）が接続される。室外熱交換器（13）の液端には、室外流路（O）が接続される。

室外熱交換器（13）は、冷房運転時に放熱器となり、暖房運転時に蒸発器となる熱交換器である。

〈室外流路〉
室外流路（O）は、室外第１管（o1）、室外第２管（o2）、室外第３管（o3）、室外第４管（o4）、室外第５管（o5）、室外第６管（o6）、及び室外第７管（o7）を含む。室外第１管（o1）の一端は、室外熱交換器（13）の液端に接続される。室外第１管（o1）の他端には、室外第２管（o2）の一端、及び室外第３管（o3）の一端がそれぞれ接続される。室外第２管（o2）の他端は、気液分離器（15）の頂部に接続される。室外第４管（o4）の一端は、気液分離器（15）の底部に接続される。室外第４管（o4）の他端には、室外第５管（o5）の一端及び室外第３管（o3）の他端がそれぞれ接続される。室外第５管（o5）の他端は、第１液連絡配管（2）に接続する。室外第６管（o6）の一端は、室外第５管（o5）の途中に接続する。室外第６管（o6）の他端は、第２液連絡配管（4）に接続する。室外第７管（o7）の一端は、室外第６管（o6）の途中に接続する。室外第7管（o7）の他端は、室外第２管（o2）の途中に接続する。

〈室外膨張弁〉
室外膨張弁（14）は、室外第１管（o1）に接続される。室外膨張弁（14）は、冷媒を減圧する減圧機構である。室外膨張弁（14）は、熱源膨張弁である。室外膨張弁（14）は、開度が可変な電子膨張弁である。

〈気液分離器〉
本実施形態の気液分離器（15）は、冷媒を貯留する容器を構成し、受液機の機能も有する。気液分離器（15）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器（15）の頂部には、室外第２管（o2）の他端と、ガス抜き管（37）の一端が接続される。ガス抜き管（37）の他端は、インジェクション通路（第１ガス通路）（38）の途中に接続される。ガス抜き管（37）には、ガス抜き弁（第１開閉装置）（39）が接続される。ガス抜き弁（39）は、開度が可変な電子膨張弁である。なお、ガス抜き弁（39）は、開閉可能な電磁弁であってもよい。

〈冷却熱交換器〉
冷却熱交換器（16）は、気液分離器（15）で分離された冷媒（主として液冷媒）を冷却する。冷却熱交換器（16）は、第１冷媒流路（16a）と、第２冷媒流路（16b）とを有する。第１冷媒流路（16a）は、室外第４管（o4）の途中に接続される。第２冷媒流路（16b）は、インジェクション通路（38）の途中に接続される。

インジェクション通路（38）の一端は、室外第４管（o4）の途中（第１冷媒流路（16a）の下流側）に接続される。インジェクション通路（38）の他端は、第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）に接続される。換言すると、インジェクション通路（38）の他端は、圧縮部（20）の中間圧力部分に接続される。インジェクション通路（38）には、第２冷媒流路（16b）よりも上流側に第１減圧弁（40）が設けられる。第１減圧弁（40）は、開度が可変の膨張弁である。

冷却熱交換器（16）では、第１冷媒流路（16a）を流れる冷媒と、第２冷媒流路（16b）を流れる冷媒とが熱交換する。第２冷媒流路（16b）は、第１減圧弁（40）で減圧された冷媒が流れる。冷却熱交換器（16）では、第１冷媒流路（16a）を流れる冷媒が冷却される。

〈中間冷却器〉
中間冷却器（17）は、中間流路（41）に接続される。中間流路（41）の一端は、第２圧縮機（22）の第２吐出管（22b）、及び第３圧縮機（23）の第３吐出管（23b）に接続される。中間流路（41）の他端は、第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）に接続される。換言すると、中間流路（41）の他端は、圧縮部（20）の中間圧力部に接続される。

中間冷却器（17）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。中間冷却器（17）の近傍には、冷却ファン（17a）が配置される。中間冷却器（17）は、その内部を流れる冷媒と、冷却ファン（17a）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

〈油分離回路〉
室外回路（11）は、油分離回路（42）を含む。油分離回路（42）は、油分離器（43）と、第１油戻し管（44）と、第２油戻し管（45）とを有する。油分離器（43）は、第１圧縮機（21）の第１吐出管（21b）に接続される。油分離器（43）は、圧縮部（20）から吐出された冷媒から油を分離する。第１油戻し管（44）及び第２油戻し管（45）の流入端は、油分離器（43）に接続される。第１油戻し管（44）の流出端は、第２圧縮機（22）の第２吸入管（22a）に接続される。第２油戻し管（45）の流出端は、第３圧縮機（23）の第３吸入管（23a）に接続される。第１油戻し管（44）には、第１油量調節弁（46）が接続される。第２油戻し管（45）には、第２油量調節弁（47）が接続される。

油分離器（43）で分離された油は、第１油戻し管（44）を介して第２圧縮機（22）に戻される。油分離器（43）で分離された油は、第２油戻し管（45）を介して第３圧縮機（23）に戻される。なお、油分離器（43）で分離された油を、第２圧縮機（22）のケーシング内の油溜まりに直接戻してもよい。油分離器（43）で分離された油を、第３圧縮機（23）のケーシング内の油溜まりに直接戻してもよい。

〈バイパス通路〉
第１吸入管（21a）と第２吸入管（21b）には、第１圧縮機（21）をバイパスする第１バイパス通路（26）が接続される。第１バイパス通路（26）には、第１吸入管（21a）から第２吸入管（21b）への冷媒の流れを許容し、逆方向への冷媒の流れを禁止する逆止弁（27）が接続される。第１圧縮機（21）の吐出側流路（21b）と第２圧縮機（22）の第２吸入側流路（22a）には、第２バイパス通路（28）が接続される。第２バイパス通路（28）には、バイパス弁（第２開閉装置）（29）が接続される。バイパス弁（29）は、第２バイパス通路（28）の冷媒の流量を調整する電子膨張弁で構成される。

〈気液分離器のガス抜き構造〉
この実施形態は、ガス通路（70）と開閉装置（71）を備える。ガス通路（70）と開閉装置（71）は、気液分離器（15）内のガス冷媒を複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすように構成されている。このことにより、気液分離器（15）の内部の圧力が上昇しすぎるのが抑制される。

ガス通路（70）は、気液分離器（15）のガス流出口（15a）と中間熱交換器（17）とに連通するインジェクション通路（38）を、気液分離器（15）のガス冷媒を抜くための第１ガス通路として有する。インジェクション通路（38）設けられているガス抜き弁（39）は、第１ガス通路を開閉する第１開閉装置として機能する。気液分離器（15）は、インジェクション通路（38）と中間流路（41）とを介して中間熱交換器（17）と連通する。

ガス通路（70）は、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む。第２ガス通路（25）は第１圧縮機（21）の第１吸入管（21a）と第２吐出管（21b）とに第１圧縮機（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、第１圧縮機（21）の第１吐出管（21b）と第２圧縮機（22，23）の第２吸入管（21a）とに連通する第２バイパス通路（28）とを含む。

上述したように、冷媒回路（6）は、冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換ユニット（切換装置）（30）として、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）を有する。切換ユニット（30）は、第１の状態、第２の状態、及び第３の状態に切換可能である。第１の状態では、後述の室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の第３吸入管（23a）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の第１吐出管（21b）に連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。第２の状態では、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の第１吐出管（21b）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の第３吸入管（23a）に連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。第３の状態では、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）とが互いに連通するように、第１三方弁（TV1）及び第２三方弁（TV2）が切り換えられる。ガス通路（70）は、上記第３の状態において、室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）に連通する。

上記構成により、気液分離器（15）は、圧縮部（20）の停止前に室内熱交換器（64）が蒸発器であった場合、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と室内ガス側流路（35）と第２ガス連絡配管（5）を介して室内熱交換器（64）と連通する。このことにより、気液分離器（15）のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった室内熱交換器（64）へ流入する。また、気液分離器（15）は、圧縮部（20）の停止前に室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と室外ガス側流路（36）を介して室外熱交換器（13）と連通する。このことにより、気液分離器（15）のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった室外熱交換器（13）へ流入する。

〈逆止弁〉
室外回路（11）は、第１逆止弁（CV1）、第２逆止弁（CV2）、第３逆止弁（CV3）、第４逆止弁（CV4）、第５逆止弁（CV5）、第６逆止弁（CV6）、及び第７逆止弁（CV7）を有する。第１逆止弁（CV1）は、第１吐出管（21b）に接続される。第２逆止弁（CV2）は、第２吐出管（22b）に接続される。第３逆止弁（CV3）は、第３吐出管（23b）に接続される。第４逆止弁（CV4）は、室外第２管（o2）に接続される。第５逆止弁（CV5）は、室外第３管（o3）に接続される。第６逆止弁（CV6）は、室外第６管（o6）に接続される。第７逆止弁（CV7）は、室外第７管（o7）に接続される。これらの逆止弁（CV1〜CV7）は、図１に示す矢印方向の冷媒の流れを許容し、この矢印と反対方向の冷媒の流れを禁止する。

〈冷設ユニット〉
冷設ユニット（50）は、例えば冷蔵倉庫に設置される利用ユニット（利用側機器）である。冷設ユニット（50）は、庫内ファン（52）と冷設回路（51）とを有する。冷設回路（51）の液端には、第１液連絡配管（2）が接続される。冷設回路（51）のガス端には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。

冷設回路（51）は、液端からガス端に向かって順に、冷設膨張弁（53）及び冷設熱交換器（冷凍設備用熱交換器）（54）を有する。冷設膨張弁（53）は、第１の利用膨張弁である。冷設膨張弁（53）は、開度が可変の電子膨張弁で構成される。

冷設熱交換器（54）は、第１の利用熱交換器である。冷設熱交換器（54）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。庫内ファン（52）は、冷設熱交換器（54）の近傍に配置される。庫内ファン（52）は、庫内空気を搬送する。冷設熱交換器（54）は、その内部を流れる冷媒と、庫内ファン（52）が搬送する庫内空気とを熱交換させる。

〈室内ユニット〉
室内ユニット（60）は、屋内に設置される利用ユニット（利用側機器）である。室内ユニット（60）は、室内ファン（62）と、室内回路（61）とを有する。室内回路（61）の液端には、第２液連絡配管（4）が接続される。室内回路（61）のガス端には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。

室内回路（61）は、液端からガス端に向かって順に、室内膨張弁（63）及び室内熱交換器（空調用熱交換器）（64）を有する。室内膨張弁（63）は、第２の利用膨張弁である。室内膨張弁（63）は、開度が可変な電子膨張弁である。

室内熱交換器（64）は、第２の利用熱交換器である。室内熱交換器（64）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室内ファン（62）は、室内熱交換器（64）の近傍に配置される。室内ファン（62）は、室内空気を搬送する。室内熱交換器（64）は、その内部を流れる冷媒と、室内ファン（62）が搬送する室内空気とを熱交換させる。

室内熱交換器（64）は、暖房運転時に放熱器となり、冷房運転時に蒸発器となる熱交換器である。

〈センサ〉
冷凍装置（1）は、各種のセンサ（図示省略）を有する。これらのセンサが検出する指標の一例として、冷媒回路（6）の高圧冷媒の温度／圧力、気液分離器（15）内の冷媒の温度／圧力、低圧冷媒の温度／圧力、中間圧冷媒の温度／圧力、室外熱交換器（13）の冷媒の温度、冷設熱交換器（54）の冷媒の温度、室内熱交換器（64）の冷媒の温度、第２圧縮機（22）の吸入冷媒の過熱度、第３圧縮機（23）の吸入冷媒の過熱度、室外空気の温度、庫内空気の温度、室内空気の温度がなど挙げられる。

〈コントローラ〉
制御器であるコントローラ（100）は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス（具体的には半導体メモリ）とを含む。コントローラ（100）は、運転指令やセンサの検出信号に基づいて、冷凍装置（1）の各機器を制御する。コントローラ（100）による各機器の制御により、冷凍装置（1）の運転が切り換えられる。コントローラ（100）は、冷媒回路（6）の高圧冷媒の温度を検出する温度センサを含む各種センサと、通信線で接続されている。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21），第２圧縮機（22），及び第３圧縮機（23）などを含む冷媒回路（6）の構成部品と通信線で接続されている。

コントローラ（100）は、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると上記開閉装置（71）を閉じ、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと開閉装置（71）を開く。圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、気液分離器（15）内の冷媒は中間熱交換器（17）に流入する。上記所定値は、冷媒が二酸化炭素の場合、例えば、８ＭＰａ程度に設定される。制御の詳細は、フローチャートを用いて後述する。

圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合に、気液分離器（15）内のガス冷媒を中間熱交換器（17）に導入しても気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、コントローラ（100）は、第２開閉装置であるバイパス弁（29）を開く。このことにより、気液分離器（15）は、インジェクション通路（38）と第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28）を介して冷設熱交換器（54）と連通する。その結果、気液分離器（15）内のガス冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた冷設熱交換器（54）に導入される。

また、コントローラ（100）は、切換ユニット（30）を第３の状態に切り換え、ガス通路（70）を室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）に連通させる制御も行う。

−運転動作−
冷凍装置（1）の運転動作について詳細に説明する。冷凍装置（1）の運転は、冷設運転、冷房運転、冷房/冷設運転、暖房運転、暖房/冷設運転、暖房/冷設熱回収運転、暖房/冷設余熱運転、及びデフロスト運転を含む。

冷設運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）は停止する。冷房運転では、冷設ユニット（50）が停止し、室内ユニット（60）が冷房を行う。冷房/冷設運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）が冷房を行う。暖房運転では、冷設ユニット（50）が停止し、室内ユニット（60）が暖房を行う。暖房/冷設運転、暖房/冷設熱回収運転、及び暖房/冷設余熱運転のいずれにおいても、冷設ユニット（50）が運転され、室内ユニット（60）が暖房を行う。デフロスト運転では、冷設ユニット（50）が運転され、室外熱交換器（13）の表面の霜を融かす動作が行われる。

暖房/冷設運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が比較的大きい条件下で実行される。暖房/冷設余熱運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が比較的小さい条件下で実行される。暖房/冷設熱回収運転は、室内ユニット（60）の必要な暖房能力が、暖房/冷設運転の間である条件下（冷設と暖房がバランスする条件下）で実行される。

〈冷設運転〉
図２に示す冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、室内膨張弁（63）が全閉状態となり、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）及び庫内ファン（52）が運転され、室内ファン（62）は停止する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図２に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、中間冷却器（17）で冷却された後、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷却熱交換器（16）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房運転〉
図３に示す冷房運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）が全閉状態となり、室内膨張弁（63）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、及び室内ファン（62）が運転され、庫内ファン（52）は停止する。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）が運転され、第２圧縮機（22）は停止する。冷房運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、室内熱交換器（64）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図３に示すように、第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒は、中間冷却器（17）で冷却された後、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、室内膨張弁（63）で減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内空気が冷却される。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈冷房/冷設運転〉
図４に示す冷房／冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第２連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）及び室内膨張弁（63）の各開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）が運転される。冷房/冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）及び室内熱交換器（64）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図４に示すように、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）でそれぞれ圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（13）で放熱し、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設ユニット（50）と室内ユニット（60）とに分流する。冷設膨張弁（53）で減圧された冷媒は、冷設熱交換器（54）で蒸発する。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。室内膨張弁（63）で減圧された冷媒は、室内熱交換器（64）で蒸発する。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房運転〉
図５に示す暖房運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態となる。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）が全閉状態となり、室外膨張弁（14）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）及び室内ファン（62）が運転され、庫内ファン（52）が停止する。第１圧縮機（21）及び第３圧縮機（23）が運転され、第２圧縮機（22）は停止する。暖房運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、室外熱交換器（13）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図５に示すように、第３圧縮機（23）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、室外膨張弁（14）で減圧された後、室外熱交換器（13）で蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設運転〉
図６に示す暖房/冷設運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態に設置される。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）及び室外膨張弁（14）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、及び第３圧縮機（23）が運転される。暖房/冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、冷設熱交換器（54）及び室外熱交換器（13）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図６に示すように、第２圧縮機（22）及び第３圧縮機（23）でそれぞれ圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒の一部は、室外膨張弁（14）で減圧された後、室外熱交換器（13）で蒸発する。室外熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、第３圧縮機（23）に吸入され、再び圧縮される。

冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒の残りは、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設熱回収運転〉
図７に示す暖房/冷設熱回収運転は、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第２連通状態となる。室内膨張弁（63）が所定開度で開放され、室外膨張弁（14）が全閉状態となり、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室内ファン（62）及び庫内ファン（52）が運転され、室外ファン（12）が停止する。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。暖房/冷設熱回収運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発し、室外熱交換器（13）が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

図７に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈暖房/冷設余熱運転〉
図８に示すように、暖房/冷設余熱運転では、第１三方弁（TV1）が第１連通状態、第２三方弁（TV2）が第１連通状態となる。室内膨張弁（63）及び室外膨張弁（14）が所定開度で開放され、冷設膨張弁（53）の開度が過熱度制御により調節され、第１減圧弁（40）の開度が適宜調節される。室外ファン（12）、庫内ファン（52）、及び室内ファン（62）が運転される。第１圧縮機（21）及び第２圧縮機（22）が運転され、第３圧縮機（23）は停止する。暖房/冷設余熱運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（64）及び室外熱交換器（13）で放熱し、冷設熱交換器（54）で蒸発する冷凍サイクルが行われる。

図８に示すように、第２圧縮機（22）で圧縮された冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入される。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒の一部は、室外熱交換器（13）で放熱する。第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒の残りは、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内空気が加熱される。室外熱交換器（13）で放熱した冷媒と、室内熱交換器（64）で放熱した冷媒とは、合流した後、気液分離器（15）を流れ、冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却される。第１冷媒流路（16a）の冷媒を冷却した第２冷媒流路（16b）の冷媒は、インジェクション通路（38）を流れ、第１圧縮機（21）に吸入される。冷却熱交換器（16）の第１冷媒流路（16a）で冷却された冷媒は、冷設膨張弁（53）で減圧された後、冷設熱交換器（54）で蒸発する。この結果、庫内空気が冷却される。冷設熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈デフロスト運転〉
デフロスト運転では、図４に示す冷房運転と同じ動作が行われる。デフロスト運転では、第２圧縮機（22）及び第１圧縮機（21）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（13）で放熱する。この結果、室外熱交換器（13）の表面の霜が内部から加熱される。室外熱交換器（13）の除霜に利用された冷媒は、室内熱交換器（64）で蒸発した後、第２圧縮機（22）に吸入され、再び圧縮される。

〈圧縮部の停止中の気液分離器のガス抜き制御〉
本実施形態では、圧縮機が停止している状態で、外気温度が冷媒の臨界点の温度よりも高い場合に、気液分離器（15）のガス抜き制御が行われる。図９はガス抜き制御の１例を示すフローチャートである。また、図１０は、そのガス抜き制御中に行われる切換ユニット（30）の制御を示すフローチャートである。

図９のフローチャートでは、ステップST１において、以下の２つの条件の何れかが満たされているかどうかが判別される。第１の条件は、気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．３（MPa）より高いことである。第２の条件は、気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．０（MPa）より高く、且つ外気温度Ｔａが３０（℃）より高いことである。これらの条件のどちらかが満たされていると、気液分離器（15）の内部の圧力が臨界圧力より高いと判断される。

ステップST１の条件の何れかが満たされていると、ステップST２に進む。ステップST２では、ガス抜き弁（39）のパルスモータに例えば７０パルスの開度信号を送信して弁開度を調節し、ステップST１に戻る。ガス抜き弁（39）の開度を上記のように調節することにより、気液分離器（15）内の冷媒は、圧縮部（20）の停止中に、第１ガス通路であるインジェクション通路（38）から中間流路（41）を通って中間熱交換器（13）へ流入する。これにより、気液分離器（15）の内部の圧力が低下する。

この状態においても気液分離器（15）内の圧力が臨界圧力より高い場合は、図９のフローチャートには示していないが、第２バイパス通路（28）のバイパス弁（29）を開く制御を行う。そうすると、圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合に、気液分離器（15）内の冷媒が、冷設熱交換器（54）にも流入する。具体的には、気液分離器（15）の冷媒は、インジェクション通路（38）、第１吸入管（21a）、第１バイパス通路（26）、第２バイパス通路（28）、及び第１ガス連絡配管（3）を通って冷設熱交換器（54）に流入する。これにより、気液分離器（15）の内部の圧力がさらに低下する。

一方、ステップST１の条件が満たされていない場合は、ステップST３に進む。ステップST３では、気液分離器（15）の圧力ＲＰが７．５（MPa）より低いかどうかが判別される。ステップST３の条件が満たされていると、気液分離器（15）内の圧力が臨界圧力より低いと判断され、ステップST４へ進む。ステップST４では、ガス抜き弁（39）のパルスモータに０パルスの開度信号が送信され、ガス抜き弁（39）が閉鎖される。この状態では、気液分離器（15）の冷媒はどの熱交換器へも流入しない。ステップST４の制御をした後は、ステップST１へ戻る。

ステップST３の条件が満たされていない場合は、ガス抜き弁（39）の制御を行わず、ステップST１へ戻り、ステップST１からステップST４の制御が繰り返される。

圧縮部（20）の停止前に室内熱交換器（64）が蒸発器であった場合や室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合は、図９のフローチャートの制御を行った後に図１０のフローチャートの制御が行われる。

このフローでは、ステップST１１において、冷媒回路の高圧圧力ＨＰが８．５（MPa）より高いこと、且つ気液分離器（15）内の圧力ＲＰが８．５（MPa）より高いこと、さらに運転モードが停止モード（図に表した運転モード＝０）であること、の３つの条件が全て満たされていて、その状態が３０秒以上継続しているかどうかが判別される。

ステップST１１の条件が満たされると、ステップST１２に進み、第１三方弁（TV1）が第２連通状態であるかどうかが判別される。第１三方弁（TV2）が第２連通状態であると、ステップST１３へ進み、第１三方弁（TV2）が第１連通状態に切り換えられる。ステップST１４において、この状態で２０秒が経過するのを待ち、ステップST１１へ戻る。

ステップST１２の判別の結果、第１三方弁（TV1）が第２連通状態でないと、ステップST１５で第２三方弁（TV2）が第２連通状態であるかどうかが判別される。第２三方弁（TV2）が第２連通状態であると、ステップST１６で第２三方弁（TV2）が第１連通状態に切り換えられ、ステップST１７において、その状態で２０秒が経過するのを待ち、ステップST１１へ戻る。ステップST１５の判別の結果、第２三方弁（TV2）が第２連通状態でない場合は、第１三方弁（TV1）と第２三方弁（TV2）のいずれも切り換えず、ステップST１１へ戻る。

ステップST１３とステップST１６の制御により、第１三方弁（TV1）と第２三方弁（TV2）がいずれも第１連通状態になり、室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）とが連通する。このことにより、室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）のうち、いずれかが蒸発器であった場合に、放熱器の冷媒が蒸発器へ流入し、両者が均圧される。このとき、ガス抜き弁（39）とバイパス弁（29）が上記のように開かれているので、気液分離器（15）の冷媒が、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった熱交換器を含む室外熱交換器（13）と室内熱交換器（64）へ流入する。

−実施形態１の効果−
本実施形態では、気液分離器（15）のガス流出口（15a）と複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、上記ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）と、圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると開閉装置（71）を閉じ、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと上記開閉装置（71）を開くコントローラ（100）とを設けている。

ここで、二酸化炭素を冷媒とする従来の冷凍装置では、外気温度が臨界点の温度（約３２℃）以上になれば、冷媒が気化して体積が大きくなる。そのため、気液分離器（15）内の圧力が上昇する。また、外気温度が高いときは、通常は利用側の冷却負荷は増加するが、場合によっては冷却負荷が小さいときがある。この場合、余剰の冷媒が生じやすく、特に気液分離器（15）内の冷媒が過剰になって気液分離器（15）の内部の圧力異常が発生するおそれがある。

外気温度が高いときに気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑えるには、気液分離器（15）の容量を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を設けたりすることが考えられる。しかしながら、このようにすると、冷凍装置を構成する機器が大型化したり、機器の数が増加したりする。

本実施形態によれば、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに逃がすことができる。そのため、気液分離器（15）の内容積を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を用いたりしなくても、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。よって、装置の大型化や複雑化を抑えられる。また、気液分離器（15）の内部の圧力を下げることができるから、気液分離器（15）の耐圧性能を必要以上に高めなくてもよい。なお、気液分離器（15）内の圧力は、気液分離器（15）の液冷媒流出口の配管に圧力センサを設けて検出できる。

本実施形態では、圧縮部（20）が、低段側圧縮要素（22，23）と、低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する。複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記低段側圧縮要素（22，23）と上記高段側圧縮要素（21）の間に設けられた中間熱交換器（17）を含む。そして、ガス通路（70）は、気液分離器（15）と中間熱交換器（17）とに連通するインジェクション通路（第１ガス通路）（38）を備え、開閉装置（71）は、第１ガス通路（38）に設けられたガス抜き弁（第１開閉装置）（39）を備える。

この構成では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、インジェクション通路（38）に設けられたガス抜き弁（39）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒が中間熱交換器（17）へ流入する。よって、膨張タンクなどを用いずに、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、複数の熱交換器（13，17，54，64）が、冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、ガス通路（70）は、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（28）を含む。

この構成では、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記の所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。ガス通路（70）が第２ガス通路（28）を含むので、気液分離器（15）内の冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、膨張タンクなどの専用の容器を用いなくても、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、第２ガス通路（25）が、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a）とに連通する第２バイパス通路（28）とを有する。開閉装置（71）は、第２バイパス通路（28）に設けられたバイパス弁（第２開閉装置）（29）を含む。

この構成では、圧縮部（20）が低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する本実施形態の構成において、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、インジェクション通路（38）のガス抜き弁（39）と第２バイパス通路（28）のバイパス弁（29）が開かれる。第１ガス通路（38）は、中間熱交換器（17）に連通し、高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）にも連通している。そのため、気液分離器（15）内の冷媒は、この吸入側流路（21a）から第１圧縮機（21）をバイパスして第１バイパス通路を通り、さらに第２バイパス通路（28）を通って第２圧縮機（22）の吸入側流路（22a）へ流入する。第２圧縮機（22）の吸入側流路（22a）は冷設熱交換器（54）に連通しているので、冷媒は、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54）に流入する。よって、膨張タンクなどを用いなくても、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

本実施形態では、コントローラ（100）は、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、第１開閉装置（39）を開いて気液分離器（15）内のガス冷媒を中間熱交換器（17）に導入し、その状態においても気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、第２開閉装置（29）を開く。このことにより、気液分離器（15）の冷媒を中間熱交換器（17）に流入させるのに続いて、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54）に流入させる。

このように、中間熱交換器（17）と、圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器）54）とに冷媒が順に流入することにより、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生をより効果的に抑制できる。

本実施形態では、上述したように、冷媒回路（6）は、室外熱交換器（13）と、冷設熱交換器（54）と、室内熱交換器（64）と、冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換ユニット（30）とを備える。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通する第１の状態に設定することができる。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）が圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通し、室外熱交換器（13）が圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通する第２の状態に切り換えることもできる。切換ユニット（30）は、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）とが互いに連通する第３の状態に切り換えることもできる。ガス通路（70）は、第３の状態において、室内熱交換器（64）及び上記室外熱交換器（13）に連通する。

この実施形態では、圧縮部（20）が停止した状態で、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このとき、切換ユニット（30）を第３の状態に切り換えると、ガス通路が室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）の両方に連通する。そのため、室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）が均圧される。よって、圧縮部の停止前に室内熱交換器（64）と室外熱交換器（13）の一方の熱交換器が蒸発器であった場合に、その蒸発器であった熱交換器と、他方の熱交換器にも、気液分離器（15）の冷媒が流入する。よって、圧縮部（20）の停止中に、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を効果的に抑制できる。

−実施形態１の変形例−
上記実施形態１の第２バイパス通路（28）の代わりに、油分離器（43）と第２吸入管（22a）とに接続された第１油戻し管（44）を、気液分離器（15）と冷設熱交換器（54）とに連通する第２バイパス通路として用いることもできる。このように構成すると、圧縮部（20）の停止前に冷設熱交換器（54）が蒸発器であった場合、上記実施形態１において第２バイパス弁（29）を開く代わりに第１油量調節弁（46）を開く。このことにより、冷媒は、第２バイパス通路として機能する第１油戻し管（44）を通って冷設熱交換器（54）に流入する。

また、油分離器（43）と第３吸入管（23a）とに接続された第２油戻し管（45）を、気液分離器（15）と室外熱交換器（13）とに連通する第２バイパス通路として用いることもできる。このように構成すると、圧縮部（20）の停止前に室外熱交換器（13）が蒸発器であった場合、上記実施形態１において第２バイパス弁（29）を開く代わりに第２油量調節弁（47）を開く。このことにより、冷媒は、第２バイパス通路として機能する第２油戻し管（45）を通って室外熱交換器（13）に流入する。

《実施形態２》
図１１に示す実施形態２について説明する。

実施形態２の冷凍装置（1）は、室外ユニット（10）と冷設ユニット（50）を備える点は実施形態１と共通しているが、室内を空調する室内ユニット（60）を備えていない。冷媒回路（6）において、冷媒は、圧縮部（20）、室外熱交換器（13）、気液分離器（15）、冷却熱交換器（16）、及び冷設熱交換器（54）を順に流れる方向のみに循環する。そのため、この実施形態２では、冷媒の循環方向を逆転させる実施形態１の切換ユニット（30）が設けられていない。この冷凍装置（1）の冷媒回路（6）におけるその他の機器構成は実施形態１と同様である。

この実施形態においては、室外熱交換器（13）が放熱器となり、冷設熱交換器（54）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。

この実施形態においても、圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きい場合に、ガス通路（70）の開閉装置（71）が開かれる。このことにより、気液分離器（15）内の冷媒を、熱交換器（17，54）の少なくとも一つ（中間熱交換器（17）や圧縮部（20）の停止前に蒸発器であった冷設熱交換器（54））に逃がすことができる。そのため、気液分離器（15）の内容積を大きくしたり、膨張タンクなどの専用の容器を用いたりしなくても、圧縮部（20）の停止中に気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。よって、装置の大型化や複雑化を抑えられる。また、気液分離器（15）の内部の圧力を下げることができるから、気液分離器（15）の耐圧性能を必要以上に高めなくてもよい。

《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１では、ガス通路（70）は、気液分離器（15）と中間熱交換器（17）がインジェクション通路（第１ガス通路）（38）を介して連通し、気液分離器（15）と冷設熱交換器（54）とがインジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第２ガス通路（25）（第１バイパス通路（26）及び第２バイパス通路（28））を介して連通し、気液分離器（15）と室外熱交換器（13）とがインジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第２ガス通路（25）（第１バイパス通路（26）及び第２油戻し管（第２バイパス通路）（45））を介して連通するように構成されている。また、上記実施形態では、気液分離器（15）は、室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（64）が切換ユニット（30）を介して連通する状態で、インジェクション通路（第１ガス通路）（38）と第１バイパス通路（26）を介して室外熱交換器（13）及び室内熱交換器（64）に連通するように構成されている。しかしながら、気液分離器（15）は、これらの複数の熱交換器（13，17，54，64）の全てに連通する必要はなく、複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つに連通すればよい。

上記実施形態では、圧縮部（20）が高段側圧縮機（21）と低段側圧縮機（22，23）を有する構成にしているが、圧縮部（20）は、１台の圧縮機のケーシングの内部に高段側圧縮要素と低段側圧縮要素が収容された構成にしてもよい。

上記実施形態では、上記圧縮部（20）が、低段側圧縮要素（22，23）と、低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する構成において、気液分離器（15）内の冷媒を中間熱交換器（17）に逃がせるように構成している。しかしながら、圧縮部（20）が低段圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する構成において、ガス通路（70）を、気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する構成にしてもよい。この場合、図１において冷媒回路（6）に中間熱交換器（17）を設けない構成にして第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28，44）（45）を設けてもよい。また、第１バイパス通路（26）と第２バイパス通路（28，44）（45）を設けずに、ガス通路（70）を、気液分離器（15）と低段圧縮要素（22，23）の吸入管（22a，23a）とに連通する通路にしてもよい。

このように構成すると、低段側圧縮要素（22，23）と高段側圧縮要素（21）とを有する圧縮部（20）が停止した状態で気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きい場合に、気液分離器（15）内の冷媒は、ガス通路（70）を通って、圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に流入する。よって、気液分離器（15）の内部の圧力異常の発生を抑制できる。

上記実施形態では、切換ユニット（30）を２つの三方弁（TV1，TV2）で構成しているが、三方弁の代わりに、電動切り換え方式の２つの四路切換弁を用い、各四路切換弁の１つのポートを閉鎖して上記切換ユニット（30）を構成してもよい。また、三方弁（TV1，TV2）の代わりに、複数の電磁弁を組み合わせて上記切換ユニット（30）を構成してもよい。

上記実施形態では、冷媒として二酸化炭素を用いる例を説明したが、冷媒は二酸化炭素に限らない。本開示の熱源ユニット及び冷凍装置では、冷媒は、冷媒回路の高圧圧力が臨界圧力以上となる冷媒であればよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上説明したように、本開示は、熱源ユニット及び冷凍装置について有用である。

1 冷凍装置
6 冷媒回路
10 室外ユニット（熱源ユニット）
13 室外熱交換器（熱源熱交換器）
15 気液分離器
15a ガス流出口
17 中間冷却器（中間熱交換器）
21 第１圧縮機（高段側圧縮要素）
21a 第１吸入管（吸入側流路）
21b 第１吐出管（吐出側流路）
22 第２圧縮機（低段側圧縮要素）
22a 第２吸入管（吸入側流路）
23 第３圧縮機（低段側圧縮要素）
23a 第３吸入管（吸入側流路）
25 第２ガス通路
26 第１バイパス通路
28 第２バイパス通路
29 バイパス弁（第２開閉装置）
30 切換ユニット（切換装置）
38 インジェクション通路（第１ガス通路）
39 ガス抜き弁（第１開閉装置）
44 第１油戻し管（第２バイパス通路）
45 第２油戻し管（第２バイパス通路）
46 第１油量調節弁（第２開閉装置）
47 第２油量調節弁（第２開閉装置）
50 冷設ユニット（利用ユニット）
54 冷設熱交換器（冷凍設備用熱交換器（利用熱交換器））
60 室内ユニット（利用ユニット）
64 室内熱交換器（空調用熱交換器（利用熱交換器））
70 ガス通路
71 開閉装置
100 制御器
C 圧縮部

Claims (13)

1. 利用側機器に接続されて高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷媒回路（6）が構成される熱源ユニットであって、
   圧縮部（20）と、
   気液分離器（15）と、
   上記気液分離器（15）のガス流出口（15a）と、上記冷媒回路（6）に設けられる複数の熱交換器（13，17，54，64）の少なくとも一つとに連通するガス通路（70）と、
   上記ガス通路（70）を開閉する開閉装置（71）と、
   上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値以下であると上記開閉装置（71）を閉じ、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと上記開閉装置（71）を開く制御器（100）と、
   を備えていることを特徴とする熱源ユニット。
2. 請求項１において、
   上記圧縮部（20）は、低段側圧縮要素（22，23）と、上記低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有し、
   上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記低段側圧縮要素（22，23）と上記高段側圧縮要素（21）の間に設けられた中間熱交換器（17）を含み、
   上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）と上記中間熱交換器（17）とに連通する第１ガス通路（38）を備え、
   上記開閉装置（71）は、上記第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）を備える
   ことを特徴とする熱源ユニット。
3. 請求項１において、
   上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
   上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
   ことを特徴とする熱源ユニット。
4. 請求項１において、
   上記圧縮部（20）は、低段側圧縮要素（22，23）と、上記低段側圧縮要素（22，23）で圧縮された冷媒をさらに圧縮する高段側圧縮要素（21）とを有する
   ことを特徴とする熱源ユニット。
5. 請求項２において、
   上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
   上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
   ことを特徴とする熱源ユニット。
6. 請求項５において、
   上記第２ガス通路（25）は、上記高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、上記高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）とに連通する第２バイパス通路（28，44）（45）とを有し、
   上記開閉装置（71）は、上記第２バイパス通路（28，44）（45）に設けられた第２開閉装置（29，46）（47）を含む
   ことを特徴とする熱源ユニット。
7. 請求項６において、
   上記制御器（100）は、上記圧縮部（20）が停止した状態で上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記第１開閉装置（39）を開いて上記気液分離器（15）内のガス冷媒を上記中間熱交換器（17）に導入し、その状態で上記気液分離器（15）内の圧力が所定値よりも大きいと、上記第２開閉装置（29）を開いて上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器に上記気液分離器（15）内のガス冷媒を導入する
   ことを特徴とする熱源ユニット。
8. 請求項４において、
   上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）と上記高段側圧縮要素（21）の吸入管（21a）とに連通する第１ガス通路（38）を備え、
   上記開閉装置（71）は、上記第１ガス通路（38）に設けられた第１開閉装置（39）を備える
   ことを特徴とする熱源ユニット。
9. 請求項８において、
   上記複数の熱交換器（13，17，54，64）は、上記冷媒回路（6）の冷凍サイクルを構成する放熱器と蒸発器とを含み、
   上記ガス通路（70）は、上記気液分離器（15）内の圧力が上記所定値よりも大きいと、上記圧縮部（20）の停止前に蒸発器として機能していた熱交換器と連通する第２ガス通路（25）を含む
   ことを特徴とする熱源ユニット。
10. 請求項９において、
    上記第２ガス通路（25）は、上記高段側圧縮要素（21）の吸入側流路（21a）と吐出側流路（21b）とに上記高段側圧縮要素（21）をバイパスして連通する第１バイパス通路（26）と、上記高段側圧縮要素（21）の吐出側流路（21b）と上記低段側圧縮要素（22）の吸入側流路（22a，23a）とに連通する第２バイパス通路（28，44）（45）とを有し、
    上記開閉装置（71）は、上記第２バイパス通路（28，44）（45）に設けられた第２開閉装置（29，46）（47）を含む
    ことを特徴とする熱源ユニット。
11. 請求項１から１０のいずれか１つにおいて、
    上記冷媒回路（6）は、熱源熱交換器（13）と、利用熱交換器（54，64）と、上記冷媒回路（6）内での冷媒の循環方向を切り換える切換装置（30）とを備え、上記利用熱交換器（54，64）は、空調用熱交換器（64）と冷凍設備用熱交換器（54）とを備え、
    上記切換装置（30）は、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通する第１の状態と、上記空調用熱交換器（64）が上記圧縮部（20）の吐出側流路（21b）に連通し且つ上記熱源熱交換器（13）が上記圧縮部（20）の吸入側流路（21a）に連通する第２の状態と、上記空調用熱交換器（64）と上記熱源熱交換器（13）とが互いに連通する第３の状態とに切換可能に構成され、
    上記ガス通路（70）は、上記第３の状態において上記空調用熱交換器（64）及び上記熱源熱交換器（13）に連通する
    ことを特徴とする熱源ユニット。
12. 請求項１から１１の何れか１つにおいて、
    上記冷媒回路（6）の冷媒は、二酸化炭素である
    ことを特徴とする熱源ユニット。
13. 圧縮部（20）と気液分離器（15）とを備える熱源ユニット（10）と、利用側機器である利用ユニット（50，60）とを有し、高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
    上記熱源ユニット（10）が、請求項１から１２の何れか１つの熱源ユニット（10）であることを特徴とする冷凍装置。

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