JP2024002747A - 熱源ユニット、および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流路切換機構を簡素化する。【解決手段】流路切換機構３０は第１ポートＰ１と、第２ポートＰ２と、第３ポートＰ３と、第４ポートＰ４とを有するとともに、流路切換機構３０の第１流路３１および第２流路３２のそれぞれには、２つ以上の開閉弁Ｖが並列に設けられる。前記流路切換機構３０の第３流路３３および第４流路３４の少なくとも１つには、１つの開閉弁Ｖが設けられる【選択図】図３

Description

本開示は、熱源ユニット、および冷凍装置に関する。

特許文献１の冷凍装置は、流路切換機構が設けられた冷媒回路を有する。同文献の図６に示すように、流路切換機構は、４つの流路を有する。４つの流路のそれぞれには、複数の開閉弁が並列に設けられる。

特許６９８４０４６号公報

特許文献１に記載のように、４つの流路のそれぞれに複数の開閉弁を設けると、流路切換機構の構造が複雑になる。

本開示の目的は、流路切換機構を簡素化することである。

第１の態様は、圧縮部（20）と、流路切換機構（30）と、熱源側熱交換器（24）とを備え、第１利用側熱交換器（64）および第２利用側熱交換器（74）に接続されることで冷媒回路（6）を構成する熱源ユニットであって、
前記圧縮部（20）は、互いに並列に設けられる第１圧縮要素（21）および第２圧縮要素（22）を含み、
前記第１圧縮要素（21）の吸入部は、前記第２利用側熱交換器（74）のガス端部と繋がり、
前記流路切換機構（30）は、
前記第１圧縮要素（21）の吐出部、および前記第２圧縮要素（22）の吐出部と繋がる第１ポート（P1）と、
前記第２圧縮要素（22）の吸入部と繋がる第２ポート（P2）と、
前記第１利用側熱交換器（64）のガス端部と繋がる第３ポート（P3）と、
前記熱源側熱交換器（24）のガス端部と繋がる第４ポート（P4）と、
前記第１ポート（P1）と前記第３ポート（P3）とを連通する第１流路（31）と、
前記第１ポート（P1）と前記第４ポート（P4）とを連通する第２流路（32）と、
前記第２ポート（P2）と前記第３ポート（P3）とを連通する第３流路（33）と、
前記第２ポート（P2）と前記第４ポート（P4）とを連通する第４流路（34）とを有するとともに前記第１流路（31）、前記第２流路（32）、前記第３流路（33）、および前記第４流路（34）のそれぞれを開閉するように構成され、
前記第１流路（31）および前記第２流路（32）のそれぞれには、２つ以上の開閉弁（V）が並列に設けられ、
前記第３流路（33）および前記第４流路（34）の少なくとも１つには、１つの開閉弁（V）が設けられる熱源ユニットである。

第１の態様では、第３流路（33）および第４流路（34）の少なくとも１つに設けられる開閉弁の数が１つである。このため、流路切換機構（30）の簡素化を図ることができる。

第１流路（31）および第２流路（32）は、第１圧縮要素（21）および第２圧縮要素（22）の双方で吐出された冷媒が流れる。これに対し、第３流路（33）や第４流路（34）は、第１圧縮要素（21）に吸入される冷媒は流れず、第２圧縮要素（22）に吸入される冷媒が流れる。このため、第３流路（33）や第４流路（34）を流れる冷媒の流量は、第１流路（31）や第２流路（32）を流れる冷媒の流量よりも少なくなる。したがって、第３流路（33）や第４流路（34）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第３流路（33）や第４流路（34）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。したがって、冷媒回路（6）の圧力損失に起因して冷凍サイクルの効率が低下することを抑制できる。

第２の態様は、第１の態様において、前記第４流路（34）には、１つの開閉弁（V）が設けられる。

第２の態様では、第４流路（34）の開閉弁（V）の数が１つである。冷媒回路（6）では、第２利用側熱交換器（74）で蒸発した冷媒を第１圧縮要素（21）に吸入させるとともに、熱源側熱交換器（24）で蒸発した冷媒を第２圧縮要素（22）に吸入させる運転が可能である。この運転では、熱源側熱交換器（24）に加えて、第２利用側熱交換器（74）が入熱源となるので、熱源側熱交換器（24）、さらには第４流路（34）を流れる冷媒の流量が少なくなる。このため、第４流路（34）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第４流路（34）の圧力損失を大きく増大することを抑制できる。

第３の態様は、第２の態様において、前記第３流路（33）には、２つ以上の開閉弁（V）が並列に設けられる。

第３の態様では、第３流路（33）に設けられる開閉弁（V）の数が２つ以上である。冷媒回路（6）では、第１利用側熱交換器（64）で蒸発した冷媒を、第３流路（33）を介して第２圧縮要素（22）に吸入させる運転が可能である。ここで、第１利用側熱交換器（64）は、利用側の要求に応じて冷却負荷が変動する。このため、この要求に応じて第３流路（33）を流れる冷媒の流量も増大することがある。したがって、第３流路（33）の開閉弁（V）の数を２つ以上とすることで、第３流路（33）の冷媒の流量が増大したときに、第３流路（33）の圧力損失が増大することを抑制できる。

第４の態様は、第１～第３のいずれか１つの態様において、前記第４流路（34）には、前記第２ポート（P2）から前記第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを制限する第１逆止弁（CV1）が設けられる。

第４の態様では、第４流路（34）に第１逆止弁（CV1）が設けられる。冷媒回路（6）では、圧縮部（20）で圧縮した冷媒を、第２流路（32）を介して熱源側熱交換器（24）へ送るとともに、第１利用側熱交換器（64）で蒸発した冷媒を、第３流路（33）を介して第２圧縮要素（22）に吸入させる運転が可能である。この運転において、熱源側熱交換器（24）の内圧が低下すると、第３流路（33）を流出した冷媒が、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）に向かって第４流路（34）を流れてしまう可能性がある。この場合、冷媒が、第４流路（34）の開閉弁（V）を通常とは逆方向に流れるので、第４流路（34）の開閉弁（V）にゴミが詰まったり、この開閉弁（V）の弁体が故障したりする可能性がある。これに対し、第１逆止弁（CV1）は、第４流路（34）において、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）に向かう冷媒の流れを制限するので、冷媒が第４流路（34）の開閉弁（V）を通常とは逆方向に流れることを抑制できる。

第５の態様は、第１～第４のいずれか１つの態様において、前記第１流路（31）には、前記第３ポート（P3）から前記第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを制限する第２逆止弁（CV2）が設けられる。

第５の態様では、第１流路（31）に第２逆止弁（CV2）が設けられる。冷媒回路（6）では、圧縮部（20）で圧縮した冷媒を、第２流路（32）を介して熱源側熱交換器（24）へ送るとともに、第１利用側熱交換器（64）で蒸発した冷媒を、第３流路（33）を介して第２圧縮要素（22）に吸入させる運転が可能である。この運転において、熱源側熱交換器（24）の内圧が低下すると、第３流路（33）を流入する冷媒が、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）に向かって第１流路（31）を流れてしまう可能性がある。この場合、冷媒が、第１流路（31）の開閉弁（V）を通常とは逆方向に流れるので、第１流路（31）の開閉弁（V）にゴミが詰まったり、この開閉弁（V）の弁体が故障したりする可能性がある。これに対し、第２逆止弁（CV2）は、第１流路（31）において、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）に向かう冷媒の流れを制限するので、冷媒が第１流路（31）の開閉弁（V）を通常とは逆方向に流れることを抑制できる。

第６の態様は、第１～第５のいずれか１つの態様において、前記熱源側熱交換器（24）を放熱器とし、前記第１利用側熱交換器（64）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、前記第１利用側熱交換器（64）を放熱器とし、前記熱源側熱交換器（24）を蒸発器とする第２冷凍サイクルとを行うように前記冷媒回路（6）を制御する制御部（100）を備え、前記制御部（100）は、前記第１冷凍サイクルと前記第２冷凍サイクルとの間の切換に連動して前記圧縮部（20）の容量を低下させる。

第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの切り換え時には、それまで低圧冷媒があった配管に、高圧冷媒の圧力が急峻に作用するので、騒音が生じたり、配管が折れたりする可能性がある。第６の態様では、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの間の切換に連動して圧縮部（20）の容量が小さくなるので、高圧冷媒の圧力を低減できる。その結果、これらの冷凍サイクルの切換に起因して配管などに作用する衝撃を低減できる。

第７の態様は、第１～第６のいずれか１つの態様の熱源ユニットを備えた冷凍装置である。

図１は、実施形態に係る冷凍装置の配管系統図である。 図２は、コントローラと、その周辺機器の接続関係を表したブロック図である。 図３は、流路切換機構の構成図である。 図４は、冷凍装置の配管系統図であり、冷設運転の冷媒の流れを示している。 図５は、冷凍装置の配管系統図であり、冷房運転（デフロスト運転）の冷媒の流れを示している。 図６は、冷凍装置の配管系統図であり、冷房冷設運転（デフロスト運転）の冷媒の流れを示している。 図７は、冷凍装置の配管系統図であり、暖房運転の冷媒の流れを示している。 図８は、冷凍装置の配管系統図であり、第１暖房冷設運転の冷媒の流れを示している。 図９は、冷凍装置の配管系統図であり、第２暖房冷設運転の冷媒の流れを示している。 図１０は、冷凍装置の配管系統図であり、第３暖房冷設運転の冷媒の流れを示している。 図１１は、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルの切換に伴う制御動作を示すフローチャートである。 図１２は、流路切換機構の第１制御を示すフローチャートである。 図１３は、流路切換機構の第２制御を示すフローチャートである。 図１４は、その他の実施形態の流路切換機構の構成図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示される実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能である。各図面は、本開示を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために必要に応じて寸法、比または数を誇張または簡略化して表す場合がある。

《実施形態》
実施形態に係る冷凍装置（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設備内の空気を含む。以下では、このような設備を冷設と称する。

（１）全体構成
図１に示すように、冷凍装置（1）は、室外に設置される熱源ユニット（10）と、室内を空調する空調ユニット（60）と、庫内の空気を冷却する冷設ユニット（70）とを備える。図２に示すように、冷凍装置（1）は、冷媒回路（6）を制御するコントローラ（100）を備える。図１では、１つの空調ユニット（60）を図示している。冷凍装置（1）は、並列に接続される２つ以上の空調ユニット（60）を有してもよい。図１では、１つの冷設ユニット（70）を図示している。冷凍装置（1）は、並列に接続される２つ以上の冷設ユニット（70）を有してもよい。

冷凍装置（1）は、熱源ユニット（10）、空調ユニット（60）、および冷設ユニット（70）を接続する４本の連絡配管（2,3,4,5）を備える。冷凍装置（1）では、熱源ユニット（10）、空調ユニット（60）、および冷設ユニット（70）がこれらの連絡配管（2,3,4,5）で接続されることで、冷媒回路（6）が構成される。

冷媒回路（6）は、充填された冷媒を含む。冷媒回路（6）は、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う。本実施形態の冷媒は二酸化炭素である。冷媒回路（6）は、冷媒が臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行う。冷媒は二酸化炭素以外の自然冷媒であってもよい。

（１－１）連絡配管
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）、および第２ガス連絡配管（5）で構成される。第１液連絡配管（2）および第１ガス連絡配管（3）は、空調ユニット（60）に対応する。第２液連絡配管（4）および第２ガス連絡配管（5）は、冷設ユニット（70）に対応する。

（２）熱源ユニット
熱源ユニット（10）は、熱源回路（11）と室外ファン（12）とを有する。熱源回路（11）は、圧縮部（20）、室外熱交換器（24）、および気液分離器（25）を有する。熱源回路（11）は、第１室外膨張弁（26）および第２室外膨張弁（27）を有する。熱源回路（11）は、さらに冷却熱交換器（28）および中間冷却器（29）を有する。

熱源回路（11）は、４つの閉鎖弁（13,14,15,16）を有する。４つの閉鎖弁は、第１ガス閉鎖弁（13）、第１液閉鎖弁（14）、第２ガス閉鎖弁（15）、および第２液閉鎖弁（16）で構成される。

第１ガス閉鎖弁（13）には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。第１液閉鎖弁（14）には、第１液連絡配管（2）が接続される。第２ガス閉鎖弁（15）には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。第２液閉鎖弁（16）には、第２液連絡配管（4）が接続される。

熱源ユニット（10）は、流路切換機構（30）を有する。図１などの冷媒回路の配管系統図では、流路切換機構（30）の詳細の図示を省略している。流路切換機構（30）は、冷媒回路（6）の冷媒の流路を切り換える。流路切換機構（30）の詳細は後述する。

（２－１）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）、および第３圧縮機（23）を有する。圧縮部（20）は、冷媒を単段で圧縮する運転と、冷媒を二段で圧縮する運転とを行う。

第１圧縮機（21）は、冷設ユニット（70）に対応する冷設圧縮機である。第１圧縮機（21）は、第１圧縮要素の一例である。第２圧縮機（22）は、空調ユニット（60）に対応する空調圧縮機である。第２圧縮機（22）は、第２圧縮要素の一例である。第１圧縮機（21）および第２圧縮機（22）は、低段側の圧縮機である。第１圧縮機（21）および第２圧縮機（22）は、並列に接続される。

第３圧縮機（23）は、高段側の圧縮機である。第３圧縮機（23）は、第１圧縮機（21）と直列に接続される。第３圧縮機（23）は、第２圧縮機（22）と直列に接続される。

第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第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）、および第３圧縮機（23）は、可変容量式である。第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）は、インバータ装置によってモータの回転数が調節される。言い換えると、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）は、それらの運転容量が調節可能に構成される。

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

（２－２）中間流路
熱源回路（11）は、中間流路（18）を含む。中間流路（18）は、第１圧縮機（21）および第２圧縮機（22）の吐出部と、第３圧縮機（23）の吸入部とを繋ぐ。中間流路（18）は、第１吐出管（21b）、第２吐出管（22b）、および第３吸入管（23a）を含む。

（２－３）室外熱交換器および室外ファン
室外熱交換器（24）は、熱源側熱交換器の一例である。室外熱交換器（24）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（24）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。

（２－４）液側流路
熱源回路（11）は、液側流路（40）を含む。液側流路（40）は、室外熱交換器（24）の液側端と、２つの液閉鎖弁（14,16）との間に設けられる。液側流路（40）は、第１から第５までの管（40a,40b,40c,40d,40e）を含む。

第１管（40a）の一端は、室外熱交換器（24）の液側端に接続する。第１管（40a）の他端は、気液分離器（25）の頂部に接続する。第２管（40b）の一端は、気液分離器（25）の底部に接続する。第２管（40b）の他端は、第２液閉鎖弁（16）に接続する。第３管（40c）の一端は、第２管（40b）の中途部に接続する。第３管（40c）の他端は、第１液閉鎖弁（14）に接続する。第４管（40d）の一端は、第１管（40a）における第１室外膨張弁（26）と気液分離器（25）の間に接続する。第４管（40d）の他端は、第３管（40c）の中途部に接続する。第５管（40e）の一端は、第１管（40a）における室外熱交換器（24）と第１室外膨張弁（26）の間に接続する。第５管（40e）の他端は、第２管（40b）における気液分離器（25）と第３管（40c）の接続部との間に接続する。

（２－５）室外膨張弁
第１室外膨張弁（26）は、第１管（40a）に設けられる。第１室外膨張弁（26）は、第１管（40a）において、室外熱交換器（24）の液側端と、第４管（40d）の接続部との間に設けられる。第２室外膨張弁（27）は、第５管（40e）に設けられる。第１室外膨張弁（26）および第２室外膨張弁（27）は、その開度が調節可能な膨張弁である。第１室外膨張弁（26）および第２室外膨張弁（27）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。

（２－６）気液分離器
気液分離器（25）は、冷媒を貯留する密閉容器である。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。気液分離器（25）の内部には、ガス層と液層とが形成される。ガス層は、気液分離器（25）の頂部側に形成される。液層は気液分離器（25）の底部側に形成される。

（２－７）ガス抜き管
熱源回路（11）は、ガス抜き管（41）を有する。ガス抜き管（41）の一端は、気液分離器（25）の頂部に接続する。ガス抜き管（41）の他端は、中間流路（18）に接続する。ガス抜き管（41）は、気液分離器（25）内のガス冷媒を中間流路（18）に送る。

ガス抜き管（41）には、ガス抜き弁（42）が設けられる。ガス抜き管（41）は、その開度が調節可能な膨張弁である。ガス抜き弁（42）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。

（２－８）冷却熱交換器
冷却熱交換器（28）は、高圧側流路（28a）と低圧側流路（28b）とを有する。冷却熱交換器（28）は、高圧側流路（28a）の冷媒と、低圧側流路（28b）の冷媒とを熱交換する。言い換えると、冷却熱交換器（28）は、低圧側流路（28b）を流れる冷媒により、高圧側流路（28a）を流れる冷媒を冷却する。

低圧側流路（28b）は、インジェクション流路（43）の一部を構成する。インジェクション流路（43）は、上流流路（44）と下流流路（45）とを含む。

上流流路（44）の一端は、第３管（40c）における第４管（40d）の接続部によりも上流側に接続する。上流流路（44）の他端は、低圧側流路（28b）の流入端に接続する。上流流路（44）には、インジェクション弁（46）が設けられる。インジェクション弁（46）は、その開度が調節可能な膨張弁である。インジェクション弁（46）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。

下流流路（45）の一端は、低圧側流路（28b）の流出端に接続する。下流流路（45）の他端は、中間流路（18）に接続する。

（２－９）中間冷却器
中間冷却器（29）は、中間流路（18）に設けられる。中間冷却器（29）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（29）の近傍には、冷却ファン（29a）が配置される。中間冷却器（29）は、その内部を流れる冷媒と、冷却ファン（29a）が搬送する室外空気とを熱交換させる。

（２－１０）油分離回路
熱源回路（11）は、油分離回路を含む。油分離回路は、油分離器（50）と、第１油戻し管（51）と、第２油戻し管（52）とを有する。

油分離器（50）は、第３吐出管（23b）に接続される。油分離器（50）は、圧縮部（20）から吐出された冷媒中から油を分離する。第１油戻し管（51）および第２油戻し管（52）の流入端は、油分離器（50）に連通する。第１油戻し管（51）の流出端は、中間流路（18）に接続する。第１油戻し管（51）には、第１油量調節弁（53）が設けられる。

第２油戻し管（52）の流出側は、第１分岐管（52a）と第２分岐管（52b）とに分離する。第１分岐管（52a）は、第１圧縮機（21）の油貯留部に接続する。第２分岐管（52b）は、第２圧縮機（22）の油貯留部に接続する。第１分岐管（52a）には、第２油量調節弁（54）が設けられる。第２分岐管（52b）には、第３油量調節弁（55）が設けられる。

（２－１１）バイパス管
熱源回路（11）は、第１バイパス管（56）、第２バイパス管（57）、および第３バイパス管（58）を有する。第１バイパス管（56）は、第１圧縮機（21）に対応する。第２バイパス管（57）は、第２圧縮機（22）に対応する。第３バイパス管（58）は、第３圧縮機（23）に対応する。

具体的には、第１バイパス管（56）は、第１吸入管（21a）と第１吐出管（21b）とを直に繋ぐ。第２バイパス管（57）は、第２吸入管（22a）と第２吐出管（22b）とを直に繋ぐ。第３バイパス管（58）は、第３吸入管（23a）と第３吐出管（23b）とを直に繋ぐ。

（２－１２）逆止弁
熱源回路（11）は、複数の逆止弁を有する。複数の逆止弁は、第１から第１２までの逆止弁（CV1～CV12）を含む。これらの逆止弁（CV1～CV12）は、図１の矢印方向の冷媒の流れを許容し、その逆方向の冷媒の流れを禁止する。

第１逆止弁（CV1）および第２逆止弁（CV2）は、詳細は後述する流路切換機構（30）に設けられる。

第３逆止弁（CV3）は、第３吐出管（23b）に設けられる。第４逆止弁（CV4）は、第１管（40a）に設けられる。第５逆止弁（CV5）は、第３管（40c）に設けられる。第６逆止弁（CV6）は、第４管（40d）に設けられる。第７逆止弁（CV7）は、第５管（40e）に設けられる。第８逆止弁（CV8）は、第１バイパス管（56）に設けられる。第９逆止弁（CV9）は、第２バイパス管（57）に設けられる。第１０逆止弁（CV10）は、第３バイパス管（58）に設けられる。第１１逆止弁（CV11）は、第１吐出管（21b）に設けられる。第１２逆止弁（CV12）は、第２吐出管（22b）に設けられる。

（３）空調ユニット
空調ユニット（60）は、室内に設置される第１利用ユニットである。空調ユニット（60）は、室内回路（61）と室内ファン（62）とを有する。室内回路（61）の液側端には、第１液連絡配管（2）が接続される。室内回路（61）のガス側端には、第１ガス連絡配管（3）が接続される。

室内回路（61）は、液側端からガス側端に向かって順に、室内膨張弁（63）および室内熱交換器（64）を有する。室内膨張弁（63）は、その開度が調節可能な膨張弁である。室内膨張弁（63）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。

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。室内熱交換器（64）は、第１利用側熱交換器の一例である。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。

（４）冷設ユニット
冷設ユニット（70）は、庫内を冷却する第２利用ユニットである。冷設ユニット（70）は、冷設回路（71）と冷設ファン（72）とを有する。冷設回路（71）の液側端には、第２液連絡配管（4）が接続される。冷設回路（71）のガス側端には、第２ガス連絡配管（5）が接続される。

冷設回路（71）は、液側端からガス側端に向かって順に、冷設膨張弁（73）および冷設熱交換器（74）を有する。冷設膨張弁（73）は、その開度が調節可能な膨張弁である。冷設膨張弁（73）は、パルス信号に基づき開度を調節する電子膨張弁である。

冷設熱交換器（74）は、フィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。冷設熱交換器（74）は、第２利用側熱交換器の一例である。冷設ファン（72）は、冷設熱交換器（74）の近傍に配置される。冷設ファン（72）は、庫内空気を搬送する。冷設熱交換器（74）は、その内部を流れる冷媒と、冷設ファン（72）が搬送する庫内空気とを熱交換させる。

冷設熱交換器（74）の蒸発温度は、室内熱交換器（64）の蒸発温度よりも低い。

（５）流路切換機構
流路切換機構（30）は、熱源回路（11）に設けられる。図１および図３に示すように、流路切換機構（30）は、第１ポート（P1）、第２ポート（P2）、第３ポート（P3）、第４ポート（P4）、第１流路（31）、第２流路（32）、第３流路（33）、および第４流路（34）を有する。第１流路（31）には、第１開閉機構（81）が設けられ、第２流路（32）には、第２開閉機構（82）が設けられ、第３流路（33）には、第３開閉機構（83）が設けられ、第４流路（34）には、第４開閉機構（84）が設けられる。

（５－１）ポート
第１ポート（P1）は、第１圧縮機（21）の吐出部、および第２圧縮機（22）の吐出部と繋がる。第１圧縮機（21）の吐出部は、第１吐出ライン（L1）を介して第１ポート（P1）と繋がる。第１吐出ライン（L1）は、一端が第１圧縮機（21）の吐出部と接続し、他端が第１ポート（P1）と接続する流路である。言い換えると、第１吐出ライン（L1）は、第１圧縮機（21）の吐出部から第１ポート（P1）までに亘る流路である。

第２圧縮機（22）の吐出部は、第２吐出ライン（L2）を介して第１ポート（P1）と繋がる。第２吐出ライン（L2）は、一端が第２圧縮機（22）の吐出部と接続し、他端が第１ポート（P1）と接続する流路である。言い換えると、第２吐出ライン（L2）は、第２圧縮機（22）の吐出部から第１ポート（P1）までに亘る流路である。

第２ポート（P2）は、第２圧縮機（22）の吸入部と繋がる。第２ポート（P2）は、第１圧縮機（21）の吸入部と繋がらない。第２ポート（P2）は、吸入ライン（L3）を介して第２圧縮機（22）の吸入部と繋がる。吸入ライン（L3）は、一端が第２圧縮機（22）の吸入部と接続し、他端が第２ポート（P2）と接続する流路である。言い換えると、吸入ライン（L3）は、第２圧縮機（22）の吸入部から第２ポート（P2）までに亘る流路である。

第３ポート（P3）は、室内熱交換器（64）のガス端部と繋がる。第３ポート（P3）は、第１ガスライン（L4）を介して室内熱交換器（64）のガス端部と繋がる。第１ガスライン（L4）は、一端が室内熱交換器（64）に接続し、他端が第３ポート（P3）と接続する流路である。言い換えると、第１ガスライン（L4）は、室内熱交換器（64）のガス端部から第３ポート（P3）に亘る流路である。

第４ポート（P4）は、室外熱交換器（24）のガス端部と繋がる。第４ポート（P4）は、第２ガスライン（L5）を介して室外熱交換器（24）のガス端部と繋がる。第２ガスライン（L5）は、一端が室外熱交換器（24）のガス端部に接続し、他端が第４ポート（P4）に接続する。第２ガスライン（L5）は、室外熱交換器（24）のガス端部から第４ポート（P4）までに亘る流路である。

第１吐出ライン（L1）、第２吐出ライン（L2）、吸入ライン（L3）、第１ガスライン（L4）、および第２ガスライン（L5）は、配管や、配管に接続される要素機器も含む流路を意味する。

（５－２）流路
図１において模式的に示すように、第１流路（31）、第２流路（32）、第３流路（33）、および第４流路（34）は、ブリッジ状に接続される。第１流路（31）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とを連通する。第２流路（32）は、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）とを連通する。第３流路（33）は、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とを連通する。第４流路（34）は、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とを連通する。第１流路（31）および第２流路（32）は、高圧圧力が作用する高圧側流路である。言い換えると、第１流路（31）および第２流路（32）は、圧縮部（20）の吐出圧力が作用する吐出側流路である。第３流路（33）および第４流路（34）は、低圧圧力が作用する低圧側流路である。第３流路（33）および第４流路（34）は、圧縮部（20）の吸入圧力が作用する吸入側流路である。

図３に示すように、第１流路（31）は、互いに並列な２つ以上の第１分流路（31a）を有する。本例の第１流路（31）は、７つの第１分流路（31a）を有する。本例の第２流路（32）は、互いに並列な２つ以上の第２分流路（32a）を有する。第２流路（32）は、７つの第２分流路（32a）を有する。第３流路（33）は、互いに並列な第３分流路（33a）を有する。本例の第３流路（33）は、４つの第３分流路（33a）を有する。第４流路（34）は、１つの流路によって構成される。

（５－３）開閉機構
第１開閉機構（81）は、複数の第１開閉弁（V1）を有する。第１流路（31）には、２つ以上の第１開閉弁（V1）が並列に設けられる。本例の第１流路（31）には、７つの第１開閉弁（V1）が設けられる。各第１分流路（31a）のそれぞれには、第１開閉弁（V1）が１つずつ設けられる。複数の第１開閉弁（V1）は、第１膨張弁（91）と第１電磁開閉弁（92）とを含む。第１膨張弁（91）の数は１つであり、第１電磁開閉弁（92）の数は６つである。第１膨張弁（91）は、開度が可変な電子膨張弁である。

第２開閉機構（82）は、複数の第２開閉弁（V2）を有する。第２流路（32）には、２つ以上の第２開閉弁（V2）が並列に設けられる。本例の第２流路（32）には、７つの第２開閉弁（V2）が設けられる。各第２分流路（32a）のそれぞれには、第２開閉弁（V2）が１つずつ設けられる。複数の第２開閉弁（V2）は、第２膨張弁（93）と第２電磁開閉弁（94）とを含む。第２膨張弁（93）の数は１つであり、第２電磁開閉弁（94）の数は６つである。第２膨張弁（93）は、開度が可変な電子膨張弁である。

第３開閉機構（83）は、複数の第３開閉弁（V3）を有する。第２流路（32）には、２つ以上の第３開閉弁（V3）が並列に設けられる。本例の第３流路（33）には、４つの第３開閉弁（V3）が設けられる。各第３分流路（33a）のそれぞれには、第３開閉弁（V3）が１つずつ設けられる。これらの第３開閉弁（V3）は、電磁開閉弁である。

第４開閉機構（84）は、１つの第４開閉弁（V4）を有する。第４流路（34）には、第４開閉弁（V4）が設けられる。第４開閉弁（V4）は、電磁開閉弁である。

第１開閉弁（V1）、第２開閉弁（V2）、第３開閉弁（V3）、および第４開閉弁（V4）は、図２に示すように単に開閉弁（V）と述べる場合がある。

第１流路（31）の開閉弁（V）の数Ｎ１は２つ以上である。第２流路（32）の開閉弁（V）の数Ｎ２は２つ以上である。第３流路（33）の開閉弁（V）の数Ｎ３は２つ以上である。第４流路（34）の開閉弁（V）の数Ｎ４は１つである。Ｎ１は、Ｎ３およびＮ４よりも大きい。Ｎ１とＮ２は同じである。Ｎ２は、Ｎ３およびＮ４よりも大きい。Ｎ３は、Ｎ４よりも大きい。

（５－５）逆止弁
流路切換機構（30）は、逆止弁（CV1,CV2）を有する。具体的には、第４流路（34）には、第１逆止弁（CV1）が設けられる。第１流路（31）には、第２逆止弁（CV2）が設けられる。

第１逆止弁（CV1）は、第４流路（34）において、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを制限する。厳密には、第１逆止弁（CV1）は、第４流路（34）において、第４ポート（P4）から第２ポート（P2）へ向かう冷媒の流れを許容し、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを禁止する。第１逆止弁（CV1）は、第４流路（34）において、開閉弁（V）よりも第２ポート（P2）寄りに設けられる。

第２逆止弁（CV2）は、第１流路（31）において、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを制限する。厳密には、第２逆止弁（CV2）は、第１流路（31）において、第１ポート（P1）から第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容し、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを禁止する。第２逆止弁（CV2）は、第１流路（31）における主流路（31b）に設けられる。主流路（31b）は、複数の第１分流路（31a）の端部が接続された流路である。第２逆止弁（CV2）は、第１流路（31）において、開閉弁（V）よりも第３ポート（P3）寄りに設けられる。

（６）センサ
冷凍装置（1）は、複数のセンサを有する（図示省略）。複数のセンサは、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサ、および冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを含む。冷媒圧力センサは、例えば冷媒回路の高圧圧力、低圧圧力、中間圧力、各圧縮機（21,22,23）の吸入圧力、各圧縮機（21,22,23）の吐出圧力、気液分離器（25）の内圧などを検出するセンサを含む。冷媒温度センサは、例えば各圧縮機（21,22,23）の吸入冷媒の温度、各圧縮機（21,22,23）の吐出冷媒の温度、各熱交換器（24,64,74）の冷媒の温度を検出するセンサを含む。

複数のセンサは、室外空気の温度、室内空気の温度、冷設の庫内空気の温度を検出する空気温度センサを含む。

（７）コントローラ
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。

図２に示すように、コントローラ（100）は、室外コントローラ（101）と、室内コントローラ（102）と、冷設コントローラ（103）とを有する。図１に示すように、室外コントローラ（101）は、熱源ユニット（10）に設けられる。室内コントローラ（102）は、空調ユニット（60）に設けられる。冷設コントローラ（103）は、冷設ユニット（70）に設けられる。室外コントローラ（101）は、室内コントローラ（102）および冷設コントローラ（103）と通信可能である。

コントローラ（100）は、制御指令や、各センサの検出信号が入力される。コントローラ（100）は、冷凍装置（1）の各機器を制御する。具体的には、コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、第３圧縮機（23）の容量（厳密には、モータの回転数）を調節する。コントローラ（100）は、各ファン（12,62,72）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。コントローラ（100）は、各膨張弁（26,27,63）の開度を調節する。コントローラ（100）は各弁（42,43）の開閉状態を切り換える。コントローラ（100）は、各開閉弁（V）の開閉状態を切り換えたり、各開閉弁（V）の開度を調節したりする。

（８）運転動作
冷凍装置（1）の運転動作について説明する。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、デフロスト運転を含む。暖房冷設運転は、第１暖房冷設運転、第２暖房冷設運転、第３暖房冷設運転を含む。

冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）は停止する。冷房運転では、冷設ユニット（70）が停止し、空調ユニット（60）が室内を冷房する。冷房冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）が室内を冷房する。暖房運転では、冷設ユニット（70）が停止し、空調ユニット（60）が室内を暖房する。暖房冷設運転では、冷設ユニット（70）が庫内の空気を冷却し、空調ユニット（60）が室内を暖房する。デフロスト運転では、室外熱交換器（24）に付着した霜が融かされる。

第１暖房冷設運転は、室外熱交換器（24）および冷設熱交換器（74）で冷媒が奪った熱を暖房に利用する運転である。第２暖房冷設運転は、室外熱交換器（24）を機能させず、冷設熱交換器（74）で冷媒が奪った熱を暖房に利用する運転である。第３暖房冷設運転は、室外熱交換器（24）から冷媒の熱を放出する運転である。

各運転の概要について図４～図１０を参照しながら説明する。なお、図中において、冷媒が流れを破線矢印で示すとともに冷媒の流れる流路を太くしている。図中において、放熱器として機能する熱交換器にハッチングを付し、蒸発器として機能する熱交換器にドットを付している。

（８－１）冷設運転
図４に示す冷設運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（V1）、第３開閉弁（V3）、および第４開閉弁（V4）を閉じ、第２開閉弁（V2）を開ける。コントローラ（100）は、第２圧縮機（22）を停止し、第１圧縮機（21）および第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）およびインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）を閉じ、冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）および冷設ファン（72）を運転し、室内ファン（62）を停止する。

冷設運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）の機能が実質的に停止し、冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、冷設ユニット（70）に送られる。冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷設熱交換器（74）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

（８－２）冷房運転
図５に示す冷房運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）を閉じ、第２開閉弁（V2）および第３開閉弁（V3）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）を停止し、第２圧縮機（22）および第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）およびインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、冷設膨張弁（73）を閉じ、室内膨張弁（63）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）および室内ファン（62）を運転し、冷設ファン（72）を停止する。

冷房運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）が蒸発器として機能し、冷設熱交換器（74）の機能が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内膨張弁（63）によって減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内の空気が冷却される。室内熱交換器（64）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。

（８－３）冷房冷設運転
図６に示す冷房冷設運転では、コントローラ（100）が第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）を閉じ、第２開閉弁（V2）および第３開閉弁（V3）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第１室外膨張弁（26）およびインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、冷設膨張弁（73）および室内膨張弁（63）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）、室内ファン（62）、および冷設ファン（72）を運転する。

冷設冷設運転では、室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、室内熱交換器（64）および冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）および第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって臨界圧力以上まで圧縮された冷媒は、室外熱交換器（24）で放熱した後、第１室外膨張弁（26）を通過する。第１室外膨張弁（26）は、冷媒を臨界圧力より低い圧力まで減圧する。

亜臨界状態となった冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、空調ユニット（60）および冷設ユニット（70）に送られる。空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内膨張弁（63）によって減圧された後、室内熱交換器（64）で蒸発する。この結果、室内の空気が冷却される。室内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷設熱交換器（74）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。

（８－４）暖房運転
図７に示す暖房運転では、コントローラ（100）が第２開閉弁（V2）および第３開閉弁（V3）を閉じ、第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）を停止し、第２圧縮機（22）および第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第２室外膨張弁（27）およびインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第１室外膨張弁（26）を閉じる。コントローラ（100）は、冷設膨張弁（73）を閉じ、室内膨張弁（63）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）および室内ファン（62）を運転し、冷設ファン（72）を停止する。

暖房運転では、室内熱交換器（64）が放熱器として機能し、室外熱交換器（24）が蒸発器として機能し、冷設熱交換器（74）の機能が実質的に停止する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、第２室外膨張弁（27）によって減圧された後、室外熱交換器（24）で蒸発する。室外熱交換器（24）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。

（８－５）第１暖房冷設運転
図８に示す第１暖房冷設運転は、空調ユニット（60）の暖房負荷が高いときに実行される。第１暖房冷設運転では、コントローラ（100）が第２開閉弁（V2）および第３開閉弁（V3）を閉じ、第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）を運転する。コントローラ（100）は、第２室外膨張弁（27）およびインジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第１室外膨張弁（26）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）および冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）、室内ファン（62）、および冷設ファン（72）を運転する。

第１暖房冷設運転では、室内熱交換器（64）が放熱器として機能し、室外熱交換器（24）および冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）および第２圧縮機（22）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒の一部は、第２室外膨張弁（27）によって減圧された後、室外熱交換器（24）で蒸発する。室外熱交換器（24）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒の残部は、冷設ユニット（70）に送られる。冷設ユニット（70）に送られた冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷設熱交換器（74）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。

（８－６）第２暖房冷設運転
図９に示す第２暖房冷設運転は、空調ユニット（60）の暖房負荷が過剰に高くも低くもないときに実行される。第２暖房冷設運転では、コントローラ（100）が第２開閉弁（V2）、第３開閉弁（V3）、および第４開閉弁（V4）を閉じ、第１開閉弁（V1）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）および第３圧縮機（23）を運転し、第２圧縮機（22）を停止する。コントローラ（100）は、インジェクション弁（46）を所定開度で開放し、第１室外膨張弁（26）および第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）および冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）を停止し、室内ファン（62）、および冷設ファン（72）を運転する。

第２暖房冷設運転では、室内熱交換器（64）が放熱器として機能し、室外熱交換器（24）が実質的に停止し、冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒は、空調ユニット（60）に送られる。

空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷設熱交換器（74）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

（８－７）第３暖房冷設運転
図１０に示す第３暖房冷設運転は、空調ユニット（60）の暖房負荷が低いときに実行される。第２暖房冷設運転では、コントローラ（100）が第３開閉弁（V3）および第４開閉弁（V4）を閉じ、第１開閉弁（V1）および第２開閉弁（V2）を開ける。コントローラ（100）は、第１圧縮機（21）および第３圧縮機（23）を運転し、第２圧縮機（22）を停止する。コントローラ（100）は、インジェクション弁（46）および第１室外膨張弁（26）を所定開度で開放し、第２室外膨張弁（27）を閉じる。コントローラ（100）は、室内膨張弁（63）および冷設膨張弁（73）の開度を調節する。コントローラ（100）は、室外ファン（12）、室内ファン（62）、および冷設ファン（72）を運転する。

第３暖房冷設運転では、室内熱交換器（64）および室外熱交換器（24）が放熱器として機能し、冷設熱交換器（74）が蒸発器として機能する冷凍サイクルが行われる。

具体的には、第１圧縮機（21）によって圧縮された冷媒は、中間冷却器（29）で冷却された後、第３圧縮機（23）に吸入される。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒の一部は、空調ユニット（60）に送られる。空調ユニット（60）に送られた冷媒は、室内熱交換器（64）で放熱する。この結果、室内の空気が加熱される。室内熱交換器（64）で放熱した冷媒は、気液分離器（25）に流入する。第３圧縮機（23）によって圧縮された冷媒の残部は、室外熱交換器（24）で放熱した後、気液分離器（25）に流入する。気液分離器（25）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離する。

気液分離器（25）で分離された液冷媒は、冷却熱交換器（28）において、インジェクション流路（43）を流れる冷媒によって冷却される。インジェクション流路（43）の冷媒は、中間流路（18）に送られる。

冷却熱交換器（28）によって冷却された冷媒は、冷設膨張弁（73）によって減圧された後、冷設熱交換器（74）で蒸発する。この結果、庫内の空気が冷却される。冷設熱交換器（74）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（21）に吸入され、再び圧縮される。

（８－８）デフロスト運転
デフロスト運転は、冬季などにおいて、室外熱交換器（24）に付着した霜を融かすために実行される。コントローラ（100）は、例えば暖房冷設運転中において、室外熱交換器（24）が着霜したことを示す条件が成立すると、デフロスト運転を実行する。デフロスト運転の基本的な動作は、図５に示す冷房運転や、図６に示す冷房冷設運転と同じである。室外熱交換器（24）では、高圧の冷媒が外部に放熱することで、室外熱交換器（24）の表面の霜が融ける。

（９）他の制御動作
コントローラ（100）は、上述した運転時において、以下の制御を行う。

（９－１）第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルの切換に連動する制御
コントローラ（100）は、室外熱交換器（24）を放熱器とし、室内熱交換器（64）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、室内熱交換器（64）を放熱器とし、室外熱交換器（24）を蒸発器する第２冷凍サイクルとを行うように冷媒回路（6）を制御する。第１冷凍サイクルは、上述した冷房運転、冷房冷設運転、デフロスト運転などに実行される冷凍サイクルを含む。第２冷凍サイクルは、上述した暖房運転および第１暖房冷設運転などに実行される冷凍サイクルを含む。例えば第１冷凍サイクルでは、第１ガスライン（L4）に低圧圧力の冷媒が存在する。この状態から第２冷凍サイクルに切り換わると、低圧圧力の雰囲気であった第１ガスライン（L4）に、圧縮部（20）の高圧圧力が急峻に作用する。その結果、第１ガスライン（L4）において、騒音が生じたり、配管が折れたりする可能性がある。同様にして、第２冷凍サイクルから第１冷凍サイクルに切り換わると、第２ガスライン（L5）において、騒音が生じたり、配管が折れたりする可能性がある。特に本実施形態では、冷媒が二酸化炭素であり、冷媒の圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルを行うので、高圧圧力が極めて高い。このため、この課題が顕著となる。

そこで、コントローラ（100）は、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの間の切換に伴って、高圧圧力が急峻に配管に作用することを抑制するために、次の制御を行う。以下では、第１暖房冷設運転時の第２冷凍サイクルと、デフロスト運転の第１冷凍サイクルとの切換を例に説明する。

ステップS11では、第１暖房冷設運転の第２冷凍サイクルが実行される。ステップS12において、コントローラ（100）に第１冷凍サイクルを実行する指令が入力されると、処理はステップS13に移行する。ステップS13では、コントローラ（100）は、圧縮部（20）の容量を低下させる。ここでいう、“圧縮部（20）の容量を低下させる”は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）の少なくとも１つのモータの回転数を下げることに加え、これらの圧縮機（21,22,23）の一部を停止させることも含む意味である。

ステップS14では、コントローラ（100）は、流路切換機構（30）の第１制御（詳細は後述する）を実行する。ステップS15では、デフロスト運転の第１冷凍サイクルが実行される。第１冷凍サイクルでは、圧縮部（20）から吐出される冷媒の高圧圧力が第２ガスライン（L5）に作用する。しかし、ステップS13において、第１冷凍サイクルの前に圧縮部（20）の容量を低下させることで、第２冷凍サイクルに切り換わる前に高圧圧力を低下できる。このため、第２ガスライン（L5）に急峻に高圧圧力が作用することを抑制でき、第２ガスライン（L5）側で騒音が生じたり、配管が折れたりすることを抑制できる。

第１冷凍サイクルが開始されると、ステップS16では、コントローラ（100）は圧縮部（20）の容量を増大させる。ここでいう、“圧縮部（20）の容量を増大させる”は、第１圧縮機（21）、第２圧縮機（22）、および第３圧縮機（23）の少なくとも１つのモータの回転数を上昇させることに加え、停止した圧縮機（21,22,23）を運転させることも含む意味である。

ステップS16において、コントローラ（100）に第２冷凍サイクルを実行する指令が入力されると、処理はステップS18に移行する。ステップS18では、コントローラ（100）は、圧縮部（20）の容量を低下させる。

ステップS19では、コントローラ（100）は、流路切換機構（30）の第２制御（詳細は後述する）を実行する。ステップS20では、第１暖房冷設運転の第２冷凍サイクルが再開される。第２冷凍サイクルでは、圧縮部（20）から吐出される冷媒の高圧圧力が第１ガスライン（L4）に作用する。しかし、ステップS18において、第２冷凍サイクルの前に圧縮部（20）の容量を低下させることで、第２冷凍サイクルに切り換わる前に高圧圧力を低下できる。このため、第１ガスライン（L4）に急峻に高圧圧力が作用することを抑制でき、第１ガスライン（L4）側で騒音が生じたり、配管が折れたりすることを抑制できる。

以上の説明では、第１暖房冷設運転とデフロスト運転の切り換えを例示したが、コントローラ（100）は、他の運転の第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの間の切換に連動して圧縮部（20）の容量を低下させてもよい。コントローラ（100）は、これらの冷凍サイクルの切換前、切換直前だけでなく、切換と同時に圧縮部（20）の容量を低下させてもよい。

（９－２）流路切換機構の第１制御
図１１のステップS14における流路切換機構の第１制御について詳細に説明する。コントローラ（100）は、第２冷凍サイクルから第１冷凍サイクルに切り換えるときに、図１２に示す第１制御を実行する。

第１暖房冷設運転では、全ての第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）が開状態であり、全ての第２開閉弁（V2）および全ての第３開閉弁（V3）が閉状態である。この状態から第１制御が実行されると、ステップS31において、コントローラ（100）は、図３に示す第２膨張弁（93）の開度を徐々に増大させる。これに伴い、第２ガスライン（L5）の圧力が緩やかに上昇する。

ステップS32において、第２膨張弁（93）の開度が全開になると、処理はステップS33に移行する。ステップS33では、コントローラ（100）は、１つの第２電磁開閉弁（94）を開ける。ステップS34において、全ての第２開閉弁（V2）が開状態でない場合、処理はステップS33に戻り、コントローラ（100）は、次の１つの第２電磁開閉弁（94）を開ける。１つの第２電磁開閉弁（94）を開けてから次の第２電磁開閉弁（94）を開けるまでの間には、所定時間の間隔がある。このようにして、複数の第２開閉弁（V2）が１つずつ段階的に開けられることで、第２ガスライン（L5）の圧力が緩やかに上昇する。

ステップS34において、全ての第２開閉弁（V2）が開状態になると、ステップS35において、コントローラ（100）は、第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）を閉じ、第３開閉弁（V3）を開ける。

以上のように、第１制御では、第２ガスライン（L5）の圧力が緩やかに上昇するように開閉弁（V）が制御される。このため、第２ガスライン（L5）における騒音の発生や、配管折れを抑制できる。

（９－３）流路切換機構の第２制御
図１１のステップS18における流路切換機構の第２制御について詳細に説明する。コントローラ（100）は、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換えるときに、図１３に示す第２制御を実行する。

デフロスト運転では、全ての第２開閉弁（V2）および全ての第３開閉弁（V3）が開状態であり、全ての第１開閉弁（V1）および第４開閉弁（V4）が閉状態である。この状態から第２制御が実行されると、ステップS41において、コントローラ（100）は、図３に示す第１膨張弁（91）の開度を徐々に増大させる。これに伴い、第１ガスライン（L4）の圧力が緩やかに上昇する。

ステップS42において、第１膨張弁（91）の開度が全開になると、処理はステップS43に移行する。ステップS43では、コントローラ（100）は、１つの第１電磁開閉弁（92）を開ける。ステップS44において、全ての第１開閉弁（V1）が開状態でない場合、処理はステップS43に戻り、コントローラ（100）は、次の１つの第１電磁開閉弁（92）を開ける。１つの第１電磁開閉弁（92）を開けてから次の第１電磁開閉弁（92）を開けるまでの間には、所定時間の間隔がある。このようにして、複数の第１電磁開閉弁（92）が１つずつ段階的に開けられることで、第１ガスライン（L4）の圧力が緩やかに上昇する。

ステップS44において、全ての第１開閉弁（V1）が開状態になると、ステップS45において、コントローラ（100）は、第２開閉弁（V2）および第３開閉弁（V3）を閉じ、第４開閉弁（V4）を開ける。

以上のように、第２制御では、第１ガスライン（L4）の圧力が緩やかに上昇するように開閉弁（V）が制御される。このため、第１ガスライン（L4）における騒音の発生や、配管折れを抑制できる。

（９－４）流路切換機構の第３制御
第２暖房冷設運転から第３暖房冷設運転に切り換わるときには、コントローラ（100）は、流路切換機構（30）の第３制御を行う。

第２暖房冷設運転では、全ての第１開閉弁（V1）が開状態であり、全ての第２開閉弁（V2）、全ての第３開閉弁（V3）、および第４開閉弁（V4）が閉状態である。第３制御は、上述した第１制御のステップS31～S33と同じである。コントローラ（100）は、第２膨張弁（93）の開度を全開になるまで徐々に増大させる。その後、コントローラ（100）は、全ての第２開閉弁（V2）が開状態になるまで、第２電磁開閉弁（94）、すなわち第２開閉弁（V2）を１つずつ開ける。これにより、第２ガスライン（L5）の圧力を緩やかに増大できるので、第２ガスライン（L5）における騒音の発生や、配管折れを抑制できる。

（１０）流路切換機構の特徴、および効果
（１０－１）流路切換機構の簡素化
流路切換機構（30）では、第４流路（34）に１つだけ開閉弁（V）を設けている。このため、流路切換機構（30）の簡素化を図ることができる。

（１０－２）圧力損失の抑制効果
例えば図８に示す第１暖房冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒の全量が、第１流路（31）を流れる。例えば図６に示す冷房冷設運転では、圧縮部（20）で圧縮された冷媒の全量が、第２流路（32）を流れる。これに対し、例えば図８に示す第１暖房冷設運転では、第２圧縮機（22）に吸入される冷媒だけが、第４流路（34）を流れる。したがって、第４流路（34）を流れる冷媒の流量は、第１流路（31）および第２流路（32）を流れる冷媒の流量よりも少ない。よって、第４流路（34）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第４流路（34）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

第４流路（34）は、低圧冷媒が流れるので、第１流路（31）や第２流路（32）と比べて冷媒の密度が小さい。よって、第４流路（34）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第４流路（34）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

図８に示す第１暖房冷設運転では、室外熱交換器（24）だけでなく、冷設熱交換器（74）も蒸発器となる。このため、室外熱交換器（24）だけを蒸発器とする運転と比べると、第４流路（34）を流れる冷媒の流量が少なくなる。よって、第４流路（34）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第４流路（34）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

例えば図６に示す冷房冷設運転では、第２圧縮機（22）に吸入される冷媒だけが、第３流路（33）を流れる。したがって、第３流路（33）を流れる冷媒の流量は、第１流路（31）および第２流路（32）を流れる冷媒の流量よりも少ない。よって、第３流路（33）の開閉弁（V）の数Ｎ３を、第１流路（31）の開閉弁（V）の数Ｎ１および第２流路（32）の開閉弁（V）の数Ｎ２よりも少なくしても、第３流路（33）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

一方、冷房冷設運転では、室内熱交換器（64）の冷房負荷が大きくなることに起因して、コントローラ（100）が第２圧縮機（22）の容量を増大させる。このため、第３流路（33）を流れる冷媒の流量も増大することがある。これに対し、第３流路（33）に２つ以上（本例では４つ）の開閉弁（V）を並列に設けることで、冷房負荷が大きい条件下において、第３流路（33）の圧力損失が過剰に大きくなることを抑制できる。

第３流路（33）は、低圧冷媒が流れるので、第１流路（31）や第２流路（32）と比べて冷媒の密度が小さい。よって、第３流路（33）の開閉弁（V）の数Ｎ３を、第１流路（31）の開閉弁（V）の数Ｎ１および第２流路（32）の開閉弁（V）の数Ｎ２よりも少なくすることで、第３流路（33）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

（１０－３）逆止弁による逆流の規制
図５や図６に示すデフロスト運転の開始時などには、例えば外気温度が低い状況下において、室外熱交換器（24）の内圧が低くなってしまうことがある。この場合、第３流路（33）を流出した冷媒が、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）へ流れる可能性がある。第４流路（34）を通常とは逆向きに冷媒が流れると、第４開閉弁（V4）にゴミが詰まったり、第４開閉弁（V4）が故障したりする可能性がある。これに対し、第４流路（34）には、第２ポート（P2）から第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを制限する第１逆止弁（CV1）が設けられる。このため、第４流路（34）を通常とは逆向きに冷媒が流れることを抑制でき、上記の不具合を回避できる。

加えて、図５や図６に示すデフロスト運転の開始時などに室外熱交換器（24）の内圧が低くなってしまうと、第３流路（33）に流入する冷媒が、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）へ流れる可能性がある。第１流路（31）を通常とは逆向きに冷媒が流れると、第１開閉弁（V1）にゴミが詰まったり、第１開閉弁（V1）が故障したりする可能性がある。これに対し、第１流路（31）には、第３ポート（P3）から第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを制限する第２逆止弁（CV2）が設けられる。このため、第１流路（31）を通常とは逆向きに冷媒が流れることを抑制でき、上記の不具合を回避できる。

（１０－４）チャタリング音の抑制
第４流路（34）は低圧側流路であるので、開閉弁（V）の流入側と流出側との差圧が小さくなる。開閉弁（V）は、この差圧によって弁体の位置を保持するように構成される。このため、第４流路（34）に複数の開閉弁を設けると、開閉弁の弁体の移動に伴うチャタリング音が騒音となりやすい。これに対し、第４流路（34）には、開閉弁（V）が１つしかないので、チャタリング音が騒音となることを抑制できる。

同様に、第３流路（33）は低圧側流路であるので、チャタリング音が騒音となりやすい。これに対し、第３流路（33）の開閉弁（V）の数Ｎ３は、第１流路（31）の開閉弁（V）の数Ｎ１や、第２流路（32）の開閉弁（V）の数Ｎ２よりも少ないので、チャタリング音が騒音となることを抑制できる。

（１０－５）冷媒の封止の防止
第１電磁開閉弁（92）および第２電磁開閉弁（94）は、非通電時において弁体を閉状態とするように構成される。このため、複数の第１開閉弁（V1）が全て電磁開閉弁である場合、冷凍装置（1）の出荷時において、第１流路（31）が完全に閉状態となる。同様に、複数の第２開閉弁（V2）が全て電磁開閉弁である場合、冷凍装置（1）の出荷時において、第２流路（32）が完全に閉状態となる。このようにして、圧縮部（20）の吐出側において冷媒が封止されてしまうと、熱により冷媒の体積が増大した際、配管が破裂してしまう可能性がある。

これに対し、第１流路（31）には、第１膨張弁（91）を設けている。第２流路（32）には、第２膨張弁（93）を設けている。このため、冷凍装置（1）の出荷時において、第１膨張弁（91）や第２膨張弁（93）を所定開度で開放することで、圧縮部（20）の吐出側において冷媒が封止されてしまうことを回避できる。

（１１）その他の実施形態
図１４に示すように、第３流路（33）の開閉弁（V）の数を１つとしてもよい。第３流路（33）は、１つの流路で構成され、第３流路（33）に第３開閉弁（V3）が設けられる。第３開閉弁（V3）は、電磁開閉弁であるが、膨張弁であってもよい。これにより、流路切換機構（30）の簡素化を図ることができる。第３流路（33）は、上述したように冷媒の流量が少なく、冷媒の密度も低い。このため、第３流路（33）の開閉弁（V）の数を１つとしても、第３流路（33）の圧力損失が大きく増大することを抑制できる。

図１４に示すように、第３流路（33）に逆止弁（第１３逆止弁（CV13））を設けてもよい。第１３逆止弁（CV13）は、第３流路（33）において、第２ポート（P2）から第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを制限する。

第１流路（31）の開閉弁（V）を全て電磁開閉弁としたり、第２流路（32）の開閉弁（V）を全て電磁開閉弁としたりしてもよい。第３流路（33）や第４流路（34）の開閉弁（V）を膨張弁としてもよい。

第１圧縮要素や第２圧縮要素は、複数の圧縮機が直列に接続された構成であってもよい。第１圧縮要素や第２圧縮要素は、複数の圧縮機構を有する圧縮機であってもよい。

第１利用側熱交換器（64）は、水やブラインなどを加熱したり冷却したりする熱交換器であってもよい。第１利用側熱交換器（64）は、給湯器の熱源として利用されてもよい。

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、変形例、その他の実施形態の要素を適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。

以上に述べた「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上に説明したように、本開示は、熱源ユニット、およ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 熱源ユニット
20 圧縮部
21 第１圧縮機（第１圧縮要素）
22 第２圧縮機（第２圧縮要素）
24 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
30 流路切換機構
31 第１流路
32 第２流路
33 第３流路
34 第４流路
64 室内熱交換器（第１利用側熱交換器）
74 冷設熱交換器（第２利用側熱交換器）
100 コントローラ（制御部）
CV1 第１逆止弁
CV2 第２逆止弁
P1 第１ポート
P2 第２ポート
P3 第３ポート
P4 第４ポート
V 開閉弁

Claims (7)

1. 圧縮部（20）と、流路切換機構（30）と、熱源側熱交換器（24）とを備え、第１利用側熱交換器（64）および第２利用側熱交換器（74）に接続されることで冷媒回路（6）を構成する熱源ユニットであって、
   前記圧縮部（20）は、互いに並列に設けられる第１圧縮要素（21）および第２圧縮要素（22）を含み、
   前記第１圧縮要素（21）の吸入部は、前記第２利用側熱交換器（74）のガス端部と繋がり、
   前記流路切換機構（30）は、
   前記第１圧縮要素（21）の吐出部、および前記第２圧縮要素（22）の吐出部と繋がる第１ポート（P1）と、
   前記第２圧縮要素（22）の吸入部と繋がる第２ポート（P2）と、
   前記第１利用側熱交換器（64）のガス端部と繋がる第３ポート（P3）と、
   前記熱源側熱交換器（24）のガス端部と繋がる第４ポート（P4）と、
   前記第１ポート（P1）と前記第３ポート（P3）とを連通する第１流路（31）と、
   前記第１ポート（P1）と前記第４ポート（P4）とを連通する第２流路（32）と、
   前記第２ポート（P2）と前記第３ポート（P3）とを連通する第３流路（33）と、
   前記第２ポート（P2）と前記第４ポート（P4）とを連通する第４流路（34）とを有するとともに前記第１流路（31）、前記第２流路（32）、前記第３流路（33）、および前記第４流路（34）のそれぞれを開閉するように構成され、
   前記第１流路（31）および前記第２流路（32）のそれぞれには、２つ以上の開閉弁（V）が並列に設けられ、
   前記第３流路（33）および前記第４流路（34）の少なくとも１つには、１つの開閉弁（V）が設けられる
   熱源ユニット。
2. 前記第４流路（34）には、１つの開閉弁（V）が設けられる
   請求項１に記載の熱源ユニット。
3. 前記第３流路（33）には、２つ以上の開閉弁（V）が並列に設けられる
   請求項２に記載の熱源ユニット。
4. 前記第４流路（34）には、前記第２ポート（P2）から前記第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを制限する第１逆止弁（CV1）が設けられる
   請求項１～３のいずれか１つに記載の熱源ユニット。
5. 前記第１流路（31）には、前記第３ポート（P3）から前記第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを制限する第２逆止弁（CV2）が設けられる
   請求項１～３のいずれか１つに記載の熱源ユニット。
6. 前記熱源側熱交換器（24）を放熱器とし、前記第１利用側熱交換器（64）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、前記第１利用側熱交換器（64）を放熱器とし、前記熱源側熱交換器（24）を蒸発器とする第２冷凍サイクルとを行うように前記冷媒回路（6）を制御する制御部（100）を備え、
   前記制御部（100）は、前記第１冷凍サイクルと前記第２冷凍サイクルとの間の切換に連動して前記圧縮部（20）の容量を低下させる
   請求項１～３のいずれか１つに記載の熱源ユニット。
7. 請求項１～３のいずれか１つに記載の熱源ユニットを備えた冷凍装置。