JP2024043621A - 熱源ユニット、および冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒回路の冷媒の不足を判定できる熱源ユニット、および冷凍装置を提供する。【解決手段】過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に応じて前記過冷却側減圧弁（46）を制御する制御器（130）とを備える。制御器（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。【選択図】図１２

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に記載の冷凍装置は、圧縮部、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器を含む熱源ユニットを備える。圧縮部で圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器で放熱した後、過冷却熱交換器の第１流路を流れる。過冷却熱交換器では、第１流路を流れる冷媒と、過冷却側減圧弁で減圧された後に第２流路を流れる冷媒とが熱交換する。これにより、第１流路を流れる冷媒が冷却され、この冷媒の過冷却度が増大する。

特開２０１９－１８４２３１号公報

特許文献１に記載のような冷凍装置では、その出荷時において冷媒の充填量が十分でないことがある。また、冷媒回路から冷媒が漏れてしまうことがある。その結果、冷媒回路の冷媒が不足してしまい、冷凍能力が低下してしまう。

本開示の目的は、冷媒回路の冷媒の不足を判定できる熱源ユニット、および冷凍装置を提供することである。

第１の態様は、圧縮部（20）と、熱源側熱交換器（24）と、過冷却側減圧弁（46）と、該熱源側熱交換器（24）で放熱した冷媒が流れる第１流路（28a）、および該第１流路（28a）を通過した後、前記過冷却側減圧弁（46）で減圧した冷媒が流れる第２流路（28b）を有する過冷却熱交換器（28）とを含む冷媒回路（6）と、前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に応じて前記過冷却側減圧弁（46）を制御する制御器（130）とを備える。制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

第１の態様では、制御器（130）は、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に基づいて過冷却側減圧弁（46）の開度を制御する。言い換えると、過冷却側減圧弁（46）は、いわゆる過冷却度制御により、その開度が調節される。ここで、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）には、十分な液冷媒を送ることができない。このため、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が小さくなり、あるいはゼロとなるので、過冷却側減圧弁（46）の開度が大きくなる。本開示の制御器（130）は、このことを利用して、冷媒回路（6）の不足を判定する。具体的には、制御器（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

ここで、仮に制御器（130）が、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度そのものを用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定すると、何らかの理由により過冷却度が一時的に変化した場合に、冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものよりも、緩やかに変動する特性がある。このため、過冷却度が一時的に変化した場合に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

第２の態様は、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定時間以上継続して前記所定開度以上であることを条件として、前記冷媒の不足を判定する。

第２の態様では、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が何らかの理由により一時的に変換した場合に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことをさらに抑制できる。

第３の態様は、第２の態様において、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が第１時間以上継続して第１開度以上である、または前記過冷却側減圧弁（46）の開度が前記第２時間以上継続して第２開度以上であることを条件として、前記冷媒の不足を判定し、前記第２時間は、前記第１時間よりも長く、前記第２開度は、前記第１開度よりも小さい。

第３の発明では、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的大きな第１開度以上である状態が、比較的短い第１時間以上継続する場合、制御器（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。あるいは、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的小さな第２開度以上である状態が、比較的長い第２時間以上継続する場合に、制御器（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

第４の態様は、第１または第２の態様において、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足し、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が小さく、あるいはゼロになると、過冷却側減圧弁（46）の開度は最終的に全開に至る。第４の態様の制御器（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定するので、冷媒回路（6）の冷媒の不足を精度よく判定できる。

第５の態様は、第１～第４のいずれか１つの態様において、前記冷媒回路（6）は、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが可能に構成される。

第５の態様では、冷媒回路（6）において高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが行われる。この冷凍サイクルでは、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度が不安定となり易い。しかしながら、制御器（130）は、過冷却度よりも緩やかに変動する過冷却側減圧弁（46）の開度を用いて冷媒の不足を判定するので、冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

第６の態様は、第１～第５のいずれか１つの態様において、前記冷媒回路（6）には、前記熱源側熱交換器（24）と、前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）との間に気液分離器（25）が設けられる。

第６の態様では、熱源側熱交換器（24）で放熱した冷媒が、気液分離器（25）に送られる。気液分離器（25）では、冷媒が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が、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流れる。過冷却熱交換器（28）では、第１流路（28a）の液冷媒が第２流路（28b）の冷媒によって冷却され、第１流路（28a）の液冷媒の過冷却度が増大する。

このように冷媒回路（6）に気液分離器（25）を設けた構成では、気液分離器（25）で分離されたガス冷媒が一時的に第１流路（28a）を流れてしまうことがある。ガス冷媒が一時的に第１流路（28a）に流れると、過冷却度が急激に小さくなり、冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。しかし、制御器（130）は、過冷却度と比較して緩やかに変化する過冷却側減圧弁（46）の開度を用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。このため、気液分離器（25）で分離されたガス冷媒が一時的に第１流路（28a）を流れることに起因して、冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

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（10）と、利用ユニット（60,70）と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、インジェクション弁の過冷却度制御に係るフローチャートである。 図１２は、冷媒の不足を判定する制御に係るフローチャートである。

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、さらに過冷却熱交換器（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。ガス抜き弁（42）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）過冷却熱交換器
過冷却熱交換器（28）は、高圧側流路である第１流路（28a）と、低圧側流路である第２流路（28b）とを有する。過冷却熱交換器（28）は、第１流路（28a）の冷媒と、第２流路（28b）の冷媒とを熱交換する。言い換えると、過冷却熱交換器（28）は、第２流路（28b）を流れる冷媒により、第１流路（28a）を流れる冷媒を冷却する。

第２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、第２流路（28b）の流入端に接続する。上流流路（44）には、過冷却側減圧弁である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、第２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）、切換第１流路（31）、切換第２流路（32）、切換第３流路（33）、および切換第４流路（34）を有する。切換第１流路（31）には、第１開閉機構（81）が設けられ、切換第２流路（32）には、第２開閉機構（82）が設けられ、切換第３流路（33）には、第３開閉機構（83）が設けられ、切換第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、切換第１流路（31）、切換第２流路（32）、切換第３流路（33）、および切換第４流路（34）は、ブリッジ状に接続される。切換第１流路（31）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とを連通する。切換第２流路（32）は、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）とを連通する。切換第３流路（33）は、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とを連通する。切換第４流路（34）は、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とを連通する。切換第１流路（31）および切換第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、切換第１流路（31）および切換第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。切換第３流路（33）および切換第４流路（34）は、低圧圧力が作用する低圧側流路である。切換第３流路（33）および切換第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、切換第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。本例の切換第１流路（31）は、７つの第１分流路（31a）を有する。本例の切換第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。切換第２流路（32）は、７つの第２分流路（32a）を有する。切換第３流路（33）は、互いに並列な第３分流路（33a）を有する。本例の切換第３流路（33）は、４つの第３分流路（33a）を有する。切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。

（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、切換第４流路（34）には、第１逆止弁（CV1）が設けられる。切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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
図１に示すように、冷凍装置（1）は、複数のセンサを有する。複数のセンサは、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサと、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、空気の温度を検出する空気温度センサとを含む。

冷媒圧力センサは、高圧圧力センサ（101）、中間圧力センサ（102）、第１吸入圧力センサ（103）、第２吸入圧力センサ（104）、および液側圧力センサ（105）を含む。高圧圧力センサ（101）は、第３吐出管（23b）に設けられる。高圧圧力センサ（101）は、圧縮部（20）の吐出側の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路（6）の高圧圧力を検出する。中間圧力センサ（102）は、第３吸入管（23a）に設けられる。中間圧力センサ（102）は、低段側の圧縮機と高段側の圧縮機の間の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路（6）の中間圧力を検出する。第１吸入圧力センサ（103）は、第１吸入管（21a）に設けられる。第１吸入圧力センサ（103）は、第１圧縮機（21）の吸入側の冷媒の圧力を検出する。第２吸入圧力センサ（104）は、第２吸入管（22a）に設けられる。第２吸入圧力センサ（104）は、第２圧縮機（22）の吸入側の冷媒の圧力を検出する。

液側圧力センサ（105）は、液側流路（40）に設けられる。具体的には、液側圧力センサ（105）は、第２管（40b）に設けられる。液側圧力センサ（105）は、気液分離器（25）の内圧に相当する圧力を検出する。液側圧力センサ（105）は、第１流路（28a）内の冷媒の圧力に相当する圧力を検出する。

冷媒温度センサは、第１吐出温度センサ（111）、第１吸入温度センサ（112）、第２吐出温度センサ（113）、第２吸入温度センサ（114）、第３吐出温度センサ（115）、第３吸入温度センサ（116）、液側温度センサ（117）、およびインジェクション側温度センサ（118）、熱源側温度センサ（119）を含む。第１吐出温度センサ（111）は、第１吐出管（21b）に設けられ、第１圧縮機（21）から吐出される冷媒の温度を検出する。第１吸入温度センサ（112）は、第１吸入管（21a）に設けられ、第１圧縮機（21）に吸入される冷媒の温度を検出する。第２吐出温度センサ（113）は、第２吐出管（22b）に設けられ、第２圧縮機（22）から吐出される冷媒の温度を検出する。第２吸入温度センサ（114）は、第２吸入管（22a）に設けられ、第２圧縮機（22）に吸入される冷媒の温度を検出する。第３吐出温度センサ（115）は、第３吐出管（23b）に設けられ、第３圧縮機（23）から吐出される冷媒の温度を検出する。第３吸入温度センサ（116）は、第３吸入管（23a）に設けられ、第３圧縮機（23）に吸入される冷媒の温度を検出する。

液側温度センサ（117）は、液側流路（40）に設けられる。具体的には、液側温度センサ（117）は、液側流路（40）における過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）の流出側に設けられる。より具体的には、液側温度センサ（117）は、液側流路（40）における、第１流路（28a）の流出端と、インジェクション流路（43）の流入端との間に設けられる。液側温度センサ（117）は、第１流路（28a）を流出した冷媒の温度を検出する。

インジェクション側温度センサ（118）は、インジェクション流路（43）の下流流路（45）に設けられる。言い換えると、インジェクション側温度センサ（118）は、過冷却熱交換器（28）の第２流路（28b）の流出側に設けられる。インジェクション側温度センサ（118）は、第２流路（28b）を流出した冷媒の温度を検出する。

熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）の伝熱管に設けられる。熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）における液側端部に設けられる。熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）の液側端部の冷媒の温度を検出する。

空気温度センサは、外気温度センサ（121）を含む。外気温度センサ（121）は、室外空気の温度を検出する。

（７）コントローラ
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（130）を備える。コントローラ（130）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（130）は、室外コントローラ（131）と、室内コントローラ（132）と、冷設コントローラ（133）とを有する。図１に示すように、室外コントローラ（131）は、熱源ユニット（10）に設けられる。室内コントローラ（132）は、空調ユニット（60）に設けられる。冷設コントローラ（133）は、冷設ユニット（70）に設けられる。室外コントローラ（131）は、室内コントローラ（132）および冷設コントローラ（133）と通信可能である。

コントローラ（130）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（130）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（130）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（130）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（130）は、各ファン（12,62,72）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。コントローラ（130）は、各膨張弁（26,27,63）の開度を調節する。コントローラ（130）は各弁（42,43）の開閉状態を切り換える。コントローラ（130）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。

コントローラ（130）は、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc)を求める。コントローラ（130）は、液側圧力センサ（105）および液側温度センサ（117）の検出値に基づいて過冷却度(sc）を求める。具体的には、コントローラ（130）は、液側圧力センサ（105）の検出圧力に相当する飽和温度と、液側温度センサ（117）の検出温度の差分を過冷却度（sc）とする。液側圧力センサ（105）および液側温度センサ（117）は、過冷却度（sc）を求めるための過冷却度取得部を構成する。

コントローラ（130）は、過冷却度（sc）に応じてインジェクション弁（46）の開度を制御する。コントローラ（130）は、現在の過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）になるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。この過冷却度制御の詳細は後述する。

コントローラ（130）は、過冷却度制御時において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。ここで、冷媒回路（6）の冷媒の不足とは、冷媒回路（6）に充填されている冷媒の量が所定量よりも小さくなっていることを意味する。冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、所望の冷凍サイクルを実行できず、冷凍装置（1）の冷凍能力が低下してしまう。

コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度に基づいて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定値以上であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。この判定の詳細は後述する。

コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足していることを報知する報知部（134）を備える。図２に示すように、報知部（134）は、例えば室外コントローラ（130）に設けられる。コントローラ（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定すると、冷媒回路（6）の冷媒が不足していることを対象者に報知する。対象者は、ユーザ、サービス業者、メンテナンス業者、製造メーカなどを含む。報知部（134）は、モニタのように文字、記号、アイコンなどにより冷媒の不足を報知する表示部であってもよい。報知部（134）は、光などにより冷媒の不足を報知するＬＥＤなどの発光部であってもよい。報知部（134）は、メールなどにより、冷媒の不足を対象者に通知する通知部であってもよい。

（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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）過冷却度制御
冷凍装置（1）は、上述した各運転において、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）を制御する。過冷却度制御について、図１１を参照しながら説明する。

ステップS11では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より小さいかを判定する。ここで、過冷却度（sc）は、現在の時点の過冷却度と、その時点より所定時間前の１つ以上の過冷却度との平均値などであってもよい。過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より小さい場合、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（130）は、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分（Tsc－sc）に応じたパルスを、インジェクション弁（46）の現在のパルスに加算する。ここでいうパルスは、インジェクション弁（46）の開度を制御するためのパルス信号（開度指令）の変調幅を意味する。その結果、加算されたパルスに応じて、インジェクション弁（46）の開度が増大変化する。ステップS13において加算されるパルスは、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分が大きくほど、大きくなる。言い換えると、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分が大きいほど、インジェクション弁（46）の開度の増大変化量も大きくなる。この差分が小さいほどインジェクション弁（46）の開度の減少変化量も小さくなる。

ステップS12では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より大きいかを判定する。過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より大きい場合、処理はステップS14に移行する。ステップS14では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分（sc-Tsc）に応じたパルスを、インジェクション弁（46）の現在のパルスに減算する。その結果、減算されたパルスに応じて、インジェクション弁（46）の開度が減少変化する。ステップS14において減算されるパルスは、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分が大きくほど、大きくなる。言い換えると、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分が大きいほど、インジェクション弁（46）の開度の減少変化量も大きくなる。この差分が小さいほどインジェクション弁（46）の開度の減少変化量も小さくなる。

過冷却度制御では、ステップS11～S14に係る制御が、所定時間（例えば10秒）毎に繰り返される。これにより、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）に収束していく。

（１０）冷媒の不足について
（１０－１）課題
冷凍装置（1）の出荷時や据え付け時においては、冷媒回路（6）の充填量が少ないことがある。特に、二酸化炭素を用いて高圧が臨界圧力以上となる冷凍装置（1）では、気液分離器（25）などの耐久圧力を考慮し、冷媒回路（6）の充填量を比較的少なめに設定することがある。また、据え付け後の冷凍装置（1）において、冷媒回路（6）の冷媒が漏洩してしまうことがある。このようにして、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、冷凍装置（1）の冷却能力が低下してしまうという問題が生じる。

（１０－２）判定制御
本実施形態では、上記の課題を解決するために、コントローラ（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。コントローラ（130）は、上述した過冷却度制御中に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。この判定制御について図１２を参照しながら詳細に説明する。

ステップS21において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定時間（第１時間）以上継続して第１開度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、第１開度はインジェクション弁（46）の全開開度である。言い換えると、ステップS22において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が第１時間以上継続して全開開度であるか否かを判定する。ステップS21の条件が成立すると、処理はステップS23に移行し、コントローラ（130）は、冷媒が不足していると判断する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、過冷却熱交換器（28）にガス冷媒が流れたり、乾き度が比較的大きい気液二相冷媒が流れたりすることがある。特に冷媒回路（6）の冷媒が不足し、気液分離器（25）内の液冷媒がほとんどなくなると、第１流路（28a）をガス冷媒が流れてしまう。このような場合、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が低い、あるいはゼロとなる状態が継続する。この状況下で上述した過冷却度制御を行うと、インジェクション弁（46）の開度が徐々に増大し、最終的にはインジェクション弁（46）が全開になった状態が継続する。そこで、ステップS21の条件が成立する場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判断する。冷媒の不足が判定されると、ステップS24において報知部（134）が、冷媒の不足を発報する。これにより、対象者は冷媒回路（6）の不足を速やかに知ることができる。

ステップS22において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定時間（第２時間）以上継続して第２開度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、第２開度は第１開度よりも小さい所定の開度である。第２時間は、第１時間よりも長い所定時間である。つまり、ステップS22の条件は、インジェクション弁（46）の開度が第１開度よりも小さい第２開度である状態が、第１時間よりも長い第２時間以上継続することで、成立する。ステップS22の条件が成立すると、処理はステップS23に移行し、コントローラ（130）は、冷媒が不足していると判断する。

上述したように冷媒回路（6）の冷媒が不足し、第１流路（28a）をガス冷媒や、乾き度が比較的大きい気液二相冷媒が流れると、過冷却度制御により、インジェクション弁（46）の開度が比較的大きい状態が長い間継続する。そこで、コントローラ（130）は、ステップS22の条件が成立する場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判断する。冷媒の不足が判定されると、ステップS24において報知部（134）が、冷媒の不足を発報する。

（１０－３）インジェクション弁の開度に応じた判定の技術的効果
過冷却度制御において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する方法としては、過冷却度そのものを用いることも考えられる。具体的には、過冷却度制御において、過冷却度が所定値よりも小さい条件が成立すると、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。しかし、過冷却度は、過冷却度制御時におけるインジェクション弁（46）の開度と比較すると、冷媒の状態に応じて急激に変化しやすい。インジェクション弁（46）の開度は、上述したように、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差に基づくパルスの加算値や減算値により変化するのに対し、過冷却度（sc）は冷媒の状態変化が直接的に反映される指標だからである。

仮に過冷却度に応じて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定した場合、何らかの影響により冷媒の状態が一時的に変化してしまうと、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。具体的には、例えば気液分離器（25）内で液面が不安定な状態で、分離したガス冷媒が一時的に第１流路（28a）に流出してしまった場合、過冷却度が一時的に所定値を下回る可能性がある。この場合、実際には冷媒回路（6）の冷媒が不足していないにも拘わらず、冷媒回路（6）の冷媒が不足したと誤判定してしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、過冷却度と比べて緩やかに変化するインジェクション弁（46）の開度を用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。このため、上述した理由などにより、第１流路（28a）を一時的にガス冷媒が流れた場合において、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると誤判定してしまうことを抑制できる。

（１０－４）誤判定を抑制するための他の条件
コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の誤判定を抑制するために、以下の条件下においては、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。以下の条件は、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）が安定しない条件といえる。言い換えると、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が安定する条件において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

条件ａ）コントローラ（130）は、圧縮部（20）の運転開始時から所定時間（１５分）が経過するまでの間は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。圧縮部（20）の運転開始時から所定時間（例えば１５分）が経過するまでの間は、過冷却度（sc）が安定しないからである。言い換えると、コントローラ（130）は、圧縮部（20）の運転開始から所定時間が経過した後に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

条件ｂ）室外熱交換器（24）が放熱器となる運転において、外気温度が所定温度Ｔａ（例えば３２℃）よりも高い場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の高圧圧力を増大させるために、冷媒回路（6）の中間圧を所定の目標値に近づけるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。ここで、中間圧は、中間圧力センサ（102）によって検出される。この条件下では、インジェクション弁（46）が過冷却度制御されないので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｃ）室内熱交換器（64）が放熱器となる運転において、外気温度が所定温度Ｔｂ（例えば１０℃）よりも低い場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の高圧圧力を増大させるために、冷媒回路（6）の中間圧を所定の目標値に近づけるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。この条件下では、インジェクション弁（46）が過冷却度制御されないので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｄ）外気温度が所定温度（例えば３２℃）より高い条件下では、冷媒回路（6）の高圧圧力、あるいは気液分離器（25）の内圧が上昇するので、コントローラ（130）は、ガス抜き弁（42）の開度を増大させたり、第１室外膨張弁（26）の開度を小さくしたりする。このような条件下では、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）が不安定となるので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。つまり、コントローラ（130）は、外気温度が所定温度より高い条件、高圧圧力が所定値より高い条件、あるいは気液分離器（25）の内圧が所定値より高い条件下において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｅ）コントローラ（130）は、上述した各種の運転の切換時から所定時間が経過するまでの間は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。各運転の切換から所定時間が経過するまでの間は、過冷却度（sc）が安定しないからである。言い換えると、コントローラ（130）は、各運転の切換から所定時間が経過した後に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

（１１）実施形態の効果
コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度が小さく、あるいはゼロとなり、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上になる。このことを利用して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定できる。

過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものよりも緩やかに変動するため、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

特に、コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定時間以上継続して所定開度以上であることを条件として、冷媒の不足を判定する。

このため、冷媒回路（6）の冷媒の不足の誤判定をさらに抑制できる。

コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が第１時間以上継続して第１開度以上である、または過冷却側減圧弁（46）の開度が第２時間以上継続して第２開度以上であることを条件として、冷媒の不足を判定する。第２時間は、第１時間よりも長く、第２開度は、第１開度よりも小さい。

これらの条件により、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的大きい場合には、比較的速やかに冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定できる。過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的小さい場合にも、この状態が比較的長く続くことで、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定できる。

コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、第１流路（28a）流出する冷媒の過冷却度はゼロになるはずなので、過冷却側減圧弁（46）は、最終的に制御範囲の最大の開度に至る。このため、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開となることを条件とすることで、冷媒回路（6）の冷媒の不足を精度よく判定できる。

冷媒回路（6）は、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが可能に構成される。このため、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）は不安定になり易い。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものと比較して緩やかに変化するので、過冷却度（sc）が不安定になることに起因して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定することを抑制できる。

冷媒回路（6）には、室外熱交換器（24）と、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）との間に気液分離器（25）が設けられる。このため、気液分離器（25）の液面が不安定な場合などにおいて、第１流路（28a）に一時的にガス冷媒が流れてしまう可能性がある。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものと比較して緩やかに変化するので、過冷却度（sc）が不安定になることに起因して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定することを抑制できる。

（１２）その他の実施形態
コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が瞬時的に所定開度以上になった場合に、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定してもよい。

コントローラ（130）は、冷媒の不足を判定すると、冷凍装置（1）の運転を停止するなどの所定の制御を実行してもよい。

圧縮部（20）は、１つの圧縮機であってもよい。

インジェクション流路（43）は、圧縮部（20）の吸入側に冷媒を送ってもよい。

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
24 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
25 気液分離器
28 過冷却熱交換器
28a 第１流路
28b 第２流路
46 インジェクション弁（過冷却側減圧弁）
60,70 利用ユニット

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に記載の冷凍装置は、圧縮部、熱源側熱交換器、過冷却熱交換器を含む熱源ユニットを備える。圧縮部で圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器で放熱した後、過冷却熱交換器の第１流路を流れる。過冷却熱交換器では、第１流路を流れる冷媒と、過冷却側減圧弁で減圧された後に第２流路を流れる冷媒とが熱交換する。これにより、第１流路を流れる冷媒が冷却され、この冷媒の過冷却度が増大する。

特開２０１９－１８４２３１号公報

特許文献１に記載のような冷凍装置では、その出荷時において冷媒の充填量が十分でないことがある。また、冷媒回路から冷媒が漏れてしまうことがある。その結果、冷媒回路の冷媒が不足してしまい、冷凍能力が低下してしまう。

本開示の目的は、冷媒回路の冷媒の不足を判定できる熱源ユニット、および冷凍装置を提供することである。

第１の態様は、圧縮部（20）と、熱源側熱交換器（24）と、過冷却側減圧弁（46）と、該熱源側熱交換器（24）で放熱した冷媒が流れる第１流路（28a）、および該第１流路（28a）を通過した後、前記過冷却側減圧弁（46）で減圧した冷媒が流れる第２流路（28b）を有する過冷却熱交換器（28）とを含む冷媒回路（6）と、前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に応じて前記過冷却側減圧弁（46）を制御する制御器（130）とを備える。制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が大きくなることに基づいて、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

第２の態様は、第１の態様において、制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

第２の態様では、制御器（130）は、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に基づいて過冷却側減圧弁（46）の開度を制御する。言い換えると、過冷却側減圧弁（46）は、いわゆる過冷却度制御により、その開度が調節される。ここで、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）には、十分な液冷媒を送ることができない。このため、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が小さくなり、あるいはゼロとなるので、過冷却側減圧弁（46）の開度が大きくなる。本開示の制御器（130）は、このことを利用して、冷媒回路（6）の不足を判定する。具体的には、制御器（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

ここで、仮に制御器（130）が、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度そのものを用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定すると、何らかの理由により過冷却度が一時的に変化した場合に、冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものよりも、緩やかに変動する特性がある。このため、過冷却度が一時的に変化した場合に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

第３の態様は、第２の態様において、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定時間以上継続して前記所定開度以上であることを条件として、前記冷媒の不足を判定する。

第３の態様では、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が何らかの理由により一時的に変換した場合に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことをさらに抑制できる。

第４の態様は、第３の態様において、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が第１時間以上継続して第１開度以上である、または前記過冷却側減圧弁（46）の開度が前記第２時間以上継続して第２開度以上であることを条件として、前記冷媒の不足を判定し、前記第２時間は、前記第１時間よりも長く、前記第２開度は、前記第１開度よりも小さい。

第４の態様では、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的大きな第１開度以上である状態が、比較的短い第１時間以上継続する場合、制御器（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。あるいは、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的小さな第２開度以上である状態が、比較的長い第２時間以上継続する場合に、制御器（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

第５の態様は、第１～第３のいずれか１つの態様において、前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足し、第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が小さく、あるいはゼロになると、過冷却側減圧弁（46）の開度は最終的に全開に至る。第５の態様の制御器（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定するので、冷媒回路（6）の冷媒の不足を精度よく判定できる。

第６の態様は、第１～第３のいずれか１つの態様において、前記冷媒回路（6）は、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが可能に構成される。

第６の態様では、冷媒回路（6）において高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが行われる。この冷凍サイクルでは、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度が不安定となり易い。しかしながら、制御器（130）は、過冷却度よりも緩やかに変動する過冷却側減圧弁（46）の開度を用いて冷媒の不足を判定するので、冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

第７の態様は、第１～第３のいずれか１つの態様において、前記冷媒回路（6）には、前記熱源側熱交換器（24）と、前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）との間に気液分離器（25）が設けられる。

第７の態様では、熱源側熱交換器（24）で放熱した冷媒が、気液分離器（25）に送られる。気液分離器（25）では、冷媒が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が、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流れる。過冷却熱交換器（28）では、第１流路（28a）の液冷媒が第２流路（28b）の冷媒によって冷却され、第１流路（28a）の液冷媒の過冷却度が増大する。

このように冷媒回路（6）に気液分離器（25）を設けた構成では、気液分離器（25）で分離されたガス冷媒が一時的に第１流路（28a）を流れてしまうことがある。ガス冷媒が一時的に第１流路（28a）に流れると、過冷却度が急激に小さくなり、冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。しかし、制御器（130）は、過冷却度と比較して緩やかに変化する過冷却側減圧弁（46）の開度を用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。このため、気液分離器（25）で分離されたガス冷媒が一時的に第１流路（28a）を流れることに起因して、冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

第８の態様は、第１～第３のいずれか１つの態様の熱源ユニット（10）と、利用ユニット（60,70）と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、インジェクション弁の過冷却度制御に係るフローチャートである。 図１２は、冷媒の不足を判定する制御に係るフローチャートである。

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、さらに過冷却熱交換器（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。ガス抜き弁（42）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）過冷却熱交換器
過冷却熱交換器（28）は、高圧側流路である第１流路（28a）と、低圧側流路である第２流路（28b）とを有する。過冷却熱交換器（28）は、第１流路（28a）の冷媒と、第２流路（28b）の冷媒とを熱交換する。言い換えると、過冷却熱交換器（28）は、第２流路（28b）を流れる冷媒により、第１流路（28a）を流れる冷媒を冷却する。

第２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、第２流路（28b）の流入端に接続する。上流流路（44）には、過冷却側減圧弁である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、第２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）、切換第１流路（31）、切換第２流路（32）、切換第３流路（33）、および切換第４流路（34）を有する。切換第１流路（31）には、第１開閉機構（81）が設けられ、切換第２流路（32）には、第２開閉機構（82）が設けられ、切換第３流路（33）には、第３開閉機構（83）が設けられ、切換第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、切換第１流路（31）、切換第２流路（32）、切換第３流路（33）、および切換第４流路（34）は、ブリッジ状に接続される。切換第１流路（31）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とを連通する。切換第２流路（32）は、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）とを連通する。切換第３流路（33）は、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とを連通する。切換第４流路（34）は、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とを連通する。切換第１流路（31）および切換第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、切換第１流路（31）および切換第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。切換第３流路（33）および切換第４流路（34）は、低圧圧力が作用する低圧側流路である。切換第３流路（33）および切換第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、切換第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。本例の切換第１流路（31）は、７つの第１分流路（31a）を有する。本例の切換第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。切換第２流路（32）は、７つの第２分流路（32a）を有する。切換第３流路（33）は、互いに並列な第３分流路（33a）を有する。本例の切換第３流路（33）は、４つの第３分流路（33a）を有する。切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。本例の切換第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。切換第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。

（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、切換第４流路（34）には、第１逆止弁（CV1）が設けられる。切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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、切換第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
図１に示すように、冷凍装置（1）は、複数のセンサを有する。複数のセンサは、冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサと、冷媒の温度を検出する冷媒温度センサと、空気の温度を検出する空気温度センサとを含む。

冷媒圧力センサは、高圧圧力センサ（101）、中間圧力センサ（102）、第１吸入圧力センサ（103）、第２吸入圧力センサ（104）、および液側圧力センサ（105）を含む。高圧圧力センサ（101）は、第３吐出管（23b）に設けられる。高圧圧力センサ（101）は、圧縮部（20）の吐出側の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路（6）の高圧圧力を検出する。中間圧力センサ（102）は、第３吸入管（23a）に設けられる。中間圧力センサ（102）は、低段側の圧縮機と高段側の圧縮機の間の冷媒の圧力、言い換えると冷媒回路（6）の中間圧力を検出する。第１吸入圧力センサ（103）は、第１吸入管（21a）に設けられる。第１吸入圧力センサ（103）は、第１圧縮機（21）の吸入側の冷媒の圧力を検出する。第２吸入圧力センサ（104）は、第２吸入管（22a）に設けられる。第２吸入圧力センサ（104）は、第２圧縮機（22）の吸入側の冷媒の圧力を検出する。

液側圧力センサ（105）は、液側流路（40）に設けられる。具体的には、液側圧力センサ（105）は、第２管（40b）に設けられる。液側圧力センサ（105）は、気液分離器（25）の内圧に相当する圧力を検出する。液側圧力センサ（105）は、第１流路（28a）内の冷媒の圧力に相当する圧力を検出する。

冷媒温度センサは、第１吐出温度センサ（111）、第１吸入温度センサ（112）、第２吐出温度センサ（113）、第２吸入温度センサ（114）、第３吐出温度センサ（115）、第３吸入温度センサ（116）、液側温度センサ（117）、およびインジェクション側温度センサ（118）、熱源側温度センサ（119）を含む。第１吐出温度センサ（111）は、第１吐出管（21b）に設けられ、第１圧縮機（21）から吐出される冷媒の温度を検出する。第１吸入温度センサ（112）は、第１吸入管（21a）に設けられ、第１圧縮機（21）に吸入される冷媒の温度を検出する。第２吐出温度センサ（113）は、第２吐出管（22b）に設けられ、第２圧縮機（22）から吐出される冷媒の温度を検出する。第２吸入温度センサ（114）は、第２吸入管（22a）に設けられ、第２圧縮機（22）に吸入される冷媒の温度を検出する。第３吐出温度センサ（115）は、第３吐出管（23b）に設けられ、第３圧縮機（23）から吐出される冷媒の温度を検出する。第３吸入温度センサ（116）は、第３吸入管（23a）に設けられ、第３圧縮機（23）に吸入される冷媒の温度を検出する。

液側温度センサ（117）は、液側流路（40）に設けられる。具体的には、液側温度センサ（117）は、液側流路（40）における過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）の流出側に設けられる。より具体的には、液側温度センサ（117）は、液側流路（40）における、第１流路（28a）の流出端と、インジェクション流路（43）の流入端との間に設けられる。液側温度センサ（117）は、第１流路（28a）を流出した冷媒の温度を検出する。

インジェクション側温度センサ（118）は、インジェクション流路（43）の下流流路（45）に設けられる。言い換えると、インジェクション側温度センサ（118）は、過冷却熱交換器（28）の第２流路（28b）の流出側に設けられる。インジェクション側温度センサ（118）は、第２流路（28b）を流出した冷媒の温度を検出する。

熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）の伝熱管に設けられる。熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）における液側端部に設けられる。熱源側温度センサ（119）は、室外熱交換器（24）の液側端部の冷媒の温度を検出する。

空気温度センサは、外気温度センサ（121）を含む。外気温度センサ（121）は、室外空気の温度を検出する。

（７）コントローラ
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（130）を備える。コントローラ（130）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（130）は、室外コントローラ（131）と、室内コントローラ（132）と、冷設コントローラ（133）とを有する。図１に示すように、室外コントローラ（131）は、熱源ユニット（10）に設けられる。室内コントローラ（132）は、空調ユニット（60）に設けられる。冷設コントローラ（133）は、冷設ユニット（70）に設けられる。室外コントローラ（131）は、室内コントローラ（132）および冷設コントローラ（133）と通信可能である。

コントローラ（130）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（130）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（130）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（130）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（130）は、各ファン（12,62,72）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。コントローラ（130）は、各膨張弁（26,27,63）の開度を調節する。コントローラ（130）は各弁（42,43）の開閉状態を切り換える。コントローラ（130）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。

コントローラ（130）は、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc)を求める。コントローラ（130）は、液側圧力センサ（105）および液側温度センサ（117）の検出値に基づいて過冷却度(sc）を求める。具体的には、コントローラ（130）は、液側圧力センサ（105）の検出圧力に相当する飽和温度と、液側温度センサ（117）の検出温度の差分を過冷却度（sc）とする。液側圧力センサ（105）および液側温度センサ（117）は、過冷却度（sc）を求めるための過冷却度取得部を構成する。

コントローラ（130）は、過冷却度（sc）に応じてインジェクション弁（46）の開度を制御する。コントローラ（130）は、現在の過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）になるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。この過冷却度制御の詳細は後述する。

コントローラ（130）は、過冷却度制御時において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。ここで、冷媒回路（6）の冷媒の不足とは、冷媒回路（6）に充填されている冷媒の量が所定量よりも小さくなっていることを意味する。冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、所望の冷凍サイクルを実行できず、冷凍装置（1）の冷凍能力が低下してしまう。

コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度に基づいて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定値以上であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。この判定の詳細は後述する。

コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足していることを報知する報知部（134）を備える。図２に示すように、報知部（134）は、例えば室外コントローラ（130）に設けられる。コントローラ（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定すると、冷媒回路（6）の冷媒が不足していることを対象者に報知する。対象者は、ユーザ、サービス業者、メンテナンス業者、製造メーカなどを含む。報知部（134）は、モニタのように文字、記号、アイコンなどにより冷媒の不足を報知する表示部であってもよい。報知部（134）は、光などにより冷媒の不足を報知するＬＥＤなどの発光部であってもよい。報知部（134）は、メールなどにより、冷媒の不足を対象者に通知する通知部であってもよい。

（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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（130）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（130）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（130）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（130）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、過冷却熱交換器（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。

過冷却熱交換器（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（130）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）過冷却度制御
冷凍装置（1）は、上述した各運転において、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）を制御する。過冷却度制御について、図１１を参照しながら説明する。

ステップS11では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より小さいかを判定する。ここで、過冷却度（sc）は、現在の時点の過冷却度と、その時点より所定時間前の１つ以上の過冷却度との平均値などであってもよい。過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より小さい場合、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（130）は、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分（Tsc－sc）に応じたパルスを、インジェクション弁（46）の現在のパルスに加算する。ここでいうパルスは、インジェクション弁（46）の開度を制御するためのパルス信号（開度指令）の変調幅を意味する。その結果、加算されたパルスに応じて、インジェクション弁（46）の開度が増大変化する。ステップS13において加算されるパルスは、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分が大きくほど、大きくなる。言い換えると、目標過冷却度（Tsc）と過冷却度（sc）との差分が大きいほど、インジェクション弁（46）の開度の増大変化量も大きくなる。この差分が小さいほどインジェクション弁（46）の開度の減少変化量も小さくなる。

ステップS12では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より大きいかを判定する。過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）より大きい場合、処理はステップS14に移行する。ステップS14では、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分（sc-Tsc）に応じたパルスを、インジェクション弁（46）の現在のパルスに減算する。その結果、減算されたパルスに応じて、インジェクション弁（46）の開度が減少変化する。ステップS14において減算されるパルスは、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分が大きくほど、大きくなる。言い換えると、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差分が大きいほど、インジェクション弁（46）の開度の減少変化量も大きくなる。この差分が小さいほどインジェクション弁（46）の開度の減少変化量も小さくなる。

過冷却度制御では、ステップS11～S14に係る制御が、所定時間（例えば10秒）毎に繰り返される。これにより、過冷却度（sc）が目標過冷却度（Tsc）に収束していく。

（１０）冷媒の不足について
（１０－１）課題
冷凍装置（1）の出荷時や据え付け時においては、冷媒回路（6）の充填量が少ないことがある。特に、二酸化炭素を用いて高圧が臨界圧力以上となる冷凍装置（1）では、気液分離器（25）などの耐久圧力を考慮し、冷媒回路（6）の充填量を比較的少なめに設定することがある。また、据え付け後の冷凍装置（1）において、冷媒回路（6）の冷媒が漏洩してしまうことがある。このようにして、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、冷凍装置（1）の冷却能力が低下してしまうという問題が生じる。

（１０－２）判定制御
本実施形態では、上記の課題を解決するために、コントローラ（130）が冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。コントローラ（130）は、上述した過冷却度制御中に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。この判定制御について図１２を参照しながら詳細に説明する。

ステップS21において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定時間（第１時間）以上継続して第１開度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、第１開度はインジェクション弁（46）の全開開度である。言い換えると、ステップS22において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が第１時間以上継続して全開開度であるか否かを判定する。ステップS21の条件が成立すると、処理はステップS23に移行し、コントローラ（130）は、冷媒が不足していると判断する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、過冷却熱交換器（28）にガス冷媒が流れたり、乾き度が比較的大きい気液二相冷媒が流れたりすることがある。特に冷媒回路（6）の冷媒が不足し、気液分離器（25）内の液冷媒がほとんどなくなると、第１流路（28a）をガス冷媒が流れてしまう。このような場合、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度が低い、あるいはゼロとなる状態が継続する。この状況下で上述した過冷却度制御を行うと、インジェクション弁（46）の開度が徐々に増大し、最終的にはインジェクション弁（46）が全開になった状態が継続する。そこで、ステップS21の条件が成立する場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判断する。冷媒の不足が判定されると、ステップS24において報知部（134）が、冷媒の不足を発報する。これにより、対象者は冷媒回路（6）の不足を速やかに知ることができる。

ステップS22において、コントローラ（130）は、インジェクション弁（46）の開度が所定時間（第２時間）以上継続して第２開度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、第２開度は第１開度よりも小さい所定の開度である。第２時間は、第１時間よりも長い所定時間である。つまり、ステップS22の条件は、インジェクション弁（46）の開度が第１開度よりも小さい第２開度である状態が、第１時間よりも長い第２時間以上継続することで、成立する。ステップS22の条件が成立すると、処理はステップS23に移行し、コントローラ（130）は、冷媒が不足していると判断する。

上述したように冷媒回路（6）の冷媒が不足し、第１流路（28a）をガス冷媒や、乾き度が比較的大きい気液二相冷媒が流れると、過冷却度制御により、インジェクション弁（46）の開度が比較的大きい状態が長い間継続する。そこで、コントローラ（130）は、ステップS22の条件が成立する場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判断する。冷媒の不足が判定されると、ステップS24において報知部（134）が、冷媒の不足を発報する。

（１０－３）インジェクション弁の開度に応じた判定の技術的効果
過冷却度制御において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する方法としては、過冷却度そのものを用いることも考えられる。具体的には、過冷却度制御において、過冷却度が所定値よりも小さい条件が成立すると、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。しかし、過冷却度は、過冷却度制御時におけるインジェクション弁（46）の開度と比較すると、冷媒の状態に応じて急激に変化しやすい。インジェクション弁（46）の開度は、上述したように、過冷却度（sc）と目標過冷却度（Tsc）との差に基づくパルスの加算値や減算値により変化するのに対し、過冷却度（sc）は冷媒の状態変化が直接的に反映される指標だからである。

仮に過冷却度に応じて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定した場合、何らかの影響により冷媒の状態が一時的に変化してしまうと、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまう可能性がある。具体的には、例えば気液分離器（25）内で液面が不安定な状態で、分離したガス冷媒が一時的に第１流路（28a）に流出してしまった場合、過冷却度が一時的に所定値を下回る可能性がある。この場合、実際には冷媒回路（6）の冷媒が不足していないにも拘わらず、冷媒回路（6）の冷媒が不足したと誤判定してしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、過冷却度と比べて緩やかに変化するインジェクション弁（46）の開度を用いて冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。このため、上述した理由などにより、第１流路（28a）を一時的にガス冷媒が流れた場合において、冷媒回路（6）の冷媒が不足すると誤判定してしまうことを抑制できる。

（１０－４）誤判定を抑制するための他の条件
コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の誤判定を抑制するために、以下の条件下においては、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。以下の条件は、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）が安定しない条件といえる。言い換えると、コントローラ（130）は、過冷却度（sc）が安定する条件において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

条件ａ）コントローラ（130）は、圧縮部（20）の運転開始時から所定時間（１５分）が経過するまでの間は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。圧縮部（20）の運転開始時から所定時間（例えば１５分）が経過するまでの間は、過冷却度（sc）が安定しないからである。言い換えると、コントローラ（130）は、圧縮部（20）の運転開始から所定時間が経過した後に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

条件ｂ）室外熱交換器（24）が放熱器となる運転において、外気温度が所定温度Ｔａ（例えば３２℃）よりも高い場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の高圧圧力を増大させるために、冷媒回路（6）の中間圧を所定の目標値に近づけるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。ここで、中間圧は、中間圧力センサ（102）によって検出される。この条件下では、インジェクション弁（46）が過冷却度制御されないので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｃ）室内熱交換器（64）が放熱器となる運転において、外気温度が所定温度Ｔｂ（例えば１０℃）よりも低い場合、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の高圧圧力を増大させるために、冷媒回路（6）の中間圧を所定の目標値に近づけるようにインジェクション弁（46）の開度を制御する。この条件下では、インジェクション弁（46）が過冷却度制御されないので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｄ）外気温度が所定温度（例えば３２℃）より高い条件下では、冷媒回路（6）の高圧圧力、あるいは気液分離器（25）の内圧が上昇するので、コントローラ（130）は、ガス抜き弁（42）の開度を増大させたり、第１室外膨張弁（26）の開度を小さくしたりする。このような条件下では、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）が不安定となるので、コントローラ（130）は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。つまり、コントローラ（130）は、外気温度が所定温度より高い条件、高圧圧力が所定値より高い条件、あるいは気液分離器（25）の内圧が所定値より高い条件下において、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。

条件ｅ）コントローラ（130）は、上述した各種の運転の切換時から所定時間が経過するまでの間は、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定しない。各運転の切換から所定時間が経過するまでの間は、過冷却度（sc）が安定しないからである。言い換えると、コントローラ（130）は、各運転の切換から所定時間が経過した後に、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

（１１）実施形態の効果
コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度が小さく、あるいはゼロとなり、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上になる。このことを利用して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定できる。

過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものよりも緩やかに変動するため、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定してしまうことを抑制できる。

特に、コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が所定時間以上継続して所定開度以上であることを条件として、冷媒の不足を判定する。

このため、冷媒回路（6）の冷媒の不足の誤判定をさらに抑制できる。

コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が第１時間以上継続して第１開度以上である、または過冷却側減圧弁（46）の開度が第２時間以上継続して第２開度以上であることを条件として、冷媒の不足を判定する。第２時間は、第１時間よりも長く、第２開度は、第１開度よりも小さい。

これらの条件により、過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的大きい場合には、比較的速やかに冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定できる。過冷却側減圧弁（46）の開度が比較的小さい場合にも、この状態が比較的長く続くことで、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定できる。

コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する。

冷媒回路（6）の冷媒が不足すると、第１流路（28a）流出する冷媒の過冷却度はゼロになるはずなので、過冷却側減圧弁（46）は、最終的に制御範囲の最大の開度に至る。このため、過冷却側減圧弁（46）の開度が全開となることを条件とすることで、冷媒回路（6）の冷媒の不足を精度よく判定できる。

冷媒回路（6）は、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが可能に構成される。このため、第１流路（28a）を流出する冷媒の過冷却度（sc）は不安定になり易い。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものと比較して緩やかに変化するので、過冷却度（sc）が不安定になることに起因して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定することを抑制できる。

冷媒回路（6）には、室外熱交換器（24）と、過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）との間に気液分離器（25）が設けられる。このため、気液分離器（25）の液面が不安定な場合などにおいて、第１流路（28a）に一時的にガス冷媒が流れてしまう可能性がある。これに対し、過冷却側減圧弁（46）の開度は、過冷却度そのものと比較して緩やかに変化するので、過冷却度（sc）が不安定になることに起因して、冷媒回路（6）の冷媒の不足を誤判定することを抑制できる。

（１２）その他の実施形態
コントローラ（130）は、過冷却側減圧弁（46）の開度が瞬時的に所定開度以上になった場合に、冷媒回路（6）の冷媒が不足していると判定してもよい。

コントローラ（130）は、冷媒の不足を判定すると、冷凍装置（1）の運転を停止するなどの所定の制御を実行してもよい。

圧縮部（20）は、１つの圧縮機であってもよい。

インジェクション流路（43）は、圧縮部（20）の吸入側に冷媒を送ってもよい。

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
24 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
25 気液分離器
28 過冷却熱交換器
28a 第１流路
28b 第２流路
46 インジェクション弁（過冷却側減圧弁）
60,70 利用ユニット

Claims (7)

1. 圧縮部（20）と、熱源側熱交換器（24）と、過冷却側減圧弁（46）と、該熱源側熱交換器（24）で放熱した冷媒が流れる第１流路（28a）、および該第１流路（28a）を通過した後、前記過冷却側減圧弁（46）で減圧した冷媒が流れる第２流路（28b）を有する過冷却熱交換器（28）とを含む冷媒回路（6）と、
   前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）を流出した冷媒の過冷却度に応じて前記過冷却側減圧弁（46）を制御する制御器（130）とを備え、
   前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定開度以上であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する
   熱源ユニット。
2. 前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が所定時間以上継続して前記所定開度以上であることを条件として、前記冷媒の不足を判定する
   請求項１に記載の熱源ユニット。
3. 前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が第１時間以上継続して第１開度以上である、または前記過冷却側減圧弁（46）の開度が前記第２時間以上継続して第２開度以上であることを条件として、前記冷媒が不足していると判定し、
   前記第２時間は、前記第１時間よりも長く
   前記第２開度は、前記第１開度よりも小さい
   請求項２に記載の熱源ユニット。
4. 前記制御器（130）は、前記過冷却側減圧弁（46）の開度が全開であることを条件として、前記冷媒回路（6）の冷媒の不足を判定する
   請求項１または２に記載の熱源ユニット。
5. 前記冷媒回路（6）は、高圧圧力が臨界圧力以上となる冷凍サイクルが可能に構成される
   請求項１または２に記載の熱源ユニット。
6. 前記冷媒回路（6）には、前記熱源側熱交換器（24）と、前記過冷却熱交換器（28）の第１流路（28a）との間に気液分離器（25）が設けられる
   請求項１または２に記載の熱源ユニット。
7. 請求項１または２に記載の熱源ユニット（10）と、
   利用ユニット（60,70）とを備えた冷凍装置。