JP3603848B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、３台の圧縮機を組み合わせることにより圧縮機構が構成された冷凍装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られており、室内を冷暖房する空調機や、食品等を貯蔵する冷蔵庫、冷凍庫またはショーケース等の冷却機として広く利用されている。この冷凍装置には、ＷＯ９８／４５６５１に開示されているように、空調と冷蔵・冷凍の両方を行うものがある。この種の冷凍装置は、例えば、空調熱交換器、冷蔵熱交換器、及び冷凍熱交換器などの複数の利用側熱交換器を備え、コンビニエンスストア等に設置されている。
【０００３】
ところで、この種の冷凍装置では、複数の利用側熱交換器の動作状況に応じて圧縮機容量を幅広く変化させるために、圧縮機を複数台組み合わせることがある。例えば、本願出願人は、可変容量機を含む３台の圧縮機を組み合わせて圧縮機構を構成するとともに該圧縮機構の吸入側に四路切換弁を設け、該四路切換弁のオン／オフを制御して４つのポートの連通状態を切り換えることにより、空調側と冷蔵・冷凍側に使用する圧縮機を３台のうちから適宜選択できるようにした装置を提案している（例えば、特願２００１−２３３３２９号）。より具体的には、この装置では圧縮機構の吸入側に四路切換弁とともに４つの逆止弁を組み合わせて用いることにより、圧縮機を３台とも冷蔵・冷凍側に用いたり、２台と１台を冷蔵冷凍側と空調側に分けて用いたりするなど、３台の圧縮機を様々なパターンで組み合わせて運転できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の冷凍装置は、吸入配管に四路切換弁と４つの逆止弁を設けているため、これらの接続構成が複雑であり、冷蔵・冷凍側や空調側が能力不足になったときに四路切換弁のオン／オフを制御して圧縮機構の運転状態を切り換えようとすると、切り換えの度に各逆止弁のところで冷媒の流れ方向が反転し、それが原因で騒音（チャタリング音）が発生することが考えられる。
【０００５】
また、上記装置では、逆止弁の個数が４つと多いため、例えば圧縮機を３台とも冷蔵・冷凍側に使用しているときなどの吸入管の配管抵抗が比較的大きくなりやすく、吸入側の圧力損失が大きくなって冷凍装置の能力が低下するおそれもある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたものであり、その目的とするところは、３台の圧縮機から構成した圧縮機構の吸入側に四路切換弁などの切換弁と逆止弁とを設けて運転状態を切り換えるようにした冷凍装置において、逆止弁におけるチャタリング音の発生を抑えられるようにするとともに、吸入側の圧力損失による能力低下も防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、空調側と冷蔵・冷凍側に使用する圧縮機（2A，2B，2C）をそれぞれ最大２台に制限することにより、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に切換弁とともに設ける逆止弁（7）を２つに減らしたシンプルな回路構成を可能とし、それによってチャタリング音の発生や能力の低下を抑えるようにしたものである。
【０００８】
具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置を前提としている。
【０００９】
そして、この冷凍装置は、図１に示すように、上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続されている。
【００１０】
更に、上記圧縮機構（2D，2E）が３台の圧縮機（2A，2B，2C）を備えるとともに、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に四路切換弁（3C）が接続され、該四路切換弁（3C）が、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されている。
【００１１】
加えて、上記第１ポート（P1）に第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が該第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続され、第３ポート（P3）に第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が該第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）が接続されていることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明が講じた第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）は、冷蔵熱交換器（ 45 ）及び冷凍熱交換器（ 51 ）であることを特徴としている。
【００１３】
上記第１及び第２の解決手段においては、四路切換弁（3C）を、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態にすると、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に戻った冷媒は、該吸入管（6a）から第１圧縮機（2A）に吸入されるとともに、該吸入管（6a）の分岐管（6d）から四路切換弁（3C）及び第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）を介して第２圧縮機（2B）にも吸入される。なお、第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）の一方のみしか起動されていない場合、当然、冷媒は起動側の圧縮機にしか吸入されない。また、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に戻った冷媒は、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）に設けられている逆止弁（7）に四路切換弁（3C）の第４ポート（P4）側から冷媒回路（1E）の高圧圧力が印加されているため、第３圧縮機（2C）だけに吸入される。したがって、この状態において、例えば第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）で冷蔵・冷凍を行い、第３圧縮機（2C）で空調を行うことができる。
【００１４】
また、四路切換弁（3C）を、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態に切り換えると、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に戻った冷媒は、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）に設けられている逆止弁（7）に四路切換弁（3C）の第４ポート（P4）側から冷媒回路（1E）の高圧圧力が印加されているため、第１圧縮機（2A）だけに吸入される。また、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に戻った冷媒は、該吸入管（6c）から第３圧縮機（2C）に吸入されるとともに、該吸入管（6c）の分岐管（6e）から四路切換弁（3C）及び第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）を介して第２圧縮機（2B）にも吸入される。なお、第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）の一方のみしか起動されていない場合、当然、冷媒は起動側の圧縮機にしか吸入されない。したがって、この状態において、例えば第１圧縮機（2A）で冷蔵・冷凍を行い、第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）で空調を行うことができる。
【００１５】
また、本発明が講じた第３の解決手段は、上記第１または第２の解決手段において、圧縮機構（2D，2E）を構成する各圧縮機（2A，2B，2C）が、可変容量圧縮機により構成されていることを特徴としている。
【００１６】
この第３の解決手段においては、各圧縮機（2A，2B，2C）が可変容量機により構成されているため、冷蔵・冷凍や空調などの各系統の利用側熱交換器（41，45，51）において、必要な冷凍能力に合わせて圧縮機（2A，2B，2C）の容量を個別に調整し、細かい運転制御をすることができる。
【００１７】
また、本発明が講じた第４の解決手段は、圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置を前提としている。
【００１８】
そして、この冷凍装置は、図１５に示すように、上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続されている。
【００１９】
更に、上記圧縮機構（ 2D ， 2E ）は、３台の圧縮機（ 2A ， 2B ， 2C ）を備え、第１圧縮機（ 2A ）の吸入管（ 6a ）は冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側に接続され、第３圧縮機（ 2C ）の吸入管（ 6c ）は上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とに切換え可能に接続されている。
【００２０】
加えて、上記第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続され、上記第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と該分岐管（6e）を開閉する開閉弁（7i）とを介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。この開閉弁（7i）としては、例えば電磁弁が用いられる。
【００２１】
この第４の解決手段においては、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）に設けられている開閉弁（7i）を閉鎖すると、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に戻った冷媒は、該吸入管（6a）から第１圧縮機（2A）に吸入されるとともに、該吸入管（6a）の分岐管（6d）から第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）を介して第２圧縮機（2B）にも吸入される。なお、第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）の一方のみしか起動されていない場合、当然、冷媒は起動側の圧縮機にしか吸入されない。また、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に戻った冷媒は、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）に設けられている開閉弁（7i）が閉鎖されているため、第３圧縮機（2C）だけに吸入される。したがって、この状態では、第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）で例えば冷蔵・冷凍を行い、第３圧縮機（2C）で空調を行うことができる。
【００２２】
一方、上記開閉弁（7i）を開放すると、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に戻った冷媒は、第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）の両方に戻り、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に戻った冷媒は、第３圧縮機（2C）と第２圧縮機（2B）に吸入される。したがって、第２圧縮機（2B）には、例えば冷蔵・冷凍側の冷媒と空調側の冷媒が合流して戻ることになるため、この状態において、第２圧縮機（2B）を例えば空調の応援にも用いることができる。
【００２３】
また、本発明が講じた第５の解決手段は、圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置を前提としている。
【００２４】
そして、この冷凍装置は、図１６に示すように、上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続されている。更に、上記圧縮機構（ 2D ， 2E ）が３台の圧縮機（ 2A ， 2B ， 2C ）を備えている。加えて、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続され、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と四路切換弁（3C）とを介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）が閉塞され、第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が、第３ポート（P3）に第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が、第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）が接続されている。この四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されている。
【００２５】
この第５の解決手段においては、四路切換弁（3C）が第２状態にセットされているときは、第２圧縮機（2B）を例えば冷蔵・冷凍（45，51）側と空調（41）側の両方に用いることができ、四路切換弁（3C）が第１状態にセットされているときは、第２圧縮機（2B）を例えば冷蔵・冷凍（45，51）側にのみ用いることができる。この第５の解決手段においても、圧縮機構（2D，2E）の吸入側の逆止弁を２つにしているので、四路切換弁（3C）を切り換えるときのチャタリング音が抑えられる。
【００２６】
また、本発明が講じた第６の解決手段は、圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置を前提としている。
【００２７】
そして、この冷凍装置は、図１７に示すように、上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続されている。更に、上記圧縮機構（ 2D ， 2E ）が３台の圧縮機（ 2A ， 2B ， 2C ）を備えるとともに、圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸入側に四路切換弁（ 3C ）が接続されている。加えて、該四路切換弁（ 3C ）が、第１ポート（ P1 ）と第２ポート（ P2 ）が連通し、第３ポート（ P3 ）と第４ポート（ P4 ）が連通する第１状態と、第１ポート（ P1 ）と第４ポート（ P4 ）が連通し、第２ポート（ P2 ）と第３ポート（ P3 ）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されている。
【００２８】
第１ポート（P1）に第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が接続され、第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続されている。第３ポート（P3）には、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）と冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）とが接続されるとともに、該分岐管（6e）には該第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）が接続され、該高圧側配管（28a）には開閉弁（7j）が接続されている。さらに、第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28b）が接続され、該高圧側配管（28b）には該第４ポート（P4）への冷媒の流れを阻止する逆止弁（7）が設けられている。
【００２９】
この第６の解決手段においては、四路切換弁（3C）を第１状態にセットすると、例えば第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）で冷蔵・冷凍を行い、第３圧縮機（2C）で空調を行うことができる。このとき、例えば冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒が第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）に戻って圧縮され、両圧縮機（2A，2B）から吐出されて熱源側熱交換器（4）へ流入する一方、空調（41）側の冷媒が第３圧縮機（2C）に戻って圧縮され、該第３圧縮機（2C）から吐出されて熱源側熱交換器（4）へ流入する。
【００３０】
また、四路切換弁（3C）を第２状態にセットすると、例えば第１圧縮機（2A）で冷蔵・冷凍を行い、第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）で空調を行うことができる。このとき、例えば冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒が第１圧縮機（2A）に戻って圧縮され、該圧縮機（2A）から吐出されて熱源側熱交換器（4）へ流入する一方、空調（41）側の冷媒が第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）に戻って圧縮され、両圧縮機（2B，2C）から吐出されて熱源側熱交換器（4）へ流入する。
【００３１】
また、本発明が講じた第７の解決手段は、上記第４から第６の解決手段において、冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）が、冷蔵熱交換器（ 45 ）及び冷凍熱交換器（ 51 ）であることを特徴としている。
【００３２】
また、本発明が講じた第８の解決手段は、上記第１から第７の解決手段において、冷媒回路（1E）が、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、空調用の第２系統側回路とからなり、第１系統側の低圧ガス管（15）が第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続され、第２系統側の低圧ガス管（17）が第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されていることを特徴としている。
【００３３】
【発明の効果】
上記第１及び第２の解決手段によれば、四路切換弁（3C）の連通状態を切り換えることにより、複数系統の利用側熱交換器（41，45，51）のうち、例えば冷蔵・冷凍側に第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）を用い、空調側に第３圧縮機（2C）を用いる状態と、冷蔵・冷凍側に第１圧縮機（2A）を用い、空調側に第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）を用いる状態とを選択することができる。つまり、空調側と冷凍・冷蔵側において、それぞれ３台全ての圧縮機（2A，2B，2C）は使用できないものの、１台又は２台の圧縮機を用いることで冷凍能力に応じて運転容量を制御できる。
【００３４】
また、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に四路切換弁（3C）とともに設ける逆止弁（7）を４つでなく２つにしているので逆止弁（7）の数が少なくて済み、逆止弁（7）に対して冷媒の流れ方向が切り替わるときに発生するチャタリング音を抑えることができるとともに、圧縮機を３台とも冷蔵・冷凍側または空調側に使用しないことと相まって吸入側の圧力損失による能力の低下を抑えることも可能となる。
【００３５】
さらに、逆止弁（7）の個数が多い複雑な構成の場合は、四路切換弁の切り換えの際に動作の不都合が生じないように、各圧縮機の吸入圧力を検知して差圧を確認することが必要な場合があるが、上記解決手段によれば、冷蔵・冷凍側に第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）を用い、空調側に第３圧縮機（2C）を用いる状態と、冷蔵・冷凍側に第１圧縮機（2A）を用い、空調側に第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）を用いる状態とを切り換えるには、単に四路切換弁（3C）におけるポートの連通状態を切り換えればよく、操作を簡単に行うことができるとともに、動作の不具合も生じない。
【００３６】
また、上記第３の解決手段によれば、各圧縮機（2A，2B，2C）が可変容量圧縮機により構成されているため、冷蔵・冷凍や空調などの各系統の利用側熱交換器（41，45，51）において求められる冷凍能力に合わせて、圧縮機（2A，2B，2C）の容量を調整しながら細かく運転制御をすることが可能となる。
【００３７】
また、上記第４の解決手段によれば、例えば第１圧縮機（2A）を冷蔵・冷凍側に、第３圧縮機（2C）を空調側に固定的に使用するものとして、第２圧縮機（2B）を冷蔵・冷凍側の応援に使用する状態と、冷蔵・冷凍側と空調側の両方に応援する状態とを切り換えることができる。また、この構成でも圧縮機構（2D，2E）の吸入側の逆止弁（7）を２つにしているのでチャタリング音を抑えることができ、しかも吸入側の圧力損失による能力の低下を抑えることも可能となる。
【００３８】
また、上記第５の解決手段によれば、四路切換弁（3C）を操作するだけで第２圧縮機（2B）を例えば冷蔵・冷凍（45，51）側と空調（41）側の両方の応援、または冷蔵・冷凍側のみの応援で切り換えることができ、その際のチャタリング音を抑えることもできる。また、上記第４の解決手段では切換弁として例えば電磁弁などの開閉弁（7i）が用いられるが、この第５の解決手段では四路切換弁（3C）を用いており、電磁弁（7i）よりも四路切換弁（3C）における冷媒の通過抵抗が小さいことから、吸入側の圧力損失によるＣＯＰの低下を抑えられる利点がある。
【００３９】
また、上記第６の解決手段によれば、四路切換弁（3C）を操作するだけで第２圧縮機（2B）を冷蔵・冷凍（45，51）側に使用する状態と空調（41）側に使用する状態とで切り換えることができ、その際のチャタリング音を抑えることもできる。さらに、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）には逆止弁を設けていないため、冷媒の流れ方向が切り替わるときに発生するチャタリング音をより低減することができ、第２圧縮機（2B）の吸入側の圧力損失が小さくなるので能力の低下もさらに抑えることが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４１】
図１は、本実施形態１に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図である。この冷凍装置（1）は、コンビニエンスストアに設けられるものであり、庫内であるショーケースの冷却と室内である店内の冷暖房とを行うように構成されている。
【００４２】
上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（1A）と室内ユニット（1B）と冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（1E）を備えている。この冷媒回路（1E）は、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、空調用の第２系統側回路とを備えている。そして、上記冷媒回路（1E）は、冷房サイクルと暖房サイクルとに切り換わるように構成されている。
【００４３】
上記室内ユニット（1B）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成され、例えば、売場などに設置される。また、上記冷蔵ユニット（1C）は、冷蔵用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。上記冷凍ユニット（1D）は、冷凍用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。
【００４４】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（1A）は、３台の圧縮機（2A，2B，2C）からなる圧縮機構（2D，2E）を備えると共に、熱源側熱交換器である室外熱交換器（4）を備えている。また、圧縮機構（2D，2E）の吐出側には第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）が接続され、圧縮機構（2D，2E）の吸入側には第３四路切換弁（3C）が接続されている。
【００４５】
上記各圧縮機（2A，2B，2C）は、例えば、密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。圧縮機構（2D，2E）は、第１圧縮機である第１インバータ圧縮機（2A）、第２圧縮機である第２インバータ圧縮機（2B）及び第３圧縮機である第３インバータ圧縮機（2C）から構成されている。各インバータ圧縮機（2A，2B，2C）は、電動機がインバータ制御されて容量が段階的又は連続的に可変となる可変容量圧縮機である。
【００４６】
上記圧縮機構（2D，2E）は、第１系統の圧縮機構（2D）と第２系統の圧縮機構（2E）とから構成されている。具体的には、上記第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する場合と、上記第１インバータ圧縮機（2A）が第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）とが第２系統の圧縮機構（2E）を構成する場合とがある。
【００４７】
上記第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）の各吐出管（5a，5b，5c）は、１つの高圧ガス管（吐出配管）（8）に接続され、該高圧ガス管（8）が第１四路切換弁（3A）の１つのポートに接続されている。上記第１インバータ圧縮機（2A）の吐出管（5a）、第２インバータ圧縮機（2B）の吐出管（5b）及び第３インバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、それぞれ、逆止弁（7）が設けられている。
【００４８】
上記室外熱交換器（4）のガス側端部は、室外ガス管（9）によって第１四路切換弁（3A）の１つのポートに接続されている。上記室外熱交換器（4）の液側端部には、液ラインである液管（10）の一端が接続されている。該液管（10）の途中には、レシーバ（14）が設けられ、液管（10）の他端は、第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）とに分岐されている。
【００４９】
なお、上記室外熱交換器（4）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、熱源ファンである室外ファン（4F）が近接して配置されている。
【００５０】
上記第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）の各吸入管（6a，6b）は、低圧ガス管（15）に接続されている。上記第３インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）は、第２四路切換弁（3B）の１つのポートに接続されている。
【００５１】
上記第１四路切換弁（3A）の１つのポートには、連絡ガス管（17）が接続されている。上記第１四路切換弁（3A）の１つのポートは、接続管（18）によって第２四路切換弁（3B）の１つのポートに接続されている。該第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、補助ガス管（19）によって第３インバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）に接続されている。なお、上記第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、閉塞された閉鎖ポートに構成されている。つまり、上記第２四路切換弁（3B）は、三路切換弁であってもよい。
【００５２】
上記第１四路切換弁（3A）は、高圧ガス管（8）と室外ガス管（9）とが連通し、且つ接続管（18）と連絡ガス管（17）とが連通する第１状態（図１実線参照）と、高圧ガス管（8）と連絡ガス管（17）とが連通し、且つ接続管（18）と室外ガス管（9）とが連通する第２状態（図１破線参照）とに切り換わるように構成されている。
【００５３】
また、上記第２四路切換弁（3B）は、補助ガス管（19）と閉鎖ポートとが連通し、且つ接続管（18）と第３インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）とが連通する第１状態（図１実線参照）と、補助ガス管（19）と接続管（18）とが連通し、且つ第３インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）と閉塞ポートとが連通する第２状態（図１破線参照）とに切り換わるように構成されている。
【００５４】
そして、上記各吐出管（5a，5b，5c）と高圧ガス管（8）と室外ガス管（9）とが冷房運転時の高圧ガスライン（1L）を構成している。一方、上記低圧ガス管（15）と第１系統の圧縮機構（2D）の各吸入管（6a，6b）が第１の低圧ガスライン（1M）を構成している。また、上記連絡ガス管（17）と第２系統の圧縮機構（2E）の吸入管（6c）が冷房運転時の第２の低圧ガスライン（1N）を構成している。
【００５５】
上記第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）と連絡ガス管（17）と低圧ガス管（15）とは、室外ユニット（1A）から外部に延長され、各液管（11，12）及びガス管（15，17）に対応して室外ユニット（1A）内に閉鎖弁（20）が設けられている。上記第２連絡液管（12）の分岐側端部は、逆止弁（7）が室外ユニット（1A）内に設けられ、レシーバ（14）から閉鎖弁（20）に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００５６】
上記圧縮機構（2D，2E）の吸入側には、第３四路切換弁（3C）が接続されている。第３四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）に第１インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が該第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、第２ポート（P2）に第２インバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続され、第３ポート（P3）に第３インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が該第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、さらに、第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（後述するレシーバ（14）からのガス抜き管（28）の分岐管（28a））が接続されている。この第３四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態（図１実線参照）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態（図１破線参照）とに切り換え可能に構成されている。
【００５７】
上記液管（10）には、レシーバ（14）をバイパスする補助液管（25）が接続されている。該補助液管（25）は、主として暖房時に冷媒が流れ、膨張機構である室外膨張弁（26）が設けられている。上記液管（10）における室外熱交換器（4）とレシーバ（14）との間には、レシーバ（14）に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。該逆止弁（7）は、液管（10）における補助液管（25）の接続部とレシーバ（14）との間に位置している。
【００５８】
上記補助液管（25）と低圧ガス管（15）（第１インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d））との間には、リキッドインジェクション管（27）が接続されている。該リキッドインジェクション管（27）には、電磁弁（7a）が設けられている。また、上記レシーバ（14）の上部と第１インバータ圧縮機（2A）の吐出管（5a）との間には、ガス抜き管（28）が接続されている。該ガス抜き管（28）には、レシーバ（14）から吐出管（5a）に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。
【００５９】
上記高圧ガス管（8）には、オイルセパレータ（30）が設けられている。該オイルセパレータ（30）には、油戻し管（31）の一端が接続されている。該油戻し管（31）は、電磁弁（7b）が設けられ、他端が第１インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続されている。
【００６０】
上記第１インバータ圧縮機（2A）のドーム（油溜まり）と第２インバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）との間には、第１均油管（32）が接続されている。該第１均油管（32）には、電磁弁（7c）が設けられている。
【００６１】
上記第２インバータ圧縮機（2B）のドームには、第２均油管（33）の一端が接続されている。該第２均油管（33）の他端は、第３インバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。該第２均油管（33）には、電磁弁（7d）が設けられている。上記第１均油管（32）と第２均油管（33）は、連通管（35）を介して接続されている。この連通管（35）には、第１均油管（32）から第２均油管（33）へ向かう方向へのみ冷凍機油の流れを許容する逆止弁（7）が設けられている。
【００６２】
また、上記第３インバータ圧縮機（2C）のドームと低圧ガス管（15）との間には、第３均油管（34）が接続されている。該第３均油管（34）には、電磁弁（7e）が設けられている。
【００６３】
また、上記第２連絡液管（12）には、室外ユニット（1A）内で分岐管（36）が接続されている。該分岐管（36）の一端は、第２連絡液管（12）における逆止弁（7）と閉鎖弁（20）との間に接続され、他端は、液管（10）における逆止弁（7）とレシーバ（14）との間に接続されている。この分岐管（36）には、第２連絡液管（12）からレシーバ（14）へ向かう方向への冷媒の流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。
【００６４】
なお、上記第２連絡液管（12）には、床暖房器（37）と、室内ユニット（1B）での暖房運転時における床暖房器（37）の下流側に位置して床暖房器（37）内の冷媒の流通を許容する一方、冷房運転時には床暖房機（37）への冷媒の流通を阻止する逆止弁（7）とが設けられている。また、第２連絡液管（12）には、床暖房器（37）及び逆止弁（7）に対して並列にバイパス通路（38）が接続されている。このバイパス通路（38）には、冷房運転時に床暖房器（37）をバイパスする冷媒の流れを許容する逆止弁（7）が設けられている。上記床暖房器（37）は、コンビニエンスストアにおいて、例えば店員が長時間作業する場所であるレジ（金銭支払い所）に配置される。
【００６５】
〈室内ユニット〉
上記室内ユニット（1B）は、この冷凍装置（1）における第２系統の利用側熱交換器である室内熱交換器（41）と、膨張機構である室内膨張弁（42）とを備えている。上記室内熱交換器（41）のガス側は、連絡ガス管（17）が接続されている。一方、上記室内熱交換器（41）の液側は、室内膨張弁（42）を介して第２連絡液管（12）が接続されている。なお、上記室内熱交換器（41）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、利用側ファンである室内ファン（43）が近接して配置されている。
【００６６】
〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（1C）は、この冷凍装置（1）における第１系統の利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（冷却熱交換器）（45）と、膨張機構である冷蔵膨張弁（46）とを備えている。上記冷蔵熱交換器（45）の液側は、冷蔵膨張弁（46）及び電磁弁（7f）を介して第１連絡液管（11）が接続されている。一方、上記冷蔵熱交換器（45）のガス側は、低圧ガス管（15）が接続されている。
【００６７】
上記冷蔵熱交換器（45）は、第１系統の圧縮機構（2D）の吸込側に連通する一方、上記室内熱交換器（41）は、冷房運転時に第２系統の圧縮機構（2E）の吸込側に連通している。そして、上記冷蔵熱交換器（45）の冷媒圧力（蒸発圧力）が室内熱交換器（41）の冷媒圧力（蒸発圧力）より低くなる。この結果、上記冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸発温度は、例えば、−１０℃となり、室内熱交換器（41）の冷媒蒸発温度は、例えば、＋５℃となって冷媒回路（1E）が異温度蒸発の回路を構成している。
【００６８】
なお、上記冷蔵膨張弁（46）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（45）のガス側に取り付けられている。上記冷蔵熱交換器（45）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷却ファンである冷蔵ファン（47）が近接して配置されている。
【００６９】
〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット（1D）は、冷蔵熱交換器（45）とともにこの冷凍装置（1）の第１系統の利用側熱交換器である冷凍熱交換器（冷却熱交換器）（51）と、膨張機構である冷凍膨張弁（52）と、冷凍圧縮機であるブースタ圧縮機（53）とを備えている。上記冷凍熱交換器（51）の液側は、第１連絡液管（11）より分岐した分岐液管（13）が電磁弁（7g）及び冷凍膨張弁（52）を介して接続されている。
【００７０】
上記冷凍熱交換器（51）のガス側とブースタ圧縮機（53）の吸込側とは、接続ガス管（54）によって接続されている。該ブースタ圧縮機（53）の吐出側には、低圧ガス管（15）より分岐した分岐ガス管（16）が接続されている。該分岐ガス管（16）には、逆止弁（7）とオイルセパレータ（55）とが設けられている。該オイルセパレータ（55）と接続ガス管（54）との間には、キャピラリチューブ（56）を有する油戻し管（57）が接続されている。
【００７１】
上記ブースタ圧縮機（53）は、冷凍熱交換器（51）の冷媒蒸発温度が冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸発温度より低くなるように第１系統の圧縮機構（2D）との間で冷媒を２段圧縮している。上記冷凍熱交換器（51）の冷媒蒸発温度は、例えば、−４０℃に設定されている。
【００７２】
なお、上記冷凍膨張弁（52）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷凍熱交換器（51）のガス側に取り付けられている。上記冷凍熱交換器（51）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷却ファンである冷凍ファン（58）が近接して配置されている。
【００７３】
また、上記ブースタ圧縮機（53）の吸込側である接続ガス管（54）とブースタ圧縮機（53）の吐出側である分岐ガス管（16）の逆止弁（7）の下流側との間には、逆止弁（7）を有するバイパス管（59）が接続されている。該バイパス管（59）は、ブースタ圧縮機（53）の故障等の停止時に該ブースタ圧縮機（53）をバイパスして冷媒が流れるように構成されている。
【００７４】
〈制御系統〉
上記冷媒回路（1E）には、各種センサ及び各種スイッチが設けられている。上記室外ユニット（1A）の高圧ガス管（8）には、高圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である高圧圧力センサ（61）と、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（62）とが設けられている。上記第３インバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（63）が設けられている。また、上記第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）の各吐出管（5a，5b，5c）には、高圧冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（64）が設けられている。
【００７５】
上記第１インバータ圧縮機（2A）及び第３インバータ圧縮機（2C）の各吸入管（6a，6c）には、低圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である低圧圧力センサ（65，66）と、低圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吸入温度センサ（67，68）とが設けられている。
【００７６】
上記室外熱交換器（4）には、室外熱交換器（4）における冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度を検出する温度検出手段である室外熱交換センサ（69）が設けられている。また、上記室外ユニット（1A）には、室外空気温度を検出する温度検出手段である外気温センサ（70）が設けられている。
【００７７】
上記室内熱交換器（41）には、室内熱交換器（41）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する温度検出手段である室内熱交換センサ（71）が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出する温度検出手段であるガス温センサ（72）が設けられている。また、上記室内ユニット（1B）には、室内空気温度を検出する温度検出手段である室温センサ（73）が設けられている。
【００７８】
上記冷蔵ユニット（1C）には、冷蔵用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷蔵温度センサ（74）が設けられている。上記冷凍ユニット（1D）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷凍温度センサ（75）が設けられている。また、ブースタ圧縮機（53）の吐出側には、吐出冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（64）が設けられている。
【００７９】
上記第２連絡液管（12）における逆止弁（7）と閉鎖弁（20）との間には、該第２連絡液管（12）における冷媒温度を検出する温度検出手段である液温センサ（76）が設けられている。
【００８０】
上記各種センサ及び各種スイッチの出力信号は、コントローラ（80）に入力される。該コントローラ（80）は、冷蔵・冷凍用の利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（45）及び冷凍熱交換器（51）と、空調用の利用側熱交換器である室内熱交換器（41）とに求められる冷凍能力に応じて、第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）の容量を制御するとともに、第３四路切換弁（3C）を第１状態または第２状態に切り換えるように構成されている。
【００８１】
−運転動作−
次に、上記冷凍装置（1）が行う運転動作について説明する。
【００８２】
《冷房モード》
まず、室内ユニット（1B）で室内を冷房し、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）でショーケースを冷却する運転について説明する。
【００８３】
本実施形態１では、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とを冷蔵・冷凍に用い、同時に第３インバータ圧縮機（2C）を冷房に用いる第１冷房冷凍運転と、第１インバータ圧縮機（2A）を冷蔵・冷凍に用い、同時に第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）を冷房に用いる第２冷房冷凍運転とを切り換えることができる。つまり、第１インバータ圧縮機（2A）を冷蔵・冷凍に用い、第３インバータ圧縮機（2C）を冷房に用いる点は変えずに、第２インバータ圧縮機（2B）を冷蔵・冷凍の応援に用いるか冷房の応援に用いるかで第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運転を切り換えるようにしている。
【００８４】
〈第１冷房冷凍運転（冷蔵・冷凍応援運転）〉
第１冷房冷凍運転時は、図２に示すように、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。
【００８５】
また、第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）は、それぞれ第１の状態（図１の実線の状態）に切り換わる。さらに、第３四路切換弁（3C）は第１の状態（図１の実線の状態）に切り換わる。また、冷蔵ユニット（1C）の電磁弁（7f）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7g）が開口される一方、室外膨張弁（26）が閉鎖している。
【００８６】
この状態において、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）から吐出した冷媒は、高圧ガス管（8）で合流し、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管（9）を経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経て第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）とに分かれて流れる。
【００８７】
上記第２連絡液管（12）を流れる液冷媒は、床暖房器（37）のバイパス通路（38）を通り、さらに室内膨張弁（42）で減圧されて膨張し、室内熱交換器（41）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、連絡ガス管（17）から第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を経て吸入管（6c）を流れ、第３インバータ圧縮機（2C）に戻る。
【００８８】
一方、上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒は、その一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（51）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出される。
【００８９】
上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出されたガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に戻る。
【００９０】
この循環を繰り返し、室内である店内を冷房すると同時に、冷蔵用のショーケースと冷凍用のショーケースである庫内を冷却する。
【００９１】
この第１冷房冷凍運転時における冷媒挙動を図４に基づいて説明する。
【００９２】
上記第３インバータ圧縮機（2C）によって冷媒がＡ点まで圧縮される。また、上記第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）によって冷媒がＢ点まで圧縮される。Ａ点の冷媒とＢ点の冷媒とは合流し、凝縮してＣ点の冷媒となる。Ｃ点の冷媒の一部は、室内膨張弁（42）でＤ点まで減圧し、例えば、＋５℃で蒸発し、Ｅ点で第３インバータ圧縮機（2C）に吸引される。
【００９３】
また、上記Ｃ点の冷媒の一部は、冷蔵膨張弁（46）でＦ点まで減圧し、例えば、−１０℃で蒸発し、Ｇ点で第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に吸引される。
【００９４】
また、上記Ｃ点の冷媒の一部は、ブースタ圧縮機（53）で吸引されるので、冷凍膨張弁（52）でＨ点まで減圧し、例えば、−４０℃で蒸発し、Ｉ点でブースタ圧縮機（53）に吸引される。このブースタ圧縮機（53）でＪ点まで圧縮された冷媒は、Ｇ点で第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に吸引される。
【００９５】
このように、冷媒回路（1E）の冷媒は、第１系統の圧縮機構（2D）と第２系統の圧縮機構（2E）によって異温度蒸発し、さらに、ブースタ圧縮機（53）による２段圧縮によって３種類の蒸発温度となる。
【００９６】
〈第２冷房冷凍運転（冷房応援運転）〉
第２冷房冷凍運転は、上記第１冷房冷凍運転時に室内ユニット（1B）の冷房能力が不足した場合の運転である。この第２冷房冷凍運転時は、図３に示すように、基本的に第１冷房冷凍運転時と同様であるが、第３四路切換弁（3C）が第２の状態（図１の破線の状態）に切り換わる点で第１冷房冷凍運転と異なる。
【００９７】
したがって、この第２冷房冷凍運転時においては、第１冷房冷凍運転と同様に、第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）から吐出した冷媒は、室外熱交換器（4）で凝縮し、室内熱交換器（41）と冷蔵熱交換器（45）と冷凍熱交換器（51）で蒸発する。
【００９８】
そして、上記室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）に戻り、冷蔵熱交換器（45）及び冷凍熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、第１インバータ圧縮機（2A）に戻る。
【００９９】
〈運転制御〉
ここで、冷房モードにおける圧縮機の容量制御と、第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運転との切り換え制御とについて、図５〜図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、これらのフローチャートにおいて、第１インバータ圧縮機（2A）は「ＤＣ１」、第２インバータ圧縮機（2B）は「ＤＣ２」、第３インバータ圧縮機（2C）は「ＤＣ３」と表している。
【０１００】
まず、冷蔵冷凍側の運転制御を図５〜図８に基づいて説明する。図５のフローチャートでは、ステップST１において、第２インバータ圧縮機（2B）が冷蔵・冷凍能力を応援しているかどうか（第１冷房冷凍運転であるかどうか）が判別される。ステップST１において判別結果が「Ｎｏ」である場合、ステップST２へ進み、ショーケースの庫内温度と設定温度から冷蔵冷凍能力が不足しているかどうかを判別する。
【０１０１】
冷蔵冷凍能力が不足している場合、ステップST３のサブルーチンが実行され、第１インバータ圧縮機（2A）の容量制御が行われる。このサブルーチンでは、図６のフローチャートに示すように、まずステップST11において、第１インバータ圧縮機（2A）の運転周波数が最大であるかどうか、つまり第１インバータ圧縮機（2A）が最大容量で運転されているかどうかが判別される。この第１インバータ圧縮機（2A）の運転周波数が最大であれば、ステップST12へ進み、冷蔵冷凍能力の不足を解消するために第２インバータ圧縮機（2B）を冷蔵冷凍の応援に切り換える制御を行う。つまり、第３四路切換弁（3C）を図１の実線側に設定する（この状態を第３四路切換弁（3C）がオフの状態とする）とともに、第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を必要な容量が得られるまで増大させ、図５のフローチャートに戻る。
【０１０２】
また、ステップST11において第１インバータ圧縮機（2A）の運転周波数が最大でない場合はステップST13へ進み、第１インバータ圧縮機（2A）の運転周波数を増大させることで冷蔵冷凍能力の不足に対応するようにして、図５のフローチャートに戻る。
【０１０３】
図５のステップST２において冷蔵冷凍能力が不足していない場合（図６においてステップST13の動作を実行することで冷蔵冷凍能力の不足が解消された場合を含む）は、ステップST４へ進み、冷蔵冷凍能力が過剰になっているかどうかを判別する。過剰でない場合は適正な能力が得られているのでそのままステップST１へ戻り、過剰である場合はステップST５で第１インバータ圧縮機（2A）の運転周波数を低下させてステップST１へ戻る。
【０１０４】
一方、上記ステップST１において第２インバータ圧縮機（2B）が冷蔵冷凍の応援をしていると判断されると、ステップST６へ進む。ステップST６では、冷蔵冷凍能力が不足しているかどうかが判別される。そして、能力不足である場合はステップST７で第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を増大させ、ステップST１へ戻る。
【０１０５】
また、ステップST６の判別の結果、冷蔵冷凍能力が不足していないと判断されると、ステップST８で冷蔵冷凍能力が過剰になっているかどうか判別され、過剰でない場合は適正な能力が得られているので、運転周波数を調整せず、そのままステップST１へ戻る。
【０１０６】
ステップST８で冷蔵冷凍能力が過剰であると判断されると、ステップST９のサブルーチンが実行され、第２インバータ圧縮機（2B）の容量制御が行われる。このサブルーチンでは、図７のフローチャートのステップST21において、第２インバータ圧縮機（2A）の運転周波数が最小であるかどうかが判別される。運転周波数が最小である場合はステップST22へ進み、図８のフローチャートに示すサブルーチンの動作を行って図１のフローチャートに戻る。また、ステップST21で運転周波数が最小でないと判断されると、ステップST23へ進み、第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を低下させて図１のフローチャートに戻る。
【０１０７】
図７のステップST22を実行するとき、第２インバータ圧縮機（2B）は冷蔵冷凍を応援しており、かつ最低周波数で容量制御されているが能力が過剰になっている。この場合、まず図８のステップST31において、第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数が最大であるかどうかが判別され、該周波数が最大である場合はステップST32で空調能力が不足しているかどうかが判別される。
【０１０８】
空調能力が不足している場合は、冷蔵冷凍能力が過剰であるのに第２インバータ圧縮機（2B）が冷蔵冷凍側に用いられているので、ステップST33で、第３四路切換弁（3C）をオンに切り換えて該第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いる制御を行う。ステップST32で空調能力が不足していないと判断された場合は、ステップST34において、第３四路切換弁（3C）を図１の実線の状態（オフ）にセットして第２インバータ圧縮機（2B）を停止する。
【０１０９】
また、ステップST31において第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数が最大でない場合は、空調能力は第３インバータ圧縮機（2C）の容量制御で対応できるので、第２インバータ圧縮機（2B）は操作せずに図７から図５のフローチャートの動作に戻る。
【０１１０】
次に、冷房側の運転制御について図９及び図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【０１１１】
ステップST51では、第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いているかどうか（第２冷房冷凍運転であるかどうか）を判別する。第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いている場合、ステップST52において図１０に具体的な制御を示す「空調制御」のサブルーチンを実行し、第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いていない場合はステップST53に進む。
【０１１２】
「空調制御」のサブルーチンでは、ステップST61において空調能力が不足しているかどうかを判別する。空調能力が不足している場合、ステップST62で第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を増大させて能力不足を解消し、図９のフローチャートに戻る。
【０１１３】
ステップST61において空調能力が不足していないと判断されたときは、ステップST63で空調能力が過剰であるかどうかが判別され、過剰でない場合は適正な空調能力が得られているので、第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を調整せずに図９のフローチャートに戻る。また、空調能力が過剰である場合はステップST64に進んで第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数が最小であるかどうかを判別し、最小である場合はステップST65で第２インバータ圧縮機（2B）を停止し、最小でない場合はステップST66で第２インバータ圧縮機（2B）の運転周波数を低下させて、図９のフローチャートに戻る。
【０１１４】
図９のステップST51で第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いていないと判断されると、ステップST53において、空調能力が不足しているかどうかが判別される。そして、空調能力が不足しているときはステップST54で第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数が最大であるかどうかが判別され、空調能力が不足していないときはステップST55で空調能力が過剰であるかどうかが判別される。
【０１１５】
ステップST55で空調能力が過剰であると判断されるとステップST56で第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数を低下させてステップST51へ戻り、空調能力が過剰でない、つまり適正であると判断されると、該運転周波数を調整せずにステップST51へ戻る。
【０１１６】
一方、ステップST54で第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数が最大であると判断されると、ステップST57で第２インバータ圧縮機（2B）が冷蔵冷凍の応援に用いられているかどうかが判別され、第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数が最大でないと判断されると、ステップST58で該第３インバータ圧縮機（2C）の運転周波数を上げることで空調能力を増大させてステップST51へ戻る。
【０１１７】
また、ステップST57で第２インバータ圧縮機（2B）が冷蔵冷凍の応援をしていないと判断された場合は第２インバータ圧縮機（2B）が停止しているので、ステップST59に進み、第２インバータ圧縮機（2B）を空調能力の応援に用いる運転に切り換える。さらに、ステップST57で第２インバータ圧縮機が冷蔵冷凍の応援をしていると判断されたときは、冷蔵冷凍の能力を低下させることはできないので、運転状態を変化させずにステップST51に戻る。
【０１１８】
以上のように、本実施形態１では、通常は必要な冷蔵冷凍能力を得るために第２インバータ圧縮機（2B）を冷蔵冷凍の応援に用いる一方、冷蔵冷凍の能力が余っていて、しかも空調能力が不足するときは、第３四路切換弁（3C）を切り換えることにより、第２インバータ圧縮機（2B）を空調の応援に用いるようにしている。その際、第３四路切換弁（3C）のオン／オフを切り換えるだけで第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運転を切り換えることが可能であり、操作を簡単に行うことができる。
【０１１９】
なお、この装置では、詳細は省略するが、各圧縮機（2A，2B，2C）、四路切換弁（3A，3B，3C）及び膨張弁（42，46，52）などを適宜制御することにより、以上説明した以外に、室内ユニット（1B）による室内の冷房のみを行う運転や、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）によるショーケース庫内の冷却のみを行う運転なども可能である。
【０１２０】
《暖房モード》
次に、室内ユニット（1B）で室内を暖房し、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）でショーケースを冷却する運転について説明する。
【０１２１】
この運転モードでは、室外熱交換器（4）を用いず、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）を起動して、１００％熱回収により室内ユニット（1B）の暖房と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却を行う第１暖房冷凍運転と、第１暖房冷凍運転で室内ユニット（1B）の暖房能力が余る場合に室外熱交換器（4）を用いる第２暖房冷凍運転と、第１暖房冷凍運転で室内ユニット（1B）の暖房能力が不足する場合に第３インバータ圧縮機（2C）を起動するとともに室外熱交換器（4）を用いる第３暖房冷凍運転とを行うことができる。
【０１２２】
〈第１暖房冷凍運転〉
この第１暖房冷凍運転は、上述したように、室外熱交換器（4）を用いず、室内ユニット（1B）の暖房と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却を行う熱回収運転である。この第１暖房冷凍運転では、図１１に示すように、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。一方、上記第３インバータ圧縮機（2C）は、停止している。
【０１２３】
また、第１四路切換弁（3A）は第２の状態に切り換わり、第２四路切換弁（3B）は第１の状態に切り換わる。さらに、第３四路切換弁（3C）は第１の状態に切り換わる。また、冷蔵ユニット（1C）の電磁弁（7f）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7g）が開口する一方、室外膨張弁（26）が閉鎖している。
【０１２４】
この状態において、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（3A）から連絡ガス管（17）を経て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、第２連絡液管（12）を流れる際に床暖房器（37）を流れ、さらに分岐管（36）からレシーバ（14）を経て第１連絡液管（11）を流れる。
【０１２５】
上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒は、その一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（51）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出される。
【０１２６】
上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に戻る。この循環を繰り返し、室内である店内を暖房し、かつ床暖房を行うと同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。このように、第１暖房冷凍運転時には、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスし、１００％の熱回収が行われる。
【０１２７】
〈第２暖房冷凍運転〉
上記第１暖房冷凍運転で室内ユニット（1B）の暖房能力が余る場合は、第２暖房冷凍運転が行われる。この第２暖房冷凍運転時は、図１２に示すように、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。上記第３インバータ圧縮機（2C）は、第１暖房冷凍運転時と同様に停止している。また、四路切換弁（3A，3B，3C）や膨張弁（42，46，52）などについては、第２四路切換弁（3B）が第２の状態に切り換わっている他は、上記第１暖房冷凍運転と同じである。
【０１２８】
この状態において、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）から吐出した冷媒は、その一部が上記第１暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、床暖房器（37）を流れ、分岐管（36）からレシーバ（14）に流入する。
【０１２９】
一方、上記第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）から吐出した他の冷媒は、補助ガス管（19）から第２四路切換弁（3B）及び第１四路切換弁（3A）を経て室外ガス管（9）を流れ、室外熱交換器（4）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、液管（10）を流れ、床暖房器（37）からの液冷媒と合流してレシーバ（14）に流入し、第１連絡液管（11）を流れる。
【０１３０】
その後、上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に戻る。この循環を繰り返し、室内である店内を暖房し、床暖房を行うと同時に、冷蔵用のショーケースと冷凍用のショーケースである庫内を冷却する。
【０１３１】
このように、第２暖房冷凍運転時は、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交換器（4）で室外に放出する。
【０１３２】
〈第３暖房冷凍運転〉
上記第１暖房冷凍運転で室内ユニット（1B）の暖房能力が不足する場合は、第３暖房冷凍運転が行われる。この第３暖房冷凍運転は、図１３に示すように、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３インバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第１インバータ圧縮機（2A）、第２インバータ圧縮機（2B）及び第３インバータ圧縮機（2C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。
【０１３３】
この第３暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷凍運転時において、暖房能力が不足する場合の運転であり、蒸発熱量が不足している。この場合、四路切換弁（3A，3B，3C）や膨張弁（42，46，52）などについては、室外膨張弁（26）を所定開度に開いている他は、上記第１暖房冷凍運転と同じである。
【０１３４】
この状態において、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）から吐出した冷媒は、連絡ガス管（17）を経て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、床暖房器（37）から分岐管（36）を通ってレシーバ（14）に流れる。
【０１３５】
その後、レシーバ（14）からの液冷媒の一部は、第１連絡液管（11）を流れ、該第１連絡液管（11）を流れる液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出したガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、第１インバータ圧縮機（2A）及び第２インバータ圧縮機（2B）に戻る。
【０１３６】
一方、上記レシーバ（14）からの他の液冷媒は、液管（10）を通る際に室外膨張弁（26）で減圧され、室外熱交換器（4）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外ガス管（9）を流れ、第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を経て吸入管（6c）を流れ、第３インバータ圧縮機（2C）に戻る。この循環を繰り返し、室内である店内を暖房し、床暖房を行うと同時に、冷蔵用のショーケースと冷凍用のショーケースである庫内を冷却する。
【０１３７】
このように、第３暖房冷凍運転時は、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスせず、不足する蒸発熱を室外熱交換器（4）から得る。特に、第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）とを駆動して暖房能力を確保する。
【０１３８】
なお、第１暖房冷凍運転、第２暖房冷凍運転、及び第３暖房冷凍運転の切り換え制御や、各暖房冷凍運転中における各圧縮機（2A，2B，2C）の容量制御や膨張弁開度の制御、あるいはファン風量制御などの具体的な制御内容については、ここでは省略することとする。
【０１３９】
−実施形態１の効果−
以上説明したように、本実施形態１によれば、３台の圧縮機（2A，2B，2C）を用いた冷凍装置において、冷房運転時に第３四路切換弁（3C）のオン／オフを制御してポートの連通状態を切り換えることにより、複数系統の利用側熱交換器（41，45，51）のうち、例えば冷蔵・冷凍（45，51）側に第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）を用い、空調（41）側に第３インバータ圧縮機（2C）を用いる状態（第１冷房冷凍運転）と、冷蔵・冷凍（45，51）側に第１インバータ圧縮機（2A）を用い、空調（41）側に第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）を用いる状態（第２冷房冷凍運転）とを簡単に選択することができ、切り換えの際に動作の不都合も生じない。また、第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運転に設定した後は、各インバータ圧縮機（2A，2B，2C）の容量制御等を行うことにより、冷蔵・冷凍（45，51）側と空調（41）側において必要な能力を得ることができる。
【０１４０】
また、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に第３四路切換弁（3C）とともに設ける逆止弁（7）を２つにしているので、４つの逆止弁（7）を設ける場合などと比較して、逆止弁（7）に対して冷媒の流れ方向が切り替わるときに発生するチャタリング音を抑えることができ、しかも吸入側の圧力損失による能力の低下も抑えることが可能となる。
【０１４１】
また、各圧縮機（2A，2B，2C）を容量制御可能なインバータ圧縮機にしているため、冷蔵・冷凍や空調などの各系統の利用側熱交換器（41，45，51）において必要な冷凍能力に合わせて、各圧縮機（2A，2B，2C）の容量を調整しながら細かく運転制御をすることが可能となる。
【０１４２】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２について説明する。この実施形態２は、実施形態１の冷凍装置（1）において、冷媒回路（1E）の一部を変更したものである。
【０１４３】
具体的には、図１４に示すように、この冷凍装置の圧縮機構は、第１圧縮機（2A）が可変容量圧縮機（インバータ圧縮機）により構成され、第２圧縮機（2B）及び第３圧縮機（2C）がそれぞれ定容量圧縮機により構成されている。
【０１４４】
油戻し管（31）は、オイルセパレータ（30）と電磁弁（7b）との間で分岐しており、分岐管（31a）が第１均油管（32）に第１圧縮機（2A）と電磁弁（7c）の間で接続されている。この分岐管（31a）には、電磁弁（7h）と逆止弁（7）が設けられている。また、第１均油管（32）と第２均油管（33）とに接続された連通管（35）には、キャピラリチューブ（35a）が設けられている。
【０１４５】
この構成による油戻しの具体的な動作については省略するが、各電磁弁（7b，7c，7d，7e，7h）の開閉を制御することによって、オイルセパレータ（30）で冷媒から分離された冷凍機油を各圧縮機（2A〜2C）に選択的に戻すことが可能であるとともに、各圧縮機（2A〜2C）に溜まった余剰の冷凍機油を他の圧縮機に戻すことも可能であり、そうすることにより各圧縮機（2A〜2C）での冷凍機油の過不足を防止している。
【０１４６】
冷媒回路（1E）のその他の部分については、実施形態１と同様に構成されている。
【０１４７】
冷媒回路（1E）を以上のように構成しても、上記実施形態１と同様の効果を奏することができる。つまり、３台の圧縮機（2A，2B，2C）を用いた冷凍装置において、冷房運転時に第３四路切換弁（3C）のオン／オフを制御してポートの連通状態を切り換えることにより、複数系統の利用側熱交換器（41，45，51）のうち、例えば冷蔵・冷凍（45，51）側に第１インバータ圧縮機（2A）と第２インバータ圧縮機（2B）を用い、空調（41）側に第３インバータ圧縮機（2C）を用いる状態（第１冷房冷凍運転）と、冷蔵・冷凍（45，51）側に第１インバータ圧縮機（2A）を用い、空調（41）側に第２インバータ圧縮機（2B）と第３インバータ圧縮機（2C）を用いる状態（第２冷房冷凍運転）とを簡単に選択することができ、切り換えの際に動作の不都合も生じない。
【０１４８】
また、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に第３四路切換弁（3C）とともに設ける逆止弁（7）を２つにしているので、４つの逆止弁（7）を設ける場合などと比較して、逆止弁（7）に対して冷媒の流れ方向が切り替わるときに発生するチャタリング音を抑えることができ、しかも吸入側の圧力損失による能力の低下も抑えることが可能となる点も、上記実施形態１と同様である。
【０１４９】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３について説明する。この実施形態３は、図１５に示すように、上記実施形態２において第３四路切換弁（3C）を設けずに、逆止弁（7）と電磁弁（開閉弁）（7i）とを組み合わせて、第２圧縮機（2B）の使用状態を簡易的に切り換え可能にしたものである。
【０１５０】
この冷媒回路（1E）では、上記各実施形態と同様、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路の低圧ガス管（15）が第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続され、空調用の第２系統側回路の低圧ガス管である連絡ガス管（17）が第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）には分岐管（6d）が接続され、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）には分岐管（6e）が接続されている。
【０１５１】
そして、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が、第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して、該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。また、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が、第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と開閉弁（7i）とを介して、該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。
【０１５２】
この実施形態３において、冷蔵・冷凍（45，51）側に第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）を用い、空調（41）側に第３圧縮機（2C）を用いる運転は、電磁弁（7i）を閉じた状態にすることにより行うことができる。また、電磁弁（7i）を開けた状態にすると、空調（41）側の冷媒が第２圧縮機（2B）に戻るので、第２圧縮機（2B）で空調（41）側を応援する状態の運転が可能となる。なお、このときは冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒も第２圧縮機（2B）に戻る（空調（41）側の冷媒と冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒が合流して第２圧縮機（2B）に戻る）ため、若干制御が複雑になるが、第２圧縮機（2B）の使用状態の切り換え自体は電磁弁（7i）を開閉するだけで簡単に行うことができる。
【０１５３】
この構成においても、圧縮機構（2D，2E）の吸入側の逆止弁（7）を２つにしているのでチャタリング音を抑えることができ、第２圧縮機（2B）の運転の切り換えの際に動作の不都合が生じることもない。また、吸入側の逆止弁（7）が２つであるため、圧力損失による能力の低下を抑えることも可能となる。
【０１５４】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４について説明する。この実施形態４は、（2C）を実施形態３の電磁弁（7i）に相当する働きをする切換弁として、四路切換弁を用いた例である。
【０１５５】
図１６に示すように、この実施形態４では、上記各実施形態と同様に、第１系統側回路の低圧ガス管（15）が第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続され、第２系統側回路の低圧ガス管（17）が第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。また、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に分岐管（6d）が接続されるとともに、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に分岐管（6e）が接続されている。そして、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。以上の構成は、実施形態３と同様である。
【０１５６】
第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）は、第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と四路切換弁（3C）とを介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されている。
【０１５７】
上記四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）が閉塞されている。また、第２ポート（P2）には第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続され、第３ポート（P3）には第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が接続されている。さらに、第４ポート（P4）には、冷媒回路（1E）の高圧側配管であるレシーバ（14）からのガス抜き管（28）の分岐管（28a）が接続されている。この四路切換弁（3C）は、上記各実施形態と同様、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されている。また、四路切換弁（3C）は、三路切換弁であってもよい。
【０１５８】
四路切換弁（3C）が図示の状態（オン状態とする）にセットされているときは、第２圧縮機（2B）は冷蔵・冷凍（45，51）側と空調（41）側の両方の圧縮機構（2D，2E）に用いることができる。また、四路切換弁（3C）をオフ状態にセットすると、第２圧縮機（2B）は冷蔵・冷凍（45，51）側のみに用いることができる。四路切換弁（3C）を切り換えるときは、逆止弁（7）が２つであるため、実施形態３と同様にチャタリング音を抑えることができ、動作に不都合は生じない。
【０１５９】
また、この実施形態４では、実施形態３の電磁弁（7i）に代えて四路切換弁（3C）を用いており、電磁弁（7i）よりも四路切換弁（3C）における冷媒の通過抵抗が小さいことから、実施形態３の構成と比較して、吸入側の圧力損失によるＣＯＰの低下を抑えられる利点がある。
【０１６０】
【発明の実施の形態５】
次に、本発明の実施形態５について説明する。この実施形態５は、３台の圧縮機（2A，2B，2C）の吸入側に、四路切換弁（3C）と逆止弁（7）と電磁弁（7j）とを組み合わせて設けるようにした例である。
【０１６１】
図１７において、上記四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されている。
【０１６２】
第１系統側回路の低圧ガス管（15）は第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続され、第２系統側回路の低圧ガス管（17）は第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。また、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）には分岐管（6d）が接続され、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）には分岐管（6e）が接続されている。上記実施形態１，２，４では第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）には逆止弁が設けられているが、この例では該分岐管（6d）に逆止弁は設けられていない。
【０１６３】
上記四路切換弁（3C）の第１ポート（P1）には第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が接続され、第２ポート（P2）には第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続されている。また、第３ポート（P3）には、第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）と、冷媒回路（1E）の高圧側配管であるレシーバ（14）からのガス抜き管（28）の分岐管（28a）とが接続されている。この分岐管（6e）には、上記第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）が接続され、上記分岐管（28a）には電磁弁（開閉弁）（7j）が接続されている。
【０１６４】
さらに、第４ポート（P4）には、冷媒回路（1E）の高圧側配管であるレシーバ（14）からのガス抜き管（28）の分岐管（28b）が接続され、該高圧側配管（28b）には該第４ポート（P4）へ向かう冷媒の流れを阻止する逆止弁（7）が設けられている。
【０１６５】
この実施形態５では、電磁弁（7j）は、四路切換弁（3C）を切り換えるときに開かれる一方、それ以外の時は閉じられている。
【０１６６】
四路切換弁（3C）を図示の状態にセットすると、第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）が第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第３圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。つまり、冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒が第１圧縮機（2A）と第２圧縮機（2B）に戻って圧縮され、両圧縮機（2A，2B）から吐出されて室外熱交換器（4）へ流入する一方、空調（41）側の冷媒が第３圧縮機（2C）に戻って圧縮され、第１系統側の冷媒と合流して室外熱交換器（4）へ流入する。
【０１６７】
第２圧縮機（2B）の使用状態を切り換えるときは、電磁弁（7j）を開いてから四路切換弁（3C）をオンにし、すぐに該電磁弁（7j）を閉じる操作を行う。このようにすると、冷蔵・冷凍（45，51）側の冷媒が第１圧縮機（2A）に戻って圧縮され、該圧縮機（2A）から吐出されて室外熱交換器（4）へ流入する一方、空調（41）側の冷媒が第２圧縮機（2B）と第３圧縮機（2C）に戻って圧縮され、第１系統側の冷媒と合流して室外熱交換器（4）へ流入する。
【０１６８】
この実施形態５では、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）に逆止弁が設けられていないため、圧縮機構（2D，2E）の吸入側の逆止弁（7）は一つであり、冷媒の流れ方向が切り替わるときに発生するチャタリング音を上記各実施形態よりも抑えることができる。また、第２圧縮機（2B）の吸入側の圧力損失がより小さくなるので、能力の低下もさらに抑えることが可能となる。
【０１６９】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１７０】
例えば、上記実施形態１では各圧縮機（2A，2B，2C）を全てインバータ制御による可変容量圧縮機としているが、場合によっては可変容量圧縮機と定容量圧縮機を組み合わせて用いてもよい。また、実施形態２〜５では可変容量圧縮機と定容量圧縮機を組み合わせて用いているが、３台すべてを可変容量圧縮機とするなど、圧縮機の組み合わせは適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】第１冷房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図３】第２冷房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図４】第１冷房冷凍運転時における冷媒挙動を示すモリエル線図である。
【図５】冷蔵冷凍側の運転制御を示すフローチャートである。
【図６】図５において第１インバータ圧縮機の容量制御に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図５において第２インバータ圧縮機の容量制御に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】図７において第２インバータ圧縮機の切換制御に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】空調側の運転制御を示すフローチャートである。
【図１０】図９において第２インバータ圧縮機の制御動作に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】第１暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１２】第２暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１３】第３暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１４】本発明の実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路の部分図である。
【図１５】本発明の実施形態３に係る冷凍装置の冷媒回路の部分図である。
【図１６】本発明の実施形態４に係る冷凍装置の冷媒回路の部分図である。
【図１７】本発明の実施形態５に係る冷凍装置の冷媒回路の部分図である。
【符号の説明】
（1） 冷凍装置
（1E） 冷媒回路
（2A） 第１インバータ圧縮機（第１圧縮機）
（2B） 第２インバータ圧縮機（第２圧縮機）
（2C） 第３インバータ圧縮機（第３圧縮機）
（2D） 第１系統の圧縮機構
（2E） 第２系統の圧縮機構
（3A） 第１四路切換弁
（3B） 第２四路切換弁
（3C） 第３四路切換弁
（4） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（6a） 吸入管
（6b） 吸入管
（6c） 吸入管
（6d） 分岐管
（6e） 分岐管
（7） 逆止弁
（7i） 開閉弁
（7j） 開閉弁
（14） レシーバ
（26） 室外膨張弁
（28a） 高圧側配管
（28b） 高圧側配管
（41） 室内熱交換器（利用側熱交換器）
（42） 室内膨張弁
（45） 冷蔵熱交換器（利用側熱交換器）
（46） 冷蔵膨張弁
（51） 冷凍熱交換器（利用側熱交換器）
（52） 冷凍膨張弁

Claims (8)

1. 圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置であって、
   上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、
   上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続され、
   上記圧縮機構（2D，2E）が３台の圧縮機（2A，2B，2C）を備えるとともに、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に四路切換弁（3C）が接続され、
   該四路切換弁（3C）が、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成され、
   第１ポート（P1）に第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が該第１ポート（P1）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、
   第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続され、
   第３ポート（P3）に第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が該第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して接続され、
   第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）が接続されていることを特徴とする冷凍装置。
2. 冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）は、冷蔵熱交換器（ 45 ）及び冷凍熱交換器（ 51 ）であることを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
3. 圧縮機構（2D，2E）を構成する各圧縮機（2A，2B，2C）が、可変容量圧縮機により構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。
4. 圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置であって、
   上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、
   上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続され、
   上記圧縮機構（ 2D ， 2E ）は、３台の圧縮機（ 2A ， 2B ， 2C ）を備え、
   第１圧縮機（ 2A ）の吸入管（ 6a ）は冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側に接続され、
   第３圧縮機（ 2C ）の吸入管（ 6c ）は上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とに切換え可能に接続され
   上記第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続され、
   上記第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と該分岐管（6e）を開閉する開閉弁（7i）とを介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
5. 圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置であって、
   上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、
   上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続 され、
   上記圧縮機構（2D，2E）が３台の圧縮機（2A，2B，2C）を備え、
   第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）を介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続され、
   第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が第２圧縮機（2B）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）と四路切換弁（3C）とを介して該第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）に接続され、
   四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）が閉塞され、第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が、第３ポート（P3）に第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が、第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）が接続され、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成されていることを特徴とする冷凍装置。
6. 圧縮機構（ 2D ， 2E ）と熱源側熱交換器（ 4 ）と膨張機構（ 42 ， 46 …）と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）及び冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）とを有する冷媒回路（ 1E ）を備えた冷凍装置であって、
   上記熱源側熱交換器（ 4 ）のガス側と空調用の利用側熱交換器（ 41 ）のガス側とが圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吐出側と吸込側とに切換え可能に接続される一方、
   上記冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）のガス側が圧縮機構（ 2D ， 2E ）の吸込側に接続され、
   上記圧縮機構（2D，2E）が３台の圧縮機（2A，2B，2C）を備えるとともに、圧縮機構（2D，2E）の吸入側に四路切換弁（3C）が接続され、
   該四路切換弁（3C）が、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態とに切り換え可能に構成され、
   第１ポート（P1）に第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が接続され、
   第２ポート（P2）に第２圧縮機（2B）の吸入管（6b）が接続され、
   第３ポート（P3）に第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）と冷媒回路（1E）の高圧側配管（28a）とが接続されるとともに、該分岐管（6e）には該第３ポート（P3）へ向かう冷媒の流れを許容する逆止弁（7）が、該高圧側配管（28a）には開閉弁（7j）が接続され、
   第４ポート（P4）に冷媒回路（1E）の高圧側配管（28b）が接続され、該高圧側配管（28b）には該第４ポート（P4）への冷媒の流れを阻止する逆止弁（7）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
7. 冷却用の利用側熱交換器（ 45 ， 51 ）は、冷蔵熱交換器（ 45 ）及び冷凍熱交換器（ 51 ）であることを特徴とする請求項４から６のいずれか１記載の冷凍装置。
8. 冷媒回路（1E）が、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、空調用の第２系統側回路とからなり、
   第１系統側の低圧ガス管（15）が第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続され、第２系統側の低圧ガス管（17）が第３圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１記載の冷凍装置。

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