JP3742925B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/22Refrigeration systems for supermarkets

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、空調熱交換器と冷却熱交換器とを備えた冷凍装置に係るものである。
【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、空調熱交換器及び冷蔵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。この冷凍装置は、1つの冷凍装置を設置するだけで、店内の空調とショーケース等の冷却との両方を行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の冷凍装置は、空調熱交換器で室内空気を冷却して専ら室内の冷房を行っているが、空調熱交換器で室内空気を加熱して室内の暖房をも行わせることが考えられる。この暖房時には室外の熱源側熱交換器で冷媒を蒸発させることとなり、いわゆる着霜の問題が生じる。従って、熱源側熱交換器の除霜(デフロスト)が必要となる。
【0004】
ところが、熱源側熱交換器の除霜時には、圧縮機の吐出冷媒の供給先を空調熱交換器から熱源側熱交換器へ切り換える必要がある。それ故、従来の冷凍装置では、除霜中に空調熱交換器における室内空気の加熱を停止せざるを得なかった。このため、除霜中には室内の暖房が中断されてしまい、平均的な暖房能力の低下を招くという問題があった。
【0005】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱源側熱交換器の除霜中にも室内の暖房を継続させ、これにより暖房能力の向上を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明が講じた第1の解決手段は、圧縮機(2B)と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器(4)と、膨張機構(26,46,…)と、室内を空調するための空調熱交換器(41)と、庫内を冷却するための冷却熱交換器(45,51)とが接続された冷媒回路(1E)を備え、該冷媒回路(1E)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路(1E)は、空調熱交換器(41)が凝縮器となり且つ冷却熱交換器(45,51)が蒸発器となる暖房動作中に熱源側熱交換器(4)が蒸発器となるように冷媒が循環する第1動作と、上記暖房動作中に熱源側熱交換器(4)が凝縮器となるように冷媒が循環する第2動作とが可能に構成され、上記暖房動作中の冷媒回路( 1E )における冷媒の循環動作を第1動作と第2動作に切り換え可能な切り換え手段( 3B,26,80 )を備えているものである。
【0007】
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、第1動作中に所定の除霜開始条件が成立すると熱源側熱交換器(4)を除霜するために上記第1動作から第2動作へと切り換える制御手段(80)を設けるものである。
【0008】
また、本発明が講じた第3の解決手段は、上記第2の解決手段において、制御手段(80)が、第2動作中に低圧冷媒圧力が所定値よりも低下すると熱源側熱交換器(4)の除霜途中であっても第2動作から第1動作へと切り換えるように構成されているものである。
【0009】
また、本発明が講じた第4の解決手段は、上記第3の解決手段において、制御手段(80)が、熱源側熱交換器(4)の除霜途中に第2動作から第1動作に切り換わったときには、熱源側熱交換器(4)の除霜完了後に第2動作から第1動作に切り替わったときよりも、次回の除霜開始時期を早めるように構成されているものである。
【0010】
−作用−
上記第1の解決手段では、冷媒回路(1E)において冷媒が相変化しつつ循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。この冷媒回路(1E)は、第1動作と第2動作とを切り換えて行えるように構成されている。
【0011】
第1動作時には、空調熱交換器(41)が冷媒の凝縮器となり、冷却熱交換器(45,51)及び熱源側熱交換器(4)が冷媒の蒸発器となる。この第1動作において、冷媒回路(1E)を循環する冷媒は、冷却熱交換器(45,51)及び熱源側熱交換器(4)で吸熱し、空調熱交換器(41)で放熱する。そして、空調熱交換器(41)における冷媒の放熱が、室内の暖房に利用される。
【0012】
第2動作時には、空調熱交換器(41)及び熱源側熱交換器(4)が冷媒の凝縮器となり、冷却熱交換器(45,51)が冷媒の蒸発器となる。この第2動作において、冷媒回路(1E)を循環する冷媒は、冷却熱交換器(45,51)で吸熱し、空調熱交換器(41)及び熱源側熱交換器(4)で放熱する。空調熱交換器(41)における冷媒の放熱は、室内の暖房に利用される。また、熱源側熱交換器(4)で冷媒が放熱すれば、熱源側熱交換器(4)に付着した霜を融かすことも可能である。
【0013】
上記第2の解決手段では、第1動作中に所定の除霜開始条件が満たされると、制御手段(80)が第1動作から第2動作への切り換えを行う。つまり、暖房動作中において、熱源側熱交換器(4)が蒸発器から凝縮器へと切り換えられる。熱源側熱交換器(4)が冷媒の凝縮器となると、冷媒からの放熱によって熱源側熱交換器(4)に付着した霜が融解する。
【0014】
また、上記第3の解決手段では、第2動作中に低圧冷媒圧力が所定値よりも低下すると、冷却熱交換器(45,51)の温度が十分に低下しているため、一般に該冷却熱交換器(45,51)に冷媒を流さずに送風のみを行うサーモオフ運転が行われるのに対して、この場合に冷却熱交換器(45,51)が蒸発器として機能しなくなるので、熱源側熱交換器(4)の除霜途中であっても第2動作から第1動作へと切り換えられて除霜動作が中断する。
【0015】
上記第4の解決手段では、熱源側熱交換器(4)の除霜途中に第2動作から第1動作に切り換わったときには、熱源側熱交換器(4)にある程度霜が付着したままで第1動作が開始されるので、そのときには、熱源側熱交換器(4)の除霜完了後に第2動作から第1動作に切り替わったときよりも次回の除霜が早い時期に実行される。
【0016】
【発明の効果】
上記第1,第2の解決手段によれば、空調熱交換器(41)を凝縮器として室内の暖房を継続させながら、熱源側熱交換器(4)を蒸発器と凝縮器とに切り換えることが可能となる。つまり、熱源側熱交換器(4)が凝縮器となる熱源側熱交換器(4)の除霜中においても、室内の暖房を続けることができる。従って、熱源側熱交換器(4)の除霜に伴う暖房の中断を回避でき、暖房能力の向上を図ることができる。
【0017】
また、上記第3の解決手段によれば、暖房運転中に冷却熱交換器(45,51)の冷却能力に見合った範囲で熱源側熱交換器(4)の除霜を行うことができ、上記第4の解決手段によれば、熱源側熱交換器(4)の着霜状態に応じたタイミングでデフロスト運転を行って暖房能力の低下を防止できる。
【0018】
【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。
【0019】
図1に示すように、本実施形態に係る冷凍装置(1)は、コンビニエンスストアに設けられ、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ためのものである。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット(1A)は、第1圧縮機としてのノンインバータ圧縮機(2A)と、第2圧縮機としての第1インバータ圧縮機(2B)と、第3圧縮機としての第2インバータ圧縮機(2C)とを備えると共に、第1四路切換弁(3A)及び第2四路切換弁(3B)と熱源側熱交換器である室外熱交換器(4)とを備えている。
【0023】
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。上記ノンインバータ圧縮機(2A)は、電動機が常に一定回転数で駆動する一定容量式のものである。上記第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(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ように構成されている。
【0024】
上記ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)と第2インバータ圧縮機(2C)とは、第1系統の圧縮機構(2D)と第2系統の圧縮機構(2E)を構成している。つまり、上記ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)が第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第1インバータ圧縮機(2B)と第2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。
【0025】
上記ノンインバータ圧縮機(2A)、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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(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。上記ノンインバータ圧縮機(2A)の吐出管(5a)及び第2インバータ圧縮機(2C)の吐出管(5c)には、逆止弁(7)が設けられている。
【0026】
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。
【0027】
尚、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。
【0028】
上記ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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2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。
【0029】
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2インバータ圧縮機(2C)の吐出管(5c)に接続されている。尚、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。
【0030】
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。
【0031】
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2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、且つ接続管(18)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。
【0032】
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。
【0033】
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、室外ユニット(1A)内に閉鎖弁(20)がそれぞれ設けられている。更に、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。
【0034】
上記低圧ガス管(15)と第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)との間には、補助ラインである連通管(21)が接続されている。該連通管(21)は、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)と第2インバータ圧縮機(2C)との吸入側を互いに連通可能にしている。上記連通管(21)は、主管(22)と該主管(22)から分岐された第1副管(23)及び第2副管(24)とを備えている。そして、上記主管(22)は、第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)に接続されている。上記第1副管(23)及び第2副管(24)は、低圧ガス管(15)に接続されている。
【0035】
上記第1副管(23)及び第2副管(24)は、開閉機構である電磁弁(7a,7b)と逆止弁(7)とがそれぞれ設けられている。つまり、上記第1副管(23)は、第1系統の圧縮機構(2D)のノンインバータ圧縮機(2A)又は第1インバータ圧縮機(2B)から第2系統の圧縮機構(2E)である第2インバータ圧縮機(2C)に向かって冷媒が流れるように構成されている。上記第2副管(24)は、第2系統の圧縮機構(2E)である第2インバータ圧縮機(2C)から第1系統の圧縮機構(2D)のノンインバータ圧縮機(2A)又は第1インバータ圧縮機(2B)に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【0036】
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。
【0037】
上記補助液管(25)と低圧ガス管(15)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)は、電磁弁(7c)が設けられている。また、上記レシーバ(14)の上部とノンインバータ圧縮機(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)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。
【0038】
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(7d)が設けられ、他端がノンインバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)に接続されている。上記ノンインバータ圧縮機(2A)のドームと第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)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)は、ノンインバータ圧縮機(2A)から第2インバータ圧縮機(2C)に向かう油流れを許容する逆止弁(7)と電磁弁(7e)とが設けられている。
【0039】
上記第1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1均油管(32)の逆止弁(7)と電磁弁(7e)との間に接続されている。また、上記第2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)は、電磁弁(7f)が設けられている。
【0040】
また、上記液管(10)には、床暖房回路(35)が接続されている。該床暖房回路(35)は、床暖房熱交換器(36)と第1配管(37)と第2配管(38)とを備えている。該第1配管(37)の一端は、第1連絡液管(11)における逆止弁(7)と閉鎖弁(20)との間に接続され、他端が床暖房熱交換器(36)に接続されている。上記第2配管(38)の一端は、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、他端が床暖房熱交換器(36)に接続されている。上記床暖房熱交換器(36)は、コンビニエンスストアにおいて、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。
【0041】
尚、上記第1配管(37)と第2配管(38)とには、閉鎖弁(20)が設けられ、該第1配管(37)には、床暖房熱交換器(36)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。また、上記床暖房熱交換器(36)が設けられない場合、第1配管(37)と第2配管(38)とが直接に接続される。
【0042】
〈室内ユニット〉
上記室内ユニット(1B)は、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。尚、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、室内ファン(43)が近接して配置されている。
【0043】
〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット(1C)は、冷却熱交換器である冷蔵熱交換器(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、電磁弁(7g)及び冷蔵膨張弁(46)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。
【0044】
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インバータ圧縮機(2C)の吸込側に連通している。したがって、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。
【0045】
尚、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、冷蔵ファン(47)が近接して配置されている。
【0046】
〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット(1D)は、冷却熱交換器である冷凍熱交換器(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(7h)及び冷凍膨張弁(52)を介して接続されている。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
尚、上記冷凍膨張弁(52)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、冷凍ファン(58)が近接して配置されている。
【0050】
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。
【0051】
〈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高圧圧力センサ(61)と、高圧冷媒温度を検出する吐出温度センサ(62)とが設けられている。上記第2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吐出温度センサ(63)が設けられている。また、上記ノンインバータ圧縮機(2A)、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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。
【0052】
上記第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)の各吸入管(6b,6c)には、低圧冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ(65,66)と、低圧冷媒温度を検出する吸入温度センサ(67,68)とが設けられている。
【0053】
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外気温センサ(70)が設けられている。
【0054】
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室温センサ(73)が設けられている。
【0055】
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冷凍温度センサ(75)が設けられている。
【0056】
上記床暖房回路(35)の第2配管(38)には、床暖房熱交換器(36)を流れた後の冷媒温度を検出する液温センサ(76)が設けられている。
【0057】
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)に入力されている。該コントローラ(80)は、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)の容量等を制御するように構成されている。
【0058】
また、上記コントローラ(80)は、冷媒回路(1E)の運転を制御し、冷房運転と冷凍運転と第1冷房冷凍運転と第2冷房冷凍運転と暖房運転と第1暖房冷凍運転と暖房の能力過剰運転と第3暖房冷凍運転とを切り換えて制御するように構成されている。
【0059】
更に、上記コントローラ(80)は、暖房中に室外熱交換器(4)のデフロスト(除霜)を適宜行うように構成されている。つまり、このコントローラ(80)は、制御手段を構成している。そのため、コントローラ(80)には、冷凍装置(1)の運転継続時間を計測するタイマが設けられている。尚、このタイマの図示は省略する。
【0060】
−運転動作−
次に、上記冷凍装置(1)が行う運転動作について各運転毎に説明する。
【0061】
〈冷房モード〉
冷房モードは、図11に示すように、冷房運転と冷凍運転と第1冷房冷凍運転と第2冷房冷凍運転の何れかに切り換わる。
【0062】
この冷房モードの運転においては、次の3つの判定が行われる。つまり、ステップST1において、空調サーモONの状態で且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力が98kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST2において、空調サーモONの状態で且つ低圧冷媒圧力が98kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST3において、空調サーモOFFの状態で且つ低圧冷媒圧力が98kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。尚、上記空調サーモONとは、室内熱交換器(41)で冷媒が蒸発して冷房運転を行っている状態をいい、空調サーモOFFとは、室内膨張弁(42)が閉鎖して冷媒が室内熱交換器(41)を流れない状態であって、室内ファン(43)が駆動して冷房運転を休止している状態をいう。
【0063】
上記冷房モードの運転を開始すると、先ず、上記ステップST1の判定が行われる。そして、該ステップST1の条件1を充足している場合、ステップST4に移り、冷房と冷蔵と冷凍とを行う第1冷房冷凍運転又は第2冷房冷凍運転を行いリターンする。上記ステップST1の条件1を充足せず、ステップST2の条件2を充足している場合、ステップST5に移り、冷房運転を行いリターンする。上記ステップST2の条件2を充足せず、ステップST3の条件3を充足している場合、ステップST6に移り、冷凍運転行いリターンする。また、ステップST3の条件3を充足しない場合、そのままの運転を継続してリターンする。
【0064】
そこで、上記冷房運転と冷凍運転と第1冷房冷凍運転と第2冷房冷凍運転の各動作について説明する。
【0065】
〈冷房運転〉
この冷房運転は、室内ユニット(1B)の冷房のみを行う運転である。この冷房運転時は、図2に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)が第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第1インバータ圧縮機(2B)と第2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。そして、上記第2系統の圧縮機構(2E)である第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)のみを駆動する。
【0066】
また、第1四路切換弁(3A)及び第2四路切換弁(3B)は、図2の実線で示すように、それぞれ第1の状態に切り換わる。更に、連通管(21)の第2副管(24)の電磁弁(7b)が開口される一方、連通管(21)の第1副管(23)の電磁弁(7a)、室外膨張弁(26)、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が閉鎖している。
【0067】
この状態において、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)から吐出した冷媒は、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2連絡液管(12)を流れ、室内膨張弁(42)を経て室内熱交換器(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)を経て第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れ、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)に戻る。この循環を繰り返し、室内である店内を冷房する。尚、上記低圧のガス冷媒の一部は、第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)から連通管(21)に分流し、第2副管(24)から第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0068】
この冷房運転時における圧縮機容量は、図12に示すように制御され、この制御では、次の2つの判定が行われる。つまり、ステップST11において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetに3℃を加算した温度より高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST12において、室内温度Trが設定温度Tsetより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。
【0069】
そして、上記ステップST11の条件1を充足している場合、ステップST13に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又は第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げてリターンする。上記ステップST11の条件1を充足せず、ステップST12の条件2を充足している場合、ステップST14に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又は第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げてリターンする。また、上記ステップST12の条件2を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。
【0070】
上記圧縮機容量の増大制御は、図13に示すように、先ず、第1インバータ圧縮機(2B)を停止状態から最低容量に上昇させた後(A点参照)、この第1インバータ圧縮機(2B)を最低容量に維持したまま第2インバータ圧縮機(2C)を停止状態から駆動し、容量を増大させる。その後、更に負荷が増加すると、第2インバータ圧縮機(2C)を最大容量に維持したまま(B点参照)、第1インバータ圧縮機(2B)の容量を増大させる。圧縮機容量の減少制御は、上述の増大制御と逆の制御が行われる。
【0071】
また、上記室内膨張弁(42)の開度は、室内熱交換センサ(71)とガス温センサ(72)の検出温度に基づいて過熱度制御され、以下、冷房モードでは同じである。
【0072】
〈冷凍運転〉
この冷凍運転は、冷蔵ユニット(1C)と冷凍ユニット(1D)の冷却のみを行う運転である。この冷凍運転時は、図3に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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系統の圧縮機構(2D)であるノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)のみを駆動すると共に、ブースタ圧縮機(53)も駆動する。
【0073】
また、第1四路切換弁(3A)は、図3の実線で示すように、第1の状態に切り換わる。更に、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口される一方、連通管(21)の2つの電磁弁(7a,7b)、室外膨張弁(26)及び室内膨張弁(42)が閉鎖している。
【0074】
この状態において、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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)を流れ、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。
【0075】
一方、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。
【0076】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。この循環を繰り返し、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。
【0077】
したがって、上記冷凍熱交換器(51)における冷媒圧力は、ブースタ圧縮機(53)で吸引されるので、冷蔵熱交換器(45)における冷媒圧力より低圧となる。この結果、例えば、上記冷凍熱交換器(51)における冷媒温度(蒸発温度)が−40℃となり、上記冷蔵熱交換器(45)における冷媒温度(蒸発温度)が−10℃となる。
【0078】
この冷凍運転時における圧縮機容量は、図14に示すように制御され、この制御では、次の2つの判定が行われる。つまり、ステップST21において、低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST22において、低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。
【0079】
そして、上記ステップST21の条件1を充足している場合、ステップST23に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST21の条件1を充足せず、ステップST22の条件2を充足している場合、ステップST24に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。また、上記ステップST22の条件2を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。
【0080】
上記圧縮機容量の増大制御は、図15に示すように、先ず、ノンインバータ圧縮機(2A)を停止した状態で第1インバータ圧縮機(2B)を駆動し(A点参照)、容量を上昇させる。この第1インバータ圧縮機(2B)が最大容量に上昇した後(B点参照)、更に負荷が増大すると、ノンインバータ圧縮機(2A)を駆動させると同時に第1インバータ圧縮機(2B)を最低容量に減少させる(C点参照)。その後、更に負荷が増加すると、第1インバータ圧縮機(2B)の容量を上昇させる。圧縮機容量の減少制御は、上述の増大制御と逆の制御が行われる。
【0081】
また、上記冷蔵膨張弁(46)及び冷凍膨張弁(52)の開度は、感温筒による過熱度制御が行われ、以下、各運転で同じである。
【0082】
〈第1冷房冷凍運転〉
この第1冷房冷凍運転は、室内ユニット(1B)の冷房と冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)の冷却とを同時に行う運転である。この第1冷房冷凍運転時は、図4に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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。
【0083】
また、第1四路切換弁(3A)及び第2四路切換弁(3B)は、図4の実線で示すように、それぞれ第1の状態に切り換わる。更に、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口される一方、連通管(21)の2つの電磁弁(7a,7b)及び室外膨張弁(26)が閉鎖している。
【0084】
この状態において、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)と第2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。
【0085】
上記第2連絡液管(12)を流れる液冷媒は、室内膨張弁(42)を経て室内熱交換器(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)を流れて第2インバータ圧縮機(2C)に戻る。
【0086】
一方、上記第1連絡液管(11)を流れる液冷媒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。
【0087】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0088】
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。
【0089】
そこで、上記第1冷房冷凍運転時における冷媒挙動を図16に基づいて説明する。
【0090】
上記第2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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2インバータ圧縮機(2C)に吸引される。
【0091】
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点でノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に吸引される。
【0092】
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点でノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に吸引される。
【0093】
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、更に、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。
【0094】
〈第2冷房冷凍運転〉
この第2冷房冷凍運転は、上記第1冷房冷凍運転時の室内ユニット(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5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、連通管(21)における第2副管(24)の電磁弁(7b)が開口される点で第1冷房冷凍運転と異なる。
【0095】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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。
【0096】
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(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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に戻ることになるが、連通管(21)における第2副管(24)が連通しているので、上記室内熱交換器(41)の冷媒圧力がノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)の吸入圧力まで低下する。この結果、上記室内熱交換器(41)の蒸発温度が低下し、冷房能力の不足が補われる。
【0097】
そこで、第2冷房冷凍運転と第1冷房冷凍運転との切り換え制御を図17に基づいて説明する。
【0098】
先ず、ステップST31において、第2副管(24)の電磁弁(7b)が閉鎖しているか否かを判定し、該第2副管(24)の電磁弁(7b)が閉鎖していると、ステップST32に移り、上述した第1冷房冷凍運転が実行される。その後、ステップST33〜ST36の4つの判定を行う。
【0099】
つまり、ステップST33において、室内温度Trが設定温度Tsetに3℃を加算した温度より高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST34において、第1インバータ圧縮機(2B)が最大容量(最大周波数)で運転されているという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST35において、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)の能力が最大でないという条件3を充足しているか否かを判定する。ステップST36において、低圧冷媒圧力が392kPaより低いという条件4を充足しているか否かを判定する。
【0100】
そして、上記ステップST33〜ST36の4つの条件1〜4の何れかを充足しない場合は、そのままリターンし、第1冷房冷凍運転が継続される。
【0101】
一方、上記ステップST33〜ST36の4つの条件1〜4の何れも充足しいる場合は、ステップST37に移り、第2副管(24)の電磁弁(7b)を開き、第2冷房冷凍運転に切り換わる。つまり、この場合、冷房能力が不足しているので、室内熱交換器(41)の蒸発温度を低下させる。
【0102】
また、上記第2副管(24)の電磁弁(7b)が開口した第2冷房冷凍運転時である場合、ステップST41及びステップST42の2つの判定が行われる。つまり、ステップST41において、室内温度Trが設定温度Tsetに3℃を加算した温度より高いという条件5を充足しているか否かを判定する。ステップST42において、室内温度Trが設定温度Tsetより低いという条件6を充足しているか否かを判定する。
【0103】
そして、上記ステップST41の条件5を充足している場合、ステップST43に移り、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)の第1系統の圧縮機構(2D)の能力を上げる。また、上記ステップST41の条件を充足6している場合、ステップST44に移り、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)の第1系統の圧縮機構(2D)の能力を下げる。
【0104】
上記第1系統の圧縮機構(2D)の能力を上げた場合、第1系統の圧縮機構(2D)の能力を下げた場合、又はステップST41の条件5とステップST42の条件6の何れも充足しない場合、何れもステップST45に移り、低圧冷媒圧力が245kPaより低いか否かを判定する。
【0105】
この低圧冷媒圧力が245kPa以上に高い場合、冷房能力が不足しているので、そのままリターンし、第2冷房冷凍運転が継続される。一方、上記低圧冷媒圧力が245kPaより低い場合、冷房能力の不足が解消しているので、ステップST46に移り、上記第2副管(24)の電磁弁(7b)を閉鎖して第1冷房冷凍運転に切り換え、リターンする。
【0106】
〈暖房モード〉
暖房モードは、図18に示すように、暖房運転と冷凍運転と第1暖房冷凍運転と第2暖房冷凍運転と第3暖房冷凍運転の何れかに切り換わる。
【0107】
この暖房モードの運転においては、次の3つの判定が行われる。つまり、ステップST51において、空調サーモONの状態で且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力が98kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST52において、空調サーモONの状態で且つ低圧冷媒圧力が98kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST53において、空調サーモOFFの状態で且つ低圧冷媒圧力が98kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。尚、上記空調サーモONとは、室内熱交換器(41)で冷媒が凝縮して暖房運転を行っている状態をいい、空調サーモOFFとは、室内膨張弁(42)が閉鎖して冷媒が室内熱交換器(41)を流れない状態であって、室内ファン(43)が駆動して暖房運転を休止している状態をいう。
【0108】
上記暖房モードの運転を開始すると、先ず、上記ステップST51の判定が行われる。そして、該ステップST51の条件1を充足している場合、ステップST54に移り、暖房モード1である第1暖房冷凍運転又は第2暖房冷凍運転を行いリターンする。上記ステップST51の条件1を充足せず、ステップST52の条件2を充足している場合、ステップST55に移り、暖房運転又は第3暖房冷凍運転を行いリターンする。上記ステップST52の条件2を充足せず、ステップST53の条件3を充足している場合、ステップST56に移り、冷凍運転を行いリターンする。また、ステップST53の条件3を充足しない場合、そのままの運転を継続してリターンする。
【0109】
そこで、上記暖房運転と第1暖房冷凍運転と第2暖房冷凍運転と第3暖房冷凍運転の各動作について説明する。尚、冷凍運転は、冷房モードにおける冷凍運転と同じである。
【0110】
〈暖房運転〉
この暖房運転は、室内ユニット(1B)及び床暖房回路(35)の暖房のみを行う運転である。この暖房運転時は、図6に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)が第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第1インバータ圧縮機(2B)と第2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。そして、上記第2系統の圧縮機構(2E)である第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)のみを駆動する。
【0111】
また、第1四路切換弁(3A)は、図6の実線で示すように、第2の状態に切り換わり、第2四路切換弁(3B)は、図6の実線で示すように、第1の状態に切り換わる。更に、連通管(21)の第2副管(24)の電磁弁(7b)が開口する一方、連通管(21)の第1副管(23)の電磁弁(7a)、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が閉鎖している。
【0112】
この状態において、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2インバータ圧縮機(2C)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、床暖房回路(35)を流れ、床暖房熱交換器(36)を経てレシーバ(14)に流れる。その後、上記液冷媒は、補助液管(25)の室外膨張弁(26)を経て室外熱交換器(4)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)を経て第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れ、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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すると同時に、床暖房を行う。尚、上記低圧のガス冷媒の一部は、第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)から連通管(21)に分流し、第2副管(24)から第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0113】
この暖房運転時における圧縮機容量は、図19に示すように制御され、この制御では、次の2つの判定が行われる。つまり、ステップST61において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetに3℃を加算した温度より高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST62において、室内温度Trが設定温度Tsetより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。
【0114】
そして、上記ステップST61の条件1を充足している場合、ステップST63に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又は第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げてリターンする。上記ステップST61の条件1を充足せず、ステップST62の条件2を充足している場合、ステップST64に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又は第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げてリターンする。また、上記ステップST62の条件2を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。上記圧縮機容量の増減制御は、図13に示すように行われる。
【0115】
また、上記室外膨張弁(26)の開度は、低圧圧力センサ(65,66)に基づく圧力相当飽和温度と吸入温度センサ(67,68)の検出温度によって過熱度制御される。上記室内膨張弁(42)の開度は、室内熱交換センサ(71)と液温センサ(76)の検出温度に基づいて過冷却制御される。特に、上記床暖房熱交換器(36)の流出後の冷媒温度を用いているので、所定の床暖房能力が維持される。この室外膨張弁(26)及び室内膨張弁(42)の開度制御は、以下、暖房モードで同じである。
【0116】
〈第1暖房冷凍運転〉
この第1暖房冷凍運転は、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暖房冷凍運転は、図7に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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2インバータ圧縮機(2C)は、停止している。
【0117】
また、第1四路切換弁(3A)は、図7の実線で示すように、第2の状態に切り換わり、第2四路切換弁(3B)は、図7の実線で示すように、第1の状態に切り換わる。更に、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口する一方、連通管(21)の2つの電磁弁(7a,7b)及び室外膨張弁(26)が閉鎖している。
【0118】
この状態において、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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)から床暖房回路(35)を流れ、床暖房熱交換器(36)からレシーバ(14)を経て第1連絡液管(11)を流れる。
【0119】
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。
【0120】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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。つまり、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)と床暖房回路(35)の暖房能力(凝縮熱量)とがバンランスし、100%の熱回収が行われる。
【0121】
この第1暖房冷凍運転時における圧縮機容量などは、図20に示すように制御され、この制御では、次の4つの判断が行われる。
【0122】
つまり、ステップST71において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST72において、室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST73において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。ステップST74において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件4を充足しているか否かを判定する。
【0123】
そして、上記ステップST71の条件1を充足している場合、ステップST75に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST71の条件1を充足せず、ステップST72の条件2を充足している場合、ステップST76に移り、後述する第3暖房冷凍運転、つまり、暖房能力不足の運転に切り換えてリターンする。上記ステップST72の条件2を充足せず、ステップST73の条件3を充足している場合、ステップST77に移り、後述する第2暖房冷凍運転、つまり、暖房能力が余る運転に切り換えてリターンする。上記ステップST73の条件3を充足せず、ステップST74の条件4を充足している場合、ステップST78に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。また、上記ステップST74の条件4を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。上記圧縮機容量の増減制御は、図15に示すように行われる。
【0124】
〈第2暖房冷凍運転〉
この第2暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が余る暖房の能力過剰運転である。この第2暖房冷凍運転時は、図8に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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2インバータ圧縮機(2C)は、停止している。
【0125】
この第2暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時において、暖房能力が余る場合の運転であり、第2四路切換弁(3B)は、図8の実線で示すように、第2の状態に切り換わっている点の他は、上記第1暖房冷凍運転と同じである。
【0126】
したがって、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)から吐出した冷媒の一部は、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、床暖房回路(35)を流れ、床暖房熱交換器(36)から液管(10)に流れる。
【0127】
一方、上記ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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、床暖房回路(35)からの液冷媒と合流してレシーバ(14)に流れ、第1連絡液管(11)を流れる。
【0128】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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。つまり、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)と床暖房回路(35)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。
【0129】
この第2暖房冷凍運転時における圧縮機容量及び室外ファン(4F)風量は、図21に示すように制御され、次の4つの判断が行われる。
【0130】
つまり、ステップST81において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST82において、室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST83において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。ステップST84において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件4を充足しているか否かを判定する。
【0131】
そして、上記ステップST81の条件1を充足している場合、ステップST85に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST81の条件1を充足せず、ステップST82の条件2を充足している場合、ステップST86に移り、室外ファン(4F)の風量を低下させてリターンする。つまり、暖房能力が不足気味であるので、室外熱交換器(4)の凝縮熱量を室内熱交換器(41)へ振り向ける。上記ステップST82の条件2を充足せず、ステップST83の条件3を充足している場合、ステップST87に移り、室外ファン(4F)の風量を上昇させてリターンする。つまり、暖房能力が余り気味であるので、室内熱交換器(41)の凝縮熱量を室外熱交換器(4)へ振り向ける。上記ステップST83の条件3を充足せず、ステップST84の条件4を充足している場合、ステップST88に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を下げてリターンする。また、上記ステップST84の条件4を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。上記圧縮機容量の増減制御は、図15に示すように行われる。
【0132】
〈第3暖房冷凍運転の1〉
この第3暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が不足する暖房の能力不足運転である。この第3暖房冷凍運転の1態様は、図9に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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2インバータ圧縮機(2C)は、停止している。
【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、つまり、蒸発熱量が不足している場合であり、連通管(21)の第2副管(24)における電磁弁(7b)が開口している点の他は、上記第1暖房冷凍運転と同じである。
【0134】
したがって、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)から吐出した冷媒は、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、床暖房回路(35)を流れ、床暖房熱交換器(36)からレシーバ(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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1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)を経て室外熱交換器(4)に流れ、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)を経て第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れる。そして、上記ガス冷媒は、連通管(21)の第2副管(24)を経て低圧ガス管(15)に流れ、冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)からのガス冷媒と合流し、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0137】
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。つまり、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)と床暖房回路(35)の暖房能力(凝縮熱量)とがバンランスせず、不足する蒸発熱を室外熱交換器(4)から得る。
【0138】
この第3暖房冷凍運転時における圧縮機容量及び室外ファン(4F)風量は、図22に示すように制御され、次の4つの判断が行われる。
【0139】
つまり、ステップST91において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST92において、室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST93において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。ステップST94において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件4を充足しているか否かを判定する。
【0140】
そして、上記ステップST91の条件1を充足している場合、ステップST95に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST91の条件1を充足せず、ステップST92の条件2を充足している場合、ステップST96に移り、暖房能力が不足気味であるので、後述する第3暖房冷凍運転の2に切り換わってリターンする。上記ステップST92の条件2を充足せず、ステップST93の条件3を充足している場合、ステップST97に移り、室外ファン(4F)の風量を低下させてリターンする。上記ステップST93の条件3を充足せず、ステップST94の条件4を充足している場合、ステップST98に移り、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を下げてリターンする。また、上記ステップST94の条件4を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。上記圧縮機容量の増減制御は、図15に示すように行われる。
【0141】
〈第3暖房冷凍運転の2〉
この第3暖房冷凍運転の2は、第3暖房冷凍運転の他の態様であり、第2インバータ圧縮機(2C)を駆動する運転である。この第3暖房冷凍運転は、図10に示すように、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1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2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、上記ノンインバータ圧縮機(2A)、第1インバータ圧縮機(2B)及び第2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。
【0142】
この第3暖房冷凍運転の2は、上記第3暖房冷凍運転の1において、暖房能力が不足する場合の運転で、つまり、蒸発熱量が不足している場合であり、連通管(21)の第2副管(24)における電磁弁(7b)が閉鎖され、第2インバータ圧縮機(2C)が駆動している点の他は、上記第3暖房冷凍運転の1と同じである。
【0143】
したがって、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)と第2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、床暖房回路(35)を流れ、床暖房熱交換器(36)からレシーバ(14)に流れる。
【0144】
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、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0145】
一方、上記レシーバ(14)からの他の液冷媒は、液管(10)を経て室外熱交換器(4)に流れ、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2インバータ圧縮機(2C)に戻る。
【0146】
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。つまり、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)と床暖房回路(35)の暖房能力(凝縮熱量)とがバンランスせず、不足する蒸発熱を室外熱交換器(4)から得る。特に、ノンインバータ圧縮機(2A)と第1インバータ圧縮機(2B)と第2インバータ圧縮機(2C)とを駆動して暖房能力を確保する。
【0147】
この第3暖房冷凍運転の2における圧縮機容量及び室外ファン(4F)風量は、図23に示すように制御され、次の4つの判断が行われる。
【0148】
つまり、ステップST101において、室温センサ(73)が検出する室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧圧力センサ(65,66)が検出する低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件1を充足しているか否かを判定する。ステップST102において、室内温度Trが設定温度Tsetから3℃を減算した温度より低く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件2を充足しているか否かを判定する。ステップST103において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが392kPaより高いという条件3を充足しているか否かを判定する。ステップST104において、室内温度Trが設定温度Tsetより高く且つ低圧冷媒圧力LPが245kPaより低いという条件4を充足しているか否かを判定する。
【0149】
そして、上記ステップST101の条件1を充足している場合、ステップST105に移り、第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げると共に、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST101の条件1を充足せず、ステップST102の条件2を充足している場合、ステップST106に移り、冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)の能力が余り気味であるので、第2インバータ圧縮機(2C)の能力を上げる一方、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を下げてリターンする。上記ステップST102の条件2を充足せず、ステップST103の条件3を充足している場合、ステップST107に移り、冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)の能力が不足気味であるので、第2インバータ圧縮機(2C)の能力を下げる一方、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を上げてリターンする。上記ステップST103の条件3を充足せず、ステップST104の条件4を充足している場合、ステップST108に移り、第2インバータ圧縮機(2C)の能力を下げると共に、第1インバータ圧縮機(2B)又はノンインバータ圧縮機(2A)の能力を下げてリターンする。また、上記ステップST104の条件4を充足していない場合、現在の圧縮機能力で充足しているので、リターンし、上述の動作を繰り返す。
【0150】
〈暖房モードの切り換え〉
次に、上述した第1暖房冷凍運転と第2暖房冷凍運転への他の切り換え動作について図24に基づき説明する。
【0151】
この場合、高圧圧力センサ(61)が検出する高圧冷媒圧力HPを基に判定される。先ず、ステップST111において、高圧冷媒圧力HPが2646kPaより高いという条件1を充足するか否かが判定される。この条件1を充足する場合、高圧冷媒圧力が高く現在の暖房能力が大きい場合であり、ステップST112に移り、室外熱交換器(4)が蒸発器であるか否かを判定する。
【0152】
上記室外熱交換器(4)が蒸発器である場合、例えば、第3暖房冷凍運転の1などの状態であると、上記ステップST112からステップST113に移り、室外ファン(4F)の風量が最低か否かを判定する。この室外ファン(4F)の風量が最低である場合、ステップST113からステップST114に移り、第2暖房冷凍運転に切り換わってリターンする。一方、上記ステップST113において、室外ファン(4F)の風量が最低でない場合、ステップST115に移り、室外ファン(4F)の風量を低下させてリターンする。
【0153】
上記ステップST112において、室外熱交換器(4)が蒸発器でない場合、ステップST116に移り、室外ファン(4F)の風量が最大か否かを判定する。この室外ファン(4F)の風量が最大である場合、ステップST116からステップST117に移り、圧縮機能力を下げてリターンする。一方、上記ステップST116において、室外ファン(4F)の風量が最大でない場合、ステップST118に移り、室外ファン(4F)の風量を増加させてリターンする。
【0154】
上記ステップST111の条件1を充足しない場合、ステップST121に移り、高圧冷媒圧力HPが1960kPaより低いという条件2を充足するか否かが判定される。この条件2を充足する場合、高圧冷媒圧力が低く現在の暖房能力が小さい場合であり、ステップST122に移り、室外熱交換器(4)が凝縮器であるか否かを判定する。
【0155】
上記室外熱交換器(4)が凝縮器である場合、例えば、第2暖房冷凍運転などの状態であると、上記ステップST122からステップST123に移り、室外ファン(4F)の風量が最低か否かを判定する。この室外ファン(4F)の風量が最低である場合、ステップST123からステップST124に移り、第1暖房冷凍運転に切り換わってリターンする。また、上記ステップST123において、室外ファン(4F)の風量が最低でない場合、ステップST125に移り、室外ファン(4F)の風量を低下させてリターンする。
【0156】
上記の切り換えによって第1暖房冷凍運転又は第2暖房冷凍運転への切り換えが行われる。
【0157】
〈デフロスト運転〉
上述のように、暖房モードで行われる各運転中は、室内熱交換器(41)が冷媒の凝縮器となる。また、暖房モードの運転のうち、暖房運転(図6参照)、及び第3暖房冷凍運転(図9,10参照)では、室外熱交換器(4)が冷媒の蒸発器となっている。従って、これらの運転では、室外熱交換器(4)に空気中の水分が凍結して付着する、いわゆる着霜現象が生じる。このため、これらの運転中は、室外熱交換器(4)の霜を融かすためのデフロスト運転が適宜行われる。
【0158】
更に、第3暖房冷凍運転(図9,10参照)では、冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)が冷媒の蒸発器となっている。この第3暖房冷凍運転は、第1動作に該当している。つまり、第3暖房冷凍運転は、室内熱交換器(41)が冷媒の凝縮器となり、且つ冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)が冷媒の蒸発器となる暖房動作中において、室外熱交換器(4)が冷媒の蒸発器となる運転動作である。そして、この第3暖房冷凍運転時におけるデフロスト運転は、室外熱交換器(4)が冷媒の凝縮器となる第2動作に切り換えることによって行われる。
【0159】
上記の暖房運転や第3暖房冷凍運転とデフロスト運転とを切り換える動作について、図25に基づき説明する。
【0160】
ステップST131では、次の3つの条件が満たされるか否かの判断が行われる。ここでの第1の条件は、外気温センサ(70)で検出される外気温度が−5℃より低いという条件である。第2の条件は、室外熱交換センサ(69)で検出される室外熱交換器(4)の温度が−5℃より低いという条件である。第3の条件は、タイマで計時される暖房運転や第3暖房冷凍運転の継続時間、即ち連続運転時間が2時間より長いという条件である。このステップST131における3つの条件は、除霜開始条件である。
【0161】
ステップST131における条件の何れか1つでも満たされない場合には、まだデフロスト運転を行う必要はないと判断してリターンする。一方、ステップST131における条件が3つとも満たされた場合には、デフロスト運転が必要と判断されるため、ステップST132へ移ってデフロスト運転を開始する。尚、デフロスト運転の内容は、暖房運転中か第3暖房冷凍運転中かによって異なる。その内容については、後述する。
【0162】
ステップST132でデフロスト運転を開始すると、ステップST133へ移る。このステップST133では、次の2つの条件が満たされるか否かの判断が行われる。ここでの第1の条件は、室外熱交換センサ(69)で検出される室外熱交換器(4)の温度が+5℃より高いという条件である。第2の条件は、タイマで計時されるデフロスト運転の継続時間、即ちデフロスト時間が10分間より長いという条件である。このステップST133における2つの条件は、除霜終了条件である。
【0163】
ステップST133における条件が2つとも満たされない場合には、そのままデフロスト運転を継続する。一方、ステップST133における条件の何れか1つでも満たされた場合には、室外熱交換器(4)のデフロストが完了したと判断し、ステップST134へ移る。ステップST134ではデフロスト運転を終了し、その後にリターンする。
【0164】
暖房運転中のデフロスト運転について説明する。暖房運転中にステップST131の条件が全て満たされると、第1四路切換弁(3A)を図6に破線で示す状態に切り換え、更には室外膨張弁(26)を全閉してデフロスト運転を開始する。その際、室外ファン(4F)及び室内ファン(43)は、その運転を休止する。
【0165】
この状態で、冷媒回路(1E)では、冷房運転時と同様に冷媒が循環し(図2参照)、いわゆる逆サイクルデフロストが行われる。つまり、室外熱交換器(4)が冷媒の凝縮器となり、この室外熱交換器(4)において冷媒が放熱して凝縮する。そして、室外熱交換器(4)に付着した霜は、冷媒からの放熱によって融解する。
【0166】
尚、暖房運転中のデフロスト運転は、次のようにして行ってもよい。つまり、室外熱交換器(4)の上流側に室外ファン(4F)が配置されている場合には、室外膨張弁(26)を全閉して室外ファン(4F)を運転するようにしてもよい。この場合、室外ファン(4F)に吸引された室外空気は、室外ファン(4F)のファンモータの発熱により暖められてから室外熱交換器(4)へ送られる。そして、この暖められた室外空気によって、室外熱交換器(4)に付着した霜が融かされる。
【0167】
第3暖房冷凍運転中のデフロスト運転について説明する。第3暖房冷凍運転中にステップST131の条件が全て満たされると、第2四路切換弁(3B)を図9又は図10に破線で示す状態に切り換え、更には室外膨張弁(26)を全閉してデフロスト運転を開始する。その際、室外ファン(4F)は、その運転を休止する。
【0168】
この状態で、冷媒回路(1E)では、第2暖房冷凍運転時と同様に冷媒が循環する(図8参照)。つまり、室内熱交換器(41)が冷媒の凝縮器となり、且つ冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)が冷媒の蒸発器となる状態を保ったまま、室外熱交換器(4)が蒸発器から凝縮器へ切り換えられる。そして、室外熱交換器(4)において冷媒が放熱して凝縮し、室外熱交換器(4)に付着した霜が融解する。室内熱交換器(41)では、その間も室内空気の加熱が継続して行われる。
【0169】
尚、第3暖房冷凍運転中のデフロスト運転は、デフロスト開始前と同じ圧縮機(2A,2B,2C)を運転して行われる。例えば、第3暖房冷凍運転の1では、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)が運転されている(図9参照)。従って、第3暖房冷凍運転の1におけるデフロスト運転では、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1インバータ圧縮機(2B)が運転される。また、第3暖房冷凍運転の2では、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1,第2インバータ圧縮機(2B,2C)が運転されている(図10参照)。従って、第3暖房冷凍運転の1におけるデフロスト運転では、ノンインバータ圧縮機(2A)及び第1,第2インバータ圧縮機(2B,2C)が運転される。
【0170】
〈冷媒回収運転〉
次に、上述した冷凍運転及び第1暖房冷凍運転には、冷媒回収運転が行われる。つまり、図7においては、室外熱交換器(4)や室外ガス管(9)に液冷媒が溜まる場合があるので、連通管(21)の第2副管(24)における電磁弁(7b)を数分間開口するか、又は第2インバータ圧縮機(2C)を所定時間駆動し、余った冷媒を回収する。
【0171】
また、図2においては、低圧ガス管(15)に液冷媒が溜まる場合があるので、連通管(21)の第2副管(24)における電磁弁(7)を数分間開口し、余った冷媒を回収する。
【0172】
この結果、次の起動時における液バックが防止され、円滑な起動を行うことができると共に、冷媒充填量を少なくすることができる。
【0173】
−実施形態1の効果−
本実施形態によれば、第3暖房冷凍運転中にデフロスト運転を行う場合において、室内熱交換器(41)を冷媒の凝縮器として機能させながら、室外熱交換器(4)を冷媒の蒸発器から凝縮器へ切り換えることができる。つまり、室内熱交換器(41)における室内空気の加熱を続けながら、同時に室外熱交換器(4)のデフロストを行うことができる。従って、室内熱交換器(41)のデフロストに伴う暖房の中断を回避でき、暖房能力の向上を図ることができる。
【0174】
また、本実施形態によれば、暖房運転と第1暖房冷凍運転と第2暖房冷凍運転と第3暖房冷凍運転とを選択して行うようにしたために、運転条件に対応した運転を行うことができる。この結果、無駄の少ない省エネルギ運転を行うことができる。
【0175】
特に、上記室内熱交換器(41)の余る暖房能力又は不足する暖房能力を室外熱交換器(4)で調整することができるので、冷蔵熱交換器(45)などの冷却能力を常に所定値に保持することができる。この結果、冷蔵庫などの商品の品質を確実に保持することができる。
【0176】
つまり、第1暖房冷凍運転を行う場合、室外熱交換器(4)から排熱することがないので、効率の良い運転を行うことができる。
【0177】
また、第2暖房冷凍運転を行う場合、室外熱交換器(4)から凝縮熱が放出され、室内熱交換器(41)の過剰運転と冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)の能力低下を抑制することができる。
【0178】
また、第3暖房冷凍運転では、室外熱交換器(4)から蒸発熱が放出され、室内熱交換器(41)の能力低下と冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)の過剰運転を抑制することができる。
【0179】
また、各種の運転条件における余った冷媒を回収するので、次の起動時における液バックが防止され、円滑な起動を行うことができると共に、冷媒充填量を少なくすることができる。
【0180】
【発明の実施の形態2】
次に、本発明の実施形態2を図面に基づいて詳細に説明する。
【0181】
本実施形態は、図26に示すように、実施形態2の連通管(21)の電磁弁(7a,7b)に換えて四路切換弁(91)を設けたものである。
【0182】
つまり、上記連通管(21)の第1副管(23)及び第2副管(24)には、それぞれ2つの逆止弁(7,7)が設けられている。そして、上記四路切換弁(91)の1つのポートは、第1通路(92)を介して第1副管(23)における2つの逆止弁(7,7)の間に接続されている。
【0183】
上記四路切換弁(91)の他の1つのポートは、第2通路(93)を介して第2副管(24)における2つの逆止弁(7,7)の間に接続されている。また、上記四路切換弁(91)の他の1つのポートは、第3通路(94)を介してガス抜き管(28)に接続されている。上記四路切換弁(91)の残りの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、上記四路切換弁(91)は、三路切換弁であってもよい。
【0184】
そして、第2系統の圧縮機構(2E)から第1系統の圧縮機構(2D)に冷媒を流す場合、四路切換弁(91)を図26の実線状態に切り換え、第1通路(92)と第2通路(93)とを連通させる。この場合、第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)のガス冷媒は、第1副管(23)から第1通路(92)を流れ、四路切換弁(91)を経て第2通路(93)に流れ、第2副管(24)を経て低圧ガス管(15)に流れる。
【0185】
また、第1系統の圧縮機構(2D)から第2系統の圧縮機構(2E)に冷媒を流す場合、四路切換弁(91)を図26の実線状態に切り換え、第1通路(92)と第2通路(93)とを連通させる。この場合、低圧ガス管(15)のガス冷媒は、第1副管(23)から第1通路(92)を流れ、四路切換弁(91)を経て第2通路(93)に流れ、第2副管(24)を経て第2インバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)に流れる。
【0186】
また、第1系統の圧縮機構(2D)の吸込側と第2系統の圧縮機構(2E)の吸込側とを遮断する場合、四路切換弁(91)を図26の破線状態に切り換え、第1通路(92)を第3通路(94)に連通させ、第2通路(93)を閉鎖ポートに接続させる。その他の構成、作用及び効果は、実施形態1と同様である。
【0187】
【発明の実施の形態3】
次に、本発明の実施形態3を図面に基づいて詳細に説明する。
【0188】
図27に示すように、本実施形態に係る冷凍装置(1)は、室外ユニット(1A)側の回路構成が上記各実施形態と異なり、かつ、床暖房回路(35)が設けられていないものとしている。その他の構成は、上記各実施形態と同様であり、第1系統側回路と第2系統側回路とを備えた冷媒回路(1E)により、室内ユニット(1B)の冷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。
【0189】
上記室外ユニット(1A)は、第1圧縮機としてのインバータ圧縮機(2A)と、第2圧縮機としての第1ノンインバータ圧縮機(2B)と、第3圧縮機としての第2ノンインバータ圧縮機(2C)とを備えると共に、第1四路切換弁(3A)、第2四路切換弁(3B)、及び第3四路切換弁(3C)と、熱源側熱交換器である室外熱交換器(4)とを備えている。
【0190】
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。上記インバータ圧縮機(2A)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。上記第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)は、電動機が常に一定回転数で駆動する定容量圧縮機である。
【0191】
上記インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)は、この冷凍装置(1)の圧縮機構(2D,2E)を構成し、該圧縮機構(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、圧縮機構(2D,2E)は、運転時に、上記インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(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1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)とが第2系統の圧縮機構(2E)を構成する場合とがある。つまり、インバータ圧縮機(2A)が冷蔵・冷凍用の第1系統側回路に、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が空調用の第2系統側回路に固定的に用いられる一方、第1ノンインバータ圧縮機(2B)は第1系統側回路と第2系統側回路に切り換えて用いることができるようになっている。
【0192】
上記インバータ圧縮機(2A)、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(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。上記インバータ圧縮機(2A)の吐出管(5a)、第1ノンインバータ圧縮機(2B)の吐出管(5b)、及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吐出管(5c)には、それぞれ逆止弁(7)が設けられている。
【0193】
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。
【0194】
尚、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。
【0195】
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2ノンインバータ圧縮機(2C)の吐出管(5c)に接続されている。また、第2四路切換弁(3B)の1つのポートは、第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)が接続されている。尚、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。
【0196】
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27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27破線参照)とに切り換わるように構成されている。
【0197】
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2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)とが連通する第1状態(図27実線参照)と、補助ガス管(19)と接続管(18)とが連通し、且つ接続管(18)と閉塞ポートとが連通する第2状態(図27破線参照)とに切り換わるように構成されている。
【0198】
上記インバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)は、第1系統側回路の低圧ガス管(15)に接続されている。第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)は、第1,第2四路切換弁(3A,3B)を介して第2系統側回路の低圧ガス管(連絡ガス管(17)または室外ガス管(9))に接続されている。また、第1ノンインバータ圧縮機(2B)の吸入管(6b)は、後述の第3四路切換弁(3C)を介してインバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)に接続されている。
【0199】
具体的には、インバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)には分岐管(6d)が接続され、第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)には分岐管(6e)が接続されている。そして、インバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)の分岐管(6d)が逆止弁(7)を介して第3四路切換弁(3C)の第1ポート(P1)に接続され、第1ノンインバータ圧縮機(2B)の吸入管(6b)が第3四路切換弁(3C)の第2ポート(P2)に接続され、第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)の分岐管(6e)が逆止弁(7)を介して第3四路切換弁(3C)の第3ポート(P3)に接続されている。また、第3四路切換弁(3C)の第4ポート(P4)には、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。上記分岐管(6d,6e)に設けられている逆止弁は、第3四路切換弁(3C)へ向かう冷媒流れのみを許容するものである。
【0200】
上記第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の状態(図の実線参照)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の状態(図の破線参照)とに切り換え可能に構成されている。
【0201】
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。
【0202】
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、室外ユニット(1A)内にはこれらに対応して閉鎖弁(20)が設けられている。さらに、上記第2連絡液管(12)は、液管(10)からの分岐側端部に逆止弁(7)が設けられ、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。
【0203】
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。
【0204】
上記液管(10)は、この逆止弁(7)とレシーバ(14)との間で分岐して(分岐液管(36)という)、該分岐液管(36)が、上記第2液管(12)における閉鎖弁(20)と逆止弁(7)との間に接続されている。該分岐液管(36)には、第2液管(12)からレシーバ(14)へ向かう冷媒流れを許容する逆止弁(7)が設けられている。
【0205】
上記補助液管(25)と低圧ガス管(15)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(SV6)が設けられている。また、上記レシーバ(14)の上部とインバータ圧縮機(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。また、上述したように、このガス抜き管(28)の分岐管(28a)は上記第3四路切換弁(3C)の第4ポート(P4)に接続されている。
【0206】
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、他端が第1油戻し管(31a)と第2油戻し管(31b)に分岐している。第1油戻し管(31a)は、電磁弁(SV0)が設けられ、インバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)に接続されている。また、第2油戻し管(31b)は、電磁弁(SV4)が設けられ、第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)の分岐管(6e)に接続されている。
【0207】
上記インバータ圧縮機(2A)のドーム(油溜まり)と第1ノンインバータ圧縮機(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。上記第1ノンインバータ圧縮機(2B)のドームと第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)との間には、第2均油管(33)が接続されている。上記第2ノンインバータ圧縮機(2C)のドームとインバータ圧縮機(2A)の吸入管(6a)との間には、第3均油管(34)が接続されている。第1均油管(32)、第2均油管(33)、及び第3均油管(34)には、それぞれ、開閉機構として電磁弁(SV1,SV2,SV3)が設けられている。
【0208】
室内ユニット、冷蔵ユニット、冷凍ユニット及び制御系統は、実施形態1,2と同様に構成されている。また、コントローラ(80)は、暖房中に室外熱交換器(4)のデフロストを行うように構成されている。
【0209】
−運転動作−
次に、上記冷凍装置(1)が行う運転動作について各運転毎に説明する。本実施形態では、例えば8種類の運転モードを設定することができるように構成されている。具体的には、▲1▼室内ユニット(1B)の冷房のみを行う冷房運転、▲2▼冷蔵ユニット(1C)と冷凍ユニット(1D)の冷却のみを行う冷凍運転、▲3▼室内ユニット(1B)の冷房と冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)の冷却とを同時に行う第1冷房冷凍運転、▲4▼第1冷房冷凍運転時の室内ユニット(1B)の冷房能力が不足した場合の運転である第2冷房冷凍運転、▲5▼室内ユニット(1B)の暖房のみを行う暖房運転、▲6▼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)の冷却を室外熱交換器(4)を用いずに熱回収運転で行う第1暖房冷凍運転、▲7▼第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が余る暖房の能力過剰運転である第2暖房冷凍運転、そして▲8▼第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が不足する暖房の能力不足運転である第3暖房冷凍運転が可能に構成されている。
【0210】
以下、個々の運転の動作について具体的に説明する。
【0211】
〈冷房運転〉
この冷房運転は、室内ユニット(1B)の冷房のみを行う運転である。この冷房運転時は、図28に示すように、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1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)とが第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記第2系統の圧縮機構(2E)である第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)のみを駆動する。
【0212】
また、図28の実線で示すように、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の状態に切り換わり、第3四路切換弁(3C)は第2の状態に切り換わる。また、室外膨張弁(26)、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)は閉鎖している。
【0213】
この状態において、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)から吐出した冷媒は、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2連絡液管(12)を流れ、さらに室内膨張弁(42)を経て室内熱交換器(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)を経て第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れる。この低圧のガス冷媒の一部は第2ノンインバータ圧縮機(2C)に戻り、ガス冷媒の他の一部は第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)から分岐管(6e)に分流し、第3四路切換弁(3C)を通って第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内の冷房が行われる。
【0214】
なお、この運転状態では、室内の冷房負荷に応じて、第1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)の起動と停止や、室内膨張弁(42)の開度などが制御される。圧縮機(2B、2C)は1台のみを運転することも可能である。
【0215】
〈冷凍運転〉
冷凍運転は、冷蔵ユニット(1C)と冷凍ユニット(1D)の冷却のみを行う運転である。この冷凍運転時は、図29に示すように、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記第1系統の圧縮機構(2D)であるインバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(2B)を駆動すると共に、ブースタ圧縮機(53)も駆動する一方、第2ノンインバータ圧縮機(2C)は停止している。
【0216】
また、図29の実線で示すように、第1四路切換弁(3A)及び第2四路切換弁(3B)は第1の状態に切り換わり、第3四路切換弁(3C)も第1の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口される一方、室外膨張弁(26)及び室内膨張弁(42)が閉鎖している。
【0217】
この状態において、インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(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)を流れ、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。
【0218】
一方、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。
【0219】
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、インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。
【0220】
上記冷凍熱交換器(51)における冷媒圧力は、ブースタ圧縮機(53)で吸引されるので、冷蔵熱交換器(45)における冷媒圧力より低圧となる。この結果、例えば、上記冷凍熱交換器(51)における冷媒温度(蒸発温度)が−40℃となり、上記冷蔵熱交換器(45)における冷媒温度(蒸発温度)が−10℃となる。
【0221】
この冷凍運転時には、例えば低圧圧力センサ(65)が検出する低圧冷媒圧力(LP)に基づいて第1ノンインバータ圧縮機(2B)の起動と停止やインバータ圧縮機(2A)の起動、停止または容量制御を行い、冷凍負荷に応じた運転を行う。
【0222】
例えば、圧縮機構(2D)の容量を増大する制御は、まず第1ノンインバータ圧縮機(2B)が停止した状態でインバータ圧縮機(2A)を駆動する。インバータ圧縮機(2A)が最大容量に上昇した後にさらに負荷が増大すると、第1ノンインバータ圧縮機(2B)を駆動すると同時にインバータ圧縮機(2A)を最低容量に減少させる。その後、さらに負荷が増加すると、第1ノンインバータ圧縮機(2B)を起動したままでインバータ圧縮機(2A)の容量を上昇させる。圧縮機容量の減少制御では、この増大制御と逆の動作が行われる。
【0223】
また、上記冷蔵膨張弁(46)及び冷凍膨張弁(52)の開度は、感温筒による過熱度制御が行われる。この点は、以下の各運転でも同じである。
【0224】
〈第1冷房冷凍運転〉
この第1冷房冷凍運転は、室内ユニット(1B)の冷房と冷蔵ユニット(1C)及び冷凍ユニット(1D)の冷却とを同時に行う運転である。この第1冷房冷凍運転時は、図30に示すように、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記インバータ圧縮機(2A)、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)を駆動すると共に、ブースタ圧縮機(53)も駆動する。
【0225】
また、第1四路切換弁(3A)、第2四路切換弁(3B)及び第3四路切換弁(3C)は、図30の実線で示すように、それぞれ第1の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口される一方、室外膨張弁(26)は閉鎖している。
【0226】
この状態において、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(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。
【0227】
上記第2連絡液管(12)を流れる液冷媒は、室内膨張弁(42)を経て室内熱交換器(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)を流れて第2ノンインバータ圧縮機(2C)に戻る。
【0228】
一方、上記第1連絡液管(11)を流れる液冷媒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。
【0229】
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、インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0230】
冷媒が以上のように循環を繰り返すことにより、店内が冷房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。
【0231】
〈第2冷房冷凍運転〉
第2冷房冷凍運転は、上記第1冷房冷凍運転時の室内ユニット(1B)の冷房能力が不足した場合の運転であり、第1ノンインバータ圧縮機(2B)を空調側に切り換えた運転である。この第2冷房冷凍運転時の設定は、図31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の状態に切り換わる点が第1冷房冷凍運転と異なる。
【0232】
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、インバータ圧縮機(2A)、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(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。
【0233】
そして、上記室内熱交換器(41)で蒸発した冷媒は、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(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、インバータ圧縮機(2A)に戻ることになる。空調側に2台の圧縮機(2B,2C)を使うことで、冷房能力の不足が補われる。
【0234】
〈暖房運転〉
この暖房運転は、室内ユニット(1B)の暖房のみを行う運転である。この暖房運転時は、図32に示すように、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1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)とが第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記第2系統の圧縮機構(2E)である第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)のみを駆動する。
【0235】
また、図32の実線で示すように、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の状態に切り換わり、第3四路切換弁(3C)は第2の状態に切り換わる。一方、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)は閉鎖している。
【0236】
また、上記室外膨張弁(26)の開度は、低圧圧力センサ(66)に基づく圧力相当飽和温度と吸入温度センサ(68)の検出温度によって過熱度制御される。上記室内膨張弁(42)の開度は、室内熱交換センサ(71)と液温センサ(76)の検出温度に基づいて過冷却制御される。この室外膨張弁(26)及び室内膨張弁(42)の開度制御は、以下、暖房モードで同じである。
【0237】
この状態において、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)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、分岐液管(36)からレシーバ(14)に流入する。その後、上記液冷媒は、補助液管(25)の室外膨張弁(26)を経て室外熱交換器(4)に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外ガス管(9)から第1四路切換弁(3A)及び第2四路切換弁(3B)を経て第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れ、第1ノンインバータ圧縮機(2B)及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)に戻る。この循環を繰り返し、室内が暖房される。
【0238】
なお、冷房運転と同様、圧縮機(2B,2C)は1台で運転することも可能である。
【0239】
〈第1暖房冷凍運転〉
この第1暖房冷凍運転は、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暖房冷凍運転は、図33に示すように、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(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2ノンインバータ圧縮機(2C)は、停止している。
【0240】
また、図33の実線で示すように、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)及び第3四路切換弁(3C)は第1の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット(1C)の電磁弁(7g)及び冷凍ユニット(1D)の電磁弁(7h)が開口する一方、室外膨張弁(26)が閉鎖している。
【0241】
この状態において、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(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)からレシーバ(14)を経て第1連絡液管(11)を流れる。
【0242】
上記第1連絡液管(11)を流れる液冷媒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。
【0243】
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、インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、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。つまり、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。
【0244】
〈第2暖房冷凍運転〉
この第2暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が余る暖房の能力過剰運転である。この第2暖房冷凍運転時は、図34に示すように、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(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2ノンインバータ圧縮機(2C)は、停止している。
【0245】
この第2暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時において、暖房能力が余る場合の運転であり、第2四路切換弁(3B)が図34の実線で示すように第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。
【0246】
したがって、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)から吐出した冷媒の一部は、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、第2連絡液管(12)から分岐液管(36)を経てレシーバ(14)へ流れ、第1連絡液管(11)を流れる。
【0247】
一方、上記インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(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、第2連絡液管(12)からの液冷媒と合流してレシーバ(14)に流れ、第1連絡液管(11)を流れる。
【0248】
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)に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機(53)に吸入される。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、インバータ圧縮機(2A)及び第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、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。つまり、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。
【0249】
〈第3暖房冷凍運転〉
この第3暖房冷凍運転は、上記第1暖房冷凍運転時に室内ユニット(1B)の暖房能力が不足する暖房の能力不足運転である。この第3暖房冷凍運転は、図35に示すように、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)とが第1系統の圧縮機構(2D)を構成し、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が第2系統の圧縮機構(2E)を構成する。そして、上記インバータ圧縮機(2A)、第1ノンインバータ圧縮機(2B)、及び第2ノンインバータ圧縮機(2C)を駆動すると共に、ブースタ圧縮機(53)も駆動する。
【0250】
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、つまり、蒸発熱量が不足している場合であり、室外膨張弁(26)の開度が制御され、第2ノンインバータ圧縮機(2C)が駆動されている点の他は、上記第1暖房冷凍運転と同じである。
【0251】
したがって、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)と第2ノンインバータ圧縮機(2C)から吐出した冷媒は、上記第1暖房冷凍運転と同様に連絡ガス管(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)から分岐液管(36)を介してレシーバ(14)に流れる。
【0252】
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)に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機(53)に吸入される。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、インバータ圧縮機(2A)と第1ノンインバータ圧縮機(2B)に戻る。
【0253】
一方、上記レシーバ(14)からの他の液冷媒は、液管(10)を経て室外熱交換器(4)に流れ、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)を経て第2ノンインバータ圧縮機(2C)の吸入管(6c)を流れ、該第2ノンインバータ圧縮機(2C)に戻る。
【0254】
この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、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。つまり、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。
【0255】
〈デフロスト運転〉
本実施形態においても、暖房モードの運転のうち、暖房運転(図32参照)、及び第3暖房冷凍運転(図35参照)では、室外熱交換器(4)が冷媒の蒸発器となっており、これらの運転中は、室外熱交換器(4)の霜を融かすためのデフロスト運転が適宜行われる。
【0256】
暖房運転中のデフロスト時には、第1四路切換弁(3A)を切り換えて冷房運転と同様の冷媒流れで逆サイクルデフロストを行う。この点、実施形態1と同様である。
【0257】
また、第3暖房冷凍運転中のデフロスト時には、第2四路切換弁(3B)を切り換えるとともに室外膨張弁(26)を閉鎖し、かつ第2ノンインバータ圧縮機(2C)を停止して、第2暖房冷凍運転と同様の冷媒流れで室外熱交換器(4)を除霜する。つまり、第3暖房冷凍運転時は、室内熱交換器(41)が凝縮器となり且つ冷蔵熱交換器(45)及び冷凍熱交換器(51)が蒸発器となる暖房動作中に室外熱交換器(4)が蒸発器となる第1動作であり、このときに、室外熱交換器(4)が凝縮器となる第2動作(第2暖房冷凍運転)に切り換えることで室外熱交換器(4)の除霜が行われる。したがって、室内熱交換器(41)の暖房能力は若干低下するものの冷気が吹き出されることはなく、冷蔵冷凍とともに暖房も継続される。
【0258】
次に、本実施形態におけるデフロスト運転の制御について図36〜図38のフローチャートに基づいて説明する。
【0259】
デフロスト運転が開始される前は、図36に基づいた制御が行われる。この実施形態では、デフロスト運転を途中で終了した場合はデフロスト途中終了フラグを立てるようにしており、ステップST141ではデフロスト途中終了フラグが設定されているかどうかを判別する。このフラグが立てられているときはステップST142へ進み、立てられていないときはステップST143へ進む。
【0260】
ステップST142では、空調側の低圧圧力LP2が245kPaより低く、その状態が累積して1時間以上になるかどうかを判別する。また、ステップST143では、空調側の低圧圧力LP2が245kPaより低く、その状態が累積して2時間以上になるかどうかを判別する。つまり、前回のデフロスト運転が途中で終了したときは室外熱交換器(4)の霜が完全に除去できていないので早めにデフロスト運転を開始し、前回のデフロスト運転が正常に終了したと判断したときはデフロスト運転の開始を遅くするように、除霜開始時期を異ならせる制御を行う。
【0261】
ステップST142及びステップST143の除霜開始条件が満たされているとステップST144へ進み、デフロスト運転中のフラグを立て、図37のフローチャートに進む。一方、ステップST142とステップST143で条件が満たされていないとデフロスト運転はまだ行わず、ステップST141へ戻って図36の動作を継続する。
【0262】
デフロスト運転中は、図37のステップST151において除霜終了条件を判別する。つまり、高圧圧力HPが1471kPaより高いかどうか、もしくはデフロスト運転が20分経過したかどうかを判別する。これらの条件の一方が満たされていると室外熱交換器(4)の霜が除去されたと判断し、ステップST152で図38のフローを実行し、デフロスト運転を終了する。
【0263】
ステップST151の除霜終了条件が満たされていないとステップST153へ進み、冷蔵冷凍側の低圧圧力LP1が98kPaより低いかどうかを判別する。この低圧圧力LP1が98kPa以上であればステップST151へ戻って除霜終了条件の判別を継続する。一方、この低圧圧力LP1が98kPaよりも低いと、冷凍・冷蔵が既に十分に冷えていてサーモオフ(送風のみで冷却しない状態)に入る間際であり、しばらくすると冷媒回路(1E)中に蒸発器がなくなる(冷蔵熱交換器(45)と冷凍熱交換器(51)が蒸発器としての機能を停止する)ので、ステップST154でデフロスト運転途中終了フラグを立てた後、デフロスト運転を終了する。
【0264】
デフロスト運転の終了時には、図38に示すフローチャートの動作を行う。ステップST161では室外ファンの風量を外気温度に見合った風量に変化させ、ステップST162では室外膨張弁を全閉とする。また、ステップST163において各四路切換弁(3A,3B,3C)を図32または図35の状態に戻し、ステップST164で室内ユニット(1B)へデフロスト終了信号を発信する。
【0265】
次にステップST165では空調側の低圧圧力LP2が196kPaよりも低いかどうかと、その状態で1分以上が経過しているかどうかを検出し、条件が満たされると液バックの可能性があるので、ステップST166で室外膨張弁(26)を過熱度制御した後、ステップST167でデフロスト運転を完了する。
【0266】
−実施形態3の効果−
この実施形態3によれば、上記各実施形態と同様に、第3暖房冷凍運転中にデフロスト運転を行う場合において、室内熱交換器(41)を冷媒の凝縮器として機能させながら、室外熱交換器(4)を冷媒の蒸発器から凝縮器へ切り換えることができる。つまり、室内熱交換器(41)における室内空気の加熱を続けながら、同時に室外熱交換器(4)のデフロストを行うことができるため、室内熱交換器(41)のデフロストに伴う暖房の中断を回避できる。
【0267】
また、この実施形態3では、デフロスト運転中に冷蔵熱交換器(45)と冷凍熱交換器(51)がサーモオフにより蒸発器として機能しなくなると除霜途中でも一旦デフロスト運転を中断する一方、デフロスト途中終了の場合には次回のデフロスト運転を早い時期に行うようにデフロスト開始条件(低圧圧力と累積時間)を設定している。このため、暖房モードで室外熱交換器(4)に着霜したままの運転が長時間続いて能力が低下するのを防止できる。
【0268】
なお、この実施形態では上記累積時間の基準を変えることによりデフロスト開始時期を異ならせているが、判断基準とする低圧圧力の値を変えることでデフロスト運転の開始時期を異ならせてもよい。
【0269】
【発明のその他の実施の形態】
上記実施形態1〜3においては、1台の室内熱交換器(41)と1台の冷蔵熱交換器(45)と1台の冷凍熱交換器(51)を設けるようにしたが、本発明は、複数の室内熱交換器(41)を設けたものであってもよく、また、複数の冷蔵熱交換器(45)を設けたものであってもよく、また、複数の冷凍熱交換器(51)を設けたものであってもよい。つまり、複数の室内熱交換器(41)が互いに並列に接続されたものであってもよく、また、複数の冷蔵熱交換器(45)が互いに並列に接続されたものであってもよく、また、複数の冷凍熱交換器(51)が互いに並列に接続されたものであってもよい。
【0270】
また、上記実施形態1〜3では、冷暖房を行うようにしたが、本発明は、暖房モードの運転のみを行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1に係る冷凍装置の冷媒回路を示す回路図である。
【図2】冷房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図3】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冷房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図5】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6】暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図7】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8】第2暖房冷凍運転時及びデフロスト運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図9】第3暖房冷凍運転(その1)時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図10】第3暖房冷凍運転(その2)時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図11】冷房モードにおける運転切り換えを示す制御フロー図である。
【図12】冷房運転時における能力制御を示す制御フロー図である。
【図13】冷房運転時における圧縮機容量の変化特性を示す能力特性図である。
【図14】冷凍運転時における能力制御を示す制御フロー図である。
【図15】冷凍運転時における圧縮機容量の変化特性を示す能力特性図である。
【図16】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17】第1冷房冷凍運転と第1冷房冷凍運転との運転切り換えを示す制御フロー図である。
【図18】暖房モードにおける運転切り換えを示す制御フロー図である。
【図19】暖房運転時における圧縮機容量の制御を示す制御フロー図である。
【図20】第1暖房冷凍運転時における能力制御を示す制御フロー図である。
【図21】第2暖房冷凍運転時における能力制御を示す制御フロー図である。
【図22】第3暖房冷凍運転その1における能力制御を示す制御フロー図である。
【図23】第3暖房冷凍運転その2における能力制御を示す制御フロー図である。
【図24】暖房モードにおける運転切り換えを示す制御フロー図である。
【図25】デフロスト運転を行う際の動作を示す制御フロー図である。
【図26】実施形態2に係る冷媒回路の要部を示す回路図である。
【図27】実施形態3に係る冷凍装置の冷媒回路を示す回路図である。
【図28】冷房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図29】冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図30】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31】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32】暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図33】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34】第2暖房冷凍運転時及びデフロスト運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図35】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36】デフロスト運転開始時の動作を示す制御フロー図である。
【図37】デフロスト運転中の動作を示す制御フロー図である。
【図38】デフロスト運転の終了動作を示す制御フロー図である。
【符号の説明】
(1) 冷凍装置
(1E) 冷媒回路
(2A) 第1圧縮機
(2B) 第2圧縮機
(2C) 第3圧縮機
(4) 室外熱交換器(熱源側熱交換器)
(41) 室内熱交換器(空調熱交換器)
(45) 冷蔵熱交換器(冷却熱交換器)
(51) 冷凍熱交換器(冷却熱交換器)
(26) 室外膨張弁(膨張機構)
(42) 室内膨張弁(膨張機構)
(46) 冷蔵膨張弁(膨張機構)
(52) 冷凍膨張弁(膨張機構)
(80) コントローラ(制御手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration apparatus, and particularly relates to a refrigeration apparatus including an air conditioning heat exchanger and a cooling heat exchanger.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle is known, and is widely used as an air conditioner that cools and heats a room and a refrigerator such as a refrigerator that stores food and the like. Some refrigeration apparatuses perform both air conditioning and refrigeration as disclosed in WO 98/45651. This type of refrigeration apparatus includes, for example, a plurality of usage-side heat exchangers such as an air conditioning heat exchanger and a refrigeration heat exchanger, and is installed in a convenience store or the like. This refrigeration apparatus can perform both air conditioning in a store and cooling of a showcase, etc. by installing only one refrigeration apparatus.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional refrigeration apparatus described above cools the room air exclusively by the air conditioning heat exchanger and cools the room exclusively. However, it is considered that the room air is also heated by the air conditioning heat exchanger to heat the room. It is done. During this heating, the refrigerant is evaporated in the outdoor heat source side heat exchanger, and so-called frost formation occurs. Therefore, defrosting (defrosting) of the heat source side heat exchanger is required.
[0004]
However, when the heat source side heat exchanger is defrosted, it is necessary to switch the supply destination of the refrigerant discharged from the compressor from the air conditioning heat exchanger to the heat source side heat exchanger. Therefore, in the conventional refrigeration apparatus, heating of the room air in the air conditioning heat exchanger has to be stopped during the defrosting. For this reason, indoor heating was interrupted during defrosting, and there was a problem that the average heating capability was reduced.
[0005]
This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to continue heating of a room | chamber interior also during defrosting of a heat source side heat exchanger, and to aim at the improvement of a heating capability by this. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The first solution provided by the present invention includes a compressor (2B), a heat source side heat exchanger (4) for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air, an expansion mechanism (26, 46,...) The refrigerant circuit (1E) is connected to the air conditioning heat exchanger (41) for air conditioning and the cooling heat exchanger (45, 51) for cooling the interior, and the refrigerant circuit (1E) It is intended for a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle by circulating the. In the refrigerant circuit (1E), the heat source side heat exchanger (4) evaporates during the heating operation in which the air conditioning heat exchanger (41) serves as a condenser and the cooling heat exchanger (45, 51) serves as an evaporator. Become a vesselSo that the refrigerant circulatesDuring the first operation and the heating operation, the heat source side heat exchanger (4) becomes a condenser.So that the refrigerant circulatesSecond action andThe refrigerant circuit during the above heating operation ( 1E ) Switching means capable of switching the refrigerant circulation operation to the first operation and the second operation ( 3B, 26,80 )Is.
[0007]
According to a second solving means of the present invention, in the first solving means, when a predetermined defrosting start condition is satisfied during the first operation, the second solving means is configured to defrost the heat source side heat exchanger (4). Control means (80) for switching from one operation to the second operation is provided.
[0008]
In addition, according to a third solving means of the present invention, in the second solving means, the control means (80) causes the heat source side heat exchanger (80) when the low-pressure refrigerant pressure falls below a predetermined value during the second operation. Even during the defrosting of 4), the second operation is switched to the first operation.
[0009]
Moreover, the 4th solution means which this invention took in the said 3rd solution means WHEREIN: A control means (80) changes from 2nd operation | movement to 1st operation in the middle of defrosting of the heat-source side heat exchanger (4). When switched, the next defrosting start timing is set earlier than when the second operation is switched to the first operation after the defrosting of the heat source side heat exchanger (4) is completed.
[0010]
-Action-
In the first solution, the refrigerant circulates while changing phase in the refrigerant circuit (1E), and a vapor compression refrigeration cycle is performed. The refrigerant circuit (1E) is configured to be able to switch between the first operation and the second operation.
[0011]
In the first operation, the air conditioning heat exchanger (41) serves as a refrigerant condenser, and the cooling heat exchanger (45, 51) and the heat source side heat exchanger (4) serve as a refrigerant evaporator. In this first operation, the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (1E) absorbs heat in the cooling heat exchanger (45, 51) and the heat source side heat exchanger (4), and dissipates heat in the air conditioning heat exchanger (41). And the heat radiation of the refrigerant | coolant in an air-conditioning heat exchanger (41) is utilized for indoor heating.
[0012]
During the second operation, the air conditioning heat exchanger (41) and the heat source side heat exchanger (4) serve as a refrigerant condenser, and the cooling heat exchanger (45, 51) serves as a refrigerant evaporator. In this second operation, the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (1E) absorbs heat in the cooling heat exchanger (45, 51) and dissipates heat in the air conditioning heat exchanger (41) and the heat source side heat exchanger (4). The heat radiation of the refrigerant in the air conditioning heat exchanger (41) is used for indoor heating. Moreover, if the refrigerant dissipates heat in the heat source side heat exchanger (4), it is possible to melt frost attached to the heat source side heat exchanger (4).
[0013]
In the second solution means, when a predetermined defrosting start condition is satisfied during the first operation, the control means (80) switches from the first operation to the second operation. That is, during the heating operation, the heat source side heat exchanger (4) is switched from the evaporator to the condenser. When the heat source side heat exchanger (4) becomes a refrigerant condenser, frost adhering to the heat source side heat exchanger (4) is melted by heat radiation from the refrigerant.
[0014]
In the third solution, since the temperature of the cooling heat exchanger (45, 51) is sufficiently lowered when the low-pressure refrigerant pressure falls below a predetermined value during the second operation, the cooling heat is generally reduced. Whereas the thermo-off operation in which only the air is blown without flowing the refrigerant through the exchanger (45, 51) is performed, in this case, the cooling heat exchanger (45, 51) does not function as an evaporator. Even during the defrosting of the heat exchanger (4), the defrosting operation is interrupted by switching from the second operation to the first operation.
[0015]
In the fourth solution, when the second operation is switched to the first operation during the defrosting of the heat source side heat exchanger (4), frost remains on the heat source side heat exchanger (4) to some extent. Since the first operation is started, at that time, the next defrosting is performed earlier than when the second operation is switched to the first operation after the defrosting of the heat source side heat exchanger (4) is completed.
[0016]
【The invention's effect】
According to the first and second solving means, the heat source side heat exchanger (4) is switched between the evaporator and the condenser while the indoor heating is continued using the air conditioning heat exchanger (41) as a condenser. Is possible. That is, the room heating can be continued even during the defrosting of the heat source side heat exchanger (4) in which the heat source side heat exchanger (4) serves as a condenser. Therefore, the interruption of the heating accompanying defrosting of the heat source side heat exchanger (4) can be avoided, and the heating capacity can be improved.
[0017]
Moreover, according to the said 3rd solution means, the defrost of the heat-source side heat exchanger (4) can be performed in the range corresponding to the cooling capacity of the cooling heat exchanger (45,51) during heating operation, According to the fourth solving means, it is possible to prevent the heating capacity from being lowered by performing the defrost operation at the timing according to the frosting state of the heat source side heat exchanger (4).
[0018]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus (1) according to the present embodiment is provided in a convenience store and performs cooling of a showcase that is in a store and cooling and heating in a store that is indoors.
[0020]
The refrigeration apparatus (1) includes an outdoor unit (1A), an indoor unit (1B), a refrigeration unit (1C), and a refrigeration unit (1D), and includes a refrigerant circuit (1E) that performs a vapor compression refrigeration cycle. ing. The refrigerant circuit (1E) includes a first system side circuit for refrigeration and freezing, and a second system side circuit for air conditioning. The refrigerant circuit (1E) is configured to switch between a cooling cycle and a heating cycle.
[0021]
The indoor unit (1B) is configured to perform switching between a cooling operation and a heating operation, and is installed in a sales floor, for example. The refrigeration unit (1C) is installed in a refrigerated showcase to cool the air in the showcase. The refrigeration unit (1D) is installed in a freezer showcase to cool the air in the showcase.
[0022]
<Outdoor unit>
The outdoor unit (1A) includes a non-inverter compressor (2A) as a first compressor, a first inverter compressor (2B) as a second compressor, and a second inverter compressor as a third compressor. (2C) and a first four-way switching valve (3A) and a second four-way switching valve (3B) and an outdoor heat exchanger (4) that is a heat source side heat exchanger.
[0023]
Each of the compressors (2A, 2B, 2C) is composed of, for example, a hermetic high-pressure dome type scroll compressor. The non-inverter compressor (2A) is of a constant capacity type in which an electric motor is always driven at a constant rotational speed. The first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) are configured such that the motor is inverter-controlled and the capacity is variable stepwise or continuously.
[0024]
The non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) constitute a first system compression mechanism (2D) and a second system compression mechanism (2E). is doing. That is, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D), and the second inverter compressor (2C) constitutes a second system compression mechanism ( 2E), the non-inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) There are cases where two systems of compression mechanisms (2E) are configured.
[0025]
The discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) are connected to one high-pressure gas pipe (8). The high-pressure gas pipe (8) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A). A check valve (7) is provided in the discharge pipe (5a) of the non-inverter compressor (2A) and the discharge pipe (5c) of the second inverter compressor (2C).
[0026]
The gas side end of the outdoor heat exchanger (4) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A) by an outdoor gas pipe (9). One end of a liquid pipe (10) that is a liquid line is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (4). A receiver (14) is provided in the middle of the liquid pipe (10), and the other end of the liquid pipe (10) is branched into a first communication liquid pipe (11) and a second communication liquid pipe (12). ing.
[0027]
The outdoor heat exchanger (4) is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and an outdoor fan (4F), which is a heat source fan, is disposed close to the outdoor heat exchanger (4).
[0028]
The suction pipes (6a, 6b) of the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are connected to a low-pressure gas pipe (15). The suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C) is connected to one port of the second four-way switching valve (3B).
[0029]
A communication gas pipe (17) is connected to one port of the first four-way selector valve (3A). One port of the first four-way selector valve (3A) is connected to one port of the second four-way selector valve (3B) by a connecting pipe (18). One port of the second four-way switching valve (3B) is connected to the discharge pipe (5c) of the second inverter compressor (2C) by an auxiliary gas pipe (19). One port of the second four-way selector valve (3B) is configured as a closed port. That is, the second four-way switching valve (3B) may be a three-way switching valve.
[0030]
The first four-way switching valve (3A) is in a first state in which the high pressure gas pipe (8) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the communication gas pipe (17) communicate with each other. (Refer to the solid line in FIG. 1), the second state in which the high-pressure gas pipe (8) and the communication gas pipe (17) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other (dotted line in FIG. 1). To see).
[0031]
The second four-way selector valve (3B) has an auxiliary gas pipe (19) and a closed port communicating with each other, and a connecting pipe (18) and a suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). In a first state (see the solid line in FIG. 1), a second state in which the auxiliary gas pipe (19) and the connecting pipe (18) communicate, and the connecting pipe (18) and the closing port communicate (FIG. 1). (See broken line).
[0032]
The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high pressure gas pipe (8), and the outdoor gas pipe (9) constitute a high pressure gas line (1L) during the cooling operation. On the other hand, the low pressure gas pipe (15) and the suction pipes (6a, 6b) of the first system compression mechanism (2D) constitute a first low pressure gas line (1M). The communication gas pipe (17) and the suction pipe (6c) of the second system compression mechanism (2E) constitute a second low-pressure gas line (1N) during the cooling operation.
[0033]
The first communication liquid pipe (11), the second communication liquid pipe (12), the communication gas pipe (17), and the low pressure gas pipe (15) are extended from the outdoor unit (1A) to the outside, and the outdoor unit (1A ) Are each provided with a closing valve (20). Further, a check valve (7) is provided in the outdoor unit (1A) at the branch side end of the second communication liquid pipe (12), and the refrigerant flows from the receiver (14) toward the closing valve (20). It is configured to flow.
[0034]
A communication pipe (21) that is an auxiliary line is connected between the low-pressure gas pipe (15) and the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). The communication pipe (21) allows the suction sides of the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) to communicate with each other. The communication pipe (21) includes a main pipe (22) and a first sub pipe (23) and a second sub pipe (24) branched from the main pipe (22). The main pipe (22) is connected to the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). The first sub pipe (23) and the second sub pipe (24) are connected to the low pressure gas pipe (15).
[0035]
The first sub pipe (23) and the second sub pipe (24) are each provided with an electromagnetic valve (7a, 7b) and a check valve (7) which are opening / closing mechanisms. That is, the first auxiliary pipe (23) is a non-inverter compressor (2A) of the first system compression mechanism (2D) or a second system compression mechanism (2E) from the first inverter compressor (2B). The refrigerant is configured to flow toward the second inverter compressor (2C). The second sub-pipe (24) includes a second inverter compressor (2C) which is a second system compression mechanism (2E) to a non-inverter compressor (2A) of a first system compression mechanism (2D) or first The refrigerant is configured to flow toward the inverter compressor (2B).
[0036]
An auxiliary liquid pipe (25) that bypasses the receiver (14) is connected to the liquid pipe (10). The auxiliary liquid pipe (25) is provided with an outdoor expansion valve (26), which is an expansion mechanism, in which refrigerant mainly flows during heating. Between the outdoor heat exchanger (4) and the receiver (14) in the liquid pipe (10), a check valve (7) that allows only a refrigerant flow toward the receiver (14) is provided. The check valve (7) is located between the connection of the auxiliary liquid pipe (25) in the liquid pipe (10) and the receiver (14).
[0037]
A liquid injection pipe (27) is connected between the auxiliary liquid pipe (25) and the low-pressure gas pipe (15). The liquid injection pipe (27) is provided with a solenoid valve (7c). A gas vent pipe (28) is connected between the upper part of the receiver (14) and the discharge pipe (5a) of the non-inverter compressor (2A). The degassing pipe (28) is provided with a check valve (7) that allows only a refrigerant flow from the receiver (14) to the discharge pipe (5a).
[0038]
The high pressure gas pipe (8) is provided with an oil separator (30). One end of an oil return pipe (31) is connected to the oil separator (30). The oil return pipe (31) is provided with a solenoid valve (7d), and the other end is connected to the suction pipe (6a) of the non-inverter compressor (2A). A first oil equalizing pipe (32) is connected between the dome of the non-inverter compressor (2A) and the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). The first oil equalizing pipe (32) is provided with a check valve (7) and a solenoid valve (7e) that allow oil flow from the non-inverter compressor (2A) to the second inverter compressor (2C). Yes.
[0039]
One end of a second oil equalizing pipe (33) is connected to the dome of the first inverter compressor (2B). The other end of the second oil equalizing pipe (33) is connected between the check valve (7) and the solenoid valve (7e) of the first oil equalizing pipe (32). A third oil equalizing pipe (34) is connected between the dome of the second inverter compressor (2C) and the low pressure gas pipe (15). The third oil level equalizing pipe (34) is provided with a solenoid valve (7f).
[0040]
In addition, a floor heating circuit (35) is connected to the liquid pipe (10). The floor heating circuit (35) includes a floor heating heat exchanger (36), a first pipe (37), and a second pipe (38). One end of the first pipe (37) is connected between the check valve (7) and the closing valve (20) in the first communication liquid pipe (11), and the other end is the floor heating heat exchanger (36). It is connected to the. One end of the second pipe (38) is connected between the check valve (7) and the receiver (14) in the liquid pipe (10), and the other end is connected to the floor heating heat exchanger (36). Yes. The floor heating heat exchanger (36) is disposed at a cash register (money paying station), which is a place where a store clerk works for a long time in a convenience store.
[0041]
The first pipe (37) and the second pipe (38) are provided with a closing valve (20), and the first pipe (37) has a refrigerant directed to the floor heating heat exchanger (36). There is a check valve (7) that allows only flow. When the floor heating heat exchanger (36) is not provided, the first pipe (37) and the second pipe (38) are directly connected.
[0042]
<Indoor unit>
The indoor unit (1B) includes an indoor heat exchanger (41) that is a use side heat exchanger and an indoor expansion valve (42) that is an expansion mechanism. A communication gas pipe (17) is connected to the gas side of the indoor heat exchanger (41). On the other hand, the second communication liquid pipe (12) is connected to the liquid side of the indoor heat exchanger (41) through the indoor expansion valve (42). The indoor heat exchanger (41) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and an indoor fan (43) is disposed close to the indoor heat exchanger (41).
[0043]
<Refrigerated unit>
The refrigeration unit (1C) includes a refrigeration heat exchanger (45) that is a cooling heat exchanger and a refrigeration expansion valve (46) that is an expansion mechanism. The liquid side of the refrigeration heat exchanger (45) is connected to the first communication liquid pipe (11) via a solenoid valve (7g) and a refrigeration expansion valve (46). On the other hand, a low-pressure gas pipe (15) is connected to the gas side of the refrigeration heat exchanger (45).
[0044]
The refrigeration heat exchanger (45) communicates with the suction side of the first system compression mechanism (2D), while the indoor heat exchanger (41) sucks the second inverter compressor (2C) during cooling operation. It communicates with the side. Therefore, the refrigerant pressure (evaporation pressure) of the refrigeration heat exchanger (45) becomes lower than the refrigerant pressure (evaporation pressure) of the indoor heat exchanger (41). As a result, the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45) is, for example, −10 ° C., and the refrigerant evaporation temperature of the indoor heat exchanger (41) is, for example, + 5 ° C., so that the refrigerant circuit (1E) It forms a circuit for different temperature evaporation.
[0045]
The refrigeration expansion valve (46) is a temperature-sensitive expansion valve, and a temperature-sensitive cylinder is attached to the gas side of the refrigeration heat exchanger (45). The refrigeration heat exchanger (45) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and a refrigeration fan (47) is arranged close to the refrigeration heat exchanger (45).
[0046]
<Refrigeration unit>
The refrigeration unit (1D) includes a refrigeration heat exchanger (51) that is a cooling heat exchanger, a refrigeration expansion valve (52) that is an expansion mechanism, and a booster compressor (53) that is a refrigeration compressor. On the liquid side of the refrigeration heat exchanger (51), a branch liquid pipe (13) branched from the first communication liquid pipe (11) is connected via a solenoid valve (7h) and a refrigeration expansion valve (52). .
[0047]
The gas side of the refrigeration heat exchanger (51) and the suction side of the booster compressor (53) are connected by a connection gas pipe (54). A branch gas pipe (16) branched from the low pressure gas pipe (15) is connected to the discharge side of the booster compressor (53). The branch gas pipe (16) is provided with a check valve (7) and an oil separator (55). An oil return pipe (57) having a capillary tube (56) is connected between the oil separator (55) and the connection gas pipe (54).
[0048]
The booster compressor (53) is connected to the first system compression mechanism (2D) so that the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is lower than the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45). The refrigerant is compressed in two stages. The refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is set to, for example, −40 ° C.
[0049]
The refrigeration expansion valve (52) is a temperature-sensitive expansion valve, and a temperature-sensitive cylinder is attached to the gas side of the refrigeration heat exchanger (45). The refrigeration heat exchanger (51) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and a refrigeration fan (58) is disposed close to the refrigeration heat exchanger (51).
[0050]
The connection gas pipe (54) on the suction side of the booster compressor (53) and the downstream side of the check valve (7) of the branch gas pipe (16) on the discharge side of the booster compressor (53) A bypass pipe (59) having a check valve (7) is connected between them. The bypass pipe (59) is configured so that the refrigerant flows by bypassing the booster compressor (53) when the booster compressor (53) is stopped due to a failure or the like.
[0051]
<Control system>
The refrigerant circuit (1E) is provided with various sensors and various switches. The high pressure gas pipe (8) of the outdoor unit (1A) is provided with a high pressure sensor (61) for detecting high pressure refrigerant pressure and a discharge temperature sensor (62) for detecting high pressure refrigerant temperature. The discharge pipe (5c) of the second inverter compressor (2C) is provided with a discharge temperature sensor (63) that detects the high-pressure refrigerant temperature. When the high-pressure refrigerant pressure reaches a predetermined value in the discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C). An opening pressure switch (64) is provided.
[0052]
The suction pipes (6b, 6c) of the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) have a low pressure pressure sensor (65, 66) for detecting a low pressure refrigerant pressure, and a low pressure refrigerant temperature. A suction temperature sensor (67, 68) for detection is provided.
[0053]
The outdoor heat exchanger (4) is provided with an outdoor heat exchange sensor (69) that detects an evaporation temperature or a condensation temperature, which is a refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger (4). The outdoor unit (1A) is provided with an outdoor air temperature sensor (70) for detecting the outdoor air temperature.
[0054]
The indoor heat exchanger (41) is provided with an indoor heat exchange sensor (71) for detecting a condensation temperature or an evaporation temperature which is a refrigerant temperature in the indoor heat exchanger (41), and the gas refrigerant temperature is set on the gas side. A gas temperature sensor (72) for detection is provided. The indoor unit (1B) is provided with a room temperature sensor (73) for detecting the indoor air temperature.
[0055]
The refrigeration unit (1C) is provided with a refrigeration temperature sensor (74) for detecting the internal temperature in the refrigeration showcase. The refrigeration unit (1D) is provided with a refrigeration temperature sensor (75) for detecting the internal temperature in the showcase for refrigeration.
[0056]
The second pipe (38) of the floor heating circuit (35) is provided with a liquid temperature sensor (76) for detecting the refrigerant temperature after flowing through the floor heating heat exchanger (36).
[0057]
Output signals from the various sensors and the various switches are input to the controller (80). The controller (80) is configured to control the capacity and the like of the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C).
[0058]
Further, the controller (80) controls the operation of the refrigerant circuit (1E), and the cooling operation, the freezing operation, the first cooling freezing operation, the second cooling freezing operation, the heating operation, the first heating freezing operation, and the heating capability. The excessive operation and the third heating / refrigeration operation are switched and controlled.
[0059]
Furthermore, the controller (80) is configured to appropriately defrost (defrost) the outdoor heat exchanger (4) during heating. That is, the controller (80) constitutes a control means. Therefore, the controller (80) is provided with a timer for measuring the operation continuation time of the refrigeration apparatus (1). The illustration of this timer is omitted.
[0060]
-Driving action-
Next, the operation performed by the refrigeration apparatus (1) will be described for each operation.
[0061]
<Cooling mode>
As shown in FIG. 11, the cooling mode is switched to any one of a cooling operation, a freezing operation, a first cooling freezing operation, and a second cooling freezing operation.
[0062]
In this cooling mode operation, the following three determinations are made. That is, in step ST1, it is determined whether or not the condition 1 that the low-pressure refrigerant pressure detected by the low-pressure sensor (65, 66) is higher than 98 kPa is satisfied while the air conditioning thermo is ON. In step ST2, it is determined whether or not the condition 2 that the air-conditioning thermostat is ON and the low-pressure refrigerant pressure is lower than 98 kPa is satisfied. In step ST3, it is determined whether or not condition 3 that the air-conditioning thermostat is OFF and the low-pressure refrigerant pressure is higher than 98 kPa is satisfied. The air conditioning thermo-ON refers to a state in which the refrigerant evaporates in the indoor heat exchanger (41) and performs a cooling operation, and the air-conditioning thermo OFF means that the indoor expansion valve (42) is closed and the refrigerant is not cooled. A state where the indoor heat exchanger (41) does not flow and the indoor fan (43) is driven to stop the cooling operation.
[0063]
When the operation in the cooling mode is started, the determination in step ST1 is first performed. If the condition 1 of step ST1 is satisfied, the process proceeds to step ST4, where the first cooling refrigeration operation or the second cooling refrigeration operation that performs cooling, refrigeration, and freezing is performed and the process returns. When the condition 1 of step ST1 is not satisfied and the condition 2 of step ST2 is satisfied, the process proceeds to step ST5, performs a cooling operation, and returns. If the condition 2 of step ST2 is not satisfied and the condition 3 of step ST3 is satisfied, the process proceeds to step ST6, performs a freezing operation, and returns. Further, when the condition 3 of step ST3 is not satisfied, the operation is continued as it is and the process returns.
[0064]
Therefore, each operation of the cooling operation, the refrigeration operation, the first cooling refrigeration operation, and the second cooling refrigeration operation will be described.
[0065]
<Cooling operation>
This cooling operation is an operation in which only the indoor unit (1B) is cooled. During this cooling operation, as shown in FIG. 2, the non-inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) ) Constitute the second system compression mechanism (2E). Then, only the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C), which are the second system compression mechanism (2E), are driven.
[0066]
Further, the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) are each switched to the first state as shown by the solid line in FIG. Furthermore, the electromagnetic valve (7b) of the second sub pipe (24) of the communication pipe (21) is opened, while the electromagnetic valve (7a) of the first sub pipe (23) of the communication pipe (21), the outdoor expansion valve (26) The solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are closed.
[0067]
In this state, the refrigerant discharged from the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) passes from the first four-way switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger ( It flows to 4) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), through the receiver (14), through the second connecting liquid pipe (12), through the indoor expansion valve (42), and into the indoor heat exchanger (41) to evaporate. To do. The evaporated gas refrigerant flows from the communication gas pipe (17) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) to the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). Return to the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C). This circulation is repeated to cool the inside of the store. Part of the low-pressure gas refrigerant is diverted from the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C) to the communication pipe (21), and from the second sub pipe (24) to the first inverter compressor ( Return to 2B).
[0068]
The compressor capacity during this cooling operation is controlled as shown in FIG. 12, and in this control, the following two determinations are made. That is, in step ST11, it is determined whether or not the condition 1 that the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is higher than the temperature obtained by adding 3 ° C. to the set temperature Tset is satisfied. In step ST12, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the set temperature Tset is satisfied.
[0069]
If the condition 1 of step ST11 is satisfied, the process proceeds to step ST13, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the second inverter compressor (2C) is increased and the process returns. If condition 1 of step ST11 is not satisfied and condition 2 of step ST12 is satisfied, the process proceeds to step ST14, and the capacity of the first inverter compressor (2B) or the second inverter compressor (2C) is increased. Return. On the other hand, if the condition 2 in step ST12 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated.
[0070]
As shown in FIG. 13, the compressor capacity increase control is performed by first increasing the first inverter compressor (2B) from the stopped state to the minimum capacity (see point A), then the first inverter compressor ( Drive the second inverter compressor (2C) from the stopped state while maintaining 2B) at the minimum capacity, and increase the capacity. Thereafter, when the load further increases, the capacity of the first inverter compressor (2B) is increased while maintaining the second inverter compressor (2C) at the maximum capacity (see point B). The compressor capacity decrease control is performed in reverse to the increase control described above.
[0071]
The opening degree of the indoor expansion valve (42) is superheat controlled based on the detected temperatures of the indoor heat exchange sensor (71) and the gas temperature sensor (72), and is the same in the cooling mode hereinafter.
[0072]
<Refrigeration operation>
This refrigeration operation is an operation that only cools the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). During this refrigeration operation, as shown in FIG. 3, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second inverter compressor ( 2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). Then, only the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B), which are the first system compression mechanism (2D), are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0073]
Further, the first four-way selector valve (3A) switches to the first state as shown by the solid line in FIG. Furthermore, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the two solenoid valves (7a, 7b) of the communication pipe (21), the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) are closed.
[0074]
In this state, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) passes from the first four-way selector valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger (4 ) To condense. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), through the receiver (14), through the first communication liquid pipe (11), and partially through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45). It flows and evaporates.
[0075]
On the other hand, the other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0076]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B). This circulation is repeated to cool the inside of the refrigerator, which is a refrigerated showcase and a freezer showcase.
[0077]
Accordingly, the refrigerant pressure in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked by the booster compressor (53), and thus is lower than the refrigerant pressure in the refrigeration heat exchanger (45). As a result, for example, the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the refrigeration heat exchanger (51) is −40 ° C., and the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the refrigeration heat exchanger (45) is −10 ° C.
[0078]
The compressor capacity during the refrigeration operation is controlled as shown in FIG. 14, and in this control, the following two determinations are made. That is, in step ST21, it is determined whether or not the condition 1 that the low-pressure refrigerant pressure LP detected by the low-pressure sensor (65, 66) is higher than 392 kPa is satisfied. In step ST22, it is determined whether or not the condition 2 that the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied.
[0079]
If the condition 1 of step ST21 is satisfied, the process proceeds to step ST23 where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is increased and the process returns. If the condition 1 of step ST21 is not satisfied and the condition 2 of step ST22 is satisfied, the process proceeds to step ST24 to increase the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) and return. To do. If the condition 2 in step ST22 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated.
[0080]
As shown in FIG. 15, the compressor capacity increase control starts with driving the first inverter compressor (2B) with the non-inverter compressor (2A) stopped (see point A) to increase the capacity. Let After the first inverter compressor (2B) has increased to the maximum capacity (see point B), if the load further increases, the non-inverter compressor (2A) is driven and at the same time the first inverter compressor (2B) is at a minimum Decrease to capacity (see point C). Thereafter, when the load further increases, the capacity of the first inverter compressor (2B) is increased. The compressor capacity decrease control is performed in reverse to the increase control described above.
[0081]
The opening degree of the refrigeration expansion valve (46) and the refrigeration expansion valve (52) is superheat controlled by a temperature sensing cylinder and is the same in each operation hereinafter.
[0082]
<First cooling / freezing operation>
The first cooling / freezing operation is an operation for simultaneously cooling the indoor unit (1B) and cooling the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). During the first cooling / freezing operation, as shown in FIG. 4, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second inverter The compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0083]
Further, the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) are each switched to the first state as shown by the solid line in FIG. Furthermore, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the two solenoid valves (7a, 7b) of the communication pipe (21) and the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0084]
In this state, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) is joined by the high-pressure gas pipe (8), and the first four-way switching is performed. It flows from the valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger (4) for condensation. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10) and is divided into the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12) through the receiver (14).
[0085]
The liquid refrigerant flowing through the second communication liquid pipe (12) flows through the indoor expansion valve (42) to the indoor heat exchanger (41) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows from the communication gas pipe (17) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) to the suction pipe (6c) and flows into the second inverter compressor (2C). Return to.
[0086]
On the other hand, part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0087]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B).
[0088]
This circulation is repeated to cool the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerator, which is a showcase for refrigeration and a showcase for freezing.
[0089]
The refrigerant behavior during the first cooling / freezing operation will be described with reference to FIG.
[0090]
The refrigerant is compressed to point A by the second inverter compressor (2C). The refrigerant is compressed to point B by the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B). The refrigerant at point A and the refrigerant at point B merge, condense, and become a refrigerant at point C. Part of the refrigerant at point C is depressurized to point D by the indoor expansion valve (42), evaporates at, for example, + 5 ° C., and is sucked into the second inverter compressor (2C) at point E.
[0091]
Further, part of the refrigerant at point C is depressurized to point F by the refrigeration expansion valve (46), evaporates at, for example, -10 ° C, and at point G, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) is sucked.
[0092]
In addition, since a part of the refrigerant at the point C is sucked by the booster compressor (53), the refrigerant is decompressed to the point H by the refrigeration expansion valve (52), evaporates at, for example, −40 ° C., and boosted at the point I. It is sucked into the compressor (53). The refrigerant compressed to the point J by the booster compressor (53) is sucked by the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) at the point G.
[0093]
In this way, the refrigerant in the refrigerant circuit (1E) evaporates at different temperatures by the first system compression mechanism (2D) and the second system compression mechanism (2E), and is further compressed in two stages by the booster compressor (53). Depending on the situation, the three evaporation temperatures are obtained.
[0094]
<Second cooling / freezing operation>
This second cooling / freezing operation is an operation when the cooling capacity of the indoor unit (1B) at the time of the first cooling / freezing operation is insufficient. As shown in FIG. 5, the second cooling / freezing operation is basically the same as the first cooling / freezing operation, except that the solenoid valve (7b) of the second sub pipe (24) in the communication pipe (21). Is different from the first cooling / freezing operation in that is opened.
[0095]
Accordingly, during the second cooling / freezing operation, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C), as in the first cooling / freezing operation. Is condensed in the outdoor heat exchanger (4) and evaporated in the indoor heat exchanger (41), the refrigerated heat exchanger (45), and the refrigeration heat exchanger (51).
[0096]
The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) returns to the second inverter compressor (2C), and the refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) is non-inverter. Although it will return to a compressor (2A) and a 1st inverter compressor (2B), since the 2nd subpipe (24) in a communicating pipe (21) is connecting, of the said indoor heat exchanger (41) The refrigerant pressure decreases to the suction pressure of the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B). As a result, the evaporation temperature of the indoor heat exchanger (41) is lowered, and the lack of cooling capacity is compensated.
[0097]
Accordingly, switching control between the second cooling / freezing operation and the first cooling / freezing operation will be described with reference to FIG.
[0098]
First, in step ST31, it is determined whether or not the electromagnetic valve (7b) of the second sub pipe (24) is closed, and the electromagnetic valve (7b) of the second sub pipe (24) is closed. Then, the process proceeds to step ST32, and the first cooling / freezing operation described above is performed. Thereafter, four determinations of steps ST33 to ST36 are performed.
[0099]
That is, in step ST33, it is determined whether or not the condition 1 that the room temperature Tr is higher than the temperature obtained by adding 3 ° C. to the set temperature Tset is satisfied. In step ST34, it is determined whether or not the condition 2 that the first inverter compressor (2B) is operated at the maximum capacity (maximum frequency) is satisfied. In step ST35, it is determined whether or not the condition 3 that the capacities of the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are not maximum is satisfied. In step ST36, it is determined whether or not the condition 4 that the low-pressure refrigerant pressure is lower than 392 kPa is satisfied.
[0100]
If any of the four conditions 1 to 4 in steps ST33 to ST36 is not satisfied, the process returns as it is, and the first cooling / freezing operation is continued.
[0101]
On the other hand, when all of the above four conditions 1 to 4 of steps ST33 to ST36 are satisfied, the process proceeds to step ST37, the electromagnetic valve (7b) of the second auxiliary pipe (24) is opened, and the second cooling / freezing operation is performed. Switch. That is, in this case, since the cooling capacity is insufficient, the evaporation temperature of the indoor heat exchanger (41) is lowered.
[0102]
Moreover, when it is at the time of the 2nd air_conditioning | cooling freezing operation with which the solenoid valve (7b) of the said 2nd sub pipe | tube (24) opened, two determination of step ST41 and step ST42 is performed. That is, in step ST41, it is determined whether or not the condition 5 that the room temperature Tr is higher than the temperature obtained by adding 3 ° C. to the set temperature Tset is satisfied. In step ST42, it is determined whether or not the condition 6 that the room temperature Tr is lower than the set temperature Tset is satisfied.
[0103]
If the condition 5 of step ST41 is satisfied, the process proceeds to step ST43, and the capacity of the first system compression mechanism (2D) of the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) is increased. . When the condition of step ST41 is satisfied, the process proceeds to step ST44, and the capacity of the first system compression mechanism (2D) of the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) is lowered. .
[0104]
When the capacity of the first system compression mechanism (2D) is increased, the capacity of the first system compression mechanism (2D) is decreased, or neither condition 5 of step ST41 nor condition 6 of step ST42 is satisfied. In either case, the process moves to step ST45, and it is determined whether or not the low-pressure refrigerant pressure is lower than 245 kPa.
[0105]
When the low-pressure refrigerant pressure is higher than 245 kPa, the cooling capacity is insufficient, so the process returns as it is and the second cooling / freezing operation is continued. On the other hand, when the low-pressure refrigerant pressure is lower than 245 kPa, the shortage of cooling capacity has been resolved. Therefore, the process proceeds to step ST46, the electromagnetic valve (7b) of the second sub pipe (24) is closed, and the first cooling refrigeration is performed. Switch to operation and return.
[0106]
<Heating mode>
As shown in FIG. 18, the heating mode is switched to any one of the heating operation, the freezing operation, the first heating freezing operation, the second heating freezing operation, and the third heating freezing operation.
[0107]
In this heating mode operation, the following three determinations are made. That is, in step ST51, it is determined whether or not the condition 1 that the low-pressure refrigerant pressure detected by the low-pressure sensor (65, 66) is higher than 98 kPa is satisfied while the air conditioning thermo is ON. In step ST52, it is determined whether or not the condition 2 that the air-conditioning thermostat is ON and the low-pressure refrigerant pressure is lower than 98 kPa is satisfied. In step ST53, it is determined whether or not the condition 3 that the air-conditioning thermostat is OFF and the low-pressure refrigerant pressure is higher than 98 kPa is satisfied. The air conditioning thermo-ON means that the refrigerant is condensed in the indoor heat exchanger (41) and the heating operation is performed. The air-conditioning thermo OFF is that the indoor expansion valve (42) is closed and the refrigerant is not heated. A state where the indoor heat exchanger (41) does not flow and the indoor fan (43) is driven to stop the heating operation.
[0108]
When the operation in the heating mode is started, first, the determination in step ST51 is performed. And when the condition 1 of this step ST51 is satisfied, it moves to step ST54, performs the 1st heating freezing operation or the 2nd heating freezing operation which is the heating mode 1, and returns. When the condition 1 of step ST51 is not satisfied and the condition 2 of step ST52 is satisfied, the process proceeds to step ST55, where the heating operation or the third heating refrigeration operation is performed and the process returns. When the condition 2 of step ST52 is not satisfied and the condition 3 of step ST53 is satisfied, the process proceeds to step ST56, performs a freezing operation, and returns. Moreover, when the condition 3 of step ST53 is not satisfied, the operation is continued as it is and the process returns.
[0109]
Therefore, each of the heating operation, the first heating / freezing operation, the second heating / freezing operation, and the third heating / freezing operation will be described. The freezing operation is the same as the freezing operation in the cooling mode.
[0110]
<Heating operation>
This heating operation is an operation that only heats the indoor unit (1B) and the floor heating circuit (35). During this heating operation, as shown in FIG. 6, the non-inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) ) Constitute the second system compression mechanism (2E). Then, only the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C), which are the second system compression mechanism (2E), are driven.
[0111]
Further, the first four-way selector valve (3A) switches to the second state as shown by the solid line in FIG. 6, and the second four-way selector valve (3B) as shown by the solid line in FIG. Switch to the first state. Furthermore, the electromagnetic valve (7b) of the second sub pipe (24) of the communication pipe (21) opens, while the electromagnetic valve (7a) of the first sub pipe (23) of the communication pipe (21), the refrigeration unit (1C ) Solenoid valve (7g) and refrigeration unit (1D) solenoid valve (7h) are closed.
[0112]
In this state, the refrigerant discharged from the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C) passes through the communication gas pipe (17) from the first four-way switching valve (3A) to the indoor heat exchanger ( It flows to 41) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the second communication liquid pipe (12), the floor heating circuit (35), the floor heating heat exchanger (36), and the receiver (14). Thereafter, the liquid refrigerant flows through the outdoor expansion valve (26) of the auxiliary liquid pipe (25) to the outdoor heat exchanger (4) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows from the communication gas pipe (17) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) to the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). Return to the first inverter compressor (2B) and the second inverter compressor (2C). This circulation is repeated to heat the inside of the store and simultaneously perform floor heating. Part of the low-pressure gas refrigerant is diverted from the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C) to the communication pipe (21), and from the second sub pipe (24) to the first inverter compressor ( Return to 2B).
[0113]
The compressor capacity during the heating operation is controlled as shown in FIG. 19, and in this control, the following two determinations are made. That is, in step ST61, it is determined whether or not the condition 1 that the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is higher than the temperature obtained by adding 3 ° C. to the set temperature Tset is satisfied. In step ST62, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the set temperature Tset is satisfied.
[0114]
If the condition 1 of step ST61 is satisfied, the process proceeds to step ST63, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the second inverter compressor (2C) is increased and the process returns. If condition 1 of step ST61 is not satisfied and condition 2 of step ST62 is satisfied, the process proceeds to step ST64 and the capacity of the first inverter compressor (2B) or the second inverter compressor (2C) is increased. Return. On the other hand, when the condition 2 of step ST62 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated. The compressor capacity increase / decrease control is performed as shown in FIG.
[0115]
The degree of opening of the outdoor expansion valve (26) is superheat controlled by the pressure equivalent saturation temperature based on the low pressure sensor (65, 66) and the temperature detected by the suction temperature sensor (67, 68). The opening degree of the indoor expansion valve (42) is supercooled based on the detected temperatures of the indoor heat exchange sensor (71) and the liquid temperature sensor (76). In particular, since the refrigerant temperature after flowing out of the floor heating heat exchanger (36) is used, a predetermined floor heating capacity is maintained. The opening control of the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) is the same in the heating mode hereinafter.
[0116]
<First heating / freezing operation>
This first heating / freezing operation is a heat recovery operation in which the indoor unit (1B) is heated and the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are cooled without using the outdoor heat exchanger (4). In the first heating / refrigeration operation, as shown in FIG. 7, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D), and the second inverter compression The machine (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second inverter compressor (2C) is stopped.
[0117]
Further, the first four-way switching valve (3A) is switched to the second state as shown by the solid line in FIG. 7, and the second four-way switching valve (3B) is changed as shown by the solid line in FIG. Switch to the first state. Furthermore, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the two solenoid valves (7a, 7b) and the outdoor expansion valve (21) of the communication pipe (21) are opened. 26) is closed.
[0118]
In this state, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) passes through the communication gas pipe (17) from the first four-way switching valve (3A) to the indoor heat exchanger (41 ) To condense. The condensed liquid refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) through the floor heating circuit (35) and from the floor heating heat exchanger (36) through the receiver (14) to the first communication liquid pipe (11).
[0119]
Part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0120]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B). This circulation is repeated, the inside of the store is heated, floor heating is performed, and at the same time, the inside of the refrigerator, which is a showcase for refrigeration and a showcase for freezing, is cooled. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) between the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), and the heating capacity (condensation heat amount) between the indoor unit (1B) and the floor heating circuit (35) are balanced. Heat recovery is performed.
[0121]
The compressor capacity and the like during the first heating / refrigeration operation are controlled as shown in FIG. 20, and the following four determinations are made in this control.
[0122]
In other words, in step ST71, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset, and the low pressure refrigerant pressure LP detected by the low pressure sensor (65, 66) is higher than 392 kPa. It is determined whether Condition 1 is satisfied. In step ST72, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied. In step ST73, it is determined whether or not the condition 3 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is higher than 392 kPa is satisfied. In step ST74, it is determined whether or not the condition 4 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied.
[0123]
If the condition 1 of step ST71 is satisfied, the process proceeds to step ST75, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is increased and the process returns. When the condition 1 of step ST71 is not satisfied and the condition 2 of step ST72 is satisfied, the process proceeds to step ST76, and the process returns to the third heating / refrigeration operation described later, that is, the operation with insufficient heating capacity. When the condition 2 of the step ST72 is not satisfied and the condition 3 of the step ST73 is satisfied, the process proceeds to a step ST77 to switch to a second heating / refrigeration operation described later, that is, an operation with excess heating capacity, and returns. If the condition 3 of step ST73 is not satisfied and the condition 4 of step ST74 is satisfied, the process proceeds to step ST78 to increase the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) and return. To do. On the other hand, if the condition 4 in step ST74 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated. The compressor capacity increase / decrease control is performed as shown in FIG.
[0124]
<Second heating and freezing operation>
This second heating / freezing operation is an overheating operation of heating in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is excessive during the first heating / freezing operation. During the second heating / refrigeration operation, as shown in FIG. 8, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second inverter The compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second inverter compressor (2C) is stopped.
[0125]
The second heating / refrigeration operation is an operation when the heating capacity is excessive during the first heating / refrigeration operation, and the second four-way switching valve (3B) is a second one as shown by the solid line in FIG. The first heating / refrigeration operation is the same as the first heating / refrigeration operation except that the state is switched.
[0126]
Therefore, a part of the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) flows into the indoor heat exchanger (41) and condenses as in the first heating / refrigeration operation. The condensed liquid refrigerant flows through the floor heating circuit (35) and flows from the floor heating heat exchanger (36) to the liquid pipe (10).
[0127]
On the other hand, the other refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) flows from the auxiliary gas pipe (19) to the second four-way switching valve (3B) and the first four-way switching valve. It flows through the outdoor gas pipe (9) via (3A) and condenses in the outdoor heat exchanger (4). The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), merges with the liquid refrigerant from the floor heating circuit (35), flows to the receiver (14), and flows through the first communication liquid pipe (11).
[0128]
Thereafter, a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows to the refrigeration heat exchanger (51) and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B). This circulation is repeated, the inside of the store is heated, floor heating is performed, and at the same time, the inside of the refrigerator, which is a showcase for refrigeration and a showcase for freezing, is cooled. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) between the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and the heating capacity (condensation heat amount) between the indoor unit (1B) and the floor heating circuit (35) are not balanced, and there is excess condensation. Heat is released to the outside through the outdoor heat exchanger (4).
[0129]
The compressor capacity and the outdoor fan (4F) air volume during the second heating / freezing operation are controlled as shown in FIG. 21, and the following four determinations are made.
[0130]
That is, in step ST81, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset, and the low pressure refrigerant pressure LP detected by the low pressure sensor (65, 66) is higher than 392 kPa. It is determined whether Condition 1 is satisfied. In step ST82, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied. In step ST83, it is determined whether or not the condition 3 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is higher than 392 kPa is satisfied. In step ST84, it is determined whether or not the condition 4 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied.
[0131]
If the condition 1 of step ST81 is satisfied, the process proceeds to step ST85, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is increased and the process returns. When the condition 1 of step ST81 is not satisfied and the condition 2 of step ST82 is satisfied, the process proceeds to step ST86, the air volume of the outdoor fan (4F) is reduced, and the process returns. That is, since the heating capacity is insufficient, the amount of heat of condensation in the outdoor heat exchanger (4) is directed to the indoor heat exchanger (41). When the condition 2 of step ST82 is not satisfied and the condition 3 of step ST83 is satisfied, the process proceeds to step ST87, the air volume of the outdoor fan (4F) is increased, and the process returns. In other words, since the heating capacity is too small, the heat of condensation in the indoor heat exchanger (41) is directed to the outdoor heat exchanger (4). If the condition 3 of step ST83 is not satisfied and the condition 4 of step ST84 is satisfied, the process proceeds to step ST88, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is lowered and returned. To do. On the other hand, if the condition 4 in step ST84 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated. The compressor capacity increase / decrease control is performed as shown in FIG.
[0132]
<1 of the third heating and refrigeration operation>
The third heating / freezing operation is a heating-deficient operation in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is insufficient during the first heating / freezing operation. As shown in FIG. 9, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D) as shown in FIG. The 2-inverter compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second inverter compressor (2C) is stopped.
[0133]
The third heating / freezing operation is an operation when the heating capacity is insufficient during the first heating / refrigeration operation, that is, when the amount of heat of evaporation is insufficient, and the second sub pipe of the communication pipe (21). Except for the point that the solenoid valve (7b) in (24) is open, it is the same as the first heating and refrigeration operation.
[0134]
Therefore, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) flows into the indoor heat exchanger (41) and condenses in the same manner as in the first heating / refrigeration operation. The condensed liquid refrigerant flows through the floor heating circuit (35) and flows from the floor heating heat exchanger (36) to the receiver (14).
[0135]
Thereafter, a part of the liquid refrigerant from the receiver (14) flows through the first communication liquid pipe (11), and a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) is refrigerated heat exchanger (45). Flow and evaporate. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows to the refrigeration heat exchanger (51) and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B).
[0136]
On the other hand, the other liquid refrigerant from the receiver (14) flows into the outdoor heat exchanger (4) through the liquid pipe (10) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows through the outdoor gas pipe (9), passes through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), and the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C). Flowing. The gas refrigerant flows into the low pressure gas pipe (15) through the second sub pipe (24) of the communication pipe (21), and merges with the gas refrigerant from the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), Return to the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B).
[0137]
This circulation is repeated, the inside of the store is heated, floor heating is performed, and at the same time, the inside of the refrigerator, which is a showcase for refrigeration and a showcase for freezing, is cooled. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B) and the floor heating circuit (35) do not balance and are insufficient. Evaporation heat is obtained from the outdoor heat exchanger (4).
[0138]
The compressor capacity and the outdoor fan (4F) air volume during the third heating / freezing operation are controlled as shown in FIG. 22, and the following four determinations are made.
[0139]
That is, in step ST91, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset, and the low pressure refrigerant pressure LP detected by the low pressure sensor (65, 66) is higher than 392 kPa. It is determined whether Condition 1 is satisfied. In step ST92, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied. In step ST93, it is determined whether or not the condition 3 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is higher than 392 kPa is satisfied. In step ST94, it is determined whether or not the condition 4 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied.
[0140]
If the condition 1 of step ST91 is satisfied, the process proceeds to step ST95, where the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is increased and the process returns. If the condition 1 of step ST91 is not satisfied and the condition 2 of step ST92 is satisfied, the process moves to step ST96, and the heating capacity is insufficient, so that the second heating / refrigeration operation described later is switched to 2. Return. When the condition 2 of step ST92 is not satisfied and the condition 3 of step ST93 is satisfied, the process proceeds to step ST97, the air volume of the outdoor fan (4F) is reduced, and the process returns. If the condition 3 of step ST93 is not satisfied and the condition 4 of step ST94 is satisfied, the process proceeds to step ST98, the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is lowered, and the process returns. To do. On the other hand, if the condition 4 of step ST94 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated. The compressor capacity increase / decrease control is performed as shown in FIG.
[0141]
<2 of the third heating / freezing operation>
2 of this 3rd heating refrigerating operation is another mode of the 3rd heating refrigerating operation, and is an operation which drives a 2nd inverter compressor (2C). In the third heating / refrigeration operation, as shown in FIG. 10, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second inverter compression The machine (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0142]
The second heating / refrigeration operation 2 is an operation when the heating capacity is insufficient in 1 of the third heating / refrigeration operation, that is, the amount of heat of evaporation is insufficient, and the second of the communication pipe (21). The third heating / refrigeration operation is the same as 1 except that the solenoid valve (7b) in the second auxiliary pipe (24) is closed and the second inverter compressor (2C) is driven.
[0143]
Therefore, the refrigerant discharged from the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) flows to the indoor heat exchanger (41) through the communication gas pipe (17). Condensed. The condensed liquid refrigerant flows through the floor heating circuit (35) and flows from the floor heating heat exchanger (36) to the receiver (14).
[0144]
Thereafter, a part of the liquid refrigerant from the receiver (14) flows through the first communication liquid pipe (11), and a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) is refrigerated heat exchanger (45). Flow and evaporate. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows to the refrigeration heat exchanger (51) and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) are merged in the low-pressure gas pipe (15) to compress the non-inverter compressor (2A) and the first inverter. Return to machine (2B).
[0145]
On the other hand, the other liquid refrigerant from the receiver (14) flows into the outdoor heat exchanger (4) through the liquid pipe (10) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows through the outdoor gas pipe (9), passes through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), then flows through the suction pipe (6c), and the second inverter compressor ( Return to 2C).
[0146]
This circulation is repeated, the inside of the store is heated, floor heating is performed, and at the same time, the inside of the refrigerator, which is a showcase for refrigeration and a showcase for freezing, is cooled. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B) and the floor heating circuit (35) do not balance and are insufficient. Evaporation heat is obtained from the outdoor heat exchanger (4). In particular, the non-inverter compressor (2A), the first inverter compressor (2B), and the second inverter compressor (2C) are driven to ensure heating capacity.
[0147]
The compressor capacity and the outdoor fan (4F) air volume in 2 of the third heating / refrigeration operation are controlled as shown in FIG. 23, and the following four determinations are made.
[0148]
In other words, in step ST101, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor (73) is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset, and the low pressure refrigerant pressure LP detected by the low pressure sensor (65, 66) is higher than 392 kPa. It is determined whether Condition 1 is satisfied. In step ST102, it is determined whether or not the condition 2 that the room temperature Tr is lower than the temperature obtained by subtracting 3 ° C. from the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied. In step ST103, it is determined whether or not the condition 3 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is higher than 392 kPa is satisfied. In step ST104, it is determined whether or not the condition 4 that the room temperature Tr is higher than the set temperature Tset and the low-pressure refrigerant pressure LP is lower than 245 kPa is satisfied.
[0149]
If the condition 1 of step ST101 is satisfied, the process proceeds to step ST105, the capacity of the second inverter compressor (2C) is increased, and the first inverter compressor (2B) or non-inverter compressor (2A) is increased. Increase the ability and return. If condition 1 of step ST101 is not satisfied and condition 2 of step ST102 is satisfied, the process proceeds to step ST106, and the capacity of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) is too small. While increasing the capacity of the inverter compressor (2C), the capacity of the first inverter compressor (2B) or the non-inverter compressor (2A) is decreased and the process returns. If condition 2 of step ST102 is not satisfied and condition 3 of step ST103 is satisfied, the process proceeds to step ST107, and the capacity of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) is insufficient. While reducing the capacity of the inverter compressor (2C), the capacity of the first inverter compressor (2B) or non-inverter compressor (2A) is increased and the process returns. When the condition 3 of step ST103 is not satisfied and the condition 4 of step ST104 is satisfied, the process proceeds to step ST108, the capacity of the second inverter compressor (2C) is reduced, and the first inverter compressor (2B) Or return the capacity of the non-inverter compressor (2A). On the other hand, if the condition 4 of step ST104 is not satisfied, the current compression function is satisfied, so the process returns and the above operation is repeated.
[0150]
<Switching heating mode>
Next, another switching operation to the first heating / freezing operation and the second heating / freezing operation described above will be described with reference to FIG.
[0151]
In this case, the determination is made based on the high-pressure refrigerant pressure HP detected by the high-pressure sensor (61). First, in step ST111, it is determined whether or not the condition 1 that the high-pressure refrigerant pressure HP is higher than 2646 kPa is satisfied. When this condition 1 is satisfied, it is a case where the high-pressure refrigerant pressure is high and the current heating capacity is large, the process proceeds to step ST112 and it is determined whether or not the outdoor heat exchanger (4) is an evaporator.
[0152]
When the outdoor heat exchanger (4) is an evaporator, for example, when the third heating / refrigeration operation is in the state 1 or the like, the process proceeds from step ST112 to step ST113, and the air volume of the outdoor fan (4F) is minimum. Determine whether or not. When the air volume of the outdoor fan (4F) is the lowest, the process proceeds from step ST113 to step ST114, switches to the second heating / refrigeration operation, and returns. On the other hand, if the air flow rate of the outdoor fan (4F) is not the minimum in step ST113, the process proceeds to step ST115, and the flow rate of the outdoor fan (4F) is decreased and the process returns.
[0153]
In step ST112, when the outdoor heat exchanger (4) is not an evaporator, the process proceeds to step ST116, where it is determined whether the air volume of the outdoor fan (4F) is maximum. When the air volume of the outdoor fan (4F) is maximum, the process proceeds from step ST116 to step ST117, and the compression function is lowered and the process returns. On the other hand, if the air volume of the outdoor fan (4F) is not the maximum in step ST116, the process proceeds to step ST118, the air volume of the outdoor fan (4F) is increased, and the process returns.
[0154]
When the condition 1 of step ST111 is not satisfied, the process proceeds to step ST121, and it is determined whether or not the condition 2 that the high-pressure refrigerant pressure HP is lower than 1960 kPa is satisfied. When this condition 2 is satisfied, it is a case where the high-pressure refrigerant pressure is low and the current heating capacity is small, the process proceeds to step ST122, and it is determined whether or not the outdoor heat exchanger (4) is a condenser.
[0155]
When the outdoor heat exchanger (4) is a condenser, for example, in a state such as the second heating / refrigeration operation, the process proceeds from step ST122 to step ST123, and whether or not the air volume of the outdoor fan (4F) is minimum. Determine. When the air volume of the outdoor fan (4F) is the lowest, the process proceeds from step ST123 to step ST124, switches to the first heating / freezing operation, and returns. In step ST123, if the air flow rate of the outdoor fan (4F) is not the minimum, the process proceeds to step ST125, and the flow rate of the outdoor fan (4F) is decreased and the process returns.
[0156]
By the above switching, switching to the first heating / freezing operation or the second heating / freezing operation is performed.
[0157]
<Defrost operation>
As described above, during each operation performed in the heating mode, the indoor heat exchanger (41) serves as a refrigerant condenser. In the heating mode operation, in the heating operation (see FIG. 6) and the third heating and refrigeration operation (see FIGS. 9 and 10), the outdoor heat exchanger (4) is a refrigerant evaporator. Therefore, in these operations, a so-called frosting phenomenon occurs in which moisture in the air freezes and adheres to the outdoor heat exchanger (4). For this reason, during these operations, a defrost operation for melting the frost in the outdoor heat exchanger (4) is appropriately performed.
[0158]
Further, in the third heating / refrigeration operation (see FIGS. 9 and 10), the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) are refrigerant evaporators. The third heating / freezing operation corresponds to the first operation. In other words, the third heating and refrigeration operation is performed during a heating operation in which the indoor heat exchanger (41) serves as a refrigerant condenser and the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) serve as a refrigerant evaporator. This is an operation in which the outdoor heat exchanger (4) is a refrigerant evaporator. The defrosting operation during the third heating / refrigeration operation is performed by switching the outdoor heat exchanger (4) to the second operation in which the refrigerant condenser is used.
[0159]
The operation | movement which switches said heating operation, 3rd heating freezing operation, and defrost operation is demonstrated based on FIG.
[0160]
In step ST131, it is determined whether or not the following three conditions are satisfied. The first condition here is a condition that the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor (70) is lower than −5 ° C. The second condition is that the temperature of the outdoor heat exchanger (4) detected by the outdoor heat exchange sensor (69) is lower than −5 ° C. The third condition is a condition that the duration time of the heating operation and the third heating / refrigeration operation timed by a timer, that is, the continuous operation time is longer than 2 hours. Three conditions in this step ST131 are defrost start conditions.
[0161]
If any one of the conditions in step ST131 is not satisfied, it is determined that it is not necessary to perform the defrost operation yet, and the process returns. On the other hand, when all three conditions in step ST131 are satisfied, it is determined that the defrost operation is necessary, so the process proceeds to step ST132 and the defrost operation is started. The contents of the defrost operation differ depending on whether the heating operation or the third heating / freezing operation is being performed. The contents will be described later.
[0162]
When the defrost operation is started in step ST132, the process proceeds to step ST133. In step ST133, it is determined whether or not the following two conditions are satisfied. The first condition here is that the temperature of the outdoor heat exchanger (4) detected by the outdoor heat exchange sensor (69) is higher than + 5 ° C. The second condition is a condition that the duration of the defrost operation measured by the timer, that is, the defrost time is longer than 10 minutes. Two conditions in this step ST133 are defrost termination conditions.
[0163]
If neither of the conditions in step ST133 is satisfied, the defrost operation is continued as it is. On the other hand, if any one of the conditions in step ST133 is satisfied, it is determined that the defrost of the outdoor heat exchanger (4) is completed, and the process proceeds to step ST134. In step ST134, the defrost operation is terminated, and then the process returns.
[0164]
Defrosting operation during heating operation will be described. When all the conditions of step ST131 are satisfied during the heating operation, the first four-way selector valve (3A) is switched to the state indicated by the broken line in FIG. 6, and the outdoor expansion valve (26) is fully closed to perform the defrost operation. Start. At that time, the outdoor fan (4F) and the indoor fan (43) stop their operations.
[0165]
In this state, in the refrigerant circuit (1E), the refrigerant circulates as in the cooling operation (see FIG. 2), and so-called reverse cycle defrost is performed. That is, the outdoor heat exchanger (4) serves as a refrigerant condenser, and the refrigerant releases heat and condenses in the outdoor heat exchanger (4). And the frost adhering to an outdoor heat exchanger (4) melt | dissolves by the thermal radiation from a refrigerant | coolant.
[0166]
In addition, you may perform the defrost driving | operation during heating operation as follows. In other words, when the outdoor fan (4F) is disposed upstream of the outdoor heat exchanger (4), the outdoor fan (4F) may be operated with the outdoor expansion valve (26) fully closed. Good. In this case, the outdoor air sucked by the outdoor fan (4F) is warmed by the heat generated by the fan motor of the outdoor fan (4F) and then sent to the outdoor heat exchanger (4). And the frost adhering to an outdoor heat exchanger (4) is melted by this warmed outdoor air.
[0167]
Defrosting operation during the third heating / freezing operation will be described. When all the conditions of step ST131 are satisfied during the third heating / refrigeration operation, the second four-way switching valve (3B) is switched to the state indicated by the broken line in FIG. 9 or FIG. 10, and further, the outdoor expansion valve (26) is fully switched. Close and start defrosting. At that time, the outdoor fan (4F) stops its operation.
[0168]
In this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (1E) as in the second heating / freezing operation (see FIG. 8). That is, while maintaining the state in which the indoor heat exchanger (41) is a refrigerant condenser and the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) are refrigerant evaporators, the outdoor heat exchanger ( 4) is switched from the evaporator to the condenser. Then, in the outdoor heat exchanger (4), the refrigerant dissipates heat and condenses, and the frost attached to the outdoor heat exchanger (4) is melted. In the indoor heat exchanger (41), the indoor air is continuously heated during that time.
[0169]
The defrost operation during the third heating / refrigeration operation is performed by operating the same compressor (2A, 2B, 2C) as before the start of the defrost. For example, in the third heating / refrigeration operation 1, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are operated (see FIG. 9). Therefore, in the defrost operation in 1 of the third heating / refrigeration operation, the non-inverter compressor (2A) and the first inverter compressor (2B) are operated. In the third heating / refrigeration operation 2, the non-inverter compressor (2A) and the first and second inverter compressors (2B, 2C) are operated (see FIG. 10). Therefore, in the defrost operation in 1 of the third heating / refrigeration operation, the non-inverter compressor (2A) and the first and second inverter compressors (2B, 2C) are operated.
[0170]
<Refrigerant recovery operation>
Next, a refrigerant recovery operation is performed in the above-described refrigeration operation and first heating and refrigeration operation. That is, in FIG. 7, since liquid refrigerant may accumulate in the outdoor heat exchanger (4) or the outdoor gas pipe (9), the solenoid valve (7b) in the second sub pipe (24) of the communication pipe (21). Is opened for several minutes, or the second inverter compressor (2C) is driven for a predetermined time, and the remaining refrigerant is recovered.
[0171]
In FIG. 2, liquid refrigerant may accumulate in the low pressure gas pipe (15), so the electromagnetic valve (7) in the second sub pipe (24) of the communication pipe (21) is opened for several minutes, and the remainder Collect the refrigerant.
[0172]
As a result, liquid back at the next start-up is prevented, smooth start-up can be performed, and the refrigerant charge amount can be reduced.
[0173]
-Effect of Embodiment 1-
According to the present embodiment, when the defrost operation is performed during the third heating / refrigeration operation, the outdoor heat exchanger (4) functions as a refrigerant condenser while the outdoor heat exchanger (4) functions as a refrigerant evaporator. To the condenser. That is, the outdoor heat exchanger (4) can be defrosted at the same time while heating the indoor air in the indoor heat exchanger (41). Therefore, the interruption of the heating accompanying the defrost of the indoor heat exchanger (41) can be avoided, and the heating capacity can be improved.
[0174]
Moreover, according to this embodiment, since heating operation, 1st heating freezing operation, 2nd heating freezing operation, and 3rd heating freezing operation were selected and performed, the operation | movement corresponding to an operating condition can be performed. it can. As a result, energy-saving operation with little waste can be performed.
[0175]
In particular, since the excess or insufficient heating capacity of the indoor heat exchanger (41) can be adjusted by the outdoor heat exchanger (4), the cooling capacity of the refrigerated heat exchanger (45) is always set to a predetermined value. Can be held in. As a result, the quality of a product such as a refrigerator can be reliably maintained.
[0176]
In other words, when performing the first heating / freezing operation, heat is not exhausted from the outdoor heat exchanger (4), so that an efficient operation can be performed.
[0177]
Moreover, when performing 2nd heating freezing operation, condensation heat is discharge | released from an outdoor heat exchanger (4), the excessive operation of an indoor heat exchanger (41), a refrigeration heat exchanger (45), and a freezing heat exchanger (51 ) Can be suppressed.
[0178]
Further, in the third heating and refrigeration operation, evaporative heat is released from the outdoor heat exchanger (4), the capacity of the indoor heat exchanger (41) decreases, and the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) Excessive operation can be suppressed.
[0179]
Moreover, since the excess refrigerant | coolant in various driving | running conditions is collect | recovered, the liquid back | bag at the time of the next starting can be prevented, a smooth starting can be performed, and the refrigerant | coolant filling amount can be decreased.
[0180]
Second Embodiment of the Invention
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
[0181]
In this embodiment, as shown in FIG. 26, a four-way switching valve (91) is provided in place of the electromagnetic valves (7a, 7b) of the communication pipe (21) of the second embodiment.
[0182]
That is, each of the first sub pipe (23) and the second sub pipe (24) of the communication pipe (21) is provided with two check valves (7, 7). One port of the four-way switching valve (91) is connected between the two check valves (7, 7) in the first sub pipe (23) via the first passage (92). .
[0183]
The other one port of the four-way switching valve (91) is connected between the two check valves (7, 7) in the second sub pipe (24) via the second passage (93). . The other one port of the four-way switching valve (91) is connected to the gas vent pipe (28) via the third passage (94). The remaining one port of the four-way selector valve (91) is configured as a closed port. That is, the four-way switching valve (91) may be a three-way switching valve.
[0184]
When the refrigerant flows from the second system compression mechanism (2E) to the first system compression mechanism (2D), the four-way selector valve (91) is switched to the solid line state of FIG. The second passage (93) is communicated. In this case, the gas refrigerant in the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C) flows through the first passage (92) from the first sub pipe (23), passes through the four-way switching valve (91), and is second. It flows to the passage (93), and flows to the low pressure gas pipe (15) through the second sub pipe (24).
[0185]
When the refrigerant flows from the first system compression mechanism (2D) to the second system compression mechanism (2E), the four-way switching valve (91) is switched to the solid line state of FIG. The second passage (93) is communicated. In this case, the gas refrigerant in the low pressure gas pipe (15) flows from the first sub pipe (23) through the first passage (92), through the four-way switching valve (91) to the second passage (93), It flows to the suction pipe (6c) of the second inverter compressor (2C) through the two secondary pipes (24).
[0186]
When the suction side of the compression mechanism (2D) of the first system and the suction side of the compression mechanism (2E) of the second system are shut off, the four-way switching valve (91) is switched to the broken line state of FIG. One passage (92) communicates with the third passage (94), and the second passage (93) is connected to the closed port. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.
[0187]
Embodiment 3 of the Invention
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described in detail based on the drawings.
[0188]
As shown in FIG. 27, the refrigeration apparatus (1) according to this embodiment is different from the above embodiments in the circuit configuration on the outdoor unit (1A) side and is not provided with a floor heating circuit (35). It is said. Other configurations are the same as those in the above embodiments, and the refrigerant circuit (1E) including the first system side circuit and the second system side circuit is used to cool and heat the indoor unit (1B) and the refrigeration unit (1C) and Cool the refrigeration unit (1D).
[0189]
The outdoor unit (1A) includes an inverter compressor (2A) as a first compressor, a first non-inverter compressor (2B) as a second compressor, and a second non-inverter compression as a third compressor. A first four-way selector valve (3A), a second four-way selector valve (3B), a third four-way selector valve (3C), and an outdoor heat that is a heat source side heat exchanger And an exchange (4).
[0190]
Each of the compressors (2A, 2B, 2C) is constituted by, for example, a hermetic high-pressure dome type scroll compressor. The inverter compressor (2A) is a variable capacity compressor whose capacity is variable stepwise or continuously by inverter control of the electric motor. The first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) are constant capacity compressors in which an electric motor is always driven at a constant rotational speed.
[0191]
The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) constitute the compression mechanism (2D, 2E) of the refrigeration apparatus (1), and the compression mechanism (2D, 2E) includes a first system compression mechanism (2D) and a second system compression mechanism (2E). Specifically, in the operation of the compression mechanism (2D, 2E), the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D) during operation. When the non-inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E), the inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) may constitute a second-system compression mechanism (2E). That is, the inverter compressor (2A) is fixedly used for the first system side circuit for refrigeration / refrigeration, and the second non-inverter compressor (2C) is fixedly used for the second system side circuit for air conditioning. The inverter compressor (2B) can be used by switching between the first system side circuit and the second system side circuit.
[0192]
Each discharge pipe (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) is one high-pressure gas pipe (discharge pipe) ( 8), and the high-pressure gas pipe (8) is connected to one port of the first four-way selector valve (3A). The discharge pipe (5a) of the inverter compressor (2A), the discharge pipe (5b) of the first non-inverter compressor (2B), and the discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) are respectively A check valve (7) is provided.
[0193]
The gas side end of the outdoor heat exchanger (4) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A) by an outdoor gas pipe (9). One end of a liquid pipe (10) that is a liquid line is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (4). A receiver (14) is provided in the middle of the liquid pipe (10), and the other end of the liquid pipe (10) is branched into a first communication liquid pipe (11) and a second communication liquid pipe (12). ing.
[0194]
The outdoor heat exchanger (4) is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and an outdoor fan (4F), which is a heat source fan, is disposed close to the outdoor heat exchanger (4).
[0195]
A communication gas pipe (17) is connected to one port of the first four-way selector valve (3A). One port of the first four-way selector valve (3A) is connected to one port of the second four-way selector valve (3B) by a connecting pipe (18). One port of the second four-way selector valve (3B) is connected to the discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) by an auxiliary gas pipe (19). Also, the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) is connected to one port of the second four-way selector valve (3B). One port of the second four-way selector valve (3B) is configured as a closed port. That is, the second four-way switching valve (3B) may be a three-way switching valve.
[0196]
The first four-way switching valve (3A) is in a first state in which the high pressure gas pipe (8) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the communication gas pipe (17) communicate with each other. The second state (see the broken line in FIG. 27), the high pressure gas pipe (8) and the communication gas pipe (17) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other. ).
[0197]
The second four-way selector valve (3B) is connected to the auxiliary gas pipe (19) and the closing port, and the connection pipe (18) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). Is connected to the first state (see the solid line in FIG. 27), the auxiliary gas pipe (19) is connected to the connecting pipe (18), and the second state is connected to the closing port (18) (see FIG. 27). 27 (see broken line 27).
[0198]
The suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the low-pressure gas pipe (15) of the first system side circuit. The suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) is connected to the low pressure gas pipe (communication gas pipe (17)) of the second system side circuit via the first and second four-way switching valves (3A, 3B). Or it is connected to the outdoor gas pipe (9)). The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter via a third four-way switching valve (3C) described later. It is connected to the suction pipe (6c) of the compressor (2C).
[0199]
Specifically, a branch pipe (6d) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A), and a branch pipe (6e) is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). Is connected. The branch pipe (6d) of the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the first port (P1) of the third four-way selector valve (3C) via the check valve (7), The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the second port (P2) of the third four-way selector valve (3C), and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) ) Branch pipe (6e) is connected to the third port (P3) of the third four-way selector valve (3C) via the check valve (7). A branch pipe (28a) of a gas vent pipe (28) from a receiver (14) described later is connected to the fourth port (P4) of the third four-way selector valve (3C). The check valve provided in the branch pipe (6d, 6e) allows only the refrigerant flow toward the third four-way switching valve (3C).
[0200]
The third four-way selector valve (3C) is in a first state in which the first port (P1) and the second port (P2) communicate and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate ( The second state (refer to the broken line in the figure), the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate, and the second port (P2) and the third port (P3) communicate. And can be switched to.
[0201]
The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high pressure gas pipe (8), and the outdoor gas pipe (9) constitute a high pressure gas line (1L) during cooling operation. On the other hand, the low pressure gas pipe (15) and the suction pipes (6a, 6b) of the first system compression mechanism (2D) constitute a first low pressure gas line (1M). The communication gas pipe (17) and the suction pipe (6c) of the second system compression mechanism (2E) constitute a second low-pressure gas line (1N) during the cooling operation.
[0202]
The first communication liquid pipe (11), the second communication liquid pipe (12), the communication gas pipe (17), and the low pressure gas pipe (15) are extended from the outdoor unit (1A) to the outside, and the outdoor unit (1A Corresponding to these, a shut-off valve (20) is provided in). Further, the second communication liquid pipe (12) is provided with a check valve (7) at the branch side end from the liquid pipe (10), and the refrigerant flows from the receiver (14) to the closing valve (20). It is configured to flow.
[0203]
An auxiliary liquid pipe (25) that bypasses the receiver (14) is connected to the liquid pipe (10). The auxiliary liquid pipe (25) is provided with an outdoor expansion valve (26), which is an expansion mechanism, in which refrigerant mainly flows during heating. Between the outdoor heat exchanger (4) and the receiver (14) in the liquid pipe (10), a check valve (7) that allows only a refrigerant flow toward the receiver (14) is provided. The check valve (7) is located between the connection of the auxiliary liquid pipe (25) in the liquid pipe (10) and the receiver (14).
[0204]
The liquid pipe (10) branches between the check valve (7) and the receiver (14) (referred to as a branch liquid pipe (36)), and the branch liquid pipe (36) is connected to the second liquid. The pipe (12) is connected between the closing valve (20) and the check valve (7). The branch liquid pipe (36) is provided with a check valve (7) that allows a refrigerant flow from the second liquid pipe (12) to the receiver (14).
[0205]
A liquid injection pipe (27) is connected between the auxiliary liquid pipe (25) and the low-pressure gas pipe (15). The liquid injection pipe (27) is provided with a solenoid valve (SV6). Further, a gas vent pipe (28) is connected between the upper part of the receiver (14) and the discharge pipe (5a) of the inverter compressor (2A). The degassing pipe (28) is provided with a check valve (7) that allows only a refrigerant flow from the receiver (14) to the discharge pipe (5a). As described above, the branch pipe (28a) of the gas vent pipe (28) is connected to the fourth port (P4) of the third four-way selector valve (3C).
[0206]
The high pressure gas pipe (8) is provided with an oil separator (30). One end of an oil return pipe (31) is connected to the oil separator (30). The other end of the oil return pipe (31) is branched into a first oil return pipe (31a) and a second oil return pipe (31b). The first oil return pipe (31a) is provided with a solenoid valve (SV0) and is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A). The second oil return pipe (31b) is provided with a solenoid valve (SV4) and is connected to the branch pipe (6e) of the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C).
[0207]
A first oil leveling pipe (32) is connected between the dome (oil sump) of the inverter compressor (2A) and the suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B). A second oil leveling pipe (33) is connected between the dome of the first non-inverter compressor (2B) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). A third oil equalizing pipe (34) is connected between the dome of the second non-inverter compressor (2C) and the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A). The first oil equalizing pipe (32), the second oil equalizing pipe (33), and the third oil equalizing pipe (34) are provided with solenoid valves (SV1, SV2, SV3) as opening / closing mechanisms, respectively.
[0208]
The indoor unit, the refrigeration unit, the refrigeration unit, and the control system are configured in the same manner as in the first and second embodiments. The controller (80) is configured to defrost the outdoor heat exchanger (4) during heating.
[0209]
-Driving action-
Next, the operation performed by the refrigeration apparatus (1) will be described for each operation. In the present embodiment, for example, eight types of operation modes can be set. Specifically, (1) cooling operation that only cools the indoor unit (1B), (2) freezing operation that only cools the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), and (3) indoor unit (1B ) Cooling and refrigeration unit (1C) and refrigeration unit (1D) at the same time, the first cooling refrigeration operation, (4) When the cooling capacity of the indoor unit (1B) during the first cooling refrigeration operation is insufficient Second cooling and refrigeration operation, (5) Heating operation for heating only the indoor unit (1B), (6) Heating of the indoor unit (1B) and cooling of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) The first heating / refrigeration operation that is performed in the heat recovery operation without using the outdoor heat exchanger (4), and the second heating operation that is excessive in the heating capacity of the indoor unit (1B) during the first heating / refrigeration operation. Indoor unit during heating / freezing operation and (8) 1st heating / freezing operation The third heating / refrigeration operation, which is a heating capacity deficient operation in which the heating capacity of the first (1B) is insufficient, is configured.
[0210]
Hereinafter, the operation of each operation will be specifically described.
[0211]
<Cooling operation>
This cooling operation is an operation in which only the indoor unit (1B) is cooled. During this cooling operation, as shown in FIG. 28, the inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor ( 2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). Then, only the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C), which are the second system compression mechanism (2E), are driven.
[0212]
Further, as shown by the solid line in FIG. 28, the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) are each switched to the first state, and the third four-way switching valve (3C) is Switch to the second state. The outdoor expansion valve (26), the electromagnetic valve (7g) of the refrigeration unit (1C), and the electromagnetic valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are closed.
[0213]
In this state, the refrigerant discharged from the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) exchanges outdoor heat from the first four-way switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9). Flows into the vessel (4) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), the receiver (14), the second communication liquid pipe (12), the indoor expansion valve (42), and the indoor heat exchanger (41). Evaporate. The evaporated gas refrigerant passes through the communication gas pipe (17), the first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B), and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). Flowing. Part of this low-pressure gas refrigerant returns to the second non-inverter compressor (2C), and the other part of the gas refrigerant passes from the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) to the branch pipe (6e). And return to the first non-inverter compressor (2B) through the third four-way selector valve (3C). As the refrigerant repeats the above circulation, the inside of the store is cooled.
[0214]
In this operating state, the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) are started and stopped, the opening of the indoor expansion valve (42), etc., depending on the indoor cooling load. Is controlled. Only one compressor (2B, 2C) can be operated.
[0215]
<Refrigeration operation>
The refrigeration operation is an operation that only cools the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). During this refrigeration operation, as shown in FIG. 29, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). And while driving the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) which are the first system compression mechanism (2D), the booster compressor (53) is also driven, while the second non-inverter is driven. The compressor (2C) is stopped.
[0216]
29, the first four-way selector valve (3A) and the second four-way selector valve (3B) are switched to the first state, and the third four-way selector valve (3C) is also the second one. Switch to state 1. Further, the electromagnetic valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the electromagnetic valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) are closed.
[0217]
In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) passes from the first four-way switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger (4 ) To condense. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), through the receiver (14), through the first communication liquid pipe (11), and partially through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45). It flows and evaporates.
[0218]
On the other hand, the other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0219]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compression Return to machine (2B). As the refrigerant repeats the above circulation, the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase is cooled.
[0220]
Since the refrigerant pressure in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked by the booster compressor (53), the refrigerant pressure is lower than the refrigerant pressure in the refrigeration heat exchanger (45). As a result, for example, the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the refrigeration heat exchanger (51) is −40 ° C., and the refrigerant temperature (evaporation temperature) in the refrigeration heat exchanger (45) is −10 ° C.
[0221]
During this refrigeration operation, for example, the first non-inverter compressor (2B) is started and stopped and the inverter compressor (2A) is started, stopped, or capacity based on the low-pressure refrigerant pressure (LP) detected by the low-pressure sensor (65). Control and perform operation according to the refrigeration load.
[0222]
For example, in the control for increasing the capacity of the compression mechanism (2D), the inverter compressor (2A) is first driven with the first non-inverter compressor (2B) stopped. When the load further increases after the inverter compressor (2A) has increased to the maximum capacity, the first non-inverter compressor (2B) is driven and at the same time the inverter compressor (2A) is decreased to the minimum capacity. Thereafter, when the load further increases, the capacity of the inverter compressor (2A) is increased while the first non-inverter compressor (2B) is started. In the compressor capacity decrease control, an operation opposite to the increase control is performed.
[0223]
Further, the degree of superheat of the opening of the refrigeration expansion valve (46) and the refrigeration expansion valve (52) is controlled by a temperature sensing cylinder. This point is the same in the following operations.
[0224]
<First cooling / freezing operation>
The first cooling / freezing operation is an operation for simultaneously cooling the indoor unit (1B) and cooling the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D). In the first cooling / freezing operation, as shown in FIG. 30, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-cooling operation is performed. The inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0225]
Further, the first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B), and the third four-way switching valve (3C) are each switched to the first state as shown by the solid line in FIG. . Further, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0226]
In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) merges in the high-pressure gas pipe (8), and the first four-way It flows from the switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger (4) for condensation. The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10) and is divided into the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12) through the receiver (14).
[0227]
The liquid refrigerant flowing through the second communication liquid pipe (12) flows through the indoor expansion valve (42) to the indoor heat exchanger (41) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows from the communication gas pipe (17) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) to the suction pipe (6c) and flows into the second non-inverter compressor (2C). Return to).
[0228]
On the other hand, part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0229]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter Return to compressor (2B).
[0230]
By repeating the circulation of the refrigerant as described above, the inside of the store is cooled, and at the same time, the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase is cooled.
[0231]
<Second cooling / freezing operation>
The second cooling / freezing operation is an operation when the cooling capacity of the indoor unit (1B) at the time of the first cooling / freezing operation is insufficient, and is an operation in which the first non-inverter compressor (2B) is switched to the air conditioning side. . The setting at the time of the second cooling / freezing operation is basically the same as that at the time of the first cooling / freezing operation, as shown in FIG. 31, but the third four-way switching valve (3C) is switched to the second state. This is different from the first cooling / freezing operation.
[0232]
Accordingly, during the second cooling and refrigeration operation, discharge is performed from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) as in the first cooling and refrigeration operation. The refrigerant condenses in the outdoor heat exchanger (4) and evaporates in the indoor heat exchanger (41), the refrigeration heat exchanger (45), and the refrigeration heat exchanger (51).
[0233]
Then, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (41) returns to the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C), and the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger The refrigerant evaporated in (51) returns to the inverter compressor (2A). The use of two compressors (2B, 2C) on the air conditioning side will compensate for the lack of cooling capacity.
[0234]
<Heating operation>
This heating operation is an operation for heating only the indoor unit (1B). During this heating operation, as shown in FIG. 32, the inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor ( 2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). Then, only the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C), which are the second system compression mechanism (2E), are driven.
[0235]
32, the first four-way switching valve (3A) switches to the second state, the second four-way switching valve (3B) switches to the first state, and the third fourth The path switching valve (3C) switches to the second state. On the other hand, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are closed.
[0236]
The degree of superheat of the outdoor expansion valve (26) is controlled by the pressure-equivalent saturation temperature based on the low-pressure sensor (66) and the temperature detected by the suction temperature sensor (68). The opening degree of the indoor expansion valve (42) is supercooled based on the detected temperatures of the indoor heat exchange sensor (71) and the liquid temperature sensor (76). The opening control of the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) is the same in the heating mode hereinafter.
[0237]
In this state, the refrigerant discharged from the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) passes through the communication gas pipe (17) from the first four-way switching valve (3A) to exchange heat in the room. Flows into the vessel (41) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the second communication liquid pipe (12) and flows into the receiver (14) from the branch liquid pipe (36). Thereafter, the liquid refrigerant flows through the outdoor expansion valve (26) of the auxiliary liquid pipe (25) to the outdoor heat exchanger (4) and evaporates. The evaporated gas refrigerant passes through the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) from the outdoor gas pipe (9) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B). The flow returns to the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C). This circulation is repeated to heat the room.
[0238]
As in the cooling operation, the compressors (2B, 2C) can be operated alone.
[0239]
<First heating / freezing operation>
This first heating / freezing operation is a heat recovery operation in which the indoor unit (1B) is heated and the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are cooled without using the outdoor heat exchanger (4). In this first heating and refrigeration operation, as shown in FIG. 33, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter operation is performed. The compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second non-inverter compressor (2C) is stopped.
[0240]
33, the first four-way selector valve (3A) switches to the second state, and the second four-way selector valve (3B) and the third four-way selector valve (3C) Switch to state 1. Furthermore, the solenoid valve (7g) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7h) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0241]
In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) passes through the communication gas pipe (17) from the first four-way switching valve (3A) to the indoor heat exchanger (41 ) To condense. The condensed liquid refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) through the receiver (14) through the first communication liquid pipe (11).
[0242]
Part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0243]
The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compression Return to machine (2B). This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase. That is, the cooling capacity (evaporation heat amount) of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) balances the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B), and 100% heat recovery is performed.
[0244]
<Second heating and freezing operation>
This second heating / freezing operation is an overheating operation of heating in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is excessive during the first heating / freezing operation. In the second heating / refrigeration operation, as shown in FIG. 34, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-refrigeration operation is performed. The inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second non-inverter compressor (2C) is stopped.
[0245]
This second heating / freezing operation is an operation when the heating capacity is excessive during the first heating / freezing operation, and the second four-way switching valve (3B) is in the second state as shown by the solid line in FIG. Other than switching, it is the same as the first heating and refrigeration operation.
[0246]
Therefore, a part of the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) flows into the indoor heat exchanger (41) and condenses in the same manner as in the first heating / refrigeration operation. The condensed liquid refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) through the branch liquid pipe (36) to the receiver (14), and then flows through the first communication liquid pipe (11).
[0247]
On the other hand, the other refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) flows from the auxiliary gas pipe (19) to the second four-way switching valve (3B) and the first four-way switching valve. It flows through the outdoor gas pipe (9) via (3A) and condenses in the outdoor heat exchanger (4). The condensed liquid refrigerant flows through the liquid pipe (10), merges with the liquid refrigerant from the second communication liquid pipe (12), flows to the receiver (14), and flows through the first communication liquid pipe (11).
[0248]
Thereafter, a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (51), evaporates, and is sucked into the booster compressor (53). The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compression Return to machine (2B). This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) between the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B) are not balanced, and excess condensation heat is transferred to the outdoor heat exchanger ( 4) Discharge outside the room.
[0249]
<Third heating / freezing operation>
The third heating / freezing operation is a heating-deficient operation in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is insufficient during the first heating / freezing operation. In the third heating / refrigeration operation, as shown in FIG. 35, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter operation is performed. The compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0250]
The third heating and refrigeration operation is an operation when the heating capacity is insufficient during the first heating and refrigeration operation, that is, when the amount of heat of evaporation is insufficient, and the degree of opening of the outdoor expansion valve (26) is Except for being controlled and driving the second non-inverter compressor (2C), it is the same as the first heating and refrigeration operation.
[0251]
Therefore, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) is connected to the communication gas pipe (17) in the same manner as in the first heating / refrigeration operation. Then, it flows into the indoor heat exchanger (41) and condenses. The condensed liquid refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) to the receiver (14) through the branch liquid pipe (36).
[0252]
Thereafter, a part of the liquid refrigerant from the receiver (14) flows through the first communication liquid pipe (11), and a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) is refrigerated heat exchanger (45). Flow and evaporate. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (51), evaporates, and is sucked into the booster compressor (53). The gas refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compression Return to machine (2B).
[0253]
On the other hand, the other liquid refrigerant from the receiver (14) flows into the outdoor heat exchanger (4) through the liquid pipe (10) and evaporates. The evaporated gas refrigerant flows through the outdoor gas pipe (9), passes through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). ) And return to the second non-inverter compressor (2C).
[0254]
This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase. In other words, the cooling capacity (evaporation heat amount) between the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) and the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B) are not balanced, and insufficient heat of evaporation is transferred to the outdoor heat exchanger. Get from (4).
[0255]
<Defrost operation>
Also in the present embodiment, in the heating mode operation, in the heating operation (see FIG. 32) and the third heating refrigeration operation (see FIG. 35), the outdoor heat exchanger (4) is an evaporator of the refrigerant. During these operations, a defrost operation for melting the frost in the outdoor heat exchanger (4) is appropriately performed.
[0256]
At the time of defrost during heating operation, the first four-way selector valve (3A) is switched to perform reverse cycle defrost with the same refrigerant flow as in the cooling operation. This is the same as in the first embodiment.
[0257]
During defrosting during the third heating / refrigeration operation, the second four-way switching valve (3B) is switched, the outdoor expansion valve (26) is closed, and the second non-inverter compressor (2C) is stopped, 2 The outdoor heat exchanger (4) is defrosted with the same refrigerant flow as in the heating and refrigeration operation. That is, during the third heating / refrigeration operation, the outdoor heat exchanger (41) serves as a condenser and the outdoor heat exchanger during a heating operation in which the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) serve as an evaporator. (4) is the first operation that becomes an evaporator, and at this time, the outdoor heat exchanger (4) is switched to the second operation (second heating and refrigeration operation) in which the outdoor heat exchanger (4) becomes a condenser. ) Is defrosted. Therefore, although the heating capacity of the indoor heat exchanger (41) is slightly reduced, cold air is not blown out, and heating is continued together with refrigeration.
[0258]
Next, control of the defrost operation in the present embodiment will be described based on the flowcharts of FIGS.
[0259]
Before the defrost operation is started, control based on FIG. 36 is performed. In this embodiment, when the defrost operation is ended halfway, a defrost halfway end flag is set. In step ST141, it is determined whether or not the defrost halfway end flag is set. When this flag is set, the process proceeds to step ST142, and when it is not set, the process proceeds to step ST143.
[0260]
In step ST142, it is determined whether or not the low pressure LP2 on the air conditioning side is lower than 245 kPa and the state is accumulated for one hour or longer. Further, in step ST143, it is determined whether or not the low pressure LP2 on the air conditioning side is lower than 245 kPa and the state is accumulated for 2 hours or more. In other words, when the previous defrost operation was terminated halfway, the frost in the outdoor heat exchanger (4) was not completely removed, so the defrost operation was started earlier and it was determined that the previous defrost operation was completed normally. In some cases, control is performed to vary the defrosting start time so as to delay the start of the defrost operation.
[0261]
If the defrosting start conditions of step ST142 and step ST143 are satisfied, the process proceeds to step ST144, a flag during defrost operation is set, and the process proceeds to the flowchart of FIG. On the other hand, if the conditions are not satisfied in step ST142 and step ST143, the defrost operation is not yet performed, and the process returns to step ST141 to continue the operation of FIG.
[0262]
During the defrost operation, the defrost termination condition is determined in step ST151 of FIG. That is, it is determined whether or not the high pressure HP is higher than 1471 kPa or whether or not the defrost operation has passed for 20 minutes. If one of these conditions is satisfied, it is determined that the frost in the outdoor heat exchanger (4) has been removed, and the flow of FIG. 38 is executed in step ST152, and the defrosting operation is terminated.
[0263]
If the defrosting termination condition in step ST151 is not satisfied, the process proceeds to step ST153, and it is determined whether or not the low-pressure pressure LP1 on the refrigeration side is lower than 98 kPa. If the low pressure LP1 is 98 kPa or more, the process returns to step ST151 and the determination of the defrosting end condition is continued. On the other hand, if the low pressure LP1 is lower than 98 kPa, the refrigeration / refrigeration has already been sufficiently cooled and is about to enter the thermo-off state (not cooled only by blowing), and after a while, the evaporator is placed in the refrigerant circuit (1E). Since the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) stop functioning as an evaporator), the defrosting operation end flag is set in step ST154, and then the defrosting operation is ended.
[0264]
At the end of the defrost operation, the operation of the flowchart shown in FIG. 38 is performed. In step ST161, the air volume of the outdoor fan is changed to an air volume corresponding to the outside air temperature, and in step ST162, the outdoor expansion valve is fully closed. In step ST163, the four-way selector valves (3A, 3B, 3C) are returned to the state shown in FIG. 32 or 35, and a defrost end signal is transmitted to the indoor unit (1B) in step ST164.
[0265]
Next, in step ST165, it is detected whether or not the low pressure LP2 on the air conditioning side is lower than 196 kPa, and whether or not one minute or more has passed in that state. If the condition is satisfied, there is a possibility of liquid back. After controlling the degree of superheat of the outdoor expansion valve (26) in step ST166, the defrosting operation is completed in step ST167.
[0266]
-Effect of Embodiment 3-
According to the third embodiment, as in the above embodiments, in the case of performing the defrost operation during the third heating / refrigeration operation, the outdoor heat exchange is performed while the indoor heat exchanger (41) functions as a refrigerant condenser. (4) can be switched from refrigerant evaporator to condenser. In other words, it is possible to defrost the outdoor heat exchanger (4) at the same time while heating the indoor air in the indoor heat exchanger (41). Can be avoided.
[0267]
In the third embodiment, if the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51) do not function as an evaporator due to thermo-off during the defrost operation, the defrost operation is temporarily interrupted even during the defrosting. In the case of the end of the process, the defrost start conditions (low pressure and cumulative time) are set so that the next defrost operation is performed at an early stage. For this reason, it can prevent that the driving | running | working with the outdoor heat exchanger (4) frosted in heating mode continues for a long time, and a capability falls.
[0268]
In this embodiment, the defrost start time is changed by changing the reference of the accumulated time. However, the start time of the defrost operation may be changed by changing the value of the low-pressure pressure used as a determination reference.
[0269]
Other Embodiments of the Invention
In the first to third embodiments, one indoor heat exchanger (41), one refrigeration heat exchanger (45), and one refrigeration heat exchanger (51) are provided. May be provided with a plurality of indoor heat exchangers (41), may be provided with a plurality of refrigerated heat exchangers (45), and may be provided with a plurality of refrigeration heat exchangers. (51) may be provided. That is, a plurality of indoor heat exchangers (41) may be connected in parallel with each other, or a plurality of refrigeration heat exchangers (45) may be connected in parallel with each other, A plurality of refrigeration heat exchangers (51) may be connected in parallel to each other.
[0270]
Moreover, in the said Embodiments 1-3, although cooling / heating was performed, this invention may perform only the driving | operation of heating mode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during cooling operation.
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during a refrigeration operation.
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first cooling / freezing operation.
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a second cooling / freezing operation.
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during heating operation.
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first heating / freezing operation.
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a second heating / freezing operation and a defrost operation.
FIG. 9 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a third heating / refrigeration operation (part 1).
FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during a third heating / refrigeration operation (part 2).
FIG. 11 is a control flow diagram showing operation switching in a cooling mode.
FIG. 12 is a control flow chart showing capacity control during cooling operation.
FIG. 13 is a capacity characteristic diagram showing a change characteristic of the compressor capacity during the cooling operation.
FIG. 14 is a control flow diagram showing capacity control during a refrigeration operation.
FIG. 15 is a capacity characteristic diagram showing a change characteristic of the compressor capacity during the refrigeration operation.
FIG. 16 is a Mollier diagram showing the refrigerant behavior during the first cooling / freezing operation.
FIG. 17 is a control flow diagram showing operation switching between the first cooling / freezing operation and the first cooling / freezing operation.
FIG. 18 is a control flow diagram showing operation switching in the heating mode.
FIG. 19 is a control flow diagram showing control of compressor capacity during heating operation.
FIG. 20 is a control flow diagram showing capacity control during a first heating / freezing operation.
FIG. 21 is a control flow diagram showing capacity control during a second heating / freezing operation.
FIG. 22 is a control flow diagram showing capacity control in the third heating / refrigeration operation 1;
FIG. 23 is a control flow diagram showing capacity control in the third heating / refrigeration operation part 2;
FIG. 24 is a control flow diagram showing operation switching in a heating mode.
FIG. 25 is a control flow diagram showing an operation when performing a defrost operation.
FIG. 26 is a circuit diagram showing a main part of the refrigerant circuit according to the second embodiment.
FIG. 27 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit of the refrigeration apparatus according to Embodiment 3.
FIG. 28 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during cooling operation.
FIG. 29 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a refrigeration operation.
FIG. 30 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first cooling / freezing operation.
FIG. 31 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a second cooling / freezing operation.
FIG. 32 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during heating operation.
FIG. 33 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first heating / freezing operation.
FIG. 34 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a second heating / freezing operation and a defrost operation.
FIG. 35 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a third heating / freezing operation.
FIG. 36 is a control flow chart showing an operation at the start of defrost operation.
FIG. 37 is a control flowchart showing an operation during a defrost operation.
FIG. 38 is a control flow diagram illustrating an end operation of a defrost operation.
[Explanation of symbols]
(1) Refrigeration equipment
(1E) Refrigerant circuit
(2A) First compressor
(2B) Second compressor
(2C) Third compressor
(4) Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
(41) Indoor heat exchanger (air conditioning heat exchanger)
(45) Refrigerated heat exchanger (cooling heat exchanger)
(51) Refrigeration heat exchanger (cooling heat exchanger)
(26) Outdoor expansion valve (expansion mechanism)
(42) Indoor expansion valve (expansion mechanism)
(46) Refrigeration expansion valve (expansion mechanism)
(52) Refrigeration expansion valve (expansion mechanism)
(80) Controller (control means)

Claims (4)

圧縮機(2B)と、冷媒を室外空気と熱交換させる熱源側熱交換器(4)と、膨張機構(26,46,…)と、室内を空調するための空調熱交換器(41)と、庫内を冷却するための冷却熱交換器(45,51)とが接続された冷媒回路(1E)を備え、該冷媒回路(1E)で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置であって、
上記冷媒回路(1E)は、空調熱交換器(41)が凝縮器となり且つ冷却熱交換器(45,51)が蒸発器となる暖房動作中に熱源側熱交換器(4)が蒸発器となるように冷媒が循環する第1動作と、上記暖房動作中に熱源側熱交換器(4)が凝縮器となるように冷媒が循環する第2動作とが可能に構成され、
上記暖房動作中の冷媒回路( 1E )における冷媒の循環動作を第1動作と第2動作に切り換え可能な切り換え手段( 3B,26,80 )を備えている冷凍装置。
A compressor (2B), a heat source side heat exchanger (4) for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air, an expansion mechanism (26, 46, ...), and an air conditioning heat exchanger (41) for air conditioning the room The refrigeration apparatus includes a refrigerant circuit (1E) connected to a cooling heat exchanger (45, 51) for cooling the inside of the refrigerator, and performs a refrigeration cycle by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (1E). And
The refrigerant circuit (1E) includes a heat source side heat exchanger (4) and an evaporator during a heating operation in which the air conditioning heat exchanger (41) serves as a condenser and the cooling heat exchanger (45, 51) serves as an evaporator. first operation and the refrigerant is circulated so that the heat source-side heat exchanger during the heating operation (4) is configured to be a second operation in which the refrigerant so that the condenser is circulated,
A refrigeration apparatus comprising switching means ( 3B, 26, 80 ) capable of switching the refrigerant circulation operation in the refrigerant circuit ( 1E ) during the heating operation to a first operation and a second operation .
請求項1記載の冷凍装置において、
第1動作中に所定の除霜開始条件が成立すると熱源側熱交換器(4)を除霜するために上記第1動作から第2動作へと切り換える制御手段(80)を備えている冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 1, wherein
A refrigeration apparatus comprising control means (80) for switching from the first operation to the second operation in order to defrost the heat source side heat exchanger (4) when a predetermined defrosting start condition is established during the first operation. .
請求項2記載の冷凍装置において、
制御手段(80)は、第2動作中に低圧冷媒圧力が所定値よりも低下すると熱源側熱交換器(4)の除霜途中であっても第2動作から第1動作へと切り換えるように構成されている冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 2,
The control means (80) switches from the second operation to the first operation even during the defrosting of the heat source side heat exchanger (4) when the low-pressure refrigerant pressure falls below a predetermined value during the second operation. Constructed refrigeration equipment.
請求項3記載の冷凍装置において、
制御手段(80)は、熱源側熱交換器(4)の除霜途中に第2動作から第1動作に切り換わったときには、熱源側熱交換器(4)の除霜完了後に第2動作から第1動作に切り替わったときよりも、次回の除霜開始時期を早めるように構成されている冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to claim 3,
When the control means (80) switches from the second operation to the first operation during the defrosting of the heat source side heat exchanger (4), the control means (80) starts from the second operation after the defrosting of the heat source side heat exchanger (4) is completed. A refrigeration apparatus configured to advance the next defrosting start time more than when switching to the first operation.
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