JP3780955B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱源側圧縮機構と共に冷媒を２段圧縮し且つ運転容量が可変である利用側圧縮機構を有する冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置は、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】
ところで、食品等を冷凍貯蔵する場合には、冷却対象物をより低温に冷却する必要があるため、冷媒を相当低い圧力にまで減圧しなければならない。そこで、従来の冷凍装置は、室外圧縮機及び室外熱交換器を有する室外ユニットと、冷蔵熱交換器を有する冷蔵ユニットとに加え、ブースタ圧縮機及び冷凍熱交換器を有する冷凍ユニットを設け、２元式冷凍サイクルを形成するようにしていた。
【０００４】
一方、このような冷凍ユニットにおける冷凍負荷が変動すると、ブースタ圧縮機に吸入される冷媒の圧力もそれに伴って変化する。そこで、ブースタ圧縮機の吸入側に低圧冷媒圧力を検出するための低圧センサを設け、この低圧センサの出力に基づいてブースタ圧縮機を容量制御することが、広く行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷凍ユニットにおける冷凍負荷は、その変動が比較的小さいため、その冷凍ユニットのブースタ圧縮機を容量制御する場合、室外圧縮機ほどきめ細かく容量制御する必要がない。しかしながら、上記従来のものでは、ブースタ圧縮機の容量を制御する目的で、低圧センサを設けるようにしているため、その分コストが高くなるのは避けられない。
【０００６】
そこで、低圧センサを設けないようにして、冷凍負荷に関係なく一定容量で圧縮機を運転することが考えられるが、この場合には、冷凍装置のＣＯＰが低下するという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は斯かる諸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、冷凍装置のブースタ圧縮機の運転容量を、低圧センサ等を用いずに適切に制御することにより、コストを低減すると共に、冷凍装置のＣＯＰの向上を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、通常運転時には、圧縮機の運転容量を第１の設定容量まで運転制御可能とする一方、起動運転時には、圧縮機の運転容量を上記第１の設定容量よりも大きい第２の設定容量で運転制御するようにした。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、熱源側圧縮機構（2D）と熱源側熱交換器（4）とを有する熱源側ユニット（1A）と、上記熱源側ユニット（1A）に冷媒循環可能に接続され、冷媒を熱源側圧縮機構（2D）と共に２段圧縮する利用側圧縮機構（53）と利用側熱交換器（51）とを有する利用側ユニット（1D）と、上記利用側熱交換器（ 51 ）が冷却する対象温度が所定の下限温度（ Tb ）に低下すると利用側圧縮機構（ 53 ）を停止して冷却運転を休止し、対象温度が所定の上限温度（ Ta ）に上昇すると利用側圧縮機構（ 53 ）を駆動させて冷却運転を再開させる運転制御手段（ 83 ）と、上記運転制御手段（ 83 ）が利用側圧縮機構（ 53 ）の運転を再開させた後に該利用側圧縮機構（ 53 ）の容量を予め設定された通常容量（ F1 ）にまで次第に増大させる容量制御手段（81）とを備えている。
【００１０】
上記第１の発明によると、熱源側ユニット（1A）の熱源側圧縮機構（2D）から吐出された高圧冷媒は、熱源側熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、膨張した後、利用側ユニット（1D）の利用側熱交換器（51）に流れて蒸発する。この利用側熱交換器（51）を流れる冷媒は、利用側圧縮機構（53）により吸引されるので、利用側ユニット（1D）における冷却対象は相当低温に冷却される。そして、この利用側圧縮機構（53）から吐出した冷媒は、熱源側圧縮機構（2D）に戻り、この循環を繰り返す。
【００１１】
このとき、利用側圧縮機構（53）は、通常運転時に、容量制御手段（81）により運転制御される。容量制御手段（81）は、利用側圧縮機構（53）の容量を、例えば零から予め設定された通常容量（ F1 ）まで変化させながら制御する。
【００１２】
また、上記第１の発明では、起動容量制御手段（82）による運転制御によって、利用側熱交換器（51）は冷却対象を冷却する。そして、冷却対象の温度が所定の下限温度（Tb）に低下すると、運転制御手段（83）により利用側圧縮機構（53）が一旦停止され、冷却運転は休止する。この冷却運転の休止により冷却対象の温度が上昇し、その温度が所定の上限温度（Ta）に上昇すると、利用側圧縮機構（53）は、上記運転制御手段（83）により再び駆動される。
【００１３】
また、上記第１の発明では、利用側圧縮機構（53）の運転を再開する容量制御手段（81）は、その利用側圧縮機構（53）の容量を例えば零から通常容量（ F1 ）まで段階的に増大させる。このことにより、上記所定の上限温度（Ta）と下限温度（Tb）との間で、冷却対象の温度低下が比較的緩やかに行われるため、利用側圧縮機構（53）の休止及び駆動の切り換えが頻繁に行われることはない。
【００１４】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記利用側圧縮機構（ 53 ）が所定の長時間以上に停止した後に起動した際に、上記容量制御手段（ 81 ）に代わり上記通常容量（ F1 ）よりも大きい上限容量（ F2 ）にまで利用側圧縮機構（ 53 ）の容量を次第に増大させる起動容量制御手段（ 82 ）を備えるものである。
【００１５】
ところで、所定の長時間以上に停止した後に起動する起動運転時には、冷凍負荷が比較的大きくなっている。そこで、上記第２の発明では、この起動運転時に、上記容量制御手段（81）に代わって起動容量制御手段（82）により利用側圧縮機構（ 53 ）が運転制御される。起動容量制御手段（82）は、利用側圧縮機構（53）の容量を、上記通常容量（ F1 ）よりも大きい上限容量（ F2 ）に制御する。その結果、冷却対象は、起動運転時に起動容量制御手段（82）によって効果的に素早く冷却される。
【００１６】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記利用側圧縮機構（53）に異常が発生したときに、該利用側圧縮機構（53）の異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段（81）の通常容量（ F1 ）及び起動容量制御手段（82）の上限容量（ F2 ）を変更する補正手段（84）を備えている。
【００１７】
上記第３の発明によると、利用側圧縮機構（53）に異常が発生したときに、補正手段（84）は、上記通常容量（ F1 ）及び上限容量（ F2 ）を、異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量にそれぞれ変更する。
【００１８】
そして、通常運転時に、容量制御手段（81）は、利用側圧縮機構（53）の容量を上記補正容量まで変化させながら制御する。一方、起動運転時に、起動容量制御手段（82）は、利用側圧縮機構（53）の容量を上記補正容量に制御する。したがって、利用側圧縮機構（53）に異常が発生した場合に、その容量が小さく変更されるため、該利用側圧縮機構（53）の運転は安全に行われる。
【００１９】
第４の発明は、上記第２の発明において、上記利用側圧縮機構（53）が起動してから所定の短時間以内に停止した際に、該利用側圧縮機構（53）の停止前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段（81）の通常容量（ F1 ）及び起動容量制御手段（82）の上限容量（ F2 ）を変更する補正手段（84）を備えている。
【００２０】
上記第４の発明によると、利用側圧縮機構（53）が起動してから所定の短時間以内に停止した際に、補正手段（84）は、上記通常容量（ F1 ）及び上限容量（ F2 ）を、その停止前の利用側圧縮機構（53）の容量よりも小さい所定の補正容量にそれぞれ変更する。
【００２１】
そして、通常運転時に、容量制御手段（81）は、利用側圧縮機構（53）の容量を上記補正容量まで変化させながら制御する。一方、起動運転時に、起動容量制御手段（82）は、利用側圧縮機構（53）の容量を上記補正容量に制御する。したがって、停止する前の起動期間が比較的短時間である場合には、冷凍負荷が比較的小さいため、冷却対象は、小さく変更された補正容量により充分かつ適切に冷却される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
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、ショーケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものである。
【００２４】
上記冷凍装置（1）は、熱源側ユニットである室外ユニット（1A）と、この室外ユニット（1A）に冷媒循環可能に接続される利用側ユニットとしての室内ユニット（1B）、冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（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。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。
【００２５】
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。
【００２６】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（1A）は、熱源側圧縮機構と熱源側熱交換器とを有している。上記熱源側圧縮機構は、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）とから構成されている。一方、上記熱源側熱交換器は、室外熱交換器（4）により構成されている。また、室外ユニット（1A）は、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）を備えている。
【００２７】
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。
【００２８】
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）を構成し且つ第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）を構成し且つ第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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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）及び室外ガス管（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。
【００３６】
具体的に、インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）には、分岐管（6d）が分岐接続されている。この分岐管（6d）の他端は、逆止弁（7）を介して第３四路切換弁（3C）の第１ポート（P1）に接続されている。また、第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）は、第３四路切換弁（3C）の第２ポート（P2）に接続されている。そして、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）には、分岐管（6e）が分岐接続されている。この分岐管（6e）の他端は、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（7）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。
【００３７】
そして、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１実線参照）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２の状態（図１破線参照）とに切り換え可能に構成されている。
【００３８】
上記各吐出管（5a，5b，5c）と高圧ガス管（8）と室外ガス管（9）とは、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）とは、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）とは、冷房運転時の第２の低圧ガスライン（1N）を構成している。
【００３９】
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）がそれぞれ設けられている。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）から第２連絡液管（12）の閉鎖弁（20）へ向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００４０】
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。
【００４１】
上記液管（10）には、その逆止弁（7）とレシーバ（14）との間で、分岐液管（36）が分岐接続されている。この分岐液管（36）の他端は、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。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。
【００４２】
そして、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
〈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、利用側ファンである室内ファン（43）が近接して配置されている。
【００４６】
〈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利用側熱交換器としての冷蔵熱交換器（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（7a）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。
【００４７】
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ノンインバータ圧縮機（2C）の吸込側に連通している。上記冷蔵熱交換器（45）の冷媒圧力（蒸発圧力）は室内熱交換器（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。
【００４８】
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、冷却ファンである冷蔵ファン（47）が近接して配置されている。
【００４９】
〈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利用側熱交換器としての冷凍熱交換器（51）と、膨張機構である冷凍膨張弁（52）と、冷凍圧縮機である利用側圧縮機構としてのブースタ圧縮機（53）とを備えている。ブースタ圧縮機（53）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。
【００５０】
ところで、第１連絡液管（11）には、分岐液管（13）が分岐接続されている。この分岐液管（13）の他端は、上記冷凍熱交換器（51）の液側に接続されている。また、分岐液管（13）には、電磁弁（7b）及び冷凍膨張弁（52）がそれぞれ設けられている。
【００５１】
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）が設けられる一方、この逆止弁（7）とブースタ圧縮機（53）との間にはオイルセパレータ（55）が設けられている。このオイルセパレータ（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。
【００５２】
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（つまり、低圧ガス管（15）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）が故障等により停止した場合に、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。
【００５３】
上記ブースタ圧縮機（53）は、冷凍熱交換器（51）の冷媒蒸発温度を冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸発温度よりも低くする目的で、冷媒を第１系統の圧縮機構（2D）と共に２段圧縮するように構成されている。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。
【００５４】
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、冷却ファンである冷凍ファン（58）が近接して配置されている。
【００５５】
また、この実施形態では、バイパス管（59）と分岐ガス管（16）との合流部と、オイルセパレータ（55）との間に逆止弁（7）を設けるようにしているが、この場合、冷凍装置（1）の停止時において、圧縮機構（2A,2B,2C）の吸入側圧力と、ブースタ圧縮機（53）の吐出側圧力との差圧により、そのブースタ圧縮機（53）の吐出側圧力が低下して、該ブースタ圧縮機（53）の吸入側圧力よりも低くなる虞れがある。その結果、起動時に、ブースタ圧縮機（53）に大きなストレスが加わって不具合が生じる虞れがある。
【００５６】
これに対して、図１４に拡大して示すように、バイパス管（59）と分岐ガス管（16）との合流部よりも下流側に逆止弁（7）を設けるようにしてもよい。このようにすることにより、ブースタ圧縮機（53）の吸入側から吐出側へ向かって冷媒が流通できるようになる。その結果、このブースタ圧縮機（53）の吐出側圧力が吸入側圧力よりも低くなるのを防止して、ブースタ圧縮機（53）の起動に不具合が生じないようにすることができる。
【００５７】
〈制御系統〉
上記冷媒回路（1E）には、各種センサ及び各種スイッチが設けられている。上記室外ユニット（1A）の高圧ガス管（8）には、高圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である高圧圧力センサ（61）と、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（62）とが設けられている。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（63）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（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）には、それぞれ、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。
【００５８】
上記インバータ圧縮機（2A）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の各吸入管（6a，6c）には、低圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である低圧圧力センサ（65，66）と、低圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吸入温度センサ（67，68）とが設けられている。
【００５９】
上記室外熱交換器（4）には、室外熱交換器（4）における冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度を検出する温度検出手段である室外熱交換センサ（69）が設けられている。また、上記室外ユニット（1A）には、室外空気温度を検出する温度検出手段である外気温センサ（70）が設けられている。
【００６０】
上記室内熱交換器（41）には、室内熱交換器（41）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する温度検出手段である室内熱交換センサ（71）が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出する温度検出手段であるガス温センサ（72）が設けられている。また、上記室内ユニット（1B）には、室内空気温度を検出する温度検出手段である室温センサ（73）が設けられている。また、上記冷蔵ユニット（1C）には、冷蔵用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷蔵温度センサ（74）が設けられている。
【００６１】
そして、上記冷凍ユニット（1D）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷凍温度センサ（75）が設けられている。また、ブースタ圧縮機（53）の吐出側には、吐出冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（64）が設けられている。さらに、ブースタ圧縮機（53）には、該ブースタ圧縮機（53）におけるインバータの出力電流の異常を検出する検出手段である異常電流センサ（78）が設けられている。
【００６２】
上記第２連絡液管（12）における閉鎖弁（20）と逆止弁（7）との間には、該第２連絡液管（12）における冷媒温度を検出する温度検出手段である液温センサ（76）が設けられている。
【００６３】
上記各種センサ及び各種スイッチの出力信号は、制御手段であるコントローラ（80）に入力される。このコントローラ（80）は、冷媒回路（1E）の運転を制御し、後述する８種類の運転モードを切り換えて制御するように構成されている。そして、該コントローラ（80）は、運転時に、インバータ圧縮機（2A）の起動、停止及び容量制御や、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）の起動及び停止、さらには室外膨張弁（26）及び室内膨張弁（42）の開度調節などに関して制御を行うとともに、各四路切換弁（3A，3B，3C）の切り換えや、油戻し管（31a，31b）、均油管（32，33，34）及びリキッドインジェクション管（27）の電磁弁（SV0，SV1，SV2，SV3，SV4，SV6）についての開閉操作なども行う。
【００６４】
上記コントローラ（80）は、圧縮機構（2D，2E）の運転容量の制御を、冷媒回路（1E）における低圧圧力の目標値に基づいて行う。この目標値は、圧縮機構（2D，2E）の運転容量の変化に応じて連続的または段階的に変化するように定められており、具体的には、上記運転容量の変化に伴う圧力損失の変化を加味して上記目標値が定められている。
【００６５】
また、コントローラ（80）は、低圧圧力の目標値を上下にシフトさせて運転制御を行うことが可能に構成されている。具体的には、上記コントローラ（80）は、冷媒回路（1E）の配管長に応じて低圧圧力の目標値を変化させたり、省エネ運転や急冷運転などの装置の運転状態に応じて低圧圧力の目標値を変化させたりすることができるように構成されている。
【００６６】
そして、本発明の特徴として、図２に示すように、上記コントローラ（80）は、容量制御部（81）と起動容量制御部（82）と運転制御部（83）と補正部（84）とを備えている。容量制御部（81）は、所定の長時間（例えば３０分間）未満の停止期間後における運転時である通常運転時に、ブースタ圧縮機（53）を予め設定された第１の所定容量（F1）（例えば、F1＝１５０Hz）まで運転制御可能に構成されている。本実施形態では、この第１の所定容量（ F1 ）が通常容量となっている。
【００６７】
一方、起動容量制御部（82）は、ブースタ圧縮機（53）が所定の長時間（例えば３０分間）以上に停止した後に起動した際（つまり、起動運転時）に、上記容量制御部（81）に代わり上記第１の所定容量（F1）よりも大きい第２の所定容量（F2）（例えば、F2＝２００Hz）でブースタ圧縮機（53）を運転制御するように構成されている。本実施形態では、この第２の所定容量（ F2 ）が上限容量となっている。
【００６８】
運転制御部（83）は、ブースタ圧縮機（53）が冷却する対象温度である冷凍用ショーケースの庫内温度が、所定の下限温度（Tb）に低下すると、ブースタ圧縮機（53）を停止して冷却運転を休止し、上記庫内温度が所定の上限温度（Ta）に上昇すると、ブースタ圧縮機（53）を駆動させて冷却運転を再開させるように構成されている。さらに、その冷却運転の再開時に、再開信号を出力するようにしている。尚、上限温度（Ta）及び下限温度（Tb）は、これら各温度の中間温度が、庫内の適正温度となるように設定されている。
【００６９】
すなわち、容量制御部（81）は、運転制御部（83）が冷却運転を再開させた再開信号に基づき、起動容量制御部（82）に代わりブースタ圧縮機（53）を第１の所定容量（F1）まで運転制御可能に構成されている。そして、容量制御部（81）は、ブースタ圧縮機（53）の運転再開後に該ブースタ圧縮機（53）の容量を、所定の初期容量として例えば零から、段階的に第１の所定容量まで増大可能に構成されている。
【００７０】
補正部（84）は、ブースタ圧縮機（53）に、例えばインバータの出力電流等の異常が発生したときに、該ブースタ圧縮機（53）の異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御部（81）の第１の所定容量（F1）及び起動容量制御部（82）の第２の所定容量（F2）を変更するように構成されている。
【００７１】
さらに、上記補正部（84）は、ブースタ圧縮機（53）が起動してから所定の短時間（例えば、３分間）以内に停止した際に、ブースタ圧縮機（53）の停止前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御部（81）の第１の所定容（F1）量及び起動容量制御部（82）の第２の所定容量（F2）を変更するように構成されている。
【００７２】
−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。
【００７３】
以下、個々の運転の動作について具体的に説明する。
【００７４】
〈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６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。
【００７５】
また、図６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（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）は閉鎖している。
【００７６】
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。
【００７７】
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）の開度などがコントローラ（80）により制御される。圧縮機（2B、2C）は１台のみを運転することも可能である。
【００７８】
〈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７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。
【００７９】
また、図７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（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
≪ブースタ圧縮機の容量制御≫
次に、この冷凍運転におけるブースタ圧縮機（53）の容量制御について、図３のフローチャートと、図４及び図５のタイムチャートとをそれぞれ参照して説明する。
【００８８】
まず、図３のステップ（S1）において、冷凍ユニットが運転中であるか否かが判断される。このとき、冷凍運転がまだ開始されておらず、冷凍ユニットが運転中でない場合、又は所定の長時間（例えば３０分間）以上停止している場合には、ＮＯと判断されてステップ（S2）へ進む。ステップ（S2）では、ブースタ圧縮機（53）の次の起動が、所定の長時間（例えば３０分間）以上の停止期間経過後の起動であるときに、コントローラ（80）の起動容量制御部（82）は、ブースタ圧縮機（53）の容量（つまり、最高周波数）（ｆmax）を第２の所定容量（F2）に設定する。第２の所定容量（F2）は、例えば２００Hzとする。そして、この起動開始から運転制御部（83）による運転の休止（サーモオフ）までの期間である起動運転時に、起動容量制御部（82）は、ブースタ圧縮機（53）を第２の所定容量（F2＝２００Hz）で運転制御する。そして、このステップ（S2）の後、リターンする。
【００８９】
一方、ステップ（S1）で冷凍ユニットが運転中であって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S3）へ移行する。ステップ（S3）では、ブースタ圧縮機（53）に異常が発生していないか否かが判断される。その結果、異常電流センサ（78）によって異常が検出されない場合には、ステップ（S4）へ進む。
【００９０】
ステップ（S4）では、ブースタ圧縮機（53）の運転が休止（サーモオフ）しているか否かが判断される。その結果、ブースタ圧縮機（53）の運転が継続されており（サーモオン）、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S5）へ移行する。
【００９１】
ステップ（S5）では、ブースタ圧縮機（53）の容量（ｆmax）が第１の所定容量（F1）以上であるか否かを判断する。第１の所定容量（F1）は、例えば１５０Hzとする。その結果、起動運転時であり容量（ｆmax）が２００Hzである場合や、通常運転時であり容量（ｆmax）が１５０Hzに達している場合には、ＹＥＳと判断し、その容量（ｆmax）を変化させずにリターンする。
【００９２】
一方、ステップ（S5）において、通常運転時であり容量（ｆmax）が１５０Hz未満である場合には、ステップ（S6）へ進む。ステップ（S6）では、現在の容量（ｆmax）を１０分毎に１０Hzずつ増大させる。その後、リターンする。このようにして、容量制御部（81）は、通常運転時に、容量（ｆmax）を、所定時間経過毎に所定の大きさずつ段階的に増大させて第１の所定容量（F1）まで変化させる。
【００９３】
ところで、上記ステップ（S3）において、異常電流センサ（78）によりブースタ圧縮機（53）の異常が検出され、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S7）へ進む。ステップ（S7）では、補正部（84）は、第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）を、その異常発生前の容量（ｆmax）よりも、例えば１０Hz小さい所定の補正容量にそれぞれ変更する。その後、上記ステップ（S4）へ移行する。
【００９４】
また、上記ステップ（S4）において、ブースタ圧縮機（53）の運転が休止（サーモオフ）しており、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S8）へ移行する。ステップ（S8）では、そのブースタ圧縮機（53）の停止（サーモオフ）が、起動（サーモオン）してから所定の短時間である例えば３分間以内の停止であるか否かが判断される。その結果、その停止が起動して３分以内のものであって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S9）へ移行する。
【００９５】
ステップ（S9）では、補正部（84）は、第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）を、その停止前の容量（ｆmax）よりも、例えば１０Hz小さい所定の補正容量にそれぞれ変更する。その後、上記ステップ（S5）へ移る。
【００９６】
一方、上記ステップ（S8）において、ブースタ圧縮機（53）の停止が、起動してから３分よりも長い時間の経過後の停止であって、ＮＯと判断された場合には、第１の所定容量及び第２の所定容量を変更しないで、リターンする。
【００９７】
ここで、図４及び図５を参照して、上述の処理制御に対応する圧縮機ブースタ圧縮機（53）の周波数（つまり容量（ｆmax））の時間変化と、冷凍ユニット（1D）の庫内温度の時間変化とのそれぞれについて説明する。
【００９８】
図中において、実線は、図３のステップ（S1）からステップ（S6）までの処理制御が行われた場合を示している。また、破線は、ステップ（S7）の異常発生時の処理制御が行われた場合を示している。
【００９９】
まず、時間（t0）において、３０分以上の停止後の起動が行われる。この際、起動容量制御部（82）により、ブースタ圧縮機（53）の最高周波数である容量（ｆmax）は、２００Hz（F2）に設定される。その後、実際の容量は増大して、最高周波数である２００Hzに達すると共に、冷凍ユニット（1D）の庫内温度が低下する。
【０１００】
そして、時間（t1）において、庫内温度が下限温度（Tb）に達すると、起動容量制御部（82）によるブースタ圧縮機（53）の運転は、運転制御部（83）により一旦休止される（サーモオフ）。その後、運転休止に伴って庫内温度は徐々に上昇し、時間（t2）で庫内温度が上限温度（Ta）に達すると、運転制御部（83）によってブースタ圧縮機（53）の運転は再開される（サーモオン）。このとき、ブースタ圧縮機（53）の容量（ｆmax）は、容量制御部（81）によって零から１０分毎に１０Hzずつ段階的に１５０Hzまで増大する。
【０１０１】
その後、時間（t3）において、庫内温度が再び下限温度（Tb）に達すると、運転制御部（83）によりブースタ圧縮機（53）の運転が休止される。その後、時間（t4）において、庫内温度が上昇して再び上限温度（Ta）に達すると、運転制御部（83）によって容量制御部（81）によるブースタ圧縮機（53）の運転が再開される。このようにして、ブースタ圧縮機（53）が運転制御されて、庫内温度が所定の温度範囲に維持される。
【０１０２】
ところで、例えば、時間（t2）と時間（t3）との間の時間（t5）において、容量（ｆmax）が１２０Hzになってからブースタ圧縮機（53）に異常が発生した場合、補正部（84）は、第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）を、その異常発生前の１２０Hzよりも１０Hz小さい１１０Hzにそれぞれ変更する。そして、この１１０Hzに変更された第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）に基づいて、ブースタ圧縮機（53）は運転制御される。
【０１０３】
このブースタ圧縮機（53）の容量制御は、ブースタ圧縮機（53）が運転される以下の各運転でも同様に行われる。
【０１０４】
〈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８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。
【０１０５】
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８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（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）が開口される一方、室外膨張弁（26）は閉鎖している。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
〈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る。この第２冷房冷凍運転時の設定は、図９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で第１冷房冷凍運転と異なる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
なお、第１冷房冷凍運転と第２冷房冷凍運転の具体的な切り換え制御については省略する。
【０１１５】
〈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１０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。
【０１１６】
また、図１０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（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）は閉鎖している。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
〈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１１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。
【０１２１】
また、図１１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（7a）及び冷凍ユニット（1D）の電磁弁（7b）が開口する一方、室外膨張弁（26）が閉鎖している。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
〈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１２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。
【０１２６】
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１２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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
〈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１３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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
−実施形態の効果−
以上説明したように、この実施形態によると、冷凍負荷が比較的大きい起動運転時に、ブースタ圧縮機（53）は、容量制御部（81）に代わって起動容量制御部（82）により運転制御されるため、その冷却対象を素早く冷却することができる。したがって、通常運転時及び起動運転時のそれぞれに必要な冷凍負荷に応じて、ブースタ圧縮機（53）を適切に運転制御することが可能となる。このため、冷凍負荷の変化とは無関係に一定容量でブースタ圧縮機（53）を運転させるものに比べて、冷凍装置（1）のＣＯＰの向上を図ることができる。
【０１３７】
そして、このような冷凍ユニット（1D）では、その負荷変動が比較的小さいため、上記容量制御部（81）及び起動容量制御部（82）を備えることにより、該ブースタ圧縮機（53）の吸入冷媒圧力を検出するための低圧センサ等を用いなくても、ブースタ圧縮機（53）の容量を充分且つ適切に制御することができる。その結果、装置全体のコストを低減させることができる。
【０１３８】
また、運転制御部（83）を設けるようにしたので、通常運転時に、対象温度を上限温度（Ta）と下限温度（Tb）との間の温度に適切に維持することができる。さらに、容量制御部（81）を、ブースタ圧縮機（53）の容量を段階的に第１の所定容量（F1）まで増大可能な構成としたので、上限温度（Ta）と下限温度（Tb）との間において、冷却対象の温度低下を比較的緩やかにして、ブースタ圧縮機（53）の休止と駆動との切り換えの頻度を低減させることができる。
【０１３９】
そのことに加えて、ブースタ圧縮機（53）に異常が発生したときに、補正部（84）は、上記第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）を、異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量にそれぞれ変更するようにしたので、ブースタ圧縮機（53）に異常が発生した場合であっても、そのブースタ圧縮機（53）の運転を安全に行うことができる。
【０１４０】
さらに、ブースタ圧縮機（53）が起動してから所定の短時間以内に停止した際に、補正部（84）は、上記第１の所定容量（F1）及び第２の所定容量（F2）を、その停止前のブースタ圧縮機（53）の容量よりも小さい所定の補正容量にそれぞれ変更するようにしたので、停止する前の起動期間が比較的短時間であって冷凍負荷が比較的小さい場合に、冷却対象を、小さく変更された補正容量により充分かつ適切に冷却することができる。
【０１４１】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の発明によると、冷媒を熱源側ユニットの熱源側圧縮機構と共に２段圧縮する利用側圧縮機構と利用側熱交換器とを有する利用側ユニットと、利用側圧縮機構を通常容量まで運転制御可能な容量制御手段とを備え、上記容量制御手段を、利用側圧縮機構の運転再開後に利用側圧縮機構の容量を段階的に通常容量まで増大可能とすることにより、冷却対象の温度低下が上限温度と下限温度との間で比較的緩やかに行われるため、利用側圧縮機構の休止及び駆動の切り換えの頻度を低減させることができる。そのことに加えて、利用側圧縮機構の容量を制御する目的で、利用側圧縮機構の吸入冷媒圧力を検出するための低圧センサが不要となるため、コストの低減を図ることができる。
【０１４２】
また、この第１の発明によると、上記利用側熱交換器が冷却する対象温度が所定の下限温度に低下すると、利用側圧縮機構を停止して冷却運転を休止し、対象温度が所定の上限温度に上昇すると、利用側圧縮機構を駆動させて冷却運転を再開させる運転制御手段を備え、容量制御手段を、起動容量制御手段に代わり利用側圧縮機構を通常容量まで運転制御可能に構成することにより、運転制御手段によって対象温度を上限温度と下限温度との間の温度に適切に維持することができる。
【０１４３】
第２の発明によると、利用側圧縮機構が所定の長時間以上に停止した後に起動した際に、容量制御手段に代わり通常容量よりも大きい上限容量で利用側圧縮機構を運転制御する起動容量制御手段とを備えることにより、利用側圧縮機構は、通常運転時及び起動運転時のそれぞれに必要な冷凍負荷に応じて適切に運転制御されるので、冷凍装置のＣＯＰの向上を図ることができる。
【０１４４】
第３の発明によると、上記利用側圧縮機構に異常が発生したときに、利用側圧縮機構の異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段の通常容量及び起動容量制御手段の上限容量を変更する補正手段を備えることにより、利用側圧縮機に異常が発生した場合に、その容量が小さく変更されるため、利用側圧縮機構の運転を安全に行うことができる。
【０１４５】
第４の発明によると、上記利用側圧縮機構が起動してから所定の短時間以内に停止した際に、利用側圧縮機構の停止前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段の通常容量及び起動容量制御手段の上限容量を変更する補正手段を備えることにより、停止する前の起動期間が比較的短時間である場合には、冷凍負荷が比較的小さいため、冷却対象を、小さく変更された補正容量により充分かつ適切に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の冷媒回路を示す回路図である。
【図２】 コントローラの構成を示す説明図である。
【図３】 ブースタ圧縮機の容量制御を示すフローチャート図である。
【図４】 ブースタ圧縮機の周波数と時間との関係を示すタイムチャート図である。
【図５】 冷凍ユニットの庫内温度と時間との関係を示すタイムチャート図である。
【図６】 冷房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図７】 冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図８】 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９】 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１０】 暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１１】 第１暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１２】 第２暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１３】 第３暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
【図１４】 冷凍ユニットにおける冷媒回路のその他の態様を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
（F1） 通常容量（第１の所定容量）
（F2） 上限容量（第２の所定容量）
（Ta） 上限温度
（Tb） 下限温度
（1） 冷凍装置
（1A） 室外ユニット（熱源側ユニット）
（1D） 冷凍ユニット（利用側ユニット）
（4） 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
（51） 冷凍熱交換器（利用側熱交換器）
（53） ブースタ圧縮機（利用側圧縮機構）
（81） 容量制御部（容量制御手段）
（82） 起動容量制御部（起動容量制御手段）
（83） 運転制御部（運転制御手段）
（84） 補正部（補正手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a refrigeration apparatus having a use side compression mechanism that compresses a refrigerant in two stages together with a heat source side compression mechanism and has a variable operation capacity.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle has been widely used as an air conditioner that cools and heats a room and a refrigerator such as a refrigerator that stores food. 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]
  By the way, when food or the like is stored frozen, it is necessary to cool the object to be cooled to a lower temperature. Therefore, the refrigerant must be decompressed to a considerably low pressure. Therefore, a conventional refrigeration apparatus is provided with a refrigeration unit having a booster compressor and a refrigeration heat exchanger in addition to an outdoor unit having an outdoor compressor and an outdoor heat exchanger, and a refrigeration unit having a refrigeration heat exchanger. The original refrigeration cycle was formed.
[0004]
  On the other hand, when the refrigeration load in such a refrigeration unit fluctuates, the pressure of the refrigerant sucked into the booster compressor changes accordingly. Therefore, it is widely practiced to provide a low-pressure sensor for detecting the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the booster compressor, and to control the capacity of the booster compressor based on the output of the low-pressure sensor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, since the fluctuation | variation of the freezing load in a freezing unit is comparatively small, when carrying out capacity control of the booster compressor of the freezing unit, it is not necessary to carry out capacity control as finely as an outdoor compressor. However, in the above-described conventional one, a low pressure sensor is provided for the purpose of controlling the capacity of the booster compressor, and thus the cost is inevitably increased.
[0006]
  Therefore, it is conceivable to operate the compressor with a constant capacity regardless of the refrigeration load without providing the low-pressure sensor. However, in this case, there arises a problem that the COP of the refrigeration apparatus is lowered.
[0007]
  The present invention has been made in view of such various points, and its object is to reduce costs by appropriately controlling the operating capacity of a booster compressor of a refrigeration apparatus without using a low-pressure sensor or the like. At the same time, it is to improve the COP of the refrigeration apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the present invention, during the normal operation, the operation capacity of the compressor can be controlled to the first set capacity, while during the start-up operation, the operation capacity of the compressor is reduced to the first capacity. Operation control was performed with a second set capacity larger than the set capacity.
[0009]
  Specifically, the first invention is a heat source side unit (1A) having a heat source side compression mechanism (2D) and a heat source side heat exchanger (4), and is connected to the heat source side unit (1A) so that refrigerant can be circulated. A utilization side unit (1D) having a utilization side compression mechanism (53) and a utilization side heat exchanger (51) for compressing the refrigerant in two stages together with the heat source side compression mechanism (2D);Use side heat exchanger ( 51 ) The target temperature to cool is a predetermined lower limit temperature ( Tb ) To the use side compression mechanism ( 53 ) To stop the cooling operation, and the target temperature is a predetermined upper limit temperature ( Ta ) To the user side compression mechanism ( 53 ) Is driven to restart the cooling operation. 83 ) And the above operation control means ( 83 ) Is the user side compression mechanism ( 53 ) After resuming operation, the use side compression mechanism ( 53 ) Capacity of the preset normal capacity ( F1 ) Gradually increase toCapacity control means (81).
[0010]
  the aboveFirstAccording to the invention, the high-pressure refrigerant discharged from the heat source side compression mechanism (2D) of the heat source side unit (1A) flows into the heat source side heat exchanger (4) and condenses. The condensed liquid refrigerant expands and then flows to the use side heat exchanger (51) of the use side unit (1D) and evaporates. Since the refrigerant flowing through the use side heat exchanger (51) is sucked by the use side compression mechanism (53), the object to be cooled in the use side unit (1D) is cooled to a considerably low temperature. The refrigerant discharged from the use side compression mechanism (53) returns to the heat source side compression mechanism (2D) and repeats this circulation.
[0011]
  At this time, the use side compression mechanism (53) is operation-controlled by the capacity control means (81) during normal operation. The capacity control means (81) sets the capacity of the use side compression mechanism (53) in advance from zero, for example.Normal capacity ( F1 )Control while changing.
[0012]
  In the first invention,The use side heat exchanger (51) cools the object to be cooled by the operation control by the starting capacity control means (82). When the temperature to be cooled falls to a predetermined lower limit temperature (Tb), the operation control means (83) temporarily stops the use side compression mechanism (53), and the cooling operation is stopped. When the temperature to be cooled rises due to the suspension of the cooling operation and the temperature rises to a predetermined upper limit temperature (Ta), the use side compression mechanism (53) is driven again by the operation control means (83).
[0013]
  In the first invention,The capacity control means (81) for resuming the operation of the use side compression mechanism (53) is configured to reduce the capacity of the use side compression mechanism (53) from zero, for example.Normal capacity ( F1 )Step by step. As a result, the temperature of the object to be cooled is relatively moderately lowered between the predetermined upper limit temperature (Ta) and the lower limit temperature (Tb), so that the use side compression mechanism (53) is stopped and the drive is switched. Is not done frequently.
[0014]
  According to a second invention, in the first invention,The above use side compression mechanism ( 53 ) Is started after being stopped for a predetermined long time, the capacity control means ( 81 ) Instead of the normal capacity ( F1 ) Larger capacity limit ( F2 ) Use side compression mechanism ( 53 ) Starting capacity control means for gradually increasing the capacity ( 82 ).
[0015]
  By the way, the refrigeration load is relatively large during the start-up operation that starts after stopping for a predetermined long time. Therefore,In the second invention,During this start-up operation, instead of the capacity control means (81), the start capacity control means (82)User side compression mechanism ( 53 )ButOperation is controlled. The starting capacity control means (82) determines the capacity of the use side compression mechanism (53) as described above.Normal capacity ( F1 )Bigger thanMaximum capacity ( F2 )To control. As a result, the object to be cooled is effectively quickly cooled by the startup capacity control means (82) during the startup operation.
[0016]
  ThirdThe invention of the aboveSecondIn the present invention, when an abnormality occurs in the use side compression mechanism (53), the capacity control means (81) has a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the abnormality of the use side compression mechanism (53) occurs.Normal capacity ( F1 )And starting capacity control means (82)Maximum capacity ( F2 )The correction means (84) which changes is provided.
[0017]
  the aboveThirdAccording to the invention, when an abnormality occurs in the use side compression mechanism (53), the correction means (84)Normal capacity ( F1 )as well asMaximum capacity ( F2 )Are respectively changed to predetermined correction capacities smaller than the capacities before the occurrence of abnormality.
[0018]
  During normal operation, the capacity control means (81) performs control while changing the capacity of the use side compression mechanism (53) to the correction capacity. On the other hand, during the start-up operation, the start-up capacity control means (82) controls the capacity of the use side compression mechanism (53) to the correction capacity. Therefore, the use side compressorStructureWhen an abnormality occurs in (53), the capacity is changed to be small, so that the use side compression mechanism (53) is operated safely.
[0019]
  4thThe invention of the aboveSecondIn the present invention, when the use side compression mechanism (53) is stopped within a predetermined short time after starting, the capacity is reduced to a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the use side compression mechanism (53) is stopped. Control means (81)Normal capacity ( F1 )And starting capacity control means (82)Maximum capacity ( F2 )The correction means (84) which changes is provided.
[0020]
  the above4thAccording to the invention, when the use-side compression mechanism (53) is stopped within a predetermined short time after the start-up, the correcting means (84)Normal capacity ( F1 )as well asMaximum capacity ( F2 )Are respectively changed to predetermined correction capacities smaller than the capacities of the use side compression mechanisms (53) before the stop.
[0021]
  During normal operation, the capacity control means (81) performs control while changing the capacity of the use side compression mechanism (53) to the correction capacity. On the other hand, during the start-up operation, the start-up capacity control means (82) controls the capacity of the use side compression mechanism (53) to the correction capacity. Therefore, when the start-up period before stopping is relatively short, the refrigeration load is relatively small, so that the object to be cooled is sufficiently and appropriately cooled by the correction capacity that has been changed to be small.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
  As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus (1) according to the present embodiment is provided in a convenience store, and is for cooling a showcase and air-conditioning / heating in a store.
[0024]
  The refrigeration system (1) includes an outdoor unit (1A) that is a heat source side unit, an indoor unit (1B) that is connected to the outdoor unit (1A) so that refrigerant can be circulated, and a refrigeration unit (1C) And a refrigeration unit (1D) and a refrigerant circuit (1E) for performing a vapor compression refrigeration cycle. 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.
[0025]
  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.
[0026]
    <Outdoor unit>
  The outdoor unit (1A) includes a heat source side compression mechanism and a heat source side heat exchanger. The heat source side compression mechanism includes an inverter compressor (2A) as a first compressor, a first non-inverter compressor (2B) as a second compressor, and a second non-inverter compressor as a third compressor. (2C). On the other hand, the heat source side heat exchanger is constituted by an outdoor heat exchanger (4). The outdoor unit (1A) includes a first four-way switching valve (3A), a second four-way switching valve (3B), and a third four-way switching valve (3C).
[0027]
  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.
[0028]
  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 compression mechanism (2D, 2E), during operation, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D) and the second 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.
[0029]
  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.
[0030]
  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.
[0031]
  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).
[0032]
  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.
[0033]
  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. 1), 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. ).
[0034]
  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). The first state (see the solid line in FIG. 1), and the second state (see FIG. 1), the auxiliary gas pipe (19) and the connection pipe (18) communicate, and the connection pipe (18) and the closed port communicate. 1 reference (see broken line 1).
[0035]
  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). And an 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).
[0036]
  Specifically, the branch pipe (6d) is branched and connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A). The other end of the branch pipe (6d) is connected to the first port (P1) of the third four-way switching 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 switching valve (3C). A branch pipe (6e) is branched and connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). The other end of the branch pipe (6e) is connected to the third port (P3) of the third four-way switching 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 (7) provided in the branch pipe (6d, 6e) allows only the refrigerant flow toward the third four-way switching valve (3C).
[0037]
  In the third four-way selector valve (3C), the first port (P1) and the second port (P2) communicate with each other, and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate with each other. State (see the solid line in FIG. 1), the second state in which the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate, and the second port (P2) and the third port (P3) communicate (dashed line in FIG. 1). To be switched to the reference).
[0038]
  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.
[0039]
  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, the shut-off valves (20) are respectively 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 second communication liquid pipe (12) is closed from the receiver (14). The refrigerant is configured to flow toward the valve (20).
[0040]
  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).
[0041]
  A branch liquid pipe (36) is branchedly connected to the liquid pipe (10) between the check valve (7) and the receiver (14). The other end of the branch liquid pipe (36) is connected between the closing valve (20) and the check valve (7) in the second liquid pipe (12). 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).
[0042]
  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).
[0043]
  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).
[0044]
  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.
[0045]
    <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), which is a use-side fan, is disposed close to the indoor heat exchanger (41).
[0046]
    <Refrigerated unit>
  The refrigeration unit (1C) includes a refrigeration heat exchanger (45) as a use side heat exchanger as a cooling heat exchanger and a refrigeration expansion valve (46) as 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 (7a) 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).
[0047]
  The refrigeration heat exchanger (45) communicates with the suction side of the first system compression mechanism (2D), while the indoor heat exchanger (41) is connected to the second non-inverter compressor (2C) during cooling operation. It communicates with the suction side. The refrigerant pressure (evaporation pressure) of the refrigeration heat exchanger (45) is 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.
[0048]
  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), which is a cooling fan, is disposed close to the refrigeration heat exchanger (45).
[0049]
    <Refrigeration unit>
  The refrigeration unit (1D) includes a refrigeration heat exchanger (51) as a use side heat exchanger as a cooling heat exchanger, a refrigeration expansion valve (52) as an expansion mechanism, and a use side compression as a refrigeration compressor. And a booster compressor (53) as a mechanism. The booster compressor (53) is a variable capacity compressor whose capacity is variable stepwise or continuously by inverter control of the electric motor.
[0050]
  By the way, the branch liquid pipe (13) is branched and connected to the first communication liquid pipe (11). The other end of the branch liquid pipe (13) is connected to the liquid side of the refrigeration heat exchanger (51). The branch liquid pipe (13) is provided with a solenoid valve (7b) and a refrigeration expansion valve (52), respectively.
[0051]
  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) is provided between the check valve (7) and the booster compressor (53). . An oil return pipe (57) having a capillary tube (56) is connected between the oil separator (55) and the connection gas pipe (54).
[0052]
  The connecting 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) ( That is, a bypass pipe (59) having a check valve (7) is connected to the low pressure gas pipe (15 side). The bypass pipe (59) is configured to bypass the booster compressor (53) and to flow the refrigerant when the booster compressor (53) stops due to failure or the like.
[0053]
  The booster compressor (53) is configured to use a first system compression mechanism (2D) for the purpose of lowering the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) lower than the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45). And two-stage compression. The refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is set to, for example, −40 ° C.
[0054]
  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) that is a cooling fan is disposed close to the refrigeration heat exchanger (51).
[0055]
  In this embodiment, the check valve (7) is provided between the junction of the bypass pipe (59) and the branch gas pipe (16) and the oil separator (55). When the refrigeration unit (1) is stopped, the pressure difference between the suction side pressure of the compression mechanism (2A, 2B, 2C) and the discharge side pressure of the booster compressor (53) There is a possibility that the discharge side pressure decreases and becomes lower than the suction side pressure of the booster compressor (53). As a result, there is a possibility that a great stress is applied to the booster compressor (53) at the time of start-up to cause a malfunction.
[0056]
  On the other hand, as shown in an enlarged view in FIG. 14, a check valve (7) may be provided downstream of the junction of the bypass pipe (59) and the branch gas pipe (16). In this way, the refrigerant can flow from the suction side to the discharge side of the booster compressor (53). As a result, the discharge-side pressure of the booster compressor (53) can be prevented from becoming lower than the suction-side pressure, and problems can be prevented from starting up the booster compressor (53).
[0057]
    <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) includes a high-pressure pressure sensor (61) that is a pressure detection means for detecting high-pressure refrigerant pressure, and a discharge temperature sensor (temperature detection means for detecting the high-pressure refrigerant temperature). 62). The discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) is provided with a discharge temperature sensor (63) which is a temperature detection means for detecting the high-pressure refrigerant temperature. The discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) each have a predetermined high-pressure refrigerant pressure. There is a pressure switch (64) that opens when the value is reached.
[0058]
  The suction pipes (6a, 6c) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter compressor (2C) each have a low pressure sensor (65, 66) which is a pressure detection means for detecting a low pressure refrigerant pressure, An intake temperature sensor (67, 68) which is a temperature detecting means for detecting the low-pressure refrigerant temperature is provided.
[0059]
  The outdoor heat exchanger (4) is provided with an outdoor heat exchange sensor (69) which is a temperature detecting means for detecting 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) which is a temperature detecting means for detecting the outdoor air temperature.
[0060]
  The indoor heat exchanger (41) is provided with an indoor heat exchange sensor (71) which is a temperature detecting means for detecting a condensation temperature or an evaporation temperature, which is a refrigerant temperature in the indoor heat exchanger (41), and on the gas side A gas temperature sensor (72) is provided as temperature detecting means for detecting the gas refrigerant temperature. The indoor unit (1B) is provided with a room temperature sensor (73) which is a temperature detecting means for detecting the indoor air temperature. In addition, the refrigeration unit (1C) is provided with a refrigeration temperature sensor (74) which is a temperature detection means for detecting the temperature inside the refrigerated showcase.
[0061]
  The refrigeration unit (1D) is provided with a refrigeration temperature sensor (75) which is a temperature detection means for detecting the internal temperature in the refrigeration showcase. A pressure switch (64) that opens when the discharge refrigerant pressure reaches a predetermined value is provided on the discharge side of the booster compressor (53). Further, the booster compressor (53) is provided with an abnormal current sensor (78) which is detection means for detecting an abnormality in the output current of the inverter in the booster compressor (53).
[0062]
  Between the closing valve (20) and the check valve (7) in the second communication liquid pipe (12), there is a liquid temperature which is temperature detecting means for detecting the refrigerant temperature in the second communication liquid pipe (12). A sensor (76) is provided.
[0063]
  Output signals from the various sensors and the various switches are input to a controller (80) which is a control means. The controller (80) is configured to control the operation of the refrigerant circuit (1E) and to switch and control eight types of operation modes described later. During operation, the controller (80) starts, stops, and controls the capacity of the inverter compressor (2A), and starts and stops the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C). In addition, control is performed for adjusting the opening degree of the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42), switching of the four-way switching valves (3A, 3B, 3C) and oil return pipes (31a, 31b). ), Solenoid valves (SV0, SV1, SV2, SV3, SV4, SV6) of oil equalizing pipes (32, 33, 34) and liquid injection pipes (27).
[0064]
  The controller (80) controls the operation capacity of the compression mechanism (2D, 2E) based on the target value of the low pressure in the refrigerant circuit (1E). This target value is determined so as to change continuously or stepwise according to the change in the operating capacity of the compression mechanism (2D, 2E). Specifically, the pressure loss due to the change in the operating capacity is determined. The above target value is determined in consideration of changes.
[0065]
  The controller (80) is configured to be able to perform operation control by shifting the target value of the low-pressure pressure up and down. Specifically, the controller (80) changes the target value of the low pressure according to the piping length of the refrigerant circuit (1E), or changes the low pressure according to the operating state of the device such as energy saving operation or rapid cooling operation. The target value can be changed.
[0066]
  As a feature of the present invention, as shown in FIG. 2, the controller (80) includes a capacity control unit (81), a startup capacity control unit (82), an operation control unit (83), and a correction unit (84). It has. The capacity control unit (81) has a first predetermined capacity (F1) in which the booster compressor (53) is set in advance during normal operation that is an operation after a stop period of less than a predetermined long time (for example, 30 minutes). (For example, it is comprised so that operation control is possible to F1 = 150Hz).In the present embodiment, this first predetermined capacity ( F1 ) Is the normal capacity.
[0067]
  On the other hand, when the booster compressor (53) is started after the booster compressor (53) has been stopped for a predetermined long time (for example, 30 minutes) or more (that is, during start-up operation), the capacity control unit (81 ), The booster compressor (53) is controlled to operate with a second predetermined capacity (F2) (for example, F2 = 200 Hz) larger than the first predetermined capacity (F1).In the present embodiment, this second predetermined capacity ( F2 ) Is the maximum capacity.
[0068]
  The operation control unit (83) stops the booster compressor (53) when the inside temperature of the refrigeration showcase, which is the target temperature to be cooled by the booster compressor (53), falls to a predetermined lower limit temperature (Tb). Then, the cooling operation is stopped, and when the internal temperature rises to a predetermined upper limit temperature (Ta), the booster compressor (53) is driven to restart the cooling operation. Further, when the cooling operation is restarted, a restart signal is output. The upper limit temperature (Ta) and the lower limit temperature (Tb) are set so that the intermediate temperature between these temperatures is an appropriate temperature in the cabinet.
[0069]
  That is, the capacity control unit (81) replaces the booster compressor (53) with the first predetermined capacity (53) instead of the start capacity control unit (82) based on the restart signal that the operation control unit (83) restarts the cooling operation. F1) is configured to allow operation control. Then, the capacity control unit (81) increases the capacity of the booster compressor (53) as a predetermined initial capacity from, for example, zero to a first predetermined capacity after the booster compressor (53) is restarted. It is configured to be possible.
[0070]
  When the abnormality such as the output current of the inverter occurs in the booster compressor (53), for example, the correction unit (84) has a predetermined correction capacity that is smaller than the capacity before the abnormality of the booster compressor (53). The first predetermined capacity (F1) of the capacity controller (81) and the second predetermined capacity (F2) of the start-up capacity controller (82) are changed.
[0071]
  Further, when the booster compressor (53) is stopped within a predetermined short time (for example, 3 minutes) after the booster compressor (53) is started, the correction unit (84) determines the capacity before the booster compressor (53) is stopped. The first predetermined capacity (F1) amount of the capacity control section (81) and the second predetermined capacity (F2) of the start capacity control section (82) are changed to a smaller predetermined correction capacity.
[0072]
      -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. In particular,[ 1 ]Cooling operation that only cools the indoor unit (1B),[ 2 ]Refrigeration operation that only cools the refrigeration unit (1C) and refrigeration unit (1D),[ 3 ]A first cooling / freezing operation that simultaneously cools the indoor unit (1B) and the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D);[ 4 ]A second cooling / freezing operation, which is an operation when the cooling capacity of the indoor unit (1B) at the time of the first cooling / freezing operation is insufficient,[ 5 ]Heating operation that only heats the indoor unit (1B),[ 6 ]A first heating / freezing operation in which the indoor unit (1B) is heated and the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are cooled by a heat recovery operation without using the outdoor heat exchanger (4);[ 7 ]A second heating / freezing operation in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is excessive during the first heating / freezing operation;[ 8 ]The third heating and refrigeration operation, which is a heating capacity deficient operation in which the heating capacity of the indoor unit (1B) is insufficient during the first heating and refrigeration operation, is configured.
[0073]
  Hereinafter, the operation of each operation will be specifically described.
[0074]
    <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. 6, 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.
[0075]
  Further, as shown by the solid line in FIG. 6, 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) Switch to the second state. The outdoor expansion valve (26), the electromagnetic valve (7a) of the refrigeration unit (1C), and the electromagnetic valve (7b) of the refrigeration unit (1D) are closed.
[0076]
  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.
[0077]
  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 by the controller (80). Only one compressor (2B, 2C) can be operated.
[0078]
    <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. 7, 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). Then, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) which are the first system compression mechanism (2D) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. On the other hand, the second non-inverter compressor (2C) is stopped.
[0079]
  Further, as shown by the solid line in FIG. 7, 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 first one. Switch to state 1. Furthermore, the electromagnetic valve (7a) of the refrigeration unit (1C) and the electromagnetic valve (7b) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) are closed.
[0080]
  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.
[0081]
  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).
[0082]
  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.
[0083]
  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.
[0084]
  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.
[0085]
  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.
[0086]
  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.
[0087]
      ≪Booster compressor capacity control≫
  Next, capacity control of the booster compressor (53) in the refrigeration operation will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 and the time charts of FIGS.
[0088]
  First, in step (S1) of FIG. 3, it is determined whether or not the refrigeration unit is in operation. At this time, if the refrigeration operation has not yet started and the refrigeration unit is not in operation, or has been stopped for a predetermined long time (for example, 30 minutes), it is determined as NO and the process proceeds to step (S2). move on. In step (S2), when the next start-up of the booster compressor (53) is a start after a lapse of a stop period longer than a predetermined long time (for example, 30 minutes), the start-up capacity control unit (80) 82) is the capacity of the booster compressor (53) (ie the highest frequency) (fmax) Is set to the second predetermined capacity (F2). The second predetermined capacity (F2) is, for example, 200 Hz. Then, during the start-up operation, which is a period from the start of start-up until the operation stop (thermo-off) by the operation control unit (83), the start-up capacity control unit (82) causes the booster compressor (53) to have a second predetermined capacity ( F2 = 200Hz). Then, after this step (S2), the process returns.
[0089]
  On the other hand, if the refrigeration unit is operating in step (S1) and it is determined YES, the process proceeds to step (S3). In step (S3), it is determined whether or not an abnormality has occurred in the booster compressor (53). As a result, if no abnormality is detected by the abnormal current sensor (78), the process proceeds to step (S4).
[0090]
  In step (S4), it is determined whether or not the operation of the booster compressor (53) is stopped (thermo-off). As a result, the operation of the booster compressor (53) is continued (thermo-on), and if NO is determined, the process proceeds to step (S5).
[0091]
  In step (S5), the capacity of the booster compressor (53) (fmax) Is greater than or equal to the first predetermined capacity (F1). The first predetermined capacity (F1) is, for example, 150 Hz. As a result, the start-up operation and the capacity (fmax) Is 200 Hz or during normal operation and the capacity (fmax) Has reached 150 Hz, it is determined as YES, and its capacity (fmax) Return without changing.
[0092]
  On the other hand, in step (S5), the normal operation and the capacity (fmax) Is less than 150 Hz, the process proceeds to step (S6). In step (S6), the current capacity (fmax) By 10 Hz every 10 minutes. Then return. In this way, the capacity control unit (81) is configured so that the capacity (fmax) Is increased stepwise by a predetermined amount every predetermined time to change to the first predetermined capacity (F1).
[0093]
  By the way, in step (S3), when the abnormality of the booster compressor (53) is detected by the abnormal current sensor (78) and it is determined YES, the process proceeds to step (S7). In step (S7), the correction unit (84) converts the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2) into the capacity (fmax), For example, to a predetermined correction capacity smaller by 10 Hz. Thereafter, the process proceeds to step (S4).
[0094]
  In step (S4), when the booster compressor (53) is stopped (thermo-off) and it is determined YES, the process proceeds to step (S8). In step (S8), it is determined whether the booster compressor (53) is stopped (thermo-off) for a predetermined short period of time, for example, within 3 minutes after being started (thermo-on). As a result, if the stop is within 3 minutes from the start, and if it is determined YES, the process proceeds to step (S9).
[0095]
  In step (S9), the correction unit (84) converts the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2) into the capacity (fmax), For example, to a predetermined correction capacity smaller by 10 Hz. Thereafter, the process proceeds to step (S5).
[0096]
  On the other hand, in the step (S8), when the booster compressor (53) is stopped after elapse of a time longer than 3 minutes from the start, if NO is determined, Return without changing the predetermined capacity and the second predetermined capacity.
[0097]
  Here, referring to FIG. 4 and FIG. 5, the frequency (that is, the capacity (f) of the compressor booster compressor (53) corresponding to the above-described process control.max)) And the time change of the temperature inside the refrigerator unit (1D).
[0098]
  In the figure, the solid line indicates the case where the process control from step (S1) to step (S6) in FIG. 3 is performed. A broken line indicates a case where processing control is performed when an abnormality occurs in step (S7).
[0099]
  First, at time (t0), activation after a stop of 30 minutes or more is performed. At this time, the capacity (f) which is the highest frequency of the booster compressor (53) is controlled by the starting capacity controller (82).max) Is set to 200 Hz (F2). Thereafter, the actual capacity increases and reaches the maximum frequency of 200 Hz, and the internal temperature of the refrigeration unit (1D) decreases.
[0100]
  When the internal temperature reaches the lower limit temperature (Tb) at time (t1), the operation of the booster compressor (53) by the start-up capacity control unit (82) is temporarily stopped by the operation control unit (83). (Thermo-off). After that, the internal temperature gradually increases with the stoppage of operation, and when the internal temperature reaches the upper limit temperature (Ta) at time (t2), the operation control unit (83) operates the booster compressor (53). Resume (thermo on). At this time, the capacity of the booster compressor (53) (fmax) Is increased from 0 to 150 Hz stepwise by 10 Hz every 10 minutes by the capacity control unit (81).
[0101]
  Thereafter, when the internal temperature reaches the lower limit temperature (Tb) again at time (t3), the operation control unit (83) stops the operation of the booster compressor (53). Thereafter, when the internal temperature rises and reaches the upper limit temperature (Ta) again at time (t4), the operation control unit (83) restarts the operation of the booster compressor (53) by the capacity control unit (81). The In this manner, the operation of the booster compressor (53) is controlled, and the internal temperature is maintained in a predetermined temperature range.
[0102]
  By the way, for example, at the time (t5) between the time (t2) and the time (t3), the capacity (fmax) Becomes 120 Hz, and when an abnormality occurs in the booster compressor (53), the correction unit (84) sets the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2) before the occurrence of the abnormality. Each of them is changed to 110 Hz, which is 10 Hz smaller than 120 Hz. The booster compressor (53) is controlled to operate based on the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2) changed to 110 Hz.
[0103]
  The capacity control of the booster compressor (53) is similarly performed in the following operations in which the booster compressor (53) is operated.
[0104]
    <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 this first cooling / freezing operation, as shown in FIG. 8, 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.
[0105]
  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. . Furthermore, the electromagnetic valve (7a) of the refrigeration unit (1C) and the electromagnetic valve (7b) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0106]
  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).
[0107]
  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).
[0108]
  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).
[0109]
  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).
[0110]
  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.
[0111]
    <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. As shown in FIG. 9, the setting during the second cooling / freezing operation is basically the same as that during the first cooling / freezing operation, but the third four-way switching valve (3C) is switched to the second state. This is different from the first cooling / freezing operation.
[0112]
  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).
[0113]
  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.
[0114]
  The specific switching control between the first cooling / freezing operation and the second cooling / freezing operation is omitted.
[0115]
    <Heating operation>
  This heating operation is an operation for heating only the indoor unit (1B). During this heating operation, as shown in FIG. 10, 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.
[0116]
  Further, as shown by the solid line in FIG. 10, the first four-way selector valve (3A) is switched to the second state, the second four-way selector valve (3B) is switched 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 (7a) of the refrigeration unit (1C) and the solenoid valve (7b) of the refrigeration unit (1D) are closed.
[0117]
  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.
[0118]
  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.
[0119]
  As in the cooling operation, the compressors (2B, 2C) can be operated alone.
[0120]
    <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. 11, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a 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.
[0121]
  Further, as shown by the solid line in FIG. 11, the first four-way switching valve (3A) switches to the second state, and the second four-way switching valve (3B) and the third four-way switching valve (3C) Switch to state 1. Further, the electromagnetic valve (7a) of the refrigeration unit (1C) and the electromagnetic valve (7b) of the refrigeration unit (1D) are opened, while the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0122]
  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).
[0123]
  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).
[0124]
  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.
[0125]
    <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. 12, 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.
[0126]
  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.
[0127]
  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).
[0128]
  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).
[0129]
  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.
[0130]
    <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 this third heating and refrigeration operation, as shown in FIG. 13, 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.
[0131]
  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.
[0132]
  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).
[0133]
  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).
[0134]
  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).
[0135]
  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).
[0136]
      -Effect of the embodiment-
  As described above, according to this embodiment, during start-up operation with a relatively large refrigeration load, the booster compressor (53) is controlled by the start-up capacity control unit (82) instead of the capacity control unit (81). Therefore, the cooling object can be quickly cooled. Therefore, it is possible to appropriately control the operation of the booster compressor (53) according to the refrigeration loads required for the normal operation and the start-up operation. For this reason, it is possible to improve the COP of the refrigeration apparatus (1) as compared with the case where the booster compressor (53) is operated with a constant capacity regardless of the change in the refrigeration load.
[0137]
  In such a refrigeration unit (1D), since the load fluctuation is relatively small, the booster compressor (53) is sucked by providing the capacity control unit (81) and the startup capacity control unit (82). The capacity of the booster compressor (53) can be sufficiently and appropriately controlled without using a low-pressure sensor or the like for detecting the refrigerant pressure. As a result, the cost of the entire apparatus can be reduced.
[0138]
  Further, since the operation control unit (83) is provided, the target temperature can be appropriately maintained at a temperature between the upper limit temperature (Ta) and the lower limit temperature (Tb) during normal operation. Furthermore, since the capacity control unit (81) is configured to increase the capacity of the booster compressor (53) step by step to the first predetermined capacity (F1), the upper limit temperature (Ta) and the lower limit temperature (Tb) , The temperature drop of the object to be cooled can be made relatively gradual, and the frequency of switching between pause and drive of the booster compressor (53) can be reduced.
[0139]
  In addition, when an abnormality occurs in the booster compressor (53), the correction unit (84) sets the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2) before the abnormality occurs. Since each of the booster compressors (53) has an abnormality, the booster compressor (53) can be safely operated even if an abnormality occurs. it can.
[0140]
  Further, when the booster compressor (53) is stopped within a predetermined short time after the start-up, the correction unit (84) sets the first predetermined capacity (F1) and the second predetermined capacity (F2). Since the correction capacity is changed to a predetermined correction capacity smaller than the capacity of the booster compressor (53) before the stop, the start-up period before the stop is relatively short and the refrigeration load is relatively small In addition, the object to be cooled can be sufficiently and appropriately cooled by the correction capacity that has been changed to be small.
[0141]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first invention, the utilization side compression mechanism and the utilization side compression mechanism having the utilization side compression mechanism and the utilization side heat exchanger that compress the refrigerant in two stages together with the heat source side compression mechanism of the heat source side unit. TheNormal capacityCapacity control means that can control operation up toWithThe capacity control means is configured to gradually increase the capacity of the use side compression mechanism after the operation of the use side compression mechanism is resumed.Normal capacitySince the temperature of the object to be cooled is relatively moderately lowered between the upper limit temperature and the lower limit temperature, the frequency of pause of the use side compression mechanism and drive switching can be reduced. In addition, for the purpose of controlling the capacity of the use-side compression mechanism, a low-pressure sensor for detecting the suction refrigerant pressure of the use-side compression mechanism becomes unnecessary, so that the cost can be reduced.
[0142]
  This firstAccording to the invention, when the target temperature cooled by the use side heat exchanger decreases to a predetermined lower limit temperature, the use side compression mechanism is stopped to stop the cooling operation, and when the target temperature rises to a predetermined upper limit temperature, Operation control means for driving the use side compression mechanism to restart the cooling operation is provided, and the capacity control means is replaced with the start capacity control means by using the use side compression mechanism.Normal capacityBy configuring so that the operation can be controlled, the operation control means can appropriately maintain the target temperature at a temperature between the upper limit temperature and the lower limit temperature.
[0143]
  SecondAccording to the invention, when the use side compression mechanism is started after being stopped for a predetermined long time, it is replaced with the capacity control means.Normal capacityBigger thanMaximum capacityBy providing the start-up capacity control means for controlling the operation of the use-side compression mechanism, the use-side compression mechanism is appropriately controlled according to the refrigeration load necessary for each of the normal operation and the start-up operation. The COP of the refrigeration apparatus can be improved.
[0144]
  ThirdAccording to the invention, when an abnormality occurs in the use side compression mechanism, the capacity control means has a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the occurrence of the abnormality of the use side compression mechanism.Normal capacityAnd starting capacity control meansMaximum capacitySince the capacity is changed to be small when an abnormality occurs in the use side compressor, the use side compression mechanism can be operated safely.
[0145]
  4thAccording to the invention, when the use side compression mechanism is stopped within a predetermined short time after the activation, the capacity control means has a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the use side compression mechanism is stopped.Normal capacityAnd starting capacity control meansMaximum capacityBy providing the correction means for changing the cooling capacity, when the start-up period before the stop is relatively short, the refrigeration load is relatively small. Can be cooled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a refrigerant circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a controller.
FIG. 3 is a flowchart showing capacity control of a booster compressor.
FIG. 4 is a time chart showing a relationship between frequency and time of a booster compressor.
FIG. 5 is a time chart showing the relationship between the internal temperature of the refrigeration unit and time.
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during cooling operation.
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during a refrigeration operation.
FIG. 8 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first cooling / freezing operation.
FIG. 9 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a second cooling / freezing operation.
FIG. 10 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during heating operation.
FIG. 11 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigerant flow during a first heating / freezing operation.
FIG. 12 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during a second heating / freezing operation.
FIG. 13 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant flow during a third heating / freezing operation.
FIG. 14 is a partially enlarged view showing another aspect of the refrigerant circuit in the refrigeration unit.
[Explanation of symbols]
    (F1)Normal capacity (First predetermined capacity)
    (F2)Maximum capacity (Second predetermined capacity)
    (Ta) Maximum temperature
    (Tb) Lower limit temperature
     (1) Refrigeration equipment
    (1A) Outdoor unit (heat source side unit)
    (1D) Refrigeration unit (use side unit)
     (4) Outdoor heat exchanger (heat source side heat exchanger)
    (51) Refrigeration heat exchanger (use side heat exchanger)
    (53) Booster compressor (use side compression mechanism)
    (81) Capacity control unit (capacity control means)
    (82) Start-up capacity control unit (start-up capacity control means)
    (83) Operation control unit (operation control means)
    (84) Correction unit (correction means)

Claims (4)

熱源側圧縮機構（2D）と熱源側熱交換器（4）とを有する熱源側ユニット（1A）と、
上記熱源側ユニット（1A）に冷媒循環可能に接続され、冷媒を熱源側圧縮機構（2D）と共に２段圧縮する利用側圧縮機構（53）と利用側熱交換器（51）とを有する利用側ユニット（1D）と、
上記利用側熱交換器（ 51 ）が冷却する対象温度が所定の下限温度（ Tb ）に低下すると利用側圧縮機構（ 53 ）を停止して冷却運転を休止し、対象温度が所定の上限温度（ Ta ）に上昇すると利用側圧縮機構（ 53 ）を駆動させて冷却運転を再開させる運転制御手段（ 83 ）と、
上記運転制御手段（ 83 ）が利用側圧縮機構（ 53 ）の運転を再開させた後に該利用側圧縮機構（ 53 ）の容量を予め設定された通常容量（ F1 ）にまで次第に増大させる容量制御手段（81）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。A heat source side unit (1A) having a heat source side compression mechanism (2D) and a heat source side heat exchanger (4);
A use side having a use side compression mechanism (53) and a use side heat exchanger (51) connected to the heat source side unit (1A) so as to be able to circulate the refrigerant and compressing the refrigerant in two stages together with the heat source side compression mechanism (2D). Unit (1D),
When the target temperature to be cooled by the use side heat exchanger ( 51 ) falls to a predetermined lower limit temperature ( Tb ), the use side compression mechanism ( 53 ) is stopped to stop the cooling operation, and the target temperature is set to a predetermined upper limit temperature ( Operation control means ( 83 ) for driving the use-side compression mechanism ( 53 ) and restarting the cooling operation when rising to Ta ) ,
Said operation control means (83) is preset normal volume capacity control means for increasing gradually until the (F1) the capacity of the usage-side compression mechanism after being restarted (53) the operation of the usage-side compression mechanism (53) (81). The freezing apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１において、
上記利用側圧縮機構（ 53 ）が所定の長時間以上に停止した後に起動した際に、上記容量制御手段（ 81 ）に代わり上記通常容量（ F1 ）よりも大きい上限容量（ F2 ）にまで利用側圧縮機構（ 53 ）の容量を次第に増大させる起動容量制御手段（ 82 ）を備えていることを特徴とする冷凍装置。In claim 1,
When the user side compression mechanism ( 53 ) is started after being stopped for a predetermined long period of time , it is used up to the upper limit capacity ( F2 ) larger than the normal capacity ( F1 ) instead of the capacity control means ( 81 ). A refrigeration apparatus comprising start-up capacity control means ( 82 ) for gradually increasing the capacity of the compression mechanism ( 53 ) . 請求項２において、
上記利用側圧縮機構（53）に異常が発生したときに、該利用側圧縮機構（53）の異常発生前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段（81）の通常容量（ F1 ）及び起動容量制御手段（82）の上限容量（ F2 ）を変更する補正手段（84）を備えていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 2 ,
When an abnormality occurs in the use side compression mechanism (53), the normal capacity ( F1 ) of the capacity control means (81) is set to a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the abnormality of the use side compression mechanism (53) occurs. And a correction means (84) for changing the upper limit capacity ( F2 ) of the starting capacity control means (82). 請求項２において、
上記利用側圧縮機構（53）が起動してから所定の短時間以内に停止した際に、該利用側圧縮機構（53）の停止前の容量よりも小さい所定の補正容量に容量制御手段（81）の通常容量（ F1 ）及び起動容量制御手段（82）の上限容量（ F2 ）を変更する補正手段（84）を備えていることを特徴とする冷凍装置。 In claim 2 ,
When the use side compression mechanism (53) is stopped within a predetermined short time after the activation, the capacity control means (81) is set to a predetermined correction capacity smaller than the capacity before the use side compression mechanism (53) is stopped. normal capacity (F1) and refrigeration apparatus, characterized in that it comprises a correction means (84) for changing the upper limit capacity (F2) of the activation volume control means (82) in).
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