JP4775405B2 - 低段側圧縮ユニット - Google Patents

Description

本発明は、低段側圧縮機と吐出管とインバータ回路とがケーシング内に収容される低段側圧縮ユニットに関し、特に低段側圧縮ユニットのケーシング内の温度上昇を防止する対策に係るものである。

従来より、冷凍サイクルを利用することで冷凍庫等の庫内を冷却する冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置として、冷凍装置に低段側圧縮ユニット（いわゆるブースタユニット）が搭載されるものがある。

特許文献１の冷凍装置には、高段側圧縮機、熱源側熱交換器、複数の膨張弁、複数の利用側熱交換器が接続された冷媒回路を備えている。また、冷媒回路には、利用側熱交換器で蒸発した冷媒を圧縮して高段側圧縮機へ送る低段側圧縮機も接続されている。つまり、この冷媒回路では、いわゆる二段圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

具体的に、高段側圧縮機で圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器で凝縮した後、各膨張弁で減圧される。減圧後の冷媒は、各利用側熱交換器へ送られて庫内の冷却に利用される。これらの利用側熱交換器のうち、冷凍庫の冷却に用いられる利用側熱交換器では、他の利用側熱交換器と比較して蒸発温度（蒸発圧力）が低く設定されている。このため、この冷凍装置では、冷凍庫用の利用側熱交換器で蒸発した冷媒を、ブースタユニットの低段側圧縮機で圧縮してから高段側圧縮機へ吸入させるようにしている。
特開２００７−３１５７０２号公報

上述したブースユニットでは、ケーシング内に低段側圧縮機や、その吐出管が収容される。また、低段側圧縮機を容量可変とするものでは、低段側圧縮機のインバータ回路を含む電装品もケーシング内に収容される。ここで、ブースタユニットでは、低段側圧縮機の吐出管等を流れる高温の冷媒によってケーシング内の温度が上昇してしまうことがある。その結果、インバータ回路や他の電装品の故障を招いてしまう虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低段側圧縮機の運転に伴うケーシング内温度の上昇を確実に防止できる低段側圧縮ユニットを提供することである。

第１の発明は、高段側圧縮機（41,42,43）と熱源側熱交換器（44）と減圧機構（92）と利用側熱交換器（91）とを有する冷媒回路（20）で冷凍サイクルを行う冷凍装置に搭載されると共に、上記利用側熱交換器（91）で蒸発した冷媒を圧縮する低段側圧縮機（101）と、該低段側圧縮機（101）の吐出冷媒を上記高段側圧縮機（41,42,43）へ送るための吐出管（103）と、上記低段側圧縮機（101）のインバータ回路（161）と、該インバータ回路（161）と吐出管（103）と低段側圧縮機（101）とを内部に収容するケーシング（160）とを備えた低段側圧縮ユニットを対象とする。そして、この低段側圧縮ユニットは、上記ケーシング（160）内の温度を検出する温度検出手段（136）と、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部を上記利用側熱交換器（91）を通過させずに上記低段側圧縮機（101）側へ供給するバイパス回路（151,152）とを備え、上記バイパス回路（151,152）は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、該バイパス回路（151,152）を開放させる開閉弁（153,154）を備えていることを特徴とするものである。

第１の発明の低段側圧縮ユニットでは、ケーシング（160）内に低段側圧縮機（101）とインバータ回路（161）と吐出管（103）とが収容される。冷凍装置では、高段側圧縮機（41,42,43）で圧縮された冷媒が、熱源側熱交換器（44）で凝縮し減圧機構（92）で減圧される。減圧機構（92）で減圧された冷媒は、利用側熱交換器（91）へ送られて蒸発する。利用側熱交換器では、冷媒が例えば庫内の空気から吸熱して蒸発する。その結果、利用側熱交換器（91）によって庫内の空気が冷却される。利用側熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、低段側圧縮機（101）で圧縮されて吐出管（103）を通じて高段側圧縮機（41,42,43）へ送られる。

このように低段側圧縮機（101）で冷媒が圧縮されると、吐出管（103）を流れる高温の冷媒によってケーシング（160）内が昇温してしまう虞がある。そこで、本発明では、温度検出手段（136）がケーシング内温度を検出し、この検出温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部をバイパスさせて低段側圧縮機（101）側へ送るようにしている。具体的に、ケーシング（160）内の温度が上昇して温度検出手段（136）の検出温度が所定値以上になると、熱源側熱交換器（44）で凝縮した後の高圧液冷媒の一部がバイパス回路（151,152）を通じて低段側圧縮機（101）側へ供給される。つまり、高圧液冷媒の一部は、利用側熱交換器（91）を通過せずに低段側圧縮機（101）側へ送られる。これにより、利用側熱交換器（91）へ供給される冷媒の量が減少するので、利用側熱交換器（91）で冷媒が空気から吸熱する熱量が少なくなる。その結果、低段側圧縮機（101）の吐出管（103）を流れる冷媒の温度が低くなるので、低段側圧縮ユニットのケーシング内温度の昇温が防止される。

第２の発明は、第１の発明において、上記バイパス回路は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると開放される第１減圧弁（153）と、該第１減圧弁（153）で減圧した冷媒を上記低段側圧縮機（101）の吐出管（103）へ供給する第１インジェクション管（151）とを備えていることを特徴とするものである。

第２の発明のバイパス回路は、第１減圧弁（153）と第１インジェクション管（151）とを備える。温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、第１減圧弁（153）が開放され、高圧液冷媒の一部が第１減圧弁（153）で減圧される。第１減圧弁（153）で減圧された冷媒は、第１インジェクション管（151）を通じて低段側圧縮機（101）の吐出管（103）へ供給される。ここで、第１インジェクション管（151）を流れる冷媒は、第１減圧弁（153）で減圧されて比較的低温となっている。このため、この冷媒を低段側圧縮機（101）の吐出管（103）へ供給することで、低段側圧縮機（101）の吐出管（103）を流れる冷媒の温度を低下させることができる。その結果、低段側圧縮ユニットのケーシング内温度の昇温が効果的に防止される。

第３の発明は、第２の発明において、上記ケーシング（160）内には、上記第１インジェクション管（151）を流れる冷媒と高圧液冷媒とを熱交換させる過冷却熱交換器（155）が更に収容されていることを特徴とするものである。

第３の発明のケーシング（160）内には、過冷却熱交換器（155）が収容される。温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、第１減圧弁（153）が開放されて高圧液冷媒の一部が第１インジェクション管（151）へ供給される。過冷却熱交換器（155）では、第１インジェクション管（151）を流れる冷媒と、高圧液冷媒とが熱交換する。その結果、高圧液冷媒が過冷却される。過冷却された液冷媒は、利用側熱交換器（91）へ送られる。ここで、利用側熱交換器（91）を流れる冷媒は、過冷却熱交換器（155）によって冷却されているので、利用側熱交換器（91）の冷却能力が向上する。

また、過冷却熱交換器（155）はケーシング（160）内に収容されているので、上述のように第１減圧弁（153）を開放させて第１インジェクション管（151）へ冷媒を送ると、この冷媒によってケーシング（160）内の温度を低下させることができる。その結果、低段側圧縮ユニットのケーシング内温度の昇温が一層効果的に防止される。

第４の発明は、上記ケーシング（160）内には、上記インバータ回路（161）に向かって空気を搬送する送風手段（162）が更に収容され、上記過冷却熱交換器（155）は、上記送風手段（162）によって搬送される空気の流路に跨るように配置されることを特徴とするものである。

第４の発明のケーシング（160）内には、送風手段（162）が収容される。送風手段（162）は、インバータ回路（161）に向かって空気を搬送する。つまり、インバータ回路（161）は、送風手段（162）が搬送する空気によって冷却される。ここで、本発明では、送風手段（162）によって搬送される空気の流路に跨るように上記過冷却熱交換器（155）が配置される。このため、温度検出手段（136）の検出温度が所定値以上となって第１インジェクション管（151）へ冷媒が供給される際に、この冷媒によって送風手段（162）の搬送空気を冷却することができる。冷却された空気はインバータ回路（161）へ供給される。これにより、インバータ回路（161）が効果的に冷却される。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、上記バイパス回路は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると開放される第２減圧弁（154）と、該第２減圧弁（154）で減圧した冷媒を上記低段側圧縮機（101）の吸入側へ供給する第２インジェクション管（152）とを備えていることを特徴とするものである。

第５の発明のバイパス回路は、第２減圧弁（154）と第２インジェクション管（152）とを備える。温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、第２減圧弁（154）が開放され、高圧液冷媒の一部が第２減圧弁（154）で減圧される。第２減圧弁（154）で減圧された冷媒は、第２インジェクション管（152）を通じて低段側圧縮機（101）の吸入側へ供給される。ここで、第２インジェクション管（152）を流れる冷媒は、第２減圧弁（154）で減圧されて比較的低温となっている。このため、この冷媒を低段側圧縮機（101）の吸入側へ供給することで、低段側圧縮機（101）の表面温度や、吐出管（103）を流れる冷媒の温度を低下させることができる。その結果、低段側圧縮ユニットのケーシング内温度の上昇が防止される。

第６の発明は、第５の発明において、上記第２減圧弁（154）は、上記第１減圧弁（153）が閉鎖状態である場合には開放動作が禁止されることを特徴とするものである。

第６の発明では、上記第１減圧弁（153）が閉鎖状態である場合には、第２減圧弁（154）の開放動作が禁止される。つまり、本発明では、温度検出手段（136）で検出されたケーシング内温度が所定値以上となる場合に、まず第１減圧弁（153）が開放状態となる。そして、このようにしてもケーシング内温度が所定値以上となる場合に限って、第２減圧弁（154）も開放状態となる。即ち、第１減圧弁（153）を開放させて第１インジェクション管（151）へ冷媒を送るようにすると、過冷却熱交換器（155）によって高圧液冷媒が冷却されるので、比較的高い成績係数（ＣＯＰ）を達成することができる。これに対し、第２減圧弁（154）を開放させて第２インジェクション管（152）を通じて低段側圧縮機（101）の吸入側へ冷媒を送るようにすると、ＣＯＰの低下を招きやすい。そこで、本発明では、第１減圧弁（153）を開放してもなお、ケーシング内温度が所定値以上となる場合に限り、第２減圧弁（154）を開放させてケーシング内温度を確実に低下させるようにしている。

本発明では、温度検出手段（136）でケーシング内温度を検出し、このケーシング内温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部を利用側熱交換器（91）へ送らずに、この冷媒を利用側熱交換器（91）をバイパスさせて低段側圧縮機（101）側へ供給するようにしている。これにより、利用側熱交換器（91）での冷媒の吸熱量を少なくして、低段側圧縮機（101）の吐出管（103）の温度を低下させることができる。その結果、ケーシング内温度の上昇を確実に防止することができ、ひいては温度上昇に起因するインバータ回路（161）の故障を確実に回避できる。

第２の発明では、温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部を第１減圧弁（153）で減圧してから第１インジェクション管（151）を通じて低段側圧縮機（101）の吐出管（103）へ供給するようにしている。これにより、第１減圧弁（153）で減圧されて比較的低温とした冷媒によって低段側圧縮機（101）の吐出管（103）を冷却することができる。その結果、ケーシング内温度の上昇を確実に回避してインバータ回路（161）の保護を図ることができる。

第３の発明では、温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、過冷却熱交換器（155）において、第１インジェクション管（151）を流れる冷媒と、高圧液冷媒とを熱交換させるようにしている。このため、第１インジェクション管（151）から低段側圧縮機（101）の吐出側へ供給した冷媒によって、吐出管（103）を冷却することができる。また、本発明では、過冷却熱交換器（155）で高圧液冷媒を過冷却できるので、利用側熱交換器（91）の冷却能力を向上でき、比較的高いＣＯＰを得ることができる。更に、ケーシング（160）内に過冷却熱交換器（155）を配置することで、過冷却熱交換器（155）を流れる冷媒によってケーシング内温度を低下させることができる。

特に第４の発明によれば、送風手段（162）によって搬送される空気の流路に上記過冷却熱交換器（155）を配置したので、過冷却熱交換器（155）を流れる冷媒によって冷却された空気をインバータ回路（161）へ直接的に送ることができ、インバータ回路（161）の昇温を効果的に防止できる。

また、第５の発明では、温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部を第２減圧弁（154）で減圧してから第２インジェクション管（152）を通じて低段側圧縮機（101）の吸入側へ供給するようにしている。これにより、第２減圧弁（154）で減圧して比較的低温とした冷媒によって低段側圧縮機（101）を冷却することができる。この場合には、低段側圧縮機（101）の内部や表面の温度を低下させることができるので、低段側圧縮機（101）から発生する熱によってケーシング内温度が上昇してしまうことも防止できる。

第６の発明によれば、第１減圧弁（153）が開放状態である場合に限って、第２減圧弁（154）を開放するようにしているので、第２減圧弁（154）を必要以上に開放させることを制限できる。つまり、本発明では、第１インジェクション管（151）での冷媒の供給を、第２インジェクション管（152）での冷媒の供給よりも優先して行うようにしているので、比較的高いＣＯＰを維持しながらケーシング内温度の上昇を防止できる。

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。

《発明の実施形態》
本実施形態に係る冷凍装置（10）は、コンビニエンスストア等に設けられ、冷蔵庫及び冷凍庫の冷却と、室内の空調とを同時に行うものである。

図１に示すように、冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と、空調ユニット（12）と、冷蔵ショーケース（13）と、冷凍ショーケース（14）とを備えている。また、冷凍装置（10）には、本発明の低段側圧縮ユニットを構成するブースタユニット（15）が搭載されている。

室外ユニット（11）には、熱源側回路を構成する室外回路（40）が設けられている。空調ユニット（12）には、第１の利用側回路を構成する空調回路（70）が設けられている。冷蔵ショーケース（13）には、第２の利用側回路を構成する冷蔵回路（80）が設けられている。冷凍ショーケース（14）には、第３の利用側回路を構成する冷凍回路（90）が設けられている。ブースタユニット（15）には、ブースタ回路（100）が設けられている。

冷凍装置（10）は、液側連絡配管（31）と、第１ガス側連絡配管（32）と第２ガス側連絡配管（32）とを備えている。液側連絡配管（31）の一端は、室外回路（40）の液側閉鎖弁（21）に接続されている。液側連絡配管（31）の他端側は、第１液分岐管（31a）、第２液分岐管（31b）、及び第３液分岐管（31c）の３つに分岐している。第１液分岐管（31a）は空調回路（70）に、第２液分岐管（31b）は冷蔵回路（80）に、第３液分岐管（31c）はブースタ回路（100）にそれぞれ接続されている。第１ガス側連絡配管（32）の一端は、室外回路（40）の第１ガス側閉鎖弁（22）に接続されている。第１ガス側連絡配管（32）の他端は、空調回路（70）に接続されている。第２ガス側連絡配管（33）の一端は、室外回路（40）の第２ガス側閉鎖弁（23）に接続されている。第２ガス側連絡配管（33）の他端側は、第１ガス分岐管（33a）と第２ガス分岐管（33b）との２つに分岐している。第１ガス分岐管（33a）は冷蔵回路（80）に、第２ガス分岐管（33b）はブースタ回路（100）にそれぞれ接続されている。また、ブースタ回路（100）と冷凍回路（90）とは、液側中継配管（34）及びガス側中継配管（35）によって互いに接続されている。

冷凍装置（10）では、上述のように各回路及び配管が接続されることで、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる冷媒回路（20）が構成されている。また、冷媒回路（20）では、詳細は後述する２段圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（11）の室外回路（40）には、第１から第３までの３台の圧縮機（41,42,43）と、室外熱交換器（44）と、レシーバ（45）と、室外膨張弁（46）と、第１から第３までの３つの四路切換弁（47,48,49）とが設けられている。

第１から第３までの圧縮機（41,42,43）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機で構成されている。第１圧縮機（41）は、可変容量式の圧縮機を構成している。つまり、第１圧縮機（41）は、インバータ制御によって回転速度が可変に構成されている。一方、第２圧縮機（42）及び第３圧縮機（43）は、回転速度が一定の固定容量式の圧縮機を構成している。これらの圧縮機（41,42,43）は、２段圧縮式の冷凍サイクルの高段側圧縮機を構成している。

第１圧縮機（41）の吸入側には、第１吸入管（51）の一端が接続されている。第１吸入管（51）の他端は、上記第２ガス側閉鎖弁（23）に接続されている。第２圧縮機（42）の吸入側には、第２吸入管（52）の一端が接続されている。第２吸入管（52）の他端は、上記第３四路切換弁（49）に接続されている。第３圧縮機（43）の吸入側には、第３吸入管（53）の一端が接続されている。第３吸入管（53）の他端は、上記第２四路切換弁（48）に接続されている。

第１圧縮機（41）の吐出側には、第１吐出管（54）が接続されている。第１吐出管（54）の他端は、吐出配管（57）を介して上記第１四路切換弁（47）に接続されている。第２圧縮機（42）の吐出側には、第２吐出管（55）が接続されている。第２吐出管（55）の他端は、吐出配管（57）に接続されている。第３圧縮機（43）の吐出側には、第３吐出管（56）が接続されている。第３吐出管（56）の他端は、吐出配管（57）の途中に接続されている。

上記室外熱交換器（44）は、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、熱源側熱交換器を構成している。室外熱交換器（44）の近傍には、室外ファン（50）が設けられている。室外熱交換器（44）では、室外ファン（50）が送風する室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（44）の一端は、第１四路切換弁（47）に接続されている。室外熱交換器（44）の他端は、第１液管（58）を介して上記レシーバ（45）の頂部に接続されている。レシーバ（45）の底部は、第２液管（59）を介して液側閉鎖弁（21）に接続されている。

第１液管（58）の途中には、第１バイパス管（60）及び第２バイパス管（61）の一端がそれぞれ接続されている。第１バイパス管（60）及び第２バイパス管（61）の他端は、第２液管（59）にそれぞれ接続されている。第１バイパス管（60）には、上記室外膨張弁（46）が設けられている。室外膨張弁（46）は、開度が調節可能な電子膨張弁であって、減圧機構を構成している。第２バイパス管（61）の途中には、液インジェクション管（62）の一端が接続されている。液インジェクション管（62）の他端は、上記第１吸入管（51）の途中に接続されている。また、液インジェクション管（62）には、開度が調節可能な流量調整弁（63）が設けられている。

上記第１から第３までの各四路切換弁（47,48,49）は、それぞれ第１から第４までのポートを備えている。第１四路切換弁（47）では、第１ポートが吐出配管（57）に、第２ポートが第２四路切換弁（48）の第４ポートに、第３ポートが室外熱交換器（44）に、第４ポートが第１ガス側閉鎖弁（22）にそれぞれ接続されている。第２四路切換弁（48）では、第１ポートが第３吐出管（56）に、第２ポートが第３吸入管（53）にそれぞれ接続される一方、第３ポートは閉鎖されている。第３四路切換弁（49）では、第１ポートが閉鎖される一方、第２ポートが第２吸入管（52）に、第３ポートが第３吸入管（53）に、第４ポートが第１吸入管（51）にそれぞれ接続されている。

各四路切換弁（47,48,49）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４のポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とにそれぞれ切り換え可能となっている。

室外回路（40）には、各種のセンサや圧力スイッチも設けられている。具体的に、第１吸入管（51）には第１吸入温度センサ（111）及び第１吸入圧力センサ（112）が、第３吸入管（53）には第２吸入温度センサ（113）及び第２吸入圧力センサ（114）がそれぞれ設けられている。第１吐出管（54）には第１高圧圧力スイッチ（115）が、第２吐出管（55）には第２高圧圧力スイッチ（116）が、第３吐出管（56）には第３高圧圧力スイッチ（117）がそれぞれ設けられている。吐出配管（57）には、第１吐出温度センサ（118）及び第１吐出圧力センサ（119）が、第３吐出管（56）には第２吐出温度センサ（120）がそれぞれ設けられている。室外熱交換器（44）には、その伝熱管に室外側冷媒温度センサ（121）が設けられている。また、室外熱交換器（44）の近傍には、室外温度センサ（122）が設けられている。

また、室外回路（40）には、一方向の冷媒の流通を許容しつつ、この方向とは逆の冷媒の流通を禁止する複数の逆止弁も設けられている。具体的に、第１吸入管（51）と第２吸入管（52）の間の配管には逆止弁（CV-1）が、第２吸入管（52）と第３吸入管（53）の間の配管には逆止弁（CV-2）がそれぞれ設けられている。また、第２吐出管（55）には逆止弁（CV-3）が、第３吐出管（56）には逆止弁（CV-4）が設けられている。第１液管（58）には逆止弁（CV-5）が、第２液管（59）には逆止弁（CV-6）が、第２バイパス管（61）には逆止弁（CV-7）がそれぞれ設けられている。なお、これらの逆止弁（CV-1,CV-2,…）は、図１の逆止弁を示す記号に付した矢印の方向への冷媒の流通だけを許容するように構成されている。

〈空調ユニット〉
空調ユニット（12）の空調回路（70）には、室内熱交換器（71）及び室内膨張弁（72）が設けられている。室内熱交換器（71）は、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、第１の利用側熱交換器を構成している。室内熱交換器（71）の近傍には、室内ファン（73）が設けられている。室内熱交換器（71）では、室内ファン（73）が送風する室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。上記室内膨張弁（72）は、パルスモータによって開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。

空調回路（70）では、第１ガス側連絡配管（32）と室内熱交換器（71）の間の配管に第１冷媒温度センサ（123）が、室内熱交換器（71）の伝熱官に第２冷媒温度センサ（124）がそれぞれ設けられている。また、室内熱交換器（71）の近傍には、室内温度センサ（125）が設けられている。

〈冷蔵ショーケース〉
冷蔵ショーケース（13）の冷蔵回路（80）には、冷蔵熱交換器（81）及び冷蔵膨張弁（82）が設けられている。冷蔵熱交換器（81）は、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、第２の利用側熱交換器を構成している。また、冷蔵熱交換器（81）は、冷媒が空気から吸熱して庫内を冷却する冷却熱交換器を構成している。冷蔵熱交換器（81）の近傍には、冷蔵ファン（83）が設けられている。この冷蔵熱交換器（81）では、冷蔵ファン（83）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。

冷蔵回路（80）では、冷蔵熱交換器（81）の流出側に第１出口冷媒温度センサ（126）が設けられている。上記冷蔵膨張弁（82）は、第１出口冷媒温度センサ（126）の検出温度に応じて開度が調節される感温式膨張弁で構成されている。冷蔵膨張弁（82）の上流側近傍には、開度が開閉自在な第１電磁弁（SV-1）が設けられている。また、冷蔵熱交換器（81）の近傍には、冷蔵ショーケース（13）内の庫内空気の温度を検出する第１庫内温度センサ（127）が設けられている。

〈冷凍ショーケース〉
冷凍ショーケース（14）の冷凍回路（90）には、冷凍熱交換器（91）及び冷凍膨張弁（92）が設けられている。冷凍熱交換器（91）は、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、第３の利用側熱交換器を構成している。また、冷凍熱交換器（91）は、冷媒が空気から吸熱して庫内を冷却する冷却熱交換器を構成している。冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ファン（93）が設けられている。この冷凍熱交換器（91）では、冷凍ファン（93）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。

冷凍回路（90）では、冷凍熱交換器（91）の流出側に第２出口冷媒温度センサ（128）が設けられている。上記冷凍膨張弁（92）は、第２出口冷媒温度センサ（128）の検出温度に応じて開度が調節される感温式膨張弁であり、減圧機構を構成している。冷凍膨張弁（92）の上流側近傍には、開度が開閉自在な第２電磁弁（SV-2）が設けられている。また、冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ショーケース（14）内の庫内空気の温度を検出する第２庫内温度センサ（129）が設けられている。

〈ブースタユニット〉
ブースタユニット（15）のブースタ回路（100）には、ブースタ圧縮機（101）が設けられている。ブースタ圧縮機（101）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機であって、可変容量式の圧縮機を構成している。具体的には、ブースタ圧縮機（101）は、そのケーシングの内部が圧縮後の吐出冷媒で満たされるように構成されている。つまり、ブースタ圧縮機（101）の内部は、吐出冷媒の雰囲気となっている。また、ブースタ圧縮機（101）は、インバータ回路によって運転周波数が可変に構成されている。ブースタ圧縮機（101）は、２段圧縮式の冷凍サイクルの低段側圧縮機を構成している。

ブースタ圧縮機（101）の吸入側には第４吸入管（102）が、吐出側には第４吐出管（103）が接続されている。第４吸入管（102）の一端は、上記ガス側中継配管（35）を介して冷凍回路（90）のガス側端部と接続している。第４吸入管（102）の他端は、ブースタ圧縮機（101）のケーシング内の圧縮機構の吸入ポートと接続している。第４吐出管（103）の一端は、上記第２ガス分岐管（33b）を介して第２ガス側連絡配管（33）と接続している。第４吐出管（103）の他端は、ブースタ圧縮機（101）のケーシング内に開口するように該ケーシングに接続している。

第４吐出管（103）には、オイルセパレータ（104）と逆止弁（CV-8）とが設けられている。オイルセパレータ（104）には、冷媒中から分離した冷凍機油をブースタ圧縮機（101）の吸入側に戻すための油戻し管（105）が接続されている。油戻し管（105）には、キャピラリーチューブ（106）が設けられている。

また、ブースタ回路（100）には、第４吸入管（102）と第４吐出管（103）とを接続する第３バイパス管（107）も設けられている。第３バイパス管（106）には、逆止弁（CV-9）が設けられている。第３バイパス管（106）は、ブースタ圧縮機（101）が故障した際等において、第４吸入管（102）の冷媒を、ブースタ圧縮機（101）をバイパスさせて第４吐出管（103）へ送るように構成されている。

更に、ブースタ回路（100）には、高圧液配管（150）と第１インジェクション管（151）と第２インジェクション管（152）とが設けられている。高圧液配管（150）の一端は、第３液分岐管（31c）を介して液側連絡配管（31）と接続している。高圧液配管（150）の他端は、液側中継配管（34）を介して冷凍回路（90）の液側端部と接続している。高圧液配管（150）は、室外回路（40）の室外熱交換器（44）で凝縮した高圧液冷媒を冷凍熱交換器（91）へ供給するための液ラインの一部を構成している。

第１インジェクション管（151）の流入端は、高圧液配管（150）に接続している。第１インジェクション管（151）の流出端は、第４吐出管（103）に接続している。第１インジェクション管（151）には、第１減圧弁（153）が設けられている。第１減圧弁（153）は、開度が調節自在な電子式の膨張弁を構成し、且つ開閉自在な開閉弁を構成している。第１インジェクション管（151）は、第１減圧弁（153）で減圧した冷媒をブースタ圧縮機（101）の吐出側へ供給するものである。即ち、第１インジェクション管（151）は、高圧液配管（150）の液冷媒の一部を、冷凍熱交換器（91）を通過させずにブースタ圧縮機（101）側へ供給するバイパス回路を構成している。

第２インジェクション管（152）の流入端は、第１インジェクション管（151）における第１減圧弁（153）の上流側と繋がっている。つまり、第２インジェクション管（152）の流入端は、高圧液配管（150）と繋がっている。第２インジェクション管（152）の流出端は、第４吸入管（102）の接続している。第２インジェクション管（152）には、第２減圧弁（154）が設けられている。第２減圧弁（154）は、開度が調節自在な電子式の膨張弁を構成し、且つ開閉自在な開閉弁を構成している。第２インジェクション管（152）は、第２減圧弁（154）で減圧した冷媒をブースタ圧縮機（101）の吸入側へ供給するものである。即ち、第２インジェクション管（152）は、高圧液配管（150）の液冷媒の一部を、冷凍熱交換器（91）を通過させずにブースタ圧縮機（101）側へ供給するバイパス回路を構成している。

ブースタ回路（100）には、過冷却熱交換器（155）が設けられている。過冷却熱交換器（155）は、第１流路（156）と第２流路（157）とを有している。第１流路（156）は、高圧液配管（150）の途中に跨るように形成されている。つまり、第１流路（156）は、室外熱交換器（44）で凝縮した後の高圧液冷媒が流れる流路を構成している。第２流路（157）は、第１インジェクション管（151）の途中に跨るように形成されている。つまり、第２流路（157）は、第１減圧弁（153）で減圧された後に第１インジェクション管（151）を流れる冷媒の流路を構成している。過冷却熱交換器（155）は、内管と外管とを有するいわゆる二重管式の熱交換器を構成している。本実施形態では、内管の内部に上記第２流路（157）が形成され、外管と内管の間に上記第１流路（156）が形成されている。なお、過冷却熱交換器は、この構成に限らず、例えばプレート式の熱交換器等を採用しても良い。また、過冷却熱交換器（155）においては、内管の内部に第１流路（156）を形成し、外管と内管の間に第２流路（157）を形成するようにしても良い。

ブースタ回路（100）では、第４吸入管（102）に第３吸入温度センサ（130）と第３吸入圧力センサ（131）とが設けられている。第４吐出管（103）には、第４高圧圧力スイッチ（132）と第３吐出温度センサ（133）とが設けられている。高圧液配管（150）には、第１流路（156）の下流側に第３冷媒温度センサ（134）が設けられ、第１インジェクション管（151）には、第２流路（157）の下流側に第４冷媒温度センサ（135）が設けられている。

ブースタユニット（15）は、ケーシング（160）を備えている。ケーシング（160）は、中空箱形の直方体状に形成され、その内部に上記ブースタ回路（100）の各構成部品が収容されている。即ち、ケーシング（160）の内部には、上述したブースタ圧縮機（101）、第４吸入管（102）、第４吐出管（103）、高圧液配管（150）、第１インジェクション管（151）、第２インジェクション管（152）、過冷却熱交換器（155）等が収容されている。

図２に模式的に示すように、ケーシング（160）内には、電装品ボックス（161）と冷却ファン（162）とが収容されている。電装品ボックス（161）の内部には、ブースタ圧縮機（101）のインバータ回路を含む回路基板と、回路基板の放熱を促進するための放熱フィン（ヒートシンク）が収容されている（図示省略）。冷却ファン（162）は、電装品ボックス（161）へ空気を搬送するための送風手段を構成している。具体的に、ケーシング（160）には、その一端側の側面に空気導入口（160a）が形成され、他端側の側面に空気排出口（160b）が形成されている。ケーシング（160）内では、空気導入口（160a）から空気排出口（160b）に至るまでの間に、冷却ファン（162）が搬送する空気の経路（163）が形成されている。なお、図２に示す矢印は、空気経路（163）を流れる空気の流れを模式的に表したものである。

ケーシング（160）内では、空気経路（163）の上流側から下流側に向かって順に、過冷却熱交換器（155）、冷却ファン（162）、電装品ボックス（161）、ブースタ圧縮機（101）が配列されている。つまり、過冷却熱交換器（155）は、電装品ボックス（161）の下側において、空気経路（163）に跨るように配置されている。これにより、ケーシング（160）内では、過冷却熱交換器（155）を通過した空気が電装品ボックス（161）へ供給される。

また、ケーシング（160）内には、ケース内温度センサ（136）も設けられている（図１を参照）。ケース内温度センサ（136）は、電装品ボックス（161）内の放熱フィンに取り付けられている。ケース内温度センサ（136）は、ケーシング（160）の内部の空気の温度を検出する温度検出手段を構成している。なお、ケース内温度センサ（136）は、ケーシング内温度を検出できる箇所であれば、どの位置に配置しても良く、例えば電装品ボックス（161）の外部や空気経路（163）等に配置しても良い。

〈コントローラ〉
図１に示すように、冷凍装置（10）は、コントローラ（180）を備えている。コントローラ（180）は、冷媒回路（20）に設けられた各センサの信号が受信可能に構成される。そして、コントローラ（180）は、これらのセンサの信号等に応じて、各圧縮機の運転制御や各四路切換弁の切換制御等を行う。

また、コントローラ（180）は、ブースタユニット（15）のケーシング（160）内を積極的に冷却する、ケース冷却動作を実行するための制御手段を構成している。即ち、コントローラ（180）は、上記ケース内温度センサ（136）で検出したケース内温度に基づいて、上記第１減圧弁（153）や第２減圧弁（154）の開度を制御する。このようなケース冷却動作転の詳細は後述する。

−運転動作−
次に、本実施形態に係る冷凍装置（10）の運転動作について説明する。この冷凍装置（10）では、各ショーケース（13,14）の庫内を冷却しながら、空調ユニット（12）で室内を冷房する冷房運転と、各ショーケース（13,14）の庫内を冷却しながら、空調ユニット（12）で室内を暖房する暖房運転とが可能となっている。

〈冷房運転〉
冷凍装置（10）の代表的な冷房運転について図３を参照しながら説明する。

この例の冷房運転では、第１四路切換弁（47）と第２四路切換弁（48）と第３四路切換弁（49）とが第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）及び流量調整弁（63）が全閉状態となり、第１電磁弁（SV-1）及び第２電磁弁（SV-2）が開放状態となる。更に、室内膨張弁（72）と冷蔵膨張弁（82）と冷凍膨張弁（92）との開度がそれぞれ適宜調節される。また、各ファン（50,73,83,93）と第１から第３までの圧縮機（41,42,43）とブースタ圧縮機（101）とがそれぞれ運転状態となる。

第１から第３までの圧縮機（41,42,43）で圧縮された冷媒は、吐出配管（57）で合流した後、第１四路切換弁（47）を通過して室外熱交換器（44）を流れる。室外熱交換器（44）では、冷媒が室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）で凝縮した冷媒は、第１液管（58）、レシーバ（45）、及び第２液管（59）を順に流れて液側連絡配管（31）に流入する。液側連絡配管（31）に流入した冷媒は、第１液分岐管（31a）と第２液分岐管（31b）と第３液分岐管（31c）とに分流する。

第１液分岐管（31a）に流入した冷媒は、室内膨張弁（72）を通過する際に減圧された後、室内熱交換器（71）を流れる。室内熱交換器（71）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内の冷房が行われる。室内熱交換器（71）で蒸発した冷媒は、第１ガス側連絡配管（32）、第１四路切換弁（47）、第２四路切換弁（48）、及び第３吸入管（53）を順に流れて第３圧縮機（43）に吸入される。

第２液分岐管（31b）に流入した冷媒は、冷蔵膨張弁（82）を通過する際に減圧された後、冷蔵熱交換器（81）を流れる。冷蔵熱交換器（81）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷蔵ショーケース（13）の庫内の冷却が行われる。この冷蔵ショーケース（13）では、例えば庫内温度が５℃に維持される。また、冷蔵熱交換器（81）では、冷媒の蒸発温度が約−１５℃から５℃程度に設定される。冷蔵熱交換器（81）で蒸発した冷媒は、第１ガス分岐管（33a）に流入する。

第３液分岐管（31c）に流入した冷媒は、ブースタユニット（15）へ送られ高圧液配管（150）を流れる。この冷媒は、過冷却熱交換器（155）の第１流路（156）を通過した後、液側中継配管（34）を経由して冷凍ショーケース（14）へ送られる。

冷凍ショーケース（14）へ送られた冷媒は、冷凍膨張弁（92）を通過する際に減圧された後、冷凍熱交換器（91）を流れる。冷凍熱交換器（91）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷凍ショーケース（14）の庫内の冷却が行われる。この冷凍ショーケース（14）では、例えば庫内温度が−１０℃に維持される。冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、ガス側中継配管（35）を経由してブースタユニット（15）へ送られる。

ブースタユニット（15）へ送られた冷媒は、第４吸入管（102）を通過してブースタ圧縮機（101）へ吸入される。ブースタ圧縮機（101）では、そのケーシング内部の圧縮機構によって冷媒が圧縮される。この圧縮機構で圧縮された冷媒は、ケーシング内へ吐出され、その後に第４吐出管（103）を通じてケーシング外部へ流出する。

第４吐出管（103）へ流出した冷媒は、第２ガス分岐管（33b）を経由して第２ガス側連絡配管（33）へ流出する。第２ガス側連絡配管（33）では、ブースタ圧縮機（101）から吐出された冷媒と、上述の冷蔵熱交換器（81）で蒸発した冷媒とが合流する。

第２ガス側連絡配管（33）で合流した冷媒は、再び第１吸入管（51）と第２吸入管（52）とに分流した後、第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）にそれぞれ吸入される。

〈暖房運転〉
冷凍装置（10）の代表的な暖房運転について図４を参照しながら説明する。

この例の暖房運転では、第１四路切換弁（47）及び第２四路切換弁（48）が第２状態に設定され、第３四路切換弁（49）が第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）及び流量調整弁（63）が全閉状態となり、第１電磁弁（SV-1）及び第２電磁弁（SV-2）が開放状態となる。更に、室内膨張弁（72）と冷蔵膨張弁（82）と冷凍膨張弁（92）との開度がそれぞれ適宜調節される。また、各ファン（50,73,83,93）と第１圧縮機（41）と第２圧縮機（42）とブースタ圧縮機（101）とがそれぞれ運転状態となる。

第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）でそれぞれ圧縮された冷媒は、吐出配管（57）で合流した後、再び２手に分流する。一方の冷媒は、第２四路切換弁（48）を通過して室外熱交換器（44）を流れる凝縮し、第１液管（58）、レシーバ（45）、及び第２液管（59）を順に流れて液側連絡配管（31）に流入する。他方の冷媒は、第１四路切換弁（47）を通過して室内熱交換器（71）を流れる。室内熱交換器（71）では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。その結果、室内の暖房が行われる。室内熱交換器（71）で凝縮した冷媒は、室内膨張弁（72）を通過する際に減圧された後、第１液分岐管（31a）に流入する。

液側連絡配管（31）で合流した冷媒は、再び第２液分岐管（31b）と第３液分岐管（31c）とに分流する。第２液分岐管（31b）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様にして、冷蔵ショーケース（13）の庫内の冷却に利用される。また、第３液分岐管（31c）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様にして、冷凍ショーケース（14）の庫内の冷却に利用される。各ショーケース（13,14）の庫内の冷却に利用された冷媒は、第２ガス側連絡配管（33）で合流した後、第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）にそれぞれ吸入される。

〈ケース冷却動作〉
上述の冷房運転や暖房運転においては、ブースタ圧縮機（101）の運転に伴ってブースタユニット（15）のケーシング（160）内の温度が上昇してしまうことがある。具体的に、冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒をブースタ圧縮機（101）で圧縮すると、その冷媒の吐出温度（即ち、ブースタ圧縮機（101）の表面温度や第４吐出管（103）の表面温度）が約８０℃〜９０℃程度になることがある。一方、ケーシング（160）内に収容された電装品ボックス（161）では、インバータ回路や放熱フィンの上限温度が約７５℃程度であるので、ケーシング内温度がこの温度を超えてしまうとインバータ回路や他の電装品が故障してしまう虞が生じる。

そこで、本実施形態の冷凍装置（10）では、上述の冷房運転や暖房運転中において、以下の第１と第２のケース冷却動作を行うことで、ブースタユニット（15）のケーシング（160）内の温度上昇を防止するようにしている。以下には、これらの第１ケース冷却動作と第２ケース冷却動作について詳細に説明する。なお、ここでは、上述した冷房運転時におけるケース冷却動作について説明する。

冷房運転では、ケース内温度センサ（136）がケーシング（160）内の温度を検出している。ここで、ブースタ圧縮機（101）の運転に伴ってその吐出冷媒の温度が上昇し、これによりケース内温度センサ（136）で検出されるケーシング内温度が所定値（例えば７０℃）以上になったとする。この場合、コントローラ（180）は、第１減圧弁（153）を所定の開度で開放させる。その結果、次のような第１ケース冷却動作が実行される。

図５に示すように、第１ケース冷却動作では、高圧液配管（150）を流れる液冷媒の一部が第１インジェクション管（151）へ分流する。第１インジェクション管（151）を流れる冷媒は、第１減圧弁（153）で所定圧力まで減圧され、その後に過冷却熱交換器（151）の第２流路（157）を通過する。第２流路（157）を通過した冷媒は、第４吐出管（103）へ送られ、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒と合流する。

以上のように、第１ケース冷却動作では、高圧液配管（150）を流れる液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（81）を通過せずに該冷蔵熱交換器（81）をバイパスしてブースタ圧縮機（101）側へ送られる。これにより、冷蔵熱交換器（81）の庫内空気から吸熱する冷媒の熱量が少なくなるので、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒の温度が低くなる。その結果、ブースタ圧縮機（101）の表面温度や第４吐出管（103）の温度が低下し、ひいてはブースタユニット（15）のケーシング（160）内の温度も低くなる。

また、第１ケース冷却動作では、第１減圧弁（153）で減圧して比較的低温となった冷媒が、ブースタ圧縮機（101）の吐出側へ送られる。これにより、ブースタ圧縮機（101）の第４吐出管（103）を流れる冷媒の温度が低くなり、ブースタユニット（15）のケーシング（160）内の温度が更に低くなる。

更に、第１ケース冷却動作では、第１インジェクション管（151）へ冷媒を供給することで、過冷却熱交換器（155）によって空気を冷却することができる。具体的には、図２に示す過冷却熱交換器（155）は、上述のように冷却ファン（162）の搬送空気の空気経路（163）に配置されている。このため、空気経路（163）では、空気が過冷却熱交換器（155）を通過する際、この空気が第２流路（157）を流れる冷媒によって冷却される。以上のようにして冷却された空気は、冷却ファン（162）によって電装品ボックス（161）へ供給される。これにより、電装品ボックス（161）の周囲が積極的に冷却されるので、電装品ボックス（161）内のインバータ回路等が保護される。

加えて、第１ケース冷却動作では、過冷却熱交換器（155）によって高圧液冷媒が冷却される。具体的に、第３液分岐管（31c）から高圧液配管（150）へ送られた冷媒は、過冷却熱交換器（155）の第１流路（156）を流れる際、第２流路（157）を流れる冷媒と熱交換する。これにより、過冷却熱交換器（155）では、高圧液冷媒が過冷却状態となるまで冷却される。過冷却熱交換器（155）で過冷却された冷媒は、冷凍熱交換器（91）へ送られて庫内の冷却に利用される。この冷媒は、比較的低温となっているので、冷凍熱交換器（91）での庫内の冷却能力が向上する。

なお、第１ケース冷却動作では、第４冷媒温度センサ（135）で検出される冷媒の温度に基づいて、吐出管（103）の流出端側の温度が約２０℃〜３０℃となるように第１減圧弁（153）の開度が調節される。

このような第１ケース冷却動作によってもなおケーシング内温度がなかなか低くならず、ケース内温度センサ（136）で検出されるケーシング内温度が所定値以上であったとする。この場合、コントローラ（180）は、第１減圧弁（153）が開放された状態で更に第２減圧弁（15）を所定開度で開放させる。その結果、第２ケース冷却動作が実行される。なお、第２減圧弁（15）は、第１減圧弁（153）が開放された状態である場合にのみ、開放動作が許容されている。換言すると、本実施形態の冷凍装置（10）では、第１ケース冷却動作を行ってもケーシング（160）内の温度を充分低くできない場合に限って、第２ケース冷却動作が行われる。

図６に示すように、第２ケース冷却動作では、高圧液配管（150）を流れる高圧液冷媒の一部が、第２インジェクション管（152）へ送られる。第２インジェクション管（152）では、冷媒が第２減圧弁（154）を通過する際に減圧され、その後にブースタ圧縮機（101）の第４吸入管（102）へ流入する。これにより、ブースタ圧縮機（101）の吸入側には、比較的低温の液冷媒が供給されるので、ブースタ圧縮機（101）の吸入側、ケーシング内部、及び吐出側の冷媒の温度が低くなる。その結果、ブースタユニット（15）のケーシング（160）内の温度も確実に低下する。

なお、上述の第１ケース冷却動作や第２ケース冷却動作では、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒の温度（即ち、第３吐出温度センサ（133）の検出温度）が、約４０℃から５０℃となるように第２減圧弁（154）の開度が調節される。

また、このようなケース冷却動作を行うと、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒の温度は比較的低温となってしまう。しかしながら、ブースタ圧縮機（101）の吐出側の圧力は、比較的低い蒸発温度（例えば−１５℃から５℃）となる冷蔵熱交換器（81）の圧力と同等であるので、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒が比較的低温となっても、この冷媒が湿り状態となることはない。従って、この冷媒が第１圧縮機（41）や第２圧縮機（42）へ送られても、液圧縮となることはない。

−実施形態の効果−
上記実施形態では、ケース内温度センサ（136）でケーシング内温度を検出し、このケーシング内温度が所定値以上になると、高圧液冷媒の一部をブースタ圧縮機（101）側へバイパスさせている。これにより、冷凍熱交換器（91）での冷媒の吸熱量を少なくして、ブースタ圧縮機（101）の吐出冷媒の温度を低減させることができる。その結果、ケーシング（160）内の温度の上昇を確実に防止することができ、ひいては温度上昇に起因するインバータ回路等の故障を確実に回避できる。

また、上記第１ケース冷却動作では、高圧液冷媒の一部を第１減圧弁（153）で減圧してから第１インジェクション管（151）を通じてブースタ圧縮機（101）の吐出側へ供給するようにしている。これにより、第１減圧弁（153）で減圧されて比較的低温とした冷媒によって低段側圧縮機（101）の吐出管（103）を冷却することができる。その結果、ケーシング内温度の上昇を確実に回避してインバータ回路等の保護を図ることができる。

更に、第１ケース冷却動作では、過冷却熱交換器（155）において、第１流路（156）を流れる高圧液冷媒を過冷却するようにしている。このため、第１冷却動作では、冷凍熱交換器（91）の冷却能力を充分確保しつつ、且つケーシング（160）内の温度を低下させることができる。

また、冷却ファン（162）の空気経路（163）に過冷却熱交換器（155）を配置することで、第１ケース冷却動作では、第１インジェクション管（151）を流れる冷媒によって空気経路（163）を流れる空気を冷却することができる。従って、この空気を電装品ボックス（161）へ送ることで、インバータ回路を効果的に冷却することができる。

更に、上記実施形態では、第１ケース冷却動作を行ってもケーシング（160）内の温度が充分低下しない場合に、高圧液冷媒の一部をブースタ圧縮機（101）の吸入側へ供給する第２ケース冷却動作を行うようにしている。これにより、ケーシング（160）内の温度を一層確実に低下することができ、インバータ回路等を確実に保護することができる。

なお、実施形態では、高圧液冷媒の一部を冷凍熱交換器（91）をバイパスさせるバイパス回路として、第１インジェクション管（151）と第２インジェクション管（152）とを用いているが、これらのうちのいずれか一方のみをバイパス回路として用いるようにしても良い。

以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、低段側圧縮機と吐出管とインバータ回路とがケーシング内に収容される低段側圧縮ユニットに関し、特に低段側圧縮ユニットのケーシング内の温度上昇を防止する対策として有用である。

本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 本発明の低段側圧縮ユニットのケーシング内部を模式的に表した構成図である。 本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図であり、冷房運転時の冷媒の流れを表したものである。 本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図であり、暖房運転時の冷媒の流れを表したものである。 本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図であり、第１ケース冷却動作の冷媒の流れを表したものである。 本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図であり、第２ケース冷却動作の冷媒の流れを表したものである。

10 冷凍装置
20 冷媒回路
41,42,43 圧縮機（高段側圧縮機）
44 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
91 冷凍熱交換器（利用側熱交換器）
92 冷凍膨張弁（減圧機構）
101 ブースタ圧縮機（低段側圧縮機）
103 第４吐出管（吐出管）
136 ケース内温度センサ（温度検出手段）
151 第１インジェクション管（バイパス回路）
152 第２インジェクション管（バイパス回路）
153 第１減圧弁
154 第２減圧弁
155 過冷却熱交換器
160 ケーシング
161 電装品ボックス（インバータ回路）
162 冷却ファン（送風手段）

Claims (6)

1. 高段側圧縮機（41,42,43）と熱源側熱交換器（44）と減圧機構（92）と利用側熱交換器（91）とを有する冷媒回路（20）で冷凍サイクルを行う冷凍装置に搭載されると共に、上記利用側熱交換器（91）で蒸発した冷媒を圧縮する低段側圧縮機（101）と、該低段側圧縮機（101）の吐出冷媒を上記高段側圧縮機（41,42,43）へ送るための吐出管（103）と、上記低段側圧縮機（101）のインバータ回路（161）と、該インバータ回路（161）と吐出管（103）と低段側圧縮機（101）とを内部に収容するケーシング（160）とを備えた低段側圧縮ユニットであって、
   上記ケーシング（160）内の温度を検出する温度検出手段（136）と、
   高圧液冷媒の一部を上記利用側熱交換器（91）を通過させずに上記低段側圧縮機（101）側へ供給するバイパス回路（151,152）とを備え、
   上記バイパス回路（151,152）は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると、該バイパス回路（151,152）を開放させる開閉弁（153,154）を備えていることを特徴とする低段側圧縮ユニット。
2. 請求項１において、
   上記バイパス回路は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると開放される第１減圧弁（153）と、該第１減圧弁（153）で減圧した冷媒を上記低段側圧縮機（101）の吐出管（103）へ供給する第１インジェクション管（151）とを備えていることを特徴とする低段側圧縮ユニット。
3. 請求項２において、
   上記ケーシング（160）内には、上記第１インジェクション管（151）を流れる冷媒と高圧液冷媒とを熱交換させる過冷却熱交換器（155）が更に収容されていることを特徴とする低段側圧縮ユニット。
4. 請求項３において、
   上記ケーシング（160）内には、上記インバータ回路（161）に向かって空気を搬送する送風手段（162）が更に収容され、
   上記過冷却熱交換器（155）は、上記送風手段（162）によって搬送される空気の流路に跨るように配置されることを特徴とする低段側圧縮ユニット。
5. 請求項３又は４において、
   上記バイパス回路は、上記温度検出手段（136）で検出したケーシング内温度が所定値以上になると開放される第２減圧弁（154）と、該第２減圧弁（154）で減圧した冷媒を上記低段側圧縮機（101）の吸入側へ供給する第２インジェクション管（152）とを備えていることを特徴とする低段側圧縮ユニット。
6. 請求項５において、
   上記第２減圧弁（154）は、上記第１減圧弁（153）が閉鎖状態である場合には開放動作が禁止されることを特徴とする低段側圧縮ユニット。

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