WO2018139066A1 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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WO2018139066A1
WO2018139066A1 PCT/JP2017/044010 JP2017044010W WO2018139066A1 WO 2018139066 A1 WO2018139066 A1 WO 2018139066A1 JP 2017044010 W JP2017044010 W JP 2017044010W WO 2018139066 A1 WO2018139066 A1 WO 2018139066A1
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WO
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compressor
passage
refrigerant
control device
pressure
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PCT/JP2017/044010
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Inventor
亮 瀧澤
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Priority to EP17894265.2A priority patent/EP3575711A4/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/08—Compressors specially adapted for separate outdoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/10—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with multi-stage compression
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F24F2110/12—Temperature of the outside air

Definitions

  • the present disclosure relates to a refrigeration cycle apparatus including a plurality of compressors.
  • a refrigeration cycle apparatus including a plurality of compressors for compressing a refrigerant is known.
  • the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 includes a flow path switching unit having six connection ports for switching the connection state of two compressors in parallel or in series.
  • This refrigeration cycle apparatus constitutes a so-called economizer refrigeration cycle using an intermediate heat exchanger by connecting two compressors in series during the cooling operation by the operation of the flow path switching means.
  • a part of the refrigerant flowing downstream of the outdoor heat exchanger is diverted and decompressed by a capillary tube, and then introduced into the intermediate heat exchanger.
  • the refrigerant that has exited the intermediate heat exchanger and the refrigerant discharged from the low-stage compressor are mixed and flow into the high-stage compressor.
  • this refrigeration cycle apparatus reduces the enthalpy of the refrigerant during the cooling operation and increases the cooling capacity.
  • this refrigeration cycle apparatus connects two compressors in parallel during heating operation by the operation of the flow path switching means.
  • the intermediate heat exchanger is used as a simple refrigerant passage.
  • the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 has a complicated structure in which the flow path switching means switches the flow paths connected to the six connection ports. Further, this refrigeration cycle apparatus has a complicated structure for connecting two compressors, a flow path switching unit, and an outdoor heat exchanger.
  • the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 is utilized only when the intermediate heat exchanger connects two compressors in series, and when the two compressors are connected in parallel, a simple refrigerant passage. It is used as That is, in this refrigeration cycle apparatus, the intermediate heat exchanger is not effectively used.
  • the present disclosure provides a refrigeration cycle apparatus that has a simple configuration for switching the connection states of a plurality of compressors in series or in parallel, and that can effectively utilize an intermediate heat exchanger in any connection state.
  • the purpose is to provide.
  • a first compressor that compresses and discharges the refrigerant
  • a switching unit that is provided on the discharge side of the first compressor and switches the flow of the refrigerant discharged from the first compressor to the first passage or the second passage
  • a second compressor that is provided in the middle of the second passage and compresses and discharges the refrigerant flowing through the second passage
  • a first connecting portion that connects a portion of the second compressor on the discharge side of the second compressor and the first passage
  • a capacitor for exchanging heat between the refrigerant flowing from the first connection portion and the outside air
  • a branching portion that branches the flow path on the outlet side of the capacitor into a third passage and a fourth passage
  • a first expansion valve provided in the middle of the third passage and depressurizing the refrigerant flowing through the third passage
  • An intermediate heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing in the downstream of the first expansion valve in the third passage and the refrigerant flowing in
  • this refrigerating cycle device is provided with the 1st passage, the 2nd passage, and the change part for performing change of the two passages, and the connection state of the 1st compressor and the 2nd compressor Can be switched in series or parallel. Therefore, this refrigeration cycle apparatus can simplify the configuration of the switching unit and the configuration of the piping for switching the connection state of the plurality of compressors in series or in parallel.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a refrigerant that flows downstream from the first expansion valve in the third passage and a second expansion valve in the fourth passage regardless of whether the plurality of compressors are connected in series or in parallel.
  • Heat exchange with the refrigerant flowing upstream is performed by the intermediate heat exchanger. Therefore, the degree of supercooling of the refrigerant flowing in the fourth passage on the downstream side of the intermediate heat exchanger is increased. Therefore, this refrigeration cycle apparatus enhances the cooling performance for cooling the air in the space to be cooled by effectively utilizing the intermediate heat exchanger even when the plurality of compressors are connected in series or in parallel. Can do.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 11. It is explanatory drawing explaining operation
  • the refrigeration cycle apparatus of the first embodiment is applied to a refrigerator that cools air in a freezer that is a space to be cooled, and cools the internal temperature of the freezer to, for example, a very low temperature of about ⁇ 30 ° C. to ⁇ 10 ° C. It has a function.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes a first compressor 11, a second compressor 12, a switching unit 13, a condenser 14, a first expansion valve 15, an intermediate heat exchanger 16, a second expansion valve 17, and The evaporator 18 etc. are connected by piping.
  • a fluorocarbon refrigerant such as R404A can be adopted.
  • Each component of the refrigeration cycle apparatus 1 is driven and controlled by the control device 20. In FIG. 1, signal lines between the control device 20 and each component are indicated by broken lines.
  • the first compressor 11 and the second compressor 12 are both electric compressors, and have a refrigerant compression mechanism (not shown) and an electric motor (not shown) for rotationally driving the refrigerant compression mechanism. ing.
  • the refrigerant compression mechanism is driven to rotate by an electric motor, compresses the refrigerant sucked from the suction port, and discharges it from the discharge port.
  • the refrigerant compression mechanism is a fixed capacity compression mechanism with a fixed discharge capacity.
  • As the refrigerant compression mechanism for example, a rotary type or scroll type compression mechanism can be employed.
  • the electric motor is driven and controlled by the control device 20.
  • the refrigerant discharge amount of the first compressor 11 and the second compressor 12 is variable by the control of the rotation speed of the electric motor by the control device 20.
  • the switching unit 13 is provided on the discharge side of the first compressor 11.
  • the switching unit 13 of this embodiment is a flow path switching valve having an inflow port 130, a first outflow port 131, and a second outflow port 132.
  • the switching unit 13 blocks communication between the inflow port 130 and the second outflow port 132.
  • the switching unit 13 causes the inflow port 130 and the second outflow port 132 to communicate with each other when the communication between the inflow port 130 and the first outflow port 131 is blocked.
  • the switching unit 13 is, for example, a three-way valve.
  • the inflow port 130 is connected to a passage on the discharge side of the first compressor 11.
  • the first outflow port 131 is connected to the first passage 21, and the second outflow port 132 is connected to the second passage 22. Therefore, the switching unit 13 can switch the flow of the refrigerant discharged from the first compressor 11 to the first passage 21 or the second passage 22.
  • the second compressor 12 is provided in the middle of the second passage 22.
  • the second compressor 12 compresses and discharges the refrigerant flowing through the second passage 22.
  • a portion of the second passage 22 on the discharge side of the second compressor 12, a portion of the first passage 21 on the side opposite to the switching unit 13, and a passage on the inlet side of the capacitor 14 are three-way joints. 1 connected by a connecting portion 25. Thereby, the refrigerant flowing through the first passage 21 or the second passage 22 flows into the capacitor 14 via the first connection portion 25.
  • the first passage 21 is a passage that connects between the first outflow port 131 of the switching unit 13 and the first connection unit 25.
  • the second passage 22 is a passage that connects the second outflow port 132 of the switching unit 13 and the first connection unit 25.
  • a second connection portion 26 that is a three-way joint is provided between the second outflow port 132 of the switching unit 13 and the suction port of the second compressor 12.
  • the 2nd connection part 26 has connected the 2nd channel
  • connection part 25 and the 2nd connection part 26 may be comprised by joining a some piping, or may be comprised by providing a some flow path in a metal block or a resin block.
  • the condenser 14 is a heat-dissipating heat exchanger that radiates heat from the high-pressure refrigerant to the outside air by exchanging heat between the refrigerant flowing through a refrigerant passage (not shown) provided inside and the air outside the freezer (that is, outside air). It is.
  • the high-pressure refrigerant flowing through the refrigerant passage inside the condenser 14 is cooled and condensed by releasing heat to the outside air.
  • the flow path on the outlet side of the capacitor 14 is branched into a third passage 23 and a fourth passage 24 by a branch portion 27. That is, the passage on the outlet side of the capacitor 14, the third passage 23, and the fourth passage 24 are connected by the branch portion 27 that is a three-way joint. As a result, the refrigerant that has flowed out from the outlet side of the condenser 14 is divided into the third passage 23 and the fourth passage 24.
  • the branch portion 27 may be configured by joining a plurality of pipes, or may be configured by providing a plurality of flow paths in a metal block or a resin block.
  • the third passage 23 is a passage connecting the branch portion 27 and the second connection portion 26.
  • the fourth passage 24 is a passage connecting the branch portion 27 and the suction port of the first compressor 11.
  • a first expansion valve 15 for reducing the pressure of the refrigerant flowing through the third passage 23 is provided in the middle of the third passage 23.
  • the refrigerant decompressed by the first expansion valve 15 enters a gas-liquid two-phase state and flows into the intermediate heat exchanger 16. That is, the first expansion valve 15 is provided in the third passage 23 on the upstream side of the intermediate heat exchanger 16.
  • the refrigerant flowing through the fourth passage 24 also flows into the intermediate heat exchanger 16.
  • a second expansion valve 17 for reducing the pressure of the refrigerant flowing in the fourth passage 24 is provided on the downstream side of the intermediate heat exchanger 16.
  • the first expansion valve 15 and the second expansion valve 17 are flow rate adjustment valves capable of adjusting the refrigerant flow rate mechanically or electrically.
  • the first expansion valve 15 adjusts the refrigerant flow rate by varying the valve opening degree by a mechanical mechanism based on the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the intermediate heat exchanger 16.
  • the second expansion valve 17 adjusts the refrigerant flow rate by varying the valve opening degree by a mechanical mechanism based on the temperature and pressure of the refrigerant on the outlet side of the evaporator 18.
  • the refrigerant flowing downstream from the first expansion valve 15 in the third passage 23 and the refrigerant flowing upstream from the second expansion valve 17 in the fourth passage 24 exchange heat. That is, in the intermediate heat exchanger 16, heat is exchanged between the refrigerant that has been decompressed by the first expansion valve 15 in the third passage 23 and is in a gas-liquid two-phase state, and the high-temperature and high-pressure refrigerant that flows through the fourth passage 24. . As a result, the degree of supercooling of the refrigerant flowing through the fourth passage 24 increases.
  • the intermediate heat exchanger 16 shown in FIG. 1 employs a counter flow type heat exchanger in which the flow direction of the refrigerant flowing through the third passage 23 is opposite to the flow direction of the refrigerant flowing through the fourth passage 24. ing.
  • the refrigerant flowing through the third passage 23 and the refrigerant flowing through the fourth passage 24 exchange heat without being mixed.
  • the intermediate heat exchanger 16 may employ a parallel flow heat exchanger in which the flow direction of the refrigerant flowing through the third passage 23 and the flow direction of the refrigerant flowing through the fourth passage 24 are the same.
  • the refrigerant flowing on the downstream side of the intermediate heat exchanger 16 in the third passage 23 flows into the second passage 22 through the second connection portion 26.
  • a check valve (not shown) may be provided between the intermediate heat exchanger 16 and the second connection portion 26 in the third passage 23.
  • the refrigerant flowing on the downstream side of the intermediate heat exchanger 16 in the fourth passage 24 is depressurized by the second expansion valve 17, enters a gas-liquid two-phase state, and flows into the evaporator 18.
  • the evaporator 18 is provided on the downstream side of the second expansion valve 17 in the fourth passage 24.
  • heat is exchanged between the refrigerant that has been decompressed by the second expansion valve 17 in the fourth passage 24 and is in a gas-liquid two-phase state, and the air that circulates in the freezer that is the space to be cooled. Thereby, the air in the space to be cooled is cooled.
  • a portion of the fourth passage 24 on the downstream side of the evaporator 18 is connected to the suction port of the first compressor 11. Therefore, the refrigerant flowing out from the evaporator 18 toward the first compressor 11 is sucked into the suction port of the first compressor 11.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 is provided with a plurality of pressure sensors for detecting the pressure of the refrigerant.
  • the first pressure sensor 31 is provided in a portion of the second passage 22 on the discharge side of the second compressor 12.
  • the first pressure sensor 31 detects the pressure of the refrigerant discharged from the second compressor 12.
  • the first pressure sensor 31 may be provided in the passage from the discharge side of the second compressor 12 to the second expansion valve 17.
  • the second pressure sensor 32 is provided in a portion of the fourth passage 24 on the downstream side of the evaporator 18.
  • the second pressure sensor 32 detects the pressure of the refrigerant decompressed by the second expansion valve 17.
  • the second pressure sensor 32 only needs to be provided in the passage from the downstream side of the second expansion valve 17 to the first compressor 11.
  • the third pressure sensor 33 is provided in a portion of the third passage 23 on the downstream side of the intermediate heat exchanger 16.
  • the third pressure sensor 33 detects the pressure of the refrigerant decompressed by the first expansion valve 15.
  • the third pressure sensor 33 may be provided in the passage from the downstream side of the first expansion valve 15 to the second compressor 12.
  • Any detection signal output from the first to third pressure sensors 33 is input to the control device 20.
  • the control device 20 is composed of a microcomputer including memories such as a CPU, ROM and RAM and its peripheral circuits.
  • the control device 20 performs various calculations and processes based on the control program stored in the memory, and controls the operation of the control target device connected to the output side.
  • the memory of the control device 20 is composed of a non-transitional tangible storage medium.
  • the control device 20 includes a detection signal from the internal temperature sensor 34 that detects the air temperature Tfr in the space to be cooled, and a detection from the outside air temperature sensor 35 that detects the temperature of the outside air that exchanges heat with the high-pressure refrigerant at the condenser 14. A signal is input.
  • control device 20 is electrically connected to the operation panel 36.
  • an operation / stop switch 37 for outputting an operation request signal or a stop request signal for the refrigerator, and a set temperature Tset set as a target value for cooling the air temperature in the cooling target space are set.
  • a temperature setting switch 38 and the like are provided.
  • An operation signal for the operation / stop switch 37 and an operation signal for the temperature setting switch 38 are also input to the control device 20.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a control process executed by the control device 20.
  • This control process starts when an operation request signal is output by the operation / stop switch 37 provided on the operation panel 36.
  • initialization processing of the control device 20 is performed in step S10.
  • step S20 the control device 20 reads the detection signal of the internal temperature sensor 34, the detection signal of the outside air temperature sensor 35, the operation signal of the temperature setting switch 38, and the like.
  • step S30 the control device 20 determines whether or not the difference between the air temperature Tfr in the cooling target space and the set temperature Tset is greater than a predetermined temperature Tth.
  • the predetermined temperature Tth is appropriately set in advance by experiments or the like and is stored in the memory of the control device 20.
  • the control device 20 determines that the condition is to execute the cool-down mode that requires a large cooling capacity, and performs the processing step. The process proceeds to S40.
  • step S40 the control device 20 blocks the communication between the inflow port 130 and the second outflow port 132 of the switching unit 13, and drives the switching unit 13 so that the inflow port 130 and the first outflow port 131 communicate with each other. . That is, the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel.
  • FIG. 3 a portion of the second passage 22 where the refrigerant does not flow is indicated by a broken line.
  • the refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the first passage 21 without flowing into the second passage 22. Therefore, the second compressor 12 provided in the second passage 22 compresses only the refrigerant flowing from the third passage 23.
  • the refrigerant flowing in the third passage 23 and the refrigerant flowing in the fourth passage 24 exchange heat, so that excess refrigerant flowing in the fourth passage 24 downstream of the intermediate heat exchanger 16 is exceeded. The degree of cooling increases. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 1 can increase the cooling capacity.
  • step S30 when the difference between the air temperature Tfr of the space to be cooled and the set temperature Tset is smaller than the predetermined temperature Tth in step S30, the control device 20 requires the finer capacity control than the large cooling capacity. It is determined that the range mode is being executed. And the control apparatus 20 transfers a process to step S50.
  • step S50 the control device 20 blocks the communication between the inflow port 130 and the first outflow port 131 of the switching unit 13, and drives the switching unit 13 so that the inflow port 130 and the second outflow port 132 communicate with each other. . That is, the control device 20 is in a state where the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series. The state at this time is shown in FIG. In FIG. 4, the 1st channel
  • the control device 20 performs the first expansion so that the refrigerant pressure downstream of the first expansion valve 15 in the third passage 23 and the refrigerant pressure discharged from the first compressor 11 are the same or approximate.
  • the valve 15 is controlled.
  • control device 20 controls the first compressor 11 and the second compressor 12 so that the refrigerant compression ratio by the first compressor 11 and the refrigerant compression ratio by the second compressor 12 are the same or approximate. Control the number of revolutions. Therefore, it becomes possible to make small the compression ratio of the refrigerant
  • step S60 when a stop request signal is not output from the operation panel 36 to the control device 20 in step S60, the control device 20 waits for the elapse of a predetermined control period and returns the process to step S20. On the other hand, when a stop request signal is output from the operation panel 36 to the control device 20, the control device 20 stops the operation of each control target device and stops the entire system of the refrigerator.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 according to the first embodiment described above can exhibit the following excellent effects by the configuration and operation described above.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 switches the refrigerant flow discharged from the first compressor 11 to the first passage 21 or the second passage 22 on the discharge side of the first compressor 11. 13 is provided.
  • the first passage 21 and the second passage 22 are connected by a first connection portion 25 provided on the upstream side of the capacitor 14.
  • the second compressor 12 is provided in the middle of the second passage 22.
  • a portion on the suction side of the second compressor 12 in the second passage 22 and a portion on the downstream side of the intermediate heat exchanger 16 in the third passage 23 are connected by a second connection portion 26.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes the first passage 21, the second passage 22, and the switching unit 13, so that the connection state of the two compressors 11, 12 can be switched in series or in parallel. It is. Therefore, this refrigeration cycle apparatus 1 can simplify the configuration of the switching unit 13 and the configuration of the piping for switching the connection state of the two compressors 11 and 12 in series or in parallel.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes the refrigerant flowing in the downstream side of the first expansion valve 15 in the third passage 23 and the fourth passage 24 regardless of whether the two compressors 11 and 12 are connected in series or in parallel.
  • the intermediate heat exchanger 16 exchanges heat with the refrigerant flowing upstream from the second expansion valve 17. Therefore, the degree of supercooling of the refrigerant flowing in the fourth passage 24 downstream of the intermediate heat exchanger 16 is increased. Therefore, this refrigeration cycle apparatus 1 is a cooling performance that cools the air in the space to be cooled by effectively using the intermediate heat exchanger 16 in any of the connected states of the plurality of compressors 11 and 12 in series or parallel. Can be increased.
  • the control device 20 when the difference between the air temperature Tfr in the space to be cooled and the set temperature Tset is smaller than the predetermined temperature Tth, the control device 20 causes the refrigerant discharged from the first compressor 11 to flow through the second passage.
  • the switching unit 13 is controlled to flow to 22.
  • the control device 20 switches the switching unit so that the refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the first passage 21. 13 is controlled.
  • control device 20 connects the two compressors 11 and 12 in series during an in-range that does not require a large cooling capacity. Therefore, it becomes possible to make small the compression ratio of the refrigerant
  • control device 20 connects the two compressors 11 and 12 in parallel at the time of cool-down that requires a large cooling capacity.
  • the control device 20 connects the two compressors 11 and 12 in parallel at the time of cool-down that requires a large cooling capacity.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a control process executed by the control device 20 of the second embodiment.
  • This control process starts when an operation request signal is output by the operation / stop switch 37 of the operation panel 36.
  • step S10 initialization processing of the control device 20 is performed in step S10.
  • step S21 the control device 20 reads a detection signal of the first pressure sensor 31, a detection signal of the second pressure sensor 32, and the like. Then, a difference between the pressure detected by the detection signal of the first pressure sensor 31 and the pressure detected by the second pressure sensor 32 (hereinafter referred to as “cycle differential pressure ⁇ P”) is calculated.
  • step S31 the control device 20 determines whether or not the cycle differential pressure ⁇ P is smaller than a predetermined pressure Pth.
  • the predetermined pressure Pth is appropriately set in advance by experiments or the like and is stored in the memory of the control device 20.
  • the control device 20 proceeds to step S50.
  • step S50 the control device 20 blocks the communication between the inflow port 130 and the first outflow port 131 of the switching unit 13, and drives the switching unit 13 so that the inflow port 130 and the second outflow port 132 communicate with each other. . That is, the control device 20 is in a state where the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series.
  • FIG. 6 shows on the Mollier diagram the behavior of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle apparatus 1 when the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series.
  • the cycle differential pressure ⁇ P is indicated by an arrow ⁇ P1.
  • the control device 20 has the same refrigerant compression ratio by the first compressor 11 as the refrigerant compression ratio by the second compressor 12. Or the rotation speed of the 1st compressor 11 and the 2nd compressor 12 is controlled so that it may approximate. Therefore, it becomes possible to make small the compression ratio of the refrigerant
  • FIG. 7 shows a state in which the cycle differential pressure ⁇ P is reduced with the first compressor 11 and the second compressor 12 connected in series.
  • the cycle differential pressure ⁇ P is indicated by an arrow ⁇ P2.
  • the cycle differential pressure ⁇ P2 shown in FIG. 7 is smaller than the cycle differential pressure ⁇ P1 shown in FIG.
  • the first expansion valve 15 in the third passage 23 is used.
  • the refrigerant pressure on the downstream side cannot be lower than the refrigerant pressure on the discharge side of the first compressor 11. Therefore, as shown in FIG. 7, when the cycle differential pressure ⁇ P ⁇ b> 2 becomes small, it becomes difficult to increase the degree of supercooling of the refrigerant flowing through the fourth passage 24 in the intermediate heat exchanger 16.
  • step S40 the control device 20 blocks the communication between the inflow port 130 and the second outflow port 132 of the switching unit 13, and drives the switching unit 13 so that the inflow port 130 and the first outflow port 131 communicate with each other. . That is, the control device 20 is in a state where the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel.
  • FIG. 8 shows the behavior of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle apparatus 1 on the Mollier diagram when the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel.
  • the cycle differential pressure ⁇ P is indicated by an arrow ⁇ P2.
  • the cycle differential pressure ⁇ P2 shown in FIG. 7 is the same as the cycle differential pressure ⁇ P2 shown in FIG.
  • the control device 20 changes the refrigerant pressure flowing through the third passage 23 in the intermediate heat exchanger 16 to the discharge side of the first compressor 11. Lower than the refrigerant pressure. Thereby, the control device 20 increases the degree of supercooling of the refrigerant flowing through the fourth passage 24 in the intermediate heat exchanger 16. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 1 can maintain the cooling performance for cooling the air in the cooling target space even when the cycle differential pressure ⁇ P2 is small.
  • first compressor 11 and the second compressor 12 when a rotary compression mechanism is employed for the first compressor 11 and the second compressor 12, the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel, so that the vane can be rotated to rotate the rollers. Can prevent the phenomenon of so-called vane jumping that cannot be followed. This will be described in a third embodiment to be described later.
  • step S60 is the same as the process demonstrated in 1st Embodiment, description is abbreviate
  • the control device 20 controls the switching unit 13 so that the refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the second passage 22 when the cycle differential pressure ⁇ P1 is greater than the predetermined pressure Pth. To do. Thereby, the 1st compressor 11 and the 2nd compressor 12 are connected in series. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 1 can improve the compression efficiency of the refrigerants of the two compressors 11 and 12, and can improve the coefficient of performance of the refrigeration cycle apparatus 1.
  • control device 20 controls the switching unit 13 so that the refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the first passage 21 when the cycle differential pressure ⁇ P2 is smaller than the predetermined pressure Pth.
  • the 1st compressor 11 and the 2nd compressor 12 are connected in parallel. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 1 can enhance the cooling performance for cooling the air in the cooling target space even when the cycle differential pressure ⁇ P2 is small.
  • a third embodiment will be described.
  • the third embodiment shows an example of the configuration of the compressor included in the refrigeration cycle apparatus 1 described in the first and second embodiments, and the other aspects are the same as those in the first and second embodiments. Therefore, in the third embodiment, the configuration of the compressor will be described.
  • At least one of the first compressor 11 and the second compressor 12 included in the refrigeration cycle apparatus 1 of the third embodiment is a rotary vane type (hereinafter, referred to as a rotary type) compressor.
  • the rotary compressor 40 includes a cylinder 41 having a cylindrical inner wall, a roller 42 provided inside the cylinder 41, and a vane 43.
  • the cylinder 41 and the pump chamber 45 are not shown.
  • the vane 43 is provided inside the hole provided in the cylinder 41 so as to be able to reciprocate.
  • the vane 43 divides the pump chamber 45 formed between the inner wall of the cylinder 41 and the outer wall of the roller 42 by the tip portion 48 being in sliding contact with the outer wall on the radially outer side of the roller 42.
  • the roller 42 is rotated by rotation so that the sliding contact portion 44 between the inner wall of the cylinder 41 and the outer wall of the roller 42 moves in the circumferential direction.
  • the sliding contact portion 44 between the inner wall of the cylinder 41 and the outer wall of the roller 42 moves 360 °
  • the refrigerant is sucked into the pump chamber 45 from the suction port 46.
  • the sliding contact portion 44 further rotates 360 °
  • the refrigerant in the pump chamber 45 is compressed, and the high-pressure refrigerant is discharged from the discharge port 47.
  • suction pressure the pressure of the refrigerant discharged from the discharge port 47 is referred to as discharge pressure.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 of the third embodiment connects the first compressor 11 and the second compressor 12 in parallel when the cycle differential pressure ⁇ P is small, as in the control described in the second embodiment.
  • the differential pressure between the suction pressure and the discharge pressure of each of the first compressor 11 and the second compressor 12 is increased,
  • the back pressure of the vane 43 can be increased. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 1 according to the third embodiment, when the rotary compressor 40 is employed for the first compressor 11 and the second compressor 12, the above-described vane jumping is prevented, so that noise increases. As well as a reduction in efficiency as a compressor.
  • a fourth embodiment will be described.
  • the fourth embodiment also shows an example of the configuration of the compressor included in the refrigeration cycle apparatus 1 described in the first and second embodiments, and the other aspects are the same as those in the first and second embodiments. Therefore, in the fourth embodiment, the configuration of the compressor will be described.
  • At least one of the first compressor 11 and the second compressor 12 included in the refrigeration cycle apparatus 1 of the fourth embodiment is a scroll type compressor.
  • the scroll compressor 50 has a spiral fixed scroll 51 and a spiral orbiting scroll 52 provided between the wall surfaces of the fixed scroll 51.
  • the orbiting scroll 52 is rotated in such a manner that the sliding contact portion 53 between the fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52 moves in the circumferential direction.
  • FIG. 13A to 13F show a state in which the sliding contact portion 53 between the fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52 is moved by 360 ° due to the operation of the orbiting scroll 52.
  • FIG. 13 (F) the outer region of the compression chamber is indicated by symbol ⁇ .
  • the refrigerant moves from the intermediate region of the compression chamber to the inner region on the radially inner side.
  • the inner region of the compression chamber is indicated by ⁇ .
  • the volume of the intermediate region is smaller than the volume of the outer region, and the volume of the inner region is smaller than the volume of the intermediate region.
  • the scroll compressor 50 includes the volume of the outer region where the refrigerant starts to be compressed, and the compression chamber from among the volumes of the compression chamber formed between the fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52.
  • the volume ratio with the volume of the inner area to be discharged is determined. Therefore, when the cycle differential pressure ⁇ P is a low differential pressure, the refrigerant is over-compressed by the compressor, resulting in energy loss.
  • the scroll compressor 50 uses the refrigerant discharge pressure as a force that presses the fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52 against each other in the rotation axis direction (that is, the scroll back pressure). Therefore, in the case of a low differential pressure, if the so-called refrigerant leakage occurs in which the back pressure of the scroll decreases and the refrigerant in the compression chamber leaks from the gap between the fixed scroll 51 and the orbiting scroll 52, the compression efficiency of the compressor 50 may be reduced. There is.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 of the fourth embodiment also connects the first compressor 11 and the second compressor 12 in parallel when the cycle differential pressure ⁇ P is small, as in the control described in the second embodiment.
  • the differential pressure of each suction pressure and discharge pressure of the 1st compressor 11 and the 2nd compressor 12 is enlarged. Is possible. Therefore, in the refrigeration cycle apparatus 1 of the fourth embodiment, when the scroll compressor 50 is employed for the first compressor 11 and the second compressor 12, overcompression is suppressed, and the coefficient of performance of the refrigeration cycle apparatus 1 is suppressed. Can be improved.
  • This control process starts when an operation request signal is output by the operation / stop switch 37 provided on the operation panel 36.
  • initialization processing of the control device 20 is performed in step S110.
  • step S120 the control device 20 reads the detection signal of the internal temperature sensor 34, the detection signal of the outside air temperature sensor 35, the operation signal of the temperature setting switch 38, and the like.
  • the air temperature Tfr in the space to be cooled detected by the internal temperature sensor 34 is referred to as the internal temperature Tfr.
  • step S130 the control device 20 determines whether to execute the cool-down mode or the in-range mode. Specifically, the control device 20 determines whether or not a value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is greater than the first predetermined temperature t1. When the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is larger than the first predetermined temperature t1, the control device 20 executes a cool down mode that requires a large cooling capacity to cool the internal space. The process proceeds to step S140.
  • the first predetermined temperature t1, the second predetermined temperature t2, and the third predetermined temperature t3, which will be described later, are all set as appropriate through experiments or the like and stored in the memory of the control device 20.
  • the first predetermined temperature t1, the second predetermined temperature t2, and the third predetermined temperature t3 may be different values or may be the same value.
  • step S140 the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel, and the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected. To drive. Thereby, the refrigerating cycle apparatus 1 will be in the state shown in FIG.
  • the cool-down mode the refrigerant discharged from the first compressor 11 flows into the first passage 21 without flowing into the second passage 22. Therefore, the second compressor 12 provided in the second passage 22 compresses only the refrigerant flowing from the third passage 23.
  • the refrigerant flowing in the third passage 23 and the refrigerant flowing in the fourth passage 24 exchange heat, so that excess refrigerant flowing in the fourth passage 24 downstream of the intermediate heat exchanger 16 is exceeded. The degree of cooling increases. Therefore, the refrigeration cycle apparatus 1 can increase the cooling capacity.
  • step S150 the control device 20 determines whether or not a value obtained by subtracting the internal temperature Tfr from the set temperature Tset is greater than the second predetermined temperature t2.
  • the second predetermined temperature t2 is a value including zero.
  • the control device 20 continues to drive the first compressor 11 and the second compressor 12. Therefore, the cooling of the interior space in the cool down mode is continuously performed.
  • step S150 if the value obtained by subtracting the internal temperature Tfr from the set temperature Tset is larger than the second predetermined temperature t2 in step S150, the control device 20 proceeds to step S160.
  • step S ⁇ b> 160 the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. Thereby, the cooling of the interior space by the cool down mode is stopped.
  • the control device 20 continues to cool the internal space in the cool-down mode until the internal temperature Tfr becomes a temperature obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset. To do. Thereby, in the control process performed by the control device 20 of the fifth embodiment, the internal temperature Tfr can be cooled to the set temperature Tset or less in a short time.
  • step S170 the control device 20 determines whether or not the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is greater than the third predetermined temperature t3.
  • the control device 20 continues the state where the driving of the first compressor 11 and the second compressor 12 is stopped.
  • step S130 the control device 20 determines again whether to execute the cool-down mode or the in-range mode. If the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is smaller than the first predetermined temperature t1 in step S130, the control device 20 determines that the in-range mode is being executed, and the process proceeds to step S180. Transition. In the in-range mode, it is possible to perform fine capacity control in order to keep the temperature of the interior space in a predetermined temperature range.
  • step S180 the control device 20 sets the first compressor 11 and the second compressor 12 in series and drives the first compressor 11 and the second compressor 12. Thereby, the refrigerating cycle apparatus 1 will be in the state shown in FIG.
  • the control device 20 controls the first compressor 11 and the second compressor 12 so that the refrigerant compression ratio by the first compressor 11 and the refrigerant compression ratio by the second compressor 12 are the same or approximate.
  • step S190 the control device 20 determines whether or not a value obtained by subtracting the internal temperature Tfr from the set temperature Tset is greater than the second predetermined temperature t2. If the value obtained by subtracting the internal temperature Tfr from the set temperature Tset is smaller than the second predetermined temperature t2, the control device 20 proceeds to step S130. In step S130, the control device 20 determines again whether to execute the cool-down mode or the in-range mode. In step S130, when the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is smaller than the first predetermined temperature t1, the control device 20 continues to execute the in-range mode.
  • step S190 if the value obtained by subtracting the internal temperature Tfr from the set temperature Tset is larger than the second predetermined temperature t2 in step S190, the control device 20 proceeds to step S200.
  • step S ⁇ b> 200 the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. Thereby, cooling in the store
  • step S210 the control device 20 determines whether or not the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is greater than the third predetermined temperature t3.
  • the control device 20 continues the state where the driving of the first compressor 11 and the second compressor 12 is stopped.
  • step S210 when the value obtained by subtracting the set temperature Tset from the internal temperature Tfr is larger than the third predetermined temperature t3 in step S210, the control device 20 proceeds to step S130. In step S130, the control device 20 determines again whether to execute the cool-down mode or the in-range mode.
  • the control process described above is continuously executed until a stop request signal is output from the operation panel 36 to the control device 20.
  • the control device 20 stops the operation of each control target device and stops the entire system of the refrigerator.
  • the internal temperature Tfr is higher than the temperature obtained by adding the first predetermined temperature t1 to the set temperature Tset.
  • the control device 20 executes the cool-down mode. That is, the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel, and drives the first compressor 11 and the second compressor 12. .
  • the control device 20 continues to cool the interior in the cool-down mode until time T2.
  • the internal temperature Tfr is a temperature obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset.
  • the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. That is, the thermo-off state is set.
  • the control device 20 executes the in-range mode. That is, the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series, and drives the first compressor 11 and the second compressor 12. .
  • the control device 20 performs cooling of the interior in the in-range mode until time T4.
  • the internal temperature Tfr is a temperature obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset.
  • the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. That is, the thermo-off state is set.
  • the internal temperature Tfr is higher than the temperature obtained by adding the first predetermined temperature t1 to the set temperature Tset.
  • the control device 20 executes the cool-down mode. That is, the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel, and drives the first compressor 11 and the second compressor 12. .
  • the control device 20 performs cooling of the interior in the cool down mode until time T11.
  • the internal temperature Tfr becomes a temperature obtained by adding the first predetermined temperature t1 to the set temperature Tset.
  • the control device 20 executes the in-range mode. That is, the control device 20 drives the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series, and drives the first compressor 11 and the second compressor 12. .
  • the control device 20 performs cooling of the interior in the in-range mode until time T12.
  • the internal temperature Tfr is a temperature obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset.
  • the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. That is, the thermo-off state is set.
  • the transition of the internal temperature Tfr after time T12 and the control processing by the control device 20 of the comparative example are the same as those after time T2 described in the fifth embodiment.
  • the in-range mode is switched. . Therefore, in the comparative example, the time until the internal temperature Tfr becomes equal to or lower than the set temperature Tset may be long.
  • the control method by the refrigeration cycle apparatus 1 of the fifth embodiment has the following operational effects. That is, in the fifth embodiment, when the control device 20 executes the cool-down mode, the first compressor 11 until the internal temperature Tfr becomes lower than a value obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset. And the second compressor 12 is driven. Then, when the internal temperature Tfr becomes lower than the value obtained by subtracting the second predetermined temperature t2 from the set temperature Tset, the control device 20 stops driving the first compressor 11 and the second compressor 12. Thereby, in the fifth embodiment, the internal temperature Tfr can be cooled to the set temperature Tset or less in a short time.
  • the refrigeration cycle apparatus 1 includes a vane jump detection unit 60 for detecting that the first compressor 11 and the second compressor 12 are jumping vanes.
  • a vane jump detection unit 60 for example, a noise measuring device that measures noise of the first compressor 11 and the second compressor 12, or a vibration measuring device that measures vibration of the first compressor 11 and the second compressor 12. It is possible to adopt.
  • a flow rate measuring device that measures the flow rate of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle apparatus 1 can be used.
  • a signal output from the vane jump detection unit 60 is transmitted to the control device 20. Based on the signal, the control device 20 determines whether or not the vane jump has occurred in the first compressor 11 or the second compressor 12.
  • the control device 20 when a noise measuring device is adopted as the vane jump detection unit 60, the control device 20 has a sound pressure in a predetermined frequency band among noises measured by the noise measuring device larger than a certain sound pressure. In this case, it is possible to determine that the vane jump has occurred.
  • the control device 20 determines that a vane jump has occurred when the vibration measured by the vibration measuring instrument is greater than a certain amplitude. It is possible.
  • a flow rate measuring device is employed as the vane jump detection unit 60
  • the control device 20 determines that a vane jump has occurred when the flow rate of the refrigerant measured by the flow rate measuring device is less than a constant flow rate. It is possible to determine.
  • the predetermined frequency band, the constant sound pressure, the constant amplitude, and the constant flow rate described above are set in advance through experiments and stored in the memory of the control device 20.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating a control process executed by the control device 20 according to the sixth embodiment. This control process starts when an operation request signal is output by the operation / stop switch 37 of the operation panel 36.
  • step S15 the refrigeration cycle apparatus 1 cools the internal space.
  • the first compressor 11 and the second compressor 12 when the cool-down mode is executed, the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel and the in-range mode is executed.
  • the first compressor 11 and the second compressor 12 may be connected in series.
  • the cycle differential pressure ⁇ P when the cycle differential pressure ⁇ P is greater than the predetermined pressure Pth, the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series, and the cycle differential pressure ⁇ P is greater than the predetermined pressure Pth.
  • the first compressor 11 and the second compressor 12 may be connected in parallel.
  • step S ⁇ b> 25 the control device 20 reads a signal transmitted from the vane jump detection unit 60.
  • step S ⁇ b> 35 the control device 20 determines whether or not the vane jump has occurred in the first compressor 11 or the second compressor 12 based on the signal. Note that any of the methods described above can be adopted as the vane jump determination method.
  • step S40 the control device 20 performs switching of the refrigerant flow path by the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel.
  • step S55 the control device 20 maintains the switching unit 13 in the current state. That is, if the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series in the current state, the control device 20 remains in that series connection. Moreover, if the 1st compressor 11 and the 2nd compressor 12 are connected in parallel in the present condition, the control apparatus 20 will remain in the parallel connection.
  • step S60 is the same as the process demonstrated in 1st Embodiment, description is abbreviate
  • control device 20 can directly detect the vane jump of the first compressor 11 or the second compressor 12 by the vane jump detection unit 60 and cope with it. .
  • the control processing of the seventh embodiment also starts when an operation request signal is output by the operation / stop switch 37 of the operation panel 36. First, initialization processing of the control device 20 is performed in step S10.
  • step S21 the control device 20 reads the detection signal of the first pressure sensor 31, the detection signal of the second pressure sensor 32, and the like. Then, a difference between the pressure detected by the detection signal of the first pressure sensor 31 and the pressure detected by the second pressure sensor 32, that is, the cycle differential pressure ⁇ P is calculated.
  • step S31 the control device 20 determines whether the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel or in series depending on whether or not the cycle differential pressure ⁇ P is smaller than the predetermined pressure Pth. Determine.
  • the control device 20 of the seventh embodiment determines the predetermined pressure Pth based on the rotational speed of the first compressor 11 and the rotational speed of the second compressor 12.
  • FIG. 19 shows the relationship between the rotational speed of the first compressor 11 and the necessary differential pressure necessary for the first compressor 11 to avoid vane jumping.
  • the differential pressure necessary for the first compressor 11 to avoid the vane jump at the predetermined rotational speed RS1 is referred to as a first required differential pressure Pth1.
  • the first compressor 11 is in such a relationship that the first required differential pressure Pth1 corresponding to it increases as the rotational speed RS1 increases.
  • FIG. 20 shows the relationship between the rotational speed of the second compressor 12 and the necessary differential pressure necessary for the second compressor 12 to avoid vane jumping.
  • the differential pressure necessary for the second compressor 12 to avoid the vane jump at the predetermined rotational speed RS2 is referred to as a second necessary differential pressure Pth2.
  • the second compressor 12 also has a relationship in which the second necessary differential pressure Pth2 corresponding to the second compressor 12 increases as the rotational speed RS2 increases.
  • the relationship between the rotational speed RS1 of the first compressor 11 and the first required differential pressure Pth1 and the relationship between the rotational speed RS2 of the second compressor 12 and the second required differential pressure Pth2 are set in advance by experiments or the like. And stored in the memory of the control device 20.
  • the control device 20 detects the first required differential pressure Pth1 of the first compressor 11 based on the rotational speed RS1 of the first compressor 11. Further, the control device 20 detects the second necessary differential pressure Pth2 of the second compressor 12 based on the rotational speed RS2 of the second compressor 12. And the control apparatus 20 makes the sum of 1st required differential pressure Pth1 and 2nd required differential pressure Pth2 the predetermined pressure Pth.
  • step S21 When the cycle differential pressure ⁇ P calculated in step S21 is greater than the predetermined pressure Pth, the control device 20 proceeds to step S50.
  • step S50 the control device 20 drives and controls the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in series.
  • step S21 when the cycle differential pressure ⁇ P calculated in step S21 is smaller than the predetermined pressure Pth, the control device 20 proceeds to step S40.
  • step S50 the control device 20 controls the switching unit 13 so that the first compressor 11 and the second compressor 12 are connected in parallel.
  • step S60 is the same as the process described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the control device 20 makes the first compressor 11 and the second compressor 12 connected in parallel or in series depending on whether or not the cycle differential pressure ⁇ P is smaller than the predetermined pressure Pth. Determine whether.
  • the predetermined pressure Pth is a first necessary differential pressure Pth1 determined based on the rotational speed RS1 of the first compressor 11 and a second necessary difference determined based on the rotational speed RS2 of the second compressor 12. It is the sum of the pressure Pth2.
  • the switching unit 13 has been described as a flow path switching valve having the inflow port 130, the first outflow port 131, and the second outflow port 132.
  • the switching unit 13 may be configured by a first flow control valve provided in the first passage 21 and a second flow control valve provided in the second passage 22. The first flow control valve and the second flow control valve are not shown.
  • a plurality of pressure sensors 31, 32, and 33 are provided in the pipe in order to detect the pressure of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle apparatus 1.
  • the pressure of the refrigerant flowing through each part of the refrigeration cycle apparatus 1 is adjusted based on the detected temperature. It may be detected. Note that illustration of the temperature sensor is omitted.
  • the first compressor compresses and discharges the refrigerant.
  • the switching unit is provided on the discharge side of the first compressor and switches the flow of the refrigerant discharged from the first compressor to the first passage or the second passage.
  • the second compressor is provided in the middle of the second passage, and compresses and discharges the refrigerant flowing through the second passage.
  • a 1st connection part connects the site
  • the condenser causes heat exchange between the refrigerant flowing from the first connection portion and the outside air.
  • the branching portion branches the flow path on the outlet side of the capacitor into the third passage and the fourth passage.
  • the first expansion valve is provided in the middle of the third passage and depressurizes the refrigerant flowing through the third passage.
  • the intermediate heat exchanger exchanges heat between the refrigerant flowing in the downstream of the first expansion valve in the third passage and the refrigerant flowing in the fourth passage.
  • the second connection portion connects a portion of the second passage on the suction side of the second compressor and a portion of the third passage on the downstream side of the intermediate heat exchanger.
  • the second expansion valve is provided on the downstream side of the intermediate heat exchanger in the fourth passage, and depressurizes the refrigerant flowing through the fourth passage.
  • the evaporator is provided on the downstream side of the second expansion valve in the fourth passage, exchanges heat between the refrigerant flowing through the fourth passage and the air in the space to be cooled, and flows the refrigerant toward the suction side of the first compressor. To do.
  • the refrigeration cycle apparatus further includes a control device that controls the switching unit.
  • the control device causes the refrigerant discharged from the first compressor to be the second.
  • the switching unit is controlled to flow in the passage. Further, the control device controls the switching unit so that the refrigerant discharged from the first compressor flows into the first passage when the difference between the air temperature in the space to be cooled and the set temperature is larger than a predetermined temperature.
  • the control device can control the first compressor and the second compressor. Are connected in series. Thereby, it becomes possible to make small the compression ratio of the refrigerant
  • the control device connects the first compressor and the second compressor in parallel. Connecting. Thereby, it is possible to increase the degree of supercooling of the refrigerant flowing in the fourth passage on the downstream side of the intermediate heat exchanger. Therefore, the refrigeration cycle apparatus can increase the cooling capacity and bring the air temperature in the space to be cooled closer to the set temperature in a short time.
  • the refrigeration cycle apparatus includes a control device that controls the switching unit, a first pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant from the discharge side of the second compressor to the second expansion valve, And a second pressure sensor for detecting a pressure of the refrigerant from the downstream side of the expansion valve to the first compressor.
  • the control device causes the refrigerant discharged from the first compressor to The switching unit is controlled to flow in the second passage.
  • the control device is discharged from the first compressor when the difference between the pressure detected by the first pressure sensor and the pressure detected by the second pressure sensor (that is, the cycle differential pressure) is smaller than a predetermined pressure.
  • the switching unit is controlled so that the refrigerant flows through the first passage.
  • the control device connects the first compressor and the second compressor in series.
  • coolant of a 1st compressor and a 2nd compressor improves. Therefore, the refrigeration cycle apparatus can improve the coefficient of performance.
  • the control device connects the first compressor and the second compressor in parallel.
  • the refrigerant pressure downstream of the first expansion valve in the third passage is lowered from the refrigerant pressure on the discharge side of the first compressor, so that the refrigerant flowing downstream from the intermediate heat exchanger in the fourth passage is reduced.
  • the refrigeration cycle apparatus can enhance the cooling performance for cooling the air in the cooling target space even when the cycle differential pressure is small.
  • the cycle differential pressure since the cycle differential pressure is small, an increase in the refrigerant compression ratio by the first compressor and the second compressor is suppressed, and an increase in energy consumption by the first compressor and the second compressor is small. It will be a thing.
  • At least one of the first compressor and the second compressor is a rotary compressor.
  • the rotary compressor has a cylinder having a cylindrical inner wall, a roller provided inside the cylinder, and a vane that partitions a pump chamber formed between the inner wall of the cylinder and the outer wall of the roller.
  • the roller operates so that the sliding contact portion between the inner wall of the cylinder and the outer wall of the roller moves in the circumferential direction.
  • the refrigeration cycle apparatus connects the first compressor and the second compressor in parallel, so that the first compressor and the second compressor are connected in series with each other. It is possible to increase the differential pressure between the suction pressure and the discharge pressure of each second compressor. As a result, in the rotary compressor, it is possible to increase the back pressure of the vane and prevent the vane from flying. Therefore, the refrigeration cycle apparatus can prevent an increase in noise of the rotary compressor and prevent a decrease in compression efficiency of the compressor.
  • At least one of the first compressor and the second compressor is a scroll compressor.
  • the scroll compressor has a spiral fixed scroll and a spiral orbiting scroll provided between the wall surfaces of the fixed scroll.
  • the orbiting scroll operates so that the sliding contact portion between the fixed scroll and the orbiting scroll moves in the circumferential direction.
  • the back pressure of the scroll can be increased by increasing the differential pressure between the suction pressure and the discharge pressure, and the refrigerant from the gap between the fixed scroll and the orbiting scroll can be increased. Since leakage is prevented, a reduction in compression efficiency of the compressor can be prevented. Further, in the scroll compressor, the refrigerant is prevented from being over-compressed by increasing the differential pressure between the suction pressure and the discharge pressure. Therefore, the coefficient of performance of the refrigeration cycle apparatus 1 can be improved.
  • the refrigeration cycle apparatus further includes a control device that controls the switching unit.
  • the control device controls the switching unit so that the refrigerant discharged from the first compressor flows into the first passage, and when the first compressor and the second compressor are driven, the air in the cooling target space After continuing the state until the temperature becomes equal to or lower than the set temperature, the driving of the first compressor and the second compressor is stopped. According to this, the refrigeration cycle apparatus can cool the air temperature of the space to be cooled below the set temperature in a short time.
  • the refrigeration cycle apparatus further includes a control device that controls the switching unit, and a vane jump detection unit that detects that a vane jump has occurred in the rotary compressor.
  • the control device controls the switching unit so that the refrigerant discharged from the first compressor flows into the first passage when the vane jump detection unit detects that the vane jump has occurred in the rotary compressor.
  • the refrigeration cycle apparatus can directly detect that the vane jumping of the first compressor or the second compressor is detected by the vane jumping detection unit and cope with it.
  • the predetermined pressure that the control device compares with the cycle differential pressure is based on the first required differential pressure determined based on the rotational speed of the first compressor and the rotational speed of the second compressor. And the second required differential pressure.
  • the first required differential pressure is set to a larger value as the rotational speed of the first compressor is larger.
  • the second necessary differential pressure is also set to a larger value as the rotational speed of the second compressor is larger. According to this, the refrigeration cycle apparatus can avoid vane jumping of the first compressor and the second compressor.

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Abstract

冷凍サイクル装置（１）は、第１圧縮機（１１）の吐出側に、第１圧縮機（１１）から吐出された冷媒の流れを第１通路（２１）または第２通路（２２）に切り替える切替部（１３）を備えている。第１通路（２１）と第２通路（２２）とは、コンデンサ（１４）の上流側に設けられた第１接続部（２５）により接続されている。第２通路（２２）の途中に第２圧縮機（１２）が設けられている。第２通路（２２）のうち第２圧縮機（１２）の吸入側の部位と、コンデンサ（１４）の下流側の分岐部（２７）で分岐した第３通路（２３）のうち中間熱交換器（１６）の下流側の部位とが第２接続部（２６）により接続されている。

Description

冷凍サイクル装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１７年１月２５日に出願された日本特許出願番号２０１７－１１５９４号と、２０１７年１０月１３日に出願された日本特許出願番号２０１７－１９９５９３号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
　従来、冷媒を圧縮するための複数の圧縮機を備えた冷凍サイクル装置が知られている。
　特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、２個の圧縮機の接続状態を並列または直列に切り替えるための６個の接続口を有する流路切替手段を備えている。この冷凍サイクル装置は、流路切替手段の動作により、冷房運転時に２個の圧縮機を直列に接続し、中間熱交換器を用いた所謂エコノマイザ式冷凍サイクルを構成する。このエコノマイザ式冷凍サイクルでは、室外熱交換器の下流側を流れる冷媒の一部を分流し、キャピラリチューブによって減圧した後、中間熱交換器に導入している。中間熱交換器を出た冷媒と低段側の圧縮機から吐出された冷媒が混ざって高段側圧縮機に流入する。これにより、この冷凍サイクル装置は、冷房運転時に、冷媒のエンタルピーを低下させ、冷房能力を高めている。
　一方、この冷凍サイクル装置は、流路切替手段の動作により、暖房運転時に２個の圧縮機を並列に接続する。その際、中間熱交換器は単なる冷媒通路として使用される。
特開平９－１４５１８９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、流路切替手段が６個の接続口に繋がる流路を切り替えるといった複雑な構造になっている。また、この冷凍サイクル装置は、２個の圧縮機と流路切替手段と室外熱交換器とを接続するための配管が複雑な構成になっている。
　さらに、特許文献１に記載の冷凍サイクル装置は、中間熱交換器が２個の圧縮機を直列に接続したときにのみ活用されており、２個の圧縮機を並列に接続したときには単なる冷媒通路として使用されている。すなわち、この冷凍サイクル装置は、中間熱交換器が有効に活用されていないものとなっている。
　本開示は、複数の圧縮機の接続状態を直列または並列に切り替えるための構成を簡素なものとし、かつ、いずれの接続状態においても中間熱交換器を有効に活用することの可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、冷却対象空間の空気を冷却する冷凍サイクル装置において、
　冷媒を圧縮して吐出する第１圧縮機と、
　第１圧縮機の吐出側に設けられ、第１圧縮機から吐出された冷媒の流れを第１通路または第２通路に切り替える切替部と、
　第２通路の途中に設けられ、第２通路を流れる冷媒を圧縮して吐出する第２圧縮機と、
　第２通路のうち第２圧縮機の吐出側の部位と第１通路とを接続する第１接続部と、
　第１接続部から流入する冷媒と外気とを熱交換させるコンデンサと、
　コンデンサの出口側の流路を第３通路と第４通路に分岐する分岐部と、
　第３通路の途中に設けられ、第３通路を流れる冷媒を減圧する第１膨張弁と、
　第３通路のうち第１膨張弁の下流側を流れる冷媒と第４通路を流れる冷媒とを熱交換させる中間熱交換器と、
　第２通路のうち第２圧縮機の吸入側の部位と、第３通路のうち中間熱交換器の下流側の部位とを接続する第２接続部と、
　第４通路のうち中間熱交換器の下流側に設けられ、第４通路を流れる冷媒を減圧する第２膨張弁と、
　第４通路のうち第２膨張弁の下流側に設けられ、第４通路を流れる冷媒と冷却対象空間の空気とを熱交換させ、冷媒を第１圧縮機の吸入側に向けて流出するエバポレータと、を備える。
　これによれば、この冷凍サイクル装置は、第１通路、第２通路、および、その２つの通路の切り替えを行うための切替部を備えることで、第１圧縮機と第２圧縮機の接続状態を直列または並列に切り替えることが可能である。したがって、この冷凍サイクル装置は、複数の圧縮機の接続状態を直列または並列に切り替えるための切替部の構成と配管の構成を簡素なものにすることができる。
　また、この冷凍サイクル装置は、複数の圧縮機が直列または並列のいずれの接続状態でも、第３通路のうち第１膨張弁より下流側を流れる冷媒と、第４通路のうち第２膨張弁より上流側を流れる冷媒とが中間熱交換器により熱交換する。そのため、第４通路のうち中間熱交換器の下流側を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。したがって、この冷凍サイクル装置は、複数の圧縮機が直列または並列のいずれの接続状態においても中間熱交換器を有効に活用することで、冷却対象空間の空気を冷却するための冷却性能を高めることができる。
第１実施形態における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 第１実施形態における冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。 第１圧縮機と第２圧縮機とが並列に接続された状態を示す図である。 第１圧縮機と第２圧縮機とが直列に接続された状態を示す図である。 第２実施形態における冷凍サイクル装置の制御方法を示すフローチャートである。 第１圧縮機と第２圧縮機を直列に接続したときの冷媒の挙動をモリエル線図上に表した図である。 サイクル差圧が小さい状態で第１圧縮機と第２圧縮機を直列に接続したときの冷媒の挙動をモリエル線図上に表した図である。 サイクル差圧が小さい状態で第１圧縮機と第２圧縮機を並列に接続したときの冷媒の挙動をモリエル線図上に表した図である。 第３実施形態における冷凍サイクル装置が備えるロータリ式の圧縮機の構成を示す断面図である。 図９のＸ部分の拡大図である。 第４実施形態における冷凍サイクル装置が備えるスクロール式の圧縮機の構成を示す断面図である。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線の断面図である。 スクロール式の圧縮機の動作を説明する説明図である。 第５実施形態における冷凍サイクル装置の作動を示すフローチャートである。 第５実施形態における冷凍サイクル装置の作動による庫内温度の遷移の一例を示すグラフである。 比較例の冷凍サイクル装置の作動による庫内温度の遷移の一例を示すグラフである。 第６実施形態における冷凍サイクル装置の構成を示す図である。 第６実施形態における冷凍サイクル装置の作動を示すフローチャートである。 第７実施形態における冷凍サイクル装置が備える第１圧縮機の回転速度と、ベーン飛びを回避するために必要な第１必要差圧との関係を示すグラフである。 第７実施形態における冷凍サイクル装置が備える第２圧縮機の回転速度と、ベーン飛びを回避するために必要な第２必要差圧との関係を示すグラフである。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　第１実施形態について説明する。第１実施形態の冷凍サイクル装置は、冷却対象空間である冷凍庫の空気を冷却する冷凍機に適用され、冷凍庫の庫内温度を例えば－３０℃から－１０℃程度の極低温となるまで冷却する機能を有するものである。
　図１に示すように、冷凍サイクル装置１は、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２、切替部１３、コンデンサ１４、第１膨張弁１５、中間熱交換器１６、第２膨張弁１７およびエバポレータ１８などが配管により接続されている。冷凍サイクル装置１を循環する冷媒は、例えばＲ４０４Ａなどのフロン系冷媒を採用することができる。冷凍サイクル装置１の各構成は、制御装置２０により駆動制御される。なお、図１では、制御装置２０と各構成との間の信号線を破線で示している。
　第１圧縮機１１と第２圧縮機１２はいずれも電動式の圧縮機であり、図示していない冷媒圧縮機構と、その冷媒圧縮機構を回転駆動するための図示していない電動モータを有している。冷媒圧縮機構は、電動モータにより回転駆動されることで、吸入口から吸入した冷媒を圧縮し、吐出口から吐出する。冷媒圧縮機構は、その吐出容量が固定された容量固定型の圧縮機構である。冷媒圧縮機構として、例えばロータリ式またはスクロール式などの圧縮機構を採用することが可能である。電動モータは、制御装置２０により駆動制御される。制御装置２０による電動モータの回転数の制御により、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の冷媒吐出量が可変する。
　切替部１３は、第１圧縮機１１の吐出側に設けられている。本実施形態の切替部１３は、流入ポート１３０、第１流出ポート１３１および第２流出ポート１３２を有する流路切替弁である。切替部１３は、流入ポート１３０と第１流出ポート１３１とを連通させるとき、流入ポート１３０と第２流出ポート１３２との連通を遮断する。また、切替部１３は、流入ポート１３０と第１流出ポート１３１との連通を遮断するとき、流入ポート１３０と第２流出ポート１３２とを連通させる。切替部１３は、例えば三方弁である。
　流入ポート１３０は、第１圧縮機１１の吐出側の通路に接続されている。第１流出ポート１３１は第１通路２１に接続され、第２流出ポート１３２は第２通路２２に接続されている。したがって、切替部１３は、第１圧縮機１１から吐出された冷媒の流れを、第１通路２１または第２通路２２に切り替えることが可能である。
　第２圧縮機１２は、第２通路２２の途中に設けられている。第２圧縮機１２は、第２通路２２を流れる冷媒を圧縮して吐出する。
　第２通路２２のうち第２圧縮機１２の吐出側の部位と、第１通路２１のうち切替部１３とは反対側の部位と、コンデンサ１４の入口側の通路とは、三方継手である第１接続部２５により接続されている。これにより、第１通路２１または第２通路２２を流れる冷媒は、第１接続部２５を経由してコンデンサ１４に流入する。
　本実施形態において、第１通路２１は、切替部１３の第１流出ポート１３１と第１接続部２５との間を接続する通路である。また、第２通路２２は、切替部１３の第２流出ポート１３２と第１接続部２５との間を接続する通路である。
　第２通路２２のうち、切替部１３の第２流出ポート１３２と第２圧縮機１２の吸入口との間には、三方継手である第２接続部２６が設けられている。第２接続部２６は、第２通路２２と、後述する第３通路２３とを接続している。したがって、第２接続部２６は、第２通路２２のうち第２圧縮機１２の吸入側の部位と、第３通路２３のうち中間熱交換器１６の下流側の部位とを接続している。
　なお、第１接続部２５および第２接続部２６は、複数の配管を接合して構成してもよく、または、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の流路を設けることで構成してもよい。
　コンデンサ１４は、内部に設けられた図示していない冷媒通路を流れる冷媒と、冷凍庫の外の空気（即ち、外気）とを熱交換させることで、高圧冷媒を外気に放熱させる放熱用熱交換器である。コンデンサ１４の内部の冷媒通路を流れる高圧冷媒は、外気に放熱することで冷却され、凝縮する。
　コンデンサ１４の出口側の流路は、分岐部２７により、第３通路２３と第４通路２４に分岐されている。すなわち、コンデンサ１４の出口側の通路と、第３通路２３と、第４通路２４とは、三方継手である分岐部２７により接続されている。これにより、コンデンサ１４の出口側から流出した冷媒は、第３通路２３と第４通路２４に分流される。なお、分岐部２７は、複数の配管を接合して構成してもよく、または、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の流路を設けることで構成してもよい。
　本実施形態において、第３通路２３は、分岐部２７と第２接続部２６との間を接続する通路である。また、第４通路２４は、分岐部２７と第１圧縮機１１の吸入口との間を接続する通路である。
　第３通路２３の途中に、第３通路２３を流れる冷媒を減圧するための第１膨張弁１５が設けられている。第１膨張弁１５で減圧された冷媒は、気液二相状態となり中間熱交換器１６に流入する。すなわち、第３通路２３には、中間熱交換器１６の上流側に第１膨張弁１５が設けられている。
　一方、第４通路２４を流れる冷媒も中間熱交換器１６に流入する。第４通路２４では、中間熱交換器１６の下流側に、第４通路２４を流れる冷媒を減圧するための第２膨張弁１７が設けられている。
　第１膨張弁１５と第２膨張弁１７は、機械式または電気的に冷媒流量を調整可能な流量調整弁である。例えば、第１膨張弁１５は、中間熱交換器１６の出口側の冷媒の温度と圧力に基づき、機械的機構により弁開度を可変して冷媒流量を調整する。また、第２膨張弁１７は、エバポレータ１８の出口側の冷媒の温度と圧力に基づき、機械的機構により弁開度を可変して冷媒流量を調整する。
　中間熱交換器１６では、第３通路２３のうち第１膨張弁１５より下流側を流れる冷媒と、第４通路２４のうち第２膨張弁１７より上流側を流れる冷媒とが熱交換する。すなわち、中間熱交換器１６では、第３通路２３のうち第１膨張弁１５で減圧されて気液二相状態となった冷媒と、第４通路２４を流れる高温高圧の冷媒とが熱交換する。これにより、第４通路２４を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。
　図１に示した中間熱交換器１６は、第３通路２３を流れる冷媒の流れ方向と、第４通路２４を流れる冷媒の流れ方向とが逆方向となる対向流型の熱交換器が採用されている。中間熱交換器１６の中で、第３通路２３を流れる冷媒と、第４通路２４を流れる冷媒とは、混ざり合うことなく熱交換する。なお、中間熱交換器１６は、第３通路２３を流れる冷媒の流れ方向と、第４通路２４を流れる冷媒の流れ方向とが同一となる並行流型の熱交換器を採用してもよい。
　第３通路２３のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒は、第２接続部２６を介して第２通路２２に流入する。なお、第３通路２３のうち中間熱交換器１６と第２接続部２６との間には、図示していない逆止弁を設けてもよい。
　一方、第４通路２４のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒は、第２膨張弁１７で減圧され、気液二相状態となってエバポレータ１８に流入する。
　エバポレータ１８は、第４通路２４のうち第２膨張弁１７の下流側に設けられている。エバポレータ１８では、第４通路２４のうち第２膨張弁１７で減圧されて気液二相状態となった冷媒と、冷却対象空間である冷凍庫を循環する空気とが熱交換する。これにより、冷却対象空間の空気が冷却される。第４通路２４のうちエバポレータ１８の下流側の部位は、第１圧縮機１１の吸入口に接続されている。したがって、エバポレータ１８から第１圧縮機１１に向けて流出した冷媒は、第１圧縮機１１の吸入口に吸入される。
　冷凍サイクル装置１には、冷媒の圧力を検出するための複数の圧力センサが設けられている。具体的に、第１圧力センサ３１は、第２通路２２のうち第２圧縮機１２の吐出側の部位に設けられている。第１圧力センサ３１は、第２圧縮機１２から吐出された冷媒の圧力を検出する。なお、第１圧力センサ３１は、第２圧縮機１２の吐出側から第２膨張弁１７までの通路に設けられていればよい。
　第２圧力センサ３２は、第４通路２４のうちエバポレータ１８の下流側の部位に設けられている。第２圧力センサ３２は、第２膨張弁１７で減圧された冷媒の圧力を検出する。なお、第２圧力センサ３２は、第２膨張弁１７の下流側から第１圧縮機１１までの通路に設けられていればよい。
　第３圧力センサ３３は、第３通路２３のうち中間熱交換器１６の下流側の部位に設けられている。第３圧力センサ３３は、第１膨張弁１５で減圧された冷媒の圧力を検出する。なお、第３圧力センサ３３は、第１膨張弁１５の下流側から第２圧縮機１２までの通路に設けられていればよい。
　第１～第３圧力センサ３３から出力される検出信号はいずれも制御装置２０に入力される。
　制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリを含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置２０は、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算及び処理を行い、出力側に接続された制御対象機器の作動を制御する。なお、制御装置２０のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。
　制御装置２０には、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒを検出する庫内温度センサ３４の検出信号、および、コンデンサ１４にて高圧冷媒と熱交換を行う外気の温度を検出する外気温センサ３５の検出信号が入力される。
　また、制御装置２０は、操作パネル３６と電気的に接続されている。操作パネル３６には、冷凍機の作動要求信号あるいは停止要求信号を出力する作動・停止スイッチ３７、および、冷却対象空間の空気温度を冷却する目標値として設定される設定温度Ｔｓｅｔを設定するための温度設定スイッチ３８などが設けられている。作動・停止スイッチ３７の操作信号、および、温度設定スイッチ３８の操作信号も、制御装置２０へ入力される。
　以下、第１実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について、図２のフローチャートなどを参照して説明する。図２は、制御装置２０が実行する制御処理を示すフローチャートである。
　この制御処理は、操作パネル３６に設けられた作動・停止スイッチ３７により作動要求信号が出力されるとスタートする。まず、ステップＳ１０で制御装置２０の初期化処理が行われる。次に、ステップＳ２０で、制御装置２０は、庫内温度センサ３４の検出信号、外気温センサ３５の検出信号、および、温度設定スイッチ３８の操作信号などを読み込む。
　続いて、ステップＳ３０で、制御装置２０は、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が所定温度Ｔｔｈより大きいか否かを判定する。なお、所定温度Ｔｔｈは、予め実験などにより適宜設定され、制御装置２０のメモリに記憶されているものである。冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が所定温度Ｔｔｈより大きいとき、制御装置２０は、大きな冷却能力を必要とするクールダウンモードを実行する状況であると判定し、処理をステップＳ４０に移行する。
　ステップＳ４０では、制御装置２０は、切替部１３の流入ポート１３０と第２流出ポート１３２との連通を遮断し、流入ポート１３０と第１流出ポート１３１とが連通するように切替部１３を駆動する。すなわち、制御装置２０は、切替部１３を駆動することで、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続された状態とする。このときの状態を図３に示す。図３では、第２通路２２のうち冷媒が流れていない部位を破線で示している。
　第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続された状態では、第１圧縮機１１から吐出された冷媒は、第２通路２２に流れることなく、第１通路２１に流れる。したがって、第２通路２２に設けられた第２圧縮機１２は、第３通路２３から流入する冷媒のみを圧縮する。中間熱交換器１６では、第３通路２３を流れる冷媒と第４通路２４を流れる冷媒とが熱交換を行うことで、第４通路２４のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。したがって、冷凍サイクル装置１は、冷却能力を大きくすることが可能である。
　これに対し、ステップＳ３０で、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が所定温度Ｔｔｈより小さいとき、制御装置２０は、大きな冷却能力よりも、細かな能力制御を必要とするインレンジモードを実行する状況であると判定する。そして、制御装置２０は、処理をステップＳ５０に移行する。
　ステップＳ５０では、制御装置２０は、切替部１３の流入ポート１３０と第１流出ポート１３１との連通を遮断し、流入ポート１３０と第２流出ポート１３２とが連通するように切替部１３を駆動する。すなわち、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態とする。このときの状態を図４に示す。図４では、冷媒が流れていない第１通路２１を破線で示している。
　第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態では、第１圧縮機１１から吐出された冷媒は、第１通路２１に流れることなく、第２通路２２に流れる。したがって、第２通路２２に設けられた第２圧縮機１２は、第１圧縮機１１から吐出された冷媒と、第３通路２３から流入する冷媒とが混合した冷媒を圧縮する。このとき、制御装置２０は、第３通路２３のうち第１膨張弁１５の下流側の冷媒圧力と、第１圧縮機１１から吐出される冷媒圧力とが同一または近似するように、第１膨張弁１５を制御する。また、制御装置２０は、第１圧縮機１１による冷媒の圧縮比と、第２圧縮機１２による冷媒の圧縮比とが同一または近似するように、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の回転数を制御する。そのため、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれによる冷媒の圧縮比を小さくすることが可能となり、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。したがって、冷凍サイクル装置１は、成績係数（ＣＯＰ：Coefficient of Performance）を向上することができる。
　次に、ステップＳ６０で、操作パネル３６から停止要求信号が制御装置２０へ出力されていない場合、制御装置２０は、予め定めた制御周期の経過を待って、処理をステップＳ２０に戻す。一方、操作パネル３６から停止要求信号が制御装置２０へ出力されている場合、制御装置２０は、各制御対象機器の作動を停止させ、冷凍機のシステム全体を停止させる。
　以上説明した第１実施形態の冷凍サイクル装置１は、上述した構成および作動により、次のような優れた効果を発揮することが可能である。
　（１）第１実施形態の冷凍サイクル装置１は、第１圧縮機１１の吐出側に、第１圧縮機１１から吐出された冷媒の流れを第１通路２１または第２通路２２に切り替える切替部１３を備えている。第１通路２１と第２通路２２とは、コンデンサ１４の上流側に設けられた第１接続部２５により接続されている。第２通路２２の途中に第２圧縮機１２が設けられている。第２通路２２のうち第２圧縮機１２の吸入側の部位と、第３通路２３のうち中間熱交換器１６の下流側の部位とが第２接続部２６により接続されている。
　これによれば、この冷凍サイクル装置１は、第１通路２１、第２通路２２および切替部１３を備えることで、２個の圧縮機１１、１２の接続状態を直列または並列に切り替えることが可能である。したがって、この冷凍サイクル装置１は、２個の圧縮機１１、１２の接続状態を直列または並列に切り替えるための切替部１３の構成と配管の構成を簡素なものにすることができる。
　また、冷凍サイクル装置１は、２個の圧縮機１１、１２が直列または並列のいずれの接続状態でも、第３通路２３のうち第１膨張弁１５より下流側を流れる冷媒と、第４通路２４のうち第２膨張弁１７より上流側を流れる冷媒とが中間熱交換器１６により熱交換する。そのため、第４通路２４のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。したがって、この冷凍サイクル装置１は、複数の圧縮機１１、１２が直列または並列のいずれの接続状態においても中間熱交換器１６を有効に活用することで、冷却対象空間の空気を冷却する冷却性能を高めることができる。
　（２）第１実施形態では、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が所定温度Ｔｔｈより小さいとき、制御装置２０は、第１圧縮機１１から吐出された冷媒が第２通路２２に流れるように切替部１３を制御する。また、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が所定温度Ｔｔｈより大きいとき、制御装置２０は、第１圧縮機１１から吐出された冷媒が第１通路２１に流れるように切替部１３を制御する。
　これによれば、制御装置２０は、大きな冷却能力を必要としないインレンジ時に、２個の圧縮機１１、１２を直列に接続する。これにより、それぞれの圧縮機１１、１２による冷媒の圧縮比を小さくすることが可能となり、圧縮機１１、１２それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。したがって、冷凍サイクル装置１は、成績係数を向上することができる。
　一方、制御装置２０は、大きな冷却能力を必要とするクールダウン時に、２個の圧縮機１１、１２を並列に接続する。これにより、第４通路２４のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となる。したがって、冷凍サイクル装置１は、冷却能力を大きくし、冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒを設定温度Ｔｓｅｔに短時間で近づけることができる。
　（第２実施形態）
　第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して冷凍サイクル装置１の作動を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
　図５は、第２実施形態の制御装置２０が実行する制御処理を示すフローチャートである。
　この制御処理は、操作パネル３６の作動・停止スイッチ３７により作動要求信号が出力されるとスタートする。
　まず、ステップＳ１０で制御装置２０の初期化処理が行われる。次に、ステップＳ２１で、制御装置２０は、第１圧力センサ３１の検出信号、および、第２圧力センサ３２の検出信号などを読み込む。そして、第１圧力センサ３１の検出信号により検出された圧力と、第２圧力センサ３２により検出された圧力との差（以下、「サイクル差圧ΔＰ」という）を算出する。
　続いて、ステップＳ３１で、制御装置２０は、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さいか否かを判定する。なお、所定圧力Ｐｔｈは、予め実験などにより適宜設定され、制御装置２０のメモリに記憶されているものである。サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより大きいとき、制御装置２０は、処理をステップＳ５０に移行する。
　ステップＳ５０は、制御装置２０は、切替部１３の流入ポート１３０と第１流出ポート１３１との連通を遮断し、流入ポート１３０と第２流出ポート１３２とが連通するように切替部１３を駆動する。すなわち、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態とする。図６は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続されたときに冷凍サイクル装置１を流れる冷媒の挙動をモリエル線図上に表したものである。図６では、サイクル差圧ΔＰを矢印ΔＰ１で示している。
　第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態では、制御装置２０は、第１圧縮機１１による冷媒の圧縮比と、第２圧縮機１２による冷媒の圧縮比とが同一または近似するように、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の回転数を制御する。そのため、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれによる冷媒の圧縮比を小さくすることが可能となり、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。
　図７では、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態で、サイクル差圧ΔＰが小さくなった状態を示している。図７では、サイクル差圧ΔＰを矢印ΔＰ２で示している。図６で示したサイクル差圧ΔＰ１よりも、図７で示したサイクル差圧ΔＰ２は小さいものである。ところで、第３通路２３のうち中間熱交換器１６の下流側の冷媒と、第１圧縮機１１の吐出側の冷媒とを混合するためには、第３通路２３のうち第１膨張弁１５より下流側の冷媒圧力は、第１圧縮機１１の吐出側の冷媒圧力より下げることができない。そのため、図７に示したように、サイクル差圧ΔＰ２が小さくなると、中間熱交換器１６の中の第４通路２４を流れる冷媒の過冷却度を大きくすることが困難となる。
　そこで、第２実施形態では、ステップＳ３１で、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さいとき、制御装置２０は、処理をステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０で、制御装置２０は、切替部１３の流入ポート１３０と第２流出ポート１３２との連通を遮断し、流入ポート１３０と第１流出ポート１３１とが連通するように切替部１３を駆動する。すなわち、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続された状態とする。図８は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続したときに冷凍サイクル装置１を流れる冷媒の挙動をモリエル線図上に表したものである。図８では、サイクル差圧ΔＰを矢印ΔＰ２で示している。図７で示したサイクル差圧ΔＰ２と、図８で示したサイクル差圧ΔＰ２とは同じである。
　第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続された状態では、制御装置２０は、中間熱交換器１６の中の第３通路２３を流れる冷媒圧力を第１圧縮機１１の吐出側の冷媒圧力より下げる。これにより、制御装置２０は、中間熱交換器１６の中の第４通路２４を流れる冷媒の過冷却度を大きくする。そのため、冷凍サイクル装置１は、サイクル差圧ΔＰ２が小さいときでも、冷却対象空間の空気を冷却する冷却性能を維持することができる。
　なお、この場合、サイクル差圧ΔＰ２が小さいので、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれによる冷媒の圧縮比の増加は抑えられる。したがって、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２によるエネルギ消費量の増加は小さいものとなる。
　また、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２にロータリ式の圧縮機構が採用されている場合、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続することで、ローラの回転にベーンが追従できない所謂ベーン飛びという現象を防ぐことができる。このことは、後述する第３実施形態において説明する。
　また、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２にスクロール式の圧縮機構が採用されている場合、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続することで、冷媒の過圧縮を防ぐことができる。このことは、後述する第４実施形態において説明する。
　なお、ステップＳ６０は、第１実施形態で説明した処理と同じであるので、説明を省略する。
　以上説明した第２実施形態では、制御装置２０は、サイクル差圧ΔＰ１が所定圧力Ｐｔｈより大きいとき、第１圧縮機１１から吐出された冷媒が第２通路２２に流れるように切替部１３を制御する。これにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続される。したがって、冷凍サイクル装置１は、２個の圧縮機１１、１２それぞれの冷媒の圧縮効率を向上し、冷凍サイクル装置１の成績係数を向上することができる。
　一方、制御装置２０は、サイクル差圧ΔＰ２が所定圧力Ｐｔｈより小さいとき、第１圧縮機１１から吐出された冷媒が第１通路２１に流れるように切替部１３を制御する。これにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続される。したがって、冷凍サイクル装置１は、サイクル差圧ΔＰ２が小さいときでも、冷却対象空間の空気を冷却する冷却性能を高めることができる。
　（第３実施形態）
　第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１および第２実施形態で説明した冷凍サイクル装置１が備える圧縮機の構成の一例を示したものであり、その他については第１および第２実施形態と同様である。そのため、第３実施形態では、圧縮機の構成について説明する。
　第３実施形態の冷凍サイクル装置１が備える第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の少なくとも一方は、ロータリベーン式（以下、ロータリ式という）の圧縮機である。図９および図１０に示すように、ロータリ式の圧縮機４０は、円筒状の内壁を有するシリンダ４１、そのシリンダ４１の内側に設けられるローラ４２、および、ベーン４３を有する。なお、図１０では、シリンダ４１およびポンプ室４５の図示を省略している。ベーン４３は、シリンダ４１に設けられた穴の内側に往復移動可能に設けられている。ベーン４３は、その先端部４８がローラ４２の径方向外側の外壁に摺接することで、シリンダ４１の内壁とローラ４２の外壁との間に形成されるポンプ室４５を仕切るものである。
　ロータリ式の圧縮機４０は、シリンダ４１の内壁とローラ４２の外壁との摺接箇所４４が周方向に移動するようにローラ４２が搖動回転する。シリンダ４１の内壁とローラ４２の外壁との摺接箇所４４が３６０°移動すると、吸入口４６からポンプ室４５に冷媒が吸入される。その後、その摺接箇所４４がさらに３６０°回転すると、ポンプ室４５の冷媒が圧縮され、吐出口４７から高圧冷媒が吐出する。
　一般に、ロータリ式の圧縮機４０は、吸入口４６から吸入される冷媒の圧力と、吐出口４７から吐出される冷媒の圧力との差圧が、ローラ４２の外壁にベーン４３を押しつける力（即ち、ベーン４３の背圧）に使用されている。そのため、ローラ４２が高速回転し、かつ、低差圧の場合、ローラ４２の回転にベーン４３が追従できず、所謂ベーン飛びという現象が生じやすくなる。このベーン飛びが発生すると騒音が大きくなり、圧縮機としての効率も低下し、ローラ４２の異常摩耗に繋がるおそれもある。なお、以下の説明では、吸入口４６から吸入される冷媒の圧力を、吸入圧という。また、吐出口４７から吐出される冷媒の圧力を、吐出圧という。
　そこで、第３実施形態の冷凍サイクル装置１は、第２実施形態で説明した制御と同様に、サイクル差圧ΔＰが小さいとき、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続する。これにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を直列に接続した状態に比べて、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれの吸入圧と吐出圧との差圧を大きくし、ベーン４３の背圧を大きくすることが可能である。したがって、第３実施形態の冷凍サイクル装置１では、第１圧縮機１１および第２圧縮機１２にロータリ式の圧縮機４０が採用された場合、上述したベーン飛びが防がれるので、騒音の増大を防ぐと共に、圧縮機としての効率の低下を防ぐことができる。
　（第４実施形態）
　第４実施形態について説明する。第４実施形態も、第１および第２実施形態で説明した冷凍サイクル装置１が備える圧縮機の構成の一例を示したものであり、その他については第１および第２実施形態と同様である。そのため、第４実施形態では、圧縮機の構成について説明する。
　第４実施形態の冷凍サイクル装置１が備える第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の少なくとも一方は、スクロール式の圧縮機である。図１１および図１２に示すように、スクロール式の圧縮機５０は、渦巻き形状の固定スクロール５１、その固定スクロール５１の壁面同士の間に設けられる渦巻き状の旋回スクロール５２を有している。
　スクロール式の圧縮機５０は、固定スクロール５１と旋回スクロール５２との摺接箇所５３が周方向に移動するように、旋回スクロール５２が搖動回転する。
　図１３の（Ａ）から（Ｆ）では、旋回スクロール５２の動作により、固定スクロール５１と旋回スクロール５２との摺接箇所５３が３６０°移動する状態を示している。スクロール式の圧縮機５０は、その摺接箇所５３が３６０°移動すると、固定スクロール５１と旋回スクロール５２の径方向外側に設けられる吸入口５４から、圧縮室のうち径方向外側の外側領域に冷媒が吸入される。図１３（Ｆ）では、圧縮室のうちの外側領域を符号αで示している。
　その後、上記の摺接箇所５３がさらに３６０°回転すると、圧縮室のうち径方向外側の領域から、その径方向内側の中間領域に冷媒が移動する。図１３（Ｆ）では、圧縮室のうちの中間領域を符号βで示している。
　その後、上記の摺接箇所５３がさらに３６０°回転すると、圧縮室のうち中間領域から、その径方向内側の内側領域に冷媒が移動する。図１３（Ｆ）では、圧縮室のうちの内側領域を符号γで示している。なお、圧縮室は、外側領域の容積より中間領域の容積が小さく、中間領域の容積より内側領域の容積が小さい。
　その後、旋回スクロール５２がさらに３６０°回転すると、圧縮室のうち内側領域から、固定スクロール５１の中央に設けられた吐出口５５を経由して冷媒が吐出される。
　上述したように、スクロール式の圧縮機５０は、固定スクロール５１と旋回スクロール５２との間に形成される圧縮室の容積のうち、冷媒の圧縮が開始される外側領域の容積と、圧縮室から吐出される内側領域の容積との容積比が定まっている。そのため、サイクル差圧ΔＰが低差圧である場合、圧縮機による冷媒の圧縮が過圧縮となり、エネルギ損失が生じる。
　また、一般に、スクロール式の圧縮機５０は、固定スクロール５１と旋回スクロール５２とを回転軸方向に互いに押しつけあう力（即ち、スクロールの背圧）に冷媒の吐出圧を使用している。そのため、低差圧の場合、スクロールの背圧が小さくなり、固定スクロール５１と旋回スクロール５２との隙間から圧縮室の冷媒が漏れる所謂冷媒漏れが生じると、圧縮機５０の圧縮効率が低下するおそれがある。
　そこで、第４実施形態の冷凍サイクル装置１も、第２実施形態で説明した制御と同様に、サイクル差圧ΔＰが小さいとき、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続する。これにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を直列に接続した状態に比べて、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれの吸入圧と吐出圧との差圧を大きくすることが可能である。したがって、第４実施形態の冷凍サイクル装置１では、第１圧縮機１１および第２圧縮機１２にスクロール式の圧縮機５０が採用された場合、過圧縮を抑制し、冷凍サイクル装置１の成績係数を向上することができる。
　また、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列に接続することで、スクロールの背圧を大きくすることが可能となり、固定スクロール５１と旋回スクロール５２との隙間からの冷媒漏れが防がれるので、圧縮機５０の圧縮効率の低下を防ぐことができる。
　（第５実施形態）
　第５実施形態について説明する。第５実施形態では、第１実施形態で説明した冷凍サイクル装置１の構成における作動の一例を、図１４に示したフローチャートを参照しつつ説明する。
　この制御処理は、操作パネル３６に設けられた作動・停止スイッチ３７により作動要求信号が出力されるとスタートする。まず、ステップＳ１１０で制御装置２０の初期化処理が行われる。次に、ステップＳ１２０で、制御装置２０は、庫内温度センサ３４の検出信号、外気温センサ３５の検出信号、および、温度設定スイッチ３８の操作信号などを読み込む。なお、以下の説明では、庫内温度センサ３４により検出される冷却対象空間の空気温度Ｔｆｒを、庫内温度Ｔｆｒということとする。
　ステップＳ１３０で制御装置２０は、クールダウンモードとインレンジモードのどちらを実行するかについて判定を行う。具体的には、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より大きいか否かを判定する。庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より大きい場合、制御装置２０は、庫内空間を冷却するために大きな冷却能力を必要とするクールダウンモードを実行する状況であると判定し、処理をステップＳ１４０に移行する。
　なお、上述した第１所定温度ｔ１と、後述する第２所定温度ｔ２と第３所定温度ｔ３はいずれも、予め実験などにより適宜設定され、制御装置２０のメモリに記憶されているものである。第１所定温度ｔ１と第２所定温度ｔ２と第３所定温度ｔ３は、それぞれ異なる値であってもよく、または、同一の値であってもよい。
　ステップＳ１４０では、制御装置２０は、切替部１３を駆動し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続される状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。これにより、冷凍サイクル装置１は、図３に示した状態となる。クールダウンモードが実行されると、第１圧縮機１１から吐出された冷媒は、第２通路２２に流れることなく、第１通路２１に流れる。したがって、第２通路２２に設けられた第２圧縮機１２は、第３通路２３から流入する冷媒のみを圧縮する。中間熱交換器１６では、第３通路２３を流れる冷媒と第４通路２４を流れる冷媒とが熱交換を行うことで、第４通路２４のうち中間熱交換器１６の下流側を流れる冷媒の過冷却度が大きくなる。したがって、冷凍サイクル装置１は、冷却能力を大きくすることが可能である。
　続いて、ステップＳ１５０で、制御装置２０は、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きいか否かを判定する。なお、第２所定温度ｔ２は、０を含む値である。設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より小さい場合、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を継続する。そのため、クールダウンモードによる庫内空間の冷却が継続して実行される。
　一方、ステップＳ１５０で、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きい場合、制御装置２０は、処理をステップＳ１６０に移行する。ステップＳ１６０で制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。これにより、クールダウンモードによる庫内空間の冷却が停止する。
　すなわち、第５実施形態では、制御装置２０は、クールダウンモードによる庫内空間の冷却を、庫内温度Ｔｆｒが、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた温度になるまで継続して実行する。これにより、第５実施形態の制御装置２０が実行する制御処理では、庫内温度Ｔｆｒを設定温度Ｔｓｅｔ以下に短時間で冷やすことができる。
　次に、ステップＳ１７０で、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より大きいか否かを判定する。庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より小さい場合、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止した状態を継続する。
　一方、ステップＳ１７０で、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より大きい場合、制御装置２０は、処理をステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０で制御装置２０は、再び、クールダウンモードとインレンジモードのどちらを実行するかについて判定を行う。ステップＳ１３０で、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より小さい場合、制御装置２０は、インレンジモードを実行する状況であると判定し、処理をステップＳ１８０に移行する。インレンジモードでは、庫内空間の温度を所定の温度範囲に保つために、細かな能力制御を行うことが可能である。
　ステップＳ１８０では、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。これにより、冷凍サイクル装置１は、図４に示した状態となる。インレンジモードが実行されると、第１圧縮機１１から吐出された冷媒は、第１通路２１に流れることなく、第２通路２２に流れる。したがって、第２通路２２に設けられた第２圧縮機１２は、第１圧縮機１１から吐出された冷媒と、第３通路２３から流入する冷媒とが混合した冷媒を圧縮する。このとき、制御装置２０は、第１圧縮機１１による冷媒の圧縮比と、第２圧縮機１２による冷媒の圧縮比とが同一または近似するように、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の回転数を制御する。そのため、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれによる冷媒の圧縮比を小さくすることが可能となり、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。したがって、冷凍サイクル装置１は、成績係数を向上することができる。
　続いて、ステップＳ１９０で、制御装置２０は、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きいか否かを判定する。設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より小さい場合、制御装置２０は、処理をステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０で制御装置２０は、再び、クールダウンモードとインレンジモードのどちらを実行するかについて判定を行う。ステップＳ１３０で、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より小さい場合、制御装置２０は、インレンジモードを継続して実行する。
　一方、ステップＳ１９０で、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きい場合、制御装置２０は、処理をステップＳ２００に移行する。ステップＳ２００で制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。これにより、インレンジモードによる庫内の冷却が停止する。
　次に、ステップＳ２１０で、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より大きいか否かを判定する。庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より小さい場合、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止した状態を継続する。
　一方、ステップＳ２１０で、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より大きい場合、制御装置２０は、処理をステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０で制御装置２０は、再び、クールダウンモードとインレンジモードのどちらを実行するかについて判定を行う。
　上述した制御処理は、操作パネル３６から停止要求信号が制御装置２０へ出力されるまで継続して実行される。操作パネル３６から停止要求信号が制御装置２０へ出力されている場合、制御装置２０は、各制御対象機器の作動を停止させ、冷凍機のシステム全体を停止させる。
　ここで、第５実施形態の冷凍サイクル装置１が庫内を冷却するときの庫内温度Ｔｆｒの遷移の一例を、図１５のグラフを参照しつつ説明する。
　図１５の時刻Ｔ１では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔに対し第１所定温度ｔ１を加えた温度より高い温度にある。このとき、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より大きいことを判定すると、クールダウンモードを実行する。すなわち、制御装置２０は、切替部１３を駆動し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続される状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。
　制御装置２０は、クールダウンモードによる庫内の冷却を、時刻Ｔ２まで継続して実行する。時刻Ｔ２では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた温度になっている。制御装置２０は、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きいことを判定すると、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。すなわち、サーモオフの状態とする。
　サーモオフの状態は、時刻Ｔ３まで継続する。時刻Ｔ３では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔに対し第２所定温度ｔ２を加えた温度になっている。制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第３所定温度ｔ３より大きいことを判定すると、インレンジモードを実行する。すなわち、制御装置２０は、切替部１３を駆動し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続される状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。
　制御装置２０は、インレンジモードによる庫内の冷却を、時刻Ｔ４まで実行する。時刻Ｔ２では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた温度になっている。制御装置２０は、設定温度Ｔｓｅｔから庫内温度Ｔｆｒを引いた値が、第２所定温度ｔ２より大きいことを判定すると、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。すなわち、サーモオフの状態とする。
　第５実施形態の冷凍サイクル装置１による制御方法と比較するため、比較例の冷凍サイクル装置による制御方法により庫内が冷却されるときの庫内温度Ｔｆｒの遷移の一例を、図１６のグラフを参照しつつ説明する。なお、比較例の冷凍サイクル装置の構成は、第１実施形態および第５実施形態の構成と同一であるとする。なお、比較例の冷凍サイクル装置の構成および制御方法は、従来技術ではない。
　図１６の時刻Ｔ１０では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔに対し第１所定温度ｔ１を加えた温度より高い温度にある。このとき、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒから設定温度Ｔｓｅｔを引いた値が、第１所定温度ｔ１より大きいことを判定すると、クールダウンモードを実行する。すなわち、制御装置２０は、切替部１３を駆動し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続される状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。
　制御装置２０は、クールダウンモードによる庫内の冷却を、時刻Ｔ１１まで実行する。時刻Ｔ１１では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔに対し第１所定温度ｔ１を加えた温度になる。このとき、制御装置２０は、インレンジモードを実行する。すなわち、制御装置２０は、切替部１３を駆動し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続される状態にすると共に、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。
　制御装置２０は、インレンジモードによる庫内の冷却を、時刻Ｔ１２まで実行する。時刻Ｔ１２では、庫内温度Ｔｆｒは、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた温度になっている。このとき、制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。すなわち、サーモオフの状態とする。時刻Ｔ１２以降の庫内温度Ｔｆｒの遷移と比較例の制御装置２０による制御処理は、第５実施形態で説明した時刻Ｔ２以降のものと同じである。
　比較例の冷凍サイクル装置による制御方法では、クールダウンモードを実行している途中で、庫内温度Ｔｆｒが、設定温度Ｔｓｅｔに対し第１所定温度ｔ１を加えた温度になると、インレンジモードに切り替わる。そのため、比較例では、庫内温度Ｔｆｒが設定温度Ｔｓｅｔ以下になるまでの時間が長くなることがある。
　このような比較例に比べて、第５実施形態の冷凍サイクル装置１による制御方法は、次の作用効果を奏する。すなわち、第５実施形態では、制御装置２０は、クールダウンモードを実行する場合、庫内温度Ｔｆｒが、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた値より低くなるまで、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を駆動する。そして、制御装置２０は、庫内温度Ｔｆｒが、設定温度Ｔｓｅｔから第２所定温度ｔ２を引いた値より低くなると、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２の駆動を停止する。これにより、第５実施形態では、庫内温度Ｔｆｒを設定温度Ｔｓｅｔ以下に短時間で冷やすことができる。
　（第６実施形態）
　第６実施形態について説明する。第６実施形態は、第１または第２実施形態に対して冷凍サイクル装置１の構成と作動の一部を変更したものである。
　図１８に示すように、第６実施形態の冷凍サイクル装置１は、第１圧縮機１１および第２圧縮機１２がベーン飛びしていることを検出するためのベーン飛び検知部６０を備えている。ベーン飛び検知部６０として、例えば、第１圧縮機１１および第２圧縮機１２の騒音を計測する騒音計測器、または、第１圧縮機１１および第２圧縮機１２の振動を計測する振動計測器などを採用することが可能である。または、ベーン飛び検知部６０として、例えば、冷凍サイクル装置１を循環する冷媒流量を計測する流量計測器などを採用することも可能である。ベーン飛び検知部６０から出力される信号は、制御装置２０に伝送される。制御装置２０は、その信号に基づき、第１圧縮機１１または第２圧縮機１２にベーン飛びが発生しているか否かを判定する。
　具体的には、ベーン飛び検知部６０として騒音計測器を採用した場合、制御装置２０は、騒音計測器により計測された騒音のうち、所定の周波数帯の音圧が、一定の音圧より大きくなる場合にベーン飛びが発生していることを判定することが可能である。また、ベーン飛び検知部６０として振動計測器を採用した場合、制御装置２０は、振動計測器により計測された振動が、一定の振幅より大きくなる場合にベーン飛びが発生していることを判定することが可能である。また、ベーン飛び検知部６０として流量計測器を採用した場合、制御装置２０は、流量計測器により計測された冷媒の流量が、一定の流量より少なくなる場合にベーン飛びが発生していることを判定することが可能である。なお、上述した所定の周波数帯、一定の音圧、一定の振幅、一定の流量については、予め実験などにより設定され、制御装置２０のメモリに記憶されている。
　次に、第６実施形態の冷凍サイクル装置１の作動について、図１８のフローチャートなどを参照して説明する。図１８は、第６実施形態の制御装置２０が実行する制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、操作パネル３６の作動・停止スイッチ３７により作動要求信号が出力されるとスタートする。
　まず、ステップＳ１０で制御装置２０の初期化処理が行われる。次に、ステップＳ１５で、冷凍サイクル装置１は、庫内空間の冷却を行う。この冷却動作は、第１実施形態または第５実施形態で説明したように、クールダウンモードを実行するときに第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を並列接続し、インレンジモードを実行するときに第１圧縮機１１と第２圧縮機１２を直列接続するようにしてもよい。或いは、第２実施形態で説明したように、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより大きい場合に第１圧縮機１１と第２圧縮機１２とを直列接続し、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さい場合に第１圧縮機１１と第２圧縮機１２とを並列接続してもよい。
　続いて、ステップＳ２５で、制御装置２０は、ベーン飛び検知部６０から伝送される信号を読み込む。ステップＳ３５で、制御装置２０は、その信号に基づき、第１圧縮機１１または第２圧縮機１２にベーン飛びが発生しているか否かを判定する。なお、ベーン飛びの判定方法については、上記で説明した方法のいずれかを採用することが可能である。
　制御装置２０は、第１圧縮機１１または第２圧縮機１２にベーン飛びが発生していることを判定した場合、処理をステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０で制御装置２０は、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２とが並列接続になるように、切替部１３による冷媒流路の切り替えを行う。
　一方、制御装置２０は、第１圧縮機１１または第２圧縮機１２にベーン飛びが発生していないと判定した場合、処理をステップＳ５５に移行する。ステップＳ５５では、制御装置２０は、切替部１３を現状の状態で維持する。すなわち、制御装置２０は、現状の状態で、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２とが直列に接続されていれば、その直列接続のままとする。また、制御装置２０は、現状の状態で、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２とが並列に接続されていれば、その並列接続のままとする。
　なお、ステップＳ６０は、第１実施形態で説明した処理と同じであるので、説明を省略する。
　以上説明した第６実施形態では、制御装置２０は、第１圧縮機１１または第２圧縮機１２がベーン飛びしたことを、ベーン飛び検知部６０により直接的に検知し、それに対処することができる。
　（第７実施形態）
　第７実施形態について説明する。第７実施形態では、第２実施形態で説明した制御処理に関し、さらに詳細に説明するものである。したがって、第７実施形態では、第２実施形態で参照した図５のフローチャートを再び参照しつつ説明する。
　第７実施形態の制御処理も、操作パネル３６の作動・停止スイッチ３７により作動要求信号が出力されるとスタートする。まず、ステップＳ１０で制御装置２０の初期化処理が行われる。
　次に、ステップＳ２１で、制御装置２０は、第１圧力センサ３１の検出信号、および、第２圧力センサ３２の検出信号などを読み込む。そして、第１圧力センサ３１の検出信号により検出された圧力と第２圧力センサ３２により検出された圧力との差、すなわちサイクル差圧ΔＰを算出する。
　続いて、ステップＳ３１で、制御装置２０は、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さいか否かにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２と並列接続にするか、直列接続にするかを判定する。
　ここで、第７実施形態の制御装置２０は、第１圧縮機１１の回転速度と第２圧縮機１２の回転速度に基づいて、所定圧力Ｐｔｈを決定する。図１９は、第１圧縮機１１の回転速度と、第１圧縮機１１がベーン飛びを回避するために必要な必要差圧との関係を示している。以下の説明では、第１圧縮機１１が所定の回転速度ＲＳ１において、ベーン飛びを回避するために必要な差圧を、第１必要差圧Ｐｔｈ１ということとする。第１圧縮機１１は、回転速度ＲＳ１が大きくなるほど、それに対応する第１必要差圧Ｐｔｈ１が大きくなる関係にある。
　また、図２０は、第２圧縮機１２の回転速度と、第２圧縮機１２がベーン飛びを回避するために必要な必要差圧との関係を示している。以下の説明では、第２圧縮機１２が所定の回転速度ＲＳ２において、ベーン飛びを回避するために必要な差圧を、第２必要差圧Ｐｔｈ２ということとする。第２圧縮機１２も、回転速度ＲＳ２が大きくなるほど、それに対応する第２必要差圧Ｐｔｈ２が大きくなる関係にある。なお、第１圧縮機１１の回転速度ＲＳ１と第１必要差圧Ｐｔｈ１との関係、および、第２圧縮機１２の回転速度ＲＳ２と第２必要差圧Ｐｔｈ２との関係は、予め実験などで設定され、制御装置２０のメモリに記憶されている。
　制御装置２０は、第１圧縮機１１の回転速度ＲＳ１に基づき、第１圧縮機１１の第１必要差圧Ｐｔｈ１を検出する。また、制御装置２０は、第２圧縮機１２の回転速度ＲＳ２に基づき、第２圧縮機１２の第２必要差圧Ｐｔｈ２を検出する。そして、制御装置２０は、第１必要差圧Ｐｔｈ１と第２必要差圧Ｐｔｈ２との和を、所定圧力Ｐｔｈとする。
　制御装置２０は、ステップＳ２１で算出したサイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより大きいとき、処理をステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０で制御装置２０は、切替部１３を駆動制御し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が直列に接続された状態とする。
　一方、制御装置２０は、ステップＳ２１で算出したサイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さいとき、処理をステップＳ４０に移行する。ステップＳ５０で制御装置２０は、切替部１３を駆動制御し、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２が並列に接続された状態とする。なお、ステップＳ６０は、第１実施形態で説明した処理と同じであるので、説明を省略する。
　以上説明した第７実施形態では、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、第７実施形態では、制御装置２０は、サイクル差圧ΔＰが所定圧力Ｐｔｈより小さいか否かにより、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２と並列接続にするか、直列接続にするかを判定する。そして、その所定圧力Ｐｔｈは、第１圧縮機１１の回転速度ＲＳ１に基づいて定められた第１必要差圧Ｐｔｈ１と、第２圧縮機１２の回転速度ＲＳ２に基づいて定められた第２必要差圧Ｐｔｈ２との和としている。これにより、第７実施形態では、第１圧縮機１１と第２圧縮機１２のベーン飛びを回避することができる。
　（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
　（１）例えば、上記各実施形態では、切替部１３は、流入ポート１３０、第１流出ポート１３１および第２流出ポート１３２を有する流路切替弁として説明した。これに対し、他の実施形態では、切替部１３は、第１通路２１に設けられる第１の流量制御弁と、第２通路２２に設けられる第２の流量制御弁により構成してもよい。なお、第１の流量制御弁と第２の流量制御弁については図示を省略する。
　（２）また、例えば、上記各実施形態では、冷凍サイクル装置１を流れる冷媒の圧力を検出するために複数の圧力センサ３１、３２、３３を配管に設けた。これに対し、他の実施形態では、コンデンサ１４、中間熱交換器１６およびエバポレータ１８のそれぞれに温度センサを設けることで、それらの検出温度に基づき、冷凍サイクル装置１の各部を流れる冷媒の圧力を検出してもよい。なお、温度センサについては図示を省略する。
　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、冷却対象空間の空気を冷却する冷凍サイクル装置は、第１圧縮機、切替部、第１接続部、コンデンサ、分岐部、第１膨張弁、中間熱交換器、第２接続部、第２膨張弁およびエバポレータを備えている。第１圧縮機は、冷媒を圧縮して吐出する。切替部は、第１圧縮機の吐出側に設けられ、第１圧縮機から吐出された冷媒の流れを第１通路または第２通路に切り替える。第２圧縮機は、第２通路の途中に設けられ、第２通路を流れる冷媒を圧縮して吐出する。第１接続部は、第２通路のうち第２圧縮機の吐出側の部位と第１通路とを接続する。コンデンサは、第１接続部から流入する冷媒と外気とを熱交換させる。分岐部は、コンデンサの出口側の流路を第３通路と第４通路に分岐する。第１膨張弁は、第３通路の途中に設けられ、第３通路を流れる冷媒を減圧する。中間熱交換器は、第３通路のうち第１膨張弁より下流側を流れる冷媒と第４通路を流れる冷媒とを熱交換させる。第２接続部は、第２通路のうち第２圧縮機の吸入側の部位と、第３通路のうち中間熱交換器の下流側の部位とを接続する。第２膨張弁は、第４通路のうち中間熱交換器の下流側に設けられ、第４通路を流れる冷媒を減圧する。エバポレータは、第４通路のうち第２膨張弁の下流側に設けられ、第４通路を流れる冷媒と冷却対象空間の空気とを熱交換させ、冷媒を第１圧縮機の吸入側に向けて流出する。
　第２の観点によれば、冷凍サイクル装置は、切替部を制御する制御装置をさらに備える。制御装置は、冷却対象空間の空気温度を冷却する目標値として設定された設定温度と冷却対象空間の空気温度との差が所定温度より小さいとき、第１圧縮機から吐出された冷媒が第２通路に流れるように切替部を制御する。また、制御装置は、冷却対象空間の空気温度と設定温度との差が所定温度より大きいとき、第１圧縮機から吐出された冷媒が第１通路に流れるように切替部を制御する。
　これによれば、冷却対象空間の空気温度と設定温度との差が所定温度より小さいとき、すなわち、大きな冷却能力を必要としないインレンジ時には、制御装置は、第１圧縮機と第２圧縮機を直列に接続する。これにより、それぞれの圧縮機による冷媒の圧縮比を小さくすることが可能となり、第１圧縮機と第２圧縮機それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。したがって、冷凍サイクル装置は、成績係数を向上することができる。
　一方、冷却対象空間の空気温度と設定温度との差が所定温度より大きいとき、すなわち、大きな冷却能力を必要とするクールダウン時には、制御装置は、第１圧縮機と第２圧縮機を並列に接続する。これにより、第４通路のうち中間熱交換器の下流側を流れる冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となる。したがって、冷凍サイクル装置は、冷却能力を大きくし、冷却対象空間の空気温度を設定温度に短時間で近づけることができる。
　第３の観点によれば、冷凍サイクル装置は、切替部を制御する制御装置と、第２圧縮機の吐出側から第２膨張弁までの冷媒の圧力を検出する第１圧力センサと、第２膨張弁の下流側から第１圧縮機までの冷媒の圧力を検出する第２圧力センサとをさらに備える。制御装置は、第１圧力センサにより検出された圧力と第２圧力センサにより検出された圧力との差（即ち、サイクル差圧）が所定圧力より大きいとき、第１圧縮機から吐出された冷媒が第２通路に流れるように切替部を制御する。また、制御装置は、第１圧力センサにより検出された圧力と第２圧力センサにより検出された圧力との差（即ち、サイクル差圧）が所定圧力より小さいとき、第１圧縮機から吐出された冷媒が第１通路に流れるように切替部を制御する。
　これによれば、サイクル差圧が所定圧力より大きいとき、制御装置は、第１圧縮機と第２圧縮機を直列に接続する。これにより、第１圧縮機と第２圧縮機それぞれの冷媒の圧縮効率が向上する。したがって、冷凍サイクル装置は、成績係数を向上することができる。
　一方、サイクル差圧が所定圧力より小さいとき、制御装置は、第１圧縮機と第２圧縮機を並列に接続する。これにより、第３通路のうち第１膨張弁より下流側の冷媒圧力を第１圧縮機の吐出側の冷媒圧力より下げることで、第４通路のうち中間熱交換器より下流側を流れる冷媒の過冷却度を大きくすることが可能となる。したがって、冷凍サイクル装置は、サイクル差圧が小さいときでも、冷却対象空間の空気を冷却する冷却性能を高めることができる。なお、この場合、サイクル差圧が小さいので、第１圧縮機と第２圧縮機それぞれによる冷媒の圧縮比の増加は抑えられ、第１圧縮機と第２圧縮機によるエネルギ消費量の増加は小さいものとなる。
　第４の観点によれば、第１圧縮機と第２圧縮機の少なくとも一方は、ロータリ式の圧縮機である。ロータリ式の圧縮機は、円筒状の内壁を有するシリンダ、そのシリンダの内側に設けられるローラ、および、シリンダの内壁とローラの外壁との間に形成されるポンプ室を仕切るベーンを有する。このロータリ式の圧縮機は、シリンダの内壁とローラの外壁との摺接箇所が周方向に移動するようにローラが動作するものである。
　これによれば、冷凍サイクル装置は、サイクル差圧が小さいとき、第１圧縮機と第２圧縮機を並列に接続することで、それらを直列に接続した状態に比べて、第１圧縮機と第２圧縮機それぞれの吸入圧と吐出圧との差圧を大きくすることが可能である。これにより、ロータリ式の圧縮機では、ベーンの背圧を大きくすることが可能となり、ベーン飛びが防がれる。したがって、冷凍サイクル装置は、ロータリ式の圧縮機の騒音の増大を防ぐと共に、その圧縮機の圧縮効率の低下を防ぐことができる。
　第５の観点によれば、第１圧縮機と第２圧縮機の少なくとも一方は、スクロール式の圧縮機である。スクロール式の圧縮機は、渦巻き状の固定スクロール、および、その固定スクロールの壁面同士の間に設けられる渦巻き状の旋回スクロールを有する。スクロール式の圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとの摺接箇所が周方向に移動するように旋回スクロールが動作するものである。
　これによれば、スクロール式の圧縮機では、吸入圧と吐出圧との差圧を大きくすることで、スクロールの背圧を大きくすることが可能となり、固定スクロールと旋回スクロールとの隙間からの冷媒漏れが防がれるので、圧縮機の圧縮効率の低下を防ぐことができる。さらに、スクロール式の圧縮機では、吸入圧と吐出圧との差圧を大きくすることで、冷媒の過圧縮が抑制される。したがって、冷凍サイクル装置１の成績係数を向上することができる。
　第６の観点によれば、冷凍サイクル装置は、切替部を制御する制御装置をさらに備える。制御装置は、第１圧縮機から吐出された冷媒が第１通路に流れるように切替部を制御し、且つ、第１圧縮機と第２圧縮機を駆動している場合、冷却対象空間の空気温度が設定温度以下になるまでその状態を継続した後、第１圧縮機と第２圧縮機の駆動を停止する。これによれば、冷凍サイクル装置は、冷却対象空間の空気温度を設定温度以下に短時間で冷やすことができる。
　第７の観点によれば、冷凍サイクル装置は、切替部を制御する制御装置と、ロータリ式の圧縮機にベーン飛びが発生したことを検知するベーン飛び検知部をさらに備える。制御装置は、ロータリ式の圧縮機にベーン飛びが発生したことがベーン飛び検知部により検知された場合、第１圧縮機から吐出された冷媒が第１通路に流れるように切替部を制御する。これによれば、冷凍サイクル装置は、第１圧縮機または第２圧縮機がベーン飛びしたことを、ベーン飛び検知部により直接的に検知し、それに対処することができる。
　第８の観点によれば、制御装置がサイクル差圧と比較する所定圧力は、第１圧縮機の回転速度に基づいて定められた第１必要差圧と、第２圧縮機の回転速度に基づいて定められた第２必要差圧との和である。第１必要差圧は、第１圧縮機の回転数が大きいほど大きい値に設定される。第２必要差圧も、第２圧縮機の回転数が大きいほど大きい値に設定される。これによれば、冷凍サイクル装置は、第１圧縮機と第２圧縮機のベーン飛びを回避することができる。

Claims (8)

  1. 　冷却対象空間の空気を冷却する冷凍サイクル装置において、
    　冷媒を圧縮して吐出する第１圧縮機（１１）と、
    　前記第１圧縮機の吐出側に設けられ、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の流れを第１通路（２１）または第２通路（２２）に切り替える切替部（１３）と、
    　前記第２通路の途中に設けられ、前記第２通路を流れる冷媒を圧縮して吐出する第２圧縮機（１２）と、
    　前記第２通路のうち前記第２圧縮機の吐出側の部位と前記第１通路とを接続する第１接続部（２５）と、
    　前記第１接続部から流入する冷媒と外気とを熱交換させるコンデンサ（１４）と、
    　前記コンデンサの出口側の流路を第３通路（２３）と第４通路（２４）に分岐する分岐部（２７）と、
    　前記第３通路の途中に設けられ、前記第３通路を流れる冷媒を減圧する第１膨張弁（１５）と、
    　前記第３通路のうち前記第１膨張弁の下流側を流れる冷媒と前記第４通路を流れる冷媒とを熱交換させる中間熱交換器（１６）と、
    　前記第２通路のうち前記第２圧縮機の吸入側の部位と、前記第３通路のうち前記中間熱交換器の下流側の部位とを接続する第２接続部（２６）と、
    　前記第４通路のうち前記中間熱交換器の下流側に設けられ、前記第４通路を流れる冷媒を減圧する第２膨張弁（１７）と、
    　前記第４通路のうち前記第２膨張弁の下流側に設けられ、前記第４通路を流れる冷媒と前記冷却対象空間の空気とを熱交換させ、冷媒を前記第１圧縮機の吸入側に向けて流出するエバポレータ（１８）と、を備える冷凍サイクル装置。
  2. 　前記切替部を制御する制御装置（２０）をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記冷却対象空間の空気温度（Ｔｆｒ）を冷却する目標値として設定された設定温度（Ｔｓｅｔ）と前記冷却対象空間の空気温度との差が所定温度（Ｔｔｈ）より小さいとき、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第２通路に流れるように前記切替部を制御し、
    　前記冷却対象空間の空気温度と前記設定温度との差が前記所定温度より大きいとき、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第１通路に流れるように前記切替部を制御する、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
  3. 　前記切替部を制御する制御装置と、
    　前記第２圧縮機の吐出側から前記第２膨張弁までの冷媒の圧力を検出する第１圧力センサ（３１）と、
    　前記第２膨張弁の下流側から前記第１圧縮機までの冷媒の圧力を検出する第２圧力センサ（３２）とをさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記第１圧力センサにより検出された圧力と前記第２圧力センサにより検出された圧力との差（ΔＰ）が所定圧力（Ｐｔｈ）より大きいとき、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第２通路に流れるように前記切替部を制御し、
    　前記第１圧力センサにより検出された圧力と前記第２圧力センサにより検出された圧力との差が前記所定圧力より小さいとき、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第１通路に流れるように前記切替部を制御する、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  4. 　前記第１圧縮機と前記第２圧縮機の少なくとも一方は、
    　円筒状の内壁を有するシリンダ（４１）、前記シリンダの内側に設けられるローラ（４２）、および、前記シリンダの内壁と前記ローラの外壁との間に形成されるポンプ室（４５）を仕切るベーン（４３）を有し、前記シリンダの内壁と前記ローラの外壁との摺接箇所（４４）が周方向に移動するように前記ローラが動作するロータリ式の圧縮機（４０）である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
  5. 　前記第１圧縮機と前記第２圧縮機の少なくとも一方は、
    　渦巻き状の固定スクロール（５１）、および、前記固定スクロールの壁面同士の間に設けられる渦巻き状の旋回スクロール（５２）を有し、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとの摺接箇所（５３）が周方向に移動するように前記旋回スクロールが動作するスクロール式の圧縮機（５０）である、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
  6. 　前記切替部を制御する制御装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第１通路に流れるように前記切替部を制御し、且つ、前記第１圧縮機と前記第２圧縮機を駆動している場合、前記冷却対象空間の空気温度が前記設定温度以下（Ｔｓｅｔ－ｔ２）になるまでその状態を継続した後、前記第１圧縮機と前記第２圧縮機の駆動を停止する、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
  7. 　前記切替部を制御する制御装置と、
    　前記ロータリ式の圧縮機にベーン飛びが発生したことを検知するベーン飛び検知部（６０）をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記ロータリ式の圧縮機にベーン飛びが発生したことが前記ベーン飛び検知部により検知された場合、前記第１圧縮機から吐出された冷媒が前記第１通路に流れるように前記切替部を制御する、請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
  8. 　前記所定圧力は、前記第１圧縮機の回転速度に基づいて定められた第１必要差圧（Ｐｔｈ１）と、前記第２圧縮機の回転速度に基づいて定められた第２必要差圧（Ｐｔｈ２）との和であり、
    　第１必要差圧は、前記第１圧縮機の回転数が大きいほど大きい値に設定され、
    　第２必要差圧も、前記第２圧縮機の回転数が大きいほど大きい値に設定されるものである、請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
     
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