JP2002174470A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調と冷蔵の両方を行う冷凍装置において、
ユーザーの多様な要望に応える運転を可能とする。 【解決手段】 高温側冷媒回路（20）及び低温側冷媒回
路（25）を、冷凍装置（10）に設ける。高温側冷媒回路
（20）では、室外回路（30）に対して、第１及び第２室
内回路（80,90）と、冷蔵回路（100）と、高温側カスケ
ード回路（110）とが接続される。低温側冷媒回路（2
5）では、低温側カスケード回路（120）と、冷凍回路
（130）とが接続される。高温側カスケード回路（110）
及び低温側カスケード回路（120）には、カスケード熱
交換器（111）が接続される。コントローラ（200）は、
第１〜第１３の制御動作を実行可能に構成される。動作
切換スイッチ（250）を操作することによって、コント
ローラ（200）の実行する制御動作が選択される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、空調用の熱交換器と冷蔵用の熱交換器とを有する
ものに係る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置
が知られており、室内を冷暖房する空調機や、食品等を
貯蔵する冷蔵庫等の冷却機として広く利用されている。
冷凍装置としては、ＷＯ９８／５４２６００に開示され
ているように、空調と冷蔵の両方を行うように構成され
たものもある。この種の冷凍装置は、例えばコンビニエ
ンスストア等に設置するのに適している。これは、１つ
の冷凍装置を設置するだけで、店内の空調とショーケー
ス等の冷却との両方を行うことができるからである。

【０００３】上記の冷凍装置では、空調の負荷と冷蔵の
負荷とが同時に最大となった場合には、冷凍能力が不足
することも想定される。そこで、従来は、冷蔵される商
品の損傷防止を重視する観点から、空調能力が不足する
のはやむを得ないとし、ショーケース等の冷却に冷凍能
力を振り向けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ショー
ケース等の冷却を常に最重要視しなければならないとは
限らず、ときには売場等の空調の方が重視されることも
ある。例えば、ショーケースの庫内温度が設定温度を少
々上回ったとしても、商品の種類によっては、その品質
にさほど影響がない場合もある。このような場合、ユー
ザーによっては店内の快適性を重視したいと考えること
もある。ところが、従来の冷凍装置では、ショーケース
等の冷却を重視する運転しか行われないため、ユーザー
の要望に反して店内の快適性を損なうことがあった。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、空調と冷蔵の両方を
行う冷凍装置であって、ユーザーの多様な要望に応え得
る運転が可能な冷凍装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明が講じた第１の解
決手段は、冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍サイ
クルを行う冷凍装置を対象としている。そして、上記冷
媒回路（20）には、少なくとも１つの圧縮機（41,42）
を有する容量可変の圧縮機手段（40）と、冷房用と暖房
用の調和空気を生成するための空調用熱交換器（81）
と、冷蔵設備の庫内へ供給する冷却空気を生成するため
の冷蔵用熱交換器（101）とが接続される一方、実行可
能な複数の制御動作の中から選択された制御動作を実行
する制御手段（200）を備えるものである。

【０００７】本発明が講じた第２の解決手段は、上記第
１の解決手段において、制御手段（200）が実行する制
御動作を選択するための外部信号を入力する入力手段
（250）を備えるものである。

【０００８】本発明が講じた第３の解決手段は、上記第
１又は第２の解決手段において、冷媒回路（20）には、
冷房用の調和空気のみを生成するための冷房専用熱交換
器（91）が接続されるものである。

【０００９】本発明が講じた第４の解決手段は、上記第
１，第２又は第３の解決手段において、冷媒回路（20）
にはカスケードコンデンサ（111）が冷蔵用熱交換器（1
01）と並列に接続され、該冷媒回路（20）が高温側冷媒
回路（20）を構成する一方、上記カスケードコンデンサ
（111）に接続されて冷媒が循環する低温側冷媒回路（2
5）を備えて二元冷凍サイクルを行うように冷凍装置が
構成されるものである。

【００１０】本発明が講じた第５の解決手段は、上記第
１又は第２の解決手段において、空調用熱交換器（81）
において空気を冷却する冷房運転と、空調用熱交換器
（81）において空気を加熱する暖房運転とを切り換えて
行うように構成される一方、制御手段（200）は、冷房
運転時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先する第
１制御動作と、暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加
熱能力を優先する第２制御動作と、冷房運転時に冷蔵用
熱交換器（101）の冷却能力を優先する第３制御動作
と、暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を
優先する第４制御動作と、圧縮機手段（40）が消費する
エネルギの削減を優先する第５制御動作と、圧縮機手段
（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつつ冷房運転
時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先する第６制
御動作と、圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減
を考慮しつつ暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱
能力を優先する第７制御動作と、圧縮機手段（40）が消
費するエネルギの削減を考慮しつつ冷房運転時に冷蔵用
熱交換器（101）の冷却能力を優先する第８制御動作
と、圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮
しつつ暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力
を優先する第９制御動作のうち何れか２つ以上を実行可
能に構成されるものである。

【００１１】本発明が講じた第６の解決手段は、上記第
３の解決手段において、空調用熱交換器（81）において
空気を冷却する冷房運転と、空調用熱交換器（81）にお
いて空気を加熱する暖房運転とを切り換えて行うように
構成される一方、制御手段（200）は、冷房運転時に空
調用熱交換器（81）の冷却能力を優先する第１制御動作
と、暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優
先する第２制御動作と、冷房運転時に冷蔵用熱交換器
（101）の冷却能力を優先する第３制御動作と、暖房運
転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先する第
４制御動作と、圧縮機手段（40）が消費するエネルギの
削減を優先する第５制御動作と、圧縮機手段（40）が消
費するエネルギの削減を考慮しつつ冷房運転時に空調用
熱交換器（81）の冷却能力を優先する第６制御動作と、
圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
つ暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先
する第７制御動作と、圧縮機手段（40）が消費するエネ
ルギの削減を考慮しつつ冷房運転時に冷蔵用熱交換器
（101）の冷却能力を優先する第８制御動作と、圧縮機
手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつつ暖房
運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先する
第９制御動作と、冷房運転時に冷房専用熱交換器（91）
の冷却能力を優先する第１０制御動作と、暖房運転時に
冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先する第１１制
御動作と、圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減
を考慮しつつ冷房運転時に冷房専用熱交換器（91）の冷
却能力を優先する第１２制御動作と、圧縮機手段（40）
が消費するエネルギの削減を考慮しつつ暖房運転時に冷
房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先する第１３制御
動作のうち何れか２つ以上を実行可能に構成されるもの
である。

【００１２】−作用− 上記第１の解決手段では、圧縮機手段（40）と、空調用
熱交換器（81）と、冷蔵用熱交換器（101）とが、冷媒
回路（20）に接続される。

【００１３】圧縮機手段（40）は、圧縮機（41,42）を
少なくとも１台備え、その容量が変更可能に構成されて
いる。つまり、圧縮機手段（40）は、圧縮機（41,42）
自体の容量を可変としたり、複数設けられた圧縮機（4
1,42）の運転台数を変更すること等によって、容量可変
とされている。

【００１４】空調用熱交換器（81）は、調和空気を生成
するためのものである。冷房用の調和空気を生成する場
合、空調用熱交換器（81）は蒸発器として機能して空気
を冷却する。一方、暖房用の調和空気を生成する場合、
空調用熱交換器（81）は凝縮器として機能して空気を加
熱する。生成した調和空気は、例えばコンビニエンスス
トアの売場等に供給され、冷房や暖房のために利用され
る。

【００１５】冷蔵用熱交換器（101）は、冷却空気を生
成するためのものである。冷蔵用熱交換器（101）は、
一年を通じて蒸発器として機能し、空気を冷却してい
る。冷蔵用熱交換器（101）で生成した冷却空気は、シ
ョーケースや冷蔵庫、冷凍庫などの冷蔵設備へ供給され
る。

【００１６】本解決手段では、冷凍装置に制御手段（20
0）が設けられる。この制御手段（200）は、複数の制御
動作を実行できるように構成されている。例えば、制御
手段（200）は、冷媒回路（20）に接続された熱交換器
（81,101）の運転のうち何れか１つを他に優先させるた
めの制御動作を行う。制御手段（200）は、自らが実行
可能な制御動作のうち、選択された制御動作を行う。冷
凍装置は、制御手段（200）が実行する制御動作に基づ
いて、その運転が制御される。

【００１７】上記第２の解決手段では、入力手段（25
0）が設けられる。制御手段（200）が実行する制御動作
は、入力手段（250）によって入力された外部信号に基
づいて選択される。例えば、入力手段（250）を通じて
ユーザーが手動で外部信号を入力すれば、制御手段（20
0）が実際に行う制御動作をユーザーが任意に選択でき
る。

【００１８】上記第３の解決手段では、冷房専用熱交換
器（91）が冷媒回路（20）に接続される。冷房専用熱交
換器（91）は、冷房用の調和空気だけを生成するための
ものである。つまり、冷房専用熱交換器（91）は、空調
用熱交換器（81）とは異なり、専ら蒸発器として機能し
て空気の冷却だけを行う。例えば、厨房等の熱負荷の大
きな部屋については、一年を通じて冷房が求められる場
合もある。そこで、このような部屋については、冷房専
用熱交換器（91）で生成した冷房用の調和空気を供給
し、例え冬期であっても冷房を行う。

【００１９】上記第４の解決手段では、冷媒回路（20）
において、カスケードコンデンサ（111）が冷蔵用熱交
換器（101）と並列に接続される。この冷媒回路（20）
は、高温側冷媒回路（20）を構成する。本解決手段で
は、低温側冷媒回路（25）が冷凍装置に設けられる。低
温側冷媒回路（25）は、カスケードコンデンサ（111）
に接続される。そして、高温側冷媒回路（20）と低温側
冷媒回路（25）の両方でそれぞれ冷媒が循環し、二元冷
凍サイクルが行われる。カスケードコンデンサ（111）
では、低温側冷媒回路（25）を循環する冷媒と、高温側
冷媒回路（20）を循環する冷媒とが熱交換する。このカ
スケードコンデンサ（111）は、低温側冷媒回路（25）
の凝縮器として機能すると同時に、高温側冷媒回路（2
0）の蒸発器として機能する。

【００２０】上記第５の解決手段では、制御手段（20
0）が、第１から第９までの制御動作のうち何れか２つ
以上の制御動作を実行できるように構成される。つま
り、制御手段（200）は、第１から第９までの全ての制
御動作を実行可能である必要はなく、９つの制御動作の
うちの何れか２つ以上を実行可能であればよい。ここで
は、各制御動作の内容を説明する。

【００２１】第１制御動作は、空調用熱交換器（81）で
冷房用の調和空気が生成される冷房運転時において、空
調用熱交換器（81）での冷却能力を優先させるものであ
る。この第１制御動作としては、冷房運転時において、
空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先的にその冷房負
荷に適合させる制御動作が例示される。

【００２２】第２制御動作は、空調用熱交換器（81）で
暖房用の調和空気が生成される暖房運転時において、空
調用熱交換器（81）での加熱能力を優先させるものであ
る。この第２制御動作としては、暖房運転時において、
空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先的にその暖房負
荷に適合させる制御動作が例示される。

【００２３】第３制御動作は、冷房運転時において、冷
蔵用熱交換器（101）での冷却能力を優先させるもので
ある。この第３制御動作としては、冷房運転時におい
て、冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先的に冷蔵
設備の冷却負荷に適合させる制御動作が例示される。

【００２４】第４制御動作は、暖房運転時において、冷
蔵用熱交換器（101）での冷却能力を優先させるもので
ある。この第４制御動作としては、暖房運転時におい
て、冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先的に冷蔵
設備の冷却負荷に適合させる制御動作が例示される。

【００２５】第５制御動作は、冷房運転時や暖房運転時
において、圧縮機手段（40）の圧縮機（41,42）で消費
されるエネルギの削減を優先する制御動作である。この
第５制御動作としては、圧縮機手段（40）の効率が最高
となる容量を上限として該圧縮機手段（40）の容量を調
節しつつ空調用熱交換器（81）の能力と冷蔵用熱交換器
（101）の能力の何れか一方が負荷に適合する最小の容
量で圧縮機手段（40）を運転する制御動作が例示され
る。

【００２６】第６制御動作は、冷房運転時において、圧
縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りながら
空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先する制御動作で
ある。この第６制御動作としては、冷房運転時におい
て、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上限と
して該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ空調用熱交
換器（81）の冷却能力を優先的にその冷房負荷に適合さ
せる制御動作が例示される。

【００２７】第７制御動作は、暖房運転時において、圧
縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りながら
空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先する制御動作で
ある。この第７制御動作としては、暖房運転時におい
て、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上限と
して該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ空調用熱交
換器（81）の加熱能力を優先的にその暖房負荷に適合さ
せる制御動作が例示される。

【００２８】第８制御動作は、冷房運転時において、圧
縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りながら
冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先する制御動作
である。この第８制御動作としては、冷房運転時におい
て、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上限と
して該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ冷蔵用熱交
換器（101）の冷却能力を優先的に冷蔵設備の冷却負荷
に適合させる制御動作が例示される。

【００２９】第９制御動作は、暖房運転時において、圧
縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りながら
冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先する制御動作
である。この第９制御動作としては、暖房運転時におい
て、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上限と
して該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ冷蔵用熱交
換器（101）の冷却能力を優先的に冷蔵設備の冷却負荷
に適合させる制御動作が例示される。

【００３０】上記第６の解決手段では、制御手段（20
0）が、第１から第１３までの制御動作のうち何れか２
つ以上の制御動作を実行できるように構成される。つま
り、制御手段（200）は、第１から第１３までの全ての
制御動作を実行可能である必要はなく、１３の制御動作
のうちの何れか２つ以上を実行可能であればよい。ここ
では、各制御動作の内容を説明する。尚、第１から第９
までの各制御動作は上記第５の解決手段のものと同様で
あるため説明を省略し、第１０から第１３までの各制御
動作の内容を説明する。

【００３１】第１０制御動作は、空調用熱交換器（81）
で冷房用の調和空気が生成される冷房運転時において、
冷房専用熱交換器（91）での冷却能力を優先させるもの
である。この第１０制御動作としては、冷房運転時にお
いて、冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先的にそ
の冷房負荷に適合させる制御動作が例示される。

【００３２】第１１制御動作は、空調用熱交換器（81）
で暖房用の調和空気が生成される暖房運転時において、
冷房専用熱交換器（91）での冷却能力を優先させるもの
である。この第１１制御動作としては、暖房運転時にお
いて、冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先的にそ
の冷房負荷に適合させる制御動作が例示される。

【００３３】第１２制御動作は、冷房運転時において、
圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りなが
ら冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先する制御動
作である。この第１２制御動作としては、冷房運転時に
おいて、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上
限として該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ冷房専
用熱交換器（91）の冷却能力を優先的にその冷房負荷に
適合させる制御動作が例示される。

【００３４】第１３制御動作は、暖房運転時において、
圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を図りなが
ら冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先する制御動
作である。この第１２制御動作としては、暖房運転時に
おいて、圧縮機手段（40）の効率が最高となる容量を上
限として該圧縮機手段（40）の容量を調節しつつ冷房専
用熱交換器（91）の冷却能力を優先的にその冷房負荷に
適合させる制御動作が例示される。

【００３５】

【発明の効果】本発明では、複数の制御動作を実行でき
るように制御手段（200）を構成しておき、その中から
選ばれた制御動作に基づいて制御手段（200）が冷凍装
置の運転を制御するようにしている。このため、制御手
段（200）が実行可能な制御動作の中から、ユーザーが
望む制御動作を選択して実行し、冷凍装置の運転をユー
ザーの要望に添ったものとすることができる。従って、
本発明によれば、ユーザーの要望に沿った運転を的確に
行うことのできる冷凍装置を実現できる。

【００３６】特に、第２の解決手段では、入力手段（25
0）により入力される外部信号によって、制御手段（20
0）が実行する制御動作を選択できる。例えば、ユーザ
ー自身の操作やユーザーの要望に基づくサービスマンの
操作により外部信号を入力することで、ユーザーが希望
する制御動作を確実に選択して制御手段（200）に実行
させることができる。

【００３７】上記第３の解決手段によれば、冷房専用熱
交換器（91）を冷媒回路（20）に接続しているため、一
年を通じて冷房を要する部屋に対して冷房専用熱交換器
（91）で生成した調和空気を供給できる。また、上記第
４の解決手段によれば、高温側冷媒回路（20）と低温側
冷媒回路（25）において、それぞれ異なる温度レベルの
冷熱を生成でき、例えば５℃前後の冷蔵用ショーケース
と−１５℃前後の冷凍用ショーケースを１つの冷凍装置
で冷却できる。従って、これら第３，第４の解決手段に
よれば、冷凍装置の用途を拡大することができる。

【００３８】上記第５，第６の解決手段によれば、制御
手段（200）が行う制御動作の内容が具体化される。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る冷凍装置
（10）は、コンビニエンスストアに設けられて、ショー
ケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものであ
る。

【００４０】図１及び図２に示すように、本実施形態に
係る冷凍装置（10）は、高温側冷媒回路（20）、低温側
冷媒回路（25）、コントローラ（200）、及び動作切換
スイッチ（250）を備え、いわゆる二元冷凍サイクルを
行うように構成されている。また、上記冷凍装置（10）
は、室外ユニット（11）、第１室内ユニット（12）、第
２室内ユニット（13）、冷蔵ユニット（14）、カスケー
ドユニット（15）、及び冷凍ユニット（16）を備えてい
る。

【００４１】第１室内ユニット（12）は、冷房と暖房を
切り換えて行うように構成されている。この第１室内ユ
ニット（12）は、例えば売場などに設置される。第２室
内ユニット（13）は、専ら冷房のみを行うように構成さ
れている。この第２室内ユニット（13）は、例えば厨房
等のような一年を通じて熱負荷のある部屋に設置され、
専ら冷房のみを行う。冷蔵ユニット（14）は、冷蔵用の
ショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を
冷却する。冷凍ユニット（16）は、冷凍用のショーケー
スに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。

【００４２】《高温側冷媒回路の構成》上記高温側冷媒
回路（20）は、室外回路（30）と、第１及び第２室内回
路（80,90）と、冷蔵回路（100）と、高温側カスケード
回路（110）と、第１及び第２液側連絡管（21,23）と、
第１及び第２ガス側連絡管（22,24）とにより構成され
ている。このうち、第１室内回路（80）は、第１液側連
絡管（21）及び第１ガス側連絡管（22）を介して、室外
回路（30）に接続されている。一方、第２室内回路（9
0）と、冷蔵回路（100）と、高温側カスケード回路（11
0）とは、第２液側連絡管（23）及び第２ガス側連絡管
（24）を介して、室外回路（30）に並列接続されてい
る。また、高温側冷媒回路（20）には、高温側冷媒が充
填されている。

【００４３】上記室外回路（30）は、室外ユニット（1
1）に収納されている。室外回路（30）は、圧縮機ユニ
ット（40）と、四路切換弁（31）と、室外熱交換器（3
2）と、室外膨張弁（34）と、レシーバ（33）と、第１
及び第２液側閉鎖弁（35,37）と、第１及び第２ガス側
閉鎖弁（36,38）とを備えている。また、室外回路（3
0）には、ガス抜き管（64）と、均圧管（66）と、液供
給管（68）とが設けられている。

【００４４】上記圧縮機ユニット（40）は、第１圧縮機
（41）と第２圧縮機（42）を並列に接続したものであっ
て、圧縮機手段を構成している。第１，第２圧縮機（4
1,42）は、何れも密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧
縮機である。つまり、これら圧縮機（41,42）は、圧縮
機構と該圧縮機構を駆動する電動機とを、円筒状のハウ
ジングに収納して構成されている。尚、圧縮機構及び電
動機は、図示を省略する。第１圧縮機（41）は、電動機
の回転数が段階的に又は連続的に変更される容量可変の
ものである。第２圧縮機（42）は、電動機が常に一定回
転数で駆動される一定容量のものである。そして、上記
圧縮機ユニット（40）は、第１圧縮機（41）の容量変更
や第２圧縮機（42）の発停によって、ユニット全体の容
量が可変となっている。

【００４５】上記圧縮機ユニット（40）は、吸入管（4
3）及び吐出管（44）を備えている。吸入管（43）は、
その入口端が四路切換弁（31）の第１のポートに接続さ
れ、その出口端が２つに分岐されて各圧縮機（41,42）
の吸入側に接続されている。吐出管（44）は、その入口
端が２つに分岐されて各圧縮機（41,42）の吐出側に接
続され、その出口端が四路切換弁（31）の第２のポート
に接続されている。また、第２圧縮機（42）に接続する
吐出管（44）の分岐管には、吐出側逆止弁（45）が設け
られている。この吐出側逆止弁（45）は、第２圧縮機
（42）から流出する方向への冷媒の流通のみを許容す
る。

【００４６】また、上記圧縮機ユニット（40）は、油分
離器（51）、油戻し管（52）、及び均油管（54）を備え
ている。油分離器（51）は、吐出管（44）の途中に設け
られている。この油分離器（51）は、圧縮機（41,42）
の吐出冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。
油戻し管（52）は、その一端が油分離器（51）に接続さ
れ、その他端が吸入管（43）に接続されている。この油
戻し管（52）は、油分離器（51）で分離された冷凍機油
を、圧縮機（41,42）の吸入側へ戻すためのものであっ
て、油戻し電磁弁（53）を備えている。均油管（54）
は、その一端が第２圧縮機（42）に接続され、その他端
が吸入管（43）における第１圧縮機（41）の吸入側近傍
に接続されている。この均油管（54）は、各圧縮機（4
1,42）のハウジング内に貯留される冷凍機油の量を平均
化するためのものであって、均油電磁弁（55）を備えて
いる。

【００４７】上記四路切換弁（31）は、その第３のポー
トが第１ガス側閉鎖弁（36）と配管接続され、その第４
のポートが室外熱交換器（32）の上端部と配管接続され
ている。四路切換弁（31）は、第１のポートと第３のポ
ートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通す
る状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第
４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが
連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わ
る。

【００４８】上記室外熱交換器（32）は、クロスフィン
式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成さ
れている。この室外熱交換器（32）では、高温側冷媒回
路（20）を循環する高温側冷媒と室外空気とが熱交換を
行う。

【００４９】上記レシーバ（33）は、円筒状の容器であ
って、冷媒を貯留するためのものである。このレシーバ
（33）は、流入管（60）及び流出管（62）を介して、室
外熱交換器（32）と第１液側閉鎖弁（35）とに接続され
ている。

【００５０】上記流入管（60）は、その入口端側が２つ
の分岐管（60a,60b）に分岐され、その出口端がレシー
バ（33）の上端部に接続されている。流入管（60）の第
１分岐管（60a）は、室外熱交換器（32）の下端部に接
続されている。この第１分岐管（60a）には、第１流入
逆止弁（61a）が設けられている。第１流入逆止弁（61
a）は、室外熱交換器（32）からレシーバ（33）へ向か
う冷媒の流通のみを許容する。流入管（60）の第２分岐
管（60b）は、第１液側閉鎖弁（35）に接続されてい
る。この第２分岐管（60b）には、第２流入逆止弁（61
b）が設けられている。第２流入逆止弁（61b）は、第１
液側閉鎖弁（35）からレシーバ（33）へ向かう冷媒の流
通のみを許容する。

【００５１】上記流出管（62）は、その入口端がレシー
バ（33）の下端部に接続され、その出口端側が２つの分
岐管（62a,62b）に分岐されている。流出管（62）の第
１分岐管（62a）は、室外熱交換器（32）の下端部に接
続されている。この第１分岐管（62a）には、上記室外
膨張弁（34）が設けられている。流出管（62）の第２分
岐管（62b）は、第１液側閉鎖弁（35）に接続されてい
る。この第２分岐管（62b）には、流出逆止弁（63）が
設けられている。流出逆止弁（63）は、レシーバ（33）
から第１液側閉鎖弁（35）へ向かう冷媒の流通のみを許
容する。

【００５２】上記第２液側閉鎖弁（37）は、流出管（6
2）の第２分岐管（62b）における流出逆止弁（63）とレ
シーバ（33）の間に配管接続されている。一方、上記第
２ガス側閉鎖弁（38）は、圧縮機ユニット（40）におけ
る吸入管（43）に配管接続されている。

【００５３】上記ガス抜き管（64）は、その一端がレシ
ーバ（33）の上端部に接続され、その他端が吸入管（4
3）に接続されている。ガス抜き管（64）には、ガス抜
き電磁弁（65）が設けられている。このガス抜き電磁弁
（65）を開閉すると、ガス抜き管（64）における冷媒の
流れが断続される。

【００５４】上記均圧管（66）は、その一端がガス抜き
管（64）におけるガス抜き電磁弁（65）とレシーバ（3
3）の間に接続され、その他端が吐出管（44）に接続さ
れている。また、均圧管（66）には、その一端から他端
に向かう冷媒の流通のみを許容する均圧用逆止弁（67）
が設けられている。

【００５５】上記第１室内回路（80）は、第１室内ユニ
ット（12）に収納されている。この第１室内回路（80）
は、空調用熱交換器である第１室内熱交換器（81）と、
第１室内膨張弁（82）とを直列に配管接続したものであ
る。第１室内膨張弁（82）は、第１室内熱交換器（81）
の下端部に接続されている。第１室内回路（80）の第１
室内膨張弁（82）側の端部は、第１液側連絡管（21）を
介して、室外回路（30）の第１液側閉鎖弁（35）に接続
されている。一方、第１室内回路（80）の第１室内熱交
換器（81）側の端部は、第１ガス側連絡管（22）を介し
て、室外回路（30）の第１ガス側閉鎖弁（36）に接続さ
れている。

【００５６】上記第２室内回路（90）は、第２室内ユニ
ット（13）に収納されている。この第２室内回路（90）
は、冷房専用熱交換器である第２室内熱交換器（91）
と、第２室内膨張弁（92）とを直列に配管接続したもの
である。第２室内膨張弁（92）は、第２室内熱交換器
（91）の下端部に接続されている。

【００５７】上記冷蔵回路（100）は、冷蔵ユニット（1
4）に収納されている。この冷蔵回路（100）は、冷蔵用
熱交換器（101）と冷蔵用膨張弁（102）とを直列に配管
接続したものである。冷蔵用膨張弁（102）は、冷蔵用
熱交換器（101）の上端部に接続されている。

【００５８】上記高温側カスケード回路（110）は、カ
スケードユニット（15）に収納されている。この高温側
カスケード回路（110）は、カスケード熱交換器（111）
とカスケード膨張弁（112）とを直列に配管接続したも
のである。カスケード膨張弁（112）は、カスケード熱
交換器（111）の１次側の上端部に接続されている。

【００５９】上述のように、室外回路（30）に対して
は、第２液側連絡管（23）及び第２ガス側連絡管（24）
を介して、第２室内回路（90）と冷蔵回路（100）と高
温側カスケード回路（110）とが互いに並列に接続され
ている。

【００６０】具体的に、第２液側連絡管（23）は、その
一端が第２液側閉鎖弁（37）に接続されている。また、
第２液側連絡管（23）は、他端側で３つに分岐されて、
第２室内回路（90）における第２室内膨張弁（92）側の
端部と、冷蔵回路（100）における冷蔵用膨張弁（102）
側の端部と、高温側カスケード回路（110）におけるカ
スケード膨張弁（112）側の端部とに接続されている。

【００６１】一方、第２ガス側連絡管（24）は、その一
端が第２ガス側閉鎖弁（38）に接続されている。また、
第２ガス側連絡管（24）は、他端側で３つに分岐され
て、第２室内回路（90）における第２室内熱交換器（9
1）側の端部と、冷蔵回路（100）における冷蔵用熱交換
器（101）側の端部と、高温側カスケード回路（110）に
おけるカスケード熱交換器（111）側の端部とに接続さ
れている。

【００６２】第１，第２室内熱交換器（81,91）や冷蔵
用熱交換器（101）は、クロスフィン式のフィン・アン
ド・チューブ型熱交換器により構成されている。第１，
第２室内熱交換器（81,91）では、高温側冷媒回路（2
0）を循環する高温側冷媒と室内空気とが熱交換を行
う。冷蔵用熱交換器（101）では、高温側冷媒回路（2
0）を循環する高温側冷媒と冷蔵庫の庫内空気とが熱交
換を行う。

【００６３】《低温側冷媒回路の構成》上記低温側冷媒
回路（25）は、低温側カスケード回路（120）と、冷凍
回路（130）と、第３液側連絡管（26）と、第３ガス側
連絡管（27）とにより構成されている。低温側カスケー
ド回路（120）と冷凍回路（130）は、第３液側連絡管
（26）及び第３ガス側連絡管（27）を介して接続されて
いる。また、低温側冷媒回路（25）には、低温側冷媒が
充填されている。

【００６４】上記低温側カスケード回路（120）は、カ
スケードユニット（15）に収納されている。低温側カス
ケード回路（120）には、低温側圧縮機（121）、レシー
バ（123）、第３液側閉鎖弁（124）、及び第３ガス側閉
鎖弁（125）が設けられている。尚、図１及び図２にお
いて、図２の「Ａ」は図１の「Ａ」に対応し、図２の
「Ｂ」は図１の「Ｂ」に対応している。

【００６５】上記低温側圧縮機（121）の吐出側は、吐
出側逆止弁（122）を介して、カスケード熱交換器（11
1）の２次側の上端部と配管接続されているこの吐出側
逆止弁（122）は、低温側圧縮機（121）からカスケード
熱交換器（111）へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
一方、低温側圧縮機（121）の吸入側は、第３ガス側閉
鎖弁（125）と配管接続されている。カスケード熱交換
器（111）の２次側の下端部は、レシーバ（123）の上部
と配管接続されている。レシーバ（123）の底部は、第
３液側閉鎖弁（124）と配管接続されている。

【００６６】上記冷凍回路（130）は、冷凍ユニット（1
6）に収納されている。この冷凍回路（130）は、冷凍用
熱交換器（131）と冷凍用膨張弁（132）とを直列に配管
接続したものである。冷凍用膨張弁（132）は、冷凍用
熱交換器（131）の上端部に接続されている。冷凍回路
（130）の冷凍用膨張弁（132）側の端部は、第３液側連
絡管（26）を介して、低温側カスケード回路（120）の
第３液側閉鎖弁（124）に接続されている。一方、冷凍
回路（130）の冷凍用熱交換器（131）側の端部は、第３
ガス側連絡管（27）を介して、低温側カスケード回路
（120）の第３ガス側閉鎖弁（125）に接続されている。

【００６７】上記カスケード熱交換器（111）は、プレ
ート式熱交換器により構成されている。カスケード熱交
換器（111）には、１次側の流路と２次側の流路とが区
画形成されている。上述のように、カスケード熱交換器
（111）は、その１次側が高温側冷媒回路（20）に接続
され、その２次側が低温側冷媒回路（25）に接続されて
いる。このカスケード熱交換器（111）は、その１次側
を流れる高温側冷媒と、その２次側を流れる低温側冷媒
とを熱交換させるためのものである。つまり、カスケー
ド熱交換器（111）は、二元冷凍サイクルにおけるカス
ケードコンデンサとして機能する。

【００６８】《その他の構成》上記室外ユニット（11）
には、室外ファン（70）と外気温センサ（71）とが設け
られている。室外ファン（70）は、室外熱交換器（32）
へ室外空気を送るためのものである。外気温センサ（7
1）は、室外熱交換器（32）へ送られる室外空気の温度
を検出するためのものである。

【００６９】上記室外ユニット（11）に収納される室外
回路（30）には、各種のセンサが設けられている。具体
的に、室外熱交換器（32）には、その伝熱管温度を検出
するための室外熱交換器温度センサ（72）が設けられて
いる。吸入管（43）には、圧縮機（41,42）の吸入冷媒
温度を検出するための吸入管温度センサ（73）と、圧縮
機（41,42）の吸入冷媒圧力を検出するための低圧圧力
センサ（74）とが設けられている。吐出管（44）には、
圧縮機（41,42）の吐出冷媒温度を検出するための吐出
管温度センサ（75）と、圧縮機（41,42）の吐出冷媒圧
力を検出するための高圧圧力センサ（76）と、高圧圧力
スイッチ（77）とが設けられている。ガス抜き管（64）
には、ガス抜き電磁弁（65）を通過した後の冷媒温度を
検出するためのガス抜き管温度センサ（78）が設けられ
ている。

【００７０】上記第１室内ユニット（12）には、第１室
内ファン（83）と第１内気温センサ（84）とが設けられ
ている。第１室内ファン（83）は、第１室内熱交換器
（81）へ室内空気を送るためのものである。第１内気温
センサ（84）は、第１室内熱交換器（81）へ送られる室
内空気の温度を検出するためのものである。

【００７１】上記第１室内ユニット（12）に収納される
第１室内回路（80）には、温度センサが設けられてい
る。具体的に、第１室内熱交換器（81）には、その伝熱
管温度を検出するための第１室内熱交換器温度センサ
（85）が設けられている。第１室内回路（80）における
第１室内熱交換器（81）の上端近傍には、第１室内回路
（80）を流れるガス冷媒温度を検出するための第１ガス
側温度センサ（86）が設けられている。

【００７２】上記第２室内ユニット（13）には、第２室
内ファン（93）と第２内気温センサ（94）とが設けられ
ている。第２室内ファン（93）は、第２室内熱交換器
（91）へ室内空気を送るためのものである。第２内気温
センサ（94）は、第２室内熱交換器（91）へ送られる室
内空気の温度を検出するためのものである。

【００７３】上記第２室内ユニット（13）に収納される
第２室内回路（90）には、温度センサが設けられてい
る。具体的に、第２室内熱交換器（91）には、その伝熱
管温度を検出するための第２室内熱交換器温度センサ
（95）が設けられている。第２室内回路（90）における
第２室内熱交換器（91）の上端近傍には、第２室内回路
（90）を流れるガス冷媒温度を検出するための第２ガス
側温度センサ（96）が設けられている。

【００７４】上記冷蔵ユニット（14）には、冷蔵用ファ
ン（103）と冷蔵用温度センサ（104）とが設けられてい
る。冷蔵用ファン（103）は、冷蔵用熱交換器（101）へ
冷蔵庫の庫内空気を送るためのものである。冷蔵用温度
センサ（104）は、冷蔵用熱交換器（101）へ送られる庫
内空気の温度を検出するためのものである。

【００７５】上記冷蔵ユニット（14）に収納される冷蔵
回路（100）には、温度センサが設けられている。具体
的に、冷蔵用熱交換器（101）には、その伝熱管温度を
検出するための冷蔵用熱交換器温度センサ（105）が設
けられている。冷蔵回路（100）における冷蔵用熱交換
器（101）の下端近傍には、冷蔵回路（100）を流れるガ
ス冷媒温度を検出するための冷蔵用ガス側温度センサ
（106）が設けられている。

【００７６】上記カスケードユニット（15）に収納され
る高温側カスケード回路（110）には、カスケード流出
側温度センサ（113）が設けられている。このカスケー
ド流出側温度センサ（113）は、カスケード熱交換器（1
11）の１次側から流出する高温側冷媒の温度を検出する
ためものである。

【００７７】上記冷凍ユニット（16）には、冷凍用ファ
ン（133）と冷凍用温度センサ（134）とが設けられてい
る。冷凍用ファン（133）は、冷凍用熱交換器（131）へ
冷凍庫の庫内空気を送るためのものである。冷凍用温度
センサ（134）は、冷凍用熱交換器（131）へ送られる庫
内空気の温度を検出するためのものである。

【００７８】上記冷凍ユニット（16）に収納される冷凍
回路（130）には、温度センサが設けられている。具体
的に、冷凍用熱交換器（131）には、その伝熱管温度を
検出するための冷凍用熱交換器温度センサ（135）が設
けられている。冷凍回路（130）における冷凍用熱交換
器（131）の下端近傍には、冷凍回路（130）を流れるガ
ス冷媒温度を検出するための冷凍用ガス側温度センサ
（136）が設けられている。

【００７９】上記コントローラ（200）は、上記各種セ
ンサ類の検出信号などを受けて冷凍装置（10）の運転制
御を行うものであって、制御手段を構成している。例え
ば、コントローラ（200）は、室外膨張弁（34）等の開
度調節、四路切換弁（31）の切換操作、圧縮機ユニット
（40）の容量調節、室外ファン（70）等の風量調節など
を行う。また、コントローラ（200）は、第１〜第１３
制御動作を実行できるように構成され、実行可能な１３
の制御動作の中から選択された制御動作を実行する。こ
のコントローラ（200）は、室外ユニット（11）に収納
されている。

【００８０】上記動作切換スイッチ（250）は、コント
ローラ（200）が実行する制御動作を選択するための外
部信号を入力するものであって、入力手段を構成してい
る。つまり、動作切換スイッチ（250）を操作すること
によって、コントローラ（200）が実行する制御動作が
任意に選択される。この動作切換スイッチ（250）は、
室外ユニット（11）に収納されている。

【００８１】−運転動作− 上記冷凍装置（10）の運転時には、高温側冷媒回路（2
0）と低温側冷媒回路（25）のそれぞれで冷媒が相変化
しつつ循環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
また、冷凍装置（10）は、第１室内ユニット（12）で室
内空気を冷却する冷房運転と、第１室内ユニット（12）
で室内空気を加熱する暖房運転とを切り換えて行う。

【００８２】《冷房運転》冷房運転時において、高温側
冷媒回路（20）では、室外熱交換器（32）を凝縮器と
し、第１室内熱交換器（81）、第２室内熱交換器（9
1）、冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード熱交換器
（111）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。一
方、低温側冷媒回路（25）では、カスケード熱交換器
（111）を凝縮器とし、冷凍用熱交換器（131）を蒸発器
として冷凍サイクルが行われる。

【００８３】この冷房運転時には、四路切換弁（31）が
図１に実線で示す状態に切り換えられる。また、第１室
内膨張弁（82）、第２室内膨張弁（92）、冷蔵用膨張弁
（102）、カスケード膨張弁（112）、及び冷凍用膨張弁
（132）が所定開度とされ、室外膨張弁（34）が全閉さ
れる。また、油戻し電磁弁（53）、均油電磁弁（55）、
ガス抜き電磁弁（65）、及び液供給電磁弁（69）は、通
常は閉鎖状態に保持されているが、必要に応じて適宜開
閉される。

【００８４】先ず、高温側冷媒回路（20）における動作
を説明する。圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）
を運転すると、これら圧縮機（41,42）で圧縮された高
温側冷媒が吐出管（44）へ吐出される。この高温側冷媒
は、四路切換弁（31）を通って室外熱交換器（32）へ流
入する。室外熱交換器（32）では、高温側冷媒が室外空
気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器（32）で凝縮した
高温側冷媒は、流入管（60）の第１分岐管（60a）へ流
入し、第１流入逆止弁（61a）を通過してレシーバ（3
3）へ流入する。レシーバ（33）の高温側冷媒は、流出
管（62）へ流れ込む。その後、高温側冷媒は、二手に分
流され、一方が流出逆止弁（63）を通って第１液側閉鎖
弁（35）へ流れ、他方が第２液側閉鎖弁（37）へ流れ
る。

【００８５】第１液側閉鎖弁（35）を通過した高温側冷
媒は、第１液側連絡管（21）を通って第１室内回路（8
0）へ流入する。第１室内回路（80）では、流入した高
温側冷媒が第１室内膨張弁（82）で減圧された後に第１
室内熱交換器（81）へ流入する。第１室内熱交換器（8
1）では、高温側冷媒が室内空気から吸熱して蒸発す
る。つまり、第１室内熱交換器（81）では、室内空気が
冷却される。第１室内熱交換器（81）で蒸発した高温側
冷媒は、第１ガス側連絡管（22）を流れ、第１ガス側閉
鎖弁（36）を通過して室外回路（30）へ流入する。その
後、この高温側冷媒は、四路切換弁（31）を通過して吸
入管（43）へ流入する。

【００８６】第２液側閉鎖弁（37）を通過した高温側冷
媒は、第２液側連絡管（23）へ流入する。この高温側冷
媒は、その後に三つに分流されて、第２室内回路（9
0）、冷蔵回路（100）、又は高温側カスケード回路（11
0）へと流れる。

【００８７】第２室内回路（90）へ流入した高温側冷媒
は、第２室内膨張弁（92）で減圧された後に第２室内熱
交換器（91）へ流入する。第２室内熱交換器（91）で
は、高温側冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つま
り、第２室内熱交換器（91）では、室内空気が冷却され
る。

【００８８】冷蔵回路（100）へ流入した高温側冷媒
は、冷蔵用膨張弁（102）で減圧された後に冷蔵用熱交
換器（101）へ流入する。冷蔵用熱交換器（101）では、
高温側冷媒が冷蔵庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。
つまり、冷蔵用熱交換器（101）では、冷蔵庫の庫内空
気が冷却される。

【００８９】高温側カスケード回路（110）へ流入した
高温側冷媒は、カスケード膨張弁（112）で減圧された
後にカスケード熱交換器（111）へ流入する。カスケー
ド熱交換器（111）では、１次側を流れる高温側冷媒が
２次側を流れる低温側冷媒から吸熱して蒸発する。

【００９０】第２室内熱交換器（91）、冷蔵回路（10
0）、又はカスケード熱交換器（111）において蒸発した
高温側冷媒は、それぞれ第２ガス側連絡管（24）へ流入
して合流し、その後に第２ガス側閉鎖弁（38）を通過し
て吸入管（43）へ流入する。吸入管（43）では、第１ガ
ス側連絡管（22）を通じて送り込まれた高温側冷媒と、
第２ガス側連絡管（24）を通じて送り込まれた高温側冷
媒とが合流する。吸入管（43）を流れる高温側冷媒は、
圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）に吸入され
る。これら圧縮機（41,42）は、吸入した高温側冷媒を
圧縮して再び吐出する。高温側冷媒回路（20）では、こ
のような高温側冷媒の循環が繰り返される。

【００９１】次に、低温側冷媒回路（25）の動作を説明
する。低温側圧縮機（121）を運転すると、圧縮された
低温側冷媒が低温側圧縮機（121）から吐出される。こ
の低温側冷媒は、吐出側逆止弁（122）を通過してカス
ケード熱交換器（111）の２次側へ流入する。カスケー
ド熱交換器（111）では、２次側の低温側冷媒が１次側
の高温側冷媒へ放熱して凝縮する。カスケード熱交換器
（111）で凝縮した低温側冷媒は、レシーバ（123）へ流
入する。その後、低温側冷媒は、レシーバ（123）から
流出し、第３液側連絡管（26）を通って冷凍回路（13
0）へ流入する。

【００９２】冷凍回路（130）では、流入した低温側冷
媒が冷凍用膨張弁（132）で減圧された後に冷凍用熱交
換器（131）へ流入する。冷凍用熱交換器（131）では、
低温側冷媒が冷凍庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。
つまり、冷凍用熱交換器（131）では、冷凍庫の庫内空
気が冷却される。冷凍用熱交換器（131）で蒸発した低
温側冷媒は、第３ガス側連絡管（27）を通って低温側カ
スケード回路（120）へ流入する。その後、低温側冷媒
は、低温側圧縮機（121）に吸入される。低温側圧縮機
（121）は、吸入した低温側冷媒を圧縮して再び吐出す
る。低温側冷媒回路（25）では、このような低温側冷媒
の循環が繰り返される。

【００９３】《暖房運転》暖房運転時において、高温側
冷媒回路（20）では、第１室内熱交換器（81）を凝縮器
とし、室外熱交換器（32）、第２室内熱交換器（91）、
冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード熱交換器（11
1）を蒸発器として冷凍サイクルが行われる。一方、低
温側冷媒回路（25）では、カスケード熱交換器（111）
を凝縮器とし、冷凍用熱交換器（131）を蒸発器として
冷凍サイクルが行われる。この低温側冷媒回路（25）の
動作は、冷房運転時のものと同様である。

【００９４】この暖房運転時には、四路切換弁（31）が
図１に破線で示す状態に切り換えられる。また、第１室
内膨張弁（82）、第２室内膨張弁（92）、冷蔵用膨張弁
（102）、カスケード膨張弁（112）、冷凍用膨張弁（13
2）、及び室外膨張弁（34）が所定開度とされる。ま
た、油戻し電磁弁（53）、均油電磁弁（55）、ガス抜き
電磁弁（65）、及び液供給電磁弁（69）は、通常は閉鎖
状態に保持されているが、必要に応じて適宜開閉され
る。

【００９５】圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）
を運転すると、圧縮された高温側冷媒が圧縮機（41,4
2）から吐出管（44）へ吐出される。吐出された高温側
冷媒は、四路切換弁（31）を通過し、第１ガス側連絡管
（22）を通って第１室内回路（80）へ流入する。第１室
内回路（80）へ流入した高温側冷媒は、第１室内熱交換
器（81）で室内空気に放熱して凝縮する。第１室内熱交
換器（81）では、高温側冷媒の放熱により室内空気が加
熱される。

【００９６】第１室内熱交換器（81）で凝縮した高温側
冷媒は、第１室内膨張弁（82）を通過して第１液側連絡
管（21）を流れる。第１液側連絡管（21）の高温側冷媒
は、第１液側閉鎖弁（35）を通過し、流入管（60）の第
２分岐管（60b）へ流入する。この高温側冷媒は、第２
流入逆止弁（61b）を通過してレシーバ（33）へ流入す
る。レシーバ（33）の高温側冷媒は、レシーバ（33）か
ら流出管（62）へ流れ込む。その後、高温側冷媒は二手
に分流され、一方が流出管（62）の第１分岐管（62a）
へ流入し、他方が流出管（62）の第２分岐管（62b）へ
流入する。

【００９７】流出管（62）の第１分岐管（62a）へ流入
した高温側冷媒は、室外膨張弁（34）で減圧された後に
室外熱交換器（32）へ流入する。室外熱交換器（32）で
は、高温側冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発
した高温側冷媒は、四路切換弁（31）を通過して吸入管
（43）へ流入する。

【００９８】流出管（62）の第２分岐管（62b）へ流入
した高温側冷媒は、冷房運転時と同様に流れる。つま
り、高温側冷媒は、レシーバ（33）から流出して第２液
側連絡管（23）を流れ、分流されて第２室内回路（9
0）、冷蔵回路（100）、又は高温側カスケード回路（11
0）へ送られる。第２室内回路（90）へ流入した高温側
冷媒は、第２室内熱交換器（91）で室内空気から吸熱し
て蒸発する。冷蔵回路（100）へ流入した高温側冷媒
は、冷蔵用熱交換器（101）で庫内空気から吸熱して蒸
発する。高温側カスケード回路（110）へ流入した高温
側冷媒は、カスケード熱交換器（111）で庫内空気から
吸熱して蒸発する。第２室内熱交換器（91）、冷蔵用熱
交換器（101）、又はカスケード熱交換器（111）で蒸発
した高温側冷媒は、第２ガス側連絡管（24）において合
流し、第２ガス側閉鎖弁（38）を通過して吸入管（43）
へ流入する。

【００９９】吸入管（43）では、室外熱交換器（32）で
蒸発した高温側冷媒と、第２室内熱交換器（91）、冷蔵
用熱交換器（101）、又はカスケード熱交換器（111）で
蒸発した高温側冷媒とが合流する。合流した高温側冷媒
は、圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）に吸入さ
れる。これら圧縮機（41,42）は、吸入した高温側冷媒
を圧縮して再び吐出する。高温側冷媒回路（20）では、
このような高温側冷媒の循環が繰り返される。

【０１００】このように、暖房運転時には、室外熱交換
器（32）で室外空気から高温側冷媒が吸熱した熱だけで
なく、第２室内熱交換器（91）、冷蔵用熱交換器（10
1）、又はカスケード熱交換器（111）で室内空気や庫内
空気から高温側冷媒が吸熱した熱をも利用して、第１室
内熱交換器（81）で室内空気の加熱が行われる。

【０１０１】ここで、暖房運転時には、室外熱交換器
（32）、第２室内熱交換器（91）、冷蔵用熱交換器（10
1）、及びカスケード熱交換器（111）での高温側冷媒の
吸熱量が、第１室内熱交換器（81）での高温側冷媒の放
熱量を上回る場合もあり得る。このような場合には、室
外膨張弁（34）を全閉とし、室外熱交換器（32）へ向か
う高温側冷媒の流れを遮断する。つまり、第２室内熱交
換器（91）、冷蔵用熱交換器（101）、及びカスケード
熱交換器（111）を蒸発器として用い、高温側冷媒の吸
熱量を削減する。

【０１０２】《コントローラの制御動作》動作切換スイ
ッチ（250）を操作すると、所定の外部信号がコントロ
ーラ（200）に入力される。コントローラ（200）は、実
行可能な第１〜第１３制御動作の中から、入力された外
部信号により選択された制御動作を行う。ただし、１３
の制御動作の中から１つだけを選択する必要はなく、複
数の制御動作を選択してコントローラ（200）に実行さ
せることもできる。ここでは、コントローラ（200）が
実行可能な各制御動作の内容について説明する。

【０１０３】第１制御動作は、冷房運転時において、第
１室内熱交換器（81）での冷却能力を優先させるヒーポ
ン冷房優先の制御動作である。第１制御動作が選択され
た場合、コントローラ（200）は、第１室内ユニット（1
2）についての設定温度と第１内気温センサ（84）の検
出温度との差に基づいて、圧縮機ユニット（40）の容量
を調節する。更に、圧縮機ユニット（40）の容量が運転
可能な最大容量に達しても第１室内熱交換器（81）での
冷却能力が不足する場合、コントローラ（200）は、第
２室内ファン（94）の風量を削減する等、第２室内熱交
換器（91）の冷却能力を第１室内熱交換器（81）へ振り
向けるための動作を行う。

【０１０４】第２制御動作は、暖房運転時において、第
１室内熱交換器（81）での加熱能力を優先させるヒーポ
ン暖房優先の制御動作である。第２制御動作が選択され
た場合、コントローラ（200）は、第１室内ユニット（1
2）についての設定温度と第１内気温センサ（84）の検
出温度との差に基づいて、圧縮機ユニット（40）の容量
を調節する。更に、第１室内熱交換器（81）での加熱能
力が過剰な場合、コントローラ（200）は、室外ファン
（70）や第２室内ファン（93）の風量を削減する等によ
って高温側冷媒の吸熱量を削減し、それでも加熱能力が
余る場合に限って圧縮機ユニット（40）の容量を削減す
る。

【０１０５】第３制御動作は、冷房運転時において、冷
蔵用熱交換器（101）やカスケード熱交換器（111）での
冷却能力を優先させる冷蔵冷凍優先の制御動作である。
第３制御動作が選択された場合、コントローラ（200）
は、低圧圧力センサ（74）の検出値が所定範囲に保たれ
るように圧縮機ユニット（40）の容量を調節し、高温側
冷媒回路（20）の冷却能力を冷蔵用熱交換器（101）や
カスケード熱交換器（111）へ優先的に振り向ける動作
を行う。

【０１０６】第４制御動作は、暖房運転時において、冷
蔵用熱交換器（101）やカスケード熱交換器（111）での
冷却能力を優先させる冷蔵冷凍優先の制御動作である。
第４制御動作が選択された場合、コントローラ（200）
は、低圧圧力センサ（74）の検出値が所定範囲に保たれ
るように圧縮機ユニット（40）の容量を調節する。更
に、第１室内熱交換器（81）での加熱能力が過剰な場
合、コントローラ（200）は、四路切換弁（31）を切り
換えて室外熱交換器（32）を凝縮器として運転を継続さ
せる。つまり、第１室内ユニット（12）による店内の暖
房をあきらめ、冷蔵用熱交換器（101）での空気の冷却
や、カスケード熱交換器（111）での低温側冷媒の冷却
だけを行う。

【０１０７】第５制御動作は、冷房運転時や暖房運転時
において、圧縮機ユニット（40）の圧縮機（41,42）で
消費される電力の削減を優先する省エネ優先の制御動作
である。第５制御動作が選択された場合、コントローラ
（200）は、圧縮機ユニット（40）の容量を、低圧圧力
センサ（74）の検出値に基づいて定まる容量値と、第
１，第２室内ユニット（12,13）についての設定温度と
第１，第２内気温センサ（84,94）の検出温度との差に
基づいて定まる容量値のうち何れか低い方に調節する。
更に、コントローラ（200）は、圧縮機ユニット（40）
の容量を、圧縮機（41,42）の効率が最も高くなる容量
以下の範囲で調節する。

【０１０８】第６制御手段は、冷房運転時において、圧
縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電力
の削減を図りながら第１室内熱交換器（81）の冷却能力
を優先する省エネ・ヒーポン冷房優先の制御動作であ
る。第６制御動作が選択された場合、コントローラ（20
0）は、圧縮機ユニット（40）の容量の調節範囲を圧縮
機（41,42）の効率が最も高くなる容量以下に制限した
上で、第１制御動作と同様の動作を行う。

【０１０９】第７制御手段は、暖房運転時において、圧
縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電力
の削減を図りながら第１室内熱交換器（81）の加熱能力
を優先する省エネ・ヒーポン暖房優先の制御動作であ
る。第７制御動作が選択された場合、コントローラ（20
0）は、圧縮機ユニット（40）の容量の調節範囲を圧縮
機（41,42）の効率が最も高くなる容量以下に制限した
上で、第２制御動作と同様の動作を行う。

【０１１０】第８制御手段は、冷房運転時において、圧
縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電力
の削減を図りながら冷蔵用熱交換器（101）やカスケー
ド熱交換器（111）での冷却能力を優先する省エネ・冷
蔵冷凍優先の制御動作である。第８制御動作が選択され
た場合、コントローラ（200）は、圧縮機ユニット（4
0）の容量の調節範囲を圧縮機（41,42）の効率が最も高
くなる容量以下に制限した上で、第３制御動作と同様の
動作を行う。

【０１１１】第９制御手段は、暖房運転時において、圧
縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電力
の削減を図りながら冷蔵用熱交換器（101）やカスケー
ド熱交換器（111）での冷却能力を優先する省エネ・冷
蔵冷凍優先の制御動作である。第９制御動作が選択され
た場合、コントローラ（200）は、圧縮機ユニット（4
0）の容量の調節範囲を圧縮機（41,42）の効率が最も高
くなる容量以下に制限した上で、第４制御動作と同様の
動作を行う。

【０１１２】第１０制御動作は、冷房運転時において、
第２室内熱交換器（91）での冷却能力を優先させる冷専
冷房優先の制御動作である。第１制御動作が選択された
場合、コントローラ（200）は、第２室内ユニット（1
3）についての設定温度と第２内気温センサ（94）の検
出温度との差に基づいて、圧縮機ユニット（40）の容量
を調節する。更に、圧縮機ユニット（40）の容量が運転
可能な最大容量に達しても第２室内熱交換器（91）での
冷却能力が不足する場合、コントローラ（200）は、第
１室内ファン（83）の風量を削減する等、第１室内熱交
換器（81）の冷却能力を第２室内熱交換器（91）へ振り
向けるための動作を行う。

【０１１３】第１１制御動作は、暖房運転時において、
第２室内熱交換器（91）の冷却能力を優先させる冷専冷
房優先の制御動作である。第１１制御動作が選択された
場合、コントローラ（200）は、第２室内ユニット（1
3）についての設定温度と第２内気温センサ（94）の検
出温度との差に基づいて、圧縮機ユニット（40）の容量
を調節する。更に、第１室内熱交換器（81）での高温側
冷媒の放熱量が第２室内熱交換器（91）等での高温側冷
媒の吸熱量に対して過少な場合、コントローラ（200）
は、第１室内ファン（83）の風量を増やす等、第１室内
熱交換器（81）での高温側冷媒の放熱量を増大させて第
２室内熱交換器（91）の冷却能力を確保する動作を行
う。

【０１１４】第１２制御手段は、冷房運転時において、
圧縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電
力の削減を図りながら第２室内熱交換器（91）の冷却能
力を優先する省エネ・冷専冷房優先の制御動作である。
第１２制御動作が選択された場合、コントローラ（20
0）は、圧縮機ユニット（40）の容量の調節範囲を圧縮
機（41,42）の効率が最も高くなる容量以下に制限した
上で、第１０制御動作と同様の動作を行う。

【０１１５】第１３制御手段は、暖房運転時において、
圧縮機ユニット（40）で圧縮機（41,42）が消費する電
力の削減を図りながら第２室内熱交換器（91）の冷却能
力を優先する省エネ・冷専冷房優先の制御動作である。
第１２制御動作が選択された場合、コントローラ（20
0）は、圧縮機ユニット（40）の容量の調節範囲を圧縮
機（41,42）の効率が最も高くなる容量以下に制限した
上で、第１１制御動作と同様の動作を行う。

【０１１６】−実施形態の効果− 本実施形態では、例えばサービスマン等がユーザーの意
向に基づいて動作切換スイッチ（250）を操作すること
で、コントローラ（200）により実行される制御動作が
選択される。従って、コントローラ（200）が実行可能
な多数の制御動作の中から、ユーザーの要望に添う制御
動作を選んで実行させることができる。このため、本実
施形態によれば、冷凍装置（10）の運転を、確実にユー
ザーの要望に添ったものとすることが可能となる。

【０１１７】

【発明のその他の実施の形態】上記実施形態では、第１
〜第１３の全ての制御動作を実行できるようにコントロ
ーラ（200）を構成しているが、これに代えて、重要な
数個の制御動作のみを実行可能となるようにコントロー
ラ（200）を構成してもよい。

【０１１８】また、上記実施形態では、専ら冷房だけを
行う第２室内ユニット（13）を設け、第２室内回路（9
0）を高温側冷媒回路（20）に接続している。これに対
し、冷凍装置（10）の設置場所に冬期でも冷房が必要な
部屋が無ければ、冷房専用の第２室内ユニット（13）を
省略してもよい。この場合、コントローラ（200）は、
第１〜第９の制御動作を実行可能に構成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る冷凍装置の高温側冷媒回路と低
温側冷媒回路の一部とを示す配管系統図である。

【図２】実施形態に係る低温側冷媒回路のうち図１に図
示されない部分を示す配管系統図である。

【符号の説明】

（20） 高温側冷媒回路 （25） 低温側冷媒回路 （40） 圧縮機ユニット（圧縮機手段） （41） 第１圧縮機 （42） 第２圧縮機 （81） 第１室内熱交換器（空調用熱交換器） （91） 第２室内熱交換器（冷房専用熱交換器） （101） 冷蔵用熱交換器 （111） カスケード熱交換器（カスケードコンデンサ） （200） コントローラ（制御手段） （250） 動作切換スイッチ（入力手段）

フロントページの続き (72)発明者 野村 和秀 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L060 AA05 DD07 EE10 3L092 AA03 BA26 DA19

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒回路（20）で冷媒を循環させて冷凍
   サイクルを行う冷凍装置であって、 上記冷媒回路（20）には、少なくとも１つの圧縮機（4
   1,42）を有する容量可変の圧縮機手段（40）と、冷房用
   と暖房用の調和空気を生成するための空調用熱交換器
   （81）と、冷蔵設備の庫内へ供給する冷却空気を生成す
   るための冷蔵用熱交換器（101）とが接続される一方、 実行可能な複数の制御動作の中から選択された制御動作
   を実行する制御手段（200）を備えている冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置において、 制御手段（200）が実行する制御動作を選択するための
   外部信号を入力する入力手段（250）を備えている冷凍
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の冷凍装置におい
   て、 冷媒回路（20）には、冷房用の調和空気のみを生成する
   ための冷房専用熱交換器（91）が接続されている冷凍装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の冷凍装置にお
   いて、 冷媒回路（20）にはカスケードコンデンサ（111）が冷
   蔵用熱交換器（101）と並列に接続され、該冷媒回路（2
   0）が高温側冷媒回路（20）を構成する一方、 上記カスケードコンデンサ（111）に接続されて冷媒が
   循環する低温側冷媒回路（25）を備えて二元冷凍サイク
   ルを行うように構成されている冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載の冷凍装置におい
   て、 空調用熱交換器（81）において空気を冷却する冷房運転
   と、空調用熱交換器（81）において空気を加熱する暖房
   運転とを切り換えて行うように構成される一方、 制御手段（200）は、 冷房運転時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先す
   る第１制御動作と、 暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先す
   る第２制御動作と、 冷房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先
   する第３制御動作と、 暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先
   する第４制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を優先する
   第５制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ冷房運転時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先
   する第６制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先
   する第７制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ冷房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優
   先する第８制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優
   先する第９制御動作のうち何れか２つ以上を実行可能に
   構成されている冷凍装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の冷凍装置において、 空調用熱交換器（81）において空気を冷却する冷房運転
   と、空調用熱交換器（81）において空気を加熱する暖房
   運転とを切り換えて行うように構成される一方、 制御手段（200）は、 冷房運転時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先す
   る第１制御動作と、 暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先す
   る第２制御動作と、 冷房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先
   する第３制御動作と、 暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優先
   する第４制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を優先する
   第５制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ冷房運転時に空調用熱交換器（81）の冷却能力を優先
   する第６制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ暖房運転時に空調用熱交換器（81）の加熱能力を優先
   する第７制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ冷房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優
   先する第８制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ暖房運転時に冷蔵用熱交換器（101）の冷却能力を優
   先する第９制御動作と、 冷房運転時に冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先
   する第１０制御動作と、 暖房運転時に冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優先
   する第１１制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ冷房運転時に冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優
   先する第１２制御動作と、 圧縮機手段（40）が消費するエネルギの削減を考慮しつ
   つ暖房運転時に冷房専用熱交換器（91）の冷却能力を優
   先する第１３制御動作のうち何れか２つ以上を実行可能
   に構成されている冷凍装置。