JP4023387B2

JP4023387B2 - Refrigeration equipment

Info

Publication number: JP4023387B2
Application number: JP2003147040A
Authority: JP
Inventors: 雅章竹上; 和秀野村; 宏一北; 憲治谷本; 巌篠原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: JP2004347272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内の空調と冷蔵庫内や冷凍庫内の冷却とが可能な冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られており、室内を冷暖房する空調機や、食品等を貯蔵する冷蔵庫等の冷却機として広く利用されている。この冷凍装置には、特許文献１に開示されているように、冷蔵や冷凍と空調の両方を行うものがある。この種の冷凍装置は、空調用熱交換器及び冷却用熱交換器などの複数の利用側熱交換器を備えており、例えばコンビニエンスストアに設置される。この冷凍装置を１台設置すれば、店内の空調とショーケース等の冷却との両方を行うことができる。
【０００３】
特許文献１に開示された冷凍装置では、２台の可変容量圧縮機と１台の固定容量圧縮機とが冷媒回路に接続されている。これら３台の圧縮機のうち、１台の可変容量圧縮機に対しては、主として室内の空調負荷に応じた運転制御が行われる。一方、残りの可変容量圧縮機と固定容量圧縮機に対しては、主としてショーケース等の庫内の冷却負荷に応じた運転制御が行われる。上記冷凍装置では、このような運転制御を各圧縮機に対して行い、庫内の冷却負荷や室内の空調負荷に応じた能力を得るようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−７５０２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特許文献１の冷凍装置では、空調負荷に対応する圧縮機として可変容量型のものを用いている。このため、空調負荷に応じて圧縮機の容量を連続的に変化させれば、空調負荷に応じた空調能力を過不足無く得ることが可能である。また、特許文献１の冷凍装置では、暖房負荷に応じて複数の運転が切り換えられるが、空調負荷に応じて圧縮機の容量を連続的に変化させれば、このような運転の頻繁な切り換えも回避できる。
【０００６】
しかしながら、可変容量圧縮機は、容量を変化させるためのインバータ等が必要となることから、固定容量圧縮機に比べて高価である。このため、空調負荷に対応する圧縮機と冷却負荷に対応する圧縮機の両方に可変容量型のものを用いると、冷凍装置の製造コストが嵩むという問題がある。また、圧縮機の容量を変化させるためのインバータ等が可変容量圧縮機の台数分だけ必要となり、その収納スペースを確保する必要性から、冷凍装置の大型化を招くという問題もある。
【０００７】
このような問題は、空調負荷に対応する圧縮機として固定容量型のものを用いれば解消される。ところが、このような対応策を採った場合には、冷凍装置の信頼性を損なうという問題がある。
【０００８】
この問題について説明する。上記の場合において、固定容量圧縮機は、空調負荷に対して空調能力が不足していると起動され、空調負荷に対して空調能力が過剰になると停止される。ところが、固定容量圧縮機を起動させたり停止させたりすると、それに伴って得られる空調能力が大幅に変化してしまう。従って、空調能力の不足分がさほど大きくない状態で固定容量圧縮機を起動すると、今度は空調能力が過剰となって固定容量圧縮機が直ぐに停止されることになる。このため、冷凍装置の運転状態によっては、固定容量圧縮機の起動と停止が短時間のうちに頻繁に繰り返されることとなる。そして、固定容量圧縮機が不安定な過渡状態で運転され続けることとなり、固定容量圧縮機が損傷する可能性が高まる。
【０００９】
また、暖房能力が過剰な状態と不足する状態とが交互に切り換えされるため、暖房能力に応じた運転の切り換えが頻繁に行われるおそれがある。このため、冷媒回路で行われる冷凍サイクルが安定せず、不安定な運転が続くことによって冷媒回路の構成機器が損傷する可能性も高くなる。
【００１０】
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、室内の空調と冷蔵庫内や冷凍庫内の冷却とが可能な冷凍装置において、主として空調負荷に対応する圧縮機に固定容量型のものを用いて冷凍装置のコスト低減や小型化を図り、その上で冷凍装置の信頼性も確保することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、室外空気を冷媒と熱交換させる室外熱交換器（4）と、室内空気を冷媒と熱交換させる空調用熱交換器（41）と、庫内空気を冷媒と熱交換させる冷却用熱交換器（45,51）とが接続された冷媒回路（1E）を備え、該冷媒回路（1E）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（1E）には、庫内の冷却負荷に応じて容量制御される可変容量圧縮機（2A）と、室内の空調負荷に応じて起動され又は停止される固定容量圧縮機（2C）と、室外熱交換器（4）に対して可変容量圧縮機（2A）の吐出側を連通させる第１状態と固定容量圧縮機（2C）の吸入側を連通させる第２状態とを切り換えるための切換機構（3B）とが接続されており、上記冷媒回路（1E）は、空調用熱交換器（41）が凝縮器となって室外熱交換器（4）及び固定容量圧縮機（2C）が休止する第１暖房運転と、室外熱交換器（4）が凝縮器となり室外熱交換器（4）が蒸発器となって固定容量圧縮機（2C）が室外熱交換器（4）から冷媒を吸入する第２暖房運転と、空調用熱交換器（41）及び室外熱交換器（4）が凝縮器となって固定容量圧縮機（2C）が休止する第３暖房運転とを、固定容量圧縮機（2C）の起動及び停止と切換機構（3B）の操作とによって切り換えるように構成され、直前における上記第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間に応じて制限時間を設定し、暖房運転中の室内温度が室温設定値よりも低い基準範囲内である場合には、第３暖房運転から第１暖房運転への切り換え時点から上記制限時間が経過するまで第２暖房運転への切り換えを制限する制限手段（83）が設けられるものである。
【００１２】
請求項２の発明は、室外空気を冷媒と熱交換させる室外熱交換器（ 4 ）と、室内空気を冷媒と熱交換させる空調用熱交換器（ 41 ）と、庫内空気を冷媒と熱交換させる冷却用熱交換器（ 45,51 ）とが接続された冷媒回路（ 1E ）を備え、該冷媒回路（ 1E ）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷凍装置を対象としている。そして、上記冷媒回路（ 1E ）には、庫内の冷却負荷に応じて容量制御される可変容量圧縮機（ 2A ）と、室内の空調負荷に応じて起動され又は停止される固定容量圧縮機（ 2C ）とが接続されている。更に、上記可変容量圧縮機（ 2A ）及び上記固定容量圧縮機（ 2C ）の運転制御を行う圧縮機制御手段（ 81 ）と、直前における上記固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間に応じて禁止時間を設定し、該固定容量圧縮機（ 2C ）の停止から上記禁止時間が経過するまで上記圧縮機制御手段（ 81 ）による固定容量圧縮機（ 2C ）の起動を禁止する起動禁止手段（ 82 ）とを備えている。
【００１３】
加えて、上記冷媒回路（1E）には、室外熱交換器（4）に対して可変容量圧縮機（2A）の吐出側を連通させる第１状態と固定容量圧縮機（2C）の吸入側を連通させる第２状態とを切り換えるための切換機構（3B）が接続されており、上記冷媒回路（1E）は、空調用熱交換器（41）が凝縮器となって室外熱交換器（4）及び固定容量圧縮機（2C）が休止する第１暖房運転と、室外熱交換器（4）が凝縮器となり室外熱交換器（4）が蒸発器となって固定容量圧縮機（2C）が室外熱交換器（4）から冷媒を吸入する第２暖房運転と、空調用熱交換器（41）及び室外熱交換器（4）が凝縮器となって固定容量圧縮機（2C）が休止する第３暖房運転とを、固定容量圧縮機（2C）の起動及び停止と切換機構（3B）の操作とによって切り換えるように構成され、直前における上記第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間に応じて制限時間を設定し、暖房運転中の室内温度が室温設定値よりも低い所定範囲内である場合には、第３暖房運転から第１暖房運転への切り換え時点から上記制限時間が経過するまで第２暖房運転への切り換えを制限する制限手段（83）が設けられるものである。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２に記載の冷凍装置において、起動禁止手段（ 82 ）は、固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間が短くなるほど禁止時間の設定値を大きくするように構成されている。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の冷凍装置において、制限手段（83）は、第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間が短くなるほど制限時間の設定値を大きくするように構成されるものである。
【００１６】
−作用−
請求項１及び２の発明では、冷媒回路（ 1E ）で冷媒を循環させることによって冷凍サイクルが行われる。その際、冷媒回路（ 1E ）では、冷却用熱交換器（ 45,51 ）が蒸発器として機能し、庫内空気を冷却する。また、冷媒回路（ 1E ）において、空調用熱交換器（ 41 ）が蒸発器として機能すれば室内空気が冷却され、空調用熱交換器（ 41 ）が凝縮器として機能すれば室内空気が加熱される。そして、冷媒回路（1E）で３つの暖房運転が切換可能となっている。第１暖房運転では、固定容量圧縮機（2C）が停止されて切換機構（3B）が第２状態となり、冷媒の凝縮熱が全て室内へ供給される。第２暖房運転では、固定容量圧縮機（2C）が運転されて切換機構（3B）が第２状態となり、冷却用熱交換器（45,51）と室外熱交換器（4）の両方で冷媒が吸熱し、冷媒の凝縮熱が全て室内へ供給される。第３暖房運転では、固定容量圧縮機（2C）が停止されて切換機構（3B）が第１状態となり、冷媒の凝縮熱の一部が室外へ排出される。得られる暖房能力は、第３暖房運転、第１暖房運転、第２暖房運転の順で大きくなる。そして、暖房運転中には、室内の暖房負荷に応じて３つの運転が切り換えられる。
【００１７】
この発明において、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えは、制限手段（83）による制約を受ける。具体的に、暖房負荷に対して暖房能力が過剰となると第３暖房運転から第１暖房運転への切り換えが行われるが、室内温度が基準範囲内である場合には、この第１暖房運転への切り換えから所定の制限時間が経過するまでの間、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを制限手段（83）が禁止する。その際、制限手段（83）は、第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間に応じて制限時間を設定する。また、制限手段（83）における基準範囲は、室温設定値よりも低く設定されている。つまり、この基準範囲の上限値は、室温設定値よりも低くなっている。
【００１８】
上述のように、第１暖房運転では、ある程度の暖房能力を得ることができる。そして、室内温度が室温設定値を下回っていても、基準範囲の下限値を上回っている場合には、室内の暖房負荷はある程度満たされていることもあり、そのような状況で第２暖房運転に切り換えると、すぐに第３暖房運転への切り換えが行われるおそれがある。そこで、室内温度が基準範囲内であるときには、制限手段（83）が暖房負荷に応じた制限時間を設定し、この制限時間に亘って第１暖房運転を継続させる。
【００１９】
更に、請求項２の発明では、冷媒回路（ 1E ）に設けられた可変容量圧縮機（ 2A ）及び固定容量圧縮機（ 2C ）の運転制御は、圧縮機制御手段（ 81 ）により行われる。つまり、圧縮機制御手段（ 81 ）は、庫内の冷却負荷に応じて可変容量圧縮機（ 2A ）の容量を調節すると共に、室内の空調負荷に応じて固定容量圧縮機（ 2C ）の起動や停止を行う。
【００２０】
この発明において、圧縮機制御手段（ 81 ）による固定容量圧縮機（ 2C ）の起動は、起動禁止手段（ 82 ）による制約を受ける。具体的に、圧縮機制御手段（ 81 ）が固定容量圧縮機（ 2C ）を一旦停止させた後は、所定の禁止時間が経過するまでの間、圧縮機制御手段（ 81 ）による固定容量圧縮機（ 2C ）の起動を起動禁止手段（ 82 ）が禁止する。また、起動禁止手段（ 82 ）は、固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間に応じて禁止時間を設定する。
【００２１】
上述のように、固定容量圧縮機（ 2C ）の起動と停止は、室内の空調負荷に応じて行われる。つまり、固定容量圧縮機（ 2C ）を一旦起動させた後におけるその運転継続時間は、空調負荷が大きいときほど長くなり、逆に空調負荷が小さいときほど短くなる。そこで、この発明の起動禁止手段（ 82 ）は、空調負荷に応じて変化する固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間を考慮して禁止時間を設定し、空調負荷に応じて固定容量圧縮機（ 2C ）の起動を禁止する動作を行う。
【００２２】
請求項３の発明では、起動禁止手段（ 82 ）は、固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間が短くなるに従って禁止時間を長く設定する。ここで、固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間は室内の空調負荷に応じて変化するものであり、室内の空調負荷が小さいときほど、固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間は短くなる。そこで、この発明の起動禁止手段（ 82 ）は、室内の空調負荷が小さくなるにつれて禁止時間を長めに設定し、固定容量圧縮機（ 2C ）の停止から起動までの時間間隔を確保している。
【００２３】
請求項４の発明において、制限手段（83）は、第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間が短くなるに従って制限時間を短く設定する。ここで、第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間は室内の暖房負荷に応じて変化するものであり、室内の暖房負荷が小さいときほど、この継続時間は短くなる。そこで、この発明の制限手段（83）は、室内の暖房負荷が小さくなるにつれて制限時間を長めに設定し、第１暖房運転の継続時間を確保している。
【００２４】
【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。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置（1）は、コンビニエンスストアに設けられ、ショーケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものである。
【００２６】
上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（1A）と室内ユニット（1B）と冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（1E）を備えている。この冷媒回路（1E）は、冷蔵・冷凍用の第１系統側回路と、空調用の第２系統側回路とを備えている。また、上記冷凍装置（1）は、コントローラ（80）を備えている。
【００２７】
上記室内ユニット（1B）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成され、例えば、売場などに設置される。上記冷蔵ユニット（1C）は、冷蔵用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。上記冷凍ユニット（1D）は、冷凍用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。
【００２８】
《室外ユニット》
上記室外ユニット（1A）は、インバータ圧縮機（2A）と、第１ノンインバータ圧縮機（2B）と、第２ノンインバータ圧縮機（2C）とを備えると共に、第１四路切換弁（3A）、第２四路切換弁（3B）、及び第３四路切換弁（3C）と、室外熱交換器（4）とを備えている。
【００２９】
上記各圧縮機（2A,2B,2C）は、例えば、密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。上記インバータ圧縮機（2A）は、その電動機がインバータ制御されており、その容量が段階的又は連続的に変更可能となっている。このインバータ圧縮機（2A）は、冷蔵用及び冷凍用のショーケースにおける冷却負荷に応じて容量制御される可変容量圧縮機を構成している。上記第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、その電動機が常に一定の回転速度で回転するものであって、その容量が変更不能となっている。このうち第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、店内の空調負荷に応じて起動され又は停止される固定容量圧縮機を構成している。
【００３０】
上記インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、この冷凍装置（1）の圧縮機構（2D,2E）を構成し、該圧縮機構（2D,2E）は、第１系統の圧縮機構（2D）と第２系統の圧縮機構（2E）とから構成されている。具体的に、圧縮機構（2D,2E）は、運転時に、上記インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する場合と、上記インバータ圧縮機（2A）が第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）とが第２系統の圧縮機構（2E）を構成する場合とがある。つまり、インバータ圧縮機（2A）が冷蔵・冷凍用の第１系統側回路に、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が空調用の第２系統側回路に固定的に用いられる一方、第１ノンインバータ圧縮機（2B）は第１系統側回路と第２系統側回路に切り換えて用いることができるようになっている。
【００３１】
上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の各吐出管（5a,5b,5c）は、１つの高圧ガス管（吐出配管）（8）に接続され、該高圧ガス管（8）が第１四路切換弁（3A）の１つのポートに接続されている。上記第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吐出管（5b）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、それぞれ逆止弁（7）が設けられている。
【００３２】
上記室外熱交換器（4）のガス側端部は、室外ガス管（9）によって第１四路切換弁（3A）の１つのポートに接続されている。上記室外熱交換器（4）の液側端部には、液ラインである液管（10）の一端が接続されている。該液管（10）の途中には、レシーバ（14）が設けられ、液管（10）の他端は、第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）とに分岐されている。
【００３３】
上記室外熱交換器（4）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒回路（1E）の冷媒を室外空気と熱交換させるように構成されている。室外熱交換器（4）の近傍には、室外ファン（4F）が配置されている。
【００３４】
上記第１四路切換弁（3A）の１つのポートには、連絡ガス管（17）が接続されている。上記第１四路切換弁（3A）の１つのポートは、接続管（18）によって第２四路切換弁（3B）の１つのポートに接続されている。該第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、補助ガス管（19）によって第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）に接続されている。また、第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）が接続されている。尚、上記第２四路切換弁（3B）の１つのポートは、閉塞された閉鎖ポートに構成されている。つまり、上記第２四路切換弁（3B）は、三路切換弁であってもよい。
【００３５】
上記第１四路切換弁（3A）は、高圧ガス管（8）と室外ガス管（9）とが連通し且つ接続管（18）と連絡ガス管（17）とが連通する第１状態（図１実線参照）と、高圧ガス管（8）と連絡ガス管（17）とが連通し、且つ接続管（18）と室外ガス管（9）とが連通する第２状態（図１破線参照）とに切り換わるように構成されている。
【００３６】
また、上記第２四路切換弁（3B）は、補助ガス管（19）と閉鎖ポートとが連通し、且つ接続管（18）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）とが連通する第１状態（図１実線参照）と、補助ガス管（19）と接続管（18）とが連通し、且つ吸入管（6c）と閉塞ポートとが連通する第２状態（図１破線参照）とに切り換わるように構成されている。そして、この第２四路切換弁（3B）は、室外熱交換器（4）に対してインバータ圧縮機（2A）の吐出側を連通させる状態と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入側を連通させる状態とを切り換える切換機構を構成している。
【００３７】
上記インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）は、第１系統側回路の低圧ガス管（15）に接続されている。第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）は、第１,第２四路切換弁（3A,3B）を介して第２系統側回路の低圧ガス管（連絡ガス管（17）または室外ガス管（9））に接続されている。また、第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）は、後述の第３四路切換弁（3C）を介してインバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。
【００３８】
具体的には、インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）には分岐管（6d）が接続され、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）には分岐管（6e）が接続されている。そして、インバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）の分岐管（6d）が逆止弁（7）を介して第３四路切換弁（3C）の第１ポート（P1）に接続され、第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）が第３四路切換弁（3C）の第２ポート（P2）に接続され、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）の分岐管（6e）が逆止弁（7）を介して第３四路切換弁（3C）の第３ポート（P3）に接続されている。また、第３四路切換弁（3C）の第４ポート（P4）には、後述する液封防止管（28）の分岐管（28a）が接続されている。上記分岐管（6d,6e）に設けられている逆止弁は、第３四路切換弁（3C）へ向かう冷媒流れのみを許容するものである。
【００３９】
上記第３四路切換弁（3C）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成されている。
【００４０】
上記各吐出管（5a,5b,5c）と高圧ガス管（8）と室外ガス管（9）とが冷房運転時の高圧ガスライン（1L）を構成している。また、上記各吐出管（5a,5b,5c）と高圧ガス管（8）と連絡ガス管（17）とが暖房運転時の高圧ガスライン（1N）を構成している。一方、上記低圧ガス管（15）と第１系統の圧縮機構（2D）の各吸入管（6a,6b）が第１の低圧ガスライン（1M）を構成している。また、上記連絡ガス管（17）と第２系統の圧縮機構（2E）の吸入管（6c）が冷房運転時の低圧ガスライン（1N）を構成し、室外ガス管（9）と該吸入管（6c）が暖房運転時の低圧ガスライン（1L）を構成している。
【００４１】
上記第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）と連絡ガス管（17）と低圧ガス管（15）とは、室外ユニット（1A）から外部に延長され、室外ユニット（1A）内にはこれらに対応して閉鎖弁（20）が設けられている。さらに、上記第２連絡液管（12）は、液管（10）からの分岐側端部に逆止弁（7）が設けられ、レシーバ（14）から閉鎖弁（20）に向かって冷媒が流れるように構成されている。
【００４２】
上記液管（10）には、レシーバ（14）をバイパスする補助液管（25）が接続されている。該補助液管（25）は、主として暖房時に冷媒が流れ、膨張機構である室外膨張弁（26）が設けられている。上記液管（10）における室外熱交換器（4）とレシーバ（14）との間には、レシーバ（14）に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。該逆止弁（7）は、液管（10）における補助液管（25）の接続部とレシーバ（14）との間に位置している。
【００４３】
上記液管（10）は、この逆止弁（7）とレシーバ（14）との間で分岐して（分岐液管（36）という）、該分岐液管（36）が、上記第２液管（12）における閉鎖弁（20）と逆止弁（7）との間に接続されている。該分岐液管（36）には、第２液管（12）からレシーバ（14）へ向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。
【００４４】
上記補助液管（25）と低圧ガス管（15）との間には、リキッドインジェクション管（27）が接続されている。該リキッドインジェクション管（27）には、電子膨張弁（29）が設けられている。また、このリキッドインジェクション管（27）における補助液管（25）との接続点と電子膨張弁（29）の間と、高圧ガス管（8）とに、液封防止管（28）が接続されている。この液封防止管（28）には、リキッドインジェクション管（27）から高圧ガス管（8）へ向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（7）が設けられている。また、上述したように、この液封防止管（28）の分岐管（28a）は上記第３四路切換弁（3C）の第４ポート（P4）に接続されている。
【００４５】
上記高圧ガス管（8）には、オイルセパレータ（30）が設けられている。該オイルセパレータ（30）には、油戻し管（31）の一端が接続されている。該油戻し管（31）は、他端が第１油戻し管（31a）と第２油戻し管（31b）に分岐している。第１油戻し管（31a）は、電磁弁（SV0）が設けられ、リキッドインジェクション管（27）を介してインバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）に接続されている。また、第２油戻し管（31b）は、電磁弁（SV4）が設けられ、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）に接続されている。
【００４６】
上記インバータ圧縮機（2A）のドーム（油溜まり）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）の吸入管（6b）との間には、第１均油管（32）が接続されている。上記第１ノンインバータ圧縮機（2B）のドームと第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）との間には、第２均油管（33）が接続されている。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）のドームとインバータ圧縮機（2A）の吸入管（6a）との間には、第３均油管（34）が接続されている。第１均油管（32）、第２均油管（33）、及び第３均油管（34）には、それぞれ、開閉機構として電磁弁（SV1,SV2,SV3）が設けられている。また、第２均油管（33）は、第１ノンインバータ圧縮機（2B）のドームと電磁弁（SV2）との間で第４均油管（35）に分岐している。第４均油管（35）は、電磁弁（SV5）が設けられ、第１圧縮機（2A）の吸入管（6a）に合流している。
【００４７】
《室内ユニット》
上記室内ユニット（1B）は、空調用熱交換器である室内熱交換器（41）と、膨張機構である室内膨張弁（42）とを備えている。室内膨張弁（42）には電子膨張弁が用いられている。上記室内熱交換器（41）のガス側は、連絡ガス管（17）が接続されている。一方、上記室内熱交換器（41）の液側は、室内膨張弁（42）を介して第２連絡液管（12）が接続されている。
【００４８】
上記室内熱交換器（41）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、店内の室内空気を冷媒回路（1E）の冷媒と熱交換させている。この室内熱交換器（41）の近傍には、室内ファン（43）が配置されている。
【００４９】
《冷蔵ユニット》
上記冷蔵ユニット（1C）は、冷却用熱交換器である冷蔵熱交換器（45）と、膨張機構である冷蔵膨張弁（46）とを備えている。冷蔵膨張弁（46）には電子膨張弁が用いられている。上記冷蔵熱交換器（45）の液側は、冷蔵膨張弁（46）を介して第１連絡液管（11）が接続されている。一方、上記冷蔵熱交換器（45）のガス側は、低圧ガス管（15）が接続されている。
【００５０】
上記冷蔵熱交換器（45）は、第１系統の圧縮機構（2D）の吸込側に連通する一方、上記室内熱交換器（41）は、冷房運転時に第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸込側に連通している。上記冷蔵熱交換器（45）の冷媒圧力（蒸発圧力）は室内熱交換器（41）の冷媒圧力（蒸発圧力）より低くなる。この結果、上記冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸発温度は、例えば、−１０℃となり、室内熱交換器（41）の冷媒蒸発温度は、例えば、＋５℃となって冷媒回路（1E）が異温度蒸発の回路を構成している。
【００５１】
上記冷蔵熱交換器（45）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷蔵用ショーケースの庫内空気を冷媒回路（1E）の冷媒と熱交換させている。この冷蔵熱交換器（45）の近傍には、冷蔵ファン（47）が配置されている。
【００５２】
《冷凍ユニット》
上記冷凍ユニット（1D）は、冷却熱交換器である冷凍熱交換器（51）と、膨張機構である冷凍膨張弁（52）と、冷凍圧縮機であるブースタ圧縮機（53）とを備えている。冷凍膨張弁（52）には電子膨張弁が用いられている。上記冷凍熱交換器（51）の液側は、第１連絡液管（11）より分岐した分岐液管（13）が冷凍膨張弁（52）を介して接続されている。
【００５３】
上記冷凍熱交換器（51）のガス側とブースタ圧縮機（53）の吸込側とは、接続ガス管（54）によって接続されている。該ブースタ圧縮機（53）の吐出側には、低圧ガス管（15）より分岐した分岐ガス管（16）が接続されている。該分岐ガス管（16）には、逆止弁（7）とオイルセパレータ（55）とが設けられている。該オイルセパレータ（55）と接続ガス管（54）との間には、キャピラリチューブ（56）を有する油戻し管（57）が接続されている。
【００５４】
上記ブースタ圧縮機（53）は、冷凍熱交換器（51）の冷媒蒸発温度が冷蔵熱交換器（45）の冷媒蒸発温度より低くなるように第１系統の圧縮機構（2D）との間で冷媒を２段圧縮している。上記冷凍熱交換器（51）の冷媒蒸発温度は、例えば、−４０℃に設定されている。
【００５５】
上記冷凍熱交換器（51）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷凍用ショーケースの庫内空気を冷媒回路（1E）の冷媒と熱交換させている。この冷凍熱交換器（51）の近傍には、冷凍ファン（58）が配置されている。
【００５６】
また、上記ブースタ圧縮機（53）の吸込側である接続ガス管（54）とブースタ圧縮機（53）の吐出側である分岐ガス管（16）の逆止弁（7）の下流側との間には、逆止弁（7）を有するバイパス管（59）が接続されている。該バイパス管（59）は、ブースタ圧縮機（53）の故障等の停止時に該ブースタ圧縮機（53）をバイパスして冷媒が流れるように構成されている。
【００５７】
《制御系統》
上記冷媒回路（1E）には、各種センサ及び各種スイッチが設けられている。上記室外ユニット（1A）の高圧ガス管（8）には、高圧冷媒圧力を検出する高圧圧力センサ（61）と、高圧冷媒温度を検出する吐出温度センサ（62）とが設けられている。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吐出管（5c）には、高圧冷媒温度を検出する吐出温度センサ（63）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の各吐出管（5a,5b,5c）には、それぞれ、高圧冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（64）が設けられている。
【００５８】
上記低圧ガス管（15）と、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）とには、低圧冷媒圧力を検出する低圧圧力センサ（65,66）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（2A）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）の各吸入管（6a,6c）には、低圧冷媒温度を検出する吸入温度センサ（67,68）が設けられている。
【００５９】
また、上記室外ユニット（1A）には、室外空気温度を検出する外気温センサ（70）が設けられている。
【００６０】
上記室内熱交換器（41）には、室内熱交換器（41）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する室内熱交換センサ（71）が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出するガス温センサ（72）が設けられている。また、上記室内ユニット（1B）には、室内空気温度を検出する室温センサ（73）が設けられている。
【００６１】
上記冷蔵ユニット（1C）には、冷蔵用のショーケース内の庫内温度を検出する冷蔵温度センサ（74）が設けられている。また、上記冷蔵熱交換器（45）には、冷蔵熱交換器（45）における冷媒温度である蒸発温度を検出する冷蔵熱交換センサ（76）が設けられると共に、ガス側にガス温センサ（77）が設けられている。
【００６２】
上記冷凍ユニット（1D）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を検出する冷凍温度センサ（75）が設けられている。また、上記冷凍熱交換器（51）には、冷凍熱交換器（51）における冷媒温度である蒸発温度を検出する冷凍熱交換センサ（78）が設けられると共に、ガス側にガス温センサ（79）が設けられている。ブースタ圧縮機（53）の吐出側には、吐出冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（64）が設けられている。
【００６３】
上記各種センサ及び各種スイッチの出力信号は、コントローラ（80）に入力される。このコントローラ（80）は、冷媒回路（1E）の運転を制御するように構成されている。図８に示すように、コントローラ（80）には、圧縮機制御手段である圧縮機制御部（81）と、起動禁止手段である起動禁止部（82）と、制限手段である起動制限部（83）と、暖房過剰時制御部（84）と、室内ファン制御部（85）と、デフロスト制御部（86）とが設けられている。これら圧縮機制御部（81）等は、それぞれが所定の動作を行うように構成されている。それぞれの動作については後述する。また、コントローラ（80）は、各膨張弁（26,29,42,46,52）の開度調節、各四路切換弁（3A,3B,3C）の切り換え、油戻し管（31a,31b）及び均油管（32,33,34）の電磁弁（SV0,SV1,SV2,SV3,SV4）の開閉操作なども行う。
【００６４】
−冷凍装置の運転動作−
上記冷凍装置（1）が行う運転動作のうち、主要なものについて説明する。
【００６５】
《冷房冷却運転》
冷房冷却運転は、室内ユニット（1B）の冷房と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却とを同時に行う運転である。この冷房冷却運転時は、図２に示すように、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンインバータ圧縮機（2B）及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。
【００６６】
また、第１四路切換弁（3A）、第２四路切換弁（3B）及び第３四路切換弁（3C）は、図２の実線で示すように、それぞれ第１状態に切り換わる。さらに、室内膨張弁（42）、冷蔵膨張弁（46）及び冷凍膨張弁（52）が所定開度に開口される一方、室外膨張弁（26）は閉鎖している。
【００６７】
この状態において、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）から吐出された冷媒は、高圧ガス管（8）で合流し、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管（9）を経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮した冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経て第１連絡液管（11）と第２連絡液管（12）とに分かれて流れる。
【００６８】
上記第２連絡液管（12）を流れる液冷媒は、室内膨張弁（42）を経て室内熱交換器（41）に流れて蒸発する。蒸発した冷媒は、連絡ガス管（17）から第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を経て吸入管（6c）を流れて第２ノンインバータ圧縮機（2C）に戻る。
【００６９】
一方、上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒は、その一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる残りの液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、ブースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出される。
【００７０】
上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発した冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出された冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。
【００７１】
冷媒が以上のように循環を繰り返すことにより、店内が冷房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。
【００７２】
この冷房冷却運転において、室内温度が設定値に達して室内ユニット（1B）が停止（サーモＯＦＦ）した場合には、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が停止されると共に、室内膨張弁（42）が全閉される。冷凍装置（1）では、冷蔵ユニット（1C）や冷凍ユニット（1D）における庫内空気の冷却が継続される。
【００７３】
また、冷房冷却運転において、庫内温度が設定値に達して冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）の両方が停止（サーモＯＦＦ）した場合には、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とブースタ圧縮機（53）とが停止されると共に、冷蔵膨張弁（46）及び冷凍膨張弁（52）が全閉される。冷凍装置（1）では、室内ユニット（1B）における室内空気の冷却が継続される。
【００７４】
尚、この場合には、図３に示すように、第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の両方を運転して店内の冷房を続けてもよい。この運転では、第３四路切換弁（3C）が同図に示す状態に切り換えられ、第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）の両方が室内熱交換器（41）で蒸発した冷媒を吸入する。
【００７５】
《第１暖房運転》
第１暖房運転は、室外熱交換器（4）を用いず、室内ユニット（1B）の暖房と冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）の冷却を行う運転である。
【００７６】
この第１暖房運転は、図４に示すように、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、停止している。
【００７７】
また、第１四路切換弁（3A）、第２四路切換弁（3B）及び第３四路切換弁（3C）は、図４の実線で示す状態に切り換わる。さらに、冷蔵膨張弁（46）及び冷凍膨張弁（52）が所定開度に開口する一方、室外膨張弁（26）が閉鎖し、室内膨張弁（42）は全開となる。
【００７８】
この状態において、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出された冷媒は、第１四路切換弁（3A）から連絡ガス管（17）を経て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した冷媒は、第２連絡液管（12）からレシーバ（14）を経て第１連絡液管（11）を流れる。
【００７９】
上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒の一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、ブースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出される。
【００８０】
上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発した冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出された冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。つまり、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（1B）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスし、１００％の熱回収が行われる。
【００８１】
《第２暖房運転》
第２暖房運転は、上記第１暖房運転中に室内ユニット（1B）の暖房能力が不足する際に行われる運転である。
【００８２】
この第２暖房運転は、図５に示すように、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（2A）、第１ノンインバータ圧縮機（2B）、及び第２ノンインバータ圧縮機（2C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。
【００８３】
上記第１暖房運転時において暖房能力が不足すると、第１暖房運転から第２暖房運転へと運転が切り換えられる。そして、室外膨張弁（26）の開度が制御されて第２ノンインバータ圧縮機（2C）が駆動される点を除き、第２暖房運転は、上記第１暖房運転と同じである。
【００８４】
インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）と第２ノンインバータ圧縮機（2C）から吐出された冷媒は、上記第１暖房運転と同様に連絡ガス管（17）を経て室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した冷媒は、第２連絡液管（12）から分岐液管（36）を介してレシーバ（14）に流れる。
【００８５】
その後、レシーバ（14）から出た液冷媒は、その一部が第１連絡液管（11）へ流入する。第１連絡液管（11）を流れる液冷媒は、その一部が冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる残りの液冷媒は、冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（53）に吸入される。上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発した冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出された冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。
【００８６】
一方、上記レシーバ（14）から出た残りの液冷媒は、液管（10）を経て室外熱交換器（4）に流れ、蒸発する。蒸発した冷媒は、室外ガス管（9）を流れ、第１四路切換弁（3A）及び第２四路切換弁（3B）を経て第２ノンインバータ圧縮機（2C）の吸入管（6c）を流れ、該第２ノンインバータ圧縮機（2C）に戻る。
【００８７】
この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。
【００８８】
その際、室外熱交換器（4）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。そして、冷媒が室外空気からも吸熱することにより、暖房能力の不足分が補われる。
【００８９】
《第３暖房運転》
第３暖房運転は、上記第２暖房運転中に室内ユニット（1B）の暖房能力が過剰となった場合に行われる運転である。
【００９０】
この第３暖房運転時は、図６に示すように、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する。上記第２ノンインバータ圧縮機（2C）は、停止している。
【００９１】
上記第１暖房運転時において暖房能力が過剰になると、第２暖房運転から第３暖房運転へと運転状態が切り換えられる。そして、第２四路切換弁（3B）が図６の実線で示す状態に切り換わっている点を除き、上記第１暖房運転と同じである。
【００９２】
インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出された冷媒の一部は、上記第１暖房運転と同様に室内熱交換器（41）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、第２連絡液管（12）から分岐液管（36）を経てレシーバ（14）へ流れ、第１連絡液管（11）を流れる。
【００９３】
一方、上記インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出された他の冷媒は、補助ガス管（19）から第２四路切換弁（3B）及び第１四路切換弁（3A）を経て室外ガス管（9）を流れ、室外熱交換器（4）で凝縮する。この凝縮した冷媒は、液管（10）を流れ、第２連絡液管（12）からの液冷媒と合流してレシーバ（14）に流れ、第１連絡液管（11）を流れる。
【００９４】
その後、上記第１連絡液管（11）を流れる液冷媒の一部が冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。また、上記第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（53）に吸入される。上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発した冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出された冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。この循環を繰り返し、店内を暖房すると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内を冷却する。
【００９５】
その際、冷媒回路（1E）の冷媒は、室内熱交換器（41）と室外熱交換器（4）の両方で放熱して凝縮する。そして、室外空気に対しても冷媒が放熱することにより、暖房能力の余剰分が外気へ棄てられる。
【００９６】
この第３暖房運転中に暖房能力が不足した場合には、第１暖房運転へと切り換えられる。
【００９７】
《暖房休止運転》
上記第１暖房運転中や第３暖房運転中において、室内温度が設定値に達して室内ユニット（1B）が停止（サーモＯＦＦ）した場合には、暖房休止運転が行われる。この暖房休止運転は、冷蔵ユニット（1C）と冷凍ユニット（1D）の冷却のみを行う運転である。
【００９８】
暖房休止運転時は、図７に示すように、インバータ圧縮機（2A）と第１ノンインバータ圧縮機（2B）とが第１系統の圧縮機構（2D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が第２系統の圧縮機構（2E）を構成する。そして、上記第１系統の圧縮機構（2D）であるインバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（53）も駆動する一方、第２ノンインバータ圧縮機（2C）は停止している。
【００９９】
また、第１四路切換弁（3A）、第２四路切換弁（3B）及び第３四路切換弁（3C）は、図７の実線で示す状態に切り換わる。さらに、冷蔵膨張弁（46）及び冷凍膨張弁（52）が所定開度に開口される一方、室外膨張弁（26）及び室内膨張弁（42）が閉鎖している。
【０１００】
この状態において、インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）から吐出された冷媒は、第１四路切換弁（3A）から室外ガス管（9）を経て室外熱交換器（4）に流れて凝縮する。凝縮した冷媒は、液管（10）を流れ、レシーバ（14）を経て第１連絡液管（11）を流れ、一部が冷蔵膨張弁（46）を経て冷蔵熱交換器（45）に流れて蒸発する。
【０１０１】
一方、第１連絡液管（11）を流れる他の液冷媒は、分岐液管（13）を流れ、冷凍膨張弁（52）を経て冷凍熱交換器（51）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（51）で蒸発した冷媒は、ブースタ圧縮機（53）に吸引されて圧縮され、分岐ガス管（16）に吐出される。
【０１０２】
上記冷蔵熱交換器（45）で蒸発した冷媒とブースタ圧縮機（53）から吐出されたガス冷媒とは、低圧ガス管（15）で合流し、インバータ圧縮機（2A）及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。
【０１０３】
尚、暖房休止運転には、室内膨張弁（42）を若干開くようにしてもよい。室内ユニット（1B）のサーモＯＦＦ中には、室内熱交換器（41）に冷媒が溜まり込み、冷媒不足の状態に陥るおそれがある。そこで、暖房休止運転に室内膨張弁（42）を開いておけば、室内熱交換器（41）へ流れ込んで凝縮した冷媒が室内膨張弁（42）を通って流出できるようになり、冷媒不足の問題を回避できる。
【０１０４】
−コントローラの動作−
コントローラ（80）により行われる制御動作について説明する。ここでは、コントローラ（80）に設けられた圧縮機制御部（81）、起動禁止部（82）、起動制限部（83）、暖房過剰時制御部（84）、室内ファン制御部（85）、及びデフロスト制御部（86）の動作について説明する。尚、以下の説明で用いる数値は、全て単なる例示である。
【０１０５】
《圧縮機に対する制御》
圧縮機制御部（81）は、各圧縮機（2A,2B,2C）の運転制御を行う。具体的に、圧縮機制御部（81）は、冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）での冷却負荷に応じて、インバータ圧縮機（2A）の容量を調節し、更には第１ノンインバータ圧縮機（2B）を起動させ又は停止させる動作を行う。また、圧縮機制御部（81）は、室内ユニット（1B）における空調負荷に応じて、第２ノンインバータ圧縮機（2C）を起動させ又は停止させる動作を行う。
【０１０６】
ここでは、コントローラ（80）が第２ノンインバータ圧縮機（2C）に対して行う運転制御のうち、室内の暖房中における運転動作について詳細に説明する。
【０１０７】
上述のように、圧縮機制御部（81）は、第２ノンインバータ圧縮機（2C）に対する運転制御を行う。圧縮機制御部（81）には、室内ユニット（1B）の室温センサ（73）で検出された温度、即ち室内温度の実測値が入力される。また、圧縮機制御部（81）には、ユーザーがリモコン等で設定した室内温度の設定値が入力される。圧縮機制御部（81）は、室内の暖房負荷を代表する値として、室内温度の設定値Ｔ_ｓｅｔと実測値Ｔ_ｒの差（Ｔ_ｓｅｔ−Ｔ_ｒ）を用いる。そして、圧縮機制御部（81）は、（Ｔ_ｓｅｔ−Ｔ_ｒ）の値が第１基準値である２℃を上回ると、第２ノンインバータ圧縮機（2C）を起動させる動作を行う。
【０１０８】
ただし、圧縮機制御部（81）が第２ノンインバータ圧縮機（2C）を起動させる動作は、起動禁止部（82）及び起動制限部（83）による制約を受ける。起動禁止部（82）及び起動制限部（83）は、第２ノンインバータ圧縮機（2C）を起動する際のガードタイマとして機能する。起動禁止部（82）及び起動制限部（83）の動作について説明する。
【０１０９】
起動禁止部（82）は、圧縮機制御部（81）に対する禁止動作を行う。具体的に、起動禁止部（82）は、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が一旦停止してから所定の禁止時間Ｙ_１が経過するまでの間、圧縮機制御部（81）による第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動を禁止する。つまり、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の停止から禁止時間Ｙ_１が経過して起動禁止部（82）による禁止動作が解除されない限り、圧縮機制御部（81）は、第２ノンインバータ圧縮機（2C）を起動させることができない。
【０１１０】
起動禁止部（82）は、圧縮機制御部（81）による第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動を禁止する時間、即ち禁止時間Ｙ_１を設定する。また、起動禁止部（82）は、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が起動されてから停止されるまでの経過時間、即ち第２ノンインバータ圧縮機（2C）の運転継続時間Ｘ_１を計測する。そして、起動禁止部（82）は、この運転継続時間Ｘ_１に応じて禁止時間Ｙ_１の設定を行う。
【０１１１】
具体的に、起動禁止部（82）は、図９に示すように、運転継続時間Ｘ_１が短くなるほど禁止時間Ｙ_１の設定値を大きくする。より詳細に説明すると、起動禁止部（82）は、運転継続時間Ｘ_１の値に応じて３つの場合分けを行い、それぞれ場合において下記のように禁止時間Ｙ_１を設定する。
【０１１２】
・Ｘ_１≦３分の場合
Ｙ_１＝１５（分）
・３分＜Ｘ_１≦２０分の場合
Ｙ_１＝−(１０/１７)×(Ｘ_１−３)＋１５（分）
・２０分≦Ｘ_１の場合
Ｙ_１＝５（分）
起動制限部（83）は、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えに対する制限動作を行う。具体的に、起動制限部（83）は、第３暖房運転中に暖房不足となって第１暖房運転へ切り換わった時点から所定の制限時間Ｙ_２が経過するまでの間、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換え、即ち圧縮機制御部（81）による第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動を制限する。ただし、この起動制限部（83）の制限動作は、室内温度の設定値と実測値の差（Ｔ_ｓｅｔ−Ｔ_ｒ）が第２基準値である５℃を下回っているときにだけ行われる。つまり、（Ｔ_ｓｅｔ−５）＜Ｔ_ｒ＜（Ｔ_ｓｅｔ−２）で表される基準範囲内に室内温度の実測値が入っているときは、起動制限部（83）が、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを所定の制限時間Ｙ_２に亘って制限する。
【０１１３】
起動制限部（83）は、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを制限する時間、即ち制限時間Ｙ_２を設定する。また、起動制限部（83）は、第１暖房運転が開始されてから第２暖房運転を経て第３暖房運転へ切り換わるまでの経過時間、即ち第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間Ｘ_２を計測する。そして、起動制限部（83）は、この継続時間Ｘ_２に応じて制限時間Ｙ_２の設定を行う。
【０１１４】
具体的に、起動制限部（83）は、図１０に示すように、継続時間Ｘ_２が短くなるほど制限時間Ｙ_２の設定値を大きくする。より詳細に説明すると、起動制限部（83）は、継続時間Ｘ_２の値に応じて３つの場合分けを行い、それぞれ場合において下記のように制限時間Ｙ_２を設定する。
【０１１５】
・Ｘ_２≦１０分の場合
Ｙ_２＝３０（分）
・１０分＜Ｘ_２≦６０分の場合
Ｙ_２＝−(１/２)×(Ｘ_２−１０)＋３０（分）
・６０分≦Ｘ_１の場合
Ｙ_２＝５（分）
上述した第２ノンインバータ圧縮機（2C）に対する制御動作をまとめると、図１１に示すようになる。つまり、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が起動されるか否かは、６つの条件（条件（１）〜条件（６））の成否によって決まる。各条件について説明する。条件（１）は、起動禁止部（82）により設定された禁止時間Ｙ_１が経過したことである。条件（２）は、後述する条件（３）又は条件（４）の何れか一方が成立することである。条件（３）は、室内温度の設定値と実測値の差（Ｔ_ｓｅｔ−Ｔ_ｒ）が５℃を上回ることである。条件（４）は、後述する条件（５）と条件（６）の両方が成立することである。条件（５）は、室内温度の設定値と実測値の差（Ｔ_ｓｅｔ−Ｔ_ｒ）が２℃を上回ることである。条件（６）は、起動制限部（83）により設定された制限時間Ｙ_２が経過したことである。そして、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動は、条件（１）と条件（２）の両方が成立したときにだけ行われる。
【０１１６】
ここで、第２ノンインバータ圧縮機（2C）は室内の空調負荷に応じて運転されるものであり、その運転継続時間Ｘ_１は、室内の空調負荷が小さいときほど短くなる。そして、起動禁止部（82）は、室内の空調負荷が小さくて第２ノンインバータ圧縮機（2C）の運転継続時間Ｘ_１が短いときほど、禁止時間Ｙ_１を長く設定している。また、第１暖房運転の継続時間Ｘ_２についても、室内の空調負荷が小さいときほど短くなる。そして、起動制限部（83）は、室内の空調負荷が小さくて第１暖房運転の継続時間Ｘ_２が短いときほど、制限時間Ｙ_２を長く設定している。
【０１１７】
これら起動禁止部（82）と起動制限部（83）が上記の動作を行うことによって、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の停止から起動までの時間間隔は、室内の空調負荷が小さいときほど長くなる。このため、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動により空調能力が過剰になる状況と、その停止により空調能力が不足になる状況とが交互に繰り返されるといった事態を回避でき、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の頻繁な発停を回避できる。従って、本実施形態によれば、第２ノンインバータ圧縮機（2C）の起動と停止が短時間のうちに頻繁に行われるのを防ぐことができ、第２ノンインバータ圧縮機（2C）が損傷する可能性を確実に低減することができる。
【０１１８】
ここで、室内温度の実測値Ｔ_ｒが上記基準範囲内にあって室内の暖房負荷がある程度満たされていると想定される状態で第１暖房運転から第２暖房運転へ切り換えると、第２暖房運転を開始してから短時間のうちに暖房能力が過剰となり、第３暖房運転から第１暖房運転への切り換えが行われる可能性が大きくなる。また、第３暖房運転から第１暖房運転へ切り換えるには、第２四路切換弁（3B）を第２状態から第１状態へ切り換える必要がある。このため、室内の暖房負荷がある程度満たされていると想定される状態で第１暖房運転から第２暖房運転へ切り換えると、その後に第２四路切換弁（3B）の操作が必要になる可能性が大きい。
【０１１９】
これに対し、本実施形態では、室内温度の実測値Ｔ_ｒが上記基準範囲内にある場合には、起動制限部（83）が第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを制限している。従って、本実施形態によれば、第２四路切換弁（3B）が頻繁に切り換えられるといった事態に陥るのを回避でき、第２四路切換弁（3B）の切り換え回数を抑制してその信頼性を確保することができる。
【０１２０】
《第３暖房運転における高圧制御》
室内熱交換器（41）と室外熱交換器（4）の両方が凝縮器となる第３暖房運転において、暖房過剰時制御部（84）は、冷凍サイクルの高圧ＨＰが所定の範囲内となるように、冷凍装置（1）の運転制御を行う。暖房過剰時制御部（84）の動作について、図１２を参照しながら説明する。
【０１２１】
ステップST10では、室内温度が設定値に達していなくて室内ユニット（1B）が運転中の状態（サーモＯＮ状態）であるのか、室内温度が設定値に達して室内ユニット（1B）が停止中の状態（サーモＯＦＦ状態）であるのかが判断される。室内ユニット（1B）がサーモＯＮ状態であればステップST11へ移り、室内ユニット（1B）がサーモＯＦＦ状態であればステップST12へ移る。
【０１２２】
ステップST11では、高圧ＨＰが１.８MPa以上２.０MPa未満の範囲になるように、室外ファン（4F）、インバータ圧縮機（2A）、及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に対する運転制御を行う。つまり、高圧ＨＰが１.８MPaを下回っていれば、室外ファン（4F）の風量を低下させる。室外ファン（4F）の風量を最小にしても高圧ＨＰが１.８MPaを下回ったままの場合は、第３四路切換弁（3C）を操作して第１暖房運転に切り換える。一方、高圧ＨＰが２.０MPaを上回っていれば、室外ファン（4F）の風量を増大させる。室外ファン（4F）の風量を最大にしても高圧ＨＰが２.０MPaを上回ったままの場合は、インバータ圧縮機（2A）の容量を削減したり、第１ノンインバータ圧縮機（2B）を停止させる。
【０１２３】
ステップST12では、高圧ＨＰが０.８MPa以上１.５MPa未満の範囲になるように、室外ファン（4F）、インバータ圧縮機（2A）、及び第１ノンインバータ圧縮機（2B）に対する運転制御を行う。つまり、高圧ＨＰが０.８MPaを下回っていれば、室外ファン（4F）の風量を低下させる。ステップST12では、室内ユニット（1B）がサーモＯＦＦ状態であるため、ステップST11におけるような第１暖房運転への切り換えは行わない。一方、高圧ＨＰが１.５MPaを上回っていれば、室外ファン（4F）の風量を増大させる。室外ファン（4F）の風量を最大にしても高圧ＨＰが１.５MPaを上回ったままの場合は、インバータ圧縮機（2A）の容量を削減したり、第１ノンインバータ圧縮機（2B）を停止させる。
【０１２４】
このように、室内ユニット（1B）のサーモＯＦＦ状態で行われるステップST12に比べ、室内ユニット（1B）のサーモＯＮ状態で行われるステップST11では、高圧ＨＰの目標範囲が高く設定されている。ステップST11では、室内ユニット（1B）から吹き出される空気の温度をある程度高く保つため、冷凍サイクルの高圧ＨＰを比較的高く設定し、室内熱交換器（41）での冷媒凝縮温度がある程度高く保たれるような制御を行う。一方、ステップST12では、冷凍サイクルの高低圧差を小さくして圧縮機（2A,2B）の消費電力を削減するため、冷凍サイクルの高圧ＨＰを比較的低く抑えている。
【０１２５】
《室内ファンに対する制御》
室内ファン制御部（85）は、室内ファン（43）に対する運転制御を行う。室内ファン制御部（85）の動作について、図１３を参照しながら説明する。
【０１２６】
ステップST20で室内ユニット（1B）が冷房状態又は停止状態である場合には、ステップST21へ移る。ステップST21では、ユーザーがリモコンで設定した通りに室内ファン（43）の風量を設定する。
【０１２７】
一方、ステップST20で室内ユニット（1B）が暖房状態である場合には、ステップST22へ移る。ステップST22では、室内ユニット（1B）で室内空気の加熱が継続して行われている時間（暖房連続時間）が４分以上であるか否かが判断される。暖房連続時間が４分未満であれば、ステップST23へ移り、ユーザーがリモコンで設定した通りに室内ファン（43）の風量を設定する。暖房連続時間が４分以上であれば、ステップST24へ移る。
【０１２８】
ステップST24で第２暖房運転中でない場合には、ステップST25へ移る。ステップST25では、室内ユニット（1B）をサーモＯＮ状態とするための条件の成否が判断される。この条件が成立していれば、ステップST26へ移り、ユーザーの設定通りに室内ファン（43）の風量を設定する。この条件が成立していなければ、ステップST27へ移り、室内ファン（43）の風量を強制的に最大に設定する。
【０１２９】
ステップST24で第２暖房運転中である場合には、ステップST28へ移る。ステップST28では、室内ユニット（1B）をサーモＯＮ状態とするための条件の成否と、冷凍サイクルの高圧ＨＰが１.６MPa未満であるか否かとが判断される。サーモＯＮ条件が成立していて高圧ＨＰが１.６MPa未満である場合には、ステップST29へ移って室内ファン（43）の風量を強制的に最小に設定し、そうでない場合にはステップST30へ移る。ステップST30では、室内ユニット（1B）をサーモＯＮ状態とするための条件の成否と、冷凍サイクルの高圧ＨＰが１.８MPa以上であるか否かとが判断される。サーモＯＮ状態が不成立であるか高圧ＨＰが１.８MPa以上かの何れかの場合には、ステップST31へ移ってユーザーの設定通りに室内ファン（43）の風量を設定し、そうでなければ室内ファン（43）の風量を現状に保つ。
【０１３０】
《デフロストの際の運転制御》
第２暖房運転時には、室外熱交換器（4）が蒸発器として機能する（図５参照）。このため、外気温が氷点下となる運転条件では、いわゆる着霜現象が室外熱交換器（4）で発生する場合があり、この場合には室外熱交換器（4）のデフロスト（除霜）が必要となる。そして、室外熱交換器（4）のデフロストを行うデフロスト運転時には、デフロスト制御部（86）が冷凍装置（1）の運転制御を行う。
【０１３１】
デフロスト制御部（86）は、第１デフロスト運転と第２デフロスト運転を使い分けるように構成されている。
【０１３２】
第１デフロスト運転は、第３暖房運転と同様の運転である（図６参照）。第１デフロスト運転中には、室内熱交換器（41）と室外熱交換器（4）の両方が凝縮器として機能し、店内の暖房を続けながら室外熱交換器（4）のデフロストを行うことができる。ただし、暖房とデフロストの熱源は冷蔵熱交換器（45）及び冷凍熱交換器（51）で冷媒が吸熱した熱であるため、冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）がサーモＯＦＦすると第１デフロスト運転は中止せざるを得なくなる。
【０１３３】
第２デフロスト運転は、冷房冷却運転と同様の運転である（図２参照）。第２デフロスト運転中には、室外熱交換器（4）が凝縮器として機能する一方で室内熱交換器（41）が蒸発器として機能する。そして、冷蔵熱交換器（45）、冷凍熱交換器（51）、及び室内熱交換器（41）で冷媒が吸熱し、その熱が室外熱交換器（4）のデフロストに利用される。また、第２デフロスト運転中は、室内熱交換器（41）が蒸発器となるため、冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）がサーモＯＦＦ中も継続可能である。
【０１３４】
デフロスト制御部（86）の動作について、図１４を参照しながら説明する。ステップST40では、２つの条件の成否が判断される。ステップST40における第１の条件は、インバータ圧縮機（2A）の容量が所定値を上回っていることである。ステップST40における第２の条件は、前回行われた室外熱交換器（4）のデフロストが冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）のサーモＯＦＦによって中断されていないことである。
【０１３５】
ステップST40において、２つの条件が両方とも満たされていれば、ステップST41へ移って第１デフロスト運転が行われる。続くステップST42では、デフロスト運転の終了条件の成否が判断される。デフロスト運転の終了条件が成立していれば、ステップST43へ移ってデフロスト運転を終了させる。逆に、デフロスト運転の終了条件が成立していなければステップST44へ移る。ステップST44では、冷蔵ユニット（1C）及び冷凍ユニット（1D）のサーモＯＦＦ条件の成否が判断される。このサーモＯＦＦ条件が成立していれば、ステップST43へ移ってデフロスト運転を終了させる。逆に、サーモＯＦＦ条件が成立していなければ、運転状態をそのままに保持する。
【０１３６】
一方、ステップST40において、２つの条件が両方とも満たされていなければ、ステップST45へ移って第２デフロスト運転が行われる。続くステップST46では、デフロスト運転の終了条件の成否が判断される。デフロスト運転の終了条件が成立していれば、ステップST47へ移ってデフロスト運転を終了させる。逆に、デフロスト運転の終了条件が成立していなければ、運転状態をそのままに保持する。
【０１３７】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明では、室内温度が基準範囲内のときには制限手段（83）が第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを制限している。つまり、室内温度が基準範囲内であって第１暖房運転を続けても室内の暖房負荷がある程度満たされると想定される状況では、第１暖房運転から第２暖房運転への切り換えを制限している。従って、これらの発明によれば、冷媒回路（1E）における運転が切り換わる回数を抑制でき、固定容量圧縮機（2C）の発停回数や切換機構（3B）の操作回数を削減できる。この結果、第１暖房運転を続けることによって室内の暖房負荷を満たしつつ、冷媒回路（1E）での運転切換回数を削減でき、冷凍装置（1）の信頼性を確保した上で、室内の快適性もある程度確保することができる。
【０１３８】
また、請求項２の発明において、起動禁止手段（ 82 ）は、空調負荷に応じて変化する固定容量圧縮機（ 2C ）の運転継続時間を考慮して禁止時間を設定し、空調負荷に応じて固定容量圧縮機（ 2C ）の起動を禁止する動作を行っている。このため、空調負荷がさほど大きくなくて固定容量圧縮機（ 2C ）を起動しても直ぐに停止させなければならなくなる運転状態では、起動禁止手段（ 82 ）によって固定容量圧縮機（ 2C ）の起動を禁止することができる。
【０１３９】
従って、この発明によれば、固定容量圧縮機（ 2C ）の起動と停止が短時間のうちに頻繁に行われるのを防ぐことができ、固定容量圧縮機（ 2C ）が損傷する可能性を確実に低減することができる。つまり、この発明によれば、空調負荷に対応する圧縮機に固定容量型のものを用いて冷凍装置のコスト低減や小型化を図りつつ、冷凍装置（ 1 ）の信頼性を充分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】冷房冷却運転時の動作を示す冷媒回路図である。
【図３】冷房冷却運転時に冷蔵ユニット及び冷凍ユニットがサーモＯＦＦした際の動作を示す冷媒回路図である。
【図４】第１暖房運転時の動作を示す冷媒回路図である。
【図５】第２暖房運転時の動作を示す冷媒回路図である。
【図６】第３暖房運転時の動作を示す冷媒回路図である。
【図７】暖房休止運転時の動作を示す冷媒回路図である。
【図８】冷凍装置におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図９】コントローラの起動禁止部における禁止時間Ｙ_１の設定手法を示すノンインバータ圧縮機の運転継続時間Ｘ_１と禁止時間Ｙ_１との関係図である。
【図１０】コントローラの起動制限部における制限時間Ｙ_２の設定手法を示す第１暖房運転及び第２暖房運転の継続時間Ｘ_２と制限時間Ｙ_２との関係図である。
【図１１】コントローラがノンインバータ圧縮機に対して行う制御動作を示すブロック図である。
【図１２】コントローラの暖房過剰時制御部が行う制御動作を示すフロー図である。
【図１３】コントローラの室内ファン制御部が行う制御動作を示すフロー図である。
【図１４】コントローラのデフロスト制御部が行う制御動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
（1E）冷媒回路
（2A）インバータ圧縮機（可変容量圧縮機）
（2C）第２ノンインバータ圧縮機（固定容量圧縮機）
（3B）第２四路切換弁（切換機構）
（4）室外熱交換器
（41）室内熱交換器（空調用熱交換器）
（45）冷蔵熱交換器（冷却用熱交換器）
（51）冷凍熱交換器（冷却用熱交換器）
（81）圧縮機制御部（圧縮機制御手段）
（82）起動禁止部（起動禁止手段）
（83）起動制限部（制限手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a refrigeration apparatus capable of air conditioning in a room and cooling in a refrigerator or a freezer.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, a refrigeration apparatus that performs a refrigeration cycle is known, and is widely used as an air conditioner that cools and heats a room and a refrigerator such as a refrigerator that stores food and the like. Some of these refrigeration apparatuses perform both refrigeration and freezing and air conditioning, as disclosed in Patent Document 1. This type of refrigeration apparatus includes a plurality of usage-side heat exchangers such as an air conditioning heat exchanger and a cooling heat exchanger, and is installed in, for example, a convenience store. If one refrigeration apparatus is installed, both air conditioning in the store and cooling of the showcase and the like can be performed.
[0003]
  In the refrigeration apparatus disclosed in Patent Document 1, two variable capacity compressors and one fixed capacity compressor are connected to the refrigerant circuit. Of these three compressors, one variable capacity compressor is mainly controlled in accordance with the indoor air conditioning load. On the other hand, for the remaining variable capacity compressor and fixed capacity compressor, operation control is mainly performed according to the cooling load in the store such as a showcase. In the refrigeration apparatus, such operation control is performed on each compressor so as to obtain the capacity according to the cooling load in the warehouse and the air conditioning load in the room.
[0004]
[Patent Document 1]
          JP 2003-75022 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  As described above, in the refrigeration apparatus of Patent Document 1, a variable capacity compressor is used as the compressor corresponding to the air conditioning load. For this reason, if the capacity | capacitance of a compressor is changed continuously according to an air-conditioning load, it is possible to obtain the air-conditioning capability according to an air-conditioning load without excess and deficiency. Further, in the refrigeration apparatus of Patent Document 1, a plurality of operations are switched according to the heating load, but if the capacity of the compressor is continuously changed according to the air conditioning load, such frequent switching of the operation is also possible. Can be avoided.
[0006]
  However, the variable capacity compressor is more expensive than the fixed capacity compressor because an inverter for changing the capacity is required. For this reason, when a variable capacity type is used for both the compressor corresponding to the air conditioning load and the compressor corresponding to the cooling load, there is a problem that the manufacturing cost of the refrigeration apparatus increases. In addition, inverters for changing the capacity of the compressor are required for the number of variable capacity compressors, and there is a problem that the size of the refrigeration apparatus is increased due to the necessity of securing the storage space.
[0007]
  Such a problem can be solved by using a fixed capacity compressor as the compressor corresponding to the air conditioning load. However, when such a countermeasure is taken, there is a problem that the reliability of the refrigeration apparatus is impaired.
[0008]
  This problem will be described. In the above case, the fixed capacity compressor is started when the air conditioning capacity is insufficient with respect to the air conditioning load, and is stopped when the air conditioning capacity becomes excessive with respect to the air conditioning load. However, when the fixed capacity compressor is started or stopped, the air conditioning capacity obtained is greatly changed. Therefore, if the fixed capacity compressor is started in a state where the shortage of the air conditioning capacity is not so large, this time, the air conditioning capacity becomes excessive and the fixed capacity compressor is immediately stopped. For this reason, depending on the operating state of the refrigeration system, the start and stop of the fixed capacity compressor are frequently repeated within a short time. Then, the fixed capacity compressor continues to be operated in an unstable transient state, and the possibility that the fixed capacity compressor is damaged increases.
[0009]
  In addition, since the state where the heating capacity is excessive and the state where the heating capacity is insufficient are alternately switched, there is a risk that the operation is switched frequently in accordance with the heating capacity. For this reason, the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit is not stable, and the possibility that the components constituting the refrigerant circuit are damaged due to continued unstable operation increases.
[0010]
  The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a compressor that mainly supports an air conditioning load in a refrigeration apparatus capable of air conditioning in a room and cooling in a refrigerator or a freezer. The purpose is to reduce the cost and size of the refrigeration apparatus using a fixed capacity type, and to ensure the reliability of the refrigeration apparatus.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  Claim1The invention includes an outdoor heat exchanger (4) for exchanging heat between outdoor air and a refrigerant, a heat exchanger for air conditioning (41) for exchanging heat between indoor air and the refrigerant, and a cooling device for exchanging heat between indoor air and the refrigerant. A refrigeration apparatus including a refrigerant circuit (1E) connected to a heat exchanger (45, 51) and performing a refrigeration cycle by circulating the refrigerant in the refrigerant circuit (1E) is intended. The refrigerant circuit (1E) includes a variable capacity compressor (2A) whose capacity is controlled according to the cooling load in the warehouse, and a fixed capacity compressor (started or stopped according to the indoor air conditioning load) ( 2C) and a first state in which the discharge side of the variable capacity compressor (2A) communicates with the outdoor heat exchanger (4) and a second state in which the suction side of the fixed capacity compressor (2C) communicates The refrigerant circuit (1E) is connected to the outdoor heat exchanger (4) and the fixed capacity compressor (2C), with the air conditioner heat exchanger (41) as a condenser. ) Is suspended, and the outdoor heat exchanger (4) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (4) becomes an evaporator, and the fixed capacity compressor (2C) starts from the outdoor heat exchanger (4). The second heating operation for sucking refrigerant, the air-conditioning heat exchanger (41) and the outdoor heat exchanger (4) serve as condensers and a fixed capacity compressor (2C) The third heating operation to be stopped is configured to be switched by starting and stopping the fixed capacity compressor (2C) and the operation of the switching mechanism (3B), and the first heating operation and the second heating operation immediately before are continued. When the time limit is set according to the time and the room temperature during the heating operation is within a reference range lower than the room temperature setting value, the time limit is set from the time point when the third heating operation is switched to the first heating operation. Limiting means (83) is provided for limiting switching to the second heating operation until the time has elapsed.
[0012]
  Claim2The invention ofOutdoor heat exchanger that exchanges heat between outdoor air and refrigerant ( Four ) And an air conditioner heat exchanger that exchanges heat between indoor air and refrigerant ( 41 ) And a cooling heat exchanger that exchanges heat between the internal air and the refrigerant ( 45,51 ) And a refrigerant circuit ( 1E ) And the refrigerant circuit ( 1E ) Is a refrigeration system that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant. And the refrigerant circuit ( 1E ) Includes a variable capacity compressor (capacity controlled according to the cooling load in the cabinet) 2A ) And fixed capacity compressors that are started or stopped according to the indoor air conditioning load ( 2C ) And are connected. Furthermore, the variable capacity compressor ( 2A ) And the above fixed capacity compressor ( 2C ) Compressor control means ( 81 ) And the above fixed capacity compressor ( 2C ) Is set according to the operation continuation time of the fixed capacity compressor ( 2C ) Until the prohibition time elapses from the stop of the compressor control means ( 81 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Is prohibited from starting ( 82 ).
[0013]
  In addition, the aboveThe refrigerant circuit (1E) has a first state in which the discharge side of the variable capacity compressor (2A) communicates with the outdoor heat exchanger (4) and a second state in which the suction side of the fixed capacity compressor (2C) communicates with the refrigerant circuit (1E). A switching mechanism (3B) for switching between states is connected, and in the refrigerant circuit (1E), the heat exchanger for air conditioning (41) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (4) and fixed capacity compression The first heating operation when the machine (2C) is stopped, the outdoor heat exchanger (4) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (4) becomes an evaporator, and the fixed capacity compressor (2C) becomes an outdoor heat exchanger ( 4) The second heating operation in which refrigerant is sucked from, and the third heating operation in which the air-conditioning heat exchanger (41) and the outdoor heat exchanger (4) become condensers and the fixed capacity compressor (2C) is stopped. Are switched by starting and stopping the fixed capacity compressor (2C) and by operating the switching mechanism (3B). When the time limit is set according to the duration of the operation and the second heating operation, and the room temperature during the heating operation is within a predetermined range lower than the room temperature setting value, the third heating operation is changed to the first heating operation. Limiting means (83) is provided for limiting switching to the second heating operation until the above-mentioned limit time elapses from the time of switching.
[0014]
  The invention of claim 3 is the refrigeration apparatus according to claim 2, wherein the start prohibiting means ( 82 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Is set such that the set value of the prohibition time is increased as the operation duration time is shortened.
[0015]
  Claim4The invention of claimAny one of 1-3In the refrigeration apparatus described in (1), the limiting means (83) is configured to increase the set value of the time limit as the duration time of the first heating operation and the second heating operation is shortened.
[0016]
    -Action-
  Claim1as well as2In the invention ofRefrigerant circuit ( 1E ) Circulates the refrigerant to perform a refrigeration cycle. At that time, the refrigerant circuit ( 1E ), A cooling heat exchanger ( 45,51 ) Functions as an evaporator to cool the air in the cabinet. The refrigerant circuit ( 1E ), Air conditioning heat exchanger ( 41 ) Functions as an evaporator, the indoor air is cooled and the heat exchanger for air conditioning ( 41 ) Functions as a condenser, the room air is heated. AndThree heating operations can be switched in the refrigerant circuit (1E). In the first heating operation, the fixed capacity compressor (2C) is stopped, the switching mechanism (3B) is in the second state, and all the condensation heat of the refrigerant is supplied indoors. In the second heating operation, the fixed capacity compressor (2C) is operated and the switching mechanism (3B) is in the second state, and the refrigerant is cooled in both the cooling heat exchanger (45, 51) and the outdoor heat exchanger (4). Heat is absorbed, and all the heat of condensation of the refrigerant is supplied into the room. In the third heating operation, the fixed capacity compressor (2C) is stopped, the switching mechanism (3B) is in the first state, and a part of the condensation heat of the refrigerant is discharged outside the room. The obtained heating capacity increases in the order of the third heating operation, the first heating operation, and the second heating operation. During the heating operation, three operations are switched according to the indoor heating load.
[0017]
  In the present invention, switching from the first heating operation to the second heating operation is restricted by the limiting means (83). Specifically, when the heating capacity becomes excessive with respect to the heating load, switching from the third heating operation to the first heating operation is performed, but when the room temperature is within the reference range, the first heating operation is performed. The limit means (83) prohibits switching from the first heating operation to the second heating operation until a predetermined time limit elapses after switching. At that time, the limiting means (83) sets the time limit according to the duration of the first heating operation and the second heating operation. Further, the reference range in the limiting means (83) is set lower than the room temperature set value. That is, the upper limit value of the reference range is lower than the room temperature set value.
[0018]
  As described above, a certain amount of heating capacity can be obtained in the first heating operation. Even if the room temperature is below the room temperature set value, if the room temperature is above the lower limit value of the reference range, the room heating load may be satisfied to some extent, and in such a situation, the second heating operation is performed. When switching to, there is a risk that switching to the third heating operation is immediately performed. Therefore, when the room temperature is within the reference range, the limiting means (83) sets a time limit according to the heating load, and the first heating operation is continued over this time limit.
[0019]
  Furthermore, in the invention of claim 2, the refrigerant circuit ( 1E ) Variable capacity compressor ( 2A ) And fixed capacity compressor ( 2C ) Is controlled by compressor control means ( 81 ). Ie compression Machine control means ( 81 ) Variable capacity compressor (according to the cooling load in the warehouse) 2A ) And a fixed capacity compressor (according to the indoor air conditioning load) 2C ) Is started or stopped.
[0020]
  In this invention, the compressor control means ( 81 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Is activated by means of activation prohibition ( 82 ). Specifically, the compressor control means ( 81 ) Is a fixed capacity compressor ( 2C ) Is temporarily stopped until the predetermined prohibition time elapses, the compressor control means ( 81 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Start-up prohibition means ( 82 ) Is prohibited. Also, start prohibition means ( 82 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Set the prohibited time according to the operation duration time.
[0021]
  As mentioned above, the fixed capacity compressor ( 2C ) Is started and stopped according to the indoor air conditioning load. That means fixed capacity compressors ( 2C ) Once activated, the duration of the operation becomes longer as the air conditioning load is larger, and conversely as the air conditioning load is smaller. Therefore, the start prohibition means ( 82 ) Is a fixed capacity compressor that changes according to the air conditioning load ( 2C ) Is set in consideration of the operation continuation time and fixed capacity compressor ( 2C ) Is prohibited.
[0022]
  In the invention of claim 3, the start prohibiting means ( 82 ) Fixed capacity compressor ( 2C ) Set the prohibition time longer as the operation continuation time becomes shorter. Where fixed capacity compressor ( 2C ) Operation duration varies depending on the air conditioning load in the room. The smaller the indoor air conditioning load, the more the fixed capacity compressor ( 2C ) Operation duration time is shortened. Therefore, the start prohibition means ( 82 ) Set the prohibition time longer as the air conditioning load in the room decreases, and the fixed capacity compressor ( 2C The time interval from stop to start is secured.
[0023]
  In the invention of claim 4, the limiting means (83) sets the time limit shorter as the duration time of the first heating operation and the second heating operation becomes shorter. Here, the duration of the first heating operation and the second heating operation changes according to the indoor heating load, and the duration becomes shorter as the indoor heating load is smaller. Therefore, the limiting means (83) of the present invention sets a longer time limit as the indoor heating load becomes smaller, and ensures the duration of the first heating operation.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
  As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus (1) according to the present embodiment is provided in a convenience store, and is for cooling a showcase and air-conditioning / heating in a store.
[0026]
  The refrigeration apparatus (1) includes an outdoor unit (1A), an indoor unit (1B), a refrigeration unit (1C), and a refrigeration unit (1D), and includes a refrigerant circuit (1E) that performs a vapor compression refrigeration cycle. ing. The refrigerant circuit (1E) includes a first system side circuit for refrigeration and freezing, and a second system side circuit for air conditioning. The refrigeration apparatus (1) includes a controller (80).
[0027]
  The indoor unit (1B) is configured to perform switching between a cooling operation and a heating operation, and is installed in a sales floor, for example. The refrigeration unit (1C) is installed in a refrigerated showcase to cool the air in the showcase. The refrigeration unit (1D) is installed in a freezer showcase to cool the air in the showcase.
[0028]
      《Outdoor unit》
  The outdoor unit (1A) includes an inverter compressor (2A), a first non-inverter compressor (2B), and a second non-inverter compressor (2C), and a first four-way switching valve (3A). , A second four-way switching valve (3B), a third four-way switching valve (3C), and an outdoor heat exchanger (4).
[0029]
  Each of the compressors (2A, 2B, 2C) is composed of, for example, a hermetic high-pressure dome type scroll compressor. The inverter compressor (2A) has its motor controlled by an inverter, and its capacity can be changed stepwise or continuously. This inverter compressor (2A) constitutes a variable capacity compressor whose capacity is controlled according to the cooling load in the refrigeration and freezing showcases. The electric motors of the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) always rotate at a constant rotational speed, and their capacities cannot be changed. Among these, the 2nd non-inverter compressor (2C) comprises the fixed capacity compressor started or stopped according to the air-conditioning load in a store.
[0030]
  The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) constitute the compression mechanism (2D, 2E) of the refrigeration apparatus (1), and the compression mechanism (2D, 2E) includes a first system compression mechanism (2D) and a second system compression mechanism (2E). Specifically, in the operation of the compression mechanism (2D, 2E), the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D) during operation. When the non-inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E), the inverter compressor (2A) constitutes the first system compression mechanism (2D), and the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) may constitute a second-system compression mechanism (2E). That is, the inverter compressor (2A) is fixedly used for the first system side circuit for refrigeration / refrigeration, and the second non-inverter compressor (2C) is fixedly used for the second system side circuit for air conditioning. The inverter compressor (2B) can be used by switching between the first system side circuit and the second system side circuit.
[0031]
  Each discharge pipe (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) is one high-pressure gas pipe (discharge pipe) ( 8), and the high-pressure gas pipe (8) is connected to one port of the first four-way selector valve (3A). A check valve (7) is provided on each of the discharge pipe (5b) of the first non-inverter compressor (2B) and the discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C).
[0032]
  The gas side end of the outdoor heat exchanger (4) is connected to one port of the first four-way switching valve (3A) by an outdoor gas pipe (9). One end of a liquid pipe (10) that is a liquid line is connected to the liquid side end of the outdoor heat exchanger (4). A receiver (14) is provided in the middle of the liquid pipe (10), and the other end of the liquid pipe (10) is branched into a first communication liquid pipe (11) and a second communication liquid pipe (12). ing.
[0033]
  The outdoor heat exchanger (4) is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and is configured to exchange heat between the refrigerant in the refrigerant circuit (1E) and outdoor air. An outdoor fan (4F) is arranged in the vicinity of the outdoor heat exchanger (4).
[0034]
  A communication gas pipe (17) is connected to one port of the first four-way selector valve (3A). One port of the first four-way selector valve (3A) is connected to one port of the second four-way selector valve (3B) by a connecting pipe (18). One port of the second four-way selector valve (3B) is connected to the discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) by an auxiliary gas pipe (19). Also, the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) is connected to one port of the second four-way selector valve (3B). One port of the second four-way selector valve (3B) is configured as a closed port. That is, the second four-way switching valve (3B) may be a three-way switching valve.
[0035]
  The first four-way switching valve (3A) is in a first state in which the high pressure gas pipe (8) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the communication gas pipe (17) communicate with each other. The second state (see the broken line in FIG. 1), the high pressure gas pipe (8) and the communication gas pipe (17) communicate with each other, and the connection pipe (18) and the outdoor gas pipe (9) communicate with each other. ).
[0036]
  The second four-way selector valve (3B) is connected to the auxiliary gas pipe (19) and the closing port, and the connection pipe (18) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). The first state (see the solid line in FIG. 1), and the second state (see FIG. 1), the auxiliary gas pipe (19) and the connection pipe (18) communicate with each other, and the suction pipe (6c) and the closing port communicate with each other. 1 reference (see broken line 1). The second four-way selector valve (3B) is connected to the outdoor heat exchanger (4) on the discharge side of the inverter compressor (2A) and the suction side of the second non-inverter compressor (2C). The switching mechanism which switches the state which is made to communicate is comprised.
[0037]
  The suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the low-pressure gas pipe (15) of the first system side circuit. The suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) is connected to the low pressure gas pipe (communication gas pipe (17)) of the second system side circuit via the first and second four-way switching valves (3A, 3B). Or it is connected to the outdoor gas pipe (9)). The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter via a third four-way switching valve (3C) described later. It is connected to the suction pipe (6c) of the compressor (2C).
[0038]
  Specifically, a branch pipe (6d) is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A), and a branch pipe (6e) is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). Is connected. The branch pipe (6d) of the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) is connected to the first port (P1) of the third four-way selector valve (3C) via the check valve (7), The suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B) is connected to the second port (P2) of the third four-way selector valve (3C), and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) ) Branch pipe (6e) is connected to the third port (P3) of the third four-way selector valve (3C) via the check valve (7). A branch pipe (28a) of a liquid seal prevention pipe (28), which will be described later, is connected to the fourth port (P4) of the third four-way selector valve (3C). The check valve provided in the branch pipe (6d, 6e) allows only the refrigerant flow toward the third four-way switching valve (3C).
[0039]
  The third four-way selector valve (3C) is in a first state in which the first port (P1) and the second port (P2) communicate with each other, and the third port (P3) and the fourth port (P4) communicate with each other (see FIG. In the second state (refer to the broken line in the figure) in which the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate and the second port (P2) and the third port (P3) communicate. It is configured to be switchable.
[0040]
  The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high pressure gas pipe (8), and the outdoor gas pipe (9) constitute a high pressure gas line (1L) during cooling operation. The discharge pipes (5a, 5b, 5c), the high pressure gas pipe (8), and the communication gas pipe (17) constitute a high pressure gas line (1N) during heating operation. On the other hand, the low pressure gas pipe (15) and the suction pipes (6a, 6b) of the first system compression mechanism (2D) constitute a first low pressure gas line (1M). The communication gas pipe (17) and the suction pipe (6c) of the second system compression mechanism (2E) constitute a low-pressure gas line (1N) during cooling operation, and the outdoor gas pipe (9) and the suction pipe (6c) constitutes the low-pressure gas line (1L) during heating operation.
[0041]
  The first communication liquid pipe (11), the second communication liquid pipe (12), the communication gas pipe (17), and the low pressure gas pipe (15) are extended from the outdoor unit (1A) to the outside, and the outdoor unit (1A Corresponding to these, a shut-off valve (20) is provided in). Further, the second communication liquid pipe (12) is provided with a check valve (7) at the branch side end from the liquid pipe (10), and the refrigerant flows from the receiver (14) to the closing valve (20). It is configured to flow.
[0042]
  An auxiliary liquid pipe (25) that bypasses the receiver (14) is connected to the liquid pipe (10). The auxiliary liquid pipe (25) is provided with an outdoor expansion valve (26), which is an expansion mechanism, in which refrigerant mainly flows during heating. Between the outdoor heat exchanger (4) and the receiver (14) in the liquid pipe (10), a check valve (7) that allows only a refrigerant flow toward the receiver (14) is provided. The check valve (7) is located between the connection of the auxiliary liquid pipe (25) in the liquid pipe (10) and the receiver (14).
[0043]
  The liquid pipe (10) branches between the check valve (7) and the receiver (14) (referred to as a branch liquid pipe (36)), and the branch liquid pipe (36) is connected to the second liquid. The pipe (12) is connected between the closing valve (20) and the check valve (7). The branch liquid pipe (36) is provided with a check valve (7) that allows only a refrigerant flow from the second liquid pipe (12) to the receiver (14).
[0044]
  A liquid injection pipe (27) is connected between the auxiliary liquid pipe (25) and the low-pressure gas pipe (15). The liquid injection pipe (27) is provided with an electronic expansion valve (29). In addition, a liquid seal prevention pipe (28) is connected between the connection point of the liquid injection pipe (27) with the auxiliary liquid pipe (25) and the electronic expansion valve (29), and the high pressure gas pipe (8). ing. The liquid seal prevention pipe (28) is provided with a check valve (7) that allows only a refrigerant flow from the liquid injection pipe (27) to the high pressure gas pipe (8). As described above, the branch pipe (28a) of the liquid seal prevention pipe (28) is connected to the fourth port (P4) of the third four-way switching valve (3C).
[0045]
  The high pressure gas pipe (8) is provided with an oil separator (30). One end of an oil return pipe (31) is connected to the oil separator (30). The other end of the oil return pipe (31) is branched into a first oil return pipe (31a) and a second oil return pipe (31b). The first oil return pipe (31a) is provided with a solenoid valve (SV0), and is connected to the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A) via the liquid injection pipe (27). The second oil return pipe (31b) is provided with a solenoid valve (SV4) and is connected to the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C).
[0046]
  A first oil leveling pipe (32) is connected between the dome (oil sump) of the inverter compressor (2A) and the suction pipe (6b) of the first non-inverter compressor (2B). A second oil leveling pipe (33) is connected between the dome of the first non-inverter compressor (2B) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). A third oil equalizing pipe (34) is connected between the dome of the second non-inverter compressor (2C) and the suction pipe (6a) of the inverter compressor (2A). The first oil level equalizing pipe (32), the second oil level equalizing pipe (33), and the third oil level equalizing pipe (34) are respectively provided with solenoid valves (SV1, SV2, SV3) as opening / closing mechanisms. The second oil leveling pipe (33) branches off to the fourth oil leveling pipe (35) between the dome of the first non-inverter compressor (2B) and the solenoid valve (SV2). The fourth oil leveling pipe (35) is provided with a solenoid valve (SV5) and merges with the suction pipe (6a) of the first compressor (2A).
[0047]
      《Indoor unit》
  The indoor unit (1B) includes an indoor heat exchanger (41) that is a heat exchanger for air conditioning, and an indoor expansion valve (42) that is an expansion mechanism. An electronic expansion valve is used as the indoor expansion valve (42). A communication gas pipe (17) is connected to the gas side of the indoor heat exchanger (41). On the other hand, the second communication liquid pipe (12) is connected to the liquid side of the indoor heat exchanger (41) through the indoor expansion valve (42).
[0048]
  The indoor heat exchanger (41) is a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and exchanges indoor air in the store with the refrigerant in the refrigerant circuit (1E). An indoor fan (43) is disposed in the vicinity of the indoor heat exchanger (41).
[0049]
      Refrigerated unit
  The refrigeration unit (1C) includes a refrigeration heat exchanger (45) that is a heat exchanger for cooling, and a refrigeration expansion valve (46) that is an expansion mechanism. An electronic expansion valve is used for the refrigeration expansion valve (46). The liquid side of the refrigeration heat exchanger (45) is connected to the first communication liquid pipe (11) via the refrigeration expansion valve (46). On the other hand, a low-pressure gas pipe (15) is connected to the gas side of the refrigeration heat exchanger (45).
[0050]
  The refrigeration heat exchanger (45) communicates with the suction side of the first system compression mechanism (2D), while the indoor heat exchanger (41) is connected to the second non-inverter compressor (2C) during cooling operation. It communicates with the suction side. The refrigerant pressure (evaporation pressure) of the refrigeration heat exchanger (45) is lower than the refrigerant pressure (evaporation pressure) of the indoor heat exchanger (41). As a result, the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45) is, for example, −10 ° C., and the refrigerant evaporation temperature of the indoor heat exchanger (41) is, for example, + 5 ° C., so that the refrigerant circuit (1E) It forms a circuit for different temperature evaporation.
[0051]
  The refrigeration heat exchanger (45) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between the air in the refrigeration showcase and the refrigerant in the refrigerant circuit (1E). Yes. A refrigeration fan (47) is disposed in the vicinity of the refrigeration heat exchanger (45).
[0052]
      <Refrigeration unit>
  The refrigeration unit (1D) includes a refrigeration heat exchanger (51) that is a cooling heat exchanger, a refrigeration expansion valve (52) that is an expansion mechanism, and a booster compressor (53) that is a refrigeration compressor. Yes. An electronic expansion valve is used as the refrigeration expansion valve (52). The liquid side of the refrigeration heat exchanger (51) is connected to a branch liquid pipe (13) branched from the first communication liquid pipe (11) via a refrigeration expansion valve (52).
[0053]
  The gas side of the refrigeration heat exchanger (51) and the suction side of the booster compressor (53) are connected by a connection gas pipe (54). A branch gas pipe (16) branched from the low pressure gas pipe (15) is connected to the discharge side of the booster compressor (53). The branch gas pipe (16) is provided with a check valve (7) and an oil separator (55). An oil return pipe (57) having a capillary tube (56) is connected between the oil separator (55) and the connection gas pipe (54).
[0054]
  The booster compressor (53) is connected to the first system compression mechanism (2D) so that the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is lower than the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (45). The refrigerant is compressed in two stages. The refrigerant evaporation temperature of the refrigeration heat exchanger (51) is set to, for example, −40 ° C.
[0055]
  The refrigeration heat exchanger (51) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger that exchanges heat between the air in the refrigerator showcase and the refrigerant in the refrigerant circuit (1E). Yes. A freezing fan (58) is disposed in the vicinity of the freezing heat exchanger (51).
[0056]
  The connection gas pipe (54) on the suction side of the booster compressor (53) and the downstream side of the check valve (7) of the branch gas pipe (16) on the discharge side of the booster compressor (53) A bypass pipe (59) having a check valve (7) is connected between them. The bypass pipe (59) is configured so that the refrigerant flows by bypassing the booster compressor (53) when the booster compressor (53) is stopped due to a failure or the like.
[0057]
      <Control system>
  The refrigerant circuit (1E) is provided with various sensors and various switches. The high pressure gas pipe (8) of the outdoor unit (1A) is provided with a high pressure sensor (61) for detecting high pressure refrigerant pressure and a discharge temperature sensor (62) for detecting high pressure refrigerant temperature. The discharge pipe (5c) of the second non-inverter compressor (2C) is provided with a discharge temperature sensor (63) for detecting the high-pressure refrigerant temperature. The discharge pipes (5a, 5b, 5c) of the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) each have a predetermined high-pressure refrigerant pressure. There is a pressure switch (64) that opens when the value is reached.
[0058]
  The low pressure gas pipe (15) and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C) are provided with low pressure pressure sensors (65, 66) for detecting a low pressure refrigerant pressure. The suction pipes (6a, 6c) of the inverter compressor (2A) and the second non-inverter compressor (2C) are provided with suction temperature sensors (67, 68) for detecting the low-pressure refrigerant temperature. .
[0059]
  The outdoor unit (1A) is provided with an outdoor air temperature sensor (70) for detecting the outdoor air temperature.
[0060]
  The indoor heat exchanger (41) is provided with an indoor heat exchange sensor (71) for detecting a condensation temperature or an evaporation temperature which is a refrigerant temperature in the indoor heat exchanger (41), and the gas refrigerant temperature is set on the gas side. A gas temperature sensor (72) for detection is provided. The indoor unit (1B) is provided with a room temperature sensor (73) for detecting the indoor air temperature.
[0061]
  The refrigeration unit (1C) is provided with a refrigeration temperature sensor (74) for detecting the internal temperature in the refrigeration showcase. The refrigeration heat exchanger (45) is provided with a refrigeration heat exchange sensor (76) for detecting an evaporation temperature, which is a refrigerant temperature in the refrigeration heat exchanger (45), and a gas temperature sensor (77) on the gas side. ) Is provided.
[0062]
  The refrigeration unit (1D) is provided with a refrigeration temperature sensor (75) for detecting the internal temperature in the showcase for refrigeration. The refrigeration heat exchanger (51) is provided with a refrigeration heat exchange sensor (78) for detecting an evaporation temperature, which is a refrigerant temperature in the refrigeration heat exchanger (51), and a gas temperature sensor (79) on the gas side. ) Is provided. On the discharge side of the booster compressor (53), a pressure switch (64) that opens when the discharge refrigerant pressure reaches a predetermined value is provided.
[0063]
  Output signals from the various sensors and switches are input to the controller (80). The controller (80) is configured to control the operation of the refrigerant circuit (1E). As shown in FIG. 8, the controller (80) includes a compressor control unit (81) that is a compressor control unit, a start prohibiting unit (82) that is a start prohibiting unit, and a start limiting unit (a limiting unit). 83), an overheating control unit (84), an indoor fan control unit (85), and a defrost control unit (86). Each of these compressor control sections (81) and the like is configured to perform a predetermined operation. Each operation will be described later. The controller (80) adjusts the opening of each expansion valve (26, 29, 42, 46, 52), switches each four-way switching valve (3A, 3B, 3C), and oil return pipe (31a, 31b) Also open and close the solenoid valves (SV0, SV1, SV2, SV3, SV4) of the oil equalizing pipe (32, 33, 34).
[0064]
    -Operation of refrigeration equipment-
  Among the operation operations performed by the refrigeration apparatus (1), main ones will be described.
[0065]
      《Cooling operation》
  The cooling operation is an operation in which the cooling of the indoor unit (1B) and the cooling of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are performed simultaneously. During this cooling and cooling operation, as shown in FIG. 2, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compression is performed. The machine (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0066]
  Further, the first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B), and the third four-way switching valve (3C) are each switched to the first state as shown by the solid line in FIG. Furthermore, the indoor expansion valve (42), the refrigeration expansion valve (46), and the refrigeration expansion valve (52) are opened to a predetermined opening, while the outdoor expansion valve (26) is closed.
[0067]
  In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) is joined by the high-pressure gas pipe (8), and the first fourth It flows from the path switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger (4) and condenses. The condensed refrigerant flows through the liquid pipe (10), and is divided into the first communication liquid pipe (11) and the second communication liquid pipe (12) via the receiver (14).
[0068]
  The liquid refrigerant flowing through the second communication liquid pipe (12) flows through the indoor expansion valve (42) to the indoor heat exchanger (41) and evaporates. The evaporated refrigerant flows from the communication gas pipe (17) through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B) to the suction pipe (6c) and flows into the second non-inverter compressor (2C). Return to.
[0069]
  On the other hand, a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The remaining liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0070]
  The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor Return to (2B).
[0071]
  By repeating the circulation of the refrigerant as described above, the inside of the store is cooled, and at the same time, the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase is cooled.
[0072]
  In this cooling / cooling operation, when the indoor temperature reaches the set value and the indoor unit (1B) is stopped (thermo OFF), the second non-inverter compressor (2C) is stopped and the indoor expansion valve (42 ) Is fully closed. In the refrigeration apparatus (1), cooling of the internal air in the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) is continued.
[0073]
  In the cooling / cooling operation, if the internal temperature reaches the set value and both the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) stop (thermo OFF), the inverter compressor (2A) and the first non- The inverter compressor (2B) and the booster compressor (53) are stopped, and the refrigeration expansion valve (46) and the refrigeration expansion valve (52) are fully closed. In the refrigeration apparatus (1), the indoor air in the indoor unit (1B) is continuously cooled.
[0074]
  In this case, as shown in FIG. 3, both the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) may be operated to continue cooling in the store. In this operation, the third four-way selector valve (3C) is switched to the state shown in the figure, and both the first non-inverter compressor (2B) and the second non-inverter compressor (2C) are switched to the indoor heat exchanger ( Inhale the refrigerant evaporated in 41).
[0075]
      《First heating operation》
  The first heating operation is an operation for heating the indoor unit (1B) and cooling the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) without using the outdoor heat exchanger (4).
[0076]
  In the first heating operation, as shown in FIG. 4, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute a first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compression is performed. The machine (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second non-inverter compressor (2C) is stopped.
[0077]
  Further, the first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B), and the third four-way switching valve (3C) are switched to the state shown by the solid line in FIG. Further, the refrigeration expansion valve (46) and the refrigeration expansion valve (52) are opened to a predetermined opening, while the outdoor expansion valve (26) is closed, and the indoor expansion valve (42) is fully opened.
[0078]
  In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) passes through the communication gas pipe (17) from the first four-way switching valve (3A) to the indoor heat exchanger ( It flows to 41) and condenses. The condensed refrigerant flows through the first communication liquid pipe (11) from the second communication liquid pipe (12) through the receiver (14).
[0079]
  Part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked into the booster compressor (53), compressed, and discharged to the branch gas pipe (16).
[0080]
  The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor Return to (2B). This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase. That is, the cooling capacity (evaporation heat amount) of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) balances the heating capacity (condensation heat amount) of the indoor unit (1B), and 100% heat recovery is performed.
[0081]
      《Second heating operation》
  The second heating operation is an operation performed when the heating capacity of the indoor unit (1B) is insufficient during the first heating operation.
[0082]
  In the second heating operation, as shown in FIG. 5, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter compression is performed. The machine (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) are driven, and the booster compressor (53) is also driven.
[0083]
  If the heating capacity is insufficient during the first heating operation, the operation is switched from the first heating operation to the second heating operation. The second heating operation is the same as the first heating operation except that the opening degree of the outdoor expansion valve (26) is controlled to drive the second non-inverter compressor (2C).
[0084]
  The refrigerant discharged from the inverter compressor (2A), the first non-inverter compressor (2B), and the second non-inverter compressor (2C) passes through the communication gas pipe (17) in the same manner as in the first heating operation. It flows into the heat exchanger (41) and condenses. The condensed refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) to the receiver (14) through the branch liquid pipe (36).
[0085]
  Thereafter, a part of the liquid refrigerant discharged from the receiver (14) flows into the first communication liquid pipe (11). Part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The remaining liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (51), evaporates, and is sucked into the booster compressor (53). The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor Return to (2B).
[0086]
  On the other hand, the remaining liquid refrigerant from the receiver (14) flows through the liquid pipe (10) to the outdoor heat exchanger (4) and evaporates. The evaporated refrigerant flows through the outdoor gas pipe (9), passes through the first four-way switching valve (3A) and the second four-way switching valve (3B), and the suction pipe (6c) of the second non-inverter compressor (2C). And return to the second non-inverter compressor (2C).
[0087]
  This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase.
[0088]
  At that time, in the outdoor heat exchanger (4), the refrigerant absorbs heat from the outdoor air and evaporates. And the refrigerant | coolant absorbs heat also from outdoor air, and the lack of heating capacity is compensated.
[0089]
      << 3rd heating operation >>
  The third heating operation is an operation performed when the heating capacity of the indoor unit (1B) becomes excessive during the second heating operation.
[0090]
  During this third heating operation, as shown in FIG. 6, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D), and the second non-inverter The compressor (2C) constitutes the second-system compression mechanism (2E). The inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) are driven, and the booster compressor (53) is also driven. The second non-inverter compressor (2C) is stopped.
[0091]
  If the heating capacity becomes excessive during the first heating operation, the operation state is switched from the second heating operation to the third heating operation. And it is the same as the said 1st heating operation except the point which has switched the 2nd four-way selector valve (3B) to the state shown as the continuous line of FIG.
[0092]
  A part of the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) flows into the indoor heat exchanger (41) and condenses as in the first heating operation. The condensed liquid refrigerant flows from the second communication liquid pipe (12) through the branch liquid pipe (36) to the receiver (14), and then flows through the first communication liquid pipe (11).
[0093]
  On the other hand, the other refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) flows from the auxiliary gas pipe (19) to the second four-way switching valve (3B) and the first four-way switching. It flows through the outdoor gas pipe (9) through the valve (3A) and condenses in the outdoor heat exchanger (4). The condensed refrigerant flows through the liquid pipe (10), merges with the liquid refrigerant from the second communication liquid pipe (12), flows to the receiver (14), and flows through the first communication liquid pipe (11).
[0094]
  Thereafter, a part of the liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows to the refrigeration heat exchanger (45) and evaporates. The other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows into the refrigeration heat exchanger (51), evaporates, and is sucked into the booster compressor (53). The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor Return to (2B). This circulation is repeated to heat the inside of the store, and at the same time, cools the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase.
[0095]
  At that time, the refrigerant in the refrigerant circuit (1E) dissipates heat and condenses in both the indoor heat exchanger (41) and the outdoor heat exchanger (4). And the refrigerant | coolant radiates also with respect to outdoor air, and the surplus of heating capability is thrown away to outside air.
[0096]
  When the heating capacity is insufficient during the third heating operation, the operation is switched to the first heating operation.
[0097]
      《Heating off operation》
  During the first heating operation or thirdheatingDuring operation, when the indoor temperature reaches the set value and the indoor unit (1B) stops (thermo OFF), the heating pause operation is performed. This heating pause operation is an operation that only cools the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D).
[0098]
  As shown in FIG. 7, the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) constitute the first system compression mechanism (2D) during the heating pause operation, and the second non-inverter compressor (2C) constitutes the second system compression mechanism (2E). And while driving the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) which are the first system compression mechanism (2D), the booster compressor (53) is also driven, while the second non-inverter is driven. The compressor (2C) is stopped.
[0099]
  Further, the first four-way switching valve (3A), the second four-way switching valve (3B), and the third four-way switching valve (3C) are switched to the state shown by the solid line in FIG. Further, the refrigeration expansion valve (46) and the refrigeration expansion valve (52) are opened to a predetermined opening, while the outdoor expansion valve (26) and the indoor expansion valve (42) are closed.
[0100]
  In this state, the refrigerant discharged from the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compressor (2B) passes from the first four-way switching valve (3A) through the outdoor gas pipe (9) to the outdoor heat exchanger ( It flows to 4) and condenses. The condensed refrigerant flows through the liquid pipe (10), through the receiver (14), through the first connecting liquid pipe (11), and partially through the refrigeration expansion valve (46) to the refrigeration heat exchanger (45). Evaporate.
[0101]
  On the other hand, the other liquid refrigerant flowing through the first communication liquid pipe (11) flows through the branch liquid pipe (13), passes through the refrigeration expansion valve (52), flows into the refrigeration heat exchanger (51), and evaporates. The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (51) is sucked and compressed by the booster compressor (53) and discharged to the branch gas pipe (16).
[0102]
  The refrigerant evaporated in the refrigeration heat exchanger (45) and the gas refrigerant discharged from the booster compressor (53) merge in the low-pressure gas pipe (15), and the inverter compressor (2A) and the first non-inverter compression Return to machine (2B). As the refrigerant repeats the above circulation, the inside of the refrigerated showcase and the freezer showcase is cooled.
[0103]
  Note that the indoor expansion valve (42) may be slightly opened during the heating pause operation. During the thermo OFF of the indoor unit (1B), the refrigerant may accumulate in the indoor heat exchanger (41), resulting in a refrigerant shortage state. Therefore, if the indoor expansion valve (42) is opened during the heating pause operation, the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger (41) and condensed can flow out through the indoor expansion valve (42). The problem can be avoided.
[0104]
    -Controller operation-
  A control operation performed by the controller (80) will be described. Here, the compressor control unit (81), the start prohibition unit (82), the start restriction unit (83), the overheating control unit (84), the indoor fan control unit (85) provided in the controller (80), The operation of the defrost control unit (86) will be described. Note that all the numerical values used in the following description are merely examples.
[0105]
      <Control for compressor>
  The compressor control unit (81) controls the operation of each compressor (2A, 2B, 2C). Specifically, the compressor control unit (81) adjusts the capacity of the inverter compressor (2A) according to the cooling load in the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D), and further the first non-inverter. The operation to start or stop the compressor (2B) is performed. The compressor control unit (81) performs an operation of starting or stopping the second non-inverter compressor (2C) according to the air conditioning load in the indoor unit (1B).
[0106]
  Here, of the operation control performed by the controller (80) for the second non-inverter compressor (2C), the operation operation during indoor heating will be described in detail.
[0107]
  As described above, the compressor control unit (81) performs operation control on the second non-inverter compressor (2C). The compressor controller (81) receives the temperature detected by the room temperature sensor (73) of the indoor unit (1B), that is, the measured value of the room temperature. Also, the set value of the room temperature set by the user with the remote controller or the like is input to the compressor control unit (81). The compressor control unit (81) sets the indoor temperature set value T as a value representative of the indoor heating load._setAnd measured value T_rDifference (T_set-T_r) Is used. The compressor control unit (81)_set-T_r) Exceeds the first reference value of 2 ° C., the second non-inverter compressor (2C) is activated.
[0108]
  However, the operation in which the compressor control unit (81) starts the second non-inverter compressor (2C) is restricted by the start prohibition unit (82) and the start restriction unit (83). The start prohibiting unit (82) and the start limiting unit (83) function as a guard timer when starting the second non-inverter compressor (2C). The operations of the activation prohibition unit (82) and the activation restriction unit (83) will be described.
[0109]
  The start prohibition unit (82) performs a prohibition operation on the compressor control unit (81). Specifically, the start prohibition unit (82) is configured to perform a predetermined prohibition time Y after the second non-inverter compressor (2C) is temporarily stopped.₁Until the time elapses, starting of the second non-inverter compressor (2C) by the compressor controller (81) is prohibited. That is, the prohibition time Y from the stop of the second non-inverter compressor (2C)₁Unless the prohibition operation by the start prohibition unit (82) is released after the elapse of time, the compressor control unit (81) cannot start the second non-inverter compressor (2C).
[0110]
  The start prohibition unit (82) is a time for prohibiting the start of the second non-inverter compressor (2C) by the compressor control unit (81), that is, a prohibition time Y₁Set. Further, the start prohibition unit (82) is an elapsed time from when the second non-inverter compressor (2C) is started to when it is stopped, that is, an operation continuation time X of the second non-inverter compressor (2C).₁Measure. Then, the start prohibition unit (82)₁Prohibition time Y according to₁Set up.
[0111]
  Specifically, the start prohibition unit (82), as shown in FIG.₁The shorter the time, the more prohibited time Y₁Increase the setting value of. More specifically, the start prohibition section (82)₁The three cases are divided according to the value of Y, and in each case, the prohibited time Y is as follows:₁Set.
[0112]
      ・ X₁≤ 3 minutes
          Y₁= 15 (minutes)
      ・ 3 minutes <X₁≤20 minutes
          Y₁=-(10/17) × (X₁-3) +15 (minutes)
      ・ 20 minutes ≦ X₁in the case of
          Y₁= 5 (minutes)
  The start restriction unit (83) performs a restriction operation for switching from the first heating operation to the second heating operation. Specifically, the start limiting unit (83) is configured to perform a predetermined time limit Y from the time when the heating is insufficient and the first heating operation is switched during the third heating operation.₂Until the time elapses, switching from the first heating operation to the second heating operation, that is, the start of the second non-inverter compressor (2C) by the compressor controller (81) is limited. However, the limiting operation of the start limiting unit (83) is the difference between the set value of the room temperature and the actually measured value (T_set-T_r) Is below the second reference value of 5 ° C. That is, (T_set-5) <T_r<(T_set-2) When the measured value of the room temperature is within the reference range represented by (2), the activation restriction unit (83) switches the first heating operation to the second heating operation for a predetermined time limit Y.₂Limit.
[0113]
  The start restriction unit (83) is a time for restricting switching from the first heating operation to the second heating operation, that is, a restriction time Y₂Set. In addition, the start restriction unit (83) is an elapsed time from the start of the first heating operation to the switching to the third heating operation through the second heating operation, that is, the duration of the first heating operation and the second heating operation. X₂Measure. Then, the activation limiting unit (83)₂Depending on time limit Y₂Set up.
[0114]
  Specifically, the activation restriction unit (83), as shown in FIG.₂The time limit Y becomes shorter₂Increase the setting value of. More specifically, the activation restriction unit (83)₂The case is divided into three cases according to the value of each, and in each case, the time limit Y is as follows:₂Set.
[0115]
      ・ X₂≤ 10 minutes
          Y₂= 30 (minutes)
      ・ 10 minutes <X₂≤ 60 minutes
          Y₂=-(1/2) × (X₂-10) +30 (minutes)
      ・ 60 minutes ≦ X₁in the case of
          Y₂= 5 (minutes)
  The control operations for the second non-inverter compressor (2C) described above are summarized as shown in FIG. In other words, whether or not the second non-inverter compressor (2C) is started depends on six conditions (conditions).(1)~conditions(6)). Each condition will be described. conditions(1)Is the prohibition time Y set by the start prohibition unit (82).₁Has passed. conditions(2)Is the condition described later(3)Or condition(4)One of the above is established. conditions(3)Is the difference between the set value of the room temperature and the measured value (T_set-T_r) Exceeds 5 ° C. conditions(4)Is the condition described later(5)And conditions(6)Both are true. conditions(5)Is the difference between the set value of the room temperature and the measured value (T_set-T_r) Exceeds 2 ° C. conditions(6)Is the time limit Y set by the start limiter (83).₂Has passed. And the start of the second non-inverter compressor (2C)(1)And conditions(2)This is done only when both of the above are true.
[0116]
  Here, the second non-inverter compressor (2C) is operated according to the air conditioning load in the room, and its operation duration X₁Becomes shorter as the air conditioning load in the room is smaller. Then, the start prohibition unit (82) has a small indoor air conditioning load and the operation duration time X of the second non-inverter compressor (2C).₁The shorter the time, the shorter the prohibited time Y₁Is set longer. Also, the duration X of the first heating operation X₂Also, the shorter the indoor air conditioning load, the shorter. Then, the start restriction unit (83) has a small indoor air conditioning load and the duration X of the first heating operation.₂The shorter the is, the time limit Y₂Is set longer.
[0117]
  The start prohibition unit (82) and the start restriction unit (83) perform the above operation, so that the time interval from the stop to the start of the second non-inverter compressor (2C) becomes smaller as the indoor air conditioning load is smaller. become longer. For this reason, the situation where the air conditioning capacity becomes excessive due to the start of the second non-inverter compressor (2C) and the situation where the air conditioning capacity becomes insufficient due to the stop can be avoided alternately. The frequent start / stop of the compressor (2C) can be avoided. Therefore, according to this embodiment, it is possible to prevent the second non-inverter compressor (2C) from being frequently started and stopped in a short time, and the second non-inverter compressor (2C) is damaged. It is possible to reliably reduce the possibility of doing so.
[0118]
  Here, the measured value T of the room temperature_rIs switched to the second heating operation from the first heating operation in a state in which it is assumed that the indoor heating load is satisfied to some extent within the above reference range, the second heating operation is started for a short time after the second heating operation is started. In addition, the heating capacity becomes excessive and the possibility of switching from the third heating operation to the first heating operation increases. In order to switch from the third heating operation to the first heating operation, it is necessary to switch the second four-way switching valve (3B) from the second state to the first state. For this reason, when switching from the first heating operation to the second heating operation in a state where the indoor heating load is assumed to be satisfied to some extent, the second four-way switching valve (3B) may need to be operated thereafter. The nature is great.
[0119]
  On the other hand, in this embodiment, the measured value T of the room temperature._rIs within the reference range, the start restriction unit (83) restricts switching from the first heating operation to the second heating operation. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid a situation in which the second four-way switching valve (3B) is frequently switched, and the number of switching of the second four-way switching valve (3B) is suppressed and its reliability is reduced. Sex can be secured.
[0120]
      << High pressure control in the third heating operation >>
  In the third heating operation in which both the indoor heat exchanger (41) and the outdoor heat exchanger (4) are condensers, the overheating control unit (84) has the high pressure HP of the refrigeration cycle within a predetermined range. Thus, the operation control of the refrigeration apparatus (1) is performed. The operation of the excessive heating control unit (84) will be described with reference to FIG.
[0121]
  In step ST10, whether the room temperature has reached the set value and the indoor unit (1B) is stopped because the room temperature has not reached the set value and the indoor unit (1B) is in operation (thermo ON state). It is determined whether it is in a state (thermo OFF state). If the indoor unit (1B) is in the thermo-ON state, the process proceeds to step ST11, and if the indoor unit (1B) is in the thermo-off state, the process proceeds to step ST12.
[0122]
  In step ST11, operation control is performed on the outdoor fan (4F), the inverter compressor (2A), and the first non-inverter compressor (2B) so that the high pressure HP is within a range of 1.8 MPa or more and less than 2.0 MPa. . That is, if the high pressure HP is less than 1.8 MPa, the air volume of the outdoor fan (4F) is reduced. If the high pressure HP remains below 1.8 MPa even when the air flow of the outdoor fan (4F) is minimized, the third four-way selector valve (3C) is operated to switch to the first heating operation. On the other hand, if the high pressure HP exceeds 2.0 MPa, the air volume of the outdoor fan (4F) is increased. If the high-pressure HP still exceeds 2.0 MPa even when the outdoor fan (4F) air flow is maximized, the capacity of the inverter compressor (2A) is reduced or the first non-inverter compressor (2B) is stopped. Let
[0123]
  In step ST12, operation control is performed on the outdoor fan (4F), the inverter compressor (2A), and the first non-inverter compressor (2B) so that the high pressure HP is in the range of 0.8 MPa to less than 1.5 MPa. . That is, if the high pressure HP is less than 0.8 MPa, the air volume of the outdoor fan (4F) is reduced. In step ST12, since the indoor unit (1B) is in the thermo OFF state, switching to the first heating operation as in step ST11 is not performed. On the other hand, if the high pressure HP exceeds 1.5 MPa, the air volume of the outdoor fan (4F) is increased. If the high-pressure HP remains above 1.5 MPa even when the outdoor fan (4F) airflow is maximized, the capacity of the inverter compressor (2A) is reduced or the first non-inverter compressor (2B) is stopped. Let
[0124]
  Thus, the target range of the high pressure HP is set higher in step ST11 performed in the thermo-ON state of the indoor unit (1B) than in step ST12 performed in the thermo-off state of the indoor unit (1B). In step ST11, in order to keep the temperature of the air blown from the indoor unit (1B) to a certain level, the high pressure HP of the refrigeration cycle is set to a relatively high level, and the refrigerant condensation temperature in the indoor heat exchanger (41) is kept to a certain level. Controls to sag. On the other hand, in step ST12, the high pressure HP of the refrigeration cycle is kept relatively low in order to reduce the power consumption of the compressor (2A, 2B) by reducing the high / low pressure difference of the refrigeration cycle.
[0125]
      <Control for indoor fans>
  The indoor fan control unit (85) performs operation control on the indoor fan (43). The operation of the indoor fan control unit (85) will be described with reference to FIG.
[0126]
  If the indoor unit (1B) is in the cooling state or stopped state in step ST20, the process proceeds to step ST21. In step ST21, the air volume of the indoor fan (43) is set as set by the user using the remote control.
[0127]
  On the other hand, when the indoor unit (1B) is in the heating state in step ST20, the process proceeds to step ST22. In step ST22, it is determined whether or not the time during which the indoor air is continuously heated in the indoor unit (1B) (heating continuous time) is 4 minutes or longer. If heating continuous time is less than 4 minutes, it will move to step ST23 and will set the air volume of an indoor fan (43) as the user set with the remote control. If heating continuous time is 4 minutes or more, it will move to step ST24.
[0128]
  If the second heating operation is not being performed in step ST24, the process proceeds to step ST25. In step ST25, it is determined whether or not a condition for bringing the indoor unit (1B) into the thermo-ON state is satisfied. If this condition is satisfied, the process proceeds to step ST26, and the air volume of the indoor fan (43) is set as set by the user. If this condition is not satisfied, the process proceeds to step ST27 and the air volume of the indoor fan (43) is forcibly set to the maximum.
[0129]
  When the second heating operation is being performed in step ST24, the process proceeds to step ST28. In step ST28, it is determined whether or not a condition for bringing the indoor unit (1B) into the thermo-ON state is satisfied and whether or not the high-pressure HP of the refrigeration cycle is less than 1.6 MPa. If the thermo-ON condition is satisfied and the high pressure HP is less than 1.6 MPa, the process proceeds to step ST29 and the air volume of the indoor fan (43) is forcibly set to the minimum. Otherwise, the process proceeds to step ST30. Move. In step ST30, it is determined whether or not a condition for bringing the indoor unit (1B) into the thermo-ON state is satisfied and whether or not the high-pressure HP of the refrigeration cycle is 1.8 MPa or more. If the thermo-ON state is not established or the high-pressure HP is 1.8 MPa or more, the process moves to step ST31, and the air volume of the indoor fan (43) is set as set by the user. Maintain the current airflow of the fan (43).
[0130]
      <Operation control during defrosting>
  During the second heating operation, the outdoor heat exchanger (4) functions as an evaporator (see FIG. 5). For this reason, under operating conditions where the outside air temperature is below freezing, a so-called frosting phenomenon may occur in the outdoor heat exchanger (4). In this case, defrosting (defrosting) of the outdoor heat exchanger (4) may occur. Necessary. And at the time of the defrost operation which defrosts an outdoor heat exchanger (4), a defrost control part (86) performs operation control of a freezing apparatus (1).
[0131]
  The defrost control unit (86) is configured to selectively use the first defrost operation and the second defrost operation.
[0132]
  The first defrost operation is the same operation as the third heating operation (see FIG. 6). During the first defrost operation, both the indoor heat exchanger (41) and the outdoor heat exchanger (4) function as a condenser, and the outdoor heat exchanger (4) is defrosted while heating the store. Can do. However, since the heat source for heating and defrost is the heat absorbed by the refrigerant in the refrigeration heat exchanger (45) and the refrigeration heat exchanger (51), the first is turned off when the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) are turned off. Defrost operation must be stopped.
[0133]
  The second defrost operation is the same operation as the cooling / cooling operation (see FIG. 2). During the second defrost operation, the outdoor heat exchanger (4) functions as a condenser, while the indoor heat exchanger (41) functions as an evaporator. The refrigerant absorbs heat in the refrigeration heat exchanger (45), the refrigeration heat exchanger (51), and the indoor heat exchanger (41), and the heat is used for defrosting the outdoor heat exchanger (4). Further, during the second defrost operation, the indoor heat exchanger (41) serves as an evaporator, so that the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) can be continued while the thermo-OFF is performed.
[0134]
  The operation of the defrost control unit (86) will be described with reference to FIG. In step ST40, whether or not two conditions are satisfied is determined. The first condition in step ST40 is that the capacity of the inverter compressor (2A) exceeds a predetermined value. The second condition in step ST40 is that the previous defrost of the outdoor heat exchanger (4) is not interrupted by the thermo-off of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D).
[0135]
  If both of the two conditions are satisfied in step ST40, the process proceeds to step ST41 and the first defrost operation is performed. In the subsequent step ST42, it is determined whether or not the defrost operation end condition is satisfied. If the defrost operation end condition is satisfied, the process proceeds to step ST43 to end the defrost operation. Conversely, if the defrost operation termination condition is not satisfied, the process proceeds to step ST44. In step ST44, whether or not the thermo-off condition of the refrigeration unit (1C) and the refrigeration unit (1D) is satisfied is determined. If this thermo-off condition is satisfied, the process proceeds to step ST43 and the defrost operation is terminated. Conversely, if the thermo-off condition is not satisfied, the operation state is maintained as it is.
[0136]
  On the other hand, if both of the two conditions are not satisfied in step ST40, the process proceeds to step ST45 and the second defrost operation is performed. In the subsequent step ST46, it is determined whether or not the defrost operation end condition is satisfied. If the defrost operation termination condition is satisfied, the process proceeds to step ST47 and the defrost operation is terminated. On the contrary, if the defrost operation end condition is not satisfied, the operation state is maintained as it is.
[0137]
【The invention's effect】
  ContractClaim1as well as2In this invention, when the room temperature is within the reference range, the restricting means (83) restricts switching from the first heating operation to the second heating operation. In other words, in a situation where the indoor temperature is within the reference range and the indoor heating load is assumed to be satisfied to some extent even if the first heating operation is continued, switching from the first heating operation to the second heating operation is restricted. Yes. Therefore, according to these inventions, the number of times the operation in the refrigerant circuit (1E) is switched can be suppressed, and the number of times the fixed capacity compressor (2C) is started and stopped and the number of operations of the switching mechanism (3B) can be reduced. As a result, by continuing the first heating operation, while satisfying the indoor heating load, the number of operation switching in the refrigerant circuit (1E) can be reduced, the reliability of the refrigeration system (1) is ensured, and the indoor comfort To some extent.
[0138]
  Further, in the invention of claim 2, the start prohibiting means ( 82 ) Is a fixed capacity compressor that changes according to the air conditioning load ( 2C ) Is set in consideration of the operation continuation time and fixed capacity compressor ( 2C ) Is prohibited. For this reason, the air conditioning load is not so large and the fixed capacity compressor ( 2C ) In the operating state that must be stopped immediately after starting, start prohibition means ( 82 ) By fixed capacity compressor ( 2C ) Can be prohibited.
[0139]
  Therefore, according to the present invention, the fixed capacity compressor ( 2C ) Can be prevented from starting and stopping frequently in a short period of time, 2C ) Can be reliably reduced. In other words, according to the present invention, the compressor corresponding to the air conditioning load is used with a fixed capacity type compressor, while reducing the cost and size of the refrigeration apparatus, 1 ) Can be sufficiently secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation during a cooling / cooling operation.
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation when the refrigeration unit and the refrigeration unit are thermo-OFF during the cooling / cooling operation.
FIG. 4 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation during a first heating operation.
FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram showing an operation during a second heating operation.
FIG. 6 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation during a third heating operation.
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram illustrating an operation during a heating pause operation.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a controller in the refrigeration apparatus.
FIG. 9: Prohibition time Y in the controller start prohibition section₁Non-inverter compressor operation duration X showing the setting method₁And prohibited time Y₁FIG.
FIG. 10 Time limit Y in the controller start limit unit₂The duration X of the first heating operation and the second heating operation indicating the setting method₂And time limit Y₂FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a control operation performed by a controller for a non-inverter compressor.
FIG. 12 is a flowchart showing a control operation performed by an overheating control unit of the controller.
FIG. 13 is a flowchart showing a control operation performed by an indoor fan control unit of the controller.
FIG. 14 is a flowchart showing a control operation performed by a defrost control unit of the controller.
[Explanation of symbols]
  (1E) Refrigerant circuit
  (2A) Inverter compressor (variable capacity compressor)
  (2C) Second non-inverter compressor (fixed capacity compressor)
  (3B) Second four-way switching valve (switching mechanism)
  (4) Outdoor heat exchanger
  (41) Indoor heat exchanger (heat exchanger for air conditioning)
  (45) Refrigerated heat exchanger (cooling heat exchanger)
  (51) Refrigeration heat exchanger (cooling heat exchanger)
  (81) Compressor control unit (compressor control means)
  (82) Startup prohibition section (Startup prohibition means)
  (83) Start restriction part (Restriction means)

Claims

An outdoor heat exchanger (4) for exchanging heat between the outdoor air and the refrigerant, an air conditioning heat exchanger (41) for exchanging heat between the indoor air and the refrigerant, and a cooling heat exchanger (for exchanging heat between the indoor air and the refrigerant ( 45, 51) and a refrigerant circuit (1E) connected to the refrigerant circuit (1E) for circulating a refrigerant in the refrigerant circuit (1E) to perform a refrigeration cycle,
The refrigerant circuit (1E) includes a variable capacity compressor (2A) whose capacity is controlled according to the cooling load in the cabinet, and a fixed capacity compressor (2C) which is started or stopped according to the indoor air conditioning load. And a first state in which the discharge side of the variable capacity compressor (2A) communicates with the outdoor heat exchanger (4) and a second state in which the suction side of the fixed capacity compressor (2C) communicates The switching mechanism (3B) is connected,
The refrigerant circuit (1E) includes a first heating operation in which the outdoor heat exchanger (4) and the fixed capacity compressor (2C) are stopped by the air conditioning heat exchanger (41) serving as a condenser, and the outdoor heat exchanger. (4) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (4) becomes an evaporator, and the fixed capacity compressor (2C) sucks refrigerant from the outdoor heat exchanger (4), and heat exchange for air conditioning The third heating operation in which the fixed capacity compressor (2C) is stopped by the condenser (41) and the outdoor heat exchanger (4) serving as a condenser, the start and stop of the fixed capacity compressor (2C) and the switching mechanism ( 3B) is configured to be switched by the operation of
When the time limit is set according to the duration of the first heating operation and the second heating operation immediately before and the room temperature during the heating operation is within the reference range lower than the room temperature setting value, the third heating operation is performed. A refrigeration apparatus provided with a restriction means (83) for restricting switching to the second heating operation until the time limit has elapsed from the time point when switching to the first heating operation.

Outdoor heat exchanger ( 4 ) that exchanges heat between outdoor air and refrigerant, heat exchanger for air conditioning ( 41 ) that exchanges heat between indoor air and refrigerant, and heat exchanger (cooling) that exchanges heat between indoor air and refrigerant ( 45,51 ) is connected to the refrigerant circuit ( 1E ), and the refrigerant circuit ( 1E ) circulates the refrigerant to perform a refrigeration cycle,
The refrigerant circuit ( 1E ) includes a variable capacity compressor ( 2A ) whose capacity is controlled according to the cooling load in the cabinet, and a fixed capacity compressor ( 2C ) which is started or stopped according to the indoor air conditioning load. And are connected,
Compressor control means ( 81 ) for controlling the operation of the variable capacity compressor ( 2A ) and the fixed capacity compressor ( 2C ) ;
The prohibition time is set according to the operation duration of the fixed capacity compressor ( 2C ) immediately before , and the compressor control means ( 81 ) is used until the prohibition time elapses after the fixed capacity compressor ( 2C ) is stopped. While having a start prohibition means ( 82 ) for prohibiting the start of the fixed capacity compressor ( 2C ) ,
The refrigerant circuit (1E) has a first state in which the discharge side of the variable capacity compressor (2A) communicates with the outdoor heat exchanger (4) and a first state in which the suction side of the fixed capacity compressor (2C) communicates. A switching mechanism (3B) for switching between the two states is connected,
The refrigerant circuit (1E) includes a first heating operation in which the outdoor heat exchanger (4) and the fixed capacity compressor (2C) are stopped by the air conditioning heat exchanger (41) serving as a condenser, and the outdoor heat exchanger. (4) becomes a condenser and the outdoor heat exchanger (4) becomes an evaporator, and the fixed capacity compressor (2C) sucks refrigerant from the outdoor heat exchanger (4), and heat exchange for air conditioning The third heating operation in which the fixed capacity compressor (2C) is stopped by the condenser (41) and the outdoor heat exchanger (4) serving as a condenser, the start and stop of the fixed capacity compressor (2C) and the switching mechanism ( 3B) is configured to be switched by the operation of
When the time limit is set according to the duration of the first heating operation and the second heating operation immediately before, and the room temperature during the heating operation is within a predetermined range lower than the room temperature setting value, the third heating operation is performed. A refrigeration apparatus provided with a restriction means (83) for restricting switching to the second heating operation until the time limit has elapsed from the time of switching to the first heating operation.

The refrigeration apparatus according to claim 2,
Start prohibition means ( 82 ) Fixed capacity compressor ( 2C The refrigeration apparatus is configured to increase the set value of the prohibition time as the operation duration time of (2) becomes shorter.

The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The limiter (83) is a refrigeration apparatus configured to increase the set value of the limit time as the duration time of the first heating operation and the second heating operation is shortened.