JP2009293899A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レシーバ内の液冷媒量を確保して、冷却用のショーケースにおける冷却能力の低下を未然に回避すること。
【解決手段】レシーバ（35）の気層部を圧縮機（31,32）の中間圧室に連通させるガス抜き管（62）と、該ガス抜き管（62）に設けられるガス抜き弁（63）とを備えている。圧縮機（31,32）の吐出冷媒が室外熱交換器（34）と室内熱交換器（71）とに分流して凝縮した後レシーバ（35）へ流入し、レシーバ（35）の液冷媒が冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）に供給されて蒸発する暖房冷凍運転時に、室外熱交換器（34）または室内熱交換器（71）の冷媒の過冷却度が所定値以上になると、ガス抜き弁（63）が開放される。その結果、室内熱交換器（71）等に溜まっている液冷媒が排出されてレシーバ（35）へ流入する。
【選択図】図７

Description

本発明は、圧縮機の吐出冷媒が熱源側熱交換器および第１利用側熱交換器へ分流して凝縮した後レシーバへ流入し、該レシーバの液冷媒が第２利用側熱交換器へ流れて蒸発する冷凍装置に関するものである。

従来より、熱源ユニットに対して、複数の利用ユニットが並列に接続された、いわゆるマルチ式の冷凍装置が知られている。例えば特許文献１の冷凍装置は、圧縮機およや熱源側熱交換器、レシーバを有する熱源ユニットと、各々が利用側熱交換器を有する空調用の利用ユニットおよび冷却用の利用ユニットとを備えている。

この冷凍装置では、熱源ユニットに対して、各利用ユニットが連絡配管（３本）によって接続されている。そして、この冷凍装置では、空調用の利用ユニットで暖房動作が行われると同時に、冷却用の利用ユニットで冷却動作が行われる暖房冷凍運転が可能である。具体的に、この暖房冷凍運転では、圧縮機の吐出冷媒が熱源側熱交換器と空調用の利用ユニットとに分流してそれぞれ凝縮する。熱源側熱交換器で凝縮した冷媒は、レシーバを介した後、空調用の利用ユニットで凝縮した冷媒と合流して冷却用の利用ユニットで蒸発する。つまり、この運転では、冷却用の利用ユニットの冷却能力（蒸発熱量）と、空調用の利用ユニットの暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、余る凝縮熱を熱源側熱交換器で室外に放出している。
特開２００４−４４９２１号公報

ところで、上述した冷凍装置の暖房冷凍運転において、熱源側熱交換器で凝縮した冷媒と同様に、空調用の利用ユニットで凝縮した冷媒も熱源ユニットのレシーバを介した後に冷却用の利用ユニットへ供給することが考えられる。つまり、その場合、空調用の利用ユニットとレシーバとを連通させる連絡配管が１つ追加される。

ところが、例えば、空調用の利用ユニットが熱源ユニットよりも高い位置に配設されたり、空調用の利用ユニットが熱源ユニットから長い距離離れている場合など、圧縮機の吐出冷媒が空調用の利用ユニットを流れてレシーバへ流入する経路の圧力損失が圧縮機の吐出冷媒が熱源側熱交換器を流れてレシーバへ流入する経路の圧力損失よりも高くなる。その場合、空調用の利用ユニットの利用側熱交換器において、冷媒の流れが遅くなり、凝縮した液冷媒が次第に溜まっていく。そうすると、空調用の利用ユニットからレシーバへ流入する液冷媒の量が減少する。一方、レシーバにおいては、冷却用の利用ユニットによる冷却に必要な量だけ流出する。したがって、レシーバ内において、液冷媒が次第に減少していき、最後には空になってしまうという問題があった。つまり、熱源側熱交換器側の経路と空調用の利用ユニット側の経路のうち、圧力損失が高い方の経路において冷媒の流速が低下して液冷媒がなかなかレシーバまで流れていかないという問題があった。そうすると、冷却用の利用ユニットへ供給される冷媒量が確保されず、冷却能力が低下したり冷却不能になるという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レシーバ内の液冷媒量を確保して、冷却用の利用ユニットにおける冷却能力の低下および冷却不能を未然に回避することである。

第１の発明は、圧縮機（31,32,33）と、熱源側熱交換器（34）と、第１利用側熱交換器（71）および第２利用側熱交換器（81,91）と、上記熱源側熱交換器（34）の液側端および上記第１利用側熱交換器（71）の液側端が配管によって接続され且つ液冷媒が上記第２利用側熱交換器（81,91）へ流れるレシーバ（35）とを有し、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、上記圧縮機（31,32,33）の吐出冷媒が上記熱源側熱交換器（34）および上記第１利用側熱交換器（71）に分流して放熱すると共に、上記レシーバ（35）の液冷媒が上記第２利用側熱交換器（81,91）へ流れて吸熱する運転を行う冷凍装置を前提としている。そして、本発明の冷凍装置は、一端が上記レシーバ（35）の気層部に連通し、他端が上記冷媒回路（20）における上記レシーバ（35）内の圧力よりも低い圧力のラインに連通するガス抜き管（62）と、該ガス抜き管（62）に設けられる開閉弁（63）と、上記運転時に、上記熱源側熱交換器（34）および第１利用側熱交換器（71）に溜まった冷媒量を示す指標に基づいて上記開閉弁（63）を開く制御手段（100）とを備えているものである。

上記の発明の冷凍装置は、第１利用側熱交換器（71）での加熱動作と、第２利用側熱交換器（81,91）での冷却動作とが同時に行われる運転を備えている。具体的に、この運転では、圧縮機（31,32,33）の吐出冷媒が第１利用側熱交換器（71）と熱源側熱交換器（34）とに分流して放熱（凝縮）する。これにより、第１利用側熱交換器（71）で加熱動作が行われる。第１利用側熱交換器（71）および熱源側熱交換器（34）で放熱した冷媒は、レシーバ（35）へ流入し、そのレシーバ（35）内の液冷媒は第２利用側熱交換器（81,91）へ流れて吸熱（蒸発）する。これにより、第２利用側熱交換器（81,91）で冷却動作が行われる。第２利用側熱交換器（81,91）で蒸発した冷媒は圧縮機（31,32,33）へ戻る。

ここで、例えば、圧縮機（31,32,33）の吐出冷媒が熱源側熱交換器（34）を経由してレシーバ（35）へ流れる経路の圧力損失よりも第１利用側熱交換器（71）を経由してレシーバ（35）へ流れる経路の圧力損失が大きい場合を考える。この場合、第１利用側熱交換器（71）側の経路においては、冷媒が流れにくくなり、第１利用側熱交換器（71）に冷媒（液冷媒）が溜まりやすくなる。そうすると、第１利用側熱交換器（71）側の経路からレシーバ（35）へは冷媒があまり流入しなくなる。一方、レシーバ（35）から第２利用側熱交換器（81,91）へは必要流量の液冷媒が流出していく。その結果、レシーバ（35）では冷媒が減少していき最終的には冷媒がなくなってしまう。そのため、第２利用側熱交換器（81,91）において冷却動作が行えなくなる。

そこで、本発明では、第１利用側熱交換器（71）に溜まった冷媒が所定量まで多くなると、開閉弁（63）が開く。ここで、レシーバ（35）内は圧縮機（31,32,33）の吐出圧力（即ち、冷凍サイクルにおける高圧）とほぼ同圧となっており、ガス抜き管（62）は高圧よりも低い圧力のラインへ連通している。したがって、開閉弁（63）が開くと、レシーバ（35）内からガス抜き管（62）へガス冷媒が流出し、その分、第１利用側熱交換器（71）に溜まっていた冷媒がレシーバ（35）へ流入する。これにより、レシーバ（35）において液冷媒の減少が抑制される。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記ガス抜き管（62）の他端が、上記圧縮機（31,32,33）の中間圧の圧縮室に連通しているものである。

上記の発明では、ガス抜き管（62）がレシーバ（35）の圧力よりも低い中間圧の圧縮室に連通している。したがって、開閉弁（63）が開くと、レシーバ（35）内のガス冷媒がガス抜き管（62）を介して圧縮機（31,32,33）の中間圧室に流入する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記冷媒量を示す指標として、上記熱源側熱交換器（34）および上記第１利用側熱交換器（71）のガス側端の冷媒の過冷却度、または、上記熱源側熱交換器（34）内および上記第１利用側熱交換器（71）内の冷媒の過冷却度を用いるものである。

上記の発明では、冷媒量を示す指標として、冷媒の過冷却度が用いられる。即ち、熱源側熱交換器（34）内および第１利用側熱交換器（71）内で冷媒が凝縮して液冷媒が溜まっていくと、この液冷媒が更に放熱して過冷却状態となる。そのため、熱源側熱交換器（34）内および第１利用側熱交換器（71）内の冷媒の過冷却度を検出することで、各熱交換器（34,71）に溜まった冷媒量を把握することができる。また、熱源側熱交換器（34）内および第１利用側熱交換器（71）内に完全に液冷媒が溜まり込んだ場合、その熱交換器（34,71）の入口近傍でも冷媒が凝縮して過冷却状態となることがある。このため、熱源側熱交換器（34）および第１利用側熱交換器（71）の入口側の冷媒の過冷却度を検出することで、その各熱交換器（34,71）内に溜まった冷媒量を把握することができる。

以上のように、本発明によれば、レシーバ（35）のガス抜き管（62）を設けて、熱源側熱交換器（34）および第１利用側熱交換器（71）に溜まった冷媒量が多くなると、ガス抜き管（62）を開放するようにした。したがって、熱源側熱交換器（34）等に溜まった液冷媒をレシーバ（35）へ流入させることができる。その結果、レシーバ（35）内の液冷媒が減少および空になるのを防止することができる。よって、レシーバ（35）から第２利用側熱交換器（81,91）へ供給される液冷媒量を確保することができ、第２利用側熱交換器（81,91）における冷却能力の低下および冷却不能を未然に回避することができる。

また、第２の発明によれば、ガス抜き管（62）を圧縮機（31,32,33）の中間圧の圧縮室に連通させるようにしたので、レシーバ（35）のガス冷媒を中間圧の圧縮室に流入させることができる。ここで、例えば、レシーバ（35）のガス冷媒を圧縮機（31,32,33）の吸入管へ流入させた場合、その分だけ、圧縮機（31,32,33）の吸入冷媒量が減少し、第２利用側熱交換器（81,91）における冷却能力が低下してしまう。ところが、本発明は、レシーバ（35）のガス冷媒を圧縮機（31,32,33）の中間圧室に流入させるため、圧縮機（31,32,33）の吸入冷媒量を減少させずにすむ。その結果、第２利用側熱交換器（81,91）における冷却能力の低下を防止することができる。

また、第３の発明によれば、熱源側熱交換器（34）等の入口側や内部の冷媒の過冷却度を用いて、熱源側熱交換器（34）等に溜まった冷媒量を検出するようにした。そのため、冷媒回路（20）に設けられる温度センサや圧力センサ等を利用することにより、熱源側熱交換器（34）等に溜まった冷媒量を容易に把握することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

〈全体構成〉
本実施形態の冷凍装置（10）は、コンビニエンスストアに設けられ、冷蔵庫および冷凍庫の冷却と、室内（店内）の冷暖房とを同時に行うものである。

図１に示すように、冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と、空調ユニット（12）と、冷蔵ショーケース（13）と、冷凍ショーケース（14）と、コントローラ（100）とを備えている。室外ユニット（11）には、熱源側回路を構成する室外回路（30）が設けられている。空調ユニット（12）、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）には、それぞれ利用側回路を構成する空調回路（70）、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）が設けられている。そして、本実施形態では、空調回路（70）が第１利用系統を、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）が第２利用系統をそれぞれ構成している。

この冷凍装置（1）では、室外回路（30）に対して複数の利用側回路（70,80,90）が並列に接続されることで、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）が構成されている。

上記室外回路（30）と各利用側回路（70,80,90）は、第１液側連絡配管（25）、第２液側連絡配管（26）、第１ガス側連絡配管（27）および第２ガス側連絡配管（28）によって互いに接続されている。第１液側連絡配管（25）の一端は、室外回路（30）の第１液側閉鎖弁（21）に接続されている。第１液側連絡配管（25）の他端は、２つに分岐して、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）にそれぞれ接続されている。第２液側連絡配管（26）は、一端が室外回路（30）の第２液側閉鎖弁（22）に接続され、他端が空調回路（70）に接続されている。第１ガス側連絡配管（27）は、一端が室外回路（30）の第１ガス側閉鎖弁（23）に接続され、他端が空調回路（70）に接続されている。第２ガス側連絡配管（28）は、一端が室外回路（30）の第２ガス側閉鎖弁（24）に接続され、他端が冷蔵回路（80）に接続されている。

〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（11）の室外回路（30）には、第１から第３までの３台の圧縮機（31,32,33）と、室外熱交換器（34）と、レシーバ（35）と、室外膨張弁（36）と、過冷却熱交換器（37）と、過冷却用膨張弁（38）と、第１から第３までの３つの四路切換弁（41,42,43）とが設けられている。

上記各圧縮機（31,32,33）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機で構成されている。第１圧縮機（31）は、可変容量型の圧縮機を構成している。つまり、第１圧縮機（31）は、インバータ制御によって回転速度が可変に構成されている。一方、第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）は、回転速度が一定の固定容量型の圧縮機を構成している。なお、第３圧縮機（33）は、可変容量式のものであってもよい。

また、上記各圧縮機（31,32,33）は、冷凍装置（10）の圧縮機構を構成し、該圧縮機構は、第１利用系統の圧縮機構と、第２利用系統の圧縮機構とから構成されている。具体的に、第１圧縮機（31）は、原則として、冷蔵・冷凍用の第２利用系統に固定的に用いられ、第３圧縮機（33）は、原則として、空調用の第１利用系統に固定的に用いられる。一方、第２圧縮機（32）は、第１利用系統と第２利用系統とに切り換えて用いられ、第１利用系統および第２利用系統の応援用の圧縮機を構成している。

上記第１圧縮機（31）の吸入側は、第１吸入管（46）を介して上記第２ガス側閉鎖弁（24）に接続されている。第２圧縮機（32）の吸入側は、第２吸入管（47）を介して上記第３四路切換弁（43）に接続されている。第３圧縮機（33）の吸入側は、第３吸入管（48）を介して上記第２四路切換弁（42）に接続されている。

上記第１圧縮機（31）、第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）の吐出側には、それぞれ第１吐出管（45a）、第２吐出管（45b）および第３吐出管（45c）の一端が接続されている。これら各吐出管（45a,45b,45c）の他端は、合流して吐出合流管（45）の一端に接続されている。吐出合流管（45）の他端は、上記第１四路切換弁（41）に接続されている。また、各吐出管（45a,45b,45c）には、逆止弁（CV）がそれぞれ設けられている。この逆止弁（CV）は、図１に示す矢印方向の冷媒流れのみを許容するものである（なお、以下に記載する逆止弁（CV）についても同様である）。

上記室外熱交換器（34）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、本発明に係る熱源側熱交換器を構成している。室外熱交換器（34）の近傍には、室外ファン（40）が設けられている。この室外熱交換器（34）では、冷媒と室外ファン（40）によって送風される室外空気との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（34）のガス側端である一端は、第１四路切換弁（41）に接続されている。室外熱交換器（34）の液側端である他端は、第１液管（51）を介して上記レシーバ（35）の頂部に接続されている。レシーバ（35）の底部は、第２液管（52）を介して第１液側閉鎖弁（21）に接続されている。なお、第１液管（51）および第２液管（52）には、逆止弁（CV）がそれぞれ設けられている。

上記第１液管（51）と第２液管（52）との間には、バイパス管（54）が設けられている。つまり、バイパス管（54）の一端は、第１液管（51）における逆止弁（CV）の上流側に接続され、他端は、第２液管（52）における逆止弁（CV）の上流側に接続されている。そして、バイパス管（54）の途中には、室外膨張弁（36）が設けられている。室外膨張弁（36）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。

上記各四路切換弁（41,42,43）は、第１から第４までの４つのポートを備えている。第１四路切換弁（41）は、第１ポートが吐出合流管（45）に、第２ポートが第２四路切換弁（42）の第４ポートに、第３ポートが室外熱交換器（34）に、第４ポートが第１ガス側閉鎖弁（23）にそれぞれ接続されている。第２四路切換弁（42）は、第１ポートが吐出合流管（45）に、第２ポートが第３吸入管（48）にそれぞれ接続される一方、第３ポートが閉鎖されている。

そして、上記第１四路切換弁（41）および第２四路切換弁（42）は、第１ポートおよび第３ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第４ポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートおよび第４ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第３ポート互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とにそれぞれ切換可能となっている。

上記第３四路切換弁（43）は、第１ポートが第１接続管（49a）を介して吐出合流管（45）に連通し、第２ポートが第２吸入管（47）に接続され、第３ポートが第２接続管（49b）を介して第３吸入管（48）に接続され、第４ポートが第３接続管（49c）を介して第１吸入管（46）に接続されている。また、第２接続管（49b）および第３接続管（49c）には、逆止弁（CV）がそれぞれ設けられている。つまり、第３四路切換弁（43）は、常時、第１ポートには各圧縮機（31,32,33）の吐出圧力が作用する一方、第２ポート、第３ポートおよび第４ポートには第２圧縮機（32）、第３圧縮機（33）および第１圧縮機（31）の吸入圧力がそれぞれ作用する。

そして、上記第３四路切換弁（43）は、第１ポートおよび第３ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第４ポートが互いに連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートおよび第４ポートが互いに連通し且つ第２ポートおよび第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切換可能となっている。また、本実施形態では、上述した第３四路切換弁（43）および各接続管（49a,49b,49c）が圧縮機切換手段を構成している。

上記第２液管（52）には、過冷却熱交換器（37）が設けられている。この過冷却熱交換器（37）は、高圧側流路（37a）と低圧側流路（37b）を備えている。過冷却熱交換器（37）は、高圧側流路（37a）および低圧側流路（37b）を流れる冷媒同士が熱交換して、高圧側流路（28a）の冷媒が過冷却されるように構成されている。例えば、この過冷却熱交換器（37）は、プレート熱交換器により構成されている。

上記高圧側流路（37a）は、第２液管（52）におけるバイパス管（54）の接続位置よりも上流側に接続されている。つまり、高圧側流路（37a）は、流入端である一端がレシーバ（35）の底部に連通し、流出端である他端が第１液側閉鎖弁（21）に連通している。一方、低圧側流路（37b）の流入端である一端には、過冷却用通路としての第１分岐管（55）が接続されている。この第１分岐管（55）は、第２液管（52）における逆止弁（CV）の下流側から分岐している。第１分岐管（55）には、過冷却用膨張弁（38）が設けられている。この過冷却用膨張弁（38）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。また、低圧側流路（37b）の流出端である他端には、後述するインジェクション管（61）の一端が接続されている。

また、上記第１分岐管（55）と上記第１接続管（49a）との間には、第２分岐管（56）が設けられている。つまり、この第２分岐管（56）は、一端が第１分岐管（55）における過冷却用膨張弁（38）の上流側に接続され、他端が第１接続管（49a）の途中に接続されている。そして、第２分岐管（56）には、逆止弁（CV）が設けられている。

また、上記第２分岐管（56）には、第３分岐管（57）が設けられている。つまり、この第３分岐管（57）は、一端が第２分岐管（56）における逆止弁（CV）の上流側に接続され、他端がレシーバ（35）の頂部に接続されている。また、第３分岐管（57）の一端側は、第２分岐管（56）に接続されると共に第２液側閉鎖弁（22）に接続されている。そして、第３分岐管（57）には、第２分岐管（56）側から順に電磁弁（SV）および逆止弁（CV）が設けられている。

上記レシーバ（35）の頂部は、室外熱交換器（34）の液側端および後述する空調回路（70）の室内熱交換器（71）の液側端がそれぞれ配管によって接続されている。そして、レシーバ（35）は、該レシーバ（35）内の液冷媒が第２液管（52）および第１液側連絡配管（25）を介して冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）へ流れるように構成されている。

また、上記第２液管（52）と第３分岐管（57）との間には、第３液管（53）が接続されている。具体的に、第３液管（53）は、流入端である一端が第２液管（52）における過冷却熱交換器（37）の上流側に接続され、流出端である他端が第３分岐管（57）における電磁弁（SV）の上流側に接続されている。第３液管（53）には、逆止弁（CV）が設けられている。

上記インジェクション管（61）の他端側（流出端側）は、３つの分岐インジェクション管（61a,61b,61c）に分岐している。これら３つの分岐インジェクション管（61a,61b,61c）は、それぞれ各圧縮機（31,32,33）の中間ポートに接続されている。各圧縮機（31,32,33）において、中間ポートは中間圧の圧縮室（以下、中間圧室という。）に連通している。つまり、これらインジェクション管（61,61a,61b,61c）は、過冷却熱交換器（37）から各圧縮機（31,32,33）の中間圧室へガス冷媒を注入するインジェクション回路を構成している。そして、これらの構成がいわゆるエコノマイザシステムとして構成されている。なお、各分岐インジェクション管（61a,61b,61c）には、電磁弁（SV）がそれぞれ設けられている。

また、上記各吐出管（45a,45b,45c）には、それぞれ逆止弁（CV）の上流側に油分離器（39）が設けられている。油分離器（39）は、圧縮機（31,32,33）の吐出冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。そして、各油分離器（39）には、それぞれ油戻し管（65a,65b,65c）が接続されている。これら３つの油戻し管（65a,65b,65c）は、油戻し合流管（65）の流入端側に接続されている。油戻し合流管（65）の流出端は、インジェクション管（61）の途中に接続されている。つまり、油戻し合流管（65）は、各圧縮機（31,32,33）における中間圧室に連通している。また、第１圧縮機（31）に対応する油戻し管（65a）には、キャピラリチューブ（CP）が設けられている。第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）に対応する各油戻し管（65b,65c）には、油分離器（39）側から順に逆止弁（CV）およびキャピラリチューブ（CP）が設けられている。

上記各油戻し管（65a,65b,65c）および油戻し合流管（65）は、各油分離器（39）で分離された冷凍機油を各圧縮機（31,32,33）における中間圧室へ戻す油戻し通路を構成している。このように、油分離器（39）からの冷凍機油は、吸入管（46,47,48）ではなく中間圧室へ戻されるため、低圧冷媒によって冷却されて粘度が上昇することはない。

また、上記冷媒回路（20）には、本発明の特徴として、ガス抜き管（62）が設けられている。ガス抜き管（62）の一端は、流入端を構成し、レシーバ（35）の頂部（気層部）に接続されている。ガス抜き管（62）の他端は、流出端を構成し、インジェクション管（61）における油戻し合流管（65）よりも上流側に接続されている。したがって、レシーバ（35）の気層部は圧縮機（31,32,33）の中間圧室に連通する。つまり、ガス抜き管（62）の他端（流出端）は、レシーバ（35）の圧力（圧縮機（31,32,33）の吐出圧力、即ち高圧）よりも低圧のラインに連通している。そして、ガス抜き管（62）には、開閉弁（電磁弁）により構成されるガス抜き弁（63）が設けられている。

上記室外回路（30）には、各種センサや圧力スイッチが設けられている。具体的に、各吐出管（45a,45b,45c）における逆止弁（CV）の上流側には、それぞれ吐出温度センサ（111,112,113）と高圧圧力スイッチ（114,115,116）が設けられている。吐出温度センサ（111,112,113）は吐出管（45a,45b,45c）の温度を検出するものであり、高圧圧力スイッチ（114,115,116）は吐出圧力を検出して異常高圧時には冷凍装置（1）を緊急停止させるものである。吐出合流管（45）には、圧縮機（31,32,33）の吐出圧力を検出するための吐出圧力センサ（117）が設けられている。第１吸入管（46）および第３吸入管（48）には、それぞれ吸入温度センサ（118,119）と吸入圧力センサ（120,121）が設けられている。吸入温度センサ（118,119）は吸入管（46,48）の温度を検出するものであり、吸入圧力センサ（120,121）は圧縮機（31,32,33）の吸入圧力を検出するものである。第２液管（52）において、過冷却熱交換器（37）の下流側には液温度センサ（123）が設けられている。液温度センサ（123）は、過冷却熱交換器（37）から第２液管（52）に流出した液冷媒の温度を検出するものである。

また、上記室外熱交換器（34）の近傍には、室外の外気温度を検出する室外温度センサ（122）が設けられている。室外熱交換器（34）のガス側端（入口端）には第１冷媒温度センサ（125）が、室外熱交換器（34）の伝熱管には第２冷媒温度センサ（126）がそれぞれ設けられている。

〈空調ユニット〉
上記空調ユニット（12）の空調回路（70）は、一端（液側端）が第２液側連絡配管（26）に接続され、他端（ガス側端）が第１ガス側連絡配管（27）に接続されている。空調回路（70）には、ガス側端から順に、室内熱交換器（71）および室内膨張弁（72）が設けられている。室内熱交換器（71）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、本発明に係る第１利用側熱交換器を構成している。室内熱交換器（71）の近傍には、室内ファン（73）が設けられている。この室内熱交換器（71）では、冷媒と室内ファン（73）が送風する室内空気との間で熱交換が行われる。室内膨張弁（72）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。

上記空調回路（70）では、室内熱交換器（71）のガス側端に第１冷媒温度センサ（131）が、室内熱交換器（71）の伝熱管に第２冷媒温度センサ（132）がそれぞれ設けられている。また、室内熱交換器（71）の近傍には、店内空気の温度を検出する室内温度センサ（133）が設けられている。

〈冷蔵ショーケース〉
上記冷蔵ショーケース（13）の冷蔵回路（80）は、一端（液側端）が第１液側連絡配管（25）の分岐端に接続され、他端（ガス側端）が第２ガス側連絡配管（28）に接続されている。冷蔵回路（80）には、ガス側端から順に、冷蔵熱交換器（81）および冷蔵膨張弁（82）が設けられている。冷蔵熱交換器（81）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、本発明に係る第２利用側熱交換器を構成している。冷蔵熱交換器（81）の近傍には、冷蔵ファン（83）が設けられている。この冷蔵熱交換器（81）では、冷媒と冷蔵ファン（83）が送風する庫内空気との間で熱交換が行われる。

上記冷蔵回路（80）では、冷蔵熱交換器（81）の流出側に出口冷媒温度センサ（134）が設けられている。冷蔵膨張弁（82）は、出口冷媒温度センサ（134）の検出温度に応じて開度が調節される感温式膨張弁で構成されている。冷蔵膨張弁（82）の上流側近傍には、開閉自在な電磁弁（SV）が設けられている。また、冷蔵熱交換器（81）の近傍には、冷蔵ショーケース（13）内の庫内空気の温度を検出する庫内温度センサ（135）が設けられている。

〈冷凍ショーケース〉
上記冷凍ショーケース（14）の冷凍回路（90）は、一端（液側端）が第１液側連絡配管（25）の分岐端に接続され、他端（ガス側端）が第２ガス側連絡配管（28）の途中に接続されている。冷凍回路（90）には、液側端から順に、冷凍膨張弁（92）、冷凍熱交換器（91）およびブースタ圧縮機（94）が設けられている。冷凍熱交換器（91）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、上記冷蔵熱交換器（81）と共に本発明に係る第２利用側熱交換器を構成している。冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ファン（93）が設けられている。この冷凍熱交換器（91）では、冷媒と冷凍ファン（93）が送風する庫内空気との間で熱交換が行われる。

上記冷凍回路（90）では、冷凍熱交換器（91）の流出側に出口冷媒温度センサ（136）が設けられている。冷凍膨張弁（92）は、出口冷媒温度センサ（136）の検出温度に応じて開度が調節される感温式膨張弁で構成されている。冷凍膨張弁（92）の上流側近傍には、開閉自在な電磁弁（SV）が設けられている。また、冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ショーケース（14）内の庫内空気の温度を検出する庫内温度センサ（137）が設けられている。

上記ブースタ圧縮機（94）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機であって、可変容量式の圧縮機を構成している。ブースタ圧縮機（94）の吐出管（95）は第２ガス側連絡配管（28）に接続され、ブースタ圧縮機（94）の吸入管（96）は冷凍熱交換器（91）に接続されている。吐出管（95）には、ブースタ圧縮機（94）側から順に、高圧圧力スイッチ（138）、油分離器（97）および逆止弁（CV）が設けられている。吸入管（96）には、ブースタ圧縮機（94）の吸入圧力を検出するための吸入圧力センサ（139）が設けられている。油分離器（97）には、冷媒から分離した冷凍機油をブースタ圧縮機（94）の吸入側（吸入管（96））に戻すための油戻し管（98）が接続されている。この油戻し管（98）には、キャピラリチューブ（CP）が設けられている。

また、上記冷凍回路（90）には、吸入管（96）と吐出管（95）とを接続するバイパス管（99）も設けられている。バイパス管（99）には、逆止弁（CV）が設けられている。バイパス管（99）は、ブースタ圧縮機（94）の故障時等において、吸入管（96）を流れる冷媒がブースタ圧縮機（94）をバイパスして吐出管（95）へ流れるように構成されている。

そして、本実施形態の冷媒回路（20）は、空調回路（70）、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）における冷媒の蒸発温度が互いに異なっている。つまり、空調回路（70）と冷蔵回路（80）と冷凍回路（90）とは、互いに冷媒の蒸発圧力が異なっている。

〈コントローラ〉
上記コントローラ（100）は、上述した各種機器や弁の制御を行い冷凍装置（10）の運転を制御するもので、本発明に係る制御手段を構成している。また、コントローラ（100）には、上述した各種センサの検出値が入力される。

また、上記コントローラ（100）は、本発明の特徴として、後述する第２暖房冷凍運転時に室外熱交換器（34）内および室内熱交換器（71）内の冷媒量に基づいてガス抜き弁（63）の開閉制御を行うように構成されている。この開閉制御の詳細な動作については後述する。

−運転動作−
次に、冷凍装置（10）の運転動作について各運転モード毎に説明する。ここでは、代表的な運転モードとして、〈i〉空調ユニット（12）の冷房と各ショーケース（13,14）の冷却とを同時に行う第１冷房冷凍運転、〈ii〉第１冷房冷凍運転で空調ユニット（12）の冷房能力が不足した場合に行う第２冷房冷凍運転、〈iii〉空調ユニット（12）の暖房と各ショーケース（13,14）の冷却とを室外熱交換器（34）を用いずに１００％熱回収運転で行う第１暖房冷凍運転、〈iv〉第１暖房冷凍運転で空調ユニット（12）の暖房能力が余る場合に行う第２暖房冷凍運転について具体的に説明する。

〈第１冷房冷凍運転〉
この第１冷房冷凍運転は、図２に示すように、第１圧縮機（31）および第２圧縮機（32）が第２利用系統の圧縮機構を構成し、第３圧縮機（33）が第１利用系統の圧縮機構を構成する。そして、第１圧縮機（31）、第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（94）を駆動する。

また、全ての四路切換弁（41,42,43）が第１状態に設定される。さらに、室外膨張弁（36）が全閉状態となり、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）の各電磁弁（SV）が開放状態に設定される。また、室内膨張弁（72）、冷蔵膨張弁（82）、冷凍膨張弁（92）および過冷却用膨張弁（38）の開度がそれぞれ適宜調節される。また、各分岐インジェクション管（61a,61b,61c）の電磁弁（SV）が開放状態に設定される一方、第３分岐管（57）の電磁弁（SV）およびガス抜き管（62）のガス抜き弁（63）が閉鎖状態に設定される。

各圧縮機（31,32,33）で圧縮された冷媒は、吐出合流管（45）で合流した後、第１四路切換弁（41）を通過して室外熱交換器（34）へ流れる。室外熱交換器（34）では、冷媒が室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（34）で凝縮した液冷媒は、第１液管（51）を介してレシーバ（35）に流入する。レシーバ（35）の液冷媒は第２液管（52）へ流れる。

第２液管（52）に流れた液冷媒は、一部が過冷却熱交換器（37）の高圧側流路（37a）へ流れ、残りが第３液管（53）および第３分岐管（57）を通って第２液側連絡配管（26）へ流れる。一方、第２液管（33）から第１分岐管（55）へ分岐した分岐冷媒は、過冷却用膨張弁（38）で減圧された後、過冷却熱交換器（37）の低圧側流路（37b）へ流れる。そして、過冷却熱交換器（37）では、低圧側流路（37b）の分岐冷媒が高圧側流路（37a）の液冷媒と熱交換して蒸発し、高圧側流路（37a）の液冷媒が過冷却される。この過冷却された液冷媒は、第２液管（52）から第１液側連絡配管（25）へ流れる。一方、蒸発した低圧側流路（37b）の冷媒は、インジェクション管（61）へ流れる。

インジェクション管（61）へ流れた冷媒は、各分岐インジェクション管（61a,61b,61c）を通じて各圧縮機（31,32,33）の中間圧室へインジェクションされる。これにより、各圧縮機（31,32,33）の吐出ガス温度が低減される。また、油分離器（39）で分離された冷凍機油は、油戻し合流管（65）を通ってインジェクション管（61）へ戻され、冷媒と共に圧縮機（31,32,33）の中間圧室へインジェクションされる。

第２液側連絡配管（26）へ流れた液冷媒は、空調回路（70）に流れる。空調回路（70）に流入した冷媒は、室内膨張弁（72）で減圧された後、室内熱交換器（71）で室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内空気が冷却されて店内の冷房が行われる。室内熱交換器（71）で蒸発した冷媒は、第１ガス側連絡配管（27）、第１四路切換弁（41）および第２四路切換弁（42）を順に介した後、第３吸入管（48）から第３圧縮機（33）へ吸入される。

一方、第１液側連絡配管（25）へ流れた液冷媒は、冷蔵回路（80）と冷凍回路（90）とに分流する。冷蔵回路（80）に流入した冷媒は、冷蔵膨張弁（82）で減圧された後、冷蔵熱交換器（81）で庫内空気から吸熱して蒸発する。これにより、冷蔵ショーケース（13）の庫内の冷却が行われる。この冷蔵ショーケース（13）では、例えば庫内温度が５℃に維持される。冷蔵熱交換器（81）で蒸発した冷媒は、第２ガス側連絡配管（28）へ流れる。冷凍回路（90）に流入した冷媒は、冷凍膨張弁（92）で減圧された後、冷凍熱交換器（91）で庫内空気から吸熱して蒸発する。これにより、冷凍ショーケース（14）の庫内の冷却が行われる。この冷凍ショーケース（14）では、例えば庫内温度が−１０℃に維持される。冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、ブースタ圧縮機（94）で圧縮された後、第２ガス側連絡配管（28）で冷蔵回路（80）からの冷媒と合流する。合流した冷媒は、第１吸入管（46）へ流れて、一部が第１圧縮機（31）に吸入され、残りが第３四路切換弁（43）を介して第２吸入管（47）から第２圧縮機（32）に吸入される。

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、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）の庫内が冷却される。

〈第２冷房冷凍運転〉
この第２冷房冷凍運転は、図３に示すように、上記第１冷房冷凍運転において第２圧縮機（32）を第１利用系統に切り換えた運転である。この第２冷房冷凍運転の設定は、基本的に第１冷房冷凍運転時と同様であるが、第３四路切換弁（43）が第２状態に設定される点が異なる。

したがって、この第２冷房冷凍運転時においては、第１冷房冷凍運転と同様に、第１圧縮機（31）、第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）から吐出した冷媒は、室外熱交換器（34）で凝縮し、室内熱交換器（71）と冷蔵熱交換器（81）と冷凍熱交換器（91）で蒸発する。

そして、室内熱交換器（71）で蒸発した冷媒は、第２圧縮機（32）および第３圧縮機（33）に吸入され、冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、第１圧縮機（31）に吸入されることになる。つまり、空調側の第１利用系統に２台の圧縮機（32,33）を使うことで、店内の冷房能力の不足が補われる。

〈第１暖房冷凍運転〉
この第１暖房冷凍運転は、室外熱交換器（34）を用いずに行われる。第１暖房冷凍運転は、図４に示すように、第１圧縮機（31）、第２圧縮機（32）およびブースタ圧縮機（94）を駆動する一方、第３圧縮機（33）は停止している。

また、第１四路切換弁（41）は第２状態に設定され、第２四路切換弁（42）および第３四路切換弁（43）は第１状態に設定される。さらに、室外膨張弁（36）が全閉状態となり、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）の各電磁弁（SV）が開放状態に設定される。また、室内膨張弁（72）は全開状態に設定される一方、冷蔵膨張弁（82）および冷凍膨張弁（92）の開度がそれぞれ適宜調節される。過冷却用膨張弁（38）は全閉状態に設定される。また、第３分岐管（57）の電磁弁（SV）は開放状態に設定され、ガス抜き管（62）のガス抜き弁（63）は閉鎖状態に設定される。なお、各分岐インジェクション管（61a,61b,61c）の電磁弁（SV）は開放状態に設定され、油分離器（39）から冷凍機油が各圧縮機（31,32,33）の中間圧室にインジェクションされる。

この状態において、第１圧縮機（31）および第２圧縮機（32）で圧縮された冷媒は、第１四路切換弁（41）から第１ガス側連絡配管（27）を介して空調回路（70）へ流れる。空調回路（70）に流れた冷媒は、室内熱交換器（71）で室内空気へ放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱されて店内の暖房が行われる。室内熱交換器（71）で凝縮した液冷媒は、第２液側連絡配管（26）および第３分岐管（57）を介してレシーバ（35）に流入する。

レシーバ（35）の液冷媒は、第２液管（52）に流れ過冷却熱交換器（37）の高圧側流路（37a）を通過して、第１液側連絡配管（25）に流れる。なお、過冷却熱交換器（37）の高圧側流路（37a）を通過する液冷媒は過冷却されない。

第１液側連絡配管（25）に流れた液冷媒は、冷蔵回路（80）と冷凍回路（90）とに分流する。冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）では、上記第１冷房冷凍運転と同様に冷媒が流れる。つまり、冷蔵回路（80）では、冷媒が冷蔵熱交換器（81）で蒸発し、冷蔵ショーケース（13）の庫内が冷却される。冷凍回路（90）では、冷媒が冷凍熱交換器（91）で蒸発し、冷凍ショーケース（14）の庫内が冷却される。冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）でそれぞれ蒸発した冷媒は、第２ガス側連絡配管（28）で合流した後、第１圧縮機（31）と第２圧縮機（32）とに分かれて吸入される。冷媒が以上のように循環を繰り返すことにより、店内が暖房されると同時に、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）の庫内が冷却される。

この第１暖房冷凍運転では、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）の冷却能力（蒸発熱量）と、空調ユニット（12）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。このように第１暖房冷凍運転では、空調ユニット（12）で凝縮した冷媒が、室外ユニット（10）へは戻らずに冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）へ直接流入することになる。

〈第２暖房冷凍運転〉
この第２暖房冷凍運転は、図５に示すように、第２四路切換弁（42）が第２状態に設定される他は弁の設定などが上記第１暖房冷凍運転と同じである。

第１圧縮機（31）および第２圧縮機（32）で圧縮された冷媒の一部は、上記第１暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（71）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、第２液側連絡配管（26）および第３分岐管（57）を介してレシーバ（35）に流入する。一方、第１圧縮機（31）および第２圧縮機（32）で圧縮された他の冷媒は、第２四路切換弁（42）および第１四路切換弁（41）を順に介して室外熱交換器（34）へ流れる。室外熱交換器（34）では、冷媒が室外空気から吸熱して凝縮する。凝縮した液冷媒は、第１液管（51）を介してレシーバ（35）へ流入する。

レシーバ（35）の液冷媒は、上記第１暖房冷凍運転と同様に、第２液管（52）および第１液側連絡配管（25）を介して冷蔵回路（80）と冷凍回路（90）とに分流する。同様に、冷蔵回路（80）および冷凍回路（90）でそれぞれ蒸発した冷媒は、第２ガス側連絡配管（28）で合流した後、第１圧縮機（31）と第２圧縮機（32）とに分かれて吸入される。冷媒が以上のように循環を繰り返すことにより、店内が暖房されると同時に、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）の庫内が冷却される。

このように第２暖房冷凍運転は、圧縮機（31,32）の吐出冷媒が室外熱交換器（34）および室内熱交換器（71）に分流して放熱した後にレシーバ（35）へ流入すると共に、レシーバ（35）の液冷媒が冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）へ流れて吸熱する運転である。この第２暖房冷凍運転では、冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）の冷却能力（蒸発熱量）と、空調ユニット（12）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交換器（34）で室外に放出することになる。

〈コントローラの動作〉
コントローラ（100）は、上記第２暖房冷凍運転時において、図６に示すフローに基づいてガス抜き弁（63）の開閉制御を行う。

ここで、仮に、空調ユニット（12）が室外ユニット（11）よりも高い位置に設置されている場合や、第１ガス側連絡配管（27）および第２液側連絡配管（26）の長さが長い場合について考える。この場合、上記第２暖房冷凍運転において、圧縮機（31,32）の吐出冷媒が空調ユニット（12）を介してレシーバ（35）まで流れる経路（以下、空調ユニット側経路という。）の圧力損失は、圧縮機（31,32）の吐出冷媒が室外熱交換器（34）を介してレシーバ（35）まで流れる経路（以下、室外熱交換器側経路という。）の圧力損失よりも高くなる。そのため、空調ユニット側経路における冷媒の流れが室外熱交換器側経路における冷媒の流れに比べて遅くなる。そうすると、室内熱交換器（71）では冷媒が凝縮しても流れにくいため液冷媒が次第に溜まっていく。その結果、空調ユニット側経路ではレシーバ（35）へ流入する液冷媒の量が少なくなる。一方、レシーバ（35）の液冷媒は、各ショーケース（13,14）の冷却に必要な量だけ第２液管（52）へ流出していく。したがって、上記第２暖房冷凍運転では、レシーバ（35）内の液冷媒が次第に減少して最終的にはなくなってしまい、各ショーケース（13,14）において冷却不能となる。これは、室外熱交換器側経路の圧力損失が空調ユニット側経路の圧力損失よりも高い場合についても同様の結果となる。そこで、本実施形態の第２暖房冷凍運転では、コントローラ（100）によるガス抜き弁（63）の制御が行われる。

先ず、図６のフローがスタートすると、ステップＳＴ１において、室内熱交換器（71）内または室外熱交換器（34）内に多量の冷媒が溜まっているか否かの判定が行われる。

具体的に、ステップＳ１では、吐出温度センサ（111,112）や吐出圧力センサ（117）の検出値から求めた高圧の相当飽和温度Ｐｃと、室内熱交換器（71）の第１冷媒温度センサ（131）で検出した冷媒温度Ｔｈ１および室外熱交換器（34）の第１冷媒温度センサ（125）で検出した冷媒温度Ｔｈ２との温度差「Ｐｃ−Ｔｈ１」、「Ｐｃ−Ｔｈ２」が算出される。つまり、ステップＳ１では、室内熱交換器（71）の入口近傍での冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ１」と、室外熱交換器（34）の入口近傍での冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ２」が算出される。

ここで、室内熱交換器（71）内や室外熱交換器（34）内が液冷媒で満たされている場合、室内熱交換器（71）等の入口側の冷媒も過冷却された状態となるため、この冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ１」、「Ｐｃ−Ｔｈ２」も大きくなる。つまり、このような冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ１」、「Ｐｃ−Ｔｈ２」は室内熱交換器（71）および室外熱交換器（34）の冷媒量を示す指標となる。したがって、ステップＳ１において、この過冷却度がＴ１℃（例えば２℃）よりも大きい場合には、その大きい方の室内熱交換器（71）または室外熱交換器（34）に冷媒が多量に溜まっていると判定し、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、ガス抜き管（62）のガス抜き弁（63）が開放状態に切り換えられる。そうすると、図７に示すように、レシーバ（35）内の気層部と圧縮機（31,32）の中間圧室とが連通する。レシーバ（35）内は高圧であり中間圧室は中間圧であるため、この圧力差によってレシーバ（35）内のガス冷媒がガス抜き管（62）へ流出する。ガス抜き管（62）へ流出したガス冷媒は、インジェクション管（61）および分岐インジェクション管（61a,61b）を介して圧縮機（31,32）の中間圧室に流入する。そうすると、レシーバ（35）では、ガス冷媒が流出した分だけ圧力が低下するため、液冷媒が満たされている方の室内熱交換器（71）または室外熱交換器（34）側から液冷媒が流れ込んでくる。これにより、室内熱交換器（71）等の液冷媒の溜まりが解消されると共に、レシーバ（35）内の液冷媒の減少が防止される。

このようにして室内熱交換器（71）等に溜まった冷媒が排出されると、上記過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ１」、「Ｐｃ−Ｔｈ２」も次第に低下していく。そして、ステップＳ１において、この冷媒の過冷却度がＴ１℃以下となると、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、室内熱交換器（71）等において冷媒の溜まりが解消されたか否かの確認の判定が行われる。具体的に、ステップＳ３では、例えば室内熱交換器（71）の入口側の冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ１」がｔ１分（例えば３分）以上継続してＴ１℃以下の場合、室内熱交換器（71）内に冷媒がほとんど溜まっていないと判定し、ステップＳ４へ移行する。ステップＳＴ４では、ガス抜き弁（63）が閉鎖状態に切り換えられる。

また、ステップＳ３では、高圧の相当飽和温度Ｐｃと、室内熱交換器（71）の第２冷媒温度センサ（132）で検出した冷媒温度Ｔｈ３および室外熱交換器（34）の第２冷媒温度センサ（126）で検出した冷媒温度Ｔｈ４との温度差「Ｐｃ−Ｔｈ３」、「Ｐｃ−Ｔｈ４」も算出される。つまり、ステップＳ３では、室内熱交換器（71）の出口直前の冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ３」と、室外熱交換器（34）の出口直前の冷媒の過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ４」も算出される。そして、この過冷却度「Ｐｃ−Ｔｈ３」等がｔ２分（例えば２分）以上継続してＴ２℃（例えば５℃）よりも小さい場合にも、室内熱交換器（71）等に液冷媒がほとんど溜まっていないと判定し、ステップＳ４へ移行する。その結果、ガス抜き弁（63）が閉鎖状態となる。一方、ステップＳ３についての上記２つの条件のいずれもが成立しない場合には、ガス抜き弁（63）が開放状態で維持される。

以上のように、図６のフローによる制御動作では、室内熱交換器（71）または室外熱交換器（34）に溜まった冷媒量が多くなると、レシーバ（35）内の液冷媒がなくなる前にガス抜き弁（63）が開放状態に切り換えられる。これにより、レシーバ（35）内の液冷媒がなくなる前に、室内熱交換器（71）等に溜まっている液冷媒をレシーバ（35）へ流入させることができる。

−実施形態の効果−
本実施形態では、レシーバ（35）の気層部とそれよりも圧力の低い圧縮機（31,32,33）の中間圧室とを連通させるガス抜き管（62）を設けるようにした。そして、本実施形態では、第２暖房冷凍運転において、室内熱交換器（71）内および室外熱交換器（34）内に溜まった冷媒量を示す指標（冷媒の過冷却度）に基づいて、ガス抜き管（62）のガス抜き弁（63）を開放状態にする（開く）ようにしている。具体的には、室内熱交換器（71）等に溜まった冷媒量が多くなると、ガス抜き弁（63）が開放状態となる。このため、レシーバ（35）内の液冷媒がなくなる前に、即ちレシーバ（35）から全ての液冷媒が第２液管（52）へ流出する前に、室内熱交換器（71）等に溜まっている液冷媒をレシーバ（35）へ流入させることができる。これにより、第２暖房冷凍運転において、レシーバ（35）の液冷媒が空になるのを未然に防止することができる。その結果、第２暖房冷凍運転において、レシーバ（35）から各ショーケース（13,14）へ供給する液冷媒の量を常に確保することができ、各ショーケースの冷却不能または冷却能力低下を未然に回避することができる。よって、冷凍装置（10）の信頼性を向上させることができる。

また、上記ガス抜き弁（63）の制御では、室内熱交換器（71）等の入口近傍の冷媒の過冷却度が所定値以下になっても直ぐにはガス抜き弁（63）を閉鎖せずに、その過冷却度が一定時間継続して所定値以下である場合に、ガス抜き弁（63）を閉鎖するようにした。したがって、室内熱交換器（71）等の冷媒の溜まりを確実に解消することができる。その結果、レシーバ（35）内の液冷媒が空になるのを確実に防止することができる。

また、本実施形態では、室内熱交換器（71）の入口側や内部の冷媒の過冷却度を用いて、室外熱交換器（34）や室内熱交換器（71）内に溜まった冷媒量を検出するようにしている。このため、室内熱交換器（71）等内の冷媒の寝込みを比較的容易に把握することができる。

また、室内熱交換器（71）内に液冷媒が多量に溜まると該熱交換器（71）内で冷媒があまり凝縮できなくなり、暖房能力が低下してしまう。ところが、本実施形態のように、ガス抜き弁（63）を開放して室内熱交換器（71）に溜まった液冷媒を排出させることで、暖房能力の低下を防止することができる。

また、本実施形態では、ガス抜き管（62）を圧縮機（31,32,33）の中間圧の圧縮室に連通させ、レシーバ（35）のガス冷媒を中間圧の圧縮室に流入させるようにした。ここで、例えば、レシーバ（35）のガス冷媒を圧縮機（31,32）の吸入管へ流入させた場合、その分だけ冷蔵ショーケース（13）および冷凍ショーケース（14）側から圧縮機（31,32）へ吸入される冷媒量が減少する。そのため、冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）における冷媒循環量が減少し、冷却能力が低下してしまう。ところが、本実施形態では、レシーバ（35）のガス冷媒を圧縮機（31,32）の中間圧室に流入させるため、冷蔵熱交換器（81）および冷凍熱交換器（91）における冷媒循環量の減少、引いては冷却能力の低下を起こさせることはない。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としても良い。

例えば、上記実施形態では、室内熱交換器（71）等に溜まり込む冷媒量を、室内熱交換器（71）等の流入側や内部の冷媒の過冷却度から求めるようにしているが、これ以外の方法で求めるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ガス抜き管（62）によってレシーバ（35）のガス冷媒を各圧縮機（31,32,33）の中間圧室に流入させるようにしたが、これに代えて、圧縮機（31,32,33）の吸入側に戻すようにしても本発明の目的を達成することができる。

また、第１利用側熱交換器として空調回路（70）を複数設けるようにしてもよいし、第２利用側熱交換器として冷蔵回路（80）のみまたは冷凍回路（90）のみを設けるようにしてもよい。

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

以上説明したように、本発明は、冷媒が熱源側熱交換器および第１利用側熱交換器の双方で凝縮した後レシーバへ流入し、該レシーバの液冷媒が第２利用側熱交換器へ供給されて蒸発する冷凍装置について有用である。

図１は、実施形態に係る冷凍装置の構成を示す配管系統図である。 図２は、第１冷房冷凍運転時の冷媒流れを示す配管系統図である。 図３は、第２冷房冷凍運転時の冷媒流れを示す配管系統図である。 図４は、第１暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す配管系統図である。 図５は、第２暖房冷凍運転時の冷媒流れを示す配管系統図である。 図６は、コントローラの制御動作を示すフローチャートである。 図７は、第２暖房冷凍運転においてガス抜き弁を開放状態にした場合の冷媒流れを示す配管系統図である。

符号の説明

10 冷凍装置
20 冷媒回路
31 第１圧縮機（圧縮機）
32 第２圧縮機（圧縮機）
33 第３圧縮機（圧縮機）
34 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
35 レシーバ
62 ガス抜き管
63 ガス抜き弁（開閉弁）
71 室内熱交換器（第１利用側熱交換器）
81 冷蔵熱交換器（第２利用側熱交換器）
91 冷凍熱交換器（第２利用側熱交換器）
100 コントローラ（制御手段）

Claims (3)

1. 圧縮機（31,32,33）と、熱源側熱交換器（34）と、第１利用側熱交換器（71）および第２利用側熱交換器（81,91）と、上記熱源側熱交換器（34）の液側端および上記第１利用側熱交換器（71）の液側端が配管によって接続され且つ液冷媒が上記第２利用側熱交換器（81,91）へ流れるレシーバ（35）とを有し、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備え、
   上記圧縮機（31,32,33）の吐出冷媒が上記熱源側熱交換器（34）および上記第１利用側熱交換器（71）に分流して放熱すると共に、上記レシーバ（35）の液冷媒が上記第２利用側熱交換器（81,91）へ流れて吸熱する運転を行う冷凍装置であって、
   一端が上記レシーバ（35）の気層部に連通し、他端が上記冷媒回路（20）における上記レシーバ（35）内の圧力よりも低い圧力のラインに連通するガス抜き管（62）と、該ガス抜き管（62）に設けられる開閉弁（63）と、上記運転時に、上記熱源側熱交換器（34）および第１利用側熱交換器（71）に溜まった冷媒量を示す指標に基づいて上記開閉弁（63）を開く制御手段（100）とを備えている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記ガス抜き管（62）の他端は、上記圧縮機（31,32,33）の中間圧の圧縮室に連通している
   ことを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項１または２において、
   上記冷媒量を示す指標として、上記熱源側熱交換器（34）および上記第１利用側熱交換器（71）のガス側端の冷媒の過冷却度、または、上記熱源側熱交換器（34）内および上記第１利用側熱交換器（71）内の冷媒の過冷却度を用いる
   ことを特徴とする冷凍装置。

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