(57)【要約】【課題】圧縮機（11）及び熱源側熱交換器（13）に対して１系統利用側熱交換器（32，42）が並列に接続された冷凍装置（1）において、ヒータなどのデフロスト専用加熱器を設けなくてもデフロスト運転を行えるようにする。【解決手段】圧縮機（11）に、低圧冷媒を吸入する低圧ポート（11a）と、中間圧冷媒を吸入する中間圧ポート（11b）を設ける。圧縮機（11）の吐出ポートと熱源側熱交換器（13）のガス側端部が連通するとともに第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部と圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）が連通する第１位置と、吐出ポートと第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部が連通する第２位置とに切り換え可能に構成された切換機構（12）を冷媒回路（10）に設け、第１系統の利用側熱交換器（32）のガス側端部を第２吸入ポート（11b）に接続する。【選択図】図１
2010014343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２系統の利用側熱交換器（32，42）が圧縮機（11）及び熱源側熱交換器（13）に対して並列に接続された冷媒回路（10）を有する冷凍装置であって、
上記圧縮機（11）は、吸入圧力が異なる第１吸入ポート（11a）と第２吸入ポート（11b）とを備え、
上記冷媒回路（10）は、上記圧縮機（11）の吐出ポートと熱源側熱交換器（13）のガス側端部が連通するとともに第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部と上記圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）が連通する第１位置と、上記吐出ポートと第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部が連通する第２位置とに切り換え可能に構成された切換機構（12）を備え、
上記第１系統の利用側熱交換器（32）のガス側端部が上記第２吸入ポート（11b）に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１吸入ポート（11a）は上記圧縮機（11）が低圧冷媒を吸入する低圧ポートであり、上記第２吸入ポート（11b）は上記圧縮機（11）が低圧冷媒よりも圧力が高くて高圧冷媒よりも圧力が低い中間圧冷媒を吸入する中間圧ポートであることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記切換機構（12）は、第２位置で上記熱源側熱交換器（13）のガス側端部と上記圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）が連通するように構成される一方、
上記冷媒回路（10）には、切換機構（12）を第２位置に設定した状態で、上記熱源側熱交換器（13）の冷媒流れを停止させる冷媒流通停止機構（14，CV1）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
高圧冷媒が流れる高圧冷媒流路（16a）と中間圧冷媒が流れる中間圧冷媒流路（16b）とを有して高圧冷媒と中間圧冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器（16）を備え、
上記高圧冷媒流路（16a）は、冷媒回路（10）の液側配管（57）に接続され、
上記中間圧冷媒流路（16b）は、上記液側配管（57）から分岐するとともに減圧機構（61）を有する分岐配管（60）に該減圧機構（61）の上流側で接続され、該分岐配管（60）が上記中間圧ポート（11b）に接続されていることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、圧縮機及び熱源側熱交換器に対して２系統の利用側熱交換器が並列に接続された冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置には、圧縮機及び熱源側熱交換器に対して蒸発温度の異なる２系統の利用側熱交換器が並列に接続されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の冷凍装置は、圧縮機と室外熱交換器（熱源側熱交換器）とを有する室外ユニットと、冷蔵熱交換器（第１の系統の利用側熱交換器）と膨張機構とを有する冷蔵ユニット（第１の利用側ユニット）と、冷凍熱交換器（第２の系統の利用側熱交換器）と膨張機構とを有する冷凍ユニット（第２の利用側ユニット）とを有している。
【０００４】
圧縮機の吐出ポートは室外熱交換器のガス側端部に接続され、室外熱交換器の液側端部は室外ユニットと利用側ユニットの間の液側連絡配管に接続されている。液側連絡配管は、２つに分岐して、それぞれ膨張機構を介して冷蔵熱交換器及び冷凍熱交換器に接続されている。冷蔵熱交換器のガス側端部は、室外ユニットと利用側ユニットの間のガス側連絡配管に接続されている。また、冷凍熱交換器のガス側端部は、ブースタ圧縮機を介して上記ガス側連絡配管に接続されている。このガス側連絡配管は、圧縮機の吸入ポートに接続されている。
【０００５】
この冷凍装置では、冷媒が圧縮機、室外熱交換器、膨張機構及び冷蔵熱交換器の順に循環する冷蔵系統回路と、冷媒が圧縮機、室外熱交換器、膨張機構、冷凍熱交換器及びブースタ圧縮機の順に循環する冷凍系統回路とが構成されている。上記冷凍装置では、冷凍系統回路にブースタ圧縮機が設けられているので、冷蔵熱交換器の蒸発温度よりも冷凍熱交換器の蒸発温度が低くなる異温度蒸発の冷媒回路が構成されていることになる。
【特許文献１】特開２００３−００４３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記冷凍装置では、運転中に冷凍熱交換器の蒸発温度が冷蔵熱交換器の蒸発温度よりも低くなるため、冷凍熱交換器に霜が付きやすくなる。従来の冷凍装置では、冷凍熱交換器に霜が付着した場合に対処するため、ヒータなどのデフロスト専用の加熱器を冷凍熱交換器の近傍に設ける必要があり、装置構成が複雑になってコストが高くなる問題があった。また、上記構成では、冷蔵熱交換器のデフロストが必要な場合でも、同様に装置構成が複雑になってコストが高くなる問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目して創案されたものであり、その目的は、圧縮機及び熱源側熱交換器に対して蒸発圧力の異なる複数の利用側熱交換器が並列に接続された冷凍装置において、ヒータなどのデフロスト専用の加熱器を設けなくてもデフロスト運転を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、２系統の利用側熱交換器（32，42）が圧縮機（11）及び熱源側熱交換器（13）に対して並列に接続された冷媒回路（10）を有する冷凍装置を前提としている。
【０００９】
そして、この冷凍装置は、上記圧縮機（11）が、吸入圧力の異なる第１吸入ポート（11a）と第２吸入ポート（11b）とを備え、上記冷媒回路（10）が、上記圧縮機（11）の吐出ポートと熱源側熱交換器（13）のガス側端部が連通するとともに第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部と上記圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）が連通する第１位置と、上記吐出ポートと第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部が連通する第２位置とに切り換え可能に構成された切換機構（12）を備え、上記第１系統の利用側熱交換器（32）のガス側端部が上記第２吸入ポート（11b）に接続されていることを特徴としている。
【００１０】
この第１の発明では、切換機構（12）を第１位置に設定すると、上記熱源側熱交換器（13）を凝縮器として上記各系統の利用側熱交換器（32，42）を蒸発器とする冷却運転を行うことができる。具体的には、このとき、第１系統の利用側熱交換器（32）のガス側端部が上記第２吸入ポート（11b）に連通するとともに、圧縮機（11）の吐出ポートと熱源側熱交換器（13）のガス側端部が連通し、第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部が圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）に連通する。また、熱源側熱交換器（13）の液側端部と各利用側熱交換器（32，42）の液側端部が連通している。
【００１１】
したがって、冷媒は、圧縮機（11）から吐出されて熱源側熱交換器（13）で凝縮し、各利用側熱交換器（32，42）で蒸発するサイクルで冷媒回路（10）を循環するので、利用側熱交換器（32，42）において空気を冷却することができる。このとき、第１系統の利用側熱交換器（32）が圧縮機（11）の第２吸入ポート（11b）に連通し、第２系統の利用側熱交換器（42）が圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）に連通しているので、各系統の利用側熱交換器（32，42）は、蒸発温度が互いに異なる状態になる。
【００１２】
また、切換機構（12）を第２位置に設定すると、第２系統の利用側熱交換器（42）を凝縮器として第１系統の利用側熱交換器（32）を蒸発器とするデフロスト運転を行うことができる。具体的には、このとき、第１系統の利用側熱交換器（32）のガス側端部が圧縮機（11）の第２吸入ポート（11b）に連通するとともに、圧縮機（11）の吐出ポートと第２系統の利用側熱交換器（42）のガス側端部が連通する。また、各系統の利用側熱交換器（32，42）は熱源側熱交換器（13）に並列に接続されているため、その液側端部同士が連通している。
【００１３】
したがって、冷媒は、圧縮機（11）から吐出されて第２系統の利用側熱交換器（42）で凝縮し、第１系統の利用側熱交換器（32）で蒸発するサイクルで冷媒回路（10）を循環する。このとき、熱源側熱交換器（13）は、蒸発器として機能させてもよいし、停止させてもよい。このように切換機構（12）を第２位置に設定することにより、第２系統の利用側熱交換器（32，42）が着霜したときにデフロスト運転を行うことができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、上記第１吸入ポート（11a）が上記圧縮機（11）に低圧冷媒が吸入される低圧ポートであり、上記第２吸入ポート（11b）が上記圧縮機（11）に低圧冷媒よりも圧力が高くて高圧冷媒よりも圧力が低い中間圧冷媒が吸入される中間圧ポートであることを特徴としている。
【００１５】
この第２の発明では、切換機構（12）を第１位置に設定して行う冷却運転時に、第１吸入ポート（11a）に連通する第２系統の利用側熱交換器（42）が低圧側となり、第２吸入ポート（11b）に連通する第１系統の利用側熱交換器（32）が中間圧側となる。このため、第２系統の利用側熱交換器（42）の蒸発温度が第１系統の利用側熱交換器（32）の蒸発温度よりも低くなる。この状態では、第１系統を冷蔵系統、第２系統を冷凍系統と考えることができる。
【００１６】
そして、切換機構（12）を第２位置に設定すると、冷媒が圧縮機（11）から吐出されて第２系統の利用側熱交換器（42）で凝縮し、第１系統の利用側熱交換器（32）で蒸発するサイクルで冷媒回路（10）を循環するので、冷凍系統（低温側）の利用側熱交換器（42）のデフロストを行うことができる。なお、この第２の発明とは逆に第１吸入ポート（11a）を中間圧ポートとし、上記第２吸入ポート（11b）を低圧ポートとすると、冷蔵系統（高温側）の利用側熱交換器（32）がデフロストされることになる。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、上記切換機構（12）が、第２位置で上記熱源側熱交換器（13）のガス側端部と上記圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）が連通するように構成される一方、上記冷媒回路（10）には、切換機構（12）を第２位置に設定した状態で、上記熱源側熱交換器（13）の冷媒流れを停止させる冷媒流通停止機構（14，CV1）が設けられていることを特徴としている。
【００１８】
この第３の発明では、切換機構（12）を第２位置に設定したときに、上記熱源側熱交換器（13）のガス側端部と上記圧縮機（11）の第１吸入ポート（低圧ポート）（11a）が連通するように構成される一方、冷媒流通停止機構（14，CV1）により上記熱源側熱交換器（13）の冷媒流れが停止する。冷媒流通停止機構（14，CV1）を設けない場合は切換機構を第２位置にしてデフロスト運転を行うときに熱源側熱交換器（13）も蒸発器として用いることができるが、この発明では熱源側熱交換器（13）を用いずに、第２系統の利用側熱交換器（42）を凝縮器とし、第１系統の利用側熱交換器（32）を蒸発器として、第１系統の利用側熱交換器（32）で空気を冷やしながら第２系統の利用側熱交換器（42）をデフロストすることができる。
【００１９】
第４の発明は、第２または第３の発明において、高圧冷媒が流れる高圧冷媒流路（16a）と中間圧冷媒が流れる中間圧冷媒流路（16b）とを有して高圧冷媒と中間圧冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器（16）を備え、上記高圧冷媒流路（16a）が冷媒回路（10）の液側配管（57）に接続され、上記中間圧冷媒流路（16b）が、上記液側配管（57）から分岐するとともに減圧機構（61）を有する分岐配管（60）に該減圧機構（61）の上流側で接続され、該分岐配管（60）が上記中間圧ポート（11b）に接続されていることを特徴としている。
【００２０】
この第４の発明では、上記冷媒熱交換器（16）により過冷却度が高められた高圧液冷媒が、利用側熱交換器（32，42）に供給される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、熱源側熱交換器（13）を凝縮器として上記利用側熱交換器（32，42）を蒸発器とする冷却運転時の第１位置と、第２系統の利用側熱交換器（42）を凝縮器として第１系統の利用側熱交換器（32）を蒸発器とするデフロスト運転時の第２位置とを、切換機構（12）により切り換えて行うことができる。したがって、デフロスト運転のためにヒータなどのデフロスト専用の加熱器を設けなくてもよいため、装置構成が複雑になったりコストが高くなったりする問題を防止できる。
【００２２】
上記第２の発明によれば、圧縮機（11）の第１吸入ポート（11a）を低圧ポートとし、第２吸入ポート（11b）を中間圧ポートとしているので、切換機構（12）を第１位置に設定して行う冷却運転時には、第１系統の利用側熱交換器（32）が高温側、第２系統の利用側熱交換器（42）が低温側となる。そして、切換機構を第２位置に設定すると、低温側の第２系統の利用側熱交換器（42）をデフロストできる。この発明においても、デフロスト運転のためにヒータなどのデフロスト専用の加熱器を設けなくてもよいため、装置構成が複雑になったりコストが高くなったりする問題を防止できる。
【００２３】
上記第３の発明によれば、切換機構（12）を第２位置に設定した状態で上記熱源側熱交換器（13）の冷媒流れを停止させる冷媒流通停止機構（14，CV1）を設けたことにより、第２系統の利用側熱交換器（42）をデフロストしながら第１系統の利用側熱交換器（32）の冷却を行う熱回収運転が可能となる。
【００２４】
上記第４の発明によれば、高圧液冷媒の過冷却度を高める冷媒熱交換器（16）を設けているので、運転時の各利用側熱交換器（32，42）における冷凍能力を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
本実施形態の冷凍装置（1）は、コンビニエンスストアなどの商店に設置される冷凍装置であって、冷蔵ショーケース及び冷凍ショーケースの庫内を冷却するものである。上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（2）と冷蔵ユニット（3）と冷凍ユニット（4）とを備えている。上記室外ユニット（2）は屋外に設置され、冷蔵ユニット（3）と冷凍ユニット（4）は店内に設置されている。上記冷蔵ユニット（3）は上記冷蔵ショーケースの庫内を冷却し、上記冷凍ユニット（4）は上記冷凍ショーケースの庫内を冷却するように構成されている。
【００２７】
上記冷凍装置（1）には、上記室外ユニット（2）に室外回路（20）が、冷蔵ユニット（3）に冷蔵回路（30）が、上記冷凍ユニット（4）に冷凍回路（40）がそれぞれ設けられている。上記冷凍装置（1）では、これらの回路（20，30，40）を配管で接続することによって蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路（10）が構成されている。
【００２８】
上記冷媒回路（10）においては、上記冷蔵回路（30）と冷凍回路（40）が、室外回路（20）に対して並列に接続されている。上記冷蔵回路（30）は、第１液側連絡配管（5a）及び第１ガス側連絡配管（6a）を介して室外回路（20）に接続され、上記冷凍回路（40）は、第２液側連絡配管（5b）及び第２ガス側連絡配管（6b）を介して室外回路（20）に接続されている。上記冷媒回路（10）は、冷蔵系統側と冷媒系統側の２系統の回路を有している。
【００２９】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（2）の室外回路（20）には、圧縮機（11）と四路切換弁（12）と室外熱交換器（13）と室外膨張弁（14）とレシーバー（15）と過冷却熱交換器（冷媒熱交換器）（16）とが設けられている。また、室外回路（20）には、２つの液側閉鎖弁（17a，17b）と２つのガス側閉鎖弁（18a，18b）とが設けられている。
【００３０】
上記室外回路（20）において、第１液側閉鎖弁（17a）には第１液側連絡管（5a）の一端が接続され、第２液側閉鎖弁（17b）には第２液側連絡管（5b）の一端が接続されている。また、第１ガス側閉鎖弁（18a）には第１ガス側連絡配管（6a）の一端が接続され、第２ガス側閉鎖弁（18b）には第２ガス側連絡配管（6b）の一端が接続されている。
【００３１】
上記圧縮機（11）は、例えば、スクロール圧縮機などの容積型圧縮機により構成されている。圧縮機（11）は、インバータを介して電力が供給され、該インバータの出力周波数を変化させることにより運転容量が可変に構成された圧縮機である。上記圧縮機（11）は、内部に圧縮室（図示せず）を備え、この圧縮室の低圧位置から該圧縮室へ低圧冷媒を供給するための低圧ポート（第１吸入ポート）（11a）と、該圧縮室における圧縮途中（中間圧位置）から該圧縮室へ中間圧冷媒（冷媒回路の低圧圧力よりも圧力が高くて高圧圧力よりも圧力が低い冷媒）を供給するための中間圧ポート（第２吸入ポート）（11b）とを備えている。
【００３２】
上記圧縮機（11）の低圧ポート（11a）には、第１吸入管（51）の一端が接続され、この第１吸入管（51）の他端は四路切換弁（12）に接続されている。上記圧縮機（11）の中間圧ポート（11b）には、第２吸入管（52）の一端が接続され、この第２吸入管（52）の他端は第１ガス側閉鎖弁（18a）に接続されている。このことにより、上記第１ガス側連絡配管（6a）が上記圧縮機（11）の中間圧ポート（11b）に連通している。このように、上記圧縮機（11）には、複数の吸入ポート（11a，11b）に各吸入管（51，52）が接続されている。各吸入管（51，52）は蒸発温度が異なる複数系統の蒸発器となる利用側熱交換器（32，42）に連通するので、圧縮機（11）と室外熱交換器（熱源側熱交換器）（12）に対して、これら利用側熱交換器（32，42）が並列に接続されていることになる。
【００３３】
上記圧縮機（11）の吐出側には、吐出管（53）の一端が接続されている。該吐出管（53）の他端は第１四路切換弁（12）に接続されている。
【００３４】
室外熱交換器（13）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構成され、この室外熱交換器（13）において、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われるようになっている。室外熱交換器（13）の近傍には、室外ファン（18）が設けられている。室外熱交換器（13）へは、この室外ファン（18）によって室外空気が送られる。
【００３５】
上記室外熱交換器（13）は、ガス側端部（図の上端）が第１室外ガス管（54）を介して四路切換弁（12）に接続される一方、この四路切換弁（12）は、第２室外ガス管（55）によって上記第２ガス側閉鎖弁（18b）に接続されている。また、上記室外熱交換器（13）の液側端部（図の下端）は、第１から第４の室外液管（56〜59）と各液側連絡配管（5a，5b）とを介して、各利用側熱交換器（32，42）の液側端部に接続されている。
【００３６】
室外液管（56〜59）には上記レシーバー（15）と過冷却熱交換器（16）が設けられている。具体的には、室外熱交換器（13）の液側端部は、第１室外液管（56）を介してレシーバー（15）の頂部に接続されている。この第１室外液管（56）には、室外熱交換器（13）からレシーバー（15）へ向かう冷媒の流れを許容し、逆向きの冷媒流れを禁止する室外第１逆止弁（CV1）が設けられている。
【００３７】
レシーバー（15）の底部には、第２室外液管（57）の一端が接続されている。該第２室外液管（57）の他端は２つに分岐しており、第２室外液管第１分岐管（57a）が第１液側閉鎖弁（17a）を介して第１液側連絡管（5a）に接続され、第２室外液管第２分岐管（57b）が第２液側閉鎖弁（17b）を介して第２液側連絡管（5b）に接続されている。上記第２室外液管第２分岐管（57b）には、レシーバー（15）から第２液側閉鎖弁（18b）へ向かう冷媒の流れを許容する一方、逆方向への冷媒の流れを禁止する室外第２逆止弁（CV2）が設けられている。
【００３８】
上記第２室外液管第２分岐管（57b）において、室外第２逆止弁（CV2）と第２液側閉鎖弁（17b）との間には、第３室外液管（58）の一端が接続されている。第３室外液管（58）の他端は、第１室外液管（56）における室外第１逆止弁（CV1）とレシーバー（15）の頂部との間に接続されている。また、第３室外液管（58）には、室外第３逆止弁（CV3）が設けられている。この室外第３逆止弁（CV3）は、レシーバー（15）へ向かう冷媒の流れを許容する一方、逆方向への冷媒の流れを禁止するように構成されている。
【００３９】
第１液管（56）における室外熱交換器（13）と室外第１逆止弁（CV1）との間には、第４室外液管（59）の一端が接続されている。第４室外液管（59）の他端は、上記第２室外液管（57）に接続されている。第４液管（59）には、上記室外膨張弁（14）が設けられている。この室外膨張弁（14）は、開度調整可能な電子膨張弁により構成されている。
【００４０】
上記過冷却熱交換器（16）は、高圧冷媒が流れる高圧冷媒流路（16a）と中間圧冷媒が流れる中間圧冷媒流路（16b）とを有し、高圧冷媒と中間圧冷媒とが熱交換するように構成されている。高圧冷媒流路（16a）は、冷媒回路（10）の液側配管の一部を構成する配管である第２室外液管（57）の途中に設けられている。この高圧冷媒流路（16a）は、第２室外液管（57）における第４室外液管（59）との接続点と、上記レシーバ（13）との間に配置されている。また、中間圧冷媒流路（16b）は、上記第２室外液管（57）における高圧冷媒流路（16a）の下流側から分岐するとともに減圧弁（減圧機構）（61）を有する中間圧分岐管（60）の途中に設けられている。この中間圧分岐管（60）は、第２吸入管（52）に接続され、第１ガス側連絡配管（6a）とも連通している。また、中間圧冷媒流路（16b）は、中間圧分岐管（60）の経路内で減圧弁（61）の下流側に位置している。
【００４１】
本発明の切換機構を構成する上記四路切換弁（12）は、第１のポートに吐出管（53）が、第２のポートに室外熱交換器（13）が、第３のポートに第１吸入管（51）が、第４のポートに第２ガス側閉鎖弁（18b）がそれぞれ接続されている。この四路切換弁（12）は、第１のポートと第２のポートが互いに連通して第３のポートと第４のポートが互いに連通する第１位置（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２位置（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能に構成されている。
【００４２】
四路切換弁（12）を第１位置に設定すると、上記圧縮機（11）の吐出ポートと室外熱交換器（13）のガス側端部が連通するとともに上記第２ガス側連絡配管（6b）と上記圧縮機（11）の低圧ポート（11a）が連通する。また、四路切換弁（12）を第２位置に設定すると、上記吐出ポートと第２ガス側連絡配管（6b）が連通するとともに上記室外熱交換器（13）のガス側端部と上記圧縮機（11）の低圧ポート（11a）が連通する。四路切換弁（12）が第２位置に設定されるときは、第１室外液管（56）に設けられている室外膨張弁（14）と室外第１逆止弁（CV1）により、室外熱交換器（13）の冷媒流れが停止するようになっている。つまり、上記室外膨張弁（14）と室外第１逆止弁（CV1）が、四路切換弁（12）を第２位置に設定したときに室外熱交換器（13）の冷媒流れを阻止する冷媒流通停止機構を構成するようになっている。
【００４３】
〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（3）の冷蔵回路（30）には、冷蔵膨張弁（31）と冷蔵熱交換器（32）とが設けられている。
【００４４】
上記冷蔵熱交換器（32）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、この冷蔵熱交換器（32）において、冷媒と冷蔵ショーケース内の空気との間で熱交換が行われる。冷蔵熱交換器（32）の近傍には、冷蔵庫内ファン（38）が設けられている。上記冷蔵熱交換器（32）へは、この冷蔵庫内ファン（38）によって、ショーケース内の空気が送られる。
【００４５】
上記冷蔵熱交換器（32）は、圧縮機（11）に対して互いに並列に接続されて蒸発圧力が異なる複数台の利用側熱交換器（32，42）のうちの１台を構成する。上記冷蔵熱交換器（32）は、液側端部（図の下端）が上記第１液側連絡配管（5a）に接続され、ガス側端部（図の上端）が上記第１ガス側連絡配管（6a）に接続されている。このため、冷蔵熱交換器（32）のガス側端部は、圧縮機（11）の中間圧ポート（11b）に連通している。
【００４６】
上記冷蔵熱交換器（32）は、液側端部が、上記冷蔵膨張弁（31）及び冷蔵電磁弁（SV1）を介して第１液側連絡配管（5a）に接続されている。冷蔵膨張弁（31）は、感温筒（33）の検出温度に応じて開度が調整される感温式膨張弁で構成されており、感温筒（33）は、冷蔵熱交換器（32）の冷媒流出側であるガス側端部に設けられている。
【００４７】
〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット（4）の冷凍回路（40）には、冷凍膨張弁（41）と冷凍熱交換器（42）とが設けられている。
【００４８】
上記冷凍熱交換器（42）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、この冷凍熱交換器（42）において、冷媒と冷凍ショーケース内の空気との間で熱交換が行われる。冷凍熱交換器（42）の近傍には、冷凍庫内ファン（48）が設けられている。上記冷凍熱交換器（42）へは、この冷凍庫内ファン（48）によって、ショーケース内の空気が送られる。
【００４９】
上記冷凍熱交換器（42）は、圧縮機（11）に対して互いに並列に接続され、蒸発圧力が異なる複数台の利用側熱交換器（32，42）のうちの１台を構成する。上記冷凍熱交換器（42）は、冷却運転時の液側端部（図の下端）が上記第２液側連絡配管（5b）に接続され、ガス側端部（図の上端）が上記第２ガス側連絡配管（6b）に接続されている。このため、冷凍熱交換器（42）のガス側端部は、上記四路切換弁（12）を第１位置に設定すると圧縮機（11）の低圧ポート（11a）と連通し、上記四路切換弁（12）を第２位置に設定すると圧縮機（11）の吐出ポートと連通する。
【００５０】
上記冷凍熱交換器（42）は、冷却運転時の液側端部が、上記冷凍膨張弁（41）及び冷凍電磁弁（SV2）を介して第２液側連絡配管（5b）に接続されている。冷凍膨張弁（41）は、感温筒（43）の検出温度に応じて開度が調整される感温式膨張弁で構成されており、感温筒（43）は、冷凍熱交換器（42）における冷却運転時にガス側となる端部に設けられている。
【００５１】
−運転動作−
次に、この冷凍装置の運転状態について説明する
（冷蔵冷凍運転）
この冷凍装置では、基本的に、冷蔵ショーケースの庫内と冷凍ショーケースの庫内の冷却を同時に行う冷蔵冷凍運転が行われる。このとき、室外ユニット（2）において圧縮機（11）が運転されるとともに、四路切換弁（12）が第１位置に設定され、室外膨張弁（14）が閉鎖され、中間圧分岐管（60）の減圧弁（61）は所定開度に調整される。また、冷蔵ユニット（3）では、冷蔵電磁弁（SV1）が開放されるとともに冷蔵膨張弁（31）が所定開度に調整される。さらに、冷凍ユニット（4）では、冷凍電磁弁（SV2）が開放されるとともに冷凍膨張弁（41）が所定開度に調整される。
【００５２】
この冷蔵冷凍運転時は、図２に示すように、圧縮機（11）から吐出されたガス冷媒は、四路切換弁（12）を通って室外熱交換器（13）へ流入し、この室外熱交換器（13）において室外空気と熱交換して凝縮する。凝縮した液冷媒は、第１室外液管（56）、レシーバー（15）及び第２室外液管（57）を通って第１液側連絡配管（5a）と第２液側連絡配管（5b）に分流する。
【００５３】
第１液側連絡配管（5a）を流れる液冷媒は冷蔵ユニット（3）に流入する。冷蔵ユニット（3）では、液冷媒が冷蔵膨張弁（31）で減圧されて二相冷媒になり、冷蔵熱交換器（32）に流入する。冷媒は冷蔵熱交換器（32）において冷蔵ショーケースの庫内空気と熱交換して蒸発した後、冷蔵熱交換器（32）から流出する。冷蔵熱交換器（32）から流出したガス冷媒は第１ガス側連絡配管（6a）から第２吸入管（52）を通って圧縮機（11）の中間圧ポート（11b）から圧縮機（11）に吸入される。
【００５４】
一方、第２液側連絡配管（5b）を流れる液冷媒は冷凍ユニット（4）に流入する。冷凍ユニット（4）では、液冷媒が冷凍膨張弁（41）で減圧されて二相冷媒になり、冷凍熱交換器（42）に流入する。冷媒は冷凍熱交換器（42）において冷凍ショーケースの庫内空気と熱交換して蒸発した後、冷凍熱交換器（42）から流出する。冷凍熱交換器（42）から流出したガス冷媒は第２ガス側連絡配管（6b）から第１吸入管（51）を通って圧縮機（11）の低圧ポート（11a）から圧縮機（11）に吸入される。
【００５５】
この冷蔵冷凍運転時、過冷却熱交換器（16）の高圧冷媒流路（16a）で液冷媒が過冷却されるので、冷蔵熱交換器（32）と冷凍熱交換器（42）の冷却能力が向上する。また、過冷却熱交換器（16）の中間圧冷媒流路（16b）では中間圧冷媒が蒸発し、この中間圧冷媒は第２吸入管（52）を流れる中間圧冷媒とともに圧縮機（11）に中間圧ポート（11b）から吸入される。
【００５６】
この冷凍装置（1）では、冷蔵熱交換器（32）で蒸発したガス冷媒が圧縮機（11）に中間圧ポート（11b）から吸入され、冷凍熱交換器（42）で蒸発したガス冷媒が圧縮機（11）に低圧ポート（11a）から吸入される。低圧ポート（11a）の吸入圧力が中間圧ポート（11b）の吸入圧力よりも低いので、冷蔵熱交換器（32）の蒸発温度よりも冷凍熱交換器（42）の蒸発温度が低くなる異温度蒸発の冷凍サイクルが行われて、冷蔵ショーケースの庫内空気と冷凍ショーケースの庫内空気が冷却される。
【００５７】
（冷蔵運転）
冷蔵運転は、冷蔵ショーケースの庫内の冷却のみを行う運転である。このとき、冷凍ユニット（4）の冷凍電磁弁（SV2）が閉じられることを除き、各弁の設定は冷蔵冷凍運転と同じである。
【００５８】
この状態では、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、図３に示すように室外熱交換器（13）を凝縮器とし、冷蔵熱交換器（32）を蒸発器とするサイクルで冷媒回路（10）を循環する。そして、冷蔵熱交換器（32）で冷媒が蒸発することにより冷蔵ショーケースの庫内が冷却される。この冷蔵運転時も過冷却熱交換器（16）は冷蔵冷凍運転時と同様にして用いられる。
【００５９】
（冷凍運転）
冷凍運転は、冷凍ショーケースの庫内の冷却のみを行う運転である。このとき、冷蔵ユニット（3）の冷蔵電磁弁（SV1）が閉じられることを除き、各弁の設定は冷蔵冷凍運転と同じである。
【００６０】
この状態では、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、図４に示すように室外熱交換器（13）を凝縮器とし、冷凍熱交換器（42）を蒸発器とするサイクルで冷媒回路（10）を循環する。そして、冷凍熱交換器（42）で冷媒が蒸発することにより冷凍ショーケースの庫内が冷却される。この冷凍運転時も過冷却熱交換器（16）は冷蔵冷凍運転時と同様にして用いられる。したがって、中間圧冷媒は圧縮機（11）に中間圧ポート（11b）からインジェクションされる。
【００６１】
（デフロスト運転）
この冷凍装置では、冷凍熱交換器（42）に付着した霜を除去するデフロスト運転を行うことができる。このデフロスト運転時、四路切換弁（12）が第２位置に切り換えられ、室外膨張弁（14）が閉鎖され、冷蔵電磁弁（SV1）と冷凍電磁弁（SV2）は開放された状態に設定される。また、冷凍膨張弁（41）は全開に設定され、冷蔵膨張弁（31）は所定開度に調節される。このデフロスト運転時も過冷却熱交換器（16）を機能させるため、中間圧分岐管（60）の減圧弁（61）は所定開度に調整される。また、冷蔵庫内ファン（38）と冷凍庫内ファン（48）は回転している。なお、冷凍庫内ファン（48）は冷凍ショーケースの庫内に温風を吹き出さないために低速回転にするのが好ましく、場合によってはデフロスト運転中は冷凍庫内ファン（48）を停止してもよい。
【００６２】
この状態で圧縮機（11）を起動すると、図５に示すように、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、第２ガス側連絡配管（6b）を通って冷凍ユニット（4）の冷凍熱交換器（42）に流入する。冷凍熱交換器（42）では高温の冷媒が放熱して凝縮する。このことにより、冷凍熱交換器（42）の伝熱管やフィンに付着した霜が融解する。冷凍熱交換器（42）で蒸発したガス冷媒は、第２液側連絡配管（5b）から第３室外液管（58）を通ってレシーバー（15）へ流入する。レシーバー（15）内の冷媒は第２室外液管（57）から第１液側連絡配管（5a）を通って冷蔵ユニット（3）へ流入する。冷蔵ユニット（3）内で、冷媒は冷蔵膨張弁（31）により減圧して二相冷媒になり、さらに冷蔵熱交換器（32）において冷蔵ショーケースの庫内空気と熱交換して蒸発する。冷蔵熱交換器（32）で蒸発した冷媒は、第１ガス側連絡配管（6a）から第２吸入管（52）を通って圧縮機（11）へ中間圧ポート（11b）から吸入される。
【００６３】
冷媒が以上のように循環することにより、冷凍熱交換器（42）を凝縮器とし、冷蔵熱交換器（32）を蒸発器とする冷凍サイクルが行われて、冷凍熱交換器（42）がデフロストされる。このデフロスト運転時は、圧縮機（11）において冷媒が中間圧力から高圧圧力まで圧縮されるだけであり、低圧圧力から高圧圧力まで圧縮するのに比べて圧縮比が小さくなるから、冷凍熱交換器（42）での放熱量が多くなりすぎない。放熱量が多いと霜が不均一に溶けて溶け残りが生じることがあるが、この実施形態では冷凍熱交換器（42）の霜が徐々に融解するので、溶け残りが生じる可能性が少なくなる。
【００６４】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、圧縮機（11）に低圧冷媒を吸入する低圧ポート（11a）と中間圧冷媒を吸入する中間圧ポート（11b）とを設け、それぞれに蒸発温度の異なる２系統の利用側熱交換器（32，42）を接続するようにしている。また、デフロスト運転時に、圧縮機（11）から吐出された冷媒が冷凍熱交換器（42）を凝縮器として冷蔵熱交換器（32）を蒸発器とする冷凍サイクルで冷媒回路（10）を循環するように構成している。したがって、ヒータなどのデフロスト専用加熱器を設けなくても、冷媒回路（10）の運転状態を変えることでデフロストを行うことが可能となるので、装置（1）のコストが高くなるのを防止できる。
【００６５】
また、デフロスト運転時には冷媒を中間圧力から高圧圧力まで圧縮することで圧縮比を小さくするようにしている。このことにより、冷凍熱交換器（42）に付着した霜を均一に除去することが可能になるとともに、圧縮機（11）への供給電力を抑えて運転することも可能となる。
【００６６】
−実施形態の変形例−
上記実施形態では、デフロスト運転の別態様として、冷蔵電磁弁（SV1）を閉じて室外膨張弁（14）の開度を調節することにより、冷凍熱交換器（42）を凝縮器とし、室外熱交換器（13）を蒸発器とする冷凍サイクルにより、冷凍熱交換器（42）の除霜をする運転を行うことも可能である。
【００６７】
《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よい。
【００６８】
例えば、上記実施形態では、冷凍熱交換器（42）のデフロストをするようにしているが、逆サイクルのデフロスト運転時に圧縮機（11）の吐出ガス冷媒を冷蔵熱交換器（32）へ供給するように冷媒回路（10）を構成して、冷蔵熱交換器（32）のデフロスト運転を行えるようにすることも可能である。この場合、図１において符号（4）が冷蔵ユニット、符号（3）が冷凍ユニット、符号（11a）の第１吸入ポートが中間圧ポート、符号（11b）の第２吸入ポートが低圧ポートとなる。
【００６９】
また、上記実施形態では１台の圧縮機（11）を用いた冷媒回路（10）について説明したが、複数台の圧縮機を並列に接続した構成にしてもよい。さらに、上記実施形態では冷蔵ユニット（3）と冷凍ユニット（4）を室外ユニット（2）に１台ずつ接続した冷媒回路（10）を説明したが、冷蔵ユニット（3）及び冷凍ユニット（4）は、どちらか一方を、あるいは両方を室外ユニット（2）に対して複数台並列に接続するようにしてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では冷蔵ユニット（3）と冷凍ユニット（4）の回路構成を同一にしているが、冷凍ユニット（4）に冷凍熱交換器（42）の出口側のガス冷媒を吸入して圧縮するブースタ圧縮機を設け、このブースタ圧縮機の吐出側を室外ユニット（1）の圧縮機（11）の吸入側に接続するようにしてもよい。
【００７１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上説明したように、本発明は、圧縮機及び熱源側熱交換器に対して２系統の利用側熱交換器が並列に接続された冷凍装置にについて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【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】図１の冷凍装置の冷蔵冷凍運転時における冷媒の流れを示す回路図である。
【図３】図１の冷凍装置の冷蔵運転時における冷媒の流れを示す回路図である。
【図４】図１の冷凍装置の冷凍運転時における冷媒の流れを示す回路図である。
【図５】図１の冷凍装置のデフロスト時における冷媒の流れを示す回路図である。
【符号の説明】
【００７４】
1   冷凍装置
10  冷媒回路
11  圧縮機
11a 低圧ポート（第１吸入ポート）
11b 中間圧ポート（第２吸入ポート）
12  四路切換弁（切換機構）
13  室外熱交換器（熱源側熱交換器）
16  過冷却熱交換器（冷媒熱交換器）
16a 高圧冷媒流路
16b 中間圧冷媒流路
32  冷蔵熱交換器（利用側熱交換器）
42  冷凍熱交換器（利用側熱交換器）
60  中間圧分岐配管（分岐配管）
61  減圧弁（減圧機構）
CV1 室外第１逆止弁（冷媒流通停止機構）
【図１】
2010014343.tif 000003
【図２】
2010014343.tif 000004
【図３】
2010014343.tif 000005
【図４】
2010014343.tif 000006
【図５】
2010014343.tif 000007