(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機からのオイル吐出量を抑える運転を行うことにより、圧縮機の運転状態によって圧縮機のオイルが枯渇してしまうのを確実に防止することができる冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】圧縮機（冷却用圧縮機３７）のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段（オイルレベルセンサ６６）と、返油回路６４に設けられ、オイルセパレータ３１から圧縮機にオイルを戻すか否かを制御する弁装置（給油弁６５）と、圧縮機の運転周波数と弁装置の開閉を制御する制御手段（室外側冷却コントローラ３２）とを備える。制御手段は、オイルレベル検出手段の出力に基づき、圧縮機のオイルレベルが所定の下限値以下である場合、弁装置を開放すると共に、圧縮機の運転周波数を制限する。【選択図】図１
2010286234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、該圧縮機の冷媒吐出側に設けられたオイルセパレータと、該オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すための返油回路とを備えた冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段と、
前記返油回路に設けられ、前記オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すか否かを制御する弁装置と、
前記圧縮機の運転周波数と前記弁装置の開閉を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記オイルレベル検出手段の出力に基づき、前記圧縮機のオイルレベルが所定の上限値以下である場合、前記弁装置を開放すると共に、前記圧縮機の運転周波数の制限し、前記オイルレベルが前記下限値以下に低下したときに、前記低圧側圧力検出手段の出力に基づき、前記低圧側圧力が所定のしきい値以下の場合、前記圧縮機を停止させると共に、所定期間停止した後、圧縮機運転周波数を制限することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機と、この圧縮機の冷媒吐出側に設けられたオイルセパレータと、このオイルセパレータから圧縮機にオイルを戻すための返油回路とを備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりコンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗内に設置された空調機器やオープンショーケースやウォークインショーケースなどの冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置は、店舗内に設置された室内ユニットと、店舗外に設置された室外ユニットとを備え、それらの間には冷媒回路が配管構成されている。そして、この冷媒回路は、室内ユニット内に設置された熱交換器と、室外ユニット内に設置された熱交換器と密閉容器から成る圧縮機とにより店舗内の冷暖房サイクルを行うと共に、オープンショーケースやウォークインショーケースなどの庫内の冷却、冷蔵を行うものであった。
【０００３】
そして、圧縮機から冷媒とともに吐出されたオイルを密閉容器内（圧縮機内）に戻すために、密閉容器に設けられた冷媒吐出管の下流側にタンクを設け、このタンク内にオイルセパレータを取り付けていた。このオイルセパレータにはオイル戻し管が取り付けられており、このオイル戻し管の他端が密閉容器に取り付けられて、オイルセパレータ内と密閉容器内とを連通している。そして、圧縮機から冷媒と共に吐出されたオイルは、オイルセパレータによって分離され、分離されたオイルはオイル戻し管から密閉容器内に戻されていた（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、オイル戻し管から密閉容器内に戻るオイル量が多いと、オイルセパレータ内のオイルが枯渇してしまう。オイルセパレータ内のオイルが枯渇してしまうと、圧縮機からオイルセパレータ内に吐出された冷媒ガスが密閉容器内に戻ってしまい、冷凍サイクル装置の冷凍効率が著しく低下してしまう。そこで、密閉容器内にフロート（オイルレベルセンサ）を設けると共に、オイル戻し管に弁装置を設け、オイルレベルセンサが圧縮機内のオイルが所定値に低下したのを検出したら、弁装置を解放してオイルセパレータ内のオイルを密閉容器内に戻していた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２３９２０４号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、圧縮機から吐出される冷媒ガスの吐出量は圧縮機の運転周波数で異なる。即ち、圧縮機が低い運転周波数で運転されているとき、又は、圧縮機が高い運転周波数で運転されているときは圧縮機からのオイル吐出量は多くなる。この場合、オイルセパレータにて分離し切れなかったオイルは冷媒と共に冷媒回路内を循環してしまう。特に、冷媒回路の配管長が長い場合、オイルは冷媒回路内の熱交換器内などに溜まり込んで圧縮機に戻りにくくなる。
【０００６】
このような状態で、従来のように圧縮機内のオイルレベルが所定値に低下したとき、オイルセパレータから単純にオイルを密閉容器内に戻していたのでは、運転状態によっては圧縮機から出ていくオイル量に対して戻す量が間に合わなくなり、圧縮機内のオイルが枯渇してしまう。このため、摺動部の潤滑やシール性などが低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、圧縮機からのオイル吐出量を抑える運転を行うことにより、圧縮機の運転状態によって圧縮機のオイルが枯渇してしまうのを確実に防止することができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機と、該圧縮機の冷媒吐出側に設けられたオイルセパレータと、該オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すための返油回路とを備えたものであって、前記圧縮機のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段と、前記返油回路に設けられ、前記オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すか否かを制御する弁装置と、前記圧縮機の運転周波数と前記弁装置の開閉を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記オイルレベル検出手段の出力に基づき、前記圧縮機のオイルレベルが所定の上限値以下である場合、前記弁装置を開放すると共に、前記圧縮機の運転周波数の制限し、前記オイルレベルが前記下限値以下に低下したときに、前記低圧側圧力検出手段の出力に基づき、前記低圧側圧力が所定のしきい値以下の場合、前記圧縮機を停止させると共に、所定期間停止した後、圧縮機運転周波数を制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上詳述した如く本発明によれば、圧縮機と、該圧縮機の冷媒吐出側に設けられたオイルセパレータと、該オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すための返油回路とを備えたものであって、前記圧縮機のオイルレベルを検出するオイルレベル検出手段と、前記返油回路に設けられ、前記オイルセパレータから前記圧縮機にオイルを戻すか否かを制御する弁装置と、前記圧縮機の運転周波数と前記弁装置の開閉を制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記オイルレベル検出手段の出力に基づき、前記圧縮機のオイルレベルが所定の上限値以下である場合、前記弁装置を開放すると共に、前記圧縮機の運転周波数の制限し、前記オイルレベルが前記下限値以下に低下したときに、前記低圧側圧力検出手段の出力に基づき、前記低圧側圧力が所定のしきい値以下の場合、前記圧縮機を停止させると共に、所定期間停止した後、圧縮機運転周波数を制限するので、圧縮機からのオイル吐出量を削減して、当該圧縮機内のオイル枯渇を効果的に防止できる。これにより、圧縮機の運転状態によって圧縮機のオイルが枯渇してしまなどという不都合を確実に防止することができるようになるものである。
【００１０】
また、冷却対象が充分に冷えている状態となる冷媒回路の低圧側圧力が低い場合には圧縮機を止め、冷媒（オイル）の吐出を停止し、自然なオイル帰還を促進できる。これにより、冷媒回路を回って自然にオイルが圧縮機の吸込側に帰ってくるので、圧縮機のオイルが枯渇することなく充分確保することができる。従って、摺動部の潤滑やシール性などが低下してしまうなどといった不都合を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、圧縮機からのオイル吐出量を抑える運転を行うことにより、圧縮機の運転状態によって圧縮機のオイルが枯渇してしまうのを防止することを最も主要な特徴とする。圧縮機のオイルが枯渇してしまうのを防止するという目的を、圧縮機のオイルレベルが所定の下限値以下に低下した場合、圧縮機の運転周波数を制限するだけの簡単な制御で実現した。
【実施例】
【００１２】
次に、図面に基づき本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置１の冷媒回路を含むシステム構成を示す図である。
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１に示す冷凍サイクル装置１は、例えばコンビニエンスストアの店舗内２に設置されている空調室内機２９による室内空調と、そこに設置されている冷蔵ケース３や冷凍ケース４の庫内冷却とを実現するものである。尚、冷蔵ケース３は、前面や上面が開口しているオープンショーケースと、透明ガラス扉にて開口が開閉自在に閉塞されたウォークインショーケースとがあり、その庫内が冷蔵温度（＋３℃〜＋１０℃）に冷却され、飲料や冷蔵食品が陳列されるものである。冷凍ケース４は、庫内が冷凍温度（−１０℃〜−２０℃）に冷却され、冷凍食品や冷菓などが陳列されるものである。
【００１４】
冷凍サイクル装置１は、店舗内２の空調を行う空調系統６と、冷蔵ケース３や冷凍ケース４の庫内冷却を行う冷蔵系統８とを備えている。この空調系統６は、店舗内２の天井などに設置された室内ユニット１１と、店舗外に設置された室外ユニット１２とを備えている。この室内ユニット１１と室外ユニット１２との間には空調用冷媒回路７が配管構成されている。この空調用冷媒回路７は、室内ユニット１１内に収容された利用側熱交換器２７と、室外ユニット１２内に設置された熱源側熱交換器１６及び圧縮ユニット１３としての空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂとにより冷暖房サイクルを行うものである。
【００１５】
空調用圧縮機１３Ａはインバータ制御用の圧縮機であり、空調用圧縮機１３Ｂは定速運転用の圧縮機である。これらの空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂが並列接続され、各空調用圧縮機１３Ａ及び１３Ｂの吐出側が逆止弁５Ａ、５Ｂを介して合流され、オイルセパレータ１０を介して四方弁１４の一方の入口に接続される。また、四方弁１４の一方の出口は熱源側熱交換器１６の入口に接続されている。この熱源側熱交換器１６は、多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側１６Ａとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側１６Ｂとで構成されている。そして、この熱源側熱交換器１６の出口側１６Ｂの出口は、並列接続された逆止弁５Ｃと膨張弁１７とを介して膨張弁１８の入口に接続され、膨張弁１８の出口は室内ユニット１１に渡り、利用側熱交換器２７の入口に接続されている。
【００１６】
利用側熱交換器２７の出口は、室外ユニット１２に渡り、四方弁１４の他方の入口に接続される。この四方弁１４の他方の出口は逆止弁５Ｄを介してアキュムレータ２３の入口に接続され、このアキュムレータ２３の出口が空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に接続されている。尚、逆止弁５Ｄはアキュムレータ２３側が順方向とされている。
【００１７】
この空調用冷媒回路７においては、膨張弁１７と膨張弁１８との間の冷媒管が分岐され、この分岐管が膨張弁１９を介してカスケード熱交換器２１に接続される。このカスケード熱交換器２１は、複数の伝熱プレートを積層して、各伝熱プレート管に２種類の冷媒が流通する空調側通路２１Ａとケース側通路２１Ｂとを交互に形成し、空調側通路２１Ａと隣接するケース側通路２１Ｂを２種類の冷媒が流通する間に伝熱プレートを介して熱交換が行われるプレート式熱交換器が適用される。このカスケード熱交換器２１によって空調用冷媒回路７の低圧側と冷蔵系統８の後術する冷却用冷媒回路９（本発明の冷媒回路に相当）の高圧側とが熱的に連結されている。
【００１８】
カスケード熱交換器２１は、空調側通路２１Ａの入口が膨張弁１９に接続され、空調側通路２１Ａの反対側に位置する出口はアキュムレータ２３を介して空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に接続されている。これにより、膨張弁１９により低圧とされた冷媒は、カスケード熱交換器２１に供給された後、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂに戻される。即ち、この冷凍サイクル装置１においては、冷媒循環経路として、利用側熱交換器２７を経由する経路αと、カスケード熱交換器２１を経由する経路βとが形成される。
【００１９】
室外ユニット１２には室外側空調コントローラ２６が設けられており、この室外側空調コントローラ２６は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、外気温や冷媒圧力に基づいて室外ユニット１２側の空調系統６の機器を制御するものである。また、室内側空調コントローラ２８は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、リモートコントローラ（図示せず）を介して入力したユーザ指示に基づいて室内ユニット１１側の機器を制御したり、室外側空調コントローラ２６にユーザ指示に応じた情報などをデータ通信したりするものである。また、熱源側熱交換器１６の送風機２４は、当該熱源側熱交換器１６に外気を送風する送風機であり、利用側熱交換器２７の送風機１５は、利用側熱交換器２７に室内空気を送る送風機である。
【００２０】
一方、冷蔵系統８は、冷蔵ケース３や冷凍ケース４と、室外ユニット１２との間に渡って設けられた前記冷却用冷媒回路９とを備えている。この冷却用冷媒回路９は、冷蔵ケース３に設けられた冷蔵用蒸発器４３、冷凍ケース４に設けられた冷凍用蒸発器４９、室外ユニット１２内に設置された凝縮器（熱交換器）３８、及び、密閉容器内にて構成された冷却用圧縮機３７（本発明の圧縮機に相当）及び昇圧用圧縮機５４により冷凍サイクルを行うものである。尚、スーパーマーケットやコンビニエンスストア等には店舗の規模に合わせて所定台数の冷蔵用蒸発器４３や冷凍用蒸発器４９が設置されているが、図１では冷蔵用蒸発器４３や冷凍用蒸発器４９の２台のみ図示している。
【００２１】
冷却用圧縮機３７は、冷媒循環を主たる役割とするものである。冷却用圧縮機３７の出口側３７Ｂ（吐出側）は、吐出側配管４０（図３に図示）を介してオイルセパレータ３１に接続されている。オイルセパレータ３１の出口側に接続された配管３１Ａは四方弁３９の一方の入口に接続され、この四方弁３９の一方の出口が凝縮器３８の入口に接続されている。この凝縮器３８は多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側３８Ａとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側３８Ｂとで構成されている。そして、この凝縮器３８の出口側３８Ｂの出口はレシーバータンク３６の入口に接続され、このレシーバータンク３６の出口が四方弁４１の一方の入口に接続されている。即ち、レシーバータンク３６は凝縮器３８の冷媒下流側に接続されている。
【００２２】
また、四方弁４１の一方の出口はカスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂの入口に接続されている。また、カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂの出口は、四方弁３９の他方の入口に接続されており、この四方弁３９の他方の出口は四方弁４１の他方の入口に接続されている。そして、この四方弁４１の他方の出口は室外ユニット１２から出て店舗内２（店内）に入り分岐する。分岐した一方の配管は、電磁弁４６及び膨張弁４４を介して冷蔵ケース３の冷蔵用蒸発器４３の入口に接続されている。また、分岐した他方の配管は、電磁弁５２及び膨張弁５１を介して冷凍ケース４の冷凍用蒸発器４９の入口に接続されている。
【００２３】
冷凍用蒸発器４９の出口は、逆止弁３０を介して昇圧用圧縮機５４の吸込側に接続されている。この昇圧用圧縮機５４は、冷凍ケース４を経た冷媒の圧力を、冷蔵ケース３を経た冷媒圧力まで昇圧させるためのものであり、冷却用圧縮機３７よりも出力の小さい圧縮機である。この昇圧用圧縮機５４の吐出側は、オイルセパレータ４５を介して四方弁４２の一方の入口に接続され、四方弁４２の一方の出口は冷蔵用蒸発器４３の出口側と冷却用圧縮機３７の吸込側に接続された吸入側配管３４（図３に図示）に接続されている。即ち、昇圧用圧縮機５４と冷却用圧縮機３７とは、冷媒回路上、直列に接続される。また、四方弁４２の他方の入口は、昇圧用圧縮機５４の入口側の管路に接続され、四方弁４２の他方の出口は、逆止弁６１を介してカスケード熱交換器２１の、ケース側通路２１Ｂの入口側の管路に接続されている。尚、逆止弁６１はカスケード熱交換器２１側が順方向とされている。尚、冷却用冷媒回路９に封入した冷媒中には冷却用圧縮機３７内の潤滑とシール性とを確保するためのオイルが溶け込んでおり、各オイルセパレータ１０、３１、４５は冷媒回路中の冷媒とオイルとを分離し、分離したオイルを各圧縮機１３Ａ、１３Ｂ、３７、５４に戻す。
【００２４】
上記構成では、冷蔵系統８の各構成部品のうち、昇圧用圧縮機５４、逆止弁３０、オイルセパレータ４５及び四方弁４２が、冷却用圧縮機３７を収納する室外ユニット１２とは別ユニットのブースタユニット２２に収納されている。このブースタユニット２２に収納された四方弁４２は、それを切り換えることにより、冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９から出た冷媒（冷却用冷媒）を、冷蔵系統８の各圧縮機（冷却用圧縮機３７或いは昇圧用圧縮機５４）を経由せずに、カスケード熱交換器２１の入口に導くバイパス経路を形成可能に構成されている。これによれば、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４の一方が故障した場合、四方弁４２を切り換えることにより、冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９から流出した冷媒は、故障していない側の圧縮機を経由してカスケード熱交換器２１の入口に導くことができる。
【００２５】
冷凍サイクル装置１に設けた室外側冷却コントローラ３２（本発明の制御手段に相当）は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、外気温や冷媒圧力に基づいて室外ユニット１２側の冷蔵系統８の機器を制御するものである。この室外側冷却コントローラ３２には後述する冷却用圧縮機３７のオイル量が不足した場合に警報を発する警報装置３３が接続されている。また、冷蔵ケースコントローラ５０は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、冷蔵ケース３の庫内温度に基づいて冷蔵系統８の機器を制御するものである。また、冷凍ケースコントローラ５５は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、冷凍ケース４の庫内温度に基づいて冷蔵系統８の機器を制御するものである。また、送風機３５は、凝縮器３８に外気を送風する送風機であり、送風機２０は、凝縮器３８に冷蔵ケース３の庫内空気を送る送風機であり、送風機２５は、冷凍用蒸発器４９に冷凍ケース４の庫内空気を送る送風機である。
【００２６】
また、冷凍サイクル装置１は、主コントローラ５６を有している。この主コントローラ５６は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、室外側空調コントローラ２６、室内側空調コントローラ２８、室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５とデータ通信を行うものである。尚、この冷凍サイクル装置１においては、空調用冷媒回路７と冷却用冷媒回路９とでは異なる冷媒が用いられ、例えば、空調用冷媒回路７にはＲ４１０Ａが用いられ、冷却用冷媒回路９にはＲ４１０Ａより沸点が高いＲ４０４Ａが用いられる。このように、この冷凍サイクル装置１は、各冷媒回路に最適な冷媒をそれぞれ用いることができるので、回路設計の自由度を高くすることができる。
【００２７】
一方、前記オイルセパレータ３１には当該オイルセパレータ３１内のオイルを冷却用圧縮機３７に戻すための返油回路６４が設けられている。該返油回路６４は、返油配管６２と給油弁６５（本発明の弁装置に相当）にて構成されている。返油配管６２の一端はオイルセパレータ３１の下部に設けられた返油出口側３１Ｂに接続され、他端は冷却用圧縮機３７の返油入口側３７Ｃに接続されている。この返油配管６２によってオイルセパレータ３１内と冷却用圧縮機３７内は返油回路６４にて連通している。そして、給油弁６５は、前記室外側冷却コントローラ３２にて開閉制御され、オイルセパレータ３１から冷却用圧縮機３７にオイルを戻すか否かを制御する。尚、返油回路６４については後に詳しく説明する。
【００２８】
また、冷却用圧縮機３７には当該冷却用圧縮機３７内のオイル量を検出するためのオイルレベルセンサ６６（本発明のオイルレベル検出手段に相当）、冷却用圧縮機３７には吸込側（入口側３７Ａ＝図３に図示）の圧力を検出する圧力センサ６７（本発明の低圧側圧力検出手段に相当）が設けられており、室外側冷却コントローラ３２はそれらオイルレベルセンサ６６、圧力センサ６７からの出力を検出する。該オイルレベルセンサ６６は、２本のオイルレベルセンサ６６Ａ、６６Ｂにて構成されており、この２本のオイルレベルセンサ６６Ａ、６６Ｂによって冷却用圧縮機３７内のオイルの上限値と、下限値とを検出できるように構成されている（図３に図示）。尚、冷却用圧縮機３７には吐出側３７Ｂの圧力を検出し、所定の高圧になったとき冷却用圧縮機３７を停止する圧力センサ６８が設けられている。
【００２９】
そして、２本のオイルレベルセンサ６６Ａ、６６Ｂの内の、何れか一方（例えば、オイルレベルセンサ６６Ａ、或いは、６６Ｂ）を長く、他方（例えば、オイルレベルセンサ６６Ｂ、或いは、６６Ａ）を短く構成し、密閉容器（冷却用圧縮機３７）の下部から上方向に差し込んでいる。そして、長い方のオイルレベルセンサ６６Ａ（６６Ｂ）の先端で後述する高オイルレベル値、短い方のオイルレベルセンサ６６Ｂ（６６Ａ）の先端で低オイルレベル値を検出することになるが、以降オイルレベルセンサ６６にて高オイルレベル値、低オイルレベル値を検出すると称す。尚、オイルレベルセンサ６６を冷却用圧縮機３７の側面から取り付け、何れか一方の下側のオイルレベルセンサ６６Ｂ（６６Ａ）にて低オイルレベル値、上側のオイルレベルセンサ６６Ａ（６６Ｂ）の先端で高オイルレベル値を検出するようにしても差し支えない。
【００３０】
次に、冷凍サイクル装置１の動作を説明する。
【００３１】
この冷凍サイクル装置１において、空調系統６は、室外側空調コントローラ２６及び室内側空調コントローラ２８により、リモートコントローラ（不図示）を介して指示された設定温度と、室内ユニット１１に設けられた温度センサにより検出された店舗内２の温度（室内温度）との偏差に応じて、冷房運転又は暖房運転を行い、室内温度を設定温度に空調する。また、冷蔵系統８は、室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５の制御の下、冷蔵ケース３の庫内温度を予め設定された冷蔵温度にすると共に、冷凍ケース４の庫内温度を予め設定された冷凍温度にする。
【００３２】
詳述すると、この冷凍サイクル装置１において、主コントローラ５６は、各コントローラ２６、２８、３２、５０、５５とデータ通信することで、空調系統６と冷蔵系統８の現在の運転状態に関するデータを受信し、受信したデータに基づき、後述するその時点で最適な運転パターンを決定し、この最適運転パターンに関するデータ及び各機器の運転データを各コントローラ２６、２８、３２、５０、５５に送信する。そして、各コントローラ２６、２８、３２、５０、５５が、主コントローラ５６から受信したデータに基づいて後述する制御動作を実行する。
【００３３】
次に、冷凍サイクル装置１の空調系統部の冷房運転と、空調系統部の暖房運転の説明を行う。
（１）空調系統部の冷房運転
まず、室外側空調コントローラ２６は、空調系統６の冷房運転が最適であると判断した場合、冷房運転を行うべく、室内側空調コントローラ２８及び主コントローラ５６へ所定のデータを送信するとともに、このデータを受信した主コントローラ５６は、これらのデータを室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５に送信する。
【００３４】
図１に示すように、室外側空調コントローラ２６は、四方弁１４の一方の入口（オイルセパレータ１０との接続口）を一方の出口（熱源側熱交換器１６との接続口）に連通させ、他方の入口（利用側熱交換器２７との接続口）を他方の出口（アキュムレータ２３との接続口）に連通させる。また、膨張弁１７を全開とし、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂを運転する。尚、室外側空調コントローラ２６は、空調用圧縮機１３Ａについては運転周波数をインバータ制御して能力制御を行う。
【００３５】
空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂが運転されると、図１矢印で示すように空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ１０から四方弁１４を経て熱源側熱交換器１６の入口側１６Ａに入る。この熱源側熱交換器１６には送風機２４により外気が通風されており、冷媒はここで放熱し、凝縮液化する。即ち、この場合、熱源側熱交換器１６は凝縮器として機能する。この液冷媒は、熱源側熱交換器１６を経て膨張弁１７を通過した後、分岐される。分岐した一方は膨張弁１８に至り、そこで絞られて低圧とされた後（減圧）、利用側熱交換器２７に流入し、そこで蒸発する。この利用側熱交換器２７には、送風機１５により室内空気（店舗内２の空気）が通風され、冷媒の蒸発による吸熱作用で室内空気を冷却する。これにより、店舗内２（室内）の冷房が行われる。利用側熱交換器２７を出た低温のガス冷媒は、四方弁１４、逆止弁５Ｄ、アキュムレータ２３を順次経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００３６】
また、膨張弁１７を通過して分岐した冷媒の他方は膨張弁１９に至り、そこで絞られて低圧とされた後（減圧）、カスケード熱交換器２１の空調側通路２１Ａに流入し、そこで蒸発する。係る空調用冷媒回路７の、冷媒の蒸発による吸熱作用でカスケード熱交換器２１は冷却され、低温となる。カスケード熱交換器２１を出た低温のガス冷媒はアキュムレータ２３を経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００３７】
室内側空調コントローラ２８は、温度センサ（不図示）を介して検出した店舗内２の空気温度に基づき、室内（店舗内２）の温度を予め設定された設定温度とするように、利用側熱交換器２７に通風する送風機１５を制御する。この室内側空調コントローラ２８の情報は室外側空調コントローラ２６に送信され、室外側空調コントローラ２６はこの情報に基づいて空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの運転を制御する。
【００３８】
室外側空調コントローラ２６は、温度センサ（不図示）を介して検出した利用側熱交換器２７の、出入口の冷媒温度、或いは、利用側熱交換器２７の温度と、カスケード熱交換器２１の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器２１の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁１８、１９の弁開度を調整する。
【００３９】
一方、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮器３８に供給すべく、冷蔵系統８（冷却用冷媒回路９）の四方弁３９の一方の入口（オイルセパレータ３１との接続口）を一方の出口（凝縮器３８との接続口）に連通させ、他方の入口（カスケード熱交換器２１との接続口）を他方の出口（四方弁４１との接続口）に連通させる。尚、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７については運転周波数をインバータ制御して能力制御を行う。
【００４０】
また、室外側冷却コントローラ３２は、凝縮器３８を通過したガス冷媒をカスケード熱交換器２１に供給すべく、四方弁４１の一方の入口（四方弁３９との接続口）を一方の出口（冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９（電磁弁４６、４７、５２）との接続口）に連通させ、他方の入口（レシーバータンク３６との接続口）を他方の出口（カスケード熱交換器２１との接続口）に連通させる。そして、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４を運転する。
【００４１】
これにより、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ３１にてオイルが分離された後、四方弁３９を経て凝縮器３８の入口側３８Ａに入る。この凝縮器３８には送風機３５により外気が通風されており、凝縮器３８に流入した冷媒はここで放熱し、凝縮する。この凝縮器３８から出た冷媒は、レシーバータンク３６内に入り、そこに一旦貯留されて気／液が分離される。分離された液冷媒は、レシーバータンク３６から出て四方弁４１を通過した後、カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂに入る。このカスケード熱交換器２１に供給された冷却用冷媒回路９の冷媒は、前述の如き空調用冷媒回路７の冷媒の蒸発によって低温となっているカスケード熱交換器２１によって冷却され、更に過冷却される。尚、前述の如く凝縮器３８の直後にレシーバータンク３６を配置しているので、過冷却時の熱損失を無くすことができると共に、冷媒量の調整を行うことができる。
【００４２】
このカスケード熱交換器２１にて過冷却された冷媒は、四方弁３９、４１を順次通過した後に分岐され、一方は電磁弁４６を通過して膨張弁４４に至り、そこで絞られた後（減圧）、冷蔵用蒸発器４３に流入し、そこで蒸発する。冷蔵用蒸発器４３には送風機２０により冷蔵ケース３の庫内空気がそれぞれ通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷蔵ケース３の庫内冷却が行われる。そして、冷蔵用蒸発器４３を出た低温のガス冷媒は、昇圧用圧縮機５４のオイルセパレータ４５（四方弁４２）の出口側に至る。
【００４３】
また、カスケード熱交換器２１にて過冷却されて分岐された他方の冷媒は、電磁弁５２を通過して膨張弁５１に至り、そこで絞られた後（減圧）、冷凍用蒸発器４９に供給され、そこで蒸発する。この冷凍用蒸発器４９には送風機２５により冷凍ケース４の庫内空気が通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷凍ケース４の庫内冷却が行われる。
【００４４】
冷凍用蒸発器４９を出た低温のガス冷媒は、分岐され、一方は逆止弁３０を経て昇圧用圧縮機５４に至り、そこで圧縮されて冷蔵用蒸発器４３の出口側の圧力（冷蔵系統の低圧側圧力）まで昇圧された後、昇圧用圧縮機５４から吐出され、オイルセパレータ４５でオイルが分離された後、四方弁４２を経て冷蔵用蒸発器４３からの冷媒と合流する。この合流した冷媒は冷却用圧縮機３７の吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。
【００４５】
冷蔵ケースコントローラ５０は、温度センサ（不図示）を介して検出した冷蔵ケース３の庫内温度若しくは冷蔵用蒸発器４３を経た吐出冷気温度或いは冷蔵用蒸発器４３への吸込冷気温度と、冷蔵用蒸発器４３の出口側の冷媒温度、或いは、冷蔵用蒸発器４３の温度とに基づいて膨張弁４４の弁開度を制御する。これにより、冷蔵ケース３の庫内を前述した冷蔵温度に冷却維持しながら、適正な過熱度（過熱度一定）とする。また、冷凍ケースコントローラ５５は、冷凍ケース４の庫内温度若しくは冷凍用蒸発器４９を経た吐出冷気温度或いは冷凍用蒸発器４９への吸込冷気温度と、冷凍用蒸発器４９の出口側の冷媒温度、或いは、冷凍用蒸発器４９の温度とに基づいて膨張弁５１の弁開度を制御する。これにより、冷凍ケース４の庫内を前述した冷凍温度に冷却維持しながら、適正な過熱度（過熱度一定）とする。
【００４６】
次に、図２を参照して冷凍サイクル装置１の空調系統部の暖房運転の説明を行う。
（２）空調系統部の暖房運転
まず、室外側空調コントローラ２６は、空調系統６の暖房運転が最適であると判断した場合、暖房運転を行うべく、室内側空調コントローラ２８及び主コントローラ５６へ所定のデータを送信すると共に、このデータを受信した主コントローラ５６は、これらのデータを室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５へ送信する。
【００４７】
室外側空調コントローラ２６は、冷媒の流れを冷房運転時と逆にすべく、四方弁１４の一方の入口（オイルセパレータ１０との接続口）を一方の出口（利用側熱交換器２７との接続口）に連通させ、他方の入口（アキュムレータ２３との接続口）を他方の出口（熱源側熱交換器１６との接続口）に連通させる。また、膨張弁１７を全閉とすると共に膨張弁１８を全開とし、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂを運転する。
【００４８】
空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂが運転されると、図２矢印で示すように空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ１０、四方弁１４を経て利用側熱交換器２７に供給される。この利用側熱交換器２７には、送風機１５により室内空気が通風され、冷媒はここで放熱し、室内空気を加熱する一方、凝縮化する。これにより、室内（店舗内２）の暖房が行われる。
【００４９】
利用側熱交換器２７で液化した冷媒は、膨張弁１８、膨張弁１９を順に経由して低圧とされた後（減圧）、カスケード熱交換器２１の空調側通路２１Ａに流入し、そこで蒸発して吸熱した後、アキュムレータ２３を経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００５０】
室外側空調コントローラ２６は、カスケード熱交換器２１の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器２１の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁１８、１９の弁開度を調整する。また、室内側空調コントローラ２８は利用側熱交換器２７の温度や、そこに吸い込まれる空気温度に基づき、室内（店舗内２）の温度を予め設定された設定温度とするように、利用側熱交換器２７に通風する送風機１５を制御する。
【００５１】
一方、室外側冷却コントローラ３２は、冷蔵系統８の冷却用冷媒回路９の四方弁３９の一方の入口（オイルセパレータ３１との接続口）を一方の出口（四方弁４１との接続口）に連通させ、他方の入口（カスケード熱交換器２１との接続口）を他方の出口（凝縮器３８との接続口）に連通させる。また、室外側冷却コントローラ３２は、四方弁４１の一方の入口（レシーバータンク３６との接続口）を一方の出口（冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９（電磁弁４６、４７、５２）との接続口）に連通させ、他方の入口（四方弁３９との接続口）を他方の出口（カスケード熱交換器２１との接続口）に連通させる。そして、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４を運転する。
【００５２】
これにより、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁３９、４１を経てカスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂに供給される。即ち、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷房運転の場合に凝縮器３８を経た後にカスケード熱交換器２１に供給されるのに対し、凝縮器３８に行く前にカスケード熱交換器２１に供給される。
【００５３】
このカスケード熱交換器２１に供給された冷却用冷媒回路９の冷媒は、前述の如き空調用冷媒回路７の冷媒の蒸発によって低温となっているカスケード熱交換器２１によって冷却され、更に過冷却される。言い換えると、空調用冷媒回路７の冷媒は、冷却用冷媒回路９の冷媒から熱を汲み上げることができる。
【００５４】
カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂを通過した冷媒は、四方弁３９を経て凝縮器３８の入口側３８Ａに入る。この凝縮器３８には送風機３５により外気が通風されており、凝縮器３８に流入した冷媒はここで放熱し、凝縮する。
【００５５】
この凝縮器３８から出た冷媒はレシーバータンク３６内に入り、そこに一旦貯留されて気／液が分離される。分離された液冷媒はレシーバータンク３６から出て四方弁４１を通過した後に分岐され、前述同様に電磁弁４６、５２に向かうことになる。
【００５６】
上記運転により、空調用冷媒回路７の暖房運転時においても、空調用冷媒回路７を流れる低圧側の冷媒をカスケード熱交換器２１に供給し、冷却用冷媒回路９を流れる高圧側の冷媒を過冷却することにより、冷蔵ケース３や冷凍ケース４の冷蔵用蒸発器４３、冷凍用蒸発器４９の冷却能力と冷蔵系統８の運転効率とを改善している。
【００５７】
更に、暖房運転時には、空調用冷媒回路７の冷媒が、カスケード熱交換器２１にて冷却用冷媒回路９の冷媒から熱を汲み上げるので、空調系統６の暖房能力を改善することができ、総じて室内空調と冷蔵ケース３及び冷凍ケース４の庫内冷却とを行う冷凍サイクル装置１全体の効率改善を図り、省エネルギー化を図っている。
【００５８】
ここで、スーパーマーケットやコンビニエンスストアなどには前述した如き店舗の規模に合わせて所定台数の冷蔵用蒸発器４３や冷凍用蒸発器４９が設置されている。多数の冷蔵、冷凍ケース４・・・が所定の温度に冷却、冷凍されて各蒸発器４３、４９・・・が冷却、冷凍運転を停止した場合、冷却用圧縮機３７は冷媒を吸入できなくなり、冷却用圧縮機３７の低圧側（入口側３７Ａ）は低圧となる。逆に、全ての蒸発器４３、４９・・・が冷却、冷凍運転している場合、冷却用冷媒回路９には冷媒が流れるので冷却用圧縮機３７は冷媒を吸入でき、入口側３７Ａの圧力は、低圧時よりも高い圧力（通常の圧力）となる。
【００５９】
室外側冷却コントローラ３２は、各膨張弁４４、５１・・・の何れかが開放されているときは、冷却用圧縮機３７の吸込側（入口側）の圧力（冷却用冷媒回路９の低圧圧力）に基づいて冷却用圧縮機３７の運転周波数を制御する。この場合、冷蔵ケース３及び冷凍ケース４の庫内が充分冷えた状態では、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転周波数を低速回転して庫内冷却を殆どせず、冷蔵ケース３及び冷凍ケース４の庫内が冷えていない状態では室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転周波数を高速回転して庫内を急速に冷却する制御を行う。即ち、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力によって、例えば低速（２５Ｈｚ）〜高速（８０Ｈｚ）の範囲で冷却用圧縮機３７の運転周波数を制御し運転する。
【００６０】
この場合、圧力センサ６７が冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力を検出し、入口側３７Ａの圧力が予め設定された所定のしきい値以下の場合（各膨張弁４４、５１・・・全てが全閉）、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転停止（ブースタユニット２２も停止）、若しくは、運転周波数を低い周波数で運転する。また、圧力センサ６７が冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力を検出し、入口側３７Ａの圧力が予め設定されたしきい値以上の場合（各膨張弁４４、５１・・・全てが全開）、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転周波数を高い周波数で運転する。また、室外側冷却コントローラ３２は、圧力センサ６７が冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力を検出し、入口側３７Ａの圧力が予め設定された、所定の高い圧力と低い圧力との間の場合、その圧力に基づいて冷却用圧縮機３７の運転周波数を低速（２５Ｈｚ）〜高速（８０Ｈｚ）の間に制御する運転を行う。
【００６１】
ここで前記返油回路６４と冷却用圧縮機３７の運転周波数制御を図４のフローチャートを参照して説明を行う。係る冷却用圧縮機３７の運転周波数が低い状態（例えば、２５Ｈｚ〜３５Ｈｚ）で継続、又は、運転周波数が高い状態（例えば７０Ｈｚ〜８０Ｈｚ）で継続している場合、冷却用圧縮機３７内のオイル量が減少してしまうことがある。そこで、本発明では冷却用圧縮機３７内のオイル量のレベルを３段階に区分けし、冷却用圧縮機３７の運転に充分なオイル量がある範囲を上オイルレベル範囲Ｈｉと、冷却用圧縮機３７に支障を来す恐れがある量の範囲を下オイルレベル範囲Ｌｏ、上オイルレベル範囲Ｈｉと下オイルレベル範囲Ｌｏとの間の範囲を中オイルレベル範囲Ｍとしている。
【００６２】
また、両オイルレベルセンサ６６Ｂ、６６Ａにて、オイルを検出できない場合は下オイルレベル範囲Ｌｏ、オイルを検出できた場合は高オイルレベル値、何れか短い方のオイルレベルセンサ６６Ａ（６６Ｂ）がオイルを検出し、長い方のオイルレベルセンサ６６Ａ（６６Ｂ）がオイルを検出できない場合は中オイルレベル範囲Ｍとなる。また、これら上オイルレベル範囲Ｈｉ、下オイルレベル範囲Ｌｏ、中オイルレベル範囲Ｍは冷却用圧縮機３７の運転状況により分割割合が設定されている。また、冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａは、予め圧力が高い高圧ゾーンと、圧力が低い低圧ゾーンと、その中間の圧力の中間ゾーンとに区分けされている。
【００６３】
そして、オイルレベルセンサ６６（図中オイルレベルＳＷ）でのオイルレベルの検出は、上オイルレベル範囲Ｈｉと中オイルレベル範囲Ｍとの間を高オイルレベル値（本発明の上限値に相当）、中オイルレベル範囲Ｍと下オイルレベル範囲Ｌｏとの間を低オイルレベル値（本発明の下限値に相当）としている。係る室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６が検出したオイルレベルが高オイルレベル値より低い場合（上オイルレベル範囲Ｈｉより低い場合）には、給油弁６５を開放して、返油回路３３からオイルを冷却用圧縮機３７内に返油すると共に、低オイルレベル値より低い場合（下オイルレベル範囲Ｌｏの場合）には冷却用圧縮機３７の運転周波数を低い周波数に制御するようにしている。尚、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルは、オイルレベルＳＷがＯＮすることによりオイルレベルセンサ６６にてオイル量が検出される。
【００６４】
即ち、ステップＳ１で室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６にて検出したオイルレベルが、冷却用圧縮機３７内の高オイルレベル値以下（中オイルレベル範囲Ｍ）の場合ステップＳ２に進み、給油弁６５を開放（図中ＯＮ）して給油ランプを点灯する。これによって、オイルセパレータ３１内に貯留されたオイルは返油回路６４から冷却用圧縮機３７内に返油される。尚、給油弁６５は、ステップＳ２を通過したとき以外は開放されずに閉じている。
【００６５】
ステップＳ３で室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６にて検出した冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが低オイルレベル値以上で高オイルレベル値以下（この場合は中オイルレベル範囲Ｍ）の場合、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが高オイルレベル値以上（上オイルレベル範囲Ｈｉ）或いは低オイルレベル値以下（下オイルレベル範囲Ｌｏ）になるのを待つ。そして、室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６にて冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが低オイルレベル値以下（下オイルレベル範囲Ｌｏ）になったのを検出するとステップＳ４に進む。
【００６６】
このとき、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７が５０Ｈｚよりも高い運転周波数で運転されている場合、ステップＳ５に進み冷却用圧縮機３７の運転周波数を５０Ｈｚで運転する。即ち、室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６の出力に基づき、冷却用圧縮機３７のオイルレベルが所定の低オイルレベル値以下（下オイルレベル範囲Ｌｏ）になった場合、給油弁６５を開放して冷却用圧縮機３７の運転周波数を低い周波数（５０Ｈｚ）に固定運転する。そして、室外側冷却コントローラ３２はステップＳ６で、運転周波数を５０Ｈｚで運転している最中、冷却用圧縮機３７内のオイルが中オイルレベル範囲Ｍまで増えた場合、ステップＳ７に進み、そこで、冷却用圧縮機３７の運転を１分間行った後ステップＳ８に進み、冷蔵ケース３や冷凍ケース４などからの要求に応じた冷却用圧縮機３７の通常運転を行いステップＳ１に戻る。
【００６７】
前記ステップＳ４で室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７が５０Ｈｚよりも低い運転周波数の場合ステップＳ９に進む。そこで、室外側冷却コントローラ３２は、圧力センサ６７が検出した冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力が、所定のしきい値以下の場合（冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａが予め設定された所定の低圧ゾーンの場合）、ステップＳ１０に進む。そこで、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転を３分間停止した後、ステップＳ５に進み、冷却用圧縮機３７の回転周波数を５０Ｈｚに制御する。この場合、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７のオイルレベルが、低オイルレベル値より高い所定の高オイルレベル値以下に低下した場合（中オイルレベル範囲Ｍの場合）、給油弁６５を開放し、その状態でオイルレベルが低オイルレベル値以下に低下した場合（オイルレベルが下オイルレベル範囲Ｌｏになった場合）冷却用圧縮機３７の運転周波数を低い周波数（５０Ｈｚ）に制御する。
【００６８】
具体的には、室外側冷却コントローラ３２は各冷蔵ケース３、冷凍ケース４・・・が充分冷えて冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力が所定のしきい値以下、オイルレベルが下オイルレベル範囲Ｌｏのときは、冷却用圧縮機３７を約３分間停止する。この場合、冷却用圧縮機３７を約３分間停止することにより、冷却用圧縮機３７の入口側３７Ａの圧力が自然に所定のしきい値に戻ったら、ステップＳ５に進んで冷却用圧縮機３７の運転周波数を５０Ｈｚに制御（本発明の冷却用圧縮機３７の運転周波数を予め定められた規定値に固定に相当）して、ステップＳ６〜ステップＳ８、ステップＳ１〜ステップＳ５を繰り返す。
【００６９】
また、前記ステップＳ６で室外側冷却コントローラ３２は、５０Ｈｚの運転周波数で冷却用圧縮機３７を運転中、オイルレベルセンサ６６が検出した冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の低オイルレベル値以下に低下した場合（オイルレベルが下オイルレベル範囲Ｌｏの場合）、ステップＳ１１に進む。そこで、室外側冷却コントローラ３２は、ステップＳ６、ステップＳ１１を繰り返し、冷却用圧縮機３７の運転（５０Ｈｚの周波数運転）が１０分間以上経過しても、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の低オイルレベル値以下の場合、ステップＳ１２に進み警報装置３３（予備警報）を動作させる。
【００７０】
即ち、室外側冷却コントローラ３２は、ステップＳ１１で冷却用圧縮機３７内が下オイルレベル範囲Ｌｏの状態で、５０Ｈｚの周波数運転が１０分間以上継続した場合、ステップＳ１２に進んで、警報装置３３にて予備警報を発報する。尚、予備警報としては、例えば、室外側冷却コントローラ３２の基盤に設けたＬＥＤを点滅させる、或いは、通信にて管理者に通報するなどの発報を行う。
【００７１】
ステップＳ１３で室外側冷却コントローラ３２は、５０Ｈｚの周波数で冷却用圧縮機３７を運転中、オイルレベルが上昇せず、オイルレベルセンサ６６が検出した冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが低オイルレベル値以下の場合、ステップＳ１４に進む。そこで、室外側冷却コントローラ３２は、ステップＳ１３、ステップＳ１４を繰り返し、冷却用圧縮機３７の運転（５０Ｈｚの周波数運転）を更に２０分間以上継続しても、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の低オイルレベル値以下の場合、ステップＳ１５に進む。そこで、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転を停止した後、ステップＳ１６で警報装置から主警報を発報（図中本警報発報）を行い、ステップＳ１３に戻る。
【００７２】
具体的に、オイルレベルセンサ６６が検出した冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが下オイルレベル範囲Ｌｏ、冷却用圧縮機３７が５０Ｈｚの運転周波数で２０分以上継続運転されたとき、室外側冷却コントローラ３２は圧力センサ６７の出力に基づき、低圧側圧力が所定のしきい値以下の場合、冷却用圧縮機３７の運転を停止させ、冷却用圧縮機３７内のオイル枯渇を防止する。そして、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７の運転を停止した後、ステップＳ１６で主警報を発報する。主警報としては、店舗内２に発報（ブザーを鳴らすなどの発報）、管理者やサービス会社に通報（冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが下オイルレベル範囲Ｌｏで５０Ｈｚの運転周波数で冷却用圧縮機３７を２０分以上継続運転したなどの通報）を行う。これにより、冷却用圧縮機３７内のオイルが枯渇し、摺動部の潤滑やシール性などが低下してしまうなどといった不都合を防止している。
【００７３】
また、ステップＳ１３で、室外側冷却コントローラ３２はステップＳ１３、ステップＳ１４を繰り返し中に冷却用圧縮機３７のオイル量が増えた場合、ステップＳ７に進み、前述同様冷却用圧縮機３７を１分間運転した後ステップＳ８に進み、冷蔵ケース３や冷凍ケース４などからの要求に応じた冷却用圧縮機３７の通常運転を行いステップＳ１に戻り、以降を繰り返す。また、ステップＳ１、ステップＳ３、ステップＳ６、ステップＳ１３にて冷却用圧縮機３７を運転中、オイルレベルセンサ６６にて冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが変動して上オイルレベル範囲Ｈｉになったのを検出した場合、ステップＳ８に進み、以降を繰り返す。
【００７４】
このように、室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６の出力に基づき、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の高オイルレベル値以下（中オイルレベル範囲Ｍ及び下オイルレベル範囲Ｌｏを含む）である場合、給油弁６５を開放し、低オイルレベル値以下になったら冷却用圧縮機３７の運転周波数を所定の回転数に制限する。これにより、オイルセパレータ３１から返油回路６４を介して冷却用圧縮機３７へのオイル戻しに加えて、冷却用圧縮機３７の運転周波数も制限するので、冷却用圧縮機３７からのオイル吐出量を削減して、当該冷却用圧縮機３７内のオイル枯渇を効果的に防止することができる。従って、冷却用圧縮機３７の運転状態によって冷却用圧縮機３７のオイルが枯渇して、摺動部の潤滑やシール性などが低下してしまうなどといった不都合を確実に防止することができる。
【００７５】
また、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７のオイルレベルが低オイルレベル値より高い、所定の高オイルレベル値以下の場合（中オイルレベル範囲Ｍの場合）、給油弁６５を開放し、その状態でオイルレベルが低オイルレベル値以下に低下した場合（下オイルレベル範囲Ｌｏの場合）、冷却用圧縮機３７の運転周波数を制限するので、オイル戻しを開始した後、それでもオイルレベルが低下する状況下で冷却用圧縮機３７の運転周波数を制限するので、冷却用圧縮機３７の運転周波数が上がらないことによる冷却効果に与える悪影響も最小限に抑制することが可能となる。
【００７６】
また、室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルが所定の低オイルレベル値以下に低下した場合（下オイルレベル範囲Ｌｏの場合）、上述した如き冷却用圧縮機３７の運転周波数を予め定められた規定値（５０Ｈｚ）に固定するので、冷却用冷媒回路９中に溜まり込んだオイルも円滑に冷却用圧縮機３７内に帰還させることができる。
【００７７】
また、室外側冷却コントローラ３２は、オイルレベルセンサ６６が検出したオイルレベルが低オイルレベル値以下に低下したとき（下オイルレベル範囲Ｌｏのとき）に、圧力センサ６７の出力に基づき、低圧側圧力が所定のしきい値以下の場合、冷却用圧縮機３７の運転を停止させるので、例えば冷却対象が充分に冷えている状態となる冷媒回路の低圧側圧力が低い場合には冷却用圧縮機３７を停止して冷媒（オイル）の吐出を停止する。これにより、自然なオイル帰還を促進できるので、冷媒回路（冷却用冷媒回路９）を回って自然にオイルが冷却用圧縮機３７の吸込側に帰ってくる。従って、冷却用圧縮機３７内のオイルが枯渇してしまうのも解消されるので、充分なオイルを確保することができる。
【００７８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コンビニエンスストア等の店舗に適用される冷凍サイクル装置１に本発明を適用する場合について述べたが、空調と、冷蔵ケース３や冷凍ケース４以外の冷蔵ケースの冷却とを行う冷凍サイクル装置に広く適用することができる。更に、上記実施形態で示した配管構成などは、それに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００７９】
また、請求項１では、室外側冷却コントローラ３２、オイルレベルセンサ６６の出力に基づき、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の下限値以下（下オイルレベル範囲Ｌｏ）である場合、給油弁６５を開放すると共に、冷却用圧縮機３７の運転周波数を制限すると記載したが、冷却用圧縮機３７内のオイルレベルが所定の上限値以下（中オイルレベル範囲Ｍ及び下オイルレベル範囲Ｌｏ）で冷却用圧縮機３７の運転周波数を制御するようにしても差し支えない。これにより、実施例の効果に加えて、冷却用圧縮機３７の細かい運転制御ができ、冷却用圧縮機３７内のオイル量を更に安定確保することが可能となる。また、冷却用圧縮機３７内のオイル量が高オイルレベル値以下（中オイルレベル範囲Ｍ及び下オイルレベル範囲Ｌｏを含む）であれば、どこの位置で冷却用圧縮機３７の運転周波数を制御しても差し支えないのは言うまでもない。
【００８０】
また、本実施形態では、冷凍サイクル装置１をコンビニエンスストアに配置する構成について説明したが、例えば学校やスーパーマーケットなどであっても、冷蔵ケース３を有する空間の空調及び、当該冷蔵ケース３の冷却を行う場合には、当該冷凍サイクル装置１を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路を含むシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の空調系統部の暖房運転を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置（図１、図２）の要部の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の返油回路と冷却用圧縮機の運転周波数制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１  冷凍サイクル装置
６  空調系統
７  空調用冷媒回路
８  冷蔵系統
９  冷却用冷媒回路
１１  室内ユニット
１２  室外ユニット
１３  圧縮ユニット
２１  カスケード熱交換器
３１  オイルセパレータ
３２  室外側冷却コントローラ
３３  警報装置
３７  冷却用圧縮機
５６  主コントローラ
６４  返油回路
６５  給油弁
６６  オイルレベルセンサ
６７  圧力センサ
【図１】
2010286234.tif 000003
【図２】
2010286234.tif 000004
【図３】
2010286234.tif 000005
【図４】
2010286234.tif 000006