(57)【要約】【課題】複数の圧縮機を備える冷凍装置において、冷凍機油が不足する圧縮機がでてくることを抑制して、冷凍装置の信頼性を向上させる。【解決手段】左側油分離器（37a）から延びる左側油戻し通路（42）は、左側油分離器（37a）で分離された冷凍機油を主注入通路（30d）へ送るように構成されている。一方、右側油分離器（37b）から延びる右側油戻し管（43）は、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油を右側分岐注入管（30b）における電磁弁（SV2）の下流に送る第１油戻状態と、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油を主注入管（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機（14a）及び第２圧縮機（14b,14c）を有する圧縮機構（40）が設けられて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）を備え、
上記冷媒回路（4）には、上記第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）及び上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に注入する冷媒が流通する主注入通路（30d）と、該主注入通路（30d）から分岐して上記第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に接続する第１分岐注入通路（30a）と、該主注入通路（30d）から分岐して上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に接続する第２分岐注入通路（30b,30c）と、該第２分岐注入通路（30b,30c）に配置された開閉自在の開閉弁（SV2,SV3）とを有するインジェクション通路（30）が設けられている冷凍装置であって、
上記第１圧縮機（14a）の吐出管（56a）に設けられた第１油分離器（37a）と、
上記第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）に設けられた第２油分離器（37b,37c）と、
上記第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）へ送る第１油戻し通路（42）と、
上記第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油を上記第２分岐注入通路（30b,30c）における上記開閉弁（SV2,SV3）の下流に送る第１油戻状態と、該第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成された第２油戻し通路（43,44）と備え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、
上記冷媒回路（4）には、第１利用側熱交換器（64a）及び第２利用側熱交換器（54）が設けられ、
上記冷媒回路（4）では、上記第１利用側熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を上記第１圧縮機（14a）が吸入して、該第１利用側熱交換器（64a）よりも冷媒の蒸発温度が高くなる上記第２利用側熱交換器（54）で蒸発した冷媒を上記第２圧縮機（14b,14c）が吸入する別吸入の冷凍サイクルが行われ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、
上記別吸入の冷凍サイクル中に、上記第２油戻し通路（43,44）を上記第１油戻状態に設定すると共に、上記第２分岐注入通路（30b,30c）の開閉弁（SV2,SV3）を閉状態に設定することによって、上記第２油分離器（37b,37c）の冷凍機油を上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に戻す油戻し動作を行う制御手段（110）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記冷媒回路（4）には、利用側熱交換器（64a）が設けられ、
上記冷媒回路（4）では、上記第１圧縮機（14a）及び上記第２圧縮機（14c）が上記利用側熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を吸入する同吸入の冷凍サイクルが行われる一方、
上記同吸入の冷凍サイクル中に上記第２油戻し通路（43,44）を上記第２油戻状態に設定する制御手段（110）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項４において、
上記制御手段（110）は、上記同吸入の冷凍サイクル中は、上記第２油戻し通路（43,44）を上記第１油戻状態と上記第２油戻状態とに切り換えることを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１つにおいて、
上記第１分岐注入通路（30a）には、開閉自在の開閉弁（SV1）が設けられる一方、
上記第１油戻し通路（42）は、上記第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記第１分岐注入通路（30a）における上記開閉弁（SV1）の下流に送る第１油戻状態と、該第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つにおいて、
上記第２油戻し通路（43,44）は、上記第２油分離器（37b,37c）を上記第２分岐注入通路（30b,30c）における上記開閉弁（SV2,SV3）の下流に連通させる第１状態と、該第２油分離器（37b,37c）を上記主注入通路（30d）に連通させる第２状態とを切り換える油戻し切換手段（101,102）を備え、該油戻し切換手段（101,102）が第１状態に切り換わると上記第１油戻状態に切り換わり、該油戻し切換手段（101,102）が第２状態に切り換わると上記第２油戻状態に切り換わるように構成される一方、
上記第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）における上記第２油分離器（37b,37c）の下流には、停止中の第２圧縮機（14b,14c）へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁（CV2,CV3）が設けられ、
上記第２圧縮機（14b,14c）では、上記圧縮室（73）で流体を圧縮する流体機械（82）を収容するケーシング内に該流体機械（82）で圧縮された冷媒で満たされる吐出空間が形成され、
上記油戻し切換手段（101,102）は、上記第２圧縮機（14b,14c）の停止中は上記第２状態に設定され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、冷凍サイクルを行う冷凍装置に関し、圧縮機の吐出管に設けられた油分離器から圧縮機へ冷凍機油を戻すための油戻し通路に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備える冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置は、食品等を貯蔵する冷蔵庫や冷凍庫等の冷却機を始め、室内を冷暖房する空調機などに広く利用されている。
【０００３】
特許文献１には、３台の圧縮機からなる圧縮機構を備える冷凍装置が開示されている。圧縮機構では、各圧縮機の中間圧の圧縮室に、１本の配管から分岐したインジェクション管がそれぞれ接続されている。各圧縮機の中間圧の圧縮室は、インジェクション管を通じて互いに連通している。また、吐出合流管には、各圧縮機の吐出冷媒から冷凍機油を分離する油分離器が設けられている。油分離器から延びる油戻し管は、３本に分岐して、それぞれがインジェクション管に接続されている。
【特許文献１】特開２００７−１７８０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の冷凍装置では、１つの油分離器を複数の圧縮機で共用しているが、各圧縮機の吐出管に個別に油分離器を設けることが考えられる。この場合、油分離器から延びる油戻し通路を、該油分離器に冷媒を吐出する圧縮機の中間圧の圧縮室に個別に接続することが考えられる。しかし、このように接続する場合は、特定の圧縮機に冷凍機油が偏る状態になっても、その特定の圧縮機の吐出冷媒から分離された冷凍機油の全てが、その特定の圧縮機に戻るので、その特定の圧縮機に冷凍機油が偏る状態が解消されにくい。
【０００５】
他方、インジェクション通路のうち各圧縮機に対して分岐する箇所の上流に、油分離器から延びる油戻し通路を接続することが考えられる。このように接続する場合は、特定の圧縮機の吐出冷媒から分離された冷凍機油を、他の圧縮機にも戻すことが可能になる。しかし、インジェクション通路では、圧縮機の間で例えば回転速度や中間圧の圧縮室の内圧が異なる場合に、各圧縮機の間で中間圧の圧縮室へ注入される冷媒及び冷凍機油の流量に違いが出てくる。従って、運転状態によっては、特定の圧縮機の吐出冷媒から分離された冷凍機油が、他の圧縮機に偏って戻るおそれがあり、その特定の圧縮機で冷凍機油が不足するおそれがある。
【０００６】
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、複数の圧縮機からなる圧縮機構を備える冷凍装置において、圧縮機構において冷凍機油が不足する圧縮機がでてくることを抑制して、冷凍装置の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、第１圧縮機（14a）及び第２圧縮機（14b,14c）を有する圧縮機構（40）が設けられて、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）を備え、上記冷媒回路（4）には、上記第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）及び上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に注入する冷媒が流通する主注入通路（30d）と、該主注入通路（30d）から分岐して上記第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に接続する第１分岐注入通路（30a）と、該主注入通路（30d）から分岐して上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に接続する第２分岐注入通路（30b,30c）と、該第２分岐注入通路（30b,30c）に配置された開閉自在の開閉弁（SV2,SV3）とを有するインジェクション通路（30）が設けられている冷凍装置（1）を対象とする。
【０００８】
そして、この冷凍装置（1）は、上記第１圧縮機（14a）の吐出管（56a）に設けられた第１油分離器（37a）と、上記第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）に設けられた第２油分離器（37b,37c）と、上記第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）へ送る第１油戻し通路（42）と、上記第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油を上記第２分岐注入通路（30b,30c）における上記開閉弁（SV2,SV3）の下流に送る第１油戻状態と、該第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成された第２油戻し通路（43,44）と備えている。
【０００９】
第１の発明では、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されると、第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油が、第２分岐注入通路（30b,30c）における開閉弁（SV2,SV3）の下流に送られ、第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に戻る。一方、第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定されると、第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油は、主注入通路（30d）に送られる。第２油戻し通路（43,44）は、第２油分離器（37b,37c）の冷凍機油を第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に戻す場合に、第２油戻状態に設定される。第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定されると、第１油戻状態に設定されている場合に比べて、第２油分離器（37b,37c）から第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が減少する。この第１の発明では、第２油分離器（37b,37c）から第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が、第２油戻し通路（43,44）の切り換えによって調節される。
【００１０】
なお、本願明細書において、「中間圧の圧縮室（73）」とは、圧縮行程の途中の圧縮室を意味している。中間圧の圧縮室（73）の内圧は、冷凍サイクルにおける高圧と低圧の間の中間圧になっている。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（4）には、第１利用側熱交換器（64a）及び第２利用側熱交換器（54）が設けられ、上記冷媒回路（4）では、上記第１利用側熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を上記第１圧縮機（14a）が吸入して、該第１利用側熱交換器（64a）よりも冷媒の蒸発温度が高くなる上記第２利用側熱交換器（54）で蒸発した冷媒を上記第２圧縮機（14b,14c）が吸入する別吸入の冷凍サイクルが行われる。
【００１２】
第２の発明では、冷媒回路（4）において、別吸入の冷凍サイクルが行われる。別吸入の冷凍サイクルでは、第１圧縮機（14a）よりも第２圧縮機（14b,14c）の方が、中間圧の圧縮室（73）の内圧が高くなる。このため、別吸入の冷凍サイクル中は、第１油分離器（37a）及び第２油分離器（37b,37c）で分離された冷凍機油を主注入通路（30d）に送る場合には、内圧が低い方の第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に冷凍機油が偏って戻るおそれがある。この第２の発明では、冷凍機油が偏るおそれがある別吸入の冷凍サイクルを行う場合においても、第２油戻し通路（43,44）の切り換えによって、第２油分離器（37b,37c）から第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が調節される。
【００１３】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記別吸入の冷凍サイクル中に、上記第２油戻し通路（43,44）を上記第１油戻状態に設定すると共に、上記第２分岐注入通路（30b,30c）の開閉弁（SV2,SV3）を閉状態に設定することによって、上記第２油分離器（37b,37c）の冷凍機油を上記第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に戻す油戻し動作を行う制御手段（110）を備えている。
【００１４】
第３の発明では、別吸入の冷凍サイクル中は、上述したように、第１圧縮機（14a）よりも第２圧縮機（14b,14c）の方が、中間圧の圧縮室（73）の内圧が高くなる。ここで、第２分岐注入通路（30b,30c）の開閉弁（SV2,SV3）を閉鎖しない場合には、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間に、第２分岐注入通路（30b,30c）に流入した冷凍機油が第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ流れるように、インジェクション通路（30）における中間圧の値を第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧よりも高くする必要がある。つまり、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間は、インジェクション通路（30）における中間圧の値が、第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されてしまう。これに対して、この第３の発明では、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間であっても、第２分岐注入通路（30b,30c）の開閉弁（SV2,SV3）を閉鎖すれば、インジェクション通路（30）における中間圧の値の大きさに関係なく、第２分岐注入通路（30b,30c）に流入した冷凍機油が第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に流れる。つまり、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間に、インジェクション通路（30）における中間圧の値が第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されることがない。
【００１５】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（4）には、利用側熱交換器（64a）が設けられ、上記冷媒回路（4）では、上記第１圧縮機（14a）及び上記第２圧縮機（14c）が上記利用側熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を吸入する同吸入の冷凍サイクルが行われる一方、上記同吸入の冷凍サイクル中に上記第２油戻し通路（43,44）を上記第２油戻状態に設定する制御手段（110）を備えている。
【００１６】
第４の発明では、同吸入の冷凍サイクル中に、第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定される。この同吸入の冷凍サイクル中は、第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）の内圧と第２圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧とに差が生じない。従って、例えば第１圧縮機（14a）の回転速度と第２圧縮機（14c）の回転速度とに差がなければ、第１油分離器（37a）の冷凍機油と第２油分離器（37c）の冷凍機油とが、合流後に第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）とに概ね均一に分配される。
【００１７】
ここで、圧縮機（14）は、油溜まりの油面の高さが高くなるほど、油上がり率が高くなり、単位流量当たりの吐出冷媒に含まれる冷凍機油の量が増加する。このため、第１圧縮機（14a）及び第２圧縮機（14c）のうち第１圧縮機（14a）に冷凍機油が偏り始めると、油面が上昇する第１圧縮機（14a）から吐出される冷凍機油の流量が増加する一方で、油面が低下する第２圧縮機（14c）から吐出される冷凍機油の流量が減少する。他方、第１油分離器（37a）の冷凍機油と第２油分離器（37c）の冷凍機油とは合流後に第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）とに分配されるので、第１圧縮機（14a）や第２圧縮機（14c）に戻る冷凍機油の流量は、第１圧縮機（14a）から吐出された冷凍機油と第２圧縮機（14c）から吐出された冷凍機油の合計流量に応じて変化する。このため、第１圧縮機（14a）から吐出される冷凍機油の流量が増えても、第１圧縮機（14a）へ戻る冷凍機油の流量はそれに応じて増える訳ではなく、第２圧縮機（14c）から吐出される冷凍機油の流量が減っても、第２圧縮機（14c）へ戻る冷凍機油の流量はそれに応じて減る訳ではない。第１圧縮機（14a）に冷凍機油が偏り始めると、第１圧縮機（14a）内の冷凍機油の量が減少し、第２圧縮機（14c）内の冷凍機油の量が増加する。一方、第２圧縮機（14c）に冷凍機油が偏り始めると、同様に、第２圧縮機（14c）内の冷凍機油の量が減少し、第１圧縮機（14a）内の冷凍機油の量が増加する。
【００１８】
このように、第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定されると、第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）の間で偏油が生じ始めても、その偏油が進行することがある程度抑制される。この第４の発明では、同吸入の冷凍サイクル中に、第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）の間の偏油の進行がある程度抑制される第２油戻状態に、第２油戻し通路（43,44）が設定される。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記制御手段（110）が、上記同吸入の冷凍サイクル中は、上記第２油戻し通路（43,44）を上記第１油戻状態と上記第２油戻状態とに切り換える。
【００２０】
第５の発明では、同吸入の冷凍サイクル中は、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態と第２油戻状態とに切り換える。ここで、例えば第１圧縮機（14a）の回転速度が第２圧縮機（14c）の回転速度よりも遅くなる場合には、第１圧縮機（14a）の方が、インジェクション通路（30）が中間圧の圧縮室（73）に連通する時間が長くなるので、中間圧の圧縮室（73）に注入されるインジェクション通路（30）の冷媒流量が多くなる。従って、第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定される間は、合流した第１油分離器（37a）の冷凍機油と第２油分離器（37c）の冷凍機油とが、第１圧縮機（14a）に多く分配される。このため、この第５の発明では、第２油戻し通路（43,44）が、第２圧縮機（14c）だけに冷凍機油を戻す第１油戻状態にも設定される。
【００２１】
第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、上記第１分岐注入通路（30a）には、開閉自在の開閉弁（SV1）が設けられる一方、上記第１油戻し通路（42）は、上記第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記第１分岐注入通路（30a）における上記開閉弁（SV1）の下流に送る第１油戻状態と、該第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油を上記主注入通路（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されている。
【００２２】
第６の発明では、第１分岐注入通路（30a）の開閉弁（SV1）を閉鎖して、第１油戻し通路（42）が第１油戻状態に設定されると、第１油分離器（37a）で分離された冷凍機油が、第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に戻る。一方、第１油戻し通路（42）が第２油戻状態に設定されると、第１油分離器（37a）の冷凍機油は主注入通路（30d）に送られる。第１油戻し通路（42）は、第１油分離器（37a）の冷凍機油を第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に戻す場合に、第２油戻状態に設定される。第１油戻し通路（42）が第２油戻状態に設定されると、第１油戻状態に設定されている場合に比べて、第１油分離器（37a）から第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が減少する。この第６の発明では、第１油分離器（37a）から第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が、第１油戻し通路（42）の切り換えによって調節される。
【００２３】
第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明において、上記第２油戻し通路（43,44）は、上記第２油分離器（37b,37c）を上記第２分岐注入通路（30b,30c）における上記開閉弁（SV2,SV3）の下流に連通させる第１状態と、該第２油分離器（37b,37c）を上記主注入通路（30d）に連通させる第２状態とを切り換える油戻し切換手段（101,102）を備え、該油戻し切換手段（101,102）が第１状態に切り換わると上記第１油戻状態に切り換わり、該油戻し切換手段（101,102）が第２状態に切り換わると上記第２油戻状態に切り換わるように構成される一方、上記第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）における上記第２油分離器（37b,37c）の下流には、停止中の第２圧縮機（14b,14c）へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁（CV2,CV3）が設けられ、上記第２圧縮機（14b,14c）では、上記圧縮室（73）で流体を圧縮する流体機械（82）を収容するケーシング内に該流体機械（82）で圧縮された冷媒で満たされる吐出空間が形成され、上記油戻し切換手段（101,102）は、上記第２圧縮機（14b,14c）の停止中は上記第２状態に設定される。
【００２４】
第７の発明では、第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）における第２油分離器（37b,37c）の下流に、停止中の第２圧縮機（14b,14c）に冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁（CV2,CV3）が設けられている。このため、第１圧縮機（14a）の運転中に第２圧縮機（14b,14c）が停止する状態で、第１圧縮機（14a）の吐出冷媒が第２圧縮機（14b,14c）へ流入することが阻止される。また、第２圧縮機（14b,14c）の停止中は、油戻し切換手段（101,102）が第２状態に設定される。このため、第２圧縮機（14b,14c）の吐出空間は、第２圧縮機（14b,14c）の吐出管（56b,56c）、その吐出管（56b,56c）の第２油分離器（37b,37c）、その第２油分離器（37b,37c）に接続する第２油戻し通路（43,44）を通じて、インジェクション通路（30）に連通する。従って、停止中の第２圧縮機（14b,14c）内の吐出空間の圧力は、中間圧に維持される。
【００２５】
ここで、例えば高圧ドーム型の圧縮機（14）など、流体機械（82）によって圧縮された冷媒で満たされる吐出空間がケーシング内に形成される圧縮機（14）の停止中は、吐出空間の冷媒が流体機械（82）に流入するので、その流体機械（82）内の圧力が吐出空間と概ね等しくなる。そして、圧縮機（14）の停止中に吐出空間の圧力が比較的高くなると、流体機械（82）の起動時に高圧冷媒を圧縮することになるので、流体機械（82）の吐出側の圧力が過大になり、流体機械（82）が損傷するおそれがある。従って、吐出空間がケーシング内に形成される圧縮機（14）は、停止中に吐出空間の圧力をある程度低くする必要がある。この第７の発明では、上述したように、油戻し切換手段（101,102）を第２状態に設定することによって、停止中の第２圧縮機（14b,14c）の吐出空間の圧力が中間圧に維持される。すなわち、停止中の第２圧縮機（14b,14c）の吐出空間の圧力をある程度低くするのに、第２油戻し通路（43,44）が利用されている。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、第２油戻し通路（43,44）が第２油分離器（37b,37c）の冷凍機油の送り先を切り換え可能になっているので、第２油分離器（37b,37c）から第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が調節可能である。このため、第２油戻し通路（43,44）の切り換えによって第２油分離器（37b,37c）から第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量を増減させることによって、第１圧縮機（14a）に冷凍機油が偏る状態や、第２圧縮機（14b,14c）に冷凍機油が偏る状態が解消される。従って、冷凍機油が不足する圧縮機（14）がでてくることを抑制することができるので、冷凍装置（1）の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、上記第３の発明では、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間に、第２分岐注入通路（30b,30c）の開閉弁（SV2,SV3）を閉鎖すれば、インジェクション通路（30）における中間圧の値の大きさに関係なく、第２油分離器（37b,37c）の冷凍機油を第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）に戻すことが可能である。ここで、インジェクション通路（30）における中間圧の値が第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されて比較的高い値になる場合には、インジェクション通路（30）の冷媒流量が、例えば各圧縮機（14）の吐出冷媒の温度を低下させるのに必要な流量に対して、多くなりすぎるおそれがある。各圧縮機（14）では、中間圧の圧縮室（73）に注入される冷媒流量が過多になる分だけ、無駄にエネルギーが消費される。また、各圧縮機（14）では、中間圧の圧縮室（73）に注入される冷媒流量が過多になると、冷凍機油の粘度が低下するおそれもある。これに対して、この第３の発明では、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間に、インジェクション通路（30）における中間圧の値が第２圧縮機（14b,14c）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されないので、インジェクション通路（30）における中間圧の値を比較的低い値に調節することができる。従って、第２油戻し通路（43,44）が第１油戻状態に設定されている間に、各圧縮機（14）で無駄にエネルギーが消費されること、及び各圧縮機（14）で冷凍機油の粘度が低下することを抑制することができる。
【００２８】
また、上記第４の発明では、同吸入の冷凍サイクル中に、第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）の間の偏油の進行がある程度抑制される第２油戻状態に、第２油戻し通路（43,44）が設定されるようにしている。このため、同吸入の冷凍サイクル中に、第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）の間の偏油が進行しにくい。従って、同吸入の冷凍サイクル中に、冷凍機油が不足する圧縮機（14）がでてくることを抑制することができる。
【００２９】
また、上記第５の発明では、例えば第１圧縮機（14a）の回転速度が第２圧縮機（14c）の回転速度よりも遅くなる場合には、第２油戻し通路（43,44）が第２油戻状態に設定される間は、合流した第１油分離器（37a）の冷凍機油と第２油分離器（37c）の冷凍機油とが第１圧縮機（14a）に多く分配されるので、第２油戻し通路（43,44）が、第２圧縮機（14c）だけに冷凍機油を戻す第１油戻状態にも設定される。従って、例えば第１圧縮機（14a）の回転速度が第２圧縮機（14c）の回転速度よりも遅くなる場合でも、第１圧縮機（14a）と第２圧縮機（14c）とに戻る冷凍機油の量が均一化されるので、冷凍機油が不足する圧縮機（14）がでてくることを抑制することができる。
【００３０】
また、上記第６の発明では、第１油戻し通路（42）が第１油分離器（37a）の冷凍機油の送り先を切り換え可能になっているので、第１油分離器（37a）から第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が調節可能である。このため、第１油戻し通路（42）の切り換えによって第１油分離器（37a）から第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量を増減させることによって、第１圧縮機（14a）に冷凍機油が偏る状態や、第２圧縮機（14b,14c）に冷凍機油が偏る状態が解消される。従って、冷凍機油が不足する圧縮機（14）がでてくることを抑制することができるので、冷凍装置（1）の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、上記第７の発明では、停止中の第２圧縮機（14b,14c）の吐出空間の圧力をある程度低くするのに、第２油戻し通路（43,44）が利用されている。従って、停止中の第２圧縮機（14b,14c）の吐出空間の圧力をある程度低くするために、別途に配管等を設ける必要がないので、冷媒回路（4）の構成を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
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。
【００３３】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態１は、本発明に係る冷凍装置（1）である。冷凍装置（1）は、例えばコンビニエンスストアに設けられる。冷凍装置（1）は、図１に示すように、室外に設置される室外ユニット（10）と、店内空間を空調する室内ユニット（50）と、庫内を冷却する２台の庫内ユニット（60a,60b）と、ブースタユニット（80）とを備えている。２台の庫内ユニット（60a,60b）は、冷蔵用の第１庫内ユニット（60a）と冷凍用の第２庫内ユニット（60b）とから構成されている。
【００３４】
室外ユニット（10）には室外回路（11）が、室内ユニット（50）には室内回路（52）が、第１庫内ユニット（60a）には第１庫内回路（61a）が、第２庫内ユニット（60b）には第２庫内回路（61b）が、ブースタユニット（80）にはブースタ回路（81）がそれぞれ設けられている。この冷凍装置（1）では、室外回路（11）、室内回路（52）、第１庫内回路（61a）、第２庫内回路（61b）、及びブースタ回路（81）を４本の連絡配管（2a,2b,3a,3b）で接続することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）が構成されている。第１庫内回路（61a）と第２庫内回路（61b）は並列に接続されている。また、第２庫内回路（61b）とブースタ回路（81）は直列に接続されている。
【００３５】
４本の連絡配管（2a,2b,3a,3b）は、第１液側連絡配管（2a）、第２液側連絡配管（2b）、第１ガス側連絡配管（3a）、及び第２ガス側連絡配管（3b）から構成されている。第１液側連絡配管（2a）は、一端が室外回路（11）の第１液側閉鎖弁（111）に接続され、他端が室内回路（52）に接続されている。第２液側連絡配管（2b）は、一端が室外回路（11）の第２液側閉鎖弁（112）に接続され、他端が２手に分岐して第１庫内回路（61a）と第２庫内回路（61b）に接続されている。第１ガス側連絡配管（3a）は、一端が室外回路（11）の第１ガス側閉鎖弁（113）に接続され、他端が室内回路（52）に接続されている。第２ガス側連絡配管（3b）は、一端が室外回路（11）の第２ガス側閉鎖弁（114）に接続され、他端が２手に分岐して第１庫内回路（61a）と第２庫内回路（61b）に接続されている。また、第２庫内回路（61b）とブースタ回路（81）との間は、接続ガス管（5）によって接続されている。
【００３６】
《室外ユニット》
室外回路（11）には、圧縮機構（40）、室外熱交換器（15）、及びレシーバ（12）が設けられている。圧縮機構（40）は、可変容量圧縮機（14a）と第１固定容量圧縮機（14b）と第２固定容量圧縮機（14c）とから構成されている。圧縮機構（40）では、これらの圧縮機（14a,14b,14c）の吐出側が互いに接続されている。また、これらの圧縮機（14a,14b,14c）は、吸入側が後述する第３四路切換弁（33）に接続されている。本実施形態１では、可変容量圧縮機（14a）が第１圧縮機（14a）を構成し、第１固定容量圧縮機（14b）及び第２固定容量圧縮機（14c）が共に第２圧縮機（14b,14c）を構成している。
【００３７】
可変容量圧縮機（14a）には、インバータを介して電力が供給される。可変容量圧縮機（14a）は、インバータの出力周波数を変化させることによって、その運転容量を段階的に調節することができるように構成されている。一方、第１固定容量圧縮機（14b）及び第２固定容量圧縮機（14c）は、電動機が常に一定の回転速度で運転されるものであって、その運転容量が変更不能となっている。
【００３８】
可変容量圧縮機（14a）は、庫内ユニット（60a,60b）で蒸発した冷媒を吸入する庫内用圧縮機（34）を構成している。可変容量圧縮機（14a）は、庫内専用の圧縮機である。第１固定容量圧縮機（14b）は、冷房運転時に室内ユニット（50）で蒸発した冷媒を吸入する室内用圧縮機（35）を構成している。第１固定容量圧縮機（14b）は、室内専用の圧縮機である。また、第２固定容量圧縮機（14c）は、後述する第３四路切換弁（33）が第１状態のときに庫内用圧縮機（34）を構成し、その第３四路切換弁（33）が第２状態のときに室内用圧縮機（35）を構成する。つまり、第２固定容量圧縮機（14c）は、庫内用圧縮機（34）と室内用圧縮機（35）に兼用される。
【００３９】
圧縮機構（40）では、冷蔵側及び冷凍側の庫内熱交換器（64a,64b）における冷却負荷の合計である庫内側負荷が比較的小さい場合には、可変容量圧縮機（14a）のみが庫内用圧縮機（34）に設定され、その可変容量圧縮機（14a）の運転容量が、例えば可変容量圧縮機（14a）の吸入管（57a）の圧力が一定値になるように調節される。その結果、可変容量圧縮機（14a）の運転容量は、庫内側負荷に応じて調節されることになる。そして、庫内側負荷が可変容量圧縮機（14a）の運転容量の最大値を超えると、第２固定容量圧縮機（14c）も庫内用圧縮機（34）に設定される。このとき、庫内用圧縮機（34）の合計運転容量は、可変容量圧縮機（14a）によって調節される。
【００４０】
また、室内熱交換器（54）における冷房負荷が比較的小さい場合には、第１固定容量圧縮機（14b）のみが室内用圧縮機（35）に設定される。そして、冷房負荷が大きくなると、第２固定容量圧縮機（14c）も室内用圧縮機（35）に設定される。なお、庫内側負荷と冷房負荷が共に大きい場合には、第２固定容量圧縮機（14c）は庫内用圧縮機（34）に優先的に用いられる。
【００４１】
可変容量圧縮機（14a）、第１固定容量圧縮機（14b）、及び第２固定容量圧縮機（14c）は共に、例えば全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機により構成されている。各圧縮機（14）は、図２に示すスクロール式の流体機械（82）を備えている。
【００４２】
この流体機械（82）では、固定スクロールのラップ（75）と可動スクロールのラップ（76）の間に複数の圧縮室（73）が形成されている。流体機械（82）では、吸入管（57）に連通する吸入ポート（98）から吸い込んだ冷媒が圧縮されて、圧縮された冷媒が吐出管（56）に連通する吐出ポート（93）から吐出される。なお、吸入ポート（98）には、冷媒の逆流を防止する吸入逆止弁が設けられている。また、この流体機械（82）には、後述する分岐注入管（30a,30b,30c）に連通する中間ポート（99）が形成されている。中間ポート（99）は、圧縮行程の途中の中間圧の圧縮室（73）に開口している。
【００４３】
また、各圧縮機（14）では、流体機械（82）を収容するケーシング内に、その流体機械（82）の吐出ポート（93）から吐出された冷媒で満たされる吐出空間が形成されている（図示省略）。吐出空間には吐出管（56）が開口している。また、各圧縮機（14）では、ケーシングの底部に冷凍機油が貯留されている（図示省略）。冷凍機油は、流体機械（82）等の摺動部に供給され、その一部が冷媒と共に吐出管（56）から吐出される。
【００４４】
可変容量圧縮機（14a）の第１吐出管（56a）、第１固定容量圧縮機（14b）の第２吐出管（56b）及び第２固定容量圧縮機（14c）の第３吐出管（56c）は、吐出合流管（21）に接続されている。吐出合流管（21）は、第１四路切換弁（31）に接続されている。吐出合流管（21）からは吐出分岐管（22）が分岐している。吐出分岐管（22）は、第２四路切換弁（32）に接続されている。
【００４５】
各吐出管（56）には、圧縮機（14）側から順に、油分離器（37a,37b,37c）と高圧圧力スイッチ（39a,39b,39c）と逆止弁（CV1,CV2,CV3）とが配置されている。各高圧圧力スイッチ（39）は、異常高圧時に圧縮機（14）を緊急停止させるように構成されている。各逆止弁（CV1,CV2,CV3）は、圧縮機（14）へ向かう冷媒の流れを禁止するように構成されている。逆止弁（CV2,CV3）は、停止中の第２圧縮機（14b,14c）へ冷媒が流入することを阻止する流入阻止弁（CV2,CV3）を構成している。なお、油分離器（37a,37b,37c）についての詳細は後述する。
【００４６】
可変容量圧縮機（14a）の第１吸入管（57a）は、第２ガス側閉鎖弁（114）に接続されている。第１固定容量圧縮機（14b）の第２吸入管（57b）は、第２四路切換弁（32）に接続されている。第２固定容量圧縮機（14c）の第３吸入管（57c）は、第３四路切換弁（33）に接続されている。第１吸入管（57a）からは、第１吸入分岐管（58a）が分岐している。第２吸入管（57b）からは、第２吸入分岐管（58b）が分岐している。第１吸入分岐管（58a）及び第２吸入分岐管（58b）は共に第３四路切換弁（33）に接続されている。また、第１吸入分岐管（58a）及び第２吸入分岐管（58b）には、第３四路切換弁（33）側からの冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV7,CV8）がそれぞれ設けられている。
【００４７】
室外熱交換器（15）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室外熱交換器（15）は熱源側熱交換器を構成している。室外熱交換器（15）の近傍には、室外熱交換器（15）に室外空気を送る室外ファン（23）が設けられている。室外熱交換器（15）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。
【００４８】
室外熱交換器（15）のガス側は、第１四路切換弁（31）に接続されている。室外熱交換器（15）の液側は、第１液管（24）を介してレシーバ（12）の頂部に接続されている。第１液管（24）には、室外熱交換器（15）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV9）が設けられている。
【００４９】
レシーバ（12）は、縦長の密閉容器状に構成されている。レシーバ（12）では、室外熱交換器（15）等で凝縮した高圧冷媒が一時的に貯留される。レシーバ（12）の頂部には、第１液管（24）に加えて、開閉自在の第４電磁弁（SV4）が設けられたガス抜き管（48）が接続されている。また、レシーバ（12）の底部には、第２液管（25）の一端が接続されている。第２液管（25）の他端は、第１分岐管（26）と第２分岐管（27）とに分岐している。
【００５０】
第１分岐管（26）は、第１液側閉鎖弁（111）に接続されている。第１分岐管（26）は、第１液側連絡配管（2a）を介して室内回路（52）に連通している。第１分岐管（26）には、第２液管（25）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV10）が設けられている。第１分岐管（26）からは、第１液管（24）における逆止弁（CV9）とレシーバ（12）の間に接続された第３分岐管（28）が分岐している。第３分岐管（28）には、第１分岐管（26）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV11）が設けられている。
【００５１】
第２分岐管（27）は、第２液側閉鎖弁（112）に接続されている。第２分岐管（27）は、第２液側連絡配管（2b）を介して各庫内回路（61a,61b）に連通している。第２分岐管（27）には、後述する第２中間熱交換器（17）が接続されている。第２分岐管（27）からは、第４分岐管（29）とインジェクション管（30）とが分岐している。
【００５２】
第４分岐管（29）は、第２中間熱交換器（17）と第２液側閉鎖弁（112）の間から分岐している。第４分岐管（29）は、第２分岐管（27）に接続されている方とは逆端が第１液管（24）における室外熱交換器（15）と逆止弁（CV9）の間に接続されている。第４分岐管（29）には、開度可変の電子膨張弁により構成された第１室外膨張弁（66）が設けられている。
【００５３】
インジェクション管（30）は、第４分岐管（29）の分岐箇所と第２液側閉鎖弁（112）の間から分岐している。インジェクション管（30）はインジェクション通路を構成している。インジェクション管（30）は、第２分岐管（27）から延びる主注入管（30d）と、主注入管（30d）から分岐して可変容量圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に接続する左側分岐注入管（30a）と、主注入管（30d）から分岐して第１固定容量圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）に接続する右側分岐注入管（30b）と、主注入管（30d）から分岐して第２固定容量圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）に接続する中央分岐注入管（30c）とを備えている。本実施形態１では、主注入管（30d）が主注入通路（30d）を構成し、左側分岐注入管（30a）が第１分岐注入通路（30a）を構成し、右側分岐注入管（30b）及び中央分岐注入管（30c）が共に第２分岐注入通路（30b,30c）を構成している。
【００５４】
主注入管（30d）には、第２室外膨張弁（67）が設けられている。第２室外膨張弁（67）は開度可変の電子膨張弁により構成されている。第２室外膨張弁（67）では、第２分岐管（27）から主注入管（30d）に流入した冷媒が、冷凍サイクルにおける中間圧に減圧される。また、主注入管（30d）では、後述する第２中間熱交換器（17）の下流の位置にガス抜き管（48）が接続されている。
【００５５】
各分岐注入管（30a,30b,30c）には、圧縮機（14a,14b,14c）側から順番に、逆止弁（CV4,CV5,CV6）と、パイロット式の電磁弁（SV1,SV2,SV3）とが設けられている。逆止弁（CV4,CV5,CV6）は、圧縮機（14a,14b,14c）側からの冷媒の流れを禁止する。なお、電磁弁（SV1,SV2,SV3）は、その電磁弁（SV1,SV2,SV3）が設けられた分岐注入管（30a,30b,30c）が接続する圧縮機（14a,14b,14c）が停止されるときに、閉鎖される。
【００５６】
本実施形態１では、室内熱交換器（54）及び庫内熱交換器（64）の両方へ供給される冷媒を冷却するための第１中間熱交換器（16）と、室内熱交換器（54）及び庫内熱交換器（64）のうち庫内熱交換器（64）だけに供給される冷媒を冷却するための第２中間熱交換器（17）とが設けられている。
【００５７】
第１中間熱交換器（16）は、第１流路（16a）を流通する冷媒と第２流路（16b）を流通する冷媒とを熱交換させるように構成されている。第１中間熱交換器（16）は、例えば二重管式熱交換器により構成されている。第１中間熱交換器（16）では、第１流路（16a）が第２液管（25）に接続され、第１流路（16a）の内側に形成された第２流路（16b）が主注入管（30d）における第２室外膨張弁（67）の下流に接続されている。第１中間熱交換器（16）における熱交換では、第２液管（25）の高圧の冷媒が主注入管（30d）の中間圧の冷媒によって冷却される。
【００５８】
第２中間熱交換器（17）は、第１流路（17a）を流通する冷媒と第２流路（17b）を流通する冷媒とを熱交換させるように構成されている。第２中間熱交換器（17）は、例えばプレート式の熱交換器により構成されている。第２中間熱交換器（17）では、第１流路（17a）が第２分岐管（27）に接続され、第２流路（17b）が主注入管（30d）における第１中間熱交換器（16）の下流に接続されている。第２中間熱交換器（17）における熱交換では、第２分岐管（27）の高圧の冷媒が主注入管（30d）の中間圧の冷媒によって冷却される。
【００５９】
第１四路切換弁（31）は、第１ポート（P1）が吐出合流管（21）に、第２ポート（P2）が第２四路切換弁（32）の第４ポート（P4）に、第３ポート（P3）が室外熱交換器（15）に、第４ポート（P4）が第１ガス側閉鎖弁（113）にそれぞれ接続されている。また、第２四路切換弁（32）は、第１ポート（P1）が吐出分岐管（22）に、第２ポート（P2）が第２吸入管（57b）に、第４ポート（P4）が第１四路切換弁（31）の第２ポート（P2）にそれぞれ接続されている。第２四路切換弁（32）の第３ポート（P3）は閉塞された閉鎖ポートに構成されている。また、第３四路切換弁（33）は、第１ポート（P1）が吐出合流管（21）に接続された高圧管（120）に、第２ポート（P2）が第３吸入管（57c）に、第３ポート（P3）が第２吸入分岐管（58b）に、第４ポート（P4）が第１吸入分岐管（58a）にそれぞれ接続されている。
【００６０】
第１乃至第３の各四路切換弁（31,32,33）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が互いに連通して第２ポート（P2）と第４ポート（P4）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（P1）と第４ポート（P4）が互いに連通して第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）との間で切換自在に構成されている。
【００６１】
本実施形態１では、第１吐出管（56a）に左側油分離器（37a）が、第２吐出管（56b）に右側油分離器（37b）が、第３吐出管（56c）に中央油分離器（37c）が設けられている。各油分離器（37）は、密閉容器状に構成され、対応する圧縮機（14）から吐出された冷媒から冷凍機油を分離するように構成されている。本実施形態１では、左側油分離器（37a）が第１油分離器（37a）を構成し、右側油分離器（37b）及び中央油分離器（37c）が共に第２油分離器（37b,37c）を構成している。
【００６２】
また、左側油分離器（37a）には左側油戻し管（42）が接続され、右側油分離器（37b）には右側油戻し管（43）が接続され、中央油分離器（37c）には中央油戻し管（44）が接続されている。各油戻し管（42,43,44）は、油分離器（37）で分離された冷凍機油をインジェクション管（30）を通じて圧縮機（14）の中間圧の圧縮室（73）に送るように構成されている。
【００６３】
ここで、油分離器（37）からの冷凍機油を圧縮機（14）の吸入側へ戻す場合には、圧縮機（14）が吸入管（57）を通じて吸入する冷媒流量が、冷凍機油の分だけ減少してしまう。また、圧縮機（14）へ戻す冷凍機油には冷媒が混じるので、その冷凍機油に混じる冷媒の昇圧に要したエネルギーが無駄になってしまう。本実施形態１では、圧縮機（14）が吸入管（57）を通じて吸入する冷媒流量が圧縮機（14）へ戻る冷凍機油によって減少することがなく、さらに冷媒が冷凍機油に混じって圧縮機（14）に戻ることによるエネルギーロスが緩和されるように、油分離器（37）からの冷凍機油を中間圧の圧縮室（73）へ戻すようにしている。
【００６４】
本実施形態１では、左側油戻し管（42）が、第１油戻し通路（42）を構成している。左側油戻し管（42）は、左側油戻し管（42）で分離された冷凍機油を主注入管（30d）へ送るように構成されている。すなわち、左側油戻し管（42）の出口端は、インジェクション管（30）の主注入管（30d）に接続されている。左側油戻し管（42）には、左側油分離器（37a）側から順番に、左側油分離器（37a）側へ戻る冷凍機油の流れを禁止する逆止弁（CV12）と、高圧の冷凍機油を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41a）とが設けられている。
【００６５】
右側油戻し管（43）は、第２油戻し通路（43）を構成している。右側油戻し管（43）は、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油を右側分岐注入管（30b）における電磁弁（SV2）の下流に送る第１油戻状態と、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油を主注入管（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されている。
【００６６】
具体的に、右側油戻し管（43）は、右側油分離器（37b）から延びる上流側配管（43a）と、上流側配管（43a）から分岐して右側分岐注入管（30b）に接続する第１下流側配管（43b）と、上流側配管（43a）から分岐して主注入管（30d）に接続する第２下流側配管（43c）とを備えている。上流側配管（43a）には、右側油分離器（37b）側から順番に、右側油分離器（37b）側へ戻る冷凍機油の流れを禁止する逆止弁（CV13）と、高圧の冷凍機油を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41b）とが設けられている。また、第１下流側配管（43b）は、右側分岐注入管（30b）における第２電磁弁（SV2）と逆止弁（CV5）の間に接続されている。すなわち、右側分岐注入管（30b）では、第１下流側配管（43b）が接続する箇所の上流に、第２電磁弁（SV2）が設けられている。また、第２下流側配管（43c）は、左側油戻し管（42）を介して主注入管（30d）に接続されている。
【００６７】
また、右側油戻し管（43）には、上流側配管（43a）の連通先を第１下流側配管（43b）と第２下流側配管（43c）との間で切換自在に構成された第１三路切換弁（101）が設けられている。第１三路切換弁（101）が上流側配管（43a）を第１下流側配管（43b）に連通させる第１状態に設定されると、右側油戻し管（43）は第１油戻状態に設定される。一方、第１三路切換弁（101）が上流側配管（43a）を第２下流側配管（43c）に連通させる第２状態に設定されると、右側油戻し管（43）は第２油戻状態に設定される。
【００６８】
中央油戻し管（44）は、第２油戻し通路（44）を構成している。中央油戻し管（44）は、中央油分離器（37c）で分離された冷凍機油を中央分岐注入管（30c）における電磁弁（SV3）の下流に送る第１油戻状態と、中央油分離器（37c）で分離された冷凍機油を主注入管（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されている。
【００６９】
具体的に、中央油戻し管（44）は、中央油分離器（37c）から延びる上流側配管（44a）と、上流側配管（44a）から分岐して中央分岐注入管（30c）に接続する第１下流側配管（44b）と、上流側配管（44a）から分岐して主注入管（30d）に接続する第２下流側配管（44c）とを備えている。上流側配管（44a）には、中央油分離器（37c）側から順番に、中央油分離器（37c）側へ戻る冷凍機油の流れを禁止する逆止弁（CV14）と、高圧の冷凍機油を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41c）とが設けられている。また、第１下流側配管（44b）は、中央分岐注入管（30c）における第３電磁弁（SV3）と逆止弁（CV6）の間に接続されている。すなわち、中央分岐注入管（30c）では、第１下流側配管（44b）が接続する箇所の上流に、第３電磁弁（SV3）が設けられている。また、第２下流側配管（44c）は、左側油戻し管（42）を介して主注入管（30d）に接続されている。
【００７０】
また、中央油戻し管（44）には、上流側配管（44a）の連通先を第１下流側配管（44b）と第２下流側配管（44c）との間で切換自在に構成された第２三路切換弁（102）が設けられている。第２三路切換弁（102）が上流側配管（44a）を第１下流側配管（44b）に連通させる第１状態に設定されると、中央油戻し管（44）は第１油戻状態に設定される。一方、第２三路切換弁（102）が上流側配管（44a）を第２下流側配管（44c）に連通させる第２状態に設定されると、中央油戻し管（44）は第２油戻状態に設定される。
【００７１】
右側油戻し管（43）及び中央油戻し管（44）では、上流側配管（43a,44a）が上流側通路（43a,44a）を構成し、第１下流側配管（43b,44b）が第１下流側通路（43b,44b）を構成し、第２下流側配管（43c,44c）が第２下流側通路（43c,44c）を構成している。また、第１三路切換弁（101）及び第２三路切換弁（102）が、油戻し切換手段（101,102）を構成している。なお、第１三路切換弁（101）及び第２三路切換弁（102）の代わりに、油戻し切換手段（101,102）が、四路切換弁により構成されていてもよいし、第１下流側配管（43b,44b）及び第２下流側配管（43c,44c）にそれぞれ設けられた開閉自在の電磁弁により構成されていてもよい。
【００７２】
また、室外ユニット（10）には、各種のセンサが設けられている。具体的に、吐出合流管（21）には、吐出圧力センサ（18）が設けられている。各吐出管（56）には、吐出温度センサが設けられている（図示省略）。第１吸入管（57a）には、第１吸入圧力センサ（19a）及び第１吸入温度センサ（20a）が設けられている。第２吸入管（57b）には、第２吸入圧力センサ（19b）及び第２吸入温度センサ（20b）が設けられている。第２分岐管（27）には、液温度センサ（72）が設けられている。これらのセンサの検出値は、後述するコントローラ（110）に入力される。
【００７３】
《室内ユニット》
室内回路（52）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、室内膨張弁（53）と室内熱交換器（54）とが設けられている。室内膨張弁（53）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。また、室内熱交換器（54）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室内熱交換器（54）は、第２利用側熱交換器（54）を構成している。室内熱交換器（54）の近傍には、室内熱交換器（54）に室内空気を送る室内ファン（55）が設けられている。室内熱交換器（54）では、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。
【００７４】
また、室内回路（52）では、室内熱交換器（54）の伝熱管に、蒸発温度センサ（121）が設けられている。また、室内回路（52）におけるガス側端の近傍に、ガス温度センサ（123）が設けられている。
【００７５】
《庫内ユニット》
第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、庫内膨張弁（63a,63b）と庫内熱交換器（64a,64b）とがそれぞれ設けられている。各庫内膨張弁（63a,63b）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成されている。各庫内熱交換器（64a,64b）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。第１庫内回路（61a）の庫内熱交換器（64a）は、第１利用側熱交換器（64a）を構成している。各庫内熱交換器（64a,64b）の近傍には、庫内熱交換器（64a,64b）に庫内空気を送る庫内ファン（65a,65b）が設けられている。各庫内熱交換器（64a,64b）では、冷媒と庫内空気との間で熱交換が行われる。
【００７６】
また、各庫内回路（61a,61b）では、庫内熱交換器（64a,64b）の伝熱管に、蒸発温度センサ（122a,122b）が設けられている。また、庫内回路（61a,61b）におけるガス側端の近傍に、ガス温度センサ（124a,124b）が設けられている。
【００７７】
《ブースタユニット》
ブースタ回路（81）には、運転容量が可変のブースタ圧縮機（86）が設けられている。ブースタ圧縮機（86）の吐出管（78）には、ブースタ圧縮機（86）側から順に、油分離器（87）、高圧圧力スイッチ（88）、逆止弁（CV15）が設けられている。油分離器（87）には、キャピラリーチューブ（91）が設けられた油戻し管（92）が接続されている。また、ブースタ回路（81）には、ブースタ圧縮機（86）をバイパスするバイパス管（95）が設けられている。バイパス管（95）には、逆止弁（CV16）が設けられている。
【００７８】
−運転動作−
次に、冷凍装置（1）が行う運転動作について運転の種類毎に説明する。この冷凍装置（1）は、７種類の運転モードを設定可能に構成されている。具体的には、<i>室内ユニット（50）の冷房のみを行う冷房運転、<ii>室内ユニット（50）の暖房のみを行う暖房運転、<iii>第１庫内ユニット（60a）と第２庫内ユニット（60b）での庫内の冷却のみを行う冷蔵冷凍運転、<iv>第１庫内ユニット（60a）及び第２庫内ユニット（60b）での庫内の冷却と共に室内ユニット（50）での冷房を行う冷却冷房運転、<v>室外熱交換器（15）を用いずに、第１庫内ユニット（60a）及び第２庫内ユニット（60b）での庫内の冷却と室内ユニット（50）での暖房とを行う第１冷却暖房運転、<vi>第１冷却暖房運転で室内ユニット（50）の暖房能力が余るときに行う第２冷却暖房運転、そして<vii>第１冷却暖房運転で室内ユニット（50）の暖房能力が不足するときに行う第３冷却暖房運転が選択可能に構成されている。
【００７９】
〈冷房運転〉
冷房運転では、図３に示すように、第１四路切換弁（31）及び第２四路切換弁（32）が共に第１状態に設定された状態で、第１固定容量圧縮機（14b）の運転が行われる。各庫内膨張弁（63）は閉状態に設定される。冷房運転中は、室内熱交換器（54）を通過した冷媒の過熱度が目標過熱度（例えば５℃）になるように、室内膨張弁（53）の開度が制御される。この点は、後述する冷却冷房運転でも同じである。
【００８０】
冷房運転では、室外熱交換器（15）が凝縮器となって室内熱交換器（54）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷房運転では、冷房能力が不足する場合に、第２固定容量圧縮機（14c）の運転も行われる。その際、第３四路切換弁（33）が第２状態に設定されて、第２固定容量圧縮機（14c）が室内用圧縮機（35）を構成する。可変容量圧縮機（14a）は常に停止している。  
【００８１】
具体的に、冷房運転では、第１固定容量圧縮機（14b）から吐出された冷媒が、室外熱交換器（15）で凝縮し、レシーバ（12）を経て室内回路（52）に流入する。室内回路（52）では、流入した冷媒が、室内膨張弁（53）で減圧された後に、室内熱交換器（54）で室内空気から吸熱して蒸発する。冷媒によって冷却された室内空気は店内空間へ供給される。室内熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、第１固定容量圧縮機（14b）に吸入されて再び吐出される。なお、室内熱交換器（54）での冷媒の蒸発温度は、例えば１０℃程度になる。
【００８２】
〈暖房運転〉
暖房運転では、図４に示すように、第１四路切換弁（31）が第２状態に設定されて第２四路切換弁（32）が第１状態に設定された状態で、第１固定容量圧縮機（14b）の運転が行われる。各庫内膨張弁（63）は閉状態に設定される。
【００８３】
暖房運転では、室内熱交換器（54）が凝縮器となって室外熱交換器（15）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、暖房運転では、暖房能力が不足する場合には、第２固定容量圧縮機（14c）の運転も行われる。その際、第３四路切換弁（33）は第２状態に設定される。可変容量圧縮機（14a）は常に停止している。
【００８４】
具体的に、第１固定容量圧縮機（14b）から吐出された冷媒は、室内回路（52）に流入して、室内熱交換器（54）で室内空気に放熱して凝縮する。冷媒によって加熱された室内空気は店内空間へ供給される。室内熱交換器（54）で凝縮した冷媒は、第１室外膨張弁（66）で減圧された後に室外熱交換器（15）で蒸発し、第１固定容量圧縮機（14b）に吸入されて再び吐出される。
【００８５】
〈冷蔵冷凍運転〉
冷蔵冷凍運転では、図５に示すように、第１四路切換弁（31）が第１状態に設定された状態で、可変容量圧縮機（14a）の運転が行われる。室内膨張弁（53）は閉状態に設定される。冷蔵冷凍運転中は、庫内熱交換器（64,64b）を通過した冷媒の過熱度が目標過熱度（例えば５℃）になるように、庫内膨張弁（63a,63b）の開度が制御される。この点は、後述する冷却冷房運転及び冷却暖房運転でも同じである。
【００８６】
冷蔵冷凍運転では、室外熱交換器（15）が凝縮器となって各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、冷蔵冷凍運転では、庫内の冷却能力が不足する場合には、第２固定容量圧縮機（14c）の運転も行われる。その際、第３四路切換弁（33）が第１状態に設定されて、第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）を構成する。第１固定容量圧縮機（14b）は常に停止している。  
【００８７】
具体的に、冷蔵冷凍運転では、可変容量圧縮機（14a）から吐出された冷媒が、室外熱交換器（15）で凝縮する。そして、室外熱交換器（15）で凝縮した冷媒は、レシーバ（12）を経て、第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）にそれぞれ分配される。
【００８８】
第１庫内回路（61a）では、流入した冷媒が、庫内膨張弁（63a）で減圧された後に、庫内熱交換器（64a）で庫内空気から吸熱して蒸発する。冷媒によって冷却された庫内空気は、冷蔵ショーケースの庫内へ供給される。また、第２庫内回路（61b）では、流入した冷媒が、庫内膨張弁（63b）で減圧された後に、庫内熱交換器（64b）で庫内空気から吸熱して蒸発する。冷媒によって冷却された庫内空気は、冷凍ショーケースの庫内へ供給される。庫内熱交換器（64b）で蒸発した冷媒は、ブースタ圧縮機（86）によって圧縮される。そして、庫内熱交換器（64a）で蒸発した冷媒と、ブースタ圧縮機（86）によって圧縮された冷媒とは、合流後に可変容量圧縮機（14a）に吸入されて再び吐出される。
【００８９】
なお、冷蔵冷凍運転では、庫内熱交換器（64a）での冷媒の蒸発温度が例えば５℃に設定され、庫内熱交換器（64b）での冷媒の蒸発温度が例えば−３０℃に設定される。
【００９０】
また、冷蔵冷凍運転では、第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）となる場合に、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）が同じ庫内熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を吸入する同吸入の冷凍サイクルが行われる。
【００９１】
〈冷却冷房運転〉
冷却冷房運転では、第１四路切換弁（31）及び第２四路切換弁（32）が共に第１状態に設定された状態で、可変容量圧縮機（14a）及び第１固定容量圧縮機（14b）の運転が行われる。冷却冷房運転では、室外熱交換器（15）が凝縮器となって室内熱交換器（54）及び各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００９２】
なお、冷却冷房運転では、室内ユニット（50）における冷房能力及び庫内ユニット（60）における冷却能力が足りている場合には、第２固定容量圧縮機（14c）が停止される。また、庫内ユニット（60）における冷却能力が不足する場合には、図６に示すように、第３四路切換弁（33）が第１状態に設定されて第２固定容量圧縮機（14c）の運転が行われる。この場合、第２固定容量圧縮機（14c）は庫内用圧縮機（34）となる。また、室内ユニット（50）における冷房能力が不足する場合には、図７に示すように、第３四路切換弁（33）が第２状態に設定されて第２固定容量圧縮機（14c）の運転が行われる。この場合、第２固定容量圧縮機（14c）は室内用圧縮機（35）となる。
【００９３】
具体的に、冷却冷房運転では、可変容量圧縮機（14a）及び第１固定容量圧縮機（14b）から吐出された冷媒が、室外熱交換器（15）で凝縮する。そして、室外熱交換器（15）で凝縮した冷媒は、レシーバ（12）を経て、第１庫内回路（61a）、第２庫内回路（61b）、及び室内回路（52）に分配される。
【００９４】
第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）に分配された冷媒は、冷蔵冷凍運転と同様の流れで流通し、可変容量圧縮機（14a）に吸入されて再び吐出される。室内回路（52）に分配された冷媒は、冷房運転と同様の流れで流通し、第１固定容量圧縮機（14b）に吸入されて再び吐出される。
【００９５】
なお、冷却冷房運転では、室内熱交換器（54）での冷媒の蒸発温度が例えば１０℃程度になり、第１庫内回路（61a）の庫内熱交換器（64a）での冷媒の蒸発温度が例えば５℃に設定され、第２庫内回路（61b）の庫内熱交換器（64b）での冷媒の蒸発温度が例えば−３０℃に設定される。室内熱交換器（54）における冷媒の蒸発温度は、第１庫内回路（61a）の庫内熱交換器（64a）における冷媒の蒸発温度よりも高くなる。
【００９６】
冷却冷房運転では、第１庫内回路（61a）の庫内熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を可変容量圧縮機（14a）が吸入して、その庫内熱交換器（64a）よりも冷媒の蒸発温度が高くなる室内熱交換器（54）で蒸発した冷媒を第１固定容量圧縮機（14b）が吸入する別吸入の冷凍サイクルが行われる。また、第２固定容量圧縮機（14c）が室内用圧縮機（35）となる場合には、第２固定容量圧縮機（14c）も室内熱交換器（54）で蒸発した冷媒を吸入する。また、冷却冷房運転では、第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）となる場合に、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）が同じ庫内熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を吸入する同吸入の冷凍サイクルにもなる。
【００９７】
〈第１冷却暖房運転〉
第１冷却暖房運転では、図８に示すように、第１四路切換弁（31）が第２状態に設定されて第２四路切換弁（32）が第１状態に設定された状態で、可変容量圧縮機（14a）の運転が行われる。第１冷却暖房運転では、庫内の冷却能力が不足する場合に、第２固定容量圧縮機（14c）の運転も行われる。その際、第３四路切換弁（33）が第１状態に設定され、第２固定容量圧縮機（14c）は庫内用圧縮機（34）となる。第１冷却暖房運転では、室内熱交換器（54）が凝縮器となって各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。第１冷却暖房運転中は、第１庫内ユニット（60a）と第２庫内ユニット（60b）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（50）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。
【００９８】
具体的に、可変容量圧縮機（14a）から吐出された冷媒は、室内熱交換器（54）で室内空気に放熱して凝縮する。室内熱交換器（54）で凝縮した冷媒は、第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）にそれぞれ分配される。第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）に分配された冷媒は、冷蔵冷凍運転と同様の流れで流通し、可変容量圧縮機（14a）に吸入されて再び吐出される。
【００９９】
第１冷却暖房運転では、第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）となる場合に、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）が同じ庫内熱交換器（64a）で蒸発した冷媒を吸入する同吸入の冷凍サイクルが行われる。この点は、後述する第２冷却暖房運転及び第３冷却暖房運転でも同じである。
【０１００】
〈第２冷却暖房運転〉
第２冷却暖房運転は、第１冷却暖房運転の際に暖房能力が余っている場合に、図９に示すように、第２四路切換弁（32）を第２状態に切り換えることによって行われる。第２冷却暖房運転では、室外熱交換器（15）が凝縮器として動作する。第２冷却暖房運転時の設定は、第２四路切換弁（32）以外は、基本的に第１冷却暖房運転と同じである。
【０１０１】
第２冷却暖房運転では、可変容量圧縮機（14a）から吐出した冷媒の一部が、室外熱交換器（15）に流入する。室外熱交換器（15）では、流入した冷媒が室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（15）で凝縮した冷媒は、室内熱交換器（54）で凝縮した冷媒と合流して、第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）にそれぞれ分配される。第２冷却暖房運転では、第１庫内ユニット（60a）と第２庫内ユニット（60b）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（50）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせずに、余る凝縮熱が室外熱交換器（15）で放出される。
【０１０２】
〈第３冷却暖房運転〉
第３冷却暖房運転は、第１冷却暖房運転の際に暖房能力が不足する場合に、図１０に示すように、第２四路切換弁（32）を第１状態に設定すると共に第１室外膨張弁（66）を開状態に設定した状態で、第１固定容量圧縮機（14b）の運転を行うことによって行われる。第３冷却暖房運転では、室内熱交換器（54）が凝縮器となって各庫内熱交換器（64）及び室外熱交換器（15）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【０１０３】
第３冷却暖房運転では、室内熱交換器（54）で凝縮した冷媒が、第１庫内回路（61a）及び第２庫内回路（61b）だけでなく、室外熱交換器（15）側へ分配される。室外熱交換器（15）に分配された冷媒は、第１室外膨張弁（66）で減圧された後に室外熱交換器（15）で蒸発して、第１固定容量圧縮機（14b）に吸入されて再び吐出される。第３冷却暖房運転では、第１庫内ユニット（60a）と第２庫内ユニット（60b）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（50）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせずに、不足する蒸発熱が室外熱交換器（15）で吸熱される。
【０１０４】
〈インジェクション動作〉
本実施形態１では、圧縮機（14）の中間圧の圧縮室（73）に中間圧の冷媒を注入するインジェクション動作が行われる。以下では、可変容量圧縮機（14a）が庫内用圧縮機（34）を構成して第１固定容量圧縮機（14b）及び第２固定容量圧縮機（14c）が室内用圧縮機（35）を構成する冷却冷房運転を例に、インジェクション動作について説明する。
【０１０５】
このインジェクション動作では、庫内用圧縮機（34）を構成する可変容量圧縮機（14a）だけに、冷媒が注入される。インジェクション動作では、第２室外膨張弁（67）が開状態に設定される。第２室外膨張弁（67）を開状態に設定すると、図７に示すように、第２液管（25）を流れる冷媒の一部が主注入管（30d）に流入する。主注入管（30d）では、流入した冷媒が第２室外膨張弁（67）で中間圧に減圧されることによって、その温度が低下する。第２室外膨張弁（67）で減圧された冷媒は、第１中間熱交換器（16）において第２液管（25）を流れる冷媒と熱交換を行う。第１中間熱交換器（16）では、主注入管（30d）の冷媒が加熱される一方で、第２液管（25）を流れる冷媒が冷却される。また、第１中間熱交換器（16）で加熱された冷媒は、第２中間熱交換器（17）において第２分岐管（27）を流れる冷媒と熱交換を行う。第２中間熱交換器（17）では、主注入管（30d）の冷媒が加熱される一方で、第２分岐管（27）を流れる冷媒が冷却される。そして、第２中間熱交換器（17）で加熱された冷媒は、左側分岐注入管（30a）を通じて可変容量圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）に注入される。
【０１０６】
なお、この冷凍装置（1）では、例えば冷房運転中など室内用圧縮機（35）だけが運転しているときには、室内用圧縮機（35）の中間圧の圧縮室（73）に中間圧の冷媒を注入するインジェクション動作が行われる。また、例えば冷蔵冷凍運転中など庫内用圧縮機（34）だけが運転しているときには、庫内用圧縮機（34）の中間圧の圧縮室（73）に中間圧の冷媒を注入するインジェクション動作が行われる。
【０１０７】
《コントローラ》
本実施形態１の冷凍装置（1）には、圧縮機構（40）の運転容量や、四路切換弁（31〜33）等を制御することによって冷媒回路（4）の動作を制御するコントローラ（110）が、制御手段（110）として設けられている。以下では、上記インジェクション動作の制御と、各油分離器（37）から各圧縮機（14）へ冷凍機油を戻す油戻し動作の制御とについて説明する。
【０１０８】
まず、インジェクション動作の制御について説明する。以下では、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）を構成して第１固定容量圧縮機（14b）が室内用圧縮機（35）を構成する冷却冷房運転中のインジェクション動作の制御について主に説明する。
【０１０９】
この冷却冷房運転中のコントローラ（110）は、庫内用圧縮機（34）を構成する可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）に冷媒が注入されるように、電磁弁（SV1,SV2,SV3）を制御するように構成されている。すなわち、コントローラ（110）は、左側分岐注入管（30a）の第１電磁弁（SV1）及び中央分岐注入管（30c）の第３電磁弁（SV3）を開状態に設定し、右側分岐注入管（30b）の第２電磁弁（SV2）を閉状態に設定する。なお、第２固定容量圧縮機（14c）が室内用圧縮機（35）を構成する場合は、中央分岐注入管（30c）の第３電磁弁（SV3）は閉状態に設定される。
【０１１０】
また、コントローラ（110）は、インジェクション管（30）における第２中間熱交換器（17）を通過後の冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば５℃）になるように、第２室外膨張弁（67）の開度を制御する。なお、第２室外膨張弁（67）の開度の制御方法は、他の運転におけるインジェクション動作の場合も同じである。
【０１１１】
ところで、冷却冷房運転中は、庫内用圧縮機（34）よりも室内用圧縮機（35）の方が、中間圧の圧縮室（73）の内圧が高くなる。このため、庫内用圧縮機（34）と室内用圧縮機（35）との両方にインジェクション管（30）の冷媒を注入しようとすれば、インジェクション管（30）における中間圧の値（第２室外膨張弁（67）を通過後の冷媒の圧力）を室内用圧縮機（35）の中間圧の圧縮室（73）の内圧よりも高くする必要がある。
【０１１２】
しかし、インジェクション管（30）における中間圧の値を室内用圧縮機（35）の中間圧の圧縮室（73）の内圧よりも高くすると、インジェクション管（30）の冷媒流量が、各圧縮機（14）の吐出冷媒の温度を低下させるのに必要な流量に対して、多くなりすぎるおそれがある。各圧縮機（14）では、中間圧の圧縮室（73）に注入される冷媒流量が過多になる分だけ、無駄にエネルギーが消費される。また、各圧縮機（14）では、中間圧の圧縮室（73）に注入される冷媒流量が過多になると、冷凍機油の粘度が低下するおそれもある。また、庫内用圧縮機（34）と室内用圧縮機（35）とでは、吐出冷媒と吸入冷媒の圧力差が小さい室内用圧縮機（35）の方が吐出冷媒の温度が低くなる。このため、室内用圧縮機（35）は、インジェクション管（30）の中間圧の冷媒によって吐出冷媒の温度を低下させる必要性が、庫内用圧縮機（34）に比べて小さい。
【０１１３】
従って、本実施形態１では、庫内用圧縮機（34）だけにインジェクション管（30）の冷媒が注入されるようにインジェクション管（30）を制御し、インジェクション管（30）における中間圧の値が高くならないように、インジェクション管（30）における第２中間熱交換器（17）を通過後の冷媒の過熱度が所定の目標値（例えば５℃）になるように第２室外膨張弁（67）の開度を制御している。
【０１１４】
続いて、油戻し動作の制御について説明する。以下では、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）が庫内用圧縮機（34）を構成して第１固定容量圧縮機（14b）が室内用圧縮機（35）を構成する冷却冷房運転中の油戻し動作の制御について主に説明する。
【０１１５】
この冷却冷房運転中のコントローラ（110）は、第１三路切換弁（101）の制御に関しては、第１三路切換弁（101）を第１状態に設定する第１動作を主に行うように構成されている。コントローラ（110）の第１動作中は、右側油戻し管（43）が第１油戻状態に設定され、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油が、右側油戻し管（43）のうち上流側配管（43a）及び第１下流側配管（43b）を通じて、右側分岐注入管（30b）に送られる。
【０１１６】
ここで、冷却冷房運転中は、インジェクション管（30）における中間圧の値が室内用圧縮機（35）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されることなく制御されるので、インジェクション管（30）における中間圧の値が室内用圧縮機（35）の中間圧の圧縮室（73）の内圧より低くなるおそれがある。このため、仮に第２電磁弁（SV2）が開状態に設定されていれば、右側分岐注入管（30b）に送られた冷凍機油が、可変容量圧縮機（14a）及び第２固定容量圧縮機（14c）に流れて、第１固定容量圧縮機（14b）に戻らないおそれがある。しかし、本実施形態１では、冷却冷房運転中に第２電磁弁（SV2）が閉鎖されるので、右側分岐注入管（30b）に送られた冷凍機油を、第１固定容量圧縮機（14b）に戻すことができる。本実施形態１では、冷却冷房運転中にコントローラ（110）が第１三路切換弁（101）を第１状態に設定すると共に、第２電磁弁（SV2）を閉状態に設定する動作が、油戻し動作を構成する。
【０１１７】
また、右側油分離器（37b）の冷凍機油が第１固定容量圧縮機（14b）だけに戻される場合には、第１固定容量圧縮機（14b）に冷凍機油が偏る状態になっても、その第１固定容量圧縮機（14b）の吐出冷媒から分離された冷凍機油の全てが、その第１固定容量圧縮機（14b）に戻るので、その第１固定容量圧縮機（14b）に冷凍機油が偏る状態が解消されにくい。このため、本実施形態１では、第１固定容量圧縮機（14b）に冷凍機油が偏ることを抑制するために、コントローラ（110）が、第１三路切換弁（101）を第２状態に設定する第２動作を定期的に行う。
【０１１８】
コントローラ（110）の第２動作中は、右側油戻し管（43）が第２油戻状態に設定されて、右側油分離器（37b）で分離された冷凍機油が、右側油戻し管（43）のうち上流側配管（43a）及び第２下流側配管（43c）を通じて、主注入管（30d）に送られる。主注入管（30d）に送られた冷凍機油は、可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）とに分配される。なお、可変容量圧縮機（14a）が庫内用圧縮機（34）を構成して第１固定容量圧縮機（14b）及び第２固定容量圧縮機（14c）が室内用圧縮機（35）を構成する冷却冷房運転の場合には、第２三路切換弁（102）も、第１三路切換弁（101）と同じ方法で制御される。
【０１１９】
また、冷却冷房運転中のコントローラ（110）は、第２三路切換弁（102）の制御に関しては、第２三路切換弁（102）を第２状態に設定する第３動作を主に行うように構成されている。コントローラ（110）の第３動作中は、中央油戻し管（44）が第２油戻状態に設定され、中央油分離器（37c）で分離された冷凍機油が、中央油戻し管（44）のうち上流側配管（44a）及び第２下流側配管（44c）を通じて、主注入管（30d）に送られる。そして、左側油戻し管（42）を通じて左側油分離器（37a）から主注入管（30d）へ送られた冷凍機油と合流して、可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）とに分配される。
【０１２０】
ここで、圧縮機（14）は、油溜まりの油面の高さが高くなるほど、油上がり率が高くなり、単位流量当たりの吐出冷媒に含まれる冷凍機油の量が増加する。このため、可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）のうち可変容量圧縮機（14a）に冷凍機油が偏り始めると、油面が上昇する可変容量圧縮機（14a）から吐出される冷凍機油の流量が増加する一方で、油面が低下する第２固定容量圧縮機（14c）から吐出される冷凍機油の流量が減少する。他方、左側油分離器（37a）の冷凍機油と中央油分離器（37c）の冷凍機油とは合流後に可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）とに分配されるので、可変容量圧縮機（14a）や第２固定容量圧縮機（14c）に戻る冷凍機油の流量は、可変容量圧縮機（14a）から吐出された冷凍機油と第２固定容量圧縮機（14c）から吐出された冷凍機油の合計流量に応じて変化する。このため、可変容量圧縮機（14a）から吐出される冷凍機油の流量が増えても、可変容量圧縮機（14a）へ戻る冷凍機油の流量はそれに応じて増える訳ではなく、第２固定容量圧縮機（14c）から吐出される冷凍機油の流量が減っても、第２固定容量圧縮機（14c）へ戻る冷凍機油の流量はそれに応じて減る訳ではない。可変容量圧縮機（14a）に冷凍機油が偏り始めると、可変容量圧縮機（14a）内の冷凍機油の量が減少し、第２固定容量圧縮機（14c）内の冷凍機油の量が増加する。一方、第２固定容量圧縮機（14c）に冷凍機油が偏り始めると、同様に、第２固定容量圧縮機（14c）内の冷凍機油の量が減少し、可変容量圧縮機（14a）内の冷凍機油の量が増加する。このように、第２三路切換弁（102）が第２状態に設定されている間は、可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）の間で偏油が生じ始めても、その偏油が進行することがある程度抑制される。
【０１２１】
しかしながら、可変容量圧縮機（14a）の回転速度が低速になって第２固定容量圧縮機（14c）の回転速度よりも遅くなる場合には、可変容量圧縮機（14a）の方が、インジェクション管（30）が中間圧の圧縮室（73）に連通する時間が長くなるので、中間圧の圧縮室（73）に注入されるインジェクション管（30）の冷媒流量が多くなる。このため、合流した左側油分離器（37a）の冷凍機油と中央油分離器（37c）の冷凍機油とが、可変容量圧縮機（14a）に多く分配される。
【０１２２】
このため、本実施形態１では、可変容量圧縮機（14a）と第２固定容量圧縮機（14c）の回転速度の違いによって生じる偏油を抑制するために、コントローラ（110）が第２三路切換弁（102）を第１状態に設定する第４動作を定期的に行う。コントローラ（110）の第４動作中は、中央油戻し管（44）が第１油戻状態に設定され、中央油分離器（37c）で分離された冷凍機油が、中央油戻し管（44）のうち上流側配管（44a）及び第１下流側配管（44b）を通じて、中央分岐注入管（30c）に送られる。そして、中央分岐注入管（30c）に送られた冷凍機油は、第２固定容量圧縮機（14c）に戻される。つまり、中央油分離器（37c）で分離された冷凍機油は、第２固定容量圧縮機（14c）だけに戻される。なお、第２三路切換弁（102）は、冷蔵冷凍運転中に第２固定容量圧縮機（14c）の運転が行われる場合にも、同じ方法で制御される。
【０１２３】
また、冷房運転中や暖房運転中に第２固定容量圧縮機（14c）の運転が行われる場合は、コントローラ（110）は、第１三路切換弁（101）及び第２三路切換弁（102）を共に第２状態に設定する動作を主に行う。これにより、第１固定容量圧縮機（14b）と第２固定容量圧縮機（14c）の間で偏油が生じ始めても、その偏油が進行することがある程度抑制される。但し、一方の圧縮機（14b,14c）に冷凍機油が偏る場合には、コントローラ（110）は、冷凍機油が減少した圧縮機（14b,14c）に対応する三路切換弁（101,102）を第１状態に設定する。
【０１２４】
また、コントローラ（110）は、第１固定容量圧縮機（14b）を停止させる際には、第１三路切換弁（101）を第２状態に設定する。第１固定容量圧縮機（14b）の停止中は、第１三路切換弁（101）が第２状態に保持される。この状態では、第１固定容量圧縮機（14b）の吐出空間が、第１固定容量圧縮機（14b）の吐出管（56b）、その吐出管（56b）の右側油分離器（37b）、その右側油分離器（37b）に接続する上流側配管（43a）、及び第２下流側配管（43c）を通じて、インジェクション管（30）に連通する。また、逆止弁（CV2）は、停止中の第１固定容量圧縮機（14b）に可変容量圧縮機（14a）の吐出冷媒が流入することを阻止している。このため、停止中の第１固定容量圧縮機（14b）内の吐出空間の圧力は、中間圧に維持される。
【０１２５】
なお、コントローラ（110）は、第２固定容量圧縮機（14c）を停止させる際にも、同様に、第２三路切換弁（102）を第２状態に設定し、第２固定容量圧縮機（14c）の停止中は第２三路切換弁（102）を第２状態に保持する。
【０１２６】
−実施形態１の効果−
本実施形態１では、右側油分離器（37b）の冷凍機油の送り先を切り換える第１三路切換弁（101）の切り換えによって、右側油分離器（37b）から第１固定容量圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が調節されるようにしている。また、中央油分離器（37c）の冷凍機油の送り先を切り換える第２三路切換弁（102）の切り換えによって、中央油分離器（37c）から第２固定容量圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が調節されるようにしている。このため、第１三路切換弁（101）の切り換えによって右側油分離器（37b）から第１固定容量圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量を増減させたり、第２三路切換弁（102）の切り換えによって中央油分離器（37c）から第２固定容量圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量を増減させることによって、何れかの圧縮機（14）に冷凍機油が偏る状態が解消される。従って、冷凍機油が不足する圧縮機（14）がでてくることを抑制することができるので、冷凍装置（1）の信頼性を向上させることができる。
【０１２７】
また、本実施形態１では、第１三路切換弁（101）が第１状態に設定されている間に、右側分岐注入管（30b）における第１下流側配管（43b）の接続箇所の上流に設けた第２電磁弁（SV2）を閉鎖すれば、インジェクション管（30）における中間圧の値の大きさに関係なく、右側油分離器（37b）の冷凍機油を第１固定容量圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）に戻すことが可能である。このため、第１三路切換弁（101）が第１状態に設定されている間に、インジェクション管（30）における中間圧の値が第１固定容量圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）の内圧によって制約されないので、インジェクション管（30）における中間圧の値を比較的低い値に調節することができる。従って、第１三路切換弁（101）が第１状態に設定されている間に、各圧縮機（14）で無駄にエネルギーが消費されること、及び各圧縮機（14）で冷凍機油の粘度が低下することを抑制することができる。
【０１２８】
また、本実施形態１では、停止中の第１固定容量圧縮機（14b）の吐出空間の圧力をある程度低くするのに、第１三路切換弁（101）が利用されている。また、停止中の第２固定容量圧縮機（14c）の吐出空間の圧力をある程度低くするのに、第２三路切換弁（102）が利用されている。従って、停止中の第１固定容量圧縮機（14b）の吐出空間の圧力をある程度低くしたり、停止中の第２固定容量圧縮機（14c）の吐出空間の圧力をある程度低くするために、別途に配管等を設ける必要がないので、冷媒回路（4）の構成を簡素化することができる。
【０１２９】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。本実施形態２は、本発明に係る冷凍装置（1）である。冷凍装置（1）は、図１１に示すように、利用側のユニットとして、庫内ユニット（60a,60b）のみを備えている。以下では、上記実施形態１と異なる点について説明する。
【０１３０】
実施形態２の圧縮機構（40）では、可変容量圧縮機（14a）と第１固定容量圧縮機（14b）と第２固定容量圧縮機（14c）とが互いに並列に接続されている。第１吸入管（57a）と第２吸入管（57b）と第３吸入管（57c）は、合流して四路切換弁（31）の第２ポート（P2）に接続されている。
【０１３１】
圧縮機構（40）では、庫内熱交換器（64a,64b）における冷却負荷の合計である庫内側負荷が比較的小さい場合には、可変容量圧縮機（14a）のみが庫内用圧縮機（34）に設定され、その可変容量圧縮機（14a）の運転容量が、例えば可変容量圧縮機（14a）の吸入管（57a）の圧力が一定値になるように調節される。その結果、可変容量圧縮機（14a）の運転容量は、庫内側負荷に応じて調節されることになる。そして、庫内側負荷が大きくなるに従って、第１固定容量圧縮機（14b）と第２固定容量圧縮機（14c）とが順次起動され、合計運転容量が可変容量圧縮機（14a）によって調節される。
【０１３２】
また、実施形態２では、レシーバ（12）の底部から延びる第２液管（25）の他端が、液側閉鎖弁（111）に接続されている。第２液管（25）には、中間熱交換器（17）が１台設けられている。第２液管（25）からは、インジェクション管（30）、第１分岐管（28）および第２分岐管（29）が分岐している。
【０１３３】
また、実施形態２では、左側油戻し管（42）が、左側油分離器（37a）で分離された冷凍機油を左側分岐注入管（30a）における電磁弁（SV1）の下流に送る第１油戻状態と、左側油分離器（37a）で分離された冷凍機油を主注入管（30d）に送る第２油戻状態とが切り換え可能に構成されている。
【０１３４】
具体的に、左側油戻し管（42）は、左側油分離器（37a）から延びる上流側配管（42a）と、上流側配管（42a）から分岐して左側分岐注入管（30a）に接続する第１下流側配管（42b）と、上流側配管（42a）から分岐して主注入管（30d）に接続する第２下流側配管（42c）とを備えている。第１下流側配管（42b）は、左側分岐注入管（30a）における第１電磁弁（SV1）と逆止弁（CV4）の間に接続されている。すなわち、左側分岐注入管（30a）では、第１下流側配管（42b）が接続する箇所の上流に、第１電磁弁（SV1）が設けられている。
【０１３５】
また、左側油戻し管（42）には、上流側配管（42a）の連通先を第１下流側配管（42b）と第２下流側配管（42c）との間で切換自在に構成された三路切換弁（100）が設けられている。三路切換弁（100）が上流側配管（42a）を第１下流側配管（42b）に連通させる第１状態に設定されると、左側油戻し管（42）は第１油戻状態に設定される。一方、上流側配管（42a）を第２下流側配管（42c）に連通させる第２状態に設定されると、左側油戻し管（42）は第２油戻状態に設定される。三路切換弁（100）は、油戻し切換手段（100）を構成している。なお、油戻し切換手段（100）が、四路切換弁により構成されていてもよいし、第１下流側配管（42b）及び第２下流側配管（42c）にそれぞれ設けられた開閉自在の電磁弁により構成されていてもよい。
【０１３６】
また、実施形態２の庫内ユニット（60）では、庫内熱交換器（64）の下方に、ドレンパン加熱用配管（69）が配設されたドレンパン（68）が設けられている。このドレンパン（68）は、庫内熱交換器（64）の表面から落下する霜や結露水を回収するものである。
【０１３７】
本実施形態２の冷凍装置（1）では、各庫内ユニット（60）での庫内の冷却を行う冷蔵運転が行われる。冷蔵運転では、図１１に示すように、四路切換弁（31）が第１状態に設定されて、室外熱交換器（15）が凝縮器となって各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。なお、四路切換弁（31）を第２状態に切り換えると、各庫内熱交換器（64）に付着した氷を融解させるデフロスト運転が行われる。
【０１３８】
本実施形態２では、冷蔵運転中のコントローラ（110）が、各三路切換弁（100,101,102）を第１状態と第２状態との間で切り換える動作を定期的に行う。このため、左側油分離器（37a）から第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量、右側油分離器（37b）から第２圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量、および中央油分離器（37c）から第３圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室（73）へ戻る冷凍機油の流量が、それぞれ調節される。
【０１３９】
《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。
【０１４０】
上記実施形態について、冷凍装置（1）が、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界サイクルを行うように構成されていてもよい。この場合、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される通常の冷凍サイクルでは凝縮器となる熱交換器が、ガスクーラとして動作する。冷媒としては、例えば二酸化炭素が用いられる。
【０１４１】
また、上記実施形態について、圧縮機（14）がスクロール圧縮機以外の圧縮機（ロータリ式圧縮機、スイング圧縮機等）により構成されていてもよい。
【０１４２】
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】
【０１４３】
以上説明したように、本発明は、圧縮機の吐出管に設けられた油分離器から圧縮機へ冷凍機油を戻すための油戻し通路を有する冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】図２は、実施形態１の圧縮機の流体機械の横断面図である。
【図３】図３は、実施形態１における冷房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図４】図４は、実施形態１における暖房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図５】図５は、実施形態１における冷蔵冷凍運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図６】図６は、実施形態１における冷却冷房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図７】図７は、実施形態１における冷却冷房運転時の別の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図８】図８は、実施形態１における第１冷却暖房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図９】図９は、実施形態１における第２冷却暖房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図１０】図１０は、実施形態１における第３冷却暖房運転時の冷媒の流れを表す冷媒回路図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。
【符号の説明】
【０１４５】
1     冷凍装置
4     冷媒回路
14a   可変容量圧縮機（第１圧縮機）
14b   第１固定容量圧縮機（第２圧縮機）
30    インジェクション管（インジェクション通路）
30a   左側分岐注入管（第１分岐注入通路）
30b   右側分岐注入管（第２分岐注入通路）
30d   主注入管（主注入通路）
37a   左側油分離器（第１油分離器）
37b   右側油分離器（第２油分離器）
42    左側油戻し管（第１油戻し通路）
43    右側油戻し管（第２油戻し通路）
43a   上流側配管
43b   第１下流側配管
43c   第２下流側配管
101   第１三路切換弁（油戻し切換手段）
110   コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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