(57)【要約】  高温側圧縮機１、高温側凝縮器２、高温側膨張弁３、及び高温側蒸発器４が順次配管接続され、冷媒が循環する高温側循環回路Ａと、低温側圧縮機５、低温側凝縮器７、低温側流量調整弁１０、及び低温側蒸発器１２が順次配管接続され、冷媒が循環する低温側循環回路Ｂと、高温側蒸発器４と低温側凝縮器７とで構成され、高温側蒸発器４を流れる冷媒と低温側凝縮器７を流れる冷媒とが熱交換を行うカスケードコンデンサ８と、低温側凝縮器７と低温側圧縮機５との間の配管に低温側第２電磁弁１７を介して接続された複数の膨張タンク１８と、を備え、高温側圧縮機１、高温側凝縮器２、高温側膨張弁３、高温側蒸発器４、低温側圧縮機５、および低温側凝縮器７は、室外ユニット１４に搭載され、複数の膨張タンク１８は、膨張タンクユニット筐体３１に搭載されたことを特徴とする。
2014064744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機、第１凝縮器、第１絞り装置、及び第１蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第１循環回路と、
第２圧縮機、第２凝縮器、第２絞り装置、及び第２蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第２循環回路と、
前記第１蒸発器と前記第２凝縮器とで構成され、前記第１蒸発器を流れる冷媒と前記第２凝縮器を流れる冷媒とが熱交換を行うカスケードコンデンサと、
前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された複数の膨張タンクと、を備え、
前記第１圧縮機、前記第１凝縮器、前記第１絞り装置、前記第１蒸発器、前記第２圧縮機、および前記第２凝縮器は、室外ユニットに搭載され、
前記複数の膨張タンクは、膨張タンクユニットに搭載された
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記膨張タンクユニットは、前記室外ユニットの横に間隔を空けて配置され、
前記複数の膨張タンクは、前記膨張タンクユニットに、垂直方向に並んで搭載された
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記膨張タンクユニットは、前記室外ユニットの下に隣接して配置され、
前記複数の膨張タンクは、前記膨張タンクユニットに、水平方向に並んで搭載された
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記複数の膨張タンクと前記開閉弁と接続する配管の、前記複数の膨張タンク側の端部は、前記複数の膨張タンクの下部に接続された
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記複数の膨張タンクと前記開閉弁と接続する配管の、前記複数の膨張タンク側の端部は、前記複数の膨張タンクの上部から差し込まれ、前記複数の膨張タンクの底部に配置された
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記開閉弁を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第２圧縮機が停止している際に、前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、第１圧力値以上の場合、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力が、前記第１圧力値と比較して低い第２圧力値以下の場合、前記開閉弁を閉状態にする
ことを特徴とする請求項６記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記第２圧縮機の再起動時に、予め設定した時間の間、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする請求項６又は７記載の冷凍装置。
【請求項９】
前記開閉弁は、通電時に閉状態となる電磁弁である
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項１０】
前記第２循環回路を循環する冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項１１】
前記第２循環回路を循環する冷媒は、二酸化炭素であり、
前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管の径は、
前記第２循環回路を循環する冷媒にＨＦＣを使用した場合の配管の径と同じとした
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項１２】
第１段圧縮機、第２段圧縮機、放熱器、絞り装置、及び蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する循環回路と、
前記放熱器の出口側を分岐し、前記冷媒を減圧して、前記第１段圧縮機と前記第２段圧縮機との間に供給する中間圧回路と、
前記蒸発器と前記第２段圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された膨張タンクと、を備えた
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１３】
前記開閉弁を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第２段圧縮機が停止している際に、前記第２段圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、第１圧力値以上の場合、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする請求項１２記載の冷凍装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記第２段圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力が、前記第１圧力値と比較して低い第２圧力値以下の場合、前記開閉弁を閉状態にする
ことを特徴とする請求項１３記載の冷凍装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記第２段圧縮機の再起動時に、予め設定した時間の間、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷媒を循環させる循環回路（冷凍サイクル）を備えた冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温側循環回路（高温側冷凍サイクル）と低温側循環回路（低温側冷凍サイクル）とを、カスケードコンデンサを介してカスケード接続して、二元冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。【０００３】
従来の冷凍装置において、低温側循環回路の圧縮機の停止時に、高温側循環回路の圧縮機を運転し、低圧側循環回路の冷媒を冷却することで、低温側循環回路の圧力上昇を抑制するものが提案されている（特許文献１参照）。
例えば、低温側循環回路の蒸発器の霜取り運転を行う際に時には、低温側循環回路の圧縮機を停止させ、高温側循環回路の圧縮機を運転している。また、低温側循環回路の圧縮機が停止（サーモオフ）した状態において、低温側循環回路の圧縮機を再起動する場合、高温側循環回路の圧縮機を起動した後、所定時間経過後に、低温側循環回路の圧縮機を再起動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０９１７号公報（段落［０００８］−［００２３］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の冷凍装置においては、低温側循環回路の圧縮機が停止して冷却運転が実施されない状態にもかかわらず、無駄に高温側循環回路の圧縮機を運転する必要があるという問題点があった。
例えば、低温側循環回路の冷媒に二酸化炭素を使用した場合において、低温側循環回路の設計圧力を、３〜４ＭＰａ程度に抑えるためには、低温側循環回路の蒸発器の霜取り運転時に、約３０〜４０分程度余分に高温側循環回路の圧縮機を運転する必要がある。この霜取り運転は、１日に４〜５回程度実施される。【０００６】
また、低温側循環回路の圧縮機が停止（サーモオフ）し、低温側循環回路の圧縮機の再起動時に、高温側循環回路の圧縮機を起動してから所定時間（数十秒から数分間）経過後に、低温側循環回路の圧縮機を起動するため、プルダウン速度が遅くなるという問題点があった。【０００７】
また、仮に、低温側循環回路の圧縮機の停止時に高温側循環回路の圧縮機を運転しない場合、低温側循環回路の圧縮機が長時間停止すると、低温側循環回路の冷媒が外気温度程度に温められ、圧力が上昇する。
このような低温側循環回路の圧力の上昇に対応するべく、低温側循環回路を構成する各部材の構造が頑丈にする必要がある。例えば、冷媒配管の肉厚を厚くする必要がある。このため、製造コストが増加してしまうという問題点があった。
また、低温側循環回路の冷媒の圧力が、設計圧力以上に上昇した場合には、安全弁から冷媒が放出される場合がある。この場合、低温側循環回路に冷媒を補充する必要が生じる。【０００８】
この発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、低温側循環回路の圧縮機が停止している際における、低温側循環回路の冷媒の圧力上昇を抑制することができる冷凍装置を得るものである。
また、低温側循環回路の圧縮機の停止時及び再起動時に、高温側冷媒回路の圧縮機を運転せずに、低温側循環回路の冷媒の圧力上昇を抑制することができる冷凍装置を得るものである。
また、低温側循環回路の設計圧力を低くすることができる冷凍装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る冷凍装置は、  第１圧縮機、第１凝縮器、第１絞り装置、及び第１蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第１循環回路と、第２圧縮機、第２凝縮器、第２絞り装置、及び第２蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第２循環回路と、前記第１蒸発器と前記第２凝縮器とで構成され、前記第１蒸発器を流れる冷媒と前記第２凝縮器を流れる冷媒とが熱交換を行うカスケードコンデンサと、前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された複数の膨張タンクと、を備え、前記第１圧縮機、前記第１凝縮器、前記第１絞り装置、前記第１蒸発器、前記第２圧縮機、および前記第２凝縮器は、室外ユニットに搭載され、前記複数の膨張タンクは、膨張タンクユニットに搭載されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、第２蒸発器と第２圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された膨張タンクを備えたので、高温側冷媒回路の圧縮機を運転せずに、低温側循環回路の冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１における冷凍装置の冷媒回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１における冷凍装置の構成図である。
【図３】図２の室外ユニットをＡ方向から見た構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１における回路内容積と回路内圧力との関係を表す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における冷凍装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２における冷凍装置の構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３における冷凍装置の構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４における冷凍装置の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５における冷凍装置の冷媒回路図である。
【図１０】この発明の実施の形態５における冷凍装置の動作を表すモリエル線図である。
【図１１】この発明の実施の形態５における冷凍装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１３】
実施の形態１．
［構成］
図１は、この発明の実施の形態１における冷凍装置の冷媒回路図である。
図１に示すように、冷凍装置は、高温側循環回路Ａ、及び低温側循環回路（負荷側回路）Ｂを有する。
高温側循環回路Ａと低温側循環回路Ｂとは、カスケードコンデンサ８を介して、カスケード接続されている。
冷凍装置は、高温側循環回路Ａと低温側循環回路Ｂとのそれぞれで、冷媒を循環させることで二元冷凍サイクルを行う。
【００１４】
ここで、低温側、高温側と称する構成における、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、冷凍装置における状態、動作等において相対的に定まるものとする。
なお、本実施の形態１では、２つの冷媒回路を備えた二元冷凍サイクルについて説明するが、本発明に係る冷凍装置には、３つ以上の冷凍サイクルを備えた冷凍装置（多元冷凍装置）が含まれる。
【００１５】
（高温側循環回路Ａ）
高温側循環回路Ａは、高温側圧縮機１と、高温側凝縮器２と、高温側膨張弁３と、高温側蒸発器４と、を有する。
高温側圧縮機１と、高温側凝縮器２と、高温側膨張弁３と、高温側蒸発器４とは、冷媒配管によって、直列に配管接続されている。
【００１６】
高温側圧縮機１と、高温側凝縮器２と、高温側膨張弁３と、高温側蒸発器４は、後述する室外ユニット１４に収納されている。
【００１７】
高温側循環回路Ａを循環させる冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が比較的小さな冷媒（例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ１３４ａ、Ｒ３２、又はＨＦＯ冷媒）を使用する。
【００１８】
高温側圧縮機１は、高温側循環回路Ａを流れる冷媒を吸入する。
高温側圧縮機１は、吸入した冷媒を圧縮して、高温且つ高圧の状態にして吐出する。
高温側凝縮器２は、高温側圧縮機１から吐出された冷媒と、空気との間で熱交換を行う。
【００１９】
高温側膨張弁３は、高温側凝縮器２から流出した冷媒を、減圧して膨張させる。
高温側蒸発器４は、高温側膨張弁３で減圧された冷媒と、低温側循環回路Ｂの低温側凝縮器７を流れる冷媒との間で熱交換を行う。
【００２０】
高温側蒸発器４及び低温側凝縮器７は、カスケードコンデンサ８を構成する。
カスケードコンデンサ８は、例えばプレート式の熱交換器で構成される。
なお、カスケードコンデンサ８は、プレート式の熱交換器に限定されず、シェルアンドチューブ式の熱交換器、又は二重管式の熱交換器などでも良い。
【００２１】
なお、高温側圧縮機１は、本発明における「第１圧縮機」に相当する。
高温側凝縮器２は、本発明における「第１凝縮器」に相当する。
高温側膨張弁３は、本発明における「第１絞り装置」に相当する。
高温側蒸発器４は、本発明における「第１蒸発器」に相当する。
【００２２】
（低温側循環回路Ｂ）
低温側循環回路Ｂは、低温側圧縮機５と、補助コンデンサ６と、低温側凝縮器７と、受液器９と、低温側流量調整弁１０と、低温側第１電磁弁１１と、低温側蒸発器１２と、低温側高圧圧力センサ２７と、低温側低圧圧力センサ２８と、を有する。
低温側圧縮機５と、補助コンデンサ６と、低温側凝縮器７と、受液器９と、低温側第１電磁弁１１と、低温側流量調整弁１０と、低温側蒸発器１２とは、冷媒配管によって、直列に配管接続されている。
低温側凝縮器７と低温側圧縮機５との間の配管には、低温側第２電磁弁１７を介して、膨張タンク１８ａ、膨張タンク１８ｂ、及び膨張タンク１８ｃが接続されている。
【００２３】
低温側高圧圧力センサ２７は、低温側圧縮機５の吐出側の圧力を検出する。
低温側低圧圧力センサ２８は、低温側圧縮機５の吸入側の圧力を検出する。
【００２４】
低温側圧縮機５と、補助コンデンサ６と、低温側凝縮器７と、受液器９と、低温側高圧圧力センサ２７と、低温側低圧圧力センサ２８とは、後述する室外ユニット１４に収納されている。
【００２５】
低温側第１電磁弁１１と、低温側流量調整弁１０と、低温側蒸発器１２は、冷却ユニット１３に収納されている。
冷却ユニット１３は、例えば、冷蔵冷凍ショーケース、ユニットクーラとして利用される。
冷却ユニット１３は、液配管１５と、ガス配管１６とで、低温側循環回路Ｂに配管接続されている。
【００２６】
膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃ（以下、区別しない場合は単に「膨張タンク１８」という）は、後述する膨張タンクユニット筐体３１に収納されている。
なお、膨張タンクユニット筐体３１は本発明における「膨張タンクユニット」に相当する。
【００２７】
例えば、冷凍装置を据え付け時には、室外ユニット１４と、冷却ユニット１３と、膨張タンクユニット筐体３１とを分離して運搬し、現地にて配管接続する。
【００２８】
低温側循環回路Ｂを循環させる冷媒は、例えば、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が１である二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を使用する。
【００２９】
低温側圧縮機５は、低温側循環回路Ｂを流れる冷媒を吸入する。
低温側圧縮機５は、吸入した冷媒を圧縮して、高温且つ高圧の状態にして吐出する。
補助コンデンサ６は、低温側圧縮機５から吐出された冷媒と、空気との間で熱交換を行う。
【００３０】
低温側凝縮器７は、補助コンデンサ６から流出された冷媒と、高温側循環回路Ａの高温側蒸発器４を流れる冷媒との間で熱交換を行う。
受液器９は、低温側凝縮器７から流出した冷媒のうち、余剰の冷媒を貯留する。
【００３１】
低温側流量調整弁１０は、受液器９から流出した冷媒を、減圧して膨張させる。
低温側流量調整弁１０は、温度式自動膨張弁又は電子式膨張弁で構成される。
低温側蒸発器１２は、低温側流量調整弁１０で減圧された冷媒と、流体（例えば、空気、水、冷媒、又はブライン等）との間で熱交換を行う。
【００３２】
低温側第２電磁弁１７は、通電時に閉状態となる電磁弁である。
膨張タンク１８は、内部に冷媒が貯えられる。
膨張タンク１８は、例えば外径が４００ｍｍ以下である。
【００３３】
なお、低温側圧縮機５は、本発明における「第２圧縮機」に相当する。
低温側凝縮器７は、本発明における「第２凝縮器」に相当する。
低温側流量調整弁１０は、「第２絞り装置」に相当する。
低温側蒸発器１２は、本発明における「第２蒸発器」に相当する。
低温側第２電磁弁１７は、本発明における「開閉弁」に相当する。
【００３４】
（高温側循環回路Ａの動作）
高温側圧縮機１から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、高温側凝縮器２へ流入する。
高温側凝縮器２へ流入した冷媒は、空気との熱交換によって凝縮液化され、高圧で液相状態の冷媒となる。
高温側凝縮器２から流出した高圧で液相状態の冷媒は、高温側膨張弁３で減圧され、低温低圧で気液二相状態の冷媒となる。
この低温低圧で気液二相状態の冷媒は、カスケードコンデンサ８を構成する高温側蒸発器４で、低温側循環回路Ｂの低温側凝縮器７を流れている冷媒と熱交換して蒸発し、低圧で気相状態の冷媒となる。
このとき、低温側循環回路Ｂの低温側凝縮器７を流れている冷媒は、冷却される。
高温側蒸発器４から流出した冷媒は、高温側圧縮機１に再度吸入される。
【００３５】
（低温側循環回路Ｂの動作）
低温側圧縮機５から吐出された高温高圧で気相状態の冷媒は、補助コンデンサ６に流入する。
この補助コンデンサ６では、高温高圧で気相状態の冷媒と空気とが熱交換し、冷媒が冷却されて若干温度が下がった状態になる。
補助コンデンサ６で冷却された冷媒は、カスケードコンデンサ８を構成する低温側凝縮器７に流入する。
この低温低圧で気液二相状態の冷媒は、カスケードコンデンサ８を構成する高温側蒸発器４で、低温側循環回路Ｂの低温側凝縮器７を流れている冷媒と熱交換して蒸発し、低圧で気相状態の冷媒となる。
低温側凝縮器７に流入した冷媒は、高温側循環回路Ａの高温側蒸発器４を流れている冷媒と熱交換して凝縮し、低温高圧の液相状態の冷媒となる。
このとき、高温側循環回路Ａの高温側蒸発器４を流れている冷媒は、加温される。
【００３６】
低温側凝縮器７から流出した低温高圧の液相状態の冷媒は、受液器９に流入する。
受液器９に流入した冷媒は、一部が余剰冷媒として蓄えられ、残りが低温側流量調整弁１０に流入する。
低温側流量調整弁１０に流入した高圧で液相状態の冷媒は、減圧され、気液二相状態の冷媒となる。
この低温低圧で気液二相状態の冷媒は、低温側蒸発器１２に流入する。
低温側蒸発器１２では、冷媒が流体（例えば空気）と熱交換して蒸発し、高温低圧の気相状態の冷媒となる。
このとき、冷却ユニット１３では冷却対象空間が冷却される。
低温側蒸発器１２から流出した低圧で気相状態の冷媒は、低温側圧縮機５に再度吸入される。
【００３７】
なお、本実施の形態１では、低温側循環回路Ｂの構成要素の１つとして受液器９が接続されているが、本発明はこれに限定されず、受液器９を接続しなくてもよい。
また、受液器９の代わりに低温側圧縮機５の吸入側にアキュムレーター等の受液器を接続するようにしてもよい。
つまり、受液器９は、冷凍装置の用途及び使用される冷媒等によって、接続の有無、種類の選定を決定すればよい。
【００３８】
次に、各ユニットにおける機器の配置及び機器の詳細を説明する。
【００３９】
（室外ユニット１４）
図２は、この発明の実施の形態１における冷凍装置の構成図である。
図２に示すように、室外ユニット１４は、高温側筐体１９と、低温側筐体２０とを備える。
高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、外形が同一の筐体で構成されている。
高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、底板を共通架台２１で共有している。
高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、共通架台２１上に隣接して設置されている。
【００４０】
高温側筐体１９には、高温側圧縮機１、高温側凝縮器２、高温側膨張弁３、高温側送風機２２、及び、高温側制御コントローラ２４が設置されている。
高温側送風機２２は、高温側筐体１９の上部に設置され、高温側凝縮器２に空気を供給する。
高温側制御コントローラ２４は、高温側機器の各種制御を実行する。
【００４１】
低温側筐体２０には、低温側圧縮機５、補助コンデンサ６、受液器９、カスケードコンデンサ８、低温側送風機２３、及び、低温側制御コントローラ２６が設置されている。
低温側送風機２３は、低温側筐体２０の上部に設置され、高温側凝縮器２に空気を供給する。
低温側制御コントローラ２６は、低温側機器の各種制御を実行する。
低温側制御コントローラ２６は、低温側第２電磁弁１７を制御する。
【００４２】
なお、高温側、低温側の両者にまたがるカスケードコンデンサ８は、配置具合等を考慮して、高温側筐体１９、低温側筐体２０のどちらに配置してもよい。
【００４３】
なお、低温側制御コントローラ２６は、本発明における「制御部」に相当する。
【００４４】
（膨張タンクユニット筐体３１）
図３は、図２の室外ユニットをＡ方向から見た構成図である。
図３に示すように、膨張タンクユニット筐体３１は、高温側筐体１９および低温側筐体２０の横に間隔を空けて配置されている。
膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、膨張タンクユニット筐体３１に収納されている。
膨張タンクユニット筐体３１は、膨張タンクユニット架台３０と、支え３１ｂと、支え３１ｃとを有する。
膨張タンクユニット架台３０の上に、膨張タンク１８ａを搭載する。
支え３１ｂの上に、膨張タンク１８ｂを搭載する。
支え３１ｃの上に、膨張タンク１８ｃを搭載する。
つまり、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、膨張タンクユニット筐体３１に、垂直方向に並んで搭載されている。
【００４５】
膨張タンク１８ａの下部には、配管３２ａが接続されている。
膨張タンク１８ｂの下部には、配管３２ｂが接続されている。
膨張タンク１８ｃの下部には、配管３２ｃが接続されている。
配管３２ａ、配管３２ｂ、配管３２ｃは、配管３２に集合し、低温側第２電磁弁１７に接続されている。
配管３２ａ、３２ｂ、３２ｃを、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの下部に接続するのは、冷凍機油を確実に回収するためである。
【００４６】
なお、本実施の形態１では、低温側第２電磁弁１７が１個の場合を説明するが、本発明はこれに限らず、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれに設けてもよい。
また、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、膨張タンクユニット筐体３１に収納したが、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃを積み上げても良い。
【００４７】
後述するように、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、外径が２７０ｍｍ（肉厚８ｍｍ）で、長さが約１５００ｍｍである。
膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃを、縦方向に並べて配置することによって、膨張タンクユニット筐体３１の奥行きを４００ｍｍ程度となる。
高温側筐体１９及び低温側筐体２０の奥行きは、８００ｍｍ程度である。
高温側凝縮器２及び補助コンデンサ６の吸い込みスペースを、３００ｍｍ確保することとする。
このため、膨張タンクユニット筐体３１と室外ユニット１４とを、１５００ｍｍ程度のスペースに設置することができる。
【００４８】
次に、膨張タンク１８の容量について説明する。
【００４９】
図４は、この発明の実施の形態１における回路内容積と回路内圧力との関係を表す図である。
図４においては、以下の条件において、高温側循環回路Ａ及び低温側循環回路Ｂの冷媒の循環が停止し、冷媒温度が周囲温度に上昇した場合の、低温側循環回路Ｂの冷媒の圧力と、低温側循環回路Ｂの回路内容積との関係を示している。
低温側循環回路Ｂの冷媒は、二酸化炭素である。
室外ユニット１４の周囲温度（外気温度）は、４６℃である。
低温側循環回路Ｂの低温側圧縮機５の称呼出力は、約２８ｋＷ（約１０馬力）である。
低温側蒸発器１２の内容積は、約７２リットルである。
低温側圧縮機５、補助コンデンサ６、低温側凝縮器７、及び、受液器９の内容積は、約４０リットルである。
冷却ユニット１３と室外ユニット１４とをつなぐ液配管１５及びガス配管１６（以下「延長配管」ともいう）の長さが７０ｍの場合、内容積は約４８リットルである。
即ち、延長配管の長さが７０ｍの場合、約１６０リットルに、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの内容積を加えた値が、低温側循環回路Ｂの回路内容積である。
【００５０】
図４に示すように、低温側循環回路Ｂの回路内容積が大きいほど、圧力上昇が少なくなる。
例えば、低温側循環回路Ｂの設計圧力を、Ｒ４１０Ａを使用した場合と同等である４．１５ＭＰａとする場合、必要となる回路内容積（図中▲印）は約４００リットルとなる。
上述した条件においては、膨張タンク１８の合計内容積は、４００リットルと１６０リットルとの差である２４０リットルが必要となる。
したがって、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの３個のタンクを設ける場合、外径が２７０ｍｍ（肉厚８ｍｍ）で、長さが約１５００ｍｍとなる。
【００５１】
また、延長配管の長さが３５ｍの場合、必要となる回路内容積（図４の図中◆）は、約３００リットルとなる。
上述した条件においては、膨張タンク１８の合計内容積は、３００リットルと１６０リットルとの差の１４０リットルが必要となる。
この場合、外径が２７０ｍｍ（肉厚８ｍｍ）で、長さが約１５００ｍｍの膨張タンク１８が２個でよい。
【００５２】
なお、膨張タンク１８の内容積及び個数は、上述した構成に限定されるものではなく、必要な内容積に応じて、適宜選定することができる。
【００５３】
ここで、低温側循環回路Ｂの冷媒に二酸化炭素を使用する場合、圧損が少ないため、ガス配管１６の配管径を、ＨＦＣ冷媒と比較して細くできる。
例えば、冷凍能力が２８ｋＷの冷凍装置において、Ｒ４１０Ａを使用する場合にはガス配管１６の配管径がφ３１．７５ｍｍであるのに対し、二酸化炭素を使用する場合には、ガス配管１６の配管径をφ１９．０５ｍｍとすることが可能である。
ただし、配管内容積を確保するために、二酸化炭素を使用する場合であっても、ＨＦＣ冷媒を使用した場合の配管と同じ配管径（φ３１．７５ｍｍ）にすれば、延長配管の内容積を増加させることができる。
例えば、延長配管の長さが７０ｍの場合、ガス配管１６の配管径をφ１９．０５ｍｍからφ３１．７５ｍｍに変更すると、内容積が約４０リットル増加する。
よって、膨張タンク１８の内容積を低減できる。
【００５４】
なお、上述した条件では、周囲温度が４６℃として、膨張タンク１８の容量を算出したが、冷凍装置を使用する温度環境に応じて、膨張タンク１８の内容積及び個数を適宜選定することができる。
例えば、周囲温度が３２℃程度であれば、膨張タンク１８の容量又は個数を削減できる。
【００５５】
このように、膨張タンク１８を設けることで、低温側循環回路Ｂの冷媒の圧力上昇を抑制することができ、低温側循環回路Ｂの設計圧力を低くすることができる。
よって、低温側循環回路Ｂを構成する各部材の製造コストを低減できる。
例えば、膨張タンク１８を設けずに、低温側循環回路Ｂの設計圧力を８．５ＭＰａとした場合、プレートフィンチューブ式の低温側蒸発器１２の内部に通す銅配管（ヘアピン）の仕様は、例えばφ９．５２ｍｍ（肉厚０．８ｍｍ）程度になる。
一方、膨張タンク１８を設けて、設計圧力を４．１５ＭＰａとした場合、低温側蒸発器１２のヘアピンの仕様は、φ９．５２ｍｍ（肉厚０．３５ｍｍ）程度になる。
このように、ヘアピンの肉厚が半分程度にでき、材料費だけでも半分程度になる。
同様に、低温側圧縮機５、補助コンデンサ６、カスケードコンデンサ８、受液器９、液配管１５、ガス配管１６、膨張タンク１８についても肉厚を低下することができる。
即ち、低温側循環回路Ｂの設計圧力を４．１５ＭＰａ以下とした冷凍装置は、低温側循環回路Ｂの設計圧力が８．５ＭＰａの冷凍装置と比較して、製造コストを半分以下に抑えることができる。
【００５６】
次に、膨張タンク１８と連通する低温側第２電磁弁１７の制御動作について説明する。
【００５７】
図５は、この発明の実施の形態１における冷凍装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図５の各ステップに基づき説明する。
【００５８】
（Ｓ１）
低温側制御コントローラ２６は、低温側圧縮機５が停止している際に、低温側高圧圧力センサ２７で検出された低温側圧縮機５の吐出側の圧力と、低温側低圧圧力センサ２８で検出された低温側圧縮機５の吸入側の圧力とを取得する。
そして、低温側圧縮機５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上であるか否かを判断する。
低温側圧縮機５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上でない場合、ステップＳ１を繰り返す。
【００５９】
ここで、圧力値Ｐ１は、例えば、低温側循環回路Ｂの設計圧力に応じて設定する。例えば、設計圧力が４．１５ＭＰａの場合、センサの測定誤差及び電磁弁の動作時間等を考慮して、４ＭＰａに設定する。
なお、圧力値Ｐ１は、本発明における「第１圧力値」に相当する。
【００６０】
（Ｓ２）
低温側圧縮機５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上である場合、低温側制御コントローラ２６は、低温側第２電磁弁１７を開状態にする。
これによって、低温側循環回路Ｂの冷媒が、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれに流入する。即ち、低温側循環回路Ｂの回路内容積が増加し、冷媒の圧力が低下する。
【００６１】
（Ｓ３）
低温側制御コントローラ２６は、低温側圧縮機５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下であるか否かを判断する。
低温側圧縮機５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下でない場合、ステップＳ２に戻り、低温側第２電磁弁１７の開状態を維持する。
ここで、圧力値Ｐ２は、圧力値Ｐ１と比較して低い値に設定する。
なお、圧力値Ｐ２は、本発明における「第２圧力値」に相当する。
【００６２】
（Ｓ４）
低温側圧縮機５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下である場合、低温側制御コントローラ２６は、低温側第２電磁弁１７を閉状態にして、ステップＳ１に戻る。
このように、冷媒の圧力が低下した場合には、低温側第２電磁弁１７を閉状態にして、膨張タンク１８への冷媒の流入を停止させる。これによって、低温側圧縮機５の再起動時における冷媒の回収を短時間で行うことができる。
【００６３】
なお、例えば停電などによって、冷凍装置に対する電力供給が長時間停止する場合がる。
本実施の形態１における低温側第２電磁弁１７は、通電時に閉状態となる電磁弁である。このため、停電等によって、低温側圧縮機５が停止している際にも、低温側第２電磁弁１７は開状態となり、低温側循環回路Ｂの回路内容積が増加し、冷媒の圧力が低下する。
【００６４】
（低温側圧縮機５の再起動時）
低温側制御コントローラ２６は、低温側圧縮機５の再起動時に、予め設定した時間の間、低温側第２電磁弁１７を開状態にする。
即ち、低温側圧縮機５の起動時に、低温側第２電磁弁１７を開状態とし、予め設定した時間経過後、低温側第２電磁弁１７を閉状態にする。
これによって、膨張タンク１８内の冷媒を、低温側循環回路Ｂ内に回収することができる。
【００６５】
なお、上述したステップＳ３及びＳ４の動作を省略し、低温側第２電磁弁１７を開状態に維持しても良い。そして、低温側圧縮機５の再起動時から予め設定した時間を経過した後、低温側第２電磁弁１７を閉状態にしても良い。
【００６６】
以上のように本実施の形態１においては、低温側蒸発器１２と低温側圧縮機５との間の配管に低温側第２電磁弁１７を介して接続された膨張タンク１８を備えている。
このため、低温側循環回路Ｂの低温側圧縮機５が停止している際における、低温側循環回路Ｂの冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
また、低温側循環回路Ｂの低温側圧縮機５の停止時及び再起動時に、高温側循環回路Ａの高温側圧縮機１を運転せずに、低温側循環回路Ｂの冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
また、低温側循環回路Ｂの設計圧力を低くすることができる。
【００６７】
また、低温側循環回路Ｂの冷媒として二酸化炭素を使用した場合において、低温側循環回路Ｂの設計圧力を、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いた場合と同等の４．１５ＭＰａとすることができる。
このため、低温側循環回路Ｂの構成部品である、低温側圧縮機５、補助コンデンサ６、カスケードコンデンサ８、受液器９、低温側蒸発器１２（ショーケース、ユニットクーラ）、液配管１５、及びガス配管１６、並びに、膨張タンク１８を、汎用性のあるＨＦＣ冷媒で使用の材料を使うことができる。
よって、地球温暖化に対応可能な二酸化炭素冷媒を使って、ＨＦＣ冷媒の機種からのコストアップを大幅に抑えることができる。
【００６８】
また、低温側循環回路Ｂの低温側圧縮機５の停止時及び再起動時に、高温側循環回路Ａの高温側圧縮機１を、無駄に運転する必要がなくなる。
また、低温側循環回路Ｂの低温側圧縮機５が停止（サーモオフ）した後の再起動時に、高温側循環回路Ａの高温側圧縮機１を起動したから所定時間の経過を待って、低温側圧縮機５を再起動する必要が無くなる。このため、プルダウン速度が遅くなることがない。
【００６９】
また、低温側第２電磁弁１７は、通電時に閉状態となる電磁弁であるので、停電等によって、冷凍装置に対する電力供給が長時間停止する場合であっても、低温側循環回路Ｂの冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
【００７０】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２における冷凍装置の構成図である。
図６に示すように、配管３３ａは、膨張タンク１８ａの上部から膨張タンク１８ａ内に差し込まれる。配管３３ａの端部は、膨張タンク１８ａの底に近い位置に配置される。
配管３３ｂは、膨張タンク１８ｂの上部から膨張タンク１８ｂ内に差し込まれる。配管３３ｂの端部は、膨張タンク１８ｂの底に近い位置に配置される。
配管３３ｃは、膨張タンク１８ｃの上部から膨張タンク１８ｃ内に差し込まれる。配管３３ｃの端部は、膨張タンク１８ｃの底に近い位置に配置される。
配管３３ａ、配管３３ｂ、配管３３ｃは、配管３３に集合し、低温側第２電磁弁１７に接続されている。
配管３３ａ、３３ｂ、３３ｃの端部を、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの底に近い位置に配置するのは、冷凍機油を確実に回収するためである。
【００７１】
その他の構成、及び、動作は上記実施の形態１と同様である。
本実施の形態２においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３における冷凍装置の構成図である。
図７に示すように、高温側筐体１９及び低温側筐体２０の共通架台２１の下部に、膨張タンク架台３５を設けている。
膨張タンク架台３５の上に、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃに搭載する。
つまり、膨張タンク架台３５は、高温側筐体１９及び低温側筐体２０の下に隣接して配置され、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、膨張タンク架台３５に、水平方向に並んで搭載されている。
なお、膨張タンク架台３５は本発明における「膨張タンクユニット」に相当する。
【００７３】
膨張タンク１８ａの下部には、配管３４ａが接続されている。
膨張タンク１８ｂの下部には、配管３４ｂが接続されている。
膨張タンク１８ｃの下部には、配管３４ｃが接続されている。
配管３４ａ、配管３４ｂ、配管３４ｃは、配管３４に集合し、低温側第２電磁弁１７に接続されている。
配管３４ａ、３４ｂ、３４ｃを、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの下部に接続するのは、冷凍機油を確実に回収するためである。
【００７４】
その他の構成、及び、動作は上記実施の形態１と同様である。
本実施の形態３においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
また、高温側筐体１９及び低温側筐体２０の共通架台２１の下部に、膨張タンク架台３５を設けているので、上記実施の形態１と比較して、膨張タンク１８と室外ユニット１４との設置幅（奥行き）を小さくすることができる。
例えば、膨張タンク１８の外径が３００ｍｍ以下であれば、室外ユニット１４の奥行きを１０００ｍｍ以下にできる。
よって、膨張タンク１８があるにもかかわらずコンパクトな冷凍装置を提供できる。
【００７５】
実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４における冷凍装置の構成図である。
図８に示すように、配管３６ａは、膨張タンク１８ａの上部から膨張タンク１８ａ内に差し込まれる。配管３６ａの端部は、膨張タンク１８ａの底に近い位置に配置される。
配管３６ｂは、膨張タンク１８ｂの上部から膨張タンク１８ｂ内に差し込まれる。配管３６ｂの端部は、膨張タンク１８ｂの底に近い位置に配置される。
配管３６ｃは、膨張タンク１８ｃの上部から膨張タンク１８ｃ内に差し込まれる。配管３６ｃの端部は、膨張タンク１８ｃの底に近い位置に配置される。
配管３６ａ、配管３６ｂ、配管３６ｃは、配管３６に集合し、低温側第２電磁弁１７に接続されている。
配管３６ａ、３６ｂ、３６ｃの端部を、膨張タンク１８ａ、１８ｂ、１８ｃの底に近い位置に配置するのは、冷凍機油を確実に回収するためである。
【００７６】
その他の構成、及び、動作は上記実施の形態４と同様である。
本実施の形態４においても、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、高温側循環回路Ａと低温側循環回路Ｂとをカスケード接続した冷凍装置について説明したが、本実施の形態５では、２段圧縮する冷凍装置について説明する。
【００７８】
図９は、この発明の実施の形態５における冷凍装置の冷媒回路図である。
図９に示すように、本実施の形態５の冷凍装置は、低段側圧縮機５５、高段側圧縮機５１、中間冷却器５４、低段側第１電磁弁５７、低段側第１流量調整弁５６、及び低段側蒸発器５８が順次配管接続され、冷媒が循環する循環回路を備えている。
また、ガスクーラ５２の出口側を分岐し、中間冷却用流量調整弁５３及び中間冷却器５４を通過して減圧した冷媒を、低段側圧縮機５５と高段側圧縮機５１との間に供給する中間圧回路を備えている。
低段側蒸発器５８と低段側圧縮機５５との間の配管には、低段側第２電磁弁６２を介して、膨張タンク６３ａ、膨張タンク６３ｂ、及び膨張タンク６３ｃが接続されている。
【００７９】
本実施の形態５における冷凍装置の循環回路及び中間圧回路を循環させる冷媒は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が１である二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒を使用する。
【００８０】
低段側高圧圧力センサ６４は、低段側圧縮機５５の吐出側の圧力を検出する。
低段側低圧圧力センサ６５は、低段側圧縮機５５の吸入側の圧力を検出する。
【００８１】
低段側第１流量調整弁５６と、低段側第１電磁弁５７と、低段側蒸発器５８は、低段側冷却ユニット５９に収納されている。
低段側冷却ユニット５９は、例えば、冷蔵冷凍ショーケース、ユニットクーラとして利用される。
低段側冷却ユニット５９は、低段側液配管６０と、低段側ガス配管６１とで、循環回路に配管接続されている。
【００８２】
低段側第２電磁弁６２は、通電時に閉状態となる電磁弁である。
低段側第２電磁弁６２は、コントローラ６６によって制御される。
【００８３】
膨張タンク６３ａ、６３ｂ、６３ｃ（以下、区別しない場合は単に「膨張タンク６３」という）の内容積及び個数は、回路内容積と回路内圧力との関係、及び、設計圧力に基づき、実施の形態１で説明した技術思想を適用して、適宜選定することができる。
【００８４】
なお、低段側圧縮機５５は、本発明における「第１段圧縮機」に相当する。
高段側圧縮機５１は、本発明における「第２段圧縮機」に相当する。
ガスクーラ５２は、本発明における「放熱器」に相当する。
低段側第１流量調整弁５６は、本発明における「絞り装置」に相当する。
低段側蒸発器５８は、本発明における「蒸発器」に相当する。
低段側第２電磁弁６２は、本発明における「開閉弁」に相当する。
コントローラ６６は、本発明における「制御部」に相当する。
【００８５】
次に、本実施の形態５における冷凍装置の動作について説明する。
【００８６】
図１０は、この発明の実施の形態５における冷凍装置の動作を表すモリエル線図である。
低段側蒸発器５８を流出した低圧で気相状態の冷媒（図１０のＦ点）は、低段側圧縮機５５に吸い込まれ、中間圧力まで圧縮される。
低段側圧縮機５５から吐出された過熱蒸気（図１０のＧ点）は、中間冷却器５４を流出した中間圧の冷媒と合流し（図１０のＨ点）、高段側圧縮機５１に入る。
【００８７】
高段側圧縮機５１で圧縮されたガス冷媒（図１０のＪ点）は、ガスクーラ５２で冷却されて若干過冷却された状態（図１０のＫ点）となる。
ガスクーラ５２を流出した冷媒の大部分は、中間冷却器５４の高圧側を通って、さらに過冷却を増した状態（図１０のＭ点）となり、低段側第１流量調整弁５６に流入する。
【００８８】
低段側第１流量調整弁５６に流入した過冷却状態の液冷媒は、減圧され、気液二相状態の冷媒となる（図１０のＱ点）。
この低温低圧で気液二相状態の冷媒は、低段側蒸発器５８に流入する。
低段側蒸発器５８では、冷媒が流体（例えば空気）と熱交換して蒸発し、高温低圧の気相状態の冷媒となる。
このとき、低段側冷却ユニット５９では冷却対象空間が冷却される。
低段側蒸発器５８から流出した低圧で気相状態の冷媒（図１０のＦ点）は、低段側圧縮機５５に再度吸入される。
【００８９】
一方、ガスクーラ５２の出口側を分岐した冷媒は、中間冷却用流量調整弁５３で中間圧力まで減圧された冷媒（図１０のＮ点）となる。この中間圧の冷媒は、中間冷却器５４の中間圧側に流入する。
中間冷却器５４の中間圧側に流入した冷媒は、中間冷却器５４の高圧側を流れる冷媒と熱交換して、低段側第１電磁弁５７へ向かう高圧ガス（図１０のＫ点）の過冷却度を大きくする（図１０のＭ点）。
中間冷却器５４の中間圧側は、冷媒液と蒸気が共存する状態にあるが、ここから乾き飽和状態に近い蒸気（図１０Ｈ点）が高段側圧縮機５１に吸い込まれる。
【００９０】
次に、膨張タンク６３と連通する低段側第２電磁弁６２の制御動作について説明する。
低段側第２電磁弁６２の制御動作は、上述した実施の形態１における低温側第２電磁弁１７の制御動作と同様の技術思想を適用することができる。
【００９１】
図１１は、この発明の実施の形態５における冷凍装置の動作を説明するフローチャートである。
以下、図１１の各ステップに基づき説明する。
【００９２】
（Ｓ１１）
コントローラ６６は、低段側圧縮機５５が停止している際に、低段側高圧圧力センサ６４で検出された低段側圧縮機５５の吐出側の圧力と、低段側低圧圧力センサ６５で検出された低段側圧縮機５５の吸入側の圧力とを取得する。
そして、低段側圧縮機５５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上であるか否かを判断する。
低段側圧縮機５５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上でない場合、ステップＳ１１を繰り返す。
【００９３】
ここで、圧力値Ｐ１は、例えば、循環回路の設計圧力に応じて設定する。例えば、設計圧力が４．１５ＭＰａの場合、センサの測定誤差及び電磁弁の動作時間等を考慮して、４ＭＰａに設定する。
なお、圧力値Ｐ１は、本発明における「第１圧力値」に相当する。
【００９４】
（Ｓ１２）
低段側圧縮機５５の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、予め設定した圧力値Ｐ１以上である場合、コントローラ６６は、低段側第２電磁弁６２を開状態にする。
これによって、循環回路の冷媒が、膨張タンク６３ａ、６３ｂ、６３ｃのそれぞれに流入する。即ち、循環回路の回路内容積が増加し、冷媒の圧力が低下する。
【００９５】
（Ｓ１３）
コントローラ６６は、低段側圧縮機５５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下であるか否かを判断する。
低段側圧縮機５５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下でない場合、ステップＳ１２に戻り、低段側第２電磁弁６２の開状態を維持する。
ここで、圧力値Ｐ２は、圧力値Ｐ１と比較して低い値に設定する。
なお、圧力値Ｐ２は、本発明における「第２圧力値」に相当する。
【００９６】
（Ｓ１４）
低段側圧縮機５５の吸入側の圧力又は吐出側の圧力が、予め設定した圧力値Ｐ２以下である場合、コントローラ６６は、低段側第２電磁弁６２を閉状態にして、ステップＳ１１に戻る。
このように、冷媒の圧力が低下した場合には、低段側第２電磁弁６２を閉状態にして、膨張タンク６３への冷媒の流入を停止させる。これによって、低段側圧縮機５５の再起動時における冷媒の回収を短時間で行うことができる。
【００９７】
なお、例えば停電などによって、冷凍装置に対する電力供給が長時間停止する場合がる。
本実施の形態５における低段側第２電磁弁６２は、通電時に閉状態となる電磁弁である。このため、停電等によって、低段側圧縮機５５が停止している際にも、低段側第２電磁弁６２は開状態となり、循環回路の回路内容積が増加し、冷媒の圧力が低下する。
【００９８】
（低段側圧縮機５５の再起動時）
コントローラ６６は、低段側圧縮機５５の再起動時に、予め設定した時間の間、低段側第２電磁弁６２を開状態にする。
即ち、低段側圧縮機５５の起動時に、低段側第２電磁弁６２を開状態とし、予め設定した時間経過後、低段側第２電磁弁６２を閉状態にする。
これによって、膨張タンク６３内の冷媒を、循環回路内に回収することができる。
【００９９】
なお、上述したステップＳ１３及びＳ１４の動作を省略し、低段側第２電磁弁６２を開状態に維持しても良い。そして、低段側圧縮機５５の再起動時から予め設定した時間を経過した後、低段側第２電磁弁６２を閉状態にしても良い。
【０１００】
以上のように本実施の形態５においては、低段側蒸発器５８と低段側圧縮機５５との間の配管に低段側第２電磁弁６２を介して接続された膨張タンク６３を備えている。
このため、循環回路の低段側圧縮機５５が停止している際における、循環回路の冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
また、循環回路の設計圧力を低くすることができる。よって、低温側循環回路Ｂを構成する各部材の製造コストを低減できる。
【０１０１】
また、低段側第２電磁弁６２は、通電時に閉状態となる電磁弁であるので、停電等によって、冷凍装置に対する電力供給が長時間停止する場合であっても、循環回路の冷媒の圧力上昇を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  高温側圧縮機、２  高温側凝縮器、３  高温側膨張弁、４  高温側蒸発器、５  低温側圧縮機、６  補助コンデンサ、７  低温側凝縮器、８  カスケードコンデンサ、９  受液器、１０  低温側流量調整弁、１１  低温側第１電磁弁、１２  低温側蒸発器、１３  冷却ユニット、１４  室外ユニット、１５  液配管、１６  ガス配管、１７  低温側第２電磁弁、１８ａ  膨張タンク、１８ｂ  膨張タンク、１８ｃ  膨張タンク、１９  高温側筐体、２０  低温側筐体、２１  共通架台、２２  高温側送風機、２３  低温側送風機、２４  高温側制御コントローラ、２６  低温側制御コントローラ、２７  低温側高圧圧力センサ、２８  低温側低圧圧力センサ、３０  膨張タンクユニット架台、３１  膨張タンクユニット筐体、３１ｂ  支え、３１ｃ  支え、３２  配管、３２ａ  配管、３２ｂ  配管、３２ｃ  配管、３３  配管、３３ａ  配管、３３ｂ  配管、３３ｃ  配管、３４  配管、３４ａ  配管、３４ｂ  配管、３４ｃ  配管、３５  膨張タンク架台、３６  配管、３６ａ  配管、３６ｂ  配管、３６ｃ  配管、５１  高段側圧縮機、５２  ガスクーラ、５３  中間冷却用流量調整弁、５４  中間冷却器、５５  低段側圧縮機、５６  低段側第１流量調整弁、５７  低段側第１電磁弁、５８  低段側蒸発器、５９  低段側冷却ユニット、６０  低段側液配管、６１  低段側ガス配管、６２  低段側第２電磁弁、６３  膨張タンク、６３ａ  膨張タンク、６３ｂ  膨張タンク、６３ｃ  膨張タンク、６４  低段側高圧圧力センサ、６５  低段側低圧圧力センサ、６６  コントローラ、Ａ  高温側循環回路、Ｂ  低温側循環回路。
【図１】
2014064744.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年12月17日(2014.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明に係る冷凍装置は、第１圧縮機、第１凝縮器、第１絞り装置、及び第１蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第１循環回路と、第２圧縮機、第２凝縮器、第２絞り装置、及び第２蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第２循環回路と、前記第１蒸発器と前記第２凝縮器とで構成され、前記第１蒸発器を流れる冷媒と前記第２凝縮器を流れる冷媒とが熱交換を行うカスケードコンデンサと、前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された複数の膨張タンクと、前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、前記第１圧縮機、前記第１凝縮器、前記第１絞り装置、前記第１蒸発器、前記第２圧縮機、および前記第２凝縮器は、室外ユニットに搭載され、前記複数の膨張タンクは、膨張タンクユニットに搭載され、前記制御部は、前記第２圧縮機が停止している際に、前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、第１圧力値以上の場合、前記開閉弁を開状態にし、前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力が、前記第１圧力値と比較して低い第２圧力値以下の場合、前記開閉弁を閉状態にし、前記第２圧縮機の再起動時に、予め設定した時間の間、前記開閉弁を開状態にすることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１圧縮機、第１凝縮器、第１絞り装置、及び第１蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第１循環回路と、
第２圧縮機、第２凝縮器、第２絞り装置、及び第２蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する第２循環回路と、
前記第１蒸発器と前記第２凝縮器とで構成され、前記第１蒸発器を流れる冷媒と前記第２凝縮器を流れる冷媒とが熱交換を行うカスケードコンデンサと、
前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された複数の膨張タンクと、
前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、
前記第１圧縮機、前記第１凝縮器、前記第１絞り装置、前記第１蒸発器、前記第２圧縮機、および前記第２凝縮器は、室外ユニットに搭載され、
前記複数の膨張タンクは、膨張タンクユニットに搭載され、
前記制御部は、
前記第２圧縮機が停止している際に、前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、第１圧力値以上の場合、前記開閉弁を開状態にし、前記第２圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力が、前記第１圧力値と比較して低い第２圧力値以下の場合、前記開閉弁を閉状態にし、
前記第２圧縮機の再起動時に、予め設定した時間の間、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記膨張タンクユニットは、前記室外ユニットの横に間隔を空けて配置され、
前記複数の膨張タンクは、前記膨張タンクユニットに、垂直方向に並んで搭載された
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記膨張タンクユニットは、前記室外ユニットの下に隣接して配置され、
前記複数の膨張タンクは、前記膨張タンクユニットに、水平方向に並んで搭載された
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記複数の膨張タンクと前記開閉弁と接続する配管の、前記複数の膨張タンク側の端部は、前記複数の膨張タンクの下部に接続された
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記複数の膨張タンクと前記開閉弁と接続する配管の、前記複数の膨張タンク側の端部は、前記複数の膨張タンクの上部から差し込まれ、前記複数の膨張タンクの底部に配置された
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記開閉弁は、通電時に閉状態となる電磁弁である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記第２循環回路を循環する冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項８】
前記第２循環回路を循環する冷媒は、二酸化炭素であり、
前記第２蒸発器と前記第２圧縮機との間の配管の径は、
前記第２循環回路を循環する冷媒にＨＦＣを使用した場合の配管の径と同じとした
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の冷凍装置。
【請求項９】
第１段圧縮機、第２段圧縮機、放熱器、絞り装置、及び蒸発器が順次配管接続され、冷媒が循環する循環回路と、
前記放熱器の出口側を分岐し、前記冷媒を減圧して、前記第１段圧縮機と前記第２段圧縮機との間に供給する中間圧回路と、
前記蒸発器と前記第２段圧縮機との間の配管に開閉弁を介して接続された膨張タンクと、
前記開閉弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第２段圧縮機が停止している際に、前記第２段圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力の少なくとも一方が、第１圧力値以上の場合、前記開閉弁を開状態にし、前記第２段圧縮機の吸入側の圧力及び吐出側の圧力が、前記第１圧力値と比較して低い第２圧力値以下の場合、前記開閉弁を閉状態にし、
前記第２段圧縮機の再起動時に、予め設定した時間の間、前記開閉弁を開状態にする
ことを特徴とする冷凍装置。
【国際調査報告】
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