(57)【要約】【課題】空調機と冷凍機が同時に稼動していないと省エネ運転ができず、特に空調機の運転率が低い中間期に省エネ向上率が少ないという問題を解決する。【解決手段】空調用室外熱交換器２７ａと空調用室内熱交換器２２ａとを繋ぐ冷媒回路に設けられて第一の冷凍サイクル内の余剰冷媒を貯える空調用レシーバ２６ａと、第一の冷凍サイクルを構成し、空調用レシーバ２６ａ内の第一の冷媒を空調用圧縮機２１ａに流すバイパス回路と、第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する冷媒−冷媒熱交換器である空調−冷蔵熱交換器４１（１），４１（２）とを備え、室内の温度が設定値を満たす場合は、第一の冷凍サイクルにおいて空調用室内熱交換器２２ａへは冷媒を流さず、バイパス回路へ冷媒を流す運転を行う冷凍空調装置。【選択図】図９
2008249219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
前記室内の温度が設定値を満たす場合、または空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記第一の冷凍サイクルにおいて前記空調用室内熱交換器へは冷媒を流さず、前記バイパス回路へ冷媒を流す運転を行うことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用室内熱交換器のファンの風量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項３】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用室内熱交換器のファンの風量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項４】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用室内熱交換器の手前に備えた前記空調用絞り装置を絞り、前記空調用室内熱交換器へ流入する冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項５】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用室内熱交換器に流れる冷媒の蒸発温度を上げてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項６】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用圧縮機の周波数を減らし、前記空調用室内熱交換器へ流入する冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項７】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用圧縮機の周波数を減らし、前記冷蔵用室内熱交換器に流れる冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項８】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器と、
前記冷媒−冷媒熱交換器の前記第一の冷凍サイクル側の各出口流路および前記空調用圧縮機の冷媒吐出口に設けられた出口温度検出装置とを備え、
前記第一の冷凍サイクルの冷媒過熱度制御に用いる冷媒過熱度検出位置を、各冷媒−冷媒熱交換器出口および前記空調用圧縮機の冷媒吐出口のそれぞれの間で切り替えることにより、前記冷媒−冷媒熱交換器で
の熱交換量を変化させることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項９】
前記冷媒過熱度検出位置での、前記第一の冷凍サイクルを循環する冷媒の過熱度の量を切り替えることにより、前記冷媒−冷媒熱交換器での熱交換量を変化させることを特徴とする請求項８に記載の冷凍空調装置。
【請求項１０】
前記第二の冷凍サイクル内の前記冷媒−冷媒熱交換器の出口側または入り口側に、第二の冷凍サイクル内の余剰冷媒を溜める冷蔵用レシーバを備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の冷凍空調装置。
【請求項１１】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記第二の冷凍サイクル内の室外に設置された前記冷蔵用室外熱交換器から前記冷蔵用室内熱交換器手前の前記冷蔵用絞り装置に至るいずれかの位置に設置された余剰冷媒を溜める冷蔵用レシーバと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
前記第一の冷凍サイクルの少なくとも空調用圧縮機および空調用室外熱交換器と、前記冷媒−冷媒熱交換器とが第一の筐体に収められ、前記第二の冷凍サイクルの少なくとも冷蔵用圧縮機および冷蔵用室外熱交換器とが第二の筐体に収められ、前記第一の筐体内の前記第二の冷凍サイクルの配管と前記第二の筐体内の前記第二の冷凍サイクルの配管とが接続されており、
前記冷蔵用レシーバの入口側および出口側に少なくとも１つずつ開閉弁が設けられていることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項１２】
空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記第二の冷凍サイクル内の室外に設置された前記冷蔵用室外熱交換器から前記冷蔵用室内熱交換器手前の前記冷蔵用絞り装置に至るいずれかの位置に設置された余剰冷媒を溜める冷蔵用レシーバと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
前記第一の冷凍サイクルの少なくとも空調用圧縮機および空調用室外熱交換器と、前記冷媒−冷媒熱交換器とが第一の筐体に収められて室外に設置可能とされ、前記第二の冷凍サイクルの冷蔵用圧縮機が第二の筐体に収められて室内に設置可能とされ、前記第二の冷凍サイクルの冷蔵用室外熱交換器が第三の筐体に収められて室外に設置可能とされていることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項１３】
前記第一の冷媒と前記第二の冷媒との種別を相違させていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンビニエンスストア等の店舗等に使用する冷凍空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍空調装置は、店内に設置された食品を冷蔵あるいは冷凍するショーケースと冷凍機とが接続され、店内の空調を行う空調室内機と空調室外機とが接続され、それぞれが完全に独立して設けられていた。
【０００３】
また、圧縮機、凝縮器、蒸発器をそれぞれ有した２つの独立した流路を持ち、それぞれの流路を通る冷媒が流路の途中で互いに熱交換をするように冷媒−冷媒熱交換器を備えることが知られている（例えば特許文献１、特許文献２および特許文献３）。
【０００４】
さらに、空調機の運転モード変更時に、複数の開閉弁を切替えて冷媒−冷媒熱交換器での熱交換状態およびシステムの運転状態を最適に保つことも知られている（例えば特許文献２、特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４３２１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−１７０００１号公報（図１）
【特許文献３】特開２００６−１８９２３７号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の冷凍空調装置は、空調、冷蔵、冷凍が完全に独立した冷凍サイクルにて運転されており、熱の有効利用による省エネ化が図られていないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１に示す構成では、空調側冷凍サイクルと冷凍機側冷凍サイクルがそれぞれ独立して運転可能であり、空調機が暖房時に冷凍機の排熱を回収する冷媒−冷媒熱交換器と外気から吸熱する熱交換器の両方が設置されているため、蒸発温度を外気温度よりも高くすることができずそれ程効率がよくならないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に示す構成では、最適な運転状態を維持するために必要な開閉弁の数が多く、機器コストが高くなり、かつ制御も煩雑になるとともに、モード切り替え時の安定性や機器の信頼性に欠けるという問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献３に示す構成では、特許文献２のような開閉弁の数が多く、機器コストが高くなり、かつ制御も煩雑という問題点はないが、機器の運転状態に応じた制御性に欠けるという問題点がある。
【００１０】
また、特許文献３に示す構成では、空調機と冷凍機が同時に稼動していないと省エネ運転ができず、特に空調機の運転率が低い中間期に省エネ向上率が少ないという問題がある。また、冷凍機の冷凍能力が大きくなると圧縮機の騒音が大きくなり室外に設置した場合騒音問題を引き起こす可能性があるという問題もある。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、開閉弁等を少なくし機器を安価に構成しながら、簡単な制御で安定性、信頼性の高い運転を実現し、かつ年間を通じて省エネ向上率の高い冷凍空調装置を得ることを主目的としている。
【００１２】
また併せて、移設時に冷媒回収する手間を極力すくなくすることができ、冷媒を廃棄することなく流用できて、移設時のコストを低減することができる冷凍空調装置を得ることも目的としている。
また併せて、低騒音の冷凍空調装置を得ることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の冷凍空調装置は、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
前記室内の温度が設定値を満たす場合、または空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記第一の冷凍サイクルにおいて前記空調用室内熱交換器へは冷媒を流さず、前記バイパス回路へ冷媒を流す運転を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用室内熱交換器のファンの風量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００１５】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用室内熱交換器のファンの風量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００１６】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用室内熱交換器の手前に備えた前記空調用絞り装置を絞り、前記空調用室内熱交換器へ流入する冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００１７】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用室内熱交換器に流れる冷媒の蒸発温度を上げてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００１８】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
空調用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記空調用圧縮機の周波数を減らし、前記空調用室内熱交換器へ流入する冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００１９】
また、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器とを備え、
冷蔵用室内機の吸込み温度が設定温度に到達し運転を停止する直前の温度帯に達した場合に、前記冷蔵用圧縮機の周波数を減らし、前記冷蔵用室内熱交換器に流れる冷媒量を減らしてその出力能力を減少させ、前記第一の冷媒と前記第二の冷媒が前記冷媒−冷媒熱交換器により熱交換する時間を長くすることを特徴とする。
【００２０】
さらに、空調用圧縮機、空調用室外熱交換器、空調用絞り装置、および室内の空調を行う空調用室内熱交換器が接続され、第一の冷媒が流れる第一の冷凍サイクルと、
冷蔵用圧縮機、冷蔵用室外熱交換器、冷蔵用絞り装置、および物品の冷蔵または冷凍を行う冷蔵用室内熱交換器が接続され、第二の冷媒が流れる第二の冷凍サイクルと、
前記空調用絞り装置で減圧された前記第一の冷媒を前記空調用圧縮機に流すバイパス回路と、
前記第一の冷凍サイクルのバイパス回路を流れる第一の冷媒と、前記第二の冷凍サイクルの冷媒回路を流れる第二の冷媒との間で熱交換する少なくとも１つの冷媒−冷媒熱交換器と、
前記冷媒−冷媒熱交換器の前記第一の冷凍サイクル側の各出口流路および前記空調用圧縮機の冷媒吐出口に設けられた出口温度検出装置とを備え、
前記第一の冷凍サイクルの冷媒過熱度制御に用いる冷媒過熱度検出位置を、各冷媒−冷媒熱交換器出口および前記空調用圧縮機の冷媒吐出口のそれぞれの間で切り替えることにより、前記冷媒−冷媒熱交換器で
の熱交換量を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の冷凍空調装置は、開閉弁等を少なくして機器を安価に構成しながら、簡単な制御で安定性、信頼性の高い運転を実現し、かつ年間を通じて省エネ向上率の高い冷凍空調装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
図１はコンビニエンスストア等の店舗の空調・冷蔵機器接続図で、店舗１４内に空調用室内吹出口１２ｃと冷蔵用または冷凍用ショーケース１３がそれぞれ複数台配置されている。空調用吹出口１２ｃは室内に空気を搬送する空調用吹出ダクト１２ｂを介して空調用室内機１２ａに接続され、空調用室内機１２ａは空調用室外機１０および空調冷蔵複合機１１に接続され、そして冷蔵用または冷凍用ショーケース１３は空調冷蔵複合機１１にそれぞれ接続されている。空調用室内機１２ａは室内を冷房あるいは暖房し、冷蔵用または冷凍用ショーケース１３は食品や飲料を冷蔵あるいは冷凍している。
【００２３】
空調冷蔵複合機１１は空調部分が空調用室外機１１ａ、冷蔵または冷凍部分が冷蔵用室外機１１ｂとして別々の筐体に収められている。空調用室外機１１ａ、冷蔵用室外機１１ｂは通常サービス性を考慮して約１ｍ離して設置され、空調用室外機１１ａ、冷蔵用室外機１１ｂ間を店舗搬入後に接続し、冷媒回路として成立させる。このように空調部分、冷蔵部分を別々の筐体とすれば組み立てやメンテナンスが簡単になるばかりか、各箱体の重量が軽くなるため、設備の搬入が非常に楽になり、設備の拡張や変更に簡単に対処できる。なお、図１では、空調用室外機１０および空調冷蔵複合機１１が１つの空調用室内機１２ａに接続され空調された空気を室内に搬送する構成を示したが、図２のように空調用室内機１２ａを直接天井などに設置する構成としてもよく、また、空調用室内機１２ａの台数は１台以上の適宜の台数としてよい。
【００２４】
図３は空調冷蔵複合機１１を備えた本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の構成図である。実施の形態１に係る冷凍空調装置は、空調用室外機１１ａ、空調用室内機１２ａ、冷蔵用室外機１１ｂ、および冷蔵用または冷凍用ショーケース１３（以下、冷蔵用室内機１３または冷蔵用ショーケース１３と称す）を備えている。そして、空調用室外機１１ａと空調用室内機１２ａとにより第一の冷凍サイクル（空調用冷凍サイクル；空調機）が構成され、冷蔵用室外機１１ｂと冷蔵用室内機１３とにより第二の冷凍サイクル（冷蔵用冷凍サイクル；冷凍機）が構成されている。なお、空調用室外機１１ａと冷蔵用室外機１１ｂは、それぞれ別々の筐体に納められている。
【００２５】
空調用室外機１１ａには、空調用圧縮機２１ａ、冷房と暖房の際に流路を切り替える四方弁３１、空調用室外熱交換器２７ａ、空調用室外熱交換器用ファン２８ａ、第一の冷凍サイクルの余剰冷媒を溜める空調用レシーバ２６ａ、膨張手段である空調用絞り装置２３ａ（１）〜（３）、空調用逆止弁３２などが備えられている。また、空調用レシーバ２６ａ内の第一の冷媒を空調用圧縮機２１ａに流すバイパス回路が設けられていて、上記第一の冷凍サイクルの一部を構成している。上記バイパス回路の途中には、第二の冷凍サイクルの第二の冷媒との間で熱交換を行う、冷媒−冷媒熱交換器である空調−冷蔵熱交換器４１（１），（２）が配置されている。
一方、冷蔵用室外機１１ｂには、冷蔵用圧縮機２１ｂ、冷蔵用室外熱交換器２７ｂ、冷蔵用室外熱交換器用ファン２８ｂ、第二の冷凍サイクルの余剰冷媒を溜める冷蔵用レシーバ２６ｂなどが備えられている。
【００２６】
冷凍空調複合機１１には、空調用冷媒回路と冷蔵用冷媒回路の２つの独立した冷媒回路があり、双方の冷媒回路が空調−冷蔵熱交換器４１（ここでは４１（１），４２（２）の２台が直列に配置されている）に接続され、そこで双方の冷媒が混じることなく、熱交換をするように構成されている。なお、図３では空調用室内機１２ａが１台の例で説明しているがそれを複数としてもよい。また、空調−冷蔵熱交換器４１についても１つ以上の適宜の数としてよい。
図３のように構成することで、各筐体の外部で筐体間の配管や配線を接続する構成を採用すれば組み立てやメンテナンスが簡単になるばかりか、各筐体の重量が軽くなるため、設備の搬入が非常に楽になり、設備の拡張や変更に簡単に対処できる。なお、図１〜図３ではショーケースが２台の例を示したが１台あるいは３台以上でも構わない。また、設備の搬入性等を考慮しなくても良い場合には、空調用と冷蔵用の筐体を一体にしてもよい。
【００２７】
また、空調用室内熱交換器２２ａには空調用室内熱交換器用ファン２５ａが設けられ室内１４へ空気を吹き出す役割を果たしている。室内用熱交換器２２ａおよび空調用室内熱交換器用ファン２５ａは、図１のように天井裏などに設置してもよく、図２のように天井に埋め込まれたり壁掛けや床面据え付けタイプとしてもよい。空調用絞り装置２３ａ（１）は熱源側に設けるものとするが、場合によっては室内側、すなわち天井裏などに設けてもよい。
冷蔵用室内機１３を構成している冷蔵用室内熱交換器（ショーケース熱交換器）２２ｂは、店内に配置されたオープンショーケースやリーチインショーケースの内部に収納され、絞り装置２３ｂや冷蔵用室内熱交換器用ファン２５ｂはその近くに設置されている。
【００２８】
図３の構成による空調用の冷媒回路の動作は次の通りである。なお、回路の動作は室内の負荷状態、外気温などによって異なるが、それについては後述するとして、ここでは、基本的な動作のみにつき説明する。空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１によって暖房運転の場合と冷房運転の場合に流路を切り替えられる。
暖房運転の場合、冷媒は四方弁３１を通った後、空調用室内熱交換器２２ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａにて膨張して低温低圧冷媒になり、空調用室外熱交換器２７ａにて空調用室外熱交換器用ファン２８ａの作用により外気と熱交換して蒸発し、または空調−冷蔵熱交換器４１にて冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。
また、冷房運転の場合は、冷媒は四方弁３１を通った後、空調用室外熱交換器２７ａにて空調用室外熱交換器用ファン２８ａの作用により外気と熱交換して凝縮し、空調用絞り装置２３ａにて膨張し低温低圧冷媒になり、空調用室内熱交換器２２ａにて空調用室内熱交換器用ファン２５ａの作用にて蒸発し、または空調−冷蔵熱交換器４１にて冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。この際、余剰冷媒は、暖房においても冷房においても、空調用室外熱交換器２７ａと空調用室内熱交換器２２ａとを繋ぐ冷媒回路間に挿入設置された空調用レシーバ２６ａに中圧状態で溜められる。
【００２９】
図３の構成による冷蔵用の冷媒回路の動作は次の通りである。冷蔵用圧縮機２１ｂにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷蔵用室外熱交換器２７ｂにて冷蔵用室外熱交換器用ファン２８ｂの作用により冷媒の一部が凝縮した後、空調−冷蔵熱交換器４１へ送られ、空調用冷媒回路を流れる低温の冷媒と熱交換をして残りの冷媒が凝縮し過冷却され、冷蔵用絞り装置２３ｂにて膨張し低温低圧冷媒になり、冷蔵用室内熱交換器２２ｂにて蒸発し、冷蔵用圧縮機２１ｂへ戻る。この際、余剰冷媒は冷蔵用レシーバ２６ｂに高圧の飽和液状態にて溜められる。
【００３０】
ここで、空調、冷蔵の単体機と空調冷蔵複合機との動作の違いを、空調機が暖房運転をしている場合について、図４に示すモリエル線図にて説明する。なお、以下の説明において、店舗内の空気の温度は２０℃程度、外気温度は１０℃程度、ショーケース内の空気温度は５℃程度であるものとする。また、空調機および冷蔵用冷凍機の配管内を流れている冷媒にはＲ４１０Ａを使用しているものとし、冷媒の飽和圧力は、社団法人日本冷凍空調学会が１９９８年５月２６日に発行したThermodynamic Properties of Pure and Blended Hydrofluorocarbon（ＨＦＣ）Refrigerantsに基づき算出した。
【００３１】
空調機において、暖房運転時に空調用室内熱交換器２２ａ内に流れる冷媒の凝縮温度（ＣＴ）は店内空気温度と十分な温度差を確保するため５０℃程度、空調用室外熱交換器２７ａに流れる冷媒の蒸発温度（ＥＴ）は外気温度と十分な温度差を確保するため−６℃程度となる。この時、空調用圧縮機２１ａの高圧および低圧はそれぞれ凝縮温度、蒸発温度の飽和圧力として求まり、高圧３．０５３５ＭＰａ、低圧０．６５５５８ＭＰａとなる。従って、空調用圧縮機２１ａの高圧と低圧の比である圧縮比は、３．０５３５ＭＰａと低圧０．６５５５８ＭＰａの比で求められ、４．６６となる。
【００３２】
また、冷蔵用冷凍機において、冷蔵用室外熱交換器２７ｂ内を流れる冷媒の凝縮温度（ＣＴ）は外気温度と十分な温度差を確保するため３０℃程度、冷蔵用室内熱交換器２２ｂに流れる冷媒の蒸発温度（ＥＴ）はショーケース内の空気温度と十分な温度差を確保するため−１０℃程度となる。この時、冷蔵用圧縮機２１ｂの高圧および低圧はそれぞれ凝縮温度、蒸発温度の飽和圧力として求まり、高圧１．８７９７ＭＰａ、低圧０．５７２２８ＭＰａとなる。また、圧縮比は、１．８７９７ＭＰａと０．５７２２８ＭＰａの比で求められ、３．２８となる。
【００３３】
一方、空調冷蔵複合機においては、空調側回路が暖房運転を行う際、空調用室内熱交換器２２ａ内に流れる冷媒の凝縮温度（ＣＴ）は店内空気温度と十分な温度差を確保するため５０℃程度となる。また、冷蔵用冷凍機において、冷蔵用室内熱交換器２２ｂに流れる冷媒の蒸発温度（ＥＴ）はショーケース内の空気温度と十分な温度差を確保するため−１０℃程度となる。
【００３４】
また、空調側の冷媒は空調用室外熱交換器２７ａへ流さず、空調−冷蔵熱交換器４１にて全部蒸発させる場合を考えると、空調−冷蔵熱交換器４１の空調側回路を流れる空調用冷媒と冷蔵側回路を流れる冷蔵用冷媒とが熱交換を行うため、空調用冷媒の蒸発温度（ＥＴ１）と冷蔵用冷媒の凝縮温度（ＣＴ２）は空調−冷蔵熱交換器４１の熱交換性能によって決まるが、仮にＥＴ１が４℃、ＣＴ２が２６℃なったとする。すると、空調用圧縮機２１ｂの高圧および低圧はそれぞれ凝縮温度ＣＴ１、蒸発温度ＥＴ１の飽和圧力として求まり、高圧Ｐｄ１＝３．０５３５ＭＰａ、低圧Ｐｓ１＝０．９０３９６ＭＰａ、圧縮比Ｐｄ１／Ｐｓ１＝３．３８となる。また、冷蔵用圧縮機２１ｂの高圧および低圧はそれぞれ凝縮温度ＣＴ２、蒸発温度ＥＴ２の飽和圧力として求まり、高圧Ｐｄ２＝１．６９３５ＭＰａ、低圧Ｐｓ２＝０．５７２２８ＭＰａ、圧縮比Ｐｄ２／Ｐｓ２＝２．９６６となる。
【００３５】
この時、空調用圧縮機２１ａの圧縮比３．３８は単体の場合の圧縮比４．６６に比べ２７％、冷蔵用圧縮機２１ｂの圧縮比２．９６は単体の場合の圧縮比３．２８に比べ１０％小さい値になっている。圧縮機の入力は圧縮比と冷媒流量に依存し、冷媒流量が同じであれば圧縮比の小さい方が入力が少なくなる。従って、空調−冷蔵熱交換器４１をここで示した圧力関係を実現できる仕様に設計すれば、空調冷蔵複合機は単体機に対し、空調側で２７％、冷蔵側で１０％の省エネになる。圧縮比すなわち圧縮機前後の冷媒のエンタルピー差を少なくすると、圧縮機の仕事量はエンタルピー差×冷媒流量であり、入力が小さくなりエネルギーを減らすことができる。
【００３６】
また、冷蔵用冷凍機の冷凍能力（冷却能力）は、蒸発器前後の冷媒のエンタルピー差×質量流量であるため、冷蔵用冷凍サイクルの過冷却を大きくして、蒸発器前後のエンタルピー差を大きくすれば、冷凍能力が大きくなり、同一冷凍能力にするための圧縮機の仕事量、すなわちエネルギーを減らすことができる。
【００３７】
なお、ここでは、説明を分かりやすくするため、空調用冷媒と冷蔵用冷媒とが同じ冷媒である場合を例に説明を行ったが、それぞれ使用する温度帯が異なり、それぞれの温度帯に適した別々の冷媒を使用することもでき、同様の省エネ効果を得ることができる。空調用冷媒としては、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃなどのフロン系の冷媒やＣＯ２冷媒などが使用でき、冷蔵用冷媒としては、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ４０４Ａなどのフロン系の冷媒やその他の冷媒が使用できるが、どちらもこれに限ったものではなく、どんな冷媒の組み合わせでもよい。また、それぞれの冷凍サイクルが独立しているため、冷凍機油もそれぞれの冷凍サイクルに適した冷凍機油を使用することができ、異なった冷凍機油を使用しても一向に構わない。
【００３８】
次に、本発明の実施の形態に係る冷凍空調装置の冷媒回路の詳細動作について、図５〜図９をもとに説明する。各図において、冷媒が流れている配管は太線で示し、冷媒の流れる流路は矢印で示してある。また、各図には、各運転モードでの空調用冷凍サイクルにおける四方弁、空調用絞り装置の制御方法についてもフローチャートにて示してある。なお、それら四方弁、空調用絞り装置の制御を含む冷凍空調装置の各種制御は、その制御動作を予めプログラムしたマイコン等の制御装置により行うことができる。
【００３９】
図５は、暖房時の基本的なモードである暖房熱回収モード１を示す図である。空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１を経て、空調用室内熱交換器２２ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａ（１）にて絞られて中圧状態になる。その後、中圧の飽和液冷媒が空調用レシーバ２６ａを介してバイパス回路に入り、空調用絞り装置２３ａ（３）で膨張して低温低圧冷媒になり、空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）にて、冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。
【００４０】
ここで、空調用レシーバ２６ａは中圧に設置されており、余剰冷媒をため、空調用絞り装置２３ａ（３）に液冷媒を送る作用をしている。図には空調用レシーバ２６ａから空調用絞り装置２３ａ（３）への接続配管は空調用レシーバ２６ａの下部に接続する場合を例に示しているが、液冷媒を取り出せればどこに接続してもよく、空調用レシーバ２６ａの上部あるいは側部に接続配管を取り付け空調用レシーバ２６ａの液冷媒を取り出せるよう内部で配管を伸ばす構造としてもよく、あるいは空調用レシーバ２６ａと空調用絞り装置２３ａ（２）とを接続する配管に接続するようにしてもよい。
【００４１】
このとき、四方弁３１は暖房にし（ＳＴ２１１）、空調用絞り装置２３ａ（１）は空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度と空調用室内液管温度検出装置５３での検出温度との温度差で表される過冷却度（ＳＣ）を制御する（ＳＴ２１３）のが望ましいが、一定の開度に保持するなどその他の制御方法でもよく、空調用絞り装置２３ａ（２）は空調用室外熱交換器２７ａに冷媒を流さないため全閉にしておく。
【００４２】
また、空調用絞り装置２３ａ（３）は、以下の制御により開度を調整し、空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）での熱交換量を制御する。この熱交換量の制御方法、つまり空調用絞り装置２３ａ（３）の制御方法としては、空調−冷蔵熱交換器出口温度検出装置５９（１）での検出温度と空調−冷蔵熱交換器入口温度検出装置５８での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する（ＳＴ２１３）。この過熱度（ＳＨ）の量を変化させることで、空調用冷媒が空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）の両方で熱交換量を変化させることができる。例えば過熱度（ＳＨ）５Ｋ（ケルビン）に対し１０Ｋ（ケルビン）とすると、空調用絞り装置２３ａ（３）は過熱度（ＳＨ）５Ｋ（ケルビン）の場合に比べて開度が小さく制御され、空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）での熱交換量は小さくなる。
【００４３】
また、この熱交換量の制御方法、つまり空調用絞り装置２３ａ（３）の制御方法として空調用圧縮機吐出温度検出装置５０での検出温度と高圧用冷媒の飽和温度、例えば空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する方法がある。この場合は空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口での過熱度（ＳＨ）を制御する方法よりも空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を大きく制御することができる。つまり冷媒が空調−冷蔵熱交換器出口での過熱度がほぼゼロの状態、もしくは気液２相流状態（冷媒が蒸発しきれていない状態）で空調用圧縮機２１ａに冷媒を戻すことが可能となり、空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）の熱交換能力を最大限に発揮させることが可能となる。
【００４４】
また、空調用圧縮機２１ａ吐出口での過熱度（ＳＨ）を制御することにより、気液２相流状態で液バック気味に空調用圧縮機２１ａに冷媒を戻すことが可能となり、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口での過熱度（ＳＨ）を制御する方法よりも高圧縮比運転等による吐出ガスの上昇を防ぐことが可能となる。また空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を大きく制御することにより低圧を高めにすることができ、高圧縮比運転自体を緩和することが可能となる。
なお、過熱度に基づく空調用絞り装置２３ａ（３）の制御は、運転状態に応じて変更することも可能である。図１３は、運転状態に応じて過熱度の検出箇所を変更する処理を示すフローチャートである。例えば空調用圧縮機２１ａ吐出口での過熱度（ＳＨ）が５０℃を超え信頼性に影響がある運転となった場合（ステップＳ１００）、制御装置は吐出温度検出装置５０での検出温度と高圧用冷媒の飽和温度、例えば空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御し、この過熱度が目標温度（例えば５０℃）となるように空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を調整する（ステップＳ１０１）。この制御により、気液２相流状態で液バック気味に空調用圧縮機２１ａに冷媒を戻し吐出温度を低下させる。一方、吐出口での過熱度（ＳＨ）が５０℃以下の場合は空調−冷蔵熱交換器出口温度検出装置５９（１）での検出温度と空調−冷蔵熱交換器入口温度検出装置５８での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御し、この過熱度が目標温度（例えば５℃）となるように空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を調整し液バックのない信頼性の高い運転を行う（ステップＳ１０２）。
【００４５】
さらに、空調用絞り装置２３ａ（３）の制御方法として空調−冷蔵熱交換器出口温度検出装置５９（２）の検出温度と空調−冷蔵熱交換器入口温度検出装置５８での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する方法もある。この場合は空調用絞り装置２３ａ（３）を通過した低圧２相流冷媒は空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口で蒸発し過熱度（ＳＨ）がつく程度の流量しか流れない。つまり空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口での過熱度（ＳＨ）を制御する方法よりも空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を小さく制御することが可能となる。
【００４６】
続いて、暖房熱回収モード１での冷蔵用の冷媒回路の動作について説明する。冷蔵用圧縮機２１ｂにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、冷蔵用室外熱交換器２７ｂにて冷媒の一部が凝縮した後、空調−冷蔵熱交換器４１（２）にて空調用冷媒回路を流れる低温の冷媒と熱交換をして残りの冷媒が凝縮し、冷蔵用レシーバ２６ｂを経て空調−冷蔵熱交換器４１（１）にて再度低温の空調用冷媒と熱交換をして過冷却され、冷蔵用絞り装置２３ｂにて膨張し低温低圧冷媒になり、冷蔵用室内熱交換器２２ｂにて蒸発し、冷蔵用圧縮機２１ｂへ戻る。
冷蔵用レシーバ２６ｂは、空調−冷蔵熱交換器４１（２）と空調−冷蔵熱交換器４１（１）との間に挿入設置されており、余剰冷媒をためる作用があり、冷蔵用レシーバ２６ｂにて冷蔵用冷媒はほぼ飽和液冷媒となる。
空調−冷蔵熱交換器４１（１）は空調用冷媒との熱交換により冷蔵用冷媒を過冷却させて冷蔵側の冷凍効果（冷却能力）を大きくして冷却能力向上と運転効率向上を行う作用がある。
空調−冷蔵熱交換器４１（２）は空調側の冷媒が蒸発するための十分な熱量を供給する作用、冷蔵用室外熱交換器用ファン２８ｂの回転数を落とし入力を低減させる作用、外気温が高めの時は冷蔵用冷媒の凝縮温度を下げることで冷蔵用圧縮機２１ｂの入力を低減させる作用がある。
なお、図中、符号６１は冷蔵用低圧検出装置または蒸発温度検出装置を、符号６２は冷蔵用高圧検出装置または凝縮温度検出装置を、符号６３は冷蔵用圧縮機吐出温度検出装置を、符号６４は庫内温度検出装置を、符号６５は空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口での冷蔵用液管温度検出装置を、符号８０は冷蔵負荷側開閉弁を、それぞれ表している。
【００４７】
次に、冷蔵側の負荷が小さく、冷蔵側のインバータ周波数出力が最低レベルでも能力が余り気味の場合について説明する。この場合、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口での過熱度（ＳＨ）を制御する方法、冷蔵用圧縮機２１ｂ吐出口での過熱度（ＳＨ）を制御する方法では、空調−冷蔵熱交換器４１（１）および（２）の両方を用いるため冷蔵側能力が向上しすぎ、冷蔵用冷媒回路の低圧が低下する。低圧がある値まで低下すると冷蔵用圧縮機２１ｂの停止、運転の繰り返しとなり冷蔵用圧縮機２１ｂの消費電力の増加、冷凍機油の吐き出し量増加による油枯渇等により、最悪の場合、機器の故障に発展する可能性がある。それを避けるため、空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口での過熱度（ＳＨ）制御により空調−冷蔵熱交換器４１（１）のみを用いることができ、冷蔵側の冷凍効果（冷却能力）を大きくして冷却能力向上と運転効率向上を行う作用を最低限に発揮しながら安定した運転とすることができる。
【００４８】
空調−冷蔵熱交換器４１（１）の過熱度（ＳＨ）制御の場合、空調側の蒸発用熱交換器容量が小さくなる場合は、空調用絞り装置２３ａ（２）を開き室外熱交換器２７ａにも冷媒を流し、熱交換容量不足を解消する。
【００４９】
このように、空調−冷蔵熱交換量、つまり空調用絞り装置２３ａ（３）の開度は、過熱度（ＳＨ）の検出位置を空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口、空調用圧縮機２１ａの吐出口５０の間で変更すること、また各検出位置での過熱度（ＳＨ）の量を変化させることにより自在に変更することが可能となる。基本的には空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口、圧縮機吐出口５０になるにつれ、また各部の過熱度を小さくするにつれ、つまり熱交換量が多くなるにつれ省エネ性は向上する。冷蔵用圧縮機２１ｂのインバータ周波数、冷蔵用冷媒回路の低圧圧力、高圧圧力条件、外気温度等により、冷蔵側の熱負荷を算出し、冷蔵−空調間等により冷蔵側の熱負荷を通信により空調側に伝え、空調用絞り装置２３ａ（３）を適切に制御することにより、省エネ性と安定性、信頼性を両立させた運転とすることができる。
【００５０】
また、通常冷凍機においては、冷蔵負荷側開閉弁８０を冷蔵用ショーケースの庫内温度によって開閉し、庫内温度を一定範囲で制御している。つまり冷蔵用圧縮機２１ｂの吸入冷媒圧力が一定値以下となると冷蔵負荷側開閉弁８０を閉じ冷蔵用圧縮機２１ｂを停止し、一定値以上となると冷蔵負荷側開閉弁８０を開け冷蔵用圧縮機２１ｂの運転を開始するようにしている。つまり、例えば冷蔵用ショーケースの庫内設定温度が５℃の場合、庫内温度検出装置６４の検出温度が６℃となった場合に冷蔵負荷側開閉弁８０を開く。これにより冷蔵用圧縮機２１ｂの吸入圧力が上昇し、ある値以上となると冷蔵用圧縮機２１ｂの運転を開始する。また庫内温度検出装置６４の検出温度が３℃となった場合に冷蔵負荷側開閉弁８０を閉じ冷蔵用圧縮機２１ｂの吸入圧力が低下することにより冷蔵用圧縮機２１ｂの運転を停止させる。このようにして冷蔵用ショーケースの設定温度５℃付近の庫内温度を保つような運転を行っている（図１４参照）。
【００５１】
冷蔵用圧縮機２１ｂのインバータ周波数制御については目標の吸入圧力を設定し、実際の吸入圧力が目標値に対して高い場合は運転周波数を増加させ、実際の吸入圧力が目標値に対して低い場合は運転周波数を減少させるのが一般的である。
【００５２】
本冷凍空調装置においては、例えば庫内温度検出装置６４の検出温度が３℃となった場合に冷蔵負荷側開閉弁８０を閉じ冷蔵用圧縮機２１ｂの運転を停止させる上記設定の場合、冷凍機の運転により庫内温度が低下し、庫内温度検出装置６４が４℃となった場合に冷蔵用圧縮機２１ｂの周波数を最低周波数に減少させる。
以下、図１５を用いて詳述すると、まず、制御装置は、庫内温度検出装置６４の検出温度（吸込温度）と設定温度との差△Ｔが、所定温度（１℃）より大きいかを検出する（ステップＳ１１０）。そして、大きい場合は、温度差が所定値（−１℃）より下がるまで冷凍機の通常運転を続ける（ステップＳ１１１、Ｓ１１４）。一方、ステップＳ１１４で差△Ｔが所定値以下と判断された場合には、制御装置は、冷蔵用圧縮機２１ｂの運転周波数を下げる。例えば、最低周波数に固定する制御を行う（ステップＳ１１５）。そして、この低能力での運転を所定の温度範囲を脱するまで続け、空気調和装置との熱交換を行う時間を長くとれるように制御する。ここで、温度差△Ｔが０℃以上となった場合には、所定の温度範囲を脱したと判断して、通常の運転制御に戻る（ステップＳ１１６）。一方、温度差△Ｔがさらに下がった場合には、制御装置は冷蔵用圧縮機２１ｂを停止させる（ステップＳ１１３）。
【００５３】
上記制御により通常より冷蔵用室内熱交換器２２ｂに流す冷媒量を減らし、冷凍能力を低下させる。これにより冷蔵用圧縮機２１ｂを停止させる温度である３℃に到達するまでの時間を長くし、冷凍機の運転時間を長くする。このことにより暖房熱回収モードでの運転時間が長くなり、冷凍空調システム全体の消費電力量が低減でき、省エネ性が向上する。また冷房能力が低下することにより室内空気温度検出装置５１の検出温度が上昇し５℃以上となった場合、通常制御にもどす。
【００５４】
冷凍能力を低下させ、暖房熱回収モードでの運転時間を長くする上記のような方法としては冷蔵用室内熱交換器用ファン２５ｂの風量を低下させる方法（図１６参照）、目標の吸入冷媒圧力設定を上げ庫内温度と蒸発温度の差を小さくし冷凍能力を小さくするという方法もある（図１７参照）。
【００５５】
図６は、暖房単独運転モードを示す図である。冷蔵用圧縮機２１ｂが停止している場合にこのモードにて運転させる。このモードは、冷蔵用冷凍サイクルとの熱交換なしに空調用冷凍サイクルを単独で運転させるもので、空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１を経て空調用室内熱交換器２２ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａ（１）にて絞られて中圧状態になる。さらに、冷媒は空調用レシーバ２６ａを経て、空調用絞り装置２３ａ（２）へ送られ膨張して低温低圧冷媒になり、空調用室外熱交換器２７ａにて蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻るという通常の空調機と暖房と同様の動作をする。
【００５６】
なお、空調用絞り装置２３ａ（１）は空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度と空調用室内液管温度検出装置５３での検出温度との温度差で表される過冷却度（ＳＣ）を制御する（ＳＴ２４３）のが望ましいが、一定の開度に保持するなどその他の制御方法でもよい。空調用絞り装置２３ａ（２）は空調用蒸発器出口温度検出装置５７での検出温度と空調用室外飽和温度検出装置５６での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する（ＳＴ２４３）のが望ましいが、空調用圧縮機吐出温度検出装置５０での検出温度を制御するように動作させてもよい。なお、空調用絞り装置２３ａ（３）は冷媒が流れないため任意の開度に固定しておく（ＳＴ２４３）。
【００５７】
図７は、冷房熱回収モードを示す図である。冷房熱回収モードでは、空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１を経て空調用室外熱交換器２７ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａ（２）にて絞られて中圧状態になり、空調用レシーバ２６ａへ至る。そして、空調用絞り装置２３ａ（１）へ送られる冷媒と空調用絞り装置２３ａ（３）へ送られる冷媒とに分流される。空調用絞り装置２３ａ（１）へ送られた冷媒は、空調用絞り装置２３ａ（１）にて膨張して低温低圧冷媒になり、空調用室内熱交換器２２ａにて蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。一方、空調用絞り装置２３ａ（３）へ送られた冷媒は、空調用絞り装置２３ａ（３）にて膨張して低温低圧冷媒になり、空調−冷蔵熱交換器４１（１）にて冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、室内熱交換器２２ａにて蒸発した冷媒と合流して空調用圧縮機２１ａへ戻る。ここで四方弁３１は冷房にし（ＳＴ２７１）、空調用絞り装置２３ａ（３）は過熱度の検出位置を空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口として過熱度（ＳＨ）により制御される。
【００５８】
冷房熱回収モードでの、冷蔵用冷凍サイクルの動作は図５のモードと同様であり、その動作の説明は省略する。
【００５９】
このモードでは、空調用冷凍サイクルにおいては、空調用室内熱交換器２２ａへ流れる冷媒の量が減少するため、空調機の冷房能力が減少し、結果として空調用圧縮機２１ａの周波数が大きくなり、効率が悪い運転となる。しかし、冷蔵用冷凍サイクルにおいて、過冷却度が大きくなるため、冷却能力向上、効率向上効果があり、その性能向上が空調用冷凍サイクルの性能悪化分よりも勝るため、全体としての効率がよくなることになる。ただし、空調−冷蔵熱交換器４１（１）、（２）へ流す空調用冷媒の量は、冷蔵用冷凍サイクルの過冷却をつけられる程度の量があればよい。空調−冷蔵熱交換器４１へ流す空調用冷媒の量が多すぎると、空調用冷凍サイクルの効率悪化分が大きくなりすぎ、かえって全体としての効率が悪くなる。
【００６０】
そのため、このモードにおいては、空調用絞り装置２３ａ（３）は過熱度（ＳＨ）の検出位置を空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口とすることで、主に空調−冷蔵熱交換器４１（１）のみで熱交換をさせるようにし、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口の過熱度（ＳＨ）を制御するよりも少なく空調−冷蔵熱交換器４１に冷媒が流れるようにしている。
また空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口の過熱度（ＳＨ）の量を変化させることで空調用絞り装置２３ａ（３）の開度を変化させ、空調−冷蔵熱交換器４１側へ冷媒が流れる冷媒量、つまり空調−冷蔵熱交換器４１による熱交換量を変化させることができる。図１８は、熱交換量を制御する処理を示すフローチャートである。空調機の能力が不足し、店内温度が３０分以上目標値より２℃以上高くなっている場合（ステップＳ１２０）は、制御装置は過熱度（ＳＨ）を大きくすることで空調−冷蔵熱交換器４１（１）側へ多く流れないようにする。すなわち、目標の過熱度（ＳＨ）を高い値（例えば１５℃）に設定し、空調−冷蔵熱交換器４１（１）に流れる冷媒の流量を低減させる（ステップＳ１２１）。逆に店内温度が目標値に達し、空調機の能力に余裕がある場合は過熱度（ＳＨ）を小さくすることで空調−冷蔵熱交換器４１（１）側へ冷媒が多く流れるように制御する。すなわち、目標過熱度（ＳＨ）を低い値に設定することにより、空調−冷蔵熱交換器４１（１）に流れる流量を増加させ、冷蔵側の冷却能力向上と運転効率向上効果を増加させることができる（ステップＳ１２２）。
【００６１】
なお、空調用絞り装置２３ａ（２）は空調用室外飽和温度検出装置５６での検出温度と空調用室外液管温度検出装置５４での検出温度との温度差で表される過冷却度（ＳＣ）を制御する（ＳＴ２７３）のが望ましいが、一定の開度に保持するなどその他の制御方法でもよい。また、空調用絞り装置２３ａ（１）は空調用蒸発器出口温度検出装置５７での検出温度と空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する（ＳＴ２７３）のが望ましいが、空調用圧縮機吐出温度検出装置５０での検出温度を制御するように動作させてもよい。
【００６２】
また、空調用圧縮機２１ａは、通常、室内の設定温度と室内空気温度検出装置５１の検出温度との温度差に基づき周波数制御している。この制御を空調機が冷房設定で設定温度が２５℃の場合を例に説明する。店内温度が増加し室内空気温度検出装置５１の検出温度が２６℃となったとき、空調用圧縮機２１ａを起動させ空調機の運転を開始する。そしてさらに、室内空気温度検出装置５１の検出温度と設定温度２５℃の差が大きくなった場合、例えば室内空気温度検出装置５１の検出温度が２７℃、つまり設定温度との差が２℃となった場合、空調用圧縮機２１ａの運転周波数を増速し冷房能力を上げる。また空調機の運転により室内空気温度検出装置５１の検出温度と設定温度の差が小さくなるにつれ空調用圧縮機２１ａの運転周波数を減速する。そして室内空気温度検出装置５１の検出温度が設定温度よりも数℃、例えば設定温度より１．５℃低くなった場合、つまり室内空気温度検出装置５１の検出温度が２３．５℃になった時点で、空調用圧縮機２１ａの運転を停止させる（図１９参照）。
【００６３】
図２０は、冷凍機と空調機との間の熱交換を時間を長くとる制御を示すフローチャートである。まず、制御装置は、室内空気温度検出装置５１の検出温度（吸込温度）と設定温度との差△Ｔが、所定温度（１℃）より大きいかを検出する（ステップＳ１３０）。そして、大きい場合は、温度差が所定値（−１℃）より下がるまで空調機の通常運転を続ける（ステップＳ１３１、Ｓ１３４）。一方、ステップＳ１３４で差△Ｔが所定値以下と判断された場合には、制御装置は、空調用圧縮機２１ａの運転周波数を下げる。例えば、最低周波数に固定する制御を行う（ステップＳ１３５）。そして、この低能力での運転を所定の温度範囲を脱するまで続け、冷凍機との熱交換を行う時間を長くとれるように制御する。ここで、温度差△Ｔが０℃以上となった場合には、所定の温度範囲を脱したと判断して、通常の運転制御に戻る（ステップＳ１３６）。一方、温度差△Ｔがさらに下がった場合には、制御装置は空調用圧縮機２１ａを停止させる（ステップＳ１３３）。
【００６４】
本冷凍空調装置においては、空調機の運転により室内空気温度検出装置５１の検出温度と設定温度の差が小さくなり、室内空気温度検出装置５１の検出温度が設定温度よりも例えば１℃低くなった場合、つまり上記例では室内空気温度検出装置５１の検出温度が２４．０℃となった場合に、空調用圧縮機２１ａの運転周波数を最低周波数とし、空調用室内熱交換器２２ａ手前の空調用絞り装置２３ａ（１）の開度を例えば１０パルス減らし、開度を絞る。また空調用絞り装置２３ａ（１）を制御するための目標過熱度の量を通常より高く設定する。このことにより空調用絞り装置２３ａ（１）の開度はさらに絞られる。
【００６５】
上記制御により、冷房運転において室内空気温度検出装置５１の検出温度が空調用圧縮機２１ａを停止させる温度（上記例では２３．５℃）に近づいた時点（上記例では２４．０℃）に通常より空調用室内熱交換器２２ｂに流す冷媒量を減らし、冷房能力を低下させる。これにより空調用圧縮機２１ａが停止するまでの時間を長くし、空調機の運転時間を長くする。このことにより冷房熱回収モードの運転時間が長くなり、冷凍空調装置全体の消費電力量が低減でき、省エネ性が向上する。また冷房能力が低下することにより室内空気温度検出装置５１の検出温度が上昇し２５℃以上となった場合通常制御にもどす。
なお、冷房能力を低下させ、冷房熱回収モードでの運転時間を長くする方法としては図２１に示すように空調用室内機ファン２５ａの風量を低下させる、という方法もある。
【００６６】
図８は冷房単独運転モードを示す図である。冷蔵用圧縮機２１ｂが停止している場合にこのモードにて運転させる。また、冷房熱回収モードにて空調用冷凍サイクルの効率が悪化し過ぎると想定される場合も、この運転モードにて運転させる。このモードは、冷蔵用冷凍サイクルとの熱交換なしに空調用冷凍サイクルを単独で運転させるもので、空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１を経て空調用室外熱交換器２７ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａ（２）にて絞られて中圧状態になり、空調用レシーバ２６ａを経て、空調用絞り装置２３ａ（１）へ送られ膨張して低温低圧冷媒になり、空調用室内熱交換器２２ａにて蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻るという通常の空調機の冷房と同様の動作をする。
【００６７】
なお、空調用絞り装置２３ａ（２）は空調用室外飽和温度検出装置５６での検出温度と空調用室外液管温度検出装置５４での検出温度との温度差で表される過冷却度（ＳＣ）を制御する（ＳＴ２８３）のが望ましいが、一定の開度に保持するなどその他の制御方法でもよい。また、空調用絞り装置２３ａ（１）は空調用蒸発器出口温度検出装置５７での検出温度と空調用室内飽和温度検出装置５２での検出温度との温度差で表される過熱度（ＳＨ）を制御する（ＳＴ２８３）のが望ましいが、空調用圧縮機吐出温度検出装置５０での検出温度を制御するように動作させてもよい。なお、空調用絞り装置２３ａ（３）は一定開度に固定しておく。
【００６８】
図９は冷房過冷却モードを示す図である。通常、空調機は室内の設定温度と室内空気温度検出装置５１の検出温度である室内吸い込み温度との温度差に基づき運転、停止、また空調用圧縮機２１ａのインバータ周波数制御を行っている。この冷房過冷却モードは室内空気温度検出装置５１の検出温度である室内吸い込み温度が空調用圧縮機２１ａを停止する温度以下となっている場合でも空調用圧縮機２１ａを運転させ、空調−冷蔵熱交換器４１へ冷媒を流し、冷蔵側の冷却能力向上と運転効率向上効果、冷凍空調装置全体の省エネをはかるものである。
【００６９】
冷房過冷却モードでの空調用冷媒回路の動作について説明する。空調用圧縮機２１ａにより圧縮され高温高圧になった冷媒は、四方弁３１を経て空調用室外熱交換器２７ａへ送られて凝縮し、空調用絞り装置２３ａ（２）にて絞られて中圧状態になり、空調用絞り装置２３ａ（１）が閉のため、室内熱交換器２２ａには冷媒は送られず、空調用絞り装置２３ａ（３）へ送られる。そして、空調用絞り装置２３ａ（３）にて膨張した冷媒は低温低圧になり、空調−冷蔵熱交換器４１（１）にて冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。
【００７０】
冷房過冷却モードでの、冷蔵用冷凍サイクルの動作は、図５、図７の場合と同様であり、その動作の説明は省略する。
【００７１】
このモードでは、空調用冷凍サイクルにおいては、空調用室内熱交換器２２ａへ冷媒を送らないため、空調機は冷房能力を発揮せず電力のみ消費する。ただし冷蔵用冷凍サイクルでは空調−冷蔵熱交換器４１（１）による空調用冷媒との熱交換により冷蔵用冷媒を過冷却させて冷蔵用室内熱交換器の冷凍効果（冷却能力）を大きくして冷却能力向上と運転効率向上を行う作用がある。特に夏場など冷蔵用室外機の高圧、運転周波数が高い時期には空調側の消費電力を考慮しても冷蔵側の冷却能力向上、運転効率向上の効果が大きく、冷凍空調全体として運転効率の向上ができる場合が多い。よってこの冷房過冷却モードにより年間トータルの運転効率を向上させることが可能となる。またこの過冷却モードによる運転効率向上効果が大きい条件、例えば外気温度がある値以上、冷蔵用圧縮機２１ｂの周波数がある値以上、冷蔵用冷凍サイクルの高圧圧力値がある値以上等、冷房過冷却モードを実施する条件を決定し、条件を満たす場合のみ冷房過冷却モードを実施すれば、さらに冷凍空調装置の年間トータルの運転効率を向上させることが可能となる。
【００７２】
ところで、実施の形態１の空調冷蔵複合機１１は、図１０に示すように、空調用室外機１１ａと冷蔵用室外機１１ｂの２つの部分から構成され、それぞれが第一の筐体と第二の筐体に分かれている。そして、空調用室外機１１ａと冷蔵用室外機１１ｂの間の配管、空調用室外機１１ａと空調用室内熱交換器２２ａの間の配管、冷蔵用室外機１１ｂと冷蔵用室内熱交換器２２ｂ間の配管を接続することにより冷媒回路が成立する。この時、図１０に示すように、冷蔵用室外機１１ｂの回路上の少なくとも冷蔵用レシーバ２６ｂの入口側と出口側に、それぞれ開閉弁３６ｂ（２）と３６ｂ（３）を設置する。それらの開閉弁は自動でも手動でもよい。
なお、図中の符号３７ａ（１），（２）は空調用負荷側接続バルブを、３７ｂ（１），（２）は冷蔵用負荷側接続バルブを、それぞれ表している。
【００７３】
これによって冷蔵室外機１１ｂの移設前に、冷蔵側を運転しながら開閉弁３６ｂ（３）を閉じることで冷蔵用レシーバ２６ｂに冷媒を回収し、低圧が設定値まで低下し冷蔵用圧縮機２１ｂを停止させることができる。また、このとき３６ｂ（２）を閉じることで冷媒を冷蔵用室外機１１ｂ側に貯蔵しながら移設させることができる。よって冷蔵用室外機１１ｂ移設時に冷媒回収する手間を極力すくなくすることができ、また冷媒を廃棄することなく流用できるため移設時のコストを大幅に低減することができる。
【００７４】
実施の形態２．
実施の形態１では空調用室内機１２ａと第一の筐体に納められた空調用室外機１１ａとを、冷蔵用室内機１３と第二の筐体に納められた冷蔵用室外機１１ｂとを、それぞれ配管で接続することにより冷凍空調装置を構成した例を説明したが、実施の形態２では別の構成例を図１１、１２を用いて説明する。
図１１の例は、実施の形態１の第二の筐体を分割し、冷蔵用圧縮機２１ｂと冷蔵用レシーバ２６ｂを冷蔵用圧縮ユニット１１ｃとして第二の筐体に収納し、冷蔵用室外熱交換器２７と冷蔵用室外熱交換器用ファン２８ｂを冷蔵用室外熱交換器ユニット１１ｄとして第三の筐体に収納している。そして、冷蔵用圧縮ユニット１１ｃは室内置きを可能にし、冷蔵用室外熱交換器ユニット１１ｄは室外設置を可能としたものである。
【００７５】
上記のように外気との熱交換が必要な冷蔵室外熱交換器ユニット１１ｄを室外に設置し、主な騒音源であった冷蔵用圧縮ユニット１１ｃを室内置きとすることで、低騒音化が可能となり、かつ、簡単な制御で安定性、信頼性の高い運転を実現し、かつ年間を通じて省エネ向上率の高い冷凍空調装置を得ることができる。
【００７６】
図１２の例は、図１１の構成のなかの冷蔵用圧縮ユニット１１ｃ内にあった冷蔵用室内熱交換器２２ｂへの接続口である冷蔵用負荷側接続バルブ３７ｂ（１）を、空調用室外機１１ａ側に設置したものである。このようにすることで、接続配管の長さを短くすることができるため、配管内での圧力損失が減少し能力損失を低減することが可能となる。また、配管の材料の削減、工事の簡略化が可能となり低コストで、簡単な制御で安定性、信頼性の高い運転を実現し、かつ年間を通じて省エネ向上率の高い冷凍空調装置を得ることができる。
【００７７】
以上のように、本発明の実施形態に係る冷凍空調装置は、第一冷凍サイクルの冷媒過熱度（ＳＨ）の検出位置を、空調−冷蔵熱交換器４１（１）出口、空調−冷蔵熱交換器４１（２）出口、または空調用圧縮機吐出口５０に変更すること、また各検出位置での冷媒過熱度（ＳＨ）を変化させることにより、冷媒−冷媒熱交換器での熱交換量を変化させることで、省エネ性と安定性、信頼性を両立させた運転実施することが可能となる。
【００７８】
また、第二の冷凍サイクルの停止直前、すなわち冷蔵用室内熱交換器２２ｂの停止直前に、冷蔵用圧縮機２１ｂの周波数を最低周波数に減少させる、冷蔵用室内熱交換器用ファン２５ｂの風量を低下させる、あるいは目標の吸入冷媒圧力設定を上げ庫内温度と蒸発温度の差を小さくする等により第二の冷凍サイクルの運転時間を長くする。このことにより暖房熱回収モードでの運転時間が長くなり、冷凍空調システム全体の消費電力量が低減でき、省エネ性が向上する。
【００７９】
また、第一の冷凍サイクルの停止直前、すなわち空調用室内熱交換器２２ａの停止直前に、空調用圧縮機２１ａの運転周波数を最低周波数とする、空調用絞り装置２３（１）の開度を絞る、もしくは空調用室内熱交換器用ファン２５ａの風量を低下させる等を行い、通常より空調用室内熱交換器２２ａに流す冷媒量を減らし、冷房能力を低下させる。これにより空調用圧縮機２１ａが停止するまでの時間を長くし、空調機の運転時間を長くする。このことにより冷房熱回収モードの運転時間が長くなり、冷凍空調システム全体の消費電力量が低減でき、省エネ性が向上する。
【００８０】
また、冷房過冷却モードにより、冷媒は室内熱交換器２２ａには送られず、空調用絞り装置２３ａ（３）へ送られる。空調用絞り装置２３ａ（３）にて膨張した冷媒は低温低圧になり、空調−冷蔵熱交換器４１（１）、（２）にて冷蔵用冷媒回路を流れる高温の冷媒と熱交換をして蒸発し、空調用圧縮機２１ａへ戻る。これにより空調・冷蔵システム年間トータルの運転効率を向上させることが可能となる。
【００８１】
また、冷蔵用室外機１１ｂの回路上の少なくとも余剰冷媒を溜めるレシーバの入口側、出口側に開閉弁を設置するため、冷蔵用室外機１１ｂ移設時に冷媒回収する手間を極力すくなくすることができ、また冷媒を廃棄することなく流用できるため移設時のコストを大幅に低減することができる。
【００８２】
さらに、冷蔵用室外機１１ｂ内に収められていた冷媒回路を、冷蔵用圧縮ユニット１１ｃと、冷蔵用室外熱交換器ユニット１１ｄに分割して、冷蔵用圧縮ユニット１１ｃは室内置きを可能とし、冷蔵用室外熱交換器ユニット１１ｄは室外設置を可能とすることで、低騒音で、かつ、簡単な制御で安定性、信頼性の高い運転を実現し、年間を通じて省エネ向上率の高い冷凍空調装置を得ることができる。
なお、上述の説明では、バイパス回路を空調用レシーバに接続したが、バイパス回路はレシーバ以外の位置、すなわち２つの膨張手段間の流路のいずれかの位置から分岐するように構成しても構わない。
さらにまた、空調用レシーバ自体を省略することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】コンビニエンスストアなどの店舗の空調・冷凍機接続構成図。
【図２】コンビニエンスストアなどの店舗の空調・冷凍機接続構成図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の構成図。
【図４】実施の形態１に係る冷凍空調装置の動作を示すモリエル線図。
【図５】実施の形態１に係る冷凍空調装置の暖房熱回収モード１の動作説明図。
【図６】実施の形態１に係る冷凍空調装置の暖房単独運転モードの動作説明図。
【図７】実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷房熱回収モードの動作説明図。
【図８】実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷房単独運転モードの動作説明図。
【図９】実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷房過冷却モードの動作説明図。
【図１０】実施の形態１に係る冷凍空調装置の熱源側冷媒回路図。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の熱源側冷媒回路図。
【図１２】実施の形態２に係る冷凍空調装置の別の熱源側冷媒回路図。
【図１３】図５に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１４】図５に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１５】図５に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１６】図５に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１７】図５に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１８】図７に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図１９】図７に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図２０】図７に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【図２１】図７に関連する冷凍空調装置の制御フローチャート。
【符号の説明】
【００８４】
１０  空調用室外機、１１  空調冷蔵複合機、１１ａ  空調用室外機、１１ｂ  冷蔵用室外機、１１ｃ  冷蔵用圧縮ユニット、１１ｄ  冷蔵用室外熱交換器ユニット、１２ａ  空調用室内機、１２ｂ  空調用吹出ダクト、１２ｃ  空調用吹出口、１３  冷蔵用または冷凍用ショーケース（冷蔵用室内機）、１４  店舗、２１ａ  空調用圧縮機、２１ｂ  冷蔵用圧縮機、２２ａ  空調用室内熱交換器、  ２２ｂ  冷蔵用室内熱交換器（ショーケース熱交換器）、２３ａ（１）〜（３）  空調用絞り装置、２３ｂ  冷蔵用絞り装置、２５ａ  空調用室内熱交換器用ファン、２５ｂ  冷蔵用室内熱交換器用ファン、２６ａ  空調用レシーバ、２６ｂ  冷蔵用レシーバ、２７ａ  空調用室外熱交換器、２７ｂ  冷蔵用室外熱交換器、２８ａ  空調用室外熱交換器用ファン、２８ｂ  冷蔵用室外熱交換器用ファン、３１  四方弁、３２  逆止弁、３６ｂ（２）〜（３）  開閉弁、３７ａ（１）〜（２）  空調用負荷側接続バルブ、３７ｂ（１）〜（２）  冷蔵用負荷側接続バルブ、４１（１）〜（２）  空調−冷蔵熱交換器（冷媒−冷媒熱交換器）、５０  空調用圧縮機吐出温度検出装置、５１  室内空気温度検出装置、５２  空調用室内飽和温度検出装置、５３  空調用室内液管温度検出装置、５４  空調用室外液管温度検出装置、５５  外気温度検出装置、５６  空調用室外飽和温度検出装置、５７  空調用蒸発器出口温度検出装置、５８  空調−冷蔵熱交換器入口温度検出装置、５９  空調−冷蔵熱交換器出口温度検出装置、６１  冷蔵用低圧検出装置または蒸発温度検出装置、６２  冷蔵用高圧検出装置または凝縮温度検出装置、６３  冷蔵用圧縮機吐出温度検出装置、６４  庫内温度検出装置、６５  冷蔵用液管温度検出装置、８０  冷蔵負荷側開閉弁。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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