(57)【要約】【課題】互いに並列に接続される複数台の圧縮機を有する低段側圧縮機構を備え、冷媒の２段圧縮を行う冷凍装置において、低段側圧縮機構の各圧縮機の信頼性を向上させる。【解決手段】冷凍装置（10）の冷媒回路（20）は、冷凍膨張弁（92）と冷凍熱交換器（91）と低段側圧縮機構（16）とが接続された冷凍回路（90）を備えている。低段側圧縮機構（16）は、互いに並列接続された第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）を備えている。冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、ブースタ吸入基管（87）を流れた後、各ブースタ吸入分岐管（84,85,86）を介して各ブースタ圧縮機（81,82,83）に吸入される。冷媒回路（20）の第３液分岐管（25c）を流れる液冷媒の一部を各ブースタ吸入管（84,85,86）に供給する第１液インジェクション通路（30）を設けた。【選択図】図１
2008032337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低段側圧縮機構（16）と高段側圧縮機構（15）と凝縮器（44,71）と膨張機構（92）と蒸発器（91）とがこの順に接続され、上記低段側圧縮機構（16）と上記高段側圧縮機構（15）とが冷媒を２段圧縮する冷媒回路（20）を備える一方、
上記低段側圧縮機構（16）が、互いに並列接続された複数台の圧縮機（81,82,83）を有し、
上記冷媒回路（20）の冷媒配管が、上記低段側圧縮機構（16）の吸入冷媒が流れる吸入基管（87）と、該吸入基管（87）の冷媒を該低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）に分岐する吸入分岐管（84,85,86）とを有している冷凍装置であって、
一端が上記冷媒回路（20）の液配管（25c）に接続され且つ他端が上記各吸入分岐管（84,85,86）に接続されて、上記液配管（25c）を流れる液冷媒の一部を各吸入分岐管（84,85,86）に供給する第１液インジェクション通路（30）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記第１液インジェクション通路（30）は、上記液配管（25c）に接続する液インジェクション基管（31）と該液インジェクション基管（31）から分岐して各吸入分岐管（84,85,86）のそれぞれに接続する液インジェクション分岐管（32,33,34）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記第１液インジェクション通路（30）には、開度調整自在な第１減圧弁（35）が設けられ、
上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第１減圧弁（35）の開度を制御する第１制御手段（101）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１〜３の何れか１項において、
上記低段側圧縮機構（16）の吐出配管（65）には、該低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒から冷凍機油を分離する油分離器（97）が設けられる一方、該油分離器（97）と低段側圧縮機構（16）の吸入基管（87）又は吸入分岐管（84,85,86）とには、該油分離器（97）で分離した冷凍機油を上記低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）に戻すための油戻し管（98）が接続され、
一端が上記第１液インジェクション通路（30）の途中に接続され且つ他端が上記油分離器（97）に接続されて、上記第１液インジェクション通路（30）を流れる液冷媒の一部を上記油分離器（97）に供給する第２液インジェクション通路（36）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、
上記第２液インジェクション通路（36）には、開度調整自在な第２減圧弁（37）が設けられ、
上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第２減圧弁（37）の開度を制御する第２制御手段（102）を備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とを有して冷媒の２段圧縮を行う冷凍装置に関し、特に、圧縮機構の信頼性を確保するための対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とを備えて冷媒の２段圧縮を行う冷凍装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２の冷凍装置は、コンビニエンスストアなどの店舗に設置され、空調とショーケースの冷却とを行う冷凍装置である。
【０００４】
上記特許文献１の冷凍装置は、室外熱交換器と並列接続される複数台の圧縮機からなる高段側圧縮機構とを有する室外ユニットと、冷凍熱交換器と低段側圧縮機構であるブースタ圧縮機とを有して冷凍ショーケースの冷却を行う冷凍ユニットとを備えている。上記冷凍装置では、冷凍ショーケースの冷却を行う冷凍運転において、冷凍熱交換器で蒸発した冷媒が、ブースタ圧縮機で圧縮された後、室外ユニットの並列接続される２台の高段側圧縮機で圧縮される。高段側圧縮機から吐出した冷媒は、室外熱交換器で凝縮して液化し、膨張機構を介して再び冷凍熱交換器で蒸発し、以後この循環を繰り返す。また、上記冷凍装置は、室外熱交換器と膨張機構との間の液管を流れる液冷媒の一部を高段側圧縮機構の吸入側に供給する液インジェクション管を備えている。具体的に、液インジェクション管は、高段側の各圧縮機の吸入側に接続する吸入分岐管に分岐される吸入基管に接続されている。これにより、吸入基管を流れる冷媒の温度を低下させることができるので、高段側圧縮機構の各圧縮機の吐出冷媒の温度を低下させることができ、高段側圧縮機構の各圧縮機が高温になることを防止することができる。
【０００５】
一方、特許文献２の冷凍装置では、一端が室外熱交換器と膨張機構との間の液管に接続され、他端がブースタ圧縮機の吐出側の油分離器からブースタ圧縮機の吸入管に冷凍機油を戻す油戻し管に接続された液インジェクション管が設けられている。これにより、特許文献２の冷凍装置では、ブースタ圧縮機の吸入側に冷凍機油と共に液冷媒が供給されるので、ブースタ圧縮機が高温になることを防止することができ、さらに、該ブースタ圧縮機の吐出冷媒の温度を低下させることができることから、結果的に、高段側の各圧縮機が高温になることを防止することができる。つまり、特許文献２の冷凍装置では、ブースタ圧縮機及び高段側の圧縮機の信頼性を共に向上させることができる。
【特許文献１】特開２００４−３５３９９６号公報
【特許文献２】特開２００６−１６２２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、冷凍装置には、低段側圧縮機構を互いに並列接続される複数台の圧縮機から構成するものがある。このような場合、上記特許文献１の冷凍装置では、各高段側圧縮機構において、各圧縮機の吸入分岐管に分岐する前の吸入基管に液冷媒を供給しているが、同様に、低段側圧縮機構の各圧縮機の吸入分岐管に分岐する前の吸入基管に液冷媒をインジェクションすると、吸入基管の配管構造などにより、インジェクションされた液冷媒が各吸入分岐管に均等に分配されないことがあり、低段側圧縮機構の各圧縮機の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００７】
つまり、図６に示すように、冷凍装置では、冷媒が、高段側圧縮機構から吐出されてａ点に示す状態となり、凝縮器で凝縮してｂ点に示す状態となり、膨張機構で減圧されて膨張しｃ点に示す状態となり、蒸発器で蒸発してｄ点の状態となる。そして、冷媒は、低段側圧縮機構によりｄ点からｅ点に示す状態に圧縮され、高段側圧縮機によりｅ点からａ点に示す状態に圧縮される。ここで、高段側圧縮機構の保護のため、吐出冷媒の温度をａからａ’とする場合、高段側圧縮機構の吸入冷媒に液冷媒を供給する場合は、ｅ点の高段側圧縮機構の吸入冷媒をｅ’点に示す状態まで冷却すればよい。しかしながら、低段側圧縮機構の吸入冷媒に液冷媒を供給する場合は、ｄ点からｄ’点の状態にする必要がある。つまり、低段側圧縮機の吸入配管に液冷媒を供給する場合は、該吸入配管の冷媒がｄ’点に示す気液二相の状態となる。そのため、低段側圧縮機構の吸入配管では、液冷媒とガス冷媒が分離して偏流する虞があり、低段側圧縮機構のうち、液冷媒が多く吸入される圧縮機は液圧縮する虞がある一方、液冷媒を少ししか吸入しない圧縮機は高温になるのを抑制できず、各圧縮機の信頼性が低下するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、互いに並列に接続される複数台の圧縮機を有する低段側圧縮機構を備え、冷媒の２段圧縮を行う冷凍装置において、低段側圧縮機構の各圧縮機の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、低段側圧縮機構（16）と高段側圧縮機構（15）と凝縮器（44,71）と膨張機構（92）と蒸発器（91）とがこの順に接続され、上記低段側圧縮機構（16）と上記高段側圧縮機構（15）とが冷媒を２段圧縮する冷媒回路（20）を備える一方、上記低段側圧縮機構（16）が、互いに並列接続された複数台の圧縮機（81,82,83）を有し、上記冷媒回路（20）の冷媒配管が、上記低段側圧縮機構（16）の吸入冷媒が流れる吸入基管（87）と、該吸入基管（87）の冷媒を該低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）に分岐する吸入分岐管（84,85,86）とを有している。そして、一端が上記冷媒回路（20）の液配管（25c）に接続され且つ他端が上記各吸入分岐管（84,85,86）に接続されて、上記液配管（25c）を流れる液冷媒の一部を各吸入分岐管（84,85,86）に供給する第１液インジェクション通路（30）を備えている。
【００１０】
この第１の発明では、上記第１液インジェクション通路（30）により、上記低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吸入分岐管（84,85,86）に液冷媒を供給する。これにより、各吸入分岐管（84,85,86）に液冷媒が適量ずつ供給され、該吸入分岐管（84,85,86）を流れる冷媒の湿り状態が適切な状態となる。つまり、各圧縮機（81,82,83）のうち何れの圧縮機においても、吸入される湿り冷媒における液冷媒の比率が適量に保たれるので、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）は、液圧縮をすることがないと共に、吐出冷媒温度が高温になりすぎることがない。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、上記第１液インジェクション通路（30）は、上記液配管（25c）に接続する液インジェクション基管（31）と該液インジェクション基管（31）から分岐して各吸入分岐管（84,85,86）のそれぞれに接続する液インジェクション分岐管（32,33,34）とを備えている。
【００１２】
この第２の発明では、上記液配管（25c）から上記液インジェクション基管（31）に流れた液冷媒を、各液インジェクション分岐管（32,33,34）によって各吸入分岐管（84,85,86）に適切に分配する。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記第１液インジェクション通路（30）には、開度調整自在な第１減圧弁（35）が設けられ、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第１減圧弁（35）の開度を制御する第１制御手段（101）を備えている。
【００１４】
この第３の発明において、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒とは、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吐出ガス冷媒が合流した冷媒である。この第３の発明では、上記第１制御手段（101）が、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が、低段側圧縮機構（16）や高段側圧縮機構（15）の保護のために設定した所定の設定温度以下となるように、上記第１減圧弁（35）の開度を制御する。つまり、上記第１制御手段（101）は、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より高い場合は、第１減圧弁（35）の開度を大きくし、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より低い場合は、第１減圧弁（35）の開度を維持又は小さくする。
【００１５】
第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明において、上記低段側圧縮機構（16）の吐出配管（65）には、該低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒から冷凍機油を分離する油分離器（97）が設けられる一方、該油分離器（97）と低段側圧縮機構（16）の吸入基管（87）又は吸入分岐管（84,85,86）とには、該油分離器（97）で分離した冷凍機油を上記低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）に戻すための油戻し管（98）が接続され、一端が上記第１液インジェクション通路（30）の途中に接続され且つ他端が上記油分離器（97）に接続されて、上記第１液インジェクション通路（30）を流れる液冷媒の一部を上記油分離器（97）に供給する第２液インジェクション通路（36）を備えている。
【００１６】
この第４の発明では、上記第２液インジェクション通路（36）により、第１液インジェクション通路（30）を流れる液冷媒の一部を油分離器（97）に供給する。これにより、上記油分離器（97）において、液冷媒が低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒に混合されるので、低段側圧縮機構（16）の吐出側の配管を流れる冷媒の温度を直接的に低下させる。また、油分離器（97）内の液冷媒と冷凍機油とを油戻し管（98）を介して低段側圧縮機構（16）の吸入配管（84,85,86,87）に供給し、各低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度を低下させ、該各圧縮機（81,82,83）が高温になることを防止する。
【００１７】
なお、第２液インジェクション通路（36）は、低段側圧縮機構（16）の吸入側への液インジェクションという点において、第１液インジェクション通路（30）の補助的な役割を果たす。つまり、基本的には、第１液インジェクション通路（30）により低段側圧縮機構（16）の吸入側へ液冷媒を供給し、第２液インジェクション通路（36）により供給される液冷媒は、油戻し管（98）を介して冷凍機油を低段側圧縮機構（16）の吸入配管（84,85,86,87）に戻す際にのみ、低段側圧縮機構（16）の吸入側へ供給される。そのため、第２液インジェクション通路（36）から油分離器（97）に供給した液冷媒を油戻し管（98）から吸入基管（87）に戻しても、偏流による問題がさほど大きくないので、この液冷媒は、油戻し管（98）を介して吸入基管（87）に戻すようにしてもよいし、各吸入分岐管（84,85,86）に直接戻すようにしてもよい。
【００１８】
第５の発明は、第４の発明において、上記第２液インジェクション通路（36）には、開度調整自在な第２減圧弁（37）が設けられ、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第２減圧弁（37）の開度を制御する第２制御手段（102）を備えている。
【００１９】
この第５の発明において、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒とは、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吐出ガス冷媒が合流した冷媒である。この第５の発明では、上記第２制御手段（102）が、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が、低段側圧縮機構（16）や高段側圧縮機構（15）の保護のために設定した所定の設定温度以下となるように、上記第２減圧弁（37）の開度を制御する。つまり、上記第２制御手段（102）は、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より高い場合は、第２減圧弁（37）の開度を大きくし、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より低い場合は、第２減圧弁（37）の開度を維持又は小さくする。
【発明の効果】
【００２０】
上記第１の発明によれば、冷媒回路（20）の液配管（25c）を流れる液冷媒の一部を低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吸入分岐管（84,85,86）に供給する第１液インジェクション通路（30）を備えるようにしたために、各吸入分岐管（84,85,86）に液冷媒を適量ずつ供給することができるので、該吸入分岐管（84,85,86）の冷媒の湿り状態を適切な状態とすることができる。つまり、各圧縮機（81,82,83）のうち何れの圧縮機においても、吸入する湿り冷媒における液冷媒の比率が適量となり、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）が、液圧縮することを防止することができると共に、高温になることを防止することができる。これにより、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の信頼性を向上させることができる。そして、低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度が低下するので、高段側圧縮機構（15）の吐出冷媒の温度も低くすることができ、高段側圧縮機構（15）の信頼性も向上させることができる。
【００２１】
また、上記第２の発明によれば、上記液インジェクション基管（31）から各液インジェクション分岐管（32,33,34）を介して各吸入分岐管（84,85,86）に液冷媒を適切に分配することができるので、低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の信頼性を向上させることができる。また、上記液配管（25c）と第１液インジェクション通路（30）との接続部を複数箇所設ける必要がないので、冷媒配管の構成の簡素化を図ることができる。
【００２２】
また、上記第３の発明によれば、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第１液インジェクション通路（30）の第１減圧弁（35）の開度を制御するようにしたために、低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度を所定の温度まで低下させることができる。これにより、低段側圧縮機構（16）が高温になるのを確実に防止することができると共に、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎることを確実に防止することができる。
【００２３】
また、上記第４の発明によれば、上記第１液インジェクション通路（30）を流れる液冷媒の一部を上記油分離器（97）に供給する第２液インジェクション通路（36）を備えるようにしたために、油分離器（97）から流出して高段側圧縮機構（15）に吸入される冷媒の温度を直接的に低下させることができる。これにより、高段側圧縮機構（15）が高温になることを防止することができる。
【００２４】
また、液冷媒が油戻し管（98）を介して低段側圧縮機構（16）の吸入配管（84,85,86,87）に供給されるので、各低段側圧縮機構（16）の各圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度を低下させ、該各圧縮機（81,82,83）が高温になることを防止することができる。
【００２５】
さらに、冷凍機油はガス冷媒より液冷媒に混合されやすいので、油分離器（97）に液冷媒が供給されることにより、油分離器（97）で滞留している冷凍機油を油分離器（97）の吐出側と油戻し管（98）とに確実に排出することができる。これにより、高段側圧縮機構（15）の冷凍機油が不足防止と低段側圧縮機構（16）の冷凍機油の不足防止をも図ることができ、各圧縮機構（15,16）の信頼性がさらに向上する。
【００２６】
また、上記第５の発明によれば、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第２液インジェクション通路（36）の第２減圧弁（37）の開度を制御するようにしたために、低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度を所定の温度まで低下させることができる。これにより、低段側圧縮機構（16）が高温になるのを確実に防止することができると共に、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎることを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
《発明の実施形態１》
図１に示すように、実施形態１の冷凍装置（10）は、コンビニエンスストア等に設けられ、店内の空調とショーケースの冷却とを同時に行うものである。
【００２９】
冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と、店内の空調を行う空調ユニット（12）と、冷蔵ショーケースの冷却を行う冷蔵ユニット（13）と、冷凍ショーケースの冷却を行う冷凍ユニット（14）とを備えている。上記冷凍装置（10）では、室外ユニット（11）に室外回路（40）が、空調ユニット（12）に空調回路（70）が、冷蔵ユニット（13）に冷蔵回路（75）が、冷凍ユニット（14）に冷凍回路（90）がそれぞれ設けられている。上記冷凍装置（10）では、室外回路（40）に対して空調、冷蔵及び冷凍の各利用側回路（70,80,90）が並列に接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）が構成されている。
【００３０】
室外回路（40）と各利用側回路（70,80,90）は、液側連絡配管（25）と第１ガス側連絡配管（26）と第２ガス側連絡配管（27）とによって互いに接続されている。具体的に、液側連絡配管（25）は、一端が室外回路（40）の液側閉鎖弁（21）に接続され、他端が第１液分岐管（25a）、第２液分岐管（25b）及び第３液分岐管（25c）に分岐し、該第１液分岐管（25a）が空調回路（70）に、該第２液分岐管（25b）が冷蔵回路（75）に、該第３液分岐管（25c）が冷凍回路（90）にそれぞれ接続されている。第１ガス側連絡配管（26）は、一端が室外回路（40）の第１ガス側閉鎖弁（22）に接続され、他端が空調回路（70）に接続されている。第２ガス側連絡配管（27）は、一端が室外回路（40）の第２ガス側閉鎖弁（23）に接続され、他端が、第１ガス分岐管（27a）と第２ガス分岐管（27b）とに分岐し、該第１ガス分岐管（27a）が冷蔵回路（75）に、該第２ガス分岐管（27b）が冷凍回路（90）にそれぞれ接続されている。
【００３１】
〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（11）の室外回路（40）には、第１から第３の３台の圧縮機（41,42,43）と、室外熱交換器（44）と、レシーバ（45）と、室外膨張弁（46）と、第１から第３の３つの四路切換弁（47,48,49）とが設けられている。
【００３２】
第１から第３の圧縮機（41,42,43）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機で構成されている。第１圧縮機（41）は、図示しない圧縮機モータにインバータを介して電力が供給され、該インバータの出力周波数を変化させることにより、運転容量が可変に構成されている。一方、第２圧縮機（42）及び第３圧縮機（43）は、回転速度が一定の固定容量式の圧縮機を構成している。第１から第３の圧縮機（41,42,43）は、第３四路切換弁（49）を切り換えることにより、第１及び第２圧縮機（41,42）が並列に接続されてなる高段側圧縮機構（15）を構成する状態と、第１圧縮機（41）のみが高段側圧縮機構（15）を構成する状態とに切換自在に構成されている。
【００３３】
第１圧縮機（41）の吸入側には、第１吸入管（51）の一端が接続されている。第１吸入管（51）の他端は、上記第２ガス側閉鎖弁（23）に接続されている。第２圧縮機（42）の吸入側には、第２吸入管（52）の一端が接続されている。第２吸入管（52）の他端は、上記第３四路切換弁（49）に接続されている。第３圧縮機（43）の吸入側には、第３吸入管（53）の一端が接続されている。第３吸入管（53）の他端は、上記第２四路切換弁（48）に接続されている。
【００３４】
第１から第３の圧縮機（41,42,43）の吐出側には、吐出基管（57）が接続されている。上記吐出基管（57）の一端は、第１四路切換弁（47）に接続され、他端が第１から第３の吐出管（54,55,56）に分岐されている。上記第１吐出管（54）は第１圧縮機（41）の吐出側に、上記第２吐出管（55）は第２圧縮機（42）の吐出側に、上記第３吐出管（56）は第３圧縮機の吐出側にそれぞれ接続されている。また、吐出基管（57）の途中には吐出接続管（64）の一端が接続され、該吐出接続管（64）の他端は、第２四路切換弁（48）に接続されている。
【００３５】
上記室外熱交換器（44）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房と室外空気との間で熱交換器を行うものである。室外熱交換器（44）の近傍には、室外熱交換器（44）に室外空気を送風する室外ファン（50）が設けられている。室外熱交換器（44）の一端は、第１四路切換弁（47）に接続されている。室外熱交換器（44）の他端は、第１液管（58）を介して上記レシーバ（45）の頂部に接続されている。レシーバ（45）の底部は、第２液管（59）を介して液側閉鎖弁（21）に接続されている。
【００３６】
第１液管（58）の途中には、第１バイパス管（60）及び第２バイパス管（61）の一端がそれぞれ接続されている。第１バイパス管（60）及び第２バイパス管（61）の他端は、第２液管（59）にそれぞれ接続されている。第１バイパス管（60）には、上記室外膨張弁（46）が設けられている。室外膨張弁（46）は、開度が調節自在な電子膨張弁で構成されている。
【００３７】
上記第１から第３の各四路切換弁（47,48,49）は、それぞれ第１から第４までのポートを備えている。第１四路切換弁（47）では、第１ポートが吐出基管（57）に、第２ポートが第２四路切換弁（48）の第４ポートに、第３ポートが室外熱交換器（44）に、第４ポートが第１ガス側閉鎖弁（22）にそれぞれ接続されている。第２四路切換弁（48）では、第１ポートが吐出接続管（64）に、第２ポートが第３吸入管（53）にそれぞれ接続される一方、第３ポートは閉鎖されている。第３四路切換弁（49）では、第１ポートが閉鎖される一方、第２ポートが第２吸入管（52）に、第３ポートが第３吸入管（53）に、第４ポートが第１吸入管（51）にそれぞれ接続されている。
【００３８】
上記各四路切換弁（47,48,49）のそれぞれは、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４のポート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のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第３ポートが互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え自在に構成されている。
【００３９】
室外回路（40）には、各種のセンサや圧力スイッチも設けられている。具体的に、第１吸入管（51）に第１吸入温度センサ（111）及び第１吸入圧力センサ（112）が、第３吸入管（53）に第２吸入温度センサ（113）及び第２吸入圧力センサ（114）がそれぞれ設けられている。また、第１吐出管（54）に第１吐出温度センサ（118）及び第１高圧圧力スイッチ（115）が、第２吐出管（55）に第２吐出温度センサ（119）及び第２高圧圧力スイッチ（116）が、第３吐出管（56）に第３吐出温度センサ（120）及び第３高圧圧力スイッチ（117）がそれぞれ設けられている。また、吐出基管（57）には、吐出圧力センサ（121）が設けられている。また、室外熱交換器（44）の近傍には、室外温度センサ（122）が設けられている。
【００４０】
室外回路（40）には、一方向の冷媒の流通を許容しつつ、この方向とは逆の冷媒の流通を禁止する複数の逆止弁も設けられている。具体的に、第１吸入管（51）と第２吸入管（52）の間の配管には逆止弁（CV-1）が、第２吸入管（52）と第３吸入管（53）の間の配管には逆止弁（CV-2）がそれぞれ設けられている。また、上記第１から第３の各吐出管（54,55,56）には、逆止弁（CV-3,4,5）がそれぞれ設けられている。さらに、第１液管（58）には逆止弁（CV-6）が、第２液管（59）には逆止弁（CV-7）が、第２バイパス管（61）には逆止弁（CV-8）がそれぞれ設けられている。なお、これらの逆止弁（CV-1,CV-2,…）は、図１の逆止弁を示す記号に付した矢印の方向への冷媒の流通だけを許容するように構成されている。
【００４１】
〈空調ユニット〉
空調ユニット（12）の空調回路（70）には、空調熱交換器（71）及び空調膨張弁（72）が設けられている。
【００４２】
上記空調熱交換器（71）は、一端が空調膨張弁（72）を介して第１液分岐管（25a）に接続され、他端が第１ガス側連絡配管（26）に接続されている。上記空調熱交換器（71）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷媒と店内の空気との間で熱交換を行うものである。上記空調熱交換器（71）の近傍には、空調ファン（73）が設けられており、上記空調熱交換器（71）には、上記空調ファン（73）によって店内の空気が送られる。上記空調膨張弁（72）は、開度調整自在な電子膨張弁である。
【００４３】
また、空調回路（70）では、空調熱交換器（71）の他端側に第１空調温度センサ（123）が、空調熱交換器（71）の伝熱管に第２空調温度センサ（124）がそれぞれ設けられている。また、空調熱交換器（71）の近傍には、室内温度センサ（125）が設けられている。
【００４４】
〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（13）の冷蔵回路（75）には、冷蔵熱交換器（76）及び冷蔵膨張弁（77）が設けられている。
【００４５】
上記冷蔵熱交換器（76）は、一端が冷蔵膨張弁（77）を介して第２液分岐管（25b）に接続され、他端が第１ガス分岐管（27a）に接続されている。上記冷蔵熱交換器（76）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒と冷蔵ショーケース内の空気との間で熱交換を行うものである。上記冷蔵熱交換器（76）の近傍には、冷蔵ファン（78）が設けられており、上記冷蔵熱交換器（76）には、該冷蔵ファン（78）により冷蔵ショーケース内の空気が送られる。上記冷蔵膨張弁（77）は、開度調整自在な電子膨張弁である。
【００４６】
また、冷蔵回路（75）では、冷蔵熱交換器（76）の他端側に第１冷蔵温度センサ（140）が、冷蔵熱交換器（76）の伝熱管に第２冷蔵温度センサ（141）がそれぞれ設けられている。また、冷蔵熱交換器（76）の近傍には、冷蔵ショーケース内の庫内温度を検出する第１庫内温度センサ（142）が設けられている。
【００４７】
〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット（14）の冷凍回路（90）には、冷凍熱交換器（91）と、冷凍膨張弁（92）と、低段側圧縮機構（16）と、ドレンパンヒータ（80）とが設けられている。さらに、冷凍回路（90）には、本発明の特徴として、第１液インジェクション通路（30）と第２液インジェクション通路（36）とが設けられている。
【００４８】
上記冷凍熱交換器（91）は、一端が、上記冷凍膨張弁（92）及びドレンパンヒータ（80）を介して上記第３液分岐管（25c）に接続され、他端が、ブースタ吸入基管（87）の一端に接続されている。上記冷凍熱交換器（91）は、上記クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷媒と冷凍ショーケース内の空気との間で熱交換を行うものであり、蒸発器に構成されている。上記冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ファン（93）が設けられ、冷凍熱交換器（91）には、上記冷凍ファン（93）により冷凍ショーケース内の空気が送られる。上記冷凍膨張弁（92）は開度調整自在な電子膨張弁で構成されている。また、上記ドレンパンヒータ（80）は、冷凍熱交換器（91）のドレンを受けるドレンパンに配置され、該ドレンパンを加温することにより、着霜や氷の生成を防止するものである。
【００４９】
上記低段側圧縮機構（16）は、互いに並列接続される第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）を備えている。該各ブースタ圧縮機（81,82,83）は、高圧ドーム式のスクロール型圧縮機で構成されている。第１ブースタ圧縮機（81）は、図示しない圧縮機モータにインバータを介して電力が供給され、該インバータの出力周波数を変化させることにより、運転容量が可変に構成されている。一方、第２ブースタ圧縮機（82）及び第３ブースタ圧縮機（83）は、回転速度が一定の固定容量式の圧縮機を構成している。
【００５０】
上記第１ブースタ圧縮機（81）の吸入側には、第１ブースタ吸入管（84）の一端が接続され、上記第２ブースタ圧縮機（82）の吸入側には、第２ブースタ吸入管（85）の一端が接続され、上記第３ブースタ圧縮機（83）の吸入側には、第３ブースタ吸入管（86）の一端が接続されている。上記第２ブースタ吸入管（85）の他端は、第１ブースタ吸入管（84）の途中に接続している。第１ブースタ吸入管（84）の他端と第３ブースタ吸入管（86）の他端とは、合流してブースタ吸入基管（87）の他端に接続されている。このようにして、第１から第３のブースタ吸入管（84,85,86）は、吸入分岐管に構成され、該ブースタ吸入基管（87）は、吸入基管に構成されている。
【００５１】
上記低段側圧縮機構（16）の吐出側には、ブースタ吐出基管（65）が接続され、該吐出期間（65）は、吐出配管に構成されている。上記ブースタ吐出基管（65）は、一端が閉鎖弁（24）を介して第２ガス分岐管（27b）に接続され、他端側において第１から第３のブースタ吐出管（66,67,68）に分岐されている。上記第１ブースタ吐出管（66）は、第１ブースタ圧縮機（81）の吐出側に、上記第２ブースタ吐出管（67）は、第２ブースタ圧縮機（82）の吐出側に、上記第３ブースタ吐出管（68）は、第３ブースタ圧縮機（83）の吐出側にそれぞれ接続されている。
【００５２】
また、冷凍回路（90）には、ブースタ吸入基管（87）とブースタ吐出基管（65）とを接続する第３バイパス管（99）も設けられている。第３バイパス管（99）は、低段側圧縮機構（16）の故障時などにおいて、ブースタ吸入基管（87）を流れる冷媒を低段側圧縮機構（16）をバイパスさせてブースタ吐出基管（65）へ送るためのものである。
【００５３】
また、ブースタ吐出基管（65）には、油分離器（97）が設けられている。油分離器（97）は、第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）を吐出した冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。該油分離器（97）には、油戻し管（98）の一端が接続され、該油戻し管（98）の他端は上記ブースタ吸入基管（87）の途中に接続されている。油分離器（97）において、冷媒から分離された冷凍機油は、該油戻し管（98）によって冷凍機油に戻される。また、この油戻し管（98）には、開閉自在な電磁弁（SV-1）が設けられている。
【００５４】
また、第１ブースタ圧縮機（81）のドームとブースタ吐出基管（65）の途中には、油送り管（95）が接続されている。該油送り管（95）は、第１ブースタ圧縮機（81）のドーム内の冷凍機油を室外回路（40）の各圧縮機（41,42,43）に送るためのものである。上記油送り管（95）には、開閉自在な電磁弁（SV-2）が設けられている。
【００５５】
次に本発明の特徴である第１液インジェクション通路（30）と第２液インジェクション通路（36）とについて説明する。
【００５６】
上記第１液インジェクション通路（30）は、液インジェクション基管（31）と第１から第３の液インジェクション分岐管（32,33,34）とを備えている。上記液インジェクション基管（31）は、一端が液配管である第３液分岐管（25c）の途中に接続され、他端が第１から第３の液インジェクション分岐管（32,33,34）に分岐されている。上記第１から第３の液インジェクション分岐管（32,33,34）は、第１から第３の各ブースタ吸入管（84,85,86）の途中にそれぞれ接続されている。また、上記液インジェクション基管（31）には、開度調整自在な第１減圧弁である第１流量調整弁（35）が設けられている。
【００５７】
上記第２液インジェクション通路（36）は、一端が上記液インジェクション基管（31）の一端と第１流量調整弁（35）との間に接続され、他端が、上記油分離器（97）に接続されている。上記第２液インジェクション通路（36）には、開度調整自在な第２減圧弁である第２流量調整弁（37）が設けられている。
【００５８】
冷凍回路（90）には、各種のセンサや圧力スイッチも設けられている。具体的に、ブースタ吸入基管（87）に、ブースタ吸入温度センサ（147）及びブースタ吸入圧力センサ（146）が設けられている。該ブースタ吸入圧力センサ（146）は、該センサ（146）の取り付け部の凍結破壊防止のため、ブースタ吸入基管（87）に所定長さの配管を介して接続されている。また、第１ブースタ吐出管（66）に第１ブースタ吐出温度センサ（148）及び第１ブースタ圧力スイッチ（155）が、第２ブースタ吐出管（67）に第２ブースタ吐出温度センサ（149）及び第２ブースタ圧力スイッチ（156）が、第３ブースタ吐出管（68）に第３ブースタ吐出温度センサ（150）及び第３ブースタ圧力スイッチ（157）がそれぞれ設けられている。また、ブースタ吐出基管（65）には、ブースタ吐出圧力センサ（152）及びブースタ吐出温度センサ（153）が設けられている。
【００５９】
また、冷凍熱交換器（91）の他端側に第１冷凍温度センサ（143）が、冷凍熱交換器（91）の伝熱管には第２冷凍温度センサ（144）がそれぞれ設けられている。また、冷凍熱交換器（91）の近傍には、冷凍ショーケース内の庫内温度を検出する第２庫内温度センサ（145）が設けられている。
【００６０】
冷凍回路（90）には、一方向の冷媒の流通を許容しつつ、この方向とは逆の冷媒の流通を禁止する複数の逆止弁も設けられている。具体的に、上記第１から第３の各ブースタ吐出管（66,67,68）には、逆止弁（CV-10,11,12）がそれぞれ設けられている。さらに、第３バイパス管（99）には、逆止弁（CV-9）が設けられ、油送り管（98）には逆止弁（CV-13）が設けられている。これらの逆止弁（CV-9,CV-10,…）は、図１の逆止弁を示す記号に付した矢印の方向への冷媒の流通だけを許容するように構成されている。
【００６１】
〈コントローラ〉
冷凍装置（10）には、冷媒回路（20）に設けられた圧縮機（41,42,…）や各切替弁（47,48,49）などの各制御対象機器を制御するためのコントローラ（100）が設けられている。該コントローラ（100）は、冷媒回路（20）に設けられた各センサの信号が受信自在に構成され、該センサの信号等に応じて、各制御対象機器を制御するように構成されている。
【００６２】
また、コントローラ（100）には、本発明の特徴として、第１制御部（101）と第２制御部（102）とを備えている。上記第１制御部（101）は、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第１流量調整弁（35）の開度を制御するものであり、第１制御手段に構成されている。上記第２制御部（102）は、上記低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、上記第２流量調整弁（37）の開度を制御するものであり、第２制御手段に構成されている。なお、ここでいう低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒とは、第１から第３の各ブースタ圧縮機（81.82,83）から吐出してブースタ吐出基管（65）で合流した冷媒をいい、この冷媒の温度は、ブースタ吐出温度センサ（153）で測定される。
【００６３】
−運転動作−
次に、本実施形態に係る冷凍装置（10）の運転動作について説明する。この冷凍装置（10）では、冷蔵及び冷凍の各ユニット（13,14）でショーケースの冷却を行いながら、空調ユニット（12）で店内を冷房する冷房運転と、冷蔵及び冷凍の各ユニット（13,14）でショーケースの冷却を行いながら、空調ユニット（12）で店内を冷房する冷房運転とが自在となっている。
【００６４】
〈冷房運転〉
冷凍装置（10）の代表的な冷房運転を、図２に基づいて説明する。
【００６５】
冷房運転では、第１四路切換弁（47）と第２四路切換弁（48）と第３四路切換弁（49）とが第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）が全閉状態となる一方、空調膨張弁（72）と冷蔵膨張弁（77）と冷凍膨張弁（92）の開度がそれぞれ適宜調節される。また、各電磁弁（SV-1,SV-2）は適宜開閉される。また、各ファン（50,73,78,93）と室外回路（40）の第１から第３の各圧縮機（41,42,43）と冷凍回路（90）の第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）とがそれぞれ駆動される。そして、この運転では、室外熱交換器（44）が凝縮器を構成する。
【００６６】
第１から第３の各圧縮機（41,42,43）で圧縮された冷媒は、吐出基管（57）で合流した後、第１四路切換弁（47）を通過して室外熱交換器（44）を流れる。室外熱交換器（44）では、冷媒が室外空気に放熱して凝縮する。室外熱交換器（44）で凝縮した冷媒は、第１液管（58）、レシーバ（45）及び第２液管（59）を順に流れて液側連絡配管（25）に流入する。液側連絡配管（25）に流入した冷媒は、第１液分岐管（25a）と第２液分岐管（25b）と第３液分岐管（25c）とに分岐する。
【００６７】
第１液分岐管（25a）に流入した冷媒は、空調膨張弁（72）を通過する際に減圧されて膨張した後、空調熱交換器（71）を流れる。空調熱交換器（71）では、冷媒が店内の空気から吸熱して蒸発する。その結果、店内の空気が冷却されて冷房が行われる。空調熱交換器（71）で蒸発した冷媒は、第１ガス側連絡配管（26）、第１四路切換弁（47）、第２四路切換弁（48）及び第３吸入管（53）を順に流れて第３圧縮機（43）に吸入される。
【００６８】
第２液分岐管（25b）に流入した冷媒は、冷蔵膨張弁（77）を通過する際に減圧されて膨張した後、冷蔵熱交換器（76）を流れる。冷蔵熱交換器（76）では、冷媒が冷蔵ショーケース内の空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷蔵ショーケース内の冷却が行われる。この冷蔵ユニット（13）では、例えばショーケース内の温度が５℃に維持される。冷蔵熱交換器（76）で蒸発した冷媒は、第１ガス分岐管（27a）に流入する。
【００６９】
第３液分岐管（25c）に流入した冷媒は、冷凍膨張弁（92）を通過する際に減圧されて膨張した後、冷凍熱交換器（91）を流れる。冷凍熱交換器（91）では、冷媒が冷凍ショーケース内の空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷凍ショーケース内の冷却が行われる。この冷凍ユニット（14）では、例えばショーケース内の温度が−１０℃に維持される。冷凍熱交換器（91）で蒸発した冷媒は、ブースタ吸入基管（87）を流れた後、第１から第３の各ブースタ吸入管（84,85,86）に分岐し、第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）に吸入された圧縮される。そして、各ブースタ圧縮機（81,82,83）で圧縮された冷媒は、各ブースタ吐出管（66,67,68）を流れてブースタ吐出基管（65）で合流し、第２ガス分岐管（27b）に流入する。
【００７０】
第１及び第２ガス分岐管（27a,27b）を流れた冷媒は、第２ガス側連絡配管（27）で合流し、再び第１吸入管（51）と第２吸入管（52）とに分岐した後、第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）にそれぞれ吸入される。
【００７１】
ここで、各ブースタ圧縮機（81,82,83）で圧縮された冷媒は、高段側圧縮機構（15）である第１及び第２圧縮機（41,42）に吸入されて圧縮される。そのため、各ブースタ圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度が高いと、第１及び第２圧縮機（41,42）の吐出冷媒の温度が非常に高くなり、第１及び第２圧縮機（41,42）の信頼性が低下する。また、各ブースタ圧縮機（81,82,83）においても、吐出冷媒の温度を低くすることにより、ブースタ圧縮機（81,82,83）自体が高温になることが防止されるので、該各ブースタ圧縮機（81,82,83）の信頼性が向上する。
【００７２】
そこで、本発明の特徴として、第１液インジェクション通路（30）及び第２液インジェクション通路（36）により、ブースタ圧縮機（81,82,83）の吸入側及び吐出側に液冷媒がインジェクションされる。
【００７３】
具体的に、第３液分岐管（25c）を流れる液冷媒の一部が、第１液インジェクション通路（30）の液インジェクション基管（31）から、各液インジェクション分岐管（32,33,34）に分配され、各ブースタ吸入管（84,85,86）を流れる冷媒の湿り状態が適切な状態となる。これにより、各ブースタ圧縮機（81,82,83）のうちの何れの圧縮機においても、吸入される湿り冷媒のうちの液冷媒の比率が適量となり、各ブースタ圧縮機（81,82,83）は、液圧縮することがないと共に、吐出冷媒の温度が高温となることがない。
【００７４】
また、第１制御部（101）が、ブースタ吐出基管（65）を流れる低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度が所定の設定温度以下となるように、第１流量調整弁（35）の開度調整を行う。この設定温度は、例えば、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎるのを防止するために設定された温度である。つまり、第１制御部（101）は、低段側圧縮機構（16）のブースタ吐出温度センサ（153）で測定される低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より高い場合は、第１流量調整弁（35）の開度を大きくし、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より低い場合は、第１流量調整弁（35）の開度を維持又は小さくする。これにより、高段側圧縮機構（15）が高温になることを確実に防止する。
【００７５】
さらに、第２液インジェクション通路（36）により、液インジェクション基管（31）を流れる液冷媒の一部が、油分離器（97）に供給される。そして、この液冷媒は、低段側圧縮機構（16）の油分離器（97）において、該低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒に混合されるので、油分離器（97）から吐出して高段側圧縮機構（15）である第１及び第２の圧縮機（41,42）に吸入される冷媒の温度を直接的に低下させることから、第１及び第２の圧縮機（41,42）が高温になりすぎることを防止することができる。また、油戻し管（98）の電磁弁（SV-1）が開状態となる際は、この液冷媒が冷凍機油と共にブースタ吸入基管（87）に戻される。これにより、各ブースタ圧縮機（81,82,83）が湿り冷媒を吸入するので、各ブースタ圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度が低下し、各ブースタ圧縮機（81,82,83）が高温になることがなく、各ブースタ圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度が低下することから、高段側圧縮機構（15）である第１及び第２の圧縮機（41,42）が高温になりすぎることがない。
【００７６】
そして、第２制御部（102）が、ブースタ吐出基管（65）を流れる低段側圧縮機構（16）の冷媒温度が所定の設定温度以下となるように、第２流量調整弁（37）の開度調整を行う。この設定温度は、例えば、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎるのを防止するために設定された温度である。そして、第２制御部（102）が、低段側圧縮機構（16）のブースタ吐出温度センサ（153）で測定される低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より高い場合は、第２流量調整弁（37）の開度を大きくし、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度が所定の設定温度より低い場合は、第２流量調整弁（37）の開度を維持又は小さくする。
【００７７】
なお、上記冷房運転では、店内の空調と冷凍及び冷蔵ショーケースの冷却とを同時に行ったが、上記冷凍装置（10）は、店内の冷房のみ、冷凍及び冷蔵ショーケースの冷却のみを行うこともできる。その場合は、運転を停止するユニット（12,13,14）の膨張弁（72,77,92）を全閉状態とする。さらに、冷凍ユニット（14）の運転を停止させる場合は、各ブースタ圧縮機（81,82,83）を停止状態とする。
【００７８】
また、上記冷房運転では、第３四路切換弁（49）を第１状態に設定したが、第３四路切換弁（49）を第２状態に設定して、第１圧縮機（41）のみが高段側圧縮機構（15）を構成し、空調熱交換器（71）で蒸発した冷媒を、第２及び第３圧縮機（42,43）で圧縮するようにしてもよい。
【００７９】
〈暖房運転〉
冷凍装置（10）の代表的な暖房運転を、図３及び図４に基づいて説明する。ここでは、室外熱交換器（44）及び空調熱交換器（71）が凝縮器を構成する第１暖房運転と、空調熱交換器（71）のみが凝縮器を構成し、室外熱交換器（44）には冷媒を流さない第２暖房運転について説明する。
【００８０】
（第１暖房運転）
上記第１暖房運転では、図３に示すように、第１四路切換弁（47）及び第２四路切換弁（48）が第２状態に設定され、第３四路切換弁（49）が第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）が全閉状態となる一方、空調膨張弁（72）と冷蔵膨張弁（77）と冷凍膨張弁（92）の開度がそれぞれ適宜調節される。また、各電磁弁（SV-1,SV-2）は適宜開閉される。また、各ファン（50,73,78,93）と室外回路（40）の第１及び第２の各圧縮機（41,42）と冷凍回路（90）の第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）とがそれぞれ駆動される。
【００８１】
第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）でそれぞれ圧縮された冷媒は、吐出基管（57）で合流した後、一部が第１四路切換弁（47）側へ流れ、残りの一部が吐出接続管（64）側へ流れる。吐出基管（57）から第１四路切換弁（47）に流れた冷媒は、空調熱交換器（71）を流れる。該空調熱交換器（71）では、冷媒が店内の空気へ放熱して凝縮する。その結果、店内の空気が加熱され暖房が行われる。空調熱交換器（71）で凝縮した冷媒は、空調膨張弁（72）を通過して第１液分岐管（25a）に流入する。一方、吐出接続管（64）を流れた冷媒は、第２四路切換弁（48）と第１四路切換弁（47）とを順に通過して室外熱交換器（44）を流れ、室外空気に放熱して凝縮し、第１液管（58）、レシーバ（45）及び第２液管（59）を順に流れて液側連絡配管（25）に流入する。
【００８２】
第１液分岐管（25a）と液側連絡配管（25）とを流れた冷媒は合流し、再び第２液分岐管（25b）と第３液分岐管（25c）とに分岐する。第２液分岐管（25b）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様に、冷蔵ユニット（13）の冷蔵ショーケースの冷却に利用される。また、第３液分岐管（25c）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様にして、冷凍ユニット（14）の冷凍ショーケースの冷却に利用される。各ユニット（13,14）でショーケースの冷却に利用された冷媒は、第２ガス側連絡配管（27）で合流した後、第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）にそれぞれ吸入される。
【００８３】
そして、上記第１暖房運転時においても、第１制御部（101）の制御により、上記第１液インジェクション通路（30）を介して各ブースタ吸入管（84,85,86）に液冷媒がインジェクションされ、第２制御部（102）の制御により、第２液インジェクション通路（36）を介して油分離器（97）に液冷媒がインジェクションされ、低段側圧縮機構（16）と高段側圧縮機構（15）が高温になることを防止する。
【００８４】
（第２暖房運転）
上記第２暖房運転では、冷媒が冷蔵及び冷凍のショーケースの冷却によりショーケース内の空気から得た熱を店内の暖房に１００％利用する熱回収運転が行われる。
【００８５】
上記第２暖房運転では、図４に示すように、第１四路切換弁（47）が第２状態に設定され、第２四路切換弁（48）及び第３四路切換弁（49）が第１状態に設定される。また、室外膨張弁（46）が全閉状態となる一方、空調膨張弁（72）と冷蔵膨張弁（77）と冷凍膨張弁（92）の開度がそれぞれ適宜調節される。また、各電磁弁（SV-1,SV-2）は適宜開閉される。また、空調、冷蔵及び冷凍の各ファン（73,78,93）と室外回路（40）の第１及び第２の各圧縮機（41,42）と冷凍回路（90）の第１から第３の各ブースタ圧縮機（81,82,83）とがそれぞれ駆動される。
【００８６】
第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）でそれぞれ圧縮された冷媒は、吐出基管（57）で合流した後、第１四路切換弁（47）を通過して空調熱交換器（71）を流れる。該空調熱交換器（71）では、冷媒が店内の空気へ放熱して凝縮する。その結果、店内の空気が加熱され暖房が行われる。空調熱交換器（71）で凝縮した冷媒は、空調膨張弁（72）を通過して第１液分岐管（25a）に流入する。
【００８７】
第１液分岐管（25a）を流れた液冷媒は、再び第２液分岐管（25b）と第３液分岐管（25c）とに分流する。第２液分岐管（25b）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様に、冷蔵ユニット（13）で冷蔵ショーケースの冷却に利用される。また、第３液分岐管（25c）に流入した冷媒は、上述した冷房運転と同様に、冷凍ユニット（14）で冷凍ショーケースの冷却に利用される。各ユニット（13,14）でショーケースの冷却に利用された冷媒は、第２ガス側連絡配管（27）で合流した後、第１圧縮機（41）及び第２圧縮機（42）にそれぞれ吸入される。
【００８８】
そして、上記第２暖房運転時においても、第１制御部（101）の制御により、上記第１液インジェクション通路（30）を介して各ブースタ吸入管（84,85,86）に液冷媒がインジェクションされ、第２制御部（102）の制御により、第２液インジェクション通路（36）を介して油分離器（97）に液冷媒がインジェクションされ、低段側圧縮機構（16）と高段側圧縮機構（15）が高温になることを防止する。
【００８９】
−実施形態の効果−
上記冷凍装置（10）では、第３液分岐管（25c）を流れる液冷媒の一部を各ブースタ吸入管（84,85,86）に供給する第１液インジェクション通路（30）を備えるようにしたために、各ブースタ吸入管（84,85,86）に液冷媒を適切に分配して供給することができるので、該吸入分岐管（84,85,86）の冷媒の湿り状態を適切な状態とすることができる。これにより、各ブースタ圧縮機（81,82,83）のうち何れの圧縮機においても、吸入される湿り冷媒のうちの液冷媒の比率が適量となり、各ブースタ圧縮機（81,82,83）が、液圧縮することを防止することができると共に、高温になることを防止することができる。これにより、各ブースタ圧縮機（81,82,83）の信頼性を向上させることができる。そして、低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度が低下するので、高段側圧縮機構（15）である第１及び第２圧縮機（41,42）の吐出冷媒の温度も低くすることができ、第１及び第２圧縮機（41,42）の信頼性も向上させることができる。
【００９０】
また、上記冷凍装置（10）では、上記第１液インジェクション通路（30）を流れる液冷媒の一部を上記油分離器（97）に供給する第２液インジェクション通路（36）を備えるようにしたために、油分離器（97）から流出して高段側圧縮機構（15）である第１及び第２圧縮機（41,42）吸入される冷媒の温度を直接的に低下させることができ、第１及び第２圧縮機（41,42）が高温になることを確実に防止することができる。また、電磁弁（SV-1）が開状態となる際は、第２液インジェクション通路（36）により油分離器（97）内に供給された液冷媒が、冷凍機油と共に油戻し管（98）を介してブースタ吸入基管（87）に供給されるので、各ブースタ圧縮機（81,82,83）の吐出冷媒の温度を低下させ、各ブースタ圧縮機（81,82,83）が高温になることを防止することができる。さらに、油分離器（97）内の冷凍機油が、第２液インジェクション通路（36）により供給された液冷媒と混合されるので、該油分離器（97）内の冷凍機油を、油分離器（97）の吐出側と油戻し管（98）とに確実に排出することができる。これにより、高段側圧縮機構（15）の冷凍機油が不足防止と低段側圧縮機構（16）の冷凍機油の不足防止をも図ることができ、各圧縮機構（15,16）の信頼性がさらに向上する。
【００９１】
そして、上記冷凍装置（10）では、第１制御部（101）が、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、第１流量調整弁（35）の開度を調整するようにしたために、低段側圧縮機構（16）の吐出冷媒の温度を所定の温度まで低下させることができる。これにより、低段側圧縮機構（16）が高温になることを確実に防止することができると共に、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎることを確実に防止することができる。また、同様に、第２制御部（102）が、低段側圧縮機構（16）の吐出ガス冷媒の温度に基づいて、第２流量調整弁（37）の開度を調整するようにしたために、低段側圧縮機構（16）が高温になることを確実に防止することができると共に、高段側圧縮機構（15）が高温になりすぎることを確実に防止することができる。
【００９２】
《発明の実施形態２》
実施形態２は、図５に示すように、上記実施形態１の第１及び第２液インジェクション通路（30,36）に加えて、第１吸入管（51）と第２バイパス管（61）とに接続される第３液インジェクション通路（62）を備えるようにしたものである。
【００９３】
具体的に、第３液インジェクション通路（62）は、一端が第２バイパス管（61）における一端と逆止弁（CV-8）との間に接続され、他端が第１吸入管（51）の途中に接続されている。また、第３液インジェクション通路（62）には、第３流量調整弁（63）が設けられている。これにより、第３液インジェクション通路（62）を介して第２液管（59）を流れる液冷媒が高段側圧縮機構（15）の吸入冷媒が流れる第１吸入管（51）に供給される。また、コントローラ（100）には、第３流量調整弁（63）の開度調整を行う第３制御部（103）が設けられている。該第３制御部（103）は、例えば、第１及び第２吐出温度センサ（118,119）などで測定される第１及び第２圧縮機（41,42）の吐出冷媒の温度に基づいて、第３流量調整弁（63）の開度を制御する。
【００９４】
本実施形態では、第３液インジェクション通路（62）を設けたことにより、高段側圧縮機構（15）の各圧縮機（41,42）が高温になることを確実に防止することができる。
【００９５】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同じである。
【００９６】
《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良い。
【００９７】
上記実施形態１の冷凍装置（10）では、室外ユニット（11）に対して、空調ユニット（12）と冷蔵ユニット（13）と冷凍ユニット（14）とが接続されていたが、室外ユニット（11）と冷凍ユニット（14）とからなる構成であってもよい。つまり、低段側圧縮機構（16）と高段側圧縮機構（15）とを有し、低段側圧縮機構（16）が並列接続されてなる複数台の圧縮機（81,82,83）を有している冷凍装置であればよい。また、空調熱交換器（71）、冷蔵熱交換器（76）及び冷凍熱交換器（91）の利用側の各熱交換器は、各１台ずつであったが、例えば、複数台並列に接続されている構成であってもよい。
【００９８】
また、上記実施形態１では、油戻し管（98）をブースタ吸入基管（87）に接続したが、油戻し管（98）の他端側を分岐させて各ブースタ吸入管（84,85,86）に接続してもよい。
【００９９】
また、上記実施形態１の低段側圧縮機構は、第１から第３の３台のブースタ圧縮機（81,82,83）で構成したが、低段側圧縮機構は複数台の圧縮機を有していれば良く、台数は３台に限定されない。
【０１００】
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】
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とを有して冷媒の２段圧縮を行う冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。
【図２】実施形態１に係る冷房運転時の冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図３】実施形態１に係る第１暖房運転時の冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図４】実施形態１に係る第２暖房運転時の冷媒の流れを示す配管系統図である。
【図５】実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。
【図６】低段側圧縮機構の吸入側に液冷媒を供給する場合と高段側圧縮機構の吸入側に液冷媒を供給する場合とにおいて、各圧縮機構の吸入冷媒の状態を示す圧力−エンタルピ線図ある。
【符号の説明】
【０１０３】
10  冷凍装置
15  高段側圧縮機構
16  低段側圧縮機構
20  冷媒回路
25c 第３液分岐管（液配管）
30  第１液インジェクション通路
31  液インジェクション基管
32  第１液インジェクション分岐管（液インジェクション分岐管）
33  第２液インジェクション分岐管（液インジェクション分岐管）
34  第３液インジェクション分岐管（液インジェクション分岐管）
35  第１流量調整弁（第１減圧弁）
36  第２液インジェクション通路
37  第２流量調整弁（第２減圧弁）
44  室外熱交換器（凝縮器）
65  ブースタ吐出基管（吐出配管）
71  空調熱交換器（凝縮器）
92  冷凍膨張弁（膨張機構）
91  冷凍熱交換器（蒸発器）
81  第１ブースタ圧縮機（圧縮機）
82  第２ブースタ圧縮機（圧縮機）
83  第３ブースタ圧縮機（圧縮機）
84  第１ブースタ吸入管（吸入分岐管）
85  第２ブースタ吸入管（吸入分岐管）
86  第３ブースタ吸入管（吸入分岐管）
87  ブースタ吸入基管（吸入基管）    
97  油分離器
98  油戻し管
101  第１制御部（第１制御手段）
102  第２制御部（第２制御手段）
【図１】
2008032337.tif 000003
【図２】
2008032337.tif 000004
【図３】
2008032337.tif 000005
【図４】
2008032337.tif 000006
【図５】
2008032337.tif 000007
【図６】
2008032337.tif 000008