(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクル装置であって、
第１圧縮機、オイルセパレータ、第１凝縮器、第１膨張弁、および蒸発器が順次接続された第１冷媒回路と、
前記オイルセパレータから流出した冷媒を前記蒸発器へ送るホットガス回路と、
前記オイルセパレータから流出した冷凍機油を第１熱交換器を介して前記第１圧縮機に送る返油回路と、
第２圧縮機、四方弁、第２熱交換器、第２膨張弁、および前記第１熱交換器が接続された第２冷媒回路とを備え、
前記冷凍サイクル装置の冷却運転時において、前記第２圧縮機、前記第２熱交換器、前記第２膨張弁、前記第１熱交換器、および前記第２圧縮機の順に冷媒が流れ、
前記冷凍サイクル装置のデフロスト運転時において、前記第２圧縮機、前記第１熱交換器、前記第２膨張弁、前記第２熱交換器、および前記第２圧縮機の順に冷媒が流れる冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサと、
前記冷却運転時において、前記第１温度センサの検出温度が規定温度未満の場合に前記第２圧縮機を停止状態とし、前記第１温度センサの検出温度が前記規定温度以上の場合に、前記第２圧縮機を起動状態とする制御装置とを備える、請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記冷却運転時において、前記第１圧縮機の周波数の変化率が閾値以上の場合にも、前記第２圧縮機を起動状態とする、請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサと、
前記デフロスト運転時において、前記第１温度センサの検出温度が第１の規定温度未満の場合に前記第２圧縮機を起動状態とし、前記第１温度センサの検出温度が前記第１の規定温度以上の場合に前記第２圧縮機を停止状態とする制御装置とを備える、請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサと、
前記デフロスト運転時において、前記第１温度センサの検出温度が第１の規定温度未満の場合に、前記第２圧縮機を起動状態とし、前記第１温度センサの検出温度が前記第１の規定温度以上かつ第２の規定温度未満の場合に、前記第２圧縮機を停止状態とし、前記第１温度センサの検出温度が前記第２の規定温度以上の場合に、前記四方弁を第１状態に切り替えるとともに、前記第２圧縮機を起動状態とする制御装置とを備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサを備え、
前記第２圧縮機がインバータ式であり、
前記冷却運転時において、前記第２圧縮機が起動している場合に、前記第１温度センサの検出温度が目標の温度範囲を下回るときには、前記第２圧縮機の周波数を減少させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲を上回るときには、前記第２圧縮機の周波数を増加させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲内のときには、前記第２圧縮機の周波数を維持させる制御装置を備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサを備え、
前記第２圧縮機がインバータ式であり、
前記デフロスト運転時において、前記第２圧縮機が起動している場合に、前記第１温度センサの検出温度が目標の温度範囲を下回るときには、前記第２圧縮機の周波数を増加させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲内のときには、前記第２圧縮機の周波数を維持させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲を上回るときには、前記第２圧縮機の周波数を減少させる制御装置を備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサを備え、
前記第２圧縮機がインバータ式であり、
前記デフロスト運転時において、前記第２圧縮機が起動している場合に、前記第１温度センサの検出温度が目標の温度範囲を下回るときには、前記第２圧縮機の周波数を増加させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲内のときには、前記第２圧縮機の周波数を維持させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲を上回り、かつ規定温度未満のときには、前記第２圧縮機の周波数を減少させ、前記第１温度センサの検出温度が前記目標の温度範囲を上回り、かつ前記規定温度以上のときには、前記四方弁を第１状態に切り替えるとともに、前記第２圧縮機の周波数を増加させる制御装置を備える、請求項１記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記デフロスト運転の開始から終了にかけて前記目標の温度範囲を徐々に低下させる、請求項７または８に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
前記冷却運転において前記第１圧縮機が起動する場合、前記第１圧縮機に先立って前記第２圧縮機を起動する制御装置を備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１１】
前記第１圧縮機と前記オイルセパレータの間に配置され、前記第１圧縮機から吐出された冷媒の温度を検出する第１温度センサと、
前記第１凝縮器の出口から前記第１膨張弁への経路の途中で分岐して絞り装置を介して前記第１圧縮機に中間圧冷媒を注入するインジェクション回路と、
前記第１温度センサの検出温度の時間変化量が閾値以上の場合に、前記絞り装置の開度を増加させる制御装置とを備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１２】
前記第２熱交換器の周囲に配置された双方向のファンと、
前記第２熱交換器の周囲温度を検出する第２温度センサと、
外部の温度を検出する第３温度センサと、
前記四方弁が第１状態のときに、前記第２熱交換器の周囲温度が前記外部の温度よりも低い場合は、内気を排出するように前記ファンを回転させ、前記外部の温度が前記第２熱交換器の周囲温度よりも低い場合は、外気を取り込むように前記ファンを回転させる制御装置とを備える、請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記四方弁が第２状態のときに、前記外部の温度が前記第２熱交換器の周囲温度よりも高い場合は、外気を取り込むように前記ファンを回転させ、前記第２熱交換器の周囲温度が前記外部の温度よりも高い場合は、内気を排出するように前記ファンを回転させる、請求項１２に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置に関し、特に除霜運転機能を有する冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置には、冷媒回路が設けられている。冷媒回路は、たとえば、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器、およびこれらを接続する冷媒配管を含む。冷凍サイクル装置の使用を継続していると、蒸発器に霜が発生し、蒸発器の周囲の空気と、蒸発器に供給される冷媒との熱交換効率が低減する場合がある。そこで、圧縮機から吐出されたガス冷媒であるホットガスを蒸発器に流して蒸発器に付着した霜を溶かすデフロスト運転を実施することができる冷凍サイクル装置が提案されている。【０００３】
一方、圧縮機に封入されている圧縮機構の摺動部品の摩耗を抑制するための冷凍機油は、圧縮機の吐出配管から吐出される。冷凍機油の温度は、圧縮機から吐出される冷媒の温度と同等である。【０００４】
冷凍サイクル装置は、圧縮機から吐出された冷凍機油を、たとえば油戻し配管などを介して圧縮機に戻す。しかし、温度が高いまま冷凍機油を圧縮機に戻すと、圧縮機内の冷媒が加熱されるため、圧縮機から吐出される冷媒の温度が上昇する。吐出される冷媒の温度が上昇すると、圧縮機の内部の機械部品の許容温度を上回り、圧縮機の故障の原因となる。また、吐出される冷媒の温度の上昇を抑えるため冷媒のインジェクション量が増加し、圧縮機の仕事量が増大して圧縮機の消費電力が増大する。このように、冷凍機油を高温のまま圧縮機に戻すと種々の弊害があるため、冷凍サイクル装置には、圧縮機から吐出された冷凍機油を冷却する機構を備えたものが提案されている。【０００５】
蒸発器にホットガスを流して蒸発器に付着した霜を溶かすデフロスト運転を実施することができ、かつ、圧縮機から吐出された冷凍機油を冷却する機構を備える冷凍サイクル装置において、冷凍機が冷却運転状態からホットガス除霜運転へ移行すると、凝縮圧力が低下して吐出ガスの温度は低下する。これに伴い、油冷却器に送られる油温も低下するが、油冷却が不要な状態でも油冷却作用が行われるため、吐出ガスの温度が低下し、除霜の効率が悪化して除霜時間が長時間となる。【０００６】
そこで、蒸発器の除霜にホットガスを用いる冷凍サイクルにおいて、ホットガスによる除霜運転中、油冷却器に送られる油の一部を油冷却器を通さずに圧縮機に給油する冷凍サイクル装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。【０００７】
また、油冷却に中間圧力部の液冷媒もしくは湿りガスを使用する油冷却機構を備えた冷凍機では、圧縮機への給油温度の過冷却を防ぐために、油冷却器から圧縮機へ接続されている油配管にサーミスタを取付けて、給油温度を検出し、前述の液冷媒量もしくは湿りガス量を演算装置と流量弁により連続制御する冷凍サイクル装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３２０７７４号公報
【特許文献２】特開平６−１２３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の冷凍サイクル装置において、ホットガスによる除霜運転中、ホットガス温度を上昇させるために、油冷却器に送られる冷凍機油の一部を油冷却器を通さずに圧縮機に給油しても、そもそもホットガスによる除霜運転中は冷却運転中より吐出される冷媒温度が低い状態にあるので、ホットガス温度が十分に上昇しないという課題がある。【００１０】
特許文献２に記載の冷凍サイクル装置では、冷凍機油を冷却する中間圧力部の液冷媒量もしくは湿りガス量を演算装置と流量弁により連続制御しても、特許文献１と同じく、ホットガス温度の低下を抑制することに留まりホットガス温度を上昇させることができないという課題とがある。【００１１】
加えて、特許文献２に記載のような、冷凍機油を中間圧力部の液冷媒もしくは湿りガスで冷却する油冷却方式は、通常の冷凍運転時にインジェクション用の冷媒が、冷凍機油の冷却用に多く割かれ、中間圧力が上昇し、冷凍サイクル装置の成績係数（COP）が低下してしまうという課題がある。【００１２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、冷却運転中に冷凍機油を冷却することができ、かつデフロスト運転中に、ホットガス温度を上昇させることができる冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の冷凍サイクル装置は、第１圧縮機、オイルセパレータ、第１凝縮器、第１膨張弁、および蒸発器が順次配管によって接続された第１冷媒回路とオイルセパレータから流出した冷媒を遮断弁および配管を介して蒸発器へ送るホットガス回路と、オイルセパレータから流出した冷凍機油を第１熱交換器および配管を介して第１圧縮機に送る返油回路と、第２圧縮機、四方弁、第２熱交換器、第２膨張弁、および第１熱交換器が配管によって接続された第２冷媒回路とを備える。四方弁が第１状態のときには、第２圧縮機、四方弁、第２熱交換器、第２膨張弁、第１熱交換器、四方弁、および第２圧縮機の順に冷媒が流れる。四方弁が第２状態のときには、第２圧縮機、四方弁、第１熱交換器、第２膨張弁、第２熱交換器、四方弁、および第２圧縮機の順に冷媒が流れる。本発明の冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル装置の冷却運転時において、第１膨張弁を開放状態、第２膨張弁を開放状態、遮断弁を閉鎖状態、四方弁を第１状態とし、冷凍サイクル装置のデフロスト運転時において、第１膨張弁を閉鎖状態、第２膨張弁を開放状態、遮断弁を開放状態、四方弁を第２状態とする制御装置を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、冷却運転中は冷凍機油を冷却し、ホットガスによる除霜運転中には冷凍機油を加熱することによって、デフロスト性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成および冷却運転時の冷媒および冷凍機油の流れを表わす図である。
【図２】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成および除霜運転時の冷媒および冷凍機油の流れを表わす図である。
【図３】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の冷却運転中の制御動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のデフロスト運転中の制御動作を説明するための図である。
【図５】従来の冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成例を示す模式図である。
【図６】実施の形態２の冷凍サイクル装置１００が冷却運転時の第２圧縮機２１の制御手順を表わすフローチャートである。
【図７】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００の冷却運転中の制御動作を説明するための図である。
【図８】実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のデフロスト運転中の制御動作を説明するための図である。
【図９】実施の形態４の冷凍サイクル装置１００のデフロスト運転時の規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３の設定手順を表わすフローチャートである。
【図１０】実施の形態５の冷凍サイクル装置１００のエコノマイザ絞り装置８の制御手順を表わすフローチャートである。
【図１１】実施の形態６の冷凍サイクル装置１００の第２圧縮機２１の制御手順を表わすフローチャートである。
【図１２】実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成例を示す図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、第２熱交換器２２の周囲の空気の流れる方向を示す図である。
【図１４】実施の形態７のファン２２Ａの制御方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路の構成および冷却運転時の冷媒および冷凍機油の流れを表わす図である。図２は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷媒回路の構成およびデフロスト運転時の冷媒および冷凍機油の流れを表わす図である。図３は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の冷却運転中の制御動作を説明するための図である。図４は、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００のデフロスト運転中の制御動作を説明するための図である。なお、以下では油冷却回路を有する冷凍サイクル装置１００の例として、二段圧縮機を搭載したエコノマイザ回路を有する冷凍サイクル装置を記載する。しかし、これは、あくまでも一例であって、これらの記載に限定するものではない。
【００１７】
冷凍サイクル装置１００は、冷媒を圧縮して吐出する第１圧縮機１、冷媒と冷凍機油とを分離するオイルセパレータ５、冷媒を凝縮させる第１凝縮器２、冷媒を減圧させる第１膨張弁３、および冷媒を蒸発させる蒸発器４が順次冷媒配管Ｐによって接続された第１冷媒回路ＭＣを有する。第１圧縮機１は、低段圧縮部１Ａおよび高段圧縮部１Ｂを備えている。
【００１８】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、オイルセパレータ５から流出した冷媒を蒸発器４へ送るホットガス回路ＨＣを備え、ホットガス回路ＨＣは、オイルセパレータ５と第１凝縮器２との間から分岐し、第１膨張弁３と蒸発器４との間に接続される冷媒配管であるホットガス配管ＨＰと、ホットガス配管ＨＰ内を通って蒸発器４へ流れる冷媒の流れを遮断する遮断弁９を備える。
【００１９】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、オイルセパレータ５から流出した冷凍機油を第１圧縮機１に送る返油回路ＲＣを備え、返油回路ＲＣは、油が通る配管である油戻し配管ＯＰと、油戻し配管ＯＰを通る油と熱交換をおこなう第１熱交換器６を備える。油戻し配管ＯＰは、一端側がオイルセパレータ５の冷凍機油流出口に接続され、他端側は、二つに分岐して、一方が第１圧縮機１の低段圧縮部１Ａに接続され、他方が高段圧縮部１Ｂに接続される。このため、油戻し配管ＯＰを流れる冷凍機油は、低段圧縮部１Ａおよび高段圧縮部１Ｂのそれぞれに戻される。
【００２０】
冷凍サイクル装置１００は、第１凝縮器２の出口と第１膨張弁３と間の配管の途中で分岐して、第１圧縮機１に接続されるエコノマイザ配管Ｐ７と、エコノマイザ配管Ｐ７を通る冷媒と第１凝縮器２の出口と第１膨張弁３と間の冷媒配管を通る冷媒との間で熱交換しエコノマイザとして機能する第３熱交換器７と、エコノマイザ配管Ｐ７を通る冷媒量を調整するエコノマイザ用のエコノマイザ絞り装置８とを備え、第１圧縮機１の中間段Ｍ１に中間圧冷媒を注入するインジェクション回路ＩＪを備える。
【００２１】
冷凍サイクル装置１００は、また、冷凍サイクル装置１００内の構成要素を制御する制御装置３０を有する。
【００２２】
冷媒配管Ｐは、第１圧縮機１の吐出側とオイルセパレータ５とを接続する冷媒配管Ｐ１と、オイルセパレータ５の冷媒流出側と第１凝縮器２とを接続する冷媒配管Ｐ２と、第１凝縮器２と第３熱交換器７とを接続する冷媒配管Ｐ３とを有する。
【００２３】
冷媒配管Ｐは、さらに、第３熱交換器７と第１膨張弁３とを接続する冷媒配管Ｐ４と、第１膨張弁３と蒸発器４とを接続する冷媒配管Ｐ５と、蒸発器４と第１圧縮機１の冷媒吸入側とを接続する冷媒配管Ｐ６と、冷媒配管Ｐ４と第１圧縮機１とを接続するエコノマイザ配管Ｐ７とを有する。エコノマイザ配管Ｐ７の一端側が冷媒配管Ｐ４に接続され、エコノマイザ配管Ｐ７の他端側が第１圧縮機１に接続される。エコノマイザ配管Ｐ７の途中にエコノマイザ絞り装置８および第３熱交換器７が配置される。
【００２４】
冷凍サイクル装置１００は、さらに、冷媒を圧縮して吐出する第２圧縮機２１と、冷媒を凝縮させる第２熱交換器２２と、冷媒を減圧させる第２膨張弁２３と、返油回路ＲＣを流れる冷凍機油を冷却または加熱する第１熱交換器６と、冷媒流路を切替える四方弁２４とが、サブ冷媒配管ＳＰによって接続された第２冷媒回路ＳＣを備える。
【００２５】
サブ冷媒配管ＳＰは、第２圧縮機２１の吐出側と四方弁２４とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ１と、四方弁２４と第２熱交換器２２とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ２と、第２熱交換器２２と第２膨張弁２３とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ３と、第２膨張弁２３と第１熱交換器６とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ４と、第１熱交換器６と四方弁２４とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ５と、四方弁２４と第２圧縮機２１の冷媒吸入側とを接続するサブ冷媒配管ＳＰ６とを有する。
【００２６】
ホットガス配管ＨＰは、室外機５１の冷媒配管Ｐ２より分岐して室内機５２の冷媒配管Ｐ５に接続される。ホットガス配管ＨＰの途中に、遮断弁９が取り付けられる。
【００２７】
また、冷凍サイクル装置１００は、第１温度センサＳＴ１を備える。第１温度センサＳＴ１は、第１圧縮機１とオイルセパレータ５の間に配置される。第１温度センサＳＴ１は、第１圧縮機１から吐出された冷媒の温度（以下、第１圧縮機１の吐出温度）を検出する。第２冷媒回路ＳＣは、第１温度センサＳＴ１で検出された温度によって、第２圧縮機２１の起動状態を変化させるとともに、四方弁２４の接続状態を第１状態か第２状態に切り替えられる。
【００２８】
四方弁２４を第１状態に切替えた場合、第２圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒は、第２熱交換器２２に流入し、空気と熱交換することによって凝縮し、その後、第２膨張弁２３で減圧され、低温低圧の冷媒となって第１熱交換器６に流入する。第１熱交換器６に流入した低温低圧の冷媒は、返油回路ＲＣを流れる冷凍機油と熱交換することによって、冷凍機油を冷却する。冷凍機油と熱交換した冷媒は、蒸発して第２圧縮機２１へと戻る。すなわち、四方弁２４を第１状態に切替えた場合、返油回路ＲＣを流れる冷凍機油は冷却される。
【００２９】
四方弁２４を第２状態に切替えた場合、第２圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒は、第１熱交換器６に流入し、返油回路ＲＣを流れる冷凍機油と熱交換することによって、冷凍機油を加熱する。冷凍機油と熱交換し温度が低下した冷媒は、第２膨張弁２３で減圧され、低温低圧の冷媒となって第２熱交換器２２に流入し、空気と熱交換することによって温度が上昇し、第２圧縮機２１へと戻る。すなわち、四方弁２４を第２状態に切替えた場合、返油回路ＲＣを流れる冷凍機油は加熱される。
【００３０】
第１膨張弁３と、蒸発器４とは、室内機５２に収容される。
第１圧縮機１と、第１凝縮器２とオイルセパレータ５と、第３熱交換器７と、エコノマイザ絞り装置８と、遮断弁９と、第１温度センサＳＴ１と、第２冷媒回路ＳＣと、返油回路ＲＣと、制御装置３０とは、室外機５１に収容される。
【００３１】
（１）冷却運転時の第１冷媒回路ＭＣ内の冷媒の流れ
図３に示すように、制御装置３０は、冷却運転が指示されると、第１圧縮機１を起動状態とし、第１膨張弁３を開放状態とし、エコノマイザ絞り装置８を開放状態とし、遮断弁９を閉鎖状態とする。
【００３２】
図１を参照して、冷凍サイクル装置１００が冷却運転時の第１冷媒回路ＭＣ内の冷媒の流れを説明する。
【００３３】
第１圧縮機１によって圧縮され、その後吐出された気体の冷媒は、冷媒配管Ｐ１を介してオイルセパレータ５に流入する。オイルセパレータ５に流入した冷媒は、冷媒と冷凍機油とに分離される。冷凍サイクル装置１００が冷却運転をしているとき、遮断弁９は遮断しており、オイルセパレータ５内のすべての冷媒は、冷媒配管Ｐ２を介して第１凝縮器２へ流入する。第１凝縮器２に流入した気体の冷媒は、空気と熱交換がなされて凝縮し、高圧の液冷媒となって第１凝縮器２から流出する。
【００３４】
第１凝縮器２から流出した液冷媒は、冷媒配管Ｐ３を介してエコノマイザとして機能する第３熱交換器７の第１の流路Ｒ１に流入し、第２の流路Ｒ２を流れる冷媒と熱交換して冷却される。第３熱交換器７の第１の流路Ｒ１で冷却された冷媒の一部は、第１膨張弁３に流入して減圧され、第３熱交換器７の第１の流路Ｒ１で冷却された冷媒の残りは、エコノマイザ絞り装置８に流入して減圧される。
【００３５】
第１膨張弁３で減圧された冷媒は、冷媒配管Ｐ５を介して蒸発器４に流入し、空気と熱交換がなされて蒸発する。蒸発器４から流出した冷媒は、冷媒配管Ｐ６を介して第１圧縮機１に吸引される。第１圧縮機１に吸入された冷媒は、第１圧縮機１の低段圧縮部１Ａに流入して圧縮される。
【００３６】
エコノマイザ絞り装置８で減圧された冷媒は、第３熱交換器７の第２の流路Ｒ２に流入して第１の流路Ｒ１を流れる冷媒と熱交換した後に、第１圧縮機１の中間段Ｍ１に流入する。第１圧縮機１の中間段Ｍ１に流入した冷媒は、低段圧縮部１Ａで圧縮された冷媒とともに、高段圧縮部１Ｂに流入して圧縮される。
【００３７】
（２）冷却運転時の冷凍機油の流れ
次に、図１を参照して、冷凍サイクル装置１００が冷却運転時の冷凍機油の流れを説明する。
【００３８】
第１圧縮機１内の冷凍機油は、冷媒と混合している。冷却運転時には、第１圧縮機１内の冷媒は、高温状態のため、第１圧縮機１内の冷凍機油も高温状態である。第１圧縮機１内の冷凍機油は、冷媒とともに第１圧縮機１から吐出される。第１圧縮機１から吐出された高温の冷凍機油は、オイルセパレータ５に流入して冷媒から分離される。オイルセパレータ５内の高温の冷凍機油は、油戻し配管ＯＰを介して第１熱交換器６に供給されて冷却される。第１熱交換器６で冷却された冷凍機油は、油戻し配管ＯＰを介して第１圧縮機１の低段圧縮部１Ａ及び高段圧縮部１Ｂにそれぞれ戻される。
【００３９】
（３）冷却運転時の第２冷媒回路ＳＣ内の冷媒の流れ
図３に示すように、制御装置３０は、冷却運転が指示されると、四方弁２４を第１状態に切替えることによって、第２冷媒回路ＳＣの冷媒の流路を冷却運転用の流路に切り替えるとともに、第２膨張弁２３を開放状態とする。また、制御装置３０は、第１温度センサＳＴ１によって検出される第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＣ１未満のときは第２圧縮機２１を停止させるが、第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＣ１以上のときに、第２圧縮機２１を起動する。四方弁２４を第１状態に切替え、第２膨張弁２３を開放状態とし、第２圧縮機２１を起動することによって、第２冷媒回路ＳＣが冷却運転する。
【００４０】
図１を参照して、冷凍サイクル装置１００が冷却運転時に第２冷媒回路ＳＣが冷却運転するときの第２冷媒回路ＳＣ内の冷媒の流れを説明する。
【００４１】
第２圧縮機２１によって圧縮されて、その後吐出された気体の冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ１を介して四方弁２４に流入する。四方弁２４に流入した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ２を介して第２熱交換器２２へ流入する。第２熱交換器２２に流入した気体の冷媒は、空気と熱交換がなされて凝縮し、高圧の液冷媒となって第２熱交換器２２から流出する。
【００４２】
第２熱交換器２２から流出した液冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ３を介して第２膨張弁２３に流入して減圧される。減圧された冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ４を介して第１熱交換器６に流入し、油戻し配管ＯＰを流れる高温の冷凍機油と熱交換がなされて蒸発する。この熱交換によって、冷媒とともに第１圧縮機１から吐出される高温の冷凍機油は冷却されて第１圧縮機１に戻る。第１熱交換器６から流出した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ５を介して四方弁２４に流入する。四方弁２４に流入した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ６を介して第２圧縮機２１に吸引されて圧縮される。
【００４３】
なお、制御装置３０は、冷却運転中に、吐出温度ＴがＴＣ１未満のときに、第２圧縮機２１を停止させる。これによって、第２冷媒回路ＳＣの冷却運転が停止する。
【００４４】
このように吐出温度Ｔに応じて第２冷媒回路ＳＣの冷却運転を行うのは、第１圧縮機１は、吐出温度Ｔが許容温度を超えると、故障の原因となるため、吐出温度Ｔを下げる必要があるからである。吐出温度Ｔが規定温度ＴＣ１以上のとき、第２冷媒回路ＳＣを冷却運転（第２圧縮機２１：運転、四方弁２４：冷却運転用流路、第２膨張弁２３：開）にすることで、吐出温度Ｔを低下させることができる。また、吐出温度Ｔが規定温度ＴＣ１未満のとき（吐出温度Ｔが十分に小さいとき）は第２圧縮機２１を停止することにより、第２圧縮機２１の消費電力を削減することができる。
【００４５】
（４）デフロスト運転時の第１冷媒回路ＭＣ内の冷媒の流れ
図４に示すように、制御装置３０は、デフロスト運転が指示されると、第１圧縮機１を起動状態とし、第１膨張弁３を閉鎖状態とし、エコノマイザ絞り装置８を開放状態とし、遮断弁９を開放状態とする。
【００４６】
図２を参照して、冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転時の第１冷媒回路ＭＣ内の冷媒の流れを説明する。
【００４７】
冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転をしているとき、遮断弁９は開いている。よって、デフロスト運転時は、第１圧縮機１の吐出される冷媒が蒸発器４の入口に流入させるホットガス回路ＨＣが形成される。
【００４８】
室外機５１の第１圧縮機１で圧縮されて、その後吐出されてオイルセパレータ５に流入した高温気体冷媒は、ホットガス配管ＨＰを介して、室内機５２の蒸発器４へ流入する。蒸発器４に流入した気体の冷媒は、蒸発器４に付着した霜と熱交換がなされて温度が低下し、気液二相状態となって蒸発器４から流出する。蒸発器４から流出した冷媒は、冷媒配管Ｐ６を介して第１圧縮機１に吸引される。第１圧縮機１に吸入された冷媒は、第１圧縮機１の低段圧縮部１Ａに流入して圧縮される。
【００４９】
（５）デフロスト運転時の冷凍機油の流れ
次に、図２を参照して、冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転時の冷凍機油の流れを説明する。
【００５０】
第１圧縮機１内の冷凍機油は、冷媒と混合している。デフロスト運転時には、第１圧縮機１内の冷媒は、低温状態のため、第１圧縮機１内の冷凍機油も低温状態である。第１圧縮機１内の冷凍機油は、冷媒とともに第１圧縮機１から吐出される。第１圧縮機１から吐出された低温の冷凍機油は、オイルセパレータ５に流入して冷媒から分離される。オイルセパレータ５内の低温の冷凍機油は、油戻し配管ＯＰを介して第１熱交換器６に供給されて加熱される。第１熱交換器６で加熱された冷凍機油は、油戻し配管ＯＰを介して第１圧縮機１の低段圧縮部１Ａ及び高段圧縮部１Ｂにそれぞれ戻される。
【００５１】
（６）デフロスト運転時の第２冷媒回路ＳＣ内の冷媒の流れ
図４に示すように、制御装置３０は、デフロスト運転時には、第２膨張弁２３を開放状態とする。制御装置３０は、デフロスト運転時には、第１温度センサＳＴ１によって検出される第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ１未満のとき、第２圧縮機２１を起動し、四方弁２４を第２状態にする。これにより、第２冷媒回路ＳＣが加熱運転する。
【００５２】
また、第１温度センサＳＴ１によって検出される第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ３以上のとき、第２圧縮機２１を起動し、四方弁２４を第１状態にする。これにより、第２冷媒回路ＳＣが冷却運転する。さらに、第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ１以上ＴＤ３未満のとき、第２圧縮機２１を停止させることによって、加熱運転もしくは冷却運転を停止させる。なお、停止した場合、四方弁の切替状態がどちらであっても運転は停止するため切替状態は第１状態でも第２状態でもどちらでも良く、切替状態を保持していても良い。
【００５３】
図２を参照し、冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転時の第２冷媒回路ＳＣが加熱運転するときの第２冷媒回路ＳＣ内の冷媒の流れを説明する。
【００５４】
第１温度センサＳＴ１によって検出される第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ１未満のとき、第２圧縮機２１から吐出された冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ１を介して四方弁２４に流入する。四方弁２４に流入した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ５を介して第１熱交換器６に流入する。第１熱交換器６へ流入した冷媒は、油戻し配管ＯＰを流れる冷凍機油と熱交換して高圧の液冷媒となって第１熱交換器６から流出する。この熱交換によって、冷媒とともに第１圧縮機１から吐出される低温の冷凍機油は加熱されて第１圧縮機１に戻る。
【００５５】
第１熱交換器６から流出した液冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ４を介して第２膨張弁２３に流入して減圧される。減圧された冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ３を介して第２熱交換器２２に流入する。第２熱交換器２２に流入した液体の冷媒は空気と熱交換がなされて蒸発し、低圧の気体冷媒となって第２熱交換器２２から流出する。第２熱交換器２２から流出した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ２を介して四方弁２４に流入する。四方弁２４に流入した冷媒は、サブ冷媒配管ＳＰ６を介して第２圧縮機２１に吸引されて圧縮される。
【００５６】
制御装置３０は、吐出温度Ｔが、規定温度ＴＤ１以上かつＴＤ３未満のときには、第２圧縮機２１を停止する。これによって、第２冷媒回路ＳＣが加熱運転を停止する。
【００５７】
制御装置３０は、吐出温度Ｔが、規定温度ＴＤ３以上のときに、四方弁２４を第１状態に切り替えることよって、第２冷媒回路ＳＣの冷媒の流路を冷却運転用の流路に切り替える。
【００５８】
このように吐出温度Ｔに応じて第２冷媒回路ＳＣの冷却運転を行う理由は、デフロスト運転時であっても第１圧縮機１の吐出温度Ｔがさらに上昇して許容範囲を超える可能性があるときは、第２冷媒回路ＳＣを冷却運転に切り替える（第２圧縮機２１が起動、かつ四方弁２４が第１状態（冷却運転用の流路形成））ことにより、吐出温度Ｔを下げて第１圧縮機１の故障を防止するためである。また、吐出温度Ｔに応じて第２冷媒回路ＳＣの冷却運転を停止する理由は、第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ１以上まで上昇すると、第２冷媒回路ＳＣによって、冷凍機油を加熱する必要がないためである。
【００５９】
なお、上記の説明では、第１圧縮機１の吐出温度ＴがＴＤ３以上のときに、第２圧縮機２１を起動状態、かつ四方弁２４を第１状態としたが、これに限定されるものではない。第１圧縮機１の故障の可能性が低い、あるいは故障を考慮しない場合には、吐出温度ＴがＴＤ３以上のときであっても、吐出温度ＴがＴＤ１以上かつＴＤ３未満のときと同様に、第２圧縮機２１を停止状態、かつ四方弁２４を第２状態としてもよい。
【００６０】
次に、実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００の有する効果について説明する。
図５は、従来の冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成例を示す模式図である。図５に示すように、従来の冷凍サイクル装置１０１には、エコノマイザ配管Ｐ７とは別に、冷凍機油の冷却用のインジェクション配管Ｐ８が設けられている。従来の冷凍サイクル装置１０１は、返油回路の熱交換器１１が、冷媒が流れるインジェクション配管Ｐ８と接続されている。熱交換器１１では、供給された冷媒と冷凍機油とが熱交換し、冷凍機油が冷却される。
【００６１】
一方、本実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、図５に示すように第１冷媒回路ＭＣを流れる冷媒で冷凍機油を冷却するのではなく、図１に示すように第１熱交換器６を介して第２冷媒回路ＳＣを流れる低圧冷媒で冷凍機油を冷却する。このため、冷凍機油を冷却するインジェクション配管Ｐ８を流れる冷媒が必要なくなるので、第１圧縮機１、第１凝縮器２、第１膨張弁３および蒸発器４を循環する冷媒量の減少を防止できる。
【００６２】
すなわち、本実施の形態の冷凍サイクル装置１００では、インジェクション用の冷媒量が、従来の冷凍サイクル装置１０１よりも少なくなるため、従来の冷凍サイクル装置１０１と比較して第１圧縮機１の入力が増加してしまうことを防ぐことができる。一方で、第２圧縮機２１の入力が増加することが懸念されるが、第２冷媒回路ＳＣ内の流れる冷媒の高低圧と第２圧縮機２１を最適値に設計することによって、第２圧縮機２１の入力を理論上小さくすることができる。
【００６３】
本実施の形態に係る冷凍サイクル装置１００では、デフロスト運転時には、油戻し配管ＯＰを流れる冷凍機油が、第１熱交換器６を介して第２冷媒回路ＳＣ側の高温冷媒によって加熱される。冷凍機油が第１圧縮機１に戻る温度が上昇すると、第１圧縮機１内の冷媒が加熱されるため、第１圧縮機１から吐出される冷媒温度が上昇する。これにより、吐出されたガス冷媒であるホットガスを蒸発器４に流して付着した霜を溶かす除霜性能を向上させることができる。
【００６４】
なお、デフロスト運転を行った直後は、蒸発器４自体が高温となっており、冷凍サイクル装置１００が冷却運転に切り替わってすぐに蒸発器４のファンを作動させると冷凍庫内の温度を上昇させてしまう場合があることを考慮してもよい。すなわち、蒸発器４のファンは冷凍サイクル装置１００が冷却運転に切替ってから一定時間遅れて作動させるものとしてもよい。
【００６５】
実施の形態２．
実施の形態２の冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１の冷却運転時およびデフロスト運転時の制御に加えて、以下の制御を実行する。
【００６６】
実施の形態１では、図３に示すように、冷凍サイクル装置１００が冷却運転時に、吐出温度ＴがＴＣ１以上のときに、第２圧縮機２１を起動したが、第１圧縮機１の周波数の変化率が閾値以上の場合、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが急上昇することが想定できるので、吐出温度ＴがＴＣ１以上となるかどうかに係らず、第２圧縮機２１を起動させるものとしてもよい。
【００６７】
このような第１圧縮機１の周波数の変化率が閾値以上となるのは、冷凍倉庫内の温度が安定していて第１圧縮機１の周波数が低い状態で制御されている状況から、冷凍倉庫のドアが解放されて庫内温度が上昇する場合、または目標庫内温度に戻すために冷凍能力が増加するような場合に生じる。これにより、第２冷媒回路ＳＣの冷却運転が実行され、吐出温度Ｔのオーバーシュートを抑制することができる。
【００６８】
図６は、実施の形態２の冷凍サイクル装置１００が冷却運転時の第２圧縮機２１の制御手順を表わすフローチャートである。
【００６９】
ステップＳ３０１において、制御装置３０は、冷凍サイクル装置１００が冷却運転時に、第１圧縮機１の周波数の変化率ｄｆを算出する。ｄｆは、たとえば、｛ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ−Δｔ）｝／ｆ（ｔ）によって算出することができる。ここで、ｆ（ｔ）は、現時点ｔの第１圧縮機１の周波数であり、ｆ（ｔ−Δｔ）は、現時点ｔから単位時間Δｔ前の第１圧縮機１の周波数である。
【００７０】
ステップＳ３０２において、ｄｆが閾値ＴＨ２以上の場合に、処理がステップＳ３０３に進む、ｄｆが閾値ＴＨ２未満の場合に、処理が終了する。
【００７１】
ステップＳ３０３において、制御装置３０は、第２圧縮機２１を起動する。
以上のように、本実施の形態では、実施の形態１の効果に加えて、第１圧縮機１の周波数ｆの変化率が閾値以上となり、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが急上昇することが想定できる場合に、第２圧縮機２１を起動させることによって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔのオーバーシュートを防止できる。
【００７２】
実施の形態３．
実施の形態３の冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１の冷却運転時およびデフロスト運転時の制御に加えて、さらに、第２圧縮機２１の周波数を制御する。
【００７３】
図７は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００の冷却運転中の制御動作を説明するための図である。
【００７４】
第２圧縮機２１が回転数が可変のインバータ圧縮機である場合、制御装置３０は、第２圧縮機２１が起動している場合に、第１圧縮機１の吐出温度Ｔに応じて、第２圧縮機２１の周波数ｆを制御する。第１圧縮機１の吐出温度Ｔの目標の温度範囲がＴＣ２以上かつＴＣ３未満とする。
【００７５】
制御装置３０は、吐出温度ＴがＴＣ１以上かつＴＣ２未満の場合、すなわち、目標の温度範囲を下回る場合、第２圧縮機２１の周波数ｆを減少させる。
【００７６】
制御装置３０は、吐出温度ＴがＴＣ２以上かつＴＣ３未満の場合、すなわち、目標の温度範囲の場合、第２圧縮機２１の周波数ｆを維持させる。
【００７７】
制御装置３０は、吐出温度ＴがＴＣ３以上の場合、すなわち、目標の温度範囲を上回る場合第２圧縮機２１の周波数ｆを増加させる。
【００７８】
吐出温度Ｔが低い（規定温度ＴＣ１以上かつＴＣ２未満）場合に第２圧縮機２１の周波数ｆを減少させる理由は、第２圧縮機２１の周波数ｆを低下させることよって第２圧縮機２１の消費電力を削減するためである。第２圧縮機２１の周波数ｆを低下することによって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが増加する。
【００７９】
一方、吐出温度Ｔが高い（規定温度ＴＣ３以上）場合に第２圧縮機２１の周波数ｆを増加する理由は、冷凍機油の冷却量を増加することによって第１圧縮機１の吐出温度Ｔが目標の温度範囲（規定温度ＴＣ２以上かつＴＣ３未満）を超えないようにするためである。第２圧縮機２１の周波数ｆを増加することによって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが低下する。
【００８０】
以上の制御によって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが目標の温度範囲（規定温度ＴＣ２以上かつＴＣ３未満）で安定するようにできる。
【００８１】
図８は、実施の形態３に係る冷凍サイクル装置１００のデフロスト運転中の制御動作を説明するための図である。
【００８２】
第２圧縮機２１がインバータ圧縮機である場合、制御装置３０は、第１圧縮機１の吐出温度Ｔに応じて、第２圧縮機２１の周波数ｆを制御する。第１圧縮機１の吐出温度Ｔの目標の温度範囲がＴＤ１以上かつＴＤ２未満とする。
【００８３】
制御装置３０は、吐出温度ＴがＴＤ１未満の場合、すなわち、目標の温度範囲を下回る場合、第２圧縮機２１の周波数ｆを増加させる。
【００８４】
制御装置３０は、吐出温度ＴがＴＤ１以上かつＴＤ２未満の場合、すなわち、目標の温度範囲の場合、第２圧縮機２１の周波数ｆを維持する。
【００８５】
制御装置は、吐出温度ＴがＴＤ２以上かつＴＤ３未満の場合、すなわち、目標の温度範囲を上回り、かつ、規定温度ＴＤ３未満の場合には、第２圧縮機２１の周波数ｆ１を減少させる。
【００８６】
制御装置３０は、吐出温度Ｔが目標の温度範囲を上回り、かつ、規定温度ＴＤ３以上の場合に、第２圧縮機２１の周波数ｆを増加させるとともに、四方弁２４を第１状態に切り替えることよって、第２冷媒回路ＳＣの冷媒の流路を冷却運転用の流路に切り替える。
【００８７】
このように制御する理由は、デフロスト運転時は吐出温度Ｔが高い方が、除霜性能が向上するため、吐出温度Ｔが低い（規定温度ＴＤ１未満）場合に、第２圧縮機２１の周波数ｆを増加することによって吐出温度Ｔを増加させる。
【００８８】
第１圧縮機１の吐出温度Ｔが上昇しすぎないように、吐出温度が高い（規定温度ＴＤ２以上かつＴＤ３未満）場合に、第２圧縮機２１の周波数ｆを減少することによって吐出温度Ｔを減少させる。
【００８９】
以上の制御によって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが目標の温度範囲（規定温度ＴＤ１以上かつＴＤ２未満）で安定するようにできる。
【００９０】
第１圧縮機１の吐出温度Ｔが規定温度ＴＤ３以上のときは、第２冷媒回路ＳＣを冷却運転に切り替える（四方弁２４の状態を切り替えることによって、第２冷媒回路ＳＣの冷媒の流路を冷却運転用の流路に切り替える）とともに、第２圧縮機２１の周波数ｆを増加すすることによって、第１圧縮機１の吐出温度Ｔを下げて、第１圧縮機１の故障を防止することができる。
【００９１】
なお、上記の説明では、ＴＤ３≦Ｔのときに、第２圧縮機２１の周波数ｆを増加、かつ四方弁２４を第１状態としたが、これに限定されるものではない。第１圧縮機１の故障の可能性が低い、あるいは故障を考慮しない場合には、ＴＤ３≦Ｔのときも、ＴＤ２≦Ｔ＜ＴＤ３のときと同様に、第２圧縮機２１の周波数を減少、かつ四方弁２４を第２状態としてもよい。
【００９２】
実施の形態４．
実施の形態４の冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１の冷却運転時およびデフロスト運転時の制御に加えて、以下の制御を実行する。
【００９３】
実施の形態３では、冷凍サイクル装置１００がデフロスト運転時に、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３は一定値であるので、目標の温度範囲（ＴＤ１以上かつＴＤ２未満）が一定である。
【００９４】
本実施の形態では、デフロストの進展に応じて、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３を変化させる。デフロストの方式がタイマー式である場合は、デフロスト運転の開始からデフロスト運転の終了にかけて、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３を徐々に低下させることによって、目標の温度範囲（ＴＤ１以上かつＴＤ２未満）を低下させる。これによって、ホットガス温度を低下させることができる。
【００９５】
図９は、実施の形態４の冷凍サイクル装置１００のデフロスト運転時の規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３の設定手順を表わすフローチャートである。
【００９６】
図７を参照して、ステップＳ４０１において、制御装置３０は、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３をそれぞれ初期値ＴＤ１ａ、ＴＤ２ａ、ＴＤ３ａに設定する。
【００９７】
ステップＳ４０２において、制御装置３０は、デフロスト運転を開始する。
ステップＳ４０３において、制御装置３０は、デフロスト運転開始からの経過時間がＫΔｔの場合に、処理がステップＳ４０４に進み、デフロスト運転開始からの経過時間がＫΔｔでない場合に、処理がステップＳ４０５に進む。
【００９８】
ステップＳ４０４において、制御装置３０は、規定温度ＴＤ１をＫΔＴだけ減少させ、規定温度ＴＤ２をＫΔＴだけ減少させ、規定温度ＴＤ３をＫΔＴだけ減少させる。
【００９９】
ステップＳ４０５において、制御装置３０は、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３を変化させずに維持する。
【０１００】
ステップＳ４０６において、デフロスト運転が終了しない場合には、処理がステップＳ４０３に戻り、デフロスト運転が終了する場合には、処理が終了する。
【０１０１】
以上のように、本実施の形態では、デフロスト運転開始からの経過時間に応じて、規定温度ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３を低下させることによって、目標の温度範囲（ＴＤ１以上かつＴＤ２未満）が低下する。これによって、第２圧縮機２１の周波数ｆが減少し、第１熱交換器６における冷凍機油の加熱量が低下するので、ホットガスの温度が低下する。その結果、蒸発器４自体の温度を低下させることができ、デフロスト運転終了後から庫内冷却開始までの時間を短縮することができる。
【０１０２】
実施の形態５．
実施の形態５の冷凍サイクル装置１００は、実施の形態１の冷却運転時およびデフロスト運転時の制御に加えて、以下の制御を実行する。
【０１０３】
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、第１圧縮機１から吐出される冷媒の温度上昇を第２冷媒回路ＳＣの第２圧縮機２１により抑制する。実施の形態５では、実施の形態１の制御に加えて、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが急上昇するときに、エコノマイザ絞り装置８の開度を増加させる。これによって、吐出温度Ｔの上昇を抑制することができる。なお、冷媒インジェクションの手段はエコノマイザ方式に限定しない。
【０１０４】
図１０は、実施の形態５の冷凍サイクル装置１００のエコノマイザ絞り装置８の制御手順を表わすフローチャートである。
【０１０５】
図１０を参照して、ステップＳ２０１において、制御装置３０は、第１圧縮機１の吐出温度Ｔの時間変化量ΔＴを算出する。ΔＴは、たとえば、Ｔ（ｔ）−Ｔ（ｔ−Δｔ）によって算出することができる。ここで、Ｔ（ｔ）は、現時点ｔの吐出温度であり、Ｔ（ｔ−Δｔ）は、現時点ｔから単位時間Δｔ前の吐出温度である。
【０１０６】
ステップＳ２０２において、ΔＴが閾値ＴＨ１以上の場合に、処理がステップＳ２０３に進む。
【０１０７】
ステップＳ２０３において、制御装置３０は、エコノマイザ絞り装置８の開度を一定量だけ増加させる。なお、ここで、ΔＴが大きくなるほど、エコノマイザ絞り装置８の開度を大きく増加させることとしてもよい。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態によれば、エコノマイザ絞り装置８の開度を増加させることにより、吐出温度の上昇抑制効果を高めることができる。
【０１０９】
実施の形態６．
実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００は、第１圧縮機１から吐出される冷媒の温度上昇を第２冷媒回路ＳＣの第２圧縮機２１により抑制する。実施の形態６では、実施の形態１の制御に加えて、冷凍サイクル装置１００の冷却運転において第１圧縮機１が起動するときに、第１圧縮機１の吐出温度Ｔが急上昇することが想定できるので、第１圧縮機１の起動に先立って、予め第２圧縮機２１を起動しておく。これによって、第２冷媒回路ＳＣの冷却運転が実行されることによって、吐出温度Ｔのオーバーシュートを抑制することができる。
【０１１０】
図１１は、実施の形態６の冷凍サイクル装置１００の第２圧縮機２１の制御手順を表わすフローチャートである。
【０１１１】
図１１を参照して、ステップＳ１０１において、冷凍サイクル装置１００の冷却運転の開始の指示があった場合に、処理がステップＳ１０２に進む。
【０１１２】
ステップＳ１０２において、制御装置３０は、第２圧縮機２１を起動する。
ステップＳ１０３において、制御装置３０は、第１圧縮機１を起動する。
【０１１３】
ステップＳ１０４において、制御装置３０は、冷凍サイクル装置１００冷却運転を実行させる。
【０１１４】
以上のように、本実施の形態によれば、冷却運転において第１圧縮機１が起動するときに、第１圧縮機１の起動に先立って、予め第２圧縮機２１を起動することによって、第２冷媒回路ＳＣの冷却運転が実行されるので、吐出温度Ｔのオーバーシュートを防止できる。
【０１１５】
実施の形態７．
図１２は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の冷媒回路の構成例を示す図である。なお、実施の形態７では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の箇所については同一の符号を付して、その説明を繰り返さない。
【０１１６】
実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１０２は、一般的にリモート空冷式と呼ばれる方式の冷凍機である。冷凍サイクル装置１０２を構成する要素部品の配置はすべて実施の形態１に係る冷凍サイクル装置１００と同一である。相違点は、実施の形態７に係る冷凍サイクル装置１０２では、室外機が、圧縮ユニット５４と凝縮ユニット５５に分割されている点である。第２熱交換器２２は、圧縮ユニット５４内に収容される。
【０１１７】
図１３（Ａ）および（Ｂ）は、第２熱交換器２２の周囲の空気の流れる方向を示す図である。冷凍サイクル装置１０２は、第２熱交換器２２の周囲に配置されたファン２２Ａと、第２熱交換器２２の周囲に配置された第２温度センサＳＴ２と、圧縮ユニット５４の外部に配置された第３温度センサＳＴ３と、ダクト２２Ｂとを備える。ダクト２２Ｂは、圧縮ユニット５４から外部に突出され、ファン２２Ａと外部とを接続する。
【０１１８】
ファン２２Ａは双方向のファンである。ファン２２Ａが第１の方向に回転すると、図１３（Ａ）に示すように、風向が室内（圧縮ユニット５４内）から室外（圧縮ユニット５４外）となり、ダクト２２Ｂを介して内気が室内から室外へ排出される。ファン２２Ａが第２の方向に回転すると、図１３（Ｂ）に示すように、風向が室外から室内となり、ダクト２２Ｂを介して外気が室外から室内へ流入される。
【０１１９】
第２温度センサＳＴ２は、第２熱交換器２２の周囲の温度を検出する。第３温度センサＳＴ３は、外部の温度を検出する。
【０１２０】
図１４は、実施の形態７のファン２２Ａの制御方法を説明するための図である。
制御装置３０は、第２温度センサＳＴ２で検出される熱交換器２２の周囲温度と、第３温度センサＳＴ３で検出される外部の温度とを比較する。
【０１２１】
制御装置３０は、四方弁２４が第１の状態であり、第２冷媒回路ＳＣが冷却運転を実行しているときに、第２熱交換器２２の周囲温度が外部の温度よりも低い場合は、図１３（Ａ）に示すように、風向が室内から室外になるようにファン２２Ａを第１の方向に回転させることによって、内気を排出する。
【０１２２】
制御装置３０は、四方弁２４が第１の状態であり、第２冷媒回路ＳＣが冷却運転を実行しているときに、外部の温度が第２熱交換器２２の周囲温度よりも低い場合は、図１３（Ｂ）に示すように、風向が室外から室内になるようにファン２２Ａを第２の方向に回転させることによって、外気を取り込む。
【０１２３】
制御装置３０は、四方弁２４が第２状態であり、第２冷媒回路ＳＣが加熱運転を実行しているときに、第２熱交換器２２の周囲温度が外部の温度よりも低い場合は、図１３（Ｂ）に示すように、風向が室外から室内になるようにファン２２Ａを第２の方向に回転させることによって、外気を取り込む。
【０１２４】
制御装置３０は、四方弁２４が第２状態であり、第２冷媒回路ＳＣが加熱運転を実行しているときに、外部の温度が第２熱交換器２２の周囲温度よりも低い場合は、図１３（Ａ）に示すように、風向が室内から室外になるようにファン２２Ａを第１の方向に回転させることによって、内気を排出する。
【０１２５】
以上のように、本実施の形態では、冷凍サイクル装置１０２の第２冷媒回路ＳＣが冷却運転を実行しているとき、室内外温度のうち低い温度の空気が第２熱交換器２２へ供給されるため、冷媒の圧力が高圧から低下し、第２冷媒回路ＳＣの圧力比を低減できる。また、第２冷媒回路ＳＣが加熱運転を実行しているとき、室内外温度のうち高い温度の空気が第２熱交換器２２へ供給されるため、冷媒の圧力が低圧から上昇し、第２冷媒回路ＳＣの圧力比を低減できる。以上により、第２冷媒回路ＳＣのより高効率の運転が可能となるため、冷凍サイクル装置１０２全体としての高効率化が可能となる。
【０１２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２７】
１  第１圧縮機、１Ａ  低段圧縮部、１Ｂ  高段圧縮部、２  第１凝縮器、３  第１膨張弁、４  蒸発器、５  オイルセパレータ、６  第１熱交換器、７  第３熱交換器(エコノマイザ)、８  エコノマイザ絞り装置、９  遮断弁、１０  油冷却用インジェクション絞り装置、１１  熱交換器(油冷却器)、２１  第２圧縮機、２２  第２凝縮器、２２Ａ  ファン、２２Ｂ  ダクト、２３  第２膨張弁、２４  四方弁、３０  制御装置、５１  室外機、５２  室内機、５３  室外機、５４  圧縮ユニット、５５  凝縮ユニット、１００，１０１，１０２  冷凍装置、ＳＴ１  第１温度センサ、ＳＴ２  第２温度センサ、ＳＴ３  第３温度センサ、Ｐ１〜Ｐ６  冷媒配管、Ｐ７  エコノマイザ配管、Ｐ８  インジェクション配管、ＳＰ１〜ＳＰ６  サブ冷媒配管、ＯＰ  油戻し配管、ＨＰ  ホットガス配管、ＭＣ  第１冷媒回路、ＳＣ  第２冷媒回路、ＨＣ  ホットガス回路、ＩＪ  インジェクション回路、ＲＣ  返油回路。
【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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