(57)【要約】      （修正有）【課題】被空調室内の快適性を損なうことなく、エネルギ消費効率を上げることができる空調冷凍装置を提供する。【解決手段】空調用圧縮機１３、利用側熱交換器２７により空気調和を行う空調系統部６と、冷却用圧縮機３７、蒸発器により冷却貯蔵設備の冷却を行う冷却系統部８と、空調系統部の低圧冷媒と冷却系統部の高圧冷媒とが熱的に連結されるカスケード熱交換機２１とを備え、前記空調系統部６は、第1の室内ユニット１１Ａと、空調能力が大きい第２の室内ユニット１１Ｂとを備え、これら第１及び第２の室内ユニット１１Ａ，１１Ｂの少なくとも一方には、吸込温度を検知するための温度センサ７０を設け、この温度センサ７０の検出値に応じて前記空調系統部６が冷房サーモオフに至った場合、前記空調用圧縮機１３の運転を継続し、前記カスケード熱交換器２１に流れる前記空調系統部６の低圧側の冷媒流量を制御する制御手段を備えた。【選択図】図１
2005249242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調用圧縮機、熱源側熱交換器及び利用側熱交換器を備えて当該利用側熱交換器により被空調室の空気調和を行う空調系統部と、
冷却用圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えて当該蒸発器により前記被空調室に配置される冷却貯蔵設備の冷却を行う冷却系統部と、
前記空調系統部の低圧側の空調用冷媒と前記冷却系統部の高圧側の冷却用冷媒とが供給され、熱的に連結されるカスケード熱交換機とを備え、
前記空調系統部は、前記冷却貯蔵設備の近くに配置される第1の室内ユニットと、前記冷却貯蔵設備から離れた位置に配置され、かつ前記第１の室内ユニットに比べて空調能力が大きい第２の室内ユニットとを備え、
これら第１及び第２の室内ユニットの少なくとも一方には、吸込温度を検知するための温度センサを設け、この温度センサの検出値に応じて前記空調系統部が冷房サーモオフに至った場合、前記空調用圧縮機の運転を継続し、前記カスケード熱交換器に流れる前記空調系統部の低圧側の冷媒流量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする空調冷凍装置。
【請求項２】
前記温度センサは、前記第２の室内ユニットに設けられることを特徴とする請求項１に記載の空調冷凍装置。
【請求項３】
前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニットは、それぞれ各室内ユニットに収容される第１の熱交換器及び第２の熱交換器を備え、前記第２の熱交換器は、前記第１の熱交換器に比べて伝熱面積が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の空調冷凍装置。
【請求項４】
前記第２の室内ユニットは、前記被空調室の出入口の近くに配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の空調冷凍装置。
【請求項５】
前記冷却貯蔵設備は、前記被空調室の出入口から離れた当該被空調室の奥側に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空調冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば店舗等において室内空調と冷却貯蔵設備の庫内冷却とを行うための空調冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンビニエンスストア等の店舗の室内空調を行う空調系統部と、店舗内に設けられた冷却貯蔵設備の冷却を行う冷却系統部とを備える空調冷凍装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この種の空調冷凍装置における空調系統部では、被空調室内の温度を均一に保つことが望まれている。
【特許文献１】特開２００２−１７４４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、コンビニエンスストアのような店舗では、人の出入りが多く出入口の開閉が頻繁になされる場合や、品物の搬入時等に出入口が開放される場合には、この出入口を通じて外気が被空調室内に流入するため、特に出入口側の温度変動が大きく、被空調室内の温度を均一に保つことが難しいという問題があった。また、被空調室内の温度変化が大きい場合には、当該被空調室内の快適性が損なわれるとともに、空調冷凍装置のエネルギ消費効率が低くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被空調室内の快適性を損なうことなく、エネルギ消費効率をあげることができる空気調和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】
【０００５】
本発明は、空調用圧縮機、熱源側熱交換器及び利用側熱交換器を備えて当該利用側熱交換器により被空調室の空気調和を行う空調系統部と、冷却用圧縮機、凝縮器及び蒸発器を備えて当該蒸発器により前記被空調室に配置される冷却貯蔵設備の冷却を行う冷却系統部と、前記空調系統部の低圧側の空調用冷媒と前記冷却系統部の高圧側の冷却用冷媒とが供給され、熱的に連結されるカスケード熱交換機とを備え、前記空調系統部は、前記冷却貯蔵設備の近くに配置される第1の室内ユニットと、前記冷却貯蔵設備から離れた位置に配置され、かつ前記第１の室内ユニットに比べて空調能力が大きい第２の室内ユニットとを備え、これら第１及び第２の室内ユニットの少なくとも一方には、吸込温度を検知するための温度センサを設け、この温度センサの検出値に応じて前記空調系統部が冷房サーモオフに至った場合、前記空調用圧縮機の運転を継続し、前記カスケード熱交換器に流れる前記空調系統部の低圧側の冷媒流量を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、前記温度センサは、前記第２の室内ユニットに設けられる構成としても良い。
【０００７】
また、前記第１の室内ユニット及び前記第２の室内ユニットは、それぞれ各室内ユニットに収容される第１の熱交換器及び第２の熱交換器を備え、前記第２の熱交換器は、前記第１の熱交換器に比べて伝熱面積が大きい構成としても良い。
【０００８】
また、前記第２の室内ユニットは、前記被空調室の出入口の近くに配置される構成としても良い。
【０００９】
また、前記冷却貯蔵設備は、前記被空調室の出入口から離れた当該被空調室の奥側に配置される構成としても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、冷却貯蔵設備の近くに配置される第1の室内ユニットと、前記冷却貯蔵設備から離れた位置に配置され、かつ前記第１の室内ユニットに比べて空調能力が大きい第２の室内ユニットとを備え、これら第１及び第２の室内ユニットの少なくとも一方には、吸込温度を検知するための温度センサを設けたため、被空調室の温度が早く安定し、この被空調室内の快適性を保つことができる。更に、被空調室の温度が安定した後は、カスケード熱交換器における空調系統部の低圧側の冷媒流量を増大させることが可能になるため、空調系統部の低圧側の冷媒と、冷凍系統部の高圧側の冷媒との間で熱交換を促進させることができる。
【００１１】
従って、冷蔵側の負荷が安定し、その運転が安定し、システム全体としてのエネルギ消費効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態の空調冷凍装置１のシステム構成を示す図である。この空調冷凍装置１は、例えばコンビニエンスストアの店舗内２（被空調室内）の室内空調と、そこに設置されている冷却貯蔵設備としての冷蔵ケース３や冷凍ケース４の庫内冷却とを実現するものである。なお、冷蔵ケース３は、前面や上面が開口しているオープンショーケースと、透明ガラス扉にて開口が開閉自在に閉塞されたウォークインショーケースとがあり、その庫内が冷蔵温度（＋３℃〜＋１０℃）に冷却され、飲料や冷蔵食品が陳列されるものである。冷凍ケース４は、庫内が冷凍温度（−１０℃〜−２０℃）に冷却され、冷凍食品や冷菓などが陳列されるものである。
【００１４】
空調冷凍装置１は、店舗内２の空調を行う空調系統部６と、冷蔵ケース３や冷凍ケース４の庫内冷却を行う冷却系統部８とを備えている。この空調系統部６は、店舗内２の天井などに設置された複数（本実施形態では２台）の室内ユニット１１Ａ，１１Ｂと、店舗外に設置された室外ユニット１２とを備えている。これら室内ユニット１１Ａ，１１Ｂと室外ユニット１２との間には空調用冷媒回路７が配管構成されている。この空調用冷媒回路７は、室内ユニット１１Ａ，１１Ｂ内に収容された利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂと、室外ユニット１２内に設置された熱源側熱交換器１６及び圧縮ユニットとしての空調用圧縮機１３Ａ，１３Ｂとにより冷暖房サイクルを行うものである。
【００１５】
空調用圧縮機１３Ａはインバータ制御用の圧縮機であり、空調用圧縮機１３Ｂは定速運転用の圧縮機である。これら空調用圧縮機１３Ａ，１３Ｂは、並列接続されて各空調用圧縮機１３Ａ及び１３Ｂの吐出側が逆止弁５Ａ，５Ｂを介して合流され、オイルセパレータ１０を介して四方弁１４の一方の入口に接続される。また、四方弁１４の一方の出口は熱源側熱交換器１６の入口に接続されている。この熱源側熱交換器１６は、多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側１６Ａとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側１６Ｂとで構成されている。そして、この熱源側熱交換器１６の出口側１６Ｂの出口は、並列接続された逆止弁５Ｃと膨張弁１７とを介して膨張弁１８の入口に接続され、膨張弁１８の出口は分岐して、各室内ユニット１１Ａ，１１Ｂに渡り、膨張弁７１Ａ，７１Ｂを介して、各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂの入口に接続されている。
【００１６】
各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂの出口は、合流された後、室外ユニット１２に渡り、四方弁１４の他方の入口に接続される。この四方弁１４の他方の出口は逆止弁５Ｄを介してアキュムレータ２３の入口に接続され、このアキュムレータ２３の出口が空調用圧縮機１３Ａ，１３Ｂの吸込側に接続されている。なお、逆止弁５Ｄはアキュムレータ２３側が順方向とされている。
【００１７】
また、この空調用冷媒回路７においては、膨張弁１７と膨張弁１８との間の冷媒管が分岐され、この分岐管が膨張弁１９を介してカスケード熱交換器２１に接続される。このカスケード熱交換器２１は、複数の伝熱プレートを積層して、各伝熱プレート管に２種類の冷媒が流通する空調側通路２１Ａとケース側通路２１Ｂとを交互に形成し、隣接する空調側通路２１Ａ及びケース側通路２１Ｂを２種類の冷媒が流通する間に伝熱プレートを介して熱交換が行われるプレート式熱交換器が適用される。このカスケード熱交換器２１によって空調用冷媒回路７の低圧側と冷却用冷媒回路９の高圧側とは熱的に連結されている。
【００１８】
このカスケード熱交換器２１は、空調側通路２１Ａの入口が膨張弁１９に接続され、その出口がアキュムレータ２３を介して空調用圧縮機１３Ａ，１３Ｂの吸込側に接続されている。これにより、膨張弁１９により低圧とされた冷媒は、カスケード熱交換器２１に供給された後、空調用圧縮機１３Ａ，１３Ｂに戻される。すなわち、この空調冷凍装置１においては、冷媒循環経路として、各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂを経由する経路αと、カスケード熱交換器２１を経由する経路βとが形成される。
【００１９】
室外側空調コントローラ２６は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、外気温や冷媒圧力に基づいて室外ユニット１２側の空調系統部６の機器を制御するものである。また、室内側空調コントローラ２８は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、リモートコントローラ（不図示）を介して入力したユーザ指示に基づいて室内ユニット１１Ａ，１１Ｂ側の機器を制御したり、室外側空調コントローラ２６にユーザ指示に応じた情報などをデータ通信したりするものである。また、送風機２４は、熱源側熱交換器１６に外気を送風する送風機であり、送風機１５Ａ，１５Ｂは、各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂに室内空気を送る送風機である。
【００２０】
一方、冷却系統部８は、冷却貯蔵設備としての冷蔵ケース３や冷凍ケース４と、室外ユニット１２との間に渡って設けられた冷却用冷媒回路９とを備えている。この冷却用冷媒回路９は、冷蔵ケース３に設けられた冷蔵用蒸発器４３、冷凍ケース４に設けられた冷凍用蒸発器４９、室外ユニット１２内に設置された凝縮器（熱交換器）３８及び冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４により冷凍サイクルを行うものである。
【００２１】
冷却用圧縮機３７は、冷媒循環を主たる役割とするものであり、この冷却用圧縮機３７の吐出側は、オイルセパレータ３１を介して四方弁３９の一方の入口に接続され、この四方弁３９の一方の出口が凝縮器３８の入口に接続されている。この凝縮器３８は多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側３８Ａとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側３８Ｂとで構成されている。そして、この凝縮器３８の出口側３８Ｂの出口はレシーバータンク３６の入口に接続され、このレシーバータンク３６の出口が四方弁４１の一方の入口に接続されている。すなわち、レシーバータンク３６は凝縮器３８の冷媒下流側に接続されている。
【００２２】
また、四方弁４１の一方の出口はカスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂの入口に接続されている。また、カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂの出口は、四方弁３９の他方の入口に接続されており、この四方弁３９の他方の出口は四方弁４１の他方の入口に接続されている。そして、この四方弁４１の他方の出口は室外ユニット１２から出て室内２（店内）に入り分岐する。分岐した一方の配管は電磁弁４６及び膨張弁４４を介して冷蔵ケース３の冷蔵用蒸発器４３の入口に接続されている。他方は電磁弁５２及び膨張弁５１を介して冷凍ケース４の冷凍用蒸発器４９の入口に接続されている。
【００２３】
冷凍用蒸発器４９の出口は、逆止弁３０を介して昇圧用圧縮機５４の吸込側に接続されている。この昇圧用圧縮機５４は、冷凍ケース４を経た冷媒の圧力を、冷蔵ケース３を経た冷媒圧力まで昇圧させるためのものであり、冷却用圧縮機３７よりも出力の小さい圧縮機である。この昇圧用圧縮機５４の吐出側は、オイルセパレータ４５を介して四方弁４２の一方の入口に接続され、四方弁４２の一方の出口は冷蔵用蒸発器４３の出口側に接続された後、冷却用圧縮機３７の吸込側に接続されている。すなわち、昇圧用圧縮機５４と冷却用圧縮機３７とは、冷媒回路上、直列に接続される。また、四方弁４２の他方の入口は、昇圧用圧縮機５４の入口側の管路に接続され、四方弁４２の他方の出口は、逆止弁６１を介してカスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂの入口側の管路に接続されている。なお、逆止弁６１はカスケード熱交換器２１側が順方向とされている。
【００２４】
上記構成では、冷却系統部８の各構成部品のうち、昇圧用圧縮機５４、逆止弁３０、オイルセパレータ４５及び四方弁４２が、冷却用圧縮機３７を収納する室外ユニット１２とは別ユニットのブースタユニット２２に収納されている。このブースタユニット２２に収納された四方弁４２は、それを切り換えることにより、冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９から出た冷媒（冷却用冷媒）を、冷却系統部８の各圧縮機（冷却用圧縮機３７或いは昇圧用圧縮機５４）を経由せずに、カスケード熱交換器２１の入口に導くバイパス経路を形成可能に構成されている。これによれば、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４の一方が故障した場合、四方弁４２を切り換えることにより、冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９から流出した冷媒は、故障していない圧縮機を経由してカスケード熱交換器２１の入口に導くことができる。
【００２５】
室外側冷却コントローラ３２は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、外気温や冷媒圧力に基づいて室外ユニット１２側の冷却系統部８の機器を制御するものである。また、冷蔵ケースコントローラ５０は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、冷蔵ケース３の庫内温度に基づいて冷却系統部８の機器を制御するものである。また、冷凍ケースコントローラ５５は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、冷凍ケース４の庫内温度に基づいて冷却系統部８の機器を制御するものである。また、送風機３５は、凝縮器３８に外気を送風する送風機であり、送風機２０は、凝縮器３８に冷蔵ケース３の庫内空気を送る送風機であり、送風機２５は、冷凍用蒸発器４９に冷凍ケース４の庫内空気を送る送風機である。
【００２６】
また、空調冷凍装置１は、主コントローラ５６を有している。この主コントローラ５６は、汎用のマイクロコンピュータで構成され、室外側空調コントローラ２６、室内側空調コントローラ２８、室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５とデータ通信を行うものである。なお、この空調冷凍装置１においては、空調用冷媒回路７と冷却用冷媒回路９とでは異なる冷媒が用いられ、例えば、空調用冷媒回路７にはＲ４１０Ａが用いられ、冷却用冷媒回路９にはＲ４１０Ａより沸点が高いＲ４０４Ａが用いられる。このように、この空調冷凍装置１は、各冷媒回路に最適な冷媒をそれぞれ用いることができるので、回路設計の自由度を高くすることができる。
【００２７】
次に、図３を参照して、空調冷凍装置１の店舗配置を説明する。
【００２８】
店舗正面には、店舗外から店舗内２が一望できるようにガラス６４が張られており、この店舗正面の右側には、この店舗に出入りをするための出入口６０が設けられている。この出入口６０から店舗内２に入ると、上記ガラス６４に沿って書籍等を置く書籍棚６２が配置されている。また、出入口６０の右側の壁面には、レジカウンタ６５が設けられ、出入口６０の左側の壁面には、冷蔵ケース３（ウォークインショーケース）及び冷凍ケース４が設けられている。すなわち、これらの冷却貯蔵設備３，４は、店舗の出入口６０から離れた当該店舗の奥側に配置されている。更に、出入口６０側に対向する壁面には、冷蔵ケース３（オープンショーケース）が配置され、店舗に中央には、商品を陳列する陳列棚６３が設けられている。
【００２９】
本図において店舗外には、室外ユニット１２が配置され、この室外ユニット１２は冷却用冷媒回路９を介して、店舗内２に配置される冷蔵ケース３及び冷凍ケース４に接続されている。また、この室外ユニット１２は、空調用冷媒回路７を介して、店舗内２の天井に配置される室内ユニット１１Ａ，１１Ｂに接続されている。室内ユニット１１Ａ（第１の室内ユニット）は、冷却貯蔵設備３，４の近くに配置され、室内ユニット１１Ｂ（第の室内ユニット）は、上記冷却貯蔵設備３，４から離れた位置に配置される。具体的には、室内ユニット１１Ｂは店舗出入口６０の近くに配置されている。この構成では、室内ユニット１１Ｂは、室内ユニット１１Ａに比べて、空調能力が大きく設定されている。具体的には、室内ユニット１１Ｂに収容される利用側熱交換器２７Ｂ（第２の熱交換器）は、室内ユニット１１Ａに収容される利用側熱交換器２７Ａ（第１の熱交換器）に比べて伝熱面積が大きい構成となっている。また、送風機１５Ｂは、送風機１５Ａに比べて送風量が大きい構成とされ、膨張弁７１Ｂは、膨張弁７１Ａに比べて各膨張弁７１Ａ，７１Ｂを通過する最大冷媒量が多い構成となっている。
【００３０】
室内ユニット１１Ａ，１１Ｂの少なくとも一方には、吸込温度を検出するための温度センサが設けられており、本実施形態では、店舗の出入口側に配置される室内ユニット１１Ｂに設けられる。一般に、店舗の出入口６０側の方が、この出入口６０を通じて外気が店舗内２に進入するため、温度の変動が大きい。従って、室内ユニット１１Ｂに温度センサ７０を設けられた場合、室温の変動に素早く対応して空気調和されるため、店舗内２の温度は早く安定する。
【００３１】
次に、空調冷凍装置１の動作を説明する。
【００３２】
この空調冷凍装置１において、空調系統部６は、室外側空調コントローラ２６及び室内側空調コントローラ２８により、リモートコントローラ（不図示）を介して指示された設定温度と、室内ユニット１１Ｂに設けられた温度センサ７０により検出された店舗内２の温度（室内温度ＴＡ）との偏差に応じて、冷房運転又は暖房運転を行い、室内温度を設定温度に空調する。また、冷却系統部８は、室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５の制御の下、冷蔵ケース３の庫内温度を予め設定された冷蔵温度にすると共に、冷凍ケース４の庫内温度を予め設定された冷凍温度にする。
【００３３】
詳述すると、この空調冷凍装置１において、主コントローラ５６は、各コントローラ２６、２８、３２、５０、５５とデータ通信することで、空調系統部６と冷却系統部８の現在の運転状態に関するデータを受信し、受信したデータに基づき、後述するその時点で最適な運転パターンを決定し、この最適運転パターンに関するデータ及び各機器の運転データを各コントローラ２６、２８，３２、５０、５５に送信する。そして、各コントローラ２６、２８、３２、５０、５５が、主コントローラ５６から受信したデータに基づいて後述する制御動作を実行する。
【００３４】
（１）  空調系統部の冷房運転
まず、室外側空調コントローラ２６は、空調系統部６の冷房運転が最適であると判断した場合、冷房運転を行うべく、室内側空調コントローラ２８及び主コントローラ５６へ所定のデータを送信するとともに、このデータを受信した主コントローラ５６は、これらのデータを室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５に送信する。
【００３５】
図１に示すように、室外側空調コントローラ２６は、四方弁１４の一方の入口（オイルセパレータ１０との接続口）を一方の出口（熱源側熱交換器１６との接続口）に連通させ、他方の入口（利用側熱交換器２７との接続口）を他方の出口（アキュムレータ２３との接続口）に連通させる。また、膨張弁１７を全開とし、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂを運転する。なお、室外側空調コントローラ２６は、空調用圧縮機１３Ａについては運転周波数をインバータ制御して能力制御をする。
【００３６】
空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂが運転されると、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ１０から四方弁１４を経て熱源側熱交換器１６の入口側１６Ａに入る。この熱源側熱交換器１６には送風機２４により外気が通風されており、冷媒はここで放熱し、凝縮液化する。すなわち、この場合、熱源側熱交換器１６は凝縮器として機能する。この液冷媒は、熱源側熱交換器１６を経て膨張弁１７を通過した後、分岐される。分岐した一方は膨張弁１８を通過した後、更に分岐して、それぞれ膨張弁７１Ａ，７１Ｂで絞られて低圧とされた後（減圧）、各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂに分岐して流入し、そこで蒸発する。これら各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂには、それぞれ送風機１５Ａ，１５Ｂにより室内空気（店舗内の空気）が通風され、冷媒の蒸発による吸熱作用で室内空気を冷却する。この場合、膨張弁１８は、略全開に制御されており、膨張弁７１Ａ，７１Ｂは、開度を調整して各膨張弁７１Ａ，７１Ｂを通過する冷媒量を調整している。これにより、室内（店舗内）の冷房が行われる。各利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂを出た低温のガス冷媒は、それぞれ膨張弁７１Ａ，７１Ｂを介して合流された後、四方弁１４、逆止弁５Ｄ、アキュムレータ２３を順次経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００３７】
また、膨張弁１７を通過して分岐した冷媒の他方は膨張弁１９に至り、そこで絞られて低圧とされた後（減圧）、カスケード熱交換器２１の空調側通路２１Ａに流入し、そこで蒸発する。かかる空調用冷媒回路７の冷媒の蒸発による吸熱作用でカスケード熱交換器２１は冷却され、低温となる。カスケード熱交換器２１を出た低温のガス冷媒はアキュムレータ２３を経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００３８】
室内側空調コントローラ２８は、温度センサ７０を介して検出した店舗２内の空気温度に基づき、室内（店舗内）２の温度を予め設定された設定温度とするように、利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂに通風する送風機１５Ａ，１５Ｂを制御する。この室内側空調コントローラ２８の情報は室外側空調コントローラ２６に送信され、室外側空調コントローラ２６はこの情報に基づいて空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの運転を制御する。
【００３９】
室外側空調コントローラ２６は、温度センサ（不図示）を介して検出した利用側熱交換器２７の出入口の冷媒温度、或いは、利用側熱交換器２７の温度と、カスケード熱交換器２１の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器２１の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁１８、１９の弁開度を調整する。
【００４０】
一方、室外側冷却コントローラ３２は、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮器３８に供給すべく、冷却系統部８の冷却用冷媒回路９の四方弁３９の一方の入口（オイルセパレータ３１との接続口）を一方の出口（凝縮器３８との接続口）に連通させ、他方の入口（カスケード熱交換器２１との接続口）を他方の出口（四方弁４１との接続口）に連通させる。
【００４１】
また、室外側冷却コントローラ３２は、凝縮器３８を通過したガス冷媒をカスケード熱交換器２１に供給すべく、四方弁４１の一方の入口（四方弁３９との接続口）を一方の出口（冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９（電磁弁４６、４７、５２）との接続口）に連通させ、他方の入口（レシーバータンク３６との接続口）を他方の出口（カスケード熱交換器２１との接続口）に連通させる。そして、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４を運転する。
【００４２】
これにより、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ３１にてオイルが分離された後、四方弁３９を経て凝縮器３８の入口側３８Ａに入る。この凝縮器３８には送風機３５により外気が通風されており、凝縮器３８に流入した冷媒はここで放熱し、凝縮する。この凝縮器３８から出た冷媒は、レシーバータンク３６内に入り、そこに一旦貯留されて気／液が分離される。分離された液冷媒は、レシーバータンク３６から出て四方弁４１を通過した後、カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂに入る。このカスケード熱交換器２１に供給された冷却用冷媒回路９の冷媒は、前述の如き空調用冷媒回路７の冷媒の蒸発によって低温となっているカスケード熱交換器２１によって冷却され、更に過冷却される。なお、前述の如く凝縮器３８の直後にレシーバータンク３６を配置しているので、過冷却時の熱損失を無くすことができると共に、冷媒量の調整を行うことができる。
【００４３】
このカスケード熱交換器２１にて過冷却された冷媒は、四方弁３９、４１を順次通過した後に分岐され、一方は電磁弁４６を通過して膨張弁４４に至り、そこで絞られた後（減圧）、冷蔵用蒸発器４３に流入し、そこで蒸発する。冷蔵用蒸発器４３には送風機２０により冷蔵ケース３の庫内空気がそれぞれ通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷蔵ケース３の庫内冷却が行われる。冷蔵用蒸発器４３を出た低温のガス冷媒は、昇圧用圧縮機５４のオイルセパレータ４５の出口側に至る。
【００４４】
また、カスケード熱交換器２１にて過冷却されて分岐された他方の冷媒は、電磁弁５２を通過して膨張弁５１に至り、そこで絞られた後（減圧）、冷凍用蒸発器４９に供給され、そこで蒸発する。この冷凍用蒸発器４９には送風機２５により冷凍ケース４の庫内空気が通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷凍ケース４の庫内冷却が行われる。
【００４５】
冷凍用蒸発器４９を出た低温のガス冷媒は、分岐され、一方は逆止弁３０を経て昇圧用圧縮機５４に至り、そこで圧縮されて冷蔵用蒸発器４３の出口側の圧力（冷蔵系統の低圧側圧力）まで昇圧された後、昇圧用圧縮機５４から吐出され、オイルセパレータ４５でオイルを分離された後、冷蔵用蒸発器４３からの冷媒と合流する。この合流した冷媒は冷却用圧縮機３７の吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。また他方は、四方弁４２、逆止弁６１を介してカスケード熱交換器２１に流入する。
【００４６】
冷蔵ケースコントローラ５０は、温度センサ（不図示）を介して検出した冷蔵ケース３の庫内温度若しくは冷蔵用蒸発器４３を経た吐出冷気温度或いは冷蔵用蒸発器４３への吸込冷気温度と、冷蔵用蒸発器４３の出口側の冷媒温度、或いは、冷蔵用蒸発器４３の温度とに基づいて各膨張弁４４の弁開度をそれぞれ制御する。これにより、冷蔵ケース３の庫内を前述した冷蔵温度に冷却維持しながら、適正な過熱度（過熱度一定）とする。また、冷凍ケースコントローラ５５は、冷凍ケース４の庫内温度若しくは冷凍用蒸発器４９を経た吐出冷気温度或いは冷凍用蒸発器４９への吸込冷気温度と、冷凍用蒸発器４９の出口側の冷媒温度、或いは、冷凍用蒸発器４９の温度とに基づいて膨張弁５１の弁開度を制御する。これにより、冷凍ケース４の庫内を前述した冷凍温度に冷却維持しながら、適正な過熱度（過熱度一定）とする。
【００４７】
また、室外側冷却コントローラ３２は、各膨張弁４４、５１のいずれかが開放されているときは、冷却用圧縮機３７の吸込側の圧力（冷却用冷媒回路９の低圧圧力）に基づいて冷却用圧縮機３７の運転周波数を制御し、各膨張弁４４、５１の全てが全閉となったときに冷却用圧縮機３７の運転を停止する。
【００４８】
これによれば、冷房運転中に、空調用冷媒回路７を流れる低圧側の冷媒をカスケード熱交換器２１に供給し、冷却用冷媒回路９を流れる高圧側の冷媒を過冷却するため、冷却系統部８の冷却能力及び運転効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、冷却用冷媒回路９の冷凍用蒸発器４９から出た冷媒の圧力はその蒸発温度が低くなることから冷蔵用蒸発器４３を出た冷媒より低くなるが、冷蔵用蒸発器４３から出た冷媒と合流する前に昇圧用圧縮機５４により圧縮されるので、冷蔵ケース３と冷凍ケース４といったように異なる庫内温度に制御する場合でも各ケースを適正温度に冷却しながら、昇圧用圧縮機５４により冷却用圧縮機３７に吸い込まれる冷媒の圧力を揃えることができ、運転を支障無く行うことができる。
【００５０】
（２）  空調系統部の暖房運転
次に、空調系統部の暖房運転を図２を参照しつつ説明する。
まず、室外側空調コントローラ２６は、空調系統部６の暖房運転が最適であると判断した場合、暖房運転を行うべく、室内側空調コントローラ２８及び主コントローラ５６へ所定のデータを送信すると共に、このデータを受信した主コントローラ５６は、これらのデータを室外側冷却コントローラ３２、冷蔵ケースコントローラ５０及び冷凍ケースコントローラ５５へ送信する。
【００５１】
室外側空調コントローラ２６は、冷媒の流れを冷房運転時と逆にすべく、四方弁１４の一方の入口（オイルセパレータ１０との接続口）を一方の出口（アキュムレータ２３との接続口）に連通させ、他方の入口（利用側熱交換器２７との接続口）を他方の出口（熱源側熱交換器１６との接続口）に連通させる。また、膨張弁１７を全閉とすると共に膨張弁１８を全開とし、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂを運転する。
【００５２】
空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂが運転されると、空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁１４を経て利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂに供給される。この利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂには、送風機１５Ａ，１５Ｂにより室内空気が通風され、冷媒はここで放熱し、室内空気を加熱する一方、凝縮化する。これにより、室内（店舗内）の暖房が行われる。
【００５３】
利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂで液化した冷媒は、それぞれ膨張弁７１Ａ，７１Ｂを経て合流し、膨張弁１８、膨張弁１９を順に経由して低圧とされた後（減圧）、カスケード熱交換器２１の空調側通路２１Ａに流入し、そこで蒸発して吸熱した後、アキュムレータ２３を経て空調用圧縮機１３Ａ、１３Ｂの吸込側に供給される循環を繰り返す。
【００５４】
室外側空調コントローラ２６は、カスケード熱交換器２１の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器２１の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁１８、１９の弁開度を調整する。また、室内側空調コントローラ２８は利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂの温度やそこに吸い込まれる空気温度に基づき、室内（店舗内）２の温度を予め設定された設定温度とするように、利用側熱交換器２７Ａ，２７Ｂに通風する送風機１５Ａ，１５Ｂを制御する。
【００５５】
一方、室外側冷却コントローラ３２は、冷却系統部８の冷却用冷媒回路９の四方弁３９の一方の入口（オイルセパレータ３１との接続口）を一方の出口（四方弁４１との接続口）に連通させ、他方の入口（カスケード熱交換器２１との接続口）を他方の出口（凝縮器３８との接続口）に連通させる。また、室外側冷却コントローラ３２は、四方弁４１の一方の入口（四方弁３９との接続口）を一方の出口（冷蔵用蒸発器４３及び冷凍用蒸発器４９（電磁弁４６、４７、５２）との接続口）に連通させ、他方の入口（レシーバータンク３６との接続口）を他方の出口（カスケード熱交換器２１との接続口）に連通させる。そして、冷却用圧縮機３７及び昇圧用圧縮機５４を運転する。
【００５６】
これにより、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁３９、４１を経てカスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂに供給される。すなわち、冷却用圧縮機３７から吐出された高温高圧のガス冷媒は、冷房運転の場合は凝縮器３８を経た後にカスケード熱交換器２１に供給されるのに対し、凝縮器３８に行く前にカスケード熱交換器２１に供給される。
【００５７】
このカスケード熱交換器２１に供給された冷却用冷媒回路９の冷媒は、前述の如き空調用冷媒回路７の冷媒の蒸発によって低温となっているカスケード熱交換器２１によって冷却され、更に過冷却される。言い換えると、空調用冷媒回路７の冷媒は、冷却用冷媒回路９の冷媒から熱を汲み上げることができる。
【００５８】
カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂを通過した冷媒は、四方弁３９を経て凝縮器３８の入口側３８Ａに入る。この凝縮器３８には送風機３５により外気が通風されており、凝縮器３８に流入した冷媒はここで放熱し、凝縮する。
【００５９】
この凝縮器３８から出た冷媒はレシーバータンク３６内に入り、そこに一旦貯留されて気／液が分離される。分離された液冷媒はレシーバータンク３６から出て四方弁４１を通過した後に分岐され、前述同様に電磁弁４６、５２に向かうことになる。
【００６０】
上記運転により、空調用冷媒回路７の暖房運転時においても、空調用冷媒回路７を流れる低圧側の冷媒をカスケード熱交換器２１に供給し、冷却用冷媒回路９を流れる高圧側の冷媒を過冷却することにより、冷蔵ケース３や冷凍ケース４の冷蔵用蒸発器４３、４４の冷却能力と冷却系統部８の運転効率とを改善することができる。
【００６１】
さらに、暖房運転時には、空調用冷媒回路７の冷媒が、カスケード熱交換器２１にて冷却用冷媒回路９の冷媒から熱を汲み上げるので、空調系統部６の暖房能力を改善することができ、総じて室内空調と冷蔵ケース３及び冷凍ケース４の庫内冷却とを行う空調冷凍装置１全体の効率改善を図り、省エネルギー化を図ることができる。
【００６２】
特にこの場合、冷却用冷媒回路９の高圧側の冷媒を、凝縮器３８より先にカスケード熱交換器２１に供給するので、この冷媒からの排熱回収を効率的に行い、空調用冷媒回路７の暖房能力をより一層向上させることができる。
【００６３】
（３）  空調系統部の冷房運転時におけるサーモオフ時の運転制御
ところで、一般の空気調和機（空調系統部６に相当）においては、冷房運転時に室内温度が設定温度と略同位置若しくは設定温度以下となっている状態、つまり、冷房サーモオフ中のときは、圧縮ユニット（圧縮ユニット１３に相当）の運転を中止する。これに対し、本実施形態の空調冷凍装置１は、冷房サーモオフ中であっても、冷却系統部８を運転中の場合は、空調系統部６の圧縮ユニット１３を運転して冷却系統部８を流れる冷媒の過冷却を行うようになっている。
【００６４】
以下、冷房サーモオフ中の場合の動作を説明する。
【００６５】
図４及び図５は、冷房サーモオフ中の動作を示すフローチャートである。
【００６６】
まず、主コントローラ５６は、室外側冷却コントローラ３２から受信したデータに基づき、冷却系統部８の圧縮ユニット（冷却用圧縮機３７、昇圧用圧縮機５４）がＯＮ（運転中）か否かを判断し（ステップＳ１）、圧縮ユニットがＯＦＦ（運転停止中）の場合は、膨張弁１９の弁固定パルスＰｖをゼロに設定して弁開度をゼロ（全閉）にすると共に、空調系統部６の圧縮ユニット１３の回転周波数Ｆｒをゼロに設定して圧縮ユニット１３を停止したままとする（ステップＳ１５）。
【００６７】
一方、冷却系統部８の圧縮ユニットがＯＮの場合は、主コントローラ５６は、冷却系統部８が霜取り中か否かを判定し（ステップＳ２）、霜取り中の場合は、上記ステップＳ１０の処理に移行する一方、霜取り中でない場合は、室外側空調コントローラ２６から受信したデータに基づき、圧縮ユニット１３が強制停止中か否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、圧縮ユニット１３が強制停止中とは、圧縮ユニット１３の全停止後は圧縮ユニット１３を保護すべく予め定めた強制停止期間（例えば３分）の間、圧縮ユニット１３を停止状態に保持する状態である。
【００６８】
圧縮ユニット１３が強制停止中でない場合、室外側空調コントローラ２６は、主コントローラ５６からの指示により膨張弁１９の弁固定パルスＰｖを予め定められた初期パルスに設定し、膨張弁１９の弁開度を全閉状態から初期開度に制御する（ステップＳ４）。すなわち、冷却系統部８の圧縮ユニットが運転中で、霜取り中でもなく、空調系統部６の圧縮ユニット１３が強制停止中でもないという条件が揃うと膨張弁１９が開けられ初期開度に固定制御される。
【００６９】
次いで、室外側空調コントローラ２６は、圧縮ユニット１３の目標回転周波数Ｆｒを予め定められた初期目標周波数に設定する（ステップＳ５）。なお、本実施形態では、圧縮ユニット１３の目標回転周波数Ｆｒの設定は、圧縮機１３Ａの目標回転周波数の設定を意味し、この圧縮機１３Ａを回転する場合に圧縮機１３Ｂは予め設定された定常回転用の回転周波数に制御されるようになっている。
【００７０】
この圧縮ユニット１３の運転によって、空調用冷媒回路７を冷媒が循環し、膨張弁１９により低圧にされた冷媒がカスケード熱交換器２１の空調側通路２１Ａに供給されることとなる。これにより、カスケード熱交換器２１はこの冷媒の蒸発による吸熱作用で冷却され、カスケード熱交換器２１のケース側通路２１Ｂを流れる冷却用冷媒回路９の高圧側の冷媒を過冷却することができる。
【００７１】
次に、室外側空調コントローラ２６は、カスケード熱交換器２１における空調系統部６側の冷媒の出口温度ＴＥ２と入口温度ＴＥ１との温度差ΔＴＥに基づいて、該温度差ΔＴＥを予め定められた目標温度差ＳＨとするための弁固定パルスＰｖの補正パルスΔａを設定するＳＨ制御（ステップＳ６）と、空調系統部６の圧縮ユニット１３の吐出温度（圧縮機１３Ａの吐出温度ＴＤ１、圧縮機１３Ｂの吐出温度ＴＤ２）に基づいて、圧縮ユニット１３を保護するための弁固定パルスＰｖの補正パルスΔｂを設定するＴＤ制御（ステップＳ７）とを行う。なお、この補正パルスΔｂは、圧縮ユニット１３の吐出温度が所定温度以上となったときに設定される。
【００７２】
さらに、室外側空調コントローラ２６は、カスケード熱交換器２１における冷却系統部８側の冷媒の入口温度ＴＣ１と出口温度ＴＣ２との温度差ΔＳＣに基づいて、該温度差ΔＳＣを予め定められた目標温度差（設定温度差）ＳＣとし、かつ、出口温度ＴＣ２を外気温度以上とするための、圧縮ユニット１３の補正回転周波数Δｃを設定するＳＣ制御を行う（ステップＳ８）。ここで、冷媒の出口温度ＴＣ２を外気温度以上とするのは、カスケード熱交換器２１と四方弁３９とを接続する冷媒管（図１中γで示す。）には、通常、断熱材が巻かれていないため、この冷媒管を通る冷媒が外気温度より低いと、冷媒が暖められてフラッシュガスが発生し、熱ロスとなってしまうからである。但し、この冷媒管γに断熱材が巻かれた場合は、ステップＳ８において、温度差ΔＳＣを予め定められた目標温度差ＳＣとする補正周波数ΔＦｒに設定するだけでよく、冷媒の出口温度ＴＣ２を外気温度以上とする条件は除外してよい。
【００７３】
また、上記目標温度差ＳＣは、外気温度に応じて変更される。例えば、外気温度が３０℃以上であれば値ＳＣ１とし、外気温度が２０℃以上、３０℃未満であれば値ＳＣ２とし、外気温度が２０℃未満であれば値ＳＣ３に変更される。ここで、目標温度差ＳＣは、外気温度が低い程大きい値に設定されるように、値ＳＣ１＜値ＳＣ２＜値ＳＣ３に設定される。そして、室外側空調コントローラ２６は、現在の弁固定パルスＰｖ（Ｐｖ_ｏｌｄ）に、上記ステップＳ６及びＳ７で求めた補正パルスΔａ及びΔｂを加算して次に制御する弁固定パルスＰｖの値を算出し（ステップＳ９）、膨張弁１９の上限パルス（Ｐｖ_ｍａｘ）と下限パルス（Ｐｖ_ｍｉｎ）の範囲内で膨張弁１９の弁固定パルスＰｖを設定し弁開度を制御する（ステップＳ１０）。
【００７４】
次に、室外側空調コントローラ２６は、現在の目標回転周波数Ｆｒ（Ｆｒ_ｏｌｄ）に上記ステップＳ８で求めた補正回転周波数Δｃを加算して、圧縮ユニット１３の次の目標回転周波数Ｆｒを計算する（ステップＳ１１）。そして、計算した目標回転周波数Ｆｒが上限周波数（Ｆｒ_ｍａｘ）と下限周波数（Ｆｒ_ｍｉｎ）の範囲内であれば、圧縮ユニット１３の回転数を該目標回転周波数Ｆｒに制御する（ステップＳ１２）。
【００７５】
ここで、この上限周波数（Ｆｒ_ｍａｘ）と下限周波数（Ｆｒ_ｍｉｎ）の範囲は、圧縮ユニット１３（空調用圧縮機１３Ａ）の効率が良い（所定値以上の効率の）周波数範囲の上限値及び下限値に設定される。これにより、圧縮ユニット１３を効率の良い回転周波数に制御することが可能となっている。
【００７６】
但し、圧縮ユニット１３の回転周波数を下限周波数まで下げても空調系統部６の冷媒の過冷却がとれすぎている場合、圧縮ユニット１３の回転を停止し、空調系統部６の運転を停止する。具体的には、ステップＳ１２の処理の後に、室外側空調コントローラ２６は、目標回転周波数Ｆｒが下限周波数と略一致するか否かを判断し（ステップＳ１３）、一致しないと判断した場合は、ステップＳ１の処理に移行する。
【００７７】
一方、目標回転周波数Ｆｒが下限周波数と略一致した場合、室外側空調コントローラ２６は、カスケード熱交換器２１における空調系統部６側の冷媒の出入口の温度差ΔＳＣが目標温度差ＳＣよりも所定温度（例えば１０℃）以上の温度か否かを判断し（ステップＳ１４）、該温度以上であれば、ステップＳ１５の処理に移行する。
【００７８】
これにより、圧縮ユニット１３の回転を停止すると共に、膨張弁１９の弁開度をゼロにして空調系統部６の運転を停止する。なお、圧縮ユニット１３の回転周波数を上限周波数にまで上げても空調系統部６の冷媒の過冷却がとれない場合、その上限周波数で圧縮ユニット１３の回転を継続する。そして、室外側空調コントローラ２６は、上記いずれの処理を実行してもステップＳ１の処理に移行し、冷房サーモオフ中は、ステップＳ１〜Ｓ１３の処理、若しくはステップＳ１〜Ｓ１５の処理を繰り返し実行する。これにより、冷房サーモオフ中においては、圧縮ユニット１３の回転制御と、膨張弁１９の弁開度の制御とが実行される。
【００７９】
また、上記動作は、冷房サーモオフ中に限らず、冷房運転後にリモートコントローラ等からの停止指示によって空調系統部６の運転を停止している状態、つまり、冷房運転後の空調運転停止状態の場合にも実施される。
【００８０】
このように、この空調冷凍装置１は、空調系統部６の圧縮ユニット１３の停止時に冷却系統部８の圧縮ユニット（冷却用圧縮機３７、昇圧用圧縮機５４）が運転中の場合は、空調系統部６の圧縮ユニット１３を運転して空調用冷媒回路７を流れる低圧側の冷媒をカスケード熱交換器２１に供給するので、冷房サーモオフ中であっても、冷却用冷媒回路９を流れる高圧側の冷媒を常時過冷却することができる。この結果、冷房サーモオフ中に冷却系統部８の冷却能力が低下するといった事態を回避でき、冷却系統部８の冷却能力及び運転効率を高い状態に維持することができる。
【００８１】
特に、冷房サーモオフ中は、空調系統部６の圧縮ユニット１３を効率の良い回転周波数範囲内で制御するので、エネルギー消費効率を一層向上することができる。また、カスケード熱交換器２１における冷却系統部８側の冷媒の入口温度ＴＣ１と出口温度ＴＣ２との温度差ΔＳＣの目標温度差ＳＣを、外気温度が低い程大きい値に設定することにより、外気温度に応じて冷却系統部８の冷媒の過冷却度を適切に調整することができる。なお、上記実施形態において、膨張弁１９は、冷媒の供給／停止を切り換え可能な範囲で様々な電動弁を使用してもよい。
【００８２】
（１）〜（３）の運転制御において、特に冷房サーモオフ中などでは、空調系統部６の圧縮ユニット１３を効率の良い回転周波数範囲内で制御するので、エネルギー消費効率を一層向上させることができる。そのためには、店舗２内の室内の温度を早く安定させて、その上で、カスケード熱交換器２１における熱交換を促進させることが重要である。このように制御することにより、空調を犠牲にすることなく、システム全体としてのエネルギ消費効率を向上させることができる。
【００８３】
本実施形態では、図３を参照し、店舗２内における空調負荷の変動が大きい側（出入口６０側）に、空調能力の大きな室内ユニット１１Ｂが配置され、この室内ユニット１１Ｂに、空調制御用の温度センサ７０を備えるため、出入口６０を通じて外気が店舗内２に流入して、店舗内２の温度が変動する場合であっても、温度センサ７０によって、この変動が素早く検知される。更に、室内ユニット１１Ｂは、流入した外気が店内２に拡散する前に、素早く店舗内を冷房もしくは暖房できるため、室温を早く安定させることができる。また、室外ユニット１１Ａが配置される冷却貯蔵設備３，４側においては、この冷却貯蔵設備３，４によって冷却された冷気によって、当該冷却貯蔵設備の周囲が冷やされる。そのため、室内ユニット１１Ａは、室内ユニット１１Ｂに比べて空調能力が小さいものであっても、室温を安定させることができる。
【００８４】
上記構成では、いずれの場合であっても、店舗内２の温度が早く安定し、これが早く安定することにより、早い時期に、空調用に使用される冷媒量を抑制することができるようになる。従って、図１の膨張弁１８の弁開度を絞る制御が可能になり、その状況に応じては膨張弁１８の全閉も可能になる。こうなると、その分だけ、カスケード熱交換器２１における空調系統部の低圧側の冷媒流量を増大させることが可能になり、これが増大すると、空調系統部の低圧側の冷媒と、冷凍系統部の高圧側の冷媒との間で熱交換が促進され、その分だけ、早い時期に冷蔵側の負荷が安定し、その運転が安定する。通常、空調系統部のエネルギ消費効率と、冷凍系統部のエネルギ消費効率とを比較した場合、空調系統部のエネルギ消費効率が優れるため、カスケード熱交換器２１における熱交換をより多く促進させた場合、その分だけ、本システム全体としてのエネルギ消費効率を向上させることができる。
【００８５】
本実施形態では、店舗内２の温度を早く安定させた上で、カスケード熱交換器２１における熱交換をより多く促進させるため、空調を犠牲にすることなく、システム全体としてのエネルギ消費効率を向上させることができる。
【００８６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コンビニエンスストア等の店舗に適用される空調冷凍装置に本発明を適用する場合について述べたが、空調と、冷蔵ケース３や冷凍ケース４以外の被冷却設備の冷却とを行う空調冷凍装置に広く適用することができる。更に、上記実施形態で示した配管構成などは、それに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施形態に係る空調冷凍装置の冷媒回路を含むシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空調冷凍装置の空調系統部の暖房運転を説明するための図である。
【図３】コンビニエンスストアを示す斜視図である。
【図４】冷房サーモオフ中の動作を示すフローチャートである。
【図５】冷房サーモオフ中の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１  空調冷凍装置
２  店舗内（被空調室内）
３  冷蔵ケース
４  冷凍ケース
６  空調系統部
７  空調用冷媒回路
８  冷却系統部
９  冷却用冷媒回路
１１Ａ  室内ユニット（第１の室内ユニット）
１１Ｂ  室内ユニット（第２の室内ユニット）
１２  室外ユニット
１３  圧縮ユニット
１３Ａ、１３Ｂ  空調用圧縮機
１７、１８、１９  膨張弁
２１  カスケード熱交換器
２６  室外側空調コントローラ（制御手段）
２７Ａ  利用側熱交換器（第１の熱交換器）
２７Ｂ  利用側熱交換器（第２の熱交換器）
３７  冷却用圧縮機
５４  昇圧用圧縮機
６０  出入口
７０  温度センサ
【図１】
2005249242.tif 000003
【図２】
2005249242.tif 000004
【図３】
2005249242.tif 000005
【図４】
2005249242.tif 000006
【図５】
2005249242.tif 000007