(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（21a,21b,21c）と、熱源側熱交換器（25）と、利用側熱交換器（53）とが接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備え、
上記冷媒回路（10）は、液管（33）の液冷媒が分岐して流れると共に過冷却用膨張弁（29）が設けられた分岐管（34）と、上記液管（33）に設けられ、上記分岐管（34）から流入した分岐冷媒によって上記液管（33）の液冷媒を過冷却するための過冷却熱交換器（28）とを備え、上記過冷却後の分岐冷媒が上記圧縮機（21a,21b,21c）の中間圧の圧縮室にインジェクションされる冷凍装置であって、
上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の過熱状態を判定し該過熱状態が正常であると、上記利用側熱交換器（53）における冷却負荷に応じて上記過冷却後の液管（33）の液冷媒の目標温度を決定し、上記過冷却後の液管（33）の液冷媒が上記目標温度となるように上記過冷却用膨張弁（29）の開度制御を行う液温制御モードを有している制御手段（80）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、
上記利用側熱交換器（53）における冷却負荷に応じて上記圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が設定されるように構成される一方、
上記制御手段（80）は、上記圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数に基づいて上記目標温度を決定するように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記制御手段（80）は、上記目標温度の下限値として外気温度よりも所定値だけ高い温度を設定するように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
上記圧縮機（21a,21b,21c）は、複数設けられると共に互いに並列接続され、
上記制御手段（80）は、上記複数の圧縮機（21a,21b,21c）の合計運転周波数に基づいて上記目標温度を決定するように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項において、
上記制御手段（80）は、上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒が異常湿り状態または異常過熱状態になると、上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出管温度が予め設定された目標温度となるように上記過冷却用膨張弁（29）の開度制御を行う吐出温度制御モードを備えている
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、いわゆるエコノマイザシステムを備えた冷凍装置に関し、特に、運転効率の向上対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷媒の過冷却度を稼ぐために過冷却用の熱交換器が設けられた冷凍装置が例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１の冷凍装置は、圧縮機と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器とを備えている。そして、連絡液配管の途中に過冷却熱交換器が設けられている。連絡液配管には、液冷媒の一部（分岐冷媒）が分岐して過冷却熱交換器へ流入するための過冷却通路が接続されている。この過冷却通路には、分岐冷媒を減圧するための過冷却膨張弁が設けられている。
【０００３】
この冷凍装置では、過冷却膨張弁で減圧された分岐冷媒が過冷却熱交換器へ流入し、連絡液配管の液冷媒と熱交換して蒸発する。これにより、連絡液配管の液冷媒が過冷却され、その冷媒の熱量が増大する。過冷却された液冷媒は、利用側熱交換器へ流れて蒸発する。
【特許文献１】特開２００６−３００５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の冷凍装置では、過冷却熱交換器で過冷却した分岐冷媒が圧縮機の吸入側へ流れる。つまり、圧縮機の吸入側へ分岐冷媒がインジェクションされる。そのため、利用側熱交換器から圧縮機の吸入側へ流れる冷媒量が減少する。その結果、利用側熱交換器における冷媒循環量が減少し、冷却能力がそれほど稼げないという問題がある。
【０００５】
そこで、利用側熱交換器における冷媒循環量の減少を解消するため、いわゆるエコノマイザシステムが用いられる。つまり、過冷却熱交換器で過冷却した分岐冷媒が圧縮機の吸入側ではなく圧縮途中の圧縮室（圧縮機の中間ポート）にインジェクションされる。この場合、圧縮機の吸入冷媒量は維持されるので、利用側熱交換器における冷媒循環量が減少することはない。その結果、過冷却熱交換器によって冷媒が過冷却された分だけ、利用側熱交換器における冷却能力を確実に稼ぐことができる。圧縮機においては、中間ポートにインジェクションされた分だけ冷媒量が増大するため、圧縮仕事量が増大する。
【０００６】
また、上記特許文献１のような冷凍装置では、液冷媒の過冷却度が一定値となるように過冷却膨張弁の開度を制御するのが一般的である。つまり、利用側熱交換器の冷却負荷に関係なく、液冷媒の過冷却度が一定に維持される。したがって、例えば、利用側熱交換器の冷却負荷が小さい場合、過剰の分岐冷媒が過冷却熱交換器へ流れることがある。そうすると、上述したエコノマイザシステムを用いた冷凍装置では、冷却負荷が小さいにも拘わらず、圧縮機の中間ポートにインジェクションされる冷媒量が多量となる。その結果、圧縮機の仕事量が無駄に増大してしまい、省エネ性が悪くなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、過冷却熱交換器で過冷却した分岐冷媒が圧縮機の中間ポートにインジェクションされるエコノマイザシステムを用いた冷凍装置において、圧縮機の仕事量を適切にして、省エネを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、いわゆるエコノマイザシステムを有する冷凍装置（10）において、冷却負荷の程度に応じて過冷却熱交換器（28）の過冷却温度を制御するようにした。
【０００９】
具体的に、第１の発明は、圧縮機（21a,21b,21c）と、熱源側熱交換器（25）と、利用側熱交換器（53）とが接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を備え、上記冷媒回路（10）は、液管（33）の液冷媒が分岐して流れると共に過冷却用膨張弁（29）が設けられた分岐管（34）と、上記液管（33）に設けられ、上記分岐管（34）から流入した分岐冷媒によって上記液管（33）の液冷媒を過冷却するための過冷却熱交換器（28）とを備え、上記過冷却後の分岐冷媒が上記圧縮機（21a,21b,21c）の中間圧の圧縮室にインジェクションされる冷凍装置を前提としている。そして、本発明の冷凍装置は、上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の過熱状態を判定し該過熱状態が正常であると、上記利用側熱交換器（53）における冷却負荷に応じて上記過冷却後の液管（33）の液冷媒の目標温度を決定し、上記過冷却後の液管（33）の液冷媒が上記目標温度となるように上記過冷却用膨張弁（29）の開度制御を行う液温制御モードを有している制御手段（80）を備えているものである。
【００１０】
上記の発明では、熱源側熱交換器（25）で凝縮した液冷媒の一部（分岐冷媒）が分岐管（34）へ流れて過冷却用膨張弁（29）により減圧される。減圧された分岐冷媒は、過冷却熱交換器（28）に流入して液管（33）の液冷媒と熱交換する。これにより、液管（33）の液冷媒が過冷却される。過冷却された液冷媒は利用側熱交換器（53）へ流れて蒸発する。ここで、利用側熱交換器（53）において、液冷媒は過冷却された分だけ熱量が増大しているため、冷却能力が稼げる。一方、過冷却した分岐冷媒は、圧縮機（21a,21b,21c）の中間圧の圧縮室へインジェクションされる。この中間圧冷媒の温度は圧縮機（21a,21b,21c）の吐出ガス温度よりも低いため、吐出ガス温度が低下する。このように、本発明の冷媒回路（10）はいわゆるエコノマイザシステム（エコノマイザ回路）を有している。
【００１１】
ところで、本発明の冷凍装置では、利用側熱交換器（53）の冷却負荷、即ち利用側熱交換器（53）で必要な冷却能力に応じて過冷却用膨張弁（29）の開度が調節される。具体的に、冷却負荷が大きいと、過冷却熱交換器（28）における過冷却後の液冷媒の目標温度が低く設定され、冷却負荷が小さいと、過冷却熱交換器（28）における過冷却後の液冷媒の目標温度が高く設定される。過冷却用膨張弁（29）の開度は、目標温度が高いほど小さく設定される。つまり、冷却負荷が小さいほど、過冷却用膨張弁（29）の開度が小さくなり過冷却熱交換器（28）へ流れる分岐冷媒の流量が減少する。そうすると、冷却負荷が小さいほど、圧縮機（21a,21b,21c）への分岐冷媒のインジェクション量が減少し、圧縮機（21a,21b,21c）の必要仕事量が軽減される。逆に、冷却負荷が大きいほど、過冷却用膨張弁（29）の開度が大きくなり過冷却熱交換器（28）へ流れる分岐冷媒の流量が増大する。そうすると、冷却負荷が大きいほど、圧縮機（21a,21b,21c）への分岐冷媒のインジェクション量が増大し、圧縮機（21a,21b,21c）の必要仕事量が増大する。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記利用側熱交換器（53）における冷却負荷に応じて上記圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が設定されるように構成されている。一方、上記制御手段（80）は、上記圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数に基づいて上記目標温度を決定するように構成されているものである。
【００１３】
上記の発明では、利用側熱交換器（53）の冷却負荷が大きいほど圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が増大し、利用側熱交換器（53）の冷媒循環量が増大する。そして、制御手段（80）において、圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が高いときは、過冷却後の液冷媒の目標温度が低く設定され、圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が低いときは、過冷却後の液冷媒の目標温度が高く設定される。
【００１４】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御手段（80）は、上記目標温度の下限値として外気温度よりも所定値だけ高い温度を設定するように構成されているものである。
【００１５】
上記の発明では、過冷却された液冷媒の温度が常に外気温度以上となる。これにより、例えば、過冷却された液冷媒が室外から連絡配管を通って室内の利用側熱交換器（53）へ流れる場合、連絡配管を流れる液冷媒が外気から吸熱することはない。つまり、過冷却された液冷媒が外気によって加熱されることはない。
【００１６】
第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記圧縮機（21a,21b,21c）は、複数設けられると共に互いに並列接続されている。そして、上記制御手段（80）は、上記複数の圧縮機（21a,21b,21c）の合計運転周波数に基づいて上記目標温度を決定するように構成されているものである。
【００１７】
上記の発明では、複数の圧縮機（21a,21b,21c）が互いに並列に設けられている場合、各圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数を合計した値に基づいて目標温度が設定される。合計の運転周波数が高いときは、目標温度が低く設定され、合計の運転周波数が低いときは、目標温度が高く設定される。
【００１８】
第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１の発明において、上記制御手段（80）は、上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒が異常湿り状態または異常過熱状態になると、上記圧縮機（21a,21b,21c）の吐出管温度が予め設定された目標温度となるように上記過冷却用膨張弁（29）の開度制御を行う吐出温度制御モードを備えているものである。
【００１９】
上記の発明では、圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の過熱度が異常に高くなったり（異常過熱状態）または過熱度が異常に低くなると（異常湿り状態）、過冷却用膨張弁（29）の開度が制御される。例えば、吐出冷媒が異常過熱状態になると、過冷却用膨張弁（29）の開度が大きくなり圧縮機（21a,21b,21c）への分岐冷媒のインジェクション量が増大される。逆に、吐出冷媒が異常湿り状態になると、過冷却用膨張弁（29）の開度が小さくなり圧縮機（21a,21b,21c）への分岐冷媒のインジェクション量が減少される。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、冷却負荷に応じて過冷却後の液冷媒の目標温度を決定し、液冷媒の過冷却温度が目標温度となるように過冷却用膨張弁（29）を開度制御するようにした。したがって、冷却負荷に応じて液冷媒の過冷却度を調節することができる。つまり、冷却負荷が小さいときは、過冷却熱交換器（28）における分岐冷媒の流量を減少させて過冷却度を小さくすることができる。この場合、圧縮機（21a,21b,21c）の中間圧の圧縮室へのインジェクション量が減少する。よって、圧縮機（21a,21b,21c）において冷媒流量が減少するため、圧縮機（21a,21b,21c）の仕事量を軽減させることができる。このように、圧縮機（21a,21b,21c）の仕事量を冷却負荷の大小に応じて適切に調節することができるため、省エネを図ることができる。
【００２１】
また、第２の発明によれば、冷却負荷に応じて圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が設定される場合、該運転周波数に基づいて目標温度を決定するようにした。したがって、冷却負荷に応じた目標温度を簡易な構成で且つ容易に決定することができる。
【００２２】
また、第３の発明によれば、目標温度の下限値として外気温度よりも所定値だけ高い値を設けるようにした。したがって、常に過冷却後の液冷媒の温度を外気温度より高くすることができる。これにより、例えば、圧縮機（21a,21b,21c）や熱源側熱交換器（25）が収納された熱源ユニットと、利用側熱交換器（53）が収容された利用ユニットとを繋ぐ連絡配管を過冷却後の液冷媒が流れる場合、液冷媒が外気から吸熱することはない。つまり、過冷却後の液冷媒が外気によって加熱されることはない。よって、過冷却後の液冷媒の熱ロスを防止することができ、その結果、運転効率の向上および省エネを一層図ることができる。
【００２３】
また、第４の発明によれば、複数の圧縮機（21a,21b,21c）が並列接続されている場合、それら圧縮機（21a,21b,21c）の合計運転周波数に基づいて目標温度を決定するようにした。したがって、圧縮機（21a,21b,21c）が複数の場合でも、より冷却負荷に応じた適切な目標温度を決定することができる。よって、確実に省エネを図ることができる。
【００２４】
さらに、第５の発明によれば、液温制御モード以外に吐出温度制御モードを備えるようにしたので、吐出冷媒が異常に湿り状態または過熱状態となるのを回避しながら、冷却負荷に応じて液冷媒の過冷却度を調節することができる。よって、信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
〈全体構成〉
図１に示すように、本実施形態の冷凍装置（1）は、１台の庫外ユニット（2）と、該庫外ユニット（2）に並列接続された２台の庫内ユニット（3）と、コントローラ（80）とを備えている。この冷凍装置（1）は、庫外ユニット（2）と庫内ユニット（3）とが液側連絡配管（14）とガス側連絡配管（15）によって接続されたいわゆるセパレートタイプのもので、冷蔵倉庫内を冷却するものである。
【００２７】
上記庫外ユニット（2）には庫外回路（20）が、各庫内ユニット（3）には庫内回路（50）がそれぞれ設けられている。この冷凍装置（1）では、庫外回路（20）に対して各庫内回路（50）が上述した連絡配管（14,15）で接続されることによって、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を構成している。
【００２８】
上記庫外回路（20）の端部には、それぞれ閉鎖弁（11,12）が設けられている。一方の閉鎖弁（11）には、液側連絡配管（14）の一端が接続されている。この液側連絡配管（14）の他端は、２つに分岐して各庫内回路（50）の液側端に接続されている。他方の閉鎖弁（12）には、ガス側連絡配管（15）の一端が接続されている。このガス側連絡配管（15）の他端は、２つに分岐して各庫内回路（50）のガス側端に接続されている。
【００２９】
〈庫外ユニット〉
上記庫外ユニット（2）の庫外回路（20）には、３台の圧縮機（21a,21b,21c）、四路切換弁（24）、庫外熱交換器（25）、レシーバ（27）、過冷却熱交換器（28）、過冷却用膨張弁（29）および庫外膨張弁（31）が設けられている。
【００３０】
上記３台の圧縮機（21a,21b,21c）は、可変容量圧縮機（21a）、第１固定容量圧縮機（21b）および第２固定容量圧縮機（21c）であり、互いに並列に接続されている。これら圧縮機（21a,21b,21c）は、何れも全密閉式高圧ドーム型のスクロール圧縮機により構成されている。つまり、各圧縮機（21a,21b,21c）は、図示しないが、主としてスクロール型圧縮機構およびそれを駆動するための電動機がケーシング内に収納されている。そして、各圧縮機（21a,21b,21c）では、後述する吸入管（23a,23b,23c）から直接圧縮機構の圧縮室へ流入した吸入冷媒が圧縮された後、一旦ケーシングの内部空間へ吐出されてから後述する吐出管（22a,22b,22c）へ流出する。可変容量圧縮機（21a）は、インバータの出力周波数を変化させることで電動機の回転数が変化し、その容量が可変となっている。第１固定容量圧縮機（21b）および第２固定容量圧縮機（21c）は、電動機が常に一定の回転数で運転され、その容量が変更不能となっている。
【００３１】
上記各圧縮機（21a,21b,21c）の吐出側には、それぞれ吐出管（22a,22b,22c）が接続されている。各吐出管（22a,22b,22c）には、それぞれ逆止弁（CV）が設けられている。これらの吐出管（22a,22b,22c）は、吐出合流管（22）を介して四路切換弁（24）の第１ポートに接続されている。上記の逆止弁（CV）は、各圧縮機（21a,21b,21c）から吐出合流管（22）へ向かう冷媒の流れのみを許容する弁である。
【００３２】
上記各圧縮機（21a,21b,21c）の吸入側には、それぞれ吸入管（23a,23b,23c）が接続されている。これらの吸入管（23a,23b,23c）は、吸入合流管（23）を介して四路切換弁（24）の第２ポートに接続されている。
【００３３】
上記四路切換弁（24）の第３ポートには庫外熱交換器（25）の一端（ガス側端）が、四路切換弁（24）の第４ポートには閉鎖弁（12）がそれぞれ接続されている。この四路切換弁（24）は、第１ポートと第３ポートが互いに連通し且つ第２ポートと第４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ポートと第４ポートが互いに連通し且つ第２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）とに切り換え可能となっている。
【００３４】
上記庫外熱交換器（25）の他端（液側端）は、第１液管（32）を介してレシーバ（27）の頂部に接続されている。庫外熱交換器（25）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、熱源側熱交換器を構成している。庫外熱交換器（25）の近傍には、庫外ファン（26）が設けられている。そして、庫外熱交換器（25）は、冷媒が庫外ファン（26）によって送られた庫外空気と熱交換するように構成されている。第１液管（32）には、レシーバ（27）へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（CV）が設けられている。
【００３５】
上記過冷却熱交換器（28）は、高圧側流路（28a）と低圧側流路（28b）を備えている。高圧側流路（28a）の流入端は、レシーバ（27）の底部に接続されている。また、高圧側流路（28a）の流出端は、第２液管（33）を介して閉鎖弁（11）に接続されている。第２液管（33）には、閉鎖弁（11）へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（CV）が設けられている。一方、低圧側流路（28b）の流入端は、本発明に係る分岐管である第１分岐管（34）を介して第２液管（33）に接続されている。第１分岐管（34）は、第２液管（33）における逆止弁（CV）の上流側から分岐している。第１分岐管（34）には、過冷却用膨張弁（29）が設けられている。この過冷却用膨張弁（29）は、開度可変な電子膨張弁により構成されている。低圧側流路（28b）の流出端には、インジェクション管（37）の一端（流入端）が接続されている。この過冷却熱交換器（28）は、例えばプレート型熱交換器であり、高圧側流路（28a）および低圧側流路（28b）を流れる冷媒同士が熱交換するように構成されている。
【００３６】
上記インジェクション管（37）の他端（流出端）は、３つの分岐インジェクション管（37a,37b,37c）に分岐している。これら３つの分岐インジェクション管（37a,37b,37c）は、それぞれ各圧縮機（21a,21b,21c）に接続され、中間圧の圧縮室に連通している。つまり、これらインジェクション管（37,37a,37b,37c）は、過冷却熱交換器（28）から各圧縮機（21a,21b,21c）の圧縮機構における中間圧の圧縮室へガス冷媒を注入するインジェクション回路を構成している。そして、これらの構成がいわゆるエコノマイザシステムとして構成されている。なお、固定容量圧縮機（21b,21c）に接続される分岐インジェクション管（37b,37c）には、圧縮機（21b,21c）側から順に逆止弁（CV）および電磁弁（SV）がそれぞれ設けられている。
【００３７】
上記レシーバ（27）は、上述したように庫外熱交換器（25）と過冷却熱交換器（28）との間に配置され、庫外熱交換器（25）で凝縮した高圧冷媒を一時的に貯留できるようになっている。また、レシーバ（27）の頂部には、電磁弁（SV）を有するガス抜き管（41）の一端が接続されている。ガス抜き管（41）の他端は、インジェクション管（37）の途中に接続されている。このガス抜き管（41）は、電磁弁（SV）を開状態とすることで、レシーバ（27）からインジェクション管（37）へガス冷媒が流れる。
【００３８】
上記第２液管（33）における逆止弁（CV）と閉鎖弁（11）の間には、第２分岐管（35）の一端が接続されている。第２分岐管（35）の他端は、第１液管（32）における逆止弁（CV）の下流側に接続されている。第２分岐管（35）には、第１液管（32）へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁（CV）が設けられている。また、第１液管（32）と第２液管（33）との間には、レシーバ（27）および過冷却熱交換器（28）をバイパスする第３分岐管（36）が接続されている。つまり、第３分岐管（36）の一端は第１液管（32）における逆止弁（CV）の上流側に接続され、他端は第２液管（33）における第１分岐管（34）の接続部よりも上流側に接続されている。この第３分岐管（36）には、庫外膨張弁（31）が設けられている。庫外膨張弁（31）は、開度が調節可能な電子膨張弁であり、熱源側膨張弁を構成している。
【００３９】
上記各吐出管（22a,22b,22c）には、それぞれ逆止弁（CV）の上流側に油分離器（38a,38b,38c）が設けられている。油分離器（38a,38b,38c）は、圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。そして、各油分離器（38a,38b,38c）には、それぞれ油戻し管（39a,39b,39c）が接続されている。これら３つの油戻し管（39a,39b,39c）は、油戻し合流管（39）の一端（流入端）に合流している。油戻し合流管（39）の他端（流出端）は、インジェクション管（37）におけるガス抜き管（41）の接続部に接続されている。つまり、油戻し合流管（39）は、各圧縮機（21a,21b,21c）における中間圧の圧縮室に連通している。また、可変容量圧縮機（21a）に対応する油戻し管（39a）には、キャピラリチューブ（CP）が設けられている。固定容量圧縮機（21b,21c）に対応する各油戻し管（39b,39c）には、油分離器（38b,38c）側から逆止弁（CV）およびキャピラリチューブ（CP）が順に設けられている。これら逆止弁（CV）は、油戻し合流管（39）へ向かう冷凍機油の流れのみを許容する弁である。
【００４０】
上記各油戻し管（39a,39b,39c）および油戻し合流管（39）は、各油分離器（38a,38b,38c）で分離された冷凍機油を各圧縮機（21a,21b,21c）における中間圧の圧縮室へ戻す油戻し通路を構成している。このように、油分離器（38a,38b,38c）からの冷凍機油は、吸入管（23a,23b,23c）ではなく中間圧の圧縮室へ戻されるため、低圧冷媒によって冷却されて粘度が上昇するようなことはない。
【００４１】
上記庫外回路（20）には、各種センサや圧力スイッチが設けられている。具体的に、各吐出管（22a,22b,22c）には、それぞれ吐出管温度センサ（61）と高圧圧力スイッチ（62）が設けられている。吐出管温度センサ（61）は吐出管（22a,22b,22c）の温度を検出するものであり、高圧圧力スイッチ（62）は吐出圧力を検出して異常高圧時には冷凍装置（1）を緊急停止させるものである。吸入合流管（23）には、該吸入合流管（23）の温度を検出するための吸入管温度センサ（63）が設けられている。各吐出管（22a,22b,22c）の合流箇所（即ち、吐出合流管（22）の流入端）には、圧縮機（21a,21b,21c）の吐出圧力を検出するための吐出圧力センサ（64）が設けられている。各吸入管（23a,23b,23c）の合流箇所には、圧縮機（21a,21b,21c）の吸入圧力を検出するための吸入圧力センサ（65）が設けられている。庫外ファン（26）の近傍には、外気温度を検出するための外気温センサ（67）が設けられている。
【００４２】
また、上記第２液管（33）には、液温度センサ（68）が設けられている。液温度センサ（68）は、液冷媒の温度を検出する温度検出手段を構成している。
【００４３】
〈庫内ユニット〉
上記２つの庫内ユニット（3）は同様に構成されている。各庫内ユニット（3）には、庫内回路（50）が設けられている。庫内回路（50）は、液側端からガス側端へ向かって順に、加熱用配管（51）、庫内膨張弁（52）および庫内熱交換器（53）が設けられている。
【００４４】
上記庫内膨張弁（52）は、開度が調節可能な電子膨張弁であり、利用側膨張弁を構成している。庫内熱交換器（53）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、本発明に係る利用側熱交換器を構成している。庫内熱交換器（53）の近傍には、庫内ファン（54）が設けられている。そして、庫内熱交換器（53）は、冷媒が庫内ファン（54）によって送られた庫内空気と熱交換するように構成されている。
【００４５】
また、上記庫内熱交換器（53）の下方には、加熱用配管（51）が配設されたドレンパン（55）が設けられている。このドレンパン（55）は、庫内熱交換器（53）から滴下する結露水を回収するものである。ドレンパン（55）では、結露水が凍結して生成される氷塊を加熱用配管（51）を流通する冷媒の熱を利用して融解する。
【００４６】
また、上記庫内回路（50）には、３つの温度センサが設けられている。具体的に、庫内熱交換器（53）の伝熱管には、冷媒の蒸発温度を検出するための蒸発温度センサ（72）が設けられている。庫内回路（50）におけるガス側端の近傍には、ガス冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ（73）が設けられている。庫内ファン（54）の近傍には、庫内の温度を検出するための庫内温度センサ（74）が設けられている。
【００４７】
〈コントローラ〉
上記コントローラ（80）は、圧縮機（21a,21b,21c）およびファン（26,54）の駆動制御を行うと共に、各種の弁（24,29,31,52,SV）の切換や開度調節を行い、冷凍装置（1）の運転を制御するものである。また、コントローラ（80）は、上述した各センサ（61〜69,71〜74）および高圧圧力スイッチ（62）の検出値が入力され、本発明に係る制御手段を構成している。
【００４８】
そして、上記コントローラ（80）は、本発明の特徴として、過冷却用膨張弁（29）の開度制御として、第１制御モードと第２制御モードを備えている。第１制御モードは、万一各圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の過熱度が異常状態になると、過冷却用膨張弁（29）の開度を制御して吐出冷媒の過熱度を正常状態に戻すモードである。第２制御モードは、庫内熱交換器（53）の冷却負荷に応じて過冷却用膨張弁（29）の開度を制御して過冷却熱交換器（28）における液冷媒の過冷却温度を調節するモードである。なお、第１制御モードおよび第２制御モードは、それぞれ本発明に係る吐出温度制御モードおよび液温制御モードを構成している。このコントローラ（80）の具体的な制御動作については後述する。
【００４９】
−運転動作−
次に、上記冷凍装置（1）の運転動作について図２および図３を参照しながら説明する。冷凍装置（1）は、冷蔵倉庫内を所定温度（例えば、５℃）に維持する冷却運転を行うように構成されている。３台の圧縮機（21a,21b,21c）のうち少なくとも１台が運転されて、各庫内ユニット（3）で庫内の冷却が行われる。
【００５０】
〈冷却運転〉
この冷却運転では、３台の圧縮機（21a,21b,21c）のうち少なくとも１台が駆動されて、各庫内ユニット（3）で庫内が冷却される。ここでは、３台全ての圧縮機（21a,21b,21c）を駆動する場合について説明する。また、この冷却運転において、四路切換弁（24）は第１状態に設定される（図２に示す状態）。また、過冷却用膨張弁（29）および庫内膨張弁（52）の開度が適宜調節される一方、庫外膨張弁（31）が全閉状態に設定される。各電磁弁（SV）は、運転状態に応じて開閉される。
【００５１】
この冷却運転では、冷媒回路（10）において、庫外熱交換器（25）が凝縮器として機能し且つ各庫内熱交換器（53）が蒸発器として機能する蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。つまり、３台の圧縮機（21a,21b,21c）が駆動されると、冷媒回路（10）において図２に示す実線の矢印の方向に冷媒が流れる。
【００５２】
具体的に、各圧縮機（21a,21b,21c）では、圧縮機構で圧縮された高温高圧のガス冷媒が吐出管（22a,22b,22c）へ吐出される（図３のＡ位置）。各吐出管（22a,22b,22c）のガス冷媒は、吐出合流管（22）に流入する。その際、各油分離器（38a,38b,38c）では、流入した吐出冷媒から冷凍機油が分離されて貯留する。各油分離器（38a,38b,38c）に貯留された冷凍機油は、各油戻し管（39a,39b,39c）および油戻し合流管（39）を通ってインジェクション管（37）へ流入する。
【００５３】
吐出合流管（22）に流入した冷媒は、四路切換弁（24）を介して庫外熱交換器（25）へ流入する。庫外熱交換器（25）では、冷媒が庫外空気と熱交換して凝縮する（図３のＢ位置）。凝縮した冷媒は、第１液管（32）、レシーバ（27）および過冷却熱交換器（28）の高圧側流路（28a）を順に介して第２液管（33）へ流入する。第２液管（33）に流入した冷媒は、一部が第１分岐管（34）へ流れ、残りが液側連絡配管（14）へ流れる。
【００５４】
第１分岐管（34）へ流れた冷媒（分岐冷媒）は、過冷却用膨張弁（29）で減圧された後、過冷却熱交換器（28）の低圧側流路（28b）へ流入する（図３のＦ位置）。過冷却熱交換器（28）では、高圧側流路（28a）の冷媒と低圧側流路（28b）の冷媒（分岐冷媒）とが熱交換する。これにより、高圧側流路（28a）の冷媒が過冷却され（図３のＣ位置）、低圧側流路（28b）の冷媒が蒸発する（図３のＧ位置）。低圧側流路（28b）で蒸発したガス冷媒は、インジェクション管（37）へ流れる。したがって、液側連絡配管（14）へは、過冷却熱交換器（28）で過冷却された液冷媒が流入することとなる。
【００５５】
このように、庫外熱交換器（25）で凝縮した冷媒の一部がインジェクション管（37）へ流れるため、液側連絡配管（14）へ流入する冷媒の流量が減少する。ところが、その液側連絡配管（14）へ流入する液冷媒は過冷却された分その熱量が増大しているので、後述する庫内熱交換器（53）における冷却能力が減少することはない。
【００５６】
液側連絡配管（14）へ流れた冷媒は、各庫内回路（50）へ分流する。庫内回路（50）へ流入した冷媒は、加熱用配管（51）を流通する。その際、ドレンパン（55）では、結露水が凍結した氷塊が加熱用配管（51）の冷媒によって融解される。これにより、加熱用配管（51）を流れる冷媒がさらに過冷却される（図３では図示せず）。加熱用配管（51）を流出した冷媒は、庫内膨張弁（52）で減圧された後（図３のＤ位置）、庫内熱交換器（53）へ流入する。庫内熱交換器（53）では、冷媒が庫内空気と熱交換して蒸発する（図３のＥ位置）。これにより、庫内空気が冷却される。
【００５７】
各庫内熱交換器（53）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（15）を介して再び庫外回路（20）へ流入する。庫外回路（20）へ流入した冷媒は、四路切換弁（24）を介して吸入合流管（23）へ流れ、吸入管（23a,23b,23c）から各圧縮機（21a,21b,21c）へ吸入される。圧縮機（21a,21b,21c）へ吸入された冷媒は、圧縮された後再び吐出され、この循環が繰り返される。
【００５８】
一方、インジェクション管（37）へ流れたガス冷媒は、油戻し合流管（39）から流入した冷凍機油と共に、各分岐インジェクション管（37a,37b,37c）を経て各圧縮機（21a,21b,21c）の圧縮機構における中間圧の圧縮室へ流入する。ここで、冷凍装置（10）では、インジェクションされる冷媒の圧力が中間圧の圧縮室内の冷媒の圧力よりも高くなるように構成されている。そうでないと、分岐インジェクション管（37a,37b,37c）から中間圧の圧縮室へ冷媒が流入しにくくなるからである。
【００５９】
中間圧の圧縮室では、その圧縮室内の冷媒（図３のＨ位置）とインジェクションされた冷媒（図３のＧ位置）とが混合されて図３のＩ位置の冷媒となる。つまり、中間圧の圧縮室内の冷媒は冷却されながら圧縮される。これにより、圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒温度（即ち、吐出管温度）が低下することとなる。
【００６０】
〈コントローラの動作〉
コントローラ（80）は、上記運転中において、図４〜図６に示すフローに基づいて過冷却用膨張弁（29）の開度を制御する。
【００６１】
先ず、図４のフローがスタートすると、ステップＳＴ１において、各圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の温度状態および過熱状態が判定される。具体的には、３台の圧縮機（21a,21b,21c）の少なくとも１台について、吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）が所定値（例えば、６０℃）未満で、且つ、吐出冷媒の過熱度（ＴｐＳＨ１,ＴｐＳＨ２,ＴｐＳＨ３）が所定値（例えば、１０℃）未満である場合、吐出冷媒の過熱度が異常に低い状態（即ち、異常湿り状態）であると判定される。また、ステップＳＴ１では、３台の圧縮機（21a,21b,21c）の少なくとも１台について、吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）が所定値（例えば、１００℃）を超えている場合、吐出冷媒の過熱度が異常に高い状態（即ち、異常過熱状態）であると判定される。
【００６２】
ステップＳＴ１において、吐出冷媒の過熱度が異常状態（即ち、異常湿り状態または異常過熱状態）であると判定された場合はステップＳＴ２へ移行し、そうでない場合はステップＳＴ３へ移行する。
【００６３】
なお、吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）は、吐出管温度センサ（61）の検出温度であり、Ｔｐ１,Ｔｐ２およびＴｐ３はそれぞれ可変容量圧縮機（21a）、第１固定容量圧縮機（21b）および第２固定容量圧縮機（21c）の吐出管温度を示す。吐出冷媒の過熱度（ＴｐＳＨ１,ＴｐＳＨ２,ＴｐＳＨ３）は、吐出圧力に相当する飽和温度（圧力相当飽和温度）と吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）との差で表される。なお、吐出圧力は吐出圧力センサ（64）の検出圧力である。
【００６４】
ステップＳＴ２では、図５に示すフローに基づいて、過冷却用膨張弁（29）が第１制御モードで制御される。先ず、ステップＳＴ２１において、最大吐出管温度（Ｔｐ）に基づいて過冷却用膨張弁（29）の開度調節量（Δpls）が決定される。具体的に、開度調節量（Δpls）は例えば以下の式により算出される。
【００６５】
開度調節量（Δpls）＝ａ×Ｐ＋ｂ×Ｉ＋ｃ×Ｄ
Ｐ＝（Ｔｐ０−ＭＴｐ）−（Ｔｐ２０−ＭＴｐ）
Ｉ＝（Ｔｐ０−ＭＴｐ）＋２×（Ｔｐ５−ＭＴｐ）＋（Ｔｐ１０−ＭＴｐ）
Ｄ＝（Ｔｐ０−ＭＴｐ）−２×（Ｔｐ１０−ＭＴｐ）＋（Ｔｐ２０−ＭＴｐ）
ここに、ａ、ｂおよびｃは係数である。最大吐出管温度（Ｔｐ）は３つの吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）のうち最大のものであり、Ｔｐ０、Ｔｐ５、Ｔｐ１０およびＴｐ２０はそれぞれ現在、５秒前、１０秒前および２０秒前の最大吐出管温度を示す。ＭＴｐは、最大吐出管温度（Ｔｐ）の目標値として予め設定された値である。
【００６６】
このように、第１制御モードでは、最大吐出管温度（Ｔｐ）が目標値（ＭＴｐ）となるように、過冷却用膨張弁（29）の開度調節量（Δpls）が決定される。そして、ステップＳＴ２２において、過冷却用膨張弁（29）に対して開度変更指令が出され、過冷却用膨張弁（29）の開度が開度調節量（Δpls）の分だけ変更される。これにより、各圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒の過熱状態が正常になる。
【００６７】
例えば、過冷却用膨張弁（29）の開度が大きくなると、圧縮機（21a,21b,21c）へのインジェクション量が増大し、吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）が低下する。これにより、吐出冷媒の異常過熱状態が解消される。また、過冷却用膨張弁（29）の開度が小さくなると、圧縮機（21a,21b,21c）へのインジェクション量が減少し、吐出管温度（Ｔｐ１,Ｔｐ２,Ｔｐ３）が上昇する。これにより、吐出冷媒の異常湿り状態が解消される。
【００６８】
なお、上述した吐出冷媒の異常状態（異常過熱状態および異常湿り状態）は、例えば冷却負荷が急激に変動した場合に発生しやすく、非常に稀な状態である。言い換えると、図４のステップＳＴ１における判定式は、通常の冷却負荷の変動では満たさない構成となっている。
【００６９】
以上のように、ステップＳＴ２２において第１制御モードによる過冷却用膨張弁（29）の開度調節が終了すると、再び、図４のステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ１では、上述した判定動作が行われるが、既に吐出冷媒が正常となっているため、ステップＳＴ３へ移行する。
【００７０】
ステップＳＴ３では、図６に示すフローに基づいて、過冷却用膨張弁（29）が第２制御モードで制御される。先ず、ステップＳＴ３１において、液温度センサ（68）の目標温度（ＭＴＬ）、即ち過冷却後の第２液管（33）の液冷媒の目標温度が決定される。具体的に、目標温度（ＭＴＬ）は例えば以下の式により算出される。
【００７１】
目標温度（ＭＴＬ）＝ＭＩＮ｛ｆ(ＨＰ)−５，自動ＴＬ｝
つまり、「ｆ(ＨＰ)−５」と「自動ＴＬ」のうち値の小さい方が目標温度（ＭＴＬ）となる。
【００７２】
ここで、「ｆ(ＨＰ)−５」は、過冷却度５℃（即ち、サブクール５℃）を意味し、予め設定される固定値である。ｆ(ＨＰ)は、圧縮機（21a,21b,21c）の吐出圧力に相当する飽和温度を示している。また、この過冷却度は任意に変更可能である。これにより、目標温度（ＭＴＬ）は、常に、過冷却度５℃以下の温度に設定されることとなる。したがって、確実に第２液管（33）の冷媒を過冷却熱交換器（28）によって液冷媒とすることができ、庫内膨張弁（52）の制御性を向上させることができる。
【００７３】
「自動ＴＬ」は、図７に示すように、３台の圧縮機（21a,21b,21c）の合計運転周波数（以下、合計Ｈｚという。）に応じて変動する値である。具体的に、合計Ｈｚが第１所定値（ｆ１、例えば１００Ｈｚ）から第２所定値（ｆ２、例えば３００Ｈｚ）の間では、自動ＴＬと合計Ｈｚは互いに反比例の関係となっている。つまり、合計Ｈｚが高くなるほど自動ＴＬが低く設定される。そして、自動ＴＬは、合計Ｈｚが第１所定値（ｆ１）以下では上限値（Ｔ２、例えば５０℃）に設定され、合計Ｈｚが第２所定値（ｆ２）以上では下限値（Ｔ１、例えば１０℃）に設定される。
【００７４】
上記下限値（Ｔ１）は、本発明に係る目標温度（ＭＴＬ）の下限値を構成している。下限値（Ｔ１）は、外気温度よりも所定値（例えば、５〜１０℃）だけ高い温度に設定される。また、過冷却度である「ｆ(ＨＰ)−５」は、下限値（Ｔ１）より高い値に設定される。したがって、目標温度（ＭＴＬ）は、下限値（Ｔ１）より低い値に設定されることはなく、その結果、常に外気温度より高い値に設定される。
【００７５】
上記のように目標温度（ＭＴＬ）が決定されると、ステップＳＴ３２へ移行する。ステップＳＴ３２では、目標温度（ＭＴＬ）に基づいて過冷却用膨張弁（29）の開度調節量（Δpls）が決定される。目標温度（ＭＴＬ）が低くなると過冷却用膨張弁（29）の開度が大きくなり、目標温度（ＭＴＬ）が高くなると過冷却用膨張弁（29）の開度が小さくなる。具体的に、開度調節量（Δpls）は例えば以下の式により算出される。
【００７６】
開度調節量（Δpls）＝ａ×Ｐ＋ｂ×Ｉ＋ｃ×Ｄ
Ｐ＝（ＴＬ０−ＭＴＬ）−（ＴＬ２０−ＭＴＬ）
Ｉ＝（ＴＬ０−ＭＴＬ）＋２×（ＴＬ５−ＭＴＬ）＋（ＴＬ１０−ＭＴＬ）
Ｄ＝（ＴＬ０−ＭＴＬ）−２×（ＴＬ１０−ＭＴＬ）＋（ＴＬ２０−ＭＴＬ）
ここに、ａ、ｂおよびｃは係数である。ＴＬ０、ＴＬ５、ＴＬ１０およびＴＬ２０は、それぞれ現在、５秒前、１０秒前および２０秒前の液温度センサ（68）の検出温度を示す。
【００７７】
このように、第２制御モードでは、液温度センサ（68）の検出温度が目標温度（ＭＴＬ）となるように、過冷却用膨張弁（29）の開度調節量（Δpls）が決定される。そして、ステップＳＴ３３において、過冷却用膨張弁（29）に対して開度変更指令が出され、過冷却用膨張弁（29）の開度が開度調節量（Δpls）の分だけ変更される。その後、再び図４のステップＳＴ１に戻り、上述した動作を繰り返す。
【００７８】
以上のように、第２制御モードでは、目標温度（ＭＴＬ）が圧縮機（21a,21b,21c）の合計Ｈｚに基づいて決定される。この冷凍装置（10）では、庫内熱交換器（53）の冷却負荷（冷却要求）に応じて圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数が設定される。この運転周波数は、冷却負荷が大きいほど高い値に設定される。したがって、圧縮機（21a,21b,21c）の合計Ｈｚが高いほど庫内熱交換器（53）における冷却負荷が大きいこととなり、圧縮機（21a,21b,21c）の合計Ｈｚが低いほど庫内熱交換器（53）における冷却負荷が小さいこととなる。
【００７９】
したがって、上述した第２制御モードでは、例えば、冷却負荷が大きいと「自動ＴＬ」が低い値に設定され、その「自動ＴＬ」が「ｆ(ＨＰ)−５」よりも低いと「自動ＴＬ」が目標温度（ＭＴＬ）となる。目標温度（ＭＴＬ）が低くなると、過冷却用膨張弁（29）の開度は大きくなり、過冷却熱交換器（28）における分岐冷媒の流量が増大する。これにより、第２液管（33）の液冷媒の過冷却度が増大し液冷媒の熱量が増える。つまり、図３に示すＣ位置が左側に移動する。その結果、庫内熱交換器（53）における冷却能力が高くなる。
【００８０】
逆に、冷却負荷が小さいと「自動ＴＬ」が高い値に設定され、その「自動ＴＬ」が「ｆ(ＨＰ)−５」よりも低いと「自動ＴＬ」が目標温度（ＭＴＬ）となり、「自動ＴＬ」が「ｆ(ＨＰ)−５」よりも高いとその「ｆ(ＨＰ)−５」が目標温度（ＭＴＬ）となる。何れにしても上記の場合より目標温度（ＭＴＬ）が高くなるため、過冷却用膨張弁（29）の開度は小さくなり、過冷却熱交換器（28）における分岐冷媒の流量が減少する。これにより、第２液管（33）の液冷媒の過冷却度が低下し液冷媒の熱量が減る。つまり、図３に示すＣ位置が右側に移動する。その結果、庫内熱交換器（53）における冷却能力が低くなる。そして、この場合は、分岐インジェクション管（37a,37b,37c）から圧縮機（21a,21b,21c）へのインジェクション量が少なくなるため、圧縮機（21a,21b,21c）の仕事量が小さくなる。
【００８１】
なお、第２制御モードで過冷却用膨張弁（29）の開度が変動するが、その開度変動は圧縮機（21a,21b,21c）の吐出冷媒が異常状態（異常過熱状態または異常湿り状態）になるほどのものではない。つまり、第２制御モードによる過冷却用膨張弁（29）の開度変動では吐出冷媒は異常状態にはならない。
【００８２】
また、第２制御モードのステップＳＴ３１では、圧縮機（21a,21b,21c）の合計Ｈｚの代わりに、庫内温度とその設定温度との関係に基づいて目標温度（ＭＴＬ）を決定するようにしてもよい。具体的に、庫内温度がその設定温度よりも高くなるほど「自動ＴＬ」が低くなるように設定され、庫内温度がその設定温度に近づくほど、および庫内温度がその設定温度よりも低くなるほど「自動ＴＬ」が高くなるように設定される。つまり、本発明は、庫内熱交換器（53）の冷却負荷を庫内温度とその設定温度との関係でみるようにしてもよい。
【００８３】
−実施形態の効果−
上記実施形態によれば、圧縮機（21a,21b,21c）の運転周波数、即ち冷却負荷に応じて過冷却後の液冷媒の目標温度（ＭＴＬ）を決定し、過冷却後の液冷媒の温度が目標温度（ＭＴＬ）となるように過冷却用膨張弁（29）を開度制御するようにした。したがって、冷却負荷に応じて液冷媒の過冷却度を調節することができる。つまり、冷却負荷が小さいときは、過冷却熱交換器（28）における分岐冷媒の流量を減少させて過冷却度を小さくすることができる。この場合、分岐インジェクション管（37a,37b,37c）から圧縮機（21a,21b,21c）へのインジェクション量が減少するので、圧縮機（21a,21b,21c）の仕事量を軽減することができる。このように、圧縮機（21a,21b,21c）に無駄な仕事をさせなくてすむため、省エネを図ることができる。
【００８４】
また、複数の圧縮機（21a,21b,21c）が並列接続されている場合、それら圧縮機（21a,21b,21c）の合計運転周波数に基づいて目標温度（ＭＴＬ）を決定するようにした。したがって、圧縮機（21a,21b,21c）が複数の場合でも、より冷却負荷に応じた適切な目標温度（ＭＴＬ）を決定することができ、確実に省エネを図ることができる。
【００８５】
さらに、上記実施形態では、目標温度（ＭＴＬ）の下限値（Ｔ１）として外気温度よりも所定値だけ高い値を設けるようにした。したがって、常に過冷却後の液冷媒の温度を外気温度より高くすることができる。これにより、液側連絡配管（14）を流れる過冷却後の液冷媒が外気から吸熱することはない。よって、液側連絡配管（14）における冷媒の熱ロスの発生を防止することができる。その結果、運転効率の向上および省エネを一層図ることができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、吐出冷媒の異常状態を判定して異常であれば、過冷却用膨張弁（29）の開度を制御して圧縮機（21a,21b,21c）へのインジェクション量を調節するようにした。つまり、本実施形態の冷凍装置（1）は第１制御モードを備えるようにした。そのため、吐出冷媒が異常に湿り状態または過熱状態となるのを回避しながら、冷却負荷に応じて液冷媒の過冷却度を調節することができる。よって、信頼性が向上する。
【００８７】
また、特に連絡配管（14,15）が長くなると、配管抵抗が増大するため庫内熱交換器（53）における液冷媒の循環量が低下する。そのため、過冷却により液冷媒の熱量は増大するものの、結果として庫内熱交換器（53）における冷却能力増大をそれほど期待できない場合がある。ところが、本発明では、冷却負荷が大きいとき、即ち高い冷却能力を必要とするとき、過冷却用膨張弁（29）の開度が大きくなる。これにより、過冷却熱交換器（28）へ流れる分岐冷媒量が増大する一方、液側連絡配管（14）へ流れる液冷媒量は減少する。液冷媒量が少ないと配管抵抗が小さくなる。したがって、この場合、庫内熱交換器（53）における液冷媒の循環量はそれほど低下せず、確実に庫内熱交換器（53）の冷却能力増大を図ることができる。
【００８８】
《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よい。
【００８９】
例えば、上記実施形態において、結果として冷却負荷に応じて目標温度（ＭＴＬ）を決定する方法であれば、如何なる方法で目標温度（ＭＴＬ）を決定してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、庫内ユニット（3）が２台である場合を説明したが、これに限らず、１台または３台以上の場合でも同様の作用効果を得ることができる。
【００９１】
また、上記実施形態では、庫外回路（20）において３台の圧縮機（21a,21b,21c）を設けるようにしたが、圧縮機の台数は１台、２台または４台以上であっても同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
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】
【００９３】
以上説明したように、本発明は、液冷媒を過冷却した冷媒を圧縮機の中間圧室にインジェクションする、いわゆるエコノマイザシステムを有して、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施形態に係る冷凍装置の構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態に係る冷却運転時の冷媒流れを示す配管系統図である。
【図３】冷媒回路における冷媒状態を示すモリエル線図である。
【図４】コントローラの制御動作を示すフロー図である。
【図５】コントローラの第１制御モードによる制御動作を示すフロー図である。
【図６】コントローラの第２制御モードによる制御動作を示すフロー図である。
【図７】コントローラの第２制御モードを説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００９５】
1           冷凍装置
10          冷媒回路
21a         可変容量圧縮機（圧縮機）
21b         第１固定容量圧縮機（圧縮機）
21c         第２固定容量圧縮機（圧縮機）
25          庫外熱交換器（熱源側熱交換器）
28          過冷却熱交換器
29          過冷却用膨張弁
32          第１液管（液管）
33          第２液管（液管）
34          第１分岐管（分岐管）
53          庫内熱交換器（利用側熱交換器）
80          コントローラ（制御手段）
【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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