(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮要素（20）及び熱源熱交換器（14）を含む熱源回路（11）を備え、利用熱交換器（54）を有する利用ユニット（50）に接続されることにより、冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を構成する熱源ユニット（10）であって、
前記熱源回路（11）は、
前記熱源熱交換器（14）を放熱器とし、前記利用熱交換器（54）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、前記利用熱交換器（54）を放熱器とし、前記熱源熱交換器（14）を蒸発器とする第２冷凍サイクルとを切り換える切換部（24）と、
前記熱源回路（11）の液冷媒が流れる液管（32，33）の途中に接続される第１流路（40a）と、前記第１流路（40a）を流れる冷媒を冷却する熱媒体が流れる第２流路（40b）と
を有する過冷却熱交換器（40）と、
前記熱源熱交換器（14）と前記過冷却熱交換器（40）との間に配置され、前記第２冷凍サイクルにおいて冷媒を減圧する膨張弁（25）と、
前記第２冷凍サイクルにおいて、前記利用熱交換器（54）で放熱した冷媒の少なくとも一部が前記第１流路（40a）をバイパスするように構成されるバイパス流路（70）と、
前記第２冷凍サイクルにおいて、前記第１流路（40a）の冷媒の流通を制限し且つ前記
バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する流路切換機構（80）とを有する
ことを特徴とする熱源ユニット。
【請求項２】
請求項１において、
前記バイパス流路（70）は、前記過冷却熱交換器（40）と並列に接続され、前記流路切換機構（80）は、前記第１冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を許
容し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を禁止し、前記第２冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を
許容する
ことを特徴とする熱源ユニット。
【請求項３】
請求項２において、
前記流路切換機構（80）は、
前記バイパス流路（70）に接続され、前記利用熱交換器（54）側から前記熱源熱交換器（14）側への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁（CV6，CV9）と、
前記利用熱交換器（54）側の前記液管（32，33）における前記バイパス流路（70）の接続部と、前記第１流路（40a）の前記利用熱交換器（54）側の端部との間に接続され、前
記熱源熱交換器（14）側から前記利用熱交換器（54）側への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁（CV5）とを含むことを特徴とする熱源ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
前記圧縮要素（20）は、第１圧縮部（22，23）と第２圧縮部（21）とを有し、前記第１冷凍サイクルにおいて該第１圧縮部（22，23）で圧縮した冷媒を前記第２圧縮部（21）でさらに圧縮する二段圧縮式であることを特徴とする熱源ユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の熱源ユニット（10）と、前記利用熱交換器（54）を有する前記利用ユニット（50）とを備える冷凍装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記冷媒回路（2）は、前記利用熱交換器（54）を除霜するデフロスト運転において、
前記第２冷凍サイクルを行うことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の前記バイパス流路（70）、前記流路切換機構（80）、及び前記過冷却熱交換器（40）が一体的なユニットとして接続される過冷却ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱源ユニット、冷凍装置、及び過冷却ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒回路を備えた冷凍装置が知られている。特許文献１に開示の冷凍装置の冷媒回路は、圧縮器、空気熱交換器（熱源熱交換器）、膨張弁、庫内熱交換器（利用熱交換器）、及び過冷却器（過冷却熱交換器）を備える。冷媒回路では、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルが行われる。第１冷凍サイクルでは、熱源熱交換器が放熱器となり、利用熱交換器が蒸発器となる。第２冷凍サイクルでは、熱源熱交換器が蒸発器となり、利用熱交換器が放熱器となる。
【０００３】
冷凍装置は、冷却運転において、第１冷凍サイクルを行う。冷却運転時に利用熱交換器が着霜すると、冷凍装置はデフロスト運転を行う。デフロスト運転では、第２冷凍サイクルが行われ、利用熱交換器が放熱器となる。このため、冷媒によって利用熱交換器の表面の霜を融かすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した冷凍装置において、第１冷凍サイクルでは、熱源熱交換器で放熱した冷媒は、過冷却熱交換器で冷却された後、利用熱交換器で蒸発する。第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わると、利用熱交器側から比較的温度の高い冷媒が過冷却熱交換器へ流入する。このことによって、過冷却熱交換器の熱応力が増大し、過冷却熱交換器は応力割れを起こすおそれがある。
【０００６】
本開示の目的は、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換えたときに、過冷却熱交換器の熱応力が増大することを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様は、圧縮要素（20）、及び熱源熱交換器（14）を含む熱源回路（11）を備え、利用熱交換器（54）を有する利用ユニット（50）に接続されることにより、冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を構成する熱源ユニットであって、
前記熱源回路（11）は、前記熱源熱交換器（14）を放熱器とし、前記利用熱交換器（54）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、前記利用熱交換器（54）を放熱器とし、前記熱源熱交換器（14）を蒸発器とする第２冷凍サイクルとを切り換える切換部と、
前記熱源回路（11）の液冷媒が流れる液管（32，33）の途中に接続される第１流路（40a）と、前記第１流路（40a）を流れる冷媒を冷却する熱媒体が流れる第２流路（40b）と
を有する過冷却熱交換器（40）と、
前記熱源熱交換器（14）と前記過冷却熱交換器（40）との間に配置され、前記第２冷凍サイクルにおいて冷媒を減圧する膨張弁（25）と、
前記第２冷凍サイクルにおいて、前記利用熱交換器（54）で放熱した冷媒の少なくとも一部が前記第１流路（40a）をバイパスするように構成されるバイパス流路（70）と、
前記第２冷凍サイクルにおいて、前記第１流路（40a）の冷媒の流通を制限し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する流路切換機構（80）とを有する。
【０００８】
第１の態様では、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路を流れる冷媒の流量を減らすことができる。このため、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。
【０００９】
第２の態様は、前記バイパス流路（70）は、前記過冷却熱交換器（40）と並列に接続され、前記流路切換機構（80）は、前記第１冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を許容し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を禁止し、前記第２冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する。
【００１０】
第２の態様では、第１冷凍サイクルにおいて、冷媒の全量が第１流路を流通する。第２冷凍サイクルでは、冷媒の全量がバイパス流路（70）を流通するため、冷媒が第１流路（40a）を流通することを禁止できる。
【００１１】
第３の態様は、前記流路切換機構（80）は、前記バイパス流路（70）に接続され、前記利用熱交換器（54）側から前記熱源熱交換器（14）側への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁（CV6，CV9）と、前記利用熱交換器（54）側の前記液管（32，33）における前記バイパス流路（70）の接続部と、前記第１流路（40a）の前記利用熱交換器（54）側の端部との間に接続され、前記熱源熱交換器（14）側から前記利用熱交換器（54）側への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁（CV5）とを含む。
【００１２】
第３の態様では、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの切換えに伴って、第１逆止弁（CV6，CV9）及び第２逆止弁（CV5）が冷媒の流路を切り換える。第２冷凍サイクルでは、冷媒が第１流路に流入することを制限できる。
【００１３】
第４の態様は、前記圧縮要素（20）は、第１圧縮部（22，23）と第２圧縮部（21）とを有し、前記第１冷凍サイクルにおいて該第１圧縮部（22，23）で圧縮した冷媒を前記第２圧縮部（21）でさらに圧縮する二段圧縮式である。
【００１４】
第５の態様は、冷凍装置（1）は、熱源ユニット（10）と、利用熱交換器（54）を有する利用ユニット（50）と備える。
【００１５】
第６の態様は、前記冷媒回路（2）は、前記利用熱交換器（54）を除霜するデフロスト運転において、前記第２冷凍サイクルを行う。
【００１６】
第６の態様では、第２冷凍サイクルを行うことによって、冷凍装置（1）の利用熱交換器を除霜できる。
【００１７】
第７の態様は、前記バイパス流路（70）、前記流路切換機構（80）、及び前記過冷却熱交換器（40）が、一体的な過冷却ユニットとして接続される。
【００１８】
第７の態様では、過冷却ユニットを、熱源ユニットとは別体として設置できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態に係る冷凍装置の配管系統図である。
【図２】図２は、冷却運転の冷媒の流れを示した図１に相当する図である。
【図３】図３は、デフロスト運転の冷媒の流れを示した図１に相当する図である。
【図４】図４は、変形例１に係る冷凍装置の配管系統図である。
【図５】図５は、冷却運転の冷媒の流れを示した図４に相当する図である。
【図６】図６は、デフロスト運転の冷媒の流れを示した図４に相当する図である。
【図７】図７は、変形例２に係る冷凍装置の過冷却熱交換器及びその周辺構造を拡大した配管系統図である。
【図８】図８は、冷却運転の冷媒の流れを示した図７に相当する図である。
【図９】図９は、デフロスト運転の冷媒の流れを示した図７に相当する図である。
【図１０】図１０は、変形例３に係る冷凍装置の配管系統図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る冷凍装置の図７に相当する図である。
【図１２】図１２は、その他の実施形態に係る冷凍装置の図７に相当する図である。
【図１３】図１３は、その他の実施形態に係る冷凍装置の図７に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、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。
【００２１】
《実施形態》
〈全体構成〉
実施形態に係る冷凍装置（1）は、冷凍倉庫の庫内の空気を冷却する。図１に示すよう
に、冷凍装置（1）は、室外ユニット（10）と庫内ユニット（50）とコントローラ（100）とを備える。室外ユニット（10）は、熱源ユニットであって、屋外に設置される。庫内ユニット（50）は、利用ユニット（50）である。
【００２２】
室外ユニット（10）は、熱源回路（11）を備える。庫内ユニット（50）は、利用回路（51）を備える。冷凍装置（1）では、熱源回路（11）と利用回路（51）とが連絡配管（3,4）を介して互いに接続されることによって、冷媒回路（2）が構成される。冷媒回路（2）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
【００２３】
熱源回路（11）と利用回路（51）とは、液連絡配管（3）及びガス連絡配管（4）によって互いに接続されている。液連絡配管（3）の一端は、熱源回路（11）の一端部に接続された液側閉鎖弁（17）に接続されている。ガス連絡配管（4）の一端は、熱源回路（11）の他端部に接続されたガス側閉鎖弁（18）に接続されている。
【００２４】
−室外ユニット−
室外ユニット（10）は、屋外に設置される熱源ユニットである。室外ユニット（10）は、室外ファン（15）と熱源回路（11）とを有する。熱源回路（11）は、圧縮要素（20）と、四方切換弁（24）と、室外熱交換器（14）と、気液分離器（39）と、過冷却熱交換器（40）とを有する。
【００２５】
〈圧縮要素、及びその周辺構造〉
圧縮要素（20）は、熱媒体である冷媒を圧縮する。圧縮要素（20）は、低段側の第１圧縮部（22，23）で圧縮した冷媒を高段側の第２圧縮部（21）でさらに圧縮する二段圧縮式を構成する。具体的に、第１圧縮部（22，23）は、第１低段側圧縮機（22）及び第２低段側圧縮機（23）である。第２圧縮部（21）は、高段側圧縮機（21）である。第１低段側圧縮機（22）と第２低段側圧縮機（23）とは、互いに並列に接続される。各圧縮機（21〜23）は、いずれも全密閉式高圧ドーム型のスクロール圧縮機で構成される。
【００２６】
各圧縮機（21〜23）には、圧縮機構（図示せず）と該圧縮機構を駆動する電動機（図示せず）とがそれぞれ接続されている。高段側圧縮機（21）及び第２低段側圧縮機（23）の電動機には、該電動機の回転数を所定範囲内で自在に変更可能なインバータが接続されている。このインバータにより電動機の回転数を調整して、高段側圧縮機（21）及び第２低段側圧縮機（23）の運転容量を増減させることができる。第１低段側圧縮機（22）の電動機には、前記インバータは接続されていない。そのため、第１低段側圧縮機（22）の運転容量は固定である。第１低段側圧縮機（22）は、一定の回転速度で回転する。
【００２７】
高段側圧縮機（21）には、第１吸入管（44）及び第１吐出管（41）が接続される。第１低段側圧縮機（22）には、第２吸入管（45）及び第２吐出管（42）が接続される。第２低段側圧縮機（23）には、第３吸入管（46）及び第３吐出管（43）が接続される。
【００２８】
第２吸入管（45）及び第３吸入管（46）は、第１合流管（48）に接続される。第２吐出管（42）及び第３吐出管（43）は、第２合流管（47）に接続される。熱源回路（11）には、一端が第１合流管（48）の途中に接続し、他端が第２合流管（47）の途中に接続する接続管（49）が設けられる。接続管（49）には、第４電動弁（53）が接続される。第４電動弁（53）は、流量調整弁である。第４電動弁（53）は、接続管（49）の冷媒の流量を調節する。
【００２９】
〈四方切換弁〉
四方切換弁（24）は、冷媒の流路を切り換える切換部を構成する。四方切換弁（24）は、第１〜第４ポート(P1〜P4)を備える。第１ポート（P1）は、高段側圧縮機（21）の第１吐出管（41）に接続する。第２ポート（P2）は、第１吸入管（44）に接続する。第３ポート（P3）は、室外熱交換器（14）のガス端部に連通する。第４ポート（P4）は、第２合流管（47）に接続する。
【００３０】
四方切換弁（24）は、第１状態（図１に実線で示す状態）と第２状態（図１に破線で示す状態）とに切換え可能に構成されている。第１状態では、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）とが互いに連通し、且つ第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが互いに連通する。第２状態では、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）とが互いに連通し、且つ第１ポート（P1）と第４ポート（P4）とが互いに連通する。
【００３１】
〈室外熱交換器〉
室外熱交換器（14）は、熱源熱交換器を構成する。室外熱交換器（14）はフィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。室外ファン（15）は、室外熱交換器（14）の近傍に配置される。室外ファン（15）は、室外空気を搬送する。室外熱交換器（14）は、その内部を流れる冷媒と、室外ファン（15）が搬送する室外空気とを熱交換させる。
【００３２】
室外熱交換器（14）のガス端は、四方切換弁（24）の第３ポート（P3）に連通する。室外熱交換器（14）の液端は、第１管（31）の一端に接続する。
【００３３】
〈気液分離器、過冷却熱交換器、及びその周辺構造〉
気液分離器（39）は、冷媒を貯留する容器を構成する。気液分離器（39）は、冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離する。
【００３４】
過冷却熱交換器（40）は、第１流路（40a）と第２流路（40b）とを有する。第１流路（40a）は液冷媒が流通する液管（32，33）の途中に接続される。第２流路（40b）には、熱媒体である冷媒が流れる。第２流路は、第１流路（40a）を流れる冷媒を冷却する流路である。過冷却熱交換器（40）では、第１流路（40a）を流れる冷媒と、第２流路（40b）を流れる冷媒とが熱交換される。
【００３５】
室外熱交換器（14）の液端部と気液分離器（39）の上部との間には、第１管（31）が接続される。第１管（31）には、第４室外逆止弁（CV4）が接続される。第４室外逆止弁（CV4）は、室外熱交換器（14）から気液分離器（39）側への冷媒の流れを許容し、その逆の冷媒の流れを禁止する。
【００３６】
気液分離器（39）の下部と過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）の一端との間には
、第２管（32）が接続される。第２管（32）は液管の一部を構成する。第２管（32）には、室外膨張弁（25）が接続される。室外膨張弁（25）は、その開度が可変な電子膨張弁である。
【００３７】
第１流路（40a）の他端と液側閉鎖弁（17）との間には第３管（33）が接続される。第３管（33）は液管の一部を構成する。第３管（33）には、第２逆止弁である第５室外逆止弁（CV5）が接続される。第５室外逆止弁（CV5）は、室外熱交換器（14）側から庫内熱交換器（54）側への冷媒の流通を許容し、その逆の冷媒の流れを禁止する。
【００３８】
第３管（33）には、第４管（34）が接続される。第４管（34）の一端は、第３管（33）における第５室外逆止弁（CV5）と液側閉鎖弁（17）との間に接続する。第４管（34）の他端は、第１管（31）における第４室外逆止弁（CV4）と気液分離器（39）との間に接続する。第４管（34）には、第１逆止弁である第６室外逆止弁（CV6）が接続される。第６室外逆止弁（CV6）は、庫内熱交換器（54）側から室外熱交換器（14）側への冷媒の流通を許容し、その逆の冷媒の流れを禁止する。
【００３９】
第２管（32）には、第５管（35）が接続される。第５管（35）の一端は、第２管（32）における室外膨張弁（25）と第１流路（40a）との間に接続する。第５管（35）の他端は、第１管（31）における第４室外逆止弁（CV4）と室外熱交換器（14）との間に接続する。第５管（35）には、第７室外逆止弁（CV7）が接続されている。第７室外逆止弁（CV7）は、庫内熱交換器（54）側から室外熱交換器（14）側への冷媒の流れを許容し、その逆の冷媒の流れを禁止する。
【００４０】
〈インジェクション回路〉
熱源回路（11）は、インジェクション回路（60）を含む。インジェクション回路（60）は、中間圧の冷媒を圧縮要素（20）の中間圧力部へ導入する。インジェクション回路（60）は、１つの分岐管（61）と、１つの中継管（62）と、３つのインジェクション管（63，64，65）とを含む。
【００４１】
分岐管（61）の流入端は、第３管（33）における第４管（34）の接続部と液側閉鎖弁（17）との間に接続する。分岐管（61）の流出端は、過冷却熱交換器（40）の第２流路（40b）の流入端に接続する。分岐管（61）には、インジェクション弁（26）が接続される。
インジェクション弁（26）は、電子膨張弁で構成される。
【００４２】
中継管（62）の流入端は、第２流路（40b）の流出端に接続する。中継管（62）の流出部は、第１インジェクション管（63）、第２インジェクション管（64）、及び第３インジェクション管（65）の各流入端に接続する。
【００４３】
第１インジェクション管（63）の流出端は、高段側圧縮機（21）の圧縮室に連通する。第２インジェクション管（64）の流出端は、第１低段側圧縮機（22）の圧縮室に連通する。第３インジェクション管（65）の流出端は、第２低段側圧縮機（23）の圧縮室に連通する。
【００４４】
第１インジェクション管（63）には、第１電動弁（27）が接続される。第２インジェクション管（64）には、第２電動弁（28）が接続される。第３インジェクション管（65）には、第３電動弁（29）が接続される。第1〜第３電動弁（27〜29）は、流量調整弁である。第１〜第３電動弁（27〜29）は、対応するインジェクション管（63〜65）の冷媒の流量を調節する。
【００４５】
〈バイパス流路〉
バイパス流路（70）は、第４管（34）からなる。バイパス流路（70）は、第１管（31）、第２管（32）及び第５管（35）を含んでもよい。さらにバイパス流路（70）は気液分離器（39）を含んでもよい。バイパス流路（70）は、過冷却熱交換器（40）と並列に接続される。バイパス流路（70）の冷媒は、過冷却熱交換器（40）をバイパスする。具体的に、第２冷凍サイクルにおいて、庫内熱交換器（54）で放熱した冷媒は、第４管（34）、第１管（31）、気液分離器（39）、第２管（32）及び第５管（35）の順に流れる。
【００４６】
〈流路切換機構〉
流路切換機構（80）は、第１逆止弁である第６室外逆止弁（CV6）と、第２逆止弁である第５室外逆止弁（CV5）とからなる。流路切換機構（80）は、第４室外逆止弁（CV4）及び第７室外逆止弁（CV7）を含んでもよい。
【００４７】
流路切換機構（80）は、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を制限し、且つ、バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する。具体的に、流路切換機構（80）は、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止し、且つ、バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する。流路切換機構（80）は、第１冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を許容し、且つ、バイパス流路（70）の冷媒の流通を禁止する。
【００４８】
より具体的には、第１冷凍サイクルでは、第７室外逆止弁（CV7）は、室外熱交換器（14）から第１管（31）に流入した冷媒が第５管（35）を流通することを禁止する。第１冷凍サイクルにおいて、第６室外逆止弁（CV6）は、室外熱交換器（14）から第１管（31）に流入した冷媒が第４管（34）を流通することを禁止する。第１冷凍サイクルにおいて、室外膨張弁（25）は全開である。そのため、室外膨張弁（25）は、冷媒が第１流路（40a）へ流入することを許容する。
【００４９】
第２冷凍サイクルにおいて、第５室外逆止弁（CV5）は、冷媒が第１流路（40a）を流通することを禁止する。第２冷凍サイクルにおいて、第６室外逆止弁（CV6）は、冷媒が第４管（34）を流通することを許容する。第２冷凍サイクルにおいて、第４室外逆止弁（CV4）は、第４管（34）から第１管（31）に流入した冷媒が、室外熱交換器（14）側へ流れることを禁止する。第２冷凍サイクルにおいて、室外膨張弁（25）は、冷媒を減圧する。そのことによって、室外膨張弁（25）は、冷媒が第２管（32）から第５管（35）へ流入することを許容する。第２冷凍サイクルにおいて、第７室外逆止弁（CV7）は、冷媒が第５管（35）を流通することを許容する。
【００５０】
第５室外逆止弁（CV5）の下流側の冷媒の圧力は、第５室外逆止弁（CV5）の上流側の冷媒の圧力よりも高い。第１流路（40a）の冷媒の圧力は、室外膨張弁（25）で減圧された冷媒の圧力に相当するからである。このため、第１流路（40a）の冷媒が、第５室外逆止弁（CV5）を通過しない。
【００５１】
−庫内ユニット−
庫内ユニット（50）は、利用ユニットである。庫内ユニット（50）は、利用回路（51）と庫内ファン（52）とを有する。
【００５２】
利用回路（51）は、液連絡配管（3）及びガス連絡配管（4）に接続される。利用回路（51）は、その液端部からガス端部に向かって順に、加熱用配管（55）、庫内膨張弁（30）、及び庫内熱交換器（54）を有する。
【００５３】
加熱用配管（55）は、庫内熱交換器（54）の下方に接続されたドレンパン（59）に取付けられている。ドレンパン（59）は、庫内熱交換器（54）から滴下する結露水を回収する。加熱用配管（55）は、ドレンパン（59）を温めて、ドレン水の凍結を抑制する。
【００５４】
庫内膨張弁（30）は、感温筒を有する感温式膨張弁である。庫内膨張弁（30）は、庫内熱交換器（54）が蒸発器として機能するときは、該庫内熱交換器（54）の出口側の冷媒温度に基づいて開度が調整される。庫内熱交換器（54）が放熱器として機能するときは、庫内膨張弁（30）は全閉となる。
【００５５】
庫内熱交換器（54）は、利用熱交換器を構成する。庫内熱交換器（54）は、フィン・アンド・チューブ型の熱交換器であって、冷媒を庫内空気と熱交換させる。庫内ファン（52）は、庫内熱交換器（54）の近傍に配置される。庫内ファン（52）は、庫内熱交換器（54）へ庫内空気を供給する。
【００５６】
利用回路（51）は、庫内膨張弁（30）をバイパスする庫内バイパス流路（58）を有する。庫内バイパス流路（58）には、庫内逆止弁（CV8）が接続される。庫内逆止弁（CV8）は、庫内熱交換器（54）から加熱用配管（55）へ向かう冷媒の流れを許容し、その逆の流れを禁止する。
【００５７】
−センサ−
冷凍装置（1）は、各種のセンサ（図示省略）を有する。これらのセンサが検出する指標の一例として、冷媒回路（2）の高圧冷媒の温度／圧力、低圧冷媒の温度／圧力、中間圧力冷媒の温度／圧力、室外熱交換器（14）の冷媒温度、庫内熱交換器（54）の冷媒温度、第１低段側圧縮機（22）の吸入冷媒の過熱度、第２低段側圧縮機（23）の吸入冷媒の過熱度、各圧縮機（21〜23）の吐出冷媒の過熱度、庫外空気の温度、庫内の温度などが挙げられる。
【００５８】
−コントローラ−
室外ユニット（10）はコントローラ（100）を備える。コントローラ（100）は、制御基板上に搭載されたマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイス（具体的に半導体メモリ）とを含む。
【００５９】
コントローラ（100）は、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとを切り換えるように制御する。具体的に、第１冷凍サイクルは、室外熱交換器（14）を放熱器とし、庫内熱交換器（54）を蒸発器とする冷凍サイクルである。第１冷凍サイクルでは、庫内空気を冷却する冷凍運転が行われる。第２冷凍サイクルは、庫内熱交換器（54）を放熱器とし、室外熱交換器（14）を蒸発器とする冷凍サイクルである。第２冷凍サイクルでは、庫内熱交換器（54）に付着した霜を取るためのデフロスト運転が行われる。
【００６０】
コントローラ（100）は、前記各種のセンサ、各種の弁（25〜30，53）、圧縮要素（20）、ファン（15，52）、及びその他冷媒回路（2）の構成要素の各機器と通信線（図示省略）により接続されている。コントローラ（100）は、前記各機器から運転指令やセンサの検出信号を受けることにより、圧縮要素（20）の運転容量の制御、ファン（15，52）の回転数の制御、及び各種の弁（25〜30，53）の切換えや開度調節を行いながら、冷凍装置（1）の運転（本実施形態では、冷却運転とデフロスト運転）を制御する。
【００６１】
−運転動作−
〈冷却運転〉
冷却運転では、各圧縮機（21〜23）、室外ファン（15）、及び庫内ファン（52）が運転される。四方切換弁（24）は第１状態に設定される。室外膨張弁（25）は全開状態になる。庫内膨張弁（30）、インジェクション弁（26）、第１〜第３電動弁（27〜29）の開度が適宜調節される。第４電動弁（53）は全閉状態となり、接続管（49）には冷媒は流通しない。
【００６２】
冷却運転では、四方切換弁（24）は第１状態になる。第１状態では、室外熱交換器（14）を凝縮器（放熱器）とし、庫内熱交換器（54）を蒸発器とする第１冷凍サイクルが行われる。
【００６３】
図２に示すように、冷却運転では、第１低段側圧縮機（22）及び第２低段側圧縮機（23）で圧縮された冷媒は、第２合流管（47）を流れる。この冷媒は、四方切換弁（24）及び第１吸入管（44）を通過して高段側圧縮機（21）の圧縮室へ導入される。高段側圧縮機（21）で圧縮された高圧冷媒は、第１吐出管（41）、四方切換弁（24）を通過して、室外熱交換器（14）に流入する。室外熱交換器（14）では、冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）で放熱した冷媒は、第１管（31）を流れる。第７室外逆止弁（CV7）及び第６室外逆止弁（CV6）によって、バイパス流路（70）の一部である第５管（35）及び第４管（34）の冷媒の流通すが制限される。そのため、この冷媒は、気液分離器（39）に流入し、第２管（32）及び過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）を通過する。
【００６４】
インジェクション弁（26）が開放されると、第３管（33）の冷媒の一部が分岐管（61）を流れる。分岐管（61）の冷媒は、インジェクション弁（26）で減圧された後、過冷却熱交換器（40）の第２流路（40b）を流れる。過冷却熱交換器（40）では、第２流路（40b）の冷媒と、第１流路（40a）の冷媒とが熱交換する。第２流路（40ｂ）の冷媒は、第１流路（40a）の冷媒から吸熱して蒸発する。これにより、第１流路（40a）の冷媒が冷却され、この冷媒の過冷却度が大きくなる。
【００６５】
第２流路を流れた冷媒は、中継管（62）を経由して、各インジェクション管（63〜65）から各圧縮機（21〜23）の圧縮室へ導入される。
【００６６】
第１流路（40a）で冷却された冷媒は、第３管（33）、液連絡配管（3）を流れ、庫内ユニット（50）へ送られる。
【００６７】
庫内ユニット（50）では、冷媒は、加熱用配管（55）を通過して、庫内膨張弁（30）により減圧される。この冷媒は、庫内熱交換器（54）に流入して、庫内空気から吸熱して蒸発する。これにより、庫内空気が冷却される。
【００６８】
庫内熱交換器（54）で蒸発した冷媒は、ガス連絡配管（4）を流れ、室外ユニット（10）へ送られる。この冷媒は、第１合流管（48）を流れ、第１低段側圧縮機（22）及び第２低段側圧縮機（23）にそれぞれ吸入される。このように冷媒が循環することにより、冷凍倉庫の庫内を設定温度に維持する冷却運転が行われる。
【００６９】
〈デフロスト運転〉
デフロスト運転では、高段側圧縮機（21）、室外ファン（15）が運転される。四方切換弁（24）は第２状態に設定される。庫内膨張弁（30）は全閉状態となる。第４電動弁（53）は全開状態となる。なお、デフロスト運転では、冷却運転と同様、インジェクション回路（60）に冷媒を流してもよい。インジェクション弁（26）を全閉とし、インジェクション回路（60）に冷媒を流さなくてもよい。
【００７０】
デフロスト運転では、四方切換弁（24）は、第２状態になる。第２状態では、室外熱交換器（14）を蒸発器とし、庫内熱交換器（54）を凝縮器（放熱器）とする第２冷凍サイクルが行われる。
【００７１】
図３に示すように、デフロスト運転では、高段側圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、第１吐出管（41）、四方切換弁（24）、第２合流管（47）、接続管（49）及び第１合流管（48）の順に流れる。この冷媒は、ガス連絡配管（4）を通過して、庫内ユニット（50）に送られる。庫内ユニット（50）では、冷媒は庫内熱交換器（54）を流れる。庫内熱交換器（54）では、冷媒によって、その表面の霜が融かされる。庫内熱交換器（54）で放熱した冷媒は、庫内バイパス流路（58）及び加熱用配管（55）を流れる。この冷媒は、液連絡配管（3）を流れ、室外ユニット（10）へ送られる。
【００７２】
室外ユニット（10）の冷媒は、第３管（33）からバイパス流路（70）に流入する。具体的に、第５室外逆止弁（CV5）によって、第１流路（40a）の冷媒の流通が制限される。そのため、この冷媒は第４管（34）に流入する。その後、この冷媒は第１管（31）に流入するが、第４室外逆止弁（CV4）によって室外熱交換器（14）側には流れず、気液分離器（39）側に流れる。気液分離器（39）から第２管（32）に流入した冷媒は、室外膨張弁（25）により減圧される。この冷媒は、第１流路（40a）への流通が制限される。なぜなら、上述したように、第５室外逆止弁（CV5）の前後の差圧により、第５室外逆止弁（CV5）の冷媒の流通が禁止されるからである。室外膨張弁（25）により減圧された冷媒は、第５管（35）に流入した後、第１管（31）に流入する。第１管（31）に流入した冷媒の気液分離器（39）側への流れは制限される。第４室外逆止弁（CV4）の前後の冷媒の差圧により、第4室外逆止弁（CV4）の冷媒の流通が禁止されるからである。
【００７３】
第１管（31）の冷媒は、室外熱交換器（14）に流入する。室外熱交換器（14）では、低圧冷媒が庫外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、四方切換弁（24）及び第１吸入管（44）を通過して、高段側圧縮機（21）の圧縮室へ導入される。このように冷媒が循環することにより、庫内熱交換器（54）に付着した霜を除去するデフロスト運転が行われる。
【００７４】
−実施形態の効果−
上記実施形態は、圧縮要素（20）、熱源熱交換器（14）、及び過冷却熱交換器（40）を含む熱源回路（11）を備え、利用熱交換器（54）を有する利用ユニット（50）に接続されることにより、冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を構成する熱源ユニット（10）において、前記熱源回路（11）は、前記熱源熱交換器（14）を放熱器とし、前記利用熱交換器（54）を蒸発器とする第１冷凍サイクルと、前記利用熱交換器（54）を放熱器とし、前記熱源熱交換器（14）を蒸発器とする第２冷凍サイクルとを切り換える切換部（24）を有し、前記過冷却熱交換器（40）は、前記熱源回路（11）の液冷媒が流れる液管（32，33）の途中に接続される第１流路（40a）と、前記第１流路（40a）を流れる冷媒を冷却する熱媒体が流れる第２流路（40b）とを有し、前記熱源回路（11）は、前記第２冷凍サイクルにおいて、前記利用熱交換器（54）で放熱した冷媒の少なくとも一部が前記第１流路（40a）をバイパスするように構成されるバイパス流路（70）と、前記第２冷凍サイクルにおいて、前記第１流路（40a）の冷媒の流通を制限し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する流路切換機構（80）とをさらに有する。
【００７５】
この構成では、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を制限できる。そのため、第２冷凍サイクルにおいて、冷媒の全量または一部がバイパス流路（70）を流通できる。このことにより、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わった直後に、比較的高温の冷媒が室外ユニット（10）に流れても、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。ひいては、過冷却熱交換器（40）の破損を回避できる。
【００７６】
加えて、第１冷凍サイクルにおいて、冷媒がバイパス流路（70）を流通することを制限できる。そのため、第１冷凍サイクルにおいて、過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）を流れる冷媒の量を十分確保できる。従って、庫内ユニット（50）の冷却能力を向上できる。
【００７７】
実施形態では、前記バイパス流路（70）は、前記過冷却熱交換器（40）と並列に接続され、前記流路切換機構（80）は、前記第１冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を許容し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を禁止し、前記第２冷凍サイクルにおいて前記第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止し且つ前記バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する。
【００７８】
この構成では、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止できる。そのため、第２冷凍サイクルにおいて、冷媒の全量がバイパス流路（70）を流通する。このことにより、第２冷凍サイクルにおいて、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を確実に抑制できる。
【００７９】
加えて、第１冷凍サイクルにおいて、バイパス流路（70）の冷媒の流通を禁止できる。そのため、第１冷凍サイクルにおいて、全量の冷媒が過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）を流通できる。
【００８０】
実施形態では、前記流路切換機構（80）は、前記バイパス流路（70）に接続され、前記利用熱交換器（54）側から前記熱源熱交換器（14）側への冷媒の流通のみを許容する第１逆止弁（CV6）と、前記利用熱交換器（54）側の前記液管（32，33）における前記バイパス流路（70）の接続部と、前記第１流路（40a）の前記利用熱交換器（54）側の端部との間に接続され、前記熱源熱交換器（14）側から前記利用熱交換器（54）側への冷媒の流通のみを許容する第２逆止弁（CV5）とを含む。
【００８１】
この構成では、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの切換に伴って、自動的に冷媒の流路を切り換えることができる。このことにより、第１冷凍サイクルでは、冷媒は確実に第１流路（40a）を流通できる。また、第２冷凍サイクルでは、冷媒は確実にバイパス流路（70）を流通できる。
【００８２】
第１〜第２逆止弁（CV6，CV5）による流路の切り換えであれば、例えば電磁弁や電動弁のように電気的に流路を切り換える必要がない。このため、電気的な不具合により、流路の切り換えができないといった問題も生じない。
【００８３】
実施形態では、圧縮要素（20）は、第１圧縮部（22，23）と第２圧縮部（21）とを有し、前記第１冷凍サイクルにおいて該第１圧縮部（22，23）で圧縮した冷媒を前記第２圧縮部（21）でさらに圧縮する二段圧縮式である。
【００８４】
この構成では、第１冷凍サイクルの蒸発圧力が、単段圧縮式と比べ低くなる。そのため、第１冷凍サイクルでは、第１流路（40a）において冷媒は、比較的低い温度（例えば、−３５℃）にまで冷却される。第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わると、庫内熱交換器（54）で放熱された比較的高温の冷媒が熱源回路（11）に流入する。そのため、二段圧縮式では、このような温度差による過冷却熱交換器（40）の熱応力が増大する問題は顕著となる。しかし、本実施形態では、熱源回路（11）は、バイパス流路（70）及び流路切換機構（80）を備えるため、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷
媒の流通は制限される。従って、二段圧縮式の圧縮要素（20）を備える室外ユニット（10）において、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルへの切り換えによる、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。
【００８５】
《変形例１》
図４に示すように、変形例１は、実施形態の室外ユニット（10）の構成の一部を変更したものである。以下では、実施形態と異なる部分について説明する。
【００８６】
〈バイパス流路〉
変形例１の熱源回路（11）は、第６管（36）を備える。第６管（36）は、第１流路（40a）をバイパスするバイパス流路（70）である。第６管（36）は、過冷却熱交換器（40）と並列に液管（32，33）に接続される。具体的に、第６管（36）の一端は、第２管（32）に接続する。第６管（36）の他端は、第３管（33）における第５室外逆止弁（CV5）の下流側に接続する。第６管（36）には、第１逆止弁である第８室外逆止弁（CV9）が接続される。第８室外逆止弁（CV9）は、第２冷凍サイクルにおいて庫内熱交換器（54）側から室外熱交換器（14）側への冷媒の流れを許容し、その逆の流れは禁止する。
【００８７】
〈流路切換機構〉
流路切換機構（80）は、第８室外逆止弁（CV9）と第５室外逆止弁（CV5）とを有する。第５室外逆止弁（CV5）は、第３管（33）における第６管（36）の接続部と、第１流路（40a）の庫内熱交換器（54）側の端部との間に接続されている。第５室外逆止弁（CV5）は、室外熱交換器（14）側から庫内熱交換器（54）側への冷媒の流れを許容し、その逆の冷媒の流れを禁止する。
【００８８】
〈インジェクション回路、その他の配管〉
インジェクション回路（60）の分岐管（61）の流入端は、第３管（33）における第６管（36）の接続部と液側閉鎖弁（17）との間に接続する。分岐管（61）の流出部には、第１〜第３インジェクション管（63〜65）がそれぞれ接続する。
【００８９】
第４管（34）の一端は、第２管（32）における第６管（36）の接続部と、第５管（35）の接続部との間に接続する。第４管（34）の他端は、第１管（31）における第４室外逆止弁（CV4）の下流側に接続する。
【００９０】
−運転動作−
〈冷却運転〉
図５に示すように、低段側圧縮機（22，23）で圧縮され、更に高段側圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、室外熱交換器（14）にて室外空気へ放熱する。室外熱交換器（14）により放熱された冷媒は、第１管（31）を流れる。この冷媒は、気液分離器（39）に流入した後、過冷却熱交換器（40）に向かって第２管（32）を流れる。第２管（32）の冷媒は、過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）を流通する。なお、第８室外逆止弁（CV9）により、バイパス流路（70）である第６管（36）への冷媒の流入は禁止される。
【００９１】
第１流路（40a）を流れる冷媒は、第２流路（40b）を流れる冷媒により熱交換されて冷却される。第３管（33）に流入した冷媒の一部は分岐管（61）に流入し、残りは庫内熱交換器（54）に向かって流れる。
【００９２】
分岐管（61）に流入した冷媒は、各インジェクション管（63〜65）から各圧縮機（21〜23）の圧縮室へ導入される。
【００９３】
庫内ユニット（50）に向かって流れる冷媒は、液連絡配管（3）を流れ、庫内ユニット（50）へ送られる。
【００９４】
〈デフロスト運転〉
図６に示すように、デフロスト運転では、インジェクション弁（26）は全閉となる。そのため第２流路（40b）には冷媒は流れない。
【００９５】
第２冷凍サイクルにおいて、庫内ユニット（50）から液連絡配管（3）を通過した冷媒
は、第３管（33）に流入する。第３管（33）の冷媒は、第５室外逆止弁（CV5）により、第１流路（40a）へ流入せず、バイパス流路（70）である第６管（36）を通過する。第６管（36）を流れた冷媒は、第２管（32）、第４管（34）、第１管（31）、気液分離器（39）及び第２管（32）の順に流れる。冷媒は、室外膨張弁（25）により減圧された後、第５管（35）及び第１管（31）を通過して室外熱交換器（14）に流入する。なお、第６管（36）から第２管（32）に流入した冷媒は、第１流路（40a）を流通しない。なぜなら、第５室外逆止弁（CV5）の前後の差圧により、第５室外逆止弁（CV5）の冷媒の流通が禁止されるからである。同様に、第４室外逆止弁（CV4）の前後の差圧により、第１管（31）に流入した冷媒は、気液分離器（39）側に流れない。
【００９６】
この変形例１では、第５室外逆止弁（CV5）と第８室外逆止弁（CV9）は、第２冷凍サイクルにおいて第１流路（40a）の冷媒の流通を禁止し、且つ、バイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する。そのため、第２冷凍サイクルにおいて、庫内ユニット（50）から流れる冷媒は、バイパス流路（70）である第６管（36）を流れ、第１流路（40a）を流通することを確実に抑制できる。このことにより、変形例１においても、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わった直後において、比較的高温の冷媒が第１流路（40a）に流れることを抑制できる。従って、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。
【００９７】
加えて、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとの切り換えにおいて、自動的に冷媒の流路を切り換えることができる。従って、変形例１においても、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わった直後において、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を確実に抑制できる。
【００９８】
加えて、第１冷凍サイクルにおいて、冷媒全量が第１流路（40a）を流通し、バイパス流路の流通を禁止できる。このことにより、第１冷凍サイクルにおいて、過冷却熱交換器（40）は冷媒全量を冷却できる。
【００９９】
《変形例２》
変形例２では、変形例１の流路切換機構（80）の構成を変更したものである。以下では、変形例１と異なる部分について説明する。
【０１００】
〈流路切換機構〉
図７に示すように、変形例２の流路切換機構（80）は、第１三方切換弁（81）と第２三方切換弁（82）とから構成される。
【０１０１】
第１三方切換弁（81）は、第２管（32）と第６管（36）との接続部に接続される。具体的に、第１三方切換弁（81）の第３ポート（P3）は、室外熱交換器（14）側から延びる第２管（32）に接続する。第２ポート（P2）は、第６管（36）の一端に接続する。第１ポート（P1）は、第１流路（40a）側から延びる第２管（32）に接続する。
【０１０２】
第２三方切換弁（82）は、第３管（33）と第６管（36）の接続部に接続される。具体的に、第２三方切換弁（82）の第１ポート（P1）は、庫内熱交換器（54）側から延びる第３管（33）に接続する。第２ポート（P2）は、第６管（36）の他端に接続する。第３ポート（P3）は、第１流路（40a）側から延びる第３管（33）に接続する。
【０１０３】
流路切換機構（80）は、コントローラ（100）によって制御される。第１状態（図７に実線で示す状態）では、第１三方切換弁（81）及び第２三方切換弁（82）は、それぞれ第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが互いに接続する。一方、第２状態（図７に破線で示す状態）では、第１三方切換弁（P1）及び第２三方切換弁（P2）は、それぞれ第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが互いに接続する。
【０１０４】
図８に示すように、第１冷凍サイクルでは、流路切換機構（80）は第１状態となる。第１状態では、冷媒はバイパス流路（70）である第６管（36）へ流入せず、第１流路（40a）を流通する。このことにより、第１冷凍サイクルでは、バイパス流路（70）への冷媒の流入が禁止されるため、冷媒全量が第１流路（40a）を流通できる。
【０１０５】
図９に示すように、第２冷凍サイクルでは、流路切換機構（80）は第２状態となる。第２状態では、冷媒は第１流路（40a）へ流入せず、バイパス流路（70）である第６管（36）を流通する。このことにより、第２冷凍サイクルでは、第１流路（40a）への冷媒の流入が禁止されるため、冷媒全量がバイパス流路（70）を流通できる。
【０１０６】
変形例２においても、第２冷凍サイクルでは、庫内熱交換器（54）側から流入する冷媒は、第１流路（40a）をバイパスする。このことにより、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わった直後に過冷却熱交換器（40）の熱応力が増大することを抑制できる。
【０１０７】
《変形例３》
変形例３では、変形例１及び変形例２の過冷却熱交換器（40）の構成を変更したものである。以下では、変形例１及び変形例２と異なる部分について説明する。
【０１０８】
〈過冷却回路〉
図１０に示すように、変形例３の室外ユニット（10）は過冷却ユニット（90）を備える。過冷却ユニット（90）は、過冷却回路（91）と過冷却用ファン（94）とを備える。
【０１０９】
過冷却回路（91）は、過冷却用圧縮機（92）、過冷却用熱交換器（93）、過冷却用膨張弁（26）、及び第２流路（40b）を備える。過冷却回路（91）は、熱源回路（11）とは独立した冷媒回路である。過冷却回路（91）は、熱媒体である冷媒が、過冷却用圧縮機（92）、過冷却用熱交換器（93）、過冷却用膨張弁（26）、及び第２流路（40b）の順に流れるように構成される。
【０１１０】
過冷却用圧縮機（92）は、全密閉式高圧ドーム型のスクロール圧縮機で構成される。過冷却用圧縮機（92）には、圧縮機部（図示せず）と該圧縮機部を駆動する電動機（図示せず）とがそれぞれ接続されている。過冷却用圧縮機（92）の電動機には、該電動機の回転数を所定範囲内で自在に変更可能なインバータが接続されている。このインバータにより電動機の回転数を調整して、過冷却用圧縮機（92）の運転容量を増減させることができる。
【０１１１】
過冷却用熱交換器（93）はフィン・アンド・チューブ型の空気熱交換器である。過冷却用ファン（94）は、過冷却用熱交換器（93）の近傍に配置される。過冷却用ファン（94）は、室外空気を搬送する。過冷却用熱交換器（93）は、その内部を流れる高圧冷媒と、過冷却用ファン（94）が搬送する室外空気とを熱交換させる。
【０１１２】
過冷却用膨張弁（26）は、その開度が可変な電子膨張弁である。過冷却用膨張弁（26）の開度を調節することにより、第２流路（40b）を流れる冷媒の温度が調節される。
【０１１３】
第２流路（40b）は、過冷却用膨張弁（26）により低圧となった冷媒が流れる。第２流路（40b）を流れる冷媒は、第１流路（40a）を流れる冷媒から吸熱して蒸発する。
【０１１４】
−運転動作−
〈冷却運転〉
冷却運転において、過冷却ユニット（90）では、過冷却用圧縮機（92）、過冷却用ファン（94）が運転される。過冷却用膨張弁（26）の開度が適宜調節される。
【０１１５】
過冷却回路（91）では、過冷却用圧縮機（92）で圧縮された冷媒は、過冷却用熱交換器（93）において、室外空気へ放熱する。放熱された冷媒は、過冷却用膨張弁（26）により減圧後、第２流路（40b）に流入する。第２流路（40b）の冷媒は、第１流路（40a）を流れる冷媒と熱交換された後、再び過冷却用圧縮機（92）に吸入される。
【０１１６】
熱源回路では、上記変形例１及び２と同様に、低段側圧縮機（22，23）及び高段側圧縮機（21）において圧縮された冷媒は、室外熱交換器（14）にて室外空気へ放熱する。放熱された冷媒は、第１管（31）を流れる。この冷媒は、気液分離器（39）に流入した後、第２管（32）を流れ、過冷却熱交換器（40）の第１流路（40a）を流通する。
【０１１７】
第１流路（40a）を流れる冷媒は、第２流路（40b）を流れる冷媒により熱交換されて冷却される。第３管（33）に流入した冷媒の一部は分岐管（61）に流入し、残りは庫内熱交換器（54）に向かって流れる。
【０１１８】
〈デフロスト運転〉
デフロスト運転では、過冷却用圧縮機（92）の運転は停止する。そのため第２流路（40b）には冷媒は流れない。
【０１１９】
変形例１及び２と同様に、庫内ユニット（50）から液連絡配管（3）を通過した冷媒は、第３管（33）に流入する。第３管（33）の冷媒は、第５室外逆止弁（CV5）により、第１流路（40a）へ流入せず、バイパス流路（70）である第６管（36）を通過する。第６管（36）を流れた冷媒は、第２管（32）、第４管（34）、第１管（31）、気液分離器（39）及び第２管（32）の順に流れる。冷媒は、室外膨張弁（25）により減圧された後、第５管（35）及び第１管（31）を通過して室外熱交換器（14）に流入する。なお、第５室外逆止弁（CV5）の前後の差圧により、第６管（36）から第２管（32）に流入した冷媒は、第１流路（40a）を流通しない。同様に、第４室外逆止弁（CV4）の前後の差圧により、第５管（35）から第１管（31）に流入した冷媒は、気液分離器（39）へ流れない。
【０１２０】
変形例３においても、第２冷凍サイクルでは、庫内熱交換器（54）側から流入する冷媒は、第１流路（40a）をバイパスする。このことにより、第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切り換わった直後に過冷却熱交換器（40）の熱応力が増大することを抑制できる。
【０１２１】
加えて、過冷却ユニット（90）は、熱源回路（11）とは独立した冷媒回路である過冷却回路（91）を有する。そのため、第２流路（40b）を流れる冷媒の温度を独立して制御できる。
【０１２２】
《その他の実施形態》
第２冷凍サイクルは、庫内熱交換器（54）を放熱器とし、室外熱交換器（14）を蒸発器とする暖房運転であってもよい。冷却運転から暖房運転に切り換わると、庫内熱交換器（54）側から室外熱交換器（14）側へ流入する冷媒は、第１流路（40a）をバイパスする。従って暖房運転の場合も、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
変形例３の過冷却ユニット（90）は、バイパス流路（70）と流路切換機構（80）と過冷却熱交換器（40）とを備える一体的な過冷却ユニットとしてもよい。このことにより、該過冷却ユニット（90）は、室外ユニット（10）と別体とすることができる。
【０１２５】
圧縮要素（20）は、単段圧縮式であってもよい。この場合、上記実施形態では、第１冷凍サイクル（冷却運転）において、高段側圧縮機（21）は運転され、第１低段側圧縮機（22）及び第２低段側圧縮機（23）の運転は停止される。第４電動弁（53）は全開状態となる。庫内熱交換器（54）側から第１合流管（48）に流入した冷媒は、接続管（49）を流通し、高段側圧縮機（21）に吸入される。高段側圧縮機（21）で圧縮された冷媒は、上記実施形態と同様に、室外熱交換器（14）、気液分離器（39）及び過冷却熱交換器（40）を流れる。このように、冷媒は冷媒回路（2）を流れる。
【０１２６】
圧縮要素（20）は、複数の圧縮機が並列に接続された単段圧縮式であってもよい。
【０１２７】
上記実施形態の流路切換機構（80）である、第５室外逆止弁（CV5）及び第６室外逆止弁（CV6）、及び上記変形例１の流路切換機構（80）である、第５室外逆止弁（CV5）及び第８室外逆止弁（CV9）は、それらの開度が調整可能な電動弁であってもよい。第１冷凍サイクル及び第２冷凍サイクルにおいて、それぞれの電動弁の開度を調整することによって第１流路（40a）の冷媒の流量、及びバイパス流路（70）冷媒の流量を調節できる。このことにより、第２冷凍サイクルにおいて、冷媒の少なくとも一部がバイパス流路（70）を流通できるように調節できる。従って、第２冷凍サイクルにおいて、バイパス流路（70）を流れる冷媒の流量を調節することによって、過冷却熱交換器（40）の熱応力の増大を抑制できる。また、第１冷凍サイクルにおいて、冷媒の少なくとも一部がバイパス流路（70）を流通できるように調節できる。このことにより、第１冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）で熱交換される冷媒量を調節できる。
【０１２８】
上記実施形態の流路切換機構（80）である、第５室外逆止弁（CV5）及び第６室外逆止弁（CV6）、及び上記変形例１の流路切換機構（80）である、第５室外逆止弁（CV5）及び第８室外逆止弁（CV9）は、開閉のみを行う開閉弁であってもよい。具体的に、第１冷凍サイクルにおいて、冷媒が第１流路（40a）を流通するように一方の弁を開放し、冷媒がバイパス流路（70）を流通しないように他方の弁を閉鎖する。このことにより、冷媒全量が第１流路（40a）を流通できる。また、第２冷凍サイクルにおいて、冷媒が第１流路（40a）を流通しないように一方の弁を閉鎖し、冷媒がバイパス流路（70）を流通するように他方の弁を開放する。このことにより、冷媒全量がバイパス流路（70）を流通できる。
【０１２９】
図１１に示すように、変形例１及び変形例２において、流路切換機構（80）は、第１三方切換弁（81）と第５室外逆止弁（CV5）とを備えていてもよい。第１冷凍サイクルでは、第１三方切換弁（81）の第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが接続する。このことにより、第１冷凍サイクルでは、第６管（36）への冷媒の流入が禁止される。従って、第１冷凍サイクルでは、冷媒全量が第１流路（40a）を流通できる。
【０１３０】
一方、第２冷凍サイクルでは、第１三方切換弁（81）の第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが接続する。このことにより、第２冷凍サイクルでは、第１流路（40a）への冷媒の流入が禁止される。従って、第２冷凍サイクルでは、冷媒全量が第６管（36）を流通できる。
【０１３１】
図１２に示すように、変形例１及び変形例２において、流路切換機構（80）は、第２三方切換弁（82）と第８室外逆止弁（CV9）とを備えていてもよい。第１冷凍サイクルでは、第２三方切換弁（82）の第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが接続する。このことにより、第１冷凍サイクルでは、第６管（36）への冷媒の流入が禁止される。従って、第１冷凍サイクルでは、冷媒全量が第１流路（40a）を流通できる。
【０１３２】
一方、第２冷凍サイクルでは、第２三方切換弁（82）の第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが接続する。このことにより、第２冷凍サイクルでは、第１流路（40a）への冷媒の流入が禁止される。従って、第２冷凍サイクルでは、冷媒全量が第６管（36）を流通できる。
【０１３３】
図１３に示すように、変形例１及び変形例２において、流路切換機構（80）は、第２三方切換弁（82）のみを備えていてもよい。第１冷凍サイクルでは、第２三方切換弁（82）の第１ポート（P1）と第３ポート（P3）とが接続する。第２冷凍サイクルでは、第２三方切換弁（82）の第１ポート（P1）と第２ポート（P2）とが接続する。
【０１３４】
インジェクション回路（60）は、上記実施形態に限定されない。インジェクション回路（60）は、上記実施形態に開示の機能を損なわない限り適宜変形してもよい。
【０１３５】
上記実施形態において、利用回路（51）は、庫内バイパス流路（58）を備えなくてもよい。この場合、庫内膨張弁（30）は、その開度が調整可能な電子膨張弁である。庫内熱交換器（54）が放熱器として機能する運転では、庫内膨張弁（30）は全開となる。
【０１３６】
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
以上説明したように、本開示は、熱源ユニット、冷凍装置、及び過冷却ユニットについて有用である。
【符号の説明】
【０１３８】
1  冷凍装置
2  冷媒回路
10  室外ユニット（熱源ユニット）
11  熱源回路
14  室外熱交換器（熱源熱交換器）
20  圧縮要素
21  高段側圧縮機（第２圧縮部）
22  第１低段側圧縮機（第１圧縮部）
23  第２低段側圧縮機（第１圧縮部）
24  四方切換弁（切換部）
32  第２管（液管）
33  第３管（液管）
40  過冷却熱交換器
40a  第１流路
40b  第２流路
50  庫内ユニット（利用ユニット）
54  庫内熱交換器（利用熱交換器）
70  バイパス流路
80  流路切換機構
CV6  第６室外逆止弁（第１逆止弁）
CV9  第８室外逆止弁（第１逆止弁）
CV5  第５室外逆止弁（第２逆止弁）
【要約】
【課題】第１冷凍サイクルから第２冷凍サイクルに切換えたときに、過冷却熱交換器の熱応力が増大することを抑制する。
【解決手段】熱源回路（11）を備え、冷凍サイクルを行う冷媒回路（2）を構成する熱源ユニット（10）は、第１冷凍サイクルと第２冷凍サイクルとを切り換える切換部（24）と、第１流路（40a）を備える過冷却熱交換器（40）とを有する。熱源回路（11）は、第２冷凍サイクルにおいて、冷媒の少なくとも一部が第１流路（40a）をバイパスするように構成されるバイパス流路（70）と、第２冷凍サイクルにおいて、第１流路（40a）の冷媒の流通を制限し且つバイパス流路（70）の冷媒の流通を許容する流路切換機構（80）とを有する。
【選択図】図１【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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