JP2007163011A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数系統の圧縮機からなる圧縮機構（11D，11E）と、複数の冷媒回路（50A，50B）とを備える冷凍装置において、低外気温の影響で熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下したとしても、該冷媒回路（50A，50B）内の利用側熱交換器（21，31，41）の熱交換能力を低下させることなく圧縮機の湿り運転を回避する。
【解決手段】 第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）を第１系統側回路（50A）の吸入ラインに接続する第１状態と他系統である第２系統側回路（50B）の吸入ラインに接続する第２状態とに切り換え可能な切換機構（44）を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルの冷媒回路を有する冷凍装置に関し、特に、冷蔵・冷凍用や空調用として複数の利用側熱交換器を備える冷凍装置に係るものである。

従来より、冷凍サイクルを行う冷凍装置が知られている。この冷凍装置は、室内を冷暖房する空調機や、食品等を貯蔵する冷蔵庫等の冷却機として広く利用され、さらに、この冷凍装置には、空調と冷蔵・冷凍の両方を行うものもある（例えば、特許文献１参照）。

前記冷凍装置の冷媒回路（101）は、図１６に示すとおり冷蔵用熱交換器（第１利用側熱交換器（31））を有する冷蔵ユニット（第１利用側ユニット（30））と、冷凍用熱交換器（第２利用側熱交換器（41））を有する冷凍用ユニット（第２利用側ユニット（40））と、空調用熱交換器（第３利用側熱交換器（21））を有する空調用ユニット（第３利用側ユニット（20））と、ブースタ圧縮機（43）を有するブースタユニット（45）と、室外側熱交換器（熱源側熱交換器（15））と圧縮機の系統を第１系統の圧縮機（11D）と第２系統の圧縮機（11E）とに選択的に変更できる圧縮機構（11D,11E）とを有する熱源側ユニット（10）と、液側連絡配管（53）と、高圧及び低圧ガス側連絡配管（52，51）とを備えている。

ここで、前記液側連絡配管（53）の一端には熱源側ユニット（10）の液配管（62）が接続され、該液側連絡配管（53）の他端には冷蔵用ユニット（30）の液配管（54a）と冷凍用ユニット（40）の液配管（54b）と空調用ユニット（20）の液配管（55）とが並列に接続されている。

前記高圧ガス側連絡配管（52）の一端には熱源側ユニット（10）の高圧ガス配管（58b）が接続され、該高圧ガス側連絡配管（52）の他端には空調用ユニット（20）の空調用熱交換器（21）のガス側配管が接続されている。

前記低圧ガス側連絡配管（51）の一端には熱源ユニット（10）の低圧ガス配管（64）が接続され、該低圧ガス側連絡配管（51）の他端には冷蔵ユニット（30）のガス配管（51a）と、ブースタユニット（45）内にある低圧ガス側連絡配管（51）の分岐管（51b）とが並列に接続されている。

また、冷凍用ユニット（40）内にある冷凍用熱交換器（41）のガス配管とブースタユニット（45）内にあるブースタ圧縮機（43）の吸入管（70）との間には接続ガス管（68）が接続されている。

そして、上記冷媒回路（101）は、第１系統の圧縮機（11D）と室外側熱交換器（15）とブースタ圧縮機（43）と冷蔵側熱交換器（31）と冷凍側熱交換器（41）とを含む冷蔵・冷凍側回路（50A）と、第２系統の圧縮機（11E）と室外側熱交換器（15）と空調側熱交換器（21）とを含む空調側回路（50B）とから構成されている。
特開２００５−１３４１０３号公報

ところで、この冷媒回路（101）が、空調用熱交換器（21）を凝縮器とし、冷蔵側熱交換器（31）と冷凍側熱交換器（41）と室外側熱交換器（15）とを蒸発器とする運転状態において、気温が低い屋外に室外側熱交換器（15）が設置されている場合、室外側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力は低下し、結果として、その熱交換器（15）の下流側の第２系統の圧縮機（11E）は二相状態の冷媒を吸入する運転（以下、湿り運転）を起こしてしまう。これは、低外気温の影響で、外気と室外側熱交換器（15）内の冷媒との温度差が小さくなり、室外側熱交換器（15）を通過する冷媒が完全に蒸発できないまま第２系統の圧縮機（11E）に吸入されてしまうためである。そして、この湿り運転が長時間継続されると、圧縮機（11C）が液圧縮により破損してしまう恐れがある。

そこで、この破損を防止するためには、圧縮機（11C）の湿り運転を回避する必要がある。通常の運転制御では、膨張弁を絞り冷媒循環量を減少させることでこの湿り運転を回避する。しかし、この冷媒循環量の減少によりこの圧縮機（11C）の上流側にある上記空調用熱交換器（21）の能力が低下するという弊害が生じてしまう。

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、複数の圧縮機系統と、複数の冷媒回路系統とを備える冷凍装置において、低外気温の影響で熱源側熱交換器の蒸発熱交換能力が低下したとしても、該冷媒回路内の利用側熱交換器の熱交換能力（暖房能力）を低下させることなく圧縮機の湿り運転を回避することである。

第１の発明は、２系統の圧縮機からなる圧縮機構（11D,11E）と、熱源側熱交換器（15）と、ブースタ圧縮機（43）と、第１利用側熱交換器（31）と、第２利用側熱交換器（41）と、第３利用側熱交換器（21）とを接続して構成された冷媒回路（50）を備え、上記冷媒回路（50）が、第１系統の圧縮機（11D）と熱源側熱交換器（15）とブースタ圧縮機（43）と第１及び第２利用側熱交換器（31,41）とを含む第１系統側回路（50A）と、第２系統の圧縮機（11E）と熱源側熱交換器（15）と第３利用側熱交換器（21）とを含む第２系統側回路（50B）とから構成され、上記第１系統側回路（50A）は、第１及び第２利用側熱交換器（31,41）が並列に接続されて構成され、少なくとも１つの利用側熱交換器（41）がブースタ圧縮機（43）を介して第１系統の圧縮機（11D）に接続され、第３利用側熱交換器（21）が凝縮器となり、第１利用側熱交換器（31）、第２利用側熱交換器（41）及び熱源側熱交換器（21）が蒸発器となる運転が可能に構成されている冷凍装置を前提としている。

そして、この冷凍装置は、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）を該第１系統側回路（50A）の吸入ラインに接続する第１状態と、第２系統側回路（50B）の吸入ラインに接続する第２状態とに切り換え可能な切換機構（44）を備えていることを特徴としている。

第１の発明では、冷媒回路（50）を冷媒が循環し、蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われている場合、通常時、切換機構（44）は前記第１状態に設定されており、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒は該回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流し、第１系統の圧縮機（11D）に吸入される。この第１状態から必要に応じて、切換機構（44）を第２状態へ切り換えれば、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を、他系統である第２系統回路（50B）の吸入ライン流れる冷媒と合流させて、第２系統の圧縮機（11E）に吸入させることが可能となる。また、この切換前後で各々の利用側熱交換器（21,31,41）を通過する冷媒量は変化しない。

第２の発明は、第１の発明において、前記切換機構（44）は、入口ポート（P1）が第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）に接続されるとともに冷媒の流通経路を２方向へ切り換え可能な切換弁（44）と、該切換弁（44）の第１の出口ポート（P3）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとを接続する第１連通路（44b,51b）と、該切換弁（44）の第２の出口ポート（P2）と第２系統側回路（50B）の吸入ラインとを接続する第２連通路（44a,44d,44e）とを備えていることを特徴としている。

第２の発明では、第１の発明と同様に、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を該系統（50A）の吸入ライン若しくは他系統である第２系統側回路（50B）の吸入ラインのどちらか一方に送ることができる。つまり、上記切換弁（44）を第１状態に設定することにより、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を該回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第１系統の圧縮機（11D）に吸入させることが可能となる。一方、この切換弁（44）を第２状態に設定することにより、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を他系統である第２系統回路（50B）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第２系統の圧縮機（2E）に吸入させることも可能となる。ここで、前記第１状態とは切換弁（44）の入口ポート（P1）と第１出口ポート（P3）とが連通する状態であり、前記第２状態とは切換弁（44）の入口ポート（P1）と第２出口ポート（P2）とが連通する状態である。また、切換弁（44）であるので、第１状態から第２状態、又は第２状態から第１状態への切り換えも可能である。

第３の発明は、第２の発明において、切換弁（44）は、四路切換弁（44）により構成されて、前記四路切換弁（44）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第２状態とが切り換え可能に構成され、第１ポート（P1）により入口ポートが構成され、第３ポート（P3）により第１の出口ポートが構成され、第２ポート（P2）により第２の出口ポートが構成されていることを特徴としている。

第３の発明では、第２の発明における切換弁（44）は、四路切換弁（44）により構成されている。この四路切換弁（44）は、第１状態から第２状態へ、若しくは第２状態から第１状態へ切り換えることが可能である。ここで、第１状態とは第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとが連通するとともに、第２系統側回路（50B）の吸入ラインに連通する第２連通路（44a,44d,44e）が閉鎖される状態であり、この状態により第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を該回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第１系統の圧縮機（11D）に吸入させることができる。一方、第２状態とは第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）と第２系統側回路（50B）の吸入ラインとが連通するとともに、第１系統側回路（50A）の吸入ラインに連通する第１連通路（44b,51b）が閉鎖される状態であり、この状態により第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を他系統である第２系統回路（50B）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第２系統の圧縮機（2E）に吸入させることができる。

第４の発明は、第３の発明において、四路切換弁（44）の第４ポート（P4）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとを接続する第３連通路（51c）を備え、該第３連通路（51c）には開閉機構（SV1）が設けられていることを特徴としている。

第４の発明では、前記開閉機構（SV1）を開とし、第３の発明の四路切換弁（44）を第１状態にすることで、第１系統側回路（50A）の吸入ラインの冷媒を第２系統側回路（50B）の吸入側へ分流させることができる。すなわち、前記開閉機構（SV1）を開とすれば、第１系統側回路（50A）の吸入ラインに連通する第３連通路（51c）は開放され、さらに、前記四路切換弁（44）を第１状態にすれば、第２ポートと第４ポートが連通するので、開放された第３連通路（51c）と第２系統側回路（50B）の吸入ラインに連通する第２連通路（44a,44d,44e）とが接続されることになる。これにより、第１系統側回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒の一部を他系統である第２系統側回路（50B）の吸入ラインに送ることができる。また、開閉機構（SV1）を閉とすれば、上記第３連通路（51c）は閉鎖されるので、第１系統側回路（50A）の吸入ラインの冷媒はそのまま、該系統の圧縮機（11D）へ吸入される。

第５の発明は、第２の発明において、切換弁（44）は、三路切換弁（44）により構成され、前記三路切換弁（44）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通する第２状態とが切り換え可能に構成され、第１ポート（P1）により入口ポートが構成され、第３ポート（P3）により第１の出口ポートが構成され、第２ポート（P2）により第２の出口ポートが構成されていることを特徴としている。

第５の発明では、第２の発明における切換弁（44）は、三路切換弁（44）により構成されている。この三路切換弁（44）は、第１状態から第２状態へ、若しくは第２状態から第１状態へ切り換えることが可能である。ここで、第１状態とは第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとが連通するとともに第２系統側回路（50B）の吸入ラインに連通する第２連通路（44a,44d,44e）が閉鎖される状態であり、この状態により第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を該回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第１系統の圧縮機（11D）に吸入させることができる。一方、第２状態とは第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）と第２系統側回路（50B）の吸入ラインとが連通するとともに、第１系統側回路（50A）の吸入ラインに連通する第１連通路（44b,51b）が閉鎖される状態であり、この状態により第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を他系統である第２系統回路（50B）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、第２系統の圧縮機（2E）に吸入させることができる。

第６の発明は、第１の発明において、切換機構（44）は、ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）から分岐して第１系統側回路（50A）の吸入ラインに接続された第１連通路（44b,51b）と、ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）から分岐して第２系統側回路（50B）の吸入ラインに接続された第２連通路（44a,44d,44e）と、第１連通路（44b,51b）に設けられた第１開閉機構（SV4）と、第２連通路（44a,44d,44e）に設けられた第２開閉機構（SV5）とを備えていることを特徴としている。

第６の発明では、第１開閉機構（SV4）及び第２開閉機構（SV5）のどちらか一方を開設定とし、他方を閉設定とすることで、第１発明の第１状態若しくは第２状態を可能とすることができる。具体的には、前記第１開閉機構（SV4）を開設定をとし、前記第２開閉機構（SV5）を閉設定とすると、第１連通路（44b,51b）が開放され、第２連通路（44a,44d,44e）が閉鎖されるので、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒は、該回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流し、第１系統の圧縮機（11D）に吸入される。つまり、この状態は第１発明の第１状態である。一方、前記第１開閉機構（SV4）を閉設定とし、前記第２開閉機構（SV5）を開設定とすると、第１連通路（44b,51b）が閉鎖され、第２連通路（44a,44d,44e）が開放されるので、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒は、他系統である第２系統側回路（50B）の吸入ラインを流れる冷媒と合流し、第２系統の圧縮機（11E）に吸入される。つまり、この状態は第１発明の第２状態である。

第７の発明は、第１から第６の何れか１つの発明において、第１系統側回路（50A）は冷媒の循環方向が一方向に定められた冷蔵冷凍系統の回路であり、第２系統側回路（50B）は冷媒の循環方向が可逆に定められた空調系統の回路であることを特徴としている。

第７の発明では、第１から６の何れか１つの発明において、前記空調系統回路（50B）と前記冷蔵冷凍系統回路（50A）とを備えた冷媒回路が構成されて、該冷蔵冷凍系統回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガス冷媒を該空調系統回路（50B）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、空調系統の圧縮機（11D）に吸入させる状態と、該冷蔵冷凍系統回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒と合流させて、冷蔵冷凍系統の圧縮機（11D）に吸入させる状態とに切り換えられる。

本発明によれば、２系統の圧縮機からなる圧縮機構（11D,11E）と、熱源側熱交換器（15）と、ブースタ圧縮機（43）と、第１利用側熱交換器（31）と、第２利用側熱交換器（41）と、第３利用側熱交換器（21）とを接続して構成された冷媒回路（50）を備え、上記冷媒回路（50）が、第１系統の圧縮機（11D）と熱源側熱交換器（15）とブースタ圧縮機（43）と第１及び第２利用側熱交換器（31,41）とを含む第１系統側回路（50A）と、第２系統の圧縮機（2E）と熱源側熱交換器（15）と第３利用側熱交換器（21）とを含む第２系統側回路（50B）とから構成され、上記第１系統側回路（50A）は、第１及び第２利用側熱交換器（31,41）が並列に接続されて構成され、少なくとも１つの利用側熱交換器（41）がブースタ圧縮機（43）を介して第１系統の圧縮機（11D）に接続されている冷凍装置において、本発明の切換機構（44）を利用すれば、第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）を第２系統側回路（50B）の吸入側ラインに連通させることが可能となる。

例えば、冷凍装置（1）が第３利用側熱交換器（21）を凝縮器とし、第１利用側熱交換器（31）、第２利用側熱交換器（41）及び熱源側熱交換器（15）を蒸発器とする運転状態において、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として、その熱源側熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には、切換機構（44）を第１状態から第２状態へ切り換えることでその湿り運転を回避することができる。

その理由は、前記切換機構（44）の切換動作により、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

さらに、この切換機構（44）を第１状態から第２状態へ、又はその逆の切換動作を行った場合でも、その切換前後で、各々の利用側熱交換器（21,31,41）を循環する冷媒量は変化しない。この理由は、利用側熱交換器（21,31,41）を通過した後の冷媒の流れを切換機構（44）にて切り換えるためである。

これにより、通常の制御において圧縮機の湿り運転を回避する場合、その圧縮機の上流側の利用熱交換器の冷媒循環量を減少させなければならないが、本発明の場合、その冷媒循環量を減少させることなく、湿り運転を回避することができる。

また、上記第２の発明によれば、たとえば、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として、その熱源側熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には、切換弁（44）を第１状態から第２状態へ切り換えることでその湿り運転を回避することができる。その理由は、前記切換弁（44）の切換動作により、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

また、上記第３の発明によれば、たとえば、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として、その熱源側熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には、四路切換弁（44）を第１状態から第２状態へ切り換えることでその湿り運転を回避することができる。その理由は、前記四路切換弁（44）の切換動作により、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

また、上記第４の発明によれば、第１利用側熱交換器（31）と第２利用側熱交換器（41）とを蒸発器、第３利用側熱交換器（21）を凝縮器として使用し、該第３利用側熱交換器（21）の熱負荷の状況により、熱源側熱交換器（15）を凝縮器として使用或いは不使用とし、且つ第２系統の圧縮機（11E）が停止している運転状態において、第１利用熱交換器（31）の冷却負荷が増加した場合に、その負荷に対応して第１利用熱交換器（31）の冷却能力を増加させることができる。つまり、本発明において、第３の発明で示した第２系統の圧縮機（11E）の湿り運転を防止させる状態から四路切換弁（44）と開閉機構（SV1）とをそれぞれ切り換えることで、第１系統側回路（50A）の吸入ラインを流れる冷媒の一部を他系統である第２系統側回路（50B）の吸入ラインに送ることができるので、停止していた第２系統の圧縮機（11E）を運転させて、その送られてきた冷媒を吸入させることにより、全圧縮機（11D,11E）を稼働させることができる。これにより第１利用熱交換器を通過する冷媒量が増加し、冷却能力を増加させることが可能となる。

また、上記第５の発明によれば、たとえば、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として、その熱源側熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には、三路切換弁（44）を第１状態から第２状態へ切り換えることでその湿り運転を回避することができる。その理由は、前記三路切換弁（44）の切換動作により、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

また、上記第６の発明によれば、たとえば、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として、その熱源側熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には、第１開閉機構（SV4）を閉設定をとし、第２開閉機構（SV5）を開設定とすることでその湿り運転を回避することができる。その理由は、第１開閉機構（SV1）と第２開閉機構（SV4）との上記設定により、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

また、上記第７の発明によれば、空調側熱交換器（21）を凝縮器とし、冷蔵用熱交換器（31）と冷蔵用熱交換器（41）と熱源側熱交換器（15）とを蒸発器とする冷凍装置（1
）の運転状態において、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下し、結果として空調側回路（50B）の圧縮機（11E）が湿り運転となった場合には上記切換機構（44）を切り換えることで、この湿り運転を回避することが可能となる。その理由は、前記切換機構（44）を切り換えることで、湿り運転の要因である空調側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に冷蔵・冷凍側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を空調側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

《発明の実施形態１》
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この実施形態１に係る冷凍装置（1）の冷媒回路図である。この冷凍装置（1）は、コンビニエンスストアに設けられ、冷蔵ショーケース及び冷凍ショーケースの冷却と店内の冷暖房とを行うためのものである。

上記冷凍装置（1）は、室外ユニット（熱源側ユニット）（10）と室内ユニット（第３利用側ユニット）（20）と冷蔵ユニット（第１利用側ユニット）（30）と冷凍ユニット（第２利用側ユニット）（40）とを備え、各ユニット（10，20，30，40）がガス側連絡配管（51，52）、第３ガス側連絡配管（44d）及び液側連絡配管（53，54，55）で接続されて、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（50）が構成されている。

ガス側連絡配管（51、52）は、室外ユニット（10）と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）とに接続された第１ガス側連絡配管（低圧ガス管）（51）と、室外ユニット（10）と室内ユニット（20）とに接続された第２ガス側連絡配管（52）とから構成されている。液側連絡配管（53，54，55）は、室外ユニット（10）に接続された集合液管（53）と、該集合液管（53）から分岐して冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）に接続された第１分岐液管（54）と、該集合液管（53）から分岐して室内ユニット（20）に接続された第２分岐液管（55）とから構成されている。なお、第１分岐液管（54）は、冷蔵ユニット（30）側の冷蔵側第１分岐液管（54a）と、冷凍ユニット（40）側の冷凍側第１分岐液管（54b）とから構成されている。本実施形態では、液側連絡配管（53，54，55）の室外ユニット（10）側の部分である集合液管（53）を室内ユニット（20）用と冷蔵・冷凍ユニット（30，40）用とで共用することにより、３管式の連絡配管構造が採用されている。

上記室内ユニット（20）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成され、例えば、売場などに設置される。また、上記冷蔵ユニット（30）は、冷蔵用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。上記冷凍ユニット（40）は、冷凍用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。室内ユニット（20）と冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）は、図では１台ずつしか示していないが、この実施形態では室内ユニット（20）が２台並列に、冷蔵ユニット（30）が８台並列に、そして冷凍ユニット（40）が１台接続されているものとする。

そして、冷媒回路（50）は、熱源側ユニットである室外ユニット（10）と第１利用側ユニットである冷蔵ユニット（30）とブースタユニット（45）及び冷凍ユニット（40）により構成されて冷媒が一方向へ循環する冷蔵・冷凍用の第１系統側回路（50A）と、熱源側ユニットである室外ユニット（10）と第３利用側ユニットである室内ユニット（20）により構成されて冷媒が可逆に循環する空調用の第２系統側回路（50B）とを備えている。

〈室外ユニット〉
上記室外ユニット（10）は、第１圧縮機としてのインバータ圧縮機（11A）と、第２圧縮機としての第１ノンインバータ圧縮機（11B）と、第３圧縮機としての第２ノンインバータ圧縮機（11C）とを備えると共に、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）、及び第３四路切換弁（14）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（15）とを備えている。なお、上記室外熱交換器（15）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、熱源ファンである室外ファン（16）が近接して配置されている。

上記各圧縮機（11A，11B，11C）は、例えば、密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。上記インバータ圧縮機（11A）は、電動機がインバータ制御されて容量が段階的又は連続的に可変となる可変容量圧縮機である。上記第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、電動機が常に一定回転数で駆動する定容量圧縮機である。

上記インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、この冷凍装置（1）の圧縮機構（11D，11E）を構成し、該圧縮機構（11D，11E）は、第１系統の圧縮機構（11D）と第２系統の圧縮機構（11E）とから構成されている。具体的に、圧縮機構（11D，11E）は、運転時に、上記インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する場合と、上記インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する場合とがある。つまり、インバータ圧縮機（11A）が冷蔵・冷凍用の第１系統側回路（50A）に、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が空調用の第２系統側回路（50B）に固定的に用いられる一方、第１ノンインバータ圧縮機（11B）は第１系統側回路（50A）と第２系統側回路（50B）に切り換えて用いることができるようになっている。

上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吐出管（56a，56b，56c）は、１つの高圧ガス管（吐出配管）（57）に接続されている。上記第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吐出管（56b）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）には、それぞれ逆止弁（CV1，CV2）が設けられている。

上記高圧ガス管（57）は第１四路切換弁（12）の第１ポート（P1）に接続されている。上記室外熱交換器（15）のガス側端部は、室外第１ガス管（58a）によって第１四路切換弁（12）の第２ポート（P2）に接続されている。上記第１四路切換弁（12）の第３ポート（P3）には、室外第２ガス管（58b）を介して第２ガス側連絡配管（52）が接続されている。上記第１四路切換弁（12）の第４ポート（P4）は、第２四路切換弁（13）に接続されている。

上記第２四路切換弁（13）の第１ポート（P1）は、補助ガス管（59）によって第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）に接続されている。上記第２四路切換弁（13）の第２ポート（P2）は、閉塞された閉鎖ポートに構成されている。上記第２四路切換弁（13）の第３ポート（P3）は、接続管（60）によって上記第１四路切換弁（12）の第４ポート（P4）に接続されている。また、第２四路切換弁（13）の第４ポート（P4）には、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）が接続されている。上記第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）において第２四路切換弁（13）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）との間に吸入分岐管（44a）の一端が接続されており、吸入分岐管（44a）の他端は閉鎖弁（18d）に接続されているとともに、吸入分岐管（44a）中には、閉鎖弁（18d）から吸入管（61c）への流れを許容する向きに逆止弁（CV10）が設置されている。

上記第２四路切換弁（13）は、第２ポート（P2）が閉鎖ポートであるため、代わりに三路切換弁を用いてもよい。

上記第１四路切換弁（12）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成されている。

また、上記第２四路切換弁（13）も、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成されている。

上記室外熱交換器（15）の液側端部には、液ラインである室外液管（熱源側液管）（62）の一端が接続されている。該室外液管（62）の途中には、液冷媒を貯留するレシーバ（17）が設けられ、室外液管（62）の他端は、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）と接続されている。

上記レシーバ（17）は、室外液管（62）に対し、熱源側熱交換器（15）からの冷媒の流入を許容する第１流入管（63a）と、液側連絡配管（53，54，55）への冷媒の流出を許容する第１流出管（63b）と、液側連絡配管（53，54，55）からの冷媒の流入を許容する第２流入管（液冷媒流入通路）（63c）と、室外熱交換器（15）への冷媒の流出を許容する第２流出管（63d）とを介して接続されている。

上記インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）は、第１系統側回路（50A）の低圧ガス管（64）を介して第１ガス側連絡配管（51）に接続されている。第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）は、第１，第２四路切換弁（12，13）を介して第２系統側回路（50B）の低圧ガス管（室外第２ガス管（58b）または室外第１ガス管（58a））に接続されている。また、第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吸入管（61b）は、第３四路切換弁（14）を介してインバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）に接続されている。

具体的には、インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）には分岐管（61d）が接続され、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）には分岐管（61e）が接続されている。そして、インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）の分岐管（61d）が逆止弁（CV3）を介して第３四路切換弁（14）の第１ポート（P1）に接続され、第１ノンインバータ圧縮機（11B）の吸入管（61b）が第３四路切換弁（14）の第２ポート（P2）に接続され、第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）の分岐管（61e）が逆止弁（CV4）を介して第３四路切換弁（14）の第３ポート（P3）に接続されている。上記分岐管（61d，61e）に設けられている逆止弁（CV3，CV4）は、第３四路切換弁（14）へ向かう冷媒流れのみを許容し、逆方向への冷媒流れを禁止するものである。また、第３四路切換弁（14）の第４ポート（P4）には、図示していないが冷媒回路（50）の高圧圧力を導入するための高圧導入管が接続されている。

上記第３四路切換弁（14）は、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第４ポート（P4）が連通し、第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が連通する第２の状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成されている。

第１ガス側連絡配管（51）及び第２ガス側連絡配管（52）と、第２連通路（44a,44d,44e）の一部である第３ガス側連絡配管（44d）と、上記連絡液管（53，54，55）の集合液管（53）とは、室外ユニット（10）から外部に延長され、室外ユニット（10）内にはこれらに対応して閉鎖弁（18a，18b，18c,18d）が設けられている。

上記室外液管（62）には、レシーバ（17）をバイパスする補助液管（65）（第２流出管（63d））が接続されている。該補助液管（65）は、主として暖房時に冷媒が流れ、膨張機構である室外膨張弁（19）が設けられている。上記室外液管（62）における室外熱交換器（15）とレシーバ（17）との間（第１流入管（63a））には、レシーバ（17）に向かう冷媒流れのみを許容する逆止弁（CV5）が設けられている。該逆止弁（CV5）は、室外液管（62）における補助液管（65）の接続部とレシーバ（17）との間に位置している。

上記室外液管（62）は、この逆止弁（CV5）とレシーバ（17）との間で液分岐管（66）（第２流入管（63c））に分岐して、該液分岐管（66）が、上記室外液管（62）における閉鎖弁（18c）と後述する逆止弁（CV7）との間に接続されている。該液分岐管（66）には、閉鎖弁（18c）と逆止弁（CV7）の間の室外液管（62）との接続点からレシーバ（17）へ向かう冷媒流れを許容する逆止弁（CV6）が設けられている。

上記液分岐管（66）（第２流入管（63c））は、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）に接続される室外液管（62）とレシーバ（17）の流入口とに接続される液冷媒流入通路である。

上記室外液管（62）には、補助液管（65）との接続点と液分岐管（66）との接続点との間（第１流出管（63b））に逆止弁（CV7）が設けられている。この逆止弁（CV7）は、レシーバ（17）から閉鎖弁（18c）へ向かう冷媒流れのみを許容するものである。

上記室外液管（62）と低圧ガス管（64）には液インジェクション管（67）が接続されている。液インジェクション管（67）の一端は、室外液管（62）に対して液分岐管（66）（第２流入管（63c））との接続端と閉鎖弁（18c）との間に接続されている。また、液インジェクション管（67）の他端は、低圧ガス管（64）に対して、インバータ圧縮機（11A）の吸入管（61a）と閉鎖弁（18a）との間に接続されている。この液インジェクション管（67）には、流量調整用の電動膨張弁（67a）が設けられている。

〈室内ユニット〉
上記室内ユニット（20）は、第３利用側熱交換器である室内熱交換器（空調熱交換器）（21）と膨張機構である室内膨張弁（22）とを備えている。上記室内熱交換器（21）のガス側は、第２ガス側連絡配管（52）が接続されている。一方、上記室内熱交換器（21）の液側は、室内膨張弁（22）を介して液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）が接続されている。なお、上記室内熱交換器（21）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、利用側ファンである室内ファン（23）が近接して配置されている。また、室内膨張弁（22）は、電動膨張弁により構成されている。

〈冷蔵ユニット〉
上記冷蔵ユニット（30）は、第１利用側熱交換器（蒸発器）である冷蔵熱交換器（31）と、膨張機構である冷蔵膨張弁（32）とを備えている。上記冷蔵熱交換器（31）の液側は、電磁弁（SV2）及び冷蔵膨張弁（32）を介して、液側連絡配管（53，54，55）の第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a））が接続されている。この電磁弁（SV2）は、サーモオフ（休止）運転時に冷媒の流れを止めるために用いられるものである。一方、上記冷蔵熱交換器（31）のガス側は、第１ガス側連絡配管（51）から分岐した冷蔵側分岐ガス管（51a）が接続されている。

上記冷蔵熱交換器（31）は、インバータ圧縮機（11A）の吸入側に連通する一方、上記室内熱交換器（21）は、冷房運転時に第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入側に連通している。上記冷蔵熱交換器（31）の冷媒圧力（蒸発圧力）は室内熱交換器（21）の冷媒圧力（蒸発圧力）より低くなる。具体的には、上記冷蔵熱交換器（31）の冷媒蒸発温度は、例えば、−１０℃となり、室内熱交換器（21）の冷媒蒸発温度は、例えば、＋５℃となって、冷媒回路（50）が異温度蒸発の回路を構成している。

なお、上記冷蔵膨張弁（32）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷蔵熱交換器（31）のガス側に取り付けられている。したがって、冷蔵膨張弁（32）は、冷蔵熱交換器（31）の出口側の冷媒温度に基づいて開度が調整される。上記冷蔵熱交換器（31）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷却ファンである冷蔵ファン（33）が近接して配置されている。

〈冷凍ユニット〉
上記冷凍ユニット（40）は、第２利用側熱交換器である冷凍熱交換器（41）と膨張機構である冷凍膨張弁（42）とを備えている。上記冷凍熱交換器（41）の液側は、電磁弁（SV3）及び冷凍膨張弁（42）を介して、液側連絡配管（53，54，55）の第１分岐液管（54）（冷凍側第１分岐液管（54b））が接続されている。

上記冷凍熱交換器（41）のガス側とブースタユニット（45）のブースタ圧縮機（43）の吸入管（70）とは、接続ガス管（68）によって接続されている。

なお、上記冷凍膨張弁（42）は、感温式膨張弁であって、感温筒が冷凍熱交換器（41）のガス側に取り付けられている。上記冷凍熱交換器（41）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、冷却ファンである冷凍ファン（46）が近接して配置されている。

〈ブースタユニット〉
上記ブースタユニット（45）は、冷凍圧縮機であるブースタ圧縮機（43）と第４四路切換弁（切換機構）（44）とを備えている。

第４四路切換弁（切換機構）（44）の第１ポート（P1）には上記ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）が、第３ポート（P3）には第２冷凍ガス配管（44ｂ）が、第４ポート（P4）には閉塞ポートが、第２ポート（P2）には第１冷凍ガス配管（44e）の一端が、それぞれ接続されている。そして、該第１冷凍ガス配管（44e）の他端は第３ガス側連絡配管（44d）に接続されている。尚、該第２冷凍ガス配管（44b）と第１ガス側連絡配管（51）との間には、逆止弁（CV8）を有する第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）が接続されており、この逆止弁（CV8）はブースタ圧縮機（43）から第１ガス側連絡配管（51）へ向かう冷媒の流れを許容する向きに設置されている。

上記第４四路切換弁（44）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第１の状態（図の実線参照）と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第２の状態（図の破線参照）とに切り換え可能に構成されている。

上記ブースタ圧縮機（43）は、冷凍熱交換器（41）の冷媒蒸発温度が冷蔵熱交換器（31）の冷媒蒸発温度より低くなるように第１系統の圧縮機構（11D）との間で冷媒を２段圧縮している。上記冷凍熱交換器（41）の冷媒蒸発温度は、例えば、−３５℃に設定されている。

また、上記ブースタ圧縮機（43）の吸入管（70）と、第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）との間には、逆止弁（CV9）を有するバイパス管（71）が接続されている。該バイパス管（71）は、ブースタ圧縮機（43）の故障等の停止時に該ブースタ圧縮機（43）をバイパスして冷媒が流れるように構成されている。

〈制御系統〉
上記冷媒回路（50）には、各種センサ及び各種スイッチが設けられている。上記室外ユニット（10）の高圧ガス管（57）には、高圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である高圧圧力センサ（75）と、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（76）とが設けられている。上記第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吐出管（56c）には、高圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吐出温度センサ（77）が設けられている。また、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吐出管（56a，56b，56c）には、それぞれ、高圧冷媒圧力が所定値になると開いて圧縮機（11A，11B，11C）を停止させる高圧保護用の圧力スイッチ（78）が設けられている。

上記インバータ圧縮機（11A）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の各吸入管（61a，61c）には、低圧冷媒圧力を検出する圧力検出手段である低圧圧力センサ（79，80）と、低圧冷媒温度を検出する温度検出手段である吸入温度センサ（81，82）とが設けられている。

上記室外熱交換器（15）には、室外熱交換器（15）における冷媒温度である蒸発温度又は凝縮温度を検出する温度検出手段である室外熱交換センサ（83）が設けられている。また、上記室外ユニット（10）には、室外空気温度を検出する温度検出手段である外気温センサ（84）が設けられている。

上記室内熱交換器（21）には、室内熱交換器（21）における冷媒温度である凝縮温度又は蒸発温度を検出する温度検出手段である室内熱交換センサ（85）が設けられると共に、ガス側にガス冷媒温度を検出する温度検出手段であるガス温センサ（86）が設けられている。また、上記室内ユニット（20）には、室内空気温度を検出する温度検出手段である室温センサ（87）が設けられている。

上記冷蔵ユニット（30）には、冷蔵用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷蔵温度センサ（88）が設けられている。上記冷凍ユニット（40）には、冷凍用のショーケース内の庫内温度を検出する温度検出手段である冷凍温度センサ（89）が設けられている。また、ブースタ圧縮機（43）の吐出側には、吐出冷媒圧力が所定値になると開いて該圧縮機（43）を停止させる高圧保護用の圧力スイッチ（90）が設けられている。

上記各種センサ及び各種スイッチの出力信号は、コントローラ（制御手段）（95）に入力される。このコントローラ（95）は、冷媒回路（50）の運転を制御し、後述する９種類の運転モードを切り換えて制御するように構成されている。そして、該コントローラ（95）は、運転時に、インバータ圧縮機（11A）の起動、停止及び容量制御や、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）の起動及び停止、さらには室外膨張弁（19）及び室内膨張弁（22）の開度調節などに関して制御を行うとともに、各四路切換弁（12，13，14，44）の切り換えや液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）の開度制御なども行う。

−運転動作−
次に、上記冷凍装置（1）が行う運転動作について各運転毎に説明する。この実施形態１では、９種類の運転モードを備えている。具体的には、<i>室内ユニット（20）の冷房のみを行う冷房運転、<ii>冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）の冷却のみを行う冷凍運転、<iii>室内ユニット（20）の冷房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却とを同時に行う第１冷房冷凍運転、<iv>第１冷房冷凍運転時の室内ユニット（20）の冷房能力が不足した場合の運転である第２冷房冷凍運転、<v>室内ユニット（20）の暖房のみを行う暖房運転、<vi>室内ユニット（20）の暖房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却を室外熱交換器（15）を用いずに１００％熱回収運転で行う第１暖房冷凍運転、<vii>第１暖房冷凍運転で室内ユニット（20）の暖房能力が余るときに行う第２暖房冷凍運転、<viii>第１暖房冷凍運転で室内ユニット（20）の暖房能力が不足するときに行う第３暖房冷凍運転、そして<ix>第３暖房冷凍運転でも室内ユニット（20）の暖房能力が不足し、且つ低外気温の影響で室外熱交換器（15）が能力低下を生じているときに行う第４暖房冷凍運転が可能である。

以下、個々の運転の動作について具体的に説明する。

〈冷房運転〉
この冷房運転は、室内ユニット（20）の冷房のみを行う運転である。この冷房運転時は、図２に示すように、インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記第２系統の圧縮機構（11E）である第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）のみを駆動する。

また、図２に実線で示すように、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）及び第４四路切換弁（44）はそれぞれ第１の状態に切り換わり、第３四路切換弁（14）は第２の状態に切り換わる。また、室外膨張弁（19）、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）は閉鎖している。

この状態において、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）及び第２分岐液管（55）を通って室内膨張弁（22）から室内熱交換器（21）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、第２ガス側連絡配管（52）及び室外第２ガス管（58b）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れる。この低圧のガス冷媒の一部は第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻り、残りのガス冷媒は第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）から分岐管（61e）に分流し、第３四路切換弁（14）を通って第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内の冷房が行われる。

なお、この運転状態では、室内の冷房負荷に応じて、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）の起動と停止や、室内膨張弁（22）の開度などが制御される。圧縮機（11B、11C）は１台のみを運転することも可能である。

〈冷凍運転〉
冷凍運転は、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）の冷却のみを行う運転である。この冷凍運転時は、図３に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記第１系統の圧縮機構（11D）であるインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する一方、第２ノンインバータ圧縮機（11C）は停止している。

また、図３に実線で示すように、第１四路切換弁（12）と第２四路切換弁（13）と第４四路切換弁（44）は第１の状態に切り換わり、第３四路切換弁（14）も第１の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口される一方、室外膨張弁（19）及び室内膨張弁（22）が閉鎖している。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、運転状態に応じて、全閉に設定されるか、所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定される。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）から冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。一方、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。

上記冷凍熱交換器（41）における冷媒圧力は、ブースタ圧縮機（43）で吸引されるので、冷蔵熱交換器（31）における冷媒圧力より低圧となる。この結果、例えば、上記冷凍熱交換器（41）における冷媒温度（蒸発温度）が−３５℃となり、上記冷蔵熱交換器（31）における冷媒温度（蒸発温度）が−１０℃となる。

この冷凍運転時には、例えば低圧圧力センサ（79）が検出する低圧冷媒圧力（LP）に基づいて第１ノンインバータ圧縮機（11B）の起動と停止やインバータ圧縮機（11A）の起動、停止または容量制御を行い、冷凍負荷に応じた運転を行う。

例えば、圧縮機構（11D）の容量を増大する制御は、まず第１ノンインバータ圧縮機（11B）が停止した状態でインバータ圧縮機（11A）を駆動する。インバータ圧縮機（11A）が最大容量に上昇した後にさらに負荷が増大すると、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると同時にインバータ圧縮機（11A）を最低容量に減少させる。その後、さらに負荷が増加すると、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を起動したままでインバータ圧縮機（11A）の容量を上昇させる。圧縮機容量の減少制御では、この増大制御と逆の動作が行われる。

また、上記冷蔵膨張弁（32）及び冷凍膨張弁（42）の開度は、感温筒による過熱度制御が行われる。この点は、以下の各運転でも同じである。

〈第１冷房冷凍運転〉
この第１冷房冷凍運転は、室内ユニット（20）の冷房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却とを同時に行う運転である。この第１冷房冷凍運転時は、図４に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

また、第１四路切換弁（12）、第２四路切換弁（13）、第３四路切換弁（14）及び第４四路切換弁（44）は、図４に実線で示すように、それぞれ第１の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口される一方、室内膨張弁（22）は開度が調節され、室外膨張弁（19）は閉鎖している。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、運転状態に応じて、全閉に設定されるか、圧縮機構（11D）の吸入側に所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定される。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、高圧ガス管（57）で合流し、第１四路切換弁（12）から室外第１ガス管（58a）を経て室外熱交換器（15）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を経て液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）に流れる。

上記液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を流れる液冷媒は、一部が第２分岐液管（55）に分流し、室内膨張弁（22）を経て室内熱交換器（21）に流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、第２ガス側連絡配管（52）及び室外第２ガス管（58b）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て吸入管（61c）を流れ、第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

一方、上記液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を流れる液冷媒は、冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

冷媒が以上のように循環を繰り返すことにより、店内が冷房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。

〈第２冷房冷凍運転〉
第２冷房冷凍運転は、上記第１冷房冷凍運転時の室内ユニット（20）の冷房能力が不足した場合の運転であり、第１ノンインバータ圧縮機（11B）を空調側に切り換えた運転である。この第２冷房冷凍運転時の設定は、図５に示すように、基本的に第１冷房冷凍運転時と同様であるが、第３四路切換弁（14）が第２の状態に切り換わる点が第１冷房冷凍運転と異なる。

したがって、この第２冷房冷凍運転時においては、第１冷房冷凍運転と同様に、インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、室外熱交換器（15）で凝縮し、室内熱交換器（21）と冷蔵熱交換器（31）と冷凍熱交換器（41）で蒸発する。

そして、上記室内熱交換器（21）で蒸発した冷媒は、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻り、冷蔵熱交換器（31）及び冷凍熱交換器（41）で蒸発した冷媒は、インバータ圧縮機（11A）に戻ることになる。空調側に２台の圧縮機（11B，11C）を使うことで、冷房能力の不足が補われる。

〈暖房運転〉
この暖房運転は、室内ユニット（20）の暖房のみを行う運転である。この暖房運転時は、図６に示すように、インバータ圧縮機（11A）が第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）とが第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記第２系統の圧縮機構（11E）である第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）のみを駆動する。

また、図６に実線で示すように、第２四路切換弁（13）及び第４四路切換弁（44）とは第１の状態に切り換わり、第１四路切換弁（12）及び第３四路切換弁（14）は第２の状態に切り換わる。一方、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）は閉鎖している。さらに、室内膨張弁（22）は全開に設定され、上記室外膨張弁（19）は所定開度に制御されている。

この状態において、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第２ガス管（58b）及び第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）を流れ、さらに液冷媒流入通路である液分岐管（66）（第２流入管（63c））を通過し、レシーバ（17）に流入する。その後、上記液冷媒は、補助液管（65）の室外膨張弁（19）を経て室外熱交換器（15）を流れて蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外第１ガス管（58a）から第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れ、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。この循環を繰り返し、室内が暖房される。

なお、冷房運転と同様、圧縮機（11B，11C）は１台で運転することも可能である。

〈第１暖房冷凍運転〉
この第１暖房冷凍運転は、室外熱交換器（15）を用いず、室内ユニット（20）の暖房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却を行う１００％熱回収運転である。この第１暖房冷凍運転は、図７に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。上記第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、停止している。

また、図７に実線で示すように、第２四路切換弁（13）、第３四路切換弁（14）及び第４四路切換弁（44）は第１の状態に切り換わり、第１四路切換弁（12）は第２の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）及び冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）が開口する一方、室内膨張弁（22）が全開となり、室外膨張弁（19）が閉鎖している。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第２ガス管（58b）及び第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。

上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。この第１暖房冷凍運転中は、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とがバランスし、１００％の熱回収が行われる。

〈第２暖房冷凍運転〉
この第２暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷凍運転では室内ユニット（20）の暖房能力が余るときに行われる運転である。この第２暖房冷凍運転時は、図８に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。上記第２ノンインバータ圧縮機（11C）は、停止している。

この第２暖房冷凍運転は、第２四路切換弁（13）が図８の実線で示すように第２の状態に切り換わっている他は、弁の設定などは上記第１暖房冷凍運転と同じである。

したがって、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した冷媒の一部は、上記第１暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れる。

一方、上記インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）から吐出した他の冷媒は、補助ガス管（59）から第２四路切換弁（13）及び第１四路切換弁（12）を経て室外第１ガス管（58a）を流れ、室外熱交換器（15）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れ、レシーバ（17）を通り、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を経て第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れて第２分岐液管（55）からの冷媒と合流する。

その後、上記冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て、冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て、冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（43）に吸入されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て、第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

この第２暖房冷凍運転時には、冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。このとき、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交換器（15）で室外に放出することになる。

〈第３暖房冷凍運転〉
この第３暖房冷凍運転は、上記第１暖房冷凍運転では室内ユニット（20）の暖房能力が不足するときに行う運転である。この第３暖房冷凍運転は、図９に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）、及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

この第３暖房冷凍運転は、室外膨張弁（19）の開度が制御されるとともに、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が駆動されている点の他、四路切換弁（12、13、14、44）などの設定は上記第１暖房冷凍運転と同じである。

したがって、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、上記第１暖房冷凍運転と同様に第１四路切換弁（12）と第２ガス側連絡配管（52）とを経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡液管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））と集合液管（53）とに分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て、冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て、冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（43）に吸入されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て、第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。上記冷蔵熱交換器（31）で蒸発したガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。

一方、室内熱交換器（21）で凝縮した後、集合液管（53）を流れる液冷媒は、液分岐管（66）を流れてレシーバ（17）に流入し、さらに室外膨張弁（19）を経て室外熱交換器（15）を流れ、蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外第１ガス管（58a）を流れ、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）を流れ、該第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

この第３暖房冷凍運転時には、冷媒が循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。このとき、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、不足する蒸発熱を室外熱交換器（15）から得ることになる。

〈第４暖房冷凍運転〉
第４暖房冷凍運転は、上記第３暖房冷凍運転時の室内ユニット（20）の暖房能力が不足し、且つ低外気温で室外熱交換器（15）での吸熱が不十分なため、その室外熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機構（11E）が湿り運転を起こしているときに行う運転である。この第４暖房冷凍運転は、図１０に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）、及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

この第４暖房冷凍運転は、第３四路切換弁（14）が第２状態に切り換わり、第４四路切換弁（44）が第２状態に切り換わる以外の設定は、第３暖房冷凍運転と同じである。

したがって、この第４暖房冷凍運転時においては、第３暖房冷凍運転と同様に、インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）と第２ガス側連絡配管（52）とを経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡液管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））と集合液管（53）とに分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て、冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる。そして、第１ガス側連絡配管（51）と低圧ガス管（64）とを通ってインバータ圧縮機（11A）に戻る。

一方、室内熱交換器（21）で凝縮した後、集合液管（53）を流れる液冷媒は、液分岐管（66）を流れてレシーバ（17）に流入し、さらに室外膨張弁（19）を経て室外熱交換器（15）を流れ、蒸発する。蒸発したガス冷媒は、室外第１ガス管（58a）を流れ、第１四路切換弁（12）及び第２四路切換弁（13）を経て第２系統の圧縮機構（11E）の吸入ラインを流れる。

また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て、冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発し、ブースタ圧縮機（43）に吸入されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て、第１冷凍ガス配管（44e）と第３ガス側連絡配管（44d）と吸入分岐管（44a）とを通過して第２系統の圧縮機構（11E）の吸入ラインに吐出される。吐出された冷媒は、上記室外熱交換器（15）で十分に蒸発できなかった二相冷媒と合流し、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

この第４暖房冷凍運転時には、冷媒が循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。

−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、室内ユニット（20）が暖房運転、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニットが冷却運転を行う第４暖房冷凍運転において、低外気温の影響で屋外に設置された熱源側熱交換器（15）の蒸発熱交換能力が低下した場合でも、室内ユニット（20）の暖房能力を低下させることなく、該室外熱交換器（15）の下流側にある第２系統の圧縮機（11E）の湿り運転を回避することができる。これは、第４四路切換弁（44）を第１状態から第２状態にすることにより、湿り運転の要因である第２系統側回路（50B）の吸入ラインの二相冷媒に第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出ガスを合流させることで、前記二相冷媒をガス冷媒にして、そのガス冷媒を第２系統側回路（50B）の圧縮機（11E）に吸入させることができるからである。

さらに、この第４四路切換弁（44）の切換動作の前後で、室内ユニット（20）内を循環する冷媒量は変化しないので、室内ユニット（20）の暖房能力を低下させることなく湿り運転を回避することが可能である。

−実施形態１の変形例−
この実施形態１では図１１に示すように、第４四路切換弁（44）を三路切換弁（44）とすることも可能であるし、図１２に示すように、ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）を２方向に分岐させて、その一方を電磁弁（第１開閉機構）（SV4）を介して第２冷凍ガス配管（44b）に接続し、他方を電磁弁（第２開閉機構）（SV5）を介して第１冷凍ガス配管（44e）に接続することで、第４四路切換弁（44）と同じ機能を持たせることも可能である。

《発明の実施形態２》
以下、本発明の実施形態２を図１３に基いて詳細に説明する。

図１３は、この実施形態２に係る冷凍装置（100）の冷媒回路図である。実施形態１と異なる点は、ブースタユニット（45）の第４四路切換弁（44）の第４ポート（P4）が閉鎖ポートではなく、電磁弁（開閉機構）（SV1）を介して冷蔵側分岐ガス管（51a）から分岐した第３連通路（51c）が接続されていることである。

−運転動作−
次に、上記冷凍装置（100）が行う運転動作について各運転毎に説明する。この実施形態２では、前記実施形態１の９種類の運転モードを備えるとともに、さらに２種類の運転モードを備える。具体的には、実施形態２で行う前記実施形態１の９種類の運転モードは第３連通路（51c）に設けられた電磁弁（SV1）を閉とするだけで前記実施形態１の９種類の運転モードと何ら変わりなく行うことができる。追加された２種類の運転モードは、前記第１暖房冷凍運転では冷却能力が足りない場合の第５暖房冷凍運転と、前記第２暖房冷凍運転では冷却能力が足りない場合の第６暖房冷凍運転である。

以下、追加された２種類の運転の動作について具体的に説明する。

〈第５暖房冷凍運転〉
この第５暖房冷凍運転は、室外熱交換器（15）を用いず、室内ユニット（20）の暖房と冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）の冷却とを行う１００％熱回収運転をする第１暖房冷房運転において、該冷蔵ユニット（30）の冷却能力が足りない場合の運転である。この第５暖房冷凍運転は、図１４に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

また、図１４に実線で示すように、第２四路切換弁（13）、第３四路切換弁（14）及び第４四路切換弁（44）は第１の状態に切り換わり、第１四路切換弁（12）は第２の状態に切り換わる。さらに、冷蔵ユニット（30）の電磁弁（SV2）と冷凍ユニット（40）の電磁弁（SV3）とブースタユニット（45）の電磁弁（SV1）が開口し、室内膨張弁（22）が全開する一方、室外膨張弁（19）が閉鎖している。また、液インジェクション管（67）の電動膨張弁（67a）は、運転状態に応じて、全閉に設定されるか、圧縮機構（11D）の吸入側に所定流量の液冷媒を流すように所定開度に設定される。

この状態において、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）と第２ノンインバータ圧縮機（11C）から吐出した冷媒は、第１四路切換弁（12）から室外第２ガス管（58b）及び第２ガス側連絡配管（52）を経て室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で冷蔵側第１分岐液管（54a）と冷凍側第１分岐液管（54b）に分流する。

冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は、冷蔵膨張弁（32）を経て冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）と第２冷蔵側分岐ガス管（51c）とに分流される。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。

上記冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れるガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通ってインバータ圧縮機（11A）及び第１ノンインバータ圧縮機（11B）に戻る。一方、上記第２冷蔵側分岐ガス管（51c）を流れるガス冷媒は電磁弁（SV1）を通過し、第４四路切換弁（44）に流入する。第４四路切換弁（44）に流入したガス冷媒は第１冷凍ガス配管（44e）と第３ガス側連絡配管（44d）と吸入分岐管（44a）とを通過して第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

この第５暖房冷凍運転時には、冷媒が以上の循環を繰り返すことで、全台数の圧縮機が稼働する状態となり、店内の暖房能力が増加すると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。また、液インジェクション管（67）を通じて、第２系統の圧縮機（11D）へのリキッドインジェクションも可能である。

〈第６暖房冷凍運転〉
この第６暖房冷凍運転は、第２暖房冷凍運転では冷蔵ユニット（30）の冷却能力が足りない場合の運転である。この第６暖房冷凍運転は、図１５に示すように、インバータ圧縮機（11A）と第１ノンインバータ圧縮機（11B）とが第１系統の圧縮機構（11D）を構成し、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が第２系統の圧縮機構（11E）を構成する。そして、上記インバータ圧縮機（11A）、第１ノンインバータ圧縮機（11B）及び第２ノンインバータ圧縮機（11C）を駆動すると共に、ブースタ圧縮機（43）も駆動する。

この第６暖房冷凍運転は、第２四路切換弁（13）が図１５の実線で示すように第２の状態に切り換わっている他は、弁の設定などは上記第５暖房冷凍運転と同じである。

したがって、第１系統の圧縮機構（11D）から吐出した冷媒の一部は、上記第５暖房冷凍運転と同様に室内熱交換器（21）に流れて凝縮する。凝縮した液冷媒は、液側連絡配管（53，54，55）の第２分岐液管（55）から集合液管（53）の手前で第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れる。

一方、上記第１系統の圧縮機構（11D）から吐出した他の冷媒は、第２系統の圧縮機構（11E）から吐出した冷媒と合流し、補助ガス管（59）から第２四路切換弁（13）及び第１四路切換弁（12）を経て室外第１ガス管（58a）を流れ、室外熱交換器（15）で凝縮する。この凝縮した液冷媒は、室外液管（62）を流れてレシーバ（17）を通り、液側連絡配管（53，54，55）の集合液管（53）を経て第１分岐液管（54）（冷蔵側第１分岐液管（54a）及び冷凍側第１分岐液管（54b））へ流れて第２分岐液管（55）からの冷媒と合流する。

その後、上記冷蔵側第１分岐液管（54a）を流れる液冷媒は冷蔵熱交換器（31）に流れて蒸発し、冷蔵側分岐ガス管（51a）と第２冷蔵側分岐ガス管（51c）とに分流される。また、冷凍側第１分岐液管（54b）を流れる液冷媒は、冷凍膨張弁（42）を経て冷凍熱交換器（41）に流れて蒸発する。この冷凍熱交換器（41）で蒸発したガス冷媒は、ブースタ圧縮機（43）に吸引されて圧縮され、第４四路切換弁（44）を経て第１系統側回路（50A）の吸入ラインの分岐管（51b）に吐出される。

上記冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れるガス冷媒とブースタ圧縮機（43）から吐出されたガス冷媒とは、第１ガス側連絡配管（51）で合流し、低圧ガス管（64）を通って第１系統の圧縮機構（11D）に戻る。一方、上記第２冷蔵側分岐ガス管（51c）を流れるガス冷媒は電磁弁（SV1）を通過し、第４四路切換弁（44）に流入する。第４四路切換弁（44）に流入したガス冷媒は第１冷凍ガス配管（44e）と第３ガス側連絡配管（44d）と吸入分岐管（44a）とを通過して第２ノンインバータ圧縮機（11C）に戻る。

この第６暖房冷凍運転時には、冷媒が以上の循環を繰り返すことで、店内が暖房されると同時に、冷蔵用ショーケースと冷凍用ショーケースの庫内が冷却される。このとき、冷蔵ユニット（30）と冷凍ユニット（40）との冷却能力（蒸発熱量）と、室内ユニット（20）の暖房能力（凝縮熱量）とはバランスせず、余る凝縮熱を室外熱交換器（15）で室外に放出することになる。

−実施形態２の効果−
本実施形態２によれば、第２ノンインバータ圧縮機（11C）が停止し、室内ユニット（20）が暖房運転、冷蔵ユニット（30）及び冷凍ユニット（40）が冷却運転を行う第１及び第２暖房冷凍運転において、冷蔵ユニット（30）の冷却能力が不足している場合に、本実施形態２の第２冷蔵側分岐ガス管（51c）と電磁弁（SV1）とを利用して、その不足する冷却能力を補う運転、即ち第５及び第６暖房冷凍運転をすることが可能となる。

この第５及び第６暖房冷凍運転では、冷却能力の不足を補うために、空調用として固定的に用いられていた第２ノンインバータ圧縮機（11C）を冷蔵用として利用する必要があり、本実施形態２で設けられた電磁弁（SV1）を開設定とすれば第２冷蔵側分岐ガス管（51c）が開放され、その利用が可能となる。その理由は、電磁弁（SV1）を開設定とすることで、冷蔵側分岐ガス管（51a）を流れる冷媒の一部は第４四路切換弁（44）を介して第２ノンインバータ圧縮機（11C）の吸入管（61c）へ送られるので、その冷媒を吸入させるために該第２ノンインバータ圧縮機（11C）を運転することができる。これにより、圧縮機構（11D、11E）の吐出量は増加するので、結果として吸入冷媒を冷蔵熱交換器（33）を流れる冷媒量も増加し、冷却能力の不足を補うことが可能となる。

《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。

例えば、上記実施形態１及び２では、１台の室外ユニット（10）に対して、室内ユニット（20）を１台、冷蔵ユニット（30）を１台、冷凍ユニット（40）を１台設けた例について説明したが、各利用側ユニット（20，30，40）の台数は、１００％熱回収運転が可能な限りは適宜変更してもよい。

そして、ブースタユニット（45）と冷凍ユニット（40）とを１つのユニット（45）とすることも可能である。

また、上記実施形態１及び２では圧縮機構（11D，11E）を３台の圧縮機（11A，11B，11C）で構成した例について説明したが、圧縮機の台数も適宜変更可能である。

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。

以上、説明したように、本発明は、複数系統の圧縮機からなる圧縮機構（11D,11E）含む複数の冷媒回路（50A,50B）を備える冷凍装置について有用である。

本発明の実施形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 実施形態１における冷房運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第１冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第２冷房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における暖房運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第１暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第２暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第３暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態１における第４暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 本発明の実施形態１の変形例１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 本発明の実施形態１の変形例２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 本発明の実施形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 実施形態２における第５暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 実施形態２における第６暖房冷凍運転の動作を示す冷媒回路図である。 従来の冷凍装置の冷媒回路図である。

符号の説明

1 冷凍装置
10 室外ユニット（熱源側ユニット）
11D 圧縮機構
11E 圧縮機構
15 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
17 レシーバ
20 室内ユニット（第２利用側ユニット）
21 室内熱交換器（第２利用側熱交換器）
30 冷蔵ユニット（第１利用側ユニット）
31 冷蔵熱交換器（第１利用側熱交換器）
40 冷凍ユニット（第１利用側ユニット）
41 冷凍熱交換器（第１利用側熱交換器）
50 冷媒回路
50A 第１系統側回路
50B 第２系統側回路
51 第１ガス側連絡配管（ガス側連絡配管）
52 第２ガス側連絡配管（ガス側連絡配管）
53 集合液管（液側連絡配管）
54 第１分岐液管（液側連絡配管）
55 第２分岐液管（液側連絡配管）
62 室外液管（熱源側液管）
66 液冷媒流入通路
95 制御手段
SV1 開閉弁

Claims (7)

1. ２系統の圧縮機からなる圧縮機構（11D,11E）と、熱源側熱交換器（15）と、ブースタ圧縮機（43）と、第１利用側熱交換器（31）と、第２利用側熱交換器（41）と、第３利用側熱交換器（21）とを接続して構成された冷媒回路（50）を備え、
   上記冷媒回路（50）が、第１系統の圧縮機（11D）と熱源側熱交換器（15）とブースタ圧縮機（43）と第１及び第２利用側熱交換器（31,41）とを含む第１系統側回路（50A）と、第２系統の圧縮機（11E）と熱源側熱交換器（15）と第３利用側熱交換器（21）とを含む第２系統側回路（50B）とから構成され、
   上記第１系統側回路（50A）は、第１及び第２利用側熱交換器（31,41）が並列に接続されて構成され、少なくとも１つの利用側熱交換器（41）がブースタ圧縮機（43）を介して第１系統の圧縮機（11D）に接続され、
   第３利用側熱交換器（21）が凝縮器となり、第１利用側熱交換器（31）、第２利用側熱交換器（41）及び熱源側熱交換器（21）が蒸発器となる運転が可能に構成されている冷凍装置であって、
   第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）を該第１系統側回路（50A）の吸入ラインに接続する第１状態と、第２系統側回路（50B）の吸入ラインに接続する第２状態とに切り換え可能な切換機構（44）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   切換機構（44）は、入口ポート（P1）が第１系統側回路（50A）のブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）に接続されるとともに冷媒の流通経路を２方向へ切り換え可能な切換弁（44）と、該切換弁（44）の第１の出口ポート（P3）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとを接続する第１連通路（44b,51b）と、該切換弁（44）の第２の出口ポート（P2）と第２系統側回路（50B）の吸入ラインとを接続する第２連通路（44a,44d,44e）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２において、
   切換弁（44）は、四路切換弁（44）により構成され、
   前記四路切換弁（44）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通し、第２ポート（P2）と第４ポート（P4）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通し、第３ポート（P3）と第４ポート（P4）が連通する第２状態とが切り換え可能に構成され、
   第１ポート（P1）により入口ポートが構成され、第３ポート（P3）により第１の出口ポートが構成され、第２ポート（P2）により第２の出口ポートが構成されていることを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３において、
   四路切換弁（44）の第４ポート（P4）と第１系統側回路（50A）の吸入ラインとを接続する第３連通路（51c）を備え、該第３連通路（51c）には開閉機構（SV1）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項２において、
   切換弁（44）は、三路切換弁（44）により構成され、
   前記三路切換弁（44）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が連通する第１状態と、第１ポート（P1）と第２ポート（P2）が連通する第２状態とが切り換え可能に構成され、
   第１ポート（P1）により入口ポートが構成され、第３ポート（P3）により第１の出口ポートが構成され、第２ポート（P2）により第２の出口ポートが構成されていることを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項１において、
   切換機構（44）は、ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）から分岐して第１系統側回路（50A）の吸入ラインに接続された第１連通路（44b,51b）と、ブースタ圧縮機（43）の吐出管（44c）から分岐して第２系統側回路（50B）の吸入ラインに接続された第２連通路（44a,44d,44e）と、第１連通路（44b,51b）に設けられた第１開閉機構（SV4）と、第２連通路（44a,44d,44e）に設けられた第２開閉機構（SV5）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項１から６の何れか１つにおいて、
   第１系統側回路（50A）は冷媒の循環方向が一方向に定められた冷蔵冷凍系統の回路（50A）であり、第２系統側回路（50B）は冷媒の循環方向が可逆に定められた空調系統の回路（50B）であることを特徴とする冷凍装置。
   

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