JP2009287789A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレンパン内の残留フロストの成長を確実に防止できる冷凍装置を提供する。
【解決手段】デフロスト運転が終了して冷却運転が開始される際には、冷却運転の再開時に冷却熱交換器（17）の冷却能力を小さく制御する予備冷却運転が実行される。
【選択図】図４

Description

本発明は、庫内を冷却するための利用側熱交換器を除霜するデフロスト運転を行う冷凍装置に関するものであり、特にドレンパン内に回収された残留フロストの成長を防止する対策に係るものである。

従来より、冷凍サイクルを利用することで冷凍庫等の庫内を冷却する冷凍装置が知られている。

特許文献１には、この種の冷凍装置が開示されている。冷凍装置は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。冷媒回路には、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁、利用側熱交換器が接続されている。利用側熱交換器は、冷凍庫の庫内に設けられている。冷却運転では、利用側熱交換器内の冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発することで、冷凍庫内の温度が所定温度まで冷却される。また、冷媒回路には、利用側熱交換器へ送られる液冷媒を冷却するための過冷却熱交換器が設けられており、冷却運転時の庫内の冷却能力の向上が図られている。

同文献の冷凍装置では、利用側熱交換器の表面の霜を融かすためのデフロスト運転（除霜運転）が行われる。デフロスト運転では、圧縮機で圧縮された冷媒が利用側熱交換器へ送られ、上記冷却運転とは冷媒の循環方向が逆転する冷凍サイクル（いわゆる逆サイクルデフロスト）が行われる。デフロスト運転では、利用側熱交換器が冷媒によって内部から加熱され、利用側熱交換器の表面の除霜が行われる。

また、同文献の冷凍装置には、利用側熱交換器の下側のドレンパンに加熱用熱交換器（ドレンパンヒータ）が配設されている。ドレンパンの内部へは、上記デフロスト運転等により、利用側熱交換器から剥がれ落ちた霜や氷塊等が回収される。一方、上述の冷却運転では、加熱用熱交換器の内部に高温の液冷媒が供給される。このため、ドレンパン内では、加熱用熱交換器を流れる冷媒の熱により、回収された霜や氷塊等が融解する。融解して液状態となった水は、所定の配管を経由して系外へ排出される。
特開２００７−１２７３０２号公報

上述のように、デフロスト運転では、利用側熱交換器から剥がれた霜や氷塊がドレンパン内に回収される。このため、デフロスト運転の終了直後には、比較的多量の霜や氷塊等（いわゆる残留フロスト）がドレンパン内に溜まった状態となる。ここで、冷凍庫等の庫内を冷却する冷凍装置では、デフロスト運転やその後の冷却運転時においても、庫内の温度が比較的低温（例えば−３０℃）となることがある。このような低温度条件の庫内では、上述のようにして、加熱用熱交換器を流れる冷媒の熱を利用しても、ドレンパン内に回収された残留フロストを充分に融解させることができないことがある。その結果、ドレンパン内に回収された残留フロストが徐々に成長して肥大化し、デフロスト不良を引き起こして冷却能力の低下を招いてしまう虞がある。

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、ドレンパン内での残留フロストの成長を確実に防止できる冷凍装置を提供することである。

第１の発明は、圧縮機構（40）と熱源側熱交換器（15）と冷却ユニット（17,19）と加熱用熱交換器（62）と庫内を冷却するための利用側熱交換器（64）とが接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）と、上記利用側熱交換器（64）の下側に設置されると共に内部に上記加熱用熱交換器（62）が配設されるドレンパン（66）とを備え、上記圧縮機構（40）の吐出冷媒を上記熱源側熱交換器（15）で放熱させた後に上記冷却ユニット（17,19）で冷却してから上記加熱用熱交換器（62）へ送り、該加熱用熱交換器（62）を通過した冷媒を上記利用側熱交換器（64）で蒸発させる冷却運転と、上記利用側熱交換器（64）の除霜を行うデフロスト運転とが実行可能に構成される冷凍装置を対象とする。そして、この冷凍装置では、上記冷却運転が、上記デフロスト運転が終了して該冷却運転が再開される際に、該冷却運転の再開時から所定時間に亘って実行される予備冷却動作と、該予備冷却動作の後に実行される通常冷却動作とを有し、上記予備冷却動作では、上記冷却ユニット（17,19）の冷却能力が上記通常冷却動作よりも小さくなるように制御されることを特徴とするものである。

第１の発明の冷凍装置は、冷却運転とデフロスト運転とが可能となっている。デフロスト運転では、庫内を冷却するための利用側熱交換器（64）の除霜が行われる。デフロスト運転において、利用側熱交換器（64）から剥がれ落ちた霜や氷塊は、利用側熱交換器（64）の下側のドレンパン（66）内に回収される。冷却運転では、圧縮機構（40）で圧縮された冷媒が熱源側熱交換器（15）で放熱した後、冷却ユニット（17,19）で冷却される。冷却ユニット（17,19）で冷却された冷媒は、加熱用熱交換器（62）を通過する。この際、加熱用熱交換器（62）を流れる冷媒の熱が、ドレンパン（66）内の霜や氷塊（残留フロスト）の融解に利用される。加熱用熱交換器（62）で熱を放出した冷媒は、利用側熱交換器（64）を流れる。利用側熱交換器（64）では、冷媒が庫内の空気から吸熱して蒸発し、庫内の冷却が行われる。

本発明では、上述のデフロスト運転から冷却運転へ移行する場合に、まず、予備冷却動作が所定時間行われ、その後に通常冷却動作が行われる。予備冷却動作は、デフロスト運転によりドレンパン（66）内に回収された多量の残留フロストを積極的に融解させる運転である。具体的に、予備冷却動作では、上記冷却ユニット（17,19）の冷却能力が、その後の通常冷却動作よりも小さくなるように制御される。つまり、予備冷却動作では、冷却ユニット（17,19）を通過して加熱用熱交換器（62）へ送られる冷媒の温度は、その後の通常冷却動作よりも高い温度となる。このため、ドレンパン（66）内では、上記の残留フロストが、加熱用熱交換器（62）を流れる比較的高温の冷媒によって加熱されるので、残留フロストの融解が促進される。

予備冷却動作が実行されてから所定時間が経過すると、通常冷却動作が行われる。通常冷却動作では、冷却ユニット（17,19）の冷却能力が予備冷却動作よりも大きくなる。このため、通常冷却動作では、利用側熱交換器（64）によって庫内が積極的に冷却される。

第２の発明は、第１の発明において、上記冷却ユニット（17,19）は、上記熱源側熱交換器（15）と加熱用熱交換器（62）との間の液ラインに跨る第１伝熱管（17a）と、該液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るための第２伝熱管（17b）とを有して両者の伝熱管（17a,17b）の間で冷媒を熱交換させる過冷却熱交換器（17）と、上記第２伝熱管（17b）へ供給される冷媒を減圧する減圧弁（19）とを備え、上記予備冷却動作では、上記減圧弁（19）の開度が上記通常冷却動作よりも小さくなるように制御されることを特徴とするものである。

第２の発明では、冷却ユニット（17,19）が、過冷却熱交換器（17）と減圧弁（19）とを備える。過冷却熱交換器（17）の第１伝熱管（17a）には、熱源側熱交換器（15）と加熱用熱交換器（62）の間の液ラインの冷媒が流れる。また、過冷却熱交換器（17）の第２伝熱管（17b）には、液ラインから分流して減圧弁（19）で減圧された冷媒が流れる。このため、過冷却熱交換器（17）では、第１伝熱管（17a）を流れる冷媒が、第２伝熱管（17b）を流れる冷媒へ熱を放出し、これにより、第１伝熱管（17a）内の冷媒が冷却される。第１伝熱管（17a）で冷却された冷媒は、加熱用熱交換器（62）へ送られ、その後に利用側熱交換器（64）での庫内の冷却に利用される。また、第２伝熱管（17b）を流出した冷媒は、圧縮機構（40）へ送られる。

本発明の予備冷却動作では、減圧弁（19）の開度が調節されることで冷却ユニット（17,19）の冷却能力が小さく制御される。つまり、予備冷却動作では、その後の通常冷却動作と比較して、減圧弁（19）の開度が小さくなるように制御される。このため、予備冷却動作では、第２伝熱管（17b）へ送られる冷媒の量が比較的少量となり、且つ冷媒の圧力も比較的高めとなる。従って、予備冷却動作では、第１伝熱管（17a）内の冷媒があまり冷やされないので、加熱用熱交換器（62）へ送られる冷媒の温度も高くなる。その結果、ドレンパン（66）内では、上記の残留フロストの融解が促進される。

予備冷却動作の後の通常冷却動作では、減圧弁（19）の開度が比較的大きめに制御される。このため、第１伝熱管（17a）内の冷媒が第２伝熱管（17b）内の冷媒によって効果的に冷やされる。従って、通常冷却動作では、利用側熱交換器（64）によって庫内が積極的に冷却される。

第３の発明は、第２の発明において、上記冷媒回路（4）には、上記熱源側熱交換器（15）と上記利用側熱交換器（64）との間の液ラインの冷媒の一部を上記圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作を行うためのインジェクション手段（16,44,SV3）と、上記圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を示す指標を検出する吐出温度検出手段（34a,34b,34c）とが設けられ、上記予備冷却動作では、上記吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された上記指標が所定値よりも大きくなると、上記インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作が実行されることを特徴とするものである。

第３の発明の冷媒回路（4）には、液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作を行うためのインジェクション手段（16,44,SV3）が設けられる。ところで、予備冷却動作では、上述のように減圧弁（19）の開度が比較的小さく制御されるので、第２伝熱管（17b）を圧縮機構（40）へ送られる冷媒の量が少なくなってしまう。その結果、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度が高く成りすぎて、圧縮機構（40）の故障の原因となってしまう。特に、熱源側熱交換器（15）の周囲の温度が比較的高くなる条件下では、冷媒回路（4）の高圧が上がり易く、上記の吐出冷媒の温度が上昇し易い。そこで、本発明の予備冷却動作では、圧縮機構（40）の吐出温度の上昇を防止するためにインジェクション動作を行うようにしている。

具体的に、予備冷却動作では、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を示す指標が吐出温度検出手段（34a,34b,34c）によって検出される。そして、予備冷却動作中に、吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された指標が所定値よりも大きくなると、インジェクション手段（16,44,SV3）が液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作が行われる。その結果、圧縮機構（40）へは、比較的低温の冷媒が供給されるので、圧縮機構（40）の吐出温度の上昇が抑えられる。

第４の発明は、第３の発明において、上記予備冷却動作では、上記吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された指標が所定値よりも小さくなると、上記インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作が禁止されることを特徴とするものである。

第４の発明では、予備冷却動作中に、吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された指標が所定値よりも小さくなると、インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作が行われない。このようにインジェクション動作を禁止すると、加熱用熱交換器（62）へ送られる冷媒の量が多くなる。これにより、予備冷却動作では、ドレンパン（66）内の残留フロストの融解が更に促進される。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、上記インジェクション手段（16,44,SV3）は、上記熱源側熱交換器（15）と上記加熱用熱交換器（62）との間の液ラインに接続される冷媒貯留器（16）と、該冷媒貯留器（16）内の冷媒を圧縮機構（40）へ送るためのインジェクション管（44）と、該インジェクション管（44）を開閉させることで上記インジェクション動作を実行又は禁止させる開閉弁（SV3）とを備えていることを特徴とするものである。

第５の発明のインジェクション手段（16,44,SV3）は、冷媒貯留器（16）とインジェクション管（44）と開閉弁（SV3）とを備える。インジェクション動作を実行する場合には、開閉弁（SV3）が開放状態となり、冷媒貯留器（16）内の冷媒が圧縮機構（40）へ送られる。これにより、上述のように、予備冷却動作において、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度上昇が抑えられる。また、インジェクション動作を禁止する場合には、開閉弁（SV3）が閉鎖状態となる。その結果、予備冷却動作において、冷媒貯留器（16）を流出して加熱用熱交換器（62）へ供給される冷媒の量が多くなり、ドレンパン（66）内の残留フロストの融解が促進される。

第６の発明は、第５の発明において、上記インジェクション管（44）は、冷媒貯留器（16）内の冷媒を上記圧縮機構（40）の圧縮過程の途中の中間圧の圧縮室へ送るように構成されていることを特徴とするものである。

第６の発明では、インジェクション動作を実行する場合に、開閉弁（SV3）が開放状態となり、冷媒貯留器（16）内の冷媒が圧縮機構（40）の圧縮過程の途中の中間圧の圧縮室へ送られる。これにより、上述のように、予備冷却動作において、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度上昇が効果的に抑えられる。

第７の発明は、第１乃至第６のいずれか１つの発明において、上記デフロスト運転では、上記圧縮機構（40）で圧縮した冷媒を上記利用側熱交換器（64）へ送ることで上記利用側熱交換器（64）の除霜を行うことを特徴とするものである。

第７の発明のデフロスト運転では、圧縮機構（40）で圧縮されて高温高圧となった冷媒が、利用側熱交換器（64）へ送られる。デフロスト運転では、このような高温高圧の冷媒によって利用側熱交換器（64）が内部から加熱され、利用側熱交換器（64）の除霜が行われる。

本発明では、デフロスト運転が終了して冷却運転を再開する際、まず、冷却ユニット（17,19）の冷却能力を小さくする予備冷却動作を行い、その後に通常冷却動作を行うようにしている。これにより、本発明では、冷却運転の再開直後の予備冷却動作において、加熱用熱交換器（62）へ送られる冷媒の温度を高くすることができる。このため、冷却運転再開時の庫内温度が比較的低温であっても、ドレンパン（66）に回収された残留フロストを加熱用熱交換器（62）によって確実に融解させることができる。その結果、残留フロストの成長を防止でき、デフロスト不良に起因する冷却能力の低下も回避できる。

また、第２の発明では、予備冷却動作において、減圧弁（19）の開度を調節することで、過冷却熱交換器（17）の冷却能力を容易に小さくすることができ、第１の発明の作用効果を奏することができる。

特に、第３の発明では、予備冷却動作において、吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された吐出冷媒の温度を示す指標が所定値よりも大きくなると、液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作を行うようにしている。これにより、予備冷却動作において、上記の減圧弁（19）の制御により、第２伝熱管（17b）を介して圧縮機構（40）へ送られる冷媒の量が少なくなっても、圧縮機構（40）へ比較的低温の冷媒を送ることができる。その結果、予備冷却動作において、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度が高く成りすぎるのを防止できるので、圧縮機構（40）の故障を回避しつつ、残留デフロストの成長を防止できる。

また、第４の発明では、予備冷却動作において、吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された指標が所定値よりも小さくなると、インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作を禁止している。これにより、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度がそれほど高くない状況では、液冷媒を加熱用熱交換器（62）へ積極的に送ることができるので、ドレンパン（66）内の残留フロストを一層確実に融解させることができる。

第５の発明では、冷媒貯留器（16）内に溜まった冷媒をインジェクション管（44）を通じて圧縮機構（40）へ送ることで、上記のインジェクション動作を容易に行うことができる。また、本発明では、インジェクション管（44）を冷媒貯留器（16）のガス抜き用の配管として兼用することができる。特に第６の発明では、冷媒貯留器（16）の冷媒をインジェクション管（44）を通じて圧縮機構（40）の圧縮過程の途中の中間圧の圧縮室へ供給するので、圧縮室の冷媒を効果的に冷却でき、圧縮機構（40）の冷媒の吐出温度を効率良く低下させることができる。また、冷却運転での利用側熱交換器（64）の冷却能力の低下を防止できる。

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。

《発明の実施形態》
本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、本発明に係る冷凍装置（1）である。この冷凍装置（1）は、１台の室外ユニット（10）に対して２台の冷凍ユニット（60）が接続された、いわゆるセパレートタイプの冷凍装置（1）であり、冷凍倉庫の庫内を冷却するように構成されている。

室外ユニット（10）には室外回路（11）が、各冷凍ユニット（60）には冷凍回路（61）がそれぞれ設けられている。この冷凍装置（1）では、室外回路（11）に対して各冷凍回路（61）を液側連絡配管（2）及びガス側連絡配管（3）で並列に接続することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）が構成されている。

室外回路（11）の端部には第１閉鎖弁（12）及び第２閉鎖弁（13）がそれぞれ設けられている。第１閉鎖弁（12）には、液側連絡配管（2）の一端が接続されている。この液側連絡配管（2）の他端は２つに分岐しており、それぞれが冷凍回路（61）の液側端に接続されている。第２閉鎖弁（13）には、ガス側連絡配管（3）の一端が接続されている。このガス側連絡配管（3）の他端は２つに分岐しており、それぞれが冷凍回路（61）のガス側端に接続されている。

《室外ユニット》
室外ユニット（10）の室外回路（11）には、圧縮機構（40）、室外熱交換器（15）、レシーバ（16）、冷却熱交換器（17）、第１室外膨張弁（18）、第２室外膨張弁（19）、及び四路切換弁（20）が設けられている。

圧縮機構（40）は、運転容量が可変の第１圧縮機（14a）と、運転容量が固定の第２圧縮機（14b）と、運転容量が固定の第３圧縮機（14c）とから構成されている。これらの圧縮機（14a,14b,14c）は、互いに並列に接続されている。

第１圧縮機（14a）、第２圧縮機（14b）、及び第３圧縮機（14c）は何れも、例えば全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機として構成されている。第１圧縮機（14a）には、インバータを介して電力が供給される。第１圧縮機（14a）は、インバータの出力周波数を変化させることによって、その運転容量を段階的に調節することができるように構成されている。一方、第２圧縮機（14b）及び第３圧縮機（14c）は、電動機が常に一定の回転速度で運転されるものであって、その運転容量が変更不能となっている。

圧縮機構（40）では、圧縮機構（40）の起動の際（運転の開始の際）に第１圧縮機（14a）だけが起動される。そして、起動後の圧縮機構（40）では、必要となる運転容量が増加するに連れて、第２圧縮機（14b）、第３圧縮機（14c）が順次起動される。また、必要となる運転容量が減少すると、第３圧縮機（14c）、第２圧縮機（14b）が順次停止される。圧縮機構（40）では、圧縮機構（40）の起動から停止まで、第１圧縮機（14a）の運転が連続して行わる。その間に、第２圧縮機（14b）及び第３圧縮機（14c）は、必要となる運転容量に応じてオン／オフされる。

第１圧縮機（14a）の第１吐出管（56a）、第２圧縮機（14b）の第２吐出管（56b）及び第３圧縮機（14c）の第３吐出管（56c）は、１本の吐出合流管（21）に接続されている。各吐出管（56）には、圧縮機（14）側から順に、第１から第３までの油分離器（37a,37b,37c）、第１から第３までの高圧圧力スイッチ（39a,39b,39c）、第１から第３までの逆止弁（CV1,CV2,CV3）が設けられている。各油分離器（37a,37b,37c）は、密閉容器状に構成され、各圧縮機（14a,14b,14c）から吐出された冷媒から冷凍機油を分離するように構成されている。各逆止弁（CV1,CV2,CV3）は、各圧縮機（14a,14b,14c）へ向かう冷媒の流れを禁止するように構成されている。各高圧圧力スイッチ（39a,39b,37c）は、異常高圧時に各圧縮機（14a,14b,14c）を緊急停止させるように構成されている。

本実施形態では、各油分離器（37a,37b,37c）で分離された冷凍機油を各圧縮機（14a,14b,14c）へ戻すために、油戻し通路（32）が設けられている。油戻し通路（32）は、各油分離器（37a,37b.37c）で分離された冷凍機油を一旦合流させてから各圧縮機（14a,14b,14c）に分配するように構成されている。具体的に、油戻し通路（32）は、第１から第３までの合流前配管（47a,47b,47c）と、１本の合流配管（48）とを備えている。

第１合流前配管（47a）の一端は、第１吐出管（56a）の第１油分離器（37a）の底部に接続されている。第２合流前配管（47b）の一端は、第２吐出管（56b）の第２油分離器（37b）の底部に接続されている。第３合流前配管（47c）の一端は、第３吐出管（56c）の第３油分離器（37c）の底部に接続されている。第１合流前配管（47a）の他端、及び第２合流前配管（47b）の他端は、合流配管（48）の一端で合流している。第３合流前配管（47c）の他端は、第２合流前配管（47b）に接続されている。

合流配管（48）は、その他端がインジェクション通路（30）の接続注入管（33）に接続されている。本実施形態の油戻し通路（32）は、インジェクション通路（30）における各圧縮機（14a,14b,14c）に対する分岐箇所の上流に合流配管（48）が接続されることによって、各油分離器（37）から合流した冷凍機油が各圧縮機（14a,14b,14c）へ分配されるように構成されている。また、合流配管（48）は、インジェクション通路（30）を介して、各圧縮機（14a,14b,14c）の圧縮過程の途中（中間圧）の圧縮室に連通している。

第１合流前配管（47a）には、高圧冷媒を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41a）が設けられている。また、第２合流前配管（47b）及び第３合流前配管（47c）には、油分離器（37b,37c）側から順に、油分離器（37b,37c）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV4,CV5）と、高圧冷媒を中間圧に減圧するキャピラリーチューブ（41b,41c）とが設けられている。

本実施形態では、圧縮機構（40）の起動から停止まで間にオン／オフされる第２圧縮機（14b）及び第３圧縮機（14c）に対する合流前配管（47b,47c）だけに、逆止弁（CV4,CV5）が設けられている。逆止弁（CV4）は、第１圧縮機（14a）が運転中で第２圧縮機（14b）が停止中に、第２圧縮機（14b）の内圧が低下した場合に、第２油分離器（37b）を介して第２圧縮機（14b）に吐出側から冷凍機油が流入することを阻止している。逆止弁（CV5）は、第１圧縮機（14a）が運転中で第３圧縮機（14c）が停止中に、第３圧縮機（14c）の内圧が低下した場合に、第３油分離器（37c）を介して第３圧縮機（14c）に吐出側から冷凍機油が流入することを阻止している。

第１圧縮機（14a）の吸入側には第１吸入管（57a）が、第２圧縮機（14b）の吸入側には第２吸入管（57b）が、第３圧縮機（14c）の吸入側には第３吸入管（57c）がそれぞれ接続されている。これらの吸入管（57a,57b,57c）の入口端は、吸入合流管（22）を介して四路切換弁（20）に接続されている。

室外熱交換器（15）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。室外熱交換器（15）の近傍には、室外熱交換器（15）に室外空気を送る室外ファン（23）が設けられている。室外熱交換器（15）では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。

室外熱交換器（15）のガス側は、四路切換弁（20）に接続されている。室外熱交換器（15）の液側は、第１液管（24）を介してレシーバ（16）の頂部に接続されている。第１液管（24）には、室外熱交換器（15）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV8）が設けられている。第１液管（24）では、逆止弁（CV8）に並列にキャピラリーチューブ（51）が設けられている。

冷却熱交換器（17）は、高圧側流路（17a）と低圧側流路（17b）とを備え、各流路（17a,17b）を流れる冷媒同士を熱交換させるものである。高圧側流路（17a）は、室外熱交換器（15）とドレンパン加熱用配管（詳細は後述する）との間の液ラインに跨って設けられ、第１伝熱管を構成している。低圧側流路（17b）は、上記液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るための第２伝熱管を構成している。冷却熱交換器（17）は、高圧側流路（17a）と低圧側流路（17b）との間で冷媒を熱交換させ、高圧側流路（17a）を流れる冷媒を冷却するための過冷却熱交換器を構成している。冷却熱交換器（17）は、例えばプレート熱交換器により構成されている。なお、冷却熱交換器（17）は、二重管式の熱交換器など他の構成の熱交換器であってもよい。

高圧側流路（17a）の流入端は、冷媒配管を介してレシーバ（16）の底部に接続されている。また、高圧側流路（17a）の流出端は、第２液管（25）を介して第１閉鎖弁（12）に接続されている。第２液管（25）には、高圧側流路（17a）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV9）が設けられている。

一方、低圧側流路（17b）の流入端には、第２液管（25）における冷却熱交換器（17）逆止弁（CV9）の間から分岐した第１分岐管（26）が接続されている。第１分岐管（26）には、第２室外膨張弁（19）が設けられている。第２室外膨張弁（19）は、開度を調節可能な電子膨張弁により構成されている。第２室外膨張弁（19）は、低圧側流路（17b）へ供給される冷媒を減圧する減圧弁を構成している。また、低圧側流路（17b）の流出端には、接続注入管（33）の一端が接続されている。上述の冷却熱交換器（17）及び第２室外膨張弁（19）は、室外熱交換器（15）で放熱した冷媒を冷却（過冷却）する冷却ユニットを構成している。

接続注入管（33）は、その他端が、第１分岐注入管（42a）と第２分岐注入管（42b）と第３分岐注入管（42c）とに分岐している。第１分岐注入管（42a）は第１圧縮機（14a）の中間圧の圧縮室に、第２分岐注入管（42b）は第２圧縮機（14b）の中間圧の圧縮室に、第３分岐注入管（42c）は第３圧縮機（14c）の中間圧の圧縮室に接続されている。接続注入管（33）には、合流配管（48）の出口端が接続されている。接続注入管（33）と第１分岐注入管（42a）と第２分岐注入管（42b）と第３分岐注入管（42c）とは、各圧縮機（14a,14b,14c）の中間圧の圧縮室へ冷媒を注入するためのインジェクション通路（30）を構成している。

第２分岐注入管（42b）及び第３分岐注入管（42c）には、接続注入管（33）側から順に、開閉自在の電磁弁（SV1,SV2）と、冷却熱交換器（17）へ向かう冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV6,CV7）とが設けられている。本実施形態では、圧縮機構（40）の起動から停止まで間にオン／オフされる第２圧縮機（14b）及び第３圧縮機（14c）に対する分岐配管（42b,42c）だけに、電磁弁（SV1,SV2）と逆止弁（CV6,CV7）とが設けられている。

電磁弁（SV1）は、第２圧縮機（14b）の運転中には開状態に設定され、第２圧縮機（14b）の停止中には閉状態に設定される。電磁弁（SV2）も同様に、第３圧縮機（14c）の運転中には開状態に設定され、第３圧縮機（14c）の停止中には閉状態に設定される。このため、油戻し通路（32）の冷凍機油は、停止中の圧縮機（14）には戻らず、運転中の圧縮機（14）だけに戻る。

なお、各電磁弁（SV1,SV2）は、パイロット式の電磁弁により構成されている。このため、電磁弁（SV1,SV2）は、閉状態に設定しても圧縮機（14b,14c）側からの冷媒が漏れてしまう。本実施形態１では、このような冷媒漏れを阻止するために、電磁弁（SV1,SV2）と共に逆止弁（CV6,CV7）が設けられている。

レシーバ（16）は、室外熱交換器（15）と冷却熱交換器（17）との間に配置され、室外熱交換器（15）で凝縮した高圧冷媒を一時的に貯留する冷媒貯留器を構成している。レシーバ（16）の頂部には、接続注入管（33）に繋がるガス抜き管（44）が接続されている。ガス抜き管（44）には、開閉弁としての電磁弁（SV3）が設けられている。ガス抜き管（44）は、液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作（詳細は後述する）を行うためのインジェクション管を構成している。つまり、レシーバ（16）、ガス抜き管（44）、及び電磁弁（SV3）は、インジェクション手段を構成している。

第２液管（25）における逆止弁（CV9）と第１閉鎖弁（12）との間からは、第２分岐管（28）が分岐している。第２分岐管（28）は、第２液管（25）に接続されている方とは逆端が第１液管（24）における逆止弁（CV8）とレシーバ（16）との間に接続されている。第２分岐管（28）には、レシーバ（16）側からの冷媒の流れを禁止する逆止弁（CV10）が設けられている。

また、第２液管（25）における冷却熱交換器（17）と逆止弁（CV9）との間からは、第３分岐管（29）が分岐している。第３分岐管（29）は、第２液管（25）に接続されている方とは逆側の端部が、第１液管（24）における室外熱交換器（15）と逆止弁（CV8）との間に接続されている。第３分岐管（29）を流通する冷媒は、レシーバ（16）及び冷却熱交換器（17）をバイパスする。第３分岐管（29）には、開度が調節可能な電子膨張弁により構成された第１室外膨張弁（18）が設けられている。

四路切換弁（20）は、第１ポート（P1）が吐出合流管（21）に、第２ポート（P2）が吸入合流管（22）に、第３ポート（P3）が室外熱交換器（15）に、第４ポート（P4）が第２閉鎖弁（13）にそれぞれ接続されている。この四路切換弁（20）は、第１ポート（P1）と第３ポート（P3）が互いに連通して第２ポート（P2）と第４ポート（P4）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（P1）と第４ポート（P4）が互いに連通して第２ポート（P2）と第３ポート（P3）が互いに連通する第２状態（図１に破線で示す状態）との間で切換自在に構成されている。

室外ユニット（10）には、各種のセンサが設けられている。具体的に、吐出合流管（21）には、吐出圧力センサ（43）が設けられている。各吐出管（56）には、吐出温度センサ（34a,34b,34c）が設けられている。第１吸入管（57a）には吸入圧力センサ（36）が設けられている。吸入合流管（22）には吸入温度センサ（58）が設けられている。第２液管（25）には液温度センサ（45）が設けられている。また、室外ファン（23）の近傍には、室外温度センサ（46）が設けられている。上記吐出温度センサ（34a,34b,34c）は、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を示す指標を検出する吐出温度検出手段を構成している。

《冷凍ユニット》
２つの冷凍ユニット（60）は同じ構成である。各冷凍ユニット（60）の冷凍回路（61）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、ドレンパン加熱用配管（62）、庫内膨張弁（63）、及び庫内熱交換器（64）が設けられている。

庫内膨張弁（63）は、開度が調節可能な電子膨張弁により構成している。また、庫内熱交換器（64）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。庫内熱交換器（64）の近傍には、庫内熱交換器（64）へ庫内空気を送る庫内ファン（65）が設けられている。庫内熱交換器（64）では、庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。

また、庫内熱交換器（64）の下側には、ドレンパン加熱用配管（62）が配設されたドレンパン（66）が設けられている。ドレンパン（66）は、庫内熱交換器（64）の表面から落下する霜や結露水を回収するものである。上記ドレンパン加熱用配管（62）は、ドレンパン（66）に回収された霜や結露水が凍結して生成される氷塊（残留フロスト）を、冷媒によって加熱して融解させる、加熱用熱交換器を構成している。

また、冷凍ユニット（60）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（64）の伝熱管には、蒸発温度センサ（67）が設けられている。冷凍回路（61）におけるガス側端の近傍には、ガス温度センサ（68）が設けられている。庫内ファン（65）の近傍には、庫内温度センサ（69）が設けられている。

本実施形態の冷凍装置（1）は、コントローラ（100）を備えている。コントローラ（100）には、上述した各種のセンサで検出された検出信号が入力される。また、コントローラ（100）は、上記の圧縮機構（40）、ファン、電磁弁、膨張弁（電動弁）等を制御するように構成されている。また、コントローラ（100）は、デフロスト運転が終了して冷却運転が再開されると、予備冷却動作と通常冷却動作とを順に実行させるように構成されている。この予備冷却動作及び通常冷却動作の詳細は後述するものとする。

−運転動作−
以下に、本実施形態の冷凍装置（1）の運転動作について説明する。冷凍装置（1）の冷却運転では、３台の圧縮機（14a,14b,14c）のうち少なくとも第１圧縮機（14a）が運転されて、各冷凍ユニット（60）で庫内の冷却が行われる。

<冷却運転>
まず、冷却運転の基本的な運転動作について説明する。また、ここでの冷却運転の説明では、第１から第３までの圧縮機（14a,14b,14c）を全て運転した場合を例示する。

図２に示すように、冷却運転では、四路切換弁（20）が第１状態に設定される。第１室外膨張弁（18）は全閉状態に設定される。そして、この状態で圧縮機構（40）の運転を行うと、冷媒回路（4）では室外熱交換器（15）が凝縮器となって各庫内熱交換器（64）が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

また、冷却運転中は、ガス温度センサ（68）の検出値と蒸発温度センサ（67）の検出値との差が一定値になるように、各庫内膨張弁（63）の開度を調節する過熱度制御が行われる。また、第２室外膨張弁（19）の開度は、液温度センサ（45）の検出値が一定値になるように制御される。

具体的に、圧縮機構（40）の運転が開始されると、圧縮機構（40）の吐出冷媒は、油分離器（37）で冷凍機油が分離された後に、室外熱交換器（15）へ流入する。室外熱交換器（15）では、冷媒が室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器（15）で凝縮した冷媒は、レシーバ（16）を経て冷却熱交換器（17）の高圧側流路（17a）を流通し、第２液管（25）へ流入する。第２液管（25）では、冷媒の一部が第１分岐管（26）へ流入する。残りの冷媒は、液側連絡配管（2）へ流入する。

第１分岐管（26）に流入した冷媒は、第２室外膨張弁（19）で減圧されてから冷却熱交換器（17）の低圧側流路（17b）を流通する。冷却熱交換器（17）では、低圧側流路（17b）の中間圧冷媒が高圧側流路（17a）の高圧冷媒によって加熱される。一方、高圧側流路（17a）の冷媒は、低圧側流路（17b）の中間圧冷媒によって冷却されて過冷却状態になる。低圧側流路（17b）で加熱された冷媒は、油戻し通路（32）の冷凍機油と合流してから、各分岐注入管（42）に分岐して各圧縮機（14）の中間圧の圧縮室（73）へ注入される。

一方、液側連絡配管（2）へ流入した冷媒は、各冷凍回路（61）へ分配される。冷凍回路（61）へ分配された冷媒は、まず、ドレンパン加熱用配管（62）を流れる。ドレンパン加熱用配管（62）の内部には、比較的高温の液冷媒が流れる。このため、ドレンパン（66）内に回収された残留フロストは、ドレンパン加熱用配管（62）を流れる冷媒によって加熱されて融解する。融解後のフロスト（水）は、所定の排水経路を通じてドレンパン（66）の外部、ひいては庫外へ排出される。

ドレンパン加熱用配管（62）を通過した冷媒は、各庫内膨張弁（63）で減圧されてから各庫内熱交換器（64）へ流入する。各庫内熱交換器（64）では、冷媒が庫内空気と熱交換して蒸発する。庫内空気は冷媒によって冷却される。各庫内熱交換器（64）で蒸発した冷媒は、ガス側連絡配管（3）で合流してから、各圧縮機（14）の吸入側に吸入される。

<デフロスト運転>
この冷凍装置（1）では、冷却運転中に庫内熱交換器（64）の着霜量が多くなった場合に、霜を除去するためにデフロスト運転が行われる。デフロスト運転では、各庫内熱交換器（64）の除霜が同時に行われる。

図３に示すように、デフロスト運転では、四路切換弁（20）が第２状態に設定される。各庫内膨張弁（63）は全開状態に設定される。そして、この状態で圧縮機構（40）の運転を行うと、冷媒回路（4）では室外熱交換器（15）が蒸発器となって各庫内熱交換器（64）が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（4）では、図１に示す破線の矢印の方向に冷媒が流れる。なお、デフロスト運転中は、第１室外膨張弁（18）及び第２室外膨張弁（19）の開度は適宜調節される。

具体的に、圧縮機構（40）の運転が開始されると、圧縮機構（40）の吐出冷媒は、油分離器（37）で冷凍機油が分離された後に、各庫内熱交換器（64）へ分配される。各庫内熱交換器（64）では、付着した霜が高圧冷媒によって融解される一方、冷媒が霜によって冷却されて凝縮する。各庫内熱交換器（64）で凝縮した冷媒は、ドレンパン加熱用配管（62）を流れ、ドレンパン（66）内の残留フロストの融解に利用される。各ドレンパン加熱用配管（62）を通過した冷媒は、液側連絡配管（2）で合流した後にレシーバ（16）を通過し、冷却熱交換器（17）の高圧側流路（17a）を経て第３分岐管（29）へ流入する。第３分岐管（29）に流入した冷媒は、第１室外膨張弁（18）で減圧されてから室外熱交換器（15）へ流入する。室外熱交換器（15）では、冷媒が室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器（15）で蒸発した冷媒は、各圧縮機（14）の吸入側に吸入される。

〈予備冷却動作及び通常冷却動作について〉
ところで、上記のデフロスト運転から上記冷却運転を再開させる時点では、各冷凍ユニット（60）の庫内が比較的低温（例えば−３０℃）になっていることがある。このような場合には、ドレンパン（66）内に回収された霜や氷塊（残留フロスト）が未だ充分に融解しておらず、ドレンパン（66）内に滞っていることがある。このような状態から冷却運転を再開させると、残留フロストが更に成長して肥大化してしまい、このようなデフロスト不良に起因して冷却運転時の庫内の冷凍能力が損なわれてしまうことがある。そこで、本実施形態の冷却運転では、デフロスト運転から冷却運転への移行時において、冷却運転の再開時から所定時間に亘って予備冷却動作が実行され、この予備冷却動作の後に通常冷却動作を実行するようにしている。これらの動作について以下に詳細に説明する。

上記のデフロスト運転が終了して冷却運転が再開されると、予備冷却動作が実行される。この予備冷却動作は、冷却運転の再開時（換言するとデフロスト運転の終了時）から所定時間（例えば１０分）に亘って行われる。なお、予備冷却動作の継続時間は、コントローラ（100）に任意に設定／更新が可能となっている。

図４に示すように、予備冷却動作が開始されると、上述した冷却運転と同様の冷凍サイクルが行われる。ここで、予備冷却動作では、冷却熱交換器（17）による液冷媒の冷却能力が、通常の冷却運転（即ち、後述する通常冷却動作）よりも小さくなるような制御が行われる。具体的には、予備冷却動作では、冷却熱交換器（17）で冷却されて各冷凍ユニット（60）へ供給される液冷媒の温度が、目標温度ＴＬに近づくように第２室外膨張弁（19）の開度が調節される。ここで、この液冷媒の温度は、液温度センサ（45）によって検出される。また、予備冷却動作の目標温度ＴＬは、凝縮温度Ｔｃから所定温度を引いた温度（例えばＴｃ−１０℃）と、所定の設定温度（例えば１０℃）のうち大きい方の温度が用いられる（ステップＳ１参照）。ここで、凝縮温度Ｔｃは、例えば圧縮機構（40）の吐出側の吐出圧力センサ（43）で検出された高圧圧力についての相当飽和温度に基づいて算出される。以上のように、予備冷却動作では、冷却熱交換器（17）を流出した液冷媒の温度が、少なくとも１０℃以上となるように、第２室外膨張弁（19）の開度が制御される。

これに対し、後述する通常冷却動作では、上記液冷媒の目標温度ＴＬが、（凝縮温度Ｔｃと中間冷媒温度Ｔｍとの平均温度（即ち、（Ｔｃ＋Ｔｍ）／２）と、所定の設定温度（例えば５℃）のうち低い方の温度が用いられる。ここで、上記中間冷媒温度Ｔｍは、冷却熱交換器（17）の低圧側流路（17b）の流出端から圧縮機構（40）の中間圧の圧縮室に至るまでの冷媒の温度であって、例えばこのラインの冷媒の温度や圧力を検出することで算出される。以上のように、通常冷却動作では、冷却熱交換器（17）を流出した冷媒の温度が、少なくとも５℃以下となるように、第２室外膨張弁（19）の開度が制御される。

以上の制御により、予備冷却動作では、上述の如く目標温度ＴＬが通常冷却動作よりも高くなり、冷却熱交換器（17）の冷却能力が小さめに制御される。これにより、ドレンパン加熱用配管（62）へは、比較的高い温度の液冷媒が供給されることになる。その結果、予備冷却動作では、ドレンパン（66）内の残留フロストの融解が促進されるので、残留フロストの成長が抑制されることになる。ドレンパン加熱用配管（62）を流出した冷媒は、各庫内熱交換器（64）へ送られて庫内の冷却に利用される。

ところで、このような予備冷却動作では、冷却熱交換器（17）の冷却能力を小さいめに制御するために第２室外膨張弁（19）の開度が絞り気味となる。つまり、予備冷却動作では、第２室外膨張弁（19）の開度が通常冷却動作よりも小さく制御される。このため、予備冷却動作では、通常冷却動作と比較すると、インジェクション通路（30）を介して圧縮機構（40）へ送られる液冷媒の量が減少してしまう。その結果、予備冷却動作では、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度が高く成りすぎて、圧縮機構（40）が故障を招く虞がある。特に、室外の温度が比較的高い条件下では、冷媒回路（4）の高圧が上昇し易いため、このような問題が発生し易くなる。そこで、予備冷却動作では、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度に応じて、コントローラ（100）が電磁弁（SV3）を制御し、インジェクション動作をＯＮ／ＯＦＦさせるようにしている。

具体的には、予備冷却動作中において、ステップＳ２では、吐出温度センサ（34a,34b,34c）で検出した吐出冷媒の温度Ｔｄが所定値（例えば１００℃）より大きいかどうかの判定が行われる。ステップＳ２において、上記吐出冷媒の温度Ｔｄが１００℃より大きい場合、図５に示すように、それまで閉鎖状態であった電磁弁（SV3）が開放状態となる（ステップＳ３）。その結果、レシーバ（16）の上部に溜まったガス冷媒が、ガス抜き管（44）を通じて接続注入管（33）へ送られる。この冷媒は、圧縮機構（40）の圧縮途中の中間圧の圧縮室へ供給される。以上のように、圧縮機構（40）へ中間圧のガス冷媒が供給されると、圧縮室内で冷媒が冷却される。その結果、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を低減させることができる。以上のように、予備冷却動作では、吐出冷媒の温度が所定値よりも大きくなると、レシーバ（16）から圧縮機構（40）へガスインジェクション動作が行われる。これにより、圧縮機構（40）の故障等が未然に回避される。

また、ステップＳ２において、吐出冷媒の温度Ｔｄが１００℃以下の場合には、ステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では、吐出冷媒の温度Ｔｄが８０℃より小さいか否かの判定が行われる。ここで、温度Ｔｄが８０℃以上である場合には、電子弁（SV3）の開放状態がそのまま保持される。一方、温度Ｔｄが８０℃より小さい場合には、それまで開放状態であった電磁弁（SV3）が閉鎖状態となる（ステップＳ５）。これにより、上記ガスインジェクション動作が禁止され、レシーバ（16）内の冷媒の全量が庫内熱交換器（64）へ適宜供給される。このようにインジェクション動作を禁止しても、吐出冷媒の温度Ｔｄは比較的低温（即ち、８０℃より低い温度）であるため、圧縮機構（40）が故障してしまうこともない。

以上のような予備冷却動作が開始してから所定時間（例えば１０分）が経過すると、上記通常冷却動作へ移行する。通常冷却動作では、上述の如く、冷却熱交換器（17）を流出した液冷媒の目標温度ＴＬが予備冷却動作よりも低くなる。つまり、通常冷却動作では、第２室外膨張弁（19）の開度が予備冷却運転よりも大きく制御される。このため、通常冷却動作では、比較的低温の液冷媒が庫内熱交換器（64）へ送られることになり、庫内の冷却が速やかに行われる。ここで、通常冷却動作時には、ドレンパン（66）内の残留フロストが既に系外へ排出されているので、残留フロストが成長して肥大化することもない。

−実施形態の効果−
上記実施形態では、デフロスト運転が終了して冷却運転を再開する際、まず、冷却熱交換器（17）の冷却能力を小さくする予備冷却動作を行い、その後に冷却熱交換器（17）の冷却能力を通常の能力とする通常冷却動作を行うようにしている。これにより、冷却運転の再開直後の予備冷却動作において、ドレンパン加熱用配管（62）へ送られる冷媒の温度を高くすることができる。このため、冷却運転の再開時の庫内温度が比較的低温であっても、ドレンパン（66）内に回収された残留フロストをドレンパン加熱用配管（62）によって確実に融解させることができる。その結果、ドレンパン（66）内の残留フロストの成長を防止でき、デフロスト不良に起因する冷却能力の低下も回避できる。

また、予備冷却動作において、吐出温度センサ（34a,34b,34c）で検出された吐出冷媒の温度Ｔｄが所定値よりも大きくなると、液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作を行うようにしている。これにより、予備冷却動作において、第２室外膨張弁（19）の開度が小さくなって第１分岐管（26）から圧縮機構（40）へ送られる冷媒の量が少なくなっても、上記インジェクション動作により圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を低減できる。その結果、予備冷却動作時において、吐出冷媒の上昇に起因する圧縮機構（40）の故障を未然に回避できる。

また、予備冷却動作において、吐出温度センサ（34a,34b,34c）で検出された吐出冷媒の温度Ｔｄが所定値よりも小さくなると、上記インジェクション動作を禁止するようにしている。これにより、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度がそれほど高くない状況では、液冷媒をドレンパン加熱用配管（62）へ積極的に送ることができるので、ドレンパン（66）内の残留フロストを一層確実に融解させることができる。

更に、上記実施形態では、レシーバ（16）のガス抜き管（44）をインジェクション管として兼用している。つまり、ガス抜き管（44）は、例えばデフロスト運転時等において、レシーバ（16）内のガス冷媒を圧縮機構（40）側へ送ることで、庫内熱交換器（64）に溜まった液冷媒をレシーバ（16）側へ引き込むための配管に用いられるが、これを上述のインジェクション動作を行うインジェクション管としても利用できる。その結果、この冷凍装置（1）の部品点数の削減を図ることができる。

《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。

上記実施形態では、冷却熱交換器（17）及び第２室外膨張弁（19）を有する冷却ユニットについて本発明を適用しているが、液冷媒の冷却能力が可変に制御できるものであれば、他の方式の冷却ユニットを用いるようにしても良い。

また、上記実施形態のデフロスト運転では、圧縮機構（40）で圧縮した冷媒を庫内熱交換器（64）へ送ることで、いわゆるホットガスデフロスト（あるいは逆サイクルデフロスト）を行うようにしているが、他のデフロスト手段を有する冷凍装置について、本発明を適用するようにしても良い。

また、上記実施形態では、予備冷却動作時に圧縮機構（40）へ冷媒を送るインジェクション手段として、レシーバ（16）とガス抜き管（44）を用い、いわゆるガスインジェクション動作を行うようにしている。しかしながら、ガスインジェクション手段として、所定の液ラインの液冷媒を圧縮機構（40）へ送るものを用いても良い。また、インジェクション動作では、冷媒を圧縮機構（40）の低圧（吸入側）の圧縮室へ送るようにしても良い。

また、上記実施形態の吐出温度検出手段は、圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を直接的に検出するものであるが、例えば冷媒回路（4）の高圧圧力や他の指標を用いて吐出冷媒の温度を求めるようにしても良い。

また、上記実施形態について、冷凍装置（1）が、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界サイクルを行うように構成されていてもよい。この場合、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される通常の冷凍サイクルでは凝縮器となる熱交換器が、ガスクーラとして動作する。更に、冷媒回路（4）には、室内の冷房や暖房を行う空調用の利用側熱交換器を接続し、庫内の冷却と共に室内を空調するようにしても良い。

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、庫内を冷却するための利用側熱交換器を除霜するデフロスト運転を行う冷凍装置に関して有用である。

本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 実施形態の冷凍装置の冷媒回路図であり、冷却運転（予備冷却動作及び通常冷却動作を含む）の冷媒の流れを示したものである。 実施形態の冷凍装置の冷媒回路図である、デフロスト運転の冷媒の流れを示したものである。 予備冷却動作時の制御フローチャートである。 実施形態の冷凍装置の冷媒回路図であり、予備冷却動作中のインジェクション動作の冷媒の流れを示したものである。

符号の説明

1 冷凍装置
4 冷媒回路
14a 第１圧縮機（圧縮機構）
14b 第２圧縮機（圧縮機構）
14c 第３圧縮機（圧縮機構）
15 室外熱交換器（熱源側熱交換器）
16 レシーバ（冷媒貯留器、インジェクション手段）
17 冷却熱交換器（過冷却熱交換器、冷却ユニット）
17a 高圧側流路（第１伝熱管）
17b 低圧側流路（第２伝熱管）
19 第２室外膨張弁（減圧弁、冷却ユニット）
40 圧縮機構
44 ガス抜き管（インジェクション管、インジェクション手段）
62 ドレンパン加熱用配管（加熱用熱交換器）
64 庫内熱交換器（利用側熱交換器）
66 ドレンパン
SV3 電磁弁（インジェクション手段）

Claims (7)

1. 圧縮機構（40）と熱源側熱交換器（15）と冷却ユニット（17,19）と加熱用熱交換器（62）と庫内を冷却するための利用側熱交換器（64）とが接続されて冷凍サイクルを行う冷媒回路（4）と、上記利用側熱交換器（64）の下側に設置されると共に内部に上記加熱用熱交換器（62）が配設されるドレンパン（66）とを備え、
   上記圧縮機構（40）の吐出冷媒を上記熱源側熱交換器（15）で放熱させた後に上記冷却ユニット（17,19）で冷却してから上記加熱用熱交換器（62）へ送り、該加熱用熱交換器（62）を通過した冷媒を上記利用側熱交換器（64）で蒸発させる冷却運転と、上記利用側熱交換器（64）の除霜を行うデフロスト運転とが実行可能に構成される冷凍装置であって、
   上記冷却運転は、上記デフロスト運転が終了して該冷却運転が再開される際に、該冷却運転の再開時から所定時間に亘って実行される予備冷却動作と、該予備冷却動作の後に実行される通常冷却動作とを有し、
   上記予備冷却動作では、上記冷却ユニット（17,19）の冷却能力が上記通常冷却動作よりも小さくなるように制御されることを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１において、
   上記冷却ユニット（17,19）は、上記熱源側熱交換器（15）と加熱用熱交換器（62）との間の液ラインに跨る第１伝熱管（17a）と、該液ラインの冷媒の一部を圧縮機構（40）へ送るための第２伝熱管（17b）とを有して両者の伝熱管（17a,17b）の間で冷媒を熱交換させる過冷却熱交換器（17）と、上記第２伝熱管（17b）へ供給される冷媒を減圧する減圧弁（19）とを備え、
   上記予備冷却動作では、上記減圧弁（19）の開度が上記通常冷却動作よりも小さくなるように制御されることを特徴とする冷凍装置。
3. 請求項２において、
   上記冷媒回路（4）には、上記熱源側熱交換器（15）と上記利用側熱交換器（64）との間の液ラインの冷媒の一部を上記圧縮機構（40）へ送るインジェクション動作を行うためのインジェクション手段（16,44,SV3）と、上記圧縮機構（40）の吐出冷媒の温度を示す指標を検出する吐出温度検出手段（34a,34b,34c）とが設けられ、
   上記予備冷却動作では、上記吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された上記指標が所定値よりも大きくなると、上記インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作が実行されることを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項３において、
   上記予備冷却動作では、上記吐出温度検出手段（34a,34b,34c）で検出された指標が所定値よりも小さくなると、上記インジェクション手段（16,44,SV3）によるインジェクション動作が禁止されることを特徴とする冷凍装置。
5. 請求項３又は４において、
   上記インジェクション手段（16,44,SV3）は、上記熱源側熱交換器（15）と上記加熱用熱交換器（62）との間の液ラインに接続される冷媒貯留器（16）と、該冷媒貯留器（16）内の冷媒を圧縮機構（40）へ送るためのインジェクション管（44）と、該インジェクション管（44）を開閉させることで上記インジェクション動作を実行又は禁止させる開閉弁（SV3）とを備えていることを特徴とする冷凍装置。
6. 請求項５において、
   上記インジェクション管（44）は、冷媒貯留器（16）内の冷媒を上記圧縮機構（40）の圧縮過程の途中の中間圧の圧縮室へ送るように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つにおいて、
   上記デフロスト運転では、上記圧縮機構（40）で圧縮した冷媒を上記利用側熱交換器（64）へ送ることで上記利用側熱交換器（64）の除霜を行うことを特徴とする冷凍装置。

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