JP2007298188A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低段圧縮機及び高段圧縮機を備え、二段圧縮冷凍サイクル動作が可能な冷凍装置において、冷却運転立ち上げ時の省エネ性を向上させる。
【解決手段】冷却運転の開始時には、高段圧縮機（41）が起動する。その結果、冷媒回路（20）では、単段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。単段圧縮冷凍サイクル動作によって庫内の温度が所定温度以下となると、低段圧縮機（101）が起動する。その結果、冷媒回路（20）では、二段圧縮冷凍サイクルが行われ、庫内が更に低い温度まで冷やされる。
【選択図】図６

Description

本発明は、低段圧縮機及び高段圧縮機を有する冷媒回路を備えた冷凍装置に関し、特に冷凍装置の冷却運転開始時の省エネ対策に係るものである。

従来より、食品等を貯蔵する冷蔵庫や冷凍庫等の庫内を冷却する冷凍装置は、業務用、あるいは家庭用として広く利用されている。

例えば特許文献１には、コンビニエンスストアの冷凍庫の庫内を冷却する冷凍装置が開示されている。この冷凍装置の冷媒回路には、低段圧縮機と、高段圧縮機と、膨張弁と、熱源側交換器と、利用側熱交換器が接続されている。熱源側熱交換器は室外に配置され、利用側熱交換器は冷凍庫内に設置されている。

上記利用側熱交換器で庫内を冷却する冷却運転では、冷媒回路で二段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。具体的に、この冷却運転では、高段圧縮機と低段圧縮機とが運転状態となる。高段圧縮機で圧縮された冷媒は、熱源側熱交換器を流れる。熱源側熱交換器では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。凝縮後の冷媒は、膨張弁を通過する際に減圧されて利用側熱交換器を流れる。利用側熱交換器では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、冷凍庫内が冷却される。蒸発後の冷媒は、低段圧縮機で圧縮された後、更に高段圧縮機で圧縮される。

以上のように、特許文献１に開示の冷凍装置では、冷媒を低段圧縮機と高段圧縮機とで二段階に圧縮することで、一つの圧縮機で冷媒を圧縮する冷凍サイクル（いわゆる単段圧縮冷凍サイクル動作）と比べて、冷凍サイクルの高低差圧が大きくなる。その結果、この冷凍装置では、利用側熱交換器を流れる冷媒の蒸発温度を低くすることができ、庫内を極めて低い温度まで冷却することができる。
特開２００２−２２８２９７号公報

ところで、上述のような冷凍装置で冷却運転を開始する直前には、例えば庫内に貯蔵物を搬入した直後などにおいて、庫内温度が比較的高い温度（例えば１０℃）となっていることがある。一方、上述した二段圧縮冷凍サイクル動作では、冷媒を比較的低温（例えば−３０℃）で蒸発させて庫内を冷却するものであり、いわば低温領域での庫内の冷却に適した冷凍サイクルである。従って、このように庫内温度が高い条件から、低段圧縮機と高段圧縮機との双方を運転して二段圧縮冷凍サイクル動作を行うと、２台の圧縮機の動力が必要になるにも拘わらず、庫内を効率的に冷却できなくなる。従って、この種の冷凍装置では、庫内の冷却運転を開始してから、庫内が充分冷えるまでの間でＣＯＰ（成績係数）の増大を招いてしまうという問題があった。

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、低段圧縮機及び高段圧縮機を備え、二段圧縮冷凍サイクル動作が可能な冷凍装置において、冷却運転立ち上げ時の省エネ性を向上させることである。

第１の発明は、低段圧縮機（101）及び高段圧縮機（41）が接続された冷媒回路（20）を備え、上記冷媒回路（20）で冷凍サイクルを行って庫内を冷却する冷凍装置を前提としている。そして、この冷凍装置の該冷媒回路（20）は、低段圧縮機（101）と高段圧縮機（41）の一方を運転する単段圧縮冷凍サイクル動作と、低段圧縮機（101）と高段圧縮機（41）の両方を運転する二段圧縮冷凍サイクル動作とが可能に構成されており、庫内の冷却を開始する際、一方の圧縮機（41,101）のみを起動して上記冷媒回路（20）で単段圧縮冷凍サイクル動作を行わせ、該単段圧縮冷凍サイクル動作の開始後に庫内の温度を示す指標が所定値にまで下がると、他方の圧縮機（101,41）も起動させて上記冷媒回路（20）で二段圧縮冷凍サイクル動作を行わせる起動制御手段（201）を備えていることを特徴とするものである。

第１の発明では、低段圧縮機（101）及び高段圧縮機（41）が接続された冷媒回路（20）で冷凍サイクルが行われる。その結果、庫内で冷媒が蒸発して庫内空気が冷却される。また、冷凍装置には、起動制御手段（201）が設けられる。この起動制御手段（201）は、冷凍装置で庫内の冷却を開始してから庫内が充分冷えるまでの間において、低段圧縮機（101）及び高段圧縮機（41）の起動制御を行う。

具体的に、本発明の冷凍装置では、庫内の冷却を開始する際、起動制御手段（201）が低段圧縮機（101）と高段圧縮機（41）のうち一方の圧縮機のみを起動させ、他方の圧縮機は停止状態のままとする。その結果、冷媒回路（20）では、冷媒が一方の圧縮機のみで圧縮され、単段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。このように、本発明の冷凍装置では、冷却運転の開始時に、一方の圧縮機のみしか運転しないので、双方の圧縮機（41,101）を運転する場合と比較して圧縮機の動力が少なくて済む。一方、庫内の冷却を開始する直後には、庫内の温度が比較的高い温度となっている。このため、冷媒蒸発温度が比較的高い単段圧縮冷凍サイクル動作であっても、庫内温度は充分低くなっていく。

一方、蒸発温度が比較的高い単段圧縮冷凍サイクル動作では、庫内温度を所望とする低温領域まで低下させることができない。このため、本発明の起動制御手段（201）は、庫内が有る程度まで冷やされて庫内の温度を示す指標が所定値まで下がったと判定すると、停止状態であった圧縮機を起動させる。その結果、冷媒回路（20）では、冷媒が双方の圧縮機（41,101）で圧縮され、二段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。二段圧縮冷凍サイクル動作を行うと、冷媒の蒸発温度も低下するため、庫内温度を更に低下させて所望の温度とすることができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記起動制御手段（201）が、上記単段圧縮冷凍サイクル動作で高段圧縮機（41）のみを起動させることを特徴とするものである。

第２の発明の冷凍装置では、冷却運転を開始する際、高段圧縮機（41）のみが起動し低段圧縮機（101）は停止状態のままとなる。このため、冷媒回路（20）では、冷媒が高段圧縮機（41）のみで圧縮され、単段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。その結果、庫内温度が徐々に低下していく。

上記単段圧縮冷凍サイクル動作によって、庫内の温度を示す指標が所定値まで下がると、低段圧縮機（101）が起動する。このため、冷媒回路（20）では、低段圧縮機（101）で圧縮された冷媒が高段圧縮機（41）で更に圧縮され、二段圧縮冷凍サイクル動作が行わる。その結果、庫内温度が更に低い温度まで冷却される。

第３の発明は、第２の発明において、上記冷媒回路（20）が、高段圧縮機（41）が接続された熱源側回路（40）に対し、低段圧縮機（101,121）及び庫内冷却用の冷却熱交換器（83,93）がそれぞれ接続された複数の利用側回路（50,60）を並列に接続することにより構成され、上記起動制御手段（201）が、単段圧縮冷凍サイクル動作の開始後に各低段圧縮機（101,121）を起動させるか否かの判断を、該低段圧縮機（101,121）が設けられる利用側回路（50,60）の冷却熱交換器（83,93）で冷却される庫内の温度を示す指標に基づいて行うことを特徴とするものである。

第３の発明の冷凍装置では、複数の利用側回路（50,60）が熱源側回路（40）に対して並列に接続されて冷媒回路（20）が構成される一方、各利用側回路（50,60）には、それぞれ冷却熱交換器（83,93）及び低段圧縮機（101,121）が設けられる。つまり、本発明の冷凍装置は、いわゆるマルチ式の冷凍装置を構成する。

本発明の冷凍装置で各庫内を冷却を開始する際には、高段圧縮機（41）のみが起動し各低段圧縮機（101,121）は停止状態のままとなる。その結果、冷媒回路（20）では、高段圧縮機（41）で圧縮された冷媒が熱源側回路（40）から各利用側回路（50,60）へ分流し、分流後の冷媒が各利用側回路（50,60）の冷却熱交換器（83,93）へ送り込まれる。各利用側回路（50,60）では、それぞれ冷媒が蒸発して各庫内の冷却が行われる。各冷却熱交換器（83,93）で蒸発した冷媒は、熱源側回路（40）で合流し、高段圧縮機（41）で再び圧縮される。以上のように、本発明の冷凍装置では、各庫内の冷却を開始する際に、各利用側回路（50,60）でそれぞれ単段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。その結果、各庫内が同時に冷やされ、各庫内温度が徐々に低下していく。

この単段圧縮冷凍サイクル動作の開始後には、起動制御手段（201）が各庫内の温度を示す指標が所定値まで下がったかを各利用側回路（50,60）毎に個別に判定し、各低段圧縮機（101,121）を起動させるか否かの判定を行う。具体的に、上述した単段圧縮冷凍サイクル動作によって、例えば第１冷却熱交換器（83）で冷却される庫内の温度を示す指標が所定値まで下がった場合、起動制御手段（201）は、第１冷却熱交換器（83）に対応する第１低段圧縮機（101）を起動させる。その結果、第１冷却熱交換器（83）が設けられる第１利用側回路（50）では、二段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。このため、第１冷却熱交換器（83）を流れる冷媒蒸発温度が下がり、この庫内の温度が更に低下する。同様に、単段圧縮冷凍サイクル動作によって、例えば第２冷却熱交換器（93）で冷却される庫内の温度を示す指標が所定値まで下がった場合、起動制御手段（201）は、第２冷却熱交換器（93）に対応する第２低段圧縮機（121）を起動する。その結果、第２冷却熱交換器（93）が設けられる第２利用側回路（60）では、二段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。このため、第２冷却熱交換器（93）を流れる冷媒蒸発温度が下がり、この庫内の温度も更に低下する。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１の発明において、上記起動制御手段（201）が、庫内の温度を示す指標として庫内空気温度と冷媒蒸発温度と冷媒蒸発圧力のうち少なくとも１つを用いることを特徴とするものである。

第４の発明では、上記単段圧縮冷凍サイクル動作によって庫内の温度が所定温度まで冷えたか否かを判定する指標として、庫内空気温度、冷媒蒸発温度、及び冷媒蒸発圧力のうち少なくも１つの指標が用いられる。つまり、起動制御手段（201）は、これらの指標に基づき、単段圧縮冷凍サイクル動作から二段圧縮冷凍サイクル動作への移行判定を行う。

本発明によれば、庫内を冷却する冷却運転の開始時に単段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。このため、冷却運転の開始時において、圧縮機の動力を削減することができ、且つ比較的高い温度であった庫内を有る程度の温度まで冷却することができる。従って、本発明の冷凍装置では、冷却運転の立ち上げ時における省エネ性の向上を図ることができる。

また、本発明では、上記単段圧縮冷凍サイクル動作によって庫内温度が有る程度の温度まで冷えると、二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。つまり、本発明では、庫内温度が二段圧縮冷凍サイクルに適した低温領域に達すると、はじめて二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。従って、本発明の冷凍装置によれば、冷却運転の立ち上げ時における省エネ性を確保しながら、庫内を確実に所望とする温度まで冷やすことができる。

第２の発明では、冷却運転の開始時に、まず高段圧縮機（41）のみを運転して単段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにし、その後に庫内温度が有る程度冷えたことを判定すると、低段圧縮機（101）を運転して二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。このため、単段圧縮冷凍サイクル動作において、低段圧縮機（101）を停止状態とする分だけ、圧縮機の動力を削減できる。

第３の発明では、いわゆるマルチ式の冷凍装置において、冷却運転の開始時に熱源側回路（40）の高段圧縮機（41）を運転して単段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。このため、本発明によれば、単段圧縮冷凍サイクル動作において、各低段圧縮機（101,121）の動力を削減しながら、複数の庫内を同時に冷却することができる。

また、本発明では、単段圧縮冷凍サイクル動作の後に、各庫内が有る程度冷えているかを個別に評価し、庫内が有る程度冷えたと判断された利用側回路（50,60）の低段圧縮機（101,121）を適宜起動させるようにしている。従って、本発明によれば、各庫内の冷却度合に応じた二段圧縮冷凍サイクル動作を各利用側回路（50,60）で個別に行うことができる。その結果、冷却運転の立ち上げ時における省エネ性を確保しながら、各利用側回路（50,60）各庫内を確実に所望とする温度まで冷やすことができる。

第４の発明では、単段圧縮冷凍サイクル動作によって庫内が有る程度冷えたか否かを、庫内空気温度や冷媒蒸発温度や冷媒蒸発圧力をみながら判断している。このため、本発明によれば、単段圧縮冷凍サイクル動作から二段圧縮冷凍サイクル動作への移行判定を確実に行うことができ、この冷凍装置の省エネ性と信頼性とを確実に確保することができる。

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。

本実施形態の冷凍装置（10）は、コンビニエンスストア等に設置されて、複数の冷凍庫内の冷却を行うものである。

図１に示すように、冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）、第１冷凍ショーケース（12）、第２冷凍ショーケース（13）、第１ブースタユニット（14）、及び第２ブースタユニット（15）を備えている。室外ユニット（11）は、屋外に設置されている。一方、残りのユニット（12,13,14,15）は、何れもコンビニエンスストア等の店内に設置されている。

室外ユニット（11）には室外回路（40）が、第１冷凍ショーケース（12）には第１冷凍回路（80）が、第２冷凍ショーケース（13）には第２冷凍回路（90）が、第１ブースタユニット（14）には、第１ブースタ回路（100）が、第２ブースタユニット（15）には、第２ブースタ回路（120）がそれぞれ設けられている。この冷凍装置（10）では、これらの回路（40,80,90,100,120）を配管で接続することによって、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）が構成されている。

上記第１冷凍回路（80）及び第１ブースタ回路（100）は、互いに直列に接続されて第１利用側回路（50）を構成している。上記第２冷凍回路（90）及び第２ブースタ回路（120）は、互いに直列に接続されて第２利用側回路（60）を構成している。これら第１利用側回路（50）及び第２利用側回路（60）は、上記室外回路（40）に対してそれぞれ並列に接続されている。

室外回路（40）の端部には第１閉鎖弁（21）及び第２閉鎖弁（22）が、第１ブースタ回路（100）の端部には第３閉鎖弁（23）が、第２ブースタ回路（120）の端部には第４閉鎖弁（24）がそれぞれ設けられている。上記第１閉鎖弁（21）には、液連絡配管（31）の一端が接続されている。この液連絡配管（31）の他端は２つに分岐しており、分岐した一方が第１冷凍回路（80）の端部に、他方が第２冷凍回路（90）の端部にそれぞれ接続されている。上記第２閉鎖弁（22）には、ガス連絡配管（32）の一端が接続されている。このガス連絡配管（32）の他端は２つに分岐しており、分岐した一方が上記第３閉鎖弁（23）に、他方が第４閉鎖弁（24）にそれぞれ接続されている。

<室外ユニット>
室外ユニット（11）の室外回路（40）には、高段圧縮機（41）、室外熱交換器（42）、レシーバ（43）、過冷却熱交換器（44）、第１室外膨張弁（45）、第２室外膨張弁（46）、及び四路切換弁（47）が設けられている。

上記高段圧縮機（41）は、全密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧縮機であり、可変容量式の圧縮機を構成している。つまり、高段圧縮機（41）には、インバータを介して電力が供給される。この高段圧縮機（41）は、インバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することによって、その容量が変更可能となっている。

高段圧縮機（41）の吸入側には、第１吸入管（61）の一端が接続されている。第１吸入管（61）の他端は四路切換弁（47）に接続されている。高段圧縮機（41）の吐出側には、第１吐出管（62）が接続されている。第１吐出管（62）の他端は、四路切換弁（47）に接続されている。

上記室外熱交換器（42）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って、熱源側熱交換器を構成している。室外熱交換器（42）の近傍には、室外ファン（48）が設けられている。この室外熱交換器（42）では、上記室外ファン（48）が送風する室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器（42）の一端は、第５閉鎖弁（25）を介して四路切換弁（47）に接続されている。室外熱交換器（42）の他端は、第１液管（71）を介してレシーバ（43）の頂部に接続されている。

上記過冷却熱交換器（44）は、高圧側流路（44a）と低圧側流路（44b）とを備え、各流路（44a,44b）を流れる冷媒同士を熱交換させるものである。この過冷却熱交換器（44）は、例えばプレート熱交換器により構成されている。

上記高圧側流路（44a）の流入端は、レシーバ（43）の底部に接続されている。また、上記高圧側流路（44a）の流出端は、第２液管（72）を介して上記第１閉鎖弁（21）に接続されている。一方、上記低圧側流路（44b）の流入端は、第１分岐管（73）を介して上記第２液管（72）の途中に接続されている。また、上記低圧側流路（44b）の流出端は、上記第１吸入管（61）の途中に接続されている。

上記第２液管（72）には、上記第１分岐管（73）の接続部と第１閉鎖弁（21）との間に第２分岐管（74）の一端が接続されている。この第２分岐管（74）の他端は、上記第１液管（71）における室外熱交換器（42）とレシーバ（43）との間に接続されている。

上記第１分岐管（73）には、上記第１室外膨張弁（45）が設けられている。この第１室外膨張弁（45）は、開度が調節可能な電子膨張弁で構成されている。また、第１分岐管（73）には、上記第１室外膨張弁（45）の上流側に第３分岐管（75）の一端が接続されている。この第３分岐管（75）の他端は、上記第１液管（71）における第２分岐管（74）の接続部と室外熱交換器（42）の間に接続されている。上記第３分岐管（75）には、上記第２室外膨張弁（46）が設けられている。この第２室外膨張弁（46）は、開度が調節可能な電子膨張弁であって、熱源側膨張弁を構成している。

上記四路切換弁（47）は、第１のポートが第１吐出管（62）に、第２のポートが第１吸入管（61）に、第３のポートが室外熱交換器（42）に、第４のポートが第２閉鎖弁（22）にそれぞれ接続されている。この四路切換弁（47）は、第１のポートと第３のポートが互いに連通して第２のポートと第４の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のポートと第４のポートが互いに連通して第２のポートと第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。

室外回路（40）には、各種のセンサや圧力スイッチも設けられている。具体的に、第１吸入管（61）には第１吸入温度センサ（151）と第１吸入圧力センサ（152）とが設けられている。上記第１吐出管（62）には、第１高圧圧力スイッチ（153）と第１吐出温度センサ（154）と第１吐出圧力センサ（155）とが設けられている。上記室外ファン（48）の近傍には、室外温度センサ（156）が設けられている。上記第２液管（72）には、液温度センサ（157）が設けられている。

また、室外回路（40）には、一方向の冷媒の流通を許容しつつ、この方向とは逆の冷媒の流通を禁止する複数の逆止弁も設けられている。具体的に、上記第１吐出管（62）に逆止弁（CV-1）が、上記第１液管（71）に逆止弁（CV-2）が、上記第２液管（72）に逆止弁（CV-3）が、上記第２分岐管（74）に逆止弁（CV-4）がそれぞれ設けられている。これらの逆止弁（CV-1,CV-2,CV-3,CV-4）は、図１の逆止弁を示す記号に付した矢印の方向への冷媒の流通だけを許容するように構成されている。

<冷凍ショーケース>
上記第１冷凍ショーケース（12）の第１冷凍回路（80）では、その液側端からガス側端へ向かって順に、第１ドレンパンヒータ（81）、第１室内膨張弁（82）、及び第１冷却熱交換器（83）が設けられている。

上記第１ドレンパンヒータ（81）は、第１冷却熱交換器（83）のドレンパンの底面に沿って配設された冷媒配管で構成されている。この第１ドレンパンヒータ（81）は、第１冷却熱交換器（83）のドレンパン内に回収された霜や氷塊を融解するものである。

上記第１室内膨張弁（82）は、開度が調節可能な電子膨張弁であって、利用側膨張弁を構成している。また、上記第１冷却熱交換器（83）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って、利用側熱交換器を構成している。この第１冷却熱交換器（83）の近傍には、第１庫内ファン（84）が設けられている。第１冷却熱交換器（83）では、第１庫内ファン（84）が送風する庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。

また、第１冷凍回路（80）には、３つの温度センサが設けられている。具体的に、第１冷却熱交換器（83）の伝熱管には、冷媒の蒸発温度を検出するための第１蒸発温度センサ（161）が設けられている。第１冷凍回路（80）におけるガス側端の近傍には、冷却熱交換器（83）から流出した冷媒温度を検出するための第１出口温度センサ（162）が設けられている。第１庫内ファン（84）の近傍には、庫内温度を検出するための第１庫内温度センサ（163）が設けられている。

上記第２冷凍ショーケース（13）の第２冷凍回路（90）は、上記第１冷凍回路（80）と同様の構成となっている。即ち、第２冷凍回路（90）には、上記第１冷凍回路（80）と同様、第２ドレンパンヒータ（91）と第２室内膨張弁（92）と第２冷却熱交換器（93）と第２庫内ファン（94）とが設けられている。また、第２冷凍回路（90）には、上記第１冷凍回路（80）と同様にして、第２蒸発温度センサ（164）と第２出口温度センサ（165）と第２庫内温度センサ（166）とが設けられている。

<ブースタユニット>
上記第１ブースタユニット（14）の第１ブースタ回路（100）は、第１ブースタ連絡配管（33）を介して上記第１冷凍回路（80）のガス側端と接続されている。この第１ブースタ回路（100）には、第１低段圧縮機（101）が設けられている。

上記第１低段圧縮機（101）は、全密閉型で高圧ドーム型のスクロール圧縮機であって、可変容量圧縮機を構成している。第１低段圧縮機（101）には、インバータを介して電力が供給される。この第１低段圧縮機（101）は、インバータの出力周波数を変化させて圧縮機モータの回転速度を変更することによって、その容量が変更可能となっている。

第１低段圧縮機（101）の吸入側には第２吸入管（111）の一端が接続されている。第２吸入管（111）の他端は、上記第１ブースタ連絡配管（33）に接続されている。また、第２吸入管（111）には、上記液連絡配管（31）の途中から分岐する第１液インジェクション配管（34）が接続されている。第１液インジェクション配管（34）には、その開度が調節可能な第１電動弁（102）が設けられている。第１低段圧縮機（101）の吐出側には第２吐出管（112）の一端が接続されている。第２吐出管（112）の他端は、上記第３閉鎖弁（23）と接続されている。

第１ブースタ回路（100）には、第１油排出管（113）及び第１バイパス管（114）も設けられている。

上記第１油排出管（113）は、一端が第１低段圧縮機（101）の油排出口に接続され、他端が上記第２吐出管（112）に接続されている。第１油排出管（113）には、電磁弁（SV-1）が設けられている。電磁弁（SV-1）は、第１低段圧縮機（101）内の冷凍機油が過剰となる場合に開状態となる。その結果、冷凍機油は、第１油排出管（117）を介して室外回路（40）側へ流れ込み、上記高段圧縮機（41）内に供給される。

上記第１バイパス管（114）は、一端が第２吸入管（111）に接続され、他端が第２吐出管（112）に接続されている。つまり、第１バイパス管（114）は、第１低段圧縮機（101）の吸入側と吐出側とを繋ぐバイパス手段を構成している。第１バイパス管（114）には、電磁弁（SV-2）が設けられている。この電磁弁（SV-2）の開閉動作についての詳細は後述する。

上記第２吸入管（111）には、第２吸入温度センサ（167）と第２吸入圧力センサ（168）とが設けられている。上記第２吐出管（112）には、第２高圧圧力スイッチ（169）と第２吐出温度センサ（170）と第２吐出圧力センサ（171）とが設けられている。また、第１ブースタ回路（100）では、第２吐出管（112）に逆止弁（CV-5）が、第１油排出管（113）に逆止弁（CV-6）がそれぞれ設けられている。

上記第２ブースタユニット（15）の第２ブースタ回路（120）は、第２ブースタ連絡配管（35）を介して上記第２冷凍回路（90）のガス側端と接続されている。この第２ブースタ回路（120）は、上記第１ブースタ回路（100）と同様の構成となっている。

即ち、第２ブースタ回路（120）には、第２低段圧縮機（121）、第３吸入管（131）、第３吐出管（132）、第２液インジェクション配管（36）、第２油排出管（133）、第２バイパス管（134）が設けられている。第２液インジェクション配管（36）には第２電動弁（122）が設けられ、第２油排出管（133）には電磁弁（SV-3）が設けられ、第２バイパス管（134）には電磁弁（SV-4）が設けられている。

上記第３吸入管（131）には、第３吸入温度センサ（172）と第３吸入圧力センサ（173）とが設けられている。上記第３吐出管（132）には、第３高圧圧力スイッチ（174）と第３吐出温度センサ（175）と第３吐出圧力センサ（176）とが設けられている。また、第２ブースタ回路（120）では、第３吐出管（132）に逆止弁（CV-7）が、第２油排出管（133）に逆止弁（CV-8）がそれぞれ設けられている。

<コントローラの構成>
本発明に係る冷凍装置（10）は、コントローラ（200）を備えている。このコントローラ（200）は、冷媒回路（20）に接続された各センサや各制御機器との間で相互に伝送が可能となっている。具体的に、コントローラ（200）は、冷媒回路（20）の各センサの検出信号を受信可能に構成されている。また、コントローラ（200）は、冷媒回路（20）に接続された各圧縮機（41,101,121）、各膨張弁（45,46,82,92）、各電動弁（102,122）、各電磁弁（SV-1,SV-2,…）をそれぞれ制御可能に構成されている。

また、本発明の特徴としてコントローラ（200）には、冷凍装置（10）で庫内を冷却する冷却運転の開始時に、各圧縮機（41,101,121）の起動制御を行う起動制御手段（201）が設けられている。この起動制御手段（201）の制御動作の詳細は後述する。

−運転動作−
以下に、本実施形態に係る冷凍装置（10）の運転動作について説明する。この冷凍装置（10）は、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内を冷却する冷却運転と、各冷却熱交換器（83,93）に付着した霜を融解するデフロスト運転とが可能となっている。

<冷却運転>
この冷凍装置（10）の冷却運転では、四路切換弁（47）が第１状態に設定される。また、第２室外膨張弁（46）が全閉状態となる一方、第１室外膨張弁（45）の開度が適宜調節される。第１冷凍回路（80）では、第１室内膨張弁（82）の開度が適宜調節される。第２冷凍回路（90）では、第２室内膨張弁（92）の開度が適宜調節される。

この冷却運転では、冷媒回路（20）で単段圧縮冷凍サイクル動作と、二段圧縮冷凍サイクル動作とが切換可能となっている。

<<単段圧縮冷凍サイクル動作>>
図２に示す単段圧縮冷凍サイクル動作では、高段圧縮機（41）が運転状態となり、低段側の第２及び第３可変容量圧縮機（101,121）は停止状態となる。また、第１ブースタ回路（100）では電磁弁（SV-2）が開放され、第２ブースタ回路（120）では電磁弁（SV-4）が開放される。

高段圧縮機（41）から吐出された冷媒は、第１吐出管（62）から四路切換弁（47）を通過して室外熱交換器（42）を流れる。室外熱交換器（42）では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。

室外熱交換器（42）で凝縮した冷媒は、第１液管（71）、レシーバ（43）、及び過冷却熱交換器（44）の高圧側流路（44a）を介して第２液管（72）へ流入する。第２液管（72）を流れる冷媒は、一部が第１分岐管（73）へ分流し、残りが液連絡配管（31）へ分流する。

第１分岐管（73）を流出した冷媒は、第１室外膨張弁（45）を通過して減圧されてから、過冷却熱交換器（44）の低圧側流路（44b）を流れる。過冷却熱交換器（44）では、上記高圧側流路（44a）を流れる高圧冷媒と、低圧側流路（44b）を流れる低圧冷媒とが熱交換する。その結果、高圧側流路（44a）を流れる冷媒の熱が、低圧側流路（44b）を流れる冷媒の蒸発熱として奪われる。つまり、過冷却熱交換器（44）では、高圧側流路（44a）を流れる冷媒が過冷却される。過冷却熱交換器（44）の低圧側流路（44b）で蒸発した冷媒は、第１吸入管（61）へ流入する。一方、上述の液連絡配管（31）へ流入した冷媒は、第１冷凍回路（80）と第２冷凍回路（90）とに分流する。

第１冷凍回路（80）へ流入した冷媒は、第１ドレンパンヒータ（81）を流れる。第１ドレンパンヒータ（81）を流れる冷媒は、ドレンパン内に回収された霜や氷塊に放熱して冷却される。第１ドレンパンヒータ（81）を流出した冷媒は、第１室内膨張弁（82）を通過して減圧されてから、第１冷却熱交換器（83）を流通する。第１冷却熱交換器（83）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第１冷凍ショーケース（12）の庫内空気が冷却される。

第１冷却熱交換器（83）で蒸発した冷媒は、第１ブースタ連絡配管（33）を介して第１ブースタ回路（100）に流入する。この冷媒は、第１バイパス管（114）を経由してガス連絡配管（32）に流入する。つまり、単段圧縮冷凍サイクル動作時に第１ブースタ回路（100）に流入した冷媒は、停止状態の第１低段圧縮機（101）をバイパスして室外回路（40）へ送られる。

一方、第２冷凍回路（90）へ流入した冷媒は、第２ドレンパンヒータ（91）を流れる。第２ドレンパンヒータ（91）を流れる冷媒は、ドレンパン内に回収された霜や氷塊に放熱して冷却される。第２ドレンパンヒータ（91）を流出した冷媒は、第２室内膨張弁（92）を通過して減圧されてから、第２冷却熱交換器（93）を流通する。第２冷却熱交換器（93）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第２冷凍ショーケース（13）の庫内空気が冷却される。

第２冷却熱交換器（93）で蒸発した冷媒は、第２ブースタ連絡配管（35）を介して第２ブースタ回路（120）に流入する。この冷媒は、第２バイパス管（134）を経由してガス連絡配管（32）に流入する。つまり、単段圧縮冷凍サイクル動作時に第２ブースタ回路（120）に流入した冷媒は、停止状態の第２低段圧縮機（121）をバイパスして室外回路（40）へ送られる。

ガス連絡配管（32）で合流して室外回路（40）へ送られた冷媒は、四路切換弁（47）を通過して第１吸入管（61）を流れる。この冷媒は、上述した過冷却熱交換器（44）で蒸発した冷媒と混合し、高段圧縮機（41）に吸入される。この冷媒は、高段圧縮機（41）で高圧まで圧縮された後、再び第１吐出管（62）から吐出される。

<<二段圧縮冷凍サイクル動作>>
図３に示す二段圧縮冷凍サイクル動作では、高段側となる高段圧縮機（41）が運転状態となると共に、低段側となる第１低段圧縮機（101）と第２低段圧縮機（121）のうちの少なくとも一方、又は両方が運転状態となる。以下には、高段圧縮機（41）と共に、第１低段圧縮機（101）と第２低段圧縮機（121）を運転した場合の二段圧縮冷凍サイクル動作について説明する。

この二段圧縮冷凍サイクル動作では、高段圧縮機（41）と、第１及び第２低段圧縮機（101,121）が運転状態となる。また、第１ブースタ回路（100）では電磁弁（SV-2）が閉鎖され、第２ブースタ回路（120）では電磁弁（SV-4）が閉鎖される。

高段圧縮機（41）から吐出された冷媒は、上述の単段圧縮冷凍サイクルと同様の経路を流れて、室外回路（40）から液連絡配管（31）へ流出し、第１冷凍回路（80）と第２冷凍回路（90）とに分流する。

第１冷凍回路（80）へ流入した冷媒は、第１ドレンパンヒータ（81）を流れて第１室内膨張弁（82）で減圧された後、第１冷却熱交換器（83）を流通する。第１冷却熱交換器（83）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第１冷凍ショーケース（12）の庫内が冷却される。

第１冷却熱交換器（83）で蒸発した冷媒は、第１ブースタ連絡配管（33）を介して第１ブースタ回路（100）に流入する。この冷媒は、第２吸入管（111）を経由して第１低段圧縮機（101）に吸入されて圧縮される。第１低段圧縮機（101）で圧縮された冷媒は、第２吐出管（112）を経由してガス連絡配管（32）に流入する。

第２冷凍回路（90）へ流入した冷媒は、第２ドレンパンヒータ（91）を流れて第２室内膨張弁（92）で減圧された後、第２冷却熱交換器（93）を流通する。第２冷却熱交換器（93）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。その結果、第２冷凍ショーケース（13）の庫内が冷却される。

第２冷却熱交換器（93）で蒸発した冷媒は、第２ブースタ連絡配管（35）を介して第２ブースタ回路（120）に流入する。この冷媒は、第３吸入管（131）を経由して第２低段圧縮機（121）に吸入されて圧縮される。第２低段圧縮機（121）で圧縮された冷媒は、第３吐出管（132）を経由してガス連絡配管（32）に流入する。

ガス連絡配管（32）で合流して室外回路（40）へ送られた冷媒は、四路切換弁（47）を通過して第１吸入管（61）を流れ、高段圧縮機（41）で更に圧縮される。

以上のように、二段圧縮冷凍サイクル動作では、低段側の圧縮機（101,121）で圧縮された冷媒が、高段側の圧縮機（41）で更に圧縮される。このため、二段圧縮冷凍サイクルでは、冷媒の高低差圧が大きくなり、各冷却熱交換器（83,93）で蒸発する冷媒の圧力が小さくなる。従って、二段圧縮冷凍サイクルでは、上述の単段圧縮冷凍サイクルと比較すると、冷却熱交換器（83,93）での冷媒の蒸発温度も低くなり、庫内を更に低い温度まで冷却することができる。

<デフロスト運転>
この冷凍装置（10）のデフロスト運転では、第１冷却熱交換器（83）及び第２冷却熱交換器（93）の除霜が同時に行われる。

図４に示すように、デフロスト運転時の室外回路（40）では、四路切換弁（47）が第２状態に設定される。また、第１室外膨張弁（45）が全閉状態となる一方、第２室外膨張弁（46）の開度が適宜調節される。第１冷凍回路（80）では、第１室内膨張弁（82）が全開状態となる。第２冷凍回路（90）では、第２室内膨張弁（92）が全開状態となる。第１ブースタ回路（100）では、電磁弁（SV-2）が開の状態に設定される。第２ブースタ回路（120）では、電磁弁（SV-4）が開の状態に設定される。

デフロスト運転では、高段圧縮機（41）が運転状態となる一方、第２，第３可変容量圧縮機（101,121）が停止状態となる。その結果、冷媒回路（20）では、室外熱交換器（42）が蒸発器となり、各冷却熱交換器（83,93）が凝縮器となって、いわゆる逆サイクルデフロストが行われる。

高段圧縮機（41）から吐出された冷媒は、四路切換弁（47）を通過してガス連絡配管（32）へ流入する。ガス連絡配管（32）へ流入した冷媒は、第１ブースタ回路（100）と第２ブースタ回路（120）とに分流する。

第１ブースタ回路（100）へ流入した冷媒は、第１バイパス管（114）を経由して第１ブースタ連絡配管（33）へ流れる。つまり、第１ブースタ回路（100）に流入した冷媒は、停止状態の第１低段圧縮機（101）をバイパスして第１冷凍回路（80）へ送られる。

第１冷凍回路（80）へ流入した冷媒は、第１冷却熱交換器（83）を流れる。第１冷却熱交換器（83）では、その表面の霜が内側から加熱されて融解する一方、冷媒はこの霜に融解熱を奪われて凝縮する。第１冷却熱交換器（83）で凝縮した冷媒は、全開状態の第１室内膨張弁（82）を通過した後、第１ドレンパンヒータ（81）を流れ、液連絡配管（31）へ流入する。なお、この際にも、第１ドレンパンヒータ（81）を流れる冷媒の熱が、ドレンパン内に回収された霜や氷塊の融解に利用される。

第２ブースタ回路（120）へ流入した冷媒は、第２バイパス管（134）を経由して第２ブースタ連絡配管（35）へ流れる。つまり、第２ブースタ回路（120）に流入した冷媒は、停止状態の第２低段圧縮機（121）をバイパスして第２冷凍回路（90）へ送られる。

第２冷凍回路（90）へ流入した冷媒は、第２冷却熱交換器（93）を流れる。第２冷却熱交換器（93）では、その表面の霜が内側から加熱されて融解する一方、冷媒はこの霜に融解熱を奪われて凝縮する。第２冷却熱交換器（93）で凝縮した冷媒は、全開状態の第２室内膨張弁（92）を通過した後、第２ドレンパンヒータ（91）を流れ、液連絡配管（31）へ流入する。なお、この際にも、第２ドレンパンヒータ（91）を流れる冷媒の熱が、ドレンパン内に回収された霜や氷塊の融解に利用される。

液連絡配管（31）で合流した冷媒は、第２分岐管（74）、レシーバ（43）、過冷却熱交換器（44）の高圧側流路（44a）を順に通過する。この冷媒は、更に第１分岐管（73）、第３分岐管（75）を通過し、第２室外膨張弁（46）で減圧されてから、室外熱交換器（42）を流れる。室外熱交換器（42）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（42）で蒸発した冷媒は、四路切換弁（47）を通過して第１吸入管（61）を流れた後、高段圧縮機（41）に吸入される。

<起動制御動作>
次に、本実施形態に係る冷凍装置で冷却運転を開始する際の起動制御手段（201）による制御動作について説明する。

上述した冷却運転を開始する際には、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内に貯蔵物を搬入した直後などにおいて、庫内温度が比較的高い温度（例えば１０℃）となっていることがある。一方、上述した二段圧縮冷凍サイクル動作では、冷媒を比較的低温（例えば−３０℃）で蒸発させて庫内を冷却するものであり、いわば低温領域での庫内の冷却に適した冷凍サイクルである。従って、このように庫内温度が高い条件から、低段圧縮機と高段圧縮機との双方を運転して二段圧縮冷凍サイクル動作を行うと、２台分以上の圧縮機の動力が必要となるにも拘わらず、庫内を充分に冷却できなくなることがある。そこで、本発明に係る冷凍装置（10）では、庫内が比較的高い温度である状態から冷却運転を開始しても庫内を効率的に冷却できるように、起動制御手段（201）が各圧縮機（41,101,121）の起動制御を行うようにしている。

例えば各冷凍ショーケース（12,13）の庫内に貯蔵物を搬入した直後に、冷凍装置（1）で冷却運転を開始させると、図５のステップＳ１において、起動制御手段（201）が高段圧縮機（41）のみを起動させる。その結果、冷媒回路（20）では、図２で示した上述の単段圧縮冷凍サイクル動作が行われ、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内が冷却される。

次に、起動制御手段（201）は、第１低段圧縮機（101）と第２低段圧縮機（121）のそれぞれについて、ステップＳ２からステップＳ７までの起動制御動作を行う。以下には、第１低段圧縮機（101）についての起動制御動作を例に詳細に説明する。

ステップＳ２では、第１低段圧縮機（101）が準備条件を満たしているか否かの判定が行われる。この準備条件としては、第１低段圧縮機（101）が異常状態でないか、第２高圧圧力スイッチ（169）が作動していないか、第１低段圧縮機（101）の過電流継電器（オーバーカレントリレー）が作動していないか、第１低段圧縮機（101）のガードタイマがタイムアップしているか等が挙げられる。そして、ステップＳ２でこれらの準備条件を満たしている場合、ステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３においては、コントローラ（200）に設定された第１冷凍ショーケース（12）庫内の設定温度（目標温度）についての判定が行われる。ここで、この設定温度が例えば所定温度Ｔ１（例えば−１０℃）よりも高い場合、単段圧縮冷凍サイクル動作だけで充分に庫内を設定温度まで冷やすことができるので、この場合には第１低段圧縮機（101）は停止したままの状態となる。一方、上記設定温度がＴ１以下の場合、単段圧縮冷凍サイクル動作では、庫内を設定温度まで冷やすことができないので、この場合にはステップＳ４へ移行する。

ステップＳ４では、単段圧縮冷凍サイクル動作を開始してから現在までの経過時間の判定が行われる。ここで、この経過時間が所定時間ｔ１（例えば１分）を経過していない場合、第１低段圧縮機（101）は停止したままの状態となり、この経過時間がｔ１以上となるとステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では、上記経過時間が所定時間ｔ２（例えば６０分）を経過した場合に、起動制御手段（201）が第１低段圧縮機（101）を強制的に起動させる。一方、この経過時間がｔ２を越えていない場合、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６では、上記単段圧縮冷凍サイクル動作によって、第１冷凍ショーケース（12）の庫内が有る程度の温度まで冷えたかどうかの判定が行われる。この判定では、庫内の温度を示す指標として、庫内温度と冷媒蒸発温度と冷媒蒸発圧力とが用いられる。具体的に、起動制御手段（201）は、第１利用側回路（50）において、第１庫内温度センサ（163）で検出した第１冷凍ショーケース（12）の庫内温度と、第１蒸発温度センサ（161）で検出した冷媒蒸発温度と、第２吸入圧力センサ（168）で検出した冷媒蒸発圧力とのそれぞれについて判定する。ここで、上記庫内温度が所定温度Ｔ３（例えば−１０℃）以下であるか、あるいは上記冷媒蒸発温度が所定温度Ｔ４（例えば−２０℃）以下であるか、あるいは上記冷媒蒸発圧力が所定圧力Ｐ１（飽和温度−２０℃に相当する飽和圧力）以下である場合には、庫内が有る程度冷えていると判定し、ステップＳ７へ移行する。

ステップＳ７では、起動制御手段（201）が、第１低段圧縮機（101）を起動すると共に、第１バイパス管（114）の電磁弁（SV-2）を開放させる。その結果、図６に示すように、第１利用側回路（50）のみで二段圧縮冷凍サイクル動作が行われ、第１冷凍ショーケース（12）の庫内温度が更に低い温度まで冷却される。

起動制御手段（201）は、以上のような第１低段圧縮機（101）の起動制御動作と並行して、第２低段圧縮機（121）についてステップＳ２からステップＳ７までの起動制御動作を行う。つまり、この際、ステップＳ６では、第２冷凍ショーケース（13）の庫内が有る程度の温度まで冷えたかどうかの判定を、第２庫内温度センサ（166）で検出した第２冷凍ショーケース（13）の庫内温度と、第２蒸発温度センサ（164）で検出した冷媒蒸発温度と、第３吸入圧力センサ（173）で検出した冷媒蒸発圧力とを用いて行う。つまり、起動制御手段（201）は、各低段圧縮機（101,121）を起動させるか否かの判断を、各庫内の温度を示す指標に基づいて個別に行う。そして、第２利用側回路（60）についてステップＳ６の条件が満たされると、起動制御手段（201）は、第２低段圧縮機（121）が起動すると共に、第２バイパス管（134）の電磁弁（SV-4）を開放させる。その結果、図３に示すように、第２利用側回路（60）で二段圧縮冷凍サイクル動作が行われ、第２冷凍ショーケース（13）の庫内が更に低い温度まで冷却される。

なお、以上の説明では、単段圧縮冷凍サイクル動作を開始した後、第１低段圧縮機（101）が先に起動し、その後に第２低段圧縮機（121）が起動した例を挙げたが、第１冷凍ショーケース（12）より第２冷凍ショーケース（13）の庫内が先に所定温度まで冷えた場合には、第１低段圧縮機（101）よりも第２低段圧縮機（121）が先に起動して、第２利用側回路（60）で二段圧縮冷凍サイクル動作が行われる。

−実施形態の効果−
上記実施形態では、庫内を冷却する冷却運転の開始時に高段圧縮機（41）のみを運転して、単段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。このため、冷却運転の開始時において、各低段圧縮機（101,121）を停止状態とさせる分だけ、圧縮機の動力を削減しながら、各庫内を同時に冷却することができる。一方、冷却運転の開始時には、庫内温度が比較的高い温度となっているので、各冷却熱交換器（83,93）の冷媒蒸発温度が比較的高くなる単段圧縮冷凍サイクル動作であっても、庫内の温度を充分下げることができる。従って、上記実施形態によれば、冷却運転の立ち上げ時における省エネ性の向上を図ることができる。

また、上記実施形態では、上記単段圧縮冷凍サイクル動作時に各庫内の温度が有る程度冷えたかを個別に判定し、有る程度冷えたと判定された利用側回路（50,60）に対応する低段圧縮機（101,121）を適宜起動させるようにしている。つまり、上記実施形態では、各庫内の温度が二段圧縮冷凍サイクルに適した低温領域に達すると、はじめて二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしている。従って、上記実施形態によれば、冷却運転の立ち上げ時の省エネ性を確保しながら、各冷凍ショーケース（12,13）の庫内を確実に設定温度まで冷やすことができる。

更に、上記実施形態では、単段圧縮冷凍サイクル動作時に、ステップＳ３で設定温度が所定温度Ｔ１よりも高い場合、各低段圧縮機（101,121）の起動を禁止するようにしている。つまり、上記実施形態では、そもそも設定温度が高い温度に設定され、単段圧縮冷凍サイクル動作でも充分に庫内を設定温度に維持できる場合に、二段圧縮冷凍サイクル動作を行わないようにしている。このため、上記実施形態によれば、各低段圧縮機（101,121）の不要な運転を避け、冷凍装置の省エネ性を向上させることができる。

また、上記実施形態では、ステップＳ５において、単段圧縮冷凍サイクル動作を開始してから所定時間ｔ２以上が経過すると、強制的に低段圧縮機（101,121）を起動させるようにしている。このため、上記実施形態によれば、ステップＳ６でセンサの誤判定等があり、実際には庫内の温度が有る程度冷えているにも拘わらず、ステップＳ７へ移行しない場合にも、低段圧縮機（101,121）を確実に起動させて二段圧縮冷凍サイクル動作を行うことができる。従って、各庫内の温度を確実に設定温度まで冷やすことができ、この冷凍装置の信頼性を確保できる。

《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。

上記実施形態の冷凍装置（10）は、熱源側回路（40）に対して複数の利用側回路（50,60）が並列に接続される、いわゆるマルチ式の冷凍装置について、本発明に係る起動制御手段（201）を適用している。しかしながら、例えば図７に示すように、熱源側回路（40）に対して一つの利用側回路が接続される、いわゆるペア式の冷凍装置について、本発明の起動制御手段（201）を適用するようにしてもよい。

即ち、図７に示すペア式の冷凍装置（10）についても、庫内の冷却運転の開始時に高段圧縮機（41）を起動させて単段圧縮冷凍サイクル動作を行い、冷凍ショーケース（12）の庫内の温度を示す指標が所定値まで下がると、低段圧縮機（101）を起動させて二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにしても良い。また、図７の冷凍装置（10）においては、冷却運転の開始時に、低段圧縮機（101）を先に起動して単段圧縮冷凍サイクル動作を行い、その後に庫内の温度が有る程度低くなると、高段圧縮機（41）を起動させて二段圧縮冷凍サイクル動作を行うようにすることもできる。これらいずれの起動制御においても、上記実施形態と同様、冷却運転の立ち上げ時の省エネ性を向上させることができる。

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、低段圧縮機及び高段圧縮機を有する冷媒回路を備えた冷凍装置の省エネ対策について有用である。

実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。 単段圧縮冷凍サイクル動作時の冷媒の流れを付した配管系統図である。 二段圧縮冷凍サイクル動作時の冷媒の流れを付した配管系統図である。 デフロスト運転時の冷媒の流れを示した配管系統図である。 起動制御手段による圧縮機の起動制御についてのフローチャートである。 一方の利用側回路で二段圧縮冷凍サイクル動作を行った場合の冷媒の流れを示した配管系統図である。 その他の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路の配管系統図である。

符号の説明

10 冷凍装置
20 冷媒回路
40 熱源側回路
41 高段圧縮機
50 第１利用側回路
60 第２利用側回路
83 第１冷却熱交換器
93 第２冷却熱交換器
101 第１低段圧縮機
121 第２低段圧縮機
201 起動制御手段

Claims (4)

1. 低段圧縮機（101）及び高段圧縮機（41）が接続された冷媒回路（20）を備え、該冷媒回路（20）で冷凍サイクルを行って庫内を冷却する冷凍装置であって、
   上記冷媒回路（20）は、低段圧縮機（101）と高段圧縮機（41）の一方を運転する単段圧縮冷凍サイクル動作と、低段圧縮機（101）と高段圧縮機（41）の両方を運転する二段圧縮冷凍サイクル動作とが可能に構成されており、
   庫内の冷却を開始する際、一方の圧縮機（41,101）のみを起動して上記冷媒回路（20）で単段圧縮冷凍サイクル動作を行わせ、該単段圧縮冷凍サイクル動作の開始後に庫内の温度を示す指標が所定値にまで下がると、他方の圧縮機（101,41）も起動させて上記冷媒回路（20）で二段圧縮冷凍サイクル動作を行わせる起動制御手段（201）を備えていることを特徴とする冷凍装置。
2. 請求項１おいて、
   上記起動制御手段（201）は、上記単段圧縮冷凍サイクル動作で高段圧縮機（41）のみを起動させ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（20）は、高段圧縮機（41）が接続された熱源側回路（40）に対し、低段圧縮機（101,121）及び庫内冷却用の冷却熱交換器（83,93）がそれぞれ接続された複数の利用側回路（50,60）を並列に接続することにより構成され、
   上記起動制御手段（201）は、単段圧縮冷凍サイクル動作の開始後に各低段圧縮機（101,121）を起動させるか否かの判断を、該低段圧縮機（101,121）が設けられる利用側回路（50,60）の冷却熱交換器（83,93）で冷却される庫内の温度を示す指標に基づいて行うことを特徴とする冷凍装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１において、
   上記起動制御手段（201）は、庫内の温度を示す指標として庫内空気温度と冷媒蒸発温度と冷媒蒸発圧力のうち少なくとも１つを用いることを特徴とする冷凍装置。

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