CN1842681A - 冷冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷冻装置。设置外气温传感器(231)和控制器(240)，该外气温传感器(231)检测出外气温度，该控制器(240)限制过冷却用压缩机(221)的运转容量。控制器(240)，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态、和用外气温传感器(231)检测的外气温度来控制过冷却用压缩机(221)的运转。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明涉及一种具有过冷却装置的冷冻装置，该过冷却装置将从热源侧机器送到利用侧机器的制冷剂过冷却。

背景技术

以往，例如，如特开平10-185333号公报所示，包括：具有过冷却用热交换器的第1制冷剂回路、和具有利用侧热交换器及热源侧压缩机的第2制冷剂回路，通过过冷却用热交换器将第2制冷剂回路的第2制冷剂过冷却，谋求增大制冷能力的冷冻装置众所周知。

为该冷冻装置的空调机，包括室外机组、室内机组和过冷却机组。具体地说，该过冷却机组，被设置在连接室外机组和室内机组的液体侧连接管道的途中，同时，包括第1制冷剂回路(冷却用流体回路)。该过冷却机组，构成为在第1制冷剂回路中让第1制冷剂循环来进行制冷循环，在第1制冷剂回路的过冷却用热交换器中将从液体侧连接管道送入的空调机的第2制冷剂冷却。并且，该过冷却机组，通过将从空调机的室外机组送到室内机组的液体制冷剂冷却，让送到室内机组的液体制冷剂的焓降低来提高冷气能力。

如上所述，上述过冷却机组，是用来辅助空调机等冷冻装置，增大其制冷能力的。因此，没有在冷冻装置的停止中仅使过冷却机组运转的情况。并且，也没有如空调机的暖气运转那样，冷冻装置在作为热泵动作的状态下使过冷却机组运转的情况。因此，决定是否应该使过冷却机组运转，是根据安装了过冷却机组的冷冻装置的运转状态及外气温度等来判断的。

于是，在上述空调机中，将过冷却机组的控制部与空调机的控制部连接在一起来构成一个控制***。从空调机的控制部向该过冷却机组的控制部输入表示空调机的运转状态的信号。并且，在该过冷却机组中，根据从空调机的控制部输入的信号来进行其运转控制。

但是，在上述以往的空调机(冷冻装置)中，当负荷因外气温度的上升等而增大时，通常让第2制冷剂回路的压缩机运转容量增大，来确保冷气能力。

但是，若只在制冷循环的高低压差较大的第2制冷剂回路中让制冷剂循环量增大的话，则对于压缩机的输入增加，有时会导致性能系数降低的现象。其结果，存在有整个装置的功率消耗明显增大的问题。

并且，当对契约电力有限制时，特别是从夏季使用电力过大出发，很想限制在第1制冷剂回路中使用的电力和在第2制冷剂回路中使用的电力的合计。

发明内容

鉴于上述各点，本发明的目的在于：通过调节在热源侧回路和过冷却用回路中运转容量的平衡，来让整个冷冻装置更有效地运转，抑制整个装置的功率消耗。

本发明所研究的解决手段如下。

具体地说，第1解决手段是以这样的冷冻装置为前提，包括：具有利用侧热交换器(101、111、131)和热源侧压缩机(41、42、43)，让制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路(20)；以及具有过冷却用热交换器(210)和将冷却用流体搬送到该过冷却用热交换器(210)的泵机构(221)的冷却用流体回路(220)。该冷冻装置利用冷却用流体将提供给上述利用侧热交换器(101、111、131)的制冷剂在上述过冷却用热交换器(210)中过冷却。

并且，包括控制器(240)，根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度来降低上述泵机构(221)的功率消耗。

在上述解决手段中，在冷却用流体回路(220)中，利用泵机构(221)将用以过冷却制冷剂回路(20)的制冷剂的制冷剂和水等冷却用流体提供给过冷却用热交换器(210)。在过冷却用热交换器(210)中，制冷剂回路(20)的制冷剂与冷却用流体热交换。并且，在过冷却用热交换器(210)中，冷却用流体从制冷剂回路(20)的制冷剂吸热，将制冷剂回路(20)的制冷剂冷却。

在该冷冻装置(10)中，控制器(240)，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度，来降低泵机构(221)的功率消耗。也就是说，仅根据在冷却用流体回路(220)中获得的信息来进行泵机构(221)的运转控制。因此，控制器(240)，能够在不从制冷剂回路(20)接受关于制冷剂回路(20)的运转状态的信号的情况下，降低泵机构(221)的功率消耗。

第2解决手段是在上述第1解决手段的基础上，上述控制器(240)，构成为根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度，来推测关于制冷剂回路(20)的功率消耗，降低上述泵机构(221)的功率消耗。

在上述解决手段中，控制器(240)，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度，大致预测出制冷剂回路(20)的运转状态，推测其功率消耗。控制器(240)降低泵机构(221)的功率消耗，以使该被推测的制冷剂回路(20)的功率消耗和冷却用流体回路(220)的泵机构(221)的功率消耗的合计不超过规定值。

第3解决手段是在上述第1解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。

并且，上述控制器(240)，构成为根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，降低上述过冷却用压缩机(221)的运转频率，来降低该过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

在上述解决手段中，在过冷却用制冷剂回路(220)中，重复这样的循环：从过冷却用压缩机(221)喷出的过冷却用制冷剂在热源侧热交换器(222)中例如与空气热交换，然后，在过冷却用热交换器(210)中与制冷剂回路(20)的制冷剂热交换，再返回到过冷却用压缩机(221)。在过冷却用热交换器(210)中，过冷却用制冷剂从制冷剂回路(20)的制冷剂吸热且蒸发，将制冷剂回路(20)的制冷剂冷却。

并且，控制器(240)，不从制冷剂回路(20)侧接受有关运转状态的信号，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，来降低过冷却用压缩机(221)的运转频率，让运转容量减少。

第4解决手段是在上述第1解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。

并且，上述控制器(240)，构成为根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，增大上述热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率，来降低上述过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

在上述解决手段中，在过冷却用制冷剂回路(220)中，重复这样的循环：从过冷却用压缩机(221)喷出的过冷却用制冷剂在热源侧热交换器(222)中与由风扇(230)取入的空气热交换，然后，在过冷却用热交换器(210)中与制冷剂回路(20)的制冷剂热交换，再返回到过冷却用压缩机(221)。

并且，控制器(240)，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，来增大热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率，让风量增大。那时，不让过冷却用压缩机(221)的运转容量变化。这样一来，由于过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力下降，因此过冷却用压缩机(221)中的压缩负荷减少，该过冷却用压缩机(221)的功率消耗降低。也就是说，在过冷却用压缩机(221)中，通过降低喷出压力来减少压缩的工作量。

第5解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态，为过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度。

在上述解决手段中，将在过冷却用热交换器(210)中被过冷却之前的制冷剂回路(20)的制冷剂温度和被过冷却之后的制冷剂回路(20)的制冷剂温度的差作为过冷却度检测出来。并且，从该过冷却度推测在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。

具体地说，在过冷却度较大时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂被充分冷却的现象，能够判断出从制冷剂回路(20)流入过冷却用热交换器(210)的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少。控制器(240)能够从这里推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。此时，不降低泵机构(221)的功率消耗。而在过冷却度较小时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂没有被充分冷却的现象，能够判断出从制冷剂回路(20)流入过冷却用热交换器(210)的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多。能够从这里推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。此时，控制器(240)，降低泵机构(221)的功率消耗，将泵机构(221)的功率消耗和关于制冷剂回路(20)的功率消耗的合计抑制在规定值内。

第6解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态，为在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量。

在上述解决手段中，直接将在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂流量检测出来。从该制冷剂流量推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。并且，控制器(240)，根据此制冷剂流量和外气温度，来降低泵机构(221)的功率消耗，将泵机构(221)的功率消耗和关于制冷剂回路(20)的功率消耗的合计抑制在规定值内。

第7解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，上述冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态，为在过冷却用热交换器(210)中将制冷剂回路(20)的制冷剂过冷却之前和过冷却之后的冷却用流体的温度差。

在上述解决手段中，检测出在冷却用流体回路(220)中过冷却之前和过冷却之后的冷却用流体的温度差。从该冷却用流体的温度差推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。

具体地说，在冷却用流体的温度差较大时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂被充分冷却的现象，能够判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少。因此，控制器(240)推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小，不降低泵机构(221)的功率消耗。而在冷却用流体的温度差较小时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂没有被充分冷却的现象，能够判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多。因此，控制器(240)推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大，降低泵机构(221)的功率消耗，将泵机构(221)的功率消耗和关于制冷剂回路(20)的功率消耗的合计抑制在规定值内。

第8解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，上述冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态，为在过冷却用热交换器(210)中流动的冷却用流体的流量。

在上述解决手段中，从在过冷却用热交换器(210)中流动的冷却用流体的流量，推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。具体地说，当冷却用流体的流量较少时，能够判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂流量也较少。此时，控制器(240)，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小，不降低泵机构(221)的功率消耗。而当冷却用流体的流量较多时，能够判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂流量也较多。此时，控制器(240)，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大，降低泵机构(221)的功率消耗，将泵机构(221)的功率消耗和关于制冷剂回路(20)的功率消耗的合计抑制在规定值内。

第9解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力。

在上述解决手段中，从过冷却用制冷剂的高压压力推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。也就是说，当其高压压力较低时，判断出过冷却用热交换器(210)中的热交换量变少，制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当高压压力较高时，控制器(240)，判断出过冷却用热交换器(210)中的热交换量变多，制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。因此，降低过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

第10解决手段是在上述第1或第2解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差。

在上述解决手段中，从过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。具体地说，当其压力差较小时，由于低压压力通过膨胀阀等几乎被维持为固定不变，因此判断出高压压力比一般时低，判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少。因此，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当压力差较大时，判断出高压压力比一般时高，判断出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多。并且，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大，过冷却用压缩机(221)的功率消耗降低。

第11解决手段是以这样的冷冻装置为前提，包括：具有利用侧热交换器(101、111、131)和热源侧压缩机(41、42、43)，让制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路(20)；以及具有过冷却用热交换器(210)和将冷却用流体搬送到该过冷却用热交换器(210)的泵机构(221)的冷却用流体回路(220)。该冷冻装置利用冷却用流体将提供给上述利用侧热交换器(101、111、131)的制冷剂在上述过冷却用热交换器(210)中过冷却。

并且，包括控制器(240)，控制关于上述制冷剂回路(20)的功率消耗和关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗。而且，上述控制器(240)，在负荷增大时，相对于上述制冷剂回路(20)，优先让关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。

在上述解决手段中，在冷却用流体回路(220)中，通过泵机构(221)将用以过冷却制冷剂回路(20)的制冷剂的制冷剂和水等冷却用流体提供给过冷却用热交换器(210)。在过冷却用热交换器(210)中，制冷剂回路(20)的制冷剂和冷却用流体热交换。并且，在过冷却用热交换器(210)中，冷却用流体从制冷剂回路(20)的制冷剂吸热，将制冷剂回路(20)的制冷剂冷却。

在该冷冻装置中，当负荷增大时，控制器(240)进行相对于制冷剂回路(20)优先让冷却用流体回路(220)的功率消耗增大的运转控制。例如，让泵机构(221)的运转容量增大，使关于冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。也就是说，在冷却用流体回路(220)中，通过让泵机构(221)等电器的工作量增大，来增大制冷能力。这样一来，即使不让制冷剂回路(20)中的热源侧压缩机(41、42、43)等电器的功率消耗(即，工作量)增大，过冷却用热交换器(210)的制冷能力也增大。因此，即使在冷冻装置的负荷增大时，朝向利用侧热交换器(101、111、131)的制冷剂回路(20)的制冷剂的焓也被保持得较低，确保了在利用侧热交换器(101、111、131)的制冷能力。

第12解决手段是在上述第11解决手段的基础上，上述控制器(240)，构成为控制关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗，以使上述过冷却用热交换器(210)的出口中的制冷剂温度成为目标值，且根据过冷却用热交换器(210)的周围条件设定上述目标值，以使在负荷增大时，优先让关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。

在上述解决手段中，控制器(240)，根据外气温度和制冷剂回路(20)的制冷剂流量等过冷却用热交换器(210)的周围条件来调节过冷却用热交换器(210)的制冷剂出口温度的目标值。也就是说，控制器(240)，从过冷却用热交换器(210)的周围条件来把握冷冻装置的负荷状态，根据其负荷状态设定上述目标值。因此，当负荷增大时，与其负荷相应，相对于制冷剂回路(20)，让冷却用流体回路(220)的功率消耗优先增大。

第13解决手段是在上述第11解决手段的基础上，上述控制器(240)，构成为通过让泵机构(221)的功率消耗增大，来让关于冷却用流体回路(220)的功率消耗优先增大。

在上述解决手段中，控制器(240)让泵机构(221)的运转容量增大，使该泵机构(221)的功率消耗增大。也就是说，在冷却用流体回路(220)中，让提供给过冷却用热交换器(210)的冷却用流体的供给量增大，来增大过冷却用热交换器(210)的制冷能力。

第14解决手段是在上述第13解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述控制器(240)，构成为通过让上述过冷却用压缩机(221)的运转频率增大，来让该过冷却用压缩机(221)的功率消耗增大。

在上述解决手段中，在过冷却用制冷剂回路(220)中，重复这样的循环：从过冷却用压缩机(221)喷出的过冷却用制冷剂在热源侧热交换器(222)中例如与空气热交换，然后，在过冷却用热交换器(210)中与制冷剂回路(20)的制冷剂热交换，再返回到过冷却用压缩机(221)。在过冷却用热交换器(210)中过冷却用制冷剂从制冷剂回路(20)的制冷剂吸热且蒸发，将制冷剂回路(20)的制冷剂冷却。

在该冷冻装置中，当负荷增大时，让过冷却用压缩机(221)的运转频率(即，运转容量)增大，让该过冷却用压缩机(221)的功率消耗增大，以使过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度成为目标值。也就是说，在过冷却用热交换器(210)中，过冷却用制冷剂的流量增大，制冷能力提高。

第15解决手段是在上述第11解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述控制器(240)，构成为通过让上述热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率增大，来让关于上述过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗优先增大。

在上述解决手段中，在过冷却用制冷剂回路(220)中，重复这样的循环：从过冷却用压缩机(221)喷出的过冷却用制冷剂在热源侧热交换器(222)中与由风扇(230)取入的空气热交换，然后，在过冷却用热交换器(210)中与制冷剂回路(20)的制冷剂热交换，再返回到过冷却用压缩机(221)。

在该冷冻装置中，当负荷增大时，让热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率增大，来增大该风扇(230)的功率消耗。那时，不让过冷却用压缩机(221)的运转容量变化。这里，在让风扇(230)的运转频率增大后，过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力降低，过冷却用压缩机(221)的体积效率上升，在过冷却用热交换器(210)中流动的过冷却用制冷剂的流量增大。这样一来，过冷却用热交换器(210)的制冷能力增大。也就是说，让风扇(230)的工作量增大，来提高制冷能力。

第16解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为外气温度。

在上述解决手段中，根据外气温度来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据外气温度来推测冷冻装置的负荷状态，在其外气温度变高后，判断出负荷已增大。

第17解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为该过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度。

在上述解决手段中，根据制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据制冷剂的过冷却度来推测冷冻装置的负荷状态，在其过冷却度变小后，判断出负荷已增大。此时，例如，将目标值设定得较低。

第18解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量。

在上述解决手段中，根据过冷却用热交换器(210)的制冷剂流量来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据过冷却用热交换器(210)的制冷剂流量来推测冷冻装置的负荷状态，在其制冷剂流量变多后，判断出负荷已增大。那时，例如，将目标值设定得较低。

第19解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中将制冷剂回路(20)的制冷剂过冷却之前和过冷却之后的冷却用流体回路(220)的冷却用流体的温度差。

在上述解决手段中，根据冷却用流体的过冷却前后的温度差来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据冷却流体的过冷却前后的温度差来推测冷冻装置的负荷状态，在其温度差变小后，判断出负荷已增大。那时，例如，将目标值设定得较低。

第20解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中流动的冷却用流体回路(220)的冷却用流体的流量。

在上述解决手段中，根据过冷却用热交换器(210)的冷却用流体的流量来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据冷却用流体的流量来推测冷冻装置的负荷状态，在其流量变多后，判断出负荷已增大。那时，例如，将目标值设定得较低。

第21解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力。

在上述解决手段中，根据过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂的高压压力来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据过冷却用制冷剂的高压压力来推测冷冻装置的负荷状态，在其高压压力变高后，判断出负荷已增大。那时，例如，将目标值设定得较低。

第22解决手段是在上述第12解决手段的基础上，上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)。并且，上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差。

在上述解决手段中，根据过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差来设定过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度的目标值。也就是说，控制器(240)，根据过冷却用制冷剂的高低压差来推测冷冻装置的负荷状态，在其高低压差变大后，判断出负荷已增大。那时，例如，将目标值设定得较低。

第23解决手段是在上述第16解决手段的基础上，上述控制器(240)，构成为随着外气温度变高而使上述目标值较低。

在上述解决手段中，若外气温度变高，则冷冻装置的负荷增大的现象出发，即使假设不改变目标值，为了将过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度保持为目标值，也必须例如让泵机构(221)的运转容量增大。另一方面，在该解决手段中，随着外气温度变高，控制器(240)使目标值降低。并且，为了使过冷却用热交换器(210)的出口制冷剂温度为更低的目标值，必须要进一步让泵机构(221)的运转容量增大，也就是说，让泵机构(221)的冷却用流体的供给工作量增大。因此，在本发明中，当因外气温度的上升，冷冻装置的负荷增大时，控制器(240)通过调节目标值，来优先增大关于冷却用流体回路(220)的功率消耗。

-效果-

因此，根据第1解决手段，控制器(240)，根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体的状态和外气温度，来降低泵机构(221)的功率消耗。因此，控制器(240)，能够在不从制冷剂回路(20)侧接受关于制冷剂回路(20)的运转状态的信号的情况下，降低压缩机等的泵机构(221)的功率消耗。这样一来，能够使关于冷却用流体回路(220)的功率消耗降低，抑制整个冷冻装置的功率消耗。其结果，能够确实地在合同电量内运转。

而且，当用后附着将冷却用流体回路(220)装在冷冻装置中时，不必设置用以在制冷剂回路(20)和冷却用流体回路(220)之间授受信号的通信用布线。因此，能够削减用以安装冷却用流体回路(220)的作业数，还能够在未然防止因错误布线等设置作业时的人为过失而造成的事故的同时，让制冷能力提高。

并且，根据第2解决手段，由于根据制冷剂回路(20)的制冷剂状态等来推测有关制冷剂回路(20)的功率消耗，因此能够确实地把握关于冷却用流体回路(220)的功率消耗的减少量。所以，能够确实地在合同电量内运转。

并且，根据第11解决手段，在过冷却用热交换器(210)中的冷却用流体的吸热温度或蒸发温度，高于在利用侧热交换器(101、111、131)中的制冷剂的蒸发温度。冷却用流体回路(220)的泵机构(221)前后的冷却用流体的高低压差，小于制冷剂回路(20)中的制冷循环的高低压差。并且，本发明的冷冻装置，为了不是在高低压差较大的制冷剂回路(20)中让制冷剂循环量增大，而是在高低压差更小的冷却用流体回路(220)中让冷却用流体的流量增大，而增大泵机构(221)等的功率消耗(工作量)，优先增加关于冷却用流体回路(220)的功率消耗。也就是说，通过优先增加本来负担较小的泵机构(221)等的工作量，来对应于负荷的增大。因此，能够抑制为了对应于负荷的增大所需的输入的增加，能够抑制性能系数的降低。其结果，能够抑制整个冷冻装置的功率消耗的增大量。

并且，根据第12解决手段，根据外气温度和制冷剂流量等的过冷却用热交换器(210)的周围条件来设定目标值，以便在负荷增大时优先增大关于冷却用流体回路(220)的功率消耗。因此，能够确实地根据负荷状态优先增大关于冷却用流体回路(220)的功率消耗。

并且，由于仅用在冷却用流体回路(220)中获得的信息来推测冷冻装置的负荷状态，因此不必设置用以在制冷剂回路(20)和冷却用流体回路(220)之间授受信号的通信用布线。

并且，根据第14或第15解决手段，仅通过调节过冷却用压缩机(221)或风扇(230)的运转容量，就能够很容易地让过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗增大，能够抑制整个冷冻装置的功率消耗。

并且，根据第23解决手段，随着外气温度变高，相对于制冷剂回路(20)的热源侧压缩机(41、42、43)等，让冷却用流体回路(220)的泵机构(221)等的功率消耗优先增大。这样一来，从能够更进一步地根据负荷状态优先增大关于冷却用流体回路(220)的功率消耗出发，能够更容易且更有效地抑制冷冻装置的性能系数的降低，能够抑制整个功率消耗的增加。

附图的简单说明

图1为示出了包括过冷却机组的冷冻装置的结构的管道***图。

图2为示出了冷冻装置的冷气运转时的动作的管道***图。

图3为示出了冷冻装置的暖气运转时的动作的管道***图。

图4为示出了第1实施例中的室外机组的电量变化的坐标图。

图5为示出了第1实施例的变形例中的室外机组的电量变化的坐标图。

图6为示出了第4实施例中的目标液体制冷剂出口温度的坐标图。

图7为示出了第4实施例中的控制器的运转控制的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例加以详细说明。

(第1实施例)

本第1实施例的冷冻装置(10)，是设置在方便商店等中，进行店内的空气调和和陈列柜内的冷却的。如图1所示，上述冷冻装置(10)，具有过冷却用热交换器(210)及过冷却用压缩机(221)，包括作为冷却用流体的过冷却用制冷剂流动的过冷却用制冷剂回路(220)；和具有利用侧热交换器(101、111、131)及热源侧压缩机(41、42、43)的、让制冷剂流动的制冷剂回路(20)。冷冻装置(10)，构成为通过过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用热交换器(210)来过冷却在制冷剂回路(20)中流动的制冷剂。也就是说，过冷却用制冷剂回路(220)构成本发明所涉及的冷却用流体回路。

以下，对冷冻装置(10)的结构加以具体说明。

在冷冻装置(10)中设置有室外机组(11)、空调机组(12)、冷藏陈列柜(13)、冷冻陈列柜(14)、增压机组(15)和过冷却机组(200)。在该冷冻装置(10)中，将室外机组(11)和过冷却机组(200)设置在屋外，将剩下的空调机组(12)等设置在方便商店等的店内。

上述过冷却机组(200)，包括制冷剂通路(205)、过冷却用制冷剂回路(220)、过冷却用热交换器(210)和作为控制装置的控制器(240)。

另一方面，在室外机组(11)设置有室外回路(40)，在空调机组(12)设置有空调回路(100)，在冷藏陈列柜(13)设置有冷藏回路(110)，在冷冻陈列柜(14)设置有冷冻回路(130)，在增压机组(15)设置有增压回路(140)。在冷冻装置(10)中，通过用管道将这些回路(40、100、…)和过冷却机组(200)的制冷剂通路(205)连接在一起来构成让制冷剂流动的冷冻装置(10)的制冷剂回路(20)。

并且，在制冷剂回路(20)设置有第1液体侧连接管道(21)、第2液体侧连接管道(22)、第1气体侧连接管道(23)和第2气体侧连接管道(24)。

第1液体侧连接管道(21)，将过冷却机组(200)的制冷剂通路(205)的一端连接在室外回路(40)上。第2液体侧连接管道(22)的一端连接在制冷剂通路(205)的另一端。第2液体侧连接管道(22)的另一端，分为3个分支，连接在空调回路(100)、冷藏回路(110)和冷冻回路(130)上。在第2液体侧连接管道(22)中的连接在冷冻回路(130)的分歧管设置有液体侧关闭阀(25)。

第1气体侧连接管道(23)的一端，分为两个分支，连接在冷藏回路(110)和增压回路(140)上。在第1气体侧连接管道(23)中的连接在增压回路(140)的分歧管设置有气体侧关闭阀(26)。第1气体侧连接管道(23)的另一端，连接在室外回路(40)上。第2气体侧连接管道(24)，将空调回路(100)连接在室外回路(40)上。

<室外机组>

室外机组(11)构成冷冻装置(10)的热源侧机器。该室外机组(11)包括室外回路(40)。

在室外回路(40)设置有作为热源侧压缩机的可变容量压缩机(41)、第1固定容量压缩机(42)和第2固定容量压缩机(43)。并且，在室外回路(40)设置有室外热交换器(44)、接收器(receiver)(45)和室外膨胀阀(46)。并且，在室外回路(40)设置有3个吸入管(61、62、63)、两个喷出管(64、65)、4个液体管(81、82、83、84)和一个高压气体管(66)。而且，在室外回路(40)设置有3个四路切换阀(51、52、53)、一个液体侧关闭阀(54)和两个气体侧关闭阀(55、56)。

在此室外回路(40)中，将第1液体侧连接管道(21)连接在液体侧关闭阀(54)上，将第1气体侧连接管道(23)连接在第1气体侧关闭阀(55)上，将第2气体侧连接管道(24)连接在第2气体侧关闭阀(56)上。

可变容量压缩机(41)、第1固定容量压缩机(42)及第2固定容量压缩机(43)都是全封闭型，高压圆顶型涡型压缩机。通过倒相器(inverter)向可变容量压缩机(41)供电。该可变容量压缩机(41)，能够通过让倒相器的输出频率变化，改变压缩机电动机的旋转速度，来改变其容量。而第1、第2固定容量压缩机(42、43)为压缩机电动机总在一定的旋转速度下运转的压缩机，其容量不能改变。

第1吸入管(61)，其一端连接在第1气体侧关闭阀(55)上。该第1吸入管(61)，在另一端分支为第1分歧管(61a)和第2分歧管(61b)，第1分歧管(61a)连接在可变容量压缩机(41)的吸入侧，第2分歧管(61b)连接在第3四路切换阀(53)上。在第1吸入管(61)的第2分歧管(61b)设置有只允许制冷剂从第1气体侧关闭阀(55)流向第3四路切换阀(53)的单向阀(CV-1)。

第2吸入管(62)，其一端连接在第3四路切换阀(53)上，另一端连接在第1固定容量压缩机(42)的吸入侧。

第3吸入管(63)，其一端连接在第2四路切换阀(52)上。此第3吸入管(63)，在另一端分支为第1分歧管(63a)和第2分歧管(63b)，第1分歧管(63a)连接在第2固定容量压缩机(43)的吸入侧，第2分歧管(63b)连接在第3四路切换阀(53)上。在第3吸入管(63)的第2分歧管(63b)设置有只允许制冷剂从第2四路切换阀(52)流向第3四路切换阀(53)的单向阀(CV-2)。

第1喷出管(64)，在一端分支为第1分歧管(64a)和第2分歧管(64b)，第1分歧管(64a)连接在可变容量压缩机(41)的喷出侧，第2分歧管(64b)连接在第1固定容量压缩机(42)的喷出侧。第1喷出管(64)的另一端连接在第1四路切换阀(51)上。在第1喷出管(64)的第2分歧管(64b)设置有只允许制冷剂从第1固定容量压缩机(42)流向第1四路切换阀(51)的单向阀(CV-3)。

第2喷出管(65)，其一端连接在第2固定容量压缩机(43)的吸入侧，另一端连接在第1喷出管(64)中的第1四路切换阀(51)的正前面。在第2喷出管(65)设置有只允许制冷剂从第2固定容量压缩机(43)流向第1四路切换阀(51)的单向阀(CV-4)。

室外热交换器(44)为横向翼片式的翼片管型热交换器。在此室外热交换器(44)中，在制冷剂和室外空气之间进行热交换。室外热交换器(44)的一端通过关闭阀(57)连接在第1四路切换阀(51)上。而室外热交换器(44)的另一端通过第1液体管(81)连接在接收器(45)的顶部。在此第1液体管(81)设置有只允许制冷剂从室外热交换器(44)流向接收器(45)的单向阀(CV-5)。

通过关闭阀(58)将第2液体管(82)的一端连接在接收器(45)的底部。第2液体管(82)的另一端连接在液体侧关闭阀(54)上。在该第2液体管(82)设置有只允许制冷剂从接收器(45)流向液体侧关闭阀(54)的单向阀(CV-6)。

将第3液体管(83)的一端连接在第2液体管(82)中的单向阀(CV-6)和液体侧关闭阀(54)之间。第3液体管(83)的另一端，通过第1液体管(81)连接在接收器(45)的顶部。并且，在第3液体管(83)设置有只允许制冷剂从其一端流向另一端的单向阀(CV-7)。

将第4液体管(84)的一端连接在第2液体管(82)中的单向阀(CV-6)和关闭阀(58)之间。第4液体管(84)的另一端连接在第1液体管(81)中的室外热交换器(44)和单向阀(CV-5)之间。并且，在第4液体管(84)，从其一端朝着另一端依次设置有单向阀(CV-8)和室外膨胀阀(46)。该单向阀(CV-8)只允许制冷剂从第4液体管(84)的一端流向另一端。并且，室外膨胀阀(46)由电子膨胀阀构成。

高压气体管(66)，其一端连接在第1喷出管(64)中的第1四路切换阀(51)的正前面。高压气体管(66)，在另一端分支为第1分歧管(66a)和第2分歧管(66b)，第1分歧管(66a)连接在第1液体管(81)中的单向阀(CV-5)的下流侧，第2分歧管(66b)连接在第3四路切换阀(53)上。在高压气体管(66)的第1分歧管(66a)设置有电磁阀(SV-7)和单向阀(CV-9)。该单向阀(CV-9)，布置在电磁阀(SV-7)的下流侧，只允许制冷剂从电磁阀(SV-7)流向第1液体管(81)。

第1四路切换阀(51)，第1通道(port)连接在第1喷出管(64)的终端，第2通道连接在第2四路切换阀(52)，第3通道连接在室外热交换器(44)，第4通道连接在第2气体侧关闭阀(56)。该第1四路切换阀(51)能够切换成第1状态(图1用实线表示的状态)和第2状态(图1用虚线表示的状态)，其中，所述第1状态为第1通道和第3通道相互连通，第2通道和第4通道相互连通的状态，所述第2状态为第1通道和第4通道相互连通，第2通道和第3通道相互连通的状态。

第2四路切换阀(52)，第1通道连接在第2喷出管(65)中的单向阀(CV-4)的下流侧，第2通道连接在第2吸入管(62)的起始端，第4通道连接在第1四路切换阀(51)的第2通道。并且，第2四路切换阀(52)的第3通道被封住。该第2四路切换阀(52)能够切换成第1状态(图1用实线表示的状态)和第2状态(图1用虚线表示的状态)，其中，上述第1状态为第1通道和第3通道相互连通，第2通道和第4通道相互连通的状态，上述第2状态为第1通道和第4通道相互连通，第2通道和第3通道相互连通的状态。

第3四路切换阀(53)，第1通道连接在高压气体管(66)的第2分歧管(66b)的终端，第2通道连接在第2吸入管(62)的起始端，第3通道连接在第1吸入管(61)的第2分歧管(61b)的终端，第4通道连接在第3吸入管(63)的第2分歧管(63b)的终端。该第3四路切换阀(53)能够切换成第1状态(图1用实线表示的状态)和第2状态(图1用虚线表示的状态)，其中，上述第1状态为第1通道和第3通道相互连通，第2通道和第4通道相互连通的状态，上述第2状态为第1通道和第4通道相互连通，第2通道和第3通道相互连通的状态。

在室外回路(40)还设置有喷射管(85)、连通管(87)、油分离器(75)及回油管(76)。并且，在室外回路(40)也设置有4个均油管(71、72、73、74)。

喷射管(85)是用以进行所谓的液体喷射的。喷射管(85)，其一端连接在第4液体管(84)中的单向阀(CV-8)和室外膨胀阀(46)之间，另一端连接在第1吸入管(61)上。在该喷射管(85)，从其一端朝向另一端依次设置有关闭阀(59)和流量调节阀(86)。流量调节阀(86)由电子膨胀阀构成。

连通管(87)，其一端连接在喷射管(85)中的关闭阀(59)和流量调节阀(86)之间，另一端连接在高压气体管(66)的第1分歧管(66a)中的电磁阀(SV-7)的上流侧。在该连通管(87)设置有只允许制冷剂从其一端流向另一端的单向阀(CV-10)。

油分离器(75)，设置在第1喷出管(64)中的比第2喷出管(65)及高压气体管(66)的连接位置靠上流侧的位置上。此油分离器(75)是用来从压缩机(41、42)的喷出气体中将冷冻机油分离出来的。

回油管(76)，其一端连接在油分离器(75)上。回油管(76)，在另一端分支为第1分歧管(76a)和第2分歧管(76b)，第1分歧管(76a)连接在喷射管(85)中的流量调节阀(86)的下流侧，第2分歧管(76b)连接在第2吸入管(62)上。并且，在回油管(76)的第1分歧管(76a)和第2分歧管(76b)分别设置有一个电磁阀(SV-5、SV-6)。在打开第1分歧管(76a)的电磁阀(SV-5)后，在油分离器(75)中分离的冷冻机油通过喷射管(85)被送回到第1吸入管(61)。另一方面，在打开第2分歧管(76b)的电磁阀(SV-6)后，在油分离器(75)中分离的冷冻机油被送回到第2吸入管(62)。

第1均油管(71)，其一端连接在可变容量压缩机(41)上，另一端连接在第2吸入管(62)上。在该第1均油管(71)设置有电磁阀(SV-1)。第2均油管(72)，其一端连接在第1固定容量压缩机(42)上，另一端连接在第3吸入管(63)的第1分歧管(63a)上。在该第2均油管(72)设置有电磁阀(SV-2)。第3均油管(73)，其一端连接在第2固定容量压缩机(43)上，另一端连接在第1吸入管(61)的第1分歧管(61a)上。在该第3均油管(73)设置有电磁阀(SV-3)。第4均油管(74)，其一端连接在第2均油管(72)中的电磁阀(SV-2)的上流侧，另一端连接在第1吸入管(61)的第1分歧管(61a)上。在该第4均油管(74)设置有电磁阀(SV-4)。通过适当地打开或关闭各均油管(71～74)的电磁阀(SV-1～SV-4)，来将各压缩机(41、42、43)中的冷冻机油的存积量平均化。

在室外回路(40)也设置有各种传感器和压力开关，图中没有示出。

并且，在室外机组(11)设置有室外风扇(48)。通过此室外风扇(48)将室外空气送到室外热交换器(44)。

<空调机组>

空调机组(12)构成利用侧机器。空调机组(12)包括空调回路(100)。该空调回路(100)，其液体侧那端连接在第2液体侧连接管道(22)，气体侧那端连接在第2气体侧连接管道(24)。

在空调回路(100)中，从其液体侧那端朝着气体侧那端依次设置有空调膨胀阀(102)和作为利用侧热交换器的空调热交换器(101)。空调热交换器(101)为横翼片式的翼片管型热交换器。在该空调热交换器(101)中，在制冷剂和室内空气之间进行热交换。另一方面，空调膨胀阀(102)由电子膨胀阀构成。

在空调机组(12)设置有空调风扇(105)。通过此空调风扇(105)将店内的室内空气送到空调热交换器(101)。

<冷藏陈列柜>

冷藏陈列柜(13)构成利用侧机器。冷藏陈列柜(13)包括冷藏回路(110)。该冷藏回路(110)，其液体侧那端连接在第2液体侧连接管道(22)，气体侧那端连接在第1气体侧连接管道(23)。

在冷藏回路(110)中，从其液体侧那端朝着气体侧那端依次设置有冷藏电磁阀(114)、冷藏膨胀阀(112)和作为利用侧热交换器的冷藏热交换器(111)。冷藏热交换器(111)为横翼片式的翼片管型热交换器。在该冷藏热交换器(111)中，在制冷剂和库内空气之间进行热交换。冷藏膨胀阀(112)由温度自动膨胀阀构成。冷藏膨胀阀(112)的感温筒(113)安装在冷藏热交换器(111)的出口侧管道上。

在冷藏陈列柜(13)设置有冷藏库内风扇(115)。通过该冷藏库内风扇(115)将冷藏陈列柜(13)的库内空气送到冷藏热交换器(111)。

<冷冻陈列柜>

冷冻陈列柜(14)构成利用侧机器。冷冻陈列柜(14)包括冷冻回路(130)。该冷冻回路(130)，其液体侧那端连接在第2液体侧连接管道(22)。并且，冷冻回路(130)的气体侧那端通过管道连接在增压机组(15)。

在冷冻回路(130)中，从其液体侧那端朝着气体侧那端依次设置有冷冻电磁阀(134)、冷冻膨胀阀(132)和作为利用侧热交换器的冷冻热交换器(131)。冷冻热交换器(131)为横翼片式的翼片管型热交换器。在该冷冻热交换器(131)中，在制冷剂和库内空气之间进行热交换。冷冻膨胀阀(132)由温度自动膨胀阀构成。冷冻膨胀阀(132)的感温筒(133)安装在冷冻热交换器(131)的出口侧管道上。

在冷冻陈列柜(14)设置有冷冻库内风扇(135)。通过该冷冻库内风扇(135)将冷冻陈列柜(14)的库内空气送到冷冻热交换器(131)。

<增压机组>

增压机组(15)包括增压回路(140)。在该增压回路(140)设置有增压压缩机(141)、吸入管(143)、喷出管(144)和旁通管(150)。

增压压缩机(141)为全密封型的高压圆顶型涡型压缩机。通过倒相器向增压压缩机(141)供电。该增压压缩机(141)，能够通过使倒相器的输出频率变化，改变压缩机电动机的旋转速度，来改变其容量。

吸入管(143)，其终端连接在增压压缩机(141)的吸入侧。吸入管(143)的起始端通过管道连接在冷冻回路(130)的气体侧那端。

喷出管(144)，其起始端连接在增压压缩机(141)的喷出侧，终端连接在第1气体侧连接管道(23)。在该喷出管(144)，从其起始端朝着终端依次设置有高压压力开关(148)、油分离器(145)和喷出侧单向阀(149)。喷出侧单向阀(149)只允许制冷剂从喷出管(144)的起始端流向终端。

油分离器(145)是用以将冷冻机油从增压压缩机(141)的喷出气体中分离出来的。回油管(146)的一端连接在油分离器(145)上。回油管(146)的另一端连接在吸入管(143)上。在回油管(146)设置有毛细管(147)。在油分离器(145)中分离的冷冻机油，通过回油管(146)被送回到增压压缩机(141)的吸入侧。

旁通管(150)，其起始端连接在吸入管(143)，终端连接在喷出管(64)中的油分离器(145)和喷出侧单向阀(149)之间。在该旁通管(150)设置有只允许制冷剂从其起始端流向终端的旁通单向阀(151)。

<过冷却机组>

如上所述，过冷却机组(200)，包括：制冷剂通路(205)、过冷却用制冷剂回路(220)、过冷却用热交换器(210)和控制器(240)。

制冷剂通路(205)，其一端连接在第1液体侧连接管道(21)，另一端连接在第2液体侧连接管道(22)。

过冷却用制冷剂回路(220)为用管道依次将过冷却用压缩机(221)、过冷却用室外热交换器(222)、为膨胀机构的过冷却用膨胀阀(223)和过冷却用热交换器(210)连接而成的闭回路。在该过冷却用制冷剂回路(220)中，利用过冷却用压缩机(221)让被填充的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环。也就是说，在该过冷却用制冷剂回路(220)中，让与在上述冷冻装置(10)的制冷剂回路(20)中流动的制冷剂不同的过冷却用制冷剂循环。并且，在本实施例中，过冷却用压缩机(221)构成泵机构，过冷却用室外热交换器(222)构成热源侧热交换器。

过冷却用压缩机(221)为全密封型的高压圆顶型涡型压缩机。通过倒相器向过冷却用压缩机(221)供电。该过冷却用压缩机(221)，能够通过使倒相器的输出频率变化，改变压缩机电动机的旋转速度，来改变其容量。过冷却用室外热交换器(222)为横向翼片式的翼片管型热交换器。在此过冷却用室外热交换器(222)中，在过冷却用制冷剂和室外空气之间进行热交换。过冷却用膨胀阀(223)由电子膨胀阀构成。

过冷却用热交换器(210)由所谓的板式热交换器构成。在过冷却用热交换器(210)分别形成多个第1流路(211)和第2流路(212)。将过冷却用制冷剂回路(220)连接在第1流路(211)上，将制冷剂通路(205)连接在第2流路(212)上。并且，该过冷却用热交换器(210)使流通第1流路(211)的过冷却用制冷剂和流通第2流路(212)的冷冻装置(10)的制冷剂热交换。

在过冷却机组(200)设置有各种传感器和压力开关。具体地说，在制冷剂通路(205)中的过冷却用热交换器(210)的两侧设置有作为温度检测器的温度传感器(237、238)。在制冷剂通路(205)中，在靠近过冷却用热交换器(210)另一端的部分，即在靠近连接在第2液体侧连接管道(22)的端部的部分设置有出口侧制冷剂温度传感器(237)。并且，在该制冷剂通路(205)中，在靠近过冷却用热交换器(210)一端的部分，即靠近连接在第1液体侧连接管道(21)的端部的部分设置有入口侧制冷剂温度传感器(238)。

并且，在过冷却机组(200)设置有检测外气温度的外气温传感器(231)和室外风扇(230)。通过该室外风扇(230)将室外空气送到过冷却用室外热交换器(222)。

向控制器(240)输入出口侧制冷剂温度传感器(237)的检测值、入口侧制冷剂温度传感器(238)的检测值、外气温传感器(231)的检测值等。并且，该控制器(240)构成为根据被输入的传感器的检测值来控制过冷却用压缩机(221)的起动和停止。来自由室外机组(11)和空调机组(12)等构成的冷冻装置(10)的信号均没有输入到该控制器(240)中。也就是说，控制器(240)仅根据设置在过冷却机组(200)的传感器的检测值等，在过冷却机组(200)的内部获得的信息来进行过冷却用压缩机(221)的运转容量控制。

-冷冻***的运转动作-

对上述冷冻装置(10)进行的运转动作中的主要动作加以说明。

<冷气运转>

冷气运转为在冷藏陈列柜(13)及冷冻陈列柜(14)中进行库内空气的冷却，在空调机组(12)中进行室内空气的冷却，将店内制冷的运转。

如图2所示，在冷气运转中将第1四路切换阀(51)、第2四路切换阀(52)及第3四路切换阀(53)分别设定为第1状态。并且，将室外膨胀阀(46)全部关闭，另一方面，适当调节空调膨胀阀(102)、冷藏膨胀阀(112)及冷冻膨胀阀(132)的开度。在此状态下，使可变容量压缩机(41)、第1固定容量压缩机(42)、第2固定容量压缩机(43)及增压压缩机(141)运转。在该冷气运转中，过冷却机组(200)成为运转状态。以后对过冷却机组(200)的运转动作加以说明。

从可变容量压缩机(41)、第1固定容量压缩机(42)及第2固定容量压缩机(43)喷出的制冷剂通过第1四路切换阀(51)被送到室外热交换器(44)。在室外热交换器(44)中，制冷剂向室外空气放热，冷凝。在室外热交换器(44)中冷凝的制冷剂依次通过第1液体管(81)、接收器(45)和第2液体管(82)流入第1液体侧连接管道(21)。

流入第1液体侧连接管道(21)的制冷剂流入过冷却机组(200)的制冷剂通路(205)。流入制冷剂通路(205)的制冷剂，在通过过冷却用热交换器(210)的第2流路(212)期间进一步被冷却。在过冷却用热交换器(210)中被冷却的过冷却状态的液体制冷剂(过冷却用制冷剂)通过第2液体侧连接管道(22)分配到空调回路(100)、冷藏回路(110)和冷冻回路(130)。

流入空调回路(100)的制冷剂在通过空调膨胀阀(102)时被减压后导入空调热交换器(101)。在空调热交换器(101)中，制冷剂从室内空气吸热，蒸发。那时，在空调热交换器(101)中，将制冷剂蒸发温度设定为例如5℃左右。在空调机组(12)中，将在空调热交换器(101)中被冷却的室内空气向店内提供。

在空调热交换器(101)中蒸发的制冷剂，通过第2气体侧连接管道(24)流入室外回路(40)，然后，依次通过第1四路切换阀(51)和第2四路切换阀(52)流入第3吸入管(63)。流入第3吸入管(63)的制冷剂，其一部分通过第1分歧管(63a)吸入第2固定容量压缩机(43)，剩下的依次通过第2分歧管(63b)、第3四路切换阀(53)和第2吸入管(62)被吸入第1固定容量压缩机(42)。

流入冷藏回路(110)的制冷剂在通过冷藏膨胀阀(112)时被减压后导入冷藏热交换器(111)。在冷藏热交换器(111)中，制冷剂从库内空气吸热，蒸发。那时，在冷藏热交换器(111)中，将制冷剂蒸发温度设定为例如-5℃左右。在冷藏热交换器(111)中蒸发的制冷剂流入第1气体侧连接管道(23)。在冷藏陈列柜(13)中将在冷藏热交换器(111)中被冷却的库内空气提供给库内，将库内温度保持在例如5℃左右。

流入冷冻回路(130)的制冷剂在通过冷冻膨胀阀(132)时被减压后导入冷冻热交换器(131)。在冷冻热交换器(131)中，制冷剂从库内空气吸热，蒸发。那时，在冷冻热交换器(131)将制冷剂蒸发温度设定为例如-30℃左右。在冷冻陈列柜(14)中将在冷冻热交换器(131)中被冷却的库内空气提供给库内，将库内温度保持在例如-20℃左右。

在冷冻热交换器(131)中蒸发的制冷剂，流入增压回路(140)，被吸入增压压缩机(141)。在增压压缩机(141)中压缩的制冷剂通过喷出管(144)流入第1气体侧连接管道(23)。

在第1气体侧连接管道(23)中，从冷藏回路(110)送入的制冷剂、和从增压回路(140)送入的制冷剂合流。并且，这些制冷剂通过第1气体侧连接管道(23)流入室外回路(40)的第1吸入管(61)。流入第1吸入管(61)的制冷剂通过它的第1分歧管(61a)被吸入可变容量压缩机(41)。

<暖气运转>

暖气运转为在冷藏陈列柜(13)及冷冻陈列柜(14)中进行库内空气的冷却，在空调机组(12)中进行室内空气的加热，给店内供暖的运转。

如图3所示，在室外回路(40)中将第1四路切换阀(51)设定为第2状态，将第2四路切换阀(52)设定为第1状态，将第3四路切换阀(53)设定为第1状态。并且，将室外膨胀阀(46)全部关闭，另一方面，适当调节空调膨胀阀(102)、冷藏膨胀阀(112)及冷冻膨胀阀(132)的开度。在此状态下，使可变容量压缩机(41)及增压压缩机(141)运转，使第1固定容量压缩机(42)及第2固定容量压缩机(43)停止。并且，室外热交换器(44)，在没有被送入制冷剂时成为停止状态。在该第1暖气运转中，过冷却机组(200)成为停止状态。

从可变容量压缩机(41)喷出的制冷剂依次通过第1四路切换阀(51)和第2气体侧连接管道(24)导入空调回路(100)的空调热交换器(101)，向室内空气放热，冷凝。在空调机组(12)中，在空调热交换器(101)中加热的室内空气被提供给店内。在空调热交换器(101)中冷凝的制冷剂通过第2液体侧连接管道(22)分配给冷藏回路(110)和冷冻回路(130)。

在冷藏陈列柜(13)及冷冻陈列柜(14)中，与上述冷气运转时一样，进行库内空气的冷却。流入冷藏回路(110)的制冷剂在冷藏热交换器(111)中蒸发后流入第1气体侧连接管道(23)。另一方面，流入冷冻回路(130)的制冷剂在冷冻热交换器(131)中蒸发后，在增压压缩机(141)中被压缩，然后流入第1气体侧连接管道(23)。流入第1气体侧连接管道(23)的制冷剂，在通过第1吸入管(61)后，被吸入可变容量压缩机(41)，被压缩。

这样一来，在第1暖气运转中，在冷藏热交换器(111)及冷冻热交换器(131)中制冷剂吸热，在空调热交换器(101)中制冷剂放热。并且，在冷藏热交换器(111)及冷冻热交换器(131)中制冷剂利用从库内空气吸收的热，向店内供暖。

另外，在暖气运转中，也可以使第1固定容量压缩机(42)运转。是否使第1固定容量压缩机(42)运转是根据冷藏陈列柜(13)及冷冻陈列柜(14)中的冷却负荷来决定的。

这样一来，由于在暖气运转中，外气温度较低，仅使用冷冻装置(10)就能够充分地发挥规定的能力，因此没有如冷气运转时那样使用过冷却用压缩机(221)的情况。

-过冷却机组的运转动作-

对过冷却机组(200)的运转动作加以说明。在过冷却机组(200)的运转状态下，过冷却用压缩机(221)运转，同时适当调节过冷却用膨胀阀(223)的开度。

如图2所示，从过冷却用压缩机(221)喷出的过冷却用制冷剂在过冷却用室外热交换器(222)中向室外空气放热，冷凝。在过冷却用室外热交换器(222)中冷凝的过冷却用制冷剂，在通过过冷却用膨胀阀(223)时被减压，然后流入过冷却用热交换器(210)的第1流路(211)。在过冷却用热交换器(210)的第1流路(211)中，过冷却用制冷剂从第2流路(212)的制冷剂吸热，蒸发。在过冷却用热交换器(210)中蒸发的过冷却用制冷剂被吸入过冷却用压缩机(221)，被压缩。

向上述控制器(240)输入外气温传感器(231)的检测值、出口侧制冷剂温度传感器(237)的检测值和入口侧制冷剂温度传感器(238)的检测值。控制器(240)，对过冷却用压缩机(221)的运转中的两个制冷剂温度传感器(237、238)的检测值进行比较，从该比较结果推测出在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的为制冷剂状态的过冷却度。构成为根据该过冷却度和由外气温传感器(231)检测出的外气温度来决定是让过冷却用压缩机(221)的运转继续还是停止。

对该控制器(240)的控值动作加以说明。

首先，从由上述温度检测器(237、238)检测出的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度来推测在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。当过冷却度较大时，从制冷剂回路(20)的制冷剂通过过冷却用热交换器(210)被充分冷却的现象，能够判断出从制冷剂回路(20)流入过冷却用热交换器(210)的制冷剂回路(20)的制冷剂较少。控制器(240)能够从这里推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较少。

而当过冷却度较小时，从制冷剂回路(20)的制冷剂没有通过过冷却用热交换器(210)被充分冷却的现象，能够判断出从制冷剂回路(20)流入过冷却用热交换器(210)的制冷剂回路(20)的制冷剂较多。能够从这里推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。

具体地说，如图4所示，使用预先准备的推测曲线，控制器(240)从过冷却度和外气温度来推测室外机组(11)的电量。并且，计算出室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计，判断其合计是否在限制值内。该限制值只要是与其它功率消耗机器的总计不超过合同电量就可以。

控制器(240)，当判断出室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计超过限制值时，就让过冷却用压缩机(221)的运转停止。而当判断出室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计没有超过限制值时，就让过冷却用压缩机(221)的运转继续。

另外，在本实施例中，虽然通过让过冷却用压缩机(221)的运转停止，来将整个冷冻***的电量降低在限制值内，但是也可以让过冷却用压缩机(221)的运转频率下降，来降低整个冷冻装置(10)的电量。也就是说，本发明通过直接降低过冷却用压缩机(221)的运转频率，来降低该过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

-第1实施例的效果-

在上述过冷却机组(200)中，控制器(240)，根据设置在过冷却机组(200)中的传感器的检测值等，仅在过冷却机组(200)内获得的信息来控制过冷却用压缩机(221)的运转。也就是说，在此过冷却机组(200)中，即使与制冷剂回路(20)之间不进行信号的授受等，也能够根据制冷剂回路(20)的运转状态来控制过冷却用压缩机(221)的运转。因此，例如，当将上述过冷却机组(200)安装在制冷剂回路(20)中时，只要将过冷却机组(200)的制冷剂通路(205)连接在制冷剂回路(20)的第1、第2液体侧连接管道(21、22)上就行，不必设置用以在制冷剂回路(20)和过冷却机组(200)之间授受信号的通信用布线。

因此，使用本发明，能够削减将过冷却机组(200)安装在冷冻装置(10)中时的作业数，还能够未然防止因错误布线等设置作业时的人为过失而引起的事故，同时，能够一边在契约电力内运转过冷却装置，抑制整个冷冻装置(10)的电量，一边提高其制冷能力。

-第1实施例的各变形例-

各变形例(第1变形例～第5变形例)，为根据制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度以外的各种参数来推测室外机组(11)的电量的例子。

-第1变形例-

在本第1变形例的过冷却机组(200)中，也可以在制冷剂通路(205)设置作为流量检测器的流量传感器，根据该流量传感器检测出的制冷剂通路(205)的流量来运转控制过冷却用压缩机(221)。也就是说，流量传感器的检测流量表示在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态。

具体地说，在该过冷却机组(200)中，向控制器(240)输入流量传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值。如图5所示，使用预先准备的推测曲线，控值器(240)，从流量传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值来推测室外机组(11)的电量。并且，计算出该推测出的室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计，判断其合计是否在限制值内。此限制值只要与其它功率消耗机器的总计不超过合同电量就可以。

控值器(240)，当判断出室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计超过限制值时，让过冷却用压缩机(221)的运转停止。而当判断出室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计没有超过限制值时，让过冷却用压缩机(221)的运转继续。

-第2变形例-

在本第2变形例的过冷却机组(200)中，也可以在过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用热交换器(210)的两侧，也就是第1流路(211)的上下流侧设置作为过冷却用制冷剂的温度检测器的温度传感器，根据这两个温度传感器检测出的检测温度差来运转控制过冷却用压缩机(221)。也就是说，上述检测出的过冷却用制冷剂的温度差，为将制冷剂回路(20)的制冷剂过冷却之前和过冷却之后的过冷却用制冷剂的温度差，表示过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的状态。

在该过冷却机组(200)中，向控制器(240)输入各温度传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值。控值器(240)，使用预先准备的推测曲线，从各温度传感器的检测值的差和外气温传感器(231)的检测值来推测室外机组(11)的电量，图中没有示出。例如，当各温度传感器的检测值的差较大时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂被充分冷却的现象，能够判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当各温度传感器的检测值的差较小时，从在过冷却用热交换器(210)中制冷剂回路(20)的制冷剂没有被充分冷却的现象，能够判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。

-第3变形例-

在本第3变形例的过冷却机组(200)中，也可以在过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用热交换器(210)的入口侧或出口侧设置作为流量检测器的流量传感器，根据该检测出的流量来运转控制过冷却用压缩机(221)。也就是说，检测出的流量表示为过冷却用制冷剂状态的在过冷却用热交换器(210)中流动的过冷却用制冷剂的流量。

在该过冷却机组(200)中，向控制器(240)输入流量传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值。控值器(240)，使用预先准备的推测曲线，从流量传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值来推测室外机组(11)的电量，图中没有示出。例如，当流量传感器的检测值较小时，判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当流量传感器的检测值较大时，判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较多，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。

-第4变形例-

在本第4变形例的过冷却机组(200)中，也可以设置作为检测过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力的压力检测器的压力传感器，根据此检测出的压力来运转控制过冷却用压缩机(221)。也就是说，检测出的压力表示过冷却用制冷剂的状态。

在该过冷却机组(200)中，向控制器(240)输入压力传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值。控值器(240)，使用预先准备的推测曲线，从压力传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值来推测室外机组(11)的电量，图中没有示出。例如，当压力传感器的检测值较小时，判断出过冷却用室外热交换器(222)及过冷却用热交换器(210)中的过冷却用制冷剂的流量较少，过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量也较少。因此，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当压力传感器的检测值较大时，判断出过冷却用室外热交换器(222)及过冷却用热交换器(210)中的过冷却用制冷剂的流量较多，过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量也较多。所以，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。

-第5变形例-

在本第5变形例的过冷却机组(200)中，也可以设置作为检测过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力检测器的两个压力传感器，根据这两个检测出的压力差来运转控制过冷却用压缩机(221)。也就是说，此检测出的压力差表示过冷却用制冷剂的状态。

在该过冷却机组(200)中，向控制器(240)输入各压力传感器的检测值和外气温传感器(231)的检测值。控值器(240)，使用预先准备的推测曲线，从各压力传感器的检测值的差和外气温传感器(231)的检测值来推测室外机组(11)的电量，图中没有示出。例如，当各压力传感器的检测值的差较小时，由于通过过冷却用膨胀阀(223)的开度控制，低压压力几乎被维持为固定不变，因此判断出高压压力比通常低，判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量较少，如上所述。所以，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小。并且，当各压力传感器的检测值的差较大时，判断出高压压力比通常高，判断出过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂流量也较多，如上所述。因此，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大。

(第2实施例)

本第2实施例的冷冻装置(10)，通过让过冷却用室外热交换器(222)的室外风扇(230)的运转频率增大，降低过冷却用压缩机(221)的功率消耗，来代替上述第1实施例直接让过冷却用压缩机(221)的运转停止，降低该过冷却用压缩机(221)的功率消耗。也就是说，在本实施例中，过冷却用压缩机(221)的运转频率固定不变。

具体地说，控制器(240)，当制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度较大时，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较小，不让室外风扇(230)的运转频率变化。而控制器(240)，当过冷却度较小时，推测出关于制冷剂回路(20)的功率消耗较大，让室外风扇(230)的运转频率增大为大风量。这样一来，过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力降低。也就是说，过冷却用压缩机(221)的喷出压力降低。因此，在过冷却用压缩机(221)中，由于压缩工作量减少，因此功率消耗减少。其结果，即使不与制冷剂回路(20)之间进行信号的授受等，也能够根据制冷剂回路(20)的运转状态控制过冷却用压缩机(221)的运转，能够使室外机组(11)的电量和过冷却用压缩机(221)的电量的合计在限制值内。

另外，在本实施例中，虽然在让室外风扇(230)的运转频率增大后，室外风扇(230)的功率消耗增大，但是过冷却用压缩机(221)中的功率消耗的减少量远远大于其增大量，能够确实地降低过冷却机组(200)的功率消耗。并且，在上述第1实施例的各变形例中，若推测出制冷剂回路(20)的功率消耗较大的话，则与上述一样运转控制室外风扇(230)。

(第3实施例)

本第3实施例的冷冻装置(10)，由冷却水流动的冷却水回路构成，来代替在上述第1实施例中由过冷却用制冷剂在冷却用流体回路中循环的制冷剂回路构成，图中没有示出。具体地说，该冷却水回路，包括过冷却用热交换器(210)及泵，冷却塔的冷却水由该泵搬送到过冷却用热交换器(210)。并且，在上述过冷却用热交换器(210)中，冷却水与制冷剂通路(205)的制冷剂热交换，将该制冷剂冷却。也就是说，在本实施例的冷却用流体回路中，冷却水作为冷却用流体流动。

此时，控制器(240)，根据冷冻装置(10)的制冷剂的过冷却度和外气温度来调节泵的运转容量。具体地说，控制器(240)，当过冷却度较大时，不让泵的运转频率变化。并且，当过冷却度较小时，让泵的运转频率降低，降低泵的运转容量。这样一来，能够让泵的功率消耗降低。其结果，即使在与制冷剂回路(20)之间不进行信号的授受等，也能够根据其制冷剂回路(20)的运转状态控制泵的运转，能够将整个冷冻装置(10)的电量抑制在限制值内。

(第4实施例)

本第4实施例的冷冻装置(10)，通过在负荷增大时优先增大过冷却机组(200)的功率消耗，抑制整个冷冻装置(10)的功率消耗，来代替上述第1实施例通过降低过冷却用压缩机(221)的功率消耗，限制过冷却机组(200)的功率消耗，来抑制整个冷冻装置(10)的功率消耗。

具体地说，向本实施例的控制器(240)输入为外气温传感器(231)的检测值的外气温度Ta、和为出口侧制冷剂温度传感器(237)的检测值的液体制冷剂出口温度Tout。并且，控制器(240)，根据上述外气温度Ta来决定是继续过冷却用压缩机(221)的运转还是停止。也就是说，在本实施例中，将外气温度Ta作为过冷却用热交换器(210)的周围条件使用。

对此控制器(240)的控制动作加以说明。

如图6所示，设定有作为预先准备好的目标值的目标液体制冷剂出口温度Eom。根据此目标液体制冷剂出口温度Eom，控制器(240)控制过冷却用压缩机(221)的运转容量。此目标液体制冷剂出口温度Eom被设定为随着外气温度Ta变高而变低。

具体地说，目标液体制冷剂出口温度Eom，当外气温度Ta为25℃≤Ta≤40℃时，Eom＝-(Ta-40)+10℃。并且，Ta＜25℃时，Eom＝25℃(固定不变)，Ta＞40℃时，Eom＝10℃(固定不变)。

其次，利用图7对控制器(240)的过冷却用压缩机(221)的运转容量的控制加以说明。

首先，过冷却用压缩机(221)的频率为所规定的频率。并且，在步骤S1中，控制器(240)，计算出液体制冷剂出口温度Tout和目标液体制冷剂出口温度Eom的差(Tout-Eom)，当该差未满-1.0℃(图7的区域A)时，转移到步骤S2。并且，当该差为-1.0以上且不满1.0(同图的区域B)时，结束。而且，当该差超过-1.0℃(同图的区域C)时，转移到步骤S4。

在步骤S2中，控制器(240)，判断过冷却用压缩机(221)的频率是否是最低频率。并且，若是最低频率的话，就结束，若不是最低频率的话，就转移到步骤S3。

在步骤S3中，使过冷却用压缩机(221)的频率降低所规定的一级，结束。

而在步骤S4中，判断过冷却用压缩机(221)的频率是否是最高频率。并且，若是最高频率的话，就结束，若不是最高频率的话，就转移到步骤S5。

在步骤S5中，使过冷却用压缩机(221)的频率增加所规定的一级，结束。

控制器(240)以30秒为单位进行上述程序。

这样一来，随着外气温度Ta变高，控制器(240)将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。并且，为了让液体制冷剂出口温度Tout接近更低的目标液体制冷剂出口温度Eom，必须让过冷却用压缩机(221)的运转频率上升，更进一步地增大运转容量。因此，在本实施例中，当因外气温度Ta的上升，冷冻装置(10)的负荷增大时，控制器(240)通过调节目标液体制冷剂出口温度Eom，来让过冷却用压缩机(221)的运转容量优先增大。其结果，过冷却用压缩机(221)的功率消耗增大，过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗优先增大。

另外，在本实施例的过冷却机组(200)中，虽然当液体制冷剂出口温度Tout与目标液体制冷剂出口温度Eom的差为1.0℃或1.0℃以上时，通过控制器(240)让过冷却用压缩机(221)的运转容量变化，但是也可以在有±1.5℃和±2.0℃的差时，让其变化。

(第4实施例的效果)

如上所述，在过冷却用热交换器(210)的过冷却用制冷剂的蒸发温度，高于在利用侧热交换器(101、111、131)中的制冷剂的蒸发温度。在过冷却用制冷剂回路(220)的制冷循环的高低压差，小于在制冷剂回路(20)的制冷循环的高低压差。并且，本实施例的冷冻装置(10)，为了不是在制冷循环的高低压差较大的制冷剂回路(20)中让制冷剂循环量增大，而是在制冷循环的高低压差更小的过冷却用制冷剂回路(220)中让过冷却用制冷剂的循环量增大，而让过冷却用压缩机(221)的运转频率增大，优先增加其功率消耗(工作量)。也就是说，通过优先增加本来负担较小的过冷却用压缩机(221)的运转容量，来对应于负荷的增大。因此，能够抑制为了对应于负荷的增大所需的输入的增加，能够抑制性能系数的下降。其结果，能够抑制整个冷冻装置(10)的功率消耗的增加。

并且，在本实施例中，随着外气温度变高，相对于热源侧压缩机(41、42、43)，让过冷却用压缩机(221)的运转容量优先增大。所以，由于能够根据与外气温度相应的制冷循环的高低压差的变化，让过冷却用压缩机(221)的运转容量优先增大，因此能够更容易且有效地抑制冷冻装置(10)的性能系数的下降，能够抑制整个功率消耗的增加量。

-第4实施例的各变形例-

各变形例(第1变形例～第6变形例)，为根据外气温度以外的各种参数作为过冷却用热交换器(210)的周围条件，来设定过冷却用热交换器(210)的出口中的制冷剂温度的目标值的例子。

-第1变形例-

在本第1变形例中，将在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在制冷剂通路(205)中的过冷却用热交换器(210)的入口侧及出口侧设置作为制冷剂的温度检测器的温度传感器，图中没有示出。这些温度传感器的检测温度被输入控制器(240)，其检测温度差被用作过冷却度。并且，在控制器(240)中，根据制冷剂的过冷却度来设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着过冷却度变小，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

-第2变形例-

在本第2变形例的冷冻装置(10)中，将在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在制冷剂通路(205)设置作为制冷剂的流量检测器的流量传感器，图中没有示出，将该检测流量输入到控制器(240)。并且，在控制器(240)中，根据制冷剂流量设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着制冷剂流量变多，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

-第3变形例-

在本第3变形例的冷冻装置(10)中，将过冷却用热交换器(210)中的过冷却用制冷剂的过冷却前后的温度差用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在过冷却用热交换器(210)的入口侧及出口侧设置作为过冷却用制冷剂的温度检测器的温度传感器，图中没有示出。将这些温度传感器的检测温度输入到控制器(240)，将其检测温度差用作过冷却用制冷剂的过冷却前后的温度差。并且，在控制器(240)中，根据过冷却用制冷剂的温度差设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着其温度差变小，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

-第4变形例-

在本第4变形例的冷冻装置(10)中，将在过冷却用热交换器(210)中流动的过冷却用制冷剂的流量用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在过冷却用热交换器(210)的入口侧或出口侧设置作为过冷却用制冷剂的流量检测器的流量传感器，图中没有示出，将该检测流量输入到控制器(240)。并且，在控制器(240)中，根据检测流量设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着其过冷却用制冷剂的流量变多，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

-第5变形例-

在本第5变形例的冷冻装置(10)中，将过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在过冷却用压缩机(221)的喷出侧设置作为压力检测器的压力传感器，图中没有示出，将该检测压力输入到控制器(240)。并且，在控制器(240)中，根据检测压力设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着其过冷却用制冷剂的高压压力变高，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

-第6变形例-

在本第6变形例的冷冻装置(10)中，将过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差用作过冷却用热交换器(210)的周围条件。此时，在过冷却用压缩机(221)的喷口侧及吸入侧设置作为压力检测器的压力传感器，图中没有示出，将那些检测压力输入到控制器(240)。并且，在控制器(240)中，根据各检测压力的压力差设定目标液体制冷剂出口温度Eom。也就是说，随着其压力差变大，推测出负荷增大，将目标液体制冷剂出口温度Eom设定得较低。

(第5实施例)

本第5实施例的冷冻装置(10)，通过让过冷却用室外热交换器(222)的室外风扇(230)的运转频率增大，使过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗增大，来代替上述第4实施例直接使过冷却用压缩机(221)的运转频率上升，使该过冷却用压缩机(221)的功率消耗增大。也就是说，在本实施例中，即使负荷增大，也不让过冷却用压缩机(221)的运转频率变化。

具体地说，若让上述室外风扇(230)的运转频率增大的话，则过冷却用热交换器(210)中的过冷却用制冷剂的流量增大，制冷能力增加。也就是说，若让室外风扇(230)的运转频率增大的话，则过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力降低，过冷却用压缩机(221)的体积效率提高，制冷剂的循环量增大。因此，液体制冷剂出口温度Tout降低。其结果，室外风扇(230)的功率消耗增大，过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗优先增大。

另外，在本实施例中，虽然为了使过冷却用压缩机(221)的运转效率变好，将其功率消耗减少，但是室外风扇(230)的功率消耗的增大量极其大，因此整个过冷却机组(200)的功率消耗确实上升。

在本实施例，控制器(240)的控制动作如下。在图6的步骤S2中，判断室外风扇(230)的频率是否为最低频率。并且，若为最低频率的话，则结束，若不为最低频率的话，则转移到步骤S3。在步骤S3中，将室外风扇(230)的频率降低所规定的一级，结束。

而在步骤S4中，判断室外风扇(230)的频率是否为最高频率。并且，若为最高频率的话，则结束，若不为最高频率的话，则转移到步骤S5。在步骤S5中，将过冷却用压缩机(221)的频率增加所规定的一级，结束。控制器(240)，以30秒为单位进行上述程度。

这样一来，当因外气温度Ta的上升，冷冻装置(10)的负荷增大时，控制器(240)通过调节目标液体制冷剂出口温度Eom，来让室外风扇(230)的运转容量优先增大。其结果，过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗优先增大，抑制了整个冷冻装置(10)的功率消耗的增加量。其它结构、作用及效果与第4实施例一样。

(第6实施例)

本第6实施例的冷冻装置(10)，用由冷却水流动的冷却水回路构成，来代替在上述第1实施例中由过冷却用制冷剂在冷却用流体回路中循环的制冷剂回路构成，图中没有示出。具体地说，该冷却水回路，包括过冷却用热交换器(210)及泵，冷却塔的冷却水通过该泵被搬送到过冷却用热交换器(210)。并且，在上述过冷却用热交换器(210)中，冷却水与制冷剂通路(205)的制冷剂热交换，将该制冷剂冷却。也就是说，在本实施例的冷却用流体回路中，冷却水作为冷却用流体流动。

此时，控制器(240)，当冷冻装置(10)的负荷增大时，让泵的运转容量增大，以使液体制冷剂出口温度Tout成为目标液体制冷剂出口温度Eom。其结果，泵的功率消耗增大，关于冷却水回路的功率消耗优先增大，抑制了整个冷冻装置(10)的功率消耗的增加量。其它结构、作用及效果与第4

实施例一样。

另外，上述实施例及其变形例，为在性质上适于本发明的例子，本发明并不刻意限制其适用物或其用途范围。

(实用性)

如上所述，本发明对在过冷却用热交换器中将制冷剂过冷却的冷冻装置有用。

Claims (23)

1、一种冷冻装置，包括：具有利用侧热交换器(101、111、131)及热源侧压缩机(41、42、43)，让制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路(20)；以及具有过冷却用热交换器(210)和将冷却用流体搬送到该过冷却用热交换器(210)的泵机构(221)的冷却用流体回路(220)，该冷冻装置通过冷却用流体将提供给上述利用侧热交换器(101、111、131)的制冷剂在上述过冷却用热交换器(210)中过冷却，其特征在于：

包括控制器(240)，根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度来降低上述泵机构(221)的功率消耗。

2、根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：

上述控制器(240)，构成为根据在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态、和外气温度，来推测关于制冷剂回路(20)的功率消耗，降低上述泵机构(221)的功率消耗。

3、根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述控制器(240)，构成为根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，降低上述过冷却用压缩机(221)的运转频率，来降低该过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

4、根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述控制器(240)，构成为根据在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态或过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态、和外气温度，增大上述热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率，来降低上述过冷却用压缩机(221)的功率消耗。

5、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态，为过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度。

6、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

在上述过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂状态，为在过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量。

7、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态，为在过冷却用热交换器(210)中将制冷剂回路(20)的制冷剂过冷却之前和过冷却之后的冷却用流体的温度差。

8、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路(220)的冷却用流体状态，为在过冷却用热交换器(210)中流动的冷却用流体的流量。

9、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力。

10、根据权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述过冷却用制冷剂回路(220)的过冷却用制冷剂状态，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差。

11、一种冷冻装置，包括：具有利用侧热交换器(101、111、131)及热源侧压缩机(41、42、43)，让制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路(20)；以及具有过冷却用热交换器(210)和将冷却用流体搬送到该过冷却用热交换器(210)的泵机构(221)的冷却用流体回路(220)，该冷冻装置通过冷却用流体将提供给上述利用侧热交换器(101、111、131)的制冷剂在上述过冷却用热交换器(210)中过冷却，其特征在于：

包括控制器(240)，控制关于上述制冷剂回路(20)的功率消耗和关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗；

上述控制器(240)，在负荷增大时，相对于上述制冷剂回路(20)，优先让关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。

12、根据权利要求11所述的冷冻装置，其特征在于：

上述控制器(240)，构成为控制关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗，以使上述过冷却用热交换器(210)的出口中的制冷剂温度成为目标值，且根据过冷却用热交换器(210)的周围条件设定上述目标值，以使在负荷增大时，优先让关于上述冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。

13、根据权利要求11所述的冷冻装置，其特征在于：

上述控制器(240)，构成为通过让泵机构(221)的功率消耗增大，来优先让关于冷却用流体回路(220)的功率消耗增大。

14、根据权利要求13所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述控制器(240)，构成为通过让上述过冷却用压缩机(221)的运转频率增大，来让该过冷却用压缩机(221)的功率消耗增大。

15、根据权利要求11所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述控制器(240)，构成为通过增大上述热源侧热交换器(222)的风扇(230)的运转频率，来优先让关于上述过冷却用制冷剂回路(220)的功率消耗增大。

16、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为外气温度。

17、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为该过冷却用热交换器(210)中的制冷剂回路(20)的制冷剂的过冷却度。

18、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中流动的制冷剂回路(20)的制冷剂流量。

19、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中将制冷剂回路(20)的制冷剂过冷却之前和过冷却之后的冷却用流体回路(220)的冷却用流体的温度差。

20、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为在该过冷却用热交换器(210)中流动的冷却用流体回路(220)的冷却用流体的流量。

21、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力。

22、根据权利要求12所述的冷冻装置，其特征在于：

上述冷却用流体回路为具有作为泵机构的过冷却用压缩机(221)和热源侧热交换器(222)，作为冷却用流体的过冷却用制冷剂循环来进行蒸气压缩式制冷循环的过冷却用制冷剂回路(220)；

上述过冷却用热交换器(210)的周围条件，为过冷却用制冷剂回路(220)中的过冷却用制冷剂的高压压力及低压压力的压力差。

23、根据权利要求16所述的冷冻装置，其特征在于：

上述控制器(240)，构成为随着外气温度变高而将上述目标值降低。

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