JP2021134940A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化や軽量化を図りつつ、冷媒量を調整できる冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機３０と圧縮機３０から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機１０と、蒸発器４０と蒸発器４０の入口に入口膨張弁４２とを備える冷却機器からなる冷凍装置１において、蒸発器４０の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍装置に関する。

従来、スーパーマーケットや、コンビニエンスストアなどの店舗において、冷蔵、冷凍ショーケースなどを冷却するための冷凍装置が知られている。このような冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備え、これらを冷媒配管で繋げることで冷凍サイクルを形成している。
このような冷凍装置には、冷凍負荷の変動によって、余剰冷媒が生じたときに、当該冷媒を貯留することで、冷凍サイクルを流れる冷媒量を調整する冷媒量調整タンクが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１２２５２４号公報

しかしながら、従来の冷凍装置では、冷媒量調整タンクを設けることによって、大きさや、重量が増加することがあった。
本発明は、小型化や軽量化を図りつつ、冷媒量を調整できる冷凍装置を提供することを目的とする。

本発明は、圧縮機と前記圧縮機から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機と、蒸発器と前記蒸発器の入口に入口膨張弁とを備える冷却機器とからなる冷凍装置において、前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられていることを特徴とする冷凍装置である。

これによれば、冷媒調整弁で冷媒の流量を調整することで、余剰となった冷媒が蒸発器の内部に貯留される。
このため、冷媒量調整タンクといった、冷媒を貯留ことで冷媒の流量を調整する冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができ、冷凍機の小型化、軽量化を図ることができる。

本発明によれば、小型化や軽量化を図りつつ、冷媒量を調整できる。

本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路の概略構成を示す図 冷凍装置の概略構成を示す図 冷凍装置の動作を示すフローチャート 本発明の変形例に冷凍装置の冷媒回路の概略構成を示す図

第１の発明は、圧縮機と前記圧縮機から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機と、蒸発器と前記蒸発器の入口に入口膨張弁とを備える冷却機器とからなる冷凍装置において、前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられていることを特徴とする。

これによれば、冷媒調整弁で冷媒の流量を調整することで、余剰となった冷媒が蒸発器の内部に貯留される。
このため、冷凍装置は、冷媒量調整タンクといった、冷媒を貯留ことで冷媒の流量を調整する冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置１では、冷媒調整タンクを省略することができ、当該冷凍装置１の小型化、軽量化を図ることができる。

第２の発明は、前記圧縮機から吐出された冷媒と、前記冷媒調整弁から噴射された冷媒とを熱交換させる内部熱交換器が設けられていることを特徴とする。

これによれば、この内部熱交換器によって、冷媒調整弁から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機に送られる。このため、圧縮機における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。

第３の発明は、前記入口膨張弁、及び前記冷媒調整弁の開度を調整する制御部を備え、前記制御部は、前記冷媒調整弁の開度を減少させることで、前記蒸発器に冷媒を貯留させることを特徴とする。

これによれば、冷凍装置は、蒸発器の冷媒温度に応じて、入口膨張弁と、冷媒調整弁との開度を調整する。
このため、蒸発器４０の冷媒温度が所定値より低下した場合に、入口膨張弁と、冷媒調整弁との開度を調整することで、蒸発器の冷媒温度を所望の温度に復帰させることができる。

第４の発明は、前記蒸発器の入口と出口の冷媒温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサの検出値を取得し、前記検出値に基づいて、前記蒸発器の冷媒の過熱度を取得し、前記過熱度が所定値以上であるときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させることを特徴とする。

これによれば、制御装置は、蒸発器の過熱度に応じて冷媒調整弁を開閉させる。
このため、蒸発器の冷媒温度が過度に低下することが抑制され、蒸発器に着霜することが抑制される。

第５の発明は、前記制御部は、前記冷却機器の内部の温度と、前記温度センサの検出値とを取得し、前記冷却機器の内部の温度と、前記検出値とに基づいて、前記圧縮機の駆動を制御し、前記圧縮機の駆動周波数が最小値となっているときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させることを特徴とする。

これによれば、圧縮機の駆動が十分に抑制された状態で、冷媒調整弁の開度が調整される。
このため、圧縮機による庫内温度調節に加えて、冷媒調整弁によっても庫内温度を調節することができる。

第６の発明は、前記制御部は、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度とを取得し、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度との差が所定値以下の場合に、前記圧縮機の駆動を停止させることを特徴とする。

これによれば、湿り蒸気を含んだ冷媒が圧縮機に取り込まれることが抑制される。
このため、冷凍装置は、所謂液戻りや液圧縮が生じることが抑制される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る冷凍装置１の冷媒回路の概略構成を示す図である。
図１に示すように、冷凍装置１は、冷媒の圧縮と熱交換とを行う冷凍機１０と、冷凍機１０から送られる冷媒により冷却されるショーケース２０とを備え、これらが冷凍サイクルを形成している。ショーケース２０は、例えば、コンビニエンスストアやスーパーマーケット等の施設に設置され、内部に陳列された冷蔵、冷凍商品を冷却する冷却機器である。本実施形態の冷凍装置１は、冷凍機１０と、ショーケース２０とが一体に設けられている。
本実施形態の冷凍装置１は、高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上（超臨界）となる二酸化炭素を冷媒として用いている。なお、本実施形態においては、冷媒として二酸化炭素冷媒を用いているが、これに限定されるものではなく、種々の冷媒を用いてもよい。

冷凍機１０は、冷媒を必要な圧力に圧縮して吐出する圧縮機３０を備えている。圧縮機３０の吐出口には、冷媒配管８０が接続され、圧縮機３０には、この冷媒配管８０を介して、ガスクーラ３２が接続されている。
ガスクーラ３２は、圧縮機３０から送られた冷媒を、冷凍機１０に設けられた送風ファン３４を動作させることにより外気と熱交換させて冷却する熱交換器として機能する。なお、冷凍装置１において、冷媒に凝縮性冷媒を用いた場合には、ガスクーラ３２は、凝縮器として機能する。

冷凍機１０は、内部熱交換器３６を備えている。内部熱交換器３６には、ガスクーラ３２の出口側から延びる冷媒配管８０と、圧縮機３０の吸入口に接続された冷媒配管８０とが収められている。内部熱交換器３６は、これら２つの冷媒配管８０同士で熱交換を行うことで圧縮機３０に吸入される冷媒の温度を上昇させ、冷凍装置１の運転効率の向上、及び液戻りや液圧縮の発生を防止する。以下、圧縮機３０に吸入される冷媒の温度を吸入温度とする。
ガスクーラ３２の出口側の冷媒配管８０には、内部熱交換器３６に収められた箇所よりも下流側に位置する箇所に、ショーケース２０に冷媒を送るための出口サービスバルブ３８が接続されている。
一方、圧縮機３０の吸入口に接続された冷媒配管８０には、内部熱交換器３６に収められた箇所よりも上流側に位置する箇所に、ショーケース２０からの冷媒が戻るための入口サービスバルブ３９が接続されている。入口サービスバルブ３９は、冷媒配管８０を介して、圧縮機３０の吸入口に接続されている。

ショーケース２０は、蒸発器４０と、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４と、送風ファン４６とを備えている。蒸発器４０の入口は、冷媒配管８０によって、出口サービスバルブ３８に接続されている。蒸発器４０と、出口サービスバルブ３８とを接続する冷媒配管８０には、入口膨張弁４２が設けられている。本実施形態の入口膨張弁４２は、モータ駆動によってバルブを開閉し、冷媒流量の制御、及び冷媒の蒸発温度の制御を行う電子膨張弁、所謂電動弁である。この入口膨張弁４２は、開度を無段階に調整可能であり、当該入口膨張弁４２の開度が調整されることによって、入口膨張弁４２における冷媒の蒸発温度、すなわち、蒸発器４０の入口における冷媒の温度を調整可能となっている。

蒸発器４０では、冷媒配管８０から送られる冷媒と、ショーケース２０の内部の空気とが熱交換され、これによって、ショーケース２０の内部が冷却される。
蒸発器４０で冷却された空気（冷気）は、送風ファン４６によって循環される。

蒸発器４０の出口は、冷媒配管８０によって、入口サービスバルブ３９に接続されている。この蒸発器４０と、入口サービスバルブ３９とを接続する冷媒配管８０には、出口調整弁４４が設けられている。
出口調整弁４４は、入口膨張弁４２と略同一の電動弁であり、当該出口調整弁４４は、冷媒の流量を調整する冷媒調整弁として機能する。出口調整弁４４は、モータ駆動によりバルブを開閉し、冷媒流量を制御する。この出口調整弁４４は、開度を無段階に調整可能であり、当該出口調整弁４４の開度が調整されることによって、蒸発器４０における冷媒の過熱度、すなわち、蒸発器４０の入口と出口とにおける冷媒の温度差を調整可能となっている。

圧縮機３０の吸入側に位置する冷媒配管８０には、圧縮機３０に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ５０が設けられている。
蒸発器４０の入口と、出口とに接続された冷媒配管８０のそれぞれには、入口温度センサ５２と、出口温度センサ５４とがそれぞれ設けられている。詳述すると、入口温度センサ５２は、入口膨張弁４２と、蒸発器４０の入口との間に設けられ、出口温度センサ５４は、蒸発器４０の出口と出口調整弁４４との間に設けられている。
入口温度センサ５２と、出口温度センサ５４とは、それぞれが蒸発器４０の入口と、出口とにおける冷媒の温度を検出する。

出口調整弁４４の出口に接続された冷媒配管８０には、調整弁出口温度センサ５６が設けられている。詳述すると、調整弁出口温度センサ５６は、出口調整弁４４の出口と入口サービスバルブ３９の入口との間に設けられている。
調整弁出口温度センサ５６は、出口調整弁４４の出口における冷媒の温度を検出する。
さらに、ショーケース２０には、当該ショーケース２０の内部の温度を検出する庫内温度センサ５８が設けられている。以下、ショーケース２０の内部の温度を庫内温度とする。

また、出口調整弁４４の入口と、出口とに接続された冷媒配管８０のそれぞれには、調整弁入口圧力センサ６０と、調整弁出口圧力センサ６２とがそれぞれ設けられている。詳述すると、調整弁入口圧力センサ６０は、出口温度センサ５４と同様に、蒸発器４０の入口と、出口調整弁４４との間に設けられ、調整弁出口圧力センサ６２は、調整弁出口温度センサ５６と同様に、出口調整弁４４の出口と、入口サービスバルブ３９の入口との間に設けられている。
調整弁入口圧力センサ６０と、調整弁出口圧力センサ６２とは、それぞれが蒸発器４０の入口と、出口とにおける冷媒の圧力を検出する。

次に、本実施形態の制御構成について説明する。
図２は、本実施形態における冷凍装置１の概略構成を示す図である。
図２に示すように、本実施形態においては、冷凍装置１は、各部を統括して制御する制御装置７０を備えている。制御装置７０は、ＣＰＵやＭＰＵなどのプロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリデバイスとを有したコンピュータを備え、冷凍装置１の各部の制御を行う制御部として機能する。
制御装置７０は、冷凍装置１の運転制御方法に係る各種の設定条件や、冷媒の圧力と飽和温度との関係といった、冷凍装置１の運転に係る各種のデータを記憶する記憶部７２を備えている。

制御装置７０は、吸入温度センサ５０、入口温度センサ５２、出口温度センサ５４、調整弁出口温度センサ５６、庫内温度センサ５８、調整弁入口圧力センサ６０、及び調整弁出口圧力センサ６２のそれぞれが検出した検出値を取得可能に構成されている。制御装置７０は、これらのセンサから取得した検出値、及び記憶部７２に記憶された設定条件に基づき、圧縮機３０の駆動周波数や、送風ファン３４、４６の回転数、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４との開度をそれぞれ制御する。

本実施形態の制御装置７０は、入口温度センサ５２と、出口温度センサ５４との検出値を取得し、これらの検出値から、蒸発器４０における冷媒の過熱度を得る。
制御装置７０は、当該過熱度が記憶部７２に記憶された所定値となるように、圧縮機３０の駆動周波数、及び入口膨張弁４２の開度を制御する。

また、制御装置７０は、庫内温度センサ５８の検出値を入力してショーケース２０の内部の実際の温度を取得し、冷凍装置１の冷却能力が冷凍負荷を超えているか否かを判定する。そして、圧縮機３０の駆動周波数が最小値の状態で、冷凍装置１の冷却能力が当該冷凍装置１の冷凍負荷を超えていると判定した場合、制御装置７０は、冷媒量調整動作を実施する。

冷媒量調整動作は、冷凍装置１の冷却能力が冷凍負荷を超えている場合に、余剰となった冷媒を蒸発器４０の内部に貯留させる動作である。具体的には、出口調整弁４４の開度を減少させ、蒸発器４０からの冷媒の流出量を抑制すると共に、入口膨張弁４２の開度を増加させ、蒸発器４０に流入する冷媒の流入量を増加させる。これによって、余剰分の冷媒が蒸発器４０の内部に貯留される。

また、この冷媒量調整動作において、制御装置７０は、入口膨張弁４２における冷媒の蒸発温度が所定値となるように、入口膨張弁４２の開度を制御する。
さらに、制御装置７０は、蒸発器４０における冷媒の過熱度が所定値となるように出口調整弁４４の開度を制御させる。
これによって、制御装置７０は、蒸発器４０における冷媒の過熱度が記憶部７２に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整させる。
なお、本実施形態では、制御装置７０は、冷媒量調整動作を行うとき以外、すなわち冷凍装置１が通常の冷却運転を行うときには、出口調整弁４４の開度を全開とさせる。

さらに、制御装置７０は、吸入温度センサ５０と、調整弁出口温度センサ５６との検出値を取得し、これらの差が所定値以下となった場合に、圧縮機３０の運転を停止させる。
これによって、圧縮機３０における所謂液戻りの発生が防止される。

次に、本実施形態の動作について説明する。
図３は、冷凍装置１の動作を示すフローチャートである。
冷凍装置１の通常の冷却運転では、制御装置７０は、冷凍サイクルを構成する圧縮機３０を駆動させ、当該圧縮機３０から冷媒が吐出される。吐出された冷媒は、ガスクーラ３２で冷却された後に、冷媒配管８０を介してショーケース２０に送り出される。この冷媒は、入口膨張弁４２で減圧され、蒸発器４０に供給される。蒸発器４０で蒸発した冷媒は、ショーケース２０の内部を冷却し、圧縮機３０に還流する。

冷凍装置１の通常の冷却運転において、制御装置７０は、入口温度センサ５２と、出口温度センサ５４との検出値を取得し、これらの検出値から、蒸発器４０における冷媒の過熱度を得る。
制御装置７０は、当該過熱度が記憶部７２に記憶された所定値となるように、圧縮機３０の駆動周波数、及び入口膨張弁４２の開度を制御することで、得られる過熱度を調整する。これによって、制御装置７０は、ショーケース２０の庫内温度を設定された所定値に調整する。
なお、上述の通り、冷凍装置１の通常の冷却運転において、出口調整弁４４は、全開となっている。

冷凍装置１の通常の冷却運転において、制御装置７０は、庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。庫内温度が所定値以下、すなわち、冷凍装置１の冷却能力が当該冷凍装置の冷凍負荷を上回っていると判定された場合（ステップＳＴ１：ＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数を減少させる（ステップＳＴ２）。
制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数を減少させた後に、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳＴ３）。庫内温度が所定値以下ではない、と判定された場合（ステップＳＴ３：ＮＯ）、制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数の減少を停止し（ステップＳＴ１１）、冷凍装置１を通常の冷却運転に復帰させる。

庫内温度が所定値以下である、と判定された場合（ステップＳＴ３：ＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数が最小値であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
圧縮機３０の駆動周波数が最小値でないと判定された場合（ステップＳＴ４：ＮＯ）、制御装置７０は、再度圧縮機３０の駆動周波数を減少させ（ステップＳＴ２）、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳＴ３）。

圧縮機３０の駆動周波数が最小値である最小駆動周波数であると判定された場合（ステップＳＴ４：ＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮機３０が最小駆動周波数に到達後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ５）。所定時間が経過していないと判定された場合（ステップＳＴ５：ＮＯ）、制御装置７０は、所定の間隔を空けて再度ステップＳＴ５の判定を行う。
所定時間が経過したと判定された場合（ステップＳＴ５：ＹＥＳ）、制御装置７０は、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する（ステップＳＴ６）。

庫内温度が所定値以下ではない、と判定された場合（ステップＳＴ６：ＮＯ）、制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数の減少を停止し（ステップＳＴ１１）、冷凍装置１を通常の冷却運転に復帰させる。
庫内温度が所定値以下である、と判定された場合（ステップＳＴ６：ＹＥＳ）、制御装置７０は、冷媒量調整動作を実施する。

具体的には、出口調整弁４４の開度を減少させ、蒸発器４０からの冷媒の流出量を抑制すると共に、入口膨張弁４２の開度を増加させ、蒸発器４０に流入する冷媒の流入量を増加させる（ステップＳＴ７）。これによって、余剰分の冷媒が蒸発器４０の内部に貯留される。

上述の通り、余剰分の冷媒を蒸発器４０の内部に貯留させることに加えて、制御装置７０は、入口膨張弁４２における冷媒の蒸発温度が所定値となるように、入口膨張弁４２の開度を制御する。さらに、制御装置７０は、蒸発器４０における冷媒の過熱度が所定値となるように出口調整弁４４の開度を制御させる。
これによって、制御装置７０は、蒸発器４０における冷媒の過熱度が記憶部７２に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整させる。

このように、出口調整弁４４と入口膨張弁４２の開度を調整しつつ、制御装置７０は、吸入温度センサ５０と、調整弁出口温度センサ５６との検出値を取得する。すなわち、制御装置７０は、吸入温度と、出口調整弁４４の出口における冷媒温度とを取得する。そして、制御装置７０は、これらの温度の差が所定値以下となったか否かを判定する（ステップＳＴ８）。吸入温度と、出口調整弁４４の出口における冷媒温度との差が所定値以下であると判定された場合（ステップＳＴ８：ＹＥＳ）、制御装置７０は、圧縮機３０の運転を停止させる（ステップＳＴ９）。これによって、圧縮機３０における液戻りの発生が防止される。

吸入温度と、出口調整弁４４の出口における冷媒温度との差が所定値以下となっていないと判定された場合（ステップＳＴ８：ＮＯ）、制御装置７０は、再度調整弁入口圧力センサ６０の検出値から飽和温度を取得し、入口温度センサ５２と、出口温度センサ５４との検出値から蒸発器４０における冷媒の温度を取得する。そして、制御装置７０は、蒸発器４０における冷媒の過熱度が所定値となったか否かを判定する（ステップＳＴ１０）。

過熱度が所定値となっていないと判定された場合、（ステップＳＴ１０：ＮＯ）、制御装置７０は、再度出口調整弁４４と入口膨張弁４２の開度を調整し、過熱度が所定値となるようにする（ステップＳＴ７）。
過熱度が所定値となっていると判定された場合（ステップＳＴ１０：ＹＥＳ）、制御装置７０は、冷凍装置１を通常の冷却運転に復帰させる。

このように、冷媒量調整動作を行うことで、冷凍装置１は、余剰となった冷媒を蒸発器４０の内部に貯留させることができる。このため、冷凍装置１は、冷媒量調整タンク（レシーバタンク）を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置１では、冷媒調整タンクを省略することができ、冷凍機１０の小型化、軽量化を図ることができる。

また、出口調整弁４４から噴射された冷媒は、内部熱交換器３６で圧縮機３０から吐出された冷媒と熱交換される。この内部熱交換器３６によって、出口調整弁４４から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機３０に送られる。このため、圧縮機３０における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。

また、この冷媒量調整動作において、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４の開度が制御されることで、蒸発器４０における冷媒の過熱度が記憶部７２に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整される。
これによって、蒸発器４０における冷媒の温度が過度に低下することが抑制される。このため、蒸発器４０に着霜することが抑制され、所謂霜取り運転（デフロスト運転）を行うことが抑制される。すなわち、霜取り運転を行うことで、ショーケース２０の庫内温度が上昇することを抑制できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、冷凍装置１は、圧縮機３０とガスクーラ３２とを備える冷凍機１０と、蒸発器４０と蒸発器４０の入口に入口膨張弁４２とを備えるショーケース２０とからなる冷凍装置において、蒸発器４０の出口に出口調整弁４４が設けられている構成とした。
これによって、出口調整弁４４を開閉して冷媒流量を調整することで、余剰となった冷媒を蒸発器４０の内部に貯留させることができる。
このため、冷凍装置１は、冷媒量調整タンク（レシーバタンク）等の冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置１では、冷媒調整タンクを省略することができ、冷凍機１０の小型化、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、出口調整弁４４から噴射された冷媒は、内部熱交換器３６で圧縮機３０から吐出された冷媒と熱交換される。この内部熱交換器３６によって、出口調整弁４４から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機３０に送られる。このため、圧縮機３０における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。

また、本実施形態によれば、冷凍装置１は、蒸発器４０での冷媒温度を検出する入口温度センサ５２と出口温度センサ５４と、冷媒圧力を検出する調整弁入口圧力センサ６０とを備えている。そして、制御装置７０は、入口温度センサ５２と出口温度センサ５４との検出値を取得し、当該検出値に基づいて、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４との開度を調整する構成とした。
これによって、冷凍装置１は、蒸発器４０の冷媒温度に応じて、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４との開度を調整する。
このため、蒸発器４０の冷媒温度が所定値より低下した場合に、入口膨張弁４２と、出口調整弁４４との開度を調整することで、蒸発器４０の冷媒温度を所望の温度に復帰させることができる。

また、本実施形態によれば、制御装置７０は、前入口温度センサ５２と出口温度センサ５４と、の検出値を取得し、当該検出値に基づいて、蒸発器４０の冷媒の過熱度を取得する。そして、制御装置７０は、当該加熱度が所定値以上であるときに、出口調整弁４４の開度を調整する構成とした。
これによって、制御装置７０は、蒸発器４０の過熱度に応じて出口調整弁４４を開閉させる。
このため、蒸発器４０の冷媒温度が過度に低下することが抑制され、蒸発器４０に着霜することが抑制される。

また、本実施形態によれば、制御装置７０は、ショーケース２０の庫内温度と、入口温度センサ５２と出口温度センサ５４と、調整弁入口圧力センサ６０との検出値を取得し、庫内温度と、当該検出値とに基いて、圧縮機３０の駆動を制御する。そして、制御装置７０は、圧縮機３０の駆動周波数が最小値となっているときに、出口調整弁４４の開度を調整する構成とした。
これによって、圧縮機３０の駆動が十分に抑制された状態で、出口調整弁４４の開度が調整される。
このため、圧縮機３０による庫内温度調節に加えて、出口調整弁４４によっても庫内温度を調節することができる。

また、本実施形態によれば、制御装置７０は、圧縮機３０の冷媒温度と、出口調整弁４４の冷媒温度とを取得し、圧縮機３０の冷媒温度と、出口調整弁４４の冷媒温度との差が所定値以下の場合に、圧縮機３０の駆動を停止させる。
これによって、湿り蒸気を含んだ冷媒が圧縮機３０に取り込まれることが抑制される。
このため、冷凍装置１は、所謂液戻りや液圧縮が生じることが抑制される。

上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

上述した実施形態では、冷凍装置１は、一つの冷凍機１０に一つのショーケース２０が接続されている構成としたが、これに限らず、例えば図４に示すように、２つ以上のショーケースが設けられていてもよい。なお、図４では、各センサを省略して示している。

また例えば、上述した実施形態では、内部熱交換器３６を備えるとしたが、これに限らず、アキュームレータでもよい。

また例えば、本実施形態の冷凍装置１は、冷凍機１０と、ショーケース２０とが一体に設けられている構成としたが、これに限らず、冷凍機１０と、ショーケース２０とが別々に設置されるものであってもよい。

以上のように、本発明に係る冷凍装置は、全体の小型、軽量化を図ることを目的とした冷凍装置に好適に利用可能である。

１ 冷凍装置
１０ 冷凍機
２０ ショーケース（冷却機器）
３０ 圧縮機
３２ ガスクーラ（熱交換器）
３６ 内部熱交換器
４０ 蒸発器
４２ 入口膨張弁
４４ 出口調整弁（冷媒調整弁）
４６ 送風ファン
５０ 吸入温度センサ（温度センサ）
５２ 入口温度センサ（温度センサ）
５４ 出口温度センサ（温度センサ）
５６ 調整弁出口温度センサ（温度センサ）
５８ 庫内温度センサ（温度センサ）
６０ 調整弁入口圧力センサ（圧力センサ）
６２ 調整弁出口圧力センサ（圧力センサ）
７０ 制御装置（制御部）
８０ 冷媒配管

Claims (6)

1. 圧縮機と前記圧縮機から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機と、蒸発器と前記蒸発器の入口に入口膨張弁とを備える冷却機器とからなる冷凍装置において、
   前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられている
   ことを特徴とする冷凍装置。
2. 前記圧縮機から吐出された冷媒と、前記冷媒調整弁から噴射された冷媒とを熱交換させる内部熱交換器が設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
3. 前記入口膨張弁、及び前記冷媒調整弁の開度を調整する制御部を備え、
   前記制御部は、前記冷媒調整弁の開度を減少させることで、前記蒸発器に冷媒を貯留させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
4. 前記蒸発器の入口と出口の冷媒温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御部は、前記温度センサの検出値を取得し、前記検出値に基づいて、前記蒸発器の冷媒の過熱度を取得し、
   前記過熱度が所定値以上であるときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
5. 前記制御部は、前記冷却機器の内部の温度と、前記温度センサの検出値とを取得し、前記冷却機器の内部の温度と、前記検出値とに基づいて、前記圧縮機の駆動を制御し、
   前記圧縮機の駆動周波数が最小値となっているときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の冷凍装置。
6. 前記制御部は、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度とを取得し、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度との差が所定値以下の場合に、前記圧縮機の駆動を停止させる
   ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載の冷凍装置。

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