JP4614642B2 - Refrigeration system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば店舗等において冷却貯蔵設備の庫内冷却を行うための冷凍システムに関するものである。 The present invention relates to a refrigeration system for cooling a cooling storage facility in a store or the like, for example.
従来よりコンビニエンスストア等の店舗の店内(室内)は、空気調和機によって冷暖房空調されている。また、店内には商品を陳列販売する冷蔵或いは冷凍用のオープンショーケースや扉付きのショーケース(冷却貯蔵設備)が設置されており、これらは冷凍機によって庫内冷却が行われている(特許文献1参照)。
ところで、上記の如きショーケースなどの庫内を冷却する蒸発器は、圧縮機や凝縮器(これらは冷凍機に設置される)、膨張弁(減圧装置)と共に冷媒回路を構成する。また、圧縮機は運転周波数を制御するなどにより容量制御可能とされると共に、膨張弁は弁開度が調整可能な電動膨張弁にて構成され、蒸発器における冷媒の過熱度が一定となるように制御される。 By the way, the evaporator for cooling the interior of the showcase or the like as described above constitutes a refrigerant circuit together with a compressor, a condenser (these are installed in the refrigerator), and an expansion valve (a pressure reducing device). Further, the capacity of the compressor can be controlled by controlling the operating frequency, and the expansion valve is constituted by an electric expansion valve whose valve opening can be adjusted so that the degree of superheat of the refrigerant in the evaporator becomes constant. To be controlled.
従って、庫内の冷却が十分な場合には、膨張弁は弁開度を絞るようになるため、冷媒回路の低圧側圧力は低下していく。この低圧側圧力が平均して低い状況となると、圧縮機のCOPが低下し運転効率が悪化する。そのため、従来では冷媒回路の低圧側圧力に所定の設定値を設け、この設定値の上下に設定した上限値と下限値のうちの下限値まで低圧側圧力が低下した場合、圧縮機の運転周波数を下げて容量を低下させ、膨張弁の弁開度を拡大させる方向に制御していた。 Accordingly, when the interior is sufficiently cooled, the expansion valve throttles the valve opening, so that the low pressure side pressure of the refrigerant circuit decreases. When this low pressure side pressure becomes low on average, the COP of the compressor is lowered and the operation efficiency is deteriorated. Therefore, conventionally, when a predetermined set value is provided for the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit, and the low-pressure side pressure falls to the lower limit value between the upper limit value and the lower limit value set above and below this set value, the operating frequency of the compressor The volume is reduced by lowering the valve and the valve opening degree of the expansion valve is controlled to increase.
そして、低圧側圧力が上限値まで上昇したら圧縮機の運転周波数(容量)を上げるものであるが、従来ではこの低圧側圧力の設定値が一定であったため、頻繁に運転周波数(容量)が切り換えられる状況となって低圧側圧力が平均して低くなり、運転効率が低下してしまう問題があった。 When the low-pressure side pressure rises to the upper limit, the operating frequency (capacity) of the compressor is increased. Conventionally, since the set value of the low-pressure side pressure was constant, the operating frequency (capacity) is frequently switched. As a result, there is a problem that the low-pressure side pressure becomes low on average and the operation efficiency decreases.
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷媒回路の低圧側圧力の低下による効率の悪化を効果的に解消できる冷凍システムを提供するものである。 The present invention has been made to solve the conventional technical problems, and provides a refrigeration system that can effectively eliminate deterioration in efficiency due to a decrease in the low-pressure side pressure of a refrigerant circuit.
本発明は、容量制御可能な圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備えて冷媒回路が構成された冷凍システムにおいて、圧縮機と膨張弁を制御する制御装置を備え、この制御装置は、蒸発器により冷却される被冷却空間の実際の温度と当該被冷却空間の設定温度とに基づき、膨張弁の弁開度を調整し、冷媒回路の低圧側圧力に基づき、所定の設定値の上下に設定した上限値及び下限値の当該下限値まで低圧側圧力が低下した場合に圧縮機の容量を低下させ、上限値まで上昇した場合には圧縮機の容量を上昇させると共に、被冷却空間の一定時間当たりの平均温度を算出し、該被冷却空間の平均温度が設定温度より高い場合に前記設定値、上限値及び下限値を下げ、被冷却空間の平均温度が設定温度より低い場合に前記設定値、上限値及び下限値を上げる方向で当該設定値、上限値及び下限値を変更することを特徴とする。 The present invention includes a control device for controlling a compressor and an expansion valve in a refrigeration system including a compressor capable of capacity control, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and having a refrigerant circuit. The control device adjusts the valve opening of the expansion valve based on the actual temperature of the cooled space cooled by the evaporator and the set temperature of the cooled space, and determines a predetermined value based on the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit. When the low pressure side pressure drops to the lower limit of the upper limit value and lower limit value set above and below the set value, the capacity of the compressor is reduced, and when the pressure rises to the upper limit value, the capacity of the compressor is increased. The average temperature per fixed time of the space to be cooled is calculated, and when the average temperature of the space to be cooled is higher than the set temperature, the set value, the upper limit value and the lower limit value are lowered, and the average temperature of the space to be cooled is lower than the set temperature. If it is low, the set value, upper limit value and The set value in a direction to increase the limit value, and changing the upper limit value and the lower limit value.
請求項2の発明の冷凍システムは、上記において制御装置は、蒸発器の除霜終了後に前記設定値、上限値及び下限値を予め規定された低い値に戻すことを特徴とする。
The refrigeration system of the invention of
請求項3の発明の冷凍システムは、上記において制御装置は、除霜終了後の圧縮機の運転時間に基づき、前記設定値、上限値及び下限値を上昇させることを特徴とする。
The refrigeration system of the invention of
請求項4の発明の冷凍システムは、上記において制御装置は、圧縮機の運転時間が短い程、前記設定値、上限値及び下限値の上昇幅を大きくし、圧縮機の運転時間が所定時間に達した場合には、前記設定値、上限値及び下限値の変更制御に移行することを特徴とする。 In the refrigeration system according to a fourth aspect of the present invention, the control device increases the set value, the upper limit value, and the lower limit value as the compressor operation time is shorter, and the compressor operation time is set to a predetermined time. If it has been reached, the control shifts to change control of the set value, upper limit value and lower limit value.
本発明では、容量制御可能な圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備えて冷媒回路が構成された冷凍システムにおいて、圧縮機と膨張弁を制御する制御装置を備え、この制御装置は、蒸発器により冷却される被冷却空間の実際の温度と当該被冷却空間の設定温度とに基づき、膨張弁の弁開度を調整し、冷媒回路の低圧側圧力に基づき、所定の設定値の上下に設定した上限値及び下限値の当該下限値まで低圧側圧力が低下した場合に圧縮機の容量を低下させ、上限値まで上昇した場合には圧縮機の容量を上昇させると共に、被冷却空間の一定時間当たりの平均温度を算出し、該被冷却空間の平均温度が設定温度より高い場合に前記設定値、上限値及び下限値を下げ、被冷却空間の平均温度が設定温度より低い場合に前記設定値、上限値及び下限値を上げる方向で当該設定値、上限値及び下限値を変更するようにしたので、被冷却空間の平均温度が高い状態では圧縮機の容量の低下を遅くして冷凍システムの冷却能力を維持できるようになる。 In the present invention, in a refrigeration system including a compressor capable of capacity control, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and having a refrigerant circuit, the controller includes a control device that controls the compressor and the expansion valve. The control device adjusts the valve opening of the expansion valve based on the actual temperature of the cooled space cooled by the evaporator and the set temperature of the cooled space, and determines a predetermined value based on the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit. When the low pressure side pressure drops to the lower limit of the upper limit value and lower limit value set above and below the set value, the capacity of the compressor is reduced, and when the pressure rises to the upper limit value, the capacity of the compressor is increased. The average temperature per fixed time of the space to be cooled is calculated, and when the average temperature of the space to be cooled is higher than the set temperature, the set value, the upper limit value and the lower limit value are lowered, and the average temperature of the space to be cooled is lower than the set temperature. When the value is low, the set value, upper limit value and The set value in the direction of raising the lower limit, since to change the upper limit value and the lower limit value, maintain the cooling capacity of late to refrigeration system a reduction in the capacity of the compressor is at an average temperature is high in the cooling space become able to.
一方、被冷却空間が充分冷却されて膨張弁が弁開度を絞り、冷媒回路の低圧側圧力が低下していく状況ではより早い段階で圧縮機の容量を低下させ、膨張弁の弁開度を拡大する方向に制御して低圧側圧力の上昇を促すことが可能となる。これにより、冷媒回路の低圧側圧力が平均して低下してしまう不都合を解消し、圧縮機のCOPを改善させて冷凍システムの運転効率を向上させることができるようになる。 On the other hand, in a situation where the space to be cooled is sufficiently cooled and the expansion valve throttles the valve opening, and the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit decreases, the compressor capacity is reduced at an earlier stage, and the valve opening of the expansion valve It is possible to promote an increase in the low-pressure side pressure by controlling in the direction of expanding the pressure. As a result, the disadvantage that the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit decreases on average can be solved, and the COP of the compressor can be improved and the operating efficiency of the refrigeration system can be improved.
また、請求項2の発明の如く、蒸発器の除霜終了後に前記設定値、上限値及び下限値を予め規定された低い値に戻すことにより、除霜後の急激な負荷上昇に対応できるようになる。
Further, as in the invention of
また、請求項3の発明では上記において、除霜終了後の圧縮機の運転時間に基づき、前記設定値、上限値及び下限値を上昇させるようにしたので、例えば請求項4の如く圧縮機の運転時間が短い程、前記設定値、上限値及び下限値の上昇幅を大きくし、圧縮機の運転時間が所定時間に達した場合には、前記設定値、上限値及び下限値の変更制御に移行するようにすることにより、除霜終了後のプルダウンに要する時間を短縮しながら、運転効率の改善を図ることができるようになる。
In the above the invention of
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明を適用した実施例の冷凍システム1の冷媒回路を含むシステム構成を説明する図である。実施例の冷凍システム1は、例えばコンビニエンスストアの室内2(店内)の空調と、そこに設置されている冷却貯蔵設備としての複数台の冷蔵ケース3、3の庫内(被冷却空間)や冷凍ケース4の庫内(被冷却空間)の冷却を実現するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration including a refrigerant circuit of a
尚、冷蔵ケース3は実施例では第1〜第6までの冷蔵ケース3が6台設置されているが、図面では第1と第2の冷蔵ケース3、3の2台のみ示す。また、これら冷蔵ケース3、3、冷凍ケース4は前面や上面が開口するオープンショーケースの他、透明ガラス扉にて開口が開閉自在に閉塞されたショーケースであり、各冷蔵ケース3、3の庫内は冷蔵温度(+3℃〜+10℃)に冷却され、飲料やサンドイッチなどの冷蔵食品が陳列されると共に、冷凍ケース4の庫内は冷凍温度(−10℃〜ー20℃)に冷却され、冷凍食品やアイスクリームなどの冷菓が陳列されるものである。
In the embodiment, the first to
この図において、6は空調用冷媒回路7を備える空気調和機(空調系統)であり、8は前記冷蔵ケース3、3や冷凍ケース4の庫内を冷却するための冷却貯蔵設備用冷媒回路9を備えた冷却装置(冷却貯蔵設備系統)である。空気調和機6は、室内2の天井などに設置された室内機11、11と、店外に設置された室外ユニット12とから構成され、これらの間に渡って空調用冷媒回路7が配管構成されている。
In this figure, 6 is an air conditioner (air conditioning system) provided with an air
この空調用冷媒回路7は、室外ユニット12の外装ケース内に設置された二台の圧縮機(ロータリコンプレッサ)13A(インバータによる周波数制御運転)、13B(定速運転)と、逆止弁5A、5Bと、オイルセパレータ10と、四方弁14と、熱源側熱交換器16と、膨張弁(弁開度を調整可能な電動膨張弁から成る減圧手段)17、18、19と、カスケード熱交換器21と、逆止弁22、アキュムレータ23等と、室内機11側に設置された利用側熱交換器27、27から系統構成されている(空調系統)。
The air
26は温度や圧力に基づいて空気調和機6の室外ユニット12側の機器を制御するための室外機コントローラ(空調系統制御手段を構成するコントローラであり、汎用のマイクロコンピュータにて構成される)であり、室外ユニット12に設けられている。また、24は熱源側熱交換器16に外気を通風するための送風機であり、室外ユニット12内の熱源側熱交換器16に対応する位置に設けられている。28は温度や圧力に基づいて空気調和機6の室内機11側の機器を制御するための室内機コントローラ(空調系統制御手段を構成するコントローラであり、汎用のマイクロコンピュータで構成される)であり、室内機11にそれぞれ設けられている(一方は図示せず)。また、15、15は利用側熱交換器27、27に室内2(店内)空気を通風するための送風機であり、室内機11内の利用側熱交換器27、27にそれぞれ対応する位置に設けられている。
圧縮機13A及び13Bは相互に並列接続されており、各圧縮機13A、13Bの吐出側は逆止弁5A、5Bをそれぞれ介して合流され、四方弁14の一方の入口に接続されている(各逆止弁5A、5Bは四方弁14方向が順方向とされている)。また、四方弁14の一方の出口は熱源側熱交換器16の入口に接続されている。この熱源側熱交換器16は多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側16Aとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側16Bとで構成されている。そして、この熱源側熱交換器16の出口側16Bの出口は膨張弁17を介して膨張弁18の入口に接続され、膨張弁18の出口は室内機11に渡って分流し、各利用側熱交換器27、27の入口に接続されている。
The
各利用側熱交換器27、27の出口は合流した後、室外ユニット12に渡り、四方弁14の他方の入口に接続され、四方弁14の他方の出口は逆止弁22を介してアキュムレータ23に接続されている。そして、このアキュムレータ23の出口が圧縮機13A、13Bの吸込側に接続されている。尚、逆止弁22はアキュムレータ23側が順方向とされている。
After the outlets of the use
また、膨張弁17と18の間の配管は膨張弁19の入口に接続され、膨張弁19の出口はカスケード熱交換器21の空調側通路21Aの入口に接続されている。このカスケード熱交換器21の空調側通路21Aの出口はアキュムレータ23を介して圧縮機13A、13Bの吸込側に接続されている。
The piping between the
一方、冷却装置8は前記室外ユニット12と室内2(店内)に設置された冷蔵ケース3、3及び冷凍ケース4との間に渡って冷却貯蔵設備用冷媒回路9が配管構成されている。この冷却貯蔵設備用冷媒回路9は、室外ユニット12の外装ケース内に設置された第1の圧縮機(スクロールコンプレッサ)37と、凝縮器(熱交換器)38と、二つの四方弁39、41(この二つの四方弁により流路制御手段が構成される)と、逆止弁42と、オイルセパレータ31と、レシーバータンク36等と、冷蔵ケース3、3に設置されて冷蔵ケース3、3の庫内をそれぞれ冷却する冷蔵用蒸発器43、43、膨張弁(弁開度を調整可能な電動膨張弁)44、44、電磁弁46、46、47、逆止弁48(冷却貯蔵設備系統の一部を構成する冷蔵系統)と、冷凍ケース4に設置されて冷凍ケース4の庫内を冷却する冷凍用蒸発器49、膨張弁(弁開度を調整可能な電動膨張弁)51、電磁弁52、53、第2の圧縮機(ロータリコンプレッサ)54、逆止弁30、及び、オイルセパレータ45(冷却貯蔵設備系統の一部を構成する冷凍系統)等から構成されている。
On the other hand, the cooling device 8 is provided with a
32は温度や圧力に基づいて冷却装置8の室外ユニット12側の機器を制御する冷凍機コントローラ(冷却貯蔵設備系統制御手段を構成するコントローラであり、汎用のマイクロコンピュータで構成される)であり、室外ユニット12に設けられている。また、35は凝縮器38に外気を通風するための送風機であり、室外ユニット12の凝縮器38に対応する位置に設けられている。また、50は温度や圧力に基づいて冷蔵ケース3、3側の機器を制御する冷蔵ケースコントローラ(冷却貯蔵設備系統制御手段を構成するコントローラであり、汎用のマイクロコンピュータで構成される)であり、冷蔵ケース3、3にそれぞれ設けられている(一方は図示せず)。尚、この冷蔵ケースコントローラ50と前記冷凍機コントローラ32により本発明における制御装置が構成される。更に、55は温度や圧力に基づいて冷凍ケース4側の機器を制御する冷凍ケースコントローラ(冷却貯蔵設備系統制御手段を構成するコントローラであり、汎用のマイクロコンピュータで構成される)であり、冷凍ケース4に設けられている。
32 is a refrigerator controller (a controller constituting a cooling storage facility system control means, comprising a general-purpose microcomputer) that controls equipment on the
また、20、20は冷蔵用蒸発器43、43に各冷蔵ケース3、3の庫内冷気を通風するための送風機であり、冷蔵ケース3、3内の各冷蔵用蒸発器43、43にそれぞれ対応する位置に設けられている。25は冷凍用蒸発器49に冷凍ケース4の庫内冷気を通風するための送風機であり、冷凍ケース4内の冷凍用蒸発器49に対応する位置に設けられている。
圧縮機37の吐出側はオイルセパレータ31を介して四方弁39の一方の入口に接続され、この四方弁39の一方の出口が凝縮器38の入口に接続されている。この凝縮器38は多数の並列配管から成る流路抵抗の比較的小さい入口側38Aとこれらが少数の並列配管若しくは単数の配管に集約される出口側38Bとで構成されている。そして、この凝縮器38の出口側38Bの出口はレシーバータンク36の入口に接続され、このレシーバータンク36の出口が四方弁41の一方の入口に接続されている。
The discharge side of the
そして、四方弁41の一方の出口はカスケード熱交換器21のケース側通路21Bの入口に接続されている。尚、カスケード熱交換器21は、内部に構成された空調側通路21Aとケース側通路21Bをそれぞれ通過する冷媒を相互に熱交換させるものであり、これによって空調用冷媒回路7の低圧側と冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側とは熱的に結合される。
One outlet of the four-
カスケード熱交換器21のケース側通路21Bの出口は、四方弁39の他方の入口に接続されており、この四方弁39の他方の出口は四方弁41の他方の入口に接続されている。そして、この四方弁41の他方の出口は室外ユニット12から出て室内2(店内)に入り分岐する。分岐した一方の配管は更に分岐し、その分岐した一方は電磁弁47、46を順次介して膨張弁44の入口に接続され、膨張弁44の出口は第1の冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43の入口に接続されている。他方は電磁弁46を介して膨張弁44の入口に接続され、膨張弁44の出口は第2の冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43の入口に接続されている。
The outlet of the
室内2(店内)に入って分岐した他方の配管は、電磁弁52を介して膨張弁51の入口に接続され、膨張弁51の出口は冷凍用蒸発器49の入口に接続されている。尚、電磁弁53は電磁弁52と膨張弁51の直列回路に並列に接続されている。
The other pipe branched into the room 2 (inside the store) is connected to the inlet of the
冷凍用蒸発器49の出口は、逆止弁30を介して圧縮機54の吸込側に接続されている(逆止弁30は圧縮機54側が順方向)。この圧縮機54は圧縮機37よりも出力の小さい圧縮機であり、その吐出側はオイルセパレータ45を介して圧縮機37の吸込側に接続されている。即ち、圧縮機37と圧縮機54は冷媒回路上直列に接続される。尚、冷蔵用蒸発器43、43の出口は合流した後、圧縮機54の吐出側のオイルセパレータ45の出口側に接続されている。また、逆止弁48は圧縮機54の逆止弁30手前と電磁弁46、47間に接続され、電磁弁46、47方向が順方向とされている。更に、逆止弁42は圧縮機37の吸込側とオイルセパレータ31を出た配管の間に接続され、オイルセパレータ31方向が順方向とされている。そして、冷媒回路7、9内には例えばR−410A、R−404A等の冷媒が所定量封入される。
The outlet of the
以上の構成で本発明の冷凍システム1の動作を説明する。尚、前記圧縮機37と13Aはインバータによりその運転周波数が制御され(容量制御)、圧縮機13Bと圧縮機54は定速で運転されるものとする。また、冷凍システム1全体の動作は汎用マイクロコンピュータから構成された主コントローラ(主制御手段)56により制御される。
The operation of the
ここで、主コントローラ56は前記室外機コントローラ26、室内機コントローラ28、冷凍機コントローラ32、冷蔵ケースコントローラ50、及び、冷凍ケースコントローラ55とデータ通信可能に接続されており、各コントローラから現在の運転状態に関するデータを受信して収集する。そして、受信データに基づき、後述するその時点での最適な運転パターンを決定し、この最適運転パターンに関するデータ及び各機器の運転データを室外機コントローラ26、室内機コントローラ28、冷凍機コントローラ32、冷蔵ケースコントローラ50、及び、冷凍ケースコントローラ55に送信する。室外機コントローラ26、室内機コントローラ28、冷凍機コントローラ32、冷蔵ケースコントローラ50、及び、冷凍ケースコントローラ55は主コントローラ56から受信した最適運転パターンに関するデータ及び各機器の運転データに基づいて後述する制御動作を実行する。
Here, the
(1)最適運転パターン1:空気調和機の冷房運転(図1)
先ず、夏場等に主コントローラ56が空気調和機6の冷房運転が最適であると判断した場合、最適運転パターン1に関するデータが室外機コントローラ26、室内機コントローラ28、冷凍機コントローラ32、冷蔵ケースコントローラ50、及び、冷凍ケースコントローラ55に送信される。
(1) Optimal operation pattern 1: Air conditioner cooling operation (Fig. 1)
First, when the
受信データに基づき、室外機コントローラ26は四方弁14の前記一方の入口を一方の出口に、他方の入口を他方の出口に連通させる。また、膨張弁17を全開とする。そして、圧縮機13A、13Bを運転する。尚、室外機コントローラ26は圧縮機13Aの運転周波数を調整して能力制御するものとする。
Based on the received data, the
圧縮機13A、13Bが運転されると、圧縮機13A、13Bの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁14を経て熱源側熱交換器16の入口側16Aに入る。この熱源側熱交換器16には送風機24により外気が通風されており、冷媒はここで放熱し、凝縮液化する。即ち、この場合熱源側熱交換器16は凝縮器として機能する。この液冷媒は熱源側熱交換器16の入口側16Aから出口側16Bを経て当該出口側16Bから出る。そして、膨張弁17を通過した後、分岐する。分岐した一方は膨張弁18に至り、そこで絞られて低圧とされた後(減圧)、各利用側熱交換器27、27に分岐して流入し、そこで蒸発する。
When the
この利用側熱交換器27、27には送風機15、15により室内2(店内)の空気が通風されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で室内2の空気は冷却される。これにより、室内2(店内)の冷房が行われる。利用側熱交換器27、27を出た低温のガス冷媒は合流した後、四方弁14の他方の入口から他方の出口へと通過し、逆止弁22、アキュムレータ23を順次経て圧縮機13A、13Bの吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。室内機コントローラ28は利用側熱交換器27、27の温度やそこに吸い込まれる空気温度に基づき、室内2(店内)の温度を設定温度とするよう利用側熱交換器27、27に通風する送風機15、15を制御する。室内機コントローラ28からの情報は主コントローラ56に送信されており、室外機コントローラ26はこの情報に基づいて圧縮機13A、13Bの運転を制御する。
The air in the room 2 (inside the store) is ventilated by the
膨張弁17を通過して分岐した冷媒の他方は膨張弁19に至り、そこで絞られて低圧とされた後(減圧)、カスケード熱交換器21の空調側通路21Aに流入し、そこで蒸発する。係る空調用冷媒回路7の冷媒の蒸発による吸熱作用でカスケード熱交換器21は冷却され、低温となる。カスケード熱交換器21を出た低温のガス冷媒はアキュムレータ23を経て圧縮機13A、13Bの吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。
The other refrigerant branched after passing through the
室外機コントローラ26は利用側熱交換器27、27の出入口の冷媒温度、或いは、利用側熱交換器27、27の温度と、カスケード熱交換器21の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器21の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁18及び19の弁開度を調整する。
The
一方、冷凍機コントローラ32は冷却装置8の冷却貯蔵設備用冷媒回路9の四方弁39の前記一方の入口を一方の出口に連通させ、他方の入口を他方の出口に連通させる。また、四方弁41の前記一方の入口を一方の出口に連通させ、他方の入口を他方の出口に連通させる。そして、圧縮機37及び圧縮機54を運転する。圧縮機37から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ31にてオイルを分離された後、四方弁39を経て凝縮器38の入口側38Aに入る。この凝縮器38にも送風機35により外気が通風されており、凝縮器38に流入した冷媒はそこで放熱し、凝縮していく。
On the other hand, the
この凝縮器38の入口側38Aを通過した冷媒は出口側38Bに至り、そこから出ていく。凝縮器38から出た冷媒はレシーバータンク36の入口側から当該レシーバータンク36内に入り、そこに一旦貯留されて気/液が分離される。分離された液冷媒はレシーバータンク36の出口から出て四方弁41を通過した後、カスケード熱交換器21のケース側通路21Bに入る。このケース側通路21Bに入った冷却貯蔵設備用冷媒回路9の冷媒は、前述の如き空調用冷媒回路7の冷媒の蒸発によって低温となっているカスケード熱交換器21によって冷却され、更に過冷却状態が増す。
The refrigerant that has passed through the
このカスケード熱交換器21にて過冷却された冷媒は四方弁39、四方弁41を順次通過した後に分岐し、一方は更に分岐して一方は電磁弁47、46を順次通過して膨張弁44に至り、そこで絞られた後(減圧)、第1の冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43に流入し、そこで蒸発する。また、分岐した他方は電磁弁46を通過して膨張弁44に至り、そこで絞られた後(減圧)、第2の冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43に流入し、そこで蒸発する。各冷蔵用蒸発器43、43には送風機20、20により冷蔵ケース3、3の庫内空気がそれぞれ通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で各庫内空気は冷却される。これにより、冷蔵ケース3、3の庫内冷却が行われる。冷蔵用蒸発器43、43を出た低温のガス冷媒は合流した後、圧縮機54のオイルセパレータ45の出口側に至る。
The refrigerant supercooled in the
カスケード熱交換器21を出て分岐した冷媒の他方は電磁弁52を通過して膨張弁51に至り、そこで絞られた後(減圧)、冷凍用蒸発器49に流入し、そこで蒸発する。この冷凍用蒸発器49にも送風機25により冷凍ケース4の庫内空気が通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷凍ケース4の庫内冷却が行われる。
The other refrigerant branched out of the
冷凍用蒸発器49を出た低温のガス冷媒は逆止弁30を経て圧縮機54に至り、そこで、圧縮されて冷蔵用蒸発器43、43の出口側の圧力(冷蔵系統の低圧側圧力)まで昇圧された後、圧縮機54から吐出され、オイルセパレータ45でオイルを分離された後、冷蔵用蒸発器43、43からの冷媒と合流する。この合流した冷媒は圧縮機37の吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。
The low-temperature gas refrigerant exiting the freezing
このように、カスケード熱交換器21の空調側通路21Aを流れる空調用冷媒回路7の低圧側冷媒によって冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側冷媒を過冷却することができるので、冷蔵ケース3、3や冷凍ケース4の蒸発器43、43、49における冷却能力と冷却貯蔵設備用冷媒回路9の運転効率が改善される。尚、この場合、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側の冷媒は、凝縮器38を介してカスケード熱交換器21のケース側通路21Bに流すので、空調用冷媒回路7の過熱度も適正範囲に維持できる。
Thus, since the high pressure side refrigerant of the
また、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の冷凍用蒸発器49から出た冷媒の圧力は、その蒸発温度が低くなることから冷蔵用蒸発器43、43を出た冷媒より低くなるが、冷蔵用蒸発器43、43から出た冷媒と合流させる以前に圧縮機54により圧縮されて昇圧されるので、冷蔵ケース3、3と冷凍ケース4の庫内を各蒸発器43、43、49によりそれぞれ円滑に冷却しながら、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の圧縮機37に吸い込まれる冷媒の圧力を調整して支障無く運転を行うことができるようになる。
Further, the pressure of the refrigerant discharged from the
(2−1)低圧側圧力の設定値の変更制御
ここで、冷蔵ケースコントローラ50は冷蔵ケース3、3の庫内温度(被冷却空間の実際の温度)TP若しくは冷蔵用蒸発器43、43を経た吐出冷気温度或いは冷蔵用蒸発器43、43への吸込冷気温度と、冷蔵用蒸発器43の出口側の冷媒温度、或いは、冷蔵用蒸発器43の温度とに基づいて各膨張弁44、44の弁開度をそれぞれ調整する。これにより、各冷蔵ケース3、3の庫内を前述した冷蔵温度に冷却維持しながら、各冷蔵用蒸発器43、43における冷媒の過熱度を適正な値(過熱度一定)とする。
(2-1) Change control of set value of low pressure side pressure Here, the
即ち、冷蔵ケース3の庫内温度(被冷却空間の実際の温度)TPが高く、冷却が必要な場合には、冷蔵ケースコントローラ50は当該冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43に対応する膨張弁44の弁開度を拡大して冷蔵用蒸発器43に冷媒をより多く流す。また、冷蔵ケース3の庫内温度TPが低く、冷却をあまり必要としない場合には膨張弁44の弁開度を絞り、冷蔵用蒸発器43への冷媒の流入量を削減する。これにより、各冷蔵ケース3、3の庫内温度TPをそれぞれ設定温度TSに制御すると共に、冷蔵用蒸発器43における冷媒の過熱度を一定に保ち、そして、冷却が不要な場合(例えば設定温度TSより低い所定の下限温度より庫内温度TPが低く低下した場合など)には最終的に膨張弁44を閉じる。
That is, when the internal temperature of the refrigeration case 3 (actual temperature of the space to be cooled) TP is high and cooling is necessary, the
また、冷凍ケースコントローラ55は冷凍ケース4の庫内温度若しくは冷凍用蒸発器49を経た吐出冷気温度或いは冷凍用蒸発器49への吸込冷気温度と、冷凍用蒸発器49の出口側の冷媒温度、或いは、冷凍用蒸発器49の温度とに基づいて膨張弁51の弁開度を調整する。これにより、冷凍ケース4の庫内を前述した冷凍温度に冷却維持しながら、適正な過熱度(過熱度一定)とする。尚、膨張弁51の制御は上述の膨張弁43と同様である。
The refrigeration case controller 55 is configured such that the inside temperature of the
冷凍機コントローラ32は、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPに基づいて圧縮機37の運転周波数(容量)CHzを制御する。この場合、冷凍機コントローラ32には予め規定された低圧側圧力の設定値LPS(低い値)がデフォルトで規定されている。尚、この設定値LPSの上下には一定のディファレンシャルを有して上限値LPSHと下限値LPSLが自動的に設定され、設定値LPSが変更されれば、自動的に平行移動で上限値LPSHと下限値LPSLも変更される。そして、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPが上記下限値LPSLまで低下した場合には圧縮機37の運転周波数CHzを低周波数LHzに低下させる。
The
このように冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPが下限値LPSLまで低下した場合に、圧縮機37の運転周波数CHzを低下させることで、冷蔵ケース3の冷蔵用蒸発器43への冷媒流入量も減少するため、冷却能力も低下する。これにより、冷蔵ケースコントローラ50は膨張弁44の弁開度を拡張させる方向に制御するので、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPの低下は防止される。従って、低圧側圧力LPの低下による圧縮機37のCOPの低下が防止されることになる。
Thus, when the low-pressure side pressure LP of the
そして、全ての膨張弁44、44、51が全閉となって低圧側圧力LPが極めて低い値に低下すると圧縮機37を停止する。その後、何れかの膨張弁44、44、51が開き、低圧側圧力LPが上昇すれば、冷凍機コントローラ32は圧縮機37を起動すると共に、低圧側圧力LPが上記上限値LPSHまで上昇すると、圧縮機37の運転周波数CHzを高周波数HHzに上昇させて運転する。
When all the
前述の如く冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPの低下に伴って圧縮機37の運転周波数CHzを低下させることで、低圧側圧力LPの低下を防止することができるものであるが、設定値LPSが一定のときには、特に各冷蔵ケース3の庫内負荷が軽いなどの状況下で、頻繁に圧縮機37の運転周波数CHzの切り替えが行われ、低圧側圧力LPが平均的に低くなると共に、オーバーシュートが発生するため、運転周波数CHzが高い状態で運転・停止を繰り返すようになる不都合が発生する。
As described above, the lowering of the low-pressure side pressure LP can be prevented by lowering the operating frequency CHz of the
そこで、本発明では冷凍機コントローラ32は冷蔵ケースコントローラ50から前記冷蔵ケース3の庫内温度(被冷却空間の実際の温度)TPと設定温度TSを受信し、一定時間t(例えば30分)当たりの庫内温度TPの平均値(移動平均。以後、平均温度TPAと云う)を算出する。次に、この平均温度TPAと設定温度TSとの偏差e(e=TPA−TS)に基づいて上記設定値LPSを変更する。以下に係る低圧側圧力LPの設定値LPSの変更制御について説明する。
Therefore, in the present invention, the
この場合の制御は、現在の設定値LPSにおける飽和温度−偏差e(温度)を算出し、これを圧力に換算して変更後の設定値LPSとするものである(LPS=現在の設定値の飽和温度−偏差)。即ち、庫内温度TPが設定温度TSより高い場合には、偏差eはプラスとなるので、冷凍機コントローラ32は設定値LPSを下げる方向に変更すると共に、この偏差eがプラスに大きい程、即ち、庫内温度TPが設定温度TSより高い程、設定値LPSを大きく下げる方向に変更する。一方、庫内温度TPが設定温度TSより低い場合には、偏差eはマイナスとなるので、冷凍機コントローラ32は設定値LPSを上げる方向に変更すると共に、この偏差eがマイナスに大きい程、即ち、庫内温度TPが設定温度TSより低い程、設定値LPSを大きく上げる方向に変更することになる。
In this case, the control is to calculate the saturation temperature-deviation e (temperature) at the current set value LPS, and convert this to pressure to obtain the changed set value LPS (LPS = current set value Saturation temperature-deviation). That is, when the internal temperature TP is higher than the set temperature TS, the deviation e becomes positive. Therefore, the
このように、冷蔵ケース3の庫内温度(被冷却空間の実際の温度)TPと当該庫内の設定温度TSとの偏差eに基づき、設定値LPSを変更すると共に、庫内温度TPが設定温度TSより高い場合に設定値LPSを下げ、庫内温度TPが設定温度TSより低い場合に設定値LPSを上げる方向で当該設定値LPSを変更するので、庫内温度TPが高い状態では圧縮機37の運転周波数CHz(容量)の低下を遅くして冷蔵用蒸発器43の冷却能力を維持できるようになる。
As described above, the set value LPS is changed and the internal temperature TP is set based on the deviation e between the internal temperature of the refrigerator case 3 (actual temperature of the space to be cooled) TP and the internal set temperature TS. The set value LPS is decreased when the temperature is higher than the temperature TS, and the set value LPS is changed in the direction of increasing the set value LPS when the internal temperature TP is lower than the set temperature TS. It is possible to maintain the cooling capacity of the
一方、庫内温度TPが充分冷却されて膨張弁44が弁開度を絞り、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力が低下していく状況では、より早い段階で圧縮機37の運転周波数CHz(容量)を低下させ、膨張弁44の弁開度を拡大する方向に制御して低圧側圧力の上昇を促すことが可能となる。これにより、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPが平均して低下してしまう不都合を解消し、圧縮機37のCOPを改善させて冷凍システム1の運転効率を向上させることができるようになる。尚、特に実施例のようにインバータによる運転周波数制御が行われる圧縮機37を用いた場合、当該圧縮機37の全停止の周期も、設定値LPSを変更する判定の判断基準に加えるものとする。
On the other hand, in the situation where the internal temperature TP is sufficiently cooled and the
(2−2)冷蔵用蒸発器の除霜時の低圧側圧力の設定値の変更制御
次に、冷蔵ケースコントローラ50は所定時刻に、或いは、所定時間おきに冷蔵用蒸発器43の除霜を行う。この除霜は膨張弁44を全閉とし、冷蔵用蒸発器43への冷媒の流入を断った状態で送風機20により冷蔵用蒸発器43に通風することにより実行されるものであるが、この冷蔵用蒸発器43の除霜開始は冷凍機コントローラ32にも通知される。冷凍機コントローラ32はこの冷蔵用蒸発器43の除霜中は、前記低圧側圧力LPの設定値LPSの変更制御を行わず、除霜開始前の設定値LPSを維持する。
(2-2) Control of changing set value of low-pressure side pressure during defrosting of refrigeration evaporator Next, the
そして、例えば所定時間経過後に冷蔵ケースコントローラ50は冷蔵用蒸発器43の除霜を終了し、前述した膨張弁44の弁開度の制御を再開するものであるが、冷凍機コントローラ32はこの冷蔵用蒸発器43の除霜終了後に前記低圧側圧力LPの設定値LPSを前述したデフォルトの低い値に戻す。
For example, after a predetermined time has elapsed, the
ここで、除霜終了後は冷蔵ケース3の庫内温度TPは高くなっており、膨張弁44が開放されると冷却貯蔵設備用冷媒回路9にとっては負荷が急激に上昇することになる。そのため、除霜開始前の設定値LPSが高い値とされていると、圧縮機37の運転周波数CHzが早期に低下せられてしまい、負荷上昇に追従できなくなるが、除霜終了後にデフォルトの低い値に設定値LPSを戻すことで除霜後の急激な負荷上昇に対応できるようになる。
Here, after the defrosting is completed, the internal temperature TP of the
ここで、上述の如く除霜終了後に低圧側圧力LPの設定値LPSをデフォルトの低い値に戻すことで、除霜終了後のプルダウン中、圧縮機37は高周波数HHzで長時間或いは、全過程を運転されることになる。従って、冷蔵ケース3の庫内温度TPは早期に前記下限温度まで低下し、それによって膨張弁44も閉じられるようになる。従って、膨張弁51が閉じていれば圧縮機37も早期に停止するようになり、そのままでは圧縮機37が頻繁な運転−停止を繰り返すようになる。
Here, by returning the set value LPS of the low-pressure side pressure LP to the default low value after defrosting as described above, during the pull-down after the defrosting, the
そこで、本発明では除霜終了後の圧縮機37の運転時間TO(運転を開始してから停止するまでの時間)を計測しており、この運転時間TOが例えば12分より短かかった場合には、冷蔵用蒸発器43における冷媒の蒸発温度で2degに相当する分だけ上記設定値LPSを上昇させる。また、運転時間TOが例えば12分以上15分未満であった場合には、冷蔵用蒸発器43における冷媒の蒸発温度で1degに相当する分だけ上記設定値LPSを上昇させる。即ち、運転時間TOが短い程、設定値LPSの上昇幅を大きくする。
Therefore, in the present invention, the operation time TO of the
これにより、圧縮機37の運転時間に基づいて徐々に低圧側圧力LPの設定値LPSを上昇させていくことにより、除霜終了後のプルダウンに要する時間を短縮しながら、圧縮機37の運転時間を延ばしていき、頻繁な運転−停止を解消して運転効率の改善を図る。そして、冷凍機コントローラ32は圧縮機37の運転時間TOが15分以上となった場合には前記偏差eに基づく設定値LPSの変更制御(2−1)に移行する。
Accordingly, the operation time of the
(3)最適運転パターン2:空気調和機の暖房運転(図2)
次に、冬場等の空気調和機6の暖房運転について図2を用いて説明する。尚、この場合にも前述した低圧側圧力の設定値の変更制御は行われる。主コントローラ56が空気調和機6の暖房運転が最適であると判断した場合、最適運転パターン2に関するデータが室外機コントローラ26、室内機コントローラ28、冷凍機コントローラ32、冷蔵ケースコントローラ50、及び、冷凍ケースコントローラ55に送信される。
(3) Optimal operation pattern 2: Heating operation of the air conditioner (Fig. 2)
Next, the heating operation of the air conditioner 6 in winter will be described with reference to FIG. Also in this case, the above-described change control of the set value of the low-pressure side pressure is performed. When the
受信データに基づき、室外機コントローラ26は四方弁14の一方の入口を他方の出口に、他方の入口を一方の出口に連通させるように切り換える。また、膨張弁17は全閉、膨張弁18は全開とされる。そして、圧縮機13A、13Bを運転する。圧縮機13A、13Bが運転されると、圧縮機13A、13Bの吐出側から吐出された高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ10から四方弁14を経て利用側熱交換器27、27に入る。この利用側熱交換器27、27には前述の如く送風機15、15により室内2(店内)の空気が通風されており、冷媒はここで放熱し、室内2の空気を加熱する一方自らは凝縮液化する。これにより、室内2(店内)の暖房が行われる。
Based on the received data, the
利用側熱交換器27、27で液化した冷媒は利用側熱交換器27、27から出て膨張弁18を通り、膨張弁19に至り、そこで絞られて低圧とされた後(減圧)、カスケード熱交換器21の空調側通路21Aに流入し、そこで蒸発して吸熱した後、アキュムレータ23を経て圧縮機13A、13Bの吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。
The refrigerant liquefied in the use
室外機コントローラ26は、カスケード熱交換器21の出入口の冷媒温度、或いは、カスケード熱交換器21の温度に基づいて適正な過熱度となるように膨張弁19の弁開度を調整する。また、室内機コントローラ28は利用側熱交換器27の温度やそこに吸い込まれる空気温度に基づき、室内2(店内)の温度を設定温度とするよう利用側熱交換器27、27に通風する送風機15、15を制御する。また、前述同様に室外機コントローラ26により圧縮機13A、13Bの運転が制御される。
The
一方、冷凍機コントローラ32は冷却装置8の冷却貯蔵設備用冷媒回路9の四方弁39の前記一方の入口を他方の出口に、他方の入口を一方の出口に連通させるように切り換えると共に、四方弁41の前記一方の入口を他方の出口に、他方の入口を一方の出口に連通させるように切り換える。尚、他の電磁弁等は前述した冷房運転時と同様である。即ち、電磁弁46、46、47、52を開き、圧縮機37及び54を運転する。
On the other hand, the
これにより、圧縮機37から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁39、41を順次通過して先ずカスケード熱交換器21のケース側通路21Bに入る。即ち、圧縮機37から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器38に行く前に、直接カスケード熱交換器21のケース側通路21Bに供給される。このケース側通路21Bに入った冷却貯蔵設備用冷媒回路9の冷媒は、カスケード熱交換器21において放熱するので、前述の如く空調側通路21Aで蒸発する空調用冷媒回路7の冷媒によって冷却され、熱量を受け渡す。これにより、空調用冷媒回路7の冷媒は冷却貯蔵設備用冷媒回路9の冷媒の廃熱を汲み上げることになる。
Thus, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
このカスケード熱交換器21のケース側通路21Bを通過した冷媒は、次に四方弁39を経て凝縮器38の入口側38Aに入る。この凝縮器38にも送風機35により外気が通風されており、凝縮器38に流入した冷媒はそこで放熱する。
The refrigerant that has passed through the
この凝縮器38の入口側38Aを通過した冷媒は出口側38Bに至り、そこから出ていく。凝縮器38から出た冷媒はレシーバータンク36の入口側から当該レシーバータンク36内に入り、そこに一旦貯留されて気/液が分離される。分離された液冷媒はレシーバータンク36の出口から出て四方弁41を通過した後に分岐し、前述同様に電磁弁46、47、52に向かうことになる。
The refrigerant that has passed through the
このような運転により、空気調和機6の空調用冷媒回路7の暖房運転時には、カスケード熱交換器21で冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側冷媒の廃熱を回収して空調用冷媒回路7の利用側熱交換器27、27に搬送することができるようになる。これにより、空気調和機6の暖房能力の改善を図ることができるようになり、総じて、室内空調と冷蔵ケース3、3、冷凍ケース4の庫内冷却を行う冷凍システム1の効率改善を図り、省エネ化を図ることが可能となる。
By such operation, during the heating operation of the air conditioning
特にこの場合、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側の冷媒を、凝縮器38より先にカスケード熱交換器21に流すので、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側冷媒からの廃熱回収を効率的に行い、空調用冷媒回路7の利用側熱交換器27、27における暖房能力をより一層向上させることができるようになる。
Particularly in this case, since the refrigerant on the high pressure side of the
ここで、店内2が比較的暖かいなど空気調和機6が軽負荷となると、室外機コントローラ26は膨張弁19の弁開度を絞って冷媒流量を低減させていくようになるので、カスケード熱交換器21における冷却貯蔵設備用冷媒回路9の冷媒の放熱量が過剰となってくるが、本発明では冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側の冷媒をカスケード熱交換器21に流した後、凝縮器38に流すようにしているので、空調用冷媒回路7の暖房運転時において冷却貯蔵設備用冷媒回路9のカスケード熱交換器21における冷媒の放熱量が過剰となった場合には、凝縮器38にて当該過剰な熱量が放出される。これにより、安定した廃熱回収運転を実現することができるようになる。
Here, when the air conditioner 6 is lightly loaded, such as when the
また、上述した如く四方弁39及び41を用いて流路を切り換え、空調用冷媒回路7の冷房運転時と暖房運転時において、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の凝縮器38及びその出口に接続されたレシーバータンク36に流れる冷媒の流通方向を同一としている。これにより、冷房運転時と暖房運転時とで凝縮器38やレシーバータンク36内の冷媒の流れが反対となる場合に比して冷却貯蔵設備用冷媒回路9内を流れる冷媒の圧力損失の発生を防止若しくは抑制することができるようになり、効率的な運転が可能となる。特に、二個の四方弁39、41にて流路を切り換えているので冷却貯蔵設備用冷媒回路9の構成を簡素化することができるようになる。
Further, as described above, the flow paths are switched using the four-
(4)最適運転パターン3:空気調和機の暖房運転時の冷却装置のカスケード熱交換器における放熱を殆ど必要としない時の制御(図3)
ここで、上述の如き空気調和機6の暖房運転時に、室内(店内)空気の負荷が一層小さくなり、暖房能力が過大となると、室外機コントローラ26は室内温度の情報に基づいて圧縮機13Bの運転周波数を低下させ、暖房能力を低下させていく。一方、このような制御を行い、且つ、上述のように凝縮器38にて過剰な熱量が放出されたとしても、冷却装置8の冷却貯蔵設備用冷媒回路9のカスケード熱交換器21における放熱が殆ど必要とされない状況となると、図2の回路のままでは空気調和機6の暖房能力が過剰となる。
(4) Optimal operation pattern 3: Control when almost no heat radiation is required in the cascade heat exchanger of the cooling device during heating operation of the air conditioner (FIG. 3)
Here, during the heating operation of the air conditioner 6 as described above, if the indoor (in-store) air load is further reduced and the heating capacity becomes excessive, the
係る場合には、冷凍機コントローラ32は図2から図3の状態に各四方弁39、41を切り換える。即ち、この場合冷凍機コントローラ32は四方弁39の前記一方の入口を一方の出口に、他方の入口を他方の出口に連通させるように切り換える。また、四方弁41の前記一方の入口を一方の出口に、他方の入口を他方の出口に連通させるように切り換える。
In such a case, the
これにより、圧縮機37から吐出された高温高圧の冷媒は、図1の場合と同様に凝縮器38を通過して放熱してからカスケード熱交換器21に流れるようになるので、空調用冷媒回路7の冷媒がカスケード熱交換器21にて過剰に加熱される不都合を回避することと、冷却貯蔵設備の過冷却により効率を向上させることができるようになる。ここで、この場合にも前述した低圧側圧力の設定値の変更制御は行われる。
As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
尚、実施例ではコンビニエンスストアにおいて室内の空調と冷却貯蔵設備の冷却を行う冷凍システムにて本発明を説明したが、それに限らず、冷却貯蔵設備の冷却のみを行うものでも本発明は有効である。更に、実施例では圧縮機の容量制御をインバータによる運転周波数の制御によって実現したが、それに限らず、種々の容量制御を適用可能である。更にまた、上記設定値LPSの変更制御は、庫内温度TPと設定温度TSによらず、冷蔵用蒸発器43における冷媒の蒸発温度が測定できる場合には、当該蒸発温度とその設定温度に基づいて行ってもよい。また、上記実施例では圧縮機37と13Aをインバータにより運転周波数制御することで容量制御するものとしたが、容量制御の意味としてはそれに限らず、圧縮機を複数台並列接続(例えば複数の定速圧縮機の並列接続、一つの定速圧縮機と一つのインバータ制御圧縮機の並列接続など)して運転される台数を切り換え、或いはそれに加えて運転周波数を制御する場合も含むものである。
In the embodiment, the present invention has been described with a refrigeration system that cools indoor air-conditioning and cooling storage equipment in a convenience store. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is also effective when only cooling storage equipment is cooled. . Further, in the embodiment, the capacity control of the compressor is realized by controlling the operation frequency by the inverter. However, the present invention is not limited to this, and various capacity controls can be applied. Furthermore, when the evaporating temperature of the refrigerant in the
1 冷凍システム
3 冷蔵ケース
4 冷凍ケース
6 空気調和機
7 空調用冷媒回路
8 冷却装置
9 冷却貯蔵設備用冷媒回路
13A、13B、37、54 圧縮機
14 四方弁
16 熱源側熱交換器
21 カスケード熱交換器
28 利用側熱交換器
32 冷凍機コントローラ
38 凝縮器
39、41 四方弁(流路制御手段)
43 冷蔵用蒸発器
44、51 膨張弁
49 冷凍用蒸発器
50 冷蔵ケースコントローラ
DESCRIPTION OF
43
Claims (4)
前記圧縮機と膨張弁を制御する制御装置を備え、
該制御装置は、前記蒸発器により冷却される被冷却空間の実際の温度と当該被冷却空間の設定温度とに基づき、前記膨張弁の弁開度を調整し、前記冷媒回路の低圧側圧力に基づき、所定の設定値の上下に設定した上限値及び下限値の当該下限値まで前記低圧側圧力が低下した場合に前記圧縮機の容量を低下させ、前記上限値まで上昇した場合には前記圧縮機の容量を上昇させると共に、
前記被冷却空間の一定時間当たりの平均温度を算出し、該被冷却空間の平均温度が前記設定温度より高い場合に前記設定値、上限値及び下限値を下げ、前記被冷却空間の平均温度が前記設定温度より低い場合に前記設定値、上限値及び下限値を上げる方向で当該設定値、上限値及び下限値を変更することを特徴とする冷凍システム。 In a refrigeration system in which a refrigerant circuit is configured by including a compressor capable of controlling capacity, a condenser, an expansion valve, and an evaporator,
A control device for controlling the compressor and the expansion valve;
The control device adjusts the valve opening of the expansion valve based on the actual temperature of the space to be cooled cooled by the evaporator and the set temperature of the space to be cooled, and adjusts the low pressure side pressure of the refrigerant circuit. On the basis of the upper limit value set above and below a predetermined set value and the lower limit pressure, when the low-pressure side pressure is reduced, the capacity of the compressor is reduced, and when the pressure is increased to the upper limit value, the compression is performed. While increasing the capacity of the machine,
An average temperature per fixed time of the cooled space is calculated, and when the average temperature of the cooled space is higher than the set temperature, the set value, the upper limit value and the lower limit value are lowered, and the average temperature of the cooled space is When the temperature is lower than the set temperature, the set value, the upper limit value, and the lower limit value are changed in a direction of increasing the set value, the upper limit value, and the lower limit value .
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