JP4169667B2 - Refrigeration system - Google Patents
Refrigeration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4169667B2 JP4169667B2 JP2003306869A JP2003306869A JP4169667B2 JP 4169667 B2 JP4169667 B2 JP 4169667B2 JP 2003306869 A JP2003306869 A JP 2003306869A JP 2003306869 A JP2003306869 A JP 2003306869A JP 4169667 B2 JP4169667 B2 JP 4169667B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- expansion valve
- refrigeration
- pressure
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 title claims description 118
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 146
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 87
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 14
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000011850 desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013611 frozen food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/22—Refrigeration systems for supermarkets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
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. Controlled.
一方、例えば冷媒回路が高負荷状態に陥ると高圧側圧力が異常上昇するため、此の種システムには高圧遮断装置が設けられている。この高圧遮断装置は、冷媒回路の高圧側圧力が所定の高圧遮断設定値に達した場合に圧縮機を強制的に停止させてシステムを保護するものであるが、圧縮機が停止すればショーケースなどの庫内冷却も停止してしまう。 On the other hand, for example, when the refrigerant circuit falls into a high load state, the high-pressure side pressure abnormally rises, so this type of system is provided with a high-pressure shut-off device. This high-pressure shut-off device protects the system by forcibly stopping the compressor when the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit reaches a predetermined high-pressure shut-off set value. Cooling inside the cabinet will also stop.
そこで、回避策として従来では高圧側圧力が係る高圧遮断設定値に達するまえの段階で圧縮機の容量を低下(例えば、運転周波数を低下)させる対策が採られていた。しかしながら、圧縮機の容量低下はやはり冷却能力不足を引き起こす。 Therefore, conventionally, as a workaround, measures have been taken to reduce the capacity of the compressor (for example, lower the operating frequency) before the high pressure side pressure reaches the high pressure cutoff set value. However, the capacity reduction of the compressor still causes a lack of cooling capacity.
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、システムの高負荷運転を回避しながら冷却能力と運転効率を支障無く維持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 problem, and provides a refrigeration system that can maintain the cooling capacity and the operation efficiency without any trouble while avoiding the high-load operation of the system.
請求項1の発明は、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手段を備え、この制御手段は、蒸発器における冷媒の過熱度が一定となるよう膨張弁の弁開度を調整すると共に、冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が所定の保護設定値まで上昇した場合、高圧側圧力が所定の基準値以下に低下するまで膨張弁の弁開度を絞り、高圧側圧力が前記基準値以下に低下した状態で、高圧側圧力が下降した場合は前記弁開度を拡張すると共に、当該膨張弁の弁開度を拡張していく過程で高圧側圧力の上昇度合いが所定の規定値以下となった場合には、膨張弁の弁開度を維持し、その状態で高圧側圧力が下降した場合には、膨張弁の弁開度を拡張した後、前記過熱度一定制御に復帰するものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a refrigeration system having a refrigerant circuit including a compressor capable of capacity control, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and control means for controlling the compressor and the expansion valve. The control means adjusts the valve opening degree of the expansion valve so that the degree of superheat of the refrigerant in the evaporator is constant, and the high pressure side pressure reaches a predetermined protection set value based on the high pressure side pressure of the refrigerant circuit. When the pressure rises, the valve opening of the expansion valve is throttled until the high pressure side pressure drops below a predetermined reference value, and when the high pressure side pressure drops while the high pressure side pressure drops below the reference value, the valve In the process of expanding the opening degree and expanding the valve opening degree of the expansion valve, when the increase degree of the high-pressure side pressure becomes a predetermined specified value or less, the valve opening degree of the expansion valve is maintained, If the high-pressure side pressure drops in that state, the valve opening of the expansion valve After expansion, it is to return to the superheat constant control.
請求項2の発明の冷凍システムは、上記発明において制御手段は、高圧側圧力が所定の高圧遮断設定値に達した場合に圧縮機の運転を停止させる高圧遮断手段を有すると共に、保護設定値は高圧遮断設定値より低い値であることを特徴とする。
The refrigeration system of the invention of
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手段を備え、この制御手段は、蒸発器における冷媒の過熱度が一定となるよう膨張弁の弁開度を調整すると共に、冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が所定の保護設定値まで上昇した場合、膨張弁の弁開度を絞るので、高負荷運転時、冷媒回路の高圧側圧力が保護設定値まで上昇した時点で、膨張弁の弁開度を絞り、蒸発器における冷媒の蒸発温度を下げて負荷の軽減を図ることができるようになる。 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 control means for controlling the compressor and the expansion valve is provided. The control means adjusts the valve opening of the expansion valve so that the degree of superheat of the refrigerant in the evaporator becomes constant, and when the high pressure side pressure rises to a predetermined protection set value based on the high pressure side pressure of the refrigerant circuit , Runode down the valve opening of the expansion valve, during high load operation, when the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit is increased to protection level, throttle valve opening of the expansion valve, the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator The load can be reduced by lowering.
これにより、例えば請求項2の如く制御手段が高圧側圧力が所定の高圧遮断設定値に達した場合に圧縮機の運転を停止させる高圧遮断手段を有する場合に、保護設定値を高圧遮断設定値より低い値に設定することにより、高圧遮断手段により圧縮機が強制停止される状況を回避することが可能となる。
Thus, for example, when the control means has a high-pressure shut-off means for stopping the operation of the compressor when the high-pressure side pressure reaches a predetermined high-pressure cut-off set value as in
また、膨張弁の弁開度を絞ることで冷凍機の冷凍能力は低下するものの、蒸発器における冷媒の蒸発温度とそれに冷却される被冷却空間の温度との温度差が大きくなるために蒸発器における冷却能力は増加することになるため、実際の冷却能力の低下を最小限に抑えて、高負荷運転を回避することができるようになる。特に、高負荷運転時には冷凍システムのCOPも低下するので、負荷の軽減により運転効率の低下も抑えられる。 In addition, although the refrigeration capacity of the refrigerator is reduced by reducing the opening degree of the expansion valve, the temperature difference between the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator and the temperature of the space to be cooled by the evaporator increases. As the cooling capacity of the engine increases, the actual decrease in cooling capacity can be minimized and high-load operation can be avoided. In particular, since the COP of the refrigeration system also decreases during high-load operation, a decrease in operating efficiency can be suppressed by reducing the load.
この場合、請求項1の発明では制御手段により、高圧側圧力が所定の基準値以下に低下するまで膨張弁の弁開度を絞り、高圧側圧力が基準値以下に低下した状態で、高圧側圧力が下降した場合は弁開度を拡張すると共に、当該膨張弁の弁開度を拡張していく過程で高圧側圧力の上昇度合いが所定の規定値以下となった場合には、膨張弁の弁開度を維持し、その状態で高圧側圧力が下降した場合には、膨張弁の弁開度を拡張した後、過熱度一定制御に復帰するように制御することにより、高負荷運転をより精度良く回避することが可能となる。 In this case, in the first aspect of the present invention, the control means throttles the valve opening degree of the expansion valve until the high pressure side pressure drops below a predetermined reference value, and the high pressure side pressure drops below the reference value. When the pressure decreases, the valve opening is expanded, and if the increase in the high-pressure side pressure becomes less than a specified value during the process of expanding the valve opening of the expansion valve, When the valve opening is maintained and the high-pressure side pressure drops in that state, after expanding the valve opening of the expansion valve, control is performed to return to constant superheat control so that high-load operation is further improved. It is possible to avoid with high accuracy.
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。この室外機コントローラ26は、空調用冷媒回路7の高圧側圧力が所定の高圧遮断設定値まで上昇した場合、圧縮機13A及び13Bを強制的に停止させ、所定の復帰設定値まで降下した場合に運転を許容する高圧遮断機能(高圧遮断手段)を有する。尚、この高圧遮断機能は室外機コントローラ26とは別個の高圧遮断装置により構成してもよい。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。この冷凍機コントローラ32は、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側圧力HPが所定の高圧遮断設定値HP1まで上昇した場合、圧縮機37及び54を強制的に停止させ、所定の復帰設定値まで降下した場合に運転を許容する高圧遮断機能(高圧遮断手段)を有する。尚、この高圧遮断機能は冷凍機コントローラ32とは別個の高圧遮断装置により構成してもよい。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)。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。尚、この冷蔵ケースコントローラ50や冷凍ケースコントローラ55と前記冷凍機コントローラ32とにより本発明における制御手段が構成される。
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
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)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。
Here, the
即ち、冷蔵ケース3の庫内温度が高く、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の庫内温度をそれぞれ設定温度に制御すると共に、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(例えば設定温度より低い所定の下限温度より庫内温度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
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)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が規定されている。尚、この設定値の上下には一定のディファレンシャルを有して上限値と下限値が設定されており、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の低圧側圧力LPが上記下限値まで低下した場合には圧縮機37の運転周波数を低周波数に低下させる。
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が下限値まで低下した場合に、圧縮機37の運転周波数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の低圧側圧力の低下は防止される。従って、低圧側圧力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。
In this way, 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、低圧側圧力が上記上限値まで上昇すると、圧縮機37の運転周波数を高周波数に上昇させて運転する。
When all the
(2−1)冷却貯蔵設備用冷媒回路の高負荷運転時の制御1
他方、冷凍機コントローラ32は、例えば冷蔵ケース3の庫内負荷が増大し、或いは、周囲温度が上昇するなどの要因により、冷却貯蔵設備用冷媒回路9が高負荷状態となってその高圧側圧力HPが所定の高圧遮断設定値HP1まで上昇した場合、圧縮機37及び54を強制的に停止させる。これにより、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の保護を行う。そして、高圧側圧力HPが所定の復帰設定値まで降下した場合には圧縮機37及び54の運転を許容するものであるが、係る圧縮機37及び54の強制停止が行われると冷蔵ケース3や冷凍ケース4の庫内冷却が停止してしまうと云う不都合が生じる。
(2-1)
On the other hand, the
そこで、冷凍機コントローラ32には、前記高圧遮断設定値HP1よりも低い値として高圧側圧力HPの保護設定値HP2が予め規定されている。そして、冷却貯蔵設備用冷媒回路9が高負荷状態に陥ってその高圧側圧力HPが保護設定値HP2まで上昇した場合には、その旨、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に通報する。冷凍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、冷凍機コントローラ32から係る通報を受け取ると、膨張弁44、44と膨張弁51の弁開度をそれぞれ絞る。この場合の弁開度は、所定時間当たり所定ステップの割合で段階的に絞る。
In view of this, the
このように膨張弁44、44、51の弁開度が絞られていくことにより、冷蔵用蒸発器43や冷凍用蒸発器49における冷媒の過熱度は上昇し、蒸発温度は低下するので、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の負荷は軽減されて高圧側圧力HPは低下していくことになる。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、冷凍機コントローラ32から高圧側圧力HPのデータを逐次受け取り、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側圧力HPが所定の基準値HP3以下に低下するまで上述の如く膨張弁44、44、51の弁開度を絞っていき、基準値HP3以下となった時点でそのときの弁開度を維持する。
As the opening degree of the
次に、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、高圧側圧力HPが基準値HP3以下に低下し、弁開度を維持している状態で、高圧側圧力HPが下降した場合は膨張弁44、44、51の弁開度を拡張していく。この場合も、所定時間当たり所定ステップの割合で段階的に拡張する。この拡張によって高圧側圧力HPは再び上昇傾向となるが、当該膨張弁44、44、51の弁開度を拡張していく過程で高圧側圧力HPの上昇度合いが所定の規定値dHP以下となった場合には、その時点で膨張弁44、44、51の弁開度を維持する。そして、その状態で高圧側圧力HPが下降した場合には、膨張弁44、44、51の弁開度を拡張した後、前述した通常の過熱度一定制御に復帰する。
Next, the
これにより、高圧遮断機能が働いて圧縮機37、54が強制停止される状況を回避しながら、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高負荷運転を精度良く回避することが可能となる。また、膨張弁44、44、51の弁開度を絞ることで冷凍機の冷凍能力は低下するものの、冷蔵用蒸発器43や冷凍用蒸発器49における冷媒の蒸発温度とそれに冷却される冷蔵ケース3や冷凍ケース4の庫内温度との温度差が大きくなるために各蒸発器43、49における冷却能力は増加することになる。そのため、実際の冷却能力の低下を最小限にすることができる。特に、高負荷運転時には冷媒回路のCOPも低下するので、負荷の軽減により運転効率の低下も抑えられる。
Thus, it is possible to avoid the high load operation of the
(2−2)冷却貯蔵設備用冷媒回路の高負荷運転時の制御2
尚、上述した膨張弁44、44、51の弁開度の制御は更に単純化してもよい。その場合も、冷却貯蔵設備用冷媒回路9が高負荷状態に陥ってその高圧側圧力HPが保護設定値HP2まで上昇した場合には、その旨、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に通報する。冷凍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、冷凍機コントローラ32から係る通報を受け取ると、膨張弁44、44と膨張弁51の弁開度をそれぞれ絞る。この場合の弁開度は、所定時間当たり所定ステップの割合で段階的に絞る。
(2-2)
In addition, you may further simplify control of the valve opening degree of the
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、冷凍機コントローラ32から高圧側圧力HPのデータを逐次受け取り、冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高圧側圧力HPが所定の基準値HP3以下に低下するまで上述の如く膨張弁44、44、51の弁開度を絞っていき、基準値HP3以下となった時点で前述した通常の過熱度一定制御に復帰するように制御する。係る構成によれば比較的簡単な制御で圧縮機37及び54の強制停止を回避しながら冷却貯蔵設備用冷媒回路9の高負荷運転を回避できる。
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。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. 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し、凝縮していく。
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ができるようになる。
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
55 冷蔵ケースコントローラ
DESCRIPTION OF
43
Claims (2)
前記圧縮機と膨張弁を制御する制御手段を備え、 Control means for controlling the compressor and the expansion valve;
該制御手段は、前記蒸発器における冷媒の過熱度が一定となるよう前記膨張弁の弁開度を調整すると共に、前記冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が所定の保護設定値まで上昇した場合、前記高圧側圧力が所定の基準値以下に低下するまで前記膨張弁の弁開度を絞り、前記高圧側圧力が前記基準値以下に低下した状態で、前記高圧側圧力が下降した場合は前記弁開度を拡張すると共に、当該膨張弁の弁開度を拡張していく過程で前記高圧側圧力の上昇度合いが所定の規定値以下となった場合には、前記膨張弁の弁開度を維持し、その状態で前記高圧側圧力が下降した場合には、前記膨張弁の弁開度を拡張した後、前記過熱度一定制御に復帰することを特徴とする冷凍システム。 The control means adjusts the valve opening of the expansion valve so that the degree of superheat of the refrigerant in the evaporator is constant, and the high pressure side pressure is set to a predetermined protection setting value based on the high pressure side pressure of the refrigerant circuit. When the pressure increases, the valve opening of the expansion valve is reduced until the high pressure side pressure drops below a predetermined reference value, and the high pressure side pressure drops while the high pressure side pressure drops below the reference value. In the case where the opening degree of the expansion valve is expanded and the increase degree of the high-pressure side pressure becomes a predetermined specified value or less in the process of expanding the opening degree of the expansion valve, the expansion valve When the valve opening degree is maintained and the high pressure side pressure decreases in this state, the valve opening degree of the expansion valve is expanded, and then the refrigeration system returns to the constant superheat degree control.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003306869A JP4169667B2 (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Refrigeration system |
CNB2004100579881A CN100408946C (en) | 2003-08-29 | 2004-08-27 | Refrigerating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003306869A JP4169667B2 (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Refrigeration system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005076963A JP2005076963A (en) | 2005-03-24 |
JP4169667B2 true JP4169667B2 (en) | 2008-10-22 |
Family
ID=34409830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003306869A Expired - Lifetime JP4169667B2 (en) | 2003-08-29 | 2003-08-29 | Refrigeration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4169667B2 (en) |
-
2003
- 2003-08-29 JP JP2003306869A patent/JP4169667B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005076963A (en) | 2005-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4624223B2 (en) | Refrigeration system | |
JP4123257B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP2004170001A (en) | Refrigerating system | |
JP5033337B2 (en) | Refrigeration system and control method thereof | |
JP2007100987A (en) | Refrigerating system | |
JP4614642B2 (en) | Refrigeration system | |
JP2005241195A (en) | Air conditioning refrigerator | |
KR102303804B1 (en) | Air conditioning system for refrigerating and freezing | |
JP4169638B2 (en) | Refrigeration system | |
JP4660334B2 (en) | Refrigeration system | |
JP4104519B2 (en) | Refrigeration system | |
JP4108003B2 (en) | Refrigeration system | |
EP3686515B1 (en) | Air conditioner | |
JP4353838B2 (en) | Air-conditioning refrigeration equipment | |
JP2007085720A (en) | Refrigeration system | |
JP4169667B2 (en) | Refrigeration system | |
JP2004271123A (en) | Temperature control device for heat exchanger | |
JP4618313B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JP4290025B2 (en) | Air conditioning refrigeration apparatus and control method of air conditioning refrigeration apparatus | |
JP4454324B2 (en) | Booster unit | |
JP4393211B2 (en) | Air conditioning refrigeration apparatus and control method of air conditioning refrigeration apparatus | |
JP2005049064A (en) | Air-conditioning refrigeration unit | |
JP4488767B2 (en) | Air-conditioning refrigeration equipment | |
JP2004271125A (en) | Refrigeration system | |
JP4073375B2 (en) | Refrigeration system and control method of refrigeration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071126 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080318 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080415 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080708 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080805 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4169667 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110815 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120815 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130815 Year of fee payment: 5 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |