JP4169667B2 - 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)。
特開2002−174470号公報
Conventionally, the inside (indoor) of a store such as a convenience store is air-conditioned and air-conditioned by an air conditioner. In addition, there are refrigerated or refrigerated open showcases and showcases with doors (cooling storage facilities) that display and sell products, and these are cooled by the refrigerator (patents). Reference 1).
JP 2002-174470 A

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 claim 2 is characterized in that, in the above invention, 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, and the protection set value is It is a value lower than the high pressure cutoff set 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 claim 2 , the protection set value is set to the high-pressure cut-off set value. By setting the value to a lower value, it is possible to avoid a situation where the compressor is forcibly stopped by the high pressure shut-off means.

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 refrigeration system 1 according to an embodiment to which the present invention is applied. The refrigeration system 1 according to the embodiment includes, for example, air conditioning in a room 2 (in a store) of a convenience store, and the inside (cooled space) of a plurality of refrigeration cases 3 and 3 as cooling storage facilities installed therein. Cooling of the inside of the case 4 (the space to be cooled) is realized.

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 sixth refrigeration cases 3 are installed in the refrigeration case 3, but only two of the first and second refrigeration cases 3 and 3 are shown in the drawing. The refrigeration cases 3 and 3 and the refrigeration case 4 are open showcases whose front and upper surfaces are open, as well as showcases whose openings are freely closed by transparent glass doors. The inside of the refrigerator is cooled to a refrigeration temperature (+ 3 ° C. to + 10 ° C.), chilled foods such as beverages and sandwiches are displayed, and the inside of the freezer case 4 is cooled to a freezing temperature (−10 ° C. to −20 ° C.). Frozen foods and frozen desserts such as ice cream are displayed.

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 conditioning refrigerant circuit 7, and 8 is a refrigerant circuit 9 for cooling storage equipment for cooling the inside of the refrigerator cases 3, 3 and the freezing case 4. Is a cooling device (cooling storage equipment system). The air conditioner 6 includes indoor units 11 and 11 installed on the ceiling of the room 2 and an outdoor unit 12 installed outside the store, and an air-conditioning refrigerant circuit 7 is arranged between them. Has been.

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 conditioning refrigerant circuit 7 includes two compressors (rotary compressors) 13A (frequency control operation by an inverter) and 13B (constant speed operation) installed in an exterior case of the outdoor unit 12, a check valve 5A, 5B, oil separator 10, four-way valve 14, heat source side heat exchanger 16, expansion valve (pressure reducing means comprising an electric expansion valve with adjustable valve opening) 17, 18, 19, and cascade heat exchanger 21, a check valve 22, an accumulator 23, and the like, and use side heat exchangers 27 and 27 installed on the indoor unit 11 side (air conditioning system).

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。   Reference numeral 26 denotes an outdoor unit controller (a controller that constitutes an air-conditioning system control means, which is constituted by a general-purpose microcomputer) for controlling equipment on the outdoor unit 12 side of the air conditioner 6 based on temperature and pressure. Yes, provided in the outdoor unit 12. Reference numeral 24 denotes a blower for ventilating the outside air to the heat source side heat exchanger 16 and is provided at a position corresponding to the heat source side heat exchanger 16 in the outdoor unit 12. This outdoor unit controller 26 forcibly stops the compressors 13A and 13B when the high-pressure side pressure of the air conditioning refrigerant circuit 7 rises to a predetermined high-pressure cutoff set value, and when it drops to a predetermined return set value. It has a high-pressure cutoff function (high-pressure cutoff means) that allows operation. This high-pressure shut-off function may be configured by a high-pressure shut-off device separate from the outdoor unit controller 26. Reference numeral 28 denotes an indoor unit controller (a controller that constitutes an air-conditioning system control means, which is constituted by a general-purpose microcomputer) for controlling equipment on the indoor unit 11 side of the air conditioner 6 based on temperature and pressure. Are provided in the indoor unit 11 (one is not shown). Reference numerals 15 and 15 denote blowers for ventilating the indoor 2 (in-store) air to the use side heat exchangers 27 and 27, provided at positions corresponding to the use side heat exchangers 27 and 27 in the indoor unit 11, respectively. It has been.

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 compressors 13A and 13B are connected in parallel to each other, and the discharge sides of the compressors 13A and 13B are joined via check valves 5A and 5B, respectively, and connected to one inlet of the four-way valve 14 ( Each check valve 5A, 5B has a four-way valve 14 direction as a forward direction). One outlet of the four-way valve 14 is connected to the inlet of the heat source side heat exchanger 16. The heat source side heat exchanger 16 includes an inlet side 16A having a relatively small flow resistance composed of a large number of parallel pipes and an outlet side 16B in which these are aggregated into a small number of parallel pipes or a single pipe. The outlet on the outlet side 16B of the heat source side heat exchanger 16 is connected to the inlet of the expansion valve 18 via the expansion valve 17, and the outlet of the expansion valve 18 is diverted across the indoor unit 11, so that each use side heat It is connected to the inlets of the exchangers 27 and 27.

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 side heat exchangers 27 and 27 are joined, they cross the outdoor unit 12 and are connected to the other inlet of the four-way valve 14. The other outlet of the four-way valve 14 is connected to the accumulator 23 via the check valve 22. It is connected to the. And the exit of this accumulator 23 is connected to the suction side of compressor 13A, 13B. The check valve 22 has a forward direction on the accumulator 23 side.

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 expansion valves 17 and 18 is connected to the inlet of the expansion valve 19, and the outlet of the expansion valve 19 is connected to the inlet of the air conditioning side passage 21 </ b> A of the cascade heat exchanger 21. The outlet of the air conditioning side passage 21A of the cascade heat exchanger 21 is connected to the suction side of the compressors 13A and 13B via an accumulator 23.

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 refrigerant circuit 9 for cooling storage equipment between the outdoor unit 12 and the refrigeration cases 3 and 3 and the refrigeration case 4 installed in the room 2 (inside the store). The refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility includes a first compressor (scroll compressor) 37, a condenser (heat exchanger) 38, and two four-way valves 39, 41 installed in the outer case of the outdoor unit 12. (The flow control means is constituted by these two four-way valves), the check valve 42, the oil separator 31, the receiver tank 36, etc., the refrigeration cases 3, 3 and the refrigeration cases 3, 3 Refrigerating evaporators 43 and 43 for cooling the inside of the refrigerator, expansion valves (electric expansion valves with adjustable valve opening) 44 and 44, electromagnetic valves 46, 46 and 47, check valves 48 (for the cooling storage system) A refrigeration system constituting a part), a freezing evaporator 49 that is installed in the freezing case 4 and cools the inside of the freezing case 4, an expansion valve (an electric expansion valve whose valve opening degree can be adjusted) 51, a solenoid valve 52, 53, second compressor (rotary Presser) 54, check valve 30, and, and a refrigeration system) or the like constituting a part of the oil separator 45 (cooled storage facilities system.

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 outdoor unit 12 side of the cooling device 8 based on temperature and pressure, The outdoor unit 12 is provided. The refrigerator controller 32 forcibly stops the compressors 37 and 54 when the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility rises to a predetermined high-pressure cut-off set value HP1, and reaches a predetermined return set value. It has a high-pressure shut-off function (high-pressure shut-off means) that allows operation when it descends. The high-pressure shut-off function may be configured by a high-pressure shut-off device that is separate from the refrigerator controller 32. Reference numeral 35 denotes a blower for passing outside air through the condenser 38, and is provided at a position corresponding to the condenser 38 of the outdoor unit 12. In addition, 50 is a refrigeration case controller (a controller that constitutes a cooling storage facility system control means, configured by a general-purpose microcomputer) that controls equipment on the refrigeration case 3, 3 side based on temperature and pressure, Refrigerating cases 3 and 3 are respectively provided (one is not shown). Further, 55 is a refrigeration case controller (a controller constituting a cooling storage facility system control means, which is constituted by a general-purpose microcomputer) that controls equipment on the refrigeration case 4 side based on temperature and pressure. 4 is provided. The refrigeration case controller 50, the refrigeration case controller 55, and the refrigerator controller 32 constitute control means in the present invention.

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。   Reference numerals 20 and 20 denote blowers for ventilating the cold air in the refrigerator cases 3 and 3 to the evaporators 43 and 43, respectively. The refrigerators 43 and 43 in the refrigerator cases 3 and 3, respectively. It is provided at the corresponding position. Reference numeral 25 denotes a blower for passing cold air in the refrigerator case 4 through the freezer evaporator 49, and is provided at a position corresponding to the freezer evaporator 49 in the freezer case 4.

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 compressor 37 is connected to one inlet of the four-way valve 39 via the oil separator 31, and one outlet of the four-way valve 39 is connected to the inlet of the condenser 38. The condenser 38 includes an inlet side 38A having a relatively small flow resistance composed of a large number of parallel pipes, and an outlet side 38B in which these are aggregated into a small number of parallel pipes or a single pipe. The outlet on the outlet side 38B of the condenser 38 is connected to the inlet of the receiver tank 36, and the outlet of the receiver tank 36 is connected to one inlet of the four-way valve 41.

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-way valve 41 is connected to the inlet of the case side passage 21 </ b> B of the cascade heat exchanger 21. The cascade heat exchanger 21 exchanges heat between the refrigerant that passes through the air conditioning side passage 21A and the case side passage 21B that are formed inside, thereby cooling the low pressure side of the air conditioning refrigerant circuit 7 and cooling it. The high-pressure side of the storage facility refrigerant circuit 9 is thermally coupled.

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 case side passage 21 </ b> B of the cascade heat exchanger 21 is connected to the other inlet of the four-way valve 39, and the other outlet of the four-way valve 39 is connected to the other inlet of the four-way valve 41. The other outlet of the four-way valve 41 exits from the outdoor unit 12 and branches into the room 2 (inside the store). One of the branched pipes is further branched, and one of the branched pipes is connected to the inlet of the expansion valve 44 via the solenoid valves 47 and 46 in order, and the outlet of the expansion valve 44 is the evaporator for refrigeration of the first refrigeration case 3. 43 is connected to the entrance. The other is connected to the inlet of the expansion valve 44 via the electromagnetic valve 46, and the outlet of the expansion valve 44 is connected to the inlet of the refrigeration evaporator 43 of the second refrigeration case 3.

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 expansion valve 51 via the electromagnetic valve 52, and the outlet of the expansion valve 51 is connected to the inlet of the refrigeration evaporator 49. The solenoid valve 53 is connected in parallel to the series circuit of the solenoid valve 52 and the expansion valve 51.

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 refrigeration evaporator 49 is connected to the suction side of the compressor 54 via the check valve 30 (the check valve 30 is in the forward direction on the compressor 54 side). The compressor 54 is a compressor having a smaller output than the compressor 37, and its discharge side is connected to the suction side of the compressor 37 via an oil separator 45. That is, the compressor 37 and the compressor 54 are connected in series on the refrigerant circuit. The outlets of the refrigeration evaporators 43 and 43 are connected to the outlet side of the oil separator 45 on the discharge side of the compressor 54 after joining. The check valve 48 is connected between the check valve 30 before the compressor 54 and the solenoid valves 46 and 47, and the directions of the solenoid valves 46 and 47 are the forward directions. Further, the check valve 42 is connected between the suction side of the compressor 37 and the pipe that exits the oil separator 31, and the oil separator 31 direction is the forward direction. A predetermined amount of refrigerant such as R-410A and R-404A is sealed in the refrigerant circuits 7 and 9, for example.

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 refrigeration system 1 of the present invention will be described with the above configuration. The compressors 37 and 13A are controlled in operating frequency by an inverter (capacity control), and the compressor 13B and the compressor 54 are operated at a constant speed. The operation of the entire refrigeration system 1 is controlled by a main controller (main control means) 56 composed of a general-purpose microcomputer.

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 main controller 56 is connected to the outdoor unit controller 26, the indoor unit controller 28, the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller 50, and the refrigeration case controller 55 so as to be able to perform data communication. Receive and collect status data. Then, based on the received data, an optimum operation pattern at that time, which will be described later, is determined, and the data relating to this optimum operation pattern and the operation data of each device are stored in the outdoor unit controller 26, the indoor unit controller 28, the refrigerator controller 32, and the refrigerator. The data is transmitted to the case controller 50 and the refrigeration case controller 55. The outdoor unit controller 26, the indoor unit controller 28, the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller 50, and the refrigeration case controller 55 are described later on the basis of the data regarding the optimum operation pattern received from the main controller 56 and the operation data of each device. Perform the action.

(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 main controller 56 determines that the cooling operation of the air conditioner 6 is optimal in summer or the like, the data related to the optimal operation pattern 1 is the outdoor unit controller 26, the indoor unit controller 28, the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller. 50 and the refrigeration case controller 55.

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 outdoor unit controller 26 communicates the one inlet of the four-way valve 14 with one outlet and the other inlet with the other outlet. Further, the expansion valve 17 is fully opened. Then, the compressors 13A and 13B are operated. The outdoor unit controller 26 controls the capacity by adjusting the operating frequency of the compressor 13A.

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 compressors 13A and 13B are operated, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge sides of the compressors 13A and 13B enters the inlet side 16A of the heat source side heat exchanger 16 via the four-way valve 14. Outside air is ventilated by the air blower 24 to the heat source side heat exchanger 16, and the refrigerant dissipates heat here to be condensed and liquefied. That is, in this case, the heat source side heat exchanger 16 functions as a condenser. The liquid refrigerant exits from the outlet side 16B from the inlet side 16A of the heat source side heat exchanger 16 via the outlet side 16B. And after passing the expansion valve 17, it branches. One of the branches reaches the expansion valve 18, where it is throttled to a low pressure (decompression), and then branches into each use side heat exchanger 27, 27 and evaporates there.

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 blowers 15 and 15 through the use side heat exchangers 27 and 27, and the air in the room 2 is cooled by an endothermic action due to evaporation of the refrigerant. Thereby, the room 2 (inside the store) is cooled. The low-temperature gas refrigerant that has exited from the use side heat exchangers 27 and 27 merges, and then passes from the other inlet of the four-way valve 14 to the other outlet, and sequentially passes through the check valve 22 and the accumulator 23, and then enters the compressor 13A. The circulation sucked into the suction side of 13B is repeated. The indoor unit controller 28 blows air to the use side heat exchangers 27 and 27 so that the temperature of the room 2 (inside the store) becomes the set temperature based on the temperature of the use side heat exchangers 27 and 27 and the air temperature sucked into the use side heat exchangers 27 and 27. 15 and 15 are controlled. Information from the indoor unit controller 28 is transmitted to the main controller 56, and the outdoor unit controller 26 controls the operation of the compressors 13A and 13B based on this information.

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 expansion valve 17 reaches the expansion valve 19 where it is throttled to a low pressure (decompression), and then flows into the air conditioning side passage 21A of the cascade heat exchanger 21 where it evaporates. The cascade heat exchanger 21 is cooled by the endothermic action due to the evaporation of the refrigerant in the air-conditioning refrigerant circuit 7 and becomes a low temperature. The low-temperature gas refrigerant exiting the cascade heat exchanger 21 repeats circulation through the accumulator 23 and sucked into the suction sides of the compressors 13A and 13B.

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 outdoor unit controller 26 is configured such that the refrigerant temperature at the entrance / exit of the use side heat exchangers 27, 27, the temperature of the use side heat exchangers 27, 27, the refrigerant temperature at the entrance / exit of the cascade heat exchanger 21, or the cascade heat exchanger. The valve openings of the expansion valves 18 and 19 are adjusted so as to achieve an appropriate degree of superheat based on the temperature of 21.

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 refrigerator controller 32 causes the one inlet of the four-way valve 39 of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility of the cooling device 8 to communicate with one outlet and the other inlet to communicate with the other outlet. Further, the one inlet of the four-way valve 41 is communicated with one outlet, and the other inlet is communicated with the other outlet. Then, the compressor 37 and the compressor 54 are operated. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 37 is separated by the oil separator 31 and then enters the inlet side 38 </ b> A of the condenser 38 through the four-way valve 39. Outside air is also passed through the condenser 38 by the blower 35, and the refrigerant flowing into the condenser 38 dissipates heat and condenses there.

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 inlet side 38A of the condenser 38 reaches the outlet side 38B and exits there. The refrigerant from the condenser 38 enters the receiver tank 36 from the inlet side of the receiver tank 36, and is temporarily stored therein to separate the gas / liquid. The separated liquid refrigerant exits from the outlet of the receiver tank 36, passes through the four-way valve 41, and then enters the case side passage 21 </ b> B of the cascade heat exchanger 21. The refrigerant in the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility that has entered the case-side passage 21B is cooled by the cascade heat exchanger 21 that is at a low temperature due to the evaporation of the refrigerant in the air-conditioning refrigerant circuit 7 as described above, and is further in a supercooled state. Increase.

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 cascade heat exchanger 21 is branched after sequentially passing through the four-way valve 39 and the four-way valve 41, one is further branched, and the other is sequentially passed through the electromagnetic valves 47 and 46 and then the expansion valve 44. After being squeezed there (reduced pressure), it flows into the refrigeration evaporator 43 of the first refrigeration case 3 and evaporates there. The other branched part passes through the electromagnetic valve 46 and reaches the expansion valve 44. After being throttled (decompression), it flows into the refrigerating evaporator 43 of the second refrigerating case 3 and evaporates there. The refrigeration evaporators 43, 43 are respectively ventilated and circulated by the blowers 20, 20, and the air in the refrigeration cases 3, 3 is circulated, and the internal air is cooled by the endothermic action due to the evaporation of the refrigerant. Thereby, the refrigerator cooling of the refrigeration cases 3 and 3 is performed. The low-temperature gas refrigerant exiting the refrigeration evaporators 43, 43 joins and then reaches the outlet side of the oil separator 45 of the compressor 54.

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 cascade heat exchanger 21 passes through the electromagnetic valve 52 and reaches the expansion valve 51. After being throttled (decompression), it flows into the refrigeration evaporator 49 where it evaporates. The internal air of the refrigeration case 4 is also ventilated and circulated by the blower 25 to the freezing evaporator 49, and the internal air is cooled by the endothermic action due to the evaporation of the refrigerant. Thereby, the inside cooling of the freezing case 4 is performed.

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 evaporator 49 passes through the check valve 30 and reaches the compressor 54 where it is compressed and pressure on the outlet side of the refrigerating evaporators 43 and 43 (low pressure side pressure of the refrigerating system). After the pressure has been increased to about 50 ° C., the oil is discharged from the compressor 54, and the oil is separated by the oil separator 45, and then merges with the refrigerant from the refrigeration evaporators 43 and 43. The merged refrigerant repeats circulation that is sucked into the suction side of the compressor 37.

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 refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility can be supercooled by the low pressure side refrigerant of the air conditioning refrigerant circuit 7 flowing through the air conditioning side passage 21A of the cascade heat exchanger 21, the refrigeration case 3, 3 and the cooling capacity in the evaporators 43, 43, 49 of the refrigeration case 4 and the operation efficiency of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility are improved. In this case, since the refrigerant on the high pressure side of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility flows into the case side passage 21B of the cascade heat exchanger 21 via the condenser 38, the degree of superheat of the air conditioning refrigerant circuit 7 is also in an appropriate range. Can be maintained.

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 refrigeration evaporator 49 of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is lower than the refrigerant discharged from the refrigeration evaporators 43 and 43 because its evaporation temperature is lowered, but the refrigeration evaporation. Before being merged with the refrigerant discharged from the coolers 43, 43, the compressor 54 compresses and pressurizes the interior of the refrigeration cases 3, 3 and the freezing case 4 smoothly by the respective evaporators 43, 43, 49. While cooling, the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 37 of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility can be adjusted so that the operation can be performed without any trouble.

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 refrigeration case controller 50 is the temperature inside the refrigeration cases 3 and 3 (actual temperature of the space to be cooled), the discharge cold air temperature through the refrigeration evaporators 43 and 43, or the suction to the refrigeration evaporators 43 and 43. Based on the cold air temperature, the refrigerant temperature on the outlet side of the refrigeration evaporator 43, or the temperature of the refrigeration evaporator 43, the valve openings of the expansion valves 44 and 44 are adjusted. Thereby, the superheat degree of the refrigerant in each of the refrigeration evaporators 43 and 43 is set to an appropriate value (constant superheat degree) while keeping the inside of the refrigerators of the refrigeration cases 3 and 3 at the above-described refrigeration temperature.

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 refrigeration case 3 is high and cooling is necessary, the refrigeration case controller 50 increases the valve opening degree of the expansion valve 44 corresponding to the refrigeration evaporator 43 of the refrigeration case 3 to refrigerate. More refrigerant flows through the evaporator 43. When the internal temperature of the refrigeration case 3 is low and cooling is not required much, the valve opening of the expansion valve 44 is reduced to reduce the amount of refrigerant flowing into the refrigeration evaporator 43. Thereby, while controlling the internal temperature of each refrigeration case 3 and 3 to each setting temperature, the superheat degree of the refrigerant | coolant in the evaporator 43 for refrigeration is kept constant, and when cooling is unnecessary (for example, lower than setting temperature) The expansion valve 44 is finally closed when the internal temperature falls below a predetermined lower limit temperature).

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 refrigeration case 4, the temperature of the discharged cold air passing through the refrigeration evaporator 49, the temperature of the suction cold air into the refrigeration evaporator 49, the refrigerant temperature on the outlet side of the refrigeration evaporator 49, Alternatively, the valve opening of the expansion valve 51 is adjusted based on the temperature of the freezing evaporator 49. As a result, while maintaining the inside of the freezing case 4 to be cooled to the above-described freezing temperature, an appropriate degree of superheat (constant superheat) is obtained. The control of the expansion valve 51 is the same as that of the expansion valve 43 described above.

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 refrigerator controller 32 controls the operating frequency (capacity) of the compressor 37 based on the low pressure LP of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility. In this case, a set value for the low pressure side pressure defined in advance is defined in the refrigerator controller 32. An upper limit value and a lower limit value are set above and below the set value with a certain differential, and compression is performed when the low-pressure side pressure LP of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility decreases to the lower limit value. The operating frequency of the machine 37 is lowered to a low frequency.

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 refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is reduced to the lower limit value, the refrigerant inflow amount to the refrigeration evaporator 43 of the refrigeration case 3 is reduced by lowering the operating frequency of the compressor 37. Therefore, the cooling capacity is also reduced. As a result, the refrigeration case controller 50 controls the expansion valve 44 so as to expand the valve opening, so that a decrease in the low-pressure side pressure of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is prevented. Therefore, the COP of the compressor 37 is prevented from decreasing due to the decrease in the low-pressure side pressure.

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 expansion valves 44, 44, 51 are fully closed and the low-pressure side pressure LP is lowered to an extremely low value, the compressor 37 is stopped. Thereafter, if any one of the expansion valves 44, 44, 51 is opened and the low pressure side pressure rises, the refrigerator controller 32 starts the compressor 37, and when the low pressure side pressure rises to the upper limit value, the compressor 37 The operation frequency is increased to a high frequency.

(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) Control 1 during high load operation of refrigerant circuit for cooling storage facility 1
On the other hand, the refrigerator controller 32 is configured so that the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility becomes in a high load state due to factors such as an increase in the internal load of the refrigeration case 3 or an increase in the ambient temperature. When HP rises to a predetermined high pressure cutoff set value HP1, the compressors 37 and 54 are forcibly stopped. Thereby, the refrigerant circuit 9 for cooling storage facilities is protected. When the high pressure side pressure HP is lowered to a predetermined return setting value, the operation of the compressors 37 and 54 is permitted. However, when the compressors 37 and 54 are forcibly stopped, the refrigeration case 3 or There arises an inconvenience that cooling of the inside of the freezing case 4 is stopped.

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 refrigerator controller 32 predefines a protection set value HP2 for the high pressure side pressure HP as a value lower than the high pressure cutoff set value HP1. And when the refrigerant circuit 9 for cooling storage facilities falls into a high load state and the high-pressure side pressure HP rises to the protection set value HP2, it notifies the refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 to that effect. When receiving the notification from the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 reduce the opening degrees of the expansion valves 44 and 44 and the expansion valve 51, respectively. In this case, the valve opening is gradually reduced at a predetermined step rate per predetermined time.

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 expansion valves 44, 44, 51 is reduced in this way, the degree of superheat of the refrigerant in the refrigeration evaporator 43 and the refrigeration evaporator 49 increases, and the evaporation temperature decreases. The load on the storage facility refrigerant circuit 9 is reduced, and the high-pressure side pressure HP decreases. The refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 sequentially receive the data of the high pressure side pressure HP from the refrigerator controller 32, and the above described until the high pressure side pressure HP of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility falls below a predetermined reference value HP3. In this manner, the valve openings of the expansion valves 44, 44, 51 are reduced, and the valve opening at that time is maintained when the expansion valve 44, 44, 51 is reduced to a reference value HP3 or less.

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 refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 have the expansion valve 44 when the high pressure side pressure HP decreases while the high pressure side pressure HP decreases to the reference value HP3 or less and the valve opening degree is maintained. , 44 and 51 are expanded. Also in this case, expansion is performed in stages at a rate of a predetermined step per predetermined time. By this expansion, the high pressure side pressure HP tends to increase again, but in the process of expanding the valve opening degree of the expansion valves 44, 44, 51, the increase degree of the high pressure side pressure HP becomes equal to or less than a predetermined specified value dHP. In that case, the valve openings of the expansion valves 44, 44, 51 are maintained at that time. When the high pressure side pressure HP decreases in this state, the valve opening degree of the expansion valves 44, 44, 51 is expanded, and then the normal superheat degree constant control described above is restored.

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 refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility with high accuracy while avoiding the situation where the compressors 37 and 54 are forcibly stopped due to the high pressure cutoff function. Although the refrigerating capacity of the refrigerator is reduced by reducing the opening degree of the expansion valves 44, 44, 51, the evaporating temperature of the refrigerant in the refrigerating evaporator 43 and the refrigerating evaporator 49 and the refrigerating case cooled to it. 3 and the internal temperature of the freezing case 4 increase, so that the cooling capacity of each of the evaporators 43 and 49 increases. For this reason, a decrease in actual cooling capacity can be minimized. In particular, since the COP of the refrigerant circuit also decreases during high load operation, a decrease in operating efficiency can be suppressed by reducing the load.

(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) Control 2 during high load operation of refrigerant circuit for cooling storage facility 2
In addition, you may further simplify control of the valve opening degree of the expansion valve 44, 44, 51 mentioned above. Also in this case, when the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility falls into a high load state and the high pressure side pressure HP rises to the protection set value HP2, this is notified to the refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55. . When receiving the notification from the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 reduce the opening degrees of the expansion valves 44 and 44 and the expansion valve 51, respectively. In this case, the valve opening is gradually reduced at a predetermined step rate per predetermined time.

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 refrigeration case controller 50 and the refrigeration case controller 55 sequentially receive the data of the high pressure side pressure HP from the refrigerator controller 32, and the above described until the high pressure side pressure HP of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility falls below a predetermined reference value HP3. As described above, the valve opening degree of the expansion valves 44, 44, 51 is reduced, and control is performed so as to return to the normal superheat degree constant control described above when the reference value HP3 or less is reached. According to such a configuration, the high load operation of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility can be avoided while avoiding the forced stop of the compressors 37 and 54 with relatively simple control.

(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 main controller 56 determines that the heating operation of the air conditioner 6 is optimal, the data regarding the optimal operation pattern 2 includes the outdoor unit controller 26, the indoor unit controller 28, the refrigerator controller 32, the refrigeration case controller 50, and the refrigeration case controller 50. It is transmitted to the case controller 55.

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 outdoor unit controller 26 switches so that one inlet of the four-way valve 14 communicates with the other outlet and the other inlet communicates with one outlet. The expansion valve 17 is fully closed and the expansion valve 18 is fully opened. Then, the compressors 13A and 13B are operated. When the compressors 13A and 13B are operated, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge sides of the compressors 13A and 13B enters the use-side heat exchangers 27 and 27 through the four-way valve 14 from the oil separator 10. The air in the room 2 (inside the store) is ventilated by the blowers 15 and 15 through the use side heat exchangers 27 and 27 as described above, and the refrigerant dissipates heat and heats the air in the room 2 while condensing itself. Liquefaction. Thereby, the room 2 (inside the store) is heated.

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 side heat exchangers 27, 27 exits from the use side heat exchangers 27, 27, passes through the expansion valve 18, reaches the expansion valve 19, where it is throttled to a low pressure (decompression), and then cascaded. After flowing into the air conditioning side passage 21A of the heat exchanger 21 and evaporating and absorbing heat there, the circulation is repeated through the accumulator 23 and sucked into the suction sides of the compressors 13A and 13B.

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 outdoor unit controller 26 adjusts the valve opening degree of the expansion valve 19 based on the refrigerant temperature at the inlet / outlet of the cascade heat exchanger 21 or the temperature of the cascade heat exchanger 21 so that the degree of superheat is appropriate. The indoor unit controller 28 also blows air to the use side heat exchangers 27 and 27 so that the temperature of the room 2 (inside the store) is set to the set temperature based on the temperature of the use side heat exchanger 27 and the air temperature sucked into the use side heat exchanger 27. 15 and 15 are controlled. Further, the operation of the compressors 13A and 13B is controlled by the outdoor unit controller 26 as described above.

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 refrigerator controller 32 switches the one-way inlet 39 of the four-way valve 39 of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility of the cooling device 8 to communicate with the other outlet, and the other inlet communicates with one outlet. The one inlet 41 is switched to communicate with the other outlet, and the other inlet is communicated with one outlet. The other solenoid valves and the like are the same as in the cooling operation described above. That is, the electromagnetic valves 46, 46, 47 and 52 are opened, and the compressors 37 and 54 are operated.

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 compressor 37 sequentially passes through the four-way valves 39 and 41 and first enters the case-side passage 21B of the cascade heat exchanger 21. That is, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 37 is directly supplied to the case side passage 21 </ b> B of the cascade heat exchanger 21 before going to the condenser 38. Since the refrigerant of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility that has entered the case side passage 21B dissipates heat in the cascade heat exchanger 21, it is cooled by the refrigerant of the air conditioning refrigerant circuit 7 that evaporates in the air conditioning side passage 21A as described above. Deliver heat. As a result, the refrigerant in the air conditioning refrigerant circuit 7 pumps up the waste heat of the refrigerant in the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility.

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 case side passage 21B of the cascade heat exchanger 21 then enters the inlet side 38A of the condenser 38 via the four-way valve 39. Outside air is also passed through the condenser 38 by the blower 35, and the refrigerant flowing into the condenser 38 dissipates heat and condenses there.

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 inlet side 38A of the condenser 38 reaches the outlet side 38B and exits there. The refrigerant from the condenser 38 enters the receiver tank 36 from the inlet side of the receiver tank 36, and is temporarily stored therein to separate the gas / liquid. The separated liquid refrigerant exits from the outlet of the receiver tank 36, passes through the four-way valve 41, and then branches, and goes to the electromagnetic valves 46, 47, and 52 as described above.

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 refrigerant circuit 7 of the air conditioner 6, the waste heat of the high-pressure side refrigerant of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is recovered by the cascade heat exchanger 21 and the air conditioning refrigerant circuit 7. It becomes possible to convey to the use side heat exchangers 27, 27. As a result, the heating capacity of the air conditioner 6 can be improved, and the efficiency of the refrigeration system 1 that cools the indoor air conditioning and the refrigeration cases 3 and 3 and the refrigeration case 4 as a whole is improved. Energy saving can be achieved.

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 refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is passed through the cascade heat exchanger 21 before the condenser 38, the waste heat recovery from the high pressure side refrigerant of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is performed. The heating capacity in the use side heat exchangers 27 and 27 of the air conditioning refrigerant circuit 7 can be further improved.

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 store 2 is relatively warm, the outdoor unit controller 26 reduces the refrigerant flow rate by reducing the valve opening of the expansion valve 19, so that cascade heat exchange is performed. However, in the present invention, the refrigerant on the high pressure side of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is passed through the cascade heat exchanger 21 and then condensed. Therefore, when the heat radiation amount of the refrigerant in the cascade heat exchanger 21 of the cooling storage facility refrigerant circuit 9 becomes excessive during the heating operation of the air conditioning refrigerant circuit 7, the condenser 38. The excess amount of heat is released at. As a result, a stable waste heat recovery operation can be realized.

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-way valves 39 and 41, and the cooling air circuit 7 is connected to the condenser 38 and the outlet of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility during the cooling operation and the heating operation. The flow direction of the refrigerant flowing through the receiver tank 36 is the same. As a result, the pressure loss of the refrigerant flowing in the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility is reduced compared to the case where the refrigerant flows in the condenser 38 and the receiver tank 36 are opposite between the cooling operation and the heating operation. It becomes possible to prevent or suppress, and efficient operation becomes possible. In particular, since the flow path is switched by the two four-way valves 39, 41, the configuration of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility can be simplified.

(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 outdoor unit controller 26 determines the compressor 13B based on the indoor temperature information. The operating frequency is lowered and the heating capacity is lowered. On the other hand, even if such control is performed and an excessive amount of heat is released in the condenser 38 as described above, the heat radiation in the cascade heat exchanger 21 of the refrigerant circuit 9 for the cooling storage facility of the cooling device 8 is reduced. In a situation that is hardly required, the heating capacity of the air conditioner 6 becomes excessive with the circuit of FIG.

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 refrigerator controller 32 switches the four-way valves 39 and 41 from the state shown in FIGS. That is, in this case, the refrigerator controller 32 switches the four-way valve 39 so that the one inlet communicates with one outlet and the other inlet communicates with the other outlet. The one-way inlet of the four-way valve 41 is switched to one outlet and the other inlet is switched to communicate with the other outlet.

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 compressor 37 passes through the condenser 38 and dissipates heat in the same manner as in FIG. 1, and then flows into the cascade heat exchanger 21, so that the air-conditioning refrigerant circuit 7 can be avoided from being overheated by the cascade heat exchanger 21.

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 refrigeration evaporator 43 can be measured regardless of the inside temperature TP and the set temperature TS, the change control of the set value LPS is based on the evaporating temperature and the set temperature. You may go. Further, in the above embodiment, the compressors 37 and 13A are controlled in capacity by controlling the operation frequency by an inverter. However, the meaning of capacity control is not limited to this, and a plurality of compressors are connected in parallel (for example, a plurality of constants). This includes the case of switching the number of units operated by parallel connection of high-speed compressors, parallel connection of one constant-speed compressor and one inverter-controlled compressor, or controlling the operation frequency in addition to that.

本発明を適用した実施例の冷凍システムの冷媒回路を含むシステム構成を説明する図である(空気調和機の冷房運転時)。It is a figure explaining the system configuration containing the refrigerant circuit of the refrigerating system of the example to which the present invention is applied (at the time of cooling operation of the air conditioner). 本発明を適用した実施例の冷凍システムの空気調和機の暖房運転を説明する図である。It is a figure explaining the heating operation of the air conditioner of the refrigeration system of the Example to which this invention is applied. 本発明を適用した実施例の冷凍システムの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場合の運転を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement when hardly radiating heat in the cascade heat exchanger of the cooling device at the time of the heating operation of the air conditioner of the refrigeration system of the Example to which this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

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 SYMBOLS 1 Refrigeration system 3 Refrigeration case 4 Refrigeration case 6 Air conditioner 7 Air-conditioning refrigerant circuit 8 Cooling device 9 Refrigerating circuit for cooling storage equipment 13A, 13B, 37, 54 Compressor 14 Four-way valve 16 Heat source side heat exchanger 21 Cascade heat exchange 28 Use side heat exchanger 32 Refrigerator controller 38 Condenser 39, 41 Four-way valve (flow path control means)
43 Refrigerating evaporator 44, 51 Expansion valve 49 Refrigerating evaporator 50 Refrigerating case controller 55 Refrigerating case controller

Claims (2)

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、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,
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.
前記制御手段は、前記高圧側圧力が所定の高圧遮断設定値に達した場合に前記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、前記保護設定値は前記高圧遮断設定値より低い値であることを特徴とする請求項1の冷凍システム。The control means includes high pressure cutoff means for stopping the operation of the compressor when the high pressure side pressure reaches a predetermined high pressure cutoff set value, and the protection set value is lower than the high pressure cutoff set value. The refrigeration system of claim 1, wherein
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