CN100520228C - 冷冻系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷冻系统，该冷冻系统可有效地消除由压缩机运行控制的更新时间长所导致的效率恶化。该冷冻系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、及蒸发器构成制冷剂回路，具有由该蒸发器冷却的被冷却空间，根据上述压缩机的低压侧压力和设定压力控制该压缩机的容量，同时，按预定周期根据上述被冷却空间的温度与设定温度的偏差改变上述设定压力；其中：根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，与上述预定周期无关地将上述设定压力改变成预定值，控制上述压缩机的容量。

Description

冷冻系统

技术领域

本发明涉及一种例如在店铺等内进行室内空气调节、冷却储藏设备的箱内冷却的冷冻系统。

背景技术

过去，小型自选商店等店铺的店内由空调机进行制冷采暖空气调节(空气调节)。另外，在店内设置有陈列销售商品的冷藏或冷冻用开放式商品陈列橱、带门的商品陈列橱(冷却储藏设备)，它们由冷冻机进行箱内冷却(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本特开2002-174470号公报

冷却上述冷却储藏设备等的箱内(被冷却空间)的蒸发器与压缩机、冷凝器及膨胀阀等减压装置一起构成制冷剂回路。另外，上述压缩机可通过运行频率的控制等进行容量控制，同时，上述膨胀阀由阀开度可调整的温度膨胀阀、电动膨胀阀构成，并以使蒸发器的制冷剂的过热度成为一定的方式受到控制。

因此，在箱内冷却充分的场合，减小膨胀阀的阀开度，从而压缩机的低压侧压力下降。当该低压侧压力平均地成为较低状况时，压缩机的COP下降，运行效率恶化。为此，在已有技术中，设有设定压力，在使上述低压侧压力下降到设定于该设定压力的上下的上限值和下限值中的下限值的场合，使压缩机的运行频率下降，降低容量，朝扩大膨胀阀的阀开度的方向控制，同时，根据由蒸发器冷却的被冷却空间的温度与该被冷却空间的设定温度的温度偏差，改变上述设定压力。

另一方面，因被冷却空间的门的开闭、商品进出等而使得被冷却空间内的温度产生剧烈变动，所以，与该被冷却空间的设定温度的温度偏差也剧烈变动，存在压缩机控制变得困难的问题。为此，在已有技术中，被冷却空间内的温度被作为在一定间隔内的平均值加以处理，从而抑制温度偏差的变动。

因此，在进行平均化期间，被冷却空间的温度并不随时反映到运行控制中，实际温度按比设定温度低的状态持续，导致运行效率的下降。

发明内容

本发明就是为了解决已有技术的问题而作出的，其目的在于提供一种冷冻系统，该冷冻系统可有效地消除由被冷却空间平均温度的更新时间长所导致的压缩机运行效率的恶化。

本发明的冷冻系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、及蒸发器构成制冷剂回路，具有由该蒸发器冷却的被冷却空间，根据上述压缩机的低压侧压力和设定压力控制该压缩机的容量，同时，按预定周期根据上述被冷却空间的温度与设定温度的偏差改变上述设定压力；其中：根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，与上述预定周期无关地将上述设定压力改变成预定值，控制上述压缩机的容量。

技术方案2的发明的冷冻系统在上述发明的基础上还具有这样的特征，即，根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，将上述温度偏差改写为预定值进行记录。

技术方案3的发明的冷冻系统在上述发明的基础上还具有这样的特征，即，根据上述被冷却空间的温度超过预定温度的信号，记录实际的温度偏差。

技术方案4的发明的冷冻系统在技术方案1～技术方案3的各发明的基础上还具有这样的特征，即，停止上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却，进行上述压缩机的容量控制后，记录实际的温度偏差。

技术方案5的发明的冷冻系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、及多个蒸发器构成制冷剂回路，具有多个由这些蒸发器冷却的被冷却空间，根据上述压缩机的低压侧压力和设定压力控制该压缩机的容量，同时，按预定周期根据上述被冷却空间的温度与设定温度的偏差中的最大温度偏差改变上述设定压力；其中：根据所有上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，与上述预定周期无关地将上述设定压力改变成预定值，控制上述压缩机的容量。

技术方案6的发明的冷冻系统在上述发明的基础上还具有这样的特征，即，根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，将对应的上述温度偏差改写为预定值进行记录。

技术方案7的发明的冷冻系统在上述发明的基础上还具有这样的特征，即，根据上述被冷却空间的温度超过预定温度的信号，记录与该被冷却空间对应的实际温度偏差。

技术方案8的发明的冷冻系统在技术方案5～技术方案7的各发明的基础上还具有这样的特征，即，停止所有的上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却，进行上述压缩机的容量控制后，记录所有实际温度偏差。

本发明在停止蒸发器对被冷却空间的冷却时，将上述温度偏差置换成预定值进行记录，根据所有蒸发器停止对被冷却空间的冷却的信号，将上述温度偏差反映到上述设定压力。这样，例如根据蒸发器停止对被冷却空间的冷却的信号，在提高上述设定压力的方向改变该设定压力，所以，可与预定周期无关地降低压缩机运行频率，朝扩大阀开度的方向控制，促进低压侧压力的上升。因此，通过防止冷藏设备内的过冷并消除压缩机低压侧压力下降的问题，可改善压缩机的COP，提高冷冻系统的运行效率。

附图说明

图1为说明适用本发明的实施例的空调机制冷运行时的、包含制冷剂回路的冷冻系统构成的图。

图2为说明适用本发明的实施例的空调机采暖运行时的、包含制冷剂回路的冷冻系统构成的图。

图3为说明适用本发明的实施例的、在空调机采暖运行中基本上不需要阶式热交换器的散热时的、包含制冷剂回路的冷冻系统构成的图。

图4为涉及适用本发明的冷冻系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的实施形式。图1为说明适用本发明实施例的冷冻系统1的包含制冷剂回路的系统结构图。实施例的冷冻系统1用于实现例如小型自选商店的店内2的空气调节，以及用于实现作为设置于该处的冷却储藏设备的多台冷藏箱3的箱内、冷冻箱4的箱内的冷却。

在实际的小型自选商店等中设置有多台冷藏箱3，但在附图中仅示出第1和第2冷藏箱3这两台冷藏箱。另外，这些冷藏箱3、冷冻箱4除了前面、上面开口的开放式商品陈列橱外，还可以是通过透明玻璃门的自由开关而对开口进行封闭的商品陈列橱，各冷藏箱3的箱内被冷却到冷藏温度(+3℃～+10℃)，陈列饮料、三明治等冷藏食品，同时，冷冻箱4的箱内被冷却到冷冻温度(-10℃～-20℃)，陈列冷冻食品、冰淇淋等冰制食品。

符号6为具有空调用制冷剂回路7的空调机(空调系统)，符号8为具有用于冷却上述冷藏箱3、冷冻箱4的箱内的冷却储藏设备用制冷剂回路9的冷却装置(冷却储藏设备系统)。空调机6由设置于店内2的顶棚等的室内机11和设置于店外的室外单元12构成，在它们之间用配管构成空调用制冷剂回路7。

该空调用制冷剂回路7由设置于室外单元12的外壳内的二台压缩机13A(由变频器进行频率控制运行)和13B(恒速运行)、单向阀5A和5B、油分离器10、四通阀14、热源侧热交换器16、膨胀阀(由可调整阀开度的电动膨胀阀构成的减压器)17、18和19、阶式热交换器21、单向阀22、储存器23等、以及设置于室内机11侧的利用侧热交换器27构成系统。

符号26为用于根据温度、压力来控制空调机6的室外单元12侧的设备的室外机控制器(由通用的微机构成)，设于室外单元12中。另外，符号24为用于使外部空气通风到热源侧热交换器16的鼓风机，设于室外单元12内的与热源侧热交换器16对应的位置。符号28为用于根据温度、压力来控制空调机6的室内机11侧的设备的室内机控制器(由通用的微机构成)，分别设于室内机11中(一方未在图中示出)。另外，符号15为用于将店内2的空气通风到利用侧热交换器27的鼓风机，分别设置到室内机11内的与利用侧热交换器27对应的位置。

压缩机13A和13B相互并联，各压缩机13A、13B的排出侧分别通过单向阀5A、5B汇合，并通过油分离器10连接到四通阀14的一方入口。单向阀5A和5B以四通阀14方向为正方向。另外，四通阀14的一方出口连接到热源侧热交换器16的入口。该热源侧热交换器16由入口侧16A和出口侧16B构成；该入口侧16A由很多个并列配管构成，流路阻力较小；该出口侧16B将这些很多个并列配管集约成少数的并列配管或单个配管。该热源侧热交换器16的出口侧16B的出口通过膨胀阀17连接到膨胀阀18的入口，膨胀阀18的出口在室内机11进行分流，连接到各利用侧热交换器27的入口。

各利用侧热交换器27的出口汇合后，到达室外单元12，连接到四通阀14的另一方入口，四通阀14的另一方出口通过单向阀22连接到储存器23。然后，该储存器23的出口连接到压缩机13A、13B的吸入侧。单向阀22以储存器23侧为正方向。

另外，膨胀阀17与18间的配管连接到膨胀阀19的入口，膨胀阀19的出口连接到阶式热交换器21的空调侧通道21A的入口。该阶式热交换器21的空调侧通道21A的出口通过储存器23连接到压缩机13A、13B的吸入侧。

另一方面，冷却装置8在上述室外单元12与设置于店内2的冷藏箱3和冷冻箱4之间，通过配管构成冷却储藏设备用制冷剂回路9。该冷却储藏设备用制冷剂回路9包括设置于室外单元12的外壳内的第1压缩机37，冷凝器(热交换器)38，二个四通阀39和41，单向阀42，油分离器31，接收箱36等，设置于冷藏箱3内并分别对冷藏箱3的箱内进行冷却的冷藏用蒸发器43，膨胀阀(可调整阀开度的电动膨胀阀)44，电磁阀46和47，单向阀48，设置于冷冻箱4内并对冷冻箱4的箱内进行冷却的冷冻用蒸发器49，膨胀阀(可调整阀开度的电动膨胀阀)51，电磁阀52和53，第2压缩机54，以及单向阀30和油分离器45等。

符号32为根据温度、压力来对冷却装置8的室外单元12侧设备进行控制的冷冻机控制器(由通用的微机构成)，设于室外单元12中。另外，符号35为用于使外部空气通风到冷凝器38的鼓风机，设于室外单元12的与冷凝器38对应的位置。另外，符号50为根据温度、压力来控制冷藏箱3侧的设备的冷藏箱控制器(由通用的微机构成)，分别设于冷藏箱3中(一方未在图中示出)。而且，由该冷藏箱控制器50和上述冷冻机控制器32构成本发明的控制装置。另外，符号55为根据温度、压力来控制冷冻箱4侧的设备的冷冻箱控制器(为构成冷却储藏设置系统控制单元的控制器，由通用的微机构成)，设于冷冻箱4中。

另外，符号20为用于将各冷藏箱3的箱内冷气通风到冷藏用蒸发器43的鼓风机，分别设于与冷藏箱3内的各冷藏用蒸发器43对应的位置。符号25为用于将冷冻箱4的箱内冷气通风到冷冻用蒸发器49的鼓风机，设于冷冻箱4内的与冷冻用蒸发器49对应的位置。

压缩机37的排出侧通过油分离器31连接到四通阀39的一方入口，该四通阀39的一方出口连接到冷凝器38的入口。该冷凝器38由入口侧38A和出口侧38B构成；该入口侧38A由很多个并列配管构成，流路阻力较小；该出口侧38B将这些很多个并列配管集约成少数的并列配管或单个配管。该冷凝器38的出口侧38B的出口连接到接收箱36的入口，该接收箱36的出口连接到四通阀41的一方入口。

四通阀41的一方出口连接到阶式热交换器21的箱侧通道21B的入口。阶式热交换器21使分别通过构成于内部的空调侧通道21A和箱侧通道21B的制冷剂相互热交换，这样，空调用制冷剂回路7的低压侧与冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧进行热接合。分别通过空调侧通道21A和箱侧通道21B的制冷剂的流动成为逆流。

阶式热交换器21的箱侧通道21B的出口连接到四通阀39的另一方入口，该四通阀39的另一方出口连接到四通阀41的另一方入口。该四通阀41的另一方出口从室外单元12出来，进入到店内2分支。分支的一方配管进一步分支，其分支的一方依次通过电磁阀47、46、连接到膨胀阀44的入口，膨胀阀44的出口连接到第一冷藏箱3的冷藏用蒸发器43的入口。分支的另一方通过电磁阀46连接到膨胀阀44的入口，膨胀阀44的出口连接到第二冷藏箱3的冷藏用蒸发器43的入口。

进入到店内2分支的另一方配管通过电磁阀52连接到膨胀阀51的入口，膨胀阀51的出口连接到冷冻用蒸发器49的入口。电磁阀53与电磁阀52和膨胀阀51的串联回路并联，连接电磁阀52的入口和膨胀阀51的出口。

冷冻用蒸发器49的出口通过单向阀30连接到压缩机54的吸入侧。单向阀30以压缩机54侧为正方向。该压缩机54为输出比压缩机37小的压缩机，其排出侧通过油分离器45连接到压缩机37的吸入侧。即，压缩机37与压缩机54在制冷剂回路上串联。冷藏用蒸发器43的出口汇合后，连接到配置于压缩机54的排出侧的油分离器45的出口侧。另外，单向阀48连接到压缩机54的单向阀30前侧和电磁阀46、47之间，以电磁阀46、47方向为正方向。另外，单向阀42连接到压缩机37的吸入侧与从油分离器31出来的配管之间，以油分离器31方向为正方向。在制冷剂回路7、9内封入预定量的例如R-410A、R-404A等制冷剂。

下面说明以上结构的本发明的冷冻系统1的动作。上述压缩机37和13A通过由变频器控制其运行频率，从而进行容量控制，压缩机13B和压缩机54按恒速运行。另外，冷冻系统1整体的动作由主控制器(主控制单元)56控制，该主控制器56由通用微机构成。

在这里，主控制器56可与上述室外机控制器26、室内机控制器28、冷冻机控制器32、冷藏箱控制器50、及冷冻箱控制器55进行数据通信地连接，从各控制器接收与现在运行状态相关的数据并加以收集。然后，根据接收数据决定在后述的该时刻的最佳运行模式，将与该最佳运行模式相关的数据和各设备的运行数据发送到室外机控制器26、室内机控制器28、冷冻机控制器32、冷藏箱控制器50、及冷冻箱控制器55。室外机控制器26、室内机控制器28、冷冻机控制器32、冷藏箱控制器50、及冷冻箱控制器55，根据从主控制器56接收到的与最佳运行模式相关的数据和各设备的运行数据，进行后述的控制动作。

(1)最佳运行模式1：空调机的制冷运行(图1)

首先，当在夏天等由主控制器56判断空调机6最适于制冷运行时，将与最佳运行模式1相关的数据发送到室外机控制器26、室内机控制器28、冷冻机控制器32、冷藏箱控制器50、及冷冻箱控制器55。

根据接收数据，室外机控制器26使四通阀14的油分离器10出口侧的入口连通到热源侧热交换器16入口侧的出口，使另一方入口连通到另一方出口。另外，使膨胀阀17为全开状态。然后，使压缩机13A和13B运行。室外机控制器26调整压缩机13A的运行频率、进行能力控制。

当压缩机13A和13B运行时，从压缩机13A和13B的排出侧排出的高温高压的气体制冷剂经过四通阀14进入到热源侧热交换器16的入口侧16A。由鼓风机24将外部空气通风到该热源侧热交换器16，制冷剂在此散热、进行冷凝液化。即，在该情况下，热源侧热交换器16作为冷凝器起作用。该液体制冷剂从热源侧热交换器16的入口侧16A经过出口侧16B从该出口侧16B出来。然后，经过膨胀阀17后分支。分支了的一方到达膨胀阀18，在该处受到节流而减压后，分支流到各利用侧热交换器27，并在该处蒸发。

由鼓风机15使店内2的空气通风到该利用侧热交换器27，由制冷剂蒸发而产生的吸热作用冷却店内2的空气。由此，进行店内2的冷气供给。从利用侧热交换器27出来的低温气体制冷剂汇合后，从四通阀14的另一方入口流到另一方出口，依次经过单向阀22、储存器23，而后被吸入到压缩机13A和13B的吸入侧，反复进行这样的循环。室内机控制器28根据利用侧热交换器27的温度、吸入到该处的空气温度，以使店内2的温度为设定温度的方式控制对利用侧热交换器27进行通风的鼓风机15。来自室内机控制器28的信息被发送到主控制器56，室外机控制器26根据该信息控制压缩机13A和13B的运行。

经过膨胀阀17后进行分支的制冷剂的另一方到达膨胀阀19，在该处受到节流而减压后，流入到阶式热交换器21的空调侧通道21A，在该处蒸发。由该空调用制冷剂回路7的制冷剂蒸发而产生的吸热作用冷却阶式热交换器21，使其成为低温。从阶式热交换器21出来的低温气体制冷剂经过储存器23被吸入到压缩机13A和13B的吸入侧，反复进行这样的循环。

室外机控制器26根据利用侧热交换器27的出入口的制冷剂温度或利用侧热交换器27的温度、以及阶式热交换器21的出入口的制冷剂温度或阶式热交换器21的温度，以成为适当过热度的方式调整膨胀阀18和19的阀开度。

另一方面，冷冻机控制器32将冷却装置8的冷却储藏设备用制冷剂回路9中的四通阀39的油分离器31出口侧的入口连通到冷凝器38入口侧的出口，使另一方入口连通到另一方出口。另外，使四通阀41的接收箱36出口侧的入口连通到阶式热交换器21的箱侧通道21B入口侧的出口，使另一方入口连通到另一方出口。然后，使压缩机37和压缩机54运行。从压缩机37出来的高温高压的气体制冷剂由油分离器31分离油后，经过四通阀39进入到冷凝器38的入口侧38A。由鼓风机35使外部空气也通风到该冷凝器38，流入到冷凝器38的制冷剂在该处散热、进行冷凝。

经过该冷凝器38的入口侧38A的制冷剂到达出口侧38B，并从该处出来。从冷凝器38出来的制冷剂从接收箱36的入口侧进入到该接收箱36内，暂时存积于该处、进行气/液分离。分离了的液体制冷剂从接收箱36的出口出来，通过四通阀41后，进入到阶式热交换器21的箱侧通道21B。进入到该箱侧通道21B的冷却储藏设备用制冷剂回路9的制冷剂，由通过上述那样的空调侧通道21A的制冷剂蒸发而成为低温的阶式热交换器21冷却，使得过冷却状态进一步增加。

由该阶式热交换器21所过冷却的制冷剂依次通过四通阀39、四通阀41后分支，一方进一步分支后，一方依次通过电磁阀47和46、到达膨胀阀44，在该处受到节流而减压后，流入到第一冷藏箱3的冷藏用蒸发器43、并在该处蒸发。另外，分支的另一方通过电磁阀46、到达膨胀阀44，在该处受到节流而减压后，流入到第二冷藏箱3的冷藏用蒸发器43、并在该处蒸发。由鼓风机20使冷藏箱3的箱内空气分别通风·循环到各冷藏用蒸发器43，由制冷剂蒸发所产生的吸热作用冷却各箱内空气。由此，进行冷藏箱3的箱内冷却。从冷藏用蒸发器43出来的低温气体制冷剂汇合后，到达压缩机54的油分离器45出口侧。

从四通阀41出来后进行分支的制冷剂的另一方通过电磁阀52、到达膨胀阀51，在该处节流而减压后，流入到冷冻用蒸发器49、并在该处蒸发。冷冻箱4的箱内空气也由鼓风机25通风·循环到该冷冻用蒸发器49，由制冷剂蒸发所产生的吸热作用冷却箱内空气。由此，进行冷冻箱4的箱内冷却。

从冷冻用蒸发器49出来的低温气体制冷剂经过单向阀30到达压缩机54，在该处受到压缩而升压到冷藏用蒸发器43的出口侧压力(冷藏系统的低压侧压力)后，从压缩机54排出，由油分离器45分离油后，与来自冷藏用蒸发器43的制冷剂汇合。将该汇合的制冷剂吸入到压缩机37的吸入侧，反复进行这样的循环。

这样，可由在阶式热交换器21的空调侧通道21A中流动的空调用制冷剂回路7的低压侧制冷剂对冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂进行过冷却，所以，冷藏箱3、冷冻箱4的蒸发器43、49中的冷却能力和冷却储藏设备用制冷剂回路9的运行效率得以改善。在该场合，冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂经由冷凝器38流到阶式热交换器21的箱侧通道21B中，所以，也可将空调用制冷剂回路7的过热度维持在适当范围内。

另外，从冷却储藏设备用制冷剂回路9的冷冻用蒸发器49出来的制冷剂，由于其蒸发温度降低，所以，其压力比从冷藏用蒸发器43出来的制冷剂低，但在与从冷藏用蒸发器43出来的制冷剂汇合以前、由压缩机54压缩机压缩而升压，所以，可一边由各蒸发器43和49分别顺利地冷却冷藏箱3和冷冻箱4的箱内，一边调整吸入到冷却储藏设备用制冷剂回路9的压缩机37中的制冷剂的压力，可以没有障碍地运行。

(2)改变低压侧压力的设定压力的控制

在此，冷藏箱控制器50根据冷藏箱3的箱内温度(被冷却空间的温度)TP或经过冷藏用蒸发器43的排出冷气温度或冷藏用蒸发器43的吸入冷气温度、和冷藏用蒸发器43的出口侧制冷剂温度或冷藏用蒸发器43的温度，分别调整各膨胀阀44的阀开度。这样，可在将各冷藏箱3的箱内冷却维持为上述冷藏温度的同时，使各冷藏用蒸发器43的制冷剂的过热度成为适当的一定值。

即，在冷藏箱3的箱内温度TP高而需要冷却的场合，冷藏箱控制器50扩大与该冷藏箱3的冷藏用蒸发器43对应的膨胀阀44的阀开度，使制冷剂更多地流到冷藏用蒸发器43。另外，在冷藏箱3的箱内温度TP低而不太需要冷却的场合，减小膨胀阀44的阀开度，减少制冷剂向冷藏用蒸发器43的流入量。这样，分别将各冷藏箱3的箱内温度TP控制为设定温度TS，同时，将冷藏用蒸发器43的制冷剂的过热度保持一定，在箱内温度TP低于比设定温度TS低的预定下限温度的场合等不需要冷却的场合，最终关闭膨胀阀44。

另外，冷冻箱控制器55根据冷冻箱4的箱内温度或经过冷冻用蒸发器49的排出冷气温度或冷冻用蒸发器49的吸入冷气温度、和冷冻用蒸发器49的出口侧的制冷剂温度或冷冻用蒸发器49的温度，调整膨胀阀51的阀开度。这样，将冷冻箱4的箱内冷却维持为上述冷冻温度，同时形成适当的过热度(过热度一定)。膨胀阀51的控制与上述膨胀阀44同样。

冷冻机控制器32根据冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP控制压缩机37的运行频率CHz。在该场合，以缺省值规定预先设定在冷冻机控制器32中的低压侧压力的设定压力LPS。而且，在该设定压力LPS的上下具有一定差别地自动设定上限值LPSH和下限值LPSL，如改变设定压力LPS，则上限值LPSH和下限值LPSL也自动地通过平行移动而改变。在冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP下降到上述下限值LPSL的场合，使压缩机37的运行频率CHz下降到低频率LHz。

这样，在冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP下降到下限值LPSL的场合，通过使压缩机37的运行频率CHz下降，使得冷藏箱3的冷藏用蒸发器43的制冷剂流入量也减少，所以，冷却能力也下降。由此，冷藏箱控制器50朝扩大膨胀阀44的阀开度的方向控制，所以，冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP的下降得以防止。因此，因低压侧压力LP的下降而导致的压缩机37的COP下降的问题得以防止。

当所有膨胀阀44和51全闭、低压侧压力LP下降到极低的值时，停止压缩机37。此后，如打开任一膨胀阀44和51而使得低压侧压力LP上升，则冷冻机控制器32起动压缩机37，同时，当低压侧压力LP上升到上述上限值LPSH时，使压缩机37的运行频率CHz上升到高频HHz进行运行。

另外，当设定压力LPS为一定时，特别是在冷藏箱3的箱内负荷轻等状况下，频繁地进行压缩机37的运行频率CHz的切换，使得低压侧压力LP平均地变低，同时，产生过调节，所以，在运行频率CHz高的状态下反复进行运行·停止。

因此，冷冻机控制器32从冷藏箱控制器50接收上述冷藏箱3的箱内温度TP和设定温度TS，计算出每一定时间t(例如15分钟)的箱内温度TP的移动平均温度TPA。然后，根据该移动平均温度TPA与设定温度TS的温度偏差e(e＝TPA-TS)改变上述设定压力LPS。下面说明该低压侧压力LP的设定压力LPS的改变控制。

对于该场合的控制，计算出现在的设定压力LPS的饱和温度-温度偏差e，将其换算成压力，设为改变后的设定压力LPS。即，在箱内温度TP比设定温度TS高的场合，温度偏差e为正，所以，冷冻机控制器32朝降低设定压力LPS的方向改变，并且，该温度偏差e在正向越大，即箱内温度TP越高于设定温度TS，则朝降低的方向越多地改变设定压力LPS。另一方面，在箱内温度TP比设定温度TS低的场合，温度偏差e为负，所以，冷冻机控制器32朝提高设定压力LPS的方向改变，并且，该温度偏差e在负向越大，即，箱内温度TP越低于设定温度TS，则朝提高的方向越多地改变设定压力LPS。

这样，根据冷藏箱3的箱内温度TP和该箱内的设定温度TS的温度偏差e改变设定压力LPS，并且，在箱内温度TP比设定温度TS高的场合，降低设定压力LPS，在箱内温度TP比设定温度TS低的场合，朝提高设定压力LPS的方向改变该设定压力LPS，所以，在箱内温度TP高的状态下，压缩机37的运行频率CHz(容量)的下降迟滞，可维持冷藏用蒸发器43的冷却能力。

另一方面，在箱内温度TP受到充分冷却、膨胀阀44缩小阀开度，使得冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力下降的情况下，在更早的阶段降低压缩机37的运行频率CHz，朝扩大膨胀阀44的阀开度的方向进行控制，可促进低压侧压力的上升。这样，可消除冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP平均下降的问题，使压缩机37的COP得以改善，提高冷冻系统1的运行效率。

在此，作为检测冷藏箱3的箱内温度的装置，使用热敏开关。热敏开关多利用双金属、热敏电阻那样的热物理性能，用于进行这样的控制，即，在冷藏箱3的箱内温度TP比设定温度TS高的场合，成为接通状态，使上述蒸发器的膨胀阀44动作，进行冷却；在箱内温度TP比设定温度TS低的场合，成为断开状态，关闭膨胀阀44，使冷却停止。该控制也可根据由温度传感器测量的温度以电控制方法进行。

在本发明中，根据图4的流程图，由上述热敏开关的通/断进行控制。由冷藏箱控制器50接收冷藏箱3的上述热敏开关(图中未示出)的通/断状态(S100)，确认该状态(S101)。在冷藏箱3的某一热敏开关断开的场合，记录该热敏开关断开状态(S102)。接着，确认冷藏箱3的所有热敏开关是否为断开状态(S103)，在冷藏箱3的并非所有热敏开关为断开状态的场合，对于热敏开关断开的冷藏箱3，将温度偏差e置换记录为具有负值的设定偏差eS(例如-1℃)(S108)。在将温度偏差e的最大值发送到冷藏控制器(S109)后，确认热敏开关为断开状态的冷藏箱3的实际温度偏差(S110)。在该实际温度偏差为预定温度偏差eM(在这里，为+2℃)以上的场合，将该冷藏箱3的温度偏差e置换成实际的温度偏差(S111)。此后，再次对整体进行热敏开关的状态的确认(S101)。

另一方面，在冷藏箱3的所有热敏开关处于断开状态的场合，冷藏箱控制器50将设定偏差eS作为温度偏差e发送到主控制器56(S104)。这样，主控制器56按与接收到的温度偏差e相当的程度改变设定压力LPS(S105)。另外，关于冷藏箱3的所有热敏开关，消除断开状态记录(S106)，使记录于冷藏箱控制器50的温度偏差e从设定偏差eS恢复成实际的温度偏差进行记录(S107)。

这样，在所有冷藏箱3的箱内温度TP比设定温度TS低的场合，即，在膨胀阀44缩小阀开度、冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力下降的状况下，在更早的阶段降低压缩机37的运行频率CHz(容量)，朝扩大膨胀阀44的阀开度的方向进行控制，可促进低压侧压力的上升。这样，可消除冷却储藏设备用制冷剂回路9的低压侧压力LP平均地下降的问题，可改善压缩机37的COP、提高冷冻系统1的运行效率。

(3)改变冷藏用蒸发器的除霜时的低压侧压力的设定压力的控制

接下来，冷藏箱控制器50在预定时刻或每隔预定时间进行冷藏用蒸发器43的除霜。通过在膨胀阀44全闭、切断向冷藏用蒸发器43的制冷剂流入的状态下，由鼓风机20对冷藏用蒸发器43进行通风而实施该除霜，该冷藏用蒸发器43的除霜开始也通知到主控制器56。主控制器56在该冷藏用蒸发器43的除霜中不进行改变上述低压侧压力LP的设定压力LPS的控制，维持除霜开始前的设定压力LPS。

然后，例如在经过预定时间后，冷藏箱控制器50结束冷藏用蒸发器43的除霜，重新开始上述膨胀阀44的阀开度的控制，冷冻机控制器32在该冷藏用蒸发器43的除霜结束后使上述低压侧压力LP的设定压力LPS恢复为上述缺省值较低的值。

在这里，除霜结束后，冷藏箱3的箱内温度TP变高，当膨胀阀44开放时，对于冷却储藏设备用制冷剂回路9来说负荷急剧上升。为此，当除霜开始前的设定压力LPS为高值时，压缩机37的运行频率CHz在早期下降，不能跟随负荷上升，但在除霜结束后，通过将设定压力LPS恢复为缺省值较低的值，可应对除霜后负荷的急剧上升。

在这里，如上述那样，在除霜结束后，将低压侧压力LP的设定压力LPS恢复为缺省值较低的值，从而在除霜结束后的降温(プルダウン)过程中，压缩机37按高频HHz长时间或在整个过程运行。因此，冷藏箱3的箱内温度TP在早期下降到上述下限温度，由此使膨胀阀44也关闭。因此，如膨胀阀51关闭，则压缩机37也在早期停止，在该状态下压缩机37反复进行频繁的运行-停止。

因此，测量除霜结束后的、与从压缩机37开始运行到停止的时间相当的运行时间TO，在该运行时间TO例如比12分钟短的场合，在冷藏用蒸发器43的制冷剂的蒸发温度下按与2℃相当的量使上述设定压力LPS上升。另外，在该运行时间TO例如为12分钟以上而不到15分钟的场合，在冷藏用蒸发器43的制冷剂的蒸发温度下按与1℃相当的量使上述设定压力LPS上升。即，运行时间TO越短，则设定压力LPS的上升幅度越大。

这样，根据压缩机37的运行时间使低压侧压力LP的设定压力LPS逐渐上升，从而一边缩短除霜结束后的降温所需要的时间，一边延长压缩机37的运行时间，可消除频繁的运行-停止、改善运行效率。另外，在压缩机37的运行时间TO为15分钟以上的场合，主控制器56转移到基于上述温度偏差e的设定压力LPS的改变控制(2-1)。

(4)最佳运行模式2：空调机的采暖运行(图2)

下面，根据图2说明冬天等空调机6的采暖运行。在该场合，也进行改变上述低压侧压力的设定压力的控制。在主控制器56判断空调机6最适于采暖运行的场合，与最佳运行模式2相关的数据被送到室外机控制器26、室内机控制器28、冷冻机控制器32、冷藏箱控制器50、及冷冻箱控制器55。

根据接收数据，室外机控制器26进行切换，以使四通阀14的油分离器10出口侧的入口连通到利用侧热交换器27入口侧的出口、使另一方入口连通到另一方出口。另外，使膨胀阀17全闭，膨胀阀18全开。然后，运行压缩机13A和13B。当运行压缩机13A和13B时，从压缩机13A和13B的排出侧排出的高温高压的气体制冷剂，从油分离器10经过四通阀14进入到利用侧热交换器27。如上述那样，由鼓风机15使店内2的空气通风到该利用侧热交换器27，制冷剂在此处散热，对店内2的空气进行加热，而另一方面使自身冷凝液化。由此，进行店内2的采暖运行。

由利用侧热交换器27液化了的制冷剂从利用侧热交换器27出来，通过膨胀阀18、到达膨胀阀19，在该处受到节流而减压后，流入到阶式热交换器21的空调侧通道21A，在该处蒸发而吸热后，经由储存器23而被吸入到压缩机13A和13B的吸入侧，反复进行该循环。

室外机控制器26根据阶式热交换器21的出入口的制冷剂温度或阶式热交换器21的温度，以成为适当的过热度的方式调整膨胀阀19的阀开度。另外，室内机控制器28根据利用侧热交换器27的温度、吸入到该处的空气温度，以使店内2的温度为设定温度的方式控制对利用侧热交换器27进行通风的鼓风机15。另外，与上述同样地由室外机控制器26控制压缩机13A和13B的运行。

另一方面，冷冻机控制器32进行切换，以使冷却装置8的冷却储藏设备用制冷剂回路9的四通阀39的阶式热交换器21的箱侧通道21B出口侧的入口连通到冷凝器38入口侧的出口、使另一方入口连通到另一方出口，并且进行切换，以使四通阀41的接收箱36入口侧的入口连通到电磁阀46、47和52入口侧的出口，使另一方入口连通到另一方出口。而且，其它的电磁阀等与上述制冷运行时同样。即，打开电磁阀46、47及52，运行压缩机37和54。

这样，从压缩机37排出的高温高压的气体制冷剂依次通过四通阀39和41，先进入到阶式热交换器21的箱侧通道21B。即，在从压缩机37排出的高温高压的气体制冷剂到达冷凝器38之前，直接供给到阶式热交换器21的箱侧通道21B。进入到该箱侧通道21B的冷却储藏设备用制冷剂回路9的制冷剂在阶式热交换器21进行散热，所以，如上述那样，由在空调侧通道21A中蒸发的空调用制冷剂回路7的制冷剂对其进行冷却，转移热量。这样，空调用制冷剂回路7的制冷剂吸走冷却储藏设备用制冷剂回路9的制冷剂的废热。

通过该阶式热交换器21的箱侧通道21B的制冷剂接下来经过四通阀39，进入到冷凝器38的入口侧38A。也由鼓风机35使外部空气通风到该冷凝器38，流入到冷凝器38的制冷剂在该处散热。

经过该冷凝器38的入口侧38A的制冷剂到达出口侧38B，从该处出来。从冷凝器38出来的制冷剂从接收箱36的入口侧进入该接收箱36内，在该处暂时存积、进行气/液分离。分离了的液体制冷剂从接收箱36的出口出来，通过四通阀41后分支，与上述同样地流往电磁阀46、47和52。

在由这样的运行进行空调机6的空调用制冷剂回路7的采暖运行时，可在阶式热交换器21回收冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂的废热，输送到空调用制冷剂回路7的利用侧热交换器27。这样，可改善空调机6的供暖能力，总之，可改善进行店内空调和冷藏箱3、冷冻箱4的箱内冷却的冷冻系统1的效率，实现节能化。

特别是在该场合，使冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂先流到阶式热交换器21、再流到冷凝器38，所以，可高效率地进行从冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂的废热回收，可进一步提高空调用制冷剂回路7的利用侧热交换器27的供暖能力。

在此，当店内2较暖和等、空调机6为轻负荷时，室外机控制器26缩小膨胀阀19的阀开度、减少制冷剂流量，所以，阶式热交换器21中的、冷却储藏设备用制冷剂回路9的制冷剂的散热量过剩，但在本发明中，使冷却储藏设备用制冷剂回路9的高压侧制冷剂流到阶式热交换器21后，再流到冷凝器38，所以，在空调用制冷剂回路7的采暖运行时，在冷却储藏设备用制冷剂回路9的阶式热交换器21中的制冷剂散热量过剩的情况下，则使该过剩的热量散出到冷凝器38中。这样，可实现稳定的废热回收运行。

另外，如上述那样使用四通阀39和41来切换流路，在空调用制冷剂回路7的制冷运行时和采暖运行时，使流到冷却储藏设备用制冷剂回路9的冷凝器38及与其出口连接的接收箱36的制冷剂的流通方向相同。这样，与在制冷运行时和采暖运行时冷凝器38、接收箱36内的制冷剂的流动方向相反的场合相比，可防止或抑制在冷却储藏设备用制冷剂回路9内流动的制冷剂的压力损失的发生，可进行高效率的运行。特别是由两个四通阀39和41切换流路，所以，可简化冷却储藏设备用制冷剂回路9的结构。

(5)最佳运行模式3：在空调机的采暖运行时基本上不需要冷却装置的阶式热交换器的散热时的控制(图3)

在这里，当上述那样的空调机6进行采暖运行时，如店内空气的负荷更小、供暖能力过大，则室外机控制器26根据店内温度的信息降低压缩机13B的运行频率，降低供暖能力。另一方面，即使进行这样的控制而且如上述那样在冷凝器38散出过剩的热量，当成为基本上不需要冷却装置8的冷却储藏设备用制冷剂回路9的阶式热交换器21的散热的状况时，在图2的回路的状态下空调机6的供暖能力也过剩。

在该场合，冷冻机控制器32将各四通阀39和41从图2切换成图3的状态。即，在该场合，冷冻机控制器32进行切换，以使四通阀39的油分离器31出口侧的入口连通到冷凝器38入口侧的出口、使另一方入口与另一方出口连通。另外，进行切换，以使四通阀41的接收箱36出口侧的入口连通到阶式热交换器21的箱侧通道21B入口侧的出口、使另一方入口连通到另一方出口。

这样，从压缩机37排出的高温高压的制冷剂与图1的场合同样，通过冷凝器38散热后、流到阶式热交换器21，所以，可避免空调用制冷剂回路7的制冷剂由阶式热交换器21过度地加热的问题，可由冷却储藏设备的过冷却提高效率。在这里，在该场合也进行改变上述的低压侧压力的设定压力的控制。

在实施例中，用在小型自选商店进行店内空气调节和冷却储藏设备的冷却的冷冻系统说明了本发明，但不限于此，在仅进行冷却储藏设置的冷却的场合，本发明也有效。另外，在实施例中，通过变频器对运行频率的控制来实现压缩机的容量控制，但不限于此，可适用各种容量控制。另外，改变上述设定压力LPS的控制与箱内温度TP和设定温度TS无关，在可测定冷藏用蒸发器43中的制冷剂蒸发温度的场合，也可根据该蒸发温度及其设定温度进行设定压力的改变控制。另外，在上述实施例中，通过由变频器对压缩机37和13A进行运行频率控制来进行容量控制，但容量控制的意义不限于此，也包括切换并联多台(例如多个恒速压缩机的并联、一个恒速压缩机与一个变频器控制压缩机的并联等)地运行的压缩机的台数、或在此基础上控制运行频率的情况。

Claims (8)

1.一种冷冻系统，由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器构成制冷剂回路，具有由该蒸发器冷却的被冷却空间，

根据上述压缩机的低压侧压力和设定压力控制该压缩机的容量，同时，按预定周期根据上述被冷却空间的温度与设定温度的偏差改变上述设定压力；其特征在于：

根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，与上述预定周期无关地将上述设定压力改变成预定值，控制上述压缩机的容量。

2.根据权利要求1所述的冷冻系统，其特征在于：根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，将上述温度偏差改写为预定值进行记录。

3.根据权利要求2所述的冷冻系统，其特征在于：根据上述被冷却空间的温度超过预定温度的信号，记录实际的偏差。

4.根据权利要求1～3中任何一项所述的冷冻系统，其特征在于：停止上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却，进行上述压缩机的容量控制，然后，记录实际的偏差。

5.一种冷冻系统，由压缩机、冷凝器、膨胀阀及多个蒸发器构成制冷剂回路，具有多个由这些蒸发器冷却的被冷却空间，

根据上述压缩机的低压侧压力和设定压力控制该压缩机的容量，同时，

按预定周期根据上述被冷却空间的温度与设定温度的偏差中的最大偏差改变上述设定压力；其特征在于：

根据所有上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，与上述预定周期无关地将上述设定压力改变成预定值，控制上述压缩机的容量。

6.根据权利要求5所述的冷冻系统，其特征在于：根据上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却停止的信号，将对应的上述温度偏差改写为预定值进行记录。

7.根据权利要求6所述的冷冻系统，其特征在于：根据上述被冷却空间的温度超过预定温度的信号，记录与该被冷却空间对应的实际偏差。

8.根据权利要求5～7中任何一项所述的冷冻系统，其特征在于：停止所有的上述蒸发器对上述被冷却空间的冷却，进行上述压缩机的容量控制，然后，记录所有实际的偏差。

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