CN108027176B - 多级压缩式制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

一种多级压缩式制冷循环装置，具备：低级侧压缩机构(12a)；高级侧压缩机构(11a)；使从高级侧压缩机构排出的高压制冷剂散热的散热器(13)；使从散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为中间压制冷剂并向高级侧压缩机构的吸入侧流出的中间压膨胀阀(15)；使从散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为低压制冷剂的低压膨胀阀(17)；使由低压膨胀阀减压膨胀后的低压制冷剂与送风空气进行热交换而蒸发，并向低级侧压缩机构的吸入侧流出的蒸发器(18)；控制低级侧压缩机构及高级侧压缩机构的转速的控制装置(20)；对与低压制冷剂的压力相关的物理量进行检测的物理量传感器(24、25)。控制装置构成为：基于由物理量传感器检测出的物理量而使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大。

Description

多级压缩式制冷循环装置

相关申请的相互参照

本申请是基于2015年9月15日申请的日本专利申请第2015-182172号，并在此通过参照而将其所记载内容编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种具备多级的压缩机构的多级压缩式制冷循环装置。

背景技术

以往，在例如专利文献1中公开有具备低级侧压缩机构和高级侧压缩机构的多级压缩式制冷循环装置，其中，低级侧压缩机构将低压制冷剂压缩为中间压制冷剂并排出，高级侧压缩机构将从低级侧压缩机构排出的中间压制冷剂压缩为高压制冷剂并排出。该多级压缩式制冷循环装置多阶段地使制冷剂升压。

更详细而言，专利文献1的多级压缩式制冷循环装置构成为所谓的节能式制冷循环。节能式制冷循环具备使从高级侧压缩机构排出的高压制冷剂散热的散热器、使从散热器流出的高压制冷剂的一部分减压膨胀为中间压制冷剂的中间压膨胀阀。然后，节能式制冷循环将由中间压膨胀阀减压后的中间压制冷剂向高级侧压缩机构的吸入侧引导。

在这种节能式制冷循环中，能够使由中间压膨胀阀减压后的中间压制冷剂与从低级侧压缩机构排出的中间压制冷剂的混合制冷剂被吸入到高级侧压缩机构。由此，相对于仅使从低级侧压缩机构排出的中间压制冷剂被吸入到高级侧压缩机构的情况，能够使温度较低的混合制冷剂被吸入到高级侧压缩机构，因此能够使高级侧压缩机构的压缩效率提高。

专利文献1的双级压缩式制冷装置在对装置进行启动时，使低级侧压缩机及高级侧压缩机的转速相对于发挥最大能力的最大转速而以低速的转速开始运转并且阶段性地提升。由此，能够抑制从压缩机的油流出，并抑制因油不足而导致的故障的产生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-247154号公报

然而，在这样的双级压缩式制冷循环装置中，有如下的要求：想要在对装置进行启动时尽早地对作为冷却对象空间的库内进行冷却。尤其是在外部气体温度较高的夏季，如下的要求较大：想要较早地对库内进行冷却并缩短降温时间。

但是，以往的装置构成为以低级侧压缩机构及高级侧压缩机构的转速比固定的方式控制低级侧压缩机及高级侧压缩机的转速。另外，在这样的装置中，在库内的温度较高的情况下，将高级侧压缩机的转速限制为小于预先确定的保护控制值，以保护设置于高级侧压缩机内的电机。因此，不能使低级侧压缩机和高级侧压缩机的转速足够大，在对装置进行启动时需要较长时间来对库内进行冷却。

此外，上述专利文献1所记载的装置构成为在对装置进行启动时使低级侧压缩机及高级侧压缩机的转速相对于发挥最大能力的最大转速而以低速的转速开始运转，并且阶段性地提升转速。但是，在该装置中，仅为了抑制油流出而控制低级侧压缩机及高级侧压缩机的转速，并未对缩短降温时间这一点进行研究。

另外，虽然也能够通过使低级侧压缩机及高级侧压缩机大型化来缩短降温时间，但这不仅导致各压缩机大型化和成本变高，也导致搭载空间变大。

发明内容

本发明的目的在于不使各压缩机大型化就能够缩短对装置进行启动时的降温时间。

根据本发明的一个观点，多级压缩式制冷循环装置具备低级侧压缩机构以及高级侧压缩机构，低级侧压缩机构将低压制冷剂压缩为中间压制冷剂并排出，高级侧压缩机构将从低级侧压缩机构排出的中间压制冷剂压缩为高压制冷剂并排出，该多级压缩式制冷循环装置具备：散热器，该散热器使从高级侧压缩机构排出的高压制冷剂与室外空气进行热交换；中间压膨胀阀，该中间压膨胀阀使从散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为中间压制冷剂，并向高级侧压缩机构的吸入侧流出；低压膨胀阀，该低压膨胀阀使从散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为低压制冷剂；蒸发器，该蒸发器使由低压膨胀阀减压膨胀后的低压制冷剂与吹送到冷却对象空间的送风空气进行热交换而蒸发，并向低级侧压缩机构的吸入侧流出；控制装置，该控制装置对低级侧压缩机构及高级侧压缩机构的转速进行控制；物理量传感器，该物理量传感器对与低压制冷剂的压力相关的物理量进行检测；以及高压传感器，该高压传感器对高压制冷剂的压力进行检测。控制装置构成为：基于由物理量传感器检测出的物理量而使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大，在高压传感器的检测压力变为预先规定的基准值以上的情况下，控制装置使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大。

如此，控制装置构成为基于由物理量传感器检测出的物理量来使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大。因此，即使高级侧压缩机的转速被限制，也能够增大低级侧压缩机构的转速而提高蒸发器的制冷能力。因此，不使各压缩机大型化就能够缩短在对装置启动时的降温时间。

附图说明

图1是实施方式所涉及的多级压缩式制冷循环装置的整体结构图。

图2是表示实施方式所涉及的多级压缩式制冷循环装置的控制装置的控制处理的流程图。

图3是表示低级侧压缩机与高级侧压缩机的最优转速比和低压制冷剂压力的关系的图。

图4是表示实施降温之后的高级侧压缩机构及低级侧压缩机构的转速比的时间特性的关系的图。

图5是表示库内温度与降温时间的关系的图。

图6是表示理论上求出的低压制冷剂的压力与最优中间压比的关系的结果的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

通过图1～3对第一实施方式进行说明。图1是本实施方式的多级压缩式制冷循环装置的整体结构图。该多级压缩式制冷循环装置应用于制冷机，起到将吹送到冷却对象空间即制冷库内的送风空气冷却到-30℃以上-10℃以下程度的极低温度的功能。

首先，如图1所示，多级压缩式制冷循环装置具备高级侧压缩机11及低级侧压缩机12这两个压缩机，使在循环中进行循环的制冷剂多阶段地升压。此外，作为该制冷剂，能够采用通常的氟利昂系制冷剂(例如，R404A)。此外，在制冷剂中混入有用于对低级侧压缩机12及高级侧压缩机11内的滑动部位进行润滑的制冷机油(即，油)，制冷机油的一部分与制冷剂一起在循环中进行循环。

首先，低级侧压缩机12是具有低级侧压缩机构12a及低级侧电动机12b的电动压缩机，低级侧压缩机构12a将低压制冷剂压缩为中间压制冷剂并排出，低级侧电动机12b驱动低级侧压缩机构12a旋转。

低级侧电动机12b是工作(例如转速)由从低级侧逆变器22输出的交流电流控制的交流电机。另外，低级侧逆变器22输出与从后述的制冷机控制装置20输出的控制信号对应的频率的交流电流。然后，通过该频率控制而变更低级侧压缩机构12a的制冷剂排出能力。

因此，在本实施方式中，低级侧电动机12b构成低级侧压缩机12的排出能力变更部。当然，作为低级侧电动机12b，也可以采用直流电机，并通过从制冷机控制装置20输出的控制电压而控制低级侧电动机12b的转速。另外，在低级侧压缩机构12a的排出口连接有高级侧压缩机11的吸入口侧。

高级侧压缩机11的基本结构与低级侧压缩机12相同。因此，高级侧压缩机11是具有高级侧压缩机构11a及高级侧电动机11b的电动压缩机，高级侧压缩机构11a将从低级侧压缩机12排出的中间压制冷剂压缩为高压制冷剂并排出。

此外，高级侧电动机11b的转速由从高级侧逆变器21输出的交流电流控制。另外，本实施方式的高级侧压缩机构11a的压缩比及低级侧压缩机构12a的压缩比大致相同。

在高级侧压缩机构11a的排出口连接有散热器13的制冷剂入口侧。散热器13是通过使从高级侧压缩机11排出的高压制冷剂与由冷却风扇13a吹送的库外空气(即，室外空气)进行热交换来使高压制冷剂散热而冷却的散热用热交换器。

在本实施方式中，制冷机控制装置20构成对低级侧压缩机构12a及高级侧压缩机构11a的转速进行控制的控制装置。更详细而言，制冷机控制装置20构成对使低级侧压缩机构12a旋转的低级侧电动机12b及使高级侧压缩机构11a旋转的高级侧电动机11b的转速进行控制的控制装置。

冷却风扇13a是转速由从制冷机控制装置20输出的控制电压控制的电动式送风机。送风空气量根据该转速而确定。此外，在本实施方式的多级压缩式制冷循环装置中，采用氟利昂系制冷剂作为制冷剂，并且构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环，因此散热器13起到作为使制冷剂冷凝的冷凝器的功能。

在散热器13的制冷剂出口连接有分支部14，该分支部14使从散热器13流出的制冷剂的流动分支。分支部14呈具有三个流入流出口的三向接头结构。流入流出口中的一个成为制冷剂流入口，两个成为制冷剂流出口。可以将配管接合而构成这样的分支部14，也可以在金属块、树脂块设置多个制冷剂通路而构成这样的分支部14。

在分支部14的一方的制冷剂出口连接有中间压膨胀阀15的入口侧，在分支部14的另一方的制冷剂出口连接有中间热交换器16的高压制冷剂流路16a的入口侧。中间压膨胀阀15是使从散热器13流出的高压制冷剂减压膨胀为中间压制冷剂并向高级侧压缩机构11a的吸入侧流出的温度式膨胀阀。

更具体而言，中间压膨胀阀15具有配置于中间热交换器16的中间压制冷剂流路16b出口侧的感温部，并且基于中间压制冷剂流路16b出口侧制冷剂的温度和压力而对中间压制冷剂流路16b出口侧制冷剂的过热度进行检测。然后，中间压膨胀阀15通过机械机构来调整阀开度，以使该过热度变为预先设定的规定值。根据该阀开度，确定中间压膨胀阀15制冷剂流量。另外，在中间压膨胀阀15的出口侧连接有中间压制冷剂流路16b的入口侧。

中间热交换器16在由中间压膨胀阀15减压膨胀而在中间压制冷剂流路16b流通的中间压制冷剂，与由分支部14分支而在高压制冷剂流路16a流通的另一方的高压制冷剂之间进行热交换。此外，高压制冷剂通过减压而降低温度，因此在中间热交换器16中，在中间压制冷剂流路16b流通的中间压制冷剂被加热，在高压制冷剂流路16a流通的高压制冷剂被冷却。

另外，作为中间热交换器16的具体的结构，采用在形成高压制冷剂流路16a的外侧管的内侧配置形成中间压制冷剂流路16b的内侧管的二重管方式的热交换器结构。当然，也可以将高压制冷剂流路16a设于内侧管，将中间压制冷剂流路16b设于外侧管。此外，也可以采用将形成高压制冷剂流路16a和中间压制冷剂流路16b的制冷剂配管彼此接合而进行热交换的结构等。

此外，在图1所示的中间热交换器16中，采用在高压制冷剂流路16a流通的高压制冷剂的流动方向与在中间压制冷剂流路16b流通的中间压制冷剂的流动方向相同的并行流动型的热交换器。当然，也可以采用在高压制冷剂流路16a流通的高压制冷剂的流动方向与在中间压制冷剂流路16b流通的中间压制冷剂的流动方向为反方向的对流型的热交换器。

在中间热交换器16的中间压制冷剂流路16b的出口侧，经由未图示的止回阀而连接有前述的高级侧压缩机构11a的吸入口侧。因此，本实施方式的高级侧压缩机构11a吸入从中间压制冷剂流路16b流出的中间压制冷剂与从低级侧压缩机12排出的中间压制冷剂的混合制冷剂。

另一方面，在中间热交换器16的高压制冷剂流路16a的出口侧连接有低压膨胀阀17的入口侧。低压膨胀阀17是使从散热器13流出的高压制冷剂减压膨胀为低压制冷剂的温度式膨胀阀。该低压膨胀阀17的基本结构与中间压膨胀阀15相同。

更具体而言，低压膨胀阀17具有配置于后述的蒸发器18的制冷剂流出口侧的感温部，并且基于蒸发器18出口侧制冷剂的温度和压力而对蒸发器18出口侧制冷剂的过热度进行检测。然后，低压膨胀阀17通过机械机构来调整阀开度，以使该过热度变为预先设定的规定值。根据该阀开度，确定流经低压膨胀阀17的制冷剂流量。

在低压膨胀阀17的出口侧连接有蒸发器18的制冷剂流入口侧。蒸发器18是如下的吸热用热交换器：使在低压膨胀阀17减压膨胀后的低压制冷剂，与通过送风风扇18a而在制冷库内循环吹送的送风空气进行热交换，从而使低压制冷剂蒸发而发挥吸热作用。送风风扇18a是转速由从制冷机控制装置20输出的控制电压控制的电动式送风机。送风风扇18a的送风空气量根据该转速而确定。

此外，在蒸发器18的制冷剂流出口连接有低级侧压缩机构12a的吸入口侧。

接着，对本实施方式的电气控制部进行说明。制冷机控制装置20由包含CPU及存储电路的公知的微型计算机、对向各种控制对象设备的控制信号或者控制电压进行输出的输出电路、输入各种传感器的检测信号的输入电路以及电源电路等构成。CPU进行控制处理及运算处理。存储电路是对程序、数据等进行存储的ROM及RAM等。存储电路是非易失性物理存储介质。

在制冷机控制装置20的输出侧连接有作为控制对象设备的上述的低级侧逆变器22、高级侧逆变器21、冷却风扇13a、送风风扇18a等。制冷机控制装置20对这些控制对象设备的工作进行控制。

此外，制冷机控制装置20是与对这些控制对象设备的工作进行控制的控制部一体构成的装置。制冷机控制装置20中的对各个控制对象设备的工作进行控制的结构(即，硬件及软件)构成各个控制对象设备的控制部。

在本实施方式中，将控制低级侧逆变器22的工作从而控制低级侧压缩机构12a的制冷剂排出能力的结构(即，硬件及软件)作为第一排出能力控制部20a，将控制高级侧逆变器21的工作从而控制高级侧压缩机构11a的制冷剂排出能力的结构(即，硬件及软件)作为第二排出能力控制部20b。

因此，低级侧电动机12b的转速及高级侧电动机11b的转速能够分别由第一排出能力控制部20a及第二排出能力控制部20b彼此独立地控制。当然，也可以使第一排出能力控制部20a、第二排出能力控制部20b构成为相对于制冷机控制装置20分别独立的控制装置。

另一方面，在制冷机控制装置20的输入侧连接有外部气体温度传感器23、库内温度传感器24、低压传感器25、中间压传感器26、高压传感器27等。这些传感器的检测信号被输入到制冷机控制装置20。外部气体温度传感器23对在散热器13与高压制冷剂进行热交换的库外空气(即，室外空气)的外部气体温度度Tam进行检测。库内温度传感器24对在蒸发器18与低压制冷剂进行热交换的送风空气的空气温度Tfr进行检测。低压传感器25对从蒸发器18流出而被吸入低级侧压缩机12的低压制冷剂的压力进行检测。中间压传感器26对从低级侧压缩机12排出的中间压制冷剂的压力进行检测。高压传感器27对从高级侧压缩机11排出的高压制冷剂的压力进行检测。此外，低压传感器25是对与低压制冷剂的压力相关的物理量进行检测的物理量传感器。

此外，在制冷机控制装置20的输入侧连接有操作面板30。在该操作面板30设置有工作/停止开关、温度设定开关等。这些开关的操作信号被输入到制冷机控制装置20。工作/停止开关是输出制冷机的工作要求信号或者停止要求信号的要求信号输出部。温度设定开关是设定库内的目标冷却温度Tset的目标温度设定部。

接着，基于图2对上述结构中的本实施方式的多级压缩式制冷循环装置的工作进行说明。首先，图2是表示制冷机控制装置20所执行的控制处理的流程图。

在操作面板30的工作/停止开关接通(即打开)而输出工作要求信号时开始该控制处理。此外，图2所示的流程图中的各控制步骤构成制冷机控制装置20所具有的各种功能实现部。

首先，在步骤S100中，读入由外部气体温度传感器23、库内温度传感器24、低压传感器25、中间压传感器26、高压传感器27等检测出的检测信号及操作面板30的温度设定开关等的操作信号。

在下一步骤S102中，判定是否处于降温中。即，判定是否实施对冷却对象空间即库内急速地冷却的降温。在本实施方式中，制冷机控制装置20基于来自外部气体温度传感器23的检测信号而确定外部气体温度，并且基于来自温度设定开关的操作信号而确定库内的目标冷却温度。并且制冷机控制装置20在外部气体温度与目标冷却温度的温度差为规定温度以上的情况下判定为处于降温中，在外部气体温度与目标冷却温度的温度差小于规定温度的情况下，判定为并未处于降温中。

在此，在外部气体温度与目标冷却温度的温度差变为规定温度以上而判定为处于降温中的情况下，制冷机控制装置20在步骤S104确定最优转速比。

在制冷机控制装置20的ROM存储有如图3所示那样的表示低级侧压缩机12与高级侧压缩机11的最优转速比和低压制冷剂压力的关系的图。转速比被定义为低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值。最优转速比是蒸发器18的制冷能力变为最大的转速比。如图所示，规定为低压制冷剂的压力越高则最优转速比越大。在本实施方式中，通过实验求出的低压制冷剂的压力与最优转速比的关系存储于制冷机控制装置20的ROM。

在此，参照图3所示的图来确定最优转速比。具体而言，基于由低压传感器25检测出的检测信号来确定低压制冷剂的压力，并参照图3所示的图来确定与该低压制冷剂的压力对应的最优转速比。

在降温的初期状态下，库内温度高，低压制冷剂压力变高，因此最优转速比变为较大的值。另外，伴随时间的经过，在库内温度降低且低压制冷剂压力也降低时，最优转速比逐渐变为较小的值。

制冷机控制装置20在下一步骤S106中确定低级侧压缩机12的转速和高级侧压缩机11的转速。在库内的温度较高的情况下，为了保护设置于高级侧压缩机内的电机，将高级侧压缩机11的转速限制为小于预先确定的保护控制值。因此，首先，将高级侧压缩机11的转速确定为比限制值低规定转速的值，接着，基于高级侧压缩机11的转速和在步骤S104确定的最优转速比来确定低级侧压缩机12的转速。

在下一步骤S108中，控制低级侧压缩机12及高级侧压缩机11的转速，以变为在步骤S106确定的各转速。具体而言，将低级侧压缩机12及高级侧压缩机11指示为按照在步骤S106确定的各转速进行旋转。

低级侧逆变器22输出与从制冷机控制装置20输出的控制信号对应的频率的交流电流。并且，通过该频率控制来变更低级侧压缩机12所具有的低级侧压缩机构12a的制冷剂排出能力。

另外，高级侧逆变器21输出与从制冷机控制装置20输出的控制信号对应的频率的交流电流。并且，通过该频率控制来变更高级侧压缩机11所具有的高级侧压缩机构11a的制冷剂排出能力。

此外，高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速被控制为最优转速比。因此，与将低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的转速比固定的情况相比较，低级侧压缩机12的转速被确定得大，蒸发器18的制冷能力变为最大。

制冷机控制装置20在下一步骤S110中判定制冷循环装置10是否停止工作。具体而言，基于是否从操作面板30输入停止要求信号来判定制冷循环装置10是否停止工作。

在此，在未输入有停止要求信号的情况下，步骤S110的判定为“否”，返回步骤S100。并且，当在步骤S102判定为“是”时，再次实施步骤S104～S110的处理。

另外，当外部气体温度与目标冷却温度的温度差小于规定温度时，判定为非降温中，进入步骤S200并向通常控制转移。在该通常控制中，低级侧压缩机及高级侧压缩机的转速被控制为高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比固定。

并且，当操作面板30的工作/停止开关断开(即关闭)而输出停止要求信号时，结束本处理。

图4是表示实施降温之后的高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比的时间特性的图。在图中，用实线表示本实施方式的多级压缩式制冷循环装置的高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比。另外，用虚线表示高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比固定的比较例的转速比。

在降温的初期状态下，库内温度高，低压制冷剂压力变高，高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比被控制为较大的值。

另外，伴随时间的经过，在库内温度降低，并且低压制冷剂压力也降低时，最优转速比逐渐变为较小的值。当再经过一段时间，高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比变为与比较例相同的固定值。

图5是表示实施降温起的库内温度的时间特性的图。在图中，用实线表示本实施方式的多级压缩式制冷循环装置的库内温度。另外，用虚线表示高级侧压缩机构11a及低级侧压缩机构12a的转速比固定的比较例的库内温度。

在本实施方式的多级压缩式制冷循环装置中，与比较例相比，在刚实施降温之后库内温度就快速地降低。其结果是，在本实施方式的多级压缩式制冷循环装置中，与比较例相比较，到库内温度变为目标冷却温度为止的降温时间大幅缩短。

如上述那样，制冷机控制装置20以如下的方式构成：基于由低压传感器25检测出的低压制冷剂的压力而确定的低压制冷剂的压力越高，则使低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的转速比越大。因此，即使高级侧压缩机的转速被限制，也能够增大低级侧压缩机构的转速而提高蒸发器18的制冷能力。因此，不使各压缩机大型化就能够缩短启动装置时的降温时间。

另外，制冷机控制装置20也可以基于冷却对象空间的温度来判定是否实施对冷却对象空间进行急速冷却的降温。并且，制冷机控制装置20也可以在判定为实施降温的情况下，使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大。如此，在判定为实施降温的情况下，使低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大，从而能够对冷却对象空间进行急速冷却。

另外，制冷循环装置10具备对高压制冷剂的压力进行检测的高压传感器27。在由高压传感器27检测的高压制冷剂的压力变为预先规定的基准值以上的情况下，制冷机控制装置20能够判定为实施降温。

(其他实施方式)

(1)在上述实施方式中，制冷机控制装置20基于实验求出的低压制冷剂的压力与最优转速比的关系来确定最优转速比。但是，也能够在理论上确定低压制冷剂的压力与最优转速比的关系。图6表示理论上求出蒸发器18的制冷能力为最大的低压制冷剂的压力与最优的中间压比的关系的结果。此外，中间压比表示为中间压制冷剂压力

(高压制冷剂压力Pd×低压制冷剂压力Ps)。能够将低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的转速比确定为图6所示那样的中间压比。

(2)在上述实施方式的制冷机控制装置20中，低级侧压缩机构的转速相对于高级侧压缩机构的转速的转速比随着低压制冷剂的压力升高而变大。但是，制冷机控制装置20也可以通过库内温度传感器24而检测与低压制冷剂的压力相关的库内温度，并使转速比随着由该库内温度传感器24检测出的库内温度升高而变大。在该情况下，库内温度传感器24是对与低压制冷剂的压力相关的物理量进行检测的物理量传感器。

另外，制冷机控制装置20也可以基于由库内温度传感器24检测出的物理量来确定低压制冷剂的压力。并且制冷机控制装置20也可以使低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的转速比随着确定了的低压制冷剂的压力升高而变大。

(3)在上述实施方式中，制冷机控制装置20基于低压制冷剂的压力来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。但是，制冷机控制装置20也可以例如基于低压制冷剂的压力及中间压制冷剂的压力来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。另外，制冷机控制装置20也可以基于低压制冷剂的压力、中间压制冷剂的压力及高压制冷剂的压力来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。如此，不仅使用低压制冷剂的压力，也使用中间压制冷剂的压力、高压制冷剂的压力，从而能够更高精度地确定最优转速比。

(4)在上述实施方式中，制冷机控制装置20基于低压制冷剂的压力来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。但是，制冷机控制装置20也可以例如基于与低压制冷剂的压力相关的低压制冷剂的温度来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。在该情况下，制冷机控制装置20例如也可以不直接检测低压制冷剂的温度而是利用温度传感器对流动有低压制冷剂的配管的温度进行检测。另外，制冷机控制装置20也可以基于低压制冷剂的温度及中间压制冷剂的温度来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。另外，制冷机控制装置20也可以基于低压制冷剂的温度、中间压制冷剂的温度及高压制冷剂的温度来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。

(5)在上述实施方式中，制冷机控制装置20基于低压制冷剂的压力来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。但是，制冷机控制装置20例如也可以基于外部气体温度和库内温度来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。在该情况下，若规定了与外部气体温度及库内温度对应的最优转速的图被存储于制冷机控制装置20的ROM，则制冷机控制装置20能够使用该图来确定低级侧压缩机构12a的转速相对于高级侧压缩机构11a的转速的比值即转速比。

(6)在上述实施方式中，制冷机控制装置20在外部气体温度与目标冷却温度的温度差为规定温度以上的情况下判定为处于降温中。但是，制冷机控制装置20例如也可以在高压制冷剂的压力变为保护控制值以上的情况下判定为处于降温中。另外，制冷机控制装置20也可以在外部气体温度与目标冷却温度的温度差为规定温度以上的情况，且高压制冷剂的压力变为保护控制值以上的情况下判定为处于降温中。

(7)在上述实施方式中，将本发明的各种特征应用于具有高级侧和低级侧的双级压缩机构的多级压缩式制冷循环装置。但是，也可以将本发明的各种特征应用于具有三级以上的压缩机构的多级压缩式制冷循环装置。

(8)在上述实施方式中，制冷机控制装置20也可以判定高压制冷剂的压力是否超过阈值。并且制冷机控制装置20也可以在判定为高压制冷剂的压力超过阈值的情况下分别使高级侧压缩机构11a的转速及低级侧压缩机构12a的转速降低，以进行保护。

(9)在上述实施方式中，采用氟利昂系制冷剂(例如，R404A)作为制冷剂。但是，制冷剂不限于氟利昂系制冷剂，例如，也可以采用以二氧化碳为主成分的制冷剂。

此外，本发明不限于上述的实施方式，能够进行适当地变更。自不必说，在上述各实施方式中，除了特别明确表示是必须的情况及原理上被认为明显是必须的情况等之外，构成实施方式的要素并不是必须的。

此外，制冷机控制装置20通过执行步骤S102的处理而与判定部对应。

Claims (4)

1.一种多级压缩式制冷循环装置，具备低级侧压缩机构(12a)以及高级侧压缩机构(11a)，所述低级侧压缩机构将低压制冷剂压缩为中间压制冷剂并排出，所述高级侧压缩机构将从所述低级侧压缩机构排出的中间压制冷剂压缩为高压制冷剂并排出，所述多级压缩式制冷循环装置的特征在于，具备：

散热器(13)，该散热器使从所述高级侧压缩机构排出的高压制冷剂与室外空气进行热交换；

中间压膨胀阀(15)，该中间压膨胀阀使从所述散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为中间压制冷剂，并向所述高级侧压缩机构的吸入侧流出；

低压膨胀阀(17)，该低压膨胀阀使从所述散热器流出的高压制冷剂减压膨胀为低压制冷剂；

蒸发器(18)，该蒸发器使由所述低压膨胀阀减压膨胀后的低压制冷剂与吹送到冷却对象空间的送风空气进行热交换而蒸发，并向所述低级侧压缩机构的吸入侧流出；

控制装置(20)，该控制装置对所述低级侧压缩机构及所述高级侧压缩机构的转速进行控制；

物理量传感器(24、25)，该物理量传感器对与所述低压制冷剂的压力相关的物理量进行检测；以及

高压传感器(27)，该高压传感器对所述高压制冷剂的压力进行检测，

所述控制装置构成为：基于由所述物理量传感器检测出的物理量而使所述低级侧压缩机构的转速相对于所述高级侧压缩机构的转速的转速比随着所述低压制冷剂的压力升高而变大，

在所述高压传感器(27)的检测压力变为预先规定的基准值以上的情况下，所述控制装置使所述低级侧压缩机构的转速相对于所述高级侧压缩机构的转速的转速比随着所述低压制冷剂的压力升高而变大。

2.根据权利要求1所述的多级压缩式制冷循环装置，其特征在于，

所述物理量传感器是对所述冷却对象空间的温度进行检测的库内温度传感器(24)，

所述控制装置构成为：使所述转速比随着由所述库内温度传感器检测出的所述冷却对象空间的温度升高而变大。

3.根据权利要求1所述的多级压缩式制冷循环装置，其特征在于，

具备判定部，该判定部基于所述冷却对象空间的温度来判定是否实施将所述冷却对象空间急速冷却的降温，

所述控制装置构成为：在通过所述判定部判定为实施所述降温的情况下，使所述低级侧压缩机构的转速相对于所述高级侧压缩机构的转速的转速比随着所述低压制冷剂的压力升高而变大。

4.根据权利要求3所述的多级压缩式制冷循环装置，其特征在于，

在由所述高压传感器检测出的所述高压制冷剂的压力变为预先规定的基准值以上的情况下，所述判定部判定为实施所述降温。

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