CN111148949A - 冷冻装置 - Google Patents

Abstract

冷冻装置具有：制冷剂回路，其通过制冷剂配管将压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器连接而成；排出压力传感器，其检测从压缩机排出的制冷剂的压力即排出压力；以及控制装置，其控制制冷剂回路。控制装置具有存储部，该存储部存储高压计算式和频率计算式，该高压计算式是以制冷剂回路的蒸发温度为变量的一次函数，用于求出上限高压，该频率计算式是以蒸发温度为变量的二次函数，用于求出上限频率。另外，控制装置具有：计算部，其使用高压计算式和频率计算式而求出上限高压和上限频率；高压判定部，其判定排出压力是否比上限高压大；以及动作控制部，其在排出压力比上限高压大的情况下，使压缩机的运转频率降低到上限频率。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明涉及冷冻装置，具备包含压缩机的制冷剂回路，对放置在仓库等冷却空间中的物品进行冷却。

背景技术

在搭载于冷冻装置的压缩机中，驱动马达的运转电流值的增加与发热量的增加相关，因此成为驱动马达的绝缘降低的原因。因此，在以往的冷冻装置中，为了抑制压缩机的驱动马达的运转电流值的异常增加，按照阶段性地设定的目标蒸发温度的每个范围，确定压缩机的运转频率的上限值(例如，参照专利文献1)。专利文献1的冷冻装置被设定为，随着目标蒸发温度变高，而运转频率的上限值阶段性地变小。

专利文献1：日本特开2013-170797号公报

然而，在专利文献1的以往的冷冻装置中，压缩机的运转频率的上限值根据可使用温度(周围温度)的范围的上限温度设定。因此，可使用温度(周围温度)越接近下限温度，使压缩机的运转频率上升的余地越大。即，若像专利文献1的冷冻装置那样，按照目标蒸发温度的每个范围确定统一的运转频率，则在本来能够以设定值以上的运转频率使压缩机运转的情况下，也会受到设定值的制约。因此，存在压缩机的运转范围变窄、冷冻能力降低这样的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题而完成的，目的在于，提供一种一边抑制驱动马达的绝缘降低一边抑制冷冻能力的降低的冷冻装置。

本发明所涉及的冷冻装置具有：制冷剂回路，其通过制冷剂配管将压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器连接而成，压缩机压缩制冷剂，冷凝器使从压缩机排出的制冷剂冷凝，减压装置对通过了冷凝器的制冷剂进行减压，蒸发器使在减压装置中被减压的制冷剂蒸发；排出压力传感器，其设置在压缩机的排出侧，检测从压缩机排出的制冷剂的压力即排出压力；以及控制装置，其控制制冷剂回路，控制装置具有：存储部，其存储高压计算式和频率计算式，该高压计算式是以制冷剂回路的蒸发温度为变量的一次函数，并且用于求出作为压缩机的运转电流值是否过多的判定基准的上限高压，频率计算式是以蒸发温度为变量的二次函数，并且用于求出作为压缩机的运转频率的上限值的上限频率；计算部，其使用高压计算式和频率计算式而求出上限高压和上限频率；高压判定部，其判定在排出压力传感器中检测出的排出压力是否比在计算部中求出的上限高压大；以及动作控制部，其在高压判定部中判定为排出压力比上限高压大时，使压缩机的运转频率降低到在计算部中求出的上限频率。

根据本发明，在排出压力比根据高压计算式而求出的上限高压大的情况下，通过使压缩机的运转频率降低到根据频率计算式而求出的上限频率，能够使压缩机的运转电流值下降到所希望的电流值，因此能够一边抑制驱动马达的绝缘降低，一边抑制压缩机的运转范围的缩小和冷冻能力的降低。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的冷冻装置的制冷剂回路图。

图2是示出图1的冷冻装置的制冷剂的状态的p-h线图。

图3是示出图1的冷冻装置的控制装置的功能性结构的一例的框图。

图4是例示图1的冷冻装置的动作的流程图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的冷冻装置的制冷剂回路图。

图6是示出图5的冷冻装置的控制装置的功能性结构的一例的框图。

图7是例示图5的冷冻装置的动作的流程图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1所涉及的冷冻装置的制冷剂回路图。冷冻装置100通过进行蒸气压缩式的冷冻循环运转而对仓库等冷却空间输送冷气，对放置在冷却空间的物品进行冷却。

如图1所示，冷冻装置100具有热源侧单元10和负荷侧单元20。热源侧单元10与负荷侧单元20是分别独立的单元，经由构成制冷剂配管2的连接配管2a和2b而连接。

冷冻装置100具备压缩机11、冷凝器12、接收器13、过冷却热交换器14、减压装置21和蒸发器22，它们通过制冷剂配管2连接而形成供制冷剂循环的制冷剂回路30。这里，压缩机11、冷凝器12、接收器13和过冷却热交换器14收容在热源侧单元10。减压装置21和蒸发器22收容在负荷侧单元20。

压缩机11由涡旋压缩机等构成，压缩制冷剂并排出。压缩机11是被由变频器控制的驱动马达(未图示)进行驱动的容积式压缩机，运转容量可变。压缩机11在压缩室的中间压部设置有喷射口。另外，虽然未图示，在热源侧单元10搭载有用于变更压缩机11的运转频率F的变频器基板。在变频器基板设置有整流二极管和开关元件等。

冷凝器12由具有导热管、和多个翅片的翅片管型热交换器等构成，经由制冷剂配管2而与压缩机11的排出侧连接。冷凝器12使从压缩机11排出的制冷剂冷凝。即，冷凝器12使从压缩机11排出的制冷剂的热向外部空气扩散，来冷却制冷剂。另外，在热源侧单元10设置有将风送至冷凝器12的风扇12a。接收器13具有如下的功能：暂时地存积从冷凝器12流出的制冷剂中的剩余液体制冷剂，并且使液体制冷剂和气体制冷剂分离。

过冷却热交换器14由双重管式热交换器或者板式热交换器等构成，经由制冷剂配管2和接收器13而与冷凝器12连接。过冷却热交换器14是对从冷凝器12流出的制冷剂进行过冷却的制冷剂间热交换器。过冷却热交换器14使从冷凝器12流出的制冷剂彼此进行热交换。即，过冷却热交换器14在从冷凝器12流出的制冷剂与通过了后述的流量调整器16的制冷剂之间进行热交换。

减压装置21由电子膨胀阀或者温度式膨胀阀等构成，配置为对通过了冷凝器12的制冷剂进行减压。更具体地说，减压装置21使在过冷却热交换器14中已过冷却的制冷剂减压而膨胀，并且调整在制冷剂回路30中流动的制冷剂的流量。蒸发器22是通过使在减压装置21中被减压而膨胀的制冷剂从负荷侧单元20内的空气吸热而使制冷剂蒸发的热交换器。蒸发器22由具有导热管和多个翅片的翅片管型热交换器等构成，蒸发器22从在减压装置21中被减压而膨胀的制冷剂吸热，而使制冷剂蒸发。

另外，制冷剂回路30具有喷射回路31，该喷射回路31从过冷却热交换器14与减压装置21之间分支，使在过冷却热交换器14中热交换后的制冷剂向压缩机11流入。喷射回路31具有喷射配管3，该喷射配管3将过冷却热交换器14与减压装置21之间的制冷剂配管2和压缩机11的喷射口连接。另外，喷射回路31具有流量调整器16，该流量调整器16调整在喷射配管3中流动的制冷剂的流量。流量调整器16收容在热源侧单元10。流量调整器16由电子膨胀阀等构成，由后述的控制装置50控制，调整向喷射回路31分支的制冷剂的流量。

并且，冷冻装置100具有：排出压力传感器41、吸入压力传感器42、外部空气温度传感器43、入口温度传感器44、出口温度传感器45、排出温度传感器46、吸入温度传感器47、壳体下温度传感器48和电流传感器49。

排出压力传感器41设置在压缩机11的排出侧，对从压缩机11排出的制冷剂的压力即排出压力Ph进行检测。排出压力Ph相当于制冷剂回路30的高压。吸入压力传感器42设置在压缩机11的吸入侧，对被吸入压缩机11的制冷剂的压力即吸入压力Pl进行检测。吸入压力Pl相当于制冷剂回路30的低压。外部空气温度传感器43对吹送到冷凝器12的外部空气的温度即外部空气温度To进行检测。

入口温度传感器44对流入过冷却热交换器14的制冷剂的温度即入口温度Tin进行检测。出口温度传感器45对从过冷却热交换器14流出的液体制冷剂的温度即出口温度Tout进行检测。排出温度传感器46对从压缩机11排出的制冷剂的温度即排出温度Td进行检测。吸入温度传感器47对被吸入压缩机11的制冷剂的温度即吸入温度Ts进行检测。壳体下温度传感器48设置在压缩机11的壳体的下部，对压缩机11的壳体的下部的温度即壳体下温度Tsh进行检测。电流传感器49对压缩机11的运转电流值I进行检测。运转电流值I是从控制装置50经由变频器基板向压缩机11的驱动马达供给的电流值。

另外，冷冻装置100具有控制制冷剂回路30的控制装置50，在本实施方式中，控制装置50收容在热源侧单元10。控制装置50基于上述的各种传感器所检测的信息而控制压缩机11等致动器的动作。即，冷冻装置100的动作被控制装置50控制。

控制装置50在通常运转时，基于来自各种传感器的信息而控制压缩机11、风扇12a和流量调整器16的动作。控制装置50经由变频器基板而向压缩机11的驱动马达供给电流，调整压缩机11的运转频率F。控制装置50控制压缩机11的运转频率F，以使得制冷剂回路30的蒸发温度Te成为例如设定为0℃的目标值。即，控制装置50在蒸发温度Te比目标值高的情况下使压缩机11的运转频率F上升，在蒸发温度Te比目标值低的情况下使压缩机11的运转频率F下降。另外，控制装置50控制风扇12a的转速，以使得冷凝器12的冷凝温度Tc与例如设定为45℃的目标值一致。即，控制装置50在冷凝温度Tc比目标值高的情况下增大风扇12a的转速，在冷凝温度Tc比目标值低的情况下减小风扇12a的转速。并且，控制装置50基于从压缩机11排出的制冷剂的温度即排出温度Td而调整流量调整器16的开度。即，控制装置50进行控制，以使得在排出温度高的情况下增大流量调整器16的开度，在排出温度低的情况下关闭流量调整器16。这里，冷冻装置100也可以在负荷侧单元20内具有负荷侧控制装置，该负荷侧控制装置与控制装置50协作而控制减压装置21的动作。

图2是表示图1的冷冻装置的制冷剂的状态的p-h线图。参照图2而对冷冻装置100的制冷剂的流动进行说明。首先，由压缩机11压缩的制冷剂成为高温高压的气体制冷剂(图2的点A→点A₁→点n→点B)，流入冷凝器12。流入到冷凝器12的气体制冷剂冷凝而成为液体制冷剂(图2的点B→点k)，暂时地存积在接收器13内。在接收器13中积存有根据负荷侧单元20的运转负荷、外部空气温度To、或者冷凝温度Tc而产生的制冷剂回路30内的剩余液体制冷剂。然后，接收器13内的液体制冷剂在过冷却热交换器14中进行热交换而被过冷却(图2的点k→点C)。在过冷却热交换器14中被过冷却的制冷剂在减压装置21中被减压而成为低压的气液二相制冷剂，被送至蒸发器22(图2的点C→点D)。被送至蒸发器22的制冷剂与空气进行热交换而成为气体制冷剂，流入压缩机11(图2的点D→点A)。

另一方面，从过冷却热交换器14朝向减压装置21的制冷剂的一部分向过冷却热交换器14侧分支。即，在制冷剂回路30中通过了过冷却热交换器14的制冷剂的一部分向喷射回路31分支。此时，分支到喷射回路31的液体制冷剂在流量调整器16中被减压而成为中间压的二相制冷剂(图2的点C→点m)，在过冷却热交换器14中进行热交换而成为中间压的制冷剂(图2的点m→点n)。然后，成为中间压的制冷剂经由喷射配管3而流入压缩机11的喷射口，起到降低作为高压的压缩机11的排出侧的制冷剂温度的作用。

图3是示出图1的冷冻装置的控制装置的功能性结构的一例的框图。控制装置50进行使压缩机11的运转电流值I接近压缩机11的驱动马达的理想的运转电流值I即运转电流目标值Imax这样的控制。这里，从维持冷冻能力这样的观点出发，压缩机11的运转电流值I优选极力不下降。然而，若压缩机11的运转电流值I过度上升，则伴随着发热量的增加，会产生驱动马达的绝缘降低。因此，运转电流目标值Imax成为使抑制压缩机11的运转电流值I的下降幅度的观点与抑制驱动马达的绝缘降低的观点平衡的值。运转电流目标值Imax根据压缩机11的特性被唯一地确定。

如图3所示，控制装置50具有数据取得部51、变换部52、存储部53、计算部54、高压判定部55、更新处理部56和动作控制部57。数据取得部51从各种传感器取得排出压力Ph、吸入压力Pl、外部空气温度To、入口温度Tin、出口温度Tout、排出温度Td、吸入温度Ts、壳体下温度Tsh和运转电流值I。另外，数据取得部51监视动作控制部57所进行的控制的状态，随时间经过取得压缩机11的运转频率F。而且，数据取得部51使从各种传感器等取得的各种数据存储于存储部53。另外，数据取得部51将从吸入压力传感器42取得的吸入压力Pl输出给变换部52。

变换部52将在吸入压力传感器42中检测出的吸入压力Pl变换成蒸发温度Te。即，变换部52对数据取得部51从吸入压力传感器42取得的吸入压力Pl进行饱和换算而求出蒸发温度Te。另外，变换部52对在排出压力传感器41中检测出的排出压力Ph进行饱和换算而求出冷凝温度Tc。而且，变换部52所求出的蒸发温度Te和冷凝温度Tc被存储于存储部53。

存储部53存储排出压力Ph、吸入压力Pl、外部空气温度To、入口温度Tin、出口温度Tout、排出温度Td、吸入温度Ts、壳体下温度Tsh和运转电流值I。存储部53存储蒸发温度Te、冷凝温度Tc和压缩机11的运转频率F。这里，存储于存储部53的各种传感器的测定值等是表示冷冻装置100的运转状态的运转数据。

另外，在存储部53存储有高压计算式(1)，该高压计算式(1)是以蒸发温度Te为变量的一次函数，用于求出上限高压HP，该上限高压HP为压缩机11的运转电流值I是否过多的判定基准。上限高压HP是根据当前的运转状态所允许的排出压力Ph的上限值。而且，在排出压力Ph与压缩机11的运转电流值I之间存在相关性。因此，上限高压HP能够作为压缩机11的运转电流值I的大小的判定基准使用。

并且，在存储部53存储有频率计算式(2)，该频率计算式(2)是以蒸发温度Te为变量的二次函数，求出作为压缩机11的运转频率F的上限值的上限频率Fmax。上限频率Fmax是根据当前的运转状态所允许的运转频率F的上限值。这里，高压计算式(1)和频率计算式(2)分别像下述那样构成。另外，频率计算式(2)的“＾”表示幂。

[数学式1]

上限高压HP＝A×蒸发温度Te+高压调整值P···(1)

[数学式2]

上限频率Fmax＝B×蒸发温度Te＾2+C×蒸发温度Te+频率调整值Q···(2)

高压计算式(1)的高压设定系数A、频率计算式(2)的二次系数B和一次系数C是指由实际设备上的试验决定的常数。

对于高压调整值P和频率调整值Q而言，在初始状态下被设定了由实际设备的试验决定的初始值。高压调整值P是用于调整高压计算式(1)的一次项的值，在不需要调整的情况下为0。频率调整值Q是用于调整频率计算式(2)的二次项和一次项的值，在不需要调整的情况下为0。通过更新处理部56，根据第1更新式(3)而随时间经过更新高压调整值P。通过更新处理部56，根据第2更新式(4)而随时间经过更新频率调整值Q。

[数学式3]

P＝P+高压修正系数α···(3)

[数学式4]

Q＝Q+频率修正系数β···(4)

这里，高压修正系数α由下述的高压系数计算式(5)确定，频率修正系数β由下述的频率系数计算式(6)确定。即，在存储部53存储有高压系数计算式(5)和频率系数计算式(6)。

[数学式5]

高压修正系数α＝p₁×排出压力Ph+p₂···(5)

[数学式6]

频率修正系数β＝q₁×排出压力Ph+q₂···(6)

高压系数计算式(5)和频率系数计算式(6)是以排出压力Ph为变量的一次函数。第1压力系数p₁、第2压力系数p₂、第1频率系数q₁和第2频率系数q₂为排出温度Td、壳体下温度Tsh、出口温度Tout和吸入温度Ts中的至少一个的函数。第1压力系数p₁和第1频率系数q₁是由实际设备上的试验决定的常数。

第2压力系数p₂和第2频率系数q₂也可以根据压缩机11的排出温度Td而改变。在该情况下，也可以将计算式储存于存储部53，该计算式是以排出温度Td为变量的一次函数，用于求出第2压力系数p₂或者第2频率系数q₂。而且，更新处理部56也可以使用存储部53内的计算式而求出第2压力系数p₂和第2频率系数q₂。另外，也可以将排出温度Td、第2压力系数p₂与第2频率系数q₂建立关联的系数表储存于存储部53。而且，更新处理部56也可以将排出温度传感器46中检测出的排出温度Td对照系数表而求出第2压力系数p₂和第2频率系数q₂。

高压系数计算式(5)构成为在压缩机11的运转电流值I变得比运转电流目标值Imax大的情况下，使高压修正系数α变为负值(α＜0)。频率系数计算式(6)构成为在压缩机11的运转电流值I变得比运转电流目标值Imax大的情况下，使频率修正系数β变为负值(β＜0)。因此，如果处于压缩机11的运转电流值I变得比运转电流目标值Imax大的状态，则至少第2压力系数p₂和第2频率系数q₂被设定为负值。

另一方面，高压系数计算式(5)构成为在压缩机11的运转电流值I变为运转电流目标值Imax以下的情况下，使高压修正系数α变为正值或0(α≧0)。频率系数计算式(6)构成为在压缩机11的运转电流值I变为运转电流目标值Imax以下的情况下，使频率修正系数β变为正值或0(β≧0)。

计算部54在通常运转时，使用高压计算式(1)而计算上限高压HP。高压计算式(1)由于是以蒸发温度Te为变量的一次函数，因此计算部54能够求出与随时间经过而变化的蒸发温度Te对应的上限高压HP。计算部54在计算上限高压HP时，作为应用于高压计算式(1)的蒸发温度Te，可以使用瞬间值，也可以使用平均值。

另外，计算部54使用频率计算式(2)来计算压缩机11的运转频率的上限值即上限频率Fmax。频率计算式(2)由于是以蒸发温度Te为变量的二次函数，因此计算部54能够求出与随时间经过而变化的蒸发温度Te对应的上限频率Fmax。计算部54在计算上限高压HP时，作为应用于高压计算式(1)的蒸发温度Te，可以使用瞬间值，也可以使用平均值。而且，计算部54将计算出的上限高压HP和上限频率Fmax发送给高压判定部55。

高压判定部55基于在计算部54中计算出的上限高压HP而判断压缩机11的转速是否需要减速、即压缩机11的运转频率F是否需要降低。高压判定部55通过判定排出压力Ph是否比上限高压HP大，而判断压缩机11的运转频率F是否需要降低。因为，如果排出压力Ph比上限高压HP大，则能够判断为压缩机11的运转电流值I过多。在排出压力Ph比上限高压HP大时，高压判定部55需要使压缩机11的运转频率F降低，因此使计算部54中计算出的上限频率Fmax向动作控制部57输出。

更新处理部56求出高压计算式(1)的常数项即高压调整值P的更新用的高压修正系数α、和频率修正式的常数项即频率调整值Q的更新用的频率修正系数β。更新处理部56使用高压系数计算式(5)而求出高压修正系数α，使用频率系数计算式(6)而求出频率修正系数β。

而且，更新处理部56通过将所求出的高压修正系数α与存储部53内的高压计算式(1)的高压调整值P相加，而更新高压计算式(1)。另外，更新处理部56通过将所求出的频率修正系数β与存储部53内的频率计算式(2)的频率调整值Q相加，而更新频率计算式(2)。即，更新处理部56实际上将高压计算式(1)和频率计算式(2)分别改写为下述的式子(7)和式子(8)。

[数学式7]

上限高压HP＝A×蒸发温度Te+高压调整值P+高压修正系数α···(7)

[数学式8]

上限频率Fmax＝B×蒸发温度Te＾2+C×蒸发温度Te+频率调整值Q+频率修正系数β···(8)

在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax小的状态下，高压修正系数α为正值，因此上限高压HP处于与高压调整值P的更新前相比变大的趋势。由此，排出压力Ph变为上限高压HP以下的可能性变高，因此使压缩机11的运转频率F降低的机会减少。另外，在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax小的状态下，频率修正系数β为正值，因此上限频率Fmax处于与频率调整值Q的更新前相比变大的趋势。由此，压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax小的状态下的高压计算式(1)和频率计算式(2)的更新处理，相当于使压缩机11的运转电流值I以接近运转电流目标值Imax的方式增加的处理。

另一方面，在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax大的状态下，高压修正系数α为负值，因此上限高压HP处于与高压调整值P的更新前相比变小的趋势。由此，排出压力Ph比上限高压HP变大的可能性变高，因此使压缩机11的运转频率F降低的机会增加。另外，在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax大的状态下，频率修正系数β为负值，因此上限频率Fmax处于与频率调整值Q的更新前相比变小趋势。由此，压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax大的状态下的高压计算式(1)和频率计算式(2)的更新处理，相当于使压缩机11的运转电流值I以接近运转电流目标值Imax的方式减少的处理。

动作控制部57根据存储部53内的运转数据而控制压缩机11、风扇12a和流量调整器16的动作。在高压判定部55判定为排出压力Ph比上限高压HP大时，动作控制部57使压缩机11的运转频率F降低到计算部54中求出的上限频率Fmax。

这里，控制装置50能够通过实现上述的各功能的电路设备这样的硬件、或微型计算机等运算装置以及与这样的运算装置协作实现上述的各功能的软件而构成。另外，存储部53也可以由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存等PROM(Programmable ROM：可编程只读存储器)、或者HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)等构成。

图4是例示图1的冷冻装置的动作的流程图。参照图4对冷冻装置100的控制装置50的动作例进行说明。

若冷冻装置100的通常运转开始，则动作控制部57基于数据取得部51从各种传感器取得的数据而进行通常运转时的自动控制。此时，变换部52将吸入压力Pl变换成蒸发温度Te，将排出压力Ph变换成冷凝温度Tc。即，动作控制部57取得冷冻循环的各部分的压力和温度等运转数据，针对蒸发温度Te和冷凝温度Tc分别运算与目标值的偏差等控制值。而且，动作控制部57基于运算出的控制值等而控制压缩机11、风扇12a和流量调整器16的动作(步骤S101)。

接着，计算部54基于高压计算式(1)而计算上限高压HP(步骤S102)。另外，计算部54基于频率计算式(2)而计算上限频率Fmax(步骤S103)。

接下来，高压判定部55判定排出压力Ph是否比计算部54计算出的上限高压HP大(步骤S104)。在排出压力Ph为上限高压HP以下的情况下(步骤S104/否)，高压判定部55返回步骤S102的处理。即，在排出压力Ph为上限高压HP以下时，能够判断为压缩机11的运转电流值I不是过多，因此冷冻装置100继续进行通常运转，重复执行步骤S102之后的一系列的处理。

另一方面，在排出压力Ph比上限高压HP大的情况下(步骤S104/是)，高压判定部55能够判断为压缩机11的运转电流值I过多，因此将计算部54中计算出的上限频率Fmax输出给动作控制部57。动作控制部57使压缩机11的运转频率F降低到从高压判定部55输出的上限频率Fmax。即，动作控制部57使压缩机11的运转频率F降低到排出压力Ph超过上限高压HP时的上限频率Fmax(步骤S105)。

接下来，更新处理部56基于高压系数计算式(5)而求出高压修正系数α。另外，更新处理部56基于频率系数计算式(6)而求出频率修正系数β(步骤S106)。接着，更新处理部56将所求出的高压修正系数α与高压计算式(1)的常数项即高压调整值P相加而更新高压计算式(1)。另外，更新处理部56将所求出的频率修正系数β与频率计算式(2)的常数项即频率调整值Q相加而更新频率计算式(2)(步骤S107)。而且，控制装置50移至步骤S102的处理，基于更新后的高压计算式(1)和频率计算式(2)而重复执行步骤S102～S107的一系列的处理。

这里，在步骤S106中求出的高压修正系数α和频率修正系数β为0以上的情况对应于压缩机11的运转电流值I为运转电流目标值Imax以下的情况。因此，在高压修正系数α和频率修正系数β为0以上的情况下，控制装置50能够通过更新高压计算式(1)和频率计算式(2)，而使压缩机11的运转电流值I朝向运转电流目标值Imax增加。

另外，在步骤S106中求出的高压修正系数α和频率修正系数β小于0的情况对应于压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax大的情况。因此，在高压修正系数α和频率修正系数β小于0的情况下，控制装置50能够通过更新高压计算式(1)和频率计算式(2)，而使压缩机11的运转电流值I朝向运转电流目标值Imax减少。

然而，在基于图4的动作例中，计算部54在计算上限高压HP时，还一并地计算上限频率Fmax，但不限于该动作。例如，计算部54在基于高压计算式(1)而计算上限高压HP时(步骤S102)，也可以不计算上限频率Fmax，而仅将上限高压HP输出给高压判定部55。也可以是，在排出压力Ph比上限高压HP大的情况下(步骤S104/是)，高压判定部55向计算部54输出指示上限频率Fmax的计算的信号。也可以是，计算部54依据来自高压判定部55的信号，使用频率计算式(2)来计算上限频率Fmax，将计算出的上限频率Fmax输出给动作控制部57。

如上所述，在排出压力Ph比根据高压计算式(1)求出的上限高压大的情况下，本实施方式1的冷冻装置100使压缩机11的运转频率F降低到根据频率计算式(2)求出的上限频率Fmax。这里，压缩机11的运转频率F与压缩机11的运转电流值I之间存在相关性。由此，能够将压缩机11的运转电流值I下降到所希望的电流值，因此能够一边抑制压缩机11的驱动马达的绝缘降低，一边抑制压缩机11的运转范围的缩小和冷冻能力的降低。

另外，冷冻装置100能够使用运转数据等而自动地更新高压计算式(1)和频率计算式(2)，因此能够求出与冷冻装置100的设置环境和运转状态对应的上限高压PH和上限频率Fmax。由此，能够使压缩机11的运转电流值I精度良好地接近运转电流目标值Imax。即，能够构建与冷冻装置100的设置环境和运转状态对应的最佳的控制。

这里，在外部空气温度和蒸发温度相对地高的情况下，压缩机的驱动马达的运转电流值容易增加。因此，在外部空气温度和蒸发温度相对地高的情况下，以往的冷冻装置通过将运转频率设定得低，而抑制驱动马达的绝缘降低。因此，实际上，在能够使压缩机的运转频率上升的状况下，也维持低的运转频率F，因此压缩机的运转范围变窄，冷冻能力降低。与此相对，在外部空气温度To和蒸发温度Te相对地高的情况下，本实施方式1的冷冻装置100能够计算与设置环境和运转状态对应的压缩机11的上限频率，以计算出的上限频率驱动压缩机11。由此，能够抑制压缩机11的运转范围的缩小，因此能够抑制冷冻能力的降低。

然而，在上述的说明中，例示根据压缩机11的排出温度Td而使第2压力系数p₂和第2频率系数q₂变化的情况，但不限于此。例如，也可以根据排出温度Td和壳体下温度Tsh这样的2个以上的传感检测数据而使第2压力系数p₂和第2频率系数q₂变化。在使用排出温度Td和壳体下温度Tsh的情况下，也可以在存储部53中储存以排出温度Td和壳体下温度Tsh为变量的函数即计算式。而且，更新处理部56也可以使用存储部53内的计算式而求出第2压力系数p₂和第2频率系数q₂。另外，也可以在存储部53中储存将排出温度Td、壳体下温度Tsh、第2压力系数p₂和第2频率系数q₂建立关联的系数导出表。而且，更新处理部56也可以将排出温度传感器46中检测出的排出温度Td和壳体下温度传感器48中检测出的壳体下温度Tsh与系数导出表对照，而求出第2压力系数p₂和第2频率系数q₂。

并且，计算部54也可以在使用由更新处理部56更新的高压计算式(1)和频率计算式(2)而求出上限高压HP和上限频率Fmax时，将求出的各数据存储于存储部53。即，计算部54也可以将随时间经过而变化的根据高压计算式(1)和频率计算式(2)计算出的上限高压HP和上限频率Fmax储存在存储部53。而且，更新处理部56也可以根据储存在存储部53的数据而进行高压计算式(1)和频率计算式(2)的更新。具体而言，高压计算式(1)被由更新处理部56改写的式子(7)覆盖，频率计算式(2)被由更新处理部56改写的式子(8)覆盖。

＜变形例＞

本变形例的冷冻装置的整体的结构与上述的冷冻装置100相同，因此对同等的结构标注相同的附图标记而省略说明。在本变形例的存储部53预先存储有运转电流目标值Imax。运转电流目标值Imax根据压缩机11的特性被唯一地确定，通过实际设备上的实验等而设定。

另外，本变形例的控制装置50参照表信息而求出高压修正系数α和频率修正系数β。即，在本变形例的存储部53存储有将与运转电流值I与运转电流目标值Imax的差分对应的多个数值范围、高压修正系数α和频率修正系数β建立关联的修正系数表。另外，本变形例的更新处理部56通过求出电流传感器49中检测出的运转电流值I与运转电流目标值Imax的差分，并将所求出的差分与修正系数表的数值范围对照，而求出高压修正系数α和频率修正系数β。

这里，在本变形例的修正系数表中，作为运转电流值I与运转电流目标值Imax的差分，使用从运转电流值I减去运转电流目标值Imax而得到的值。因此，在修正系数表中，作为负值的高压修正系数α和作为负值的频率修正系数β与作为正值的范围的数值范围建立了关联。另外，在修正系数表中，作为正值的高压修正系数α和作为正值的频率修正系数β与作为负值的范围的数值范围建立了关联。

由此，更新处理部56通过从电流传感器49中检测出的运转电流值I减去运转电流目标值Imax而求出差分，并将所求出的差分与修正系数表的数值范围对照，而求出高压修正系数α和频率修正系数β。这里，修正系数表可以构成为，从运转电流值I减去运转电流目标值Imax而得到的值越大，高压修正系数α和频率修正系数β越小。

但是，修正系数表也可以构成为，作为运转电流值I与运转电流目标值Imax的差分，使用从运转电流目标值Imax减去运转电流值I而得到的值。在该情况下，在修正系数表中，作为正值的高压修正系数α和作为正值的频率修正系数β与作为正值的范围的数值范围建立了关联。另外，在修正系数表中，作为负值的高压修正系数α和作为负值的频率修正系数β与作为负值的范围的数值范围建立了关联。而且，修正系数表可以构成为，从运转电流值I减去运转电流目标值Imax而得到的值越大，高压修正系数α和频率修正系数β越大。另外，更新处理部56通过从运转电流目标值Imax减去运转电流值I而求出差分，并将所求出的差分与修正系数表的数值范围对照，而求出高压修正系数α和频率修正系数β。

如上所述，在本变形例的冷冻装置100中，与使用高压系数计算式(5)和频率系数计算式(6)的情况同样地，在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax大时，高压修正系数α和频率修正系数β为负值。另外，在压缩机11的运转电流值I比运转电流目标值Imax小时，高压修正系数α和频率修正系数β为正值。即，在运转电流值I比运转电流目标值Imax大时，能够更新高压计算式(1)和频率计算式(2)以使高压调整值P和频率调整值Q变小。另外，在运转电流值I比运转电流目标值Imax小时，能够更新高压计算式(1)和频率计算式(2)以使高压调整值P和频率调整值Q变大。由此，能够使压缩机11的运转电流值I接近运转电流目标值Imax，因此能够一边抑制压缩机11的驱动马达的绝缘降低，一边抑制压缩机11的运转范围的缩小和冷冻能力的降低，能够构建与设置环境和运转状态对应的最佳的控制。

＜实施方式2＞

图5是本发明的实施方式2的冷冻装置的制冷剂回路图。图6是示出图5的冷冻装置的控制装置的功能性结构的一例的框图。本实施方式2的冷冻装置100A整体的结构与上述的实施方式1的冷冻装置100相同，因此对于同等的结构使用相同的附图标记而省略说明。

如图5所示，冷冻装置100A在热源侧单元10A内具有控制装置50A。而且，如图6所示，控制装置50A具有数据取得部51、变换部52、存储部53、计算部54、高压判定部55、更新处理部56A、动作控制部57和电流判定部58。与上述的变形例同样，在存储部53存储有运转电流目标值Imax。运转电流目标值Imax根据压缩机11的特性被唯一地确定，通过实际设备上的实验等而设定。

在高压判定部55中判定为排出压力Ph比上限高压HP大的情况下，电流判定部58判定电流传感器49中检测出的运转电流值I是否比运转电流目标值Imax大。而且，电流判定部58将判定的结果输出给更新处理部56A。

在电流判定部58中判定为运转电流值I比运转电流目标值Imax大的情况下，更新处理部56A求出作为负值的高压修正系数α和作为负值的频率修正系数β。另外，在电流判定部58中判定为运转电流值I比运转电流目标值Imax小的情况下，更新处理部56A求出作为正值的高压修正系数α和作为正值的频率修正系数β。

关于高压修正系数α和频率修正系数β，也可以将运转电流值I比运转电流目标值Imax大时所使用的负值、和运转电流值I比运转电流目标值Imax小时所使用的正值预先存储在存储部53，。在该情况下，高压修正系数α和频率修正系数β可以为能够适当地调整的常数。

另外，也可以在存储部53中存储有与运转电流值I比运转电流目标值Imax大的情况对应的高压修正系数α的计算用的第1高压系数计算式、和频率修正系数β的计算用的第1频率系数计算式。一并地，也可以在存储部53中存储有与运转电流值I为运转电流目标值Imax以下的情况对应的高压修正系数α的计算用的第2高压系数计算式、和频率修正系数β的计算用的第2频率系数计算式。第1高压系数计算式可以构成为高压修正系数α为负值。第1频率系数计算式可以构成为频率修正系数β为负值。第2高压系数计算式可以构成为高压修正系数α为正值或者0。第2频率系数计算式可以构成为频率修正系数β为正值或者0。第1高压系数计算式和第2高压系数计算式可以与高压系数计算式(5)同样为排出压力Ph的一次函数。第1频率系数计算式和第2频率系数计算式可以与频率系数计算式(6)同样为排出压力Ph的一次函数。

更新处理部56A的其他的功能性结构与实施方式1的更新处理部56相同。另外，在电流判定部58中判定为运转电流值I与运转电流目标值Imax相等的情况下，更新处理部56A使高压修正系数α和频率修正系数β为0。

如果运转电流值I超过运转电流目标值Imax，则控制装置50A控制为使运转电流值I降低到运转电流目标值Imax，因此能够抑制压缩机11的驱动马达的发热。另外，如果运转电流值I低于运转电流目标值Imax，则控制装置50A控制为使运转电流值I上升到运转电流目标值Imax，因此能够将压缩机11的能力提升到最大限度。

图7是例示图5的冷冻装置的动作的流程图。参照图7，对冷冻装置100的控制装置50的动作例进行说明。对于与图4相同的工序标注相同的附图标记而省略说明。

若冷冻装置100A的通常运转开始，则控制装置50A执行步骤S101～S105的一系列的处理。而且，若动作控制部57使压缩机11的运转频率F降低到上限频率Fmax(步骤S105)，则电流判定部58判定运转电流值I是否比运转电流目标值Imax大(步骤S201)。

若通过电流判定部58判定为运转电流值I比运转电流目标值Imax大(步骤S201/是)，则更新处理部56A求出作为负值的高压修正系数α和作为负值的频率修正系数β(步骤S202)。另一方面，若通过电流判定部58判定为运转电流值I在运转电流目标值Imax以下(步骤S201/否)，则更新处理部56A求出作为正值或者0的高压修正系数α和作为正值或者0的频率修正系数β(步骤S203)。接着，更新处理部56使用所求出的高压修正系数α而更新高压计算式(1)，使用所求出的频率修正系数β而更新频率计算式(2)(步骤S107)。而且，控制装置50A移至步骤S102的处理，基于更新后的高压计算式(1)和频率计算式(2)而重复执行步骤S102～S107的一系列的处理。

如上所述，根据本实施方式2的冷冻装置100A，与实施方式1的冷冻装置100同样，能够将压缩机11的运转电流值I降低到所希望的电流值。因此，能够一边抑制压缩机11的驱动马达的绝缘降低，一边抑制压缩机11的运转范围的缩小和冷冻能力的降低。另外，冷冻装置100A直接地比较运转电流值I和运转电流目标值Imax，根据比较的结果而求出高压修正系数α和频率修正系数β，因此能够使运转电流值I精度更好地接近运转电流目标值Imax。

除此之外，冷冻装置100A与实施方式1的冷冻装置100同样，能够使用运转数据等而自动地更新高压计算式(1)和频率计算式(2)，因此能够求出与冷冻装置100A的设置环境和运转状态对应的上限高压PH和上限频率Fmax。由此，能够使压缩机11的运转电流值I精度良好地接近运转电流目标值Imax。即，能够构建与冷冻装置100A的设置环境和运转状态对应的最佳的控制。

这里，上述的各实施方式是冷冻装置的优选的具体例，本发明的技术范围不限于这些方式。例如，在上述的说明中，作为压缩机11，例示涡旋压缩机，但不限于此，压缩机11也可以是螺旋压缩机或者旋转压缩机等。另外，在上述的各实施方式中，例示制冷剂回路30具有喷射回路31的情况，但不限于此，制冷剂回路30也可以不具有喷射回路31。但是，在制冷剂回路30具有喷射回路31的情况下，通过将液体制冷剂液体喷射到压缩机11的压缩室，能够将从压缩机11排出的压缩制冷剂气体的温度保持在恒定温度以下。因此，能够提高压缩机11的驱动马达的绝缘降低的抑制力。

在图1和图5中，例示冷冻装置100或者100A具有1台压缩机11的情况，但不限于此，冷冻装置100或者100A也可以根据负荷侧单元20的负荷增设压缩机11。即，冷冻装置100或者100A也可以具有并联连接的2台以上的压缩机11。

在上述的各实施方式中，例示变换部52将吸入压力Pl变换为蒸发温度Te的情况，但不限于此。也可以在负荷侧单元20的蒸发器22设置热敏电阻等温度传感器，控制装置50或者50A通过通信而取得温度传感器的测定值来作为蒸发温度Te。除此之外，在图1和图5中，将检测压缩机11的运转电流值I的电流传感器49设置在压缩机11的附近，但电流传感器49也可以安装在构成控制装置50或者50A的硬件内。

在图1和图5中，例示冷凝器12收容在热源侧单元10或者10A的情况，但不限于此。冷冻装置100或者100A也可以采用如下的结构，具备与热源侧单元10或者10A不同的独立的冷凝器单元，在冷凝器单元内收容冷凝器12。而且，热源侧单元10或者10A和冷凝器单元可以通过与连接配管2a和2b同样地形成的连接配管而连接。即，冷凝器12也可以经由构成制冷剂配管2的连接配管而与热源侧单元10或者10A连接。除此之外，在图1和图5中，例示减压装置21收容在负荷侧单元20的情况，但不限于此，减压装置21也可以收容在热源侧单元10。

在上述的各实施方式中，例示在冷冻装置100和100A中，作为与制冷剂的热交换对象的流体为空气的情况，但作为与制冷剂的热交换对象的流体也可以为水、制冷剂、或者盐水等。另外，在图1和图5中，示出负荷侧单元20为1台的情况下的结构例，但冷冻装置100和100A也可以具备2台以上的负荷侧单元20。在该情况下，各个负荷侧单元20的容量可以不同，全部的负荷侧单元20也可以为相同容量。

附图标记的说明

2…制冷剂配管；2a、2b…连接配管；3…喷射配管；10、10A…热源侧单元；11…压缩机；12…冷凝器；12a…风扇；13…接收器；14…过冷却热交换器；16…流量调整器；20…负荷侧单元；21…减压装置；22…蒸发器；30…制冷剂回路；31…喷射回路；41…排出压力传感器；42…吸入压力传感器；43…外部空气温度传感器；44…入口温度传感器；45…出口温度传感器；46…排出温度传感器；47…吸入温度传感器；48…壳体下温度传感器；49…电流传感器；50、50A…控制装置；51…数据取得部；52…变换部；53…存储部；54…计算部；55…高压判定部；56、56A…更新处理部；57…动作控制部；58…电流判定部；100、100A…冷冻装置；A…高压设定系数；B…二次系数；C…一次系数；F…运转频率；Fmax…上限频率；HP…上限高压；I…运转电流值；Imax…运转电流目标值；P…高压调整值；PH…上限高压；Ph…排出压力；Pl…吸入压力；Q…频率调整值；Tc…冷凝温度；Td…排出温度；Te…蒸发温度；Tin…入口温度；To…外部空气温度；Tout…出口温度；Ts…吸入温度；Tsh…壳体下温度；p₁…第1压力系数；p₂…第2压力系数；q₁…第1频率系数；q₂…第2频率系数；α…高压修正系数；β…频率修正系数。

Claims (8)

1.一种冷冻装置，其中，

具有：

制冷剂回路，其通过制冷剂配管将压缩机、冷凝器、减压装置以及蒸发器连接而成，所述压缩机压缩制冷剂，所述冷凝器使从所述压缩机排出的制冷剂冷凝，所述减压装置对通过了所述冷凝器的制冷剂进行减压，所述蒸发器使在所述减压装置中被减压的制冷剂蒸发；

排出压力传感器，其设置在所述压缩机的排出侧，检测从所述压缩机排出的制冷剂的压力即排出压力；以及

控制装置，其控制所述制冷剂回路，

所述控制装置具有：

存储部，其存储高压计算式和频率计算式，所述高压计算式是以所述制冷剂回路的蒸发温度为变量的一次函数，并且用于求出作为所述压缩机的运转电流值是否过多的判定基准的上限高压，所述频率计算式是以所述蒸发温度为变量的二次函数，并且用于求出作为所述压缩机的运转频率的上限值的上限频率；

计算部，其使用所述高压计算式和所述频率计算式而求出所述上限高压和所述上限频率；

高压判定部，其判定在所述排出压力传感器中检测出的所述排出压力是否比在所述计算部中求出的所述上限高压大；以及

动作控制部，其在所述高压判定部中判定为所述排出压力比所述上限高压大时，使所述压缩机的运转频率降低到在所述计算部中求出的所述上限频率。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其中，

所述控制装置具有更新处理部，该更新处理部求出所述高压计算式的常数项即高压调整值的更新用的高压修正系数、和所述频率计算式的常数项即频率调整值的更新用的频率修正系数，

所述更新处理部通过将所述高压修正系数与所述高压调整值相加而更新所述高压计算式，

所述更新处理部通过将所述频率修正系数与所述频率调整值相加而更新所述高压计算式。

3.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

所述存储部还存储有以所述排出压力为变量的一次函数即高压系数计算式和频率系数计算式，

所述更新处理部使用所述高压系数计算式而求出所述高压修正系数，

所述更新处理部使用所述频率系数计算式而求出所述频率修正系数。

4.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

所述冷冻装置还具有检测所述压缩机的所述运转电流值的电流传感器，

所述控制装置还具有电流判定部，该电流判定部在所述高压判定部中判定为所述排出压力比所述上限高压大的情况下，判定在所述电流传感器中检测出的所述运转电流值是否比根据所述压缩机的特性确定的运转电流目标值大，

所述更新处理部在所述电流判定部中判定为所述运转电流值比所述运转电流目标值大的情况下，求出作为负值的所述高压修正系数和作为负值的所述频率修正系数，

所述更新处理部在所述电流判定部中判定为所述运转电流值比所述运转电流目标值小的情况下，求出作为正值的所述高压修正系数和作为正值的所述频率修正系数。

5.根据权利要求2所述的冷冻装置，其中，

所述冷冻装置还具有检测所述压缩机的所述运转电流值的电流传感器，

所述存储部存储有修正系数表，在该修正系数表中，与所述运转电流值与根据所述压缩机的特性确定的运转电流目标值的差分对应的多个数值范围、所述高压修正系数、和所述频率修正系数建立了关联，

所述更新处理部通过求出在所述电流传感器中检测出的所述运转电流值与所述运转电流目标值的差分，并将所求出的差分与所述修正系数表的所述数值范围对照，而求出所述高压修正系数和所述频率修正系数。

6.根据权利要求5所述的冷冻装置，其中，

在所述修正系数表中，

作为所述运转电流值与所述运转电流目标值的差分，使用从所述运转电流值减去所述运转电流目标值而得到的值，

作为负值的所述高压修正系数和作为负值的所述频率修正系数，与作为正值范围的所述数值范围建立了关联，

作为正值的所述高压修正系数和作为正值的所述频率修正系数，与作为负值范围的所述数值范围建立了关联。

7.根据权利要求6所述的冷冻装置，其中，

所述修正系数表构成为，从所述运转电流值减去所述运转电流目标值而得到的值越大，所述高压修正系数和所述频率修正系数越小。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷冻装置，其中，

所述制冷剂回路还具有过冷却热交换器，该过冷却热交换器对从所述冷凝器流出的制冷剂进行过冷却，

所述减压装置配置为对在所述过冷却热交换器中被过冷却的制冷剂进行减压，

该冷冻装置具备喷射回路，该喷射回路从所述过冷却热交换器与所述减压装置之间的部分分支出，使从所述过冷却热交换器流出的制冷剂的一部分流入所述压缩机。

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