JP2007232250A - Refrigerating device - Google Patents

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覚 阪江
Koichi Kita
宏一 北
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely achieve a cooling capacity in an use unit 60 without impairing operation efficiency in a refrigerating device 1 comprising a refrigerant circuit 4 constituted by connecting a heat source unit 10 and the use unit 60 by communication piping 2, 3. <P>SOLUTION: An opening control means 52 adjusting an opening of a use-side expansion valve 63 performs a discharge temperature lowering motion for expanding the opening of the use-side expansion valve 63 to lower a temperature of a discharged refrigerant of a compressor 14, when it is necessary to increase the cooling capacity of the use unit 60 in the state in which the increase of an operation capacity of the compressor 14 is limited. As a degree of superheat of the refrigerant sucked by the compressor 14 is reduced, the temperature of the discharged refrigerant of the compressor 14 is lowered, and the operation capacity of the compressor 14 can be increased. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとが連絡配管で接続されて構成された冷媒回路を備える冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit in which a heat source unit and a utilization unit are connected by a communication pipe.

従来より、熱源ユニットと利用ユニットとが連絡配管で接続されて構成された冷媒回路を備え、その冷媒回路で熱源ユニットの熱交換器が凝縮器となって利用ユニットの熱交換器が蒸発器となる冷却運転を行う冷凍装置が知られている。この種の冷凍装置では、一般的に、いわゆる液バックによる圧縮機の損傷を防止するために蒸発器から流出する冷媒が過熱状態になるように蒸発器の上流の膨張弁の開度が調節される。この種の冷凍装置の一例が特許文献1に開示されている。   Conventionally, a heat source unit and a use unit are provided with a refrigerant circuit configured to be connected by a communication pipe. In the refrigerant circuit, the heat exchanger of the heat source unit becomes a condenser and the heat exchanger of the use unit becomes an evaporator. A refrigeration apparatus that performs a cooling operation is known. In this type of refrigeration system, the opening degree of the expansion valve upstream of the evaporator is generally adjusted so that the refrigerant flowing out of the evaporator is overheated in order to prevent damage to the compressor due to so-called liquid back. The An example of this type of refrigeration apparatus is disclosed in Patent Document 1.

具体的に、特許文献1の図1には、利用ユニットである3台の室内ユニットが熱源ユニットである室外ユニットに対して連絡配管で並列に接続された空気調和装置が示されている。室外ユニットには、圧縮機や室外熱交換器が設けられている。各室内ユニットには、室内膨張弁や室内熱交換器が設けられている。この冷凍装置では、各室内ユニットの庫内温度が設定温度になるように、圧縮機の運転容量や各室内ユニットの室内膨張弁の開度が調節される。
特開2004−340430号公報
Specifically, FIG. 1 of Patent Document 1 shows an air conditioner in which three indoor units, which are utilization units, are connected in parallel to an outdoor unit, which is a heat source unit, through a communication pipe. The outdoor unit is provided with a compressor and an outdoor heat exchanger. Each indoor unit is provided with an indoor expansion valve and an indoor heat exchanger. In this refrigeration apparatus, the operating capacity of the compressor and the opening of the indoor expansion valve of each indoor unit are adjusted so that the internal temperature of each indoor unit becomes the set temperature.
JP 2004-340430 A

ところで、従来の冷凍装置では、利用ユニットの冷却能力を増加させようとしても、圧縮機の吐出冷媒の温度が許容値に近い状態まで上昇していると、冷却能力を増加させることができない場合がある。具体的に、この種の冷凍装置では、圧縮機を保護するために、通常は圧縮機の吐出冷媒の温度に対して基準値が設けられている。この基準値は上記許容値よりも少し小さい値に設定されている。そして、圧縮機の運転容量を増加させると圧縮機の吐出冷媒の温度も上昇するので、圧縮機の吐出冷媒の温度が基準値を上回る状態では、圧縮機の運転容量を増加させることが制限されるようにしている。このため、圧縮機の吐出冷媒の温度が高い状態になっていると、圧縮機の運転容量が最大運転容量に達していないのに運転容量を増加させることができず、利用ユニットの冷却能力を増加させることができない。   By the way, in the conventional refrigeration apparatus, even if it is attempted to increase the cooling capacity of the utilization unit, the cooling capacity may not be increased if the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is increased to a state close to an allowable value. is there. Specifically, in this type of refrigeration apparatus, a reference value is usually provided for the temperature of refrigerant discharged from the compressor in order to protect the compressor. This reference value is set to a value slightly smaller than the allowable value. When the operating capacity of the compressor is increased, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor also rises. Therefore, in the state where the temperature of the refrigerant discharged from the compressor exceeds the reference value, it is limited to increase the operating capacity of the compressor. I try to do it. For this reason, when the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is high, the operating capacity cannot be increased even though the operating capacity of the compressor has not reached the maximum operating capacity, and the cooling capacity of the utilization unit is reduced. It cannot be increased.

また、圧縮機に液冷媒を送り込む液インジェクションを行うと、圧縮機の吐出冷媒の温度が下がるので、圧縮機の運転容量を増加させることが可能になる。しかし、液インジェクションでは、圧縮機に冷媒を供給する分だけ利用ユニット側への冷媒の供給量が減少する。このため、圧縮機の運転容量の増加分が利用ユニットの冷却能力の増加分としてそのまま反映されず、運転効率の低下を招く虞がある。   In addition, when liquid injection is performed to send the liquid refrigerant to the compressor, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor is lowered, so that the operating capacity of the compressor can be increased. However, in liquid injection, the amount of refrigerant supplied to the use unit is reduced by the amount of refrigerant supplied to the compressor. For this reason, the increase in the operating capacity of the compressor is not reflected as it is as the increase in the cooling capacity of the utilization unit, and there is a possibility that the operating efficiency is reduced.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱源ユニットと利用ユニットとが連絡配管で接続されて構成された冷媒回路を備える冷凍装置において、運転効率を低下させることなく利用ユニットにおける冷却能力を確実に得ることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to reduce operating efficiency in a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit in which a heat source unit and a utilization unit are connected by a communication pipe. It is to reliably obtain the cooling capacity in the utilization unit without causing it.

第1の発明は、圧縮機(14)を有する熱源ユニット(10)と、対象物を冷却するための冷却熱交換器(64)と、開度可変の利用側膨張弁(63)とを有する利用ユニット(60)とが連絡配管(2,3)で接続されて構成された冷媒回路(4)と、上記圧縮機(14)の運転容量を調節する容量制御手段(51)と、上記利用側膨張弁(63)の開度を調節する開度制御手段(52)とを備える冷凍装置(1)を前提とする。   1st invention has the heat source unit (10) which has a compressor (14), the cooling heat exchanger (64) for cooling a target object, and the utilization side expansion valve (63) of variable opening degree. Refrigerant circuit (4) constructed by connecting use unit (60) with connecting pipe (2, 3), capacity control means (51) for adjusting the operating capacity of compressor (14), and the use A refrigeration apparatus (1) provided with opening degree control means (52) for adjusting the opening degree of the side expansion valve (63) is assumed.

そして、この冷凍装置(1)は、上記圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段(38)を備え、上記容量制御手段(51)は、上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回る状態では上記圧縮機(14)の運転容量を増加させることを制限するように構成される一方、上記開度制御手段(52)は、上記利用ユニット(60)の冷却能力の増加が必要なときに上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回る状態であれば、上記圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させるために上記利用側膨張弁(63)の開度を拡大する吐出温度低下動作を行うように構成されている。   The refrigeration apparatus (1) includes discharge temperature detection means (38) for detecting the temperature of refrigerant discharged from the compressor (14), and the capacity control means (51) includes the discharge temperature detection means (38). ) Is configured to limit the increase of the operating capacity of the compressor (14) when the detected value exceeds the reference value, while the opening control means (52) includes the use unit (60). If the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds the reference value when an increase in the cooling capacity of the compressor is required, the use side is used to reduce the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14). A discharge temperature lowering operation is performed to increase the opening degree of the expansion valve (63).

第1の発明では、吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回る状態であれば、容量制御手段(51)が圧縮機(14)の運転容量を増加させないように制限する。そして、この圧縮機(14)の運転容量の増加が制限されている状態で利用ユニット(60)の冷却能力の増加が必要なときは、開度制御手段(52)が利用側膨張弁(63)の開度を拡大する吐出温度低下動作を行う。利用側膨張弁(63)の開度を拡大すると、冷却熱交換器(64)における冷媒の蒸発圧力が高くなって冷媒が蒸発しにくくなるので、その冷却熱交換器(64)から流出する冷媒は過熱度が低下する、又は過熱状態から湿り状態になる。さらに、圧縮機(14)が吸入する冷媒も過熱度が低下する、又は過熱状態から湿り状態になるので、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が低下する。そして、開度制御手段(52)の吐出温度低下動作によって圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が基準値以下まで低下すると、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になる。   In the first invention, if the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds the reference value, the capacity control means (51) restricts the operating capacity of the compressor (14) from increasing. When the increase in the cooling capacity of the use unit (60) is necessary in the state where the increase in the operating capacity of the compressor (14) is restricted, the opening degree control means (52) is connected to the use side expansion valve (63 The discharge temperature lowering operation is performed to increase the opening degree. If the opening of the use side expansion valve (63) is enlarged, the refrigerant evaporating pressure in the cooling heat exchanger (64) becomes high and the refrigerant becomes difficult to evaporate. Therefore, the refrigerant flowing out of the cooling heat exchanger (64) Decreases in the degree of superheat or changes from an overheated state to a wet state. Furthermore, since the superheat degree of the refrigerant sucked by the compressor (14) also decreases or changes from a superheated state to a wet state, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) decreases. When the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) decreases to a reference value or lower by the discharge temperature lowering operation of the opening degree control means (52), the operating capacity of the compressor (14) can be increased.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記冷媒回路(4)では、上記熱源ユニット(10)に対して複数の利用ユニット(60)が連絡配管(2,3)で並列に接続されて、上記開度制御手段(52)は、上記利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度を個別に調節すると共に、上記吐出温度低下動作では冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度のみを拡大する。   According to a second aspect, in the first aspect, in the refrigerant circuit (4), a plurality of utilization units (60) are connected in parallel to the heat source unit (10) through connection pipes (2, 3). The opening degree control means (52) individually adjusts the opening degree of the usage side expansion valve (63) of the usage unit (60) and uses the cooling capacity increase in the discharge temperature lowering operation. Only the opening of the use side expansion valve (63) of the unit (60) is enlarged.

第2の発明では、開度制御手段(52)が、吐出温度低下動作において複数の利用ユニット(60)のうち冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度のみを拡大する。従って、吐出温度低下動作が行われると、利用側膨張弁(63)の開度を拡大した利用ユニット(60)へ流入する冷媒の割合が増加する。   In the second invention, the opening degree control means (52) of the use side expansion valve (63) of the use unit (60) that requires an increase in cooling capacity among the plurality of use units (60) in the discharge temperature lowering operation. Enlarge only the opening. Therefore, when the discharge temperature lowering operation is performed, the ratio of the refrigerant flowing into the usage unit (60) whose opening degree of the usage side expansion valve (63) is increased increases.

第3の発明は、上記第1又は第2の発明において、上記開度制御手段(52)の吐出温度低下動作では、冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出する冷媒が湿り状態になるように該利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度が拡大される。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the cooling heat exchanger (64) of the utilization unit (60) that requires an increase in cooling capacity in the discharge temperature lowering operation of the opening degree control means (52). The degree of opening of the utilization side expansion valve (63) of the utilization unit (60) is increased so that the refrigerant flowing out from the utilization unit (60) becomes wet.

第3の発明では、開度制御手段(52)が、冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出する冷媒が湿り状態になるように、吐出温度低下動作において該利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度を拡大する。つまり、利用ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出する冷媒は、ガス冷媒と液冷媒とが混在する気液二相状態になる。   In the third invention, the opening temperature control means (52) reduces the discharge temperature so that the refrigerant flowing out from the cooling heat exchanger (64) of the utilization unit (60) requiring an increase in cooling capacity becomes wet. In operation, the opening of the use side expansion valve (63) of the use unit (60) is expanded. That is, the refrigerant flowing out from the cooling heat exchanger (64) of the utilization unit (60) is in a gas-liquid two-phase state in which a gas refrigerant and a liquid refrigerant are mixed.

第4の発明は、上記第1乃至第3の何れか1つの発明において、上記利用ユニット(60)は、上記冷却熱交換器(64)における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段(67)を備え、上記開度制御手段(52)は、上記吐出温度低下動作によって利用側膨張弁(63)の開度を拡大した利用ユニット(60)について、冷却する対象物に対する設定温度と蒸発温度検出手段(67)の検出値との差が所定値を下回ると、該利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度を運転状態に応じて設定した上限値以下の範囲に制限する開度制限動作を行う。   According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the utilization unit (60) is configured to detect an evaporation temperature detecting means (67) for detecting an evaporation temperature of the refrigerant in the cooling heat exchanger (64). The opening degree control means (52) includes a set temperature and an evaporation temperature for the object to be cooled for the use unit (60) whose opening degree of the use side expansion valve (63) is expanded by the discharge temperature lowering operation. When the difference from the detection value of the detection means (67) falls below a predetermined value, the opening degree of the use side expansion valve (63) of the use unit (60) is limited to a range equal to or less than the upper limit value set according to the operating state. Perform the opening limit operation.

第4の発明では、上記吐出温度低下動作によって利用側膨張弁(63)の開度を拡大した利用ユニット(60)について、冷却する対象物に対する設定温度と蒸発温度検出手段(67)の検出値との差が所定値を下回ると、開度制御手段(52)が開度制限動作を行う。開度制限動作では、利用側膨張弁(63)の開度を拡大した利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)について開度の上限値が設定され、その利用側膨張弁(63)の開度が上限値以下の範囲に制限される。ここで、利用側膨張弁(63)の開度を拡大すると、冷却熱交換器(64)の冷媒の流通量が増加するので、利用ユニット(60)の冷却能力が増加する。ところが、利用側膨張弁(63)の開度の拡大に伴い、冷却熱交換器(64)における冷媒の蒸発温度が上昇するので、利用ユニット(60)の設定温度と冷媒の蒸発温度との差が小さくなる。このため、利用側膨張弁(63)の開度がある程度に達するまでは利用ユニット(60)の冷却能力が増加するが、それ以上開度が大きくなると利用ユニット(60)の冷却能力が却って低下してしまう。この第4の発明では、利用ユニット(60)の設定温度と蒸発温度検出手段(67)の検出値との差が所定値を下回ると利用側膨張弁(63)の開度を上限値以下の範囲に制限することで、利用ユニット(60)の冷却能力が低下する状態にならないようにしている。   In 4th invention, about the utilization unit (60) which expanded the opening degree of the utilization side expansion valve (63) by the said discharge temperature fall operation | movement, the detected value of the preset temperature with respect to the target object to cool and an evaporation temperature detection means (67) The opening degree control means (52) performs the opening degree limiting operation when the difference between the two values falls below a predetermined value. In the opening restriction operation, the upper limit value of the opening is set for the use side expansion valve (63) of the use unit (60) in which the opening degree of the use side expansion valve (63) is expanded, and the use side expansion valve (63) Is limited to a range not exceeding the upper limit. Here, if the opening degree of the use side expansion valve (63) is increased, the amount of refrigerant flowing in the cooling heat exchanger (64) increases, so that the cooling capacity of the use unit (60) increases. However, as the opening degree of the use side expansion valve (63) increases, the refrigerant evaporation temperature in the cooling heat exchanger (64) increases, so the difference between the set temperature of the use unit (60) and the refrigerant evaporation temperature. Becomes smaller. For this reason, the cooling capacity of the usage unit (60) increases until the opening degree of the use side expansion valve (63) reaches a certain level, but if the opening degree increases further, the cooling capacity of the usage unit (60) decreases. Resulting in. In the fourth aspect of the invention, when the difference between the set temperature of the use unit (60) and the detected value of the evaporating temperature detecting means (67) falls below a predetermined value, the opening of the use side expansion valve (63) is less than the upper limit value. By limiting the range, the cooling capacity of the utilization unit (60) is prevented from being lowered.

第5の発明は、上記第4の発明において、上記開度制御手段(52)が開度制限動作を行っている状態で上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回るときに、上記圧縮機(14)に液冷媒を送り込む液インジェクション動作を行う液インジェクション制御手段(53)を備えている。   According to a fifth invention, in the fourth invention, when the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds a reference value in a state in which the opening control means (52) is performing the opening restricting operation. And a liquid injection control means (53) for performing a liquid injection operation for sending a liquid refrigerant to the compressor (14).

第5の発明では、開度制御手段(52)が開度制限動作を行っている状態で、吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回るために圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されているときに、圧縮機(14)に液冷媒を送り込む液インジェクション動作が行われる。液インジェクション動作が行われると、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が低下する。すなわち、この第5の発明では、開度制限動作によって吐出温度低下動作を行うことができないときに、液インジェクション動作を行って圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させて、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。   In the fifth invention, since the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds the reference value in a state where the opening degree control means (52) is performing the opening degree limiting operation, the operating capacity of the compressor (14) The liquid injection operation for feeding the liquid refrigerant to the compressor (14) is performed when the increase in the pressure is restricted. When the liquid injection operation is performed, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) decreases. That is, in the fifth aspect of the invention, when the discharge temperature lowering operation cannot be performed by the opening degree limiting operation, the liquid injection operation is performed to lower the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14), and the compressor ( 14) It is possible to increase the operating capacity.

第6の発明は、上記第1乃至第5の何れか1つの発明において、上記圧縮機(14)は、高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。   In a sixth aspect based on any one of the first to fifth aspects, the compressor (14) is a high-pressure dome type scroll compressor.

第6の発明では、熱源ユニット(10)の圧縮機(14)が高圧ドーム型のスクロール圧縮機で構成されている。ここで、低圧ドーム型の圧縮機では、冷凍機油が貯留されたドーム内へ吸入冷媒が流入する。そして、湿り状態の冷媒がドーム内へ流入すると、液冷媒が冷凍機油に溶け込み冷凍機油の粘度が低下するので、圧縮機では潤滑不良の状態になってしまう。高圧ドーム型であれば、圧縮後の冷媒がドーム内に流入するので、冷凍機油に溶け込む冷媒量はさほど多くなく冷凍機油の粘度が適正な状態に維持される。また、スクロール圧縮機は、例えばロータリ圧縮機などの他の機構の圧縮機に比べて、液圧縮に対して強いという特性がある。つまり、この第5の発明では、熱源ユニット(10)の圧縮機(14)として、湿り状態の冷媒に対する耐久性が高い高圧ドーム型のスクロール圧縮機が用いられている。   In the sixth invention, the compressor (14) of the heat source unit (10) is a high-pressure dome type scroll compressor. Here, in the low-pressure dome type compressor, the suction refrigerant flows into the dome in which the refrigerating machine oil is stored. When the wet refrigerant flows into the dome, the liquid refrigerant dissolves in the refrigerating machine oil and the viscosity of the refrigerating machine oil decreases, so that the compressor is in a poorly lubricated state. In the case of the high-pressure dome type, the compressed refrigerant flows into the dome, so that the amount of refrigerant dissolved in the refrigerating machine oil is not so large and the viscosity of the refrigerating machine oil is maintained in an appropriate state. In addition, the scroll compressor has a characteristic that it is more resistant to liquid compression than a compressor of another mechanism such as a rotary compressor. In other words, in the fifth aspect of the invention, a high-pressure dome type scroll compressor having high durability against the wet refrigerant is used as the compressor (14) of the heat source unit (10).

第7の発明は、上記第1乃至第6の何れか1つの発明において上記冷媒回路(4)で循環する冷媒にR410Aが用いられている。   In a seventh invention, R410A is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (4) in any one of the first to sixth inventions.

第7の発明では、冷媒回路(4)で循環する冷媒としてR410Aが用いられている。ここで、冷媒R410Aは、他の冷媒(例えばR22)に比べて圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が高くなるという特性がある。つまり、この冷媒R410Aを用いる冷凍装置(1)の場合は、運転中に圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されやすい。   In the seventh invention, R410A is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (4). Here, the refrigerant R410A has a characteristic that the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) is higher than that of other refrigerants (for example, R22). That is, in the case of the refrigeration apparatus (1) using the refrigerant R410A, it is likely to be limited to increase the operation capacity of the compressor (14) during operation.

本発明では、利用ユニット(60)の冷却能力を増加させようとしても圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されている場合に、吐出温度低下動作を行って圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させることで、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。すなわち、従来では利用ユニット(60)側への冷媒の供給量が減少する液インジェクションを行うことなしでは、圧縮機(14)の運転容量を増加させることができなかったものが、利用ユニット(60)側への冷媒の供給量が減少しない吐出温度低下動作を行うことで、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になる。従って、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が基準値以下まで低下した後に圧縮機(14)の運転容量を増加させると、その運転容量の増加分に応じて利用ユニット(60)側への冷媒の流通量が増加すると共に利用ユニット(60)の冷却能力が増加するので、運転効率を低下させることなく利用ユニット(60)における冷却能力を確実に得ることができる。   In the present invention, when the operation capacity of the compressor (14) is limited to increase the cooling capacity of the utilization unit (60), the discharge temperature lowering operation is performed to reduce the compressor (14). The operating capacity of the compressor (14) can be increased by lowering the temperature of the discharged refrigerant. In other words, the operating unit (60) has not been able to increase the operating capacity of the compressor (14) without performing liquid injection in which the refrigerant supply amount to the usage unit (60) side is reduced. The operation capacity of the compressor (14) can be increased by performing the discharge temperature lowering operation that does not reduce the amount of refrigerant supplied to the) side. Therefore, if the operating capacity of the compressor (14) is increased after the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) has dropped below the reference value, the use unit (60) side is increased according to the increased operating capacity. As the circulation amount of the refrigerant increases, the cooling capacity of the usage unit (60) increases, so that the cooling capacity of the usage unit (60) can be reliably obtained without lowering the operation efficiency.

また、第2の発明では、冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度のみを吐出温度低下動作において拡大することで、その冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)へ流入する冷媒の割合が増加するようにしている。従って、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が基準値以下まで低下した後に圧縮機(14)の運転容量を増加させると、冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の冷媒の流通量が増加しやすくなる。よって、圧縮機(14)の運転容量の増加をできる限り抑えて、冷却能力を増加させる利用ユニット(60)を所定の冷却能力に調節することができるので、冷凍装置(1)の運転効率を向上させることができる。   In the second invention, the cooling capacity needs to be increased by expanding only the opening of the usage side expansion valve (63) of the usage unit (60) that needs to be increased in the discharge temperature lowering operation. The ratio of the refrigerant flowing into the use unit (60) is increased. Therefore, if the operating capacity of the compressor (14) is increased after the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) has dropped below the reference value, the refrigerant flow rate of the utilization unit (60) that requires an increase in cooling capacity Tends to increase. Therefore, the increase in the operating capacity of the compressor (14) can be suppressed as much as possible, and the usage unit (60) that increases the cooling capacity can be adjusted to a predetermined cooling capacity, so that the operating efficiency of the refrigeration system (1) can be reduced. Can be improved.

また、第3の発明では、開度制御手段(52)による吐出温度低下動作において、利用ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出する冷媒が気液二相状態になるようにしている。従って、冷却熱交換器(64)においてガス冷媒よりも熱伝達率が高い気液二相の冷媒が流通する範囲が拡大するので、冷却熱交換器(64)における熱交換量が多くなり、利用ユニット(60)の冷却能力を増加させることができる。   In the third invention, the refrigerant flowing out from the cooling heat exchanger (64) of the utilization unit (60) is in a gas-liquid two-phase state in the discharge temperature lowering operation by the opening degree control means (52). Yes. Therefore, the range in which the gas-liquid two-phase refrigerant with higher heat transfer coefficient than the gas refrigerant circulates in the cooling heat exchanger (64) increases, so the amount of heat exchange in the cooling heat exchanger (64) increases. The cooling capacity of the unit (60) can be increased.

また、第4の発明では、利用ユニット(60)の設定温度と蒸発温度検出手段(67)の検出値との差が所定値を下回ると開度制御手段(52)が開度制限動作を行うことで、利用ユニット(60)の冷却能力が低下する状態にならないようにしている。つまり、吐出温度低下動作を行って利用ユニット(60)の冷却能力を増加させようとしているのに、利用ユニット(60)の設定温度と冷媒の蒸発温度との差が小さくなりすぎて冷却能力が低下することがないようにしている。従って、利用ユニット(60)における冷却能力の制御を適正に行うことができる。   In the fourth invention, when the difference between the set temperature of the utilization unit (60) and the detected value of the evaporating temperature detecting means (67) falls below a predetermined value, the opening control means (52) performs the opening limiting operation. This prevents the cooling capacity of the utilization unit (60) from being reduced. In other words, although the discharge temperature lowering operation is performed to increase the cooling capacity of the usage unit (60), the difference between the set temperature of the usage unit (60) and the evaporation temperature of the refrigerant becomes too small and the cooling capacity is reduced. It is trying not to decline. Therefore, the cooling capacity of the utilization unit (60) can be properly controlled.

また、第5の発明では、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されている状態で吐出温度低下動作を行うことができないときに、液インジェクション動作を行って圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。従って、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されて吐出温度低下動作を行うことができない状態でも、利用ユニット(60)における冷却能力を増加させることが可能になるので、利用ユニット(60)における冷却能力をさらに確実に得ることができる。   Further, in the fifth invention, when the discharge temperature lowering operation cannot be performed in a state where the increase of the operation capacity of the compressor (14) is restricted, the liquid injection operation is performed to perform the compressor (14). It is possible to increase the operating capacity of the vehicle. Therefore, even if the operation capacity of the compressor (14) is restricted and the discharge temperature lowering operation cannot be performed, the cooling capacity in the usage unit (60) can be increased. The cooling capacity in (60) can be obtained more reliably.

また、第6の発明では、熱源ユニット(10)の圧縮機(14)が、湿り状態の冷媒に対する耐久性が高い高圧ドーム型のスクロール圧縮機で構成されている。ここで、吐出温度低下動作によって利用側膨張弁(63)の開度を拡大させてゆけば、圧縮機(14)が吸入する冷媒の過熱度が徐々に低下し、その冷媒が気液二相の湿り状態になってその乾き度が徐々に減少してゆく。そして、利用側膨張弁(63)の開度を拡大するほど、圧縮機(14)への負担が大きくなる。この第6の発明では、湿り状態の冷媒に対する耐久性が高い高圧ドーム型のスクロール圧縮機を使用しているので、他の機構の圧縮機に比べて利用側膨張弁(63)をより大きい開度にまで拡大することができる。従って、利用ユニット(60)における冷却能力をさらに確実に得ることができる。   In the sixth aspect of the invention, the compressor (14) of the heat source unit (10) is a high-pressure dome type scroll compressor that has high durability against wet refrigerant. Here, if the opening degree of the use side expansion valve (63) is increased by the discharge temperature lowering operation, the superheat degree of the refrigerant sucked by the compressor (14) gradually decreases, and the refrigerant becomes a gas-liquid two-phase. The wetness of the water gradually decreases. And the burden to a compressor (14) becomes large, so that the opening degree of a utilization side expansion valve (63) is expanded. In the sixth aspect of the invention, since the high-pressure dome type scroll compressor having high durability against the wet refrigerant is used, the use side expansion valve (63) is opened more greatly than the compressors of other mechanisms. Can be expanded to a degree. Therefore, the cooling capacity in the utilization unit (60) can be obtained more reliably.

また、第7の発明では、冷媒回路(4)で循環する冷媒として、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されやすいR410Aが用いられている。従って、この冷媒R410Aを使用する冷凍装置(1)の場合は特に、利用ユニット(60)側への冷媒の流通量が減少させずに圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させることができる吐出温度低下動作が有効になる。   In the seventh aspect of the invention, R410A that tends to be restricted from increasing the operating capacity of the compressor (14) is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (4). Therefore, especially in the case of the refrigeration apparatus (1) using the refrigerant R410A, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) can be lowered without reducing the amount of refrigerant flowing to the use unit (60). A discharge temperature lowering operation that can be performed is effective.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〈冷凍装置の全体構成〉
図1は、この実施形態に係る冷凍装置(1)の概略構成図である。この冷凍装置(1)は、1台の庫外ユニット(10)と、第1庫内ユニット(60a)と、第2庫内ユニット(60b)とを備えるマルチタイプの低温用の冷凍装置である。この冷凍装置(1)は、冷蔵倉庫内の冷却を行うように構成されている。
<Overall configuration of refrigeration equipment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a refrigeration apparatus (1) according to this embodiment. This refrigeration apparatus (1) is a multi-type low-temperature refrigeration apparatus including one external unit (10), a first internal unit (60a), and a second internal unit (60b). . The refrigeration apparatus (1) is configured to cool the inside of the refrigerated warehouse.

庫外ユニット(10)には庫外回路(11)が設けられている。第1庫内ユニット(60a)には第1庫内回路(61a)が設けられ、第2庫内ユニット(60b)には第2庫内回路(61b)が設けらている。この冷凍装置(1)では、庫外回路(11)に対して各庫内回路(61a,61b)を液側連絡配管(2)及びガス側連絡配管(3)で並列に接続することによって、蒸気圧縮冷凍サイクルを行う冷媒回路(4)が構成されている。この冷凍装置(1)では、冷媒回路(4)に冷媒としてR410Aが充填されている。なお、ここに示した冷媒の種類は、単なる一例である。   The outside unit (10) is provided with an outside circuit (11). The first internal unit (60a) is provided with a first internal circuit (61a), and the second internal unit (60b) is provided with a second internal circuit (61b). In this refrigeration system (1), the internal circuit (61a, 61b) is connected in parallel with the liquid side communication pipe (2) and the gas side communication pipe (3) to the external circuit (11), A refrigerant circuit (4) for performing a vapor compression refrigeration cycle is configured. In the refrigeration apparatus (1), the refrigerant circuit (4) is filled with R410A as a refrigerant. In addition, the kind of refrigerant | coolant shown here is only an example.

庫外回路(11)の端部には第1閉鎖弁(12)及び第2閉鎖弁(13)がそれぞれ設けられている。第1閉鎖弁(12)には、液側連絡配管(2)の一端が接続されている。この液側連絡配管(2)の他端は2つに分岐しており、一方が第1庫内回路(61a)の液側端に接続され、他方が第2庫内回路(61b)の液側端に接続されている。第2閉鎖弁(13)には、ガス側連絡配管(3)の一端が接続されている。このガス側連絡配管(3)の他端は2つに分岐しており、一方が第1庫内回路(61a)のガス側端に接続され、他方が第2庫内回路(61b)のガス側端に接続されている。   A first closing valve (12) and a second closing valve (13) are provided at the end of the external circuit (11), respectively. One end of the liquid side communication pipe (2) is connected to the first closing valve (12). The other end of the liquid side connecting pipe (2) is branched into two, one connected to the liquid side end of the first internal circuit (61a) and the other connected to the liquid in the second internal circuit (61b). Connected to the side edge. One end of the gas side communication pipe (3) is connected to the second closing valve (13). The other end of the gas side communication pipe (3) is branched into two, one connected to the gas side end of the first internal circuit (61a) and the other to the gas in the second internal circuit (61b). Connected to the side edge.

《庫外ユニット》
庫外ユニット(10)の庫外回路(11)には、2台の圧縮機(14a,14b)、庫外熱交換器(15)、レシーバ(16)、過冷却熱交換器(17)、第1庫外膨張弁(18)、第2庫外膨張弁(19)、四路切換弁(20)、及び油分離器(33)が設けられている。2台の圧縮機(14a,14b)は、互いに並列に接続された第1圧縮機(14a)及び第2圧縮機(14b)で構成されている。
《Outside unit》
The external circuit (11) of the external unit (10) includes two compressors (14a, 14b), an external heat exchanger (15), a receiver (16), a supercooling heat exchanger (17), A first external expansion valve (18), a second external expansion valve (19), a four-way switching valve (20), and an oil separator (33) are provided. The two compressors (14a, 14b) are composed of a first compressor (14a) and a second compressor (14b) connected in parallel to each other.

第1圧縮機(14a)及び第2圧縮機(14b)は共に、全密閉の高圧ドーム型のスクロール圧縮機として構成されている。第1圧縮機(14a)には、インバータを介して電力が供給される。この第1圧縮機(14a)は、インバータの出力周波数を変化させて電動機の回転速度を変更することによって、その容量が変更可能となっている。一方、第2圧縮機(14b)は、電動機が常に一定の回転速度で運転されるものであって、その容量が変更不能となっている。   Both the first compressor (14a) and the second compressor (14b) are configured as a hermetic high-pressure dome type scroll compressor. Electric power is supplied to the first compressor (14a) via an inverter. The capacity of the first compressor (14a) can be changed by changing the rotation speed of the electric motor by changing the output frequency of the inverter. On the other hand, in the second compressor (14b), the electric motor is always operated at a constant rotational speed, and the capacity thereof cannot be changed.

第1圧縮機(14a)の吐出側には第1吐出管(21a)の一端が接続され、第2圧縮機(14b)の吐出側には第2吐出管(21b)の一端が接続されている。第1吐出管(21a)には逆止弁(CV1)が設けられ、第2吐出管(21b)には逆止弁(CV2)が設けられている。これらの吐出管(21a,21b)の他端は、吐出合流管(21)を介して四路切換弁(20)の第1ポート(P1)に接続されている。これらの逆止弁(CV1,CV2)は、各圧縮機(14a,14b)から吐出合流管(21)へ向かう冷媒の流れのみを許容する弁である。   One end of the first discharge pipe (21a) is connected to the discharge side of the first compressor (14a), and one end of the second discharge pipe (21b) is connected to the discharge side of the second compressor (14b). Yes. The first discharge pipe (21a) is provided with a check valve (CV1), and the second discharge pipe (21b) is provided with a check valve (CV2). The other ends of these discharge pipes (21a, 21b) are connected to the first port (P1) of the four-way switching valve (20) via the discharge junction pipe (21). These check valves (CV1, CV2) are valves that allow only the flow of refrigerant from the compressors (14a, 14b) toward the discharge junction pipe (21).

第1圧縮機(14a)の吸入側には第1吸入管(22a)の一端が接続され、第2圧縮機(14b)の吸入側には第2吸入管(22b)の一端が接続されている。これらの吸入管(22a,22b)の他端は、吸入合流管(22)を介して四路切換弁(20)の第2ポート(P2)に接続されている。   One end of a first suction pipe (22a) is connected to the suction side of the first compressor (14a), and one end of a second suction pipe (22b) is connected to the suction side of the second compressor (14b). Yes. The other ends of these suction pipes (22a, 22b) are connected to the second port (P2) of the four-way switching valve (20) via the suction junction pipe (22).

吐出合流管(21)には、油分離器(33)が設けられている。この油分離器(33)は、各圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒から冷凍機油を分離するためのものである。油分離器(33)には油戻し管(34)の一端が接続されている。油戻し管(34)の他端は、第1吸入管(22a)に接続する第1油戻し管(34a)と第2吸入管(22b)に接続する第2油戻し管(34b)とに分岐している。各油戻し管(34a,34b)には、電磁弁(SV1,SV2)がそれぞれ設けられている。   The discharge junction pipe (21) is provided with an oil separator (33). The oil separator (33) is for separating the refrigerating machine oil from the refrigerant discharged from each compressor (14a, 14b). One end of an oil return pipe (34) is connected to the oil separator (33). The other end of the oil return pipe (34) is connected to a first oil return pipe (34a) connected to the first suction pipe (22a) and a second oil return pipe (34b) connected to the second suction pipe (22b). Branched. Each oil return pipe (34a, 34b) is provided with a solenoid valve (SV1, SV2).

庫外熱交換器(15)は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。庫外熱交換器(15)の近傍には、庫外ファン(23)が設けられている。庫外熱交換器(15)は、図示していないが、伝熱管が複数パスに配列されており、冷媒配管が分岐して各パスの伝熱管に接続されている。そして、この庫外熱交換器(15)では、庫外ファン(23)によって送られる庫外空気と伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。庫外熱交換器(15)の一端は四路切換弁(20)の第3ポート(P3)に接続されている。庫外熱交換器(15)の他端は、第1液管(24)を介してレシーバ(16)の頂部に接続されている。第1液管(24)には、レシーバ(16)へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV3)が設けられている。   The external heat exchanger (15) is configured as a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger. An external fan (23) is provided in the vicinity of the external heat exchanger (15). Although the external heat exchanger (15) is not illustrated, the heat transfer tubes are arranged in a plurality of paths, and the refrigerant pipes are branched and connected to the heat transfer tubes of the respective paths. And in this outside heat exchanger (15), heat exchange is performed between the outside air sent by the outside fan (23) and the refrigerant flowing through the heat transfer tube. One end of the external heat exchanger (15) is connected to the third port (P3) of the four-way selector valve (20). The other end of the external heat exchanger (15) is connected to the top of the receiver (16) via the first liquid pipe (24). The first liquid pipe (24) is provided with a check valve (CV3) that allows only the flow of refrigerant toward the receiver (16).

過冷却熱交換器(17)は、高圧側流路(17a)と低圧側流路(17b)とを備え、各流路(17a,17b)を流れる冷媒同士を熱交換させるものである。この過冷却熱交換器(17)は、例えばプレート熱交換器により構成されている。   The supercooling heat exchanger (17) includes a high-pressure channel (17a) and a low-pressure channel (17b), and exchanges heat between the refrigerants flowing through the channels (17a, 17b). This supercooling heat exchanger (17) is constituted by, for example, a plate heat exchanger.

高圧側流路(17a)の流入端は、冷媒配管を介してレシーバ(16)の底部に接続されている。また、高圧側流路(17a)の流出端は、第2液管(25)を介して第1閉鎖弁(12)に接続されている。第2液管(25)には、液側連絡配管(2)へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV4)が設けられている。   The inflow end of the high-pressure channel (17a) is connected to the bottom of the receiver (16) via a refrigerant pipe. The outflow end of the high-pressure channel (17a) is connected to the first closing valve (12) via the second liquid pipe (25). The second liquid pipe (25) is provided with a check valve (CV4) that allows only the flow of refrigerant toward the liquid side communication pipe (2).

一方、低圧側流路(17b)の流入端には、逆止弁(CV4)の上流側で第2液管(25)から分岐した第1分岐管(26)が接続されている。第1分岐管(26)には、第1庫外膨張弁(18)が設けられている。この第1庫外膨張弁(18)は、開度を調節可能な電子膨張弁として構成されている。また、低圧側流路(17b)の流出端には、ガスインジェクション管(30)の一端が接続されている。ガスインジェクション管(30)の他端は、第1庫外膨張弁(18)の下流側で第1分岐管(26)から分岐した液インジェクション管(31)と合流して吸入合流管(22)に接続されている。液インジェクション管(31)には電磁弁(SV3)が設けられている。   On the other hand, a first branch pipe (26) branched from the second liquid pipe (25) on the upstream side of the check valve (CV4) is connected to the inflow end of the low pressure side flow path (17b). The first branch pipe (26) is provided with a first external expansion valve (18). This 1st outside expansion valve (18) is comprised as an electronic expansion valve which can adjust an opening degree. In addition, one end of a gas injection pipe (30) is connected to the outflow end of the low-pressure channel (17b). The other end of the gas injection pipe (30) joins with the liquid injection pipe (31) branched from the first branch pipe (26) on the downstream side of the first external expansion valve (18) to suck and join the pipe (22) It is connected to the. The liquid injection pipe (31) is provided with a solenoid valve (SV3).

レシーバ(16)は、上述したように庫外熱交換器(15)と過冷却熱交換器(17)との間に配置され、庫外熱交換器(15)で凝縮した高圧冷媒を一時的に貯留できるようになっている。レシーバ(16)の頂部には、ガス抜き配管(27)の一端が接続されている。ガス抜き配管(27)は、逆止弁(CV5)が設けられ、他端が第2吐出管(21b)に接続されている。この逆止弁(CV5)は、第2吐出管(21b)へ向かう冷媒の流れのみを許容する弁である。   As described above, the receiver (16) is arranged between the external heat exchanger (15) and the supercooling heat exchanger (17), and temporarily stores the high-pressure refrigerant condensed in the external heat exchanger (15). Can be stored. One end of a gas vent pipe (27) is connected to the top of the receiver (16). The gas vent pipe (27) is provided with a check valve (CV5), and the other end is connected to the second discharge pipe (21b). This check valve (CV5) is a valve that allows only the flow of refrigerant toward the second discharge pipe (21b).

第2液管(25)における逆止弁(CV4)と第1閉鎖弁(12)との間には、第2分岐管(28)の一端が接続されている。第2分岐管(28)の他端は、第1液管(24)における逆止弁(CV3)とレシーバ(16)との間に接続されている。第2分岐管(28)には、レシーバ(16)へ向かう冷媒の流れのみを許容する逆止弁(CV6)が設けられている。   One end of the second branch pipe (28) is connected between the check valve (CV4) and the first closing valve (12) in the second liquid pipe (25). The other end of the second branch pipe (28) is connected between the check valve (CV3) and the receiver (16) in the first liquid pipe (24). The second branch pipe (28) is provided with a check valve (CV6) that allows only the flow of refrigerant toward the receiver (16).

第1液管(24)と第2液管(25)との間には、レシーバ(16)及び過冷却熱交換器(17)をバイパスする第3分岐管(29)が接続されている。第3分岐管(29)は、第1液管(24)においては庫外熱交換器(15)と逆止弁(CV3)との間に接続され、第2液管(25)においては過冷却熱交換器(17)と第1分岐管(26)との接続部との間に接続されている。この第3分岐管(29)には、第2庫外膨張弁(19)が設けられている。第2庫外膨張弁(19)は、開度が調節可能な電子膨張弁として構成されている。   A third branch pipe (29) that bypasses the receiver (16) and the supercooling heat exchanger (17) is connected between the first liquid pipe (24) and the second liquid pipe (25). The third branch pipe (29) is connected between the external heat exchanger (15) and the check valve (CV3) in the first liquid pipe (24) and excessive in the second liquid pipe (25). It connects between the connection part of a cooling heat exchanger (17) and a 1st branch pipe (26). The third branch pipe (29) is provided with a second external expansion valve (19). The second external expansion valve (19) is configured as an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted.

四路切換弁(20)は、第1ポート(P1)が吐出合流管(21)に、第2ポート(P2)が吸入合流管(22)に、第3ポート(P3)が庫外熱交換器(15)に、第4ポート(P4)が第2閉鎖弁(13)にそれぞれ接続されている。この四路切換弁(20)は、第1ポート(P1)と第3ポート(P3)が互いに連通して第2ポート(P2)と第4ポート(P4)が互いに連通する第1状態(図1に実線で示す状態)と、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)が互いに連通して第2ポート(P2)と第3ポート(P3)が互いに連通する第2状態(図1に破線で示す状態)とに切り換え可能となっている。   The four-way selector valve (20) has the first port (P1) for the discharge junction pipe (21), the second port (P2) for the suction junction pipe (22), and the third port (P3) for external heat exchange. The container (15) has a fourth port (P4) connected to the second closing valve (13). The four-way selector valve (20) is in a first state in which the first port (P1) and the third port (P3) communicate with each other and the second port (P2) and the fourth port (P4) communicate with each other (see FIG. 1 and a second state (FIG. 1) in which the first port (P1) and the fourth port (P4) communicate with each other and the second port (P2) and the third port (P3) communicate with each other. In a state indicated by a broken line in FIG.

庫外回路(11)には、各種のセンサや圧力スイッチが設けられている。具体的に、吸入合流管(22)には吸入温度センサ(35)が設けられている。第1吸入管(22a)と第2吸入管(22b)との合流箇所(吸入合流管(22)の下流端)には、吸入圧力センサ(36)が設けられている。各吐出管(21a,21b)には、高圧圧力スイッチ(37a,37b)と吐出温度検出手段である吐出温度センサ(38a,38b)とが設けられている。各高圧圧力スイッチ(37a,37b)は、吐出圧力を検出し、異常高圧時に保護装置として冷凍装置(1)を緊急停止させるものである。第1吐出管(21a)と第2吐出管(21b)との合流箇所(吐出合流管(21)の上流端)には、吐出圧力センサ(43)が設けられている。庫外熱交換器(15)の第2液管(25)には、液温度センサ(45)が設けられている。庫外ファン(23)の近傍には、庫外温度センサ(44)が設けられている。   Various sensors and pressure switches are provided in the external circuit (11). Specifically, the suction junction pipe (22) is provided with a suction temperature sensor (35). A suction pressure sensor (36) is provided at the joining point of the first suction pipe (22a) and the second suction pipe (22b) (the downstream end of the suction joint pipe (22)). Each discharge pipe (21a, 21b) is provided with a high pressure switch (37a, 37b) and a discharge temperature sensor (38a, 38b) as discharge temperature detecting means. Each high pressure switch (37a, 37b) detects the discharge pressure, and urgently stops the refrigeration apparatus (1) as a protection device when the pressure is abnormally high. A discharge pressure sensor (43) is provided at the junction (the upstream end of the discharge junction pipe (21)) between the first discharge pipe (21a) and the second discharge pipe (21b). A liquid temperature sensor (45) is provided in the second liquid pipe (25) of the external heat exchanger (15). An outside temperature sensor (44) is provided in the vicinity of the outside fan (23).

《庫内ユニット》
2つの庫内ユニット(60a,60b)は同様に構成されている。以下では第1庫内ユニット(60a)について説明し、第2庫内ユニット(60b)についての説明は省略する。第1庫内ユニット(60a)の第1庫内回路(61a)では、その液側端からガス側端へ向かって順に、ドレンパン加熱用配管(62a)、庫内膨張弁(63a)、及び庫内熱交換器(64a)が設けられている。
<Inside unit>
The two internal units (60a, 60b) are similarly configured. Hereinafter, the first internal unit (60a) will be described, and description of the second internal unit (60b) will be omitted. In the first internal circuit (61a) of the first internal unit (60a), in order from the liquid side end to the gas side end, the drain pan heating pipe (62a), the internal expansion valve (63a), and the storage An internal heat exchanger (64a) is provided.

庫内膨張弁(63a)は、開度が調節可能な電子膨張弁であって、利用側膨張弁を構成している。また、庫内熱交換器(64a)は、庫内空気を冷媒と熱交換させて対象物を冷却するためのもので、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器として構成されている。この庫内熱交換器(64a)の近傍には、庫内ファン(65a)が設けられている。庫内熱交換器(64a)は、図示していないが、伝熱管が複数パスに配列されており、冷媒配管が分岐して各パスの伝熱管に接続されている。そして、この庫内熱交換器(64a)では、庫内ファン(65a)によって送られる庫内空気と伝熱管を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。   The internal expansion valve (63a) is an electronic expansion valve whose opening degree can be adjusted, and constitutes a use side expansion valve. The internal heat exchanger (64a) is for cooling the object by exchanging heat with the refrigerant in the internal air, and is configured as a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. . An internal fan (65a) is provided in the vicinity of the internal heat exchanger (64a). Although the internal heat exchanger (64a) is not illustrated, the heat transfer tubes are arranged in a plurality of paths, and the refrigerant pipes are branched and connected to the heat transfer tubes of the respective paths. And in this internal heat exchanger (64a), heat exchange is performed between the internal air sent by the internal fan (65a) and the refrigerant flowing through the heat transfer tube.

また、庫内熱交換器(64a)の下方には、ドレンパン加熱用配管(62a)が配設されたドレンパン(66a)が設けられている。このドレンパン(66a)は、庫内熱交換器(64a)の表面から落下する霜や結露水を回収するものである。ドレンパン(66a)では、回収した霜や結露水が凍結して生成される氷塊をドレンパン加熱用配管(62a)を流通する冷媒の熱を利用して融解する。   A drain pan (66a) provided with a drain pan heating pipe (62a) is provided below the internal heat exchanger (64a). This drain pan (66a) collects frost and condensed water falling from the surface of the internal heat exchanger (64a). In the drain pan (66a), the ice block generated by freezing the collected frost and condensed water is melted using the heat of the refrigerant flowing through the drain pan heating pipe (62a).

また、第1庫内回路(61a)には、3つの温度センサが設けられている。具体的に、庫内熱交換器(64a)の伝熱管には、蒸発温度検出手段である蒸発温度センサ(67a)が設けられている。第1庫内回路(61a)におけるガス側端の近傍には、ガス温度センサ(68a)が設けられている。庫内ファン(65a)の近傍には、庫内温度センサ(69a)が設けられている。   The first internal circuit (61a) is provided with three temperature sensors. Specifically, the heat transfer tube of the internal heat exchanger (64a) is provided with an evaporation temperature sensor (67a) as an evaporation temperature detecting means. A gas temperature sensor (68a) is provided in the vicinity of the gas side end of the first internal circuit (61a). In the vicinity of the internal fan (65a), an internal temperature sensor (69a) is provided.

《冷凍装置の制御部の構成》
この冷凍装置(1)は、庫外ユニット(10)に設けられて圧縮機(14a,14b)、四路切換弁(20)、各庫外膨張弁(18,19)、及び各電磁弁(SV1〜SV3)などの制御を行う庫外ユニット制御部(55)と、各庫内ユニット(60a,60b)に設けられて庫内膨張弁(63a,63b)及び庫内ファン(65a,65b)などの制御を行う庫内ユニット制御部(56a,56b)とを備えている。庫外ユニット制御部(55)と各庫内ユニット制御部(56a,56b)とは電気回線で接続されている(図示省略)。
<Configuration of control unit of refrigeration system>
This refrigeration system (1) is provided in the external unit (10) and includes a compressor (14a, 14b), a four-way switching valve (20), each external expansion valve (18, 19), and each solenoid valve ( External unit control unit (55) for controlling SV1 to SV3), internal expansion valves (63a, 63b) and internal fans (65a, 65b) provided in each internal unit (60a, 60b) And an in-compartment unit control section (56a, 56b). The outside unit control unit (55) and each inside unit control unit (56a, 56b) are connected by an electric line (not shown).

庫外ユニット制御部(55)は、容量制御手段である容量制御部(51)と、液インジェクション制御手段である液インジェクション制御部(53)とを備えている。容量制御部(51)は、各庫内ユニット(60a,60b)で必要な冷却能力が得られるように、圧縮機(14a,14b)の運転容量を制御する。具体的に、容量制御部(51)は、必要となる運転容量が第1圧縮機(14a)の最大運転容量以下の場合は、第1圧縮機(14a)のみを運転させて第1圧縮機(14a)の運転容量を制御する。必要となる運転容量が第1圧縮機(14a)の最大運転容量を上回る場合は、第1圧縮機(14a)と第2圧縮機(14b)とを両方運転させて、第1圧縮機(14a)の運転容量を制御する。   The outside unit control section (55) includes a capacity control section (51) which is a capacity control means, and a liquid injection control section (53) which is a liquid injection control means. A capacity | capacitance control part (51) controls the operating capacity of a compressor (14a, 14b) so that the cooling capacity required for each unit (60a, 60b) can be obtained. Specifically, when the required operating capacity is equal to or less than the maximum operating capacity of the first compressor (14a), the capacity control unit (51) operates only the first compressor (14a) and operates the first compressor. Control the operating capacity of (14a). When the required operating capacity exceeds the maximum operating capacity of the first compressor (14a), the first compressor (14a) is operated by operating both the first compressor (14a) and the second compressor (14b). ) To control the operating capacity.

また、容量制御部(51)は、吐出温度センサ(38a,38b)の検出値が基準値(例えば100℃)を上回る状態では圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることを制限するように構成されている。また、容量制御部(51)は、吐出温度センサ(38a,38b)の検出値と吐出圧力センサ(43)の検出値とから検出される各圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の過熱度が、所定値(例えば10℃)以下にならないように圧縮機(14a,14b)の運転容量を制御するように構成されている。吐出冷媒の過熱度が所定値以上になるように制御するのは、圧縮機(14a,14b)のドーム内の冷凍機油が圧縮後の冷媒によって希釈されないようにするためである。   Further, the capacity control unit (51) limits the increase in the operating capacity of the compressor (14a, 14b) when the detected value of the discharge temperature sensor (38a, 38b) exceeds a reference value (for example, 100 ° C.). It is configured as follows. The capacity control unit (51) also detects the degree of superheat of the refrigerant discharged from each compressor (14a, 14b) detected from the detected value of the discharge temperature sensor (38a, 38b) and the detected value of the discharge pressure sensor (43). However, the operation capacity of the compressors (14a, 14b) is controlled so as not to become a predetermined value (for example, 10 ° C.) or less. The reason for controlling the degree of superheat of the discharged refrigerant to be a predetermined value or more is to prevent the refrigerating machine oil in the dome of the compressor (14a, 14b) from being diluted by the compressed refrigerant.

液インジェクション制御部(53)は、後述する開度制御手段(52)が開度制限動作を行っている状態で吐出温度センサ(38a,38b)の検出値が基準値を上回るときに、圧縮機(14a,14b)に液冷媒を送り込む液インジェクション動作を実行するように構成されている。液インジェクション制御部(53)は、第1庫外膨張弁(18)の開度が適宜調節しながら電磁弁(SV3)を開口することにより液インジェクション動作を実行する。   The liquid injection control unit (53) is configured to compress the compressor when the detected value of the discharge temperature sensor (38a, 38b) exceeds the reference value in a state where the opening degree control means (52), which will be described later, is performing the opening degree limiting operation. The liquid injection operation for sending the liquid refrigerant to (14a, 14b) is executed. The liquid injection control unit (53) executes the liquid injection operation by opening the electromagnetic valve (SV3) while appropriately adjusting the opening degree of the first external expansion valve (18).

各庫内ユニット制御部(56a,56b)は、それぞれが開度制御部(52a,52b)を備えている。これらの開度制御部(52a,52b)は、開度制御手段を構成している。各開度制御部(52a,52b)は、庫内膨張弁(63a,63b)の開度をそれぞれ調節する。各開度制御部(52a,52b)は、自身が設けられている庫内ユニット(60a,60b)の冷却能力の増加が必要なときに、吐出温度センサ(38a,38b)の検出値が基準値を上回る状態であれば、庫内膨張弁(63a,63b)の開度を拡大する吐出温度低下動作を行うように構成されている。また、各開度制御部(52a,52b)は、後述する湿り制御中に、庫内の設定温度と蒸発温度センサ(67a,67b)の検出値との差が所定値(例えば8℃)を下回ると、庫内膨張弁(63a,63b)の開度を運転状態に応じて設定した上限値以下の範囲に制限する開度制限動作を行うように構成されている。吐出温度低下動作及び開度制限動作についての詳細は後述する。   Each of the internal unit control units (56a, 56b) includes an opening degree control unit (52a, 52b). These opening degree control units (52a, 52b) constitute opening degree control means. Each opening degree control part (52a, 52b) adjusts the opening degree of the internal expansion valve (63a, 63b), respectively. Each opening control unit (52a, 52b) uses the detected value of the discharge temperature sensor (38a, 38b) as a reference when it is necessary to increase the cooling capacity of the internal unit (60a, 60b) in which it is installed. If the value exceeds the value, the discharge temperature lowering operation is performed to increase the opening degree of the internal expansion valves (63a, 63b). Further, each opening degree control unit (52a, 52b) sets a difference between a set temperature in the storage and a detected value of the evaporation temperature sensor (67a, 67b) to a predetermined value (for example, 8 ° C.) during wetness control described later. If it falls below, the opening degree limiting operation for limiting the opening degree of the internal expansion valves (63a, 63b) to a range equal to or less than the upper limit value set according to the operating state is performed. Details of the discharge temperature lowering operation and the opening degree limiting operation will be described later.

−冷凍装置の運転動作−
以下に、本実施形態の冷凍装置(1)の運転動作について説明する。この冷凍装置(1)では、冷却運転とデフロスト運転とが実行可能になっており、庫外ユニット制御部(55)による四路切換弁(20)の切り換えによって冷却運転とデフロスト運転との切り換えが行われる。
-Operation of refrigeration equipment-
Below, the operation | movement operation | movement of the freezing apparatus (1) of this embodiment is demonstrated. In this refrigeration system (1), the cooling operation and the defrost operation can be performed, and the switching between the cooling operation and the defrost operation can be performed by switching the four-way switching valve (20) by the external unit control unit (55). Done.

<冷却運転>
冷却運転時には、四路切換弁(20)が第1状態に設定される。また、第1庫外膨張弁(18)の開度が適宜調節される一方、第2庫外膨張弁(19)が全閉状態となる。庫内回路(61)では、庫内膨張弁(63)の開度が適宜調節される。各電磁弁(SV1〜SV3)は、運転状態に応じて開閉される。そして、この状態で圧縮機(14a,14b)を運転すると、冷媒回路(4)では庫外熱交換器(15)が凝縮器となって各庫内熱交換器(64)が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(4)では、図1に実線の矢印で示した方向に冷媒が循環する。
<Cooling operation>
During the cooling operation, the four-way selector valve (20) is set to the first state. Further, the opening degree of the first external expansion valve (18) is adjusted as appropriate, while the second external expansion valve (19) is fully closed. In the internal circuit (61), the opening degree of the internal expansion valve (63) is appropriately adjusted. Each solenoid valve (SV1 to SV3) is opened and closed according to the operating state. When the compressors (14a, 14b) are operated in this state, in the refrigerant circuit (4), the external heat exchanger (15) becomes a condenser and each internal heat exchanger (64) becomes an evaporator. A vapor compression refrigeration cycle is performed. In the refrigerant circuit (4), the refrigerant circulates in the direction indicated by the solid arrow in FIG.

具体的に、圧縮機(14a,14b)が運転されると、圧縮機(14a,14b)は低圧圧力のガス冷媒を吸入し、所定の圧力に圧縮して吐出する。圧縮機(14a,14b)から吐出された高圧圧力のガス冷媒は、各吐出管(21a,21b)を経て吐出合流管(21)の油分離器(33)に流入する。油分離器(33)では、流入した冷媒から冷凍機油が分離される。分離された冷凍機油は、油分離器(33)の底部に貯留される。この油分離器(33)の底部の冷凍機油は、庫外ユニット制御部(55)が電磁弁(SV1,SV2)を開口すると、油戻し管(34)から吸入管(22a,22b)を経て、圧縮機(14a,14b)に吸入される。   Specifically, when the compressor (14a, 14b) is operated, the compressor (14a, 14b) sucks the low-pressure gas refrigerant, compresses it to a predetermined pressure, and discharges it. The high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) flows into the oil separator (33) of the discharge junction pipe (21) through the discharge pipes (21a, 21b). In the oil separator (33), the refrigeration oil is separated from the flowing refrigerant. The separated refrigerating machine oil is stored at the bottom of the oil separator (33). The refrigerating machine oil at the bottom of the oil separator (33) passes from the oil return pipe (34) through the suction pipe (22a, 22b) when the outside unit control section (55) opens the solenoid valve (SV1, SV2). Then, it is sucked into the compressor (14a, 14b).

油分離器(33)から流出した冷媒は、四路切換弁(20)を経て庫外熱交換器(15)へ流入する。庫外熱交換器(15)では、流入した冷媒が庫外空気と熱交換して凝縮する。そして、凝縮した冷媒は、第1液管(24)を通ってレシーバ(16)に流入する。レシーバ(16)では、流入した液冷媒が一時的に貯留される。   The refrigerant flowing out from the oil separator (33) flows into the external heat exchanger (15) through the four-way switching valve (20). In the external heat exchanger (15), the refrigerant flowing in is condensed by exchanging heat with external air. Then, the condensed refrigerant flows into the receiver (16) through the first liquid pipe (24). In the receiver (16), the flowing liquid refrigerant is temporarily stored.

レシーバ(16)から流出した冷媒は、過冷却熱交換器(17)の高圧側流路(17a)を通過し、第2液管(25)へ流入する。第2液管(25)では、冷媒の一部が第1分岐管(26)へ流入して第1庫外膨張弁(18)で減圧される。残りの冷媒は、液側連絡配管(2)へ流入する。   The refrigerant that has flowed out of the receiver (16) passes through the high-pressure channel (17a) of the supercooling heat exchanger (17) and flows into the second liquid pipe (25). In the second liquid pipe (25), a part of the refrigerant flows into the first branch pipe (26) and is decompressed by the first external expansion valve (18). The remaining refrigerant flows into the liquid side connecting pipe (2).

第1庫外膨張弁(18)で減圧された冷媒は、液インジェクション管(31)の電磁弁(SV3)が閉状態なら各圧縮機(14a,14b)へのガスインジェクションに用いられ、電磁弁(SV3)が開状態なら各圧縮機(14a,14b)への液インジェクションに用いられる。ガスインジェクションを行う場合は、過冷却熱交換器(17)において各室内回路(61a,61b)へ向かう冷媒を過冷却することができる。液インジェクションを行う場合は、圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度を下げることができる。   The refrigerant decompressed by the first external expansion valve (18) is used for gas injection into the compressors (14a, 14b) if the solenoid valve (SV3) of the liquid injection pipe (31) is closed. If (SV3) is open, it is used for liquid injection into each compressor (14a, 14b). When performing gas injection, the refrigerant heading to each indoor circuit (61a, 61b) can be supercooled in the supercooling heat exchanger (17). When performing liquid injection, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) can be lowered.

具体的に、液インジェクション管(31)の電磁弁(SV3)が閉状態の場合は、第1庫外膨張弁(18)で減圧された冷媒が過冷却熱交換器(17)の低圧側流路(17b)を流通する。その際、過冷却熱交換器(17)では、高圧側流路(17a)を流れる高圧冷媒と低圧側流路(17b)を流れる低圧冷媒との間で熱交換が行われる。その結果、高圧側流路(17a)を流れる冷媒が過冷却される一方、低圧側流路(17b)を流れる冷媒が蒸発する。低圧側流路(17b)で蒸発したガス冷媒は、ガスインジェクション管(30)から吸入合流管(22)を経て圧縮機(14a,14b)に吸入される。   Specifically, when the solenoid valve (SV3) of the liquid injection pipe (31) is in the closed state, the refrigerant depressurized by the first external expansion valve (18) is the low-pressure side flow of the supercooling heat exchanger (17). Circulates the road (17b). At that time, in the supercooling heat exchanger (17), heat exchange is performed between the high-pressure refrigerant flowing in the high-pressure side passage (17a) and the low-pressure refrigerant flowing in the low-pressure side passage (17b). As a result, the refrigerant flowing through the high-pressure channel (17a) is supercooled, while the refrigerant flowing through the low-pressure channel (17b) evaporates. The gas refrigerant evaporated in the low pressure side flow path (17b) is sucked into the compressor (14a, 14b) from the gas injection pipe (30) through the suction junction pipe (22).

一方、電磁弁(SV3)が開状態の場合は、第1庫外膨張弁(18)で減圧された液冷媒(厳密には気液二相の冷媒)が、低圧側流路(17b)より圧力損失の少ない液インジェクション管(31)へ多く流れ込む。そして、吸入合流管(22)を経て圧縮機(14a,14b)に吸入される。なお、ガスインジェクション管(30)又は液インジェクション管(31)を流通して圧縮機(14a,14b)へ送られるガス冷媒又は液冷媒の量、すなわちインジェクション量は第1庫外膨張弁(18)の開度によって調整される。   On the other hand, when the solenoid valve (SV3) is in the open state, the liquid refrigerant (strictly gas-liquid two-phase refrigerant) depressurized by the first external expansion valve (18) is transferred from the low-pressure channel (17b). A large amount flows into the liquid injection pipe (31) with little pressure loss. Then, it is sucked into the compressors (14a, 14b) through the suction junction pipe (22). The amount of gas refrigerant or liquid refrigerant sent through the gas injection pipe (30) or the liquid injection pipe (31) to the compressor (14a, 14b), that is, the injection amount is the first external expansion valve (18). It is adjusted by the opening degree.

液側連絡配管(2)へ流入した冷媒は、各庫内回路(61a,61b)に分配される。庫内回路(61a,61b)へ流入した冷媒は、ドレンパン加熱用配管(62a,62b)を流通する。ドレンパン(66a,66b)では、ドレンパン加熱用配管(62a,62b)を流れる冷媒によって庫内熱交換器(64a,64b)の表面から落ちた霜や結露水が凍結して生成される氷塊が融解される。その際に、ドレンパン加熱用配管(62a,62b)を流れる冷媒は、その霜や氷塊によって冷却されてされに過冷却される。   The refrigerant flowing into the liquid side communication pipe (2) is distributed to each internal circuit (61a, 61b). The refrigerant that has flowed into the internal circuit (61a, 61b) flows through the drain pan heating pipe (62a, 62b). In the drain pan (66a, 66b), the ice mass produced by the freezing of frost and condensed water that has fallen from the surface of the internal heat exchanger (64a, 64b) by the refrigerant flowing in the drain pan heating pipe (62a, 62b) is melted. Is done. At that time, the refrigerant flowing through the drain pan heating pipes (62a, 62b) is cooled by the frost and ice blocks and then supercooled.

ドレンパン加熱用配管(62a,62b)を流出した冷媒は、庫内膨張弁(63a,63b)を通過して減圧されてから、庫内熱交換器(64a,64b)へ流入する。庫内熱交換器(64a,64b)では、流入した冷媒が庫内空気と熱交換して蒸発する。その結果、冷蔵倉庫の庫内空気が冷却される。   The refrigerant that has flowed out of the drain pan heating pipes (62a, 62b) passes through the internal expansion valves (63a, 63b), is decompressed, and then flows into the internal heat exchangers (64a, 64b). In the internal heat exchanger (64a, 64b), the refrigerant that has flowed in exchanges heat with the internal air and evaporates. As a result, the air in the refrigerator warehouse is cooled.

各庫内熱交換器(64a,64b)で蒸発した冷媒はガス側連絡配管(3)に流入して、庫外回路(11)へ流入する。庫外回路(11)へ流入した冷媒は、四路切換弁(20)を経て吸入合流管(22)へ流入し、圧縮機(14a,14b)に吸入される。   The refrigerant evaporated in each internal heat exchanger (64a, 64b) flows into the gas side connecting pipe (3) and then flows into the external circuit (11). The refrigerant that has flowed into the external circuit (11) flows through the four-way switching valve (20) into the suction junction pipe (22) and is sucked into the compressors (14a, 14b).

<デフロスト運転>
この冷凍装置(1)では、冷凍運転中に庫内熱交換器(64a,64b)が着霜した場合に、霜を除去するためにデフロスト運転を行なう。デフロスト運転時は、各庫内熱交換器(64a,64b)の除霜が同時に行われる。
<Defrost operation>
In the refrigeration apparatus (1), when the internal heat exchanger (64a, 64b) is frosted during the refrigeration operation, the defrost operation is performed to remove the frost. During the defrost operation, defrosting of the internal heat exchangers (64a, 64b) is performed simultaneously.

デフロスト運転時の庫外回路(11)では、四路切換弁(20)が第2状態に設定される。また、第1庫外膨張弁(18)が全閉状態となる一方、第2庫外膨張弁(19)の開度が適宜調節される。庫内回路(61a,61b)では、庫内膨張弁(63a,63b)が全開状態となる。そして、この状態で圧縮機(14a,14b)を運転すると、冷媒回路(4)では庫外熱交換器(15)が蒸発器となって各庫内熱交換器(64)が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(4)では、図1に破線の矢印で示した方向に冷媒が循環する。   In the external circuit (11) during the defrost operation, the four-way selector valve (20) is set to the second state. Moreover, while the 1st external expansion valve (18) will be in a fully closed state, the opening degree of a 2nd external expansion valve (19) is adjusted suitably. In the internal circuit (61a, 61b), the internal expansion valve (63a, 63b) is fully opened. And if a compressor (14a, 14b) is drive | operated in this state, in a refrigerant circuit (4), an external heat exchanger (15) will become an evaporator and each internal heat exchanger (64) will become a condenser. A vapor compression refrigeration cycle is performed. In the refrigerant circuit (4), the refrigerant circulates in the direction indicated by the dashed arrow in FIG.

<冷却能力の制御>
この冷凍装置(1)では、各庫内ユニット(60a,60b)に対して庫内の設定温度がそれぞれ設定されている。冷却運転中は、各庫内ユニット(60a,60b)の庫内温度センサ(69a,69b)の検出値が設定温度に近づくように各庫内ユニット(60a,60b)の冷却能力が調節されている。各庫内ユニット(60a,60b)の冷却能力の調節は、庫外ユニット制御部(55)による圧縮機(14a,14b)の運転容量の調節、及び開度制御部(52a,52b)による庫内膨張弁(63a,63b)の開度の調節などによって行われる。
<Cooling capacity control>
In the refrigeration apparatus (1), the set temperature in the storage is set for each of the storage units (60a, 60b). During the cooling operation, the cooling capacity of each internal unit (60a, 60b) is adjusted so that the detected value of the internal temperature sensor (69a, 69b) of each internal unit (60a, 60b) approaches the set temperature. Yes. The cooling capacity of each internal unit (60a, 60b) is adjusted by adjusting the operating capacity of the compressor (14a, 14b) by the external unit control unit (55) and by the opening control unit (52a, 52b). This is done by adjusting the opening of the internal expansion valves (63a, 63b).

冷却運転は、庫外ユニット制御部(55)が圧縮機(14a,14b)を起動させることにより開始される。冷却運転が開始されると、容量制御部(51)が、各庫内ユニット(60a,60b)において必要となる冷却能力に基づいて圧縮機(14a,14b)の運転容量を制御すると共に、開度制御部(52a,52b)が各庫内ユニット(60a,60b)に対して過熱制御を行う。過熱制御では、各庫内熱交換器(64a,64b)から流出する冷媒が過熱状態になるように、例えばガス温度センサ(68)の検出値と蒸発温度センサ(67)の検出値との差から検出される過熱度が目標値(例えば5℃)になるように、各開度制御部(52a,52b)が庫内膨張弁(63a,63b)の開度をそれぞれ調節する。庫内膨張弁(63a,63b)の開度は、例えばガス温度センサ(68)及び蒸発温度センサ(67)から検出される過熱度に基づくフィードバック制御によって調節される。なお、各庫内ユニット(60a,60b)の冷却能力は、過冷却熱交換器(17)における冷媒の過冷却量によっても調節される。過冷却熱交換器(17)における冷媒の過冷却量は、庫外ユニット制御部(55)が第1庫外膨張弁(18)の開度を制御することによって調節される。   The cooling operation is started when the external unit control unit (55) starts the compressors (14a, 14b). When the cooling operation is started, the capacity control unit (51) controls the operation capacity of the compressors (14a, 14b) based on the cooling capacity required for each internal unit (60a, 60b), and opens it. The degree control unit (52a, 52b) performs overheat control on each internal unit (60a, 60b). In the overheat control, for example, the difference between the detected value of the gas temperature sensor (68) and the detected value of the evaporation temperature sensor (67) so that the refrigerant flowing out of the internal heat exchangers (64a, 64b) is overheated. Each opening degree control part (52a, 52b) adjusts the opening degree of the in-chamber expansion valve (63a, 63b) so that the degree of superheat detected from the above becomes a target value (for example, 5 ° C.). The opening degree of the internal expansion valves (63a, 63b) is adjusted by feedback control based on the degree of superheat detected from, for example, the gas temperature sensor (68) and the evaporation temperature sensor (67). In addition, the cooling capacity of each internal unit (60a, 60b) is also adjusted by the amount of supercooling of the refrigerant in the supercooling heat exchanger (17). The amount of supercooling of the refrigerant in the supercooling heat exchanger (17) is adjusted by the outside unit control unit (55) controlling the opening degree of the first outside expansion valve (18).

過熱制御中は、容量制御部(51)が、所定の時間間隔(例えば10秒間隔)で庫内ユニット(60a,60b)のぞれぞれについての冷却能力の増減を判断する。容量制御部(51)は、例えば第1庫内ユニット(60a)について以下の式1の条件が成立する場合に、その第1庫内ユニット(60a)の冷却能力の増加が必要であると判断し、式2の条件が成立していれば圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が許容値(例えば115℃)を上回る虞がないと判断して圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させる。なお、第2庫内ユニット(60b)について以下の式1の条件が成立する場合も同様である。   During the overheat control, the capacity control unit (51) determines the increase or decrease in the cooling capacity for each of the in-compartment units (60a, 60b) at a predetermined time interval (for example, every 10 seconds). The capacity control unit (51) determines that the cooling capacity of the first in-compartment unit (60a) needs to be increased, for example, when the following equation 1 is satisfied for the first in-compartment unit (60a). If the condition of Expression 2 is satisfied, it is determined that there is no possibility that the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) exceeds the allowable value (for example, 115 ° C), and the compressor (14a, 14b) is operated. Increase capacity. The same applies to the case where the condition of the following expression 1 is satisfied for the second internal unit (60b).

式1:Tset−1<Tr
式2:Td≦100
上記式1、式2において、Tsetは庫内ユニット(60a,60b)の設定温度、Trは庫内温度センサ(69a,69b)の検出値、Tdは吐出ガス温度センサ(38a,38b)の検出値の高い方をそれぞれ表している。
Formula 1: Tset-1 <Tr
Formula 2: Td ≦ 100
In the above formulas 1 and 2, Tset is the set temperature of the internal unit (60a, 60b), Tr is the detection value of the internal temperature sensor (69a, 69b), and Td is the detection of the discharge gas temperature sensor (38a, 38b) Each of the higher values is shown.

第1庫内ユニット(60a)の冷却能力を増加させるために圧縮機(14a,14b)の運転容量が増加すると、冷媒回路(4)の冷媒の循環量が増加する。各開度制御部(52a)は、圧縮機(14a,14b)の運転容量の増加後も、ガス温度センサ(68)及び蒸発温度センサ(67)から検出される過熱度が目標値となるように各庫内膨張弁(63a,63b)の開度を制御する。   When the operating capacity of the compressors (14a, 14b) increases in order to increase the cooling capacity of the first internal unit (60a), the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit (4) increases. Each opening degree control unit (52a) is configured so that the degree of superheat detected from the gas temperature sensor (68) and the evaporation temperature sensor (67) becomes the target value even after the operating capacity of the compressor (14a, 14b) is increased. The opening degree of each expansion valve (63a, 63b) is controlled.

また、第1庫内ユニット(60a)について以下の式3の条件及び式4の条件が共に成立し、式5の条件及び式6の条件が共に成立すると、第1庫内ユニット(60a)の開度制御部(52a)が、吐出温度低下動作を行って庫内膨張弁(63a)の開度を拡大する。その際、開度制御部(52a)は、庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が湿り状態になるように庫内膨張弁(63a)の開度を設定する。なお、この実施形態では、冷却能力の増加が必要な第1庫内ユニット(60a)に対してのみ吐出温度低下動作が行われる。つまり、冷却能力の増加が必要な第1庫内ユニット(60a)の庫内膨張弁(63a)の開度のみが拡大される。   In addition, when both the condition of the following formula 3 and the condition of the formula 4 are satisfied for the first internal unit (60a), and the conditions of the formula 5 and the formula 6 are both satisfied, the first internal unit (60a) The opening degree control unit (52a) performs the discharge temperature lowering operation to increase the opening degree of the internal expansion valve (63a). At that time, the opening degree control unit (52a) sets the opening degree of the internal expansion valve (63a) so that the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) becomes wet. In this embodiment, the discharge temperature lowering operation is performed only for the first internal unit (60a) that requires an increase in cooling capacity. That is, only the opening degree of the in-compartment expansion valve (63a) of the first in-compartment unit (60a) that requires an increase in cooling capacity is expanded.

式3:Tset−1<Tr<Tset+5
式4:Tset<5
式5:Td>100
式6:Ta>25
上記式6において、Taは庫外温度センサ(44)の検出値を表している。具体的に、式3が成立すると、容量制御部(51)は、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力の増加が必要であると判断する。式4が成立すると、容量制御部(51)は、庫内の設定温度が低いほど圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が上がり易いので、圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が許容値を上回る虞があると判断する。式5が成立すると、容量制御部(51)は、圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることができないと判断する。式6の条件が成立すると、容量制御部(51)は、外気の温度が高いほど圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が上がり易いので、圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が許容値を上回る虞があると判断する。つまり、容量制御部(51)が第1庫内ユニット(60a)の冷却能力の増加が必要であるが圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることができないと判断した場合に、開度制御部(52a)が吐出温度低下動作を行う。
Formula 3: Tset-1 <Tr <Tset + 5
Formula 4: Tset <5
Formula 5: Td> 100
Formula 6: Ta> 25
In the above formula 6, Ta represents the detection value of the outside temperature sensor (44). Specifically, when Expression 3 is established, the capacity control unit (51) determines that the cooling capacity of the first internal unit (60a) needs to be increased. When Expression 4 is established, the capacity control unit (51) is more likely to raise the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) as the set temperature in the warehouse is lower. Judge that the temperature may exceed the allowable value. If Formula 5 is materialized, a capacity | capacitance control part (51) will judge that the operating capacity of a compressor (14a, 14b) cannot be increased. When the condition of Equation 6 is satisfied, the capacity control section (51) is more likely to raise the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) as the outside air temperature is higher. Judge that the temperature may exceed the allowable value. In other words, when the capacity control unit (51) determines that the cooling capacity of the first internal unit (60a) needs to be increased, but the operating capacity of the compressors (14a, 14b) cannot be increased, it is opened. The degree control unit (52a) performs the discharge temperature lowering operation.

なお、Tr≧Tset+5となる場合も冷却能力の増加が必要であるが、この場合に庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が湿り状態になるように庫内膨張弁(63a)の開度を調節しようとても開度制御が安定しない虞があるため、吐出温度低下動作は行わない。Tr≧Tset+5となる場合としては、冷凍装置(1)の起動後や、デフロスト運転から冷却運転への切り換え後など過渡的な状態の時が主に想定される。   Note that the cooling capacity needs to be increased also when Tr ≧ Tset + 5. In this case, the internal expansion valve (63a) is opened so that the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) becomes wet. Since the opening degree control may not be stable, the discharge temperature lowering operation is not performed. The case where Tr ≧ Tset + 5 is mainly assumed to be a transitional state such as after the start of the refrigeration apparatus (1) or after switching from the defrost operation to the cooling operation.

吐出温度低下動作によって庫内膨張弁(63a)の開度が拡大されると、庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が過熱状態から湿り状態になり、圧縮機(14a,14b)が吸入する冷媒は過熱度が減少する、又は湿り状態になる。従って、圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が低下する。そして、吐出ガス温度センサ(38a,38b)の検出値が100℃以下になると、圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることが可能になり、容量制御部(51)が圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させる。これにより、庫内熱交換器(64a)の冷媒流通量が増加するので、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力が増加する。なお、庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が湿り状態になるようにしているので、庫内熱交換器(64a)ではガス冷媒よりも熱伝達率が高い気液二相の冷媒が流通する範囲が拡大する。従って、庫内熱交換器(64a)における熱交換量が多くなり、これによっても庫内ユニット(60a)の冷却能力が増加する。   When the opening of the internal expansion valve (63a) is increased by the discharge temperature lowering operation, the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) changes from the overheated state to the wet state, and the compressors (14a, 14b) The refrigerant to be sucked becomes superheated or becomes wet. Therefore, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) decreases. When the detection value of the discharge gas temperature sensor (38a, 38b) becomes 100 ° C. or less, the operating capacity of the compressor (14a, 14b) can be increased, and the capacity control unit (51) Increase the operating capacity of 14a, 14b). Thereby, since the refrigerant | coolant circulation amount of the internal heat exchanger (64a) increases, the cooling capacity of the 1st internal unit (60a) increases. Since the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) is in a wet state, the internal heat exchanger (64a) is a gas-liquid two-phase refrigerant having a higher heat transfer coefficient than the gas refrigerant. The range of distribution is expanded. Accordingly, the amount of heat exchange in the internal heat exchanger (64a) increases, and this also increases the cooling capacity of the internal unit (60a).

過熱制御において吐出温度低下動作が行われると、開度制御部(52a)は、庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が湿り状態になるように庫内膨張弁(63a)の開度を調節する湿り制御を第1庫内ユニット(60a)に対して行う。湿り制御では、図2に示すフローチャートに基づいて冷凍装置(1)の制御が行われる。   When the discharge temperature lowering operation is performed in the overheat control, the opening degree control unit (52a) opens the opening degree of the internal expansion valve (63a) so that the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) becomes wet. Wet control is performed for the first internal unit (60a). In the wetness control, the refrigeration apparatus (1) is controlled based on the flowchart shown in FIG.

ステップ1(ST1)では、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力の増加が必要であるか否かと、冷却能力の増加が必要な場合に圧縮機(14a,14b)の運転容量の増加が可能であるか否かとが判断される。容量制御部(51)は、上記式3、式4、式5及び式6の条件が全て成立すると、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力の増加が必要ではあるが、圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることができないと判断してステップ2(ST2)へ移行し、それ以外の場合はステップ6(ST6)へ移行する。   In Step 1 (ST1), whether or not the cooling capacity of the first internal unit (60a) needs to be increased, and if the cooling capacity needs to be increased, the operating capacity of the compressor (14a, 14b) is increased. It is determined whether or not it is possible. The capacity control unit (51) needs to increase the cooling capacity of the first in-compartment unit (60a) when all the conditions of the above formula 3, formula 4, formula 5, and formula 6 are satisfied, but the compressor (14a , 14b), it is determined that the operating capacity cannot be increased, and the process proceeds to step 2 (ST2). Otherwise, the process proceeds to step 6 (ST6).

ステップ2(ST2)では、開度制御部(52a)が、吐出温度低下動作を実行して庫内膨張弁(63a)の開度を予め設定した拡大量だけ拡大する。開度の拡大量は、運転状態に応じて変化させてもよい。庫内膨張弁(63a)の開度が拡大されると、圧縮機(14a,14b)の吐出冷媒の温度が低下する。そして、吐出ガス温度センサ(38a,38b)の検出値が100℃以下になると、圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることが可能になり、容量制御部(51)が圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させる。ステップ2(ST2)が終了するとステップ3(ST3)へ移行する。   In Step 2 (ST2), the opening degree control unit (52a) executes the discharge temperature lowering operation to increase the opening degree of the internal expansion valve (63a) by a preset expansion amount. You may change the expansion amount of an opening according to a driving | running state. When the opening degree of the internal expansion valve (63a) is increased, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14a, 14b) decreases. When the detection value of the discharge gas temperature sensor (38a, 38b) becomes 100 ° C. or less, the operating capacity of the compressor (14a, 14b) can be increased, and the capacity control unit (51) Increase the operating capacity of 14a, 14b). When step 2 (ST2) ends, the process proceeds to step 3 (ST3).

ステップ3(ST3)では、開度制御部(52a)が開度制限動作を行うか否かが判断される。開度制御部(52a)は、以下に示す式7の条件が成立する場合はステップ4(ST4)へ移行して開度制限動作を行い、それ以外の場合はステップ1(ST1)へ移行する。式7において、Teは蒸発温度センサ(67a)の検出値を表している。庫内の設定温度と蒸発温度センサ(67a)の検出値との温度差(ΔT)が所定値(例えばX=8℃)よりも小さくなると、開度制限動作の実行が判断される。   In step 3 (ST3), it is determined whether or not the opening control unit (52a) performs the opening limiting operation. The opening control unit (52a) shifts to step 4 (ST4) when the condition of the following expression 7 is satisfied, performs the opening limiting operation, and otherwise shifts to step 1 (ST1). . In Equation 7, Te represents the detected value of the evaporation temperature sensor (67a). When the temperature difference (ΔT) between the set temperature in the chamber and the detected value of the evaporation temperature sensor (67a) becomes smaller than a predetermined value (for example, X = 8 ° C.), the execution of the opening degree limiting operation is determined.

式7:ΔT=Tset−Te<X
ステップ4(ST4)では、開度制御部(52a)が開度制限動作を行う。具体的に、庫内膨張弁(63a)の開度を拡大すると、庫内熱交換器(64a)の冷媒の流通量が増加するので、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力が増加する。ところが、庫内膨張弁(63a)の開度の拡大に伴い、庫内熱交換器(64a)における冷媒の蒸発温度が上昇するので、第1庫内ユニット(60a)の設定温度と冷媒の蒸発温度との差が小さくなる。このため、庫内膨張弁(63a)の開度がある程度に達するまでは第1庫内ユニット(60a)の冷却能力が増加するが、それ以上開度が大きくなると第1庫内ユニット(60a)の冷却能力が却って低下してしまう。この実施形態では、開度制御部(52a)が、第1庫内ユニット(60a)の設定温度と蒸発温度センサ(67a)の検出値との温度差(ΔT)が所定値を下回ると、第1庫内ユニット(60a)の冷却能力が低下する状態にならない開度の上限を推測し、その開度を上限値として設定する。そして、開度制御部(52a)は、上限値以下の範囲に庫内膨張弁(63a)の開度を制限する。例えば、開度制御部(52a)は、式4の条件が成立した時点の開度を上限値として設定する。なお、式4の条件が成立した時点から所定時間前の開度を上限値として設定してもよい。ステップ4(ST4)が終了するとステップ5(ST5)へ移行する。
Formula 7: ΔT = Tset−Te <X
In step 4 (ST4), the opening degree control unit (52a) performs the opening degree limiting operation. Specifically, if the opening degree of the internal expansion valve (63a) is increased, the amount of refrigerant flowing in the internal heat exchanger (64a) increases, so the cooling capacity of the first internal unit (60a) increases. . However, as the opening of the internal expansion valve (63a) increases, the evaporation temperature of the refrigerant in the internal heat exchanger (64a) increases, so the set temperature of the first internal unit (60a) and the evaporation of the refrigerant The difference with temperature becomes smaller. For this reason, the cooling capacity of the first internal unit (60a) increases until the opening degree of the internal expansion valve (63a) reaches a certain level, but if the opening degree increases further, the first internal unit (60a) Instead, the cooling capacity will decrease. In this embodiment, when the opening degree control unit (52a) has a temperature difference (ΔT) between the set temperature of the first internal unit (60a) and the detected value of the evaporation temperature sensor (67a) below a predetermined value, The upper limit of the opening degree at which the cooling capacity of the single unit (60a) is not reduced is estimated, and the opening degree is set as the upper limit value. Then, the opening degree control unit (52a) limits the opening degree of the internal expansion valve (63a) to a range equal to or lower than the upper limit value. For example, the opening degree control unit (52a) sets the opening degree when the condition of Expression 4 is satisfied as the upper limit value. In addition, you may set the opening degree of predetermined time before the time of the conditions of Formula 4 as an upper limit. When step 4 (ST4) ends, the process proceeds to step 5 (ST5).

ステップ5(ST5)では、液インジェクション制御部(53)が、第1圧縮機(14a)の吐出冷媒の温度を低下させるために液インジェクション動作を行う。液インジェクション動作では、液インジェクション管(31)の電磁弁(SV3)が開状態に設定されて液インジェクションが行われる。この実施形態では、圧縮機(14a,14b)の運転容量を増加させることが制限されている状態で、庫内膨張弁(63a)の開度の上限値が設定されて吐出温度低下動作を行うことができないときに、液インジェクション動作を行って圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。ステップ5(ST5)が終了するとステップ1(ST1)へ移行する。   In step 5 (ST5), the liquid injection control unit (53) performs a liquid injection operation in order to reduce the temperature of the refrigerant discharged from the first compressor (14a). In the liquid injection operation, the electromagnetic valve (SV3) of the liquid injection pipe (31) is set to an open state, and liquid injection is performed. In this embodiment, the upper limit value of the opening of the internal expansion valve (63a) is set and the discharge temperature lowering operation is performed in a state where the increase in the operating capacity of the compressor (14a, 14b) is restricted. When this is not possible, a liquid injection operation is performed so that the operating capacity of the compressor (14) can be increased. When step 5 (ST5) ends, the process proceeds to step 1 (ST1).

ステップ6(ST6)では、湿り制御から過熱制御へ戻すか否かの判断が行われる。開度制御部(52a)は、第1庫内ユニット(60a)についての式8及び式9の条件、庫外ユニット(10)における式10及び式11の条件の4つの条件のうち何れか1つでも成立する場合は湿り制御から過熱制御へ戻し、それ以外の場合は湿り制御を継続する。湿り制御を継続する場合は、ステップ1(ST1)へ移行する。また、過熱制御へ戻る場合は、開度制御部(52a)が、庫内熱交換器(64a)から流出する冷媒が過熱状態になるように庫内膨張弁(63a)の開度を調節する。   In step 6 (ST6), it is determined whether or not to return from wetness control to overheat control. The opening degree control unit (52a) is any one of the four conditions of the conditions of Expression 8 and Expression 9 for the first in-compartment unit (60a) and the conditions of Expression 10 and Expression 11 of the outside-unit (10). If any one of them is established, the wet control is returned to the superheat control, and otherwise the wet control is continued. When wetting control is continued, the process proceeds to step 1 (ST1). When returning to the superheat control, the opening degree control unit (52a) adjusts the opening degree of the internal expansion valve (63a) so that the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64a) is overheated. .

式8:Tr<Tset−2 and Tr>Tset+6
式9:Tset>5
式10:Td<90
式11:Ta<24
−実施形態の効果−
本実施形態では、庫内ユニット(60)の冷却能力を増加させようとしても圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されている場合に、吐出温度低下動作を行って圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させることで、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。すなわち、従来では庫内ユニット(60)側への冷媒の供給量が減少する液インジェクションを行うことなしでは、圧縮機(14)の運転容量を増加させることができなかったものが、庫内ユニット(60)側への冷媒の供給量が減少しない吐出温度低下動作を行うことで、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になる。従って、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が基準値以下まで低下した後に圧縮機(14)の運転容量を増加させると、その運転容量の増加分に応じて庫内ユニット(60)側への冷媒の流通量が増加すると共に庫内ユニット(60)の冷却能力が増加するので、運転効率を低下させることなく庫内ユニット(60)における冷却能力を確実に得ることができる。
Formula 8: Tr <Tset-2 and Tr> Tset + 6
Formula 9: Tset> 5
Formula 10: Td <90
Formula 11: Ta <24
-Effect of the embodiment-
In this embodiment, when it is limited to increase the operating capacity of the compressor (14) even if it is intended to increase the cooling capacity of the in-compartment unit (60), the compressor ( The operating capacity of the compressor (14) can be increased by lowering the temperature of the discharged refrigerant in 14). In other words, the internal unit has not been able to increase the operating capacity of the compressor (14) without performing liquid injection that reduces the amount of refrigerant supplied to the internal unit (60). It is possible to increase the operating capacity of the compressor (14) by performing the discharge temperature lowering operation that does not reduce the amount of refrigerant supplied to the (60) side. Therefore, if the operating capacity of the compressor (14) is increased after the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) has dropped below the reference value, the internal unit (60) side is increased according to the increased operating capacity. As the refrigerant flow rate increases, the cooling capacity of the in-compartment unit (60) increases, so that the cooling capacity in the in-compartment unit (60) can be reliably obtained without lowering the operation efficiency.

また、本実施形態では、冷却能力の増加が必要な庫内ユニット(60)の庫内膨張弁(63)の開度のみを吐出温度低下動作において拡大することで、その冷却能力の増加が必要な庫内ユニット(60)へ流入する冷媒の割合が増加するようにしている。従って、圧縮機(14)の吐出冷媒の温度が基準値以下まで低下した後に圧縮機(14)の運転容量を増加させると、冷却能力の増加が必要な庫内ユニット(60)の冷媒の流通量が増加しやすくなる。よって、圧縮機(14)の運転容量の増加をできる限り抑えて、冷却能力を増加させる庫内ユニット(60)を所定の冷却能力に調節することができるので、冷凍装置(1)の運転効率を向上させることができる。   Further, in this embodiment, only the opening of the internal expansion valve (63) of the internal unit (60) that requires an increase in cooling capacity is expanded in the discharge temperature lowering operation, so that the cooling capacity needs to be increased. The ratio of the refrigerant flowing into the storage unit (60) is increased. Therefore, if the operating capacity of the compressor (14) is increased after the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) has dropped below the reference value, the distribution of the refrigerant in the internal unit (60) that requires an increase in cooling capacity The amount tends to increase. Therefore, the increase in the operating capacity of the compressor (14) can be suppressed as much as possible, and the internal unit (60) that increases the cooling capacity can be adjusted to the predetermined cooling capacity, so that the operating efficiency of the refrigeration system (1) Can be improved.

また、本実施形態では、開度制御部(52)による吐出温度低下動作において、庫内ユニット(60)の庫内熱交換器(64)から流出する冷媒が気液二相状態になるようにしている。従って、庫内熱交換器(64)においてガス冷媒よりも熱伝達率が高い気液二相の冷媒が流通する範囲が拡大するので、庫内熱交換器(64)における熱交換量が多くなり、庫内ユニット(60)の冷却能力を増加させることができる。   In the present embodiment, the refrigerant flowing out of the internal heat exchanger (64) of the internal unit (60) is in a gas-liquid two-phase state in the discharge temperature lowering operation by the opening degree control unit (52). ing. Accordingly, since the range in which the gas-liquid two-phase refrigerant having a higher heat transfer coefficient than the gas refrigerant flows in the internal heat exchanger (64), the amount of heat exchange in the internal heat exchanger (64) increases. The cooling capacity of the internal unit (60) can be increased.

なお、本実施形態の冷凍装置(1)はマルチタイプのものであり、各庫内ユニット(60a,60b)について湿り制御を行うか否かが個別に判断されている。従って、一方の庫内ユニット(60a,60b)から湿り状態の冷媒が流出しても、他方の庫内ユニット(60a,60b)からは過熱状態の冷媒が流出する場合が多く、この場合は湿り状態の冷媒は過熱状態の冷媒と混ざって圧縮機(14a,14b)に吸入される。また、庫内ユニット(60a,60b)から流出した冷媒が湿り状態であっても、圧縮機(14a,14b)の吸入側に至るまでに乾き度が上昇し、過熱状態になる場合もある。従って、圧縮機(14a,14b)における液バックの虞はほとんどない。なお、庫内ユニット(60)の数がもっと多いときは、液バックの虞がさらに少なくなる。   Note that the refrigeration apparatus (1) of the present embodiment is of a multi-type, and it is individually determined whether or not the wetness control is performed for each in-compartment unit (60a, 60b). Therefore, even if the wet refrigerant flows out from one of the internal units (60a, 60b), the overheated refrigerant often flows out from the other internal unit (60a, 60b). The refrigerant in the state is mixed with the refrigerant in the overheated state and sucked into the compressor (14a, 14b). Further, even when the refrigerant flowing out of the internal units (60a, 60b) is in a wet state, the dryness may increase until the refrigerant reaches the suction side of the compressor (14a, 14b), resulting in an overheated state. Therefore, there is almost no risk of liquid back in the compressors (14a, 14b). In addition, when the number of units (60) in a store | warehouse | chamber is larger, the possibility of a liquid back | bag will further decrease.

また、本実施形態では、庫内ユニット(60)の設定温度と蒸発温度センサ(67)の検出値との差が所定値を下回ると開度制御部(52)が開度制限動作を行うことで、庫内ユニット(60)の冷却能力が低下する状態にならないようにしている。つまり、吐出温度低下動作を行って庫内ユニット(60)の冷却能力を増加させようとしているのに、庫内ユニット(60)の設定温度と冷媒の蒸発温度との差が小さくなりすぎて冷却能力が低下することがないようにしている。従って、庫内ユニット(60)における冷却能力の制御を適正に行うことができる。   Further, in this embodiment, when the difference between the set temperature of the internal unit (60) and the detected value of the evaporation temperature sensor (67) falls below a predetermined value, the opening control unit (52) performs the opening limiting operation. Therefore, the cooling capacity of the internal unit (60) is prevented from being lowered. In other words, the discharge temperature lowering operation is performed to increase the cooling capacity of the internal unit (60), but the difference between the set temperature of the internal unit (60) and the evaporation temperature of the refrigerant becomes too small to cool the unit. The ability is not reduced. Therefore, the cooling capacity of the internal unit (60) can be properly controlled.

また、本実施形態では、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されている状態で吐出温度低下動作を行うことができないときに、液インジェクション動作を行って圧縮機(14)の運転容量を増加させることが可能になるようにしている。従って、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されて吐出温度低下動作を行うことができない状態でも、庫内ユニット(60)における冷却能力を増加させることが可能になるので、庫内ユニット(60)における冷却能力をさらに確実に得ることができる。   Further, in the present embodiment, when the discharge temperature lowering operation cannot be performed in a state where the increase in the operation capacity of the compressor (14) is restricted, the liquid injection operation is performed to perform the operation of the compressor (14). The operating capacity can be increased. Therefore, even when the operation capacity of the compressor (14) is limited and the discharge temperature lowering operation cannot be performed, it is possible to increase the cooling capacity of the internal unit (60). The cooling capacity in the inner unit (60) can be obtained more reliably.

また、本実施形態では、庫外ユニット(10)の圧縮機(14)が、湿り状態の冷媒に対する耐久性が高い高圧ドーム型のスクロール圧縮機で構成されている。ここで、吐出温度低下動作によって庫内膨張弁(63)の開度を拡大させてゆけば、圧縮機(14)が吸入する冷媒の過熱度が徐々に低下し、その冷媒が気液二相の湿り状態になってその乾き度が徐々に減少してゆく。そして、庫内膨張弁(63)の開度を拡大するほど、圧縮機(14)への負担が大きくなる。この実施形態では、湿り状態の冷媒に対する耐久性が高い高圧ドーム型のスクロール圧縮機を使用しているので、他の機構の圧縮機に比べて庫内膨張弁(63)をより大きい開度にまで拡大することができる。従って、庫内ユニット(60)における冷却能力をさらに確実に得ることができる。   Further, in the present embodiment, the compressor (14) of the external unit (10) is constituted by a high-pressure dome type scroll compressor having high durability against the wet refrigerant. Here, if the opening degree of the internal expansion valve (63) is increased by the discharge temperature lowering operation, the superheat degree of the refrigerant sucked by the compressor (14) gradually decreases, and the refrigerant becomes a gas-liquid two-phase. The wetness of the water gradually decreases. And the burden to a compressor (14) becomes large, so that the opening degree of a chamber expansion valve (63) is expanded. In this embodiment, since the high-pressure dome type scroll compressor having high durability against the refrigerant in the wet state is used, the opening of the internal expansion valve (63) is made larger than the compressor of other mechanisms. Can be expanded to. Therefore, the cooling capacity in the internal unit (60) can be obtained more reliably.

また、本実施形態では、冷媒回路(4)で循環する冷媒として、圧縮機(14)の運転容量を増加させることが制限されやすいR410Aが用いられている。従って、この冷媒R410Aを使用する冷凍装置(1)の場合は特に、庫内ユニット(60)側への冷媒の流通量が減少させずに圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させることができる吐出温度低下動作が有効になる。   Moreover, in this embodiment, R410A which is easy to restrict | limit increasing the operating capacity of a compressor (14) is used as a refrigerant | coolant circulated in a refrigerant circuit (4). Therefore, especially in the case of the refrigeration apparatus (1) using the refrigerant R410A, the temperature of the refrigerant discharged from the compressor (14) is lowered without reducing the amount of refrigerant flowing to the internal unit (60) side. The operation of lowering the discharge temperature is effective.

(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.

本実施形態について、吐出温度低下動作を行うか否かの判断を式3と式5のみで行ってもよい。また、湿り制御から過熱制御へ戻すか否かの判断を式8と式10のみで行ってもよい。   In this embodiment, the determination as to whether or not to perform the discharge temperature lowering operation may be performed using only Equation 3 and Equation 5. In addition, the determination as to whether or not to return from the wet control to the overheat control may be performed using only Expression 8 and Expression 10.

本実施形態では、過熱制御において吐出温度低下動作を行うと湿り制御へ移行していたが、1回の吐出温度低下動作で湿り制御へ移行しなくてもよい。すなわち、開度制御部(52)は、吐出温度低下動作を行う毎に各庫内熱交換器(64a,64b)から流出する冷媒の過熱度の目標値を徐々に低下させてゆき、最終的に湿り制御へ移行する。   In the present embodiment, when the discharge temperature lowering operation is performed in the overheat control, the process shifts to the wetness control. However, it is not necessary to shift to the wetness control by one discharge temperature lowering operation. That is, the opening degree control unit (52) gradually decreases the target value of the degree of superheat of the refrigerant flowing out from the internal heat exchangers (64a, 64b) every time the discharge temperature lowering operation is performed. Transition to wetness control.

また、本実施形態について、庫内ユニット(60)は3台以上であってもよいし、1台であってもよい。   Moreover, about this embodiment, the unit (60) in a store | warehouse | chamber may be three or more, and may be one.

また、本実施形態について、庫外ユニット(10)の圧縮機(14)として、他の機構の圧縮機(例えばロータリ圧縮機)を適用してもよい。   Moreover, about this embodiment, you may apply the compressor (for example, rotary compressor) of another mechanism as a compressor (14) of an external unit (10).

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、熱源ユニットと利用ユニットとが連絡配管で接続されて構成された冷媒回路を備える冷凍装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit in which a heat source unit and a utilization unit are connected by a communication pipe.

本発明の実施形態にかかる冷凍装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the freezing apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる冷凍装置における湿り制御中の動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement during the wetness control in the freezing apparatus concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷凍装置
2 液側連絡配管(連絡配管)
3 ガス側連絡配管(連絡配管)
4 冷媒回路
10 庫外ユニット(熱源ユニット)
14 圧縮機
38 吐出温度センサ(吐出温度検出手段)
51 容量制御部(容量制御手段)
52 開度制御部(開度制御手段)
53 液インジェクション制御部(液インジェクション制御手段)
60 庫内ユニット(利用ユニット)
63 庫内膨張弁(利用側膨張弁)
64 庫内熱交換器(冷却熱交換器)
67 蒸発温度センサ(蒸発温度検出手段)
1 Refrigeration equipment
2 Liquid side communication piping (Communication piping)
3 Gas side communication piping (connection piping)
4 Refrigerant circuit
10 External unit (heat source unit)
14 Compressor
38 Discharge temperature sensor (Discharge temperature detection means)
51 Capacity control unit (capacity control means)
52 Opening control unit (opening control means)
53 Liquid injection control unit (Liquid injection control means)
60 Inside unit (Usage unit)
63 Internal expansion valve (use side expansion valve)
64 Internal heat exchanger (cooling heat exchanger)
67 Evaporation temperature sensor (evaporation temperature detection means)

Claims (7)

圧縮機(14)を有する熱源ユニット(10)と、対象物を冷却するための冷却熱交換器(64)と、開度可変の利用側膨張弁(63)とを有する利用ユニット(60)とが連絡配管(2,3)で接続されて構成された冷媒回路(4)と、
上記圧縮機(14)の運転容量を調節する容量制御手段(51)と、
上記利用側膨張弁(63)の開度を調節する開度制御手段(52)とを備える冷凍装置であって、
上記圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を検出する吐出温度検出手段(38)を備え、
上記容量制御手段(51)は、上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回る状態では上記圧縮機(14)の運転容量を増加させることを制限するように構成される一方、
上記開度制御手段(52)は、上記利用ユニット(60)の冷却能力の増加が必要なときに上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回る状態であれば、上記圧縮機(14)の吐出冷媒の温度を低下させるために上記利用側膨張弁(63)の開度を拡大する吐出温度低下動作を行うように構成されていることを特徴とする冷凍装置。
A heat source unit (10) having a compressor (14), a cooling heat exchanger (64) for cooling an object, and a utilization unit (60) having a variable-opening utilization side expansion valve (63) A refrigerant circuit (4) that is connected by connecting pipes (2,3),
Capacity control means (51) for adjusting the operating capacity of the compressor (14);
A refrigeration apparatus comprising opening degree control means (52) for adjusting the opening degree of the use side expansion valve (63),
A discharge temperature detection means (38) for detecting the temperature of the discharge refrigerant of the compressor (14);
While the capacity control means (51) is configured to limit the increase of the operating capacity of the compressor (14) in a state where the detection value of the discharge temperature detection means (38) exceeds a reference value,
If the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds the reference value when the cooling capacity of the utilization unit (60) needs to be increased, the opening degree control means (52) (14) A refrigeration apparatus configured to perform a discharge temperature lowering operation to increase an opening degree of the use side expansion valve (63) in order to reduce the temperature of the discharged refrigerant.
請求項1において、
上記冷媒回路(4)では、上記熱源ユニット(10)に対して複数の利用ユニット(60)が連絡配管(2,3)で並列に接続されて、
上記開度制御手段(52)は、上記利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度を個別に調節すると共に、上記吐出温度低下動作では冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度のみを拡大することを特徴とする冷凍装置。
In claim 1,
In the refrigerant circuit (4), a plurality of utilization units (60) are connected in parallel with the heat source unit (10) through communication pipes (2, 3),
The opening degree control means (52) individually adjusts the opening degree of the usage side expansion valve (63) of the usage unit (60), and the usage unit (cooling capacity needs to be increased in the discharge temperature lowering operation) 60) The refrigeration apparatus characterized by expanding only the opening degree of the use side expansion valve (63).
請求項1又は2において、
上記開度制御手段(52)の吐出温度低下動作では、冷却能力の増加が必要な利用ユニット(60)の冷却熱交換器(64)から流出する冷媒が湿り状態になるように該利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度が拡大されることを特徴とする冷凍装置。
In claim 1 or 2,
In the discharge temperature lowering operation of the opening degree control means (52), the usage unit (60) is arranged such that the refrigerant flowing out of the cooling heat exchanger (64) of the usage unit (60) requiring an increase in cooling capacity becomes wet. 60) The refrigeration apparatus characterized in that the opening degree of the use side expansion valve (63) is enlarged.
請求項1乃至3の何れか1つにおいて、
上記利用ユニット(60)は、上記冷却熱交換器(64)における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段(67)を備え、
上記開度制御手段(52)は、上記吐出温度低下動作によって利用側膨張弁(63)の開度を拡大した利用ユニット(60)について、冷却する対象物に対する設定温度と蒸発温度検出手段(67)の検出値との差が所定値を下回ると、該利用ユニット(60)の利用側膨張弁(63)の開度を運転状態に応じて設定した上限値以下の範囲に制限する開度制限動作を行うことを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The utilization unit (60) includes an evaporation temperature detection means (67) for detecting the evaporation temperature of the refrigerant in the cooling heat exchanger (64),
The opening degree control means (52) includes a set temperature and an evaporation temperature detecting means (67 When the difference between the detected value and the detected value is less than a predetermined value, the opening limit of the use unit (60) is limited to a range equal to or less than the upper limit set according to the operating state. A refrigeration apparatus characterized by performing an operation.
請求項4において、
上記開度制御手段(52)が開度制限動作を行っている状態で上記吐出温度検出手段(38)の検出値が基準値を上回るときに、上記圧縮機(14)に液冷媒を送り込む液インジェクション動作を行う液インジェクション制御手段(53)を備えていることを特徴とする冷凍装置。
In claim 4,
Liquid that sends liquid refrigerant to the compressor (14) when the detected value of the discharge temperature detecting means (38) exceeds a reference value in a state in which the opening control means (52) is performing the opening restriction operation. A refrigeration apparatus comprising liquid injection control means (53) for performing an injection operation.
請求項1乃至5の何れか1つにおいて、
上記圧縮機(14)は、高圧ドーム型のスクロール圧縮機であることを特徴とする冷凍装置。
In any one of claims 1 to 5,
The compressor (14) is a high-pressure dome type scroll compressor.
請求項1乃至6の何れか1つにおいて、
上記冷媒回路(4)で循環する冷媒にR410Aが用いられていることを特徴とする冷凍装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
R410A is used for the refrigerant | coolant circulated in the said refrigerant circuit (4), The freezing apparatus characterized by the above-mentioned.
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