JP2012159229A - Refrigerator and refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は冷凍ショーケース等に接続される冷凍機および冷凍装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a refrigerator and a refrigeration apparatus connected to a refrigeration showcase or the like.
従来より、冷凍ショーケース等に接続される冷凍機の排熱により、給湯タンク内の貯水を加熱し給湯する冷凍機の排熱利用給湯システムが知られている(例えば特許文献1,2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hot water supply system using exhaust heat from a refrigerator that heats and supplies hot water in a hot water supply tank by exhaust heat from a refrigerator connected to a refrigeration showcase or the like (see, for example,
この特許文献1記載の冷凍機の排熱利用給湯システムは、主に冷凍機の排熱により給湯タンク内の貯水を加熱し、さらに、その補助熱源として電気ヒータを具備している。
The hot water supply system using exhaust heat of a refrigerator described in
しかしながら、上記特許文献1、2記載の発明は、冷凍機が、給湯の加熱併用の専用機種となっており、冷凍機単独では使用することを想定していない。
However, in the inventions described in
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、冷凍機を単独で使用することができると共に、必要に応じて給湯の加熱にも使用することができる冷凍機を提供することにある。また、冷凍機を給湯の加熱併用として構成した冷凍装置における適切な運転制御を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object thereof is to provide a refrigerator that can be used alone, and can also be used for heating hot water as needed. It is to provide. Moreover, it is providing the suitable operation control in the freezing apparatus which comprised the refrigerator as the heating combined use of hot water supply.
本発明の実施形態によれば、冷凍機は、圧縮機の冷媒吐出側と凝縮器との間の冷媒配管に、給湯タンク内の水を加熱するための給湯用熱交換器へ供給するためのホットガス冷媒を取り出す冷媒取出部と、この冷媒取出部から取り出したホットガス冷媒を凝縮器側に戻す冷媒戻し部と、これら冷媒取出部および戻し部に着脱可能に装着されて、これらを直結する短絡管とを具備している。 According to the embodiment of the present invention, the refrigerator is supplied to the heat exchanger for hot water supply for heating the water in the hot water supply tank to the refrigerant pipe between the refrigerant discharge side of the compressor and the condenser. A refrigerant take-out part that takes out the hot gas refrigerant, a refrigerant return part that returns the hot gas refrigerant taken out from the refrigerant take-out part to the condenser side, and is detachably attached to the refrigerant take-out part and the return part so as to directly connect them. And a short-circuit tube.
また、本発明の実施形態によれば、冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、負荷側の膨張弁及び蒸発器とを冷媒配管により順次接続し、前記圧縮機の冷媒吐出側と前記凝縮器との間の冷媒配管に、ホットガス冷媒を取り出す冷媒取出部およびこの冷媒取出部から取り出したホットガス冷媒を凝縮器に戻す冷媒戻し部を設ける一方、冷媒取出部および戻し部に接続されて圧縮機からのホットガス冷媒を通す給湯用熱交換器およびこの給湯用熱交換器と熱交換される水を貯水する給湯可能の給湯タンクを備えた冷凍装を備えている。 According to the embodiment of the present invention, the refrigeration apparatus sequentially connects a compressor, a condenser, a load-side expansion valve, and an evaporator with refrigerant piping, and the refrigerant discharge side of the compressor, the condenser, In the refrigerant pipe between the refrigerant outlet, a refrigerant take-out portion for taking out the hot gas refrigerant and a refrigerant return portion for returning the hot gas refrigerant taken out from the refrigerant take-out portion to the condenser are provided, and the compressor connected to the refrigerant take-out portion and the return portion And a hot water supply heat exchanger through which hot gas refrigerant is passed, and a refrigeration apparatus including a hot water supply tank capable of supplying hot water for storing water to be heat exchanged with the hot water supply heat exchanger.
また、冷凍装置は、圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力センサと、高圧側圧力センサにより検出された高圧側圧力検出値が給湯タンクの給湯可能な下限温度を維持するために設定された高圧側圧力設定値よりも低下しないように凝縮器のファンモータの回転数を制御するファン回転数制御手段を有する制御器を具備している。 In addition, the refrigeration system is set so that the high pressure side pressure sensor for detecting the pressure on the high pressure side of the compressor and the high pressure side pressure detection value detected by the high pressure side pressure sensor maintain the lower limit temperature at which the hot water tank can supply hot water. A controller having fan rotation speed control means for controlling the rotation speed of the fan motor of the condenser so as not to drop below the set pressure value on the high pressure side.
さらに、本発明の実施形態によれば、冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、負荷側の膨張弁及び蒸発器とを冷媒配管により順次接続し、前記圧縮機の冷媒吐出側と前記凝縮器との間の冷媒配管にホットガス冷媒を取り出す冷媒取出部およびこの冷媒取出部から取り出したホットガス冷媒を凝縮器に戻す冷媒戻し部を設ける一方、冷媒取出部および戻し部に接続されて圧縮機からのホットガス冷媒を通す給湯用熱交換器およびこの給湯用熱交換器と熱交換される水を貯水する給湯可能の給湯タンクを備えた冷凍装を備えている。 Furthermore, according to the embodiment of the present invention, the refrigeration apparatus sequentially connects a compressor, a condenser, a load-side expansion valve and an evaporator with a refrigerant pipe, the refrigerant discharge side of the compressor, the condenser, The refrigerant pipe between the refrigerant outlet and the refrigerant take-out section for taking out the hot gas refrigerant and the refrigerant return section for returning the hot gas refrigerant taken out from the refrigerant take-out section to the condenser are provided, and connected to the refrigerant take-out section and the return section from the compressor. A hot water supply heat exchanger through which the hot gas refrigerant is passed and a refrigeration apparatus having a hot water supply tank capable of supplying hot water for storing water to be exchanged with the hot water heat exchanger.
また、冷凍装置は、給湯用熱交換器から冷媒戻し部側に戻される冷媒が通る戻り冷媒配管の温度を検出する給湯温度センサと、蒸発器が接続される液側冷媒配管とガス側冷媒配管間を連結するバイパス配管と、このバイパス配管の途中に介装されて凝縮器につながる液側配管からの液冷媒と、給湯用熱交換器からの冷媒とを熱交換させる補助熱交換器と、バイパス配管の途中に介装された常閉のバイパス弁と、このバイパス弁と補助熱交換器との間に介装された膨張弁と、圧縮機の低圧側圧力を検出する低圧側圧力センサと、低圧側圧力センサにより検出された低圧側圧力検出値が蒸発器の運転が停止されたときの低圧側圧力設定値よりも低く、かつ給湯温度センサにより検出された給湯温度検出値が給湯される貯水の温度である給湯温度設定値よりも高いときに、圧縮機の運転を停止させ、低圧側圧力センサにより検出された低圧側圧力検出値が運転停止用低圧側圧力設定値よりも低く、かつ給湯温度検出値が給湯温度設定値よりも低いときに、バイパス開閉弁を所定時間開弁するとともに圧縮機の運転を継続させるバイパス開閉弁制御手段とを具備している。 Further, the refrigeration apparatus includes a hot water supply temperature sensor that detects a temperature of a return refrigerant pipe through which refrigerant returned from the hot water supply heat exchanger to the refrigerant return portion side, a liquid side refrigerant pipe and a gas side refrigerant pipe to which an evaporator is connected. An auxiliary heat exchanger that exchanges heat between a bypass pipe that connects between the liquid refrigerant from the liquid side pipe that is interposed in the middle of the bypass pipe and connects to the condenser, and a refrigerant from the heat exchanger for hot water supply, A normally closed bypass valve interposed in the middle of the bypass pipe, an expansion valve interposed between the bypass valve and the auxiliary heat exchanger, a low pressure side pressure sensor for detecting the low pressure side pressure of the compressor, The low pressure side pressure detection value detected by the low pressure side pressure sensor is lower than the low pressure side pressure set value when the operation of the evaporator is stopped, and the hot water supply temperature detection value detected by the hot water supply temperature sensor is supplied. Hot water supply temperature setting that is the temperature of the stored water When the pressure is higher than the value, the compressor operation is stopped, the low pressure side pressure detection value detected by the low pressure side pressure sensor is lower than the low pressure side pressure setting value for shutdown, and the hot water supply temperature detection value is the hot water supply temperature setting. And a bypass on-off valve control means for opening the bypass on-off valve for a predetermined time and continuing the operation of the compressor when lower than the value.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in several drawing.
(第1の実施形態)
図1に示すように第1の実施形態に係る冷凍装置1は、例えばコンビニエンスストア等に設置され、冷凍機2は、冷凍機本体7に、液側冷媒配管8とガス側冷媒配管9とにより、負荷側の膨張弁と蒸発器が内蔵された複数の冷凍または冷却用ショーケース10,10,…やユニットクーラ28を並列に接続して使用される。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the
さらに、冷凍機2には、給湯タンク3の給湯用熱交換器4を取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6に接続して使用することができる。
Furthermore, the hot water
冷凍機本体7は、板金で構成される冷凍機用筐体11内にて、圧縮機12と外気と熱交換する室外熱交換器である凝縮器13とを冷媒配管14により接続している。冷媒配管14は、凝縮器13の出口側から圧縮機12の吸込口に至る途中で分断され、その両端のガス冷媒入口15と液冷媒出口16とを筐体11の外面から外方へ若干突出させ、これら両突出端部の先端に、それぞれ液側冷媒配管8とガス側冷媒配管9が接続可能な配管接続具であるハーフユニオンを設けている。
In the refrigerator
冷凍機本体7は、凝縮器13に単数または複数のファン17を設け、冷媒配管14には、圧縮機12の吐出側にて吐出温度センサ18を設け、凝縮器13の冷媒入口側にて凝縮器入口温度センサ19を設けている。
The refrigerator
さらに、冷媒配管14にはガス冷媒入口15から圧縮機12の吸込口に至る低圧側に、低圧側圧力センサ20が設けられ、凝縮器13出口から液冷媒出口16bに至る高圧側に、高圧側圧力センサ21を設けている。
Further, the
そして、冷凍機本体7では、圧縮機12の出口(吐出)と凝縮器13の入口とを接続する冷媒配管14の途中を分断し、その分断両端の圧縮機12側一端を、冷媒取出部22に形成し、凝縮器13側の一端を冷媒戻し部23に形成している。
And in the refrigerator
これら冷媒取出部22と戻し部23にもそれぞれ配管接続具であるハーフユニオンが設けられている。冷凍機2の出荷時においては、このハーフユニオンに、図1中、点線で示すように着脱可能な短絡管24の両端が装着され、冷媒取出部22と冷媒戻し部23とを直接連結している。
Each of the refrigerant take-out
冷媒取出部22は、給湯タンク3内の水を加熱するための給湯用熱交換器4へ供給するためのホットガス冷媒を取り出すための配管で、冷媒戻し部23は、この冷媒取出部から取り出し給湯用熱交換器4を経由した後のホットガス冷媒を前記凝縮器13側に戻すための配管である。
The
冷媒取出部22と冷媒戻し部23のハーフユニオン及び短絡管24は、冷凍機用筐体11内に収納されているため、雨水に晒されることがなく、耐久性が向上すると共に、冷凍機用筐体11外に突出することがないので、外観の見栄えが良い。
Since the
これら冷媒取出部22と冷媒戻し部23の各ハーフユニオンの先端部が対向する冷凍機用筐体11の側面の一部は、開閉可能の開口部が形成されている。図1に示すように冷凍機1の排熱を利用して給湯を行わせる場合には、冷媒取出部22と冷媒戻し部23の各ハーフユニオンから短絡管24が取り外され、替わりに冷媒取出部22には上記取出用冷媒配管5が、冷媒戻し部23には戻り用冷媒配管6が接続される。
An opening that can be opened and closed is formed on a part of the side surface of the
短絡管24は、コ字またはU字形状をなし、冷媒が大きな抵抗なく流通できるようにある程度の太さを持つ銅管で形成される。短絡管24を用いて冷媒取出部22と冷媒戻し部23のそれぞれのハーフユニオン間を短絡接続する場合、短絡管24の長さが短いと短絡管24の長さ及びハーフユニオン間寸法の誤差により位置ずれが生じた時に、接続作業が難しくなる。銅管は、ある程度の長さがあれば、塑性変形させることで若干の長さの調整が可能であり、両寸法に誤差が合ったとしても接続が可能となる。一方、短絡管24が長いと、この部分での放熱が無駄になってしてしまうとともに冷凍機用筐体11の側面の開口部が大きくなりすぎ、塞ぐための部材まで大きくなってしまう。そこで、短絡管24の長さ(コ字状またはU字状の長手部分)寸法、すなわち、冷媒取出部22と戻し部23の各ハーフユニオン間の寸法は10〜25cmの範囲であることが望ましく、できれば約20cm程度が良い。
The short-
また、冷凍機本体7は、その筐体11内に冷凍機側制御器25を設ける一方、筐体11の内部または外表面側に接続状態手動設定器26を設けている。
In addition, the refrigerator
接続状態手動設定器26は、短絡管24を取り外した後の冷媒取出部22と戻し部23に、取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6がそれぞれ接続されているか否かを設定するスライドスイッチ等からなる。接続状態手動設定器26では、「接続」と「非接続」と表示されている2位置間を摺動子を手動により摺動させることにより「接続」または「非接続」のいずれかが設定される。この手動設定は、例えば冷凍機本体7を所要の場所に据え付け、配管工事を施工する施工業者が当該据付現場等で設定する。冷凍機2の出荷時には、冷媒取出部22と戻し部23に短絡管24を装着しているので、接続状態手動設定器26は、「非接続」側に設定されている。
The connection state
接続状態手動設定器26は、冷凍機側制御器25に図示省略の信号線を介して接続され、その設定状態の「接続」または「非接続」の設定状態が冷凍機側制御器25により読み込まれる。
The connection state
冷凍機本体7は、そのガス冷媒入口15と液冷媒出口16の各ハーフユニオンに、ヒートエクスチェンジャー27を介して冷凍負荷の一例であるショーケース10,10,…側のガス側冷媒配管9と液側冷媒配管8とにそれぞれ接続される。このヒートエクスチェンジャー27は、取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6に給湯タンク3の給湯用熱交換器4を接続する場合に設けられるが、取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6に短絡管24を接続したままの一般的な冷凍機2として使用する場合でも凝縮温度を高めたい場合には使用しても良い。
The refrigerator
ヒートエクスチェンジャー27は、冷凍機本体7のガス冷媒入口15に流入する低温のガス冷媒と、液冷媒出口16側から吐出されるやや高温の液冷媒とをそれぞれ通す熱交換管27a,27bにより熱交換するものである。ヒートエクスチェンジャー27内で、高温の液冷媒により、低温のガス冷媒が加熱され、昇温する。
The
液側冷媒配管8には、上記複数のショーケース10,10,…、ユニットクーラ28に各々内蔵されている図示省略の負荷側の膨張弁と蒸発器の各直列回路が、それぞれ並列に接続されている。これら膨張弁の開度はショーケース10,10,…、ユニットクーラ28の据付施工業者により、それぞれの冷却設定温度に応じて所要の開度に調節される。また、液側冷媒配管8には、各ショーケース10,10,…、ユニットクーラ28の膨張弁の上流側にて、電磁弁等からなる停止弁29がそれぞれ介装されている。
Each of the plurality of
一方、給湯タンク3は、タンク筐体3a内に収容されている。給湯タンク3内には給湯用熱交換器4が、給湯タンク3内の水中に没入された状態で収容されている。給湯用熱交換器4は、腐食しにくく、水中での長期間の使用に耐えるべく、銅管製の内管の外側にステンレス管を密に外嵌した2重管により構成されている。
On the other hand, the hot
給湯用熱交換器4は、その両端に、入,出側で一対の接続用冷媒配管30,31が接続されている。これら一対の接続用冷媒配管30,31の両端は、タンク筐体3aの一面から若干外方へ突出し、これら突出端部には配管接続部であるハーフユニオン32,33が設けられている。これらハーフユニオン32,33には、上記取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6がそれぞれ着脱可能に接続される。
The hot water
圧縮機12が運転されると、圧縮機12から吐出された高温ガス冷媒は、取出用冷配管5、ハーフユニオン32、入側接続用冷媒配管30を通って給湯用熱交換器4へ流入し、給湯タンク3内の水と熱交換して水を加熱し、その後、出側接続用冷媒配管31、ハーフユニオン33、戻り用冷媒配管6を通り凝縮器13へと流れる。出側接続用冷媒配管31の途中には、タンク筐体3aの内側にて、給湯用温度センサ34が配設される。この給湯用温度センサ34は、出側接続用冷媒配管31の温度を給湯温度として検出する。この出側接続用冷媒配管31内を通るホットガス状冷媒は給湯用熱交換器4により給湯タンク3内の貯水を加熱してから、この出側接続用冷媒配管31内を通るので、この出側接続用冷媒配管31の温度は給湯タンク3内の水(湯)温にほぼ等しくなる。なお、取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6に給湯タンク3の給湯用熱交換器4を接続しない場合、すなわち、取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6に短絡管24を接続したままの一般的な冷凍機2として使用している場合には、圧縮機12が運転されると、圧縮機12から吐出された高温ガス冷媒は、短絡管24を介して凝縮器13へと流入する。
When the
給湯タンク3は給水管35と給湯管36を備えている。給水管35はその途中に直列に接続された減圧弁37、逆止弁38を有し、その入口にストレーナ付き給水金具39を介して外部給水系40が接続されている。外部給水系40は、一般には市水の水道配管である。給湯管36は圧力逃がし弁41、出湯口金具42を有し、出湯口金具42には外部給湯系43が接続され、この外部給湯系43から所要箇所に給湯される。
The hot
そして、冷凍機側制御器25は、例えばマイクロプロセッサにより構成され、制御プログラムを記憶するROM、このROMから制御プログラムの命令を逐次読出し実行するCPU、その際のデータの記憶領域をなすRAMを有し、ファンモータ(FM)の回転数制御手段の機能を具備している。ファン回転数制御手段は外気温が低い場合(例えば10℃以下の場合)でも給湯タンク3内の貯湯を給湯可能な所定の給湯温度下限値以上に維持して給湯するために、図2の実線Aで示すように凝縮器13のファン17の駆動モータ回転数を制御するものである。なお、図2中、破線Bは、給湯タンク3を接続しない場合、すなわち、冷媒取出部22と戻し部23のハーフユニオン間に短絡管24を接続した場合、における外気温に基づいたファン17の回転数の制御状態を示す。
The refrigerator-
なお、接続状態手動設定器26においてその設定状態が「非接続」、すなわち給湯タンク3が接続されていないことが設定された場合、ファン回転数制御手段は、従来の冷凍機と同じように、冷媒の圧力及び温度を適切な範囲に制御するため、外気温に応じて一義的にファン17の回転数を決定し、制御する。具体的には外気温が約5℃未満の低い状態ではファン回転数を低く制御し、外気温が約5℃〜15℃の範囲で外気温上昇に比例してファン回転数を増加させ、約15℃を超えるとファン回転数を高速で一定に制御する。
In the connection state
図5は、接続状態手動設定器26においてその設定状態が「接続」、すなわち給湯タンク3を接続したことが設定された場合のファン回転数制御手段の制御方法を示す制御プログラムのフローチャートである。なお、以下のフローチャート中、Sに数字を付記した符号はそれぞれステップを示す。
FIG. 5 is a flowchart of a control program showing a control method of the fan rotation speed control means when the connection state
図5に示すようにファン回転数制御手段は、まずS1で、冷凍サイクル中の高圧側圧力センサ21により検出された高圧側圧力検出値Pdが高圧側圧力設定値Psよりも低いか否か、すなわち、Pd<Psが成立するか否かを判断する。
As shown in FIG. 5, the fan rotation speed control means first determines whether or not the high pressure side pressure detection value Pd detected by the high pressure
高圧側圧力検出値Pdは圧縮機12から吐出される高温高圧のガス状冷媒、すなわちホットガスの吐出圧力と温度とにほぼ比例するので、この高圧側圧力検出値Pdが低いことはホットガスの温度が低い状態を示している。このホットガス温度が低い場合は、このホットガスが給湯用熱交換器4内を通って給湯タンク3内の貯水(貯湯)を加熱する加熱温度が低いので、その貯湯温度が給湯可能な下限値を超える温度まで加熱できない場合がある。この場合は、外部給湯系43が必要とする温度の湯を給湯タンク3内の貯湯から供給できない。このために、凝縮器13のファン17のモータの単位時間当りの回転数(rpm)を減速して凝縮器13における放熱量を低減し、冷媒が保有する熱量の上昇を図る必要がある。
The high pressure side pressure detection value Pd is substantially proportional to the high temperature and high pressure gaseous refrigerant discharged from the
そこで、高圧側圧力設定値Psとしては、給湯タンク3から貯湯を外部給湯系43に給湯できる給湯温度の下限値に相当する冷凍サイクルの高圧側圧力に設定されている。
Therefore, the high pressure side pressure set value Ps is set to the high pressure side pressure of the refrigeration cycle corresponding to the lower limit value of the hot water temperature at which hot water can be supplied from the
外気温が所定値、例えば10℃以下に低下したとき等により、S1で、Yes,の場合、すなわち、この高圧側圧力検出値Pd<高圧側圧力設定値Psが成立すると、S2で、凝縮器13のファン17のモータの単位時間当りの回転数R(rpm)を、高圧側圧力検出値Pdが高圧側圧力設定値Psに等しく(Pd=Ps)なるまで繰返し減少(減速)させる。
If the outside air temperature falls to a predetermined value, for example, 10 ° C. or less, in S1, Yes, that is, if this high pressure side pressure detection value Pd <high pressure side pressure set value Ps is established, the condenser in S2 The rotational speed R (rpm) of the motor of the 13
これにより、凝縮器13の放熱量が減少し、高圧冷媒が保有する熱量を増大させることができるので、この冷媒が再び圧縮機12に戻り、ここで断熱圧縮されて吐出される高温高圧のガス冷媒、すなわち、ホットガスの温度を給湯できる給湯温度の下限値以上まで上昇させることができる。
As a result, the amount of heat released from the
このために、外気温が例えば10℃以下等低い場合でも給湯が可能になる。 For this reason, hot water can be supplied even when the outside air temperature is as low as 10 ° C. or less.
一方、S1でNo,の場合、すなわち、Pd<Psが成立しない場合、すなわち高圧側圧力検出値Pdが高圧側設定値Psよりも高い場合、次のS3で、ファン13の回転数Rを増加(加速)させ、放熱量を増大させることにより、冷媒の加熱防止を図る。
On the other hand, if S1 is No, that is, if Pd <Ps is not established, that is, if the high-pressure side pressure detection value Pd is higher than the high-pressure side set value Ps, the rotation speed R of the
そして、次のS4では、この加速させたファン13の回転数Rが、予め設定してある回転数設定値F(T0)よりも少ないか否か(F(T0)>R)を判断する。回転数設定値F(T0)は、給湯タンク3を接続しない場合の回転数設定値である。この回転数設定値F(T0)が、給湯タンク3を接続した場合の外気温に基づくファン13の回転数Rの上限値として用いられる。
In the next S4, it is determined whether or not the speed R of the accelerated
S4で、No,の場合、すなわち、F(T0)>Rが成立しない場合は、再びS1に戻り、S1以下のステップを繰り返す。一方、S4でYes,の場合、すなわち、F(T0)>Rが成立した場合は、次のS5で、回転数Rを回転数設定値F(T0)に等しく(R=F(T0))なるように制御する。この結果、S3〜S5では、回転数Rが回転数設定値F(T0)を超えることがない範囲で回転数を増加させるようになる。 If No in S4, that is, if F (T0)> R is not established, the process returns to S1 again, and the steps after S1 are repeated. On the other hand, if S4 is Yes, that is, if F (T0)> R is satisfied, in the next S5, the rotational speed R is equal to the rotational speed setting value F (T0) (R = F (T0)). Control to be. As a result, in S3 to S5, the rotational speed is increased within a range in which the rotational speed R does not exceed the rotational speed setting value F (T0).
したがって、一般的に外気温が所定温度(例えば10℃)未満の状態では、ホットガスの温度を上昇させるために、図4で示す給湯タンク3を接続しない破線Bの場合に比較して、給湯タンク3を接続した場合の実線Aのようにファン13の回転数Rが低く制御される。
Therefore, in general, in a state where the outside air temperature is lower than a predetermined temperature (for example, 10 ° C.), in order to increase the temperature of the hot gas, compared with the case of the broken line B where the hot
一方、外気温が所定温度(例えば10℃)超の場合には、元々ホットガスの温度が高くなるため、図2の実線Aと破線Bは一致し、ファンモ―タ回転数制御手段に予め設定された回転数設定値F(T0)となるように回転数Rが制御される。この結果、外気温上昇に応じてファン13の回転数Rが上昇することになり、凝縮器13の放熱量が徐々に増大するので、高い外気温状況下で凝縮器13での放熱不足によるホットガスの過熱を防止できる。
On the other hand, when the outside air temperature exceeds a predetermined temperature (for example, 10 ° C.), the temperature of the hot gas is originally high, so the solid line A and the broken line B in FIG. 2 coincide and are preset in the fan motor speed control means. The rotational speed R is controlled so that the rotational speed setting value F (T0) is obtained. As a result, the rotational speed R of the
図3、図4に給湯タンク3を接続したにもかかわらず、給湯タンク3を接続しない場合の回転数設定値に基づきファンを制御した場合を破線Bで示し、上述の図5に示すファン回転数制御を適用した場合を実線Aで示し、その違いを説明する。図5に示すファン回転数制御を適用した場合は、外気温が低下しても図3の実線Aに示すように高圧側圧力検出値Pdが給湯可能の下限値以下に低下しない。このため、図4の実線Aに示すようにホットガス温度も給湯可能下限値以下に低下しないので、外気温が低い場合でも給湯温度下限値以上の温度で給湯できる。これに対し、単に外気温によってのみファン回転数を制御した場合は、外気温が低下すると、図3の破線Bに示すように高圧側圧力検出値Pdが低下し、合わせて図4の破線Bに示すようにホットガス温度が給湯可能の下限値以下に低下し、給湯タンク3からは所望温度の給湯ができなくなっている。
The case where the fan is controlled based on the rotational speed setting value when the hot
以上の説明においては、接続状態手動設定器26における設定状態を読み込むことで給湯タンク3の接続状態を冷凍機側制御器25が判別してファン回転数制御を切り替えた。しかしながら、接続状態手動設定器26を用いると施工業者が設定を忘れたり、間違った設定を行ったりすることを防止するため及び施工を簡単にするために、接続状態手動設定器26をなくし、冷凍機側制御器25に、吐出温度センサ18により検出された吐出温度検出値Tdと凝縮器入口温度センサ19により検出された凝縮器入口温度検出値Tcを用い、これらの温度に応じて給湯タンク3の「接続」と「非接続(短絡管24を接続したままの状態)」とを自動的に判別する接続状態判別手段を設けた例を説明する。なお、この接続状態判別手段も、上述の接続状態手動設定器26と同じように、その判別結果に応じて冷凍機側制御器25が実行するファン回転数制御手段等の制御動作を切り替える。
In the above description, the
図6は、上述の冷凍機側制御器25の接続状態判別手段による接続状態判別方法を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a connection state determination method by the connection state determination means of the refrigerator-
この接続状態判別手段は、まずS11で、冷凍機2の電源が投入されているか否かを判断し、Yesのときは次のS12で圧縮機12を起動する。
This connection state determination means first determines whether or not the power of the
この後、S13で、圧縮機12が起動後、所定時間a分経過しているか否か、もしくは圧縮機12が所定周波数bHz以上で運転されているか否かを繰返し判断し、Yes、すなわち、圧縮機12が起動後、所定時間a分経過していると判断し、もしくは所定周波数Hzで運転されていると判断したときは、圧縮機12の運転が安定していると判断し、次のS14へ進む。なお、本実施の形態の冷凍機側制御器25は、その内部に圧縮機12のモータに供給する周波数を可変して圧縮機12を可変速駆動するインバータ装置を備えている。
Thereafter, in S13, it is repeatedly determined whether or not the predetermined time a has elapsed after the
S14では、さらに、吐出温度センサ18により検出された吐出温度検出値Tdと、凝縮器入口温度センサ19により検出された凝縮器入口温度検出値Tcが略等しい(Td≒Tc)状態が所定時間(c分間)継続しているか否か判断し、Yes,の場合、すなわち、Td≒Tcがc分間継続するときは、次のS15で、給湯タンク3が冷凍機本体7に接続されていない、すなわち「非接続」状態であると判断し、冷凍機側制御器25は、給湯タンク3が接続されていない通常の冷凍機2としての運転制御を実行する。
In S14, the discharge temperature detection value Td detected by the
すなわち、冷凍機本体7の冷媒取出部22と冷媒戻し部23に短絡管24が装着され、これら両者間が短絡(連結)されているときは、吐出温度検出値Tdと凝縮器入口温度検出値Tcが等しく(Td=Tc)なるので、そのTd≒Tcが成立する状態が所定時間(c分間)継続する場合は、給湯タンク3は冷凍機本体7に接続されていない、つまり「非接続」の状態にある。なお、c分は、20分等のかなり長い時間が設定される。短絡管24は極めて短い配管であるため、この間で一度でもTd≒Tcが成立しなければ、冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されていないと考えられる。
That is, when the
一方、S14で、No,の場合、すなわち、Td≒Tcが例えばc分間継続しないときは、冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されていると判断して図示省略の表示装置に「接続」を表示し、給湯タンク3側の制御を可能にする。冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されている場合は、冷媒取出部22から流出した高温(Td)のホットガス冷媒が、給湯用熱交換器4において給湯タンク4内の水と熱交換する。その後、冷媒戻し部23に戻ってくる熱交換後の冷媒は、その温度(Tc)が低下するため、一般的にTc≦Tdとなる。この点に基づき「接続」/「非接続」の判定が可能となる。
On the other hand, in the case of No in S14, that is, when Td≈Tc does not continue for c minutes, for example, it is determined that the hot
なお、Td≒Tcの判断は、理論的にはTc≦Tdで可能であるが、実際には各温度センサの読み取り誤差を考慮し、TdとTcの差が±1℃程度の幅内にあること、すなわちTd−1℃<Tc<Td+1℃の条件を満たすこと等の条件とすることが望ましい。 The determination of Td≈Tc is theoretically possible with Tc ≦ Td, but in reality, the difference between Td and Tc is within a range of about ± 1 ° C. in consideration of the reading error of each temperature sensor. In other words, it is desirable to satisfy the condition that Td-1 ° C <Tc <Td + 1 ° C.
この接続状態判別手段によれば、接続状態手動設定器26をなくしても、その接続状態を自動的に判別できる。
According to this connection state determination means, the connection state can be automatically determined without the connection state
なお、S14での判別が実行されている期間(最長c分)、冷凍機側制御器25は給湯タンク3が非接続状態として扱い、給湯タンク3が接続されていない通常の冷凍機としての制御を実行する。また、S14における判別期間のc分の途中に、Td≒Tcが成立しない状態が検出されると、その時点で冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されていると判断(S12のNo)し、冷凍機側制御器25は、給湯タンク3が接続された場合の給湯側接続制御を実行する。
Note that during the period in which the determination in S14 is being performed (maximum c minutes), the refrigerator-
続いて、接続状態手動設定器26と接続状態判別手段の両方を設け、接続状態手動設定器26によって設定された接続状態と接続状態判別手段による接続状態の判別結果との一致状態をチェックし、施工業者に施工状態の確認を促すために異常警報出力を行う場合を説明する。なお、この異常警報出力を行う異常警報出力手段は、接続状態判別手段と同様に冷凍機側制御器25に設けられた機能である。
Subsequently, both the connection state
図7は、冷凍機側制御器25の異常警報出力手段の異常警報出力方法を説明するフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an abnormality alarm output method of the abnormality alarm output means of the refrigerator-
この異常警報出力手段は、図6で示す接続状態判別手段のS11〜S14まで同様のステップを実行し、S14で、Yesの場合、すなわち、Td≒Tcが所定時間(c分間)継続したときは、次のS17で、接続状態手動設定器26の設定を読み込み、その設定が「非接続」側に設定されているか否か判断し、Yesの場合は、次のS18で「非接続」を図示しない表示装置に表示し、冷凍機2の制御のみを可能とする。
This abnormality alarm output means executes the same steps from S11 to S14 of the connection state determination means shown in FIG. 6, and in S14, in the case of Yes, that is, when Td≈Tc continues for a predetermined time (c minutes). In the next S17, the setting of the connection state
しかし、S17で、Noの場合、すなわち、「非接続」の自動判断結果と、接続状態手動設定器26による「接続」という手動設定結果が一致しない場合は、その自動判断と手動設定のいずれかがエラーであると判断してS19で異常警報を表示装置に表示する等により発報し、施工業者に確認を促す。
However, in the case of No in S17, that is, when the automatic determination result of “not connected” and the manual setting result of “connected” by the connection state
また、S14でNo,の場合、すなわち、Td≒Tcがc分間継続しなかったときは、S20で接続状態手動設定器26が「接続」側に手動設定されているか否か読み込み、「接続」側に手動設定されている場合(Yes)には、次のS21で、「接続」を表示装置に表示し、給湯運転の制御、例えば図5に示すファン回転数制御を可能にする。
Further, in the case of No in S14, that is, when Td≈Tc has not continued for c minutes, it is read in S20 whether or not the connection state
一方、S20で、No,の場合、すなわち、接続状態手動設定器26から読み出した読出し結果が「接続」側に手動設定されていた場合には、S22で、異常警報を表示装置に表示する等により発報する。
On the other hand, if No in S20, that is, if the read result read from the connection state
したがって、この冷凍装置1によれば、冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されているか否かが自動判断される一方、この自動判断結果と接続状態手動設定器26の手動設定結果が一致した場合は、その状態である「接続」または「非接続」が表示され、自動判断結果と接続状態手動設定器26の手動設定結果が一致しない場合には、異常警報が出力されるので、かかる接続状態を二重にチェックできる。
Therefore, according to the
次に、この冷凍装置1の作用を説明する。
Next, the operation of the
冷凍機本体7の工場出荷時には、冷媒取出部22と冷媒戻し部23に短絡管24が装着されてこれら両者間は直結されている。この状態では冷媒取出部22と冷媒戻し部23に、給湯タンク3側の取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6が接続されていない「非接続」の状態にあるので、接続状態手動設定器26を設けた場合は、工場にて「非接続」側に設定されている。
When the refrigerator
一方、冷凍機本体7の据付施工業者は、冷凍機本体7のガス冷媒入口15のハーフユニオン32に、ヒートエクスチャンジャー27のガス側熱交換管27bを接続する。
On the other hand, the installation contractor of the refrigerator
また、冷凍機本体7の液冷媒出口16のハーフユニオン33にヒートエクスチャンジャー27の液側熱交換管27aを接続する。
Further, the liquid side
さらに、ヒートエクスチャンジャー27の液,ガス側熱交換管27a,27bに、液側冷媒配管8とガス側冷媒配管9とをそれぞれ接続して冷凍機2を構成する。
Further, the liquid side refrigerant pipe 8 and the gas side
一方、冷凍機本体7の短絡管24を取り外した後の冷媒取出部22と冷媒戻し部23のハーフユニオンに、給湯側の取出用冷媒配管5、戻り用冷媒配管6を接続することにより、冷凍機2を給湯機の熱源に兼用した冷凍装置1に構成することができる。また、冷凍機本体7に短絡管24を装着したままであれば、冷凍装置1を冷凍専用として用いることができる。冷凍機本体7に給湯タンク3を接続した場合は、施工業者により、接続状態手動設定器26が「接続」側に手動設定される。
On the other hand, the
次に、冷凍装置1を冷凍と給湯の兼用として用いる場合の作用について説明する。
Next, an operation when the
まず、圧縮機12から吐出された高温高圧のガス冷媒であるホットガスが冷媒取出部22と給湯側の取出用冷媒配管5を介して給湯タンク3内の給湯用熱交換器4内を通り、給湯タンク3内の貯水(貯湯)を加熱する。
First, hot gas, which is a high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
給湯用熱交換器4内を通過したホットガスは戻り用冷媒配管6を介して再び冷凍機本体7の冷媒戻し部23へ戻され、凝縮器13内に流入する。
The hot gas that has passed through the hot water
凝縮器13では、ホットガスの熱が外気へ放熱され、凝縮して液化する。この放熱量はファン17の回転数により制御される。
In the
凝縮器13で液化した冷媒は、冷凍機本体7からヒートエクスチェンジャー27の液側熱交換管27a、液側冷媒配管8、停止弁29を順次経て複数のショーケース10,10,…とユニットクーラ28内に流入し、これらショーケース10,10,…とユニットクーラ28内の図示しない各膨張弁により減圧されてから各蒸発器で蒸発し、液冷媒の蒸発潜熱により外気から吸熱して周囲を冷却し、ショーケース10,10,…やユニットクーラ28を冷却する一方、ガス冷媒としてガス側冷媒配管9へ流出する。各膨張弁の開度は、ショーケース10,10,…の所要の冷却温度になるように施工業者により予め設定される。
The refrigerant liquefied in the
ガス側冷媒配管9へ流出した低温のガス冷媒はヒートエクスチェンジャー27のガス側熱交換管27bを通過する際に、液側熱交換管27aを通過する高温の液冷媒により加熱され、再び圧縮機12の吸込側に吸い込まれ、圧縮機12により再び断熱圧縮され、以下、上記作用を繰り返す。これにより、ショーケース10,10,…とユニットクーラ28は所要の設定温度に冷却され、給湯タンク3内の貯水(貯湯)は加熱され、所要の給湯温度以上に達すると、外部給湯系43へ給湯可能となり、随時給湯される。
The low-temperature gas refrigerant flowing out to the gas-side
そして、外気温の低下等により、冷凍機本体7の高圧側圧力センサ21の高圧側圧力検出値Pdが同設定値Psよりも低く(Pd<Ps)なると、冷凍機側制御器25のファン回転数制御手段により凝縮器13のファン17の回転数(rpm)が減少(減速)するように制御される。
When the high pressure side pressure detection value Pd of the high pressure
この高圧側圧力設定値Psは給湯可能の給湯温度の下限値に相当する高圧側圧力に設定されているので、給湯温度はその下限値以上に維持される。 Since this high pressure side pressure set value Ps is set to a high pressure side pressure corresponding to the lower limit value of the hot water supply temperature at which hot water can be supplied, the hot water supply temperature is maintained above the lower limit value.
このために、外気温が低い場合(例えば10℃以下)でも、冷凍機2として運転できると共に、給湯温度が下限値以上の湯を給湯できる。
For this reason, even when the outside air temperature is low (for example, 10 ° C. or less), the
また、高圧側圧力検出値Pdが同,設定値Psよりも高い場合は、予め外気温に基づいてファン17の回転数を設定してある回転数設定値F(T0)以上にならないように制御するので、ホットガスの過熱、ひいては給湯温度の過熱を防止できる。
Further, when the high pressure side pressure detection value Pd is higher than the set value Ps, control is performed so that the rotation speed of the
また、ヒートエクスチェンジャー27により、ショーケース10,10,…とユニットクーラ28からのガス冷媒を、凝縮器13からの高温の液冷媒により加熱してから圧縮機12へ戻すので、圧縮機12の吸込温度を高めることができる。このために、圧縮機12から吐出されるホットガスの温度を高めることができるので、その分、給湯タンク3内の給湯温度を高めることができる。すなわち、加熱効率を高めることができる。
Further, the
さらに、給湯用熱交換器4は銅製の内管にステンレス製の外管を密着させた2重管により構成されているので、ステンレス管により腐食を低減できると共に、銅管により熱伝導効率を向上できる。また、冷凍機側制御器25の接続状態判別手段を設けた場合、冷凍機本体7に給湯タンク3が接続されているか否かを自動判別することができたり、この自動判別結果と、手動設定器26による手動設定とが相違する場合は警報により報知することができる。
Furthermore, since the
(第2の実施形態)
図8は本発明の第2の実施形態に係る冷凍装置1Aの冷凍サイクルを主に示す全体構成図である。この図8に示すように冷凍装置1Aは、図1で示す冷凍装置1において、ヒートエクスチェンジャー27の下流側に補助熱交換器50を介装した点に特徴がある。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is an overall configuration diagram mainly showing a refrigeration cycle of the
すなわち、ヒートエクスチェンジャー27とショーケース10,10,…の間にて、液側冷媒配管8に、途中に補助熱交換器50が接続されたバイパス配管51の冷媒入口側を接続する一方、このバイパス配管51の冷媒出口側をガス側冷媒配管9に接続している。すなわち、補助熱交換器50は、各ショーケース10,10,…と同様に液側冷媒配管8とガス側冷媒配管9間に接続される。
That is, between the
バイパス配管51は、その途中に、補助熱交換器50を介装する一方、補助熱交換器50の上流(液側冷媒配管8)側に膨張弁52と電磁弁等からなる常閉のバイパス弁53をこの順に介装している。
The
補助熱交換器50は例えばプレート熱交換器により構成され、余熱側熱交換部50aと受熱側熱交換部50b同士を接触して固着したもので、これら両熱交換部50a,50b内を流れる冷媒を熱交換させる。余熱側熱交換部50aは、給湯タンク3の出側接続用冷媒配管31に接続される戻り用冷媒配管6の途中に介装されている。受熱側熱交換部50bはバイパス配管51の膨張弁52の上流側に介装されている。
The
本実施形態においては、冷凍機側制御器25は、第1の実施形態における制御機能に加え、補助熱交換器50の上流にある膨張弁52の開度とバイパス弁53の開閉を制御する機能であるバイパス制御手段を備えている。
In the present embodiment, the refrigerator-
バイパス制御手段は、ショーケース10,10,…、ユニットクーラ28側の運転が除霜運転時や過冷却防止等のために停止したときに、冷凍機本体7から吐出される液冷媒を、補助熱交換器50へ迂回させ、給湯タンク3からのホットガスにより与熱してから再び圧縮機12の吸込側へ戻すことにより、給湯を可能とする。給湯タンク3を接続することなく冷凍機2単独で使用される場合、すべてのショーケース10,10,…、ユニットクーラ28側の運転が除霜運転時または過冷却防止等のために停止した時には、それ以上運転する必要はないので、圧縮機12が停止される。一方、給湯タンク3を接続し、すべてのショーケース10,10,…、ユニットクーラ28が停止した場合でも継続して給湯を行わせるために、バイパス制御手段が補助熱交換器50を利用した運転制御を行う。
The bypass control means assists the liquid refrigerant discharged from the refrigerator
図9はこのバイパス制御手段の制御方法を示すフローチャートである。図9に示すようにバイパス制御手段は、まずS31で、冷凍機本体7側の低圧側圧力センサ20により検出された低圧側圧力検出値Pcsが低圧側圧力設定値Pstよりも低い(Pcs<Pst)か否か判断する。
FIG. 9 is a flowchart showing a control method of the bypass control means. As shown in FIG. 9, in S31, the bypass control means first detects the low-pressure side pressure detection value Pcs detected by the low-pressure
低圧側圧力設定値Pstは、ショーケース10,10,…、ユニットクーラ28等の冷凍負荷側が除霜運転や過冷防止等のために、冷却運転が停止したときに圧縮機12を継続して運転していると生じる低い低圧側の圧力に設定されている。給湯タンク3を接続しない冷凍機2単独運転においては、この圧力低下が検出されると圧縮機12を停止させることになる。なお、ショーケース10等の冷凍負荷側の除霜運転は、停止弁29が閉弁されて冷却運転が停止され、ショーケース10,10,…が設置されている室内の室温等により加熱されて除霜される。
The low pressure side pressure set value Pst is such that the refrigeration load side such as the
低圧側圧力検出値Pcsが同,設定値Pstよりも高い(Pcs>Pst)ために、S31でPcs<Pstが成立しない場合は、Noとなり、いずれかのショーケース10,10,…、ユニットクーラ28等が運転されている状態であるため、次のS32で冷凍機本体7の圧縮機12の運転を継続する。
Since the low pressure side pressure detection value Pcs is the same and higher than the set value Pst (Pcs> Pst), if Pcs <Pst does not hold in S31, the result is No, and one of the
一方、S31で、Yes,の場合、すなわち、Pcs<Pstが成立する場合は、ショーケース10,10,…とユニットクーラ28の冷凍負荷側の運転が停止しているので、圧縮機12の吸込側へ戻るガス冷媒の流量が低下し、低圧側圧力検出値Pcsが同設定値Pstよりも低下したと判断し、次のS33へ進む。上述のように給湯タンク3を接続しない冷凍機2単独運転においては、この状態が検出されると圧縮機12を停止させるが、バイパス制御手段は、次のS33で、給湯タンク3側の給湯温度センサ34の給湯温度検出値Tkが同設定値Ts(例えば65℃)を超えているか(Tk>Ts)否かを判断する。
On the other hand, in the case of Yes in S31, that is, when Pcs <Pst is established, the operation on the refrigeration load side of the
給湯温度設定値Tsは給湯可能温度に設定されているので、Tk>Tsが成立する場合は、圧縮機12の運転を停止させても給湯タンク3内の貯湯により給湯可能であるので、次のS34で圧縮機12の運転を停止させる。この後は再びS31へ戻り、上記S31以下のステップを繰り返す。
Since the hot water supply temperature setting value Ts is set to a hot water supply possible temperature, when Tk> Ts is established, hot water can be supplied by hot water storage in the hot
一方、S33でNoの場合、すなわち給湯温度検出値Tkが同設定値Tsを超えない場合は、給湯タンク3内の湯が低温のため、十分な給湯ができないので、圧縮機12を停止することなく次のS35で、常閉電磁弁のバイパス弁53を開弁する。
On the other hand, in the case of No in S33, that is, when the hot water supply temperature detection value Tk does not exceed the set value Ts, since the hot water in the hot
すると、冷凍機本体7からの液冷媒が開弁中のバイパス弁53に案内されて、バイパス配管51内へ流れ込む。一方、ショーケース10,10,…ユニットクーラ28への流入は閉弁中の停止弁29により阻止されたままである。
Then, the liquid refrigerant from the refrigerator
バイパス配管51内へ分流された液冷媒は膨張弁52で減圧されてから補助熱交換器50の受熱側熱交換部50bを通る。このとき、補助熱交換器50の余熱側熱交換部50aには、給湯タンク3の出側接続用冷媒配管31からのホットガスが通っているので、受熱側熱交換部50bはこのホットガスにより加熱され、あたかもショーケース10等の蒸発器で蒸発したときと同様に吸熱(受熱)して再び圧縮機12の吸込側に戻される。
The liquid refrigerant branched into the
このために、冷媒は留まることなく、補助熱交換器50を蒸発器として冷凍サイクル内を循環し、圧縮機12の運転は停止せずに継続するので、ホットガスを給湯タンク3側へ引き続き供給し、貯水(貯湯)の加熱を継続できる。
For this reason, the refrigerant does not stay and circulates in the refrigeration cycle using the
この後、次のS36でバイパス弁53が開弁した時間Tmを、冷凍機側制御器25内蔵の図示しないクロックにより計時し、この開弁時間が所要の設定値Ts(例えば10分)を超えたか(Tm>Ts)否かを繰返し判断する。これは冷凍機側制御器25が、ショーケース10,10,…等の冷凍負荷側の運転再開か否かを検出するためである。すなわち、バイパス弁53を開弁した状態では、低圧側圧力検出値Pcsは、冷媒がバイパス弁53、補助熱交換器50を流れるため、ショーケース10,10,…等の冷凍負荷側が運転を再開、すなわち、いずれかの停止弁29が開弁しても低圧圧力が変化しないという問題に対処するためである。なお、開弁時間設定値Tsは任意の時間でよく、例えば10分よりも短くても、長くてもよい。
Thereafter, the time Tm when the
S36で、Yes,の場合、すなわち、Tm>Tsが成立したときは、S37で、バイパス弁53を閉弁し、冷媒のバイパス弁53、補助熱交換器50への流れを停止する。その後、再びS31へ戻る。ここで、ショーケース10,10,…等の冷凍負荷側がまだ運転を停止している場合には、冷凍機本体7側の低圧側圧力検出値Pcsが同,設定値Pstよりも低くなる(Pcs<Pst)ので、再びS31以下の制御を繰り返す。なお、冷媒の圧力は即座に変化しないため、S37のバイパス弁53の閉弁からS31の圧力判別に移行するには、若干の時間間隔(約30秒)を設けることが必要である。
In S36, if Yes, that is, if Tm> Ts is established, the
一方、ショーケース10,10,…等の冷凍負荷側が運転を再開した場合には、S31のPcs<Pstが不成立となり、再びS32でバイパス弁53の閉弁した状態での通常の圧縮機12の運転が継続される。
On the other hand, when the refrigeration load side such as the
これにより、ショーケース10等の冷凍負荷側の冷却運転が停止した場合でも、補助熱交換器50により、ショーケース10等の冷凍負荷側の蒸発器に代えて液冷媒を加熱し、蒸発させてから圧縮機12側へ戻すので、圧縮機12を継続運転できる。このために、圧縮機12からホットガスを給湯タンク3側へ引き続き供給できる。したがって、ショーケース10等の冷凍負荷側の冷却運転が停止した場合でも給湯できるので、給湯可能範囲を拡大できる。
Thus, even when the cooling operation on the refrigeration load side of the
(第3の実施形態)
図10は本発明の第3の実施形態に係る冷凍装置1Bの冷凍サイクルを主に示す構成図である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a configuration diagram mainly showing a refrigeration cycle of a
図10に示すように、この冷凍装置1Bは、冷凍機2B内の冷凍機側制御器25Bに、信号線60を介してショーケース10等の冷凍負荷側の負荷側制御器61を双方向通信可能に接続し、これら両制御器25B,61が相互に通信しながら冷凍機本体7側と、冷凍,冷却負荷である、例えば4台のショーケース10a,10b,10c,10d側の運転をそれぞれ制御する。すなわち、第1、第2の実施形態においては、ショーケース10等の冷凍負荷側と冷凍機が独立して運転していたが、本実施形態では、冷凍機側制御器と負荷側制御器61が連携して、冷凍負荷側も含め全体を制御することで冷凍負荷側の運転と給湯運転を両立させながら効率よく給湯運転を実施できるようにしたものである。なお、以下、冷却または冷凍負荷としては、図1,図8で示すユニットクーラ28やその他の冷却負荷を含む。
As shown in FIG. 10, the
冷凍機本体7は圧縮機12の吸込管に取り付けられた吸込側ガス温度センサ62、凝縮器13と圧縮機12間の高圧側の冷媒配管14に設けられ、高圧側圧力が所定値に達したときに圧縮機12の運転を停止させる高圧スイッチ63、圧縮機12の吸い込み側の配管に設けられ、液冷媒を溜めるレシーバタンク64、圧縮機12の吸い込み側に設けられたアキュムレータ65を具備している。
The refrigerator
冷却(冷凍)負荷側は複数台、例えば第1(♯1)〜第4(♯4)の4台のショーケース10a,10b,10c,10dを有し、これらショーケース10a〜10dは、その各筐体66a,66b,66c,66d内に、蒸発器67a,67b,67c,67d、例えばPMVよりなる負荷側膨張弁68a,68b,68c,68d、開閉弁である停止弁29a,29b,29c,29dおよび各蒸発器67a〜67dに送風する単数または複数台の蒸発器用ファン69a,69b,69c,69d、各蒸発器67a〜67dによって冷却されるショーケース10a〜10d内の温度を検出する負荷側吸込温度センサ70a,70b,70c,70dをそれぞれ内蔵している。
The cooling (freezing) load side has a plurality of, for example, first (# 1) to fourth (# 4) four
ショーケース10a〜10dは、各蒸発器67a〜67dの各液冷媒入口側に、液冷媒入口管71a,71b,71c,71dをそれぞれ接続し、これら各液冷媒入口管71a〜71dの途中には、上記第1〜第4の停止弁29a〜29d、PMV(パルスステップモータ弁)からなる負荷用膨張弁68a〜68dをそれぞれ介装している。
In the
これら液冷媒入口管71a〜71dは、液側集合管72により1本に集合するように連結され、冷凍機2Bから延出された液側冷媒配管8に接続されている。
These liquid
また、各蒸発器67a〜67dは、そのガス冷媒出口側に、ガス冷媒出口管73a,73b,73c,73dをそれぞれ接続し、これら各ガス冷媒出口管73a〜73dは、ガス側集合管74により1本に集合するように連結されてからガス側冷媒配管9に接続されている。したがって、ショーケース10a〜10dの各蒸発器67a〜67dは、液側冷媒配管8とガス側冷媒配管9に対して並列に接続されることになる。
Further, each of the
冷凍機側制御器25Bは、図1,図8で示す冷凍機側制御器25と同様の機能を有するうえに、負荷側制御器61と双方向データ通信可能の通信機能を具備している。負荷側制御器61は冷凍機側制御器25Bと同様に、例えばマイクロプロセッサにより構成され、各種制御方法を示す制御プログラムを記憶するROM、このROMから制御プログラムの命令を逐次読出し実行するCPU、その実行の際の作業領域をなすRAMを有し、冷凍機側制御器25Bと双方向データ通信を行う機能を具備している。負荷側制御器61は、各ショーケース10a〜10dに接続され、冷凍機側制御器25Bと連携し各ショーケース10a〜10dの運転を制御する。負荷側制御器61には、図示しない各ショーケース10a〜10dの蒸発器67a〜67dの入口温度と出口温度も入力されている。
The refrigerator-
負荷側制御器61は、冷凍機側制御器25Bから各種データを受信し、給湯を開始したときに、可及的に圧縮機12の運転を継続させることにより、給湯を継続させるように制御する制御手段を種々有している。次に、これら制御方法を図11〜図16に基づいて説明する。なお、図11〜図16中、♯1〜♯4負荷は第1〜第4のショーケース10a〜10dを示す。
The load-
図11に示すようにまずS61で、負荷側制御器61は、冷凍機制御器25Bから冷凍機2を運転中であることを示す信号を信号線60を介して受信し、さらに、次のS62で、同じく給湯運転を開始したことを示す信号を受信する。
As shown in FIG. 11, first in S61, the load-
この後、S63で、負荷側制御器61は、冷凍機2の運転開始から各部の圧力が安定する所要時間(例えばa分)経過後、圧縮機12の吸込ガス温度検出値Tcin>給湯可能の閾値A(Tcin>A)が成立するか否か判断する。圧縮機12の吸込ガス温度が低下すると、吐出ホットガス温度も低下し、給湯可能なホットガス温度を確保できない場合がある。そして、この吸込ガス温度検出値Tcinは、吸込側ガス温度センサ62により検出され、冷凍機側制御器25Bとの通信により負荷側制御器61に与えられる。給湯可能の閾値Aは、給湯タンク3内の貯水(貯湯)を加熱可能なホットガス温度を確保できる下限値に設定されている。
Thereafter, in S63, the load-
このS63で、Tcin>Aが成立する場合、すなわちYesの場合は、次のS64で、負荷側制御器61により各ショーケース10a〜10dの負荷用膨張弁68a〜68dの開度を現状の開度に保持して運転を継続する。
If Tcin> A is established in S63, that is, if Yes, in the next S64, the load-
そして、次のS65で、給湯運転が終了したときに、再びS61へ戻り、S61以下のステップの処理を繰り返すループ処理を行う。なお、2回目以降のS63でも、運転変更に対する冷凍サイクル状態変化の時間遅れを考慮し、このステップを実行するたびに所要時間経過を待って判定が実行される。 Then, in the next S65, when the hot water supply operation is completed, the process returns to S61 again, and a loop process is repeated to repeat the processes of the steps after S61. In the second and subsequent S63, the time delay of the refrigeration cycle state change with respect to the operation change is taken into consideration, and each time this step is executed, the determination is executed after the required time has elapsed.
一方、S63でNoの場合、すなわちTcin>Aが成立しなかったときは、次のS66〜S69へ分岐し、第1〜第4(♯1〜♯4)の各ショーケース10a〜10dの目標加熱度を所定値(n℃)ずつ拡大させる。目標加熱度は各ショーケース10a〜10dの蒸発器67a〜67dの入口温度と出口温度との差(℃)を示す。
On the other hand, if No in S63, that is, if Tcin> A is not established, the process branches to the next S66 to S69, and the targets of the first to fourth (# 1 to # 4) showcases 10a to 10d are obtained. The degree of heating is increased by a predetermined value (n ° C.). The target heating degree indicates a difference (° C.) between the inlet temperature and the outlet temperature of the
この後、S70〜S73で、第1〜第4(♯1〜♯4)の負荷用膨張弁68a〜68dの開度を、各々の目標加熱度になるように絞る制御を行う。この後、再びS63へ戻り、S63以下の処理を繰り返すループ処理を行う。
Thereafter, in S70 to S73, control is performed to reduce the opening degree of the first to fourth (# 1 to # 4)
このループ処理の結果、冷凍機2側の吸込ガス温度Tcinが上昇する。吸込ガス温度Tcinが上昇した結果、給湯可能なホットガス温度を確保できる下限値である閾値Aを超えてTcin>Aが成立したときは、上記S64へ進み、各ショーケース10a〜10dの負荷用膨張弁68a〜68dの開度をその時の状態で維持する。
As a result of this loop processing, the suction gas temperature Tcin on the
これにより、給湯タンク3内の給湯用熱交換器4に供給されるホットガスは給湯可能な給湯温度の下限値以上に保持されるので、給湯運転を継続できる。
As a result, the hot gas supplied to the hot water
続いて、従来、負荷側のショーケースの設定温度に基づき定められる低圧圧力で動作する低圧スイッチの動作に応じて圧縮機12の運転を停止させるのに対し、その低圧スイッチが動作する圧力設定値を低下させて、できるだけ圧縮機12を停止させずに運転を継続させることにより、給湯運転を継続させる制御方法を説明する。
Subsequently, while the operation of the
図12で示すフローチャートは、負荷側のショーケースの設定温度に基づき設定された設定圧力PLSで低圧スイッチが動作して圧縮機12の運転を停止させるのに対し、低圧スイッチが動作する設定圧力まで圧縮機12の低圧側圧力が低下した場合でも冷凍サイクル機器の安全運転範囲に余裕がある場合は、低圧スイッチが動作する設定圧力PLSを、その設定下限値まで低下させる制御方法を追加している。なお、低圧スイッチの設定下限値とは、冷凍サイクル部品、主に圧縮機が故障することがなく運転を継続できる最低圧力を意味する。
In the flowchart shown in FIG. 12, the low pressure switch is operated at the set pressure PLS set based on the set temperature of the load-side showcase to stop the operation of the
なお、図12中、丸A,丸Bはフローチャートのコネクタをそれぞれ示し、丸Aは図13で示すフローチャートの丸Aに接続され、丸Bは図14で示すフローチャートの丸Bに接続される。 In FIG. 12, circles A and B indicate connectors in the flowchart, circle A is connected to circle A in the flowchart shown in FIG. 13, and circle B is connected to circle B in the flowchart shown in FIG.
すなわち、一般的に、ショーケース10a〜10dの温度が設定温度以下に低下すると、ショーケース10a〜10d側の停止弁29a〜29dが閉弁し、負荷側は運転停止される。これら停止弁29a〜29dの全部が閉弁すると、ショーケース10a〜10d側から圧縮機12側へ戻る冷媒の戻り流量が減少するので、低圧側の圧力が低下し、冷凍機本体7の低圧スイッチが動作し、圧縮機12の運転が停止する。圧縮機12が運転停止すると、圧縮機12から給湯タンク3側に供給されるホットガスの供給が停止するので、給湯ができなくなる。そこで、低圧スイッチが動作する設定値を設定下限値まで低下させるとともにショーケース10a〜10dの運転は継続させるが、庫内の温度が設定温度から大きく低下しにくくする制御方法を図11で示す制御方法に追加している。
That is, generally, when the temperature of the
まずS81で、負荷側制御器61は、冷凍機2が運転中であることを示す信号を、冷凍機側制御器25Bから信号線60を介して受信し、さらに次のS82で、給湯を開始していることを示す信号を冷凍機側制御器25Bから受信する。ここで、給湯を開始しているというのは、冷凍機2Bに給湯タンク3が接続されているということを意味し、上述の接続状態手動設定器26または接続状態判別手段によって「接続」が設定または「接続」と判別された場合に冷凍機側制御器25Bがその旨を通知するものである。給湯タンク3が接続されていない場合は、給湯を開始していることを示す信号が冷凍機側制御器25Bから出力されないため、以後の制御は実行されないことになる。
First, in S81, the load-
この後、S83で、冷凍機2B側の低圧側圧力センサ20により検出された低圧側圧力検出値PLが、同,設定値PLSよりも低いか(PL<PLS)否かを繰返し判断し、Yes、すなわち、PL<PLSが成立するときは、低圧側圧力設定値PLSを強制的に設定下限値まで低下させる。
Thereafter, in S83, it is repeatedly determined whether or not the low pressure side pressure detection value PL detected by the low pressure
続いて、冷凍機2の各所の圧力が安定する所要時間a分経過後、コネクタ丸A,丸Bにより接続される図13と図14で示すS85〜S88にそれぞれ分岐し、これら各ステップで、第1〜第4(♯1〜♯4)のショーケース10a〜10dの各負荷側吸込温度センサ70a〜70dによりそれぞれ検出された各負荷側吸込温度検出値Tinが各ショーケース10a〜10dの庫内設定温度Tins以上(Tin≧Tins)であるか否かをそれぞれ判断する。
Then, after the required time a minutes when the pressure in each part of the
S85〜S88でNo、すなわち、Tin≧Tinsが成立しないときは、次のS89〜S92で、各目標加熱度を所定値(+n℃)ずつ拡大させ、さらに次のS93〜S96で、目標加熱度になるように負荷側膨張弁68a〜68dの開度をそれぞれ制御する。従来はTin<Tinsとなった場合、即座にショーケース10a〜10d側の停止弁29a〜29dが閉弁していたが、本制御では、停止弁29a〜29dを閉弁させることなく、負荷側膨張弁68a〜68dの開度を絞り、ショーケース10a〜10d内の各蒸発器に流れる冷媒量を減少させることで冷却能力を減少させて庫内温度が極端に低下することなく、冷凍サイクルの運転が継続できるようになる。ただし、負荷側膨張弁68a〜68dの開度の絞りを継続した結果、低圧圧力が圧力スイッチの設定下限値まで低下した場合は、圧力スイッチが動作して各冷凍サイクル機器を保護するために圧縮機12を停止させることになる。
No in S85 to S88, that is, when Tin ≧ Tins is not established, each target heating degree is increased by a predetermined value (+ n ° C.) in the next S89 to S92, and further, in the next S93 to S96, the target heating degree The degree of opening of each of the load
この後、再びS85〜S88で、第1〜第4(♯1〜♯4)の負荷側の吸込温度Tinがショーケース10a〜10dの庫内設定温度Tins以上(Tin≧Tins)に達しているか否か再び判断し、Tin≧Tinsが成立したときに、S97〜S100で、負荷側膨張弁68a〜68dの開度を現状開度で運転を継続する。再び最初のS81へ戻り、S81以下のステップを繰り返す。なお、図11,13,14に示す膨張弁制御は、負荷側に接続されたショーケース10a〜10dが4台の例で説明したが、これ以外の場合は、接続されるショーケースの台数の増減に合わせステップの追加、削除の修正を行なう必要がある。
Thereafter, in S85 to S88, whether the suction temperature Tin on the load side of the first to fourth (# 1 to # 4) has reached the interior set temperature Tins of the
図15で示す負荷側制御器61による制御は、給湯の沸き上げ時間短縮のために圧縮機12の運転周波数を上昇させながら、圧縮機12の運転を継続させる制御方法を示す。なお、図15中、コネクタ丸A,丸Bは図13,図14で示すコネクタ丸A,丸Bのフローチャートに接続される。
The control by the load-
すなわち、給湯の沸き上げ時間の短縮のために圧縮機12の運転周波数を上昇させると、圧縮機12の回転数が上昇し、冷凍装置1Bを循環する冷媒流量が増大し、給湯タンク3側へ供給されるホットガスの流量が増大するので、給湯の沸き上げ時間を短縮できる。
That is, when the operating frequency of the
一方、ショーケース10a〜10d側では、蒸発器67a〜67dの蒸発温度が低下し、冷却温度が低下するので、庫内温度が低下する。このために、冷凍機本体7側の低圧側圧力が低下するので、この低圧側圧力が低圧スイッチの動作圧力まで低下すると、圧縮機12の運転が強制的に停止され、給湯も停止する。なお、上述の説明と同じように低圧スイッチの動作圧力はショーケース10a〜10dの冷却設定温度(例えば−5℃〜−20℃)に合わせ、低い値に設定されている。
On the other hand, on the
このために、負荷側制御器61は図15で示す制御方法により制御する。すなわち、負荷側制御器61は、まずS111,S112,S113で冷凍機側制御器25Bから冷凍機運転信号、給湯運転開始信号、給湯運転に伴ない圧縮機12の運転周波数を所要Hz(+DHz)まで上昇させたことを示す信号を受信する。なお、S111、S112は、上述のS81、S82と同じである。
For this purpose, the load-
圧縮機12の運転周波数は上昇しているので、上述したように給湯の沸き上げ時間が短縮される反面、ショーケース10a〜10dの冷凍負荷側の冷却効果が上昇し、庫内温度が漸次冷却設定値に近づく。このために、負荷側膨張弁68a〜68dの開度が絞られる。このために、圧縮機12の吸込側へ戻る冷媒流量が減少するので、吸込側の低圧側圧力が低下する。
Since the operating frequency of the
そこで、次のS114では、冷凍機本体7側の低圧側圧力センサ20により検出された低圧側圧力検出値PLが同,設定値PLSよりも低いか(PL<PLS)否か繰返し判断するループ処理を行い、Yesの場合、すなわち、PL<PLSが成立したときに、次のS115で、低圧側圧力設定値PLSを前述の設定下限値まで強制的に低下させる。これにより、低圧スイッチの動作により圧縮機12の運転を停止することをできるだけ防止し、運転を継続できる。このS115以降のステップは図13,図14で示すステップのS85〜S101までのステップと同様に、各ショーケース10a〜10dの負荷側膨張弁68a〜68dの開度を制御するので、同一符号を付して、その説明を省略する。
Therefore, in the next S114, a loop process for repeatedly determining whether or not the low pressure side pressure detection value PL detected by the low pressure
図16で示すフローチャートは第1〜第4(♯1〜♯4)のショーケース10a〜10dを除霜運転する場合にも、圧縮機12の運転を可及的に停止させずに継続させる場合の負荷側制御器61による制御方法を示す。
In the flowchart shown in FIG. 16, the operation of the
すなわち、接続されているショーケース10a〜10dのすべてから除霜運転の要求が出てきた場合、図16に示すように負荷側制御器61は、まずS121,S122で、冷凍機運転信号、給湯運転開始信号を、冷凍側制御器25Bから順次受信した後、次のS123,S124で、第1(♯1),第2(♯2)のショーケース10a,10bの除霜運転を許可する信号を順次出力し、第1(♯1),第2(♯2)のショーケース10a,10bの停止弁29a,29bを順次閉弁して除霜運転を順次開始する。このために、ショーケース10a〜10d側から冷凍機本体7の圧縮機12側へ戻される冷媒流量が減少するので、圧縮機12の低圧側の圧力が低下する。
That is, when a request for a defrosting operation is issued from all of the
そこで、次のS125では、冷凍機2の運転開始後、冷凍サイクルの各所の圧力が安定する所要時間(a秒)経過後、冷凍機本体7側の低圧側圧力センサ20により検出された低圧側圧力検出値PLが低圧側圧力設定値PLSよりも高い(PL>PLS)か否か判断し、No、すなわち、低圧側圧力検出値PLが、同,設定値PLSよりも低い(PL<PLS)と判断したときは、低圧スイッチの動作により圧縮機12の運転が停止される可能性があるので、これら第1,第2のショーケース10a,10bの除霜運転を同時にさせずにずらす。すなわち、S126で、第2(♯2)のショーケース10bの負荷であるショーケース10bは、第1のショーケース10aの除霜運転が終了するまで、除霜運転を開始させずに引き続き、冷却運転を続行させるために第2のショーケース10bの停止弁29bを開弁して冷却運転に戻す。したがって、第1(♯1)の負荷であるショーケース10aのみ除霜運転を開始し、他のショーケース10b〜10dは冷却運転を継続する。なお、除霜運転は冷却運転を停止させて、ショーケース10a〜10dが設置されている室内の温度(室温)により除霜させ、除霜時間はタイマにより設定される。
Therefore, in the next S125, the low pressure side detected by the low pressure
S127で、第1(♯1)のショーケース10aの除霜運転がタイマにより終了したときに、再びS124へ戻り、第2のショーケース10bの除霜運転許可を出力して停止弁29bを閉弁し、除霜運転を開始させる。次に、S125で、再びPL>PLSが成立するか否か判断されるが、この場合、第2のショーケース10bの1台のみの除霜運転であるため、低圧側圧力検出値PLが低圧側圧力設定値PLSよりも高い(PL>PLS)状態となっている。したがって、S125の判断は、成立(YES)したときは低圧側圧力検出値PLが同,設定値PLSよりも高く、圧縮機12の運転が停止することもないので、次のS128で、第3(♯3)のショーケース10cの除霜運転開始を許可し、第3(♯3)のショーケース10cの停止弁29cを閉弁し、第3(♯3)のショーケース10cの除霜運転を開始させる。
When the defrosting operation of the first (# 1)
一方、S123,S124において第1(♯1)のショーケース10a、第2(♯2)のショーケース10bの両方の同時除霜運転を行っても、S125において低圧側圧力検出値PLが低圧側圧力設定値PLSよりも高い(PL>PLS)場合にも、S128に移行し、第3(♯3)のショーケース10cの停止弁29cを閉弁し、第3(♯3)のショーケース10cの除霜運転を開始させる。
On the other hand, even if the simultaneous defrosting operation is performed on both the first (# 1)
この第1〜第3ショーケース10a〜10cの同時除霜運転または第2、第3のショーケース10b、10cの同時除霜運転により、圧縮機12側の低圧側圧力PLが低下するので、次のS129で、第3(♯3)のショーケース10cの除霜運転開始から所要時間(a秒)経過後、再びPL>PLSが成立するか否か判断する。このS129で、No,の場合、すなわち、PL>PLSが成立しないと判断したときは、現在、除霜運転中のショーケース、第1または第2のショーケース10a、10bのいずれかの除霜運転が終了するまで、第3(♯3)のショーケース10cの除霜運転を中断するため、S130で、第3(♯3)のショーケース10cの停止弁29cを開弁させて冷却運転に戻す。
Since the simultaneous defrosting operation of the first to
この後、S131で、除霜運転のショーケースの1台、例えば、第2(♯2)のショーケース10bの除霜運転が終了したときに、再びS128へ戻り、ここで第3のショーケース10cの除霜運転を許可し、その停止弁29cを閉弁する。
Thereafter, in S131, when the defrosting operation of one of the defrosting showcases, for example, the second (# 2)
再びS129で、第3のショーケース10cの除霜運転開始後、所要のa秒経過後、PL>PLSが成立するか否か判断する。ここで、Yesの場合、すなわちPL>PLSが成立する場合は、次のS132で、除霜運転中の第1〜第3のショーケース10a〜10cのいずれかが除霜運転を終了するまで、第4のショーケース10dは冷却運転を継続させる。なお、S131を経由してS129に移行した場合、除霜運転を行っていたショーケースの内少なくとも1台が冷却運転に移行しているため、S129ではPL>PLSが成立することになる。
In S129 again, after starting the defrosting operation of the
この後、S133で、第1〜第3のショーケース10a〜10cのいずれかの除霜運転が終了したか否かを繰返し判断し、Yesのときに、次のS134で、第4(♯4)のショーケース10dの除霜運転許可を出力し、第4のショーケース10dの停止弁29dを閉弁させる。
After that, in S133, it is repeatedly determined whether or not the defrosting operation of any of the first to
つづいて、S135で、所要時間(例えば数秒)経過後、圧縮機12の低圧側圧力センサ20により検出された低圧側圧力検出値PLが同,設定値PLSよりも高い(PL>PLS)か否か再び判断し、No、すなわちPL>PLSが成立しないときは、低圧側圧力検出値PLが低圧スイッチの動作圧力よりも低下して圧縮機12の運転が強制的に停止される場合がある。
Subsequently, in S135, after the required time (for example, several seconds) elapses, whether or not the low pressure side pressure detection value PL detected by the low pressure
そこで、この圧縮機12の運転停止を回避するために、次のS136では、第4のショーケース10dの停止弁29dを再び開弁させ、除霜運転を中断して冷却運転に戻す。これにより、低圧側圧力PLは上昇する。
Therefore, in order to avoid the operation stop of the
次に、S137で、これまでに除霜運転中のショーケースの1台、例えば第3のショーケース10cの除霜時間がタイムアップしたときに除霜運転を終了させる。この後、再びS134で、第4のショーケース10dの停止弁29dを閉弁させて除霜運転を開始させる。
Next, in S137, the defrosting operation is terminated when the defrosting time of one of the showcases in the defrosting operation so far, for example, the
この後、再びS135で、除霜運転開始から所要時間(a秒)経過後、上記PL>PLSが成立するか否か判断し、Yes、すなわち、PL>PLSが成立するときは、S138へ進む。 Thereafter, again in S135, after the required time (a second) has elapsed since the start of the defrosting operation, it is determined whether or not PL> PLS is satisfied. If YES, that is, if PL> PLS is satisfied, the process proceeds to S138. .
このS138では、すでに除霜運転を終了している第1のショーケース10aを除く、第2〜第4のショーケース10b〜10d中、除霜運転が終了したものから冷却運転へと復帰させて、すべてのショーケース10b〜10dが除霜運転を完了させる。
In this S138, the first to the
以上に説明したように、図16に示すフローチャートでは、低圧側圧力PLが設定値PLSよりも低下しない範囲で、最大3台のショーケースを同時に除霜運転させる。また、すべてのショーケース10a〜10dから除霜運転の要求が出たとしても、少なくとも1台のショーケースは常に冷却運転を実行させる。この結果、低圧側圧力PLが設定値PLSよりも低下しない範囲で冷凍機2Bの運転が継続できるため、給湯運転を継続することができることになる。
As described above, in the flowchart shown in FIG. 16, a maximum of three showcases are simultaneously defrosted in a range where the low pressure side pressure PL does not fall below the set value PLS. Moreover, even if the request | requirement of a defrost operation comes out from all the
したがって、この除霜運転方法によれば、圧縮機12の運転停止を可及的に回避しつつ、複数の負荷であるショーケース10a〜10dの除霜運転を順次行うことができる。このために、ショーケース10a〜10dの除霜運転中でも給湯可能となる。
Therefore, according to this defrosting operation method, the defrosting operation of the
そして、この冷凍装置によれば、冷凍機本体7の一対の冷媒取出部22と冷媒戻し部23とに短絡管24を装着した場合には、この冷凍装置を冷凍機2専用として使用することができる。
According to this refrigeration apparatus, when the short-
以上、詳述した通り、本実施形態の冷凍機2は、冷凍機本体7の一対の冷媒取出部22と冷媒戻し部23から短絡管24を取り付けたままで運転することで通常の冷凍機として使用することができるとともに、短絡管24を取り外し、これら冷媒取出部22と冷媒戻し部23に、給湯側の取出用冷媒配管5と戻り用冷媒配管6とを接続すると、冷凍機2を給湯用としても兼用することができる。
As described above, the
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1,1A,1B…冷凍装置、2,2B…冷凍機、3…給湯タンク、4…給湯用熱交換器、5…取出用冷媒配管、6…戻り用冷媒配管、7…冷凍機本体、8…液側冷媒配管、9…ガス側冷媒配管、10…ショーケース、10a〜10d…第1〜第4のショーケース、12…圧縮機、13…凝縮器、14…冷媒配管、15…ガス冷媒入口、16…液冷媒出口、17…ファン、18…吐出温度センサ、19…凝縮器入口温度センサ、20…低圧側圧力センサ、22…冷媒取出部、23…冷媒戻し部、24…短絡管、25,25B…冷凍機側制御器、26…接続状態手動設定器、27…ヒートエクスチェンジャー、29…停止弁、32,33…ハーフユニオン、34…給湯用温度センサ、50…補助熱交換器、51…バイパス配管、52…膨張弁、53…バイパス弁、60…信号線、61…負荷側制御器、62…吸込側ガス温度センサ、67a,67b,67c,67d…蒸発器、68a,68b,68c,68d…負荷用膨張弁、70a,70b,70c,70d…負荷側吸込温度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記圧縮機の高圧側の圧力を検出する高圧側圧力センサと、
前記高圧側圧力センサにより検出された高圧側圧力検出値が前記給湯タンクの給湯可能な下限温度を維持するために設定された高圧側圧力設定値よりも低下しないように前記凝縮器のファンモータの回転数を制御するファン回転数制御手段と、
を具備していることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant take-out unit that sequentially connects a compressor, a condenser, a load-side expansion valve, and an evaporator with a refrigerant pipe, and takes out hot gas refrigerant into a refrigerant pipe between the refrigerant discharge side of the compressor and the condenser; A hot water supply heat exchanger that is connected to the refrigerant take-out part and the return part and passes the hot gas refrigerant from the compressor, while providing a refrigerant return part that returns the hot gas refrigerant taken out from the refrigerant take-out part to the condenser, In the refrigeration apparatus provided with a hot water supply tank capable of supplying hot water for storing water to be heat exchanged with this hot water heat exchanger,
A high pressure side pressure sensor for detecting the pressure on the high pressure side of the compressor;
The high pressure side pressure detection value detected by the high pressure side pressure sensor is not reduced below the high pressure side pressure set value set to maintain the lower limit temperature at which the hot water supply tank can supply hot water. Fan rotation speed control means for controlling the rotation speed;
A refrigeration apparatus comprising:
前記給湯用熱交換器から前記冷媒戻し部側に戻される冷媒が通る戻り冷媒配管の温度を検出する給湯温度センサと、
前記蒸発器が接続される液側冷媒配管とガス側冷媒配管間を連結するバイパス配管と、
このバイパス配管の途中に介装されて前記凝縮器につながる液側配管からの液冷媒と、給湯用熱交換器からの冷媒とを熱交換させる補助熱交換器と、
前記バイパス配管の途中に介装された常閉のバイパス弁と、
このバイパス弁と前記補助熱交換器との間に介装された膨張弁と、
前記圧縮機の低圧側圧力を検出する低圧側圧力センサと、
前記低圧側圧力センサにより検出された低圧側圧力検出値が前記蒸発器の運転が停止されたときの低圧側圧力設定値よりも低く、かつ前記給湯温度センサにより検出された給湯温度検出値が給湯される貯水の温度である給湯温度設定値よりも高いときに、前記圧縮機の運転を停止させ、前記低圧側圧力センサにより検出された低圧側圧力検出値が前記運転停止用低圧側圧力設定値よりも低く、かつ前記給湯温度検出値が給湯温度設定値よりも低いときに、前記バイパス開閉弁を所定時間開弁するとともに前記圧縮機の運転を継続させるバイパス開閉弁制御手段とを、
具備していることを特徴とする冷凍装置。 A refrigerant that sequentially connects a compressor, a condenser, a load-side expansion valve, and a load-side evaporator through a refrigerant pipe, and extracts hot gas refrigerant into a refrigerant pipe between the refrigerant discharge side of the compressor and the condenser. A hot water supply heat that is connected to the refrigerant take-out part and the return part and passes the hot gas refrigerant from the compressor while providing a take-out part and a refrigerant return part that returns the hot gas refrigerant taken out from the refrigerant take-out part to the condenser In the refrigeration apparatus including a hot water supply tank capable of supplying hot water for storing water to be heat exchanged with the exchanger and the heat exchanger for hot water supply,
A hot water supply temperature sensor that detects the temperature of a return refrigerant pipe through which the refrigerant returned from the hot water supply heat exchanger to the refrigerant return portion side passes;
A bypass pipe connecting between the liquid side refrigerant pipe and the gas side refrigerant pipe to which the evaporator is connected;
An auxiliary heat exchanger for exchanging heat between the liquid refrigerant from the liquid side pipe that is interposed in the middle of the bypass pipe and connected to the condenser, and the refrigerant from the heat exchanger for hot water supply,
A normally closed bypass valve interposed in the middle of the bypass pipe;
An expansion valve interposed between the bypass valve and the auxiliary heat exchanger;
A low-pressure side pressure sensor for detecting a low-pressure side pressure of the compressor;
The low pressure side pressure detection value detected by the low pressure side pressure sensor is lower than the low pressure side pressure set value when the operation of the evaporator is stopped, and the hot water supply temperature detection value detected by the hot water supply temperature sensor is the hot water supply temperature. When the temperature of the stored water is higher than the hot water supply temperature set value, the operation of the compressor is stopped, and the low pressure side pressure detection value detected by the low pressure side pressure sensor is the low pressure side pressure set value for operation stop. And a bypass on-off valve control means for opening the bypass on-off valve for a predetermined time and continuing the operation of the compressor when the hot water supply temperature detection value is lower than the hot water supply temperature set value,
A refrigeration apparatus comprising the refrigeration apparatus.
前記凝縮器の入口温度を検出する凝縮器入口温度センサと、
前記吐出温度センサにより検出された吐出温度検出値と、前記凝縮器入口温度センサにより検出された凝縮器入口温度検出値とに応じて、前記冷媒取出部および戻し部に、前記短絡管または前記給湯用熱交換器のいずれが接続されているかを判別する接続状態判別手段とを、
具備していることを特徴とする請求項1または4に記載の冷凍機。 A discharge temperature sensor for detecting a discharge temperature of the compressor;
A condenser inlet temperature sensor for detecting the inlet temperature of the condenser;
Depending on the discharge temperature detection value detected by the discharge temperature sensor and the condenser inlet temperature detection value detected by the condenser inlet temperature sensor, the short-circuit tube or the hot water supply is connected to the refrigerant take-out portion and the return portion, respectively. A connection state determining means for determining which of the heat exchangers is connected,
The refrigerator according to claim 1 or 4, wherein the refrigerator is provided.
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