JP2014214952A - 冷凍空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転状態に応じてＭＯＰ設定値を可変とし、電子膨張弁を制御することにより吸込圧力及び蒸発温度を調整し、省エネ性の高い冷凍空調装置を提供することを目的としている。
【解決手段】圧縮機１、凝縮器２、電子膨張弁４、及び蒸発器７が直列に配管接続され、冷媒を循環させる冷媒回路１０を有し、圧縮機１の吸込圧力上限値であるＭＯＰ設定値を運転状況に応じて変更し、ＭＯＰ設定値を超えないように電子膨張弁４を制御して、圧縮機１の吸込圧力が高くなるように調整するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍空調装置に関し、特にこの冷凍空調装置の冷媒回路に用いられる電子膨張弁の制御に関するものである。

従来の冷凍空調装置において、圧縮機、凝縮器、電子膨張弁、及び蒸発器が順次配管接続され、圧縮機の吸込圧力（蒸発器出口側の蒸発圧力）、蒸発器入口側の温度、蒸発器出口側の温度、冷凍庫内の温度を入力としてＭＯＰ設定値＞検出圧力（吸込圧力）＞低圧カット設定値となるようにコントローラで弁開度を演算し、電子膨張弁を制御しているものがある（たとえば、特許文献１参照）。

なお、ＭＯＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）とは、圧縮機始動時の液戻り防止、圧縮機モータの過負荷防止をする、ハイ・リミット機能（吸込圧力上限）のことである。
また、低圧カットとは、冷凍サイクルに異常が発生して冷媒が流れなくなり、吸込圧力が低下した場合に冷凍機を保護する、ロー・リミット機能（吸込圧力下限）のことである。

特開２００６−１０５４３７号公報（たとえば、［００６４］、図２参照）

特許文献１に記載のような冷凍空調装置において、運転状態（圧縮機のモータ過負荷等）によらずＭＯＰ設定値は固定値となっている。そのため、圧縮機の運転限界内において、運転状態に余裕がある場合でも吸込圧力及び蒸発温度を固定値以上に調整することができず、冷蔵庫内の温度に応じた省エネ性の高い運転ができないという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、運転状態に応じてＭＯＰ設定値を可変とし、電子膨張弁を制御することにより吸込圧力及び蒸発温度を調整し、省エネ性の高い冷凍空調装置を提供することを目的としている。

本発明に係る冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮器、電子膨張弁、及び蒸発器が直列に配管接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を有し、前記圧縮機の吸込圧力上限値であるＭＯＰ設定値を運転状況に応じて変更し、前記ＭＯＰ設定値を超えないように前記電子膨張弁を制御して、前記圧縮機の吸込圧力が高くなるように調整するものである。

本発明に係る冷凍空調装置によれば、運転状態に応じてＭＯＰ設定値を可変とし、電子膨張弁を制御することにより吸込圧力及び蒸発温度を調整することができるので、省エネ性の高い運転ができる。

本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成図である。 本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のＦ級時のＭＯＰ設定値と蒸発温度及び凝縮温度との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のＦ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。 本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値と蒸発温度及び凝縮温度との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。 本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置の冷媒回路構成図である。 本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００の冷媒回路構成図である。
まず初めに、冷凍空調装置１００の構成について説明する。

本実施の形態１に係る冷凍空調装置１００は、冷媒が循環する冷媒回路１０を有し、冷媒回路１０は、圧縮機１、凝縮器２、電磁弁３、電子膨張弁４、蒸発器７、圧縮機モータ８が順次配管で直列に接続されている。その他、冷凍空調装置１００にはコントローラ５、温度センサ６、図示省略の蒸発器始動タイマー、図示省略の制御周期タイマー、及び図示省略の圧力センサが設けられている。また、電磁弁３、電子膨張弁４、コントローラ５、温度センサ６、蒸発器７で冷蔵庫９を構成している。

圧縮機１は、低温・低圧のガス冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧のガス冷媒とするものであり、機械式容量制御手段（スライドバルブ等）を備える。
凝縮器２は、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス冷媒を水や空気等で冷やして凝縮させ、高温・高圧の液冷媒とするものである。
電子膨張弁４は、高温・高圧の液冷媒を膨張させて減圧し、低温・低圧の気液二相冷媒とするものである。
蒸発器７は、低温・低圧の液冷媒が物体から熱を奪って（物体を冷やして）蒸発し、低温・低圧のガス冷媒とし、冷凍作用をするところである。

電磁弁３は、圧縮機１に連動して動作する弁であり、圧縮機１が運転すると開弁し、圧縮機１が停止すると閉弁する。
圧縮機モータ８は、圧縮機１を始動させるモータである。
温度センサ６は、蒸発器７の出口側に設けられており、蒸発器７の出口温度を検出するものである。
蒸発器始動タイマーは、蒸発器７が始動してからの時間を計るものである。
制御周期タイマーは、後述する冷凍空調装置１００の制御フローの周期を計るものである。
圧力センサは、蒸発器７の出口側に設けられ、蒸発器７出口の蒸発圧力を検出するものである。

コントローラ５は、冷凍空調装置１００の運転状態、冷蔵庫９の内部温度、及び蒸発器７の出口温度に応じて、一定の制御周期Ｔ２で電子膨張弁４のＭＯＰ設定値（圧縮機１の吸込圧力上限値）を変更するものであり、主に過熱度一定制御（定時制御）、ＭＯＰ確保制御、及びＭＯＰ設定値更新制御を行う。
過熱度一定制御とは、温度センサ６で検出した蒸発器７の出口温度と蒸発圧力相当飽和温度とから、コントローラ５で演算した蒸発器７の出口冷媒過熱度が一定となるように電子膨張弁４の開度を変更する制御である。
ＭＯＰ確保制御とは、過熱度一定制御中に圧縮機１の吸込圧力がＭＯＰ設定値に達した場合、制御周期Ｔ２において一定量だけ電子膨張弁４の開度を変更し、ＭＯＰ設定値を超えないようにする制御である。
ＭＯＰ設定値更新制御とは、極力、吸込圧力を高くして運転することを目的とし、運転状態により電子膨張弁４のＭＯＰ設定値の変更を行う制御である。

本実施の形態１では、冷蔵庫９の必要熱負荷に応じて圧縮機１の容量を機械式容量制御手段で適宜調整し（例えばＦ級運転時は１００％、Ｃ級運転時は６０％）、目標庫内温度(客先設定温度)を維持する。なお、Ｃ級運転時は蒸発温度が高くなり、圧縮機モータ８の過負荷になりやすい。
ここでＦ級及びＣ級とは、冷蔵庫９の保管温度の級別を表すものであり、Ｆ級は冷蔵庫９内温度が−４０℃〜−２０℃（一般的には冷蔵庫９内温度≦−２０℃）、Ｃ級は冷蔵庫９内温度が−２０℃〜＋５℃（一般的には冷蔵庫９内温度−２０℃〜＋１０℃）である。

また、圧縮機１の吐出圧力を吸入圧力で除した数値である圧縮比が小さくなることにより、圧縮機１への油戻り量が減少して圧縮機１の内部の潤滑不良に陥り、圧縮機１の破損に繋がる可能性がある。このため、Ｃ級運転時は機械式容量制御手段により強制的に圧縮機１の容量を低下させる。なお、圧縮機１の吐出圧力及び吸入圧力は、例えば図示省略の圧力センサで測定するとよい。また、圧縮機１の代わりに二段圧縮機を用いた場合は、圧縮比は吐出圧力を中間圧力で除した数値である。

図２は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００のＦ級時のＭＯＰ設定値と蒸発温度及び凝縮温度との関係を示すグラフ、図３は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００のＦ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。図３は、一定の制御周期Ｔ２で圧縮機１の運転状態に応じてＦ級時のＭＯＰ設定値を変更し、できるだけ吸込圧力（蒸発圧力）を高くして運転するための制御フローである。
以下、冷凍空調装置１００のＭＯＰ設定値変更手順について、冷蔵庫９の内部温度をＦ級（又はＣ級）のみで使用する場合を図２及び図３を用いて説明する。なお、以下に説明する制御判定は図１に示すコントローラ５が行う。

［冷蔵庫９内温度がＦ級（又はＣ級）のみの場合］
まず初めに、圧縮機モータ８を動かして圧縮機１を始動し（Ｓ１）、蒸発器７を始動する（Ｓ２）。
次に、蒸発器７始動タイマーをリセット後スタートし（Ｓ３）、制御周期タイマーをリセット後スタートする（Ｓ４）。

蒸発器始動タイマーがＴ１（蒸発器７始動からの制御目標値更新遅延時間）を経過していれば、Ｓ６へ進み（Ｓ５）、Ｔ１を経過していなければ条件を満たすまでＳ５の判定を繰り返す。
ここで、制御目標値更新遅延時間とは、蒸発器７始動から冷蔵庫９の内部温度が安定するまでの設定時間を表す。

Ｓ６へ進んだら、圧縮機保護領域であるかどうかを判定する。
ここで、圧縮機保護領域とは、圧縮機１の圧縮比が図２に示す圧縮比限界を下回っている、又は、圧縮機１の運転電流が過電流である場合をいう。また、図２に示す圧縮比限界の直線は、冷凍空調装置１００の蒸発温度ごとにおける圧縮機１への油戻り量を確保するための限界値を表している。
圧縮機保護領域でない場合は、圧縮機１の運転領域に余裕があると判断してＳ８へ進み、圧縮機保護領域である場合は、圧縮機１の運転領域に余裕がないと判断してＳ７へ進む。

Ｓ７へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き下げ、Ｓ８に進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き上げ、それぞれＳ９へ進む。

ＭＯＰ設定値と図２に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の上限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその上限値より大きければＳ１０へ進み、小さければＳ１１へ進む。
Ｓ１０へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の上限値を設定して（丸め処理）Ｓ１３へ進む。Ｓ１１へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値と図２に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の下限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその下限値より小さければＳ１２へ進み、大きければＳ１３へ進む。

Ｓ１２へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の下限値を設定して（丸め処理）Ｓ１３へ進む。
制御周期タイマーがＴ２（一周期の時間）を経過していればＳ４へ進み、Ｔ２を経過していなければ条件を満たすまでＳ１３の判定を繰り返す（Ｓ１３）。

なお、上記制御フロー中の各パラメータは、例えばＴ１＝１５分、Ｔ２＝３分、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の上限値＝−２０℃、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の下限値＝−３０℃とする。ここで、ＭＯＰ設定値の上限値及び下限値は、圧力値を温度換算して求めている。

以上のように、ＭＯＰ設定値を可変とし、運転状態に応じてＭＯＰ設定値を変更し、電子膨張弁４を制御し、できるだけ吸込圧力（蒸発圧力）及び蒸発温度を高くして運転することで、冷蔵庫９を必要以上に冷却せず効率のよい運転ができるため、省エネ性を高くすることができる。
また、蒸発温度をできるだけ高くして運転することにより、冷蔵庫９の内部温度と蒸発温度との差を可能な限り小さくすることができ、蒸発器７への着霜進行速度が遅くなり、除霜運転回数を低減できる。そのため、冷蔵庫９の周囲温度が高い条件（特に夏場）では除霜運転時の冷却運転停止による冷蔵庫９内の温度上昇による被冷却物（食品等）の品質低下を抑制することができる。

図４は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値と蒸発温度及び凝縮温度との関係を示すグラフ、図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍空調装置１００のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。図５は、一定の制御周期Ｔ２で圧縮機１の運転状態に応じてＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値を変更し、できるだけ蒸発圧力（低圧圧力）を高くして運転するための制御フローである。
次に、冷凍空調装置１００のＭＯＰ設定値変更手順について、冷蔵庫９内温度をＦ級とＣ級とで用途に応じて選択して使用する場合を図４及び図５を用いて説明する。なお、以下に説明する制御判定は図１に示すコントローラ５が行う。

［冷蔵庫９内温度がＦ級／Ｃ級の場合］
まず初めに、設定する冷蔵庫９内温度がＦ級であるかＣ級であるかを冷凍空調装置１００に装備した図示省略のスイッチで選択する（Ｓ１）。
Ｓ１でＦ級を選択した場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級時のＭＯＰ初期値を代入し（Ｓ２）、Ｓ１でＣ級を選択した場合は、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ初期値を代入し（Ｓ３）、それぞれＳ４へ進む。

Ｓ４へ進んだら、圧縮機モータ８を動かして圧縮機１を始動し（Ｓ４）、蒸発器７を始動する（Ｓ５）。
次に、蒸発器始動タイマーをリセット後スタートし（Ｓ６）、制御周期タイマーをリセット後スタートする（Ｓ７）。

蒸発器始動タイマーがＴ１（蒸発器７始動からの制御目標値更新遅延時間）を経過していれば、Ｓ９へ進み（Ｓ８）、Ｔ１を経過していなければ条件を満たすまでＳ８の判定を繰り返す。

Ｓ９へ進んだら、圧縮機保護領域であるかどうかを判定する。
なお、図４に示す圧縮比限界の直線は、冷凍空調装置１００のＦ級及びＣ級の蒸発温度ごとにおける圧縮機１への油戻り量を確保するための限界値を表している。
圧縮機保護領域でない場合は、圧縮機１の運転領域に余裕があると判断してＳ１１へ進み、圧縮機保護領域である場合は、圧縮機１の運転領域に余裕がないと判断してＳ１０へ進む。

Ｓ１０へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き下げ、Ｓ１１に進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き上げ、それぞれＳ１２へ進む。

Ｓ１２へ進んだら、Ｆ級とＣ級のどちらが選択されているかを判定し、Ｆ級が選択されていればＳ１３へ、Ｃ級が選択されていればＳ１７へそれぞれ進む。
Ｓ１３へ進んだら、ＭＯＰ設定値と図４に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の上限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその上限値より大きければＳ１４へ進み、大きくなければＳ１５へ進む。
Ｓ１４へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の上限値を設定して（丸め処理）Ｓ２１へ進む。Ｓ１５へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値と図４に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の下限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその下限値より小さければＳ１６へ進み、小さくなければＳ２１へ進む。

Ｓ１６へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の下限値を設定して（丸め処理）Ｓ２１へ進む。

Ｓ１７へ進んだら、ＭＯＰ設定値と図４に示すＣ級時のＭＯＰ設定値の上限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその上限値より大きければＳ１８へ進み、大きくなければＳ１９へ進む。
Ｓ１８へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ設定値の上限値を設定して（丸め処理）Ｓ２１へ進む。Ｓ１９へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値と図４に示すＣ級時のＭＯＰ設定値の下限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその下限値より小さければＳ２０へ進み、小さくなければＳ２１へ進む。

Ｓ２０へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ設定値の下限値を設定して（丸め処理）Ｓ２１へ進む。

制御周期タイマーがＴ２（一周期の時間）を経過していればＳ７へ進み、Ｔ２を経過していなければ条件を満たすまでＳ２１の判定を繰り返す（Ｓ２１）。

なお、上記制御フロー中の各パラメータは、例えばＴ１＝１５分、Ｔ２＝３分、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の上限値＝−２０℃、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の下限値＝−３０℃、Ｃ級時のＭＯＰ設定値の上限値＝−１０℃、Ｃ級時のＭＯＰ設定値の下限値＝−２０℃とする。

以上のように、ＭＯＰ設定値を可変とし、運転状態に応じてＭＯＰ設定値を変更し、電子膨張弁４を制御し、できるだけ吸込圧力（蒸発圧力）を高くして運転することで、冷蔵庫９を必要以上に冷却せず効率のよい運転ができるため、省エネ性を高くすることができる。
また、蒸発温度をできるだけ高くして運転することにより、冷蔵庫９内温度と蒸発温度との差を可能な限り小さくすることができ、蒸発器７への着霜進行速度が遅くなり、除霜運転回数を低減できる。そのため、冷蔵庫９の周囲温度が高い条件（特に夏場）では除霜運転時の冷却運転停止による冷蔵庫９内の温度上昇による被冷却物（食品等）の品質低下を抑制することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置１０１の冷媒回路構成図である。
以下、本実施の形態２について説明するが、本実施の形態１と重複するものについては省略する。なお、図４について、本実施の形態２に係る冷凍空調装置１０１のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値と蒸発温度及び凝縮温度との関係を示すグラフとして用いる。
本実施の形態２では、電磁弁３ａ、３ｂ及び電子膨張弁４ａ、４ｂをそれぞれ２つ有し、電磁弁３ａ、電子膨張弁４ａと電磁弁３ｂ、電子膨張弁４ｂとが配管で互いに並列に接続された冷媒回路１１を有している。

図７は、本発明の実施の形態２に係る冷凍空調装置１０１のＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値変更手順を示す制御フローである。図７は、一定の制御周期Ｔ２で圧縮機１の運転状態に応じてＦ級／Ｃ級時のＭＯＰ設定値を変更し、できるだけ吸込圧力（蒸発圧力）を高くして運転するための制御フローである。本実施の形態１と異なる点は、冷蔵庫９内温度に応じてＦ級とＣ級とで異なる２つの膨張弁容量を選定し、Ｆ級運転とＣ級運転とで２つの電磁弁３ａ、３ｂ及び２つの電子膨張弁４ａ、４ｂを切り替えて使用する点である。
次に、冷凍空調装置１０１のＭＯＰ設定値変更手順について、冷蔵庫９内温度をＦ級とＣ級で用途に応じて選択して使用する場合を図４及び図７を用いて説明する。なお、以下に説明する制御判定は図１に示すコントローラ５が行う。また、電磁弁３ａ、電子膨張弁４ａをＦ級側、電磁弁３ｂ、電子膨張弁４ｂをＣ級側とする。

［冷蔵庫９内温度がＦ級／Ｃ級の場合］
まず初めに、設定する冷蔵庫９内温度がＦ級であるかＣ級であるかを冷凍空調装置１０１に装備した図示省略のスイッチで選択する（Ｓ１）。
Ｓ１でＦ級を選択した場合は、Ｃ級側の電磁弁３ｂを閉、Ｆ級側の電磁弁３ａを開とし（Ｓ２）、ＭＯＰ設定値にＦ級時のＭＯＰ初期値を代入し（Ｓ４）、Ｓ６へ進む。
Ｓ１でＣ級を選択した場合は、Ｆ級側の電磁弁３ａを閉、Ｃ級側の電磁弁３ｂを開とし（Ｓ３）、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ初期値を代入し（Ｓ５）、Ｓ６へ進む。

Ｓ６へ進んだら、圧縮機モータ８を動かして圧縮機１を始動し（Ｓ６）、蒸発器７を始動する（Ｓ７）。
次に、蒸発器７始動タイマーをリセット後スタートし（Ｓ８）、制御周期タイマーをリセット後スタートする（Ｓ９）。

蒸発器始動タイマーがＴ１（蒸発器７始動からの制御目標値更新遅延時間）を経過していれば、Ｓ１１へ進み（Ｓ１０）、Ｔ１を経過していなければ条件を満たすまでＳ１０の判定を繰り返す。

Ｓ１１へ進んだら、圧縮機保護領域であるかどうかを判定する。
なお、図４に示す圧縮比限界の直線は、冷凍空調装置１０１のＦ級及びＣ級の蒸発温度ごとにおける圧縮機１への油戻り量を確保するための限界値を表している。
圧縮機保護領域でない場合は、圧縮機１の運転領域に余裕があると判断してＳ１３へ進み、圧縮機保護領域である場合は、圧縮機１の運転領域に余裕がないと判断してＳ１２へ進む。

Ｓ１２へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き下げ、Ｓ１３に進んだ場合は、ＭＯＰ設定値を現在のＭＯＰ設定値からＭＯＰ値変化量分だけ引き上げ、それぞれＳ１４へ進む。

Ｓ１４へ進んだら、Ｆ級とＣ級のどちらが選択されているかを判定し、Ｆ級が選択されていればＳ１５へ、Ｃ級が選択されていればＳ１９へそれぞれ進む。
Ｓ１５へ進んだら、ＭＯＰ設定値と図４に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の上限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその上限値より大きければＳ１６へ進み、大きくなければＳ１７へ進む。
Ｓ１６へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の上限値を設定して（丸め処理）Ｓ２３へ進む。Ｓ１７へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値と図４に示すＦ級時のＭＯＰ設定値の下限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその下限値より小さければＳ１８へ進み、小さくなければＳ２３へ進む。

Ｓ１８へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＦ級のＭＯＰ設定値の下限値を設定して（丸め処理）Ｓ２３へ進む。

Ｓ１９へ進んだら、ＭＯＰ設定値と図４に示すＣ級時のＭＯＰ設定値の上限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその上限値より大きければＳ２０へ進み、大きくなければＳ２１へ進む。
Ｓ２０へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ設定値の上限値を設定して（丸め処理）Ｓ２３へ進む。Ｓ２１へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値と図４に示すＣ級時のＭＯＰ設定値の下限値とを比較し、ＭＯＰ設定値がその下限値より小さければＳ２２へ進み、小さくなければＳ２３へ進む。

Ｓ２２へ進んだ場合は、ＭＯＰ設定値にＣ級時のＭＯＰ設定値の下限値を設定して（丸め処理）Ｓ２３へ進む。

制御周期タイマーがＴ２（一周期の時間）を経過していればＳ９へ進み、Ｔ２を経過していなければ条件を満たすまでＳ２３の判定を繰り返す（Ｓ２３）。

なお、上記制御フロー中の各パラメータは、例えばＴ１＝１５分、Ｔ２＝３分、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の上限値＝−２０℃、Ｆ級時のＭＯＰ設定値の下限値＝−３０℃、Ｃ級時のＭＯＰ設定値の上限値＝−１０℃、Ｃ級時のＭＯＰ設定値の下限値＝−２０℃とする。

以上のように、ＭＯＰ設定値を可変とし、運転状態に応じてＭＯＰ設定値を変更し、電子膨張弁４を制御し、できるだけ吸込圧力（蒸発圧力）を高くして運転することで、冷蔵庫９を必要以上に冷却せず効率のよい運転ができるため、省エネ性を高くすることができる。
また、蒸発温度をできるだけ高くして運転することにより、冷蔵庫９内温度と蒸発温度との差を可能な限り小さくすることができ、蒸発器７への着霜進行速度が遅くなり、除霜運転回数を低減できる。そのため、冷蔵庫９の周囲温度が高い条件（特に夏場）では除霜運転時の冷却運転停止による冷蔵庫９内の温度上昇による被冷却物（食品等）の品質低下を抑制することができる。

１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 電磁弁、３ａ 電磁弁、３ｂ 電磁弁、４ 電子膨張弁、４ａ 電子膨張弁、４ｂ 電子膨張弁、５ コントローラ、６ 温度センサ、７ 蒸発器、８ 圧縮機モータ、９ 冷蔵庫、１０ 冷媒回路、１１ 冷媒回路、１００ 冷凍空調装置、１０１ 冷凍空調装置。

Claims (6)

1. 圧縮機、凝縮器、電子膨張弁、及び蒸発器が直列に配管接続され、冷媒を循環させる冷媒回路を有し、
   前記圧縮機の吸込圧力上限値であるＭＯＰ設定値を運転状況に応じて変更し、
   前記ＭＯＰ設定値を超えないように前記電子膨張弁を制御して、前記圧縮機の吸込圧力が高くなるように調整する
   ことを特徴とする冷凍空調装置。
2. 前記圧縮機は、
   負荷に応じて容量を調整可能な機械式容量制御手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置。
3. 前記ＭＯＰ設定値の変更時において、
   前記圧縮機の圧縮比が圧縮比限界を下回っていない、かつ、運転電流が過電流でない場合は、前記ＭＯＰ設定値を増加させ、
   前記圧縮機の圧縮比が圧縮比限界を下回っている、あるいは、運転電流が過電流である場合は、前記ＭＯＰ設定値を減少させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍空調装置。
4. 前記ＭＯＰ設定値の変更時において、
   変更後の前記ＭＯＰ設定値が前記ＭＯＰ設定値の上限値を上回りそうな場合は、
   前記ＭＯＰ設定値に前記上限値を設定して前記上限値を上回らないようにする
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
5. 前記ＭＯＰ設定値の変更時において、
   変更後の前記ＭＯＰ設定値が前記ＭＯＰ設定値の下限値を下回りそうな場合は、
   前記ＭＯＰ設定値に前記下限値を設定して前記下限値を下回らないようにする
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。
6. 一定周期毎に前記ＭＯＰ設定値を変更する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷凍空調装置。

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