JP2021134940A - Refrigerating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration system.
従来、スーパーマーケットや、コンビニエンスストアなどの店舗において、冷蔵、冷凍ショーケースなどを冷却するための冷凍装置が知られている。このような冷凍装置は、圧縮機と、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器とを備え、これらを冷媒配管で繋げることで冷凍サイクルを形成している。
このような冷凍装置には、冷凍負荷の変動によって、余剰冷媒が生じたときに、当該冷媒を貯留することで、冷凍サイクルを流れる冷媒量を調整する冷媒量調整タンクが設けられたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, refrigerating devices for cooling refrigerating and freezing showcases have been known in stores such as supermarkets and convenience stores. Such a refrigerating device includes a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and forms a refrigerating cycle by connecting these with a refrigerant pipe.
It is known that such a refrigerating apparatus is provided with a refrigerant amount adjusting tank that adjusts the amount of refrigerant flowing through the refrigeration cycle by storing the excess refrigerant when surplus refrigerant is generated due to fluctuations in the refrigerating load. (See, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の冷凍装置では、冷媒量調整タンクを設けることによって、大きさや、重量が増加することがあった。
本発明は、小型化や軽量化を図りつつ、冷媒量を調整できる冷凍装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional refrigerating apparatus, the size and weight may be increased by providing the refrigerant amount adjusting tank.
An object of the present invention is to provide a freezing device capable of adjusting the amount of refrigerant while reducing the size and weight.
本発明は、圧縮機と前記圧縮機から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機と、蒸発器と前記蒸発器の入口に入口膨張弁とを備える冷却機器とからなる冷凍装置において、前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられていることを特徴とする冷凍装置である。 The present invention comprises a refrigerator including a compressor and a heat exchanger for exchanging heat of the refrigerant discharged from the compressor, and a cooling device including an evaporator and an inlet expansion valve at the inlet of the evaporator. The refrigerating apparatus is characterized in that a refrigerant adjusting valve for adjusting the flow rate of the refrigerant is provided at the outlet of the evaporator.
これによれば、冷媒調整弁で冷媒の流量を調整することで、余剰となった冷媒が蒸発器の内部に貯留される。
このため、冷媒量調整タンクといった、冷媒を貯留ことで冷媒の流量を調整する冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができ、冷凍機の小型化、軽量化を図ることができる。
According to this, by adjusting the flow rate of the refrigerant with the refrigerant adjusting valve, the surplus refrigerant is stored inside the evaporator.
Therefore, it is possible to adjust the amount of refrigerant without providing a refrigerant amount adjusting unit such as a refrigerant amount adjusting tank that adjusts the flow rate of the refrigerant by storing the refrigerant, and it is possible to reduce the size and weight of the refrigerator. can.
本発明によれば、小型化や軽量化を図りつつ、冷媒量を調整できる。 According to the present invention, the amount of refrigerant can be adjusted while reducing the size and weight.
第1の発明は、圧縮機と前記圧縮機から吐出された冷媒の熱交換を行う熱交換器とを備える冷凍機と、蒸発器と前記蒸発器の入口に入口膨張弁とを備える冷却機器とからなる冷凍装置において、前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられていることを特徴とする。 The first invention is a refrigerator provided with a compressor and a heat exchanger for exchanging heat of the refrigerant discharged from the compressor, and a cooling device provided with an evaporator and an inlet expansion valve at the inlet of the evaporator. The refrigerator is characterized in that a refrigerant adjusting valve for adjusting the flow rate of the refrigerant is provided at the outlet of the evaporator.
これによれば、冷媒調整弁で冷媒の流量を調整することで、余剰となった冷媒が蒸発器の内部に貯留される。
このため、冷凍装置は、冷媒量調整タンクといった、冷媒を貯留ことで冷媒の流量を調整する冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置1では、冷媒調整タンクを省略することができ、当該冷凍装置1の小型化、軽量化を図ることができる。
According to this, by adjusting the flow rate of the refrigerant with the refrigerant adjusting valve, the surplus refrigerant is stored inside the evaporator.
Therefore, the refrigerating apparatus can adjust the amount of refrigerant without providing a refrigerant amount adjusting unit such as a refrigerant amount adjusting tank that adjusts the flow rate of the refrigerant by storing the refrigerant. That is, in the refrigerating device 1, the refrigerant adjusting tank can be omitted, and the refrigerating device 1 can be made smaller and lighter.
第2の発明は、前記圧縮機から吐出された冷媒と、前記冷媒調整弁から噴射された冷媒とを熱交換させる内部熱交換器が設けられていることを特徴とする。 The second invention is characterized in that an internal heat exchanger is provided for heat exchange between the refrigerant discharged from the compressor and the refrigerant injected from the refrigerant adjusting valve.
これによれば、この内部熱交換器によって、冷媒調整弁から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機に送られる。このため、圧縮機における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。 According to this, the degree of heating is surely taken from the refrigerant injected from the refrigerant adjusting valve by this internal heat exchanger, and the refrigerant is sent to the compressor. Therefore, the liquid return of the refrigerant in the compressor and the liquid compression are prevented.
第3の発明は、前記入口膨張弁、及び前記冷媒調整弁の開度を調整する制御部を備え、前記制御部は、前記冷媒調整弁の開度を減少させることで、前記蒸発器に冷媒を貯留させることを特徴とする。 A third invention includes a control unit for adjusting the opening degree of the inlet expansion valve and the refrigerant adjusting valve, and the control unit reduces the opening degree of the refrigerant adjusting valve to provide a refrigerant in the evaporator. It is characterized by storing.
これによれば、冷凍装置は、蒸発器の冷媒温度に応じて、入口膨張弁と、冷媒調整弁との開度を調整する。
このため、蒸発器40の冷媒温度が所定値より低下した場合に、入口膨張弁と、冷媒調整弁との開度を調整することで、蒸発器の冷媒温度を所望の温度に復帰させることができる。
According to this, the refrigerating apparatus adjusts the opening degree between the inlet expansion valve and the refrigerant adjusting valve according to the refrigerant temperature of the evaporator.
Therefore, when the refrigerant temperature of the
第4の発明は、前記蒸発器の入口と出口の冷媒温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサの検出値を取得し、前記検出値に基づいて、前記蒸発器の冷媒の過熱度を取得し、前記過熱度が所定値以上であるときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させることを特徴とする。 The fourth invention includes a temperature sensor that detects the refrigerant temperature at the inlet and outlet of the evaporator, and the control unit acquires the detection value of the temperature sensor, and based on the detection value, of the evaporator. It is characterized in that the degree of superheat of the refrigerant is acquired and the opening degree of the refrigerant adjusting valve is reduced when the degree of superheat is equal to or higher than a predetermined value.
これによれば、制御装置は、蒸発器の過熱度に応じて冷媒調整弁を開閉させる。
このため、蒸発器の冷媒温度が過度に低下することが抑制され、蒸発器に着霜することが抑制される。
According to this, the control device opens and closes the refrigerant adjusting valve according to the degree of superheat of the evaporator.
Therefore, it is suppressed that the refrigerant temperature of the evaporator is excessively lowered, and frost formation on the evaporator is suppressed.
第5の発明は、前記制御部は、前記冷却機器の内部の温度と、前記温度センサの検出値とを取得し、前記冷却機器の内部の温度と、前記検出値とに基づいて、前記圧縮機の駆動を制御し、前記圧縮機の駆動周波数が最小値となっているときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させることを特徴とする。 In a fifth aspect of the invention, the control unit acquires the temperature inside the cooling device and the detected value of the temperature sensor, and based on the temperature inside the cooling device and the detected value, the compression is performed. It is characterized in that the drive of the machine is controlled and the opening degree of the refrigerant adjusting valve is reduced when the drive frequency of the compressor is at the minimum value.
これによれば、圧縮機の駆動が十分に抑制された状態で、冷媒調整弁の開度が調整される。
このため、圧縮機による庫内温度調節に加えて、冷媒調整弁によっても庫内温度を調節することができる。
According to this, the opening degree of the refrigerant adjusting valve is adjusted in a state where the driving of the compressor is sufficiently suppressed.
Therefore, in addition to adjusting the temperature inside the refrigerator by the compressor, the temperature inside the refrigerator can also be adjusted by the refrigerant adjusting valve.
第6の発明は、前記制御部は、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度とを取得し、前記圧縮機の冷媒温度と、前記冷媒調整弁の冷媒温度との差が所定値以下の場合に、前記圧縮機の駆動を停止させることを特徴とする。 In the sixth invention, the control unit acquires the refrigerant temperature of the compressor and the refrigerant temperature of the refrigerant adjusting valve, and the difference between the refrigerant temperature of the compressor and the refrigerant temperature of the refrigerant adjusting valve is It is characterized in that the drive of the compressor is stopped when the value is equal to or less than a predetermined value.
これによれば、湿り蒸気を含んだ冷媒が圧縮機に取り込まれることが抑制される。
このため、冷凍装置は、所謂液戻りや液圧縮が生じることが抑制される。
According to this, the refrigerant containing the moist steam is suppressed from being taken into the compressor.
Therefore, in the freezing device, so-called liquid return and liquid compression are suppressed.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る冷凍装置1の冷媒回路の概略構成を示す図である。
図1に示すように、冷凍装置1は、冷媒の圧縮と熱交換とを行う冷凍機10と、冷凍機10から送られる冷媒により冷却されるショーケース20とを備え、これらが冷凍サイクルを形成している。ショーケース20は、例えば、コンビニエンスストアやスーパーマーケット等の施設に設置され、内部に陳列された冷蔵、冷凍商品を冷却する冷却機器である。本実施形態の冷凍装置1は、冷凍機10と、ショーケース20とが一体に設けられている。
本実施形態の冷凍装置1は、高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上(超臨界)となる二酸化炭素を冷媒として用いている。なお、本実施形態においては、冷媒として二酸化炭素冷媒を用いているが、これに限定されるものではなく、種々の冷媒を用いてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a refrigerant circuit of the refrigerating apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the refrigerating apparatus 1 includes a
The refrigerating apparatus 1 of the present embodiment uses carbon dioxide as a refrigerant whose high pressure side refrigerant pressure (high pressure) is equal to or higher than the critical pressure (supercritical). In this embodiment, a carbon dioxide refrigerant is used as the refrigerant, but the present invention is not limited to this, and various refrigerants may be used.
冷凍機10は、冷媒を必要な圧力に圧縮して吐出する圧縮機30を備えている。圧縮機30の吐出口には、冷媒配管80が接続され、圧縮機30には、この冷媒配管80を介して、ガスクーラ32が接続されている。
ガスクーラ32は、圧縮機30から送られた冷媒を、冷凍機10に設けられた送風ファン34を動作させることにより外気と熱交換させて冷却する熱交換器として機能する。なお、冷凍装置1において、冷媒に凝縮性冷媒を用いた場合には、ガスクーラ32は、凝縮器として機能する。
The
The
冷凍機10は、内部熱交換器36を備えている。内部熱交換器36には、ガスクーラ32の出口側から延びる冷媒配管80と、圧縮機30の吸入口に接続された冷媒配管80とが収められている。内部熱交換器36は、これら2つの冷媒配管80同士で熱交換を行うことで圧縮機30に吸入される冷媒の温度を上昇させ、冷凍装置1の運転効率の向上、及び液戻りや液圧縮の発生を防止する。以下、圧縮機30に吸入される冷媒の温度を吸入温度とする。
ガスクーラ32の出口側の冷媒配管80には、内部熱交換器36に収められた箇所よりも下流側に位置する箇所に、ショーケース20に冷媒を送るための出口サービスバルブ38が接続されている。
一方、圧縮機30の吸入口に接続された冷媒配管80には、内部熱交換器36に収められた箇所よりも上流側に位置する箇所に、ショーケース20からの冷媒が戻るための入口サービスバルブ39が接続されている。入口サービスバルブ39は、冷媒配管80を介して、圧縮機30の吸入口に接続されている。
The
An
On the other hand, the
ショーケース20は、蒸発器40と、入口膨張弁42と、出口調整弁44と、送風ファン46とを備えている。蒸発器40の入口は、冷媒配管80によって、出口サービスバルブ38に接続されている。蒸発器40と、出口サービスバルブ38とを接続する冷媒配管80には、入口膨張弁42が設けられている。本実施形態の入口膨張弁42は、モータ駆動によってバルブを開閉し、冷媒流量の制御、及び冷媒の蒸発温度の制御を行う電子膨張弁、所謂電動弁である。この入口膨張弁42は、開度を無段階に調整可能であり、当該入口膨張弁42の開度が調整されることによって、入口膨張弁42における冷媒の蒸発温度、すなわち、蒸発器40の入口における冷媒の温度を調整可能となっている。
The
蒸発器40では、冷媒配管80から送られる冷媒と、ショーケース20の内部の空気とが熱交換され、これによって、ショーケース20の内部が冷却される。
蒸発器40で冷却された空気(冷気)は、送風ファン46によって循環される。
In the
The air (cold air) cooled by the
蒸発器40の出口は、冷媒配管80によって、入口サービスバルブ39に接続されている。この蒸発器40と、入口サービスバルブ39とを接続する冷媒配管80には、出口調整弁44が設けられている。
出口調整弁44は、入口膨張弁42と略同一の電動弁であり、当該出口調整弁44は、冷媒の流量を調整する冷媒調整弁として機能する。出口調整弁44は、モータ駆動によりバルブを開閉し、冷媒流量を制御する。この出口調整弁44は、開度を無段階に調整可能であり、当該出口調整弁44の開度が調整されることによって、蒸発器40における冷媒の過熱度、すなわち、蒸発器40の入口と出口とにおける冷媒の温度差を調整可能となっている。
The outlet of the
The
圧縮機30の吸入側に位置する冷媒配管80には、圧縮機30に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ50が設けられている。
蒸発器40の入口と、出口とに接続された冷媒配管80のそれぞれには、入口温度センサ52と、出口温度センサ54とがそれぞれ設けられている。詳述すると、入口温度センサ52は、入口膨張弁42と、蒸発器40の入口との間に設けられ、出口温度センサ54は、蒸発器40の出口と出口調整弁44との間に設けられている。
入口温度センサ52と、出口温度センサ54とは、それぞれが蒸発器40の入口と、出口とにおける冷媒の温度を検出する。
The
An
The
出口調整弁44の出口に接続された冷媒配管80には、調整弁出口温度センサ56が設けられている。詳述すると、調整弁出口温度センサ56は、出口調整弁44の出口と入口サービスバルブ39の入口との間に設けられている。
調整弁出口温度センサ56は、出口調整弁44の出口における冷媒の温度を検出する。
さらに、ショーケース20には、当該ショーケース20の内部の温度を検出する庫内温度センサ58が設けられている。以下、ショーケース20の内部の温度を庫内温度とする。
A regulating valve
The regulating valve
Further, the
また、出口調整弁44の入口と、出口とに接続された冷媒配管80のそれぞれには、調整弁入口圧力センサ60と、調整弁出口圧力センサ62とがそれぞれ設けられている。詳述すると、調整弁入口圧力センサ60は、出口温度センサ54と同様に、蒸発器40の入口と、出口調整弁44との間に設けられ、調整弁出口圧力センサ62は、調整弁出口温度センサ56と同様に、出口調整弁44の出口と、入口サービスバルブ39の入口との間に設けられている。
調整弁入口圧力センサ60と、調整弁出口圧力センサ62とは、それぞれが蒸発器40の入口と、出口とにおける冷媒の圧力を検出する。
Further, a regulating valve
The regulating valve
次に、本実施形態の制御構成について説明する。
図2は、本実施形態における冷凍装置1の概略構成を示す図である。
図2に示すように、本実施形態においては、冷凍装置1は、各部を統括して制御する制御装置70を備えている。制御装置70は、CPUやMPUなどのプロセッサと、ROMやRAMなどのメモリデバイスとを有したコンピュータを備え、冷凍装置1の各部の制御を行う制御部として機能する。
制御装置70は、冷凍装置1の運転制御方法に係る各種の設定条件や、冷媒の圧力と飽和温度との関係といった、冷凍装置1の運転に係る各種のデータを記憶する記憶部72を備えている。
Next, the control configuration of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the refrigerating apparatus 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the refrigerating device 1 includes a
The
制御装置70は、吸入温度センサ50、入口温度センサ52、出口温度センサ54、調整弁出口温度センサ56、庫内温度センサ58、調整弁入口圧力センサ60、及び調整弁出口圧力センサ62のそれぞれが検出した検出値を取得可能に構成されている。制御装置70は、これらのセンサから取得した検出値、及び記憶部72に記憶された設定条件に基づき、圧縮機30の駆動周波数や、送風ファン34、46の回転数、入口膨張弁42と、出口調整弁44との開度をそれぞれ制御する。
The
本実施形態の制御装置70は、入口温度センサ52と、出口温度センサ54との検出値を取得し、これらの検出値から、蒸発器40における冷媒の過熱度を得る。
制御装置70は、当該過熱度が記憶部72に記憶された所定値となるように、圧縮機30の駆動周波数、及び入口膨張弁42の開度を制御する。
The
The
また、制御装置70は、庫内温度センサ58の検出値を入力してショーケース20の内部の実際の温度を取得し、冷凍装置1の冷却能力が冷凍負荷を超えているか否かを判定する。そして、圧縮機30の駆動周波数が最小値の状態で、冷凍装置1の冷却能力が当該冷凍装置1の冷凍負荷を超えていると判定した場合、制御装置70は、冷媒量調整動作を実施する。
Further, the
冷媒量調整動作は、冷凍装置1の冷却能力が冷凍負荷を超えている場合に、余剰となった冷媒を蒸発器40の内部に貯留させる動作である。具体的には、出口調整弁44の開度を減少させ、蒸発器40からの冷媒の流出量を抑制すると共に、入口膨張弁42の開度を増加させ、蒸発器40に流入する冷媒の流入量を増加させる。これによって、余剰分の冷媒が蒸発器40の内部に貯留される。
The refrigerant amount adjusting operation is an operation of storing the surplus refrigerant inside the
また、この冷媒量調整動作において、制御装置70は、入口膨張弁42における冷媒の蒸発温度が所定値となるように、入口膨張弁42の開度を制御する。
さらに、制御装置70は、蒸発器40における冷媒の過熱度が所定値となるように出口調整弁44の開度を制御させる。
これによって、制御装置70は、蒸発器40における冷媒の過熱度が記憶部72に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整させる。
なお、本実施形態では、制御装置70は、冷媒量調整動作を行うとき以外、すなわち冷凍装置1が通常の冷却運転を行うときには、出口調整弁44の開度を全開とさせる。
Further, in this refrigerant amount adjusting operation, the
Further, the
As a result, the
In the present embodiment, the
さらに、制御装置70は、吸入温度センサ50と、調整弁出口温度センサ56との検出値を取得し、これらの差が所定値以下となった場合に、圧縮機30の運転を停止させる。
これによって、圧縮機30における所謂液戻りの発生が防止される。
Further, the
This prevents the occurrence of so-called liquid return in the
次に、本実施形態の動作について説明する。
図3は、冷凍装置1の動作を示すフローチャートである。
冷凍装置1の通常の冷却運転では、制御装置70は、冷凍サイクルを構成する圧縮機30を駆動させ、当該圧縮機30から冷媒が吐出される。吐出された冷媒は、ガスクーラ32で冷却された後に、冷媒配管80を介してショーケース20に送り出される。この冷媒は、入口膨張弁42で減圧され、蒸発器40に供給される。蒸発器40で蒸発した冷媒は、ショーケース20の内部を冷却し、圧縮機30に還流する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the refrigerating apparatus 1.
In the normal cooling operation of the refrigerating device 1, the
冷凍装置1の通常の冷却運転において、制御装置70は、入口温度センサ52と、出口温度センサ54との検出値を取得し、これらの検出値から、蒸発器40における冷媒の過熱度を得る。
制御装置70は、当該過熱度が記憶部72に記憶された所定値となるように、圧縮機30の駆動周波数、及び入口膨張弁42の開度を制御することで、得られる過熱度を調整する。これによって、制御装置70は、ショーケース20の庫内温度を設定された所定値に調整する。
なお、上述の通り、冷凍装置1の通常の冷却運転において、出口調整弁44は、全開となっている。
In the normal cooling operation of the refrigerating device 1, the
The
As described above, in the normal cooling operation of the refrigerating apparatus 1, the
冷凍装置1の通常の冷却運転において、制御装置70は、庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する(ステップST1)。庫内温度が所定値以下、すなわち、冷凍装置1の冷却能力が当該冷凍装置の冷凍負荷を上回っていると判定された場合(ステップST1:YES)、制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数を減少させる(ステップST2)。
制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数を減少させた後に、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する(ステップST3)。庫内温度が所定値以下ではない、と判定された場合(ステップST3:NO)、制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数の減少を停止し(ステップST11)、冷凍装置1を通常の冷却運転に復帰させる。
In the normal cooling operation of the refrigerating device 1, the
After reducing the drive frequency of the
庫内温度が所定値以下である、と判定された場合(ステップST3:YES)、制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数が最小値であるか否かを判定する(ステップST4)。
圧縮機30の駆動周波数が最小値でないと判定された場合(ステップST4:NO)、制御装置70は、再度圧縮機30の駆動周波数を減少させ(ステップST2)、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する(ステップST3)。
When it is determined that the temperature inside the refrigerator is equal to or lower than a predetermined value (step ST3: YES), the
When it is determined that the drive frequency of the
圧縮機30の駆動周波数が最小値である最小駆動周波数であると判定された場合(ステップST4:YES)、制御装置70は、圧縮機30が最小駆動周波数に到達後、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップST5)。所定時間が経過していないと判定された場合(ステップST5:NO)、制御装置70は、所定の間隔を空けて再度ステップST5の判定を行う。
所定時間が経過したと判定された場合(ステップST5:YES)、制御装置70は、再度庫内温度が所定値以下となっているか否かを判定する(ステップST6)。
When it is determined that the drive frequency of the
When it is determined that the predetermined time has elapsed (step ST5: YES), the
庫内温度が所定値以下ではない、と判定された場合(ステップST6:NO)、制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数の減少を停止し(ステップST11)、冷凍装置1を通常の冷却運転に復帰させる。
庫内温度が所定値以下である、と判定された場合(ステップST6:YES)、制御装置70は、冷媒量調整動作を実施する。
When it is determined that the temperature inside the refrigerator is not below a predetermined value (step ST6: NO), the
When it is determined that the temperature inside the refrigerator is equal to or lower than a predetermined value (step ST6: YES), the
具体的には、出口調整弁44の開度を減少させ、蒸発器40からの冷媒の流出量を抑制すると共に、入口膨張弁42の開度を増加させ、蒸発器40に流入する冷媒の流入量を増加させる(ステップST7)。これによって、余剰分の冷媒が蒸発器40の内部に貯留される。
Specifically, the opening degree of the
上述の通り、余剰分の冷媒を蒸発器40の内部に貯留させることに加えて、制御装置70は、入口膨張弁42における冷媒の蒸発温度が所定値となるように、入口膨張弁42の開度を制御する。さらに、制御装置70は、蒸発器40における冷媒の過熱度が所定値となるように出口調整弁44の開度を制御させる。
これによって、制御装置70は、蒸発器40における冷媒の過熱度が記憶部72に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整させる。
As described above, in addition to storing the excess refrigerant inside the
As a result, the
このように、出口調整弁44と入口膨張弁42の開度を調整しつつ、制御装置70は、吸入温度センサ50と、調整弁出口温度センサ56との検出値を取得する。すなわち、制御装置70は、吸入温度と、出口調整弁44の出口における冷媒温度とを取得する。そして、制御装置70は、これらの温度の差が所定値以下となったか否かを判定する(ステップST8)。吸入温度と、出口調整弁44の出口における冷媒温度との差が所定値以下であると判定された場合(ステップST8:YES)、制御装置70は、圧縮機30の運転を停止させる(ステップST9)。これによって、圧縮機30における液戻りの発生が防止される。
In this way, while adjusting the opening degrees of the
吸入温度と、出口調整弁44の出口における冷媒温度との差が所定値以下となっていないと判定された場合(ステップST8:NO)、制御装置70は、再度調整弁入口圧力センサ60の検出値から飽和温度を取得し、入口温度センサ52と、出口温度センサ54との検出値から蒸発器40における冷媒の温度を取得する。そして、制御装置70は、蒸発器40における冷媒の過熱度が所定値となったか否かを判定する(ステップST10)。
When it is determined that the difference between the suction temperature and the refrigerant temperature at the outlet of the
過熱度が所定値となっていないと判定された場合、(ステップST10:NO)、制御装置70は、再度出口調整弁44と入口膨張弁42の開度を調整し、過熱度が所定値となるようにする(ステップST7)。
過熱度が所定値となっていると判定された場合(ステップST10:YES)、制御装置70は、冷凍装置1を通常の冷却運転に復帰させる。
When it is determined that the degree of superheat is not a predetermined value (step ST10: NO), the
When it is determined that the degree of superheat is a predetermined value (step ST10: YES), the
このように、冷媒量調整動作を行うことで、冷凍装置1は、余剰となった冷媒を蒸発器40の内部に貯留させることができる。このため、冷凍装置1は、冷媒量調整タンク(レシーバタンク)を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置1では、冷媒調整タンクを省略することができ、冷凍機10の小型化、軽量化を図ることができる。
By performing the refrigerant amount adjusting operation in this way, the refrigerating apparatus 1 can store the surplus refrigerant inside the
また、出口調整弁44から噴射された冷媒は、内部熱交換器36で圧縮機30から吐出された冷媒と熱交換される。この内部熱交換器36によって、出口調整弁44から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機30に送られる。このため、圧縮機30における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。
Further, the refrigerant injected from the
また、この冷媒量調整動作において、入口膨張弁42と、出口調整弁44の開度が制御されることで、蒸発器40における冷媒の過熱度が記憶部72に記憶された所定値となるように冷媒温度を調整される。
これによって、蒸発器40における冷媒の温度が過度に低下することが抑制される。このため、蒸発器40に着霜することが抑制され、所謂霜取り運転(デフロスト運転)を行うことが抑制される。すなわち、霜取り運転を行うことで、ショーケース20の庫内温度が上昇することを抑制できる。
Further, in this refrigerant amount adjusting operation, the opening degrees of the
This prevents the temperature of the refrigerant in the evaporator 40 from dropping excessively. Therefore, frost formation on the
以上説明したように、本実施形態によれば、冷凍装置1は、圧縮機30とガスクーラ32とを備える冷凍機10と、蒸発器40と蒸発器40の入口に入口膨張弁42とを備えるショーケース20とからなる冷凍装置において、蒸発器40の出口に出口調整弁44が設けられている構成とした。
これによって、出口調整弁44を開閉して冷媒流量を調整することで、余剰となった冷媒を蒸発器40の内部に貯留させることができる。
このため、冷凍装置1は、冷媒量調整タンク(レシーバタンク)等の冷媒量調節部を設けることなく冷媒量の調整を行うことができる。すなわち、冷凍装置1では、冷媒調整タンクを省略することができ、冷凍機10の小型化、軽量化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the refrigerating apparatus 1 includes a
As a result, the excess refrigerant can be stored inside the
Therefore, the refrigerating device 1 can adjust the amount of refrigerant without providing a refrigerant amount adjusting unit such as a refrigerant amount adjusting tank (receiver tank). That is, in the refrigerator 1, the refrigerant adjusting tank can be omitted, and the
また、本実施形態によれば、出口調整弁44から噴射された冷媒は、内部熱交換器36で圧縮機30から吐出された冷媒と熱交換される。この内部熱交換器36によって、出口調整弁44から噴射された冷媒から確実に加熱度が取られ、当該冷媒は、圧縮機30に送られる。このため、圧縮機30における冷媒の液戻り、液圧縮が防止される。
Further, according to the present embodiment, the refrigerant injected from the
また、本実施形態によれば、冷凍装置1は、蒸発器40での冷媒温度を検出する入口温度センサ52と出口温度センサ54と、冷媒圧力を検出する調整弁入口圧力センサ60とを備えている。そして、制御装置70は、入口温度センサ52と出口温度センサ54との検出値を取得し、当該検出値に基づいて、入口膨張弁42と、出口調整弁44との開度を調整する構成とした。
これによって、冷凍装置1は、蒸発器40の冷媒温度に応じて、入口膨張弁42と、出口調整弁44との開度を調整する。
このため、蒸発器40の冷媒温度が所定値より低下した場合に、入口膨張弁42と、出口調整弁44との開度を調整することで、蒸発器40の冷媒温度を所望の温度に復帰させることができる。
Further, according to the present embodiment, the refrigerating apparatus 1 includes an
As a result, the refrigerating device 1 adjusts the opening degree between the
Therefore, when the refrigerant temperature of the
また、本実施形態によれば、制御装置70は、前入口温度センサ52と出口温度センサ54と、の検出値を取得し、当該検出値に基づいて、蒸発器40の冷媒の過熱度を取得する。そして、制御装置70は、当該加熱度が所定値以上であるときに、出口調整弁44の開度を調整する構成とした。
これによって、制御装置70は、蒸発器40の過熱度に応じて出口調整弁44を開閉させる。
このため、蒸発器40の冷媒温度が過度に低下することが抑制され、蒸発器40に着霜することが抑制される。
Further, according to the present embodiment, the
As a result, the
Therefore, it is suppressed that the refrigerant temperature of the
また、本実施形態によれば、制御装置70は、ショーケース20の庫内温度と、入口温度センサ52と出口温度センサ54と、調整弁入口圧力センサ60との検出値を取得し、庫内温度と、当該検出値とに基いて、圧縮機30の駆動を制御する。そして、制御装置70は、圧縮機30の駆動周波数が最小値となっているときに、出口調整弁44の開度を調整する構成とした。
これによって、圧縮機30の駆動が十分に抑制された状態で、出口調整弁44の開度が調整される。
このため、圧縮機30による庫内温度調節に加えて、出口調整弁44によっても庫内温度を調節することができる。
Further, according to the present embodiment, the
As a result, the opening degree of the
Therefore, in addition to adjusting the temperature inside the refrigerator by the
また、本実施形態によれば、制御装置70は、圧縮機30の冷媒温度と、出口調整弁44の冷媒温度とを取得し、圧縮機30の冷媒温度と、出口調整弁44の冷媒温度との差が所定値以下の場合に、圧縮機30の駆動を停止させる。
これによって、湿り蒸気を含んだ冷媒が圧縮機30に取り込まれることが抑制される。
このため、冷凍装置1は、所謂液戻りや液圧縮が生じることが抑制される。
Further, according to the present embodiment, the
As a result, it is possible to prevent the refrigerant containing the moist steam from being taken into the
Therefore, the freezing device 1 is prevented from causing so-called liquid return and liquid compression.
上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。 The above-described embodiment illustrates one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
上述した実施形態では、冷凍装置1は、一つの冷凍機10に一つのショーケース20が接続されている構成としたが、これに限らず、例えば図4に示すように、2つ以上のショーケースが設けられていてもよい。なお、図4では、各センサを省略して示している。
In the above-described embodiment, the refrigerator 1 has a configuration in which one
また例えば、上述した実施形態では、内部熱交換器36を備えるとしたが、これに限らず、アキュームレータでもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
また例えば、本実施形態の冷凍装置1は、冷凍機10と、ショーケース20とが一体に設けられている構成としたが、これに限らず、冷凍機10と、ショーケース20とが別々に設置されるものであってもよい。
Further, for example, the refrigerating apparatus 1 of the present embodiment has a configuration in which the refrigerating
以上のように、本発明に係る冷凍装置は、全体の小型、軽量化を図ることを目的とした冷凍装置に好適に利用可能である。 As described above, the refrigerating apparatus according to the present invention can be suitably used for a refrigerating apparatus for the purpose of reducing the overall size and weight.
1 冷凍装置
10 冷凍機
20 ショーケース(冷却機器)
30 圧縮機
32 ガスクーラ(熱交換器)
36 内部熱交換器
40 蒸発器
42 入口膨張弁
44 出口調整弁(冷媒調整弁)
46 送風ファン
50 吸入温度センサ(温度センサ)
52 入口温度センサ(温度センサ)
54 出口温度センサ(温度センサ)
56 調整弁出口温度センサ(温度センサ)
58 庫内温度センサ(温度センサ)
60 調整弁入口圧力センサ(圧力センサ)
62 調整弁出口圧力センサ(圧力センサ)
70 制御装置(制御部)
80 冷媒配管
1
30
36
46
52 Inlet temperature sensor (temperature sensor)
54 Outlet temperature sensor (temperature sensor)
56 Control valve outlet temperature sensor (temperature sensor)
58 Internal temperature sensor (temperature sensor)
60 Control valve inlet pressure sensor (pressure sensor)
62 Control valve outlet pressure sensor (pressure sensor)
70 Control device (control unit)
80 Refrigerant piping
Claims (6)
前記蒸発器の出口に冷媒の流量を調整する冷媒調整弁が設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 In a refrigerating apparatus including a compressor and a heat exchanger for exchanging heat of the refrigerant discharged from the compressor, and a cooling device including an evaporator and an inlet expansion valve at the inlet of the evaporator.
A refrigerating apparatus characterized in that a refrigerant adjusting valve for adjusting the flow rate of the refrigerant is provided at the outlet of the evaporator.
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 The refrigerating apparatus according to claim 1, further comprising an internal heat exchanger for heat exchange between the refrigerant discharged from the compressor and the refrigerant injected from the refrigerant adjusting valve.
前記制御部は、前記冷媒調整弁の開度を減少させることで、前記蒸発器に冷媒を貯留させる
ことを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 A control unit for adjusting the opening degree of the inlet expansion valve and the refrigerant adjusting valve is provided.
The refrigerating apparatus according to claim 1, wherein the control unit stores the refrigerant in the evaporator by reducing the opening degree of the refrigerant adjusting valve.
前記制御部は、前記温度センサの検出値を取得し、前記検出値に基づいて、前記蒸発器の冷媒の過熱度を取得し、
前記過熱度が所定値以上であるときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させる
ことを特徴とする請求項3に記載の冷凍装置。 A temperature sensor for detecting the refrigerant temperature at the inlet and outlet of the evaporator is provided.
The control unit acquires the detected value of the temperature sensor, and based on the detected value, acquires the degree of superheat of the refrigerant of the evaporator.
The refrigerating apparatus according to claim 3, wherein the opening degree of the refrigerant adjusting valve is reduced when the degree of superheat is equal to or higher than a predetermined value.
前記圧縮機の駆動周波数が最小値となっているときに、前記冷媒調整弁の開度を減少させる
ことを特徴とする請求項4に記載の冷凍装置。 The control unit acquires the temperature inside the cooling device and the detected value of the temperature sensor, and controls the drive of the compressor based on the temperature inside the cooling device and the detected value. ,
The refrigerating apparatus according to claim 4, wherein the opening degree of the refrigerant adjusting valve is reduced when the driving frequency of the compressor is at the minimum value.
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれかに記載の冷凍装置。 The control unit acquires the refrigerant temperature of the compressor and the refrigerant temperature of the refrigerant adjusting valve, and when the difference between the refrigerant temperature of the compressor and the refrigerant temperature of the refrigerant adjusting valve is equal to or less than a predetermined value. The refrigerating apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the drive of the compressor is stopped.
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