JP3094998B2 - Binary refrigeration equipment - Google Patents

Binary refrigeration equipment

Info

Publication number
JP3094998B2
JP3094998B2 JP10291876A JP29187698A JP3094998B2 JP 3094998 B2 JP3094998 B2 JP 3094998B2 JP 10291876 A JP10291876 A JP 10291876A JP 29187698 A JP29187698 A JP 29187698A JP 3094998 B2 JP3094998 B2 JP 3094998B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
primary
circuit
compressor
expansion valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10291876A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000121182A (en
Inventor
明敏 上野
俊昭 向谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP10291876A priority Critical patent/JP3094998B2/en
Publication of JP2000121182A publication Critical patent/JP2000121182A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3094998B2 publication Critical patent/JP3094998B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低段側の二次側冷
媒回路を複数備える二元冷凍装置に関し、特に、高段側
の一次側冷媒回路における吐出冷媒の過昇温防止策に係
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binary refrigeration system having a plurality of low-stage secondary refrigerant circuits, and more particularly to a measure for preventing an excessive temperature rise of refrigerant discharged in a high-stage primary refrigerant circuit. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、二元冷凍装置は、特開平9−
210515号公報に開示されているように、個別に冷
凍運転を行う一次側冷媒回路と二次側冷媒回路とを備え
ている。この二元冷凍装置は、マイナス数十度の低温を
得るために用いられ、高圧縮比から低圧縮比まで効率の
良いところで使用することができるので、省エネルギの
点で有利である。そして、この二元冷凍装置は、主とし
て大型の冷凍庫や冷凍倉庫、あるいは冷蔵倉庫の庫内を
冷却するのに用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a binary refrigeration system is disclosed in
As disclosed in Japanese Patent No. 210515, a primary refrigerant circuit and a secondary refrigerant circuit that individually perform refrigeration operation are provided. This binary refrigeration apparatus is used to obtain a low temperature of minus several tens of degrees, and can be used in a high efficiency from a high compression ratio to a low compression ratio, which is advantageous in energy saving. And this binary refrigeration apparatus is mainly used for cooling the inside of a large freezer, a freezer warehouse, or a refrigerated warehouse.

【0003】上記二元冷凍装置の一次側冷媒回路は、圧
縮機と凝縮器と膨張弁と冷媒熱交換器の蒸発部とが順に
接続されて構成されている。また、二次側冷媒回路は、
圧縮機と冷媒熱交換器の凝縮部と膨張弁と蒸発器とが順
に接続されて構成されている。そして、上記冷媒熱交換
器において、一次側冷媒回路の一次冷媒と二次側冷媒回
路の二次冷媒とを熱交換させるようにしている。
[0003] The primary side refrigerant circuit of the above-mentioned two-way refrigeration system is configured by connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator of a refrigerant heat exchanger in this order. Also, the secondary refrigerant circuit is
The compressor, the condensing part of the refrigerant heat exchanger, the expansion valve, and the evaporator are sequentially connected. In the refrigerant heat exchanger, heat is exchanged between the primary refrigerant in the primary refrigerant circuit and the secondary refrigerant in the secondary refrigerant circuit.

【0004】また、二元冷凍装置には、1つの一次側冷
媒回路と複数の二次側冷媒回路とを備えるものがある。
この種の二元冷凍装置では、二次側冷媒回路に対応して
複数の冷媒熱交換器が設けられる。各冷媒熱交換器の蒸
発部は互いに並列に接続されて上記一次側冷媒回路に設
けられる一方、各冷媒熱交換器の凝縮部はそれぞれ別個
の二次側冷媒回路に設けられる。更に、一次側冷媒回路
には、各冷媒熱交換器に対応して1つずつ膨張弁が設け
られる。
[0004] Some binary refrigeration systems include one primary refrigerant circuit and a plurality of secondary refrigerant circuits.
In this type of binary refrigeration apparatus, a plurality of refrigerant heat exchangers are provided corresponding to the secondary refrigerant circuit. The evaporating sections of each refrigerant heat exchanger are connected in parallel to each other and provided in the primary refrigerant circuit, while the condensing sections of each refrigerant heat exchanger are provided in separate secondary refrigerant circuits. Further, the primary refrigerant circuit is provided with one expansion valve corresponding to each refrigerant heat exchanger.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の二元冷凍装置で
は、二次側冷媒回路の運転台数を変更して冷却能力を調
節するようにする場合があるが、このように二次側冷媒
回路の運転台数を変更すると、一次側冷媒回路の運転が
不安定になるおそれがあった。
In the two-way refrigeration system described above, the number of operating secondary refrigerant circuits may be changed to adjust the cooling capacity. If the number of operating units is changed, the operation of the primary-side refrigerant circuit may become unstable.

【0006】つまり、一次側冷媒回路については、全て
の二次側冷媒回路を運転した場合に安定した運転が可能
なように各種構成要素の仕様が決定されている。従っ
て、二次側冷媒回路の一部だけを運転する場合は、二次
側冷媒回路の能力と一次側冷媒回路の能力とのバランス
をとる必要がある。このため、一次側冷媒回路の膨張弁
の開度を小さくして一次側冷媒回路での冷媒循環量を減
らすような制御を行っている。しかし、一次側冷媒回路
では、膨張弁を絞ることによって一次側冷媒回路の低圧
が低下し、圧縮機における圧縮比が大きくなって、圧縮
機の吐出冷媒の過昇温を招くおそれがあった。
That is, the specifications of various components of the primary refrigerant circuit are determined so that stable operation can be performed when all the secondary refrigerant circuits are operated. Therefore, when only a part of the secondary refrigerant circuit is operated, it is necessary to balance the capacity of the secondary refrigerant circuit and the capacity of the primary refrigerant circuit. For this reason, control is performed such that the opening degree of the expansion valve of the primary-side refrigerant circuit is reduced to reduce the amount of refrigerant circulating in the primary-side refrigerant circuit. However, in the primary-side refrigerant circuit, when the expansion valve is throttled, the low pressure of the primary-side refrigerant circuit decreases, the compression ratio in the compressor increases, and there is a possibility that the refrigerant discharged from the compressor may overheat.

【0007】これに対して、従来は、一次側冷媒回路に
インジェクション通路を設け、液冷媒を圧縮機の吸入側
に供給するようにしていた。具体的に、このインジェク
ション通路は、膨張弁と冷媒熱交換器の蒸発部をバイパ
スして冷媒を流すように設けられると共に、このインジ
ェクション通路にもまた膨張弁が設けられている。そし
て、このインジェクション通路を通じて、凝縮器で凝縮
した冷媒の一部を減圧して圧縮機の吸入側に供給するよ
うにしていた。
On the other hand, conventionally, an injection passage is provided in the primary-side refrigerant circuit to supply the liquid refrigerant to the suction side of the compressor. Specifically, the injection passage is provided so that the refrigerant flows by bypassing the expansion valve and the evaporating section of the refrigerant heat exchanger, and the injection passage is also provided with an expansion valve. Then, a part of the refrigerant condensed in the condenser is reduced in pressure and supplied to the suction side of the compressor through the injection passage.

【0008】しかしながら、運転状態によっては、イン
ジェクション通路による液冷媒の供給だけでは、一次側
冷媒回路における圧縮機の吐出冷媒の過昇温を防止でき
ない場合もあった。従来、この様な場合には一次側冷媒
回路の膨張弁を最適開度よりも開き、一次側冷媒回路に
おける冷媒循環量を増やすことによって吐出冷媒の過昇
温を防ぐようにしていた。このため、一次側冷媒回路の
冷媒蒸発圧力を最適値に設定できず、二次側冷媒回路の
冷媒凝縮圧力を最適値にで設定きないという問題があっ
た。そして、二次側冷媒回路を冷却運転に最適な条件で
運転できなくなり、エネルギー消費効率(EER)が低
下するという問題があった。
[0008] However, depending on the operation state, there is a case in which the supply of the liquid refrigerant only through the injection passage cannot prevent the temperature of the refrigerant discharged from the compressor from excessively rising in the primary refrigerant circuit. Conventionally, in such a case, the expansion valve of the primary-side refrigerant circuit is opened more than the optimum opening degree, and the amount of circulation of the refrigerant in the primary-side refrigerant circuit is increased to prevent an excessive temperature rise of the discharged refrigerant. For this reason, there is a problem that the refrigerant evaporation pressure of the primary refrigerant circuit cannot be set to the optimum value, and the refrigerant condensation pressure of the secondary refrigerant circuit cannot be set to the optimum value. Then, there is a problem that the secondary refrigerant circuit cannot be operated under the optimum conditions for the cooling operation, and the energy consumption efficiency (EER) is reduced.

【0009】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、一部の二次側冷媒回
路だけを運転する場合においても、二次側冷媒回路の運
転状態を最適条件に維持しつつ、一次側冷媒回路におけ
る吐出冷媒の過昇温を防止することにある。
The present invention has been made in view of the above point, and an object of the present invention is to change the operation state of the secondary refrigerant circuit even when only a part of the secondary refrigerant circuit is operated. An object of the present invention is to prevent the temperature of the refrigerant discharged from the primary refrigerant circuit from excessively rising while maintaining the optimum conditions.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、一次側冷媒回
路の膨張弁について、対応する二次側冷媒回路が運転を
休止している状態でも開度調節を行うようにしたもので
ある。
According to the present invention, the opening of the expansion valve of the primary refrigerant circuit is adjusted even when the operation of the corresponding secondary refrigerant circuit is suspended.

【0011】具体的に、本発明が講じた第1の解決手段
は、一次側圧縮機(21)と、凝縮器(22)と、複数の分
岐通路(5A,5B)を互いに並列に接続して成る蒸発用回
路(5)とが順に接続されて成り、一次冷媒が循環する
閉回路に構成される一方、上記各分岐通路(5A,5B)に
は一次側膨張弁(EV12a,EV12b)と冷媒熱交換器(11a,1
1b)の蒸発部とが順に設けられている一次側冷媒回路
(20)と、二次側圧縮機(31)と、上記各冷媒熱交換器
(11a,11b)の凝縮部と、二次側膨張機構(EV21)と、
蒸発器(50)とが順に接続されて構成され、二次冷媒が
循環すると共に、上記各冷媒熱交換器(11a,11b)にお
いて一次冷媒と二次冷媒とが熱交換する複数の二次側冷
媒回路(3A,3B)とを備える二元冷凍装置を前提として
いる。
Specifically, a first solution taken by the present invention is to connect a primary side compressor (21), a condenser (22), and a plurality of branch passages (5A, 5B) in parallel with each other. And the evaporating circuit (5) is connected in order to form a closed circuit in which the primary refrigerant circulates, while the branch passages (5A, 5B) have primary expansion valves (EV12a, EV12b) and Refrigerant heat exchanger (11a, 1
1b) a primary refrigerant circuit (20) provided in order with an evaporator, a secondary compressor (31), a condenser of each of the refrigerant heat exchangers (11a, 11b), and a secondary Expansion mechanism (EV21),
And a plurality of secondary sides in which the secondary refrigerant circulates and heat exchanges between the primary refrigerant and the secondary refrigerant in each of the refrigerant heat exchangers (11a, 11b) are performed. It is premised on a binary refrigeration apparatus having a refrigerant circuit (3A, 3B).

【0012】そして、上記各二次側冷媒回路(3A,3B)
を運転及び停止制御して二次側冷媒回路(3A,3B)の運
転台数を調節し、冷却能力を制御する能力制御手段(7
1)と、該能力制御手段(71)によって停止した二次側
冷媒回路(3B)に接続された冷媒熱交換器(11b)が設
けられた分岐通路(5B)における停止側の一次側膨張弁
(EV12b)(以下、停止した二次側冷媒回路(3B)に対
応する停止側の一次側膨張弁という)を、一次側圧縮機
(21)の吐出冷媒の温度が所定範囲に維持されるように
開度調節する停止側膨張弁制御手段(72)とを設けるも
のである。
Each of the secondary refrigerant circuits (3A, 3B)
Control of the operation of the secondary refrigerant circuits (3A, 3B) by controlling the operation and stop of the
1) and a refrigerant heat exchanger (11b) connected to the secondary refrigerant circuit (3B) stopped by the capacity control means (71).
Primary expansion valve (EV12b) on the stopped side in the branched passage (5B) (hereinafter referred to as the stopped secondary refrigerant circuit (3B).
A corresponding stop-side primary expansion valve ) is provided with stop-side expansion valve control means (72) for adjusting the opening degree so that the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is maintained within a predetermined range. Things.

【0013】また、本発明が講じた第2の解決手段は、
上記第1の解決手段において、一次側圧縮機(21)の吐
出冷媒の圧力を検出する圧力検出手段(SPH1)と、該一
次側圧縮機(21)の吐出冷媒の温度を検出する温度検出
手段(TDH)とを設ける一方、停止側膨張弁制御手段(7
2)を、圧力検出手段(SPH1)の検出値及び上記温度検
出手段(TDH)の検出値から上記一次側圧縮機(21)の
吐出冷媒の過熱度を導出し、該吐出冷媒の温度及び過熱
度に基づいて停止側の一次側膨張弁(EV12b)の開度を
調節するように構成するものである。
[0013] The second solution taken by the present invention is:
In the first solving means, the pressure detecting means (SPH1) for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the primary compressor (21), and the temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) (TDH) and the stop-side expansion valve control means (7
2) derives the degree of superheat of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) from the detected value of the pressure detecting means (SPH1) and the detected value of the temperature detecting means (TDH), The degree of opening of the stop-side primary expansion valve (EV12b) is adjusted based on the degree.

【0014】−作用− 上記第1の解決手段では、一次側冷媒回路(20)の一次
側圧縮機(21)から吐出された一次冷媒は、凝縮器(2
2)で凝縮して液冷媒となる。該液冷媒は、蒸発用回路
(5)の各分岐通路(5A,5B)に流れ、一次側膨張弁(EV
12a,EV12b)で減圧した後、冷媒熱交換器(11a,11b)に
至る。その後、一次冷媒は、各冷媒熱交換器(11a,11
b)の蒸発部で蒸発してガス冷媒となり、合流した後に
一次側圧縮機(21)に戻り、この循環を繰り返す。ま
た、上記各二次側冷媒回路(3A,3B)においては、二次
側圧縮機(31)から吐出された二次冷媒は、冷媒熱交換
器(11a,11b)の凝縮部で凝縮して液冷媒となる。該液
冷媒は、二次側膨張機構(EV21)で減圧した後、蒸発用
伝熱管(5a,5b)で蒸発してガス冷媒となって二次側圧
縮機(31)に戻り、この循環を繰り返す。そして、上記
各冷媒熱交換器(11a,11b)においては、一次側冷媒回
路(20)の一次冷媒と各二次側冷媒回路(3A,3B)の二
次冷媒とが熱交換し、二次冷媒から一次冷媒への放熱が
行われると共に、上記蒸発器(50)では、二次冷媒が蒸
発して冷却空気を生成し、庫内などを冷却する。
In the first solution, the primary refrigerant discharged from the primary compressor (21) of the primary refrigerant circuit (20) is supplied to the condenser (2).
Condensed in 2) and becomes liquid refrigerant. The liquid refrigerant flows into each branch passage (5A, 5B) of the evaporating circuit (5), and flows through the primary expansion valve (EV).
After the pressure is reduced by 12a, EV12b), it reaches the refrigerant heat exchanger (11a, 11b). Thereafter, the primary refrigerant is supplied to each of the refrigerant heat exchangers (11a, 11a).
After evaporating in the evaporating section of b) to become a gas refrigerant, they merge and return to the primary compressor (21) to repeat this circulation. Further, in each of the secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B), the secondary refrigerant discharged from the secondary-side compressor (31) is condensed in the condensing section of the refrigerant heat exchanger (11a, 11b). It becomes a liquid refrigerant. The liquid refrigerant is decompressed by the secondary expansion mechanism (EV21), and then evaporates in the evaporating heat transfer tubes (5a, 5b) to become gas refrigerant and returns to the secondary compressor (31). repeat. In each of the refrigerant heat exchangers (11a, 11b), the primary refrigerant in the primary refrigerant circuit (20) exchanges heat with the secondary refrigerant in each of the secondary refrigerant circuits (3A, 3B). The heat is released from the refrigerant to the primary refrigerant, and the evaporator (50) evaporates the secondary refrigerant to generate cooling air, thereby cooling the inside of the refrigerator.

【0015】一方、能力制御手段(71)は、上記各二次
側冷媒回路(3A,3B)を運転及び停止制御し、二次側冷
媒回路(3A,3B)の運転台数を変更することによって冷
却能力を増減させる。更に、停止側膨張弁制御手段(7
2)は、上記能力制御手段(71)によって停止した二次
側冷媒回路(3B)に対応する停止側の一次側膨張弁(EV
12b)を開度調節する。これによって、液冷媒の一部
が、停止する二次側冷媒回路(3B)に対応する停止側の
分岐通路(5B)を流れる。そして、適当な量の液冷媒
を、運転継続する二次側冷媒回路(3A)に対応する運転
側の分岐通路(5A)をバイパスして一次側圧縮機(21)
の吸入側に供給する。
On the other hand, the capacity control means (71) controls the operation and stop of each of the secondary refrigerant circuits (3A, 3B) and changes the number of operating secondary refrigerant circuits (3A, 3B). Increase or decrease the cooling capacity. Furthermore, the stop-side expansion valve control means (7
2) The stop-side primary expansion valve (EV) corresponding to the secondary-side refrigerant circuit (3B) stopped by the capacity control means (71).
12b) Adjust the opening. Thereby, a part of the liquid refrigerant flows through the stop-side branch passage (5B) corresponding to the stopped secondary-side refrigerant circuit (3B). Then, an appropriate amount of the liquid refrigerant is bypassed through the operating-side branch passage (5A) corresponding to the secondary-side refrigerant circuit (3A) that continues to operate, and the primary-side compressor (21)
To the suction side of

【0016】また、上記第2の解決手段では、圧力検出
手段(SPH1)が一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の圧力を
検出し、温度検出手段(TDH)が一次側圧縮機(21)の
吐出冷媒の温度を検出する。この圧力検出手段(SPH1)
の検出値及び上記温度検出手段(TDH)の検出値は、停
止側膨張弁制御手段(72)に入力する。
In the second solution, the pressure detecting means (SPH1) detects the pressure of the refrigerant discharged from the primary compressor (21), and the temperature detecting means (TDH) controls the primary compressor (21). The temperature of the discharged refrigerant is detected. This pressure detection means (SPH1)
And the detection value of the temperature detection means (TDH) are input to the stop-side expansion valve control means (72).

【0017】一方、停止側膨張弁制御手段(72)は、上
記両検出手段(SPH1,TDH)の検出値から一次側圧縮機
(21)の吐出冷媒の過熱度を導出する。具体的に、圧力
検出手段(SPH1)の検出圧力における冷媒の飽和温度を
求め、温度検出手段(TDH)の検出温度と求めた冷媒の
飽和温度との差をとって上記吐出冷媒の過熱度を導出す
る。そして、停止側膨張弁制御手段(72)は、上記吐出
冷媒の温度及び過熱度に基づいて上記停止側の一次側膨
張弁(EV12b)の開度を調節する。具体的に、一次側圧
縮機(21)の吐出冷媒の温度が高すぎると上記停止側の
一次側膨張弁(EV12b)を開く方向へ、また該吐出冷媒
の過熱度が所定値よりも低ければ該停止側の一次側膨張
弁(EV12b)を閉じる方向へ制御する。
On the other hand, the stop-side expansion valve control means (72) derives the degree of superheat of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) from the detection values of the two detection means (SPH1, TDH). Specifically, the saturation temperature of the refrigerant at the pressure detected by the pressure detection means (SPH1) is obtained, and the difference between the detection temperature of the temperature detection means (TDH) and the obtained saturation temperature of the refrigerant is calculated to determine the degree of superheat of the discharged refrigerant. Derive. Then, the stop-side expansion valve control means (72) adjusts the opening of the stop-side primary expansion valve (EV12b) based on the temperature and the degree of superheat of the discharged refrigerant. Specifically, if the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is too high, the stop-side primary expansion valve (EV12b) is opened, and if the degree of superheat of the discharged refrigerant is lower than a predetermined value. The stop-side primary expansion valve (EV12b) is controlled to close.

【0018】[0018]

【発明の効果】上記第1の解決手段では、従来は全閉さ
れていた上記停止側の一次側膨張弁(EV12b)について
開度調節を行うようにしている。このため、上記停止側
の分岐通路(5B)を通じて、液冷媒の一部を一次側圧縮
機(21)の吸入側に供給することができる。また、停止
側の一次側膨張弁(EV12b)の開度調節によって、一次
側圧縮機(21)の吸入側に供給する液冷媒量を調節する
ことができる。この結果、上記運転側の分岐通路(5A)
をバイパスして一次側圧縮機(21)の吸入側に適当な量
の液冷媒を供給でき、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の
過昇温を確実に防ぐことができる。
According to the first solution, the opening degree of the stop-side primary expansion valve (EV12b), which is conventionally fully closed, is adjusted. Therefore, a part of the liquid refrigerant can be supplied to the suction side of the primary-side compressor (21) through the stop-side branch passage (5B). Further, the amount of liquid refrigerant supplied to the suction side of the primary compressor (21) can be adjusted by adjusting the opening of the stop-side primary expansion valve (EV12b). As a result, the branch passage on the operation side (5A)
By bypassing this, an appropriate amount of liquid refrigerant can be supplied to the suction side of the primary-side compressor (21), and an excessive rise in the temperature of the refrigerant discharged from the primary-side compressor (21) can be reliably prevented.

【0019】本解決手段では、上記停止側の分岐通路
(5B)を通じて充分な量の液冷媒を一次側圧縮機(21)
の吸入側に供給できる。このため、運転側の一次側膨張
弁(EV12a)については、該運転継続中の二次側冷媒回
路(3A)の運転状態のみを考慮して開度調節することが
できる。つまり、従来のように、一次側圧縮機(21)の
吐出冷媒の温度を考慮して運転側の一次側膨張弁(EV12
a)の開度を最適開度よりも大きくする必要がない。従
って、運転を継続する上記二次側冷媒回路(3A)の運転
状態を最適条件とすることができ、エネルギー消費効率
(EER)を高く維持することが可能となる。
According to the present invention, a sufficient amount of liquid refrigerant is supplied to the primary compressor (21) through the stop-side branch passage (5B).
Can be supplied to the suction side. Therefore, the primary-side expansion valve driving side (EV12a) may be opening adjustment by considering only the operation state of the secondary side refrigerant circuit (3A) in said continuous operation. That is, as in the conventional case, the primary expansion valve (EV12) on the operating side is taken into consideration in consideration of the temperature of refrigerant discharged from the primary compressor (21).
It is not necessary to make the opening of a) larger than the optimum opening. Therefore, the operation state of the secondary-side refrigerant circuit (3A) that continues the operation can be set to the optimal condition, and the energy consumption efficiency (EER) can be maintained high.

【0020】また、場合によっては、上記蒸発用回路
(5)をバイパスして凝縮器(22)の出口側と一次側圧
縮機(21)の吸入側とに接続するいわゆるインジェクシ
ョン通路を省略することもできる。つまり、上記停止側
の分岐通路(5B)のみを通じて一次側圧縮機(21)の吐
出冷媒の過昇温を防ぐのに充分な量の液冷媒を供給でき
る場合は、上記インジェクション通路がなくても上記吐
出冷媒の過昇温を抑制することが可能である。従って、
この様な場合には、一次側冷媒回路(20)を簡素化する
ことができ、コストの削減を図ることができる。
In some cases, a so-called injection passage which bypasses the evaporation circuit (5) and is connected to the outlet side of the condenser (22) and the suction side of the primary compressor (21) may be omitted. Can also. That is, if a sufficient amount of liquid refrigerant can be supplied only through the stop-side branch passage (5B) to prevent the refrigerant discharged from the primary compressor (21) from excessively rising in temperature, the injection passage is not required. It is possible to suppress the excessive rise in the temperature of the discharged refrigerant. Therefore,
In such a case, the primary refrigerant circuit (20) can be simplified, and the cost can be reduced.

【0021】また、上記第2の解決手段では、一次側圧
縮機(21)の吐出冷媒の温度に基づいて上記停止側の
次側膨張弁(EV12b)の開度を調節している。このた
め、上記停止側の分岐通路(5B)を通じて凝縮器(22)
から一次側圧縮機(21)の吐出側に最適量の冷媒を供給
することができ、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の過昇
温を確実に防止することができる。また、一次側圧縮機
(21)の吐出冷媒の過熱度をも考慮して一次側膨張弁
(EV12b)の開度を調節している。このため、一次側圧
縮機(21)の吸入冷媒が過度に湿り状態となるのを防ぐ
ことができ、液バックによる一次側圧縮機(21)のトラ
ブル等を確実に防ぐことができる。従って、一次側冷媒
回路(20)のトラブルを招くことなく一次側圧縮機(2
1)の吐出冷媒の過昇温を確実に防止でき、一次側冷媒
回路(20)を安定して運転することができる。
In the second solution, the opening degree of the stop-side primary expansion valve (EV12b) is adjusted based on the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21). ing. Therefore, the condenser (22) passes through the stop-side branch passage (5B).
Thus, the optimum amount of refrigerant can be supplied to the discharge side of the primary-side compressor (21), and an excessive temperature rise of the refrigerant discharged from the primary-side compressor (21) can be reliably prevented. In addition, the opening of the primary expansion valve (EV12b) is adjusted in consideration of the degree of superheat of the refrigerant discharged from the primary compressor (21). For this reason, it is possible to prevent the refrigerant sucked into the primary compressor (21) from becoming excessively wet, and it is possible to reliably prevent troubles of the primary compressor (21) due to liquid back. Therefore, the primary compressor (2) can be used without causing trouble in the primary refrigerant circuit (20).
Excessive temperature rise of the refrigerant discharged in 1) can be reliably prevented, and the primary refrigerant circuit (20) can be operated stably.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】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。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0023】図1及び図2に示すように、二元冷凍装置
(10)は、冷蔵庫又は冷凍庫を冷却するものであって、
室外ユニット(1A)とカスケードユニット(1B)とクー
リングユニット(1C)とを備えている。この各ユニット
(1A,1B,1C)は、図示しないが、それぞれ所定のケーシ
ングに構成機器を収納して形成されている。そして、該
室外ユニット(1A)とカスケードユニット(1B)の一部
とによって一次側冷媒回路(20)が構成されている。ま
た、上記カスケードユニット(1B)とクーリングユニッ
ト(1C)とに亘って、2つの二次側冷媒回路(3A,3B)
が構成されている。更に、上記クーリングユニット(1
C)には、図示しないが、庫内温度を検出する庫内温度
センサが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the binary refrigeration system (10) cools a refrigerator or a freezer.
An outdoor unit (1A), a cascade unit (1B), and a cooling unit (1C) are provided. Although not shown, each of the units (1A, 1B, 1C) is formed by housing a component device in a predetermined casing. The outdoor unit (1A) and a part of the cascade unit (1B) constitute a primary refrigerant circuit (20). In addition, the two secondary refrigerant circuits (3A, 3B) extend over the cascade unit (1B) and the cooling unit (1C).
Is configured. In addition, the cooling unit (1
In C), a not-shown inside temperature sensor for detecting the inside temperature is provided.

【0024】−冷媒回路の構成− 上記一次側冷媒回路(20)は、冷媒循環方向を正サイク
ルと逆サイクルとに切り換えて可逆運転可能に構成され
ている。そして、該一次側冷媒回路(20)は、一次側圧
縮機(21)と凝縮器(22)と蒸発用回路(5)とを備え
ている。また、上記室外ユニット(1A)には、図示しな
いが、ファンモータで駆動される室外ファンが設けら
れ、該室外ファンによって上記凝縮器(22)に風を送る
ようにしている。
-Configuration of Refrigerant Circuit- The primary-side refrigerant circuit (20) is configured to be capable of reversible operation by switching the refrigerant circulation direction between a forward cycle and a reverse cycle. The primary refrigerant circuit (20) includes a primary compressor (21), a condenser (22), and an evaporation circuit (5). Although not shown, the outdoor unit (1A) is provided with an outdoor fan driven by a fan motor, and the outdoor fan sends air to the condenser (22).

【0025】上記一次側圧縮機(21)の吐出側には第1
ガス配管(40)が接続され、吸込側に第2ガス配管(4
1)が接続されている。該第1ガス配管(40)は、一次
側圧縮機(21)から油分離器(23)と四路切換弁(24)
とを順に接続し、上記凝縮器(22)の一端に接続されて
いる。上記凝縮器(22)の他端には液配管(42)の一端
が接続される一方、該液配管(42)の他端は、上記蒸発
用回路(5)に接続されている。
The primary side compressor (21) has a first compressor on the discharge side.
The gas pipe (40) is connected, and the second gas pipe (4
1) is connected. The first gas pipe (40) is connected from the primary compressor (21) to the oil separator (23) and the four-way switching valve (24).
Are sequentially connected, and are connected to one end of the condenser (22). One end of a liquid pipe (42) is connected to the other end of the condenser (22), and the other end of the liquid pipe (42) is connected to the evaporation circuit (5).

【0026】上記蒸発用回路(5)は、分岐通路である
第1分岐通路(5A)及び第2分岐通路(5B)を互いに並
列に接続して構成されている。該各通路(5A,5B)に
は、上記液配管(42)が接続する一端から他端に向かっ
て順に、一次側電動膨張弁(EV12a,EV12b)と冷媒熱交
換器(11a,11b)の蒸発部とがそれぞれ設けられてい
る。具体的に、第1分岐通路(5A)には第1一次側電動
膨張弁(EV12a)と第1冷媒熱交換器(11a)の蒸発部と
がそれぞれ設けられ、第2分岐通路(5B)には第2一次
側電動膨張弁(EV12b)と第2冷媒熱交換器(11b)の蒸
発部とがそれぞれ設けられている。
The evaporating circuit (5) is configured by connecting a first branch passage (5A) and a second branch passage (5B), which are branch passages, in parallel with each other. In each of the passages (5A, 5B), in order from one end where the liquid pipe (42) is connected to the other end, the primary electric expansion valves (EV12a, EV12b) and the refrigerant heat exchangers (11a, 11b) are connected. An evaporator is provided. Specifically, the first branch passage (5A) is provided with a first primary-side electric expansion valve (EV12a) and an evaporator of the first refrigerant heat exchanger (11a), respectively, and is provided in the second branch passage (5B). Is provided with a second primary-side electric expansion valve (EV12b) and an evaporator of the second refrigerant heat exchanger (11b).

【0027】上記第2ガス配管(41)は、一次側圧縮機
(21)からアキュムレータ(26)と四路切換弁(24)と
を順に接続する一方、上記蒸発用回路(5)に接続され
ている。具体的に、該第2ガス配管(41)は、上記第1
及び第2分岐通路(5A,5B)の冷媒熱交換器(11a,11b)
側に接続されている。つまり、上記第1及び第2冷媒熱
交換器(11a,11b)の蒸発部は、一次側冷媒回路(20)
において互いに並列に接続されている。尚、上記蒸発用
回路(5)は、カスケードユニット(1B)に設けられて
いる。
The second gas pipe (41) connects the accumulator (26) and the four-way switching valve (24) in order from the primary compressor (21), and is connected to the evaporation circuit (5). ing. Specifically, the second gas pipe (41) is connected to the first gas pipe (41).
And the refrigerant heat exchangers (11a, 11b) in the second branch passages (5A, 5B)
Connected to the side. That is, the evaporator of the first and second refrigerant heat exchangers (11a, 11b) is connected to the primary refrigerant circuit (20).
Are connected in parallel with each other. The evaporating circuit (5) is provided in the cascade unit (1B).

【0028】上記第1ガス配管(40)とレシーバ(25)
との間には、ガス通路(43)が接続されている。該ガス
通路(43)の一端は、第1ガス配管(40)における四路
切換弁(24)と凝縮器(22)との間に接続され、他端
は、レシーバ(25)の上部に接続されている。そして、
上記ガス通路(43)は、開閉弁(SV)が設けられ、冷却
運転時の高圧制御とデフロスト運転時のガス抜きとを行
うように構成されている。
The first gas pipe (40) and the receiver (25)
A gas passage (43) is connected between the two. One end of the gas passage (43) is connected between the four-way switching valve (24) and the condenser (22) in the first gas pipe (40), and the other end is connected to the upper part of the receiver (25). Have been. And
The gas passage (43) is provided with an on-off valve (SV), and is configured to perform high-pressure control during a cooling operation and venting during a defrost operation.

【0029】上記油分離器(23)と一次側圧縮機(21)
の吸込側との間には、キャピラリチューブ(CP)を備え
た油戻し通路(44)が接続されている。上記一次側圧縮
機(21)の吐出側と吸込側との間には、キャピラリチュ
ーブ(CP)と開閉弁(SV)とを備えた一次側圧縮機(2
1)のアンロード通路(45)が接続され、該アンロード
通路(45)の途中は一次側圧縮機(21)に接続されてい
る。
The oil separator (23) and the primary compressor (21)
An oil return passage (44) having a capillary tube (CP) is connected between the oil return side and the suction side. Between the discharge side and the suction side of the primary compressor (21), a primary compressor (2) having a capillary tube (CP) and an on-off valve (SV) is provided.
The unload passage (45) of 1) is connected, and the middle of the unload passage (45) is connected to the primary compressor (21).

【0030】また、上記一次側圧縮機(21)の吐出側の
第1ガス配管(40)には、高圧冷媒圧力を検出する高圧
圧力センサ(SPH1)と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定
の高圧値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器
(HPS1)とが設けられている。この高圧圧力センサ(SP
H1)は、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の圧力を検出す
る圧力検出手段に構成されている。また、上記一次側圧
縮機(21)の吸込側の第2ガス配管(41)には、低圧冷
媒圧力を検出する低圧圧力センサ(SPL1)が設けられて
いる。
The first gas pipe (40) on the discharge side of the primary compressor (21) has a high-pressure pressure sensor (SPH1) for detecting the high-pressure refrigerant pressure, and a predetermined pressure when the high-pressure refrigerant pressure rises excessively. And a high pressure switch (HPS1) that outputs an off signal when the high pressure value is reached. This high pressure sensor (SP
H1) is configured as pressure detecting means for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the primary compressor (21). Further, a low pressure sensor (SPL1) for detecting low pressure refrigerant pressure is provided in the second gas pipe (41) on the suction side of the primary compressor (21).

【0031】更に、上記第1ガス配管(40)には、一次
側圧縮機(21)への接続部近傍に位置して吐出管温度セ
ンサ(TDH)が取り付けられている。この第1ガス配管
(40)における一次側圧縮機(21)への接続部近傍で
は、該一次側圧縮機(21)から吐出された直後のガス冷
媒が第1ガス配管(40)内を流れている。従って、上記
接続部における第1ガス配管(40)の温度は一次側圧縮
機(21)の吐出冷媒の温度とほぼ等しく、上記吐出管温
度センサ(TDH)は吐出冷媒の温度を検出する温度検出
手段に構成されている。
Further, a discharge pipe temperature sensor (TDH) is attached to the first gas pipe (40) near the connection to the primary compressor (21). In the vicinity of the connection of the first gas pipe (40) to the primary compressor (21), the gas refrigerant immediately after being discharged from the primary compressor (21) flows through the first gas pipe (40). ing. Therefore, the temperature of the first gas pipe (40) at the connection is substantially equal to the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21), and the discharge pipe temperature sensor (TDH) detects the temperature of the discharged refrigerant. Means.

【0032】一方、第1回路(3A)は、冷媒循環方向が
正サイクルと逆サイクルとに切り換えて可逆運転可能に
構成されている。そして、該第1回路(3A)は、二次側
圧縮機(31)と第1冷媒熱交換器(11a)の凝縮部と蒸
発用伝熱管(5a)とを備えている。
On the other hand, the first circuit (3A) is configured to be capable of reversible operation by switching the refrigerant circulation direction between a forward cycle and a reverse cycle. The first circuit (3A) includes a secondary compressor (31), a condensing section of the first refrigerant heat exchanger (11a), and a heat transfer tube for evaporation (5a).

【0033】上記二次側圧縮機(31)の吐出側は、第1
ガス配管(60)によって油分離器(32)と四路切換弁
(33)とを介して第1冷媒熱交換器(11a)における凝
縮部の一端に接続されている。また、二次側圧縮機(3
1)と油分離器(32)の間の第1ガス配管(60)には、
図示しないが、吐出管温度センサが取り付けられてい
る。上記凝縮部の他端は、液配管(61)によって逆止弁
(CV)とレシーバ(34)と二次側膨張機構である二次側
膨張弁(EV21)とを介して蒸発用伝熱管(5a)の一端に
接続されている。該蒸発用伝熱管(5a)の他端は、第2
ガス配管(62)によって逆止弁(CV)と四路切換弁(3
3)とアキュムレータ(35)とを介して二次側圧縮機(3
1)の吸込側に接続されている。
The discharge side of the secondary compressor (31) is
A gas pipe (60) is connected to one end of a condenser in the first refrigerant heat exchanger (11a) via an oil separator (32) and a four-way switching valve (33). In addition, the secondary compressor (3
In the first gas pipe (60) between 1) and the oil separator (32),
Although not shown, a discharge pipe temperature sensor is attached. The other end of the condensing section is connected to the heat transfer pipe for evaporation (CV), a receiver (34), and a secondary expansion valve (EV21) as a secondary expansion mechanism by a liquid pipe (61). 5a). The other end of the evaporation heat transfer tube (5a) is
Check valve (CV) and four-way selector valve (3
(3) and the secondary compressor (3) through the accumulator (35)
1) Connected to the suction side.

【0034】上記第1冷媒熱交換器(11a)は、一次側
冷媒回路(20)の蒸発部と第1回路(3A)の凝縮部とを
有するカスケードコンデンサであって、プレート形熱交
換器によって構成されている。そして、この第1冷媒熱
交換器(11a)では、第1回路(3A)の冷媒と一次側冷
媒回路(20)の冷媒とが熱交換を行い、第1回路(3A)
の冷媒が放熱して凝縮する一方、一次側冷媒回路(20)
の冷媒が吸熱して蒸発する。
The first refrigerant heat exchanger (11a) is a cascade condenser having an evaporator of the primary refrigerant circuit (20) and a condenser of the first circuit (3A). It is configured. In the first refrigerant heat exchanger (11a), the refrigerant in the first circuit (3A) exchanges heat with the refrigerant in the primary refrigerant circuit (20), and the first circuit (3A)
Refrigerant dissipates heat and condenses, while the primary refrigerant circuit (20)
Refrigerant absorbs heat and evaporates.

【0035】尚、上記二次側膨張弁(EV21)は、感温式
膨張弁であって、感温筒(TS)が蒸発用伝熱管(5a)の
出口側の第2ガス配管(62)に設けられている。
The secondary expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and the temperature-sensitive cylinder (TS) is connected to the second gas pipe (62) on the outlet side of the evaporation heat transfer tube (5a). It is provided in.

【0036】上記第1回路(3A)は、逆サイクルのデフ
ロスト運転を行うように構成されているので、ドレンパ
ン通路(63)とガスバイパス通路(64)と減圧通路(6
5)とを備えている。該ドレンパン通路(63)は、第2
ガス配管(62)における逆止弁(CV)の両端部に接続さ
れ、ドレンパンヒータ(6a)と逆止弁(CV)とが設けら
れ、二次側圧縮機(31)の吐出冷媒(ホットガス)が流
れるように構成されている。
Since the first circuit (3A) is configured to perform a reverse cycle defrost operation, a drain pan passage (63), a gas bypass passage (64), and a pressure reduction passage (6) are provided.
5). The drain pan passage (63) is
Connected to both ends of the check valve (CV) in the gas pipe (62), a drain pan heater (6a) and a check valve (CV) are provided, and the refrigerant (hot gas) discharged from the secondary compressor (31) ) Is configured to flow.

【0037】上記ガスバイパス通路(64)は、液配管
(61)における二次側膨張弁(EV21)の両端に接続さ
れ、逆止弁(CV)を備え、デフロスト運転時に液冷媒が
二次側膨張弁(EV21)をバイパスするように構成されて
いる。
The gas bypass passage (64) is connected to both ends of the secondary expansion valve (EV21) in the liquid pipe (61), has a check valve (CV), and allows the liquid refrigerant to flow through the secondary side during defrost operation. It is configured to bypass the expansion valve (EV21).

【0038】上記減圧通路(65)は、液配管(61)にお
ける逆止弁(CV)の両端に接続され、開閉弁(SV)とデ
フロスト用膨張弁(EV22)とを備え、デフロスト運転時
に液冷媒を減圧するように構成されている。尚、上記デ
フロスト用膨張弁(EV22)は、感温式膨張弁であって、
感温筒が第2ガス配管(62)におけるアキュムレータ
(35)の上流側に設けられている。
The pressure reducing passage (65) is connected to both ends of the check valve (CV) in the liquid pipe (61), and includes an on-off valve (SV) and an expansion valve for defrost (EV22). It is configured to depressurize the refrigerant. The expansion valve for defrost (EV22) is a temperature-sensitive expansion valve,
A temperature sensing cylinder is provided in the second gas pipe (62) upstream of the accumulator (35).

【0039】また、上記レシーバ(34)の上部には、ガ
ス抜き通路(66)の一端が接続されている。該ガス抜き
通路(66)は、開閉弁(SV)とキャピラリチューブ(C
P)とを備え、他端が、第2ガス配管(62)におけるア
キュムレータ(35)の上流側に接続されている。
An upper end of the receiver (34) is connected to one end of a gas vent passage (66). The gas vent passage (66) is provided with an on-off valve (SV) and a capillary tube (C
P), and the other end is connected to the second gas pipe (62) on the upstream side of the accumulator (35).

【0040】上記油分離器(32)と二次側圧縮機(31)
の吸込側との間には、キャピラリチューブ(CP)を備え
た油戻し通路(67)が接続されている。
The oil separator (32) and the secondary compressor (31)
An oil return passage (67) having a capillary tube (CP) is connected between the oil return side and the suction side.

【0041】また、上記二次側圧縮機(31)の吐出側の
第1ガス配管(60)には、高圧冷媒圧力を検出する高圧
圧力センサ(SPH2)と、高圧冷媒圧力が過上昇して所定
の高圧値になるとオフ信号を出力する高圧圧力開閉器
(HPS2)とが設けられている。また、上記二次側圧縮機
(31)の吸込側の第2ガス配管(62)には、低圧冷媒圧
力を検出する低圧圧力センサ(SPL2)が設けられてい
る。
In the first gas pipe (60) on the discharge side of the secondary compressor (31), a high-pressure pressure sensor (SPH2) for detecting high-pressure refrigerant pressure and a high-pressure refrigerant pressure A high pressure switch (HPS2) that outputs an off signal when a predetermined high pressure value is reached is provided. Further, a low-pressure pressure sensor (SPL2) for detecting a low-pressure refrigerant pressure is provided in the second gas pipe (62) on the suction side of the secondary compressor (31).

【0042】第2回路(3B)は、第1回路(3A)とほぼ
同様な構成であるが、デフロスト運転は行わず、冷却運
転のみを行うように構成されている。該第2回路(3B)
は、第1回路(3A)における四路切換弁(24)を備え
ず、その上、ドレンパン通路(63)とガスバイパス通路
(64)と減圧通路(65)とが設けられていない。つま
り、上記第2回路(3B)は、二次側圧縮機(31)と第2
冷媒熱交換器(11b)の凝縮部とレシーバ(34)と二次
側膨張弁(EV21)と蒸発用伝熱管(5b)とアキュムレー
タ(35)とが第1ガス配管(60)と液配管(61)と第2
ガス配管(62)とによって順に接続されて構成されてい
る。上記第2冷媒熱交換器(11b)の凝縮部は第2回路
(3B)の凝縮器を構成している。尚、上記第2回路(3
B)にも、上記第1回路(3A)と同様に、吐出管温度セ
ンサ、高圧圧力センサ(SPH1)、低圧圧力センサ(SPL
1)及び高圧圧力開閉器(HPS1)が所定の位置に設けら
れている。
The second circuit (3B) has substantially the same configuration as the first circuit (3A), but is configured to perform only the cooling operation without performing the defrost operation. The second circuit (3B)
Does not include the four-way switching valve (24) in the first circuit (3A), and further does not provide the drain pan passage (63), the gas bypass passage (64), and the pressure reducing passage (65). That is, the second circuit (3B) is connected to the secondary compressor (31) and the second circuit (3B).
The condenser section of the refrigerant heat exchanger (11b), the receiver (34), the secondary expansion valve (EV21), the evaporative heat transfer tube (5b), and the accumulator (35) are composed of a first gas pipe (60) and a liquid pipe ( 61) and the second
They are sequentially connected by a gas pipe (62). The condenser of the second refrigerant heat exchanger (11b) constitutes a condenser of the second circuit (3B). The second circuit (3
Similarly to the first circuit (3A), the discharge pipe temperature sensor, the high pressure sensor (SPH1), and the low pressure sensor (SPL)
1) and a high pressure switch (HPS1) are provided at predetermined positions.

【0043】上記二次側膨張弁(EV21)は、感温式膨張
弁であって、感温筒が蒸発用伝熱管(5b)の出口側の第
2ガス配管(62)に設けられている。また、上記第2冷
媒熱交換器(11b)は、一次側冷媒回路(20)の蒸発部
と第2回路(3B)の凝縮部とを有するカスケードコンデ
ンサであって、プレート形熱交換器によって構成されて
いる。そして、この第2冷媒熱交換器(11b)は、第2
回路(3B)の冷媒と一次側冷媒回路(20)の冷媒とが熱
交換を行い、第2回路(3B)の冷媒が放熱して凝縮する
一方、一次側冷媒回路(20)の冷媒が吸熱して蒸発す
る。
The secondary expansion valve (EV21) is a temperature-sensitive expansion valve, and a temperature-sensitive cylinder is provided in the second gas pipe (62) on the outlet side of the heat transfer tube (5b) for evaporation. . The second refrigerant heat exchanger (11b) is a cascade condenser having an evaporator of the primary refrigerant circuit (20) and a condenser of the second circuit (3B), and is constituted by a plate-type heat exchanger. Have been. The second refrigerant heat exchanger (11b)
The refrigerant in the circuit (3B) exchanges heat with the refrigerant in the primary refrigerant circuit (20), and the refrigerant in the second circuit (3B) releases heat and condenses, while the refrigerant in the primary refrigerant circuit (20) absorbs heat. And evaporate.

【0044】上記両二次側冷媒回路(3A,3B)における
蒸発用伝熱管(5a,5b)は、1つの蒸発器(50)に構成
されており、蒸発器(50)において、両二次側冷媒回路
(3A,3B)の冷媒と冷蔵庫内又は冷凍庫内の空気とを熱
交換させている。そして、上記蒸発器(50)、二次側膨
張弁(EV21)及びドレンパン通路(63)がクーリングユ
ニット(1C)に設けられる一方、他の二次側圧縮機(3
1)などが上記カスケードユニット(1B)に設けられて
いる。また、上記クーリングユニット(1C)には、図示
しないが、ファンモータで駆動される庫内ファンが設け
られ、該庫内ファンによって上記蒸発器(50)に庫内空
気を送るようにしている。
The evaporating heat transfer tubes (5a, 5b) in the two secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) are constituted by one evaporator (50). The refrigerant in the side refrigerant circuit (3A, 3B) exchanges heat with the air in the refrigerator or the freezer. The evaporator (50), the secondary expansion valve (EV21) and the drain pan passage (63) are provided in the cooling unit (1C), while the other secondary compressor (3
1) and the like are provided in the cascade unit (1B). Although not shown, the cooling unit (1C) is provided with an in-compartment fan driven by a fan motor, and the in-compartment fan sends the in-compartment air to the evaporator (50).

【0045】−コントローラの構成− 本実施形態の二元冷凍装置(10)は、図1に示すよう
に、本発明の特徴とするコントローラ(70)を備えてい
る。そして、このコントローラ(70)は、能力制御手段
(71)と、停止側膨張弁制御手段(72)とを備えてい
る。
-Configuration of Controller- As shown in FIG. 1, the binary refrigeration apparatus (10) of the present embodiment includes a controller (70) which is a feature of the present invention. The controller (70) includes a capacity control unit (71) and a stop-side expansion valve control unit (72).

【0046】上記能力制御手段(71)には、上記庫内温
度センサが検出する庫内温度と、庫内の設定温度とが入
力されている。そして、該能力制御手段(71)は、庫内
温度の測定値と設定値とに基づいて、運転する二次側冷
媒回路(3A,3B)の数を変更して二元冷凍装置(10)の
冷凍能力を調節するように構成されている。つまり、低
能力で運転する場合には、二次側冷媒回路(3A,3B)の
うち、第2回路(3B)を停止して第1回路(3A)だけを
運転するように構成されている。また、それでも冷凍能
力が過剰な場合は、第1回路(3A)も停止して、冷却運
転を停止するように構成されている。
The internal temperature detected by the internal temperature sensor and a set internal temperature are input to the capacity control means (71). Then, the capacity control means (71) changes the number of operating secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) based on the measured value and the set value of the internal temperature, and The refrigeration capacity is adjusted. That is, when operating at low capacity, the second circuit (3B) of the secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) is stopped and only the first circuit (3A) is operated. . Further, if the refrigerating capacity is still excessive, the first circuit (3A) is also stopped, and the cooling operation is stopped.

【0047】上記停止側膨張弁制御手段(72)には、上
記一次側冷媒回路(20)に設けられた高圧圧力センサ
(SPH1)及び吐出管温度センサ(TDH)の検出値が、そ
れぞれ入力されている。そして、停止側膨張弁制御手段
(72)は、上記両センサ(SPH1,TDH)の検出値から一次
側圧縮機(21)の吐出冷媒の過熱度を導出する一方、該
吐出冷媒の温度及び過熱度に基づいて、上記能力制御手
段(71)によって第2回路(3B)が停止した際に、該第
2回路(3B)に対応する第2一次側膨張弁(つまり、能
力制御手段(71)によって停止した第2回路(3B)に接
続された冷媒熱交換器(11b)が設けられた分岐通路(5
B)における停止側の一次側膨張弁)(EV12b)の開度を
調節するように構成されている。
The stop-side expansion valve control means (72) receives the detection values of the high-pressure pressure sensor (SPH1) and the discharge pipe temperature sensor (TDH) provided in the primary-side refrigerant circuit (20), respectively. ing. The stop-side expansion valve control means (72) derives the degree of superheat of the refrigerant discharged from the primary-side compressor (21) from the detection values of the two sensors (SPH1, TDH), while determining the temperature and superheat of the discharged refrigerant. When the second circuit (3B) is stopped by the capacity control means (71) based on the degree, the second primary expansion valve (that is, the capacity ) corresponding to the second circuit (3B)
Connects to the second circuit (3B) stopped by the force control means (71).
The branch passage (5) provided with the connected refrigerant heat exchanger (11b)
It is configured to adjust the opening of the stop-side primary expansion valve (EV) in (B).

【0048】具体的に、停止側膨張弁制御手段(72)
は、先ず、上記高圧圧力センサ(SPH1)の検出圧力にお
ける冷媒の飽和温度を求め、上記吐出管温度センサ(TD
H)の検出温度と求めた冷媒の飽和温度との差をとって
上記吐出冷媒の過熱度を導出する。そして、停止側膨張
弁制御手段(72)は、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の
温度が高すぎると第2一次側膨張弁(EV12b)を開く方
向へ制御すると共に、該吐出冷媒の過熱度が所定値より
も低ければ第2一次側膨張弁(EV12b)を閉じる方向へ
制御する。
Specifically, the stop-side expansion valve control means (72)
First, the saturation temperature of the refrigerant at the detection pressure of the high-pressure pressure sensor (SPH1) is determined, and the discharge pipe temperature sensor (TD
The superheat degree of the discharged refrigerant is derived by taking the difference between the detected temperature of H) and the obtained saturation temperature of the refrigerant. When the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is too high, the stop-side expansion valve control means (72) controls the second primary expansion valve (EV12b) to open, and controls the discharged refrigerant. If the degree of superheat is lower than a predetermined value, control is performed to close the second primary expansion valve (EV12b).

【0049】−二元冷凍装置の運転動作− 次に、上述した二元冷凍装置(10)の運転動作について
説明する。
-Operation of Binary Refrigeration Unit- Next, the operation of the binary refrigeration unit (10) will be described.

【0050】先ず、冷却運転を行う場合、一次側冷媒回
路(20)の一次側圧縮機(21)及び各二次側冷媒回路
(3A,3B)の圧縮機(31,31)を共に駆動する。この状態
において、上記一次側冷媒回路(20)では、四路切換弁
(24)を図1の実線に切り換える一方、デフロスト用電
動膨張弁(EV11)を全開とし、第1及び第2一次側電動
膨張弁(EV12a,EV12b)を開度制御する。
First, when performing the cooling operation, both the primary compressor (21) of the primary refrigerant circuit (20) and the compressors (31, 31) of the respective secondary refrigerant circuits (3A, 3B) are driven. . In this state, in the primary-side refrigerant circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the solid line in FIG. 1, the electric expansion valve for defrost (EV11) is fully opened, and the first and second primary-side electric circuits are switched. Controls the opening of the expansion valves (EV12a, EV12b).

【0051】上記一次側冷媒回路(20)の一次側圧縮機
(21)から吐出した一次冷媒は、凝縮器(22)で凝縮し
て液冷媒となり、カスケードユニット(1B)に流れる。
そして、上記液冷媒は、第1分岐通路(5A)と第2分岐
通路(5B)とに分かれ、各一次側電動膨張弁(EV12a,EV
12b)で減圧した後に、各冷媒熱交換器(11a,11b)の蒸
発部で蒸発する。その後、このガス冷媒は、合流して第
2ガス配管(41)を流れて一次側圧縮機(21)に戻り、
この循環を繰り返す。
The primary refrigerant discharged from the primary compressor (21) of the primary refrigerant circuit (20) is condensed in the condenser (22) to become a liquid refrigerant and flows to the cascade unit (1B).
The liquid refrigerant is divided into a first branch passage (5A) and a second branch passage (5B), and the primary-side electric expansion valves (EV12a, EV12
After the pressure is reduced in 12b), the refrigerant evaporates in the evaporating section of each heat exchanger (11a, 11b). Thereafter, the gas refrigerant merges, flows through the second gas pipe (41), returns to the primary compressor (21),
This cycle is repeated.

【0052】一方、第1回路(3A)では、四路切換弁
(33)を図2の実線に切り換える一方、デフロスト用膨
張弁(EV22)を全閉とし、二次側膨張弁(EV21)を過熱
度制御する。また、第2回路(3B)では、二次側膨張弁
(EV21)を過熱度制御する。
On the other hand, in the first circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the solid line in FIG. 2, the defrost expansion valve (EV22) is fully closed, and the secondary expansion valve (EV21) is closed. Control the degree of superheat. In the second circuit (3B), the degree of superheat of the secondary expansion valve (EV21) is controlled.

【0053】上記両二次側冷媒回路(3A,3B)におい
て、圧縮機(31,31)から吐出した二次冷媒は、両冷媒
熱交換器(11a,11b)の凝縮部で凝縮して液冷媒とな
り、この液冷媒は、二次側膨張弁(EV21)で減圧した後
に、蒸発用伝熱管(5a,5b)で蒸発する。その後、この
ガス冷媒が蒸発用伝熱管(5a,5b)から圧縮機(31,31)
に戻り、この循環を繰り返す。
In the two secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B), the secondary refrigerant discharged from the compressors (31, 31) is condensed in the condensing sections of the two refrigerant heat exchangers (11a, 11b). After becoming a refrigerant, the liquid refrigerant is decompressed by the secondary expansion valve (EV21), and then evaporates in the evaporating heat transfer tubes (5a, 5b). Then, this gas refrigerant is transferred from the heat transfer tubes for evaporation (5a, 5b) to the compressor (31, 31).
And repeat this cycle.

【0054】そして、上記各冷媒熱交換器(11a,11b)
においては、一次冷媒と二次冷媒とが熱交換し、二次側
冷媒回路(3A,3B)の二次冷媒が冷却されて凝縮する。
一方、上記蒸発器(50)では、二次冷媒が蒸発して冷却
空気を生成し、庫内を冷却する。
The refrigerant heat exchangers (11a, 11b)
In, the primary refrigerant and the secondary refrigerant exchange heat, and the secondary refrigerant in the secondary refrigerant circuit (3A, 3B) is cooled and condensed.
On the other hand, in the evaporator (50), the secondary refrigerant evaporates to generate cooling air, thereby cooling the inside of the refrigerator.

【0055】また、上記二元冷凍装置(10)は、デフロ
スト運転を行う。このデフロスト運転は、冷蔵運転時に
は6時間毎に行い、冷凍運転時は12時間毎に行われ
る。上記デフロスト運転は、第2回路(3B)の運転を停
止する一方、第1回路(3A)と一次側冷媒回路(20)と
の冷媒循環方向を逆サイクルにして行われる。
The binary refrigeration system (10) performs a defrost operation. This defrost operation is performed every 6 hours during the refrigeration operation and every 12 hours during the freezing operation. The defrosting operation is performed by stopping the operation of the second circuit (3B) and reversing the circulation direction of the refrigerant between the first circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20).

【0056】具体的に、第1回路(3A)では、四路切換
弁(33)を図2の破線に切り換える一方、デフロスト用
膨張弁(EV22)を過熱度制御し、二次側膨張弁(EV21)
を全閉にする。
More specifically, in the first circuit (3A), the four-way switching valve (33) is switched to the dashed line in FIG. 2, while the defrost expansion valve (EV22) is superheated and the secondary expansion valve (EV) is controlled. EV21)
Is fully closed.

【0057】上記二次側圧縮機(31)から吐出した二次
冷媒は、四路切換弁(33)を経てドレンパン通路(63)
を通り、ドレンパンヒータ(6a)でドレンパンを加熱す
る。続いて、上記二次冷媒は、蒸発用伝熱管(5a)を流
れて蒸発器(50)を加熱し、該蒸発器(50)の着霜を融
解する。その後、上記蒸発用伝熱管(5a)を流れた二次
冷媒は、ガスバイパス通路(64)を流れ、レシーバ(3
4)を経て減圧通路(65)を流れ、デフロスト用膨張弁
(EV22)で減圧する。続いて、上記二次冷媒は、第1冷
媒熱交換器(11a)の凝縮部で蒸発して、四路切換弁(3
3)及びアキュムレータ(35)を経て二次側圧縮機(3
1)に戻り、この循環を繰り返す。
The secondary refrigerant discharged from the secondary-side compressor (31) passes through a four-way switching valve (33) to a drain pan passage (63).
And the drain pan is heated by the drain pan heater (6a). Subsequently, the secondary refrigerant flows through the evaporator heat transfer tube (5a) to heat the evaporator (50), thereby melting the frost on the evaporator (50). Thereafter, the secondary refrigerant flowing through the evaporating heat transfer tube (5a) flows through the gas bypass passage (64), and flows into the receiver (3).
After passing through 4), it flows through the pressure reducing passage (65), and the pressure is reduced by the defrost expansion valve (EV22). Subsequently, the secondary refrigerant evaporates in the condensing section of the first refrigerant heat exchanger (11a), and the four-way switching valve (3
3) and the secondary compressor (3
Return to 1) and repeat this cycle.

【0058】一方、上記一次側冷媒回路(20)では、四
路切換弁(24)を図1の破線に切り換える一方、デフロ
スト用電動膨張弁(EV11)を開度制御し、第1及び第2
一次側電動膨張弁(EV12a,EV12b)を全開にする。
On the other hand, in the primary refrigerant circuit (20), the four-way switching valve (24) is switched to the dashed line in FIG. 1, while the opening of the electric defrosting expansion valve (EV11) is controlled, and the first and second valves are switched.
Fully open the primary electric expansion valves (EV12a, EV12b).

【0059】上記一次側圧縮機(21)から吐出した一次
冷媒は、四路切換弁(24)を経て第1冷媒熱交換器(11
a)の蒸発部に流れ、第1回路(3A)の二次冷媒を加熱
して凝縮する。その後、上記第1冷媒熱交換器(11a)
の蒸発部を流れた一次冷媒は、レシーバ(25)を経てデ
フロスト用電動膨張弁(EV11)で減圧する。続いて、上
記一次冷媒は、凝縮器(22)で蒸発して、四路切換弁
(24)及びアキュムレータ(26)を経て一次側圧縮機
(21)に戻り、この循環を繰り返す。
The primary refrigerant discharged from the primary compressor (21) passes through the four-way switching valve (24) to the first refrigerant heat exchanger (11).
It flows into the evaporating section of a) and heats and condenses the secondary refrigerant in the first circuit (3A). Then, the first refrigerant heat exchanger (11a)
The primary refrigerant that has flowed through the evaporating section is reduced in pressure by the electric expansion valve for defrost (EV11) via the receiver (25). Subsequently, the primary refrigerant evaporates in the condenser (22), returns to the primary compressor (21) via the four-way switching valve (24) and the accumulator (26), and repeats this circulation.

【0060】また、上記デフロスト運転は、液温度セン
サ(Th21)が、例えば、10℃の冷媒温度を検出する
か、蒸発器温度センサ(Th22)が、例えば、20℃の蒸
発器温度を検出するか、又は第1回路(3A)の高圧圧力
センサ(SPH2)が、例えば、18kgf/cm2 の高圧冷媒圧
力を検出すると、終了する。尚、上記デフロスト運転
は、1時間のガードタイマでも終了する。
In the above defrost operation, the liquid temperature sensor (Th21) detects the refrigerant temperature of, for example, 10 ° C., or the evaporator temperature sensor (Th22) detects the evaporator temperature of, for example, 20 ° C. Alternatively, when the high-pressure pressure sensor (SPH2) of the first circuit (3A) detects a high-pressure refrigerant pressure of, for example, 18 kgf / cm 2 , the process ends. Note that the above defrost operation ends even with a one-hour guard timer.

【0061】上記デフロスト運転時の他、冷却運転時に
おいて、各二次側冷媒回路(3A,3B)におけるガス抜き
通路(66)の開閉弁(SV)は開口し、レシーバ(34)に
溜まる液冷媒を低温側二次側圧縮機(31)に戻す。
In the cooling operation in addition to the defrost operation, the on-off valve (SV) of the gas vent passage (66) in each of the secondary refrigerant circuits (3A, 3B) is opened, and the liquid stored in the receiver (34) is opened. The refrigerant is returned to the low-temperature secondary compressor (31).

【0062】また、上記一次側冷媒回路(20)における
ガス通路(43)は、冷却運転時において、高圧圧力セン
サ(SPH1)が検出する高圧冷媒の圧力が低下すると、例
えば、6kgf/cm2 まで低下すると、開閉弁(SV)を開口
し、高圧冷媒をレシーバ(25)に供給し、高圧冷媒圧力
を上昇させる。この開閉弁(SV)の開口は、高圧冷媒の
圧力が上昇し、例えば、15kgf/cm2 まで上昇すると、
終了する。
Further, when the pressure of the high-pressure refrigerant detected by the high-pressure pressure sensor (SPH1) decreases during the cooling operation, the gas passageway (43) in the primary-side refrigerant circuit (20) becomes, for example, 6 kgf / cm 2. When the pressure drops, the on-off valve (SV) is opened, high-pressure refrigerant is supplied to the receiver (25), and the high-pressure refrigerant pressure is increased. When the pressure of the high-pressure refrigerant increases, for example, to 15 kgf / cm 2 , the opening of the on-off valve (SV)
finish.

【0063】また、上記デフロスト運転時は、上記ガス
通路(43)の開閉弁(SV)を開口し、該レシーバ(25)
のガス冷媒を一次側圧縮機(21)に戻し、上記レシーバ
(25)に液冷媒が溜まるようにしている。つまり、上記
デフロスト運転中は、外気温度が高い状態においても液
冷媒がレシーバ(25)に溜まるようにしている。
During the defrost operation, the on-off valve (SV) of the gas passage (43) is opened and the receiver (25) is opened.
Is returned to the primary side compressor (21) so that the liquid refrigerant accumulates in the receiver (25). That is, during the defrost operation, the liquid refrigerant is stored in the receiver (25) even when the outside air temperature is high.

【0064】−コントローラによる制御動作− 次に、上述したコントローラ(70)による二元冷凍装置
(10)の制御動作について説明する。
Next, the control operation of the binary refrigeration system (10) by the controller (70) will be described.

【0065】上記能力制御手段(71)は、冷凍能力を調
節するために二次側冷媒回路(3A,3B)の運転台数を変
更する。具体的に、第1回路(3A)及び第2回路(3B)
の両方を運転している状態から説明する。この状態で庫
内温度が低下して設定値に近づいてくると、能力制御手
段(71)が第2回路(3B)を停止し、第1回路(3A)と
一次側冷媒回路(20)との運転を継続する。そして、そ
の後、更に庫内温度が低下して設定値となると、第1回
路(3A)及び一次側冷媒回路(20)も停止する。一方、
この両二次側冷媒回路(3A,3B)及び一次側冷媒回路(2
0)が停止した状態で庫内温度が上昇すると、先ず、第
1回路(3A)と一次側冷媒回路(20)とを起動する。ま
た、その後、更に庫内温度が上昇すると第2回路(3B)
も起動する。
The capacity control means (71) changes the number of operating secondary side refrigerant circuits (3A, 3B) in order to adjust the refrigeration capacity. Specifically, the first circuit (3A) and the second circuit (3B)
Description will be made from a state in which both are operated. In this state, when the internal temperature decreases and approaches the set value, the capacity control means (71) stops the second circuit (3B), and the first circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20) Continue driving. Then, thereafter, when the temperature in the refrigerator further decreases and reaches the set value, the first circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20) are also stopped. on the other hand,
The two secondary refrigerant circuits (3A, 3B) and the primary refrigerant circuit (2
When the internal temperature rises in a state where 0) is stopped, first, the first circuit (3A) and the primary-side refrigerant circuit (20) are activated. After that, when the internal temperature rises further, the second circuit (3B)
Also start.

【0066】上記能力制御手段(71)によって第2回路
(3B)を停止し、第1回路(3A)及び一次側冷媒回路
(20)が運転する状態では、第1回路(3A)の能力と一
次側冷媒回路(20)の能力とのバランスをとる必要があ
る。このため、上記コントローラ(70)によって第1一
次側膨張弁(EV12a)の開度を比較的小さくし、一次側
冷媒回路(20)での冷媒循環量を減らすと共に、第1回
路(3A)における冷媒凝縮圧力を所定範囲に維持するよ
うにしている。
When the second circuit (3B) is stopped by the capacity control means (71) and the first circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20) are operated, the capacity of the first circuit (3A) is It is necessary to balance with the capacity of the primary refrigerant circuit (20). For this reason, the opening degree of the first primary expansion valve (EV12a) is made relatively small by the controller (70), the amount of refrigerant circulating in the primary refrigerant circuit (20) is reduced, and the first circuit (3A) The refrigerant condensing pressure is maintained in a predetermined range.

【0067】しかし、単に一次側冷媒回路(20)での冷
媒循環量を減らすだけでは、一次側冷媒回路の低圧が低
下し、圧縮機における圧縮比が大きくなって、圧縮機の
吐出冷媒の温度が高くなりすぎる。これに対して、本実
施形態では、上記停止側膨張弁制御手段(72)が第2一
次側膨張弁(EV12b)の開度調節を行う。そして、この
開度調節によって液冷媒の一部を上記蒸発用回路(5)
の第2分岐通路(5B)へ流し、第1分岐通路(5A)をバ
イパスして一次側圧縮機(21)の吸入側に供給される液
冷媒量を調節して、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の温
度を所定範囲に維持する。
However, simply reducing the amount of circulating refrigerant in the primary refrigerant circuit (20) reduces the low pressure in the primary refrigerant circuit, increases the compression ratio in the compressor, and increases the temperature of the refrigerant discharged from the compressor. Is too high. On the other hand, in the present embodiment, the stop-side expansion valve control means (72) adjusts the opening of the second primary-side expansion valve (EV12b). By controlling the opening, a part of the liquid refrigerant is removed from the evaporating circuit (5).
To the second branch passage (5B), bypasses the first branch passage (5A), and adjusts the amount of liquid refrigerant supplied to the suction side of the primary compressor (21). The temperature of the discharged refrigerant is maintained within a predetermined range.

【0068】上記停止側膨張弁制御手段(72)の制御動
作について、図3のフロー図に基づいて説明する。ステ
ップST1では、第2回路(3B)が停止しているか否かを
判定し、第2回路(3B)が運転していればこの状態を保
持する。一方、第2回路(3B)が停止していれば、ステ
ップST2に移る。
The control operation of the stop-side expansion valve control means (72) will be described with reference to the flowchart of FIG. In step ST1, it is determined whether or not the second circuit (3B) is stopped, and if the second circuit (3B) is operating, this state is maintained. On the other hand, if the second circuit (3B) has stopped, the process proceeds to step ST2.

【0069】ステップST2では、吐出管温度センサ(TD
H)の検出値、即ち一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の温
度Tdhに基づいて、第1パラメータΔEV1を決定する。
具体的に、吐出冷媒温度Tdhが100℃未満であればΔ
EV1 =0とする。また、吐出冷媒温度Tdhが100℃以
上110℃未満であればΔEV1 =1とする。また、吐出
冷媒温度Tdhが110℃以上120℃未満であればΔEV
1 =2とする。また、吐出冷媒温度Tdhが120℃以上
であればΔEV1 =3とする。
In step ST2, the discharge pipe temperature sensor (TD
The first parameter ΔEV1 is determined based on the detected value of H), that is, the temperature Tdh of the refrigerant discharged from the primary compressor (21).
Specifically, if the discharge refrigerant temperature Tdh is less than 100 ° C., Δ
EV1 = 0. If the discharged refrigerant temperature Tdh is equal to or higher than 100 ° C. and lower than 110 ° C., ΔEV1 = 1. If the discharge refrigerant temperature Tdh is 110 ° C. or more and less than 120 ° C., ΔEV
Let 1 = 2. If the discharge refrigerant temperature Tdh is 120 ° C. or higher, ΔEV1 = 3.

【0070】ここで、第1パラメータΔEV1は、その値
が大きいほど第2一次側膨張弁(EV12b)を開く操作量
が大きいことを示している。従って、吐出冷媒温度Tdh
が高いほど第2一次側膨張弁(EV12b)の開度を大きく
して、上記蒸発用回路(5)の第2分岐通路(5B)を流
れる冷媒量を増やす。
Here, the larger the value of the first parameter ΔEV1, the larger the operation amount for opening the second primary expansion valve (EV12b). Therefore, the discharge refrigerant temperature Tdh
The higher the value, the larger the degree of opening of the second primary expansion valve (EV12b) to increase the amount of refrigerant flowing through the second branch passage (5B) of the evaporation circuit (5).

【0071】次に、ステップST3では、上記高圧圧力セ
ンサ(SPH1)の検出値、即ち一次側圧縮機(21)の吐出
冷媒の圧力における冷媒の相当飽和温度Tchを求め、上
記吐出管温度センサ(TDH)が検出する該吐出冷媒の温
度Tdhと求めた相当飽和温度Tchとの差をとって該吐出
冷媒の過熱度Tdh−Tchを導出する。そして、導出した
過熱度Tdh−Tchが30℃未満であれば第2パラメータ
ΔEV2を−1とし、過熱度Tdh−Tchが30℃以上であ
れば第2パラメータΔEV2をゼロとする。
Next, in step ST3, the detected value of the high-pressure pressure sensor (SPH1), that is, the equivalent saturation temperature Tch of the refrigerant at the pressure of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is obtained. The superheat degree Tdh-Tch of the discharged refrigerant is derived by taking the difference between the temperature Tdh of the discharged refrigerant detected by TDH) and the calculated equivalent saturation temperature Tch. If the derived superheat degree Tdh-Tch is less than 30 ° C., the second parameter ΔEV2 is set to −1, and if the superheat degree Tdh−Tch is 30 ° C. or more, the second parameter ΔEV2 is set to zero.

【0072】ここで、上記第2パラメータΔEV2につい
て、その値が負であれば第2一次側膨張弁(EV12b)を
閉じる方向に制御することを示している。従って、過熱
Tdh−Tchが30℃未満であれば、第2一次側膨張弁
(EV12b)の開度を小さくして第2分岐通路(5B)の冷
媒流量を減らす、或いは、第2一次側膨張弁(EV12b)
を開く度合いを小さくして、第2分岐通路(5B)の冷媒
流量の増加幅を縮小するようにする。
Here, it is shown that if the value of the second parameter ΔEV2 is negative, the second primary expansion valve (EV12b) is controlled to be closed. Therefore, if the degree of superheat Tdh−Tch is less than 30 ° C., the opening degree of the second primary expansion valve (EV12b) is reduced to reduce the refrigerant flow rate in the second branch passage (5B), or Expansion valve (EV12b)
The degree of opening of the second branch passage (5B) is reduced so as to reduce the increase width of the refrigerant flow rate in the second branch passage (5B).

【0073】続いて、ステップST4において、第1パラ
メータΔEV1と第2パラメータΔEV2とに基づいて制御パ
ラメータΔEVを計算する。具体的には、第1パラメータ
ΔEV1に補正係数αを乗じたものと、第2パラメータΔE
V2に補正係数βを乗じたものとの和を制御パラメータΔ
EVとしている。尚、この補正係数α,βは、各機種毎に
試験的に定められるものである。
Subsequently, in step ST4, a control parameter ΔEV is calculated based on the first parameter ΔEV1 and the second parameter ΔEV2. Specifically, the first parameter ΔEV1 multiplied by a correction coefficient α and the second parameter ΔE1
The control parameter Δ is the sum of V2 multiplied by the correction coefficient β.
EV. The correction coefficients α and β are determined experimentally for each model.

【0074】そして、ステップST5では、開度パラメー
タEVの現在値にステップST4で求めた制御パラメータΔE
Vを加えて開度パラメータEVの値を更新し、更新後の開
度パラメータEV の値に基づいて、第2一次側膨張弁(E
V12b)の開度を変更する。具体的に、第2一次側膨張弁
(EV12b)について、制御パラメータΔEVの値が正であ
れば開度を大きくし、負であれば開度を小さくする。ま
た、制御パラメータΔEVの絶対値が大きいほど、第2一
次側膨張弁(EV12b)の開度の操作量を多くする。更
に、開度パラメータEVがゼロであれば、第2一次側膨張
弁(EV12b)の開度をそのまま保持する。
Then, in step ST5, the control parameter ΔE obtained in step ST4 is added to the current value of the opening degree parameter EV.
V to update the value of the opening parameter EV, and based on the updated value of the opening parameter EV, the second primary expansion valve (E
Change the opening of V12b). Specifically, for the second primary expansion valve (EV12b), the opening is increased if the value of the control parameter ΔEV is positive, and the opening is decreased if the value of the control parameter ΔEV is negative. Further, the larger the absolute value of the control parameter ΔEV is, the larger the operation amount of the opening degree of the second primary expansion valve (EV12b) is. Furthermore, if the opening parameter EV is zero, the opening of the second primary expansion valve (EV12b) is held as it is.

【0075】−実施形態の効果− 本実施形態では、上記能力制御手段(71)によって第2
回路(3B)を停止し、第1回路(3A)及び一次側冷媒回
路(20)が運転する状態においても、上記第2一次側膨
張弁(EV12b)について開度調節を行うようにしてい
る。このため、上記第2分岐通路(5B)を利用して、液
冷媒の一部を第1分岐通路(5A)をバイパスして一次側
圧縮機(21)の吸入側に供給することができる。この結
果、一次側圧縮機(21)の吸入側に適当な量の液冷媒を
供給でき、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の過昇温を確
実に防ぐことができる。
-Effects of the Embodiment- In the present embodiment, the second ability control means (71)
Even when the circuit (3B) is stopped and the first circuit (3A) and the primary refrigerant circuit (20) are operating, the opening of the second primary expansion valve (EV12b) is adjusted. Therefore, by using the second branch passage (5B), a part of the liquid refrigerant can be supplied to the suction side of the primary compressor (21) by bypassing the first branch passage (5A). As a result, an appropriate amount of liquid refrigerant can be supplied to the suction side of the primary-side compressor (21), and an excessive temperature rise of the refrigerant discharged from the primary-side compressor (21) can be reliably prevented.

【0076】更に、上記第2分岐通路(5B)を通じて充
分な量の液冷媒を一次側圧縮機(21)の吸入側に供給で
きるため、運転中の第1回路(3A)に対応する第1一次
側膨張弁(EV12a)については、該二次側冷媒回路(3
A)の運転状態のみを考慮して開度調節することができ
る。つまり、従来のように、一次側圧縮機(21)の吐出
冷媒の過昇温を抑制するために、第1一次側膨張弁(EV
12a)の開度を最適開度よりも大きくする必要はない。
従って、上記第1回路(3A)の運転状態を最適条件とす
ることができ、エネルギー消費効率(EER)を高く維
持することができる。
Further, since a sufficient amount of liquid refrigerant can be supplied to the suction side of the primary compressor (21) through the second branch passage (5B), the first refrigerant corresponding to the operating first circuit (3A) can be supplied. For the primary expansion valve (EV12a), the secondary refrigerant circuit (3
The opening can be adjusted in consideration of only the operation state A). That is, unlike the conventional case, the first primary expansion valve (EV) is used in order to suppress the excessive temperature rise of the refrigerant discharged from the primary compressor (21).
It is not necessary to make the opening of 12a) larger than the optimum opening.
Therefore, the operation state of the first circuit (3A) can be set to the optimum condition, and the energy consumption efficiency (EER) can be maintained high.

【0077】また、本実施形態では、上記蒸発用回路
(5)をバイパスして凝縮器(22)の出口側と一次側圧
縮機(21)の吸入側とに接続するいわゆるインジェクシ
ョン通路を省略している。これによって、一次側冷媒回
路(20)を簡素化し、コストの削減を図っている。
In this embodiment, a so-called injection passage which bypasses the evaporating circuit (5) and is connected to the outlet side of the condenser (22) and the suction side of the primary compressor (21) is omitted. Have . This simplifies the primary refrigerant circuit (20) and reduces costs.

【0078】また、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の温
度に基づいて上記停止側の第2一次側膨張弁(EV12b)
の開度を調節している。このため、上記第2分岐通路
(5B)を通じて一次側圧縮機(21)の吐出側に最適量の
液冷媒を供給することができ、一次側圧縮機(21)の吐
出冷媒の過昇温を確実に防止することができる。また、
一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の過熱度をも考慮して一
次側膨張弁(EV12b)の開度を調節している。このた
め、一次側圧縮機(21)の吸入冷媒が過度に湿り状態と
なるのを防ぐことができ、液バックによる一次側圧縮機
(21)のトラブル等を確実に防ぐことができる。従っ
て、一次側冷媒回路(20)のトラブルを招くことなく一
次側圧縮機(21)の吐出冷媒の過昇温を確実に防止で
き、一次側冷媒回路(20)を安定して運転することが可
能となる。
Further, based on the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21), the stop-side second primary expansion valve (EV12b)
The degree of opening is adjusted. For this reason, an optimal amount of liquid refrigerant can be supplied to the discharge side of the primary-side compressor (21) through the second branch passage (5B), and excessive temperature rise of the refrigerant discharged from the primary-side compressor (21) can be prevented. It can be reliably prevented. Also,
The opening degree of the primary expansion valve (EV12b) is adjusted in consideration of the degree of superheat of the refrigerant discharged from the primary compressor (21). For this reason, it is possible to prevent the refrigerant sucked into the primary compressor (21) from becoming excessively wet, and it is possible to reliably prevent troubles of the primary compressor (21) due to liquid back. Accordingly, it is possible to reliably prevent the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) from excessively rising without causing trouble in the primary refrigerant circuit (20), and to stably operate the primary refrigerant circuit (20). It becomes possible.

【0079】[0079]

【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
では、インジェクション通路を省略したが、このインジ
ェクション通路を一次側冷媒回路(20)設け、第2回路
(3B)の停止中にはインジェクション通路及び第2分岐
通路(5B)の両方を通じて一次側圧縮機(21)の吐出側
に液冷媒を供給するようにしてもよい。尚、このインジ
ェクション通路には、膨張弁と開閉弁とを設ける。そし
て、液冷媒を膨張弁で減圧してから一次側圧縮機(21)
の吸入側に供給する一方、この液冷媒の供給が必要でな
い場合は開閉弁を閉鎖するようにする。この場合も、第
1一次側膨張弁(EV12a)を最適開度に制御することが
でき、運転中の第1回路(3A)を最適条件で運転してエ
ネルギー消費効率(EER)を高く維持することができ
る。
In the above embodiment, the injection passage is omitted in the above embodiment. However, this injection passage is provided with the primary refrigerant circuit (20), and the injection is performed while the second circuit (3B) is stopped. Liquid refrigerant may be supplied to the discharge side of the primary compressor (21) through both the passage and the second branch passage (5B). The injection passage is provided with an expansion valve and an on-off valve. Then, the pressure of the liquid refrigerant is reduced by the expansion valve, and then the primary side compressor (21)
When the supply of the liquid refrigerant is not necessary, the on-off valve is closed. Also in this case, the first primary expansion valve (EV12a) can be controlled to the optimum opening, and the first circuit (3A) during operation is operated under optimum conditions to maintain high energy consumption efficiency (EER). be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態に係る一次側冷媒回路の要部を示す冷
媒回路図である。
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating a main part of a primary-side refrigerant circuit according to an embodiment.

【図2】実施形態に係る二次側冷媒回路を示す冷媒回路
図である。
FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram showing a secondary refrigerant circuit according to the embodiment.

【図3】実施形態に係るコントローラの停止側膨張弁制
御手段の動作を示すフロー図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a stop-side expansion valve control unit of the controller according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(3A) 第1回路(二次側冷媒回路) (3B) 第2回路(二次側冷媒回路) (5) 蒸発用回路 (5A) 第1分岐通路 (5B) 第2分岐通路 (11a) 第1冷媒熱交換器 (11b) 第2冷媒熱交換器 (20) 一次側冷媒回路 (21) 一次側圧縮機 (22) 凝縮器 (31) 二次側圧縮機 (50) 蒸発器 (71) 能力制御手段 (72) 停止側膨張弁制御手段 (EV12a)第1一次側電動膨張弁 (EV12b)第2一次側電動膨張弁 (SPH1) 高圧圧力センサ(圧力検出手段) (TDH) 吐出管温度センサ(温度検出手段) (3A) First circuit (secondary refrigerant circuit) (3B) Second circuit (secondary refrigerant circuit) (5) Evaporation circuit (5A) First branch passage (5B) Second branch passage (11a) 1 refrigerant heat exchanger (11b) 2nd refrigerant heat exchanger (20) Primary refrigerant circuit (21) Primary compressor (22) Condenser (31) Secondary compressor (50) Evaporator (71) Capacity Control means (72) Stop-side expansion valve control means (EV12a) First primary-side electric expansion valve (EV12b) Second primary-side electric expansion valve (SPH1) High-pressure pressure sensor (pressure detection means) (TDH) Discharge pipe temperature sensor ( Temperature detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−269155(JP,A) 特開 平3−191265(JP,A) 実開 昭61−58469(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 7/00 F25B 5/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-9-269155 (JP, A) JP-A-3-191265 (JP, A) Full-fledged 1986-58469 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) F25B 7/00 F25B 5/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一次側圧縮機(21)と、凝縮器(22)
と、複数の分岐通路(5A,5B)を互いに並列に接続して
成る蒸発用回路(5)とが順に接続されて成り、一次冷
媒が循環する閉回路に構成される一方、上記各分岐通路
(5A,5B)には一次側膨張弁(EV12a,EV12b)と冷媒熱交
換器(11a,11b)の蒸発部とが順に設けられている一次
側冷媒回路(20)と、 二次側圧縮機(31)と、上記各冷媒熱交換器(11a,11
b)の凝縮部と、二次側膨張機構(EV21)と、蒸発器(5
0)とが順に接続されて構成され、二次冷媒が循環する
と共に、上記各冷媒熱交換器(11a,11b)において一次
冷媒と二次冷媒とが熱交換する複数の二次側冷媒回路
(3A,3B)とを備える二元冷凍装置において、 上記各二次側冷媒回路(3A,3B)を運転及び停止制御し
て二次側冷媒回路(3A,3B)の運転台数を調節し、冷却
能力を制御する能力制御手段(71)と、 該能力制御手段(71)によって停止した二次側冷媒回路
(3B)に接続された冷媒熱交換器(11b)が設けられた
分岐通路(5B)における停止側の一次側膨張弁(EV12
b)を、一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の温度が所定範
囲に維持されるように開度調節する停止側膨張弁制御手
段(72)とを備えていることを特徴とする二元冷凍装
置。
1. A primary compressor (21) and a condenser (22).
And a plurality of branch passages (5A, 5B) connected in parallel to each other, and an evaporating circuit (5), which is connected in order to form a closed circuit in which the primary refrigerant circulates. (5A, 5B) includes a primary refrigerant circuit (20) in which a primary expansion valve (EV12a, EV12b) and an evaporator of a refrigerant heat exchanger (11a, 11b) are provided in order, and a secondary compressor. (31) and each of the refrigerant heat exchangers (11a, 11
b) Condensing section, secondary expansion mechanism (EV21), and evaporator (5
0) are connected in order, the secondary refrigerant circulates, and a plurality of secondary-side refrigerant circuits (11a, 11b) that exchange heat between the primary refrigerant and the secondary refrigerant in the respective refrigerant heat exchangers (11a, 11b). 3A, 3B), and controls the operation and stop of each of the secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B) to adjust the number of operating secondary-side refrigerant circuits (3A, 3B). A capacity control means (71) for controlling the capacity and a refrigerant heat exchanger (11b) connected to the secondary refrigerant circuit (3B) stopped by the capacity control means (71 ) are provided.
Stop-side primary expansion valve (EV12 ) in the branch passage (5B)
b) a stop-side expansion valve control means (72) for adjusting the opening degree so that the temperature of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is maintained within a predetermined range. Refrigeration equipment.
【請求項2】 請求項1記載の二元冷凍装置において、 一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の圧力を検出する圧力検
出手段(SPH1)と、該一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の
温度を検出する温度検出手段(TDH)とを備える一方、 停止側膨張弁制御手段(72)は、圧力検出手段(SPH1)
の検出値及び上記温度検出手段(TDH)の検出値から上
記一次側圧縮機(21)の吐出冷媒の過熱度を導出し、該
吐出冷媒の温度及び過熱度に基づいて停止側の一次側膨
張弁(EV12b)の開度を調節するように構成されている
ことを特徴とする二元冷凍装置。
2. The two-way refrigeration system according to claim 1, wherein a pressure detecting means (SPH1) for detecting a pressure of a refrigerant discharged from the primary compressor (21), and a refrigerant discharged from the primary compressor (21). The stop-side expansion valve control means (72) is provided with a pressure detection means (SPH1).
The superheat degree of the refrigerant discharged from the primary compressor (21) is derived from the detected value of the temperature and the detection value of the temperature detection means (TDH), and the primary expansion of the stop side based on the temperature and the superheat degree of the discharged refrigerant. A binary refrigeration apparatus characterized by being configured to adjust the opening of a valve (EV12b).
JP10291876A 1998-10-14 1998-10-14 Binary refrigeration equipment Expired - Fee Related JP3094998B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10291876A JP3094998B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Binary refrigeration equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10291876A JP3094998B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Binary refrigeration equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000121182A JP2000121182A (en) 2000-04-28
JP3094998B2 true JP3094998B2 (en) 2000-10-03

Family

ID=17774591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10291876A Expired - Fee Related JP3094998B2 (en) 1998-10-14 1998-10-14 Binary refrigeration equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3094998B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000121182A (en) 2000-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100757592B1 (en) air-condition heat pump
US8047011B2 (en) Refrigeration system
US6986259B2 (en) Refrigerator
JP5100416B2 (en) Reheat dehumidifier and air conditioner
KR100833441B1 (en) Freezing apparatus
US6883342B2 (en) Multiform gas heat pump type air conditioning system
US7028494B2 (en) Defrosting methodology for heat pump water heating system
US20120272673A1 (en) Container refrigeration apparatus
EP1783443A1 (en) Freezing apparatus
KR20050086189A (en) A hotting drive method of heat pump multi-air conditioner
WO2007102345A1 (en) Refrigeration device
JP3993540B2 (en) Refrigeration equipment
JP3317170B2 (en) Refrigeration equipment
JP3094998B2 (en) Binary refrigeration equipment
JP2503659B2 (en) Heat storage type air conditioner
JP3175709B2 (en) Binary refrigeration equipment
JP2004347272A (en) Refrigerating plant
JP3303689B2 (en) Binary refrigeration equipment
JP3945523B2 (en) Refrigeration equipment
JP2002228284A (en) Refrigerating machine
JP3164079B2 (en) Refrigeration equipment
US20240230190A9 (en) Air conditioner
JP2004198085A (en) Air conditioner
JP2004205142A (en) Refrigerating and air conditioning apparatus and its operation control method
JPH10253182A (en) Binary refrigerating device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080804

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080804

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090804

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees