JP4497915B2 - Cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば低温ショーケースや冷蔵庫などの冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling device such as a low-temperature showcase or a refrigerator.
従来よりコンビニエンスストア等の店舗の店内(室内)には商品を陳列販売する冷蔵或いは冷凍用のオープンショーケースや扉付きのショーケースなどの低温ショーケースが設置されており、これらは店舗の機械室などに設置された冷凍機からの冷媒循環によって庫内冷却が行われている(特許文献1参照)。
この場合、低温ショーケース側に設けられた蒸発器と冷凍機側に設けられた圧縮機や凝縮器は冷媒配管にて環状に接続されると共に、蒸発器の入口側には膨張弁が設けられ、蒸発器における冷媒の過熱度を最適値になるように調整していた。この膨張弁は通常温度式の膨張弁であり、蒸発器の出口側の冷媒温度に応じてベローズが弁開度を調整するものであったため、過熱度の調整のみの役割を果たしていた。 In this case, the evaporator provided on the low-temperature showcase side and the compressor and condenser provided on the refrigerator side are connected in an annular shape through the refrigerant pipe, and an expansion valve is provided on the inlet side of the evaporator. The superheat degree of the refrigerant in the evaporator was adjusted to an optimum value. This expansion valve is a normal temperature type expansion valve, and the bellows adjusts the valve opening according to the refrigerant temperature on the outlet side of the evaporator, so that it plays only the role of adjusting the degree of superheat.
一方で、近年ではステッピングモータなどの駆動装置を用いた電動膨張弁(電子膨張弁とも称される)が開発されており、係る電動膨張弁によれば弁開度の細かい制御を実現可能である。 On the other hand, in recent years, an electric expansion valve (also referred to as an electronic expansion valve) using a drive device such as a stepping motor has been developed, and according to such an electric expansion valve, it is possible to achieve fine control of the valve opening. .
本発明は、係る従来の状況を踏まえ、電動膨張弁を用いてより安全且つ的確な運転が可能な冷却装置を提供するものである。 The present invention provides a cooling device capable of safer and more accurate operation using an electric expansion valve in light of the conventional situation.
請求項1の発明の冷却装置は、圧縮機と、凝縮器と、冷凍用電動膨張弁及び冷蔵用電動膨張弁と、冷凍ケースの庫内を冷却する冷凍用蒸発器及び冷蔵ケースの庫内を冷却する冷蔵用蒸発器とを備え、凝縮器を経た冷媒を分流し、一方は冷凍用電動膨張弁を介して冷凍用蒸発器に流入させ、他方は冷蔵用電動膨張弁を介して冷蔵用蒸発器に流入させ、冷凍用蒸発器から出た冷媒と冷蔵用蒸発器から出た冷媒とを合流させて圧縮機に吸い込ませると共に、冷凍用蒸発器から出た冷媒を、冷蔵用蒸発器から出た冷媒と合流させる以前に昇圧させる昇圧機と各電動膨張弁の弁開度を調整して各蒸発器における冷媒の過熱度を制御する制御装置とを設け、この制御装置は、圧縮機若しくは昇圧機が故障した場合、冷蔵用電動膨張弁の弁開度を縮小させることを特徴とする。
The cooling device of the invention of
請求項2の発明の冷却装置は、上記において複数台の冷蔵ケースと各冷蔵ケースの庫内をそれぞれ冷却する複数の冷蔵用蒸発器及び冷蔵用電動膨張弁を備え、制御装置は、圧縮機が故障した場合、各冷蔵用電動膨張弁のうちの何れかを開き、他を閉じる制御を各冷蔵用電動膨張弁に対して順次実行することを特徴とする。 The cooling device of the invention of claim 2 comprises a plurality of refrigeration cases and a plurality of refrigeration evaporators and refrigeration electric expansion valves for cooling the interior of the respective refrigeration cases, and the control device comprises a compressor When a failure occurs, one of the refrigerated electric expansion valves is opened, and the other is closed, and control is sequentially performed on each refrigerated electric expansion valve.
請求項1の発明の冷却装置によれば、圧縮機と、凝縮器と、冷凍用電動膨張弁及び冷蔵用電動膨張弁と、冷凍ケースの庫内を冷却する冷凍用蒸発器及び冷蔵ケースの庫内を冷却する冷蔵用蒸発器とを備え、凝縮器を経た冷媒を分流し、一方は冷凍用電動膨張弁を介して冷凍用蒸発器に流入させ、他方は冷蔵用電動膨張弁を介して冷蔵用蒸発器に流入させ、冷凍用蒸発器から出た冷媒と冷蔵用蒸発器から出た冷媒とを合流させて圧縮機に吸い込ませると共に、冷凍用蒸発器から出た冷媒を、冷蔵用蒸発器から出た冷媒と合流させる以前に昇圧させる昇圧機と各電動膨張弁の弁開度を調整して各蒸発器における冷媒の過熱度を制御する制御装置とを設け、この制御装置は、圧縮機若しくは昇圧機が故障した場合、冷蔵用電動膨張弁の弁開度を縮小させるようにしたので、圧縮機若しくは昇圧機が故障して何れか一方のみで冷媒循環を行わせる状況に陥ったときに、冷蔵用蒸発器における冷媒の蒸発温度を冷凍用蒸発器における冷媒の蒸発温度に合わせ、冷蔵ケースの庫内を少しでも冷却することが可能となる。これにより、係る異常時におけるフェールセーフを実現可能となる。 According to the cooling device of the first aspect of the present invention, a compressor, a condenser, an electric expansion valve for refrigeration and an electric expansion valve for refrigeration, an evaporator for refrigeration for cooling the inside of the refrigeration case, and an refrigeration case storage. A refrigeration evaporator for cooling the inside, and the refrigerant that has passed through the condenser is diverted, one of which flows into the refrigeration evaporator via the refrigeration electric expansion valve, and the other is refrigeration via the refrigeration electric expansion valve The refrigerant from the refrigeration evaporator and the refrigerant from the refrigeration evaporator are combined and sucked into the compressor, and the refrigerant from the refrigeration evaporator is supplied to the refrigeration evaporator. Provided with a booster that pressurizes the refrigerant before it merges with the refrigerant discharged from the refrigerant and a control device that controls the degree of superheat of the refrigerant in each evaporator by adjusting the valve opening degree of each electric expansion valve. Or, if the booster fails, reduce the opening of the electric expansion valve for refrigeration Therefore, when the compressor or booster breaks down and only one of the refrigerants circulates, the refrigerant evaporating temperature in the refrigeration evaporator is reduced. The inside of the refrigerator case can be cooled as much as possible according to the temperature. Thereby, it becomes possible to realize fail-safe at the time of such abnormality.
請求項2の発明の冷却装置によれば、上記に加えて複数台の冷蔵ケースと各冷蔵ケースの庫内をそれぞれ冷却する複数の冷蔵用蒸発器及び冷蔵用電動膨張弁を備え、制御装置は、圧縮機が故障した場合、各冷蔵用電動膨張弁のうちの何れかを開き、他を閉じる制御を各冷蔵用電動膨張弁に対して順次実行するので、複数台の冷蔵ケースが存在する場合に、圧縮機若しくは昇圧機が故障して何れか一方のみで冷媒循環を行わせる状況に陥ったときに、各冷蔵ケースを少しでも満遍なく冷却することが可能となる。 According to the cooling device of the invention of claim 2, in addition to the above, a plurality of refrigeration cases and a plurality of refrigeration evaporators and refrigeration electric expansion valves for cooling the interior of each refrigeration case, respectively, When a compressor breaks down, the control for opening one of the refrigeration electric expansion valves and closing the other is sequentially executed for each refrigeration electric expansion valve, so that there are multiple refrigeration cases. In addition, when the compressor or the booster fails and the refrigerant is circulated by only one of them, it is possible to cool each refrigeration case evenly evenly.
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の冷却装置1の冷媒回路図であり、図2は冷却装置1の電気回路のブロック図である。実施例の冷却装置1は、例えばコンビニエンスストアの室内(店内)に設置されている冷蔵ケース3A、3Bや冷凍ケース4(何れもショーケース)の庫内冷却を実現するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a
尚、これら冷蔵ケース3、3や冷凍ケース4は、前面や上面が開口するオープンショーケースの他、透明ガラス扉にて開口が開閉自在に閉塞されたショーケースであり、冷蔵ケース3Aの庫内(被冷却空間)は食材の陳列販売のために例えば平均+5程の冷蔵温度(設定温度)に冷却され、また、冷蔵ケース3Bの庫内(被冷却空間)は弁当などに適した比較的高い例えば平均+18℃程の冷蔵温度(設定温度)に冷却されると共に、冷凍ケース4の庫内(被冷却空間)は−15℃程の冷凍温度(設定温度)に冷却され、冷凍食品やアイスクリームなどの冷菓が陳列されるものである。
The refrigerated cases 3, 3 and the refrigerated case 4 are open showcases whose front and upper surfaces are open, as well as showcases whose openings are freely closed by a transparent glass door. The (cooled space) is cooled to a refrigeration temperature (set temperature) of, for example, an average of about +5 for display of foodstuffs, and the inside of the refrigerated
この図において、冷却装置1は店外に設置された冷凍機6を備え、この冷凍機6と店内に設置された冷蔵ケース3A、3B及び冷凍ケース4との間に渡って冷媒回路7が配管構成されている。この冷媒回路7は、冷凍機6側に設置された圧縮機(コンプレッサ)8、凝縮器9、電磁弁11と、冷蔵ケース3A内に設置されて冷蔵ケース3Aの庫内を冷却する冷蔵用蒸発器12A、電動膨張弁13A(冷蔵用電動膨張弁)、電磁弁14Aと、冷蔵ケース3B内に設置されて冷蔵ケース3Bの庫内を冷却する冷蔵用蒸発器12B、電動膨張弁13B(冷蔵用電動膨張弁)、電磁弁14Bと、冷凍ケース4内に設置されて冷凍ケース4の庫内を冷却する冷凍用蒸発器16、電動膨張弁17(冷凍用電動膨張弁)、電磁弁18、19、昇圧機21等から構成されている。
In this figure, the
上記電動膨張弁13A、13B、17は例えばステッピングモータによって駆動される所謂電子膨張弁であり、後述するコントローラ37A、37B、44により、全閉と全開の間でその弁開度を所定ステップずつ調整可能とされているものである。
The
圧縮機8の吐出側は凝縮器9の入口に接続されている。尚、電磁弁11は圧縮機8をバイパスするように並列に接続されている。凝縮器9の出口は、店内に入って実施例では三方に分岐する。分岐した一つの配管は、電磁弁14Aを介して冷蔵ケース3Aの電動膨張弁13Aの入口に接続され、電動膨張弁13Aの出口は冷蔵用蒸発器12Aの入口に接続されている。分岐したもう一つの配管は、電磁弁14Bを介して冷蔵ケース3Bの電動膨張弁13Bの入口に接続され、電動膨張弁13Bの出口は冷蔵用蒸発器12Bの入口に接続されている。分岐した残りの配管は、電磁弁18を介して冷凍ケース4の電動膨張弁17の入口に接続され、電動膨張弁17の出口は冷凍用蒸発器16の入口に接続されている。
The discharge side of the
冷凍用蒸発器16の出口は、昇圧機21の入口に接続されている。この昇圧機21は前記圧縮機8よりも容量の小さい圧縮機(コンプレッサ)を備え、入口に至った冷媒を圧縮して圧力上昇させた後、出口から吐出する装置であり、この昇圧機21の出口は圧縮機8の吸込側に接続されている。尚、各冷蔵用蒸発器12A、12Bの出口は合流した後、昇圧機21の出口側に接続されている。また、電磁弁19は各冷蔵用蒸発器12A、12Bから出た配管が合流した後の箇所と昇圧機21の入口側の配管との間に接続されている。尚、各冷蔵用蒸発器12A、12Bが合流した後の配管における電磁弁19が接続された箇所と昇圧機21の出口側に接続された箇所との間には図示しない逆止弁が接続され、昇圧機21の出口側が順方向とされている。
The outlet of the
次に図2において、31は冷凍機9を制御する冷凍機コントローラであり、汎用のマイクロコンピュータにて構成されている。この冷凍機コントローラ31の入力には、外気温度を検出する外気温度センサ32、冷媒回路7の低圧側圧力(実際には昇圧機21の出口から圧縮機8の吸込側に至る冷媒回路7内の圧力)を検出する低圧センサ33、冷媒回路7の高圧側圧力(実際には圧縮機8の吐出側から各電動膨張弁13A、13B、17の入口までの間の冷媒回路7内の圧力)を検出する高圧センサ34の出力がそれぞれ接続されている。そして、冷凍機コントローラ31の出力には圧縮機8、凝縮器9の凝縮器用送風機36、電磁弁11が接続されている。
Next, in FIG. 2, 31 is a refrigerator controller which controls the
37A、37Bはそれぞれ冷蔵ケース3A、3Bを制御する冷蔵ケースコントローラである。尚、各冷蔵ケースコントローラ37A、37Bは回路構成的には何れも同様のものであるので以後は冷蔵ケースコントローラ37Aについて説明する。冷蔵ケースコントローラ37Aも汎用のマイクロコンピュータにて構成されており、この冷蔵ケースコントローラ37Aの入力には、冷蔵ケース3Aの庫内温度(被冷却空間の温度)を検出する庫内温度センサ38、冷蔵用蒸発器12Aの入口側の温度を検出する蒸発器入口センサ39、冷蔵用蒸発器12Aの出口側の温度を検出する蒸発器出口センサ41の出力が接続されている。尚、前記庫内温度センサ38は庫内に吐出される冷気(被冷却空間に吐出される冷気)の温度を検出してもよく、前記蒸発器入口センサ39は冷蔵用蒸発器12Aの温度(冷蔵用蒸発器12Aの中間部の温度)を検出してもよい。
そして、冷蔵ケースコントローラ37Aの出力には、冷蔵用蒸発器12Aと熱交換した冷気を庫内に吐出して循環させるための送風機42、前記電動膨張弁13A、電磁弁14Aが接続されている(尚、冷蔵ケースコントローラ37Bの場合は、上記冷蔵用蒸発器12A、電動膨張弁13A、電磁弁14Aが冷蔵用蒸発器12B、電動膨張弁13B、電磁弁14Bと置き換えられることは云うまでもない)。
The output of the
44は冷凍ケース4を制御する冷凍ケースコントローラである。冷凍ケースコントローラ44も汎用のマイクロコンピュータにて構成されており、この冷凍ケースコントローラ44の入力には、冷凍ケース4の庫内温度(被冷却空間の温度)を検出する庫内温度センサ46、冷凍用蒸発器16の入口側の温度を検出する蒸発器入口センサ47、冷凍用蒸発器16の出口側の温度を検出する蒸発器出口センサ48の出力が接続されている。尚、前記庫内温度センサ46は庫内に吐出される冷気(被冷却空間に吐出される冷気)の温度を検出してもよく、前記蒸発器入口センサ47は冷凍用蒸発器16の温度(冷凍用蒸発器16の中間部の温度)を検出してもよい。
A
そして、冷凍ケースコントローラ44の出力には、冷凍用蒸発器16と熱交換した冷気を庫内に吐出して循環させるための送風機49、前記電動膨張弁17、電磁弁18、19、昇圧機21が接続されている。また、冷凍機コントローラ31は、冷蔵ケースコントローラ37A、37B及び冷凍ケースコントローラ44と通信線にて接続され、それらの間でデータの送受信を行うよう構成されている。
The output of the
以上の構成で本発明の冷却装置1の動作を説明する。
(1)通常運転
先ず、通常の冷却運転状態について説明する。
冷凍機コントローラ31は電磁弁11を閉じ、冷蔵ケースコントローラ37A、37Bは電磁弁14A、14Bをそれぞれ開き、冷凍ケースコントローラ44は電磁弁18を開き、電磁弁19を閉じる。そして、冷凍機コントローラ31は圧縮機8と凝縮器用送風機36を運転すると共に、冷凍ケースコントローラ44は昇圧機21を運転する。圧縮機8から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器9に入る。この凝縮器9に流入した冷媒はそこで放熱し、凝縮していく。
The operation of the
(1) Normal operation First, a normal cooling operation state will be described.
The
この凝縮器9を出た冷媒は次に三方に分流され、それぞれ電磁弁14A、14B、18を通過して電動膨張弁13A、13B、17に至り、そこで絞られた後(減圧)、冷蔵用蒸発器12A、12B、冷凍用蒸発器16にそれぞれ流入してそこで蒸発する。冷蔵用蒸発器12A、12Bには送風機42により冷蔵ケース3A、3Bの庫内空気が通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷蔵ケース3A、3Bの庫内冷却が行われる。冷蔵用蒸発器12A、12Bを出た低温のガス冷媒は合流した後、昇圧機21の出口側に至る。
The refrigerant exiting the
一方、冷凍用蒸発器16にも送風機49により冷凍ケース4の庫内空気が通風・循環されており、冷媒の蒸発による吸熱作用で庫内空気は冷却される。これにより、冷凍ケース4の庫内冷却が行われる。冷凍用蒸発器16を出た低温のガス冷媒は昇圧機21に至り、そこで、圧縮されて冷蔵用蒸発器12A、12Bの出口側の圧力まで昇圧された後、昇圧機21から出て冷蔵用蒸発器12A、12Bからの冷媒と合流する。この合流した冷媒は圧縮機8の吸込側に吸い込まれる循環を繰り返す。
On the other hand, the internal air of the freezing case 4 is ventilated and circulated by the
そして、冷凍ケースコントローラ44は、蒸発器入口センサ47及び蒸発器出口センサ48が検出する冷凍用蒸発器16の入口/出口冷媒に基づいて冷凍用蒸発器16にて蒸発する冷媒の過熱度が適正な目標値となるように電動膨張弁17の弁開度を調整する。この調整は所定のステップずつ行われる。
The
尚、冷凍ケースコントローラ44は、冷凍用蒸発器16における冷媒の過熱度が目標値の上下所定値内にある場合には、例えば1ステップずつ弁開度を拡大/縮小させるものであるが、当該目標値より上下所定値以上離れた場合には、例えば2ステップ若しくは3ステップずつ弁開度を拡大/縮小させる。即ち、冷凍ケースコントローラ44は冷凍用蒸発器16における冷媒の過熱度が目標値より所定値以上(上下所定値以上)離れた場合には、その操作量を大きくして早く目標値に戻るようにしている。
The
また、冷凍ケースコントローラ44は庫内温度センサ46の出力に基づき、庫内温度(若しくは吐出冷気の温度。以下、同じ。)が例えば−14℃に上昇すると電磁弁18を開き、昇圧機21を運転すると共に、−16℃に低下すると電磁弁18を閉じ、昇圧機21を停止する。これにより、冷凍ケース4の庫内を平均−15℃略の冷凍温度(設定温度)に冷却する。
Further, the
また、冷蔵ケースコントローラ37Aも、蒸発器入口センサ39及び蒸発器出口センサ41が検出する冷蔵用蒸発器12Aの入口/出口冷媒に基づいて冷蔵用蒸発器12Aにて蒸発する冷媒の過熱度が適正な目標値となるように電動膨張弁13Aの弁開度を調整する。この調整も同様に所定のステップずつ行われる。
The
また、同様に冷蔵ケースコントローラ37Aは、冷蔵用蒸発器12Aにおける冷媒の過熱度が目標値の上下所定値内にある場合には、例えば1ステップずつ弁開度を拡大/縮小させるものであるが、当該目標値より上下所定値以上離れた場合には、例えば2ステップ若しくは3ステップずつ弁開度を拡大/縮小させる。即ち、冷蔵ケースコントローラ37Aも同様に冷蔵用蒸発器12Aにおける冷媒の過熱度が目標値より所定値以上(上下所定値以上)離れた場合には、その操作量を大きくして早く目標値に戻るようにしている。
Similarly, the
そして、冷蔵ケースコントローラ37Aは庫内温度センサ38の出力に基づき、庫内温度(若しくは吐出冷気の温度。以下、同じ。)が例えば+7℃に上昇すると電磁弁14Aを開くと共に、+3℃に低下すると電磁弁14Aを閉じる。これにより、冷蔵ケース3Aの庫内を平均+5℃略の冷蔵温度(設定温度)に冷却する。
The
他方、冷蔵ケースコントローラ37Bは、庫内温度センサ38の出力に基づき、例えば庫内温度(若しくは吐出冷気の温度。以下、同じ。)が例えば+20℃に上昇すると電動膨張弁13Bの弁開度を所定ステップ拡大し、+16℃に低下すると電動膨張弁13Bの弁開度を所定ステップ縮小させる制御を実行する。尚、電磁弁14Bは開放したままであるが、係る電動膨張弁13Bの制御によっても庫内温度が低下する場合には閉じられる。
On the other hand, the
ここで、冷蔵ケース3Bは冷蔵ケース3Aよりも設定温度が高く、従って、冷蔵用蒸発器12Bへの冷媒循環量は冷蔵用蒸発器12Aへの冷媒循環量よりも少なくなる。このような状況で冷媒回路7内の冷媒循環量が大きく変動すると、電動膨張弁13Bにより上述同様に冷蔵用蒸発器12Bの過熱度制御を行うと、変動に追従できずに電動膨張弁13Bが開/閉を繰り返す、所謂ハンチング状態に陥るが、本発明の如く庫内温度と設定温度の差に基づき、庫内温度が設定温度より高くなったら弁開度を拡大させ、低くなったら弁開度を縮小させる制御を行うことにより、係る異常状態の発生を回避できるようになる。そして、これにより冷蔵ケース3Aの庫内を平均+18℃略の冷蔵温度(設定温度)に冷却する。
Here, the set temperature of the
冷凍機コントローラ31は、冷蔵ケースコントローラ37A、37B及び冷凍ケースコントローラ44からの通信により、全ての電磁弁14A、14B、18が閉じられた場合、或いは、低圧センサ33が検出する冷媒回路7の低圧側圧力が下限値まで低下した場合、圧縮機8を停止する。そして、何れかの電磁弁14A、14B、18が開放されているときは圧縮機8を運転する。
The
(2)冷やし込み制御
次に、冷却装置1を設置した後や蒸発器12A、12B、16の霜取り後などの庫内温度が高くなった後のプルダウンにおける冷やし込み制御について説明する。尚、冷蔵ケースコントローラ37Aや37B、冷凍ケースコントローラ44は定期的に各電磁弁14A、14B、18を閉じ、送風機42や49のみ運転して各蒸発器12A、12B、16の霜取りを行っている。
(2) Cooling control Next, the cooling control in the pull-down after the
そして、各コントローラ37A、37B、44は庫内温度センサ38や46が検出する庫内温度(或いは吐出冷気温度)か、蒸発器入口センサ39や47が検出する蒸発器12A、12B、16の入口温度か、蒸発器出口センサ41や48が検出する蒸発器12A、12B、16の出口温度の何れか、或いは、それらの組み合わせの何れかが所定の上限値(庫内温度の場合には前述した+7℃(冷蔵ケース3A)、+20℃(冷蔵ケース3B)或いは−14℃(冷凍ケース4)よりも高い所定の上限値)を超えた場合、各電動膨張弁13A、13B、18の弁開度を所定の小さい値に縮小させて各蒸発器12A、12B、16における冷媒の過熱度を大きくし、各蒸発器12A、12B、16における冷媒の蒸発温度を一時的に下げる。
Each of the
これにより、冷却装置1を設置した後や蒸発器12A、12B、16の霜取り後などの庫内温度が高くなった後のプルダウン時や、何らかの原因によって庫内温度が異常に上昇した場合に、各蒸発器12A、12B、16における冷媒の蒸発温度を早期に目標値に到達させることができるようになり、各ケース3A、3B、4の庫内の冷やし込みが早くなる。
As a result, after installing the
そして、係る冷やし込みが進み、庫内温度センサ38や46が検出する庫内温度(或いは吐出冷気温度)か、蒸発器入口センサ39や47が検出する蒸発器12A、12B、16の入口温度、若しくは、冷媒の蒸発温度、蒸発器出口センサ41や48が検出する蒸発器12A、12B、16の出口温度の何れか、或いは、それらの組み合わせの何れかが所定の下限値(庫内温度の場合は前述した+7℃(冷蔵ケース3A)、+20℃(冷蔵ケース3B)或いは−14℃(冷凍ケース4)よりも低い所定の下限値)に達した場合、各コントローラ37A、37b、44は各電動膨張弁13A、13B、18の弁開度を所定の大きい値に拡大して各蒸発器12A、12B、16における冷媒の過熱度を小さくし、各蒸発器の全体を冷却に使用する。
Then, the cooling proceeds, and the internal temperature (or discharge cold air temperature) detected by the
そして、例えば庫内温度が前述した+3℃(冷蔵ケース3A)、+16℃(冷蔵ケース3B)、−16℃(冷凍ケース4)に達した後、前述した通常の電動膨張弁制御に復帰する。上記により、各ケースの庫内の冷やし込みとその後の蒸発器の有効利用を的確に実現することが可能となる。
For example, after the internal temperature reaches + 3 ° C. (
(3)高圧側圧力上昇時の制御
外気温が高くなったときや負荷が増大した場合、冷媒回路7の高圧側は上昇していく。冷凍機コントローラ31は高圧センサ34の出力に基づき、冷媒回路7の高圧側圧力が所定の危険値に達した場合は保護のために圧縮機8を停止するが、それより低い所定の上限値に達した場合、冷凍機コントローラ31は高圧異常データを冷蔵ケースコントローラ37A、37B、冷凍ケースコントローラ44に送信する。冷蔵ケースコントローラ37A、37B、冷凍ケースコントローラ44は係る高圧異常データを冷凍機コントローラ31から受信すると、各電動膨張弁13A、13B、17の弁開度を例えば所定ステップ縮小させるか、若しくは、所定の小さい値に弁開度を縮小させる。
(3) Control at high pressure side pressure rise When the outside air temperature becomes high or the load increases, the high pressure side of the refrigerant circuit 7 rises. Based on the output of the high-
これにより、各蒸発器12A、12B、16における冷媒の蒸発温度を下げ、且つ、高圧側圧力が下がるまで冷媒循環量を減らし、高圧側の圧力上昇を抑えることができるようになり、危険値に達して圧縮機8が停止する不都合を抑制し、冷却装置1の安全性と安定性を向上できる。
As a result, the refrigerant evaporation temperature in each of the
(4)低外気温時の制御
外気温度が低下すると、冷媒回路7の高圧側圧力が上がらなくなり、電動膨張弁13A、13B、17の出入口の圧力差、即ち、電動膨張弁13A、13B、17前後の高低圧差が小さくなってそれらを冷媒が流れに難くなる。そこで、冷凍機コントローラ31は外気温度センサ32が検出する外気温度が所定の低い値に低下した場合、低外気温データを冷蔵ケースコントローラ37A、37B、冷凍ケースコントローラ44に送信する。冷蔵ケースコントローラ37A、37B、冷凍ケースコントローラ44は係る低外気温データを冷凍機コントローラ31から受信すると、各電動膨張弁13A、13B、17の弁開度を例えば所定ステップ拡大させるか、若しくは、全開とする。
(4) Control at low outside air temperature When the outside air temperature decreases, the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit 7 does not increase, and the pressure difference between the inlets and outlets of the
これにより、電動膨張弁13A、13B、17の冷媒流通を促進させることができるようになり、冷却装置1による冷却効果をより安定的に発揮させることが可能となる。
Thereby, it becomes possible to promote the circulation of the refrigerant through the
(5)昇圧機故障時の制御
次に、昇圧機21が故障して停止した場合、冷凍ケースコントローラ44は電磁弁19を開放すると共に、各コントローラ31、37A、37Bに昇圧機故障発生データを送信する(冷蔵ケースコントローラ37A、37Bには冷凍機コントローラ31経由で送られる)。また、所定の警報を行う。冷凍機コントローラ31は冷凍ケースコントローラ44から係る昇圧機故障発生データを受信すると、引き続き圧縮機8を運転する。一方、冷蔵ケースコントローラ37A、37Bは電動膨張弁13A、13Bの弁開度を所定ステップ縮小若しくは所定の低い値に絞り、そこにおける冷媒の蒸発温度を冷凍用蒸発器16における冷媒の蒸発温度に合わせる。
(5) Control at the time of failure of the booster Next, when the
これにより、圧縮機8から吐出された冷媒は凝縮器9で凝縮され、分流して電磁弁14A、14B、18を通過し、各電動膨張弁13A、13B、17で絞られた後、各蒸発器12A、12B、16に流入するようになる。そして、冷凍用蒸発器16を出た冷媒は電磁弁19を通って圧縮機8に戻るようになる。
As a result, the refrigerant discharged from the
従って、係る昇圧機21の故障時にも冷媒回路7内には冷媒は循環され、各ケース3A、3B、4は冷却されるようになる。特に、前述の如く冷蔵用蒸発器12A、12Bにおける冷媒の蒸発温度を冷凍用蒸発器16における冷媒の蒸発温度に合わせ、冷蔵ケース3A、3Bの庫内を少しでも冷却することが可能となる。これにより、係る異常時におけるフェールセーフを実現可能となる。
Therefore, even when the
(6)圧縮機故障時の制御
次に、圧縮機8が故障して停止した場合、冷凍機コントローラ31は電磁弁11を開放すると共に、各コントローラ37A、37B、44に圧縮機故障発生データを送信する。冷凍ケースコントローラ44は冷凍機コントローラ31から係る圧縮機故障発生データを受信すると、引き続き昇圧機21を運転すると共に、電磁弁19を開放する。一方、冷蔵ケースコントローラ37A、37Bは電動膨張弁13A、13Bを交互に開閉する。また、電動膨張弁13A、13Bを開いたときの弁開度を所定ステップ縮小若しくは所定の低い値に絞り、そこにおける冷媒の蒸発温度を冷凍用蒸発器16における冷媒の蒸発温度に合わせる。
(6) Control at the time of compressor failure Next, when the
これにより、昇圧機21から吐出された冷媒は電磁弁11を通り、凝縮器9で凝縮され、分流して電磁弁14A、14B、18を通過し、各電動膨張弁13A、13B、17で絞られた後、各蒸発器12A、12B、16に流入するようになる。そして、冷凍用蒸発器16を出た冷媒は昇圧機21に戻り、冷蔵用蒸発器12A、12Bを出た冷媒は電磁弁19を通って昇圧機21に戻るようになる。
As a result, the refrigerant discharged from the
従って、係る圧縮機8の故障時にも冷媒回路7内には冷媒は循環され、各ケース3A、3B、4は最低限冷却されるようになる。特に、前述の如く冷蔵用蒸発器12A、12Bにおける冷媒の蒸発温度を冷凍用蒸発器における冷媒の蒸発温度に合わせ、冷蔵ケースの庫内を少しでも冷却することが可能となる。これにより、係る異常時におけるフェールセーフを実現可能となる。
Therefore, even when the
特にこの場合は、各コントローラ37A、37Bは各電動膨張弁13A、13Bを交互に開閉、即ち、各電動膨張弁13A、13Bのうちの何れかを開き、他を閉じる制御を各電動膨張弁13A、13Bに対して順次実行することになるので、各冷蔵ケース3A、3Bに容量の小さい昇圧機21から冷媒循環を行わせる状況に陥ったときに、各冷蔵ケース3A、3Bを少しでも満遍なく冷却することが可能となる。
Particularly in this case, the
尚、実施例では冷蔵ケースを2台のみ示したが、更に多くの冷蔵ケースが設置された場合にも本発明は有効である。また、実施例ではショーケースの冷却制御について説明したが、それに限らず、冷蔵庫や空調機にも本発明は有効である。更に、実施例で示した各値はそれに限定されるものでは無く、使用状況は機器の能力に応じて適宜決定すればよい。 In the embodiment, only two refrigeration cases are shown, but the present invention is also effective when more refrigeration cases are installed. Moreover, although cooling control of the showcase has been described in the embodiments, the present invention is not limited to this, and the present invention is also effective for refrigerators and air conditioners. Furthermore, each value shown in the embodiment is not limited thereto, and the usage status may be appropriately determined according to the capability of the device.
1 冷却装置
3A、3B 冷蔵ケース
4 冷凍ケース
6 冷凍機
7 冷媒回路
8 圧縮機
9 凝縮器
12A、12B 冷蔵用蒸発器
13A、13B、17 電動膨張弁
16 冷凍用蒸発器
21 昇圧機
31 冷凍機コントローラ
37A、37B 冷蔵ケースコントローラ
44 冷凍ケースコントローラ
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