JP4767134B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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Description

本願発明は運転周波数が可変のインバータ圧縮機(可変速圧縮機)を備えた冷凍装置において、圧縮機の運転周波数の決定方法に関するものである。   The present invention relates to a method for determining an operating frequency of a compressor in a refrigeration apparatus including an inverter compressor (variable speed compressor) having a variable operating frequency.

従来の冷凍装置は冷媒温度や圧縮機の吸込圧力(低圧圧力)や吐出圧力(高圧圧力)の計測値を基に圧縮機の運転周波数を増減させるものであり、計測値と予め設定された閾値とを比較することで運転周波数の増減幅が決定されていた。例えば、冷媒の吐出温度が設定値以上であり、吸込圧力及び吐出圧力から求めた圧縮比が設定値以上である時に圧縮機の運転周波数を低下させる制御方法などがある(特許文献1参照)。
特開平5−10608号公報
The conventional refrigeration system increases or decreases the operating frequency of the compressor based on the measured values of the refrigerant temperature, the suction pressure (low pressure) and the discharge pressure (high pressure) of the compressor, and the measured value and a preset threshold value. And the increase / decrease width of the operating frequency was determined. For example, there is a control method for reducing the operating frequency of the compressor when the discharge temperature of the refrigerant is equal to or higher than a set value and the compression ratio obtained from the suction pressure and the discharge pressure is equal to or higher than the set value (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-10608

従来の圧縮機の運転制御方法では吐出温度及び吸込圧力などの計測値や、計測された吸込圧力及び吐出圧力を用いて算出された圧縮比のような計算値を閾値と比較することで制御を行うゾーン制御となるため、制御される値が不連続となる問題がある。   In conventional compressor operation control methods, control is performed by comparing measured values such as discharge temperature and suction pressure, and compression values calculated using the measured suction pressure and discharge pressure with threshold values. Since the zone control is performed, there is a problem that the controlled value becomes discontinuous.

また、図3はインバータ圧縮機を搭載した冷凍装置において、圧縮機の吸込圧力を目標値に近づけるようにインバータ圧縮機の運転周波数制御を行った場合の例である。横軸は時間、縦軸は吸込圧力を表している。領域Aから領域Dまでの4つの領域を設定したゾーン制御を行っており、領域Bと領域Cの境界を目標値としている。このゾーン制御について詳しく説明する。   FIG. 3 shows an example in which the operation frequency control of the inverter compressor is performed so that the suction pressure of the compressor approaches the target value in the refrigeration apparatus equipped with the inverter compressor. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the suction pressure. Zone control is performed in which four regions from region A to region D are set, and the boundary between region B and region C is set as a target value. This zone control will be described in detail.

吸込圧力が領域Aに存在する場合、吸込圧力は目標値に比べて非常に大きく冷凍能力が不足していると考えられるため、圧縮機の運転周波数を大きく増加させる。吸込圧力が領域Bに存在する場合、吸込圧力は目標値に比べて大きく冷凍能力が不足気味と考えられるため、圧縮機の運転周波数を小さく増加させる。次に、吸込圧力が領域Cに存在する場合、吸込圧力は目標値に比べて小さく冷凍能力は充分であるため、圧縮機の運転周波数を減少させる。吸込圧力が領域Dに存在する場合、吸込圧力は目標値に比べて非常に小さく冷凍能力が過剰となっているため、圧縮機の運転周波数を大きく減少させる。   When the suction pressure exists in the region A, the suction pressure is very large as compared with the target value, and it is considered that the refrigerating capacity is insufficient. Therefore, the operating frequency of the compressor is greatly increased. When the suction pressure exists in the region B, the suction pressure is larger than the target value, and it is considered that the refrigerating capacity is insufficient. Therefore, the operating frequency of the compressor is increased small. Next, when the suction pressure exists in the region C, the suction pressure is smaller than the target value, and the refrigerating capacity is sufficient, so the operating frequency of the compressor is decreased. When the suction pressure exists in the region D, the suction pressure is very small compared to the target value, and the refrigerating capacity is excessive, so that the operating frequency of the compressor is greatly reduced.

このように圧縮機の運転周波数を制御するため、吸込圧力が状態ア、状態イ、状態ウにある時はいずれも領域Cに対応した制御が行われる。状態アと状態イでは、吸込圧力の値は同一であるが、吸込圧力の変化は降下傾向と上昇傾向であり正反対であるにも係らず同一の制御となる。また、状態イと状態ウでは、吸込圧力の変化の傾向は同一であるが、吸込圧力の値が異なっているにも係らず同一の制御となる。さらに、状態アと状態ウでは、吸込圧力の値及び吸込圧力の変化の傾向共に異なっているにも係らず同一の制御となってしまう。   Thus, in order to control the operating frequency of the compressor, when the suction pressure is in the state A, the state A, and the state C, the control corresponding to the region C is performed. In the state A and the state A, the value of the suction pressure is the same, but the change in the suction pressure is the same control even though it is a downward tendency and an upward tendency and is opposite. Moreover, although the tendency of the suction pressure change is the same in the state A and the state C, the same control is performed although the value of the suction pressure is different. Further, in the state A and the state C, although the suction pressure value and the change tendency of the suction pressure are different, the same control is performed.

以上のように、計測値または計測値から得られる計算値と閾値とを比較することによって圧縮機の運転制御を行う従来の制御方法(ゾーン制御等)では、冷凍装置の状態を正確に把握し、必要な冷凍能力を効率よく出力できるように圧縮機を運転制御することは困難である。   As described above, in the conventional control method (zone control, etc.) for controlling the operation of the compressor by comparing the measured value or the calculated value obtained from the measured value with the threshold value, the state of the refrigeration apparatus is accurately grasped. It is difficult to control the operation of the compressor so that the necessary refrigeration capacity can be output efficiently.

請求項1記載の発明は、
運転周波数が可変の可変速圧縮機を備えた冷凍装置において、
前記可変速圧縮機の吸込側に圧力検出器及び温度検出器を備え、
前記冷凍装置の冷媒出口に第二の圧力検出器及び第二の温度検出器を備え、
前記冷凍装置が最も効率良く運転される時の吸込圧力が目標吸込圧力として設定され、
前記目標吸込圧力における蒸発温度を目標吸込温度として設定し、
前記目標吸込圧力と前記目標吸込温度における冷媒密度を目標吸込密度として設定し、
前記圧力検出器によって検出された吸込圧力と、当該吸込圧力の変化速度から所定時間後の吸込圧力である予測吸込圧力を決定し、
前記温度検出器によって検出された吸込温度と、前記予測吸込圧力とから前記可変速圧縮機が吸込む冷媒の密度である吸込冷媒密度を決定し、
前記可変速圧縮機の現在の運転周波数から当該可変速圧縮機が単位時間当たりに吸込む冷媒の体積である吸込冷媒体積を決定し、
前記吸込冷媒密度と前記吸込冷媒体積とから前記可変速圧縮機が単位時間当たりに吸込む冷媒の質量である吸込冷媒質量を決定し、
前記第二の圧力検出器によって検出された出口圧力と、前記第二の温度検出器によって検出された出口温度と、前記吸込圧力と、前記吸込温度とから、前記冷凍装置から流出する冷媒と当該冷凍装置に流入する冷媒とのエンタルピー差を決定し、
前記吸込冷媒質量と前記エンタルピー差とから前記冷凍装置の現在の冷凍能力を決定し、
前記出口圧力と、前記出口温度と、前記目標吸込圧力と、前記目標吸込温度とから前記冷凍装置の目標エンタルピー差を決定し、
前記冷凍能力と前記目標エンタルピー差とから現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒質量を決定し、
前記目標吸込冷媒質量と前記目標吸込密度とから、現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒体積を決定し、
前記目標吸込冷媒体積から前記可変速圧縮機の運転周波数を決定することを特徴とする。
The invention described in claim 1
In a refrigeration system equipped with a variable speed compressor with variable operating frequency,
A pressure detector and a temperature detector are provided on the suction side of the variable speed compressor,
The refrigerant outlet of the refrigeration apparatus comprises a second pressure detector and a second temperature detector,
The suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated is set as the target suction pressure,
Set the evaporation temperature at the target suction pressure as the target suction temperature,
The refrigerant density at the target suction pressure and the target suction temperature is set as the target suction density,
Determine the predicted suction pressure that is the suction pressure after a predetermined time from the suction pressure detected by the pressure detector and the rate of change of the suction pressure,
Determining the suction refrigerant density, which is the density of the refrigerant sucked by the variable speed compressor, from the suction temperature detected by the temperature detector and the predicted suction pressure;
Determining the suction refrigerant volume, which is the volume of refrigerant that the variable speed compressor sucks per unit time from the current operating frequency of the variable speed compressor;
Determining the suction refrigerant mass that is the mass of the refrigerant that the variable speed compressor sucks per unit time from the suction refrigerant density and the suction refrigerant volume;
From the outlet pressure detected by the second pressure detector, the outlet temperature detected by the second temperature detector, the suction pressure, and the suction temperature, the refrigerant flowing out of the refrigeration apparatus and the Determine the enthalpy difference with the refrigerant flowing into the refrigeration system,
Determine the current refrigeration capacity of the refrigeration apparatus from the suction refrigerant mass and the enthalpy difference,
Determining a target enthalpy difference of the refrigeration apparatus from the outlet pressure, the outlet temperature, the target suction pressure, and the target suction temperature;
Determining a target suction refrigerant mass capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity from the refrigeration capacity and the target enthalpy difference;
From the target suction refrigerant mass and the target suction density, determine a target suction refrigerant volume capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity,
An operating frequency of the variable speed compressor is determined from the target suction refrigerant volume.

請求項2記載の発明は、
少なくとも一台の運転周波数が可変の可変速圧縮機及び少なくとも一台の運転周波数が一定の一定速圧縮機を備えた冷凍装置において、
前記可変速圧縮機及び前記一定速圧縮機の吸込側に圧力検出器及び温度検出器を備え、
前記冷凍装置の冷媒出口に第二の圧力検出器及び第二の温度検出器を備え、
前記冷凍装置が最も効率良く運転される時の吸込圧力が目標吸込圧力として設定され、
前記目標吸込圧力における蒸発温度を目標吸込温度として設定し、
前記目標吸込圧力と前記目標吸込温度における冷媒密度を目標吸込密度として設定し、
前記可変速圧縮機の現在の運転周波数及び前記一定速圧縮機の現在の運転台数とから前記冷凍装置全体の現在の合計運転周波数を決定し、
前記圧力検出器によって検出された吸込圧力と、当該吸込圧力の変化速度から所定時間後の吸込圧力である予測吸込圧力を決定し、
前記温度検出器によって検出された吸込温度と、前記予測吸込圧力とから前記可変速圧縮機が吸込む冷媒の密度である吸込冷媒密度を決定し、
前記冷凍装置全体の合計運転周波数から当該冷凍装置が単位時間当たりに吸込む冷媒の体積である吸込冷媒体積を決定し、
前記吸込冷媒密度と前記吸込冷媒体積とから前記冷凍装置が単位時間当たりに吸込む冷媒の質量である吸込冷媒質量を決定し、
前記第二の圧力検出器によって検出された出口圧力と、前記第二の温度検出器によって検出された出口温度と、前記吸込圧力と、前記吸込温度とから、前記冷凍装置から流出する冷媒と当該冷凍装置に流入する冷媒とのエンタルピー差を決定し、
前記吸込冷媒質量と前記エンタルピー差とから前記冷凍装置の現在の冷凍能力を決定し、
前記出口圧力と、前記出口温度と、前記目標吸込圧力と、前記目標吸込温度とから前記冷凍装置の目標エンタルピー差を決定し、
前記冷凍能力と前記目標エンタルピー差とから現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒質量を決定し、
前記目標吸込冷媒質量と前記目標吸込密度とから、現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒体積を決定し、
前記目標吸込冷媒体積から前記可変速圧縮機の運転周波数及び前記一定速圧縮機の運転台数を決定することを特徴とする。
The invention according to claim 2
In a refrigeration apparatus comprising at least one variable speed compressor with variable operating frequency and at least one constant speed compressor with constant operating frequency,
A pressure detector and a temperature detector on the suction side of the variable speed compressor and the constant speed compressor;
The refrigerant outlet of the refrigeration apparatus comprises a second pressure detector and a second temperature detector,
The suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated is set as the target suction pressure,
Set the evaporation temperature at the target suction pressure as the target suction temperature,
The refrigerant density at the target suction pressure and the target suction temperature is set as the target suction density,
Determining the current total operating frequency of the entire refrigeration system from the current operating frequency of the variable speed compressor and the current operating number of the constant speed compressor;
Determine the predicted suction pressure that is the suction pressure after a predetermined time from the suction pressure detected by the pressure detector and the rate of change of the suction pressure,
Determining the suction refrigerant density, which is the density of the refrigerant sucked by the variable speed compressor, from the suction temperature detected by the temperature detector and the predicted suction pressure;
Determining the suction refrigerant volume, which is the volume of refrigerant that the refrigeration apparatus sucks per unit time from the total operating frequency of the entire refrigeration apparatus,
Determining the suction refrigerant mass that is the mass of the refrigerant that the refrigeration apparatus sucks per unit time from the suction refrigerant density and the suction refrigerant volume;
From the outlet pressure detected by the second pressure detector, the outlet temperature detected by the second temperature detector, the suction pressure, and the suction temperature, the refrigerant flowing out of the refrigeration apparatus and the Determine the enthalpy difference with the refrigerant flowing into the refrigeration system,
Determine the current refrigeration capacity of the refrigeration apparatus from the suction refrigerant mass and the enthalpy difference,
Determining a target enthalpy difference of the refrigeration apparatus from the outlet pressure, the outlet temperature, the target suction pressure, and the target suction temperature;
Determining a target suction refrigerant mass capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity from the refrigeration capacity and the target enthalpy difference;
From the target suction refrigerant mass and the target suction density, determine a target suction refrigerant volume capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity,
The operating frequency of the variable speed compressor and the number of operating constant speed compressors are determined from the target suction refrigerant volume.

本願発明は、運転周波数が可変のインバータ圧縮機を備えた冷凍装置において目標吸込圧力を設定し、冷凍装置の出入口における冷媒の温度差から冷媒のエンタルピー差を求め、このエンタルピー差と現在の運転周波数と吸込圧力と吸込温度から冷凍サイクルが必要とする冷凍能力を冷凍装置が出力することのできる運転周波数を求めることができる。また、運転周波数を算出する際に吸込圧力の変化速度を考慮しているため、冷凍能力の過剰や不足を防止し省エネ運転ができる。   The present invention sets a target suction pressure in a refrigeration apparatus provided with an inverter compressor having a variable operating frequency, obtains a refrigerant enthalpy difference from a refrigerant temperature difference at the inlet and outlet of the refrigeration apparatus, and calculates the enthalpy difference and the current operating frequency. The operating frequency at which the refrigeration apparatus can output the refrigeration capacity required by the refrigeration cycle can be obtained from the suction pressure and the suction temperature. In addition, since the change speed of the suction pressure is taken into account when calculating the operation frequency, excessive or insufficient refrigeration capacity can be prevented and energy-saving operation can be performed.

本願発明は、少なくとも一台の運転周波数が可変のインバータ圧縮機及び少なくとも一台の運転周波数が一定の一定速圧縮機を備えた冷凍装置において目標吸込圧力を設定し、冷凍装置の出入口における冷媒の温度差から冷媒のエンタルピー差を求め、このエンタルピー差と現在の運転周波数と運転台数と吸込圧力と吸込温度から冷凍サイクルが必要とする冷凍能力を冷凍装置が出力することのできる運転周波数及び運転台数を求めることができる。また、運転周波数及び運転台数を算出する際に吸込圧力の変化速度を考慮しているため、冷凍能力の過剰や不足を防止し省エネ運転ができる。   The present invention sets a target suction pressure in a refrigeration apparatus including at least one inverter compressor having a variable operating frequency and at least one constant speed compressor having a constant operating frequency, and sets the target suction pressure at the inlet / outlet of the refrigeration apparatus. Calculate the enthalpy difference of the refrigerant from the temperature difference, and the refrigeration system can output the refrigeration capacity required by the refrigeration cycle from this enthalpy difference, current operating frequency, number of units operated, suction pressure, and suction temperature. Can be requested. In addition, since the change speed of the suction pressure is taken into account when calculating the operating frequency and the number of operating units, excessive or insufficient refrigeration capacity can be prevented and energy saving operation can be performed.

以下、図面を用いて本願発明の実施方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the implementation method of this invention is demonstrated in detail using drawing.

図1は本願発明を適用した圧縮機が一台搭載された冷凍装置の冷媒回路図である。この冷凍装置はインバータによって回転数を制御することができるインバータスクロールコンプレッサ(インバータ圧縮機)10を備える。なお本願発明において、コンプレッサはレシプロ型、スクリュー型、ロータリー型等の圧縮方式の種類は問わず、密閉式又は半密閉式のどちらの形式でも適用可能である。   FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus equipped with one compressor to which the present invention is applied. This refrigeration apparatus includes an inverter scroll compressor (inverter compressor) 10 that can control the rotation speed by an inverter. In the present invention, the compressor is applicable to either a hermetic type or a semi-hermetic type regardless of the type of compression method such as a reciprocating type, a screw type, or a rotary type.

本実施例において、使用冷媒としてHFC系冷媒を想定しているが、CFC系冷媒、HCFC系冷媒、自然冷媒等の他の冷媒を用いても同様の効果を得ることが可能である。   In this embodiment, an HFC refrigerant is assumed as the refrigerant to be used, but the same effect can be obtained by using other refrigerants such as a CFC refrigerant, an HCFC refrigerant, and a natural refrigerant.

インバータ圧縮機10は低温低圧の気体冷媒を吸入し圧縮することで高温高圧の冷媒として吐出する。吐出された高温高圧の冷媒はオイルセパレータ13に流入する。オイルセパレータ13において冷媒中に含まれる潤滑油は分離及び貯溜される。   The inverter compressor 10 sucks and compresses the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant. The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant flows into the oil separator 13. In the oil separator 13, the lubricating oil contained in the refrigerant is separated and stored.

分離された潤滑油はサービスバルブ26を介してストレーナ27に流入し、ストレーナ27によって潤滑油中の混入物が取り除かれる。混入物が取り除かれた潤滑油は、電磁弁28を介して圧縮機10に戻される。この時、圧縮機に取設されたフロートスイッチ23によって圧縮機中の潤滑油量が計測され、圧縮機中の潤滑油量が一定となるように電磁弁28が開閉される。   The separated lubricating oil flows into the strainer 27 through the service valve 26, and contaminants in the lubricating oil are removed by the strainer 27. The lubricating oil from which the contaminants have been removed is returned to the compressor 10 via the electromagnetic valve 28. At this time, the amount of lubricating oil in the compressor is measured by the float switch 23 installed in the compressor, and the electromagnetic valve 28 is opened and closed so that the amount of lubricating oil in the compressor becomes constant.

また、圧縮機に戻す潤滑油に液冷媒が含まれた場合、圧縮機内の圧縮機構において潤滑が不十分となり不良となる可能性があるため、キャピラリーチューブ29において減圧し冷媒を完全に気化させている。キャピラリーチューブ29により冷媒を気化させることで、潤滑油を冷却する効果もある。   In addition, when liquid refrigerant is included in the lubricating oil returned to the compressor, there is a possibility that the compression mechanism in the compressor may be insufficiently lubricated and become defective, so the pressure is reduced in the capillary tube 29 and the refrigerant is completely vaporized. Yes. By evaporating the refrigerant with the capillary tube 29, there is also an effect of cooling the lubricating oil.

オイルセパレータ13において潤滑油が取り除かれた冷媒は凝縮器14に流入し、高温高圧の冷媒は冷却ファン63によって空気冷却され凝縮・液化する。本実施例では空冷式凝縮器を用いているが、水冷式や蒸発式の凝縮器でも良い。また、本実施例では凝縮器と圧縮機等を同一筐体に配設する一体型の冷凍機を想定しているが、これに限らず圧縮機等の冷凍機とコンデンシングユニットを別々に設ける分離設置型でも良い。   The refrigerant from which the lubricating oil has been removed in the oil separator 13 flows into the condenser 14, and the high-temperature and high-pressure refrigerant is cooled by the cooling fan 63 and condensed and liquefied. In this embodiment, an air-cooled condenser is used, but a water-cooled or evaporative condenser may be used. In this embodiment, an integrated refrigerator in which the condenser and the compressor are disposed in the same casing is assumed. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerator and the condensing unit are separately provided. A separate installation type may be used.

凝縮器14において液化した冷媒は凝縮器14から流出し、レシーバタンク15に貯溜される。レシーバタンク15は冷凍装置に不良が発生し、冷媒回路内部の圧力及び温度が非常に高くなることを防止するために可溶栓46を有している。   The refrigerant liquefied in the condenser 14 flows out of the condenser 14 and is stored in the receiver tank 15. The receiver tank 15 has a fusible plug 46 to prevent the refrigeration apparatus from being defective and the pressure and temperature inside the refrigerant circuit from becoming very high.

圧縮機の吐出圧力として、本冷凍装置ではレシーバタンク15内の圧力を計測し圧縮機等の制御を行っている。レシーバタンク15はキャピラリーチューブ57を介して高圧センサ58に配管接続されており、高圧センサ58によって圧縮機の吐出圧力が計測される。また、圧縮機の吐出圧力を目視で随時観察するために、レシーバタンク15はキャピラリーチューブ57及び61を介して高圧圧力計62に配管接続されている。   As the discharge pressure of the compressor, this refrigeration apparatus measures the pressure in the receiver tank 15 and controls the compressor and the like. The receiver tank 15 is connected to a high pressure sensor 58 via a capillary tube 57, and the discharge pressure of the compressor is measured by the high pressure sensor 58. The receiver tank 15 is connected to a high pressure gauge 62 via capillary tubes 57 and 61 in order to observe the discharge pressure of the compressor as needed.

液冷媒の冷凍能力を高めるために、レシーバタンク15内に貯留された液冷媒は過冷却器16において再度、冷却ファン63によって空気冷却されることで過冷却される。本実施例では、凝縮器14及び過冷却器16を一体型としているものを用いているが、凝縮器と過冷却器を夫々個別に設けても良い。   In order to increase the refrigerating capacity of the liquid refrigerant, the liquid refrigerant stored in the receiver tank 15 is supercooled by the air cooling by the cooling fan 63 in the supercooler 16 again. In the present embodiment, the condenser 14 and the supercooler 16 are integrated, but the condenser and the supercooler may be provided separately.

過冷却された液冷媒はサービスバルブ48を介してフィルタドライヤ17に流入する。フィルタドライヤにおいて冷媒中の水分は除去され、モイスチャインジケータ18において水分量を確認した後、液冷媒は店舗内に設置されたショーケース等の蒸発器(図示しない)に流出する。   The supercooled liquid refrigerant flows into the filter dryer 17 through the service valve 48. The moisture in the refrigerant is removed by the filter dryer, and after the moisture indicator 18 confirms the amount of moisture, the liquid refrigerant flows out to an evaporator (not shown) such as a showcase installed in the store.

本実施例では圧縮機を冷却するためにリキッドインジェクション機構を用いている。このため、レシーバタンク15からサービスバルブ34、ストレーナ35、電動弁36、電磁弁37を介して圧縮機10へリキッドインジェクション回路が設けられている。   In this embodiment, a liquid injection mechanism is used to cool the compressor. For this reason, a liquid injection circuit is provided from the receiver tank 15 to the compressor 10 via the service valve 34, the strainer 35, the electric valve 36, and the electromagnetic valve 37.

ストレーナ35によって混入物を除去された液冷媒は電動弁36によって減圧され、圧縮機10の冷却を行う。電磁弁の開閉及び電動弁の開閉度は圧縮機の動作状態及び圧縮機の温度によって調整される。圧縮機の吐出圧力が非常に大きくなった場合には圧縮機10にキャピラリーチューブ51を介して配設された高圧圧力スイッチ52によって各圧縮機は緊急停止される。   The liquid refrigerant from which contaminants have been removed by the strainer 35 is decompressed by the motor-operated valve 36 to cool the compressor 10. The opening / closing degree of the electromagnetic valve and the opening / closing degree of the motor-operated valve are adjusted by the operating state of the compressor and the temperature of the compressor. When the discharge pressure of the compressor becomes very large, each compressor is urgently stopped by a high-pressure switch 52 provided in the compressor 10 via the capillary tube 51.

蒸発器において気化し冷却を行い、低温低圧となった冷媒は液冷媒を含んで冷凍装置に戻る(液バック)可能性があるため、アキュムレータ19に一度流入させアキュムレータ19において液冷媒と気体冷媒を分離する。液バックの原因としては、膨張弁の不良や蒸発器のフィルターの目詰まりなどが考えられ、液バックにより圧縮機10のケース内に液冷媒が進入し圧縮することによる圧縮機構の破損や、液冷媒を吐出する際に多量の潤滑油が一緒に吐出されることによる潤滑不足などが発生する可能性がある。   Since the refrigerant that has been vaporized and cooled in the evaporator and has reached low temperature and low pressure may return to the refrigeration system including the liquid refrigerant (liquid back), the refrigerant and the gaseous refrigerant are allowed to flow into the accumulator 19 once and then the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant are To separate. Possible causes of liquid back include expansion valve failure and clogging of the evaporator filter. The liquid back enters the case of the compressor 10 by the liquid back and compresses it. There is a possibility of insufficient lubrication due to a large amount of lubricating oil being discharged together when the refrigerant is discharged.

アキュムレータ19において液冷媒は貯溜され気体冷媒のみが流出し、夫々ストレーナ20を介して圧縮機10に吸引される。なお本実施例では、圧縮機の吸引圧力として蒸発器から戻った冷媒の圧力を利用しているため、アキュムレータ19の入口側を低圧センサ59と配管接続している。   In the accumulator 19, the liquid refrigerant is stored, and only the gaseous refrigerant flows out, and is sucked into the compressor 10 through the strainer 20. In this embodiment, since the refrigerant pressure returned from the evaporator is used as the suction pressure of the compressor, the inlet side of the accumulator 19 is connected to the low pressure sensor 59 by piping.

次に本実施例におけるインバータ圧縮機10の運転制御方法について、図1及び図4を用いて説明する。インバータ圧縮機10の運転制御は各センサからの入力が演算装置(図示しない)に入力され、演算、記憶、出力されることで行われる。   Next, the operation control method of the inverter compressor 10 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4. The operation control of the inverter compressor 10 is performed by inputting from each sensor to an arithmetic device (not shown), and calculating, storing, and outputting.

まず、インバータ圧縮機10の吸込圧力LPを低圧センサ59により計測する(S10)。この計測は所定時間TS毎に行われており、現在の計測の直前に計測された所定時間TS前の吸込圧力PLPと吸込圧力LPから吸込圧力の変化速度GLPを下記の数式1を用いて算出する(S11)。   First, the suction pressure LP of the inverter compressor 10 is measured by the low pressure sensor 59 (S10). This measurement is performed every predetermined time TS, and the suction pressure change rate GLP is calculated from the suction pressure PLP and the suction pressure LP before the predetermined time TS measured immediately before the current measurement using the following formula 1. (S11).

現在の吸込圧力LPと吸込圧力の変化速度GLPから、冷凍装置が安定する予測吸込圧力ELPを下記の数式2を用いて算出する(S12)。なお、C1は冷凍装置の設置環境に応じて調整される定数である。   Based on the current suction pressure LP and the change rate GLP of the suction pressure, a predicted suction pressure ELP at which the refrigeration apparatus is stabilized is calculated using Equation 2 below (S12). C1 is a constant that is adjusted according to the installation environment of the refrigeration apparatus.

インバータ圧縮機10の吸込ガス温度LTを温度センサ(図示しない)により計測する(S13)。予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからインバータ圧縮機10の吸込側におけるガス冷媒の密度LDを予め記憶してあるテーブルから求める(S14)。なお、吸込冷媒密度LDの導出についてはテーブルからではなく、予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからなる簡単な関係式を用いても良い。   The suction gas temperature LT of the inverter compressor 10 is measured by a temperature sensor (not shown) (S13). From the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT, the density LD of the gas refrigerant on the suction side of the inverter compressor 10 is obtained from a previously stored table (S14). Note that the suction refrigerant density LD may be derived from a simple relational expression including the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT instead of using a table.

本実施例では冷凍装置はインバータ圧縮機一台のみから構成されているため、このインバータ圧縮機が吸込む冷媒の体積LVはインバータ圧縮機の運転周波数(S15)から求めることができる(S18)。吸込冷媒密度LD及び吸込冷媒体積LVから吸込冷媒質量LMを下記の数式3を用いて算出する(S19)。   In this embodiment, since the refrigeration apparatus is composed of only one inverter compressor, the volume LV of the refrigerant sucked by this inverter compressor can be obtained from the operating frequency (S15) of the inverter compressor (S18). The suction refrigerant mass LM is calculated from the suction refrigerant density LD and the suction refrigerant volume LV by using the following Equation 3 (S19).

事前の試験により、冷凍装置が最も効率良く運転されている時の吸込圧力である目標吸込圧力TLPが設定されている(S20)。目標吸込圧力TLPにおけるガス冷媒の蒸発温度を目標吸込温度TLTとする(S21)。目標吸込圧力TLP及び目標吸込温度TLTにおけるガス冷媒の密度である目標吸込密度TLDを予め記憶してあるテーブルから求める(S22)。なお、目標吸込密度TLDの導出についてはテーブルからだけではなく、目標吸込圧力TLPと目標吸込温度TLTからなる簡単な関係式を用いても良い。   A target suction pressure TLP, which is a suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated, is set by a prior test (S20). The evaporation temperature of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP is set as the target suction temperature TLT (S21). A target suction density TLD, which is the density of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT, is obtained from a previously stored table (S22). The derivation of the target suction density TLD is not limited to a table, and a simple relational expression composed of the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT may be used.

現在の冷凍能力を維持するためには吸込冷媒質量LMを維持できるように圧縮機を運転する必要がある。一方、冷凍装置を運転効率の良い状態で運転するためには目標吸込密度TLDとなるように圧縮機を運転する必要がある。よって、吸込冷媒質量LM及び目標吸込密度TLDから、目標吸込密度TLDにおいて現在の吸込冷媒質量LMを維持するために必要な目標吸込体積TLVを下記の数式4を用いて算出する(S23)。   In order to maintain the current refrigeration capacity, it is necessary to operate the compressor so as to maintain the suction refrigerant mass LM. On the other hand, in order to operate the refrigeration apparatus in a state where the operation efficiency is good, it is necessary to operate the compressor so as to achieve the target suction density TLD. Therefore, the target suction volume TLV necessary to maintain the current suction refrigerant mass LM at the target suction density TLD is calculated from the suction refrigerant mass LM and the target suction density TLD using the following Equation 4 (S23).

圧縮機の運転周波数と吸込体積には一定の関係があるため、冷凍装置が必要とする目標吸込体積TLVを得ることができる目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを得ることができる(S24)。得られた目標インバータ圧縮機運転周波数TICFとなるようにインバータ圧縮機を運転制御することで冷凍装置が必要とする冷凍能力を得ることができる。   Since there is a fixed relationship between the operating frequency of the compressor and the suction volume, the target inverter compressor operating frequency TICF that can obtain the target suction volume TLV required by the refrigeration apparatus can be obtained (S24). The refrigeration capacity required by the refrigeration system can be obtained by controlling the operation of the inverter compressor so that the target inverter compressor operating frequency TICF is obtained.

なお、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFがインバータ圧縮機が運転可能である運転周波数の最大値を上回る場合、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを当該最大値として運転制御を行う。一方、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFがインバータ圧縮機が運転可能である運転周波数の最小値を下回る場合、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFと当該最小値との差が所定値よりも小さい時は目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを当該最小値とし、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFと当該最小値との差が所定値よりも大きい時はインバータ圧縮機を停止することで、インバータ圧縮機が発停を頻繁に繰り返すことを防止している。   When the target inverter compressor operating frequency TICF exceeds the maximum value of the operating frequency at which the inverter compressor can be operated, the operation control is performed using the target inverter compressor operating frequency TICF as the maximum value. On the other hand, when the target inverter compressor operating frequency TICF is lower than the minimum value of the operating frequency at which the inverter compressor can be operated, the target inverter compressor operating frequency TICF is smaller than the predetermined value when the difference between the target inverter compressor operating frequency TICF and the minimum value is smaller than the predetermined value. The inverter compressor operating frequency TICF is set to the minimum value, and when the difference between the target inverter compressor operating frequency TICF and the minimum value is larger than a predetermined value, the inverter compressor is stopped to stop the inverter compressor. Prevents frequent repetition.

図2は本願発明を適用した圧縮機が複数台搭載された冷凍装置の冷媒回路図である。この冷凍装置は3つの圧縮機によって構成され、10はインバータによって回転数を制御することができるインバータスクロールコンプレッサ(インバータ圧縮機)であり、11及び12は商用電力によって動作する一定速スクロールコンプレッサ(一定速圧縮機)である。本願発明において、これらコンプレッサはレシプロ型、スクリュー型、ロータリー型等の圧縮方式の種類は問わず、密閉式又は半密閉式のどちらの形式でも適用可能である。   FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus equipped with a plurality of compressors to which the present invention is applied. This refrigeration apparatus is composed of three compressors, 10 is an inverter scroll compressor (inverter compressor) whose rotation speed can be controlled by an inverter, and 11 and 12 are constant speed scroll compressors (constant constant) operated by commercial power. Fast compressor). In the present invention, these compressors are applicable to either a hermetic type or a semi-hermetic type regardless of the type of compression method such as a reciprocating type, a screw type, and a rotary type.

本実施例において使用冷媒としてHFC系冷媒を想定しているが、CFC系冷媒、HCFC系冷媒、自然冷媒等の他の冷媒を用いても同様の効果を得ることが可能である。   In this embodiment, an HFC refrigerant is assumed as the refrigerant to be used, but the same effect can be obtained by using other refrigerants such as a CFC refrigerant, an HCFC refrigerant, and a natural refrigerant.

前記圧縮機10、11、12は吐出口及び吸入口共に並列に配管接続されており、各圧縮機は低温低圧の気体冷媒を吸入し圧縮することで高温高圧の冷媒として吐出する。吐出された高温高圧の冷媒は合流してオイルセパレータ13に流入する。オイルセパレータ13において冷媒中に含まれる潤滑油は分離及び貯溜される。   The compressors 10, 11, and 12 are connected in parallel to both the discharge port and the suction port. Each compressor sucks and compresses a low-temperature and low-pressure gas refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant. The discharged high-temperature and high-pressure refrigerant merges and flows into the oil separator 13. In the oil separator 13, the lubricating oil contained in the refrigerant is separated and stored.

分離された潤滑油はサービスバルブ26を介してストレーナ27に流入し、ストレーナ27によって潤滑油中の混入物が取り除かれる。混入物が取り除かれた潤滑油は分岐し、電磁弁28、30、32を介して圧縮機10、11、12に戻される。この時、各圧縮機に取設されたフロートスイッチ23、24、25によって各圧縮機中の潤滑油量が計測され、各圧縮機中の潤滑油量が均一となるように電磁弁28、30、32が開閉される。   The separated lubricating oil flows into the strainer 27 through the service valve 26, and contaminants in the lubricating oil are removed by the strainer 27. The lubricating oil from which the contaminants have been removed branches and is returned to the compressors 10, 11, 12 via the solenoid valves 28, 30, 32. At this time, the amount of lubricating oil in each compressor is measured by the float switches 23, 24, 25 installed in each compressor, and the solenoid valves 28, 30 are set so that the amount of lubricating oil in each compressor becomes uniform. , 32 are opened and closed.

また、圧縮機に戻す潤滑油に液冷媒が含まれた場合、圧縮機内の圧縮機構において潤滑が不十分となり不良となる可能性があるため、キャピラリーチューブ29、31、33において減圧し冷媒を完全に気化させている。キャピラリーチューブ29、31、33により冷媒を気化させることで、潤滑油を冷却する効果もある。   In addition, when liquid refrigerant is included in the lubricating oil returned to the compressor, the compression mechanism in the compressor may be insufficiently lubricated and may be defective. Therefore, the pressure is reduced in the capillary tubes 29, 31, and 33, and the refrigerant is completely discharged. Vaporize. By evaporating the refrigerant with the capillary tubes 29, 31, 33, there is also an effect of cooling the lubricating oil.

オイルセパレータ13において潤滑油が取り除かれた冷媒は凝縮器14に流入し、高温高圧の冷媒は冷却ファン63によって空気冷却され凝縮・液化する。本実施例では空冷式凝縮器を用いているが、水冷式や蒸発式の凝縮器でも良い。また、本実施例では凝縮器と圧縮機等を同一筐体に配設する一体型の冷凍機を想定しているが、これに限らず圧縮機等の冷凍機とコンデンシングユニットを別々に設ける分離設置型でも良い。   The refrigerant from which the lubricating oil has been removed in the oil separator 13 flows into the condenser 14, and the high-temperature and high-pressure refrigerant is cooled by the cooling fan 63 and condensed and liquefied. In this embodiment, an air-cooled condenser is used, but a water-cooled or evaporative condenser may be used. In this embodiment, an integrated refrigerator in which the condenser and the compressor are disposed in the same casing is assumed. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerator and the condensing unit are separately provided. A separate installation type may be used.

凝縮器14において液化した冷媒は凝縮器14から流出し、レシーバタンク15に貯溜される。レシーバタンク15は冷凍装置に不良が発生し、冷媒回路内部の圧力及び温度が非常に高くなることを防止するために可溶栓46を有している。   The refrigerant liquefied in the condenser 14 flows out of the condenser 14 and is stored in the receiver tank 15. The receiver tank 15 has a fusible plug 46 to prevent the refrigeration apparatus from being defective and the pressure and temperature inside the refrigerant circuit from becoming very high.

圧縮機の吐出圧力として、本冷凍装置ではレシーバタンク15内の圧力を計測し圧縮機等の制御を行っている。レシーバタンク15はキャピラリーチューブ57を介して高圧センサ58に配管接続されており、高圧センサ58によって圧縮機の吐出圧力が計測される。また、圧縮機の吐出圧力を目視で随時観察するために、レシーバタンク15はキャピラリーチューブ57及び61を介して高圧圧力計62に配管接続されている。   As the discharge pressure of the compressor, this refrigeration apparatus measures the pressure in the receiver tank 15 and controls the compressor and the like. The receiver tank 15 is connected to a high pressure sensor 58 via a capillary tube 57, and the discharge pressure of the compressor is measured by the high pressure sensor 58. The receiver tank 15 is connected to a high pressure gauge 62 via capillary tubes 57 and 61 in order to observe the discharge pressure of the compressor as needed.

液冷媒の冷凍能力を高めるために、レシーバタンク15内に貯留された液冷媒は過冷却器16において再度、冷却ファン63によって空気冷却されることで過冷却される。本実施例では、凝縮器14及び過冷却器16を一体型としているものを用いているが、個別に設けても良い。   In order to increase the refrigerating capacity of the liquid refrigerant, the liquid refrigerant stored in the receiver tank 15 is supercooled by the air cooling by the cooling fan 63 in the supercooler 16 again. In the present embodiment, the condenser 14 and the supercooler 16 are integrated, but may be provided separately.

過冷却された液冷媒はサービスバルブ48を介してフィルタドライヤ17に流入する。フィルタドライヤにおいて冷媒中の水分は除去され、モイスチャインジケータ18において水分量を確認した後、液冷媒は店舗内に設置されたショーケース等の蒸発器(図示しない)に流出する。   The supercooled liquid refrigerant flows into the filter dryer 17 through the service valve 48. The moisture in the refrigerant is removed by the filter dryer, and after the moisture indicator 18 confirms the amount of moisture, the liquid refrigerant flows out to an evaporator (not shown) such as a showcase installed in the store.

本実施例では圧縮機を冷却するためにリキッドインジェクション機構を用いている。このため、レシーバタンク15から夫々、サービスバルブ34、38、42及びストレーナ35、39、43及び電動弁36、40、44及び電磁弁37、41、45を介して圧縮機10、11、12へリキッドインジェクション回路が設けられている。   In this embodiment, a liquid injection mechanism is used to cool the compressor. For this reason, from the receiver tank 15 to the compressors 10, 11, 12 via the service valves 34, 38, 42 and the strainers 35, 39, 43 and the motorized valves 36, 40, 44 and the electromagnetic valves 37, 41, 45, respectively. A liquid injection circuit is provided.

ストレーナ35、39、43によって混入物を除去された液冷媒は電動弁36、40、44によって減圧され、圧縮機10、11、12の冷却を行う。電磁弁の開閉及び電動弁の開閉度は圧縮機の動作状態及び圧縮機の温度によって調整される。圧縮機の吐出圧力が非常に大きくなった場合には圧縮機10、11、12に配設された高圧圧力スイッチ52、54、56によって各圧縮機は緊急停止される。   The liquid refrigerant from which contaminants have been removed by the strainers 35, 39, 43 is decompressed by the motor-operated valves 36, 40, 44, and the compressors 10, 11, 12 are cooled. The opening / closing degree of the electromagnetic valve and the opening / closing degree of the motor-operated valve are adjusted by the operating state of the compressor and the temperature of the compressor. When the discharge pressure of the compressor becomes very large, each compressor is urgently stopped by the high pressure switches 52, 54, 56 provided in the compressors 10, 11, 12.

蒸発器において気化し冷却を行い、低温低圧となった冷媒は液冷媒を含んで冷凍装置に戻る(液バック)可能性があるため、アキュムレータ19に一度流入させアキュムレータ19において液冷媒を分離する。液バックの原因としては、膨張弁の不良や蒸発器のフィルターの目詰まりなどが考えられ、液バックにより圧縮機10、11、12のケース内に液冷媒が進入し液圧縮による圧縮機構の破損や、液冷媒を吐出する際に多量の潤滑油が一緒に吐出されることによる潤滑不足などが発生する可能性がある。   Since the refrigerant that has been vaporized and cooled in the evaporator and has reached low temperature and low pressure may return to the refrigeration apparatus including the liquid refrigerant (liquid back), the refrigerant is once introduced into the accumulator 19 and separated in the accumulator 19. Possible causes of liquid back include expansion valve defects and clogged evaporator filters. Liquid refrigerant enters the cases of the compressors 10, 11, and 12 due to liquid back, and the compression mechanism is damaged by liquid compression. In addition, there is a possibility of insufficient lubrication due to a large amount of lubricating oil being discharged together when the liquid refrigerant is discharged.

アキュムレータ19において液冷媒は貯溜され気体冷媒のみが流出し、夫々ストレーナ20、21、22を介して各圧縮機10、11、12に吸引される。なお本実施例では、圧縮機の吸込圧力として蒸発器から戻った冷媒の圧力を利用しているため、アキュムレータ19の入口側を低圧センサ59と配管接続している。   In the accumulator 19, the liquid refrigerant is stored, and only the gaseous refrigerant flows out, and is sucked into the compressors 10, 11, and 12 through the strainers 20, 21, and 22, respectively. In this embodiment, since the refrigerant pressure returned from the evaporator is used as the suction pressure of the compressor, the inlet side of the accumulator 19 is connected to the low pressure sensor 59 by piping.

次に本実施例におけるインバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の運転制御方法について、図2及び図5を用いて説明する。インバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の運転制御は各センサからの入力が演算装置(図示しない)に入力され、演算、記憶、出力されることで行われる。   Next, the operation control method of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. Operation control of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is performed by inputting from each sensor to an arithmetic device (not shown), and calculating, storing, and outputting.

まず、インバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込圧力LPを低圧センサ59により計測する(S10)。この計測は所定時間TS毎に行われており、現在の計測の直前に計測された所定時間TS前の吸込圧力PLPと吸込圧力LPから吸込圧力の変化速度GLPを前記数式1を用いて算出する(S11)。   First, the suction pressure LP of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is measured by the low pressure sensor 59 (S10). This measurement is performed every predetermined time TS, and the suction pressure change rate GLP is calculated from the suction pressure PLP and the suction pressure LP before the predetermined time TS, which is measured immediately before the current measurement, using the formula 1. (S11).

現在の吸込圧力LPと吸込圧力の変化速度GLPから、冷凍装置が安定する予測吸込圧力ELPを前記数式2を用いて算出する(S12)。なお、C1は冷凍装置の設置環境に応じて調整される定数である。   Based on the current suction pressure LP and the change rate GLP of the suction pressure, a predicted suction pressure ELP at which the refrigeration apparatus is stabilized is calculated using Equation 2 (S12). C1 is a constant that is adjusted according to the installation environment of the refrigeration apparatus.

インバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込ガス温度LTを温度センサ(図示しない)により計測する(S13)。予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからインバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込側におけるガス冷媒の密度LDを予め記憶してあるテーブルから求める(S14)。なお、吸込冷媒密度LDの導出についてはテーブルからではなく、予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからなる簡単な関係式を用いても良い。   The suction gas temperature LT of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is measured by a temperature sensor (not shown) (S13). From the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT, the density LD of the gas refrigerant on the suction side of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is obtained from a previously stored table (S14). Note that the suction refrigerant density LD may be derived from a simple relational expression including the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT instead of using a table.

本実施例では圧縮機が複数台搭載されていることから、冷凍装置全体の運転周波数を算出することで圧縮機の運転制御を行う。インバータ圧縮機10の運転周波数ICF(S15)と一定速圧縮機11、12の運転台数NC(S16)から下記の数式5を用いて合計運転周波数SCFを算出する(S17)。   In this embodiment, since a plurality of compressors are mounted, the operation control of the compressor is performed by calculating the operation frequency of the entire refrigeration apparatus. The total operating frequency SCF is calculated from the operating frequency ICF (S15) of the inverter compressor 10 and the operating number NC (S16) of the constant speed compressors 11 and 12 using the following formula (5) (S17).

本実施例では、電源周波数50ヘルツにおける一定速圧縮機の吐出量が、運転周波数60ヘルツにおけるインバータ圧縮機の吐出量と等しいことを事前の試験において確認している。このことから、一定速圧縮機の運転周波数を60ヘルツとしてインバータ圧縮機の運転周波数ICFに換算して冷凍装置全体の合計運転周波数SCFを算出している。   In the present embodiment, it is confirmed in a prior test that the discharge rate of the constant speed compressor at the power source frequency of 50 Hz is equal to the discharge rate of the inverter compressor at the operation frequency of 60 Hz. From this, the total operating frequency SCF of the entire refrigeration apparatus is calculated by converting the operating frequency of the constant speed compressor to 60 Hz and converting it to the operating frequency ICF of the inverter compressor.

なお、電源周波数60ヘルツにおいては一定速圧縮機の吐出量は、運転周波数72ヘルツにおけるインバータ圧縮機の吐出量と等しいことを前記試験において確認している。本手法によって算出された冷凍装置全体の合計運転周波数SCFと、この合計運転周波数SCFにおいて冷凍装置が定常状態となった際の低圧圧力との関係を図8に示す。   It has been confirmed in the above test that the discharge amount of the constant speed compressor is equal to the discharge amount of the inverter compressor at the operation frequency of 72 Hertz at the power source frequency of 60 Hertz. FIG. 8 shows the relationship between the total operating frequency SCF of the entire refrigeration apparatus calculated by this method and the low pressure when the refrigeration apparatus is in a steady state at the total operating frequency SCF.

従来の手法とは異なり、本手法では合計運転周波数SCFの増加に伴いほぼ一定に低圧圧力が低下していることから、冷凍装置の制御性が良いということが分かる。また、電源周波数の違いによる傾向の違いもないため、冷凍装置が設置される地域の電源周波数による性能の差異が発生しない。   Unlike the conventional method, in this method, the low-pressure pressure decreases almost uniformly as the total operating frequency SCF increases, so it can be seen that the controllability of the refrigeration apparatus is good. Moreover, since there is no difference in tendency due to the difference in power supply frequency, there is no difference in performance due to the power supply frequency in the area where the refrigeration apparatus is installed.

圧縮機が吸込む冷媒の体積LVは得られた合計運転周波数SCFから求めることができる(S18)。吸込冷媒密度LD及び吸込冷媒体積LVから吸込冷媒質量LMを前記数式3を用いて算出する(S19)。   The volume LV of the refrigerant sucked by the compressor can be obtained from the obtained total operating frequency SCF (S18). From the suction refrigerant density LD and the suction refrigerant volume LV, the suction refrigerant mass LM is calculated using Equation 3 (S19).

事前の試験により、冷凍装置が最も効率良く運転されている時の吸込圧力である目標吸込圧力TLPが設定されている(S20)。目標吸込圧力TLPにおけるガス冷媒の蒸発温度を目標吸込温度TLTとする(S21)。目標吸込圧力TLP及び目標吸込温度TLTにおけるガス冷媒の密度である目標吸込密度TLDを予め記憶してあるテーブルから求める(S22)。なお、目標吸込密度TLDの導出についてはテーブルからだけではなく、目標吸込圧力TLPと目標吸込温度TLTからなる簡単な関係式を用いても良い。   A target suction pressure TLP, which is a suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated, is set by a prior test (S20). The evaporation temperature of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP is set as the target suction temperature TLT (S21). A target suction density TLD, which is the density of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT, is obtained from a previously stored table (S22). The derivation of the target suction density TLD is not limited to a table, and a simple relational expression composed of the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT may be used.

現在の冷凍能力を維持するためには吸込冷媒質量LMを維持できるように圧縮機を運転する必要がある。一方、冷凍装置を運転効率の良い状態で運転するためには目標吸込密度TLDとなるように圧縮機を運転する必要がある。よて、吸込冷媒質量LM及び目標吸込密度TLDから、目標吸込密度TLDにおいて現在の吸込冷媒質量LMを維持するために必要な目標吸込体積TLVを前記数式4を用いて算出する(S23)。   In order to maintain the current refrigeration capacity, it is necessary to operate the compressor so as to maintain the suction refrigerant mass LM. On the other hand, in order to operate the refrigeration apparatus in a state where the operation efficiency is good, it is necessary to operate the compressor so as to achieve the target suction density TLD. Therefore, the target suction volume TLV required to maintain the current suction refrigerant mass LM at the target suction density TLD is calculated from the suction refrigerant mass LM and the target suction density TLD using the above-described equation 4 (S23).

圧縮機の運転周波数と吸込体積には一定の関係があるため、冷凍装置が必要とする目標吸込体積TLVを得ることができる目標合計運転周波数TSCFを得ることができる(S25)。目標合計運転周波数TSCFが冷凍装置の合計運転周波数の最大値よりも大きな値となった場合には運転できないため、この最大値を目標合計運転周波数TSCFに置き換える修正を行う。得られた目標合計運転周波数TSCFからインバータ圧縮機の運転周波数及び一定速圧縮機の運転台数を決定する(S26)。   Since there is a fixed relationship between the operating frequency of the compressor and the suction volume, the target total operating frequency TSCF that can obtain the target suction volume TLV required by the refrigeration apparatus can be obtained (S25). Since the operation cannot be performed when the target total operation frequency TSCF is larger than the maximum value of the total operation frequency of the refrigeration apparatus, the maximum value is replaced with the target total operation frequency TSCF. The operating frequency of the inverter compressor and the number of operating constant-speed compressors are determined from the obtained target total operating frequency TSCF (S26).

次にインバータ圧縮機を一台搭載した冷凍装置において、冷凍装置内の冷媒の持つエンタルピーを考慮した圧縮機の運転制御方法について図1及び図6を用いて説明する。   Next, the operation control method of the compressor in consideration of the enthalpy of the refrigerant in the refrigeration apparatus in the refrigeration apparatus equipped with one inverter compressor will be described with reference to FIGS.

インバータ圧縮機10の吸込圧力LPを低圧センサ59により計測する(S30)。この計測は所定時間TS毎に行われており、現在の計測の直前に計測された所定時間TS前の吸込圧力PLPと吸込圧力LPから吸込圧力の変化速度GLPを前記数式1を用いて算出する(S31)。   The suction pressure LP of the inverter compressor 10 is measured by the low pressure sensor 59 (S30). This measurement is performed every predetermined time TS, and the suction pressure change rate GLP is calculated from the suction pressure PLP and the suction pressure LP before the predetermined time TS, which is measured immediately before the current measurement, using the formula 1. (S31).

現在の吸込圧力LPと吸込圧力の変化速度GLPから、冷凍装置が安定する予測吸込圧力ELPを前記数式2を用いて算出する(S32)。なお、C1は冷凍装置の設置環境に応じて調整される定数である。   Based on the current suction pressure LP and the change rate GLP of the suction pressure, a predicted suction pressure ELP at which the refrigeration apparatus is stabilized is calculated using the above-described equation 2 (S32). C1 is a constant that is adjusted according to the installation environment of the refrigeration apparatus.

インバータ圧縮機10の吸込ガス温度LTを温度センサ(図示しない)により計測する(S33)。予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからインバータ圧縮機10の吸込側におけるガス冷媒の密度LDを予め記憶してあるテーブルから求める(S34)。なお、吸込冷媒密度LDの導出についてはテーブルからではなく、予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからなる簡単な関係式を用いても良い。   The suction gas temperature LT of the inverter compressor 10 is measured by a temperature sensor (not shown) (S33). From the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT, the density LD of the gas refrigerant on the suction side of the inverter compressor 10 is obtained from a previously stored table (S34). Note that the suction refrigerant density LD may be derived from a simple relational expression including the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT instead of using a table.

本実施例では冷凍装置はインバータ圧縮機一台のみから構成されているため、このインバータ圧縮機が吸込む冷媒の体積LVはインバータ圧縮機の運転周波数ICF(S35)から求めることができる(S38)。吸込冷媒密度LD及び吸込冷媒体積LVから吸込冷媒質量LMを前記数式3を用いて算出する(S39)。   In this embodiment, since the refrigeration apparatus includes only one inverter compressor, the volume LV of the refrigerant sucked by the inverter compressor can be obtained from the operating frequency ICF (S35) of the inverter compressor (S38). From the suction refrigerant density LD and the suction refrigerant volume LV, the suction refrigerant mass LM is calculated by using Equation 3 (S39).

冷媒が冷凍装置から流出する際の冷媒温度及び冷媒圧力、冷媒が冷凍装置に流入する際の冷媒温度及び冷媒圧力を計測し(S40)、得られた冷媒温度及び圧力から冷凍装置の出口及び入口における冷媒のエンタルピー差Hを予め記憶してあるテーブルから求める(S41)。   The refrigerant temperature and the refrigerant pressure when the refrigerant flows out of the refrigeration apparatus, the refrigerant temperature and the refrigerant pressure when the refrigerant flows into the refrigeration apparatus are measured (S40), and the outlet and inlet of the refrigeration apparatus are obtained from the obtained refrigerant temperature and pressure. The refrigerant enthalpy difference H is obtained from a previously stored table (S41).

吸込冷媒質量LM及び冷凍装置出入口エンタルピー差Hから下記の数式6を用いて、現在冷凍装置が持つ冷凍能力Qを算出する(S42)。   The refrigerating capacity Q currently possessed by the refrigerating apparatus is calculated from the suction refrigerant mass LM and the refrigerating apparatus entrance / exit enthalpy difference H by using the following mathematical formula 6 (S42).

事前の試験により、冷凍装置が最も効率良く運転されている時の吸込圧力である目標吸込圧力TLPが設定されている(S43)。目標吸込圧力TLPにおけるガス冷媒の蒸発温度を目標吸込温度TLTとする(S44)。冷凍装置が最も効率よく運転されている時のエンタルピー差THも設定されている(S45)。   The target suction pressure TLP, which is the suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated, is set by a preliminary test (S43). The evaporation temperature of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP is set as the target suction temperature TLT (S44). An enthalpy difference TH when the refrigeration apparatus is operated most efficiently is also set (S45).

最も効率良く圧縮機を運転するために必要なエンタルピー差THにおいて、現在の冷凍能力Qを維持するために必要な目標吸込冷媒質量TLMを下記の数式7を用いて算出する(S46)。   At the enthalpy difference TH necessary for operating the compressor most efficiently, the target suction refrigerant mass TLM necessary for maintaining the current refrigeration capacity Q is calculated using the following Equation 7 (S46).

目標吸込圧力TLP及び目標吸込温度TLTにおけるガス冷媒の密度である目標吸込密度TLDを予め記憶してあるテーブルから求める(S47)。なお、目標吸込密度TLDの導出についてはテーブルからではなく、目標吸込圧力TLPと目標吸込温度TLTからなる簡単な関係式を用いても良い。   A target suction density TLD, which is the density of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT, is obtained from a previously stored table (S47). Note that the derivation of the target suction density TLD may be performed using a simple relational expression including the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT instead of using a table.

現在の冷凍能力を維持するためには目標吸込質量TLMを維持できるように圧縮機を運転する必要がある。一方、冷凍装置を運転効率の良い状態で運転するためには目標吸込密度TLDとなるように圧縮機を運転する必要がある。よって、吸込冷媒質量TLM及び目標吸込密度TLDから、目標吸込密度TLDにおいて現在の吸込冷媒質量TLMを維持するために必要な目標吸込体積TLVを下記の数式8を用いて算出する(S48)。   In order to maintain the current refrigeration capacity, it is necessary to operate the compressor so that the target suction mass TLM can be maintained. On the other hand, in order to operate the refrigeration apparatus in a state where the operation efficiency is good, it is necessary to operate the compressor so as to achieve the target suction density TLD. Therefore, the target suction volume TLV necessary to maintain the current suction refrigerant mass TLM at the target suction density TLD is calculated from the suction refrigerant mass TLM and the target suction density TLD using the following formula 8 (S48).

圧縮機の運転周波数と吸込体積には一定の関係があるため、冷凍装置が必要とする目標吸込体積TLVを得ることができる目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを得ることができる(S49)。得られた目標インバータ圧縮機運転周波数TICFとなるようにインバータ圧縮機を運転制御することで冷凍装置が必要とする冷凍能力を得ることができる。   Since there is a fixed relationship between the operating frequency of the compressor and the suction volume, the target inverter compressor operating frequency TICF that can obtain the target suction volume TLV required by the refrigeration apparatus can be obtained (S49). The refrigeration capacity required by the refrigeration system can be obtained by controlling the operation of the inverter compressor so that the target inverter compressor operating frequency TICF is obtained.

なお、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFがインバータ圧縮機が運転可能である運転周波数の最大値を上回る場合、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを当該最大値として運転制御を行う。一方、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFがインバータ圧縮機が運転可能である運転周波数の最小値を下回る場合、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFと当該最小値との差が所定値よりも小さい時は目標インバータ圧縮機運転周波数TICFを当該最小値とし、目標インバータ圧縮機運転周波数TICFと当該最小値との差が所定値よりも大きい時はインバータ圧縮機を停止することで、インバータ圧縮機が発停を頻繁に繰り返すことを防止している。   When the target inverter compressor operating frequency TICF exceeds the maximum value of the operating frequency at which the inverter compressor can be operated, the operation control is performed using the target inverter compressor operating frequency TICF as the maximum value. On the other hand, when the target inverter compressor operating frequency TICF is lower than the minimum value of the operating frequency at which the inverter compressor can be operated, the target inverter compressor operating frequency TICF is smaller than the predetermined value when the difference between the target inverter compressor operating frequency TICF and the minimum value is smaller than the predetermined value. The inverter compressor operating frequency TICF is set to the minimum value, and when the difference between the target inverter compressor operating frequency TICF and the minimum value is larger than a predetermined value, the inverter compressor is stopped to stop the inverter compressor. Prevents frequent repetition.

次にインバータ圧縮機と一定速圧縮機を複数台搭載した冷凍装置において、冷凍装置内の冷媒の持つエンタルピーを考慮した圧縮機の運転制御方法について図2及び図7を用いて説明する。   Next, a compressor operation control method in consideration of the enthalpy of the refrigerant in the refrigeration apparatus in the refrigeration apparatus equipped with a plurality of inverter compressors and constant speed compressors will be described with reference to FIGS.

インバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込圧力LPを低圧センサ59により計測する(S30)。この計測は所定時間TS毎に行われており、現在の計測の直前に計測された所定時間TS前の吸込圧力PLPと吸込圧力LPから吸込圧力の変化速度GLPを前記数式1を用いて算出する(S31)。   The suction pressure LP of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is measured by the low pressure sensor 59 (S30). This measurement is performed every predetermined time TS, and the suction pressure change rate GLP is calculated from the suction pressure PLP and the suction pressure LP before the predetermined time TS, which is measured immediately before the current measurement, using the formula 1. (S31).

現在の吸込圧力LPと吸込圧力の変化速度GLPから、冷凍装置が安定する予測吸込圧力ELPを前記数式2を用いて算出する(S32)。なお、C1は冷凍装置の設置環境に応じて調整される定数である。   Based on the current suction pressure LP and the change rate GLP of the suction pressure, a predicted suction pressure ELP at which the refrigeration apparatus is stabilized is calculated using the above-described equation 2 (S32). C1 is a constant that is adjusted according to the installation environment of the refrigeration apparatus.

インバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込ガス温度LTを温度センサ(図示しない)により計測する(S33)。予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからインバータ圧縮機10及び一定速圧縮機11、12の吸込側におけるガス冷媒の密度LDを予め記憶してあるテーブルから求める(S34)。なお、吸込冷媒密度LDの導出についてはテーブルからではなく、予測吸込圧力ELPと吸込ガス温度LTからなる簡単な関係式を用いても良い。   The suction gas temperature LT of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is measured by a temperature sensor (not shown) (S33). From the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT, the density LD of the gas refrigerant on the suction side of the inverter compressor 10 and the constant speed compressors 11 and 12 is obtained from a previously stored table (S34). Note that the suction refrigerant density LD may be derived from a simple relational expression including the predicted suction pressure ELP and the suction gas temperature LT instead of using a table.

本実施例では圧縮機が複数台搭載されていることから、冷凍装置全体の運転周波数を算出することで圧縮機の運転制御を行う。インバータ圧縮機10の運転周波数ICF(S35)と一定速圧縮機11、12の運転台数NC(S36)から前記数式5を用いて合計運転周波数SCFを算出する(S37)。   In this embodiment, since a plurality of compressors are mounted, the operation control of the compressor is performed by calculating the operation frequency of the entire refrigeration apparatus. The total operating frequency SCF is calculated from the operating frequency ICF (S35) of the inverter compressor 10 and the number of operating NCs (S36) of the constant speed compressors 11 and 12 using the formula 5 (S37).

本実施例では、電源周波数50ヘルツにおける一定速圧縮機の吐出量が、運転周波数60ヘルツにおけるインバータ圧縮機の吐出量と等しいことを事前の試験において確認している。このことから、一定速圧縮機の運転周波数を60ヘルツとしてインバータ圧縮機の運転周波数ICFに換算して冷凍装置全体の合計運転周波数SCFを算出している。   In the present embodiment, it is confirmed in a prior test that the discharge rate of the constant speed compressor at the power source frequency of 50 Hz is equal to the discharge rate of the inverter compressor at the operation frequency of 60 Hz. From this, the total operating frequency SCF of the entire refrigeration apparatus is calculated by converting the operating frequency of the constant speed compressor to 60 Hz and converting it to the operating frequency ICF of the inverter compressor.

なお、電源周波数60ヘルツにおいては一定速圧縮機の吐出量は、運転周波数72ヘルツにおけるインバータ圧縮機の吐出量と等しいことを前記試験において確認している。本手法によって算出された冷凍装置全体の合計運転周波数SCFと、この合計運転周波数SCFにおいて冷凍装置が定常状態となった際の低圧圧力との関係を図8に示す。   It has been confirmed in the above test that the discharge amount of the constant speed compressor is equal to the discharge amount of the inverter compressor at the operation frequency of 72 Hertz at the power source frequency of 60 Hertz. FIG. 8 shows the relationship between the total operating frequency SCF of the entire refrigeration apparatus calculated by this method and the low pressure when the refrigeration apparatus is in a steady state at the total operating frequency SCF.

従来の手法とは異なり、本手法では合計運転周波数SCFの増加に伴いほぼ一定に低圧圧力が低下していることから、冷凍装置の制御性が良いということが分かる。また、電源周波数の違いによる傾向の違いもないため、冷凍装置が設置される地域の電源周波数による性能の差異が発生しない。   Unlike the conventional method, in this method, the low-pressure pressure decreases almost uniformly as the total operating frequency SCF increases, so it can be seen that the controllability of the refrigeration apparatus is good. Moreover, since there is no difference in tendency due to the difference in power supply frequency, there is no difference in performance due to the power supply frequency in the area where the refrigeration apparatus is installed.

圧縮機が吸込む冷媒の体積LVは得られた合計運転周波数SCFから求めることができる(S38)。吸込冷媒密度LD及び吸込冷媒体積LVから吸込冷媒質量LMを前記数式3を用いて算出する(S39)。   The volume LV of the refrigerant sucked by the compressor can be obtained from the obtained total operating frequency SCF (S38). From the suction refrigerant density LD and the suction refrigerant volume LV, the suction refrigerant mass LM is calculated by using Equation 3 (S39).

冷媒が冷凍装置から流出する際の冷媒温度及び冷媒圧力、冷媒が冷凍装置に流入する際の冷媒温度及び冷媒圧力を計測し(S40)、得られた冷媒温度及び圧力から冷凍装置の出口及び入口における冷媒のエンタルピー差Hを予め記憶してあるテーブルから求める(S41)。   The refrigerant temperature and the refrigerant pressure when the refrigerant flows out of the refrigeration apparatus, the refrigerant temperature and the refrigerant pressure when the refrigerant flows into the refrigeration apparatus are measured (S40), and the outlet and inlet of the refrigeration apparatus are obtained from the obtained refrigerant temperature and pressure. The refrigerant enthalpy difference H is obtained from a previously stored table (S41).

吸込冷媒質量LM及び冷凍装置出入口エンタルピー差Hから前記数式6を用いて、現在冷凍装置が持つ冷凍能力Qを算出する(S42)。   The refrigerating capacity Q currently possessed by the refrigerating apparatus is calculated from the suction refrigerant mass LM and the refrigerating apparatus entrance / exit enthalpy difference H by using Equation 6 (S42).

事前の試験により、冷凍装置が最も効率良く運転されている時の吸込圧力である目標吸込圧力TLPが設定されている(S43)。目標吸込圧力TLPにおけるガス冷媒の蒸発温度を目標吸込温度TLTとする(S44)。冷凍装置が最も効率よく運転されている時のエンタルピー差THも設定されている(S45)。   The target suction pressure TLP, which is the suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated, is set by a preliminary test (S43). The evaporation temperature of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP is set as the target suction temperature TLT (S44). An enthalpy difference TH when the refrigeration apparatus is operated most efficiently is also set (S45).

最も効率良く圧縮機を運転するために必要なエンタルピー差THにおいて、現在の冷凍能力Qを維持するために必要な目標吸込冷媒質量TLMを前記数式7を用いて算出する(S46)。   At the enthalpy difference TH necessary for operating the compressor most efficiently, the target suction refrigerant mass TLM necessary for maintaining the current refrigeration capacity Q is calculated using the equation 7 (S46).

目標吸込圧力TLP及び目標吸込温度TLTにおけるガス冷媒の密度である目標吸込密度TLDを予め記憶してあるテーブルから求める(S47)。なお、目標吸込密度TLDの導出についてはテーブルからではなく、目標吸込圧力TLPと目標吸込温度TLTからなる簡単な関係式を用いても良い。   A target suction density TLD, which is the density of the gas refrigerant at the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT, is obtained from a previously stored table (S47). Note that the derivation of the target suction density TLD may be performed using a simple relational expression including the target suction pressure TLP and the target suction temperature TLT instead of using a table.

現在の冷凍能力を維持するためには目標吸込質量TLMを維持できるように圧縮機を運転する必要がある。一方、冷凍装置を運転効率の良い状態で運転するためには目標吸込密度TLDとなるように圧縮機を運転する必要がある。よって、吸込冷媒質量TLM及び目標吸込密度TLDから、目標吸込密度TLDにおいて現在の吸込冷媒質量TLMを維持するために必要な目標吸込体積TLVを前記数式8を用いて算出する(S48)。   In order to maintain the current refrigeration capacity, it is necessary to operate the compressor so that the target suction mass TLM can be maintained. On the other hand, in order to operate the refrigeration apparatus in a state where the operation efficiency is good, it is necessary to operate the compressor so as to achieve the target suction density TLD. Therefore, the target suction volume TLV necessary for maintaining the current suction refrigerant mass TLM at the target suction density TLD is calculated from the suction refrigerant mass TLM and the target suction density TLD using the above equation 8 (S48).

圧縮機の運転周波数と吸込体積には一定の関係があるため、冷凍装置が必要とする目標吸込体積TLVを得ることができる目標合計運転周波数TSCFを得ることができる(S50)。目標合計運転周波数TSCFが冷凍装置の合計運転周波数の最大値よりも大きな値となった場合には運転できないため、この最大値を目標合計運転周波数TSCFに置き換える修正を行う。得られた目標合計運転周波数TSCFからインバータ圧縮機の運転周波数及び一定速圧縮機の運転台数を決定する(S51)。   Since there is a fixed relationship between the operating frequency of the compressor and the suction volume, the target total operating frequency TSCF that can obtain the target suction volume TLV required by the refrigeration apparatus can be obtained (S50). Since the operation cannot be performed when the target total operation frequency TSCF is larger than the maximum value of the total operation frequency of the refrigeration apparatus, the maximum value is replaced with the target total operation frequency TSCF. From the obtained target total operation frequency TSCF, the operation frequency of the inverter compressor and the number of operating constant-speed compressors are determined (S51).

なお、インバータ圧縮機の運転周波数が予め定めた値よりも小さい場合には、一定速圧縮機の運転台数を増加させないように制御することで、一定速圧縮機の始動と停止が頻繁に繰り返されることを防止することができる。さらに、冷凍能力を優先させるか、省エネ運転を優先させるかをこの値を変化させることで制御することができる。また、吸込圧力LPはある程度の幅を持って変動しているため、圧縮機運転制御の安定化を図るために所定時間TS内における平均値を用いる方が望ましい。   In addition, when the operating frequency of the inverter compressor is smaller than a predetermined value, the starting and stopping of the constant speed compressor are frequently repeated by controlling so as not to increase the number of operating constant speed compressors. This can be prevented. Furthermore, it is possible to control whether to give priority to the refrigerating capacity or to give priority to energy saving operation by changing this value. Further, since the suction pressure LP varies with a certain range, it is desirable to use an average value within a predetermined time TS in order to stabilize the compressor operation control.

なお、目標運転周波数及び目標合計運転周波数の大きな変動を防止するために、演算によって得られた目標運転周波数及び目標合計運転周波数と現在の運転周波数及び合計運転周波数の平均値を新たな目標運転周波数及び目標合計運転周波数とするように制御しても良い。   In order to prevent large fluctuations in the target operating frequency and the target total operating frequency, the target operating frequency and the target total operating frequency obtained by the calculation, the average value of the current operating frequency and the total operating frequency are set as the new target operating frequency. Further, control may be performed so that the target total operation frequency is obtained.

圧縮機を一台搭載した冷凍装置の冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure of the refrigerating device carrying one compressor. 圧縮機を複数台搭載した冷凍装置の冷媒回路図である。FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus equipped with a plurality of compressors. 吸込圧力の時間変化に関する例を示した図である。It is the figure which showed the example regarding the time change of suction pressure. 圧縮機を一台搭載した冷凍装置において、本願発明を適用した運転制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the operation control to which this invention is applied in the refrigeration apparatus carrying one compressor. 圧縮機を複数台搭載した冷凍装置において、本願発明を適用した運転制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the operation control to which this invention is applied in the refrigeration apparatus carrying multiple compressors. 圧縮機を一台搭載した冷凍装置において、本願発明を適用しエンタルピーを考慮した運転制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the operation control which applied the invention of this application and considered enthalpy in the refrigerating device carrying one compressor. 圧縮機を複数台搭載した冷凍装置において、本願発明を適用しエンタルピーを考慮した運転制御のフローチャート図である。FIG. 7 is a flowchart of operation control in which the present invention is applied and enthalpy is taken into account in a refrigeration apparatus equipped with a plurality of compressors. 合計運転周波数と低圧圧力の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between a total operating frequency and low pressure pressure.

符号の説明Explanation of symbols

10 インバータスクロールコンプレッサ
11、12 一定速スクロールコンプレッサ
13 オイルセパレータ
14 凝縮器
15 レシーバタンク
16 過冷却器
17 フィルタドライヤ
18 モイスチャインジケータ
19 アキュムレータ
20、21、22、27、35、39、43 ストレーナ
23、24、25 フロートスイッチ
26、34、38、42、47、48 サービスバルブ
28、30、32、37、41、45 電磁弁
29、31、33、49、51、53、55、57、61 キャピラリーチューブ
36、40、44 電動弁
46 可溶栓
50 低圧圧力スイッチ
52、54、56 高圧圧力スイッチ
58 高圧センサ
59 低圧センサ
60 ECC基板
62 高圧圧力計
63 冷却ファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inverter scroll compressor 11, 12 Constant speed scroll compressor 13 Oil separator 14 Condenser 15 Receiver tank 16 Subcooler 17 Filter dryer 18 Moisture indicator 19 Accumulator 20, 21, 22, 27, 35, 39, 43 Strainers 23, 24, 25 Float switch 26, 34, 38, 42, 47, 48 Service valve 28, 30, 32, 37, 41, 45 Solenoid valve 29, 31, 33, 49, 51, 53, 55, 57, 61 Capillary tube 36, 40, 44 Electric valve 46 Soluble plug 50 Low pressure switch 52, 54, 56 High pressure switch 58 High pressure sensor 59 Low pressure sensor 60 ECC board 62 High pressure gauge 63 Cooling fan

Claims (2)

運転周波数が可変の可変速圧縮機を備えた冷凍装置において、
前記可変速圧縮機の吸込側に圧力検出器及び温度検出器を備え、
前記冷凍装置の冷媒出口に第二の圧力検出器及び第二の温度検出器を備え、
前記冷凍装置が最も効率良く運転される時の吸込圧力が目標吸込圧力として設定され、
前記目標吸込圧力における蒸発温度を目標吸込温度として設定し、
前記目標吸込圧力と前記目標吸込温度における冷媒密度を目標吸込密度として設定し、
前記圧力検出器によって検出された吸込圧力と、当該吸込圧力の変化速度から所定時間後の吸込圧力である予測吸込圧力を決定し、
前記温度検出器によって検出された吸込温度と、前記予測吸込圧力とから前記可変速圧縮機が吸込む冷媒の密度である吸込冷媒密度を決定し、
前記可変速圧縮機の現在の運転周波数から当該可変速圧縮機が単位時間当たりに吸込む冷媒の体積である吸込冷媒体積を決定し、
前記吸込冷媒密度と前記吸込冷媒体積とから前記可変速圧縮機が単位時間当たりに吸込む冷媒の質量である吸込冷媒質量を決定し、
前記第二の圧力検出器によって検出された出口圧力と、前記第二の温度検出器によって検出された出口温度と、前記吸込圧力と、前記吸込温度とから、前記冷凍装置から流出する冷媒と当該冷凍装置に流入する冷媒とのエンタルピー差を決定し、
前記吸込冷媒質量と前記エンタルピー差とから前記冷凍装置の現在の冷凍能力を決定し、前記出口圧力と、前記出口温度と、前記目標吸込圧力と、前記目標吸込温度とから前記冷凍装置の目標エンタルピー差を決定し、
前記冷凍能力と前記目標エンタルピー差とから現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒質量を決定し、
前記目標吸込冷媒質量と前記目標吸込密度とから、現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒体積を決定し、
前記目標吸込冷媒体積から前記可変速圧縮機の運転周波数を決定することを特徴とする冷凍装置。
In a refrigeration system equipped with a variable speed compressor with variable operating frequency,
A pressure detector and a temperature detector are provided on the suction side of the variable speed compressor,
The refrigerant outlet of the refrigeration apparatus comprises a second pressure detector and a second temperature detector,
The suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated is set as the target suction pressure,
Set the evaporation temperature at the target suction pressure as the target suction temperature,
The refrigerant density at the target suction pressure and the target suction temperature is set as the target suction density,
Determine the predicted suction pressure that is the suction pressure after a predetermined time from the suction pressure detected by the pressure detector and the rate of change of the suction pressure,
Determining the suction refrigerant density, which is the density of the refrigerant sucked by the variable speed compressor, from the suction temperature detected by the temperature detector and the predicted suction pressure;
Determining the suction refrigerant volume, which is the volume of refrigerant that the variable speed compressor sucks per unit time from the current operating frequency of the variable speed compressor;
Determining the suction refrigerant mass that is the mass of the refrigerant that the variable speed compressor sucks per unit time from the suction refrigerant density and the suction refrigerant volume;
From the outlet pressure detected by the second pressure detector, the outlet temperature detected by the second temperature detector, the suction pressure, and the suction temperature, the refrigerant flowing out of the refrigeration apparatus and the Determine the enthalpy difference with the refrigerant flowing into the refrigeration system,
The current refrigeration capacity of the refrigeration apparatus is determined from the suction refrigerant mass and the enthalpy difference, and the target enthalpy of the refrigeration apparatus is determined from the outlet pressure, the outlet temperature, the target suction pressure, and the target suction temperature. Determine the difference,
Determining a target suction refrigerant mass capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity from the refrigeration capacity and the target enthalpy difference;
From the target suction refrigerant mass and the target suction density, determine a target suction refrigerant volume capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity,
The refrigeration apparatus, wherein an operating frequency of the variable speed compressor is determined from the target suction refrigerant volume.
少なくとも一台の運転周波数が可変の可変速圧縮機及び少なくとも一台の運転周波数が一定の一定速圧縮機を備えた冷凍装置において、
前記可変速圧縮機及び前記一定速圧縮機の吸込側に圧力検出器及び温度検出器を備え、
前記冷凍装置の冷媒出口に第二の圧力検出器及び第二の温度検出器を備え、
前記冷凍装置が最も効率良く運転される時の吸込圧力が目標吸込圧力として設定され、
前記目標吸込圧力における蒸発温度を目標吸込温度として設定し、
前記目標吸込圧力と前記目標吸込温度における冷媒密度を目標吸込密度として設定し、
前記可変速圧縮機の現在の運転周波数及び前記一定速圧縮機の現在の運転台数とから前記冷凍装置全体の現在の合計運転周波数を決定し、
前記圧力検出器によって検出された吸込圧力と、当該吸込圧力の変化速度から所定時間後の吸込圧力である予測吸込圧力を決定し、
前記温度検出器によって検出された吸込温度と、前記予測吸込圧力とから前記可変速圧縮機が吸込む冷媒の密度である吸込冷媒密度を決定し、
前記冷凍装置全体の合計運転周波数から当該冷凍装置が単位時間当たりに吸込む冷媒の体積である吸込冷媒体積を決定し、
前記吸込冷媒密度と前記吸込冷媒体積とから前記冷凍装置が単位時間当たりに吸込む冷媒の質量である吸込冷媒質量を決定し、
前記第二の圧力検出器によって検出された出口圧力と、前記第二の温度検出器によって検出された出口温度と、前記吸込圧力と、前記吸込温度とから、前記冷凍装置から流出する冷媒と当該冷凍装置に流入する冷媒とのエンタルピー差を決定し、
前記吸込冷媒質量と前記エンタルピー差とから前記冷凍装置の現在の冷凍能力を決定し、
前記出口圧力と、前記出口温度と、前記目標吸込圧力と、前記目標吸込温度とから前記冷凍装置の目標エンタルピー差を決定し、
前記冷凍能力と前記目標エンタルピー差とから現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒質量を決定し、
前記目標吸込冷媒質量と前記目標吸込密度とから、現在の冷凍能力と等しい冷凍能力を得ることができる目標吸込冷媒体積を決定し、
前記目標吸込冷媒体積から前記可変速圧縮機の運転周波数及び前記一定速圧縮機の運転台数を決定することを特徴とする冷凍装置。
In a refrigeration apparatus comprising at least one variable speed compressor with variable operating frequency and at least one constant speed compressor with constant operating frequency,
A pressure detector and a temperature detector on the suction side of the variable speed compressor and the constant speed compressor;
The refrigerant outlet of the refrigeration apparatus comprises a second pressure detector and a second temperature detector,
The suction pressure when the refrigeration apparatus is most efficiently operated is set as the target suction pressure,
Set the evaporation temperature at the target suction pressure as the target suction temperature,
The refrigerant density at the target suction pressure and the target suction temperature is set as the target suction density,
Determining the current total operating frequency of the entire refrigeration system from the current operating frequency of the variable speed compressor and the current operating number of the constant speed compressor;
Determine the predicted suction pressure that is the suction pressure after a predetermined time from the suction pressure detected by the pressure detector and the rate of change of the suction pressure,
Determining the suction refrigerant density, which is the density of the refrigerant sucked by the variable speed compressor, from the suction temperature detected by the temperature detector and the predicted suction pressure;
Determining the suction refrigerant volume, which is the volume of refrigerant that the refrigeration apparatus sucks per unit time from the total operating frequency of the entire refrigeration apparatus,
Determining the suction refrigerant mass that is the mass of the refrigerant that the refrigeration apparatus sucks per unit time from the suction refrigerant density and the suction refrigerant volume;
From the outlet pressure detected by the second pressure detector, the outlet temperature detected by the second temperature detector, the suction pressure, and the suction temperature, the refrigerant flowing out of the refrigeration apparatus and the Determine the enthalpy difference with the refrigerant flowing into the refrigeration system,
Determine the current refrigeration capacity of the refrigeration apparatus from the suction refrigerant mass and the enthalpy difference,
Determining a target enthalpy difference of the refrigeration apparatus from the outlet pressure, the outlet temperature, the target suction pressure, and the target suction temperature;
Determining a target suction refrigerant mass capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity from the refrigeration capacity and the target enthalpy difference;
From the target suction refrigerant mass and the target suction density, determine a target suction refrigerant volume capable of obtaining a refrigeration capacity equal to the current refrigeration capacity,
The refrigeration apparatus characterized in that an operating frequency of the variable speed compressor and an operating number of the constant speed compressors are determined from the target suction refrigerant volume.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3163115B2 (en) * 1991-07-04 2001-05-08 東芝キヤリア株式会社 Air conditioner
JPH05180520A (en) * 1991-12-26 1993-07-23 Mitsubishi Electric Corp Freezing cycle device
JPH1019396A (en) * 1996-07-05 1998-01-23 Matsushita Refrig Co Ltd Air conditioner
JP2001174080A (en) * 1999-12-17 2001-06-29 Hitachi Ltd Operation controlling device of refrigerating device
JP2003021408A (en) * 2001-07-04 2003-01-24 Mitsubishi Electric Corp Refrigeration unit
JP2004003827A (en) * 2002-04-04 2004-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Refrigerating cycle device
JP4403300B2 (en) * 2004-03-30 2010-01-27 日立アプライアンス株式会社 Refrigeration equipment

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