JP5764736B2 - Refrigeration equipment - Google Patents

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豊明 木屋
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Description

本発明は、例えば店舗等において冷却貯蔵設備の庫内冷却を行うための冷凍装置に関するものである。   The present invention relates to a refrigeration apparatus for cooling a cooling storage facility in a store or the like, for example.

従来よりスーパーマーケットやコンビニエンスストア等の店舗の店内(室内)には、冷凍ケースや冷蔵ケース等の冷却貯蔵設備が設置されている。そして、これらの庫内を冷凍機により冷却し、商品を冷却しながら陳列販売している。   Conventionally, cooling storage facilities such as refrigeration cases and refrigeration cases have been installed in stores (indoors) of stores such as supermarkets and convenience stores. And the inside of these warehouses is cooled by a refrigerator, and displayed and sold while cooling the product.

このような冷凍装置では、近年自然環境問題などからフロン系冷媒が使用できなくなってきている。このため、フロン冷媒の代替品として自然冷媒である二酸化炭素を使用するものが開発されている。当該二酸化炭素冷媒は、高低圧差の激しい冷媒で、圧縮により冷凍サイクルの高圧側が超臨界状態となることが知られている(例えば、前記特許文献1参照)。   In such a refrigeration apparatus, in recent years, it has become impossible to use chlorofluorocarbon refrigerants due to natural environmental problems and the like. For this reason, the thing using the carbon dioxide which is a natural refrigerant | coolant is developed as a substitute of a fluorocarbon refrigerant | coolant. It is known that the carbon dioxide refrigerant is a refrigerant having a high and low pressure difference, and the high pressure side of the refrigeration cycle is brought into a supercritical state by compression (see, for example, Patent Document 1).

また、このような超臨界冷凍サイクルでは、ガスクーラ側の熱源温度(例えば、ガスクーラと熱交換する熱媒体である外気温度)が高い等の原因により、ガスクーラ出口の冷媒温度が高くなる条件下においては、蒸発器入口の比エンタルピが大きくなるため、冷凍効果が著しく低下する問題が生じていた。この場合、冷凍能力を確保するには、高圧圧力を上昇させる必要があるため、圧縮動力が増大して、成績係数も低下するという不都合が生じる。   Also, in such a supercritical refrigeration cycle, under conditions where the refrigerant temperature at the gas cooler outlet becomes high due to a high heat source temperature on the gas cooler side (for example, the outside air temperature that is a heat medium that exchanges heat with the gas cooler). Since the specific enthalpy at the inlet of the evaporator is increased, there has been a problem that the refrigeration effect is significantly reduced. In this case, in order to ensure the refrigerating capacity, it is necessary to increase the high-pressure pressure, which causes a disadvantage that the compression power increases and the coefficient of performance also decreases.

そこで、ガスクーラで冷却された冷媒を2つの冷媒流に分流し、分流された一方の冷媒流(第1の冷媒流)を補助絞り手段で絞った後に中間熱交換器の一方の通路(第1の流路)に流し、もう一方の冷媒流(第2の冷媒流)を中間熱交換器の前記第1の流路と交熱的に設けられた他方の流路(第2の流路)に流した後、主絞り手段を介して蒸発器にて蒸発させる所謂スプリットサイクル(二段圧縮一段膨張中間冷凍サイクル)の冷凍装置も提案されている。   Therefore, the refrigerant cooled by the gas cooler is divided into two refrigerant flows, one of the divided refrigerant flows (first refrigerant flow) is throttled by the auxiliary throttle means, and then one of the passages of the intermediate heat exchanger (first And the other refrigerant flow (second refrigerant flow) is provided in a heat exchange manner with the first flow path of the intermediate heat exchanger (second flow path). A so-called split cycle (two-stage compression, one-stage expansion intermediate refrigeration cycle) refrigeration apparatus is also proposed in which the refrigerant is evaporated by an evaporator via a main throttle means.

係るスプリットサイクルの冷凍装置では、ガスクーラで放熱した後の冷媒を分流し、減圧膨張された第1の冷媒流により、第2の冷媒流を冷却することができるようになり、蒸発器入口の比エンタルピを小さくすることができるようになる。これにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになる。   In the split cycle refrigeration apparatus, the refrigerant after radiating heat by the gas cooler can be divided, and the second refrigerant flow can be cooled by the first refrigerant flow expanded under reduced pressure. Enthalpy can be reduced. As a result, the refrigeration effect can be increased and the performance can be effectively improved as compared with the conventional apparatus.

特公平7−18602号公報Japanese Patent Publication No. 7-18602

ところで、上記のように二酸化炭素冷媒を封入して高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置では高圧側が極めて高い圧力となるため、通常のHFC冷媒を使用する場合のように、大型のレシーバタンクを取り付け、余裕を見た比較的多量の冷媒を封入しておくことができない。そのため、適正量の冷媒が冷媒回路内に封入されることは、効率的且つ効果的な運転に不可欠であるが、従来では初期冷媒封入時及びその後の運転中における冷媒漏洩時において冷媒量を判定することは極めて困難であった。   By the way, in the refrigeration system in which the carbon dioxide refrigerant is enclosed and the high pressure side becomes supercritical pressure as described above, the high pressure side becomes extremely high pressure, so a large receiver tank is attached as in the case of using a normal HFC refrigerant. It is impossible to enclose a relatively large amount of refrigerant with a margin. Therefore, it is indispensable for efficient and effective operation that an appropriate amount of refrigerant is enclosed in the refrigerant circuit. Conventionally, the amount of refrigerant is determined at the time of initial refrigerant charging and when the refrigerant leaks during the subsequent operation. It was extremely difficult to do.

本発明は、以上のような状況を踏まえ、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、冷媒回路内の冷媒量を適切に管理することができるようにすることを目的とするものである。   In view of the situation as described above, it is an object of the present invention to appropriately manage the amount of refrigerant in a refrigerant circuit in a refrigeration apparatus in which a high pressure side has a supercritical pressure.

本発明の冷凍装置は、圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成され、ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を補助絞り手段を経て中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を中間熱交換器の第2の流路に流した後、主絞り手段を経て蒸発器に流すことにより、中間熱交換器にて第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、蒸発器から出た冷媒を圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、中間熱交換器から出た第1の冷媒流を圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となるものであって、回収用開閉手段を介して冷媒回路の高圧側に接続され、放出用開閉手段を介して冷媒回路の中間圧領域に接続された冷媒回収タンクと、制御手段とを備え、この制御手段は、冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が上昇したことに基づいて回収用開閉手段を開放することにより冷媒を冷媒回収タンクに回収し、高圧側圧力が低下したことに基づき、放出用開閉手段を開放して冷媒回収タンクから冷媒を放出すると共に、中間熱交換器を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差と回収用開閉手段の状態に応じて冷媒回路内の冷媒量を判定することを特徴とする。 In the refrigeration apparatus of the present invention, a refrigerant circuit is configured by the compression means, the gas cooler, the auxiliary throttle means, the intermediate heat exchanger, the main throttle means, and the evaporator, and the refrigerant discharged from the gas cooler is divided into two flows. After the first refrigerant flow is divided, the first refrigerant flow is passed through the auxiliary throttle means to the first flow path of the intermediate heat exchanger, and the second refrigerant flow is flowed to the second flow path of the intermediate heat exchanger. The first refrigerant flow and the second refrigerant flow are exchanged in the intermediate heat exchanger by flowing to the evaporator through the throttle means, and the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the low pressure portion of the compression means. The first refrigerant flow from the intermediate heat exchanger is sucked into the intermediate pressure part of the compression means, and the high pressure side becomes supercritical pressure, and is connected to the high pressure side of the refrigerant circuit via the recovery switching means A refrigerant recovery tank connected to the intermediate pressure region of the refrigerant circuit via the opening / closing means for discharge, And a control means for recovering the refrigerant in the refrigerant recovery tank by opening the recovery opening and closing means based on the increase in the high pressure side pressure based on the high pressure side pressure of the refrigerant circuit. Based on the decrease in the side pressure, the discharge opening / closing means is opened to release the refrigerant from the refrigerant recovery tank, and the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow through the intermediate heat exchanger and the recovery The refrigerant amount in the refrigerant circuit is determined according to the state of the opening / closing means .

請求項2の発明の冷凍装置は、上記において第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きく、且つ、回収用開閉手段が閉じている状態が発生する頻度が高い場合、冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定すると共に、第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きくなる状態が発生する頻度が低く、且つ、ガスクーラを空冷する送風機の回転数が高く、回収用開閉手段が開いている状態が発生する頻度が高い場合、冷媒回路内の冷媒量が過剰であるものと判定することを特徴とする。 In the refrigeration apparatus according to the second aspect of the present invention, when the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is large and the collection opening / closing means is frequently closed, the refrigerant circuit The rotation speed of the blower that air-cools the gas cooler with a low frequency of occurrence of a state in which the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is large is determined. When the frequency of occurrence of a state where the recovery opening / closing means is open is high, it is determined that the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is excessive.

請求項の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、ガスクーラを経た冷媒と中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度差に応じて冷媒回路内の冷媒量を判定することを特徴とする。 In the refrigeration apparatus according to a third aspect of the present invention, in each of the above inventions, the control means determines the amount of refrigerant in the refrigerant circuit according to the temperature difference between the refrigerant that has passed through the gas cooler and the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger. It is characterized by.

請求項の発明の冷凍装置は、上記において制御手段は、ガスクーラを経た冷媒と中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度差が小さい場合、冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定することを特徴とする。 In the refrigeration apparatus according to the fourth aspect of the present invention, when the temperature difference between the refrigerant that has passed through the gas cooler and the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger is small, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is insufficient. It is characterized by determining that it is a thing.

請求項の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、冷媒量の判定結果を表示する手段を備えたことを特徴とする。 The refrigeration apparatus according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in each of the above inventions, the control means includes means for displaying a determination result of the refrigerant amount.

請求項の発明の冷凍装置は、上記各発明において制御手段は、判定した冷媒量が不足している場合、又は、過剰である場合、所定の警報を発することを特徴とする。 The refrigeration apparatus according to a sixth aspect of the invention is characterized in that, in each of the above inventions, the control means issues a predetermined alarm when the determined refrigerant amount is insufficient or excessive.

請求項の発明の冷凍装置は、上記各発明において冷媒回路は高圧サービス口及び低圧サービス口を備え、制御手段は、圧縮手段の運転が継続される冷媒封入運転モードを有することを特徴とする。 A refrigeration apparatus according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in each of the above inventions, the refrigerant circuit includes a high-pressure service port and a low-pressure service port, and the control unit has a refrigerant sealing operation mode in which the operation of the compression unit is continued. .

請求項の発明の冷凍装置は、上記各発明において冷媒回路の冷媒として二酸化炭素を使用したことを特徴とする。 The refrigeration apparatus of the invention of claim 8 is characterized in that carbon dioxide is used as a refrigerant in the refrigerant circuit in each of the above inventions.

本発明は、圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成され、ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を補助絞り手段を経て中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を中間熱交換器の第2の流路に流した後、主絞り手段を経て蒸発器に流すことにより、中間熱交換器にて第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、蒸発器から出た冷媒を圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、中間熱交換器から出た第1の冷媒流を圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置であるので、ガスクーラで放熱した後の冷媒を分流し、補助絞り手段で減圧膨張された第1の冷媒流により、中間熱交換器にて第2の冷媒流を冷却することができるようになり、蒸発器入口の比エンタルピを小さくして冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになる。   In the present invention, a refrigerant circuit is composed of a compression means, a gas cooler, an auxiliary throttle means, an intermediate heat exchanger, a main throttle means, and an evaporator, and the refrigerant discharged from the gas cooler is divided into two flows. The first refrigerant flow is passed through the auxiliary throttle means to the first flow path of the intermediate heat exchanger, the second refrigerant flow is flowed to the second flow path of the intermediate heat exchanger, and then the main throttle means is Then, the first refrigerant flow and the second refrigerant flow are exchanged in the intermediate heat exchanger, and the refrigerant discharged from the evaporator is sucked into the low-pressure portion of the compression means. Since the first refrigerant flow coming out of the vessel is sucked into the intermediate pressure part of the compression means and the high pressure side is a supercritical pressure, the refrigerant after radiating heat from the gas cooler is shunted and depressurized by the auxiliary throttle means The expanded first refrigerant stream cools the second refrigerant stream in the intermediate heat exchanger. You will be able to, by reducing the specific enthalpy of the evaporator inlet it is possible to increase the refrigerating effect, effectively it is possible to improve performance as compared with the conventional device.

このとき、冷媒回路内の冷媒が適正量で無い場合、或いは、適正量から変動した場合には、第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果が変化するので、中間熱交換器における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果を監視することで、当該冷媒回路内の冷媒量を判定することが可能となる。   At this time, when the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is not an appropriate amount, or when the amount of refrigerant has changed from the appropriate amount, the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow changes, so in the intermediate heat exchanger By monitoring the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow, it is possible to determine the amount of refrigerant in the refrigerant circuit.

そこで、本発明では中間熱交換器における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果に応じて、冷媒回路内の冷媒量を判定する。即ち、本発明では回収用開閉手段を介して冷媒回路の高圧側に接続され、放出用開閉手段を介して冷媒回路の中間圧領域に接続された冷媒回収タンクを備えており、制御手段が、冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が上昇したことに基づいて回収用開閉手段を開放することにより冷媒を冷媒回収タンクに回収し、高圧側圧力が低下したことに基づき、放出用開閉手段を開放して冷媒回収タンクから冷媒を放出する制御を実行する。 Therefore, in the present invention, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is determined according to the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger. That is, the present invention includes a refrigerant recovery tank connected to the high-pressure side of the refrigerant circuit via the recovery opening / closing means and connected to the intermediate pressure region of the refrigerant circuit via the discharge opening / closing means, and the control means includes Based on the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit, the refrigerant is recovered in the refrigerant recovery tank by opening the recovery opening / closing means based on the increase in the high-pressure side pressure, and based on the decrease in the high-pressure side pressure. Control is performed to release the refrigerant from the refrigerant recovery tank by opening the opening / closing means .

この場合、冷媒回路内の冷媒量が不足していると、冷媒回路の高圧側圧力が上がらなくなるため、回収用開閉手段が閉じている状態が多くなる。また、補助絞り手段が流す第1の冷媒流も減少する傾向となるので、中間熱交換器における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果は低下し、中間熱交換器を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きくなる状態が多くなる。In this case, if the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is insufficient, the high-pressure side pressure of the refrigerant circuit does not increase, and the collection opening / closing means is often closed. In addition, since the first refrigerant flow that the auxiliary throttle means flows also tends to decrease, the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger is reduced, and the first refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger is reduced. The state where the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow becomes large increases.

そこで、本発明では中間熱交換器を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差と回収用開閉手段の状態に応じて冷媒回路内の冷媒量を判定するようにし、例えば、請求項の如く第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きく、且つ、回収用開閉手段が閉じている状態が発生する頻度が高い場合、冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定することにより、冷媒回路内の冷媒不足、或いは、冷媒回路からの冷媒漏洩を的確に検出することができるようになる。 Therefore, in the present invention, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is determined according to the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow that have passed through the intermediate heat exchanger, and the state of the recovery switching means. When the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is large and the collection opening / closing means is frequently closed as in Item 2 , the refrigerant amount in the refrigerant circuit is insufficient. By determining that the refrigerant is present, the refrigerant shortage in the refrigerant circuit or the refrigerant leakage from the refrigerant circuit can be accurately detected.

逆に、冷媒回路内の冷媒量が過剰である場合には、冷媒回路の高圧側圧力も高くなるため、回収用開閉手段は開いている状態が多くなり、補助絞り手段も中間熱交換器で第2の冷媒流をより一層冷やすために第1の冷媒流を増加させる傾向となるので、中間熱交換器において第2の冷媒流は第1の冷媒流からより強い冷却作用を受け、中間熱交換器を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差は小さくなる。また、ガスクーラを空冷する送風機の回転数も高くなるので、第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きくなる状態が発生する頻度が低く、且つ、ガスクーラを空冷する送風機の回転数が高く、回収用開閉手段が開いている状態が発生する頻度が高い場合、冷媒回路内の冷媒量が過剰であるものと判定することにより、冷媒回路への冷媒の過封入を的確に検出することができるようになる。   On the other hand, when the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is excessive, the pressure on the high-pressure side of the refrigerant circuit becomes high, so that the recovery opening / closing means is often open, and the auxiliary throttle means is also an intermediate heat exchanger. Since the first refrigerant flow tends to increase in order to further cool the second refrigerant flow, the second refrigerant flow receives a stronger cooling action from the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger, and the intermediate heat The temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow that has passed through the exchanger is reduced. In addition, since the rotation speed of the blower that air-cools the gas cooler also increases, the frequency of occurrence of a state in which the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow increases is low, and the rotation speed of the blower that air-cools the gas cooler. When the frequency of occurrence of the state in which the recovery opening / closing means is open is high, it is accurately detected that the refrigerant amount is excessive in the refrigerant circuit by determining that the refrigerant amount in the refrigerant circuit is excessive. Will be able to.

また、冷媒回路内の冷媒量が不足していると、上述したように単純に中間熱交換器における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果が低下するので、ガスクーラを経て分流される前の冷媒と中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度差は小さくなる。   Also, if the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is insufficient, the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger is simply reduced as described above, so that the refrigerant is diverted through the gas cooler. The temperature difference between the refrigerant before passing through and the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger becomes small.

そこで、請求項の如く制御手段によりガスクーラを経て分流される前の冷媒と中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度差に応じて冷媒回路内の冷媒量を判定するようにし、例えば、請求項の如くガスクーラを経て分流される前の冷媒と中間熱交換器を経た第2の冷媒流の温度差が小さい場合、冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定するようにしても冷媒回路内の冷媒不足、或いは、冷媒回路からの冷媒漏洩を的確に検出することができるようになる。 Therefore, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is determined according to the temperature difference between the refrigerant before being diverted through the gas cooler by the control means and the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger, as in claim 3. When the temperature difference between the refrigerant before being diverted through the gas cooler and the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger is small as in claim 4 , it is determined that the refrigerant amount in the refrigerant circuit is insufficient. Even so, it becomes possible to accurately detect refrigerant shortage in the refrigerant circuit or refrigerant leakage from the refrigerant circuit.

これらにより、初期冷媒封入時における冷媒回路への適切な量の冷媒封入を実現し、効率的な運転と冷凍能力の確保を行い、また、不必要な冷媒封入も防止して無駄となる冷媒消費を削減することが可能となる。更に、封入後における冷媒回路からの冷媒漏洩も検出することができるので、円滑且つ効率的な運転管理を実現することが可能となる。   This realizes an appropriate amount of refrigerant enclosed in the refrigerant circuit at the time of initial refrigerant encapsulation, ensures efficient operation and refrigeration capacity, and prevents unnecessary refrigerant encapsulation and wasteful refrigerant consumption Can be reduced. Furthermore, since leakage of refrigerant from the refrigerant circuit after sealing can be detected, smooth and efficient operation management can be realized.

また、請求項の発明の如く制御手段に冷媒量の判定結果を表示する手段を設ければ、初期冷媒封入時の作業性を改善し、また、冷媒漏洩の的確な把握を実現することができるようになる。 Further, if the control means is provided with a means for displaying the determination result of the refrigerant amount as in the invention of claim 5 , it is possible to improve workability at the time of initial refrigerant filling and to accurately grasp the refrigerant leakage. become able to.

更に、請求項の発明の如く制御手段が判定した冷媒量が不足している場合、又は、過剰である場合、所定の警報を発するようにすれば、迅速な対応を実現することができるようになる。 Further, when the amount of refrigerant determined by the control means is insufficient or excessive as in the invention of claim 6 , if a predetermined alarm is issued, a quick response can be realized. become.

この場合、請求項の発明の如く冷媒回路に高圧サービス口及び低圧サービス口を設け、制御手段には圧縮手段の運転が継続される冷媒封入運転モードを設けることで、冷媒不足或いは漏洩時の封入作業を円滑に行うことができるようになる。 In this case, the high pressure service port and the low pressure service port are provided in the refrigerant circuit as in the invention of claim 7 , and the control means is provided with a refrigerant sealing operation mode in which the operation of the compression means is continued, so that when the refrigerant is insufficient or leaked The sealing operation can be performed smoothly.

特に、請求項の如く冷媒回路の冷媒として二酸化炭素を使用して高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置においては高圧側で冷媒が液化しないため、冷媒適正量の判別が難しくなるが、本発明を適用することで、冷媒量管理の著しい改善を図ることが可能となる。 In particular, in a refrigeration apparatus in which carbon dioxide is used as the refrigerant in the refrigerant circuit and the high pressure side is at a supercritical pressure as in claim 8 , the refrigerant is not liquefied on the high pressure side, so that it is difficult to determine the appropriate amount of refrigerant. By applying, it becomes possible to achieve significant improvements in refrigerant quantity management.

本発明を適用した実施例の冷凍装置の冷媒回路を含むシステム構成図である。It is a system block diagram containing the refrigerant circuit of the freezing apparatus of the Example to which this invention is applied. 図1の冷凍機ユニットコントローラの表示装置の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the display apparatus of the refrigerator unit controller of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態に係る冷凍装置Rの冷媒回路を含むシステム構成図である。実施例の冷凍装置Rは、例えばコンビニエンスストアやスーパーマーケットの室内152(店舗)の空調と、そこに設置されている冷却貯蔵設備としての冷凍設備である冷凍ケース5Aや冷蔵設備である冷蔵ケース5Bの庫内冷却を実現するものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram including a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus R according to an embodiment of the present invention. The refrigeration apparatus R according to the embodiment includes, for example, air conditioning in a room 152 (store) of a convenience store or a supermarket, and a refrigeration case 5A that is a refrigeration facility or a refrigeration case 5B that is a refrigeration facility installed therein. It achieves internal cooling.

尚、これら冷凍ケース5A、冷蔵ケース5B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、冷凍ケース5Aの庫内は所定の冷凍温度(例えば−20℃〜−30℃)に冷却され、冷凍食品やアイスクリーム等の冷菓が陳列されると共に、冷蔵ケース5Bの庫内は所定の冷蔵温度(例えば0℃〜+10℃)に冷却され、飲料やサンドイッチ等の冷蔵食品が陳列されるものである。   The refrigerated case 5A and the refrigerated case 5B are open showcases whose front and upper surfaces are open, as well as showcases whose openings are closed by a transparent glass door, and the inside of the freezer case 5A is predetermined. Is cooled to a freezing temperature (for example, −20 ° C. to −30 ° C.), and frozen desserts such as frozen food and ice cream are displayed, and the inside of the refrigerator case 5B has a predetermined refrigerating temperature (for example, 0 ° C. to + 10 ° C.) Chilled foods such as beverages and sandwiches are displayed.

この図において、153は室内152の空調を行うための空調用冷媒回路154を備えた空調系統であり、156は冷凍ケース5Aや冷蔵ケース5Bの庫内を冷却するための冷蔵用冷媒回路1を備えた冷蔵系統である。空調系統153は、室内152の天井等に設置された室内機157と、店外に設置された室外ユニット158と温水利用空気調和機159等から構成されている。尚、実施例では1を冷蔵用冷媒回路と称するが、冷蔵のみ、冷凍のみ、或いは、実施例の如く冷凍と冷蔵を対象とした冷媒回路の何れでも良いものとする。   In this figure, reference numeral 153 denotes an air conditioning system including an air conditioning refrigerant circuit 154 for air conditioning the room 152, and reference numeral 156 denotes a refrigeration refrigerant circuit 1 for cooling the inside of the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B. The refrigeration system provided. The air conditioning system 153 includes an indoor unit 157 installed on the ceiling or the like of the room 152, an outdoor unit 158 installed outside the store, a hot water use air conditioner 159, and the like. In the embodiment, 1 is referred to as a refrigeration refrigerant circuit, but any one of refrigeration only, refrigeration only, or a refrigerant circuit intended for refrigeration and refrigeration as in the embodiment may be used.

空調側冷媒回路154は室外ユニット158に設けられており、圧縮機(圧縮手段)161(COMP4)と、放熱器162と、空調用の膨張弁(絞り手段)163と、蒸発器164と、アキュームレータ166を順次環状に配管接続して冷凍サイクルが構成されている。この空調側冷媒回路154で使用する冷媒は、実施例では後述する冷却貯蔵用冷媒回路1で使用する二酸化炭素であるが、通常のHFC冷媒でも差し支えない。但し、後述する温水生成には、自然環境問題を考慮すれば二酸化炭素冷媒が好適であることは云うまでもない。   The air conditioning side refrigerant circuit 154 is provided in the outdoor unit 158 and includes a compressor (compression unit) 161 (COMP4), a radiator 162, an air conditioning expansion valve (throttle unit) 163, an evaporator 164, and an accumulator. A refrigeration cycle is configured by sequentially connecting the pipes 166 in an annular shape. The refrigerant used in the air-conditioning side refrigerant circuit 154 is carbon dioxide used in the cooling and storage refrigerant circuit 1 described later in the embodiment, but may be a normal HFC refrigerant. However, it goes without saying that a carbon dioxide refrigerant is suitable for generating hot water, which will be described later, in view of natural environmental problems.

圧縮機161にて圧縮され、吐出された冷媒は放熱器162に入り、そこで放熱する。このときに加熱作用を発揮する。放熱器162を出た冷媒は高圧側配管167を通り、膨張弁163で絞られた後、蒸発器164にて蒸発する。このときに吸熱作用を発揮し、低圧側配管168を通り、アキュームレータ166を経て圧縮機161に吸い込まれるサイクルを繰り返す。この場合、高圧側配管167と低圧側配管168とは熱交換関係に配置されて内部熱交換器169を構成する。これにより、高圧側配管167を経て膨張弁163に至る冷媒を過冷却し、低圧側配管168を経てアキュームレータ166に入る冷媒のガス化を促進する。   The refrigerant compressed and discharged by the compressor 161 enters the radiator 162 and radiates heat there. At this time, the heating effect is exhibited. The refrigerant that has exited the radiator 162 passes through the high-pressure side pipe 167, is throttled by the expansion valve 163, and then is evaporated by the evaporator 164. At this time, the endothermic effect is exhibited, and the cycle of passing through the low pressure side pipe 168 and sucking into the compressor 161 through the accumulator 166 is repeated. In this case, the high-pressure side pipe 167 and the low-pressure side pipe 168 are arranged in a heat exchange relationship to constitute an internal heat exchanger 169. Thereby, the refrigerant reaching the expansion valve 163 via the high-pressure side pipe 167 is supercooled, and gasification of the refrigerant entering the accumulator 166 via the low-pressure side pipe 168 is promoted.

また、図1において171は室外ユニット158に設けられた貯湯タンクである。この貯湯タンク171には給水栓172より市水が供給され、この貯湯タンク171内の水(湯)はポンプ173によって水循環配管174に循環される。この水循環配管174は空調側冷媒回路154の放熱器162と熱交換関係に配置されて水熱交換器176を構成する。これにより、水循環配管174内を循環する水は放熱器162からの放熱による加熱作用で加熱され、貯湯タンク171には湯が生成されて貯留される。   In FIG. 1, reference numeral 171 denotes a hot water storage tank provided in the outdoor unit 158. City water is supplied to the hot water storage tank 171 from the water tap 172, and water (hot water) in the hot water storage tank 171 is circulated to the water circulation pipe 174 by the pump 173. This water circulation pipe 174 is arranged in a heat exchange relationship with the radiator 162 of the air conditioning side refrigerant circuit 154 to constitute a water heat exchanger 176. Thereby, the water circulating in the water circulation pipe 174 is heated by the heating action by heat radiation from the radiator 162, and hot water is generated and stored in the hot water storage tank 171.

貯湯タンク171内に生成された湯は温水循環配管177により温水利用空気調和機159に循環される。この温水利用空気調和機159のは、デシカント空調装置、又は、吸収式空調装置から構成される。デシカント空調装置は乾燥剤を用いて冷却作用を発揮するものであり、温水循環配管177を循環される温水の熱はこの乾燥剤の再生に用いられる。また、吸収式空調装置の場合には再生器の加熱に温水循環配管177を循環する湯が使用される。そして、これらデシカント空調装置、又は、吸収式空調装置の冷却能力により室内機157の利用側熱交換器178と送風機179を用いて室内152の空調を行う。   Hot water generated in the hot water storage tank 171 is circulated to the hot water use air conditioner 159 through the hot water circulation pipe 177. This hot water use air conditioner 159 is configured by a desiccant air conditioner or an absorption air conditioner. The desiccant air conditioner exhibits a cooling action using a desiccant, and the heat of the hot water circulated through the hot water circulation pipe 177 is used to regenerate the desiccant. In the case of an absorption air conditioner, hot water circulating through the hot water circulation pipe 177 is used for heating the regenerator. And the indoor 152 is air-conditioned using the utilization side heat exchanger 178 and the air blower 179 of the indoor unit 157 by the cooling capacity of these desiccant air conditioners or absorption type air conditioners.

尚、図中181は室内機157に設けられた室内機コントローラ、182は室外ユニット158に設けられた室外ユニットコントローラである。また、183は冷凍装置Rの統合制御を実施するためのマスターコントローラ(制御手段)であり、店舗の管理室等に設置される。これらコントローラ181〜183は何れもマイクロコンピュータにより構成され、マスターコントローラ183、室内機コントローラ181、及び、室外ユニットコントローラ183は相互にデータ通信を行えるように接続されている。   In the figure, 181 is an indoor unit controller provided in the indoor unit 157, and 182 is an outdoor unit controller provided in the outdoor unit 158. Reference numeral 183 denotes a master controller (control means) for performing integrated control of the refrigeration apparatus R, and is installed in a store management room or the like. These controllers 181 to 183 are all constituted by a microcomputer, and the master controller 183, the indoor unit controller 181 and the outdoor unit controller 183 are connected so as to perform data communication with each other.

一方、冷蔵系統156は室外に設置された冷凍機ユニット3と前記冷凍ケース5Aや冷蔵ケース5Bから構成され、これら冷凍機ユニット3と各ケース5A、5Bとが冷媒配管7及び9により連結されて冷蔵用冷媒回路1の所定の冷凍サイクルを構成する。   On the other hand, the refrigeration system 156 includes a refrigerator unit 3 installed outdoors and the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B. The refrigerator unit 3 and the cases 5A and 5B are connected by refrigerant pipes 7 and 9. A predetermined refrigeration cycle of the refrigeration refrigerant circuit 1 is configured.

この冷蔵用冷媒回路1の冷凍サイクルは、高圧側の冷媒圧力(高圧圧力)がその臨界圧力以上(超臨界)となる二酸化炭素を冷媒として用いる。この二酸化炭素冷媒は、地球環境に優しく、可燃性及び毒性等を考慮した自然冷媒である。また、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油(ミネラルオイル)、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、PAG(ポリアルキルグリコール)等、既存のオイルが使用される。   The refrigeration cycle of the refrigeration refrigerant circuit 1 uses, as a refrigerant, carbon dioxide whose high-pressure side refrigerant pressure (high pressure) is equal to or higher than its critical pressure (supercritical). This carbon dioxide refrigerant is a natural refrigerant that is friendly to the global environment and takes into consideration flammability and toxicity. As the lubricating oil, existing oils such as mineral oil (mineral oil), alkylbenzene oil, ether oil, ester oil, and PAG (polyalkyl glycol) are used.

冷凍機ユニット3は、並列に配置された2台の圧縮機(圧縮手段)11、11(COMP2、COMP3)を備える。本実施例において、圧縮機11は、内部中間圧型多段圧縮式ロータリ圧縮機であり、鋼板から成る円筒状の密閉容器12と、この密閉容器12の内部空間に配置収納された電動要素及びこの電動要素の回転軸により駆動される第1の(低段側)回転圧縮要素(第1の圧縮要素)及び第2の(高段側)回転圧縮要素(第2の圧縮要素)から成る回転圧縮機構部にて構成されている。   The refrigerator unit 3 includes two compressors (compression means) 11 and 11 (COMP2, COMP3) arranged in parallel. In the present embodiment, the compressor 11 is an internal intermediate pressure type multi-stage compression rotary compressor, and includes a cylindrical sealed container 12 made of a steel plate, an electric element disposed and housed in the inner space of the sealed container 12, and the electric motor. Rotary compression mechanism comprising a first (low stage side) rotary compression element (first compression element) and a second (high stage side) rotary compression element (second compression element) driven by the rotary shaft of the element It consists of parts.

第1の回転圧縮要素は、冷媒配管9を介して冷蔵用冷媒回路1の低圧側から圧縮機11に吸い込まれる低圧冷媒を圧縮して中間圧まで昇圧して吐出し、第2の回転圧縮要素は、第1の回転圧縮要素で圧縮されて吐出された中間圧の冷媒を更に吸い込み、圧縮して高圧まで昇圧し、冷蔵用冷媒回路1の高圧側に吐出する。圧縮機11は、周波数可変型の圧縮機であり、電動要素の運転周波数を変更することで、第1の回転圧縮要素及び第2の回転圧縮要素の回転数を制御可能とする。   The first rotary compression element compresses the low-pressure refrigerant sucked into the compressor 11 from the low-pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1 through the refrigerant pipe 9, discharges it to an intermediate pressure, and discharges the second rotary compression element. Further sucks in the intermediate pressure refrigerant compressed and discharged by the first rotary compression element, compresses it to a high pressure, and discharges it to the high pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1. The compressor 11 is a variable frequency compressor, and can control the rotational speeds of the first rotary compression element and the second rotary compression element by changing the operating frequency of the electric element.

圧縮機11の密閉容器12の側面には、前記第1の回転圧縮要素に連通する低段側吸込口22及び低段側吐出口24と、前記第2の回転圧縮要素に連通する高段側吸込口26及び高段側吐出口28が形成されている。各圧縮機11、11の低段側吸込口22、22には、それぞれ冷媒導入管30が接続され、それぞれの上流側で合流し冷媒配管9に接続される。   On the side surface of the hermetic container 12 of the compressor 11, a low-stage suction port 22 and a low-stage discharge port 24 that communicate with the first rotary compression element, and a high-stage side that communicates with the second rotary compression element A suction port 26 and a high-stage discharge port 28 are formed. Refrigerant introduction pipes 30 are connected to the low-stage suction ports 22, 22 of the compressors 11, 11, respectively, and merge at the upstream side of each, and are connected to the refrigerant pipe 9.

低段側吸込口22により前記第1の回転圧縮要素の低圧部に吸い込まれた低圧(LP:通常運転状態で4MPa程)の冷媒ガスは、当該第1の回転圧縮要素により中間圧(MP:通常運転状態で8MPa程)に昇圧されて密閉容器12内に吐出される。これにより、密閉容器12内は中間圧(MP)となる。   The low pressure (LP: about 4 MPa in a normal operation state) refrigerant gas sucked into the low pressure portion of the first rotary compression element by the low-stage side suction port 22 causes the intermediate pressure (MP: The pressure is increased to about 8 MPa in a normal operation state and discharged into the sealed container 12. Thereby, the inside of the airtight container 12 becomes an intermediate pressure (MP).

そして、密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスが吐出される各圧縮機11、11の低段側吐出口24、24には、それぞれ中間圧吐出配管36、36が接続され、それぞれの下流側で合流し、インタークーラ38の一端に接続される。このインタークーラ38は、前記第1の回転圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を空冷するものであり、当該インタークーラ38の他端には、中間圧吸入管40が接続され、この中間圧吸入管40は2つに分岐した後に各圧縮機11、11の高段側吸込口26、26に接続される。   Intermediate pressure discharge pipes 36 and 36 are respectively connected to the low-stage discharge ports 24 and 24 of the compressors 11 and 11 from which the intermediate-pressure refrigerant gas in the hermetic container 12 is discharged. And is connected to one end of the intercooler 38. The intercooler 38 cools the intermediate pressure refrigerant discharged from the first rotary compression element by air, and an intermediate pressure suction pipe 40 is connected to the other end of the intercooler 38. The suction pipe 40 is branched into two and then connected to the high-stage suction ports 26 and 26 of the compressors 11 and 11.

高段側吸込口26により前記第2の回転圧縮要素の中圧部に吸い込まれた中圧(MP)の冷媒ガスは、当該第2の回転圧縮要素により2段目の圧縮が行われて高温高圧(HP:通常運転状態で12MPa程の超臨界圧力)の冷媒ガスとなる。   The medium-pressure (MP) refrigerant gas sucked into the intermediate pressure portion of the second rotary compression element by the high-stage suction port 26 is compressed at the second stage by the second rotary compression element and is heated to a high temperature. The refrigerant gas becomes a high pressure (HP: a supercritical pressure of about 12 MPa in a normal operation state).

そして、各圧縮機11、11の前記第2の回転圧縮要素の高圧室側に設けられた高段側吐出口28、28には、それぞれ高圧吐出配管42、42が接続され、それぞれの下流側で合流し、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、詳細は後述するスプリットサイクルを構成する中間熱交換器80及び排熱回収用配管70を介して、冷媒配管7に接続される。この排熱回収用配管70は空調系統153の空調用冷媒回路154の蒸発器164と熱交換関係に配置され、これらでカスケード熱交換器90を構成する。   High pressure discharge pipes 42 and 42 are connected to the high stage discharge ports 28 and 28 provided on the high pressure chamber side of the second rotary compression element of the compressors 11 and 11, respectively. Are connected to the refrigerant pipe 7 via an oil separator 44, a gas cooler 46, and an intermediate heat exchanger 80 and an exhaust heat recovery pipe 70 constituting a split cycle, which will be described in detail later. The exhaust heat recovery pipe 70 is arranged in a heat exchange relationship with the evaporator 164 of the air conditioning refrigerant circuit 154 of the air conditioning system 153, and constitutes a cascade heat exchanger 90.

ガスクーラ46は、圧縮機11から吐出された高圧の吐出冷媒を冷却するものであり、ガスクーラ46の近傍には当該ガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47が配設されている。本実施例では、ガスクーラ46は上述したインタークーラ38及び詳細は後述するオイルクーラ74と並設されており、これらは同一の風路に配設されている。当該風路には、当該冷凍機ユニット3が配設される外気温度を検出する外気温度センサ(外気温度検出手段)56が設けられている。   The gas cooler 46 cools the high-pressure discharged refrigerant discharged from the compressor 11, and a gas cooler blower 47 for air-cooling the gas cooler 46 is disposed in the vicinity of the gas cooler 46. In this embodiment, the gas cooler 46 is juxtaposed with the above-described intercooler 38 and an oil cooler 74, which will be described in detail later, and these are arranged in the same air passage. The air passage is provided with an outside air temperature sensor (outside air temperature detecting means) 56 that detects the outside air temperature where the refrigerator unit 3 is disposed.

また、高段側吐出口28、28には、前記第2の回転圧縮要素から吐出された冷媒の吐出圧力を検出する高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)48と、吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ(吐出温度検出手段)50が設けられている。更に、オイルセパレータ44は、圧縮機11から吐出された高圧の吐出冷媒中に含まれるオイルを冷媒と分離して捕捉するものであり、このオイルセパレータ44には、捕捉したオイルを圧縮機11に戻すオイル戻し回路73が接続されている。このオイル戻し回路73中には、捕捉したオイルを冷却するオイルクーラ74が設けられ、このオイルクーラ74の下流側で、オイル戻し回路73は2系統に分岐され、それぞれ流量調整弁(電動弁)76を介して圧縮機11の密閉容器12に接続される。圧縮機11の密閉容器12内は、上述のように中間圧に保たれるため、捕捉されたオイルは、オイルセパレータ44内の高圧と密閉容器12内の中間圧との差圧によって当該密閉容器12内に戻される。   The high-stage discharge ports 28, 28 have a high-pressure sensor (high-pressure detector) 48 that detects the discharge pressure of the refrigerant discharged from the second rotary compression element, and a discharge that detects the discharge refrigerant temperature. A temperature sensor (discharge temperature detecting means) 50 is provided. Furthermore, the oil separator 44 separates and captures the oil contained in the high-pressure discharged refrigerant discharged from the compressor 11 from the refrigerant. The oil separator 44 receives the captured oil in the compressor 11. An oil return circuit 73 for returning is connected. The oil return circuit 73 is provided with an oil cooler 74 that cools the captured oil. The oil return circuit 73 is branched into two systems on the downstream side of the oil cooler 74, and each has a flow rate adjusting valve (motor valve). It is connected to the hermetic container 12 of the compressor 11 through 76. Since the inside of the sealed container 12 of the compressor 11 is maintained at an intermediate pressure as described above, the trapped oil is caused by the differential pressure between the high pressure in the oil separator 44 and the intermediate pressure in the sealed container 12. 12 is returned.

一方、冷凍ケース5A、冷蔵ケース5Bは、それぞれ室内152に設置され、冷媒配管7及び9に対してそれぞれ並列に接続されたかたちとなる。冷凍ケース5A、冷蔵ケース5Bは、冷媒配管7と冷媒配管9とを連結するケース側冷媒配管60A、60Bを有しており、各ケース側冷媒配管60A、60Bには、それぞれ電磁弁61A、61B、主絞り手段62A、62Bと、蒸発器63A、63Bが順次接続されている。各蒸発器63A、63Bには、それぞれ当該蒸発器に送風する冷気循環用送風機65A、65Bが隣接されている。   On the other hand, the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B are respectively installed in the room 152 and connected in parallel to the refrigerant pipes 7 and 9, respectively. The refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B have case-side refrigerant pipes 60A and 60B that connect the refrigerant pipe 7 and the refrigerant pipe 9, and the case-side refrigerant pipes 60A and 60B include solenoid valves 61A and 61B, respectively. The main throttle means 62A and 62B and the evaporators 63A and 63B are sequentially connected. Each of the evaporators 63A and 63B is adjacent to an air circulation fan 65A and 65B for blowing air to the evaporator.

尚、冷凍ケース5Aの蒸発器63Aの出口と冷媒配管9との間には、冷凍増幅機186が接続されている。この冷凍増幅機186は圧縮機187及びオイルセパレータ188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、この冷凍増幅機186の入口が蒸発器63Aの出口に接続され、冷凍増幅機186の出口が冷媒配管9に接続されている。そして、当該冷媒配管9は、上述したように冷媒導入管30を介して各圧縮機11、11の前記第1の回転圧縮要素に連通する低段側吸込口22に接続されている。これにより、本実施例における冷凍装置Rの冷蔵系統の冷蔵用冷媒回路1が構成される。   A refrigeration amplifier 186 is connected between the outlet of the evaporator 63A of the refrigeration case 5A and the refrigerant pipe 9. The refrigeration amplifier 186 includes a compressor 187 and an oil separator 188. The refrigeration amplifier 186 compresses the refrigerant that has reached the inlet to increase the pressure, and then discharges the refrigerant from the outlet. The inlet of the refrigeration amplifier 186 is connected to the evaporator 63A. The outlet of the refrigeration amplifier 186 is connected to the refrigerant pipe 9. The refrigerant pipe 9 is connected to the low-stage suction port 22 communicating with the first rotary compression element of each of the compressors 11 and 11 through the refrigerant introduction pipe 30 as described above. Thereby, the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system of the refrigeration apparatus R in the present embodiment is configured.

図中191及び192は冷凍ケース5A、冷蔵ケース5Bにそれぞれ設けられた冷凍ケースコントローラ及び冷蔵ケースコントローラ、193は冷凍増幅機186に設けられた冷凍増幅機コントローラである。また、194は冷凍機ユニット3に設けられた冷凍機ユニットコントローラ(制御手段)であり、これらコントローラ191〜194はマイクロコンピュータにて構成され、相互に、及び、前記マスターコントローラ159とデータ通信可能となるように接続されている。   In the figure, 191 and 192 are refrigeration case controllers and refrigeration case controllers provided in the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B, respectively, and 193 is a refrigeration amplifier controller provided in the refrigeration amplifier 186. Reference numeral 194 denotes a refrigerator unit controller (control means) provided in the refrigerator unit 3, and these controllers 191 to 194 are constituted by a microcomputer and can communicate data with each other and the master controller 159. Connected to be.

冷凍機ユニットコントローラ194は、入力側に各種センサが接続されていると共に、出力側には、各種弁装置、圧縮機11、11、ガスクーラ用送風機47のファンモータ等が接続されている。冷凍機ユニットコントローラ194は後述する低圧圧力センサ32が検出する低圧側圧力LTと所定の低圧側圧力制御値LPSに基づき、圧縮機11、11の運転周波数を制御し、低圧側圧力LPが低下することで、圧縮機11の運転台数を削減し、或いは、停止し、上昇することで運転台数を増加させる。尚、当該冷凍機ユニットコントローラ194の詳細については各制御に応じて後述する。   In the refrigerator unit controller 194, various sensors are connected to the input side, and various valve devices, compressors 11 and 11, a fan motor of the gas cooler blower 47, and the like are connected to the output side. The refrigerator unit controller 194 controls the operating frequency of the compressors 11 and 11 based on the low pressure side pressure LT detected by the low pressure sensor 32 described later and a predetermined low pressure control value LPS, and the low pressure LP is reduced. Thus, the operating number of the compressors 11 is reduced, or the operating number is increased by stopping and rising. The details of the refrigerator unit controller 194 will be described later according to each control.

(A)冷媒量調整制御
次に、本実施例における冷凍装置Rの冷蔵系統156を構成する冷蔵用冷媒回路1の冷媒量調整制御について説明する。冷蔵用冷媒回路1の超臨界圧力となる高圧側、本実施例では、冷凍機ユニット3の中間熱交換器80の下流側には、第1の連通回路101を介して冷媒回収タンク100が接続されている。当該冷媒回収タンク100は、所定の容積を有するものであり、当該タンク100上部に第1の連通回路(回収用連通回路)101が接続されている。この第1の連通回路101には、絞り機能を有する回収用開閉手段(第1の開閉手段)として電動膨張弁102が介設されている。尚、絞り機能を有する開閉手段は、これに限定されるものではなく、例えば、第1の連通回路101に絞り手段として例えばキャピラリーチューブと電磁弁(開閉弁)により構成しても良い。
(A) Refrigerant amount adjustment control Next, refrigerant amount adjustment control of the refrigeration refrigerant circuit 1 constituting the refrigeration system 156 of the refrigeration apparatus R in the present embodiment will be described. The refrigerant recovery tank 100 is connected via the first communication circuit 101 to the high pressure side which is the supercritical pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1, in this embodiment, to the downstream side of the intermediate heat exchanger 80 of the refrigerator unit 3. Has been. The refrigerant recovery tank 100 has a predetermined volume, and a first communication circuit (recovery communication circuit) 101 is connected to the upper portion of the tank 100. In the first communication circuit 101, an electric expansion valve 102 is interposed as a collection opening / closing means (first opening / closing means) having a throttling function. The opening / closing means having the restriction function is not limited to this. For example, the first communication circuit 101 may be constituted by, for example, a capillary tube and an electromagnetic valve (open / close valve) as the restriction means.

そして、この冷媒回収タンク100には、当該タンク100内上部と、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第2の連通回路103が接続されている。本実施例では、第2の連通回路103の他端は、中間圧領域の一例として冷蔵用冷媒回路1のインタークーラ38の出口側の中間圧吸入管40に連通させる。この第2の連通回路103には、第2の開閉手段としての電磁弁104が介設されている。   The refrigerant recovery tank 100 is connected to a second communication circuit 103 that communicates the upper part of the tank 100 with the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1. In the present embodiment, the other end of the second communication circuit 103 is connected to an intermediate pressure suction pipe 40 on the outlet side of the intercooler 38 of the refrigeration refrigerant circuit 1 as an example of the intermediate pressure region. The second communication circuit 103 is provided with an electromagnetic valve 104 as a second opening / closing means.

また、この冷媒回収タンク100には、当該タンク100内下部と、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第3の連通回路(放出用連通回路)105が接続されている。本実施例では、第3の連通回路105の他端は、中間圧領域の一例として上記第2の連通回路103と同様に、冷蔵用冷媒回路1のインタークーラ38の出口側の中間圧吸入管40に連通させる。この第3の連通回路105には、放出用開閉手段(第3の開閉手段)としての電磁弁106が介設されている。   The refrigerant recovery tank 100 is connected to a third communication circuit (discharge communication circuit) 105 that communicates the lower portion of the tank 100 with the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1. In the present embodiment, the other end of the third communication circuit 105 is an intermediate pressure suction pipe on the outlet side of the intercooler 38 of the refrigeration refrigerant circuit 1, as in the second communication circuit 103 as an example of the intermediate pressure region. 40 to communicate. The third communication circuit 105 is provided with an electromagnetic valve 106 as a discharge opening / closing means (third opening / closing means).

上記冷凍機ユニットコントローラ194は、入力側にユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段)58と、外気温度センサ56が接続されている。このユニット出口側圧力センサ58は、冷媒回収タンク100の下流側であって、排熱回収用配管70を経て冷凍ケース5A、冷蔵ケース5Bに向かう冷媒の圧力を検出するものである。冷凍機ユニットコントローラ194の出力側には、電動膨張弁(第1の開閉手段)102、電磁弁(第2の開閉手段)104、電磁弁(第3の開閉手段)106と、上記ガスクーラ46用の送風機47のファンモータが接続されている。当該冷凍機ユニットコントローラ194は、詳細は後述する如く外気温度センサ56の検出温度(外気温度)に基づき、ガスクーラ用送風機47のファンモータの回転数制御を行う。   The refrigerator unit controller 194 has a unit outlet side pressure sensor (unit outlet side pressure detecting means) 58 and an outside air temperature sensor 56 connected to the input side. This unit outlet side pressure sensor 58 detects the pressure of the refrigerant toward the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B via the exhaust heat recovery pipe 70 on the downstream side of the refrigerant recovery tank 100. On the output side of the refrigerator unit controller 194, there are an electric expansion valve (first opening / closing means) 102, an electromagnetic valve (second opening / closing means) 104, an electromagnetic valve (third opening / closing means) 106, and the gas cooler 46. The fan motor of the blower 47 is connected. The refrigerator unit controller 194 controls the rotational speed of the fan motor of the gas cooler blower 47 based on the temperature detected by the outside air temperature sensor 56 (outside air temperature) as will be described in detail later.

(A−1)冷媒回収動作
以下、冷蔵用冷媒回路1の冷媒回収動作について説明する。冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力(高圧側圧力HP)が所定の回収閾値を超えたか否か、又は、当該ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が先の回収閾値よりも低い所定の回収保護値を超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値となっているか否かを判断する。
(A-1) Refrigerant Recovery Operation Hereinafter, the refrigerant recovery operation of the refrigeration refrigerant circuit 1 will be described. The refrigerator unit controller 194 determines whether or not the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 (high pressure side pressure HP) has exceeded a predetermined recovery threshold, or whether the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 is the previous recovery threshold. It is determined whether or not a predetermined recovery protection value lower than that is exceeded and the rotational speed of the gas cooler blower 47 is the maximum value.

本実施例では、冷蔵用冷媒回路1の中間圧(MP)は、一例として8MPa程を適正値としているため、当該値を回収保護値として設定し、回収閾値は当該回収保護値よりも高い例えば)9MPaに設定する。また、本実施例におけるガスクーラ用送風機47の回転数の最大値は、一例として800rpmとする。また、ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値となってから所定時間経過することを条件としても良い。   In the present embodiment, the intermediate pressure (MP) of the refrigeration refrigerant circuit 1 has an appropriate value of about 8 MPa as an example, so that the value is set as the recovery protection value, and the recovery threshold is higher than the recovery protection value. ) Set to 9 MPa. Moreover, the maximum value of the rotation speed of the gas cooler blower 47 in this embodiment is set to 800 rpm as an example. Further, it may be a condition that a predetermined time elapses after the rotation number of the gas cooler blower 47 reaches the maximum value.

これにより、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が回収閾値である9MPaを超えた場合、若しくは、検出圧力が回収閾値以下であっても回収保護値である8MPaを超え、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値の800rpmとなっている場合には、冷蔵用冷媒回路1内に過剰のガス冷媒によって、高圧側圧力が異常上昇したものと判断し、冷媒回収動作を実行する。   Thereby, the refrigerator unit controller 194 exceeds the recovery protection value of 8 MPa when the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 exceeds the recovery threshold of 9 MPa, or even if the detected pressure is equal to or lower than the recovery threshold. When the rotational speed of the gas cooler blower 47 reaches the maximum value of 800 rpm, it is determined that the high-pressure side pressure has abnormally increased due to excess gas refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1. A collection operation is executed.

この冷媒回収動作では、冷凍機ユニットコントローラ194は、電磁弁(放出用開閉手段)106を閉じた状態で、電動膨張弁(回収用開閉手段)102及び電磁弁104を開放する。これにより、圧縮機11、11の高段側吐出口28から吐出された高温高圧冷媒は、オイルセパレータ44を経て、ガスクーラ46、中間熱交換器80にて冷却された後、その一部が開放されている電動膨張弁102が介設された第1の連通回路101を介して冷媒回収タンク100内に流入する。   In this refrigerant recovery operation, the refrigerator unit controller 194 opens the electric expansion valve (recovery opening / closing means) 102 and the electromagnetic valve 104 with the electromagnetic valve (release opening / closing means) 106 closed. As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the high-stage discharge port 28 of the compressors 11 and 11 passes through the oil separator 44 and is cooled by the gas cooler 46 and the intermediate heat exchanger 80, and then a part thereof is opened. The refrigerant flows into the refrigerant recovery tank 100 through the first communication circuit 101 in which the electric expansion valve 102 is provided.

このとき、電磁弁104が開放されていることにより、冷媒回収タンク100の上部と冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域とを連通する第2の連通回路103を介して、冷媒回収タンク100内の圧力をタンク外に逃がすことができる。そのため、外気温度が高くなった場合など、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が液化しないガスサイクル運転している場合であっても、タンク100内の圧力が低下して当該タンク内に流入した冷媒は液化して当該タンク100内に溜まる。即ち、冷媒回収タンク100内の圧力は超臨界圧力以下に降下することによって、冷媒がガス領域から飽和領域となり、液面を確保することができる。   At this time, since the electromagnetic valve 104 is opened, the inside of the refrigerant recovery tank 100 is connected via the second communication circuit 103 that connects the upper part of the refrigerant recovery tank 100 and the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1. Pressure can be released out of the tank. Therefore, even when the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is operated in a gas cycle in which the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is not liquefied, such as when the outside air temperature becomes high, the refrigerant in the tank 100 decreases in pressure and flows into the tank. Liquefies and accumulates in the tank 100. That is, when the pressure in the refrigerant recovery tank 100 drops below the supercritical pressure, the refrigerant changes from the gas region to the saturation region, and the liquid level can be secured.

これにより、迅速に、且つ、効率的に、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒を冷媒回収タンク100に回収することができる。従って、冷蔵用冷媒回路1内の高圧側が余剰となった冷媒によって異常高圧となる不都合を解消することができ、高圧異常による圧縮機11、11の過負荷運転を防止することが可能となる。特に、冷媒回収タンク100の上部と冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域とを第2の連通回路103を介して連通させることにより、冷蔵用冷媒回路1の低圧側領域と連通させる場合と異なり、低圧側圧力が上昇されることによる冷却効率の低下を回避することが可能となる。   As a result, the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 can be quickly and efficiently recovered in the refrigerant recovery tank 100. Therefore, it is possible to eliminate the disadvantage of the abnormally high pressure caused by the refrigerant having a surplus on the high pressure side in the refrigeration refrigerant circuit 1, and to prevent overload operation of the compressors 11 and 11 due to the high pressure abnormality. In particular, unlike the case where the upper part of the refrigerant recovery tank 100 and the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 are communicated with each other via the second communication circuit 103, the lower pressure side region of the refrigeration refrigerant circuit 1 is communicated. It is possible to avoid a decrease in cooling efficiency due to an increase in the low-pressure side pressure.

また、本実施例では、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収閾値以下であっても、所定の回収保護値を超えており、且つ、ガスクーラ46を空冷する送風機47の回転数が最高値である場合には、当該冷媒回収動作を行うため、当該送風機47の運転状態をも考慮して、冷蔵用冷媒回路1の高圧側が異常に高くなった状態が続くことによる効率低下を防止することが可能となる。   Further, in this embodiment, even if the pressure on the high pressure side detected by the unit outlet side pressure sensor 58 is equal to or lower than the recovery threshold, the predetermined recovery protection value is exceeded, and the blower 47 that air-cools the gas cooler 46 is used. When the rotational speed is the maximum value, the refrigerant recovery operation is performed, and therefore, the efficiency due to the state in which the high-pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1 is abnormally high in consideration of the operation state of the blower 47 continues. It is possible to prevent the decrease.

(A−2)冷媒保持動作
一方、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収保護値、本実施例では、8MPa以下となったか否かを判断し、回収保護値を下回った場合、冷媒回収動作を終了して冷媒保持動作に移行する。この冷媒保持動作では、冷凍機ユニットコントローラ194は、電磁弁(放出用開閉手段)106を閉じた状態を維持し、電磁弁104を閉じ、電動膨張弁(回収用開閉手段)102の開度を先ほどの冷媒回収動作における開度を維持する。
(A-2) Refrigerant holding operation On the other hand, the refrigerator unit controller 194 determines whether or not the high-pressure side pressure detected by the unit outlet side pressure sensor 58 has become a recovery protection value, which is 8 MPa or less in this embodiment. However, when the value falls below the recovery protection value, the refrigerant recovery operation is terminated and the operation proceeds to the refrigerant holding operation. In this refrigerant holding operation, the refrigerator unit controller 194 maintains a state where the electromagnetic valve (release opening / closing means) 106 is closed, closes the electromagnetic valve 104, and increases the opening degree of the electric expansion valve (recovery opening / closing means) 102. The opening degree in the refrigerant recovery operation is maintained.

尚、上記電動膨張弁102の開度を冷媒回収動作における開度よりも小さくしても良い。これにより、電磁弁104が閉じられることで、開放された電動膨張弁102を介し、冷蔵用冷媒回路1の高圧側領域による圧力にて冷媒回収タンク100内の液面を維持することが可能となる。そのため、冷媒回収タンク100内における液封を回避でき、安全性を確保することができる。これにより、冷蔵用冷媒回路1内の循環冷媒量を適切に維持することが可能となる。   The opening degree of the electric expansion valve 102 may be smaller than the opening degree in the refrigerant recovery operation. As a result, when the electromagnetic valve 104 is closed, the liquid level in the refrigerant recovery tank 100 can be maintained by the pressure of the high-pressure side region of the refrigeration refrigerant circuit 1 via the opened electric expansion valve 102. Become. Therefore, liquid sealing in the refrigerant recovery tank 100 can be avoided, and safety can be ensured. Thereby, it becomes possible to maintain the amount of circulating refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 appropriately.

また、冷凍機ユニットコントローラ194は、当該冷媒保持動作における電動膨張弁102の開度を、冷媒回収動作における開度よりも小さくすることにより、冷媒保持動作において、冷媒回収タンク100内に冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が過剰に回収されることにより、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒不足が生じてしまう不都合を効果的に解消することが可能となる。   The refrigerator unit controller 194 also sets the opening of the electric expansion valve 102 in the refrigerant holding operation to be smaller than the opening in the refrigerant recovery operation, so that the refrigeration refrigerant is stored in the refrigerant recovery tank 100 in the refrigerant holding operation. When the refrigerant in the circuit 1 is recovered excessively, it is possible to effectively eliminate the disadvantage that the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient.

(A−3)冷媒放出動作
そして、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が上記回収保護値(この場合8MPa程)より低い所定の放出閾値(本実施例では、7MPa程)を下回った場合、又は、当該ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が先の回収保護値以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が最大値よりも低い所定の規定値以下となっているか否かを判断する。なお、当該所定の規定値とは、本実施例では、一例として最大値の3/8程度、即ち、最高値800rpmとした場合、300rpm程度とする。また、ガスクーラ用送風機47の回転数が所定の規定値以下となってから所定時間経過することを条件としても良い。
(A-3) Refrigerant discharge operation Then, the refrigerator unit controller 194 has a predetermined discharge threshold (7 MPa in this embodiment) in which the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 is lower than the recovery protection value (in this case, about 8 MPa). Or the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 is equal to or lower than the previous recovery protection value, and the rotational speed of the gas cooler blower 47 is equal to or lower than a predetermined specified value lower than the maximum value. Judge whether or not. In this embodiment, the predetermined specified value is about 3/8 of the maximum value, that is, about 300 rpm when the maximum value is 800 rpm. Further, it may be a condition that a predetermined time elapses after the rotational speed of the gas cooler blower 47 becomes equal to or less than a predetermined specified value.

これにより、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58の検出圧力が放出閾値である7MPaを下回った場合、若しくは、検出圧力が回収保護値である8MPa以下となり、且つ、上記ガスクーラ用送風機47の回転数が所定の規定値、この場合300rpm以下となっている場合には、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が不足してきたものと判断し、冷媒放出動作を実行する。   As a result, the refrigerator unit controller 194 allows the gas cooler blower when the detected pressure of the unit outlet side pressure sensor 58 is less than the discharge threshold value of 7 MPa, or when the detected pressure is 8 MPa or less which is the recovery protection value. If the rotational speed of 47 is a predetermined specified value, in this case 300 rpm or less, it is determined that the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 has become insufficient, and the refrigerant discharge operation is executed.

この冷媒放出動作では、冷凍機ユニットコントローラ194は、電動膨張弁(回収用開閉手段)102及び電磁弁104を閉じ、電磁弁(放出用開閉手段)106を開放する。これにより、冷媒回収タンク100内に溜まった液冷媒は、当該タンク100の下部に接続された電磁弁106が開放されている第3の連通回路105を介して冷蔵用冷媒回路1に放出する。そのため、冷媒回収タンク100の上部からガス冷媒が混入した状態で冷蔵用冷媒回路1に放出する場合と異なり、迅速に冷媒回収タンク100内の冷媒を冷蔵用冷媒回路1に放出できる。これにより、冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1を高い効率にて運転することが可能となる。   In this refrigerant discharge operation, the refrigerator unit controller 194 closes the electric expansion valve (recovery opening / closing means) 102 and the electromagnetic valve 104 and opens the electromagnetic valve (release opening / closing means) 106. As a result, the liquid refrigerant accumulated in the refrigerant recovery tank 100 is discharged to the refrigeration refrigerant circuit 1 through the third communication circuit 105 in which the electromagnetic valve 106 connected to the lower portion of the tank 100 is opened. Therefore, unlike the case where gas refrigerant is mixed from the upper part of the refrigerant recovery tank 100 and discharged to the refrigeration refrigerant circuit 1, the refrigerant in the refrigerant recovery tank 100 can be quickly released to the refrigeration refrigerant circuit 1. Thereby, it is possible to operate the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system 156 with high efficiency.

(A−4)冷媒保持動作
その後、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口側圧力センサ58により検出された高圧側の圧力が回収保護値、本実施例では、8MPa以上となったか否かを判断し、回収保護値を超えた場合、冷媒放出動作を終了して上述した如き冷媒保持動作に移行する。以後、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力に基づき、当該冷媒回収動作−冷媒保持動作―冷媒放出動作―冷媒保持動作を繰り返して実行することにより、高圧側圧力に基づいて冷媒回収・放出を制御でき、的確に高圧保護及び過負荷運転の防止することができる。これにより、冷蔵用冷媒回路1の冷却能力を確保することができ、COPの適正化を図ることが可能となる。
(A-4) Refrigerant holding operation Thereafter, the refrigerator unit controller 194 determines whether or not the high-pressure side pressure detected by the unit outlet-side pressure sensor 58 has reached a recovery protection value, which is 8 MPa or more in this embodiment. If the recovery protection value is exceeded, the refrigerant discharge operation is terminated and the operation proceeds to the refrigerant holding operation as described above. Thereafter, based on the high-pressure side pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1, the refrigerant recovery operation-refrigerant holding operation-refrigerant discharge operation-refrigerant holding operation is repeatedly executed to control refrigerant recovery / release based on the high-pressure side pressure. It is possible to accurately prevent high pressure protection and overload operation. Thereby, the cooling capacity of the refrigeration refrigerant circuit 1 can be ensured, and the COP can be optimized.

特に本実施例では、高圧側圧力のみならず、ガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47の回転数をも考慮して冷媒回収・放出動作を制御することが可能となり、冷蔵用冷媒回路1の高圧側が異常に高くなった状態が続くことによる効率低下を防止することが可能となる。また、本実施例において、第2の連通回路103及び第3の連通回路105はいずれも冷蔵用冷媒回路1のインタークーラ38の出口側に連通させている。これにより、インタークーラ38における圧力損失を防止して、円滑に冷媒回収タンク100から冷蔵用冷媒回路1に冷媒を放出することが可能となる。   In particular, in this embodiment, it is possible to control the refrigerant recovery / release operation in consideration of not only the high-pressure side pressure but also the rotational speed of the gas cooler blower 47 that air-cools the gas cooler 46, and the high-pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1. It is possible to prevent a decrease in efficiency due to a state in which the side becomes abnormally high. In the present embodiment, the second communication circuit 103 and the third communication circuit 105 are both in communication with the outlet side of the intercooler 38 of the refrigeration refrigerant circuit 1. Thereby, pressure loss in the intercooler 38 can be prevented, and the refrigerant can be smoothly discharged from the refrigerant recovery tank 100 to the refrigeration refrigerant circuit 1.

なお、圧縮機11、11が運転を停止した場合には、冷凍機ユニットコントローラ194は、冷媒放出動作を実行するものとする。これにより、圧縮機11、11の起動時において冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足する不都合を解消することができ、運転する圧縮機11による高圧側の圧力に応じて適切な高圧側圧力を実現できる。また、この場合において、圧縮機11(圧縮手段)は、密閉容器12内に前記第1、第2の圧縮要素と電動要素を組み込んだ二段圧縮式ロータリコンプレッサを採用しているが、このほかにも、2台の単段のロータリコンプレッサ、又は、その他の形式のコンプレッサで中間圧部から冷媒を取り出し、導入できる形式のものであってもよいものとする。   In addition, when the compressors 11 and 11 stop operation, the refrigerator unit controller 194 performs a refrigerant discharge operation. Thereby, the disadvantage that the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient at the time of starting the compressors 11 and 11 can be solved, and an appropriate high pressure side pressure according to the pressure on the high pressure side by the compressor 11 to be operated. Can be realized. In this case, the compressor 11 (compression means) employs a two-stage compression rotary compressor in which the first and second compression elements and the electric element are incorporated in the sealed container 12. In addition, it may be of a type in which the refrigerant can be taken out and introduced from the intermediate pressure section with two single-stage rotary compressors or other types of compressors.

(B)スプリットサイクル
次に、本実施例における冷凍装置Rの冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1のスプリットサイクルについて説明する。本実施例における冷蔵用冷媒回路1は、各圧縮機11、11の前記第1の回転圧縮要素(低段側)、インタークーラ38、2つの流体の流れを合流させる合流装置としての合流器81、各圧縮機11、11の前記第2の回転圧縮要素(高段側)、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、分流器82、補助絞り手段(補助膨張弁)83、中間熱交換器80、主絞り手段(主膨張弁)62A、62B、蒸発器63A、63B及び、冷凍増幅機193とから冷凍サイクルが構成される。
(B) Split cycle Next, the split cycle of the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system 156 of the refrigeration apparatus R in the present embodiment will be described. The refrigerant circuit 1 for refrigeration in the present embodiment includes a merger 81 as a merger that merges the first rotary compression element (low stage side) of each of the compressors 11, 11, the intercooler 38, and the two fluid flows. , The second rotary compression element (higher stage side) of each compressor 11, 11, oil separator 44, gas cooler 46, flow divider 82, auxiliary throttle means (auxiliary expansion valve) 83, intermediate heat exchanger 80, main throttle The means (main expansion valves) 62A and 62B, the evaporators 63A and 63B, and the refrigeration amplifier 193 constitute a refrigeration cycle.

分流器82は、ガスクーラ46から出た冷媒を二つの流れに分岐させる分流装置である。即ち、本実施例の分流器82は、ガスクーラ46から出た冷媒を第1の冷媒流と第2の冷媒流とに分流し、第1の冷媒流を補助回路に流し、第2の冷媒流を主回路に流すように構成されている。   The flow divider 82 is a flow dividing device that divides the refrigerant from the gas cooler 46 into two flows. That is, the flow divider 82 of the present embodiment diverts the refrigerant that has exited the gas cooler 46 into the first refrigerant flow and the second refrigerant flow, the first refrigerant flow through the auxiliary circuit, and the second refrigerant flow. In the main circuit.

図1における主回路とは、圧縮機11、11の前記第1の回転圧縮要素、インタークーラ38、合流器81、圧縮機11、11の前記第2の回転圧縮要素20、ガスクーラ46、分流器82、中間熱交換器80の第2の流路80B、主絞り手段62A、62B、蒸発器63A、63A等から成る環状の冷媒回路であり、補助回路とは、分流器82から補助絞り手段83、中間熱交換器80の第1の流路80Aを順次経て合流器81に至る回路を示す。   The main circuit in FIG. 1 includes the first rotary compression element of the compressors 11 and 11, the intercooler 38, the merger 81, the second rotary compression element 20 of the compressors 11 and 11, the gas cooler 46, and the flow divider. 82, an annular refrigerant circuit comprising the second flow path 80B of the intermediate heat exchanger 80, the main throttle means 62A, 62B, the evaporators 63A, 63A, etc. The auxiliary circuit refers to the auxiliary throttle means 83 from the flow divider 82. 3 shows a circuit that reaches the junction 81 through the first flow path 80A of the intermediate heat exchanger 80 in sequence.

補助絞り手段83は、上記分流器82で分流され、補助回路を流れる第1の冷媒流を減圧するものである。中間熱交換器80は、補助絞り手段83で減圧された補助回路の第1の冷媒流と分流器82で分流された第2の冷媒流との熱交換を行う熱交換器である。当該中間熱交換器80には、第2の冷媒流が流れる第2の流路80Bと、上記第1の冷媒流が流れる第1の流路80Aとが熱交換可能な関係で設けられており、該中間熱交換器80の第2の流路80Bを通過することにより、第2の冷媒流は第1の流路80Aを流れる第1の冷媒流により冷却されるので、蒸発器63A、63Bにおける比エンタルピを小さくすることができる。   The auxiliary throttle means 83 diverts the first refrigerant flow that is diverted by the flow divider 82 and flows through the auxiliary circuit. The intermediate heat exchanger 80 is a heat exchanger that performs heat exchange between the first refrigerant flow in the auxiliary circuit decompressed by the auxiliary throttle means 83 and the second refrigerant flow divided by the flow divider 82. In the intermediate heat exchanger 80, a second flow path 80B through which the second refrigerant flow flows and a first flow path 80A through which the first refrigerant flow flows are provided in a heat exchangeable relationship. Since the second refrigerant flow is cooled by the first refrigerant flow flowing through the first flow path 80A by passing through the second flow path 80B of the intermediate heat exchanger 80, the evaporators 63A, 63B The specific enthalpy in can be reduced.

冷凍機ユニットコントローラ194は、入力側に吐出温度センサ(吐出温度検出手段)50、ユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段)58、中間圧圧力センサ(中間圧圧力検出手段)49、スプリット出口温度センサ(スプリット出口温度検出手段)64、低圧圧力センサ(吸込圧力検出手段)32、ガスクーラ出口温度センサ(ガスクーラ出口温度検出手段)52、ユニット出口温度センサ(ユニット出口温度検出手段)54、ユニット入口温度センサ(入口温度検出手段)34が接続されている。   The refrigerator unit controller 194 includes a discharge temperature sensor (discharge temperature detecting means) 50, a unit outlet side pressure sensor (unit outlet side pressure detecting means) 58, an intermediate pressure sensor (intermediate pressure pressure detecting means) 49, a split on the input side. Outlet temperature sensor (split outlet temperature detection means) 64, low pressure sensor (suction pressure detection means) 32, gas cooler outlet temperature sensor (gas cooler outlet temperature detection means) 52, unit outlet temperature sensor (unit outlet temperature detection means) 54, unit An inlet temperature sensor (inlet temperature detection means) 34 is connected.

吐出温度センサ50は、圧縮機11、11の高段側吐出口28に設けられ、前記第2の回転圧縮要素から吐出された冷媒の吐出温度(DT)を検出する。ユニット出口側圧力センサ58は、冷媒回収タンク100の下流側であって、排熱回収用配管70(カスケード熱交換器90)を経て冷凍ケース5A、冷蔵ケース5Bに向かう冷媒の圧力を検出するものである。低圧圧力センサ32は、冷蔵用冷媒回路1の低圧側、本実施例では各蒸発器63A、63Bの下流側であって、圧縮機11、11の低段側吸込口22、22に接続される冷媒配管9に設けられ、当該冷媒導入管30に向かう冷媒の吸込圧力を検出する。中間圧圧力センサ49は、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域、本実施例では、スプリットサイクルの補助回路であって、中間熱交換器80の第1の流路80Aを経た後の第1の冷媒流の圧力を検出する。スプリット出口温度センサ64は、中間熱交換器80の第1の流路80Aを経た後の第1の冷媒流の温度(Tsp)を検出する。   The discharge temperature sensor 50 is provided in the high-stage discharge port 28 of the compressors 11 and 11, and detects the discharge temperature (DT) of the refrigerant discharged from the second rotary compression element. The unit outlet side pressure sensor 58 is a downstream side of the refrigerant recovery tank 100 and detects the pressure of the refrigerant toward the refrigeration case 5A and the refrigeration case 5B through the exhaust heat recovery pipe 70 (cascade heat exchanger 90). It is. The low-pressure sensor 32 is connected to the low-stage suction ports 22 and 22 of the compressors 11 and 11 on the low-pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1, which is downstream of the evaporators 63A and 63B in this embodiment. The suction pressure of the refrigerant that is provided in the refrigerant pipe 9 and moves toward the refrigerant introduction pipe 30 is detected. The intermediate pressure sensor 49 is an intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1, which is an auxiliary circuit of the split cycle in this embodiment, and is the first circuit after passing through the first flow path 80A of the intermediate heat exchanger 80. Detect the pressure of the refrigerant flow. The split outlet temperature sensor 64 detects the temperature (Tsp) of the first refrigerant flow after passing through the first flow path 80A of the intermediate heat exchanger 80.

ガスクーラ出口温度センサ52は、ガスクーラ46の出口側に設けられ、当該ガスクーラ46を出て分流される前の冷媒の温度(GCT)を検出する。ユニット出口温度センサ54は、冷媒配管7に接続される中間熱交換器80の出口側に設けられ、中間熱交換器80の第2の流路80Bを経た後の第2の冷媒流の温度であるユニット出口温度(LT)を検出する。ユニット入口温度センサ34は、圧縮機11の低段側吸込口22に接続される冷媒配管9に設けられ、当該冷媒導入管30に向かう冷媒の吸込温度を検出する。そして、冷凍機ユニットコントローラ194の出力側には、当該スプリットサイクルを構成する補助絞り手段83が接続されている。当該補助絞り手段83は、ステップモータによって開度が制御される。   The gas cooler outlet temperature sensor 52 is provided on the outlet side of the gas cooler 46 and detects the temperature (GCT) of the refrigerant before leaving the gas cooler 46 and being divided. The unit outlet temperature sensor 54 is provided on the outlet side of the intermediate heat exchanger 80 connected to the refrigerant pipe 7 and is the temperature of the second refrigerant flow after passing through the second flow path 80B of the intermediate heat exchanger 80. A unit outlet temperature (LT) is detected. The unit inlet temperature sensor 34 is provided in the refrigerant pipe 9 connected to the lower stage suction port 22 of the compressor 11 and detects the refrigerant suction temperature toward the refrigerant introduction pipe 30. The auxiliary throttle means 83 constituting the split cycle is connected to the output side of the refrigerator unit controller 194. The opening degree of the auxiliary throttle means 83 is controlled by a step motor.

以下、補助絞り手段83の開度制御について詳述する。補助絞り手段83は、圧縮機11の運転開始時点では、所定の初期弁開度とする。その後、冷凍機ユニットコントローラ194は、以下の第1の制御量、第2の制御量、第3の制御量に基づき補助絞り手段83の弁開度を増大させる操作量を決定する。   Hereinafter, the opening degree control of the auxiliary throttle means 83 will be described in detail. The auxiliary throttle means 83 has a predetermined initial valve opening when the compressor 11 starts operating. Thereafter, the refrigerator unit controller 194 determines an operation amount for increasing the valve opening degree of the auxiliary throttle means 83 based on the following first control amount, second control amount, and third control amount.

(B−1)補助絞り手段の弁開度増大制御
第1の制御量(DTcont)は、圧縮機11の吐出冷媒温度DTに基づいて得られる。冷凍機ユニットコントローラ194は、上記吐出温度センサ50にて検出される温度DTが所定値DT0より高いか否かを判断し、当該吐出冷媒温度DTが所定値DT0より高い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する制御量とする。当該所定値DT0は、圧縮機11の適正な運転を実現可能とする限界温度(一例として+100℃)より少許低い温度(一例として+95℃)とし、温度が上昇した場合、補助絞り手段83の開度を増大させることで、当該圧縮機11の温度上昇を抑制し、圧縮機11が限界温度に達しないような制御を行う。
(B-1) Valve Opening Increase Control of Auxiliary Throttle Means The first control amount (DTcont) is obtained based on the discharge refrigerant temperature DT of the compressor 11. The refrigerator unit controller 194 determines whether or not the temperature DT detected by the discharge temperature sensor 50 is higher than a predetermined value DT0. If the discharge refrigerant temperature DT is higher than the predetermined value DT0, the auxiliary throttle means A control amount acting in the direction of increasing the opening degree of 83 is set. The predetermined value DT0 is set to a temperature (for example, + 95 ° C.) that is slightly lower than a limit temperature (for example, + 100 ° C.) that enables proper operation of the compressor 11. When the temperature rises, the auxiliary throttle means 83 is opened. By increasing the degree, the temperature rise of the compressor 11 is suppressed, and control is performed so that the compressor 11 does not reach the limit temperature.

第2の制御量(MPcont)は、スプリットサイクルの補助回路に流す冷媒量を調整して中間圧力(MP)の適正化を図る制御量である。本実施例では、ユニット出口側圧力センサ58により検出される冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPと、低圧圧力センサ32により検出される冷蔵用冷媒回路1の低圧側圧力LPとから算出される(求められる)適正中間圧力値よりも、中間圧圧力センサ49により検出される冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPが高いか否かを判断し、当該中間圧領域の圧力MPが適正中間圧力値よりも低い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。   The second control amount (MPcont) is a control amount for adjusting the amount of refrigerant flowing through the auxiliary circuit of the split cycle to optimize the intermediate pressure (MP). In this embodiment, it is calculated from the high pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the unit outlet side pressure sensor 58 and the low pressure side pressure LP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the low pressure sensor 32. It is determined whether or not the pressure MP in the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the intermediate pressure sensor 49 is higher than the (determined) appropriate intermediate pressure value, and the pressure MP in the intermediate pressure region is appropriate. When the pressure is lower than the intermediate pressure value, the auxiliary throttle means 83 is actuated to increase the opening.

尚、適正中間圧力値は、検出された高圧側圧力HPと、低圧側圧力LPとの相乗平均から算出してもよく、これ以外に、予め高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから適正な中間圧力値を実験的に取得し、これに基づいて構築されるデータテーブルから決定しても良い。   The appropriate intermediate pressure value may be calculated from the geometric mean of the detected high-pressure side pressure HP and the low-pressure side pressure LP. In addition, an appropriate intermediate pressure value may be calculated from the high-pressure side pressure HP and the low-pressure side pressure LP in advance. The intermediate pressure value may be obtained experimentally and determined from a data table constructed based on this.

また、本実施例では、高圧側圧力HPと、低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値と、中間圧領域の圧力MPとを比較して第2の制御量(MPcont)を決定しているが、これに限定されるものではなく、例えば、下記のものを採用しても良い。即ち、中間圧圧力センサ49により検出される冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPと、低圧圧力センサ32により検出される冷蔵用冷媒回路1の低圧側圧力LPから過圧縮判定値MPOを求め、当該過圧縮判定値MPOがユニット出口側圧力センサ58により検出される冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPよりも低いか否かを判断し、過圧縮判定値MPOが高圧側圧力HPよりも低い場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。当該第2の制御量を補助絞り手段83の開度制御に反映させることで、高圧側圧力HP、中間圧領域の圧力MP、低圧側圧力LPの圧力差を適正に保つことができ、冷凍サイクルの運転の安定化を図ることができる。   In the present embodiment, the second control amount (MPcont) is determined by comparing the appropriate intermediate pressure value obtained from the high pressure side pressure HP and the low pressure side pressure LP with the pressure MP in the intermediate pressure region. However, the present invention is not limited to this. For example, the following may be adopted. That is, the overcompression determination value MPO is calculated from the pressure MP in the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the intermediate pressure sensor 49 and the low pressure side pressure LP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the low pressure sensor 32. Then, it is determined whether or not the overcompression determination value MPO is lower than the high pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the unit outlet side pressure sensor 58, and the overcompression determination value MPO is higher than the high pressure side pressure HP. If it is lower, the auxiliary throttle means 83 is actuated to increase the opening. By reflecting the second control amount in the opening degree control of the auxiliary throttle means 83, the pressure difference among the high pressure side pressure HP, the intermediate pressure region pressure MP, and the low pressure side pressure LP can be appropriately maintained, and the refrigeration cycle The operation can be stabilized.

第3の制御量(SPcont)は、中間熱交換器80の第2の流路から出た冷媒温度LTの適正化を図る制御量である。本実施例では、冷凍機ユニットコントローラ194は、ガスクーラ出口温度センサ52により検出されるガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTと、ユニット出口温度センサ54により検出される中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さいか否かを判断し、小さい場合には、補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用させる。   The third control amount (SPcont) is a control amount for optimizing the refrigerant temperature LT that has come out of the second flow path of the intermediate heat exchanger 80. In the present embodiment, the refrigerator unit controller 194 includes the refrigerant temperature GCT before being diverted through the gas cooler 46 detected by the gas cooler outlet temperature sensor 52 and the intermediate heat exchanger 80 detected by the unit outlet temperature sensor 54. It is determined whether or not the difference (GCT−LT) from the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through is smaller than a predetermined value SP, and if it is smaller, the opening degree of the auxiliary throttle means 83 is increased. .

ここで、所定値SPは、高圧側圧力HPが当該冷媒の超臨界領域である場合と、飽和領域である場合とで異なるものとする。本実施例では、高圧側圧力HPが超臨界領域であるか飽和領域であるかは、外気温度センサ56により検出された外気温度に基づき、当該外気温度が高い場合、例えば、+31℃以上では、超臨界領域であると判断し、外気温度が低い場合、例えば、+31℃未満では飽和領域であるものと判断する。そして、超臨界領域と判断した場合には、所定値SPは上げた設定とし、飽和領域と判断した場合には、所定値SPを下げた設定とする。本実施例では、超臨界領域では所定値SPは+35℃、飽和領域では+20℃とする。   Here, the predetermined value SP is different depending on whether the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region or the saturation region of the refrigerant. In the present embodiment, whether the high-pressure side pressure HP is a supercritical region or a saturated region is based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 56, and when the outside air temperature is high, for example, at + 31 ° C. or higher, If it is determined that the temperature is in the supercritical region and the outside air temperature is low, for example, if it is less than + 31 ° C., it is determined that the region is a saturated region. If it is determined that the region is a supercritical region, the predetermined value SP is set to be increased, and if it is determined to be a saturated region, the predetermined value SP is decreased. In this embodiment, the predetermined value SP is + 35 ° C. in the supercritical region and + 20 ° C. in the saturation region.

冷凍機ユニットコントローラ194は、上述した如く得られた3つの制御量、即ち、第1の制御量(DTcont)と、第2の制御量(MPcont)と、第3の制御量(SPcont)とを合算して、補助絞り手段83の弁開度の操作量を決定し、これに基づき弁開度を増大させる。   The refrigerator unit controller 194 uses the three control amounts obtained as described above, that is, the first control amount (DTcont), the second control amount (MPcont), and the third control amount (SPcont). In addition, the operation amount of the valve opening of the auxiliary throttle means 83 is determined, and the valve opening is increased based on this.

(B−2)補助絞り手段の弁開度縮小制御
また、冷凍機ユニットコントローラ194は、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LT、又は、圧縮機11からの吐出冷媒温度DTとガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTとの差から補助絞り手段83の弁開度を縮小させる操作量を決定する。
(B-2) Valve Opening Reduction Control of Auxiliary Throttle Means Further, the refrigerator unit controller 194 is configured such that the second refrigerant flow temperature LT passed through the intermediate heat exchanger 80 or the refrigerant discharge temperature DT from the compressor 11. The operation amount for reducing the valve opening degree of the auxiliary throttle means 83 is determined from the difference between the refrigerant temperature GCT and the refrigerant temperature GCT before being diverted through the gas cooler 46.

即ち、冷凍機ユニットコントローラ194は、ユニット出口温度センサ54により検出される中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTが所定値より低いか否かを判断する。本実施例では、当該所定値は一例として−5℃とする。これにより、ユニット出口温度が−5℃以下である場合には、補助絞り手段83の開度を縮小させる方向に操作し、中間熱交換器80において冷却される第2の冷媒流が過剰に冷却されてしまう不都合を解消することができる。   That is, the refrigerator unit controller 194 determines whether the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 detected by the unit outlet temperature sensor 54 is lower than a predetermined value. In the present embodiment, the predetermined value is set to −5 ° C. as an example. Accordingly, when the unit outlet temperature is −5 ° C. or lower, the second refrigerant flow cooled in the intermediate heat exchanger 80 is excessively cooled by operating in the direction of reducing the opening degree of the auxiliary throttle means 83. It is possible to eliminate the inconvenience.

また、冷凍機ユニットコントローラ194は、吐出温度センサ50にて検出される温度DTと、ガスクーラ出口温度センサ52により検出されるガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTとの差(DT−GCT)が所定値TDTより低いか否かを判断し、低い場合には、補助絞り手段83の開度を縮小させる方向に作用させる。   The refrigerator unit controller 194 also determines the difference (DT−) between the temperature DT detected by the discharge temperature sensor 50 and the refrigerant temperature GCT before being diverted through the gas cooler 46 detected by the gas cooler outlet temperature sensor 52. It is determined whether or not (GCT) is lower than a predetermined value TDT, and if it is lower, the opening of the auxiliary throttle means 83 is acted in the direction of reducing.

ここで、所定値TDTは、高圧側圧力HPが当該冷媒の超臨界領域である場合と、飽和領域である場合とで異なる。本実施例では、上記第3の制御量を求めた場合と同様に、高圧側圧力HPが超臨界領域であるか飽和領域であるかは、外気温度に基づき判断する。そして、超臨界領域と判断した場合には、所定値TDTは下げた設定とし、飽和領域と判断した場合には、所定値TDTを上げる設定とする。本実施例では、超臨界領域では所定値TDTは+10℃、飽和領域では+35℃とする。   Here, the predetermined value TDT differs depending on whether the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region or the saturation region of the refrigerant. In the present embodiment, as in the case of obtaining the third control amount, whether the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region or the saturated region is determined based on the outside air temperature. When it is determined that the region is a supercritical region, the predetermined value TDT is set to be lowered. When it is determined that the region is a saturated region, the predetermined value TDT is increased. In this embodiment, the predetermined value TDT is + 10 ° C. in the supercritical region and + 35 ° C. in the saturation region.

冷凍機ユニットコントローラ194は、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTが所定値(0℃)以下である場合、又は、圧縮機11からの吐出冷媒温度DTとガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTとの差が所定値TDTより低い場合、補助絞り手段83の弁開度の操作量を決定し、上記弁開度増大制御にかかわらず、これに基づき弁開度を縮小させる。   When the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 is equal to or lower than a predetermined value (0 ° C.), the refrigerator unit controller 194 passes through the refrigerant temperature DT discharged from the compressor 11 and the gas cooler 46. When the difference from the refrigerant temperature GCT before diversion is lower than the predetermined value TDT, the operation amount of the valve opening of the auxiliary throttle means 83 is determined, and the valve opening is based on this regardless of the valve opening increase control. Reduce the degree.

上述したようなスプリットサイクルを備えた冷凍装置Rの冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1では、ガスクーラ46で放熱した後の冷媒を分流し、補助絞り手段83で減圧膨張された第1の冷媒流により、第2の冷媒流を冷却することができるようになり、各蒸発器63A、63B入口の比エンタルピを小さくすることができるようになる。これにより、冷凍効果を大きくすることが可能となり、従来の装置に比べて効果的に性能を向上させることができるようになる。また、分流された第1の冷媒流は圧縮機11の高段側吸込口26から前記第2の回転圧縮要素(中間圧部)に戻されるため、圧縮機11の低段側吸込口22から前記第1の回転圧縮要素(低圧部)に吸い込まれる第2の冷媒流の量が減少し、低圧から中間圧まで圧縮するための第1の回転圧縮要素(低段部)における圧縮仕事量が減少する。その結果、圧縮機11における圧縮動力が低下して成績係数が向上する。   In the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system 156 of the refrigeration apparatus R having the split cycle as described above, the first refrigerant flow that has been decompressed and expanded by the auxiliary throttle means 83 is divided by the refrigerant after having been radiated by the gas cooler 46. Thus, the second refrigerant flow can be cooled, and the specific enthalpy at the inlets of the evaporators 63A and 63B can be reduced. As a result, the refrigeration effect can be increased and the performance can be effectively improved as compared with the conventional apparatus. In addition, since the divided first refrigerant flow is returned to the second rotary compression element (intermediate pressure portion) from the high-stage suction port 26 of the compressor 11, the first refrigerant flow from the low-stage suction port 22 of the compressor 11 is returned. The amount of the second refrigerant flow sucked into the first rotary compression element (low pressure part) is reduced, and the compression work in the first rotary compression element (low stage part) for compressing from the low pressure to the intermediate pressure is reduced. Decrease. As a result, the compression power in the compressor 11 is reduced and the coefficient of performance is improved.

ここで、上記所謂スプリットサイクルの効果は中間熱交換器80を流れる第1の冷媒流と第2の冷媒流の量に依存する。即ち、第1の冷媒流の量が多すぎれば蒸発器63A、63Bにおいて最終的に蒸発する第2の冷媒流の量が不足することにより、逆に第1の冷媒流の量が少なすぎればスプリットサイクルの効果が薄れてくる。一方、補助絞り手段83で減圧された第1の冷媒流の圧力は冷蔵用冷媒回路1の中間圧力であり、当該中間圧力を制御することは第1の冷媒流の量を制御することになる。   Here, the effect of the so-called split cycle depends on the amounts of the first refrigerant flow and the second refrigerant flow flowing through the intermediate heat exchanger 80. That is, if the amount of the first refrigerant flow is too large, the amount of the second refrigerant flow that finally evaporates in the evaporators 63A and 63B is insufficient, and conversely if the amount of the first refrigerant flow is too small. The effect of the split cycle fades. On the other hand, the pressure of the first refrigerant flow reduced by the auxiliary throttle means 83 is the intermediate pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1, and controlling the intermediate pressure controls the amount of the first refrigerant flow. .

ここで、本実施例では、上述したように圧縮機11からの吐出冷媒の温度DT(吐出温度センサ50)が所定値DT0より高い場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第1の制御量と、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPと低圧側圧力LPとから求められる適正中間圧力値よりも、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPが低い場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量と、ガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTと中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTとの差(GCT−LT)が所定値SPより小さい場合に補助絞り手段83の開度を増大させる方向に作用する第3の制御量を演算し、これら第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段83の弁開度を増大させる操作量を決定する。また、温度LTが所定値よりも低い場合、又は、温度DT−GCTが所定値TDTより低い場合に補助絞り手段83の弁開度を縮小する方向で操作量を決定する。   Here, in this embodiment, as described above, when the temperature DT (discharge temperature sensor 50) of the refrigerant discharged from the compressor 11 is higher than the predetermined value DT0, the opening of the auxiliary throttle means 83 is increased. Assist when the pressure MP in the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 is lower than the appropriate intermediate pressure value obtained from the first control amount and the high pressure side pressure HP and the low pressure side pressure LP of the refrigeration refrigerant circuit 1 The second control amount acting in the direction of increasing the opening degree of the throttle means 83, the temperature GCT of the refrigerant before being diverted through the gas cooler 46, and the temperature LT of the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger 80 When the difference (GCT−LT) is smaller than the predetermined value SP, the third control amount acting in the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle means 83 is calculated, and these first to third control amounts are added together. Therefore, the auxiliary throttle means 83 Determining a manipulated variable for increasing the opening degree. Further, when the temperature LT is lower than a predetermined value, or when the temperature DT-GCT is lower than the predetermined value TDT, the operation amount is determined in a direction to reduce the valve opening degree of the auxiliary throttle means 83.

これにより、第1の制御量によって吐出冷媒の温度DTを所定値DT0以下に保つことができ、第2の制御量によって、冷蔵用冷媒回路1の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。また、第3の制御量によって中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTを低くし、冷凍効果を保つことができる。これらにより、総じて冷凍装置の高効率化と安定化を達成することが可能となる。   As a result, the temperature DT of the discharged refrigerant can be kept at a predetermined value DT0 or less by the first control amount, and the intermediate pressure MP of the refrigeration refrigerant circuit 1 can be optimized by the second control amount. The pressure difference among the side pressure LP, the intermediate pressure MP, and the high pressure side pressure HP can be properly maintained. In addition, the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 can be lowered by the third control amount, and the refrigeration effect can be maintained. As a result, it is possible to achieve high efficiency and stabilization of the refrigeration apparatus as a whole.

また、冷凍機ユニットコントローラ194は、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合、所定値SPを上げ、所定値TDTを下げると共に、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合、所定値SPを下げ、所定値TDTを上げることにより、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合と飽和領域にある場合とに分けて第3の制御量と第1の制御量の所定値SP及びTDTを変更して制御することが可能となる。   The refrigerator unit controller 194 increases the predetermined value SP and lowers the predetermined value TDT when the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region, and decreases the predetermined value SP when the high-pressure side pressure HP is in the saturation region. By increasing the predetermined value TDT, the third control amount and the predetermined values SP and TDT of the first control amount are changed depending on whether the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region or the saturation region. Can be controlled.

これにより、高圧側圧力HPが飽和領域にある場合であっても中間熱交換器80における過熱度を確実に確保することができ、圧縮機11に液バックが生じる不都合を回避することができる。また、高圧側圧力HPが超臨界領域にある場合には、このような液バックが生じないため、効率を優先した設定とすることができる。   Thereby, even when the high-pressure side pressure HP is in the saturation region, the degree of superheat in the intermediate heat exchanger 80 can be reliably ensured, and the inconvenience of causing a liquid back in the compressor 11 can be avoided. Further, when the high-pressure side pressure HP is in the supercritical region, such a liquid back does not occur, and therefore, the efficiency can be set as a priority.

尚、上記実施例における第2の制御量を、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域の圧力MPと低圧側圧力LPから求められる過圧縮判定値MPOが、冷媒回路の高圧側圧力HPより低い場合に補助絞り手段の開度を増大させる方向に作用する第2の制御量として、第1乃至第3の制御量を合算することにより、補助絞り手段の弁開度の操作量を決定することとしても、上記と同様に、冷媒回路の中間圧力MPを適正化でき、これによって、低圧側圧力LP、中間圧力MP、高圧側圧力HPの圧力差を適正に保つことができる。   When the over-compression determination value MPO obtained from the pressure MP and the low-pressure side pressure LP in the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 is lower than the high-pressure side pressure HP of the refrigerant circuit. As the second control amount acting in the direction of increasing the opening degree of the auxiliary throttle means, the operation amount of the valve opening degree of the auxiliary throttle means is determined by adding the first to third control quantities. In the same manner as described above, the intermediate pressure MP of the refrigerant circuit can be optimized, and thereby the pressure difference among the low pressure side pressure LP, the intermediate pressure MP, and the high pressure side pressure HP can be properly maintained.

また、当該実施例における中間熱交換器80から出た第1の冷媒流は、インタークーラ38の出口側に設けられた合流器81によって当該インタークーラ38の出口側に戻すことができ、インタークーラ38における圧力損失を防止して、円滑に中間熱交換器80から出た冷媒流を冷蔵用冷媒回路1の中間圧側に合流することが可能となる。   In addition, the first refrigerant flow output from the intermediate heat exchanger 80 in this embodiment can be returned to the outlet side of the intercooler 38 by the merger 81 provided on the outlet side of the intercooler 38. Thus, it is possible to prevent the pressure loss at 38 and smoothly merge the refrigerant flow from the intermediate heat exchanger 80 to the intermediate pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1.

(C)カスケード熱交換器
次に、冷凍装置Rに採用されたカスケード熱交換器90について説明する。本実施例におけるカスケード熱交換器90は、ガスクーラ46を経て分流器82で分流され、中間熱交換器80を経て排熱回収用配管70を流れる第2の冷媒流(冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1の高圧側)と、空調系統153の空調用冷媒回路154の蒸発器164を流れる冷媒(空調系統153の空調用冷媒回路154の低圧側)との熱交換を行わせる熱交換器である。これにより、冷蔵用冷媒回路1の中間熱交換器80を経た第2の冷媒流が空調用冷媒回路154の蒸発器164で蒸発する冷媒により冷却され、当該空調用冷媒回路154の蒸発器164を流れる冷媒には冷蔵用冷媒回路1の第2の冷媒流の熱が汲み上げられることになる。
(C) Cascade heat exchanger Next, the cascade heat exchanger 90 employed in the refrigeration apparatus R will be described. In the present embodiment, the cascade heat exchanger 90 is divided by the flow divider 82 through the gas cooler 46 and flows through the exhaust heat recovery pipe 70 through the intermediate heat exchanger 80 (the refrigeration refrigerant of the refrigeration system 156). This is a heat exchanger that performs heat exchange between the high-pressure side of the circuit 1 and the refrigerant flowing through the evaporator 164 of the air-conditioning refrigerant circuit 154 of the air-conditioning system 153 (low-pressure side of the air-conditioning refrigerant circuit 154 of the air-conditioning system 153). . Thus, the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 of the refrigeration refrigerant circuit 1 is cooled by the refrigerant that evaporates in the evaporator 164 of the air conditioning refrigerant circuit 154, and the evaporator 164 of the air conditioning refrigerant circuit 154 is The heat of the second refrigerant flow in the refrigeration refrigerant circuit 1 is pumped up by the flowing refrigerant.

このように、空調系統153の空調用冷媒回路154の低圧側と冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1の高圧側とを熱交換させるカスケード熱交換器90を設けており、このカスケード熱交換器90を、冷蔵系統156の中間熱交換器80を経て主絞り手段62A、62Bに至る前の第2の冷媒流が流れる排熱回収用配管70と、空調系統153の蒸発器164とで構成し、この蒸発器164を流れる冷媒と、冷蔵系統156の第2の冷媒流とを熱交換させているので、空調系統153の空調用冷媒回路154の蒸発器164で蒸発する冷媒によって、冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1の主絞り手段62A、62Bに至る第2の冷媒流の過冷却を図り、所謂スプリットサイクルの超臨界冷凍サイクルで冷凍ケース5Aや冷蔵ケース5Bの庫内をそれぞれ冷却する冷蔵系統156の運転効率と能力の改善を一段と図ることができるようになる。   As described above, the cascade heat exchanger 90 for exchanging heat between the low pressure side of the air conditioning refrigerant circuit 154 of the air conditioning system 153 and the high pressure side of the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system 156 is provided. The exhaust heat recovery pipe 70 through which the second refrigerant flow before reaching the main throttle means 62A and 62B via the intermediate heat exchanger 80 of the refrigeration system 156 flows, and the evaporator 164 of the air conditioning system 153, Since the refrigerant flowing through the evaporator 164 and the second refrigerant flow of the refrigeration system 156 are heat-exchanged, the refrigerant evaporated in the evaporator 164 of the air conditioning refrigerant circuit 154 of the air conditioning system 153 causes the refrigerant of the refrigeration system 156 to The second refrigerant flow reaching the main throttle means 62A and 62B of the refrigeration refrigerant circuit 1 is supercooled, and the inside of the refrigeration case 5A or the refrigeration case 5B in a so-called split cycle supercritical refrigeration cycle. It is possible to improve the operating efficiency and capacity of the refrigeration system 156, each cooled further.

一方、空調系統153では蒸発器164において冷蔵系統156の排熱を効果的に吸い上げ、放熱器162からの放熱により貯湯タンク171内に湯を生成し、当該湯を用いてデシカント空調装置や吸収式空調装置から成る温水利用空気調和機159で室内152の空調を行うことにより、著しい空調効率と能力の改善を図ることができるようになる。総じて、室内空調と冷却貯蔵設備の庫内冷却を行う冷凍装置Rのエネルギーバランスと効率の改善を図り、著しい省エネルギー化を実現することが可能となる。特に、冷蔵系統156の冷蔵用冷媒回路1の冷媒として二酸化炭素を使用した場合に、冷凍能力を効果的に改善でき、性能の向上を図ることができる。   On the other hand, in the air conditioning system 153, the evaporator 164 effectively sucks up the exhaust heat of the refrigeration system 156, generates hot water in the hot water storage tank 171 by heat radiation from the radiator 162, and uses the hot water to generate a desiccant air conditioner or an absorption type. By performing air conditioning of the room 152 with the hot water use air conditioner 159 composed of an air conditioner, it is possible to significantly improve the air conditioning efficiency and capacity. In general, it is possible to improve the energy balance and efficiency of the refrigeration apparatus R that cools indoor air conditioning and cooling storage facilities, and achieves significant energy saving. In particular, when carbon dioxide is used as the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration system 156, the refrigerating capacity can be effectively improved and the performance can be improved.

図1では示さないが、貯湯タンク171内の湯は店舗で調理室等に直接給湯しても良い。また、貯湯タンク171内の湯を用いて室内(店舗)152の床暖房を行っても良く、空調系統153における室内空調の概念としては、温水利用空気調和機159に限らず、係る床暖房も含むものとする。   Although not shown in FIG. 1, the hot water in the hot water storage tank 171 may be directly supplied to a cooking room or the like at the store. Moreover, the floor heating of the room (store) 152 may be performed using hot water in the hot water storage tank 171. The concept of the indoor air conditioning in the air conditioning system 153 is not limited to the hot water use air conditioner 159, and such floor heating is also applicable. Shall be included.

(D)ガスクーラ用送風機の制御
次に、上述した如きガスクーラ46を空冷するガスクーラ用送風機47の制御について説明する。本実施例における冷凍機ユニットコントローラ(制御手段)194は、入力側に高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)48、48、低圧圧力センサ32と共に外気温度センサ56が接続され、出力側にはガスクーラ用送風機47が接続されている。
(D) Control of Gas Cooler Blower Next, control of the gas cooler blower 47 for air-cooling the gas cooler 46 as described above will be described. The refrigerator unit controller (control means) 194 in the present embodiment is connected to the high temperature pressure sensors (high pressure detection means) 48, 48 and the low pressure sensor 32 on the input side, and the outside air temperature sensor 56 is connected to the output side. A blower 47 is connected.

冷凍機ユニットコントローラ194にはガスクーラ用送風機47の制御モードとして高圧側圧力HPに基づいて制御する送風機制御モード1と、後述する外気温度ATと基本回転数BHzによって制御する送風機制御モード2を有する。冷凍機ユニットコントローラ194は、送風機制御モード1では高圧圧力センサ48が検出する高圧側圧力HPが上昇した場合にガスクーラ用送風機47の回転数を上昇させ、低下した場合に回転数も低下させる制御を実行する。そして、この送風機制御モードの切り換えは、冷凍機ユニットコントローラ194又はマスターコントローラ183のスイッチ操作で行うことができる。   The refrigerator unit controller 194 has a blower control mode 1 that is controlled based on the high pressure side pressure HP as a control mode of the blower 47 for the gas cooler, and a blower control mode 2 that is controlled by an outside air temperature AT and a basic rotational speed BHz described later. In the blower control mode 1, the refrigerator unit controller 194 performs control to increase the rotational speed of the gas cooler blower 47 when the high pressure side pressure HP detected by the high pressure sensor 48 increases, and to decrease the rotational speed when it decreases. Run. The switching of the blower control mode can be performed by a switch operation of the refrigerator unit controller 194 or the master controller 183.

ここで、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPは外気温度ATによって変化し、外気温度ATが高い程、高圧側圧力HPも高くなる。また、ガスクーラ用送風機47の回転数を高くすればガスクーラ46の空冷能力が増大するため、高圧側圧力HPは低下する。従って、種々の外気温度ATの条件に対して、ガスクーラ用送風機47をどの程度の回転数で運転すれば、高圧側圧力HPが所定の目標値(目標高圧:THP)になるかは実験により予め求めておくことが可能である。   Here, the high pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 varies depending on the outside air temperature AT, and the higher the outside air temperature AT, the higher the high pressure side pressure HP. Further, if the rotational speed of the gas cooler blower 47 is increased, the air cooling capacity of the gas cooler 46 is increased, so that the high pressure side pressure HP is decreased. Therefore, it is experimentally determined in advance how many rotations of the gas cooler blower 47 with respect to various outdoor temperature AT conditions will cause the high pressure side pressure HP to reach a predetermined target value (target high pressure: THP). It is possible to ask for it.

そこで、冷蔵用冷媒回路1に適正量の冷媒が封入されている状態で、そのときの外気温度ATでガスクーラ用送風機47を運転した場合に、高圧圧力センサ48により検出される高圧側圧力HPが所定の目標値(目標高圧:THP)となる当該ガスクーラ用送風機47の回転数を予め実験により求めておき、冷凍機ユニットコントローラ194には当該回転数を基本回転数BHzのデータとして記憶(保有)させておく。   Therefore, when the gas cooler blower 47 is operated at the outside air temperature AT in a state where an appropriate amount of refrigerant is sealed in the refrigeration refrigerant circuit 1, the high pressure side pressure HP detected by the high pressure sensor 48 is The number of revolutions of the gas cooler blower 47 that becomes a predetermined target value (target high pressure: THP) is obtained in advance by experiments, and the number of revolutions is stored (stored) in the refrigerator unit controller 194 as data of the basic number of revolutions BHz. Let me.

尚、このガスクーラ用送風機47の基本回転数BHzに関するデータは、想定される各外気温度ATに対応してそれぞれ求められた基本回転数BHzのデータテーブルとして書き込まれていても良く、外気温度ATと基本回転数BHzの関数として冷凍機ユニットコントローラ194にプログラムされていても良い。   The data on the basic rotational speed BHz of the gas cooler blower 47 may be written as a data table of the basic rotational speed BHz respectively obtained corresponding to each assumed outdoor air temperature AT. The refrigerator unit controller 194 may be programmed as a function of the basic rotation speed BHz.

そして、送風機制御モード2においては、冷凍機ユニットコントローラ194は、外気温度センサ56が検出する外気温度ATに基づき、それに対応する基本回転数BHzを読み出し、或いは、算出する。そして、回転数がこの基本回転数BHzとなるようにガスクーラ用送風機47を制御する。このように、冷凍機ユニットコントローラ194に、外気温度ATに応じたガスクーラ用送風機47の基本回転数BHzに関するデータを保有させておき、外気温度センサ56が検出する外気温度ATに基づき、基本回転数BHzとなるようガスクーラ送風機47の回転数を制御すれば、ガスクーラ送風機47の基本回転数BHzを、外気温度ATに応じた基本回転数BHzでガスクーラ送風機47を運転することにより、当該外気温度ATにおいて冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが目標値THPとなる回転数としておくことで、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置Rの冷蔵用冷媒回路1であっても、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが目標値THPとなるようにガスクーラ送風機47の回転数を制御することができる。   In the blower control mode 2, the refrigerator unit controller 194 reads or calculates the basic rotation speed BHz corresponding to the outside air temperature AT detected by the outside air temperature sensor 56. Then, the gas cooler blower 47 is controlled so that the rotational speed becomes the basic rotational speed BHz. In this way, the refrigerator unit controller 194 stores data related to the basic rotation speed BHz of the gas cooler blower 47 according to the outside air temperature AT, and the basic rotation speed is based on the outside air temperature AT detected by the outside air temperature sensor 56. If the rotational speed of the gas cooler blower 47 is controlled so as to be BHz, the basic rotational speed BHz of the gas cooler blower 47 is operated at the basic rotational speed BHz corresponding to the outdoor air temperature AT. By setting the rotation speed at which the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 becomes the target value THP, even if the refrigeration refrigerant circuit 1 of the refrigeration apparatus R has a supercritical pressure on the high-pressure side, The rotation speed of the gas cooler blower 47 can be controlled so that the high pressure side pressure HP becomes the target value THP.

ここで、高圧圧力センサ48が検出する冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPは短期的に変動するので、この高圧側圧力HPに基づいてガスクーラ送風機47の回転数を制御すると、回転数の変動幅が多くなって騒音が大きくなる。   Here, since the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the high-pressure sensor 48 fluctuates in a short time, if the rotation speed of the gas cooler blower 47 is controlled based on this high-pressure side pressure HP, the fluctuation of the rotation speed The width increases and noise increases.

しかしながら、上述の如く高圧圧力センサ48が検出する冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPに基づいてガスクーラ送風機47の回転数を制御せず、予め外気温度ATに対応した基本回転数BHzでガスクーラ用送風機47を制御すれば、短期的な高圧側圧力HPの変動によってガスクーラ送風機47の回転数の変動幅が大きくなってしまう不都合も回避できるようになり、全体としてガスクーラ送風機47の運転による騒音を低減しつつ、高効率で安定した運転を実現することができるようになる。尚、外気温度ATが制御レンジを超えた場合には、ガスクーラ用送風機47の回転数は当然に最大値となるので、前述した如く冷凍機ユニットコントローラ194は、冷媒回収タンク100に冷媒を回収する冷媒回収動作を実行し、冷蔵用冷媒回路1内を循環する冷媒量を調整して高圧側圧力HPが異常に上昇することを防止する。   However, as described above, the rotational speed of the gas cooler blower 47 is not controlled based on the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the high-pressure sensor 48, and the gas cooler is used at a basic rotational speed BHz corresponding to the outside temperature AT in advance. By controlling the blower 47, it is possible to avoid the disadvantage that the fluctuation range of the rotation speed of the gas cooler blower 47 becomes large due to the short-term fluctuation of the high pressure side pressure HP, and the noise due to the operation of the gas cooler blower 47 is reduced as a whole. However, highly efficient and stable operation can be realized. Note that when the outside air temperature AT exceeds the control range, the rotation speed of the gas cooler blower 47 naturally becomes the maximum value, so that the refrigerator unit controller 194 recovers the refrigerant in the refrigerant recovery tank 100 as described above. The refrigerant recovery operation is executed, and the amount of refrigerant circulating in the refrigeration refrigerant circuit 1 is adjusted to prevent the high pressure side pressure HP from rising abnormally.

特に、冷蔵用冷媒回路1の冷媒として二酸化炭素を使用した超臨界冷凍サイクルでは、外気温度ATによって飽和サイクルとガスサイクルの何れかが行われる。ガスサイクルが行われるとき、冷媒は液化しないため、そのときの冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量で温度と圧力とは一意に決定されない。そのため、外気温度ATによって適切な高圧側圧力HPである目標値THPは異なってくるので、外気温度ATに応じて適切な高圧側圧力HPとなるガスクーラ用送風機47の基本回転数BHzに関するデータを保有しておいて、外気温度ATに基づいてその基本回転数BHzとなるようにガスクーラ用送風機47の回転数を制御するが極めて有効なものとなる。   In particular, in the supercritical refrigeration cycle using carbon dioxide as the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1, either the saturation cycle or the gas cycle is performed depending on the outside air temperature AT. Since the refrigerant is not liquefied when the gas cycle is performed, the temperature and pressure are not uniquely determined by the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 at that time. Therefore, the target value THP, which is an appropriate high-pressure side pressure HP, differs depending on the outside air temperature AT. Therefore, data on the basic rotation speed BHz of the gas cooler blower 47 that becomes an appropriate high-pressure side pressure HP according to the outside air temperature AT is held. However, the rotational speed of the gas cooler blower 47 is controlled so as to be the basic rotational speed BHz based on the outside air temperature AT, which is extremely effective.

(E)冷媒量判定及び調整
次に、冷凍装置Rの冷蔵系統156における冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量の判定動作について説明する。実施例のように二酸化炭素冷媒を封入して高圧側が超臨界圧力となる冷蔵用冷媒回路1では高圧側が極めて高い圧力となるため、通常のHFC冷媒を使用する場合のように、大型のレシーバタンクを取り付けて比較的多量の(余分な)冷媒を封入しておくことができず、実施例のように冷媒回収タンク100を取り付けて循環冷媒量の調整を行ったとしても適正量の冷媒が冷蔵用冷媒回路1内に封入されること、及び、その後の運転中における冷蔵用冷媒回路1からの冷媒漏洩を的確に検出することは、効率的且つ効果的な運転に不可欠である。
(E) Refrigerant amount determination and adjustment Next, the refrigerant amount determination operation in the refrigeration refrigerant circuit 1 in the refrigeration system 156 of the refrigeration apparatus R will be described. In the refrigeration refrigerant circuit 1 in which the carbon dioxide refrigerant is sealed and the high pressure side becomes supercritical pressure as in the embodiment, the high pressure side becomes extremely high pressure, so that a large receiver tank is used as in the case of using a normal HFC refrigerant. It is not possible to enclose a relatively large amount (excess) of refrigerant by attaching the refrigerant, and even if the refrigerant recovery tank 100 is attached and the amount of circulating refrigerant is adjusted as in the embodiment, the appropriate amount of refrigerant is refrigerated. It is indispensable for efficient and effective operation to be enclosed in the refrigerant circuit 1 and to accurately detect refrigerant leakage from the refrigeration refrigerant circuit 1 during the subsequent operation.

そこで、冷凍機ユニットコントローラ194は、以下に説明する冷媒量の判定動作を所定のサンプリング周期で常時実行している。この判定動作には二種類のモード(後述する第1の判定動作モード(E−1)と第2の判定動作モード(E−2))があり、何れか若しくは双方を実行するものとする。この場合の判定動作モードの切り換えも冷凍機ユニットコントローラ194又はマスターコントローラ183のスイッチ操作で行われる。   Therefore, the refrigerator unit controller 194 always executes the refrigerant amount determination operation described below at a predetermined sampling period. This determination operation includes two types of modes (a first determination operation mode (E-1) and a second determination operation mode (E-2) to be described later), and either or both of them are executed. Switching of the determination operation mode in this case is also performed by a switch operation of the refrigerator unit controller 194 or the master controller 183.

尚、冷凍機ユニット3のユニット出口に位置する冷蔵用冷媒回路1の高圧側の排熱回収用冷媒配管70には高圧サービス口196が接続されており、ユニット入口に位置する低圧側の冷媒配管9には低圧サービス口197が接続されているものとする。また、冷凍機ユニットコントローラ194には図2の(a)に示すような表示器(表示手段)198が取り付けられている。実施例の表示器198には四桁の7セグメントLED201と4つの小数点LED202、更に、警報手段として機能する冷媒量LED203が設けられている。   A high-pressure service port 196 is connected to the high-pressure side exhaust heat recovery refrigerant pipe 70 of the refrigeration refrigerant circuit 1 located at the unit outlet of the refrigerator unit 3, and the low-pressure side refrigerant pipe located at the unit inlet. 9 is connected to a low-pressure service port 197. The refrigerator unit controller 194 is provided with a display (display means) 198 as shown in FIG. The display 198 of the embodiment is provided with a four-digit 7-segment LED 201, four decimal point LEDs 202, and a refrigerant amount LED 203 that functions as an alarm means.

(E−1)外気温度と高圧側圧力に基づく冷媒量の判定動作モード1
前述した如く送風機制御モード2で冷凍機ユニットコントローラ194は、外気温度ATとそれに対応するガスクーラ用送風機47の基本回転数BHzにより、この基本回転数BHzとなるようにガスクーラ用送風機47を制御する。この基本回転数BHzは前述した如く、冷蔵用冷媒回路1に適正量の冷媒(二酸化炭素)が封入されいているという条件のもとで、そのときの外気温度ATにおいて冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが目標値THPとなるガスクーラ用送風機47の回転数である。
(E-1) Refrigerant amount determination operation mode 1 based on outside air temperature and high pressure side pressure
As described above, in the blower control mode 2, the refrigerator unit controller 194 controls the gas cooler blower 47 so that the basic rotation speed BHz is obtained by the outside air temperature AT and the corresponding basic rotation speed BHz of the gas cooler blower 47. This basic rotational speed BHz is the high pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1 under the condition that an appropriate amount of refrigerant (carbon dioxide) is sealed in the refrigeration refrigerant circuit 1 as described above under the condition that the outside air temperature AT at that time. This is the rotational speed of the gas cooler blower 47 at which the side pressure HP becomes the target value THP.

従って、このようなガスクーラ用送風機47の制御を行っている状態で、高圧圧力センサ48が検出する冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPを目標値THPに維持できなくなった場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が適正量では無いものと判断できる。この場合、冷媒量が不足していれば高圧側圧力HPは目標値THPより低くなり、逆に冷媒量が過剰な場合には高圧側圧力HPが目標値THPより高くなる。   Accordingly, when the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 detected by the high-pressure sensor 48 cannot be maintained at the target value THP while the gas cooler blower 47 is being controlled, the refrigeration refrigerant circuit It can be determined that the amount of refrigerant in 1 is not an appropriate amount. In this case, if the refrigerant amount is insufficient, the high pressure side pressure HP is lower than the target value THP. Conversely, if the refrigerant amount is excessive, the high pressure side pressure HP is higher than the target value THP.

そこで、冷凍機ユニットコントローラ194は、所定のサンプリング周期で高圧圧力センサ48が検出する高圧側圧力HPを常時監視する。そして、使用者が冷蔵用冷媒回路1に冷媒を封入して冷凍装置Rの運転を開始した後(封入直後、及び、その後の運転中)、冷凍機ユニットコントローラ194に接続された所定のスイッチを操作すると、冷凍機ユニットコントローラ194は表示器198を冷媒量表示モードに切り換え、判定結果を表示する。   Therefore, the refrigerator unit controller 194 constantly monitors the high pressure side pressure HP detected by the high pressure sensor 48 at a predetermined sampling period. Then, after the user encloses the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 and starts the operation of the refrigeration apparatus R (immediately after the encapsulation and during the subsequent operation), a predetermined switch connected to the refrigerator unit controller 194 is turned on. When operated, the refrigerator unit controller 194 switches the display unit 198 to the refrigerant amount display mode and displays the determination result.

図2の(b)は判定中を示しており、この場合冷凍機ユニットコントローラ194は小数点202を点灯させる。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は右端(一端)の小数点202から左(他端)に向かって順次点灯させていくことにより、判定中の時間経過を表示する。また、判定ができなかった場合には図2の(c)に示すように下一桁目の7セグメントLED201にバー表示を行う。   FIG. 2B shows that the determination is being performed. In this case, the refrigerator unit controller 194 turns on the decimal point 202. In this case, the refrigerator unit controller 194 displays the elapsed time during determination by sequentially turning on the light from the decimal point 202 at the right end (one end) toward the left (the other end). If the determination cannot be made, a bar is displayed on the 7-segment LED 201 in the lower first digit as shown in FIG.

一方、高圧側圧力HPが目標値THPか若しくはその上下の許容範囲Y(例えば5%以内等)内であった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒量が適正量であるものと判定して表示器198の表示を図2の(f)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下三桁の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述した如く小数点202を順次点灯して行って4つの小数点202を点灯する。また、冷媒量LED203も点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内に適正量の冷媒が封入できたことを確認することができる。   On the other hand, when the high-pressure side pressure HP is the target value THP or within an upper and lower allowable range Y (for example, within 5%), the refrigerator unit controller 194 determines that the refrigerant amount is an appropriate amount and displays it. The display on the device 198 is shown in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 turns on the lower half of the lower three-digit 7-segment LED 201 and sequentially turns on the decimal point 202 as described above to turn on the four decimal points 202. The refrigerant amount LED 203 is also lit. As a result, the user can confirm that an appropriate amount of refrigerant has been sealed in the refrigeration refrigerant circuit 1.

一方、高圧側圧力HPが目標値THPに達しない状況であり、目標値THPよりも極めて低く、その差が所定の閾値X(例えば20%等)以上であった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒不足と判定して表示器198の表示を図2の(d)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下一桁目の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述した如く小数点202を順次点灯して行って4つの小数点202を点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が著しく不足していることを確認することができる。   On the other hand, when the high-pressure side pressure HP does not reach the target value THP and is extremely lower than the target value THP and the difference is equal to or greater than a predetermined threshold value X (for example, 20%), the refrigerator unit controller 194 It is determined that the refrigerant is insufficient, and the display on the display unit 198 is shown in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 illuminates the lower half of the 7-segment LED 201 in the first digit, sequentially lights the decimal point 202 as described above, and lights the four decimal points 202. Thereby, the user can confirm that the refrigerant | coolant in the refrigerant circuit 1 for refrigeration is remarkably insufficient.

また、高圧側圧力HPが目標値THPに達しない状況であり、目標値THPよりも少々低く、その差が前記閾値Xより小さいものの、前記許容範囲Y(5%)より大きかった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒が不足気味と判定して表示器198の表示を図2の(e)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下二桁の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述した如く小数点202を順次点灯して行って4つの小数点202を点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が不足気味であることを確認することができる。   Further, when the high pressure side pressure HP does not reach the target value THP and is slightly lower than the target value THP and the difference is smaller than the threshold value X, but larger than the allowable range Y (5%), the refrigerator The unit controller 194 determines that the refrigerant is deficient, and sets the display on the display 198 to (e) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 illuminates the lower half of the lower two-digit 7-segment LED 201 and sequentially illuminates the decimal point 202 as described above to illuminate the four decimal points 202. Thereby, the user can confirm that the refrigerant | coolant in the refrigerant circuit 1 for refrigeration is short.

逆に、高圧側圧力HPが目標値THPよりも高く、その差が前記許容範囲Y(5%)より大きかった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒が過剰と判定して表示器198の表示を図2の(g)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は四桁全ての7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述した如く小数点202を順次点灯して行って4つの小数点202を点灯する。また、冷媒量LED203を点滅させる。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が過剰(過充填)であることを確認することができる。   On the contrary, when the high pressure side pressure HP is higher than the target value THP and the difference is larger than the allowable range Y (5%), the refrigerator unit controller 194 determines that the refrigerant is excessive and displays the display on the display 198. It is assumed as (g) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 illuminates the lower half of all four digits of the 7-segment LED 201 and sequentially illuminates the decimal point 202 as described above to illuminate the four decimal points 202. Further, the refrigerant amount LED 203 is blinked. As a result, the user can confirm that the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive (overfilled).

このように、冷凍機ユニットコントローラ194が、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPに基づき、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量を判定するので、実施例のように冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが目標値THPに達しない場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足しているものと判定し、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが目標値THPより高くなった場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が過剰であるものと判定することにより、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒不足、或いは、冷蔵用冷媒回路1からの冷媒漏洩、及び、冷蔵用冷媒回路1への冷媒の過封入を的確に検出することができる。   In this way, the refrigerator unit controller 194 determines the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 based on the high pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1, so that the high pressure of the refrigeration refrigerant circuit 1 as in the embodiment. When the side pressure HP does not reach the target value THP, it is determined that the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient, and the high pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 becomes higher than the target value THP. By determining that the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive, the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient, or the refrigerant leaks from the refrigeration refrigerant circuit 1 and the refrigeration refrigerant circuit 1. It is possible to accurately detect refrigerant overfilling.

(E−2)中間熱交換器前後の温度差に基づく冷媒量の判定動作モード2
次に、もう一つの冷媒量判定動作を説明する。冷蔵用冷媒回路1はスプリットサイクルであるので、回路内の冷媒が適正量で無い場合、或いは、適正量から変動した場合には、ガスクーラ46から出て分流器82で分流された第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果も変化する(冷媒不足の場合には冷却効果が減少する)ので、中間熱交換器80における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果を監視することで、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量を判定することが可能である。
(E-2) Refrigerant amount determination operation mode 2 based on the temperature difference before and after the intermediate heat exchanger
Next, another refrigerant quantity determination operation will be described. Since the refrigerant circuit 1 for refrigeration is in a split cycle, the first refrigerant separated from the gas cooler 46 and diverted by the flow divider 82 when the refrigerant in the circuit is not in an appropriate amount or has changed from the appropriate amount. Since the cooling effect of the second refrigerant flow due to the flow also changes (the cooling effect decreases when the refrigerant is insufficient), the cooling effect of the second refrigerant flow due to the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80 is monitored. By doing so, it is possible to determine the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1.

そこで、中間熱交換器80における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果に応じて、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量を判定する。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は前述したように、冷凍機ユニットコントローラ194が、ユニット出口側圧力センサ58の検出する高圧側圧力HPに基づき、当該高圧側圧力HPが上昇したことに基づいて電動膨張弁(回収用開閉手段)102を開放することにより冷媒を冷媒回収タンク100に回収し、高圧側圧力HPが低下したことに基づき、電磁弁(放出用開閉手段)106を開放して冷媒回収タンク100から冷媒を放出する制御を実行している場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足していると、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPが上がらなくなるため、電動膨張弁102が閉じている状態が多くなる。   Therefore, the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is determined according to the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80. In this case, as described above, the refrigerator unit controller 194 is electrically operated based on the increase in the high pressure side pressure HP based on the high pressure side pressure HP detected by the unit outlet side pressure sensor 58. The refrigerant is recovered in the refrigerant recovery tank 100 by opening the expansion valve (recovery opening / closing means) 102, and the solenoid valve (discharge opening / closing means) 106 is opened to recover the refrigerant based on the decrease in the high pressure side pressure HP. When the control for discharging the refrigerant from the tank 100 is executed, the electric expansion valve 102 is not provided because the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 cannot be increased if the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient. The number of closed states increases.

また、圧縮機11の吐出冷媒温度DTに基づいて補助絞り手段83の開度を制御する場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足していると、圧縮機11の吐出冷媒温度DTも上がらなくなるため、補助絞り手段83が流す第1の冷媒流も減少する傾向となり、中間熱交換器80における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果は低下し、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTと第1の冷媒流の温度Tspとの差が大きくなる状態が多くなる。従って、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差(例えば、LT−Tspの絶対値)と電動膨張弁(回収用開閉手段)102の状態に応じて冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量不足を判定することができる。   Further, when the opening degree of the auxiliary throttle unit 83 is controlled based on the discharge refrigerant temperature DT of the compressor 11, if the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient, the discharge refrigerant temperature DT of the compressor 11 is also reduced. Since the first refrigerant flow that the auxiliary throttling means 83 flows also decreases, the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80 decreases, and the intermediate heat exchanger 80 The difference between the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through and the temperature Tsp of the first refrigerant flow increases. Therefore, refrigeration is performed according to the temperature difference (for example, the absolute value of LT-Tsp) between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow passed through the intermediate heat exchanger 80 and the state of the electric expansion valve (recovery opening / closing means) 102. Insufficient refrigerant amount in the refrigerant circuit 1 can be determined.

逆に、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が過剰である場合には、冷蔵用冷媒回路1の高圧側圧力HPも高くなるため、電動膨張弁102(回収用開閉手段)は開いている状態が多くなり、補助絞り手段83も中間熱交換器80で第2の冷媒流をより一層冷やすために第1の冷媒流を増加させる傾向となるので、中間熱交換器80において第2の冷媒流は第1の冷媒流からより強い冷却作用を受け、中間熱交換器80を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差(例えば、LT−Tspの絶対値)は小さくなる。また、前述した送風機制御モード1の如く高圧側圧力HPでガスクーラ用送風機47を制御する場合には、過剰冷媒による高圧側圧力HPの上昇に伴って当該ガスクーラ用送風機47の回転数も高くなるので、それらによって冷蔵用冷媒回路1の冷媒量が過剰であることを判定することができる。   Conversely, when the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive, the high-pressure side pressure HP of the refrigeration refrigerant circuit 1 is also increased, so that the electric expansion valve 102 (recovery opening / closing means) is open. And the auxiliary throttle means 83 tends to increase the first refrigerant flow in order to further cool the second refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80. Therefore, the second refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80 is increased. Receives a stronger cooling action from the first refrigerant flow, and the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow passed through the intermediate heat exchanger 80 (for example, the absolute value of LT-Tsp) becomes smaller. Further, when the gas cooler blower 47 is controlled with the high pressure side pressure HP as in the blower control mode 1 described above, the rotation speed of the gas cooler blower 47 increases as the high pressure side pressure HP increases due to excess refrigerant. Thus, it can be determined that the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive.

そこで、冷凍機ユニットコントローラ194は、所定のサンプリング周期でユニット出口温度センサ54とスプリット出口温度センサ64が検出する中間熱交換器80を経た第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差(例えば、LT−Tspの絶対値)と電動膨張弁102の状態を常時監視する。そして、使用者が冷蔵用冷媒回路1に冷媒を封入して冷凍装置Rの運転を開始した後(封入直後、及び、その後の運転中)、冷凍機ユニットコントローラ194に接続された所定のスイッチを操作すると、冷凍機ユニットコントローラ194は表示器198を冷媒量表示モードに切り換え、判定結果を表示する。図2の(b)、(c)は前述同様である。   Therefore, the refrigerator unit controller 194 detects the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 detected by the unit outlet temperature sensor 54 and the split outlet temperature sensor 64 at a predetermined sampling period ( For example, the absolute value of LT-Tsp) and the state of the electric expansion valve 102 are constantly monitored. Then, after the user encloses the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 and starts the operation of the refrigeration apparatus R (immediately after the encapsulation and during the subsequent operation), a predetermined switch connected to the refrigerator unit controller 194 is turned on. When operated, the refrigerator unit controller 194 switches the display unit 198 to the refrigerant amount display mode and displays the determination result. 2B and 2C are the same as described above.

一方、LT−Tspの絶対値が所定の閾値Xdより大きい状態の所定時間当たりの発生頻度が所定の閾値Z%(例えば5%等)以内であった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒量が適正量であるものと判定して表示器198の表示を図2の(f)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下三桁の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述同様に4つの小数点202も点灯する。また、冷媒量LED203も点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内に適正量の冷媒が封入できたことを確認することができる。   On the other hand, when the occurrence frequency per predetermined time in a state where the absolute value of LT-Tsp is larger than the predetermined threshold value Xd is within a predetermined threshold value Z% (for example, 5%), the refrigerator unit controller 194 has the refrigerant amount. It is determined that the amount is appropriate, and the display on the display unit 198 is set to (f) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 lights the lower half of the lower three-digit 7-segment LED 201, and the four decimal points 202 are also turned on as described above. The refrigerant amount LED 203 is also lit. As a result, the user can confirm that an appropriate amount of refrigerant has been sealed in the refrigeration refrigerant circuit 1.

一方、LT−Tspの絶対値が所定の閾値Xdより大きく、且つ、電動膨張弁102が閉じている状態の所定時間当たりの発生頻度が所定の閾値W%(例えば70%等)より高かった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒不足と判定して表示器198の表示を図2の(d)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下一桁目の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述同様に4つの小数点202も点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が著しく不足していることを確認することができる。   On the other hand, when the absolute value of LT-Tsp is greater than the predetermined threshold value Xd and the frequency of occurrence of the electric expansion valve 102 in the closed state per predetermined time is higher than a predetermined threshold value W% (for example, 70%). The refrigerator unit controller 194 determines that the refrigerant is insufficient, and displays the display 198 as (d) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 lights the lower half of the 7-segment LED 201 of the lower first digit, and also lights the four decimal points 202 as described above. Thereby, the user can confirm that the refrigerant | coolant in the refrigerant circuit 1 for refrigeration is remarkably insufficient.

また、LT−Tspの絶対値が所定の閾値Xdより大きく、且つ、電動膨張弁102が閉じている状態の所定時間当たりの発生頻度が閾値Z%より高く閾値W%以下であった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒が不足気味と判定して表示器198の表示を図2の(e)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は下二桁の7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述同様に4つの小数点202も点灯する。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が不足気味であることを確認することができる。   Further, when the absolute value of LT-Tsp is larger than the predetermined threshold value Xd and the frequency of occurrence of the electric expansion valve 102 in the closed state per predetermined time is higher than the threshold value Z% and lower than the threshold value W%, The machine unit controller 194 determines that the refrigerant is insufficient and sets the display on the display 198 to (e) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 lights the lower half of the lower two-digit 7-segment LED 201, and the four decimal points 202 are also turned on as described above. Thereby, the user can confirm that the refrigerant | coolant in the refrigerant circuit 1 for refrigeration is short.

逆に、LT−Tspの絶対値が所定の閾値Xdより大きい状態の所定時間当たりの発生率が閾値Z%以下であり、ガスクーラ用送風機47の回転数が所定の閾値QHzより高い状態の所定時間当たりの発生率が所定の閾値P%以上であり(前記送風機制御モード1でガスクーラ用送風機47を高圧側圧力HPで制御する場合)、且つ、電動膨張弁102が開いている状態の所定時間当たりの発生頻度が所定の閾値N%以上であった場合、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒が過剰と判定して表示器198の表示を図2の(g)とする。この場合、冷凍機ユニットコントローラ194は四桁全ての7セグメントLED201の下半分を点灯し、前述同様に4つの小数点202も点灯する。また、冷媒量LED203を点滅させる。これにより、使用者は冷蔵用冷媒回路1内の冷媒が過剰(過充填)であることを確認することができる。   Conversely, the occurrence rate per predetermined time when the absolute value of LT-Tsp is greater than the predetermined threshold value Xd is equal to or less than the threshold value Z%, and the predetermined time during which the rotational speed of the gas cooler blower 47 is higher than the predetermined threshold value QHz. The occurrence rate of hit is equal to or higher than a predetermined threshold value P% (when the gas cooler blower 47 is controlled by the high pressure side pressure HP in the blower control mode 1) and the electric expansion valve 102 is open per predetermined time When the occurrence frequency is equal to or higher than the predetermined threshold N%, the refrigerator unit controller 194 determines that the refrigerant is excessive and displays the display on the display unit 198 as (g) in FIG. In this case, the refrigerator unit controller 194 lights the lower half of the seven-segment LED 201 of all four digits, and the four decimal points 202 are also lit as described above. Further, the refrigerant amount LED 203 is blinked. As a result, the user can confirm that the refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive (overfilled).

このように、第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差(LT−Tspの絶対値)が大きく、且つ、電動膨張弁(回収用開閉手段)102が閉じている状態が発生する頻度が高い場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足しているものと判定することにより、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒不足、或いは、冷蔵用冷媒回路1からの冷媒漏洩を的確に検出することができるようになる。また、第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差(LT−Tspの絶対値)が大きくなる状態が発生する頻度が低く、且つ、ガスクーラ用送風機46の回転数が高く(ガスクーラ用送風機46を高圧側圧力HPで制御する場合のみ)、電動膨張弁102が開いている状態が発生する頻度が高い場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が過剰であるものと判定することにより、冷蔵用冷媒回路1への冷媒の過封入を的確に検出することができるようになる。   Thus, the frequency with which the temperature difference (absolute value of LT-Tsp) between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is large and the electric expansion valve (recovery opening / closing means) 102 is closed occurs. Is high, the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is determined to be insufficient, so that the refrigerant shortage in the refrigeration refrigerant circuit 1 or the refrigerant leakage from the refrigeration refrigerant circuit 1 is accurately detected. Will be able to. Further, the frequency of occurrence of a state in which the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow (absolute value of LT-Tsp) increases is low, and the rotational speed of the gas cooler blower 46 is high (the gas cooler blower). 46 only by controlling the high pressure side pressure HP), when the frequency of occurrence of the open state of the electric expansion valve 102 is high, by determining that the amount of refrigerant in the refrigeration refrigerant circuit 1 is excessive, It becomes possible to accurately detect overfilling of the refrigerant into the refrigeration refrigerant circuit 1.

尚、上記の判定動作でも冷媒量が決定できない場合、冷凍機ユニットコントローラ194は、ガスクーラ出口温度センサ52により検出されるガスクーラ46を経て分流される前の冷媒の温度GCTと、ユニット出口温度センサ54により検出される中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度LTとの差に応じて冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量を判定する。   If the amount of refrigerant cannot be determined even by the above determination operation, the refrigerator unit controller 194 uses the refrigerant temperature GCT before diverting through the gas cooler 46 detected by the gas cooler outlet temperature sensor 52 and the unit outlet temperature sensor 54. The refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is determined according to the difference with the temperature LT of the second refrigerant flow that has passed through the intermediate heat exchanger 80 detected by the above.

冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足していると、前述したように単純に中間熱交換器80における第1の冷媒流による第2の冷媒流の冷却効果が低下するので、ガスクーラ46を経た冷媒と中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度差(GCT−LT)は小さくなる。そこで、冷凍機ユニットコントローラ194は所定のサンプリング周期でこの温度差(GCT−LT)を監視し、GCT−LTが所定の閾値Mdegより高い場合、適正量であるものと判定して表示器198の表示を図2の(f)とする。逆にMdeg以下の場合には冷媒不足と判定して図2の(d)とする。   If the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient, the cooling effect of the second refrigerant flow by the first refrigerant flow in the intermediate heat exchanger 80 is simply reduced as described above. The temperature difference (GCT-LT) between the refrigerant having passed through and the second refrigerant flow having passed through the intermediate heat exchanger 80 becomes small. Therefore, the refrigerator unit controller 194 monitors this temperature difference (GCT-LT) at a predetermined sampling period, and when GCT-LT is higher than the predetermined threshold Mdeg, it is determined that the amount is an appropriate amount and the display unit 198 The display is shown in FIG. On the other hand, if it is equal to or less than Mdeg, it is determined that the refrigerant is insufficient, and the result is shown in FIG.

このようにガスクーラ46を経て分流される前の冷媒と中間熱交換器80を経た第2の冷媒流の温度差GCT−LTが小さい場合、冷蔵用冷媒回路1内の冷媒量が不足しているものと判定するようにしても冷蔵用冷媒回路1内の冷媒不足、或いは、冷蔵用冷媒回路1からの冷媒漏洩を的確に検出することができる。   Thus, when the temperature difference GCT-LT between the refrigerant before being diverted through the gas cooler 46 and the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger 80 is small, the refrigerant amount in the refrigeration refrigerant circuit 1 is insufficient. Even if it is determined to be a thing, the refrigerant shortage in the refrigeration refrigerant circuit 1 or the refrigerant leakage from the refrigeration refrigerant circuit 1 can be accurately detected.

これらの冷媒量の判定動作により、初期冷媒封入時における冷蔵用冷媒回路1への適切な量の冷媒封入を実現し、効率的な運転と冷凍能力の確保を行い、また、不必要な冷媒封入も防止して無駄となる冷媒消費を削減することが可能となる。更に、封入後における冷蔵用冷媒回路1からの冷媒漏洩も検出することができるので、円滑且つ効率的な運転管理を実現することが可能となる。   With these refrigerant amount determination operations, an appropriate amount of refrigerant is sealed in the refrigeration refrigerant circuit 1 at the time of initial refrigerant charging, ensuring efficient operation and refrigerating capacity, and unnecessary refrigerant sealing This also prevents wasteful refrigerant consumption. Furthermore, since leakage of the refrigerant from the refrigeration refrigerant circuit 1 after the enclosure can be detected, smooth and efficient operation management can be realized.

この場合、冷凍機ユニットコントローラ194に表示器198を設けて冷媒量の判定結果を表示するようにしているので、初期冷媒封入時の作業性を改善し、また、冷媒漏洩の的確な把握を実現することができるようになる。判定した冷媒量が過剰である場合、冷媒量LED203を点滅させて警報を発するようにしているので、冷媒漏洩が発生した場合の迅速な対応を実現することができるようになる。尚、実施例では点灯させていないが、冷媒不足の場合にも冷媒量LED203を点滅等させれば、同様の警報となることは云うまでもない。   In this case, the display unit 198 is provided in the refrigerator unit controller 194 to display the refrigerant amount determination result, so that the workability at the time of initial refrigerant charging is improved and the refrigerant leakage is accurately grasped. Will be able to. When the determined refrigerant amount is excessive, the refrigerant amount LED 203 is blinked to issue an alarm, so that it is possible to realize a quick response when refrigerant leakage occurs. Although not turned on in the embodiment, it goes without saying that a similar alarm is obtained if the refrigerant amount LED 203 is blinked or the like even when the refrigerant is insufficient.

また、冷凍機ユニットコントローラ194は、図2の(d)の表示が複数回連続して発生した場合、表示器198に所定の警報表示を行う。また、図2の(g)の表示が複数回連続して発生した場合にも、表示器198にこれとは異なる所定の警報表示を行う。これにより、後述する補充、パージの迅速な対応を促すことができる。   In addition, the refrigerator unit controller 194 displays a predetermined alarm on the display unit 198 when the display of FIG. In addition, even when the display of (g) in FIG. 2 occurs continuously a plurality of times, a predetermined alarm display different from this is displayed on the display 198. As a result, it is possible to prompt quick response of replenishment and purging described later.

(E−3)冷媒封入
以上のような冷媒量の判定で不足と判定された場合、使用者は高圧サービス口196に冷媒ボンベを繋ぎ、液チャージを行う。このとき、冷凍機ユニットコントローラ194は冷媒封入運転モードを備えており、所定のスイッチ操作でこの冷媒封入運転モードに移行する。この冷媒封入運転モードでは、冷凍機ユニットコントローラ194は冷凍ケースコントローラ191と冷蔵ケースコントローラ192に指示を送り、前記低圧側圧力制御値で圧縮機11が停止する各ケースの庫内温度設定値よりも十分低い値に設定値を変更させる。また、主絞り手段62A、62Bの開度の上限を規制すると共に、過熱度が無くなって開度を縮小する制御のみを許容するようにする。
(E-3) Refrigerant Encapsulation When it is determined that the refrigerant amount is insufficient as described above, the user connects a refrigerant cylinder to the high-pressure service port 196 and performs liquid charging. At this time, the refrigerator unit controller 194 has a refrigerant charging operation mode, and shifts to the refrigerant charging operation mode by a predetermined switch operation. In this refrigerant charging operation mode, the refrigerator unit controller 194 sends instructions to the refrigeration case controller 191 and the refrigeration case controller 192, and is set to a value lower than the internal temperature setting value of each case where the compressor 11 stops at the low pressure control value. Change the set value to a sufficiently low value. Further, the upper limit of the opening degree of the main throttle means 62A, 62B is restricted, and only the control for reducing the opening degree by eliminating the degree of superheat is allowed.

即ち、冷凍機ユニットコントローラ194は、冷媒封入運転モードでは圧縮機11、11の運転が継続されるようにするので、冷媒不足或いは漏洩時の封入作業を円滑に行うことができるようになる。そして、表示器198で適正量となるまで封入する。   That is, since the refrigerator unit controller 194 continues the operation of the compressors 11 and 11 in the refrigerant charging operation mode, the charging operation at the time of refrigerant shortage or leakage can be performed smoothly. Then, it is sealed with a display 198 until an appropriate amount is obtained.

(E−4)冷媒パージ
逆に冷媒量の判定で過充填(過封入)と判定された場合、使用者は低圧サービス口197より冷媒をパージする。そして、表示器198で適正量となるまでパージする。
(E-4) Refrigerant purge Conversely, when it is determined that the refrigerant amount is overfilled (overfilled), the user purges the refrigerant from the low pressure service port 197. Then, the display 198 is purged until an appropriate amount is reached.

上記実施例では冷媒量の判定動作を冷凍機ユニットコントローラ198が実行し、図2に示した表示器198を冷凍機ユニットコントローラ194に設けたが、それに限らず、或いは、それにあわせてこれらの判定動作をマスターコントローラ183が行い、表示器198もマスターコントローラ183に設けても良い。   In the above embodiment, the refrigerator unit controller 198 executes the refrigerant amount determination operation, and the display unit 198 shown in FIG. 2 is provided in the refrigerator unit controller 194. However, the determination is not limited thereto, or these determinations are made accordingly. The operation may be performed by the master controller 183, and the display device 198 may be provided in the master controller 183.

(F)圧縮機の始動性改善(バイパス回路)
次に、圧縮機11の始動性改善制御について説明する。図2に示すように上述した如き冷凍装置Rのインタークーラ38の出口側の冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域、本実施例では、当該インタークーラ38の出口側に接続される上記第2又は第3の連通回路103、105と、冷蔵用冷媒回路1の低圧側、本実施例では、蒸発器63A、63Bの冷媒出口側である冷媒配管9とを連通するバイパス回路84が設けられている。このバイパス回路84には、電磁弁(弁装置)85が介設されている。そして、冷凍機ユニットコントローラ194の出力側には、圧縮機11、11及び電磁弁85が接続されている。冷凍機ユニットコントローラ194は、圧縮機11の運転周波数を検出(取得)可能とする。
(F) Compressor startability improvement (bypass circuit)
Next, the startability improvement control of the compressor 11 will be described. As shown in FIG. 2, the intermediate pressure region of the refrigeration refrigerant circuit 1 on the outlet side of the intercooler 38 of the refrigeration apparatus R as described above, in the present embodiment, the second or the second connected to the outlet side of the intercooler 38. A bypass circuit 84 is provided that communicates the third communication circuits 103 and 105 with the refrigerant pipe 9 that is the refrigerant outlet side of the evaporators 63A and 63B in this embodiment. . An electromagnetic valve (valve device) 85 is interposed in the bypass circuit 84. The compressors 11 and 11 and the electromagnetic valve 85 are connected to the output side of the refrigerator unit controller 194. The refrigerator unit controller 194 can detect (acquire) the operating frequency of the compressor 11.

以上の構成により、圧縮機11の始動性改善制御動作について説明する。上述したように圧縮機11が運転されている状態では、低段側吸込口22により第1の回転圧縮要素18の低圧部に吸い込まれた低圧の冷媒ガスは、当該第1の回転圧縮要素18により中間圧に昇圧されて密閉容器12内に吐出される。密閉容器12内の中間圧の冷媒ガスは、圧縮機11の低段側吐出口24から中間圧吐出配管36に吐出され、インタークーラ38が接続された中間圧吸入管40を介して高段側吸込口26に吸い込まれる。第1の回転圧縮要素18から吐出され、高段側吸込口26を介して第2の回転圧縮要素20に吸い込まれるまでの領域が中間圧領域とされる。   With the above configuration, the startability improvement control operation of the compressor 11 will be described. In the state where the compressor 11 is operating as described above, the low-pressure refrigerant gas sucked into the low-pressure portion of the first rotary compression element 18 by the low-stage suction port 22 is the first rotary compression element 18. Thus, the pressure is increased to an intermediate pressure and discharged into the sealed container 12. The intermediate-pressure refrigerant gas in the hermetic container 12 is discharged from the low-stage discharge port 24 of the compressor 11 to the intermediate-pressure discharge pipe 36 and is connected to the high-stage side via the intermediate-pressure suction pipe 40 to which the intercooler 38 is connected. It is sucked into the suction port 26. A region from the first rotary compression element 18 until it is sucked into the second rotary compression element 20 through the high-stage suction port 26 is defined as an intermediate pressure region.

高段側吸込口26により第2の回転圧縮要素20の中圧部に吸い込まれた中圧の冷媒ガスは、当該第2の回転圧縮要素20により2段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高段側吐出口28より高圧吐出配管42に吐出され、オイルセパレータ44、ガスクーラ46、排熱回収熱交換器70、中間熱交換器80、冷媒配管7及びショーケースユニット5A、5Bの主絞り手段62A、62Bまでの領域が高圧側とされる。   The medium-pressure refrigerant gas sucked into the intermediate pressure portion of the second rotary compression element 20 by the high stage side suction port 26 is compressed by the second stage by the second rotary compression element 20, and the Refrigerant gas is discharged from the high-stage discharge port 28 to the high-pressure discharge pipe 42, and the oil separator 44, gas cooler 46, exhaust heat recovery heat exchanger 70, intermediate heat exchanger 80, refrigerant pipe 7, and showcase units 5A, 5B. The region up to the main throttle means 62A, 62B is the high pressure side.

そして、主絞り手段62A、62Bにて減圧膨張されることにより、それより下流の蒸発器63A、63Bから第1の回転圧縮要素18に連通する低段側吸込口22までが冷蔵用冷媒回路1の低圧側とされる。   Then, by being decompressed and expanded by the main throttle means 62A and 62B, the refrigerant circuit 1 for refrigeration extends from the evaporators 63A and 63B downstream thereof to the lower stage suction port 22 communicating with the first rotary compression element 18. The low pressure side.

上記圧縮機11の運転が停止した後、圧縮機11を再始動する際には、冷凍機ユニットコントローラ194は、圧縮機11の起動から所定の運転周波数に上昇するまでの間、電磁弁85を開放してバイパス回路84の流路を開放する。当該所定の運転周波数とは、圧縮機11が実効的なトルク制御が可能となる運転周波数であり、本実施例では、一例として35Hzとする。   When the compressor 11 is restarted after the operation of the compressor 11 is stopped, the refrigerator unit controller 194 switches the electromagnetic valve 85 from the start of the compressor 11 to a predetermined operating frequency. The flow path of the bypass circuit 84 is opened by opening. The predetermined operating frequency is an operating frequency at which the compressor 11 can perform effective torque control, and is set to 35 Hz as an example in the present embodiment.

これにより、圧縮機11の停止状態から起動され、当該所定の運転周波数に上昇するまでの間、電磁弁85が開放されることにより、第1の回転圧縮要素18により中間圧に昇圧され、低段側吐出口24から中間圧吐出配管36に吐出され、インタークーラ38を経た後の中間圧領域の冷媒は、バイパス回路84を介して、冷蔵用冷媒回路1の低圧側領域に流入する。これにより、冷蔵用冷媒回路1の中間圧領域と低圧側領域との圧力が均圧される。   As a result, the electromagnetic valve 85 is opened until the compressor 11 is started from the stopped state and rises to the predetermined operating frequency, so that the first rotary compression element 18 boosts the pressure to an intermediate pressure. The refrigerant in the intermediate pressure region discharged from the stage side discharge port 24 to the intermediate pressure discharge pipe 36 and passing through the intercooler 38 flows into the low pressure side region of the refrigeration refrigerant circuit 1 through the bypass circuit 84. As a result, the pressure in the intermediate pressure region and the low pressure side region of the refrigeration refrigerant circuit 1 is equalized.

これにより、圧縮機11の起動から所定の運転周波数に上昇するまでの始動時は、所定のトルクが確保できないが、この間、中間圧領域と低圧側領域とを均圧とすることで、外気温度が高いため中間圧が高くなりやすい状況であっても、中間圧が高圧に接近する不都合を解消できる。   Thereby, at the time of starting from the start of the compressor 11 until it rises to a predetermined operating frequency, a predetermined torque cannot be ensured. During this time, by setting the intermediate pressure region and the low pressure side region to equal pressure, the outside temperature Therefore, even if the intermediate pressure tends to be high, the inconvenience of the intermediate pressure approaching the high pressure can be solved.

そのため、圧縮機11の始動時におけるトルク不足が生じている間に、中間圧領域の圧力と高圧領域の圧力とが接近してしまうことによる始動不良を未然に回避することができ、安定した、且つ、高効率な運転を実現することができる。尚、冷凍機ユニットコントローラ194は、検出される圧縮機11の運転周波数が所定の運転周波数に上昇した後は、電磁弁85を閉鎖し、バイパス回路84の流路を閉塞することで、上述したような通常の冷凍サイクルを行う。   Therefore, it is possible to avoid a start failure due to the pressure in the intermediate pressure region and the pressure in the high pressure region approaching while torque shortage at the start of the compressor 11 occurs, In addition, highly efficient operation can be realized. The refrigerator unit controller 194 closes the solenoid valve 85 and closes the flow path of the bypass circuit 84 after the detected operating frequency of the compressor 11 has risen to a predetermined operating frequency. Perform a normal refrigeration cycle.

(G)圧縮機の始動性改善(周波数制御)
前述した如く冷凍機ユニットコントローラ194は低圧圧力センサ32が検出する低圧側圧力LPと所定の低圧側圧力制御値LPSに基づき、圧縮機11、11の運転周波数及び運転する台数を制御している。即ち、冷凍機ユニットコントローラ194は、低圧側圧力LPが上昇した場合に圧縮機11の運転周波数を上昇させ、低下した場合に運転周波数も低下させる。また、何れか1台の圧縮機11で運転している状態で、当該圧縮機11の運転周波数が最大値となっても低圧側圧力LPが制御値LPSより下がらない場合、もう一台の圧縮機11も始動して2台の圧縮機11を運転する状態に移行する。
(G) Compressor startability improvement (frequency control)
As described above, the refrigerator unit controller 194 controls the operation frequency and the number of the compressors 11 and 11 to be operated based on the low pressure LP detected by the low pressure sensor 32 and the predetermined low pressure control value LPS. That is, the refrigerator unit controller 194 increases the operating frequency of the compressor 11 when the low-pressure side pressure LP increases, and decreases the operating frequency when it decreases. Further, when the low-pressure side pressure LP does not fall below the control value LPS even when the operation frequency of the compressor 11 reaches the maximum value while operating with any one compressor 11, another compression is performed. The machine 11 is also started and shifts to a state in which the two compressors 11 are operated.

その場合、冷凍機ユニットコントローラ194は、現在最大周波数で運転している一方の圧縮機11の運転周波数を当該最大周波数よりも低い所定の規定周波数Hzsまで低下させる。この低下させる過程で、或いは、低下させた後、冷凍機ユニットコントローラ194は現在停止している他方の圧縮機11を始動し、上記規定周波数Hzsまで運転周波数を上昇させる。その後、所定期間この規定周波数Hzsにて2台の圧縮機11、11を運転した後、冷凍機ユニットコントローラ194は低圧側圧力LPに基づいて各圧縮機11、11の運転周波数を決定する制御に移行する。   In that case, the refrigerator unit controller 194 reduces the operating frequency of the one compressor 11 currently operating at the maximum frequency to a predetermined specified frequency Hzs lower than the maximum frequency. In the process of lowering or after lowering, the refrigerator unit controller 194 starts the other compressor 11 that is currently stopped, and raises the operating frequency to the specified frequency Hzs. After that, after operating the two compressors 11 and 11 at the specified frequency Hzs for a predetermined period, the refrigerator unit controller 194 performs control for determining the operating frequency of the compressors 11 and 11 based on the low pressure LP. Transition.

このように、一方の圧縮機11が運転している状態から他方の圧縮機11を起動して2台の圧縮機11、11を運転する状態に移行する際、冷凍機ユニットコントローラ194は現在運転している一方の圧縮機11の運転周波数を一旦低下させるので、冷蔵用冷媒回路1の高低圧差が低減される。これにより、停止状態から始動する他方の圧縮機11の始動負荷が軽減され、省エネルギーに寄与できると共に、騒音も低減できるようになる。   As described above, when the one compressor 11 is in operation and the other compressor 11 is started to move to the state in which the two compressors 11 and 11 are operated, the refrigerator unit controller 194 is currently operated. Since the operating frequency of the compressor 11 on the one hand is once lowered, the high / low pressure difference of the refrigeration refrigerant circuit 1 is reduced. As a result, the starting load of the other compressor 11 that starts from the stopped state is reduced, which can contribute to energy saving and reduce noise.

尚、冷凍機ユニットコントローラ194は2台の圧縮機11、11を運転するときの運転周波数の制御量(ステップ)を、1台の圧縮機11を運転するときの制御量(ステップ)よりも小さくする。例えば、1台の圧縮機11を運転するときにfHzステップで運転周波数を変化させる場合、2台の圧縮機11、11を運転する場合にはf/2Hzステップで運転周波数を変化させる。これにより、2台運転時の大幅な能力変化を防止して騒音を低減する。   The refrigerator unit controller 194 has a control amount (step) of the operating frequency when operating the two compressors 11 and 11 smaller than a control amount (step) when operating the one compressor 11. To do. For example, when the operation frequency is changed in fHz steps when operating one compressor 11, the operation frequency is changed in f / 2 Hz steps when operating two compressors 11 and 11. As a result, a large capacity change during operation of two units is prevented and noise is reduced.

R 冷凍装置
1 冷蔵用冷媒回路
3 冷凍機ユニット
5A 冷凍ケース(冷凍設備)
5B 冷蔵ケース(冷蔵設備)
7、9 冷媒配管
11 圧縮機(圧縮手段)
32 低圧圧力センサ(吸込圧力検出手段)
34 ユニット入口温度センサ(入口温度検出手段)
46 ガスクーラ
47 ガスクーラ用送風機(送風機)
48 高圧圧力センサ(高圧圧力検出手段)
49 中間圧圧力センサ(中間圧圧力検出手段)
50 吐出温度センサ(吐出温度検出手段)
52 ガスクーラ出口温度センサ(ガスクーラ出口温度検出手段)
54 ユニット出口温度センサ(ユニット出口温度検出手段)
56 外気温度センサ(外気温度検出手段)
58 ユニット出口側圧力センサ(ユニット出口側圧力検出手段)
62A、62B 主絞り手段
63A、63B 蒸発器
70 排熱回収用配管
80 中間熱交換器
80A 第1の流路
80B 第2の流路
83 補助絞り手段
90 カスケード熱交換器
100 冷媒回収タンク
102 電動膨張弁(回収用開閉手段)
106 電磁弁(放出用開閉手段)
153 空調系統
154 空調用冷媒回路
156 冷蔵系統
159 温水利用空気調和機
161 圧縮機(圧縮手段)
162 放熱器
163 膨張弁(絞り手段)
164 蒸発器
171 貯湯タンク
178 利用側熱交換器
183 マスターコントローラ
194 冷凍機ユニットコントローラ
196 高圧サービス口
197 低圧サービス口
198 表示器(表示手段)
R Refrigeration equipment 1 Refrigeration refrigerant circuit 3 Refrigerator unit 5A Refrigeration case (refrigeration equipment)
5B refrigerated case (refrigerated equipment)
7, 9 Refrigerant piping 11 Compressor (compression means)
32 Low pressure sensor (suction pressure detection means)
34 Unit inlet temperature sensor (inlet temperature detection means)
46 Gas cooler 47 Blower for gas cooler (blower)
48 High pressure sensor (High pressure detector)
49 Intermediate pressure sensor (Intermediate pressure detection means)
50 Discharge temperature sensor (Discharge temperature detection means)
52 Gas cooler outlet temperature sensor (gas cooler outlet temperature detection means)
54 Unit outlet temperature sensor (unit outlet temperature detection means)
56 Outside temperature sensor (outside temperature detection means)
58 Unit outlet pressure sensor (Unit outlet pressure detector)
62A, 62B Main throttle means 63A, 63B Evaporator 70 Waste heat recovery piping 80 Intermediate heat exchanger 80A First flow path 80B Second flow path 83 Auxiliary throttle means 90 Cascade heat exchanger 100 Refrigerant recovery tank 102 Electric expansion Valve (recovery opening / closing means)
106 Solenoid valve (release opening / closing means)
153 Air conditioning system 154 Refrigerant circuit for air conditioning 156 Refrigeration system 159 Air conditioner using hot water 161 Compressor (compression means)
162 Radiator 163 Expansion valve (throttle means)
164 Evaporator 171 Hot water storage tank 178 User side heat exchanger 183 Master controller 194 Refrigerator unit controller 196 High pressure service port 197 Low pressure service port 198 Display (display means)

Claims (8)

圧縮手段と、ガスクーラと、補助絞り手段と、中間熱交換器と、主絞り手段と、蒸発器とから冷媒回路が構成され、前記ガスクーラから出た冷媒を二つの流れに分流して、第1の冷媒流を前記補助絞り手段を経て前記中間熱交換器の第1の流路に流し、第2の冷媒流を前記中間熱交換器の第2の流路に流した後、前記主絞り手段を経て前記蒸発器に流すことにより、前記中間熱交換器にて前記第1の冷媒流と第2の冷媒流とを熱交換させ、前記蒸発器から出た冷媒を前記圧縮手段の低圧部に吸い込ませ、前記中間熱交換器から出た前記第1の冷媒流を前記圧縮手段の中間圧部に吸い込ませると共に、高圧側が超臨界圧力となる冷凍装置において、
回収用開閉手段を介して前記冷媒回路の高圧側に接続され、放出用開閉手段を介して前記冷媒回路の中間圧領域に接続された冷媒回収タンクと、
制御手段とを備え、
該制御手段は、前記冷媒回路の高圧側圧力に基づき、当該高圧側圧力が上昇したことに基づいて前記回収用開閉手段を開放することにより冷媒を前記冷媒回収タンクに回収し、前記高圧側圧力が低下したことに基づき、前記放出用開閉手段を開放して前記冷媒回収タンクから冷媒を放出すると共に、
前記中間熱交換器を経た前記第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差と前記回収用開閉手段の状態に応じて前記冷媒回路内の冷媒量を判定することを特徴とする冷凍装置。
The compression means, the gas cooler, the auxiliary throttle means, the intermediate heat exchanger, the main throttle means, and the evaporator constitute a refrigerant circuit, and the refrigerant discharged from the gas cooler is divided into two flows, and the first The refrigerant flow is passed through the auxiliary throttle means to the first flow path of the intermediate heat exchanger, the second refrigerant flow is flowed to the second flow path of the intermediate heat exchanger, and then the main throttle means The first refrigerant flow and the second refrigerant flow are exchanged in the intermediate heat exchanger, and the refrigerant discharged from the evaporator is transferred to the low pressure portion of the compression means. In the refrigerating apparatus in which the first refrigerant flow discharged from the intermediate heat exchanger is sucked into the intermediate pressure portion of the compression means, and the high pressure side is supercritical pressure.
A refrigerant recovery tank connected to the high pressure side of the refrigerant circuit via a recovery opening and closing means, and connected to an intermediate pressure region of the refrigerant circuit via a discharge opening and closing means;
Control means,
The control means recovers the refrigerant in the refrigerant recovery tank by opening the recovery opening / closing means based on the increase in the high pressure side pressure based on the high pressure side pressure of the refrigerant circuit, and the high pressure side pressure. Based on the decrease, the release opening and closing means is opened to release the refrigerant from the refrigerant recovery tank,
A refrigeration apparatus that determines a refrigerant amount in the refrigerant circuit according to a temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow that have passed through the intermediate heat exchanger, and a state of the recovery switching means. .
前記第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きく、且つ、前記回収用開閉手段が閉じている状態が発生する頻度が高い場合、前記冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定すると共に、前記第2の冷媒流と第1の冷媒流の温度差が大きくなる状態が発生する頻度が低く、且つ、前記ガスクーラを空冷する送風機の回転数が高く、前記回収用開閉手段が開いている状態が発生する頻度が高い場合、前記冷媒回路内の冷媒量が過剰であるものと判定することを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。 When the temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is large and the collection opening / closing means is frequently closed, the refrigerant amount in the refrigerant circuit is insufficient. The frequency of occurrence of a temperature difference between the second refrigerant flow and the first refrigerant flow is low, and the rotational speed of the blower for air-cooling the gas cooler is high, and the recovery opening / closing 2. The refrigeration apparatus according to claim 1 , wherein when the frequency of occurrence of the state in which the means is open is high, it is determined that the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is excessive . 前記制御手段は、前記ガスクーラを経て分流される前の冷媒と前記中間熱交換器を経た前記第2の冷媒流の温度差に応じて前記冷媒回路内の冷媒量を判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷凍装置。 The control means determines an amount of refrigerant in the refrigerant circuit according to a temperature difference between the refrigerant before being diverted through the gas cooler and the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger. The refrigeration apparatus according to claim 1 or 2. 前記制御手段は、前記ガスクーラを経て分流される前の冷媒と前記中間熱交換器を経た前記第2の冷媒流の温度差が小さい場合、前記冷媒回路内の冷媒量が不足しているものと判定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍装置。 When the temperature difference between the refrigerant before being diverted through the gas cooler and the second refrigerant flow through the intermediate heat exchanger is small, the control means has an insufficient amount of refrigerant in the refrigerant circuit. The refrigeration apparatus according to claim 3 , wherein the determination is performed . 前記制御手段は、前記冷媒量の判定結果を表示する手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの何れかに記載の冷凍装置。 The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means includes means for displaying a determination result of the refrigerant amount . 前記制御手段は、判定した前記冷媒量が不足している場合、又は、過剰である場合、所定の警報を発することを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちの何れかに記載の冷凍装置。 The refrigeration according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit issues a predetermined alarm when the determined amount of the refrigerant is insufficient or excessive. apparatus. 前記冷媒回路は高圧サービス口及び低圧サービス口を備え、
前記制御手段は、前記圧縮手段の運転が継続される冷媒封入運転モードを有することを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちの何れかに記載の冷凍装置。
The refrigerant circuit includes a high pressure service port and a low pressure service port,
The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the control means has a refrigerant sealing operation mode in which the operation of the compression means is continued .
前記冷媒回路の冷媒として二酸化炭素を使用したことを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちの何れかに記載の冷凍装置。
The refrigeration apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein carbon dioxide is used as a refrigerant in the refrigerant circuit .
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