WO2019058542A1 - 冷凍装置 - Google Patents

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WO2019058542A1
WO2019058542A1 PCT/JP2017/034464 JP2017034464W WO2019058542A1 WO 2019058542 A1 WO2019058542 A1 WO 2019058542A1 JP 2017034464 W JP2017034464 W JP 2017034464W WO 2019058542 A1 WO2019058542 A1 WO 2019058542A1
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WO
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frequency
value
correction coefficient
compressor
high pressure
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Application number
PCT/JP2017/034464
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English (en)
French (fr)
Inventor
耕平 上田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration system including a refrigerant circuit including a compressor and cooling an item placed in a cooling space such as a warehouse.
  • the conventional refrigeration system defines the upper limit value of the operating frequency of the compressor for each range of the target evaporation temperature set in stages in order to suppress the abnormal increase of the operating current value of the drive motor of the compressor. (See, for example, Patent Document 1).
  • the refrigeration apparatus of Patent Document 1 is set so that the upper limit value of the operating frequency becomes smaller stepwise as the target evaporation temperature becomes higher.
  • the upper limit value of the operating frequency of the compressor is set in accordance with the upper limit temperature of the range of the usable temperature (ambient temperature). Therefore, as the usable temperature (ambient temperature) approaches the lower limit temperature, the room for increasing the operating frequency of the compressor increases. That is, as in the refrigeration system of Patent Document 1, when a uniform operating frequency is determined for each range of the target evaporation temperature, restrictions on the set value are required even when the compressor can be operated at an operating frequency higher than the set value. It will be received. Therefore, there is a problem that the operating range of the compressor is narrowed and the refrigeration capacity is reduced.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a refrigeration system that suppresses a decrease in refrigeration capacity while suppressing a decrease in insulation of a drive motor.
  • the refrigeration apparatus includes a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant discharged from the compressor, a decompression device that decompresses the refrigerant that has passed through the condenser, and evaporation of the refrigerant that has been decompressed in the decompression device.
  • a discharge pressure sensor provided on the discharge side of the compressor for detecting a discharge pressure which is a pressure of the refrigerant discharged from the compressor, and a control for controlling the refrigerant circuit
  • the control device is a linear function with the evaporation temperature of the refrigerant circuit as a variable, and a high pressure for determining an upper limit high pressure serving as a determination reference of whether the operating current value of the compressor is excessive or not.
  • High-pressure calculation formula and frequency calculation a storage unit for storing a calculation formula and a frequency calculation formula for obtaining an upper limit frequency which is an upper limit value of the operating frequency of the compressor, which is a quadratic function having the evaporation temperature as a variable Using the formula
  • the high pressure determination unit determines whether the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor is higher than the upper limit high pressure obtained by the calculation unit, and the discharge pressure in the high pressure determination unit. Is determined to be greater than the upper limit high pressure, the operation control unit is configured to reduce the operating frequency of the compressor to the upper limit frequency determined in the calculation unit.
  • the operating current value of the compressor is desired by reducing the operating frequency of the compressor to the upper limit frequency obtained from the frequency calculation formula. Therefore, it is possible to suppress the reduction of the operating range of the compressor and the reduction of the refrigeration capacity while suppressing the insulation reduction of the drive motor.
  • FIG. 2 is a refrigerant circuit diagram of the refrigeration apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. It is a ph diagram which shows the state of the refrigerant
  • FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. It is a block diagram which shows an example of a functional structure of the control apparatus in the freezing apparatus of FIG. It is the flowchart which illustrated operation
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the refrigeration system 100 sends cold air to a cooling space such as a warehouse and cools items placed in the cooling space by performing a vapor compression refrigeration cycle operation.
  • the refrigeration system 100 includes a heat source side unit 10 and a load side unit 20.
  • the heat source side unit 10 and the load side unit 20 are independent units, and are connected via connection pipes 2 a and 2 b constituting the refrigerant pipe 2.
  • the refrigeration system 100 includes a compressor 11, a condenser 12, a receiver 13, a subcooling heat exchanger 14, a pressure reducing device 21, and an evaporator 22, which are connected by a refrigerant pipe 2 and a refrigerant circuit 30 in which the refrigerant circulates. Is formed.
  • the compressor 11, the condenser 12, the receiver 13, and the subcooling heat exchanger 14 are accommodated in the heat source side unit 10.
  • the decompression device 21 and the evaporator 22 are accommodated in the load side unit 20.
  • the compressor 11 is a scroll compressor or the like, and compresses and discharges the refrigerant.
  • the compressor 11 is a positive displacement compressor driven by a drive motor (not shown) controlled by an inverter, and has a variable operating capacity.
  • the compressor 11 is provided with an injection port at an intermediate pressure portion of the compression chamber.
  • an inverter substrate for changing the operating frequency F of the compressor 11 is mounted on the heat source side unit 10.
  • a rectifier diode, a switching element and the like are provided on the inverter substrate.
  • the condenser 12 is composed of a fin-and-tube type heat exchanger or the like having a heat transfer pipe and a plurality of fins, and is connected to the discharge side of the compressor 11 via the refrigerant pipe 2.
  • the condenser 12 condenses the refrigerant discharged from the compressor 11. That is, the condenser 12 dissipates the heat of the refrigerant discharged from the compressor 11 to the outside air to cool the refrigerant.
  • the heat source side unit 10 is provided with a fan 12 a for sending a wind to the condenser 12.
  • the receiver 13 has a function of temporarily storing the surplus liquid refrigerant among the refrigerant flowing out of the condenser 12 and separating the liquid refrigerant and the gas refrigerant.
  • the subcooling heat exchanger 14 is formed of a double pipe heat exchanger, a plate heat exchanger, or the like, and is connected to the condenser 12 via the refrigerant pipe 2 and the receiver 13.
  • the subcooling heat exchanger 14 is an inter-refrigerant heat exchanger that subcools the refrigerant flowing out of the condenser 12.
  • the subcooling heat exchanger 14 exchanges heat between the refrigerants flowing out of the condenser 12. That is, the subcooling heat exchanger 14 exchanges heat between the refrigerant flowing out of the condenser 12 and the refrigerant passing through the flow rate regulator 16 described later.
  • the pressure reducing device 21 includes an electronic expansion valve, a thermal expansion valve, and the like, and is arranged to reduce the pressure of the refrigerant having passed through the condenser 12. More specifically, the decompression device 21 decompresses and expands the refrigerant subcooled in the subcooling heat exchanger 14, and adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 30.
  • the evaporator 22 is a heat exchanger that evaporates the refrigerant by absorbing heat from the air in the load-side unit 20 to the refrigerant decompressed and expanded in the decompression device 21.
  • the evaporator 22 is composed of a fin-and-tube type heat exchanger having a heat transfer pipe and a plurality of fins, and the evaporator 22 absorbs heat from the refrigerant expanded and decompressed in the decompression device 21 to evaporate the refrigerant.
  • the refrigerant circuit 30 has an injection circuit 31 that branches from between the subcooling heat exchanger 14 and the pressure reducing device 21 and flows the refrigerant heat-exchanged in the subcooling heat exchanger 14 into the compressor 11.
  • the injection circuit 31 has an injection pipe 3 connecting the refrigerant pipe 2 between the subcooling heat exchanger 14 and the pressure reducing device 21 and the injection port of the compressor 11.
  • the injection circuit 31 has a flow rate adjuster 16 that adjusts the flow rate of the refrigerant flowing to the injection pipe 3.
  • the flow rate regulator 16 is accommodated in the heat source side unit 10.
  • the flow rate regulator 16 is composed of an electronic expansion valve or the like, and is controlled by the control device 50 described later, and regulates the flow rate of the refrigerant branched to the injection circuit 31.
  • the refrigeration apparatus 100 includes a discharge pressure sensor 41, a suction pressure sensor 42, an outside air temperature sensor 43, an inlet temperature sensor 44, an outlet temperature sensor 45, a discharge temperature sensor 46, a suction temperature sensor 47, and a shell.
  • the lower temperature sensor 48 and the current sensor 49 are provided.
  • the discharge pressure sensor 41 is provided on the discharge side of the compressor 11 and detects a discharge pressure Ph which is the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the discharge pressure Ph corresponds to the high pressure of the refrigerant circuit 30.
  • the suction pressure sensor 42 is provided on the suction side of the compressor 11 and detects a suction pressure Pl, which is the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 11.
  • the suction pressure P1 corresponds to the low pressure of the refrigerant circuit 30.
  • the outside air temperature sensor 43 detects an outside air temperature To, which is the temperature of the outside air blown into the condenser 12.
  • the inlet temperature sensor 44 detects an inlet temperature Tin which is the temperature of the refrigerant flowing into the subcooling heat exchanger 14.
  • the outlet temperature sensor 45 detects an outlet temperature Tout, which is the temperature of the liquid refrigerant flowing out of the subcooling heat exchanger 14.
  • the discharge temperature sensor 46 detects a discharge temperature Td which is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the suction temperature sensor 47 detects a suction temperature Ts, which is the temperature of the refrigerant drawn into the compressor 11.
  • the below-shell temperature sensor 48 is provided at the lower part of the shell of the compressor 11 and detects the below-shell temperature Tsh which is the temperature of the lower part of the shell of the compressor 11.
  • the current sensor 49 detects an operating current value I of the compressor 11.
  • the operating current value I is the value of the current supplied from the control device 50 to the drive motor of the compressor 11 via the inverter board.
  • the refrigeration apparatus 100 includes a control device 50 that controls the refrigerant circuit 30.
  • the control device 50 is accommodated in the heat source side unit 10.
  • the control device 50 controls the operation of an actuator such as the compressor 11 based on the information detected by the various sensors described above. That is, the operation of the refrigeration system 100 is controlled by the control device 50.
  • the control device 50 controls the operation of the compressor 11, the fan 12a, and the flow rate regulator 16 based on the information from various sensors during normal operation.
  • the control device 50 supplies a current to the drive motor of the compressor 11 via the inverter substrate to adjust the operating frequency F of the compressor 11.
  • the control device 50 controls the operating frequency F of the compressor 11 such that the evaporation temperature Te in the refrigerant circuit 30 becomes a target value set to, for example, 0 ° C. That is, the controller 50 increases the operating frequency F of the compressor 11 when the evaporation temperature Te is higher than the target value, and lowers the operating frequency F of the compressor 11 when the evaporation temperature Te is lower than the target value.
  • the control device 50 controls the number of rotations of the fan 12a such that the condensation temperature Tc in the condenser 12 matches a target value set at 45 ° C., for example. That is, the control device 50 increases the rotational speed of the fan 12a when the condensation temperature Tc is higher than the target value, and reduces the rotational speed of the fan 12a when the condensation temperature Tc is lower than the target value. Furthermore, the control device 50 adjusts the opening degree of the flow rate regulator 16 based on the discharge temperature Td that is the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 11. That is, when the discharge temperature is high, the control device 50 increases the opening degree of the flow rate regulator 16, and controls the flow rate regulator 16 to close when the discharge temperature is low.
  • the refrigeration apparatus 100 may have a load-side control device that controls the operation of the pressure reducing device 21 in cooperation with the control device 50 in the load-side unit 20.
  • FIG. 2 is a ph diagram showing the state of the refrigerant in the refrigeration system of FIG.
  • the flow of the refrigerant in the refrigeration system 100 will be described with reference to FIG.
  • the refrigerant compressed by the compressor 11 turns into a gas refrigerant of high temperature and high pressure (point A ⁇ point A 1 ⁇ point n ⁇ point B in FIG. 2) and flows into the condenser 12.
  • the gas refrigerant flowing into the condenser 12 is condensed to be liquid refrigerant (point B ⁇ point k in FIG. 2), and is temporarily stored in the receiver 13.
  • the excess liquid refrigerant in the refrigerant circuit 30 generated according to the operation load of the load side unit 20, the outside air temperature To, or the condensation temperature Tc is accumulated in the receiver 13. Thereafter, the liquid refrigerant in the receiver 13 is subjected to heat exchange in the subcooling heat exchanger 14 to be subcooled (point k ⁇ point C in FIG. 2).
  • the refrigerant subcooled in the subcooling heat exchanger 14 is decompressed in the decompression device 21 to be a low pressure gas-liquid two-phase refrigerant, and is sent to the evaporator 22 (point C ⁇ point D in FIG. 2).
  • the refrigerant sent to the evaporator 22 exchanges heat with air to be a gas refrigerant, and flows into the compressor 11 (point D ⁇ point A in FIG. 2).
  • part of the refrigerant traveling from the subcooling heat exchanger 14 to the pressure reducing device 21 branches to the subcooling heat exchanger 14 side. That is, part of the refrigerant that has passed through the subcooling heat exchanger 14 in the refrigerant circuit 30 branches to the injection circuit 31.
  • the liquid refrigerant branched to the injection circuit 31 is decompressed in the flow rate regulator 16 to become an intermediate pressure two-phase refrigerant (point C ⁇ point m in FIG. 2), and is heat-exchanged in the subcooling heat exchanger 14 It becomes a medium pressure refrigerant (point m ⁇ point n in FIG. 2).
  • the refrigerant having an intermediate pressure flows into the injection port of the compressor 11 through the injection pipe 3 and functions to lower the refrigerant temperature on the discharge side of the compressor 11, which is a high pressure.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a control device in the refrigeration system of FIG.
  • the control device 50 performs control such that the operating current value I of the compressor 11 approaches the operating current target value Imax, which is the ideal operating current value I of the drive motor of the compressor 11.
  • the operating current target value Imax is a value that balances the viewpoint of suppressing the reduction range of the operating current value I of the compressor 11 and the viewpoint of suppressing the insulation decrease of the drive motor.
  • the operating current target value Imax is uniquely determined according to the characteristics of the compressor 11.
  • the control device 50 includes a data acquisition unit 51, a conversion unit 52, a storage unit 53, a calculation unit 54, a high voltage determination unit 55, an update processing unit 56, and an operation control unit 57. ,have.
  • the data acquisition unit 51 acquires the discharge pressure Ph, the suction pressure Pl, the outside air temperature To, the inlet temperature Tin, the outlet temperature Tout, the discharge temperature Td, the suction temperature Ts, the shell lower temperature Tsh, and the operating current value I from various sensors. It is Further, the data acquisition unit 51 monitors the state of control by the operation control unit 57 and acquires the operating frequency F of the compressor 11 over time.
  • the data acquisition unit 51 causes the storage unit 53 to store various data acquired from various sensors and the like. Further, the data acquisition unit 51 outputs the suction pressure P1 acquired from the suction pressure sensor 42 to the conversion unit 52.
  • the conversion unit 52 converts the suction pressure Pl detected by the suction pressure sensor 42 into the evaporation temperature Te. That is, the conversion unit 52 converts the suction pressure Pl obtained by the data acquisition unit 51 from the suction pressure sensor 42 into saturation to obtain the evaporation temperature Te. In addition, the conversion unit 52 converts the discharge pressure Ph detected by the discharge pressure sensor 41 into saturation to obtain the condensation temperature Tc. Then, the evaporation temperature Te and the condensation temperature Tc obtained by the conversion unit 52 are stored in the storage unit 53.
  • the storage unit 53 stores the discharge pressure Ph, the suction pressure Pl, the outside air temperature To, the inlet temperature Tin, the outlet temperature Tout, the discharge temperature Td, the suction temperature Ts, the shell lower temperature Tsh, and the operating current value I.
  • the storage unit 53 stores the evaporation temperature Te, the condensation temperature Tc, and the operating frequency F of the compressor 11.
  • measured values of various sensors stored in the storage unit 53 are operation data indicating the operating state of the refrigeration system 100.
  • the storage unit 53 is a linear function having the evaporation temperature Te as a variable, and is a high-pressure calculation formula for obtaining an upper limit high pressure HP as a determination reference of whether or not the operating current value I of the compressor 11 is excessive. (1) is stored.
  • the upper limit high pressure HP is an upper limit value of the discharge pressure Ph permitted under the current operating condition. There is a correlation between the discharge pressure Ph and the operating current value I of the compressor 11. Therefore, the upper limit high pressure HP can be used as a criterion for determining the magnitude of the operating current value I of the compressor 11.
  • the storage unit 53 stores a frequency calculation formula (2) for obtaining an upper limit frequency Fmax which is a quadratic function having the evaporation temperature Te as a variable, and which is an upper limit value of the operating frequency F of the compressor 11 There is.
  • the upper limit frequency Fmax is an upper limit value of the operating frequency F permitted under the current operating condition.
  • the high pressure calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) are respectively configured as follows. In the frequency calculation formula (2), " ⁇ " represents a power.
  • the high pressure setting coefficient A of the high pressure calculation formula (1) and the secondary coefficient B and the primary coefficient C of the frequency calculation formula (2) are constants determined by a test on a real machine.
  • the high voltage adjustment value P and the frequency adjustment value Q are set to the initial values determined in the test by the actual device.
  • the high pressure adjustment value P is a value for adjusting the primary term of the high pressure calculation formula (1), and is 0 when the adjustment is unnecessary.
  • the frequency adjustment value Q is a value for adjusting the second-order term and the first-order term of the frequency calculation formula (2), and is 0 when the adjustment is unnecessary.
  • the high pressure adjustment value P is updated by the update processing unit 56 over time according to the first update equation (3).
  • the frequency adjustment value Q is updated over time by the update processing unit 56 in accordance with the second update equation (4).
  • the high voltage correction coefficient ⁇ is determined by the following high voltage coefficient calculation formula (5)
  • the frequency correction coefficient ⁇ is determined by the following frequency coefficient calculation formula (6). That is, the storage unit 53 stores the high voltage coefficient calculation formula (5) and the frequency coefficient calculation formula (6).
  • the high pressure coefficient calculation formula (5) and the frequency coefficient calculation formula (6) are linear functions with the discharge pressure Ph as a variable.
  • the first pressure coefficient p 1 , the second pressure coefficient p 2 , the first frequency coefficient q 1 , and the second frequency coefficient q 2 are the discharge temperature Td, the shell bottom temperature Tsh, the outlet temperature Tout, and the suction temperature Ts. At least one function.
  • First pressure coefficient p 1 and the first frequency coefficient q 1 is a constant determined by the test of the actual machine.
  • Second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2 may be varied by the discharge temperature Td of the compressor 11.
  • a linear function of the discharge temperature Td as a variable may store calculation formulas for calculating the second pressure coefficient p 2 or the second frequency coefficient q 2 in the storage unit 53.
  • the update processing unit 56 using a calculation formula in the storage unit 53 may calculate the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2.
  • a coefficient table that associates the discharge temperature Td and the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2 may be stored in the storage unit 53.
  • the update processing unit 56, the sensed discharge temperature Td at the discharge temperature sensor 46 in light of the coefficient table may be obtained with the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2.
  • the high pressure coefficient calculation formula (5) is configured such that the high pressure correction coefficient ⁇ becomes a negative value ( ⁇ ⁇ 0) when the operation current value I of the compressor 11 is larger than the operation current target value Imax.
  • the frequency coefficient calculation formula (6) is configured such that the frequency correction coefficient ⁇ becomes a negative value ( ⁇ ⁇ 0) when the operation current value I of the compressor 11 is larger than the operation current target value Imax.
  • at least a second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2 if a state in which the operating current value I of the compressor 11 is larger than the operating current target value Imax, is set to a negative value .
  • the high-pressure correction coefficient ⁇ becomes a positive value or 0 ( ⁇ ) 0) Is configured.
  • the frequency coefficient calculation formula (6) is configured such that the frequency correction coefficient ⁇ becomes a positive value or 0 ( ⁇ ⁇ 0) when the operation current value I of the compressor 11 is equal to or less than the operation current target value Imax. It is done.
  • the calculation unit 54 calculates the upper limit high pressure HP using the high pressure calculation formula (1) during normal operation. Since the high pressure calculation formula (1) is a linear function having the evaporation temperature Te as a variable, the calculation unit 54 can obtain the upper limit high pressure HP according to the evaporation temperature Te which changes with time. The calculating unit 54 may use an instantaneous value or an average value as the evaporation temperature Te applied to the high pressure calculation formula (1) when calculating the upper limit high pressure HP.
  • the calculation unit 54 calculates the upper limit frequency Fmax which is the upper limit value of the operating frequency of the compressor 11 using the frequency calculation formula (2). Since the frequency calculation formula (2) is a quadratic function having the evaporation temperature Te as a variable, the calculation unit 54 can obtain the upper limit frequency Fmax according to the evaporation temperature Te which changes with time. The calculating unit 54 may use an instantaneous value or an average value as the evaporation temperature Te applied to the high pressure calculation formula (1) when calculating the upper limit high pressure HP. Then, the calculation unit 54 transmits the calculated upper limit high pressure HP and the upper limit frequency Fmax to the high pressure determination unit 55.
  • the high pressure determination unit 55 determines whether it is necessary to reduce the rotational speed of the compressor 11, that is, whether the operating frequency F of the compressor 11 should be reduced, based on the upper limit high pressure HP calculated by the calculation unit 54. is there.
  • the high pressure determination unit 55 determines whether the operating frequency F of the compressor 11 needs to be reduced by determining whether the discharge pressure Ph is larger than the upper limit high pressure HP. This is because if the discharge pressure Ph is larger than the upper limit high pressure HP, it can be determined that the operating current value I of the compressor 11 is excessive.
  • the high pressure determination unit 55 needs to lower the operating frequency F of the compressor 11 when the discharge pressure Ph is larger than the upper limit high pressure HP, so the upper limit frequency Fmax calculated by the calculation unit 54 is sent to the operation control unit 57. It is designed to output.
  • the update processing unit 56 is configured to update the high voltage correction coefficient ⁇ for updating the high voltage adjustment value P, which is a constant term of the high voltage calculation formula (1), and the frequency correction coefficient for updating the frequency adjustment value Q, which is a constant term for the frequency correction equation. It asks for, and.
  • the update processing unit 56 obtains the high voltage correction coefficient ⁇ using the high voltage coefficient calculation formula (5), and obtains the frequency correction coefficient ⁇ using the frequency coefficient calculation formula (6).
  • the update processing unit 56 updates the high pressure calculation formula (1) by adding the obtained high pressure correction coefficient ⁇ to the high pressure adjustment value P in the high pressure calculation formula (1) in the storage unit 53. . Further, the update processing unit 56 updates the frequency calculation formula (2) by adding the obtained frequency correction coefficient ⁇ to the frequency adjustment value Q in the frequency calculation formula (2) in the storage unit 53. . That is, the update processing unit 56 substantially rewrites the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) as the following formula (7) and formula (8), respectively.
  • the high pressure correction coefficient ⁇ is a positive value, so the upper limit high pressure HP tends to be larger than before the high pressure adjustment value P is updated. It is in. Therefore, since the possibility that discharge pressure Ph will become below upper limit high pressure HP becomes high, the opportunity to lower the operating frequency F of compressor 11 decreases. Further, when the operating current value I of the compressor 11 is smaller than the operating current target value Imax, the frequency correction coefficient ⁇ is a positive value, so the upper limit frequency Fmax is larger than that before the frequency adjustment value Q is updated.
  • the upper limit high pressure HP is smaller than that before the high pressure adjustment value P is updated because the high pressure correction coefficient ⁇ is a negative value.
  • the frequency correction coefficient ⁇ is a negative value, so the upper limit frequency Fmax is smaller than that before the frequency adjustment value Q is updated. There is a tendency.
  • the operating current value I of the compressor 11 is the operating current It corresponds to the process of decreasing to approach the target value Imax.
  • the operation control unit 57 controls the operation of the compressor 11, the fan 12a, and the flow rate regulator 16 based on the operation data in the storage unit 53.
  • the operation control unit 57 reduces the operating frequency F of the compressor 11 to the upper limit frequency Fmax determined by the calculation unit 54 when the high pressure determination unit 55 determines that the discharge pressure Ph is larger than the upper limit high pressure HP. It is.
  • control device 50 is realized by hardware such as a circuit device that realizes each of the functions described above, or an arithmetic device such as a microcomputer, and software that realizes the functions described above in cooperation with such an arithmetic device. It can be configured.
  • the storage unit 53 may be configured by a random access memory (RAM) and a read only memory (ROM), a programmable ROM (PROM) such as a flash memory, or a hard disk drive (HDD).
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • PROM programmable ROM
  • HDD hard disk drive
  • FIG. 4 is a flow chart illustrating the operation of the refrigeration system of FIG. An operation example of the control device 50 in the refrigeration apparatus 100 will be described with reference to FIG. 4.
  • the operation control unit 57 performs automatic control during normal operation based on data acquired by the data acquisition unit 51 from various sensors.
  • the conversion unit 52 converts the suction pressure Pl into the evaporation temperature Te, and converts the discharge pressure Ph into the condensation temperature Tc. That is, the operation control unit 57 acquires operation data such as pressure and temperature of each part of the refrigeration cycle, and calculates control values such as deviation from a target value for each of the evaporation temperature Te and the condensation temperature Tc. Then, the operation control unit 57 controls the operations of the compressor 11, the fan 12a, and the flow rate regulator 16 based on the calculated control value and the like (step S101).
  • the calculation unit 54 calculates the upper limit high pressure HP based on the high pressure calculation formula (1) (step S102). Further, the calculation unit 54 calculates the upper limit frequency Fmax based on the frequency calculation formula (2) (step S103).
  • the high pressure determination unit 55 determines whether the discharge pressure Ph is larger than the upper limit high pressure HP calculated by the calculation unit 54 (step S104). If the discharge pressure Ph is less than or equal to the upper limit high pressure HP (step S104 / No), the high pressure determination unit 55 returns to the process of step S102. That is, when the discharge pressure Ph is equal to or lower than the upper limit high pressure HP, it can be determined that the operating current value I of the compressor 11 is not excessive. Therefore, the refrigeration system 100 continues normal operation and repeats the series of processes from step S102. Run.
  • the high pressure determination unit 55 can determine that the operating current value I of the compressor 11 is excessive, so the high pressure determination unit 55 calculates The upper limit frequency Fmax is output to the operation control unit 57.
  • the operation control unit 57 reduces the operating frequency F of the compressor 11 to the upper limit frequency Fmax output from the high pressure determination unit 55. That is, the operation control unit 57 reduces the operating frequency F of the compressor 11 to the upper limit frequency Fmax when the discharge pressure Ph exceeds the upper limit high pressure HP (step S105).
  • the update processing unit 56 obtains the high pressure correction coefficient ⁇ based on the high pressure coefficient calculation formula (5). Further, the update processing unit 56 obtains the frequency correction coefficient ⁇ based on the frequency coefficient calculation formula (6) (step S106).
  • the update processing unit 56 updates the high pressure calculation equation (1) by adding the obtained high pressure correction coefficient ⁇ to the high pressure adjustment value P, which is a constant term of the high pressure calculation equation (1). Further, the update processing unit 56 adds the obtained frequency correction coefficient ⁇ to the frequency adjustment value Q which is a constant term of the frequency calculation formula (2) to update the frequency calculation formula (2) (step S107). Then, the control device 50 proceeds to the process of step S102, and repeatedly executes the series of processes of steps S102 to S107 based on the updated high pressure calculation formula (1) and frequency calculation formula (2).
  • the fact that the high pressure correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ obtained in step S106 are 0 or more corresponds to the fact that the operation current value I of the compressor 11 is equal to or less than the operation current target value Imax. Therefore, when the high pressure correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ are 0 or more, the control device 50 updates the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) to obtain the operating current value I of the compressor 11. The operating current target value Imax can be increased.
  • the control device 50 updates the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) to obtain the operating current value I of the compressor 11.
  • the operating current target value Imax can be decreased.
  • the calculation unit 54 when calculating the upper limit high pressure HP, the calculation unit 54 also calculates the upper limit frequency Fmax, but is not limited to this operation.
  • the calculation unit 54 when calculating the upper limit high pressure HP based on the high pressure calculation formula (1) (step S102), the calculation unit 54 outputs only the upper limit high pressure HP to the high pressure determination unit 55 without calculating the upper limit frequency Fmax. It is also good.
  • the high pressure determination unit 55 may output a signal instructing calculation of the upper limit frequency Fmax to the calculation unit 54.
  • the calculation unit 54 may calculate the upper limit frequency Fmax using the frequency calculation formula (2) according to the signal from the high voltage determination unit 55, and may output the calculated upper limit frequency Fmax to the operation control unit 57.
  • the refrigeration apparatus 100 calculates the operating frequency F of the compressor 11 as the frequency calculation formula (2 ) To the upper limit frequency Fmax obtained from
  • the operating frequency F of the compressor 11 can be lowered to a desired current value, the reduction of the operating range of the compressor 11 and the lowering of the refrigeration capacity can be achieved while suppressing the insulation decrease of the drive motor of the compressor 11 It can be suppressed.
  • the refrigeration apparatus 100 can automatically update the high pressure calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) using operation data etc., the upper limit according to the installation environment and operation state of the refrigeration apparatus 100 The high voltage PH and the upper limit frequency Fmax can be determined. Therefore, the operating current value I of the compressor 11 can be accurately brought close to the operating current target value Imax. That is, optimal control according to the installation environment and the operating state of the refrigeration apparatus 100 can be constructed.
  • the refrigeration apparatus 100 calculates the upper limit frequency of the compressor 11 according to the installation environment and the operating state. The compressor 11 can be driven at the calculated upper limit frequency. Therefore, since reduction of the operating range of the compressor 11 can be suppressed, it is possible to suppress a decrease in refrigeration capacity.
  • the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2 a case has been exemplified varied by the discharge temperature Td of the compressor 11 is not limited to this.
  • the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2 is 2 or more sensing data such discharge temperature Td and the shell a temperature Tsh may be changed based on the.
  • a calculation formula that is a function having the discharge temperature Td and the temperature below the shell Tsh as variables may be stored in the storage unit 53.
  • the update processing unit 56 using a calculation formula in the storage unit 53 may calculate the second pressure coefficient p 2 and the second frequency coefficient q 2.
  • the update processing unit 56 compares the discharge temperature Td detected by the discharge temperature sensor 46 and the below-shell temperature Tsh detected by the below-shell temperature sensor 48 with the coefficient deriving table to obtain the second pressure coefficient p 2. And the second frequency coefficient q 2 may be obtained.
  • the storage unit stores each data obtained It may be stored in 53. That is, the calculation unit 54 may cause the storage unit 53 to store the upper limit high pressure HP and the upper limit frequency Fmax calculated based on the high pressure calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) which change with time. Then, the update processing unit 56 may update the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) based on the data stored in the storage unit 53. Specifically, the high voltage calculation formula (1) is overwritten by the formula (7) rewritten by the update processing unit 56, and the frequency calculation formula (2) is rewritten by the formula (8) rewritten by the update processing unit 56. Is overwritten.
  • the overall configuration of the refrigeration system of the present modification is the same as that of the refrigeration system 100 described above, so the same reference numerals are given to equivalent configurations and descriptions thereof will be omitted.
  • the driving current target value Imax is stored in advance in the storage unit 53 of the present modification.
  • the operating current target value Imax is uniquely determined in accordance with the characteristics of the compressor 11, and is set by an experiment on a real machine or the like.
  • control device 50 of the present modification is configured to obtain the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ with reference to the table information. That is, the storage unit 53 of the present modification is a correction that associates a plurality of numerical ranges corresponding to the difference between the operating current value I and the operating current target value Imax, the high voltage correction coefficient ⁇ , and the frequency correction coefficient ⁇ . A coefficient table is stored. Further, the update processing unit 56 of the present modification obtains the difference between the driving current value I detected by the current sensor 49 and the driving current target value Imax, and refers to the calculated difference to the numerical range of the correction coefficient table. The high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ are obtained.
  • the correction coefficient table of the present modification a value obtained by subtracting the operating current target value Imax from the operating current value I is used as the difference between the operating current value I and the operating current target value Imax. Therefore, in the correction coefficient table, the high voltage correction coefficient ⁇ , which is a negative value, and the frequency correction coefficient ⁇ , which is a negative value, are associated with a numerical value range that is a range of positive values. Further, in the correction coefficient table, a high voltage correction coefficient ⁇ that is a positive value and a frequency correction coefficient ⁇ that is a positive value are associated with a numerical value range that is a range of negative values.
  • the update processing unit 56 subtracts the driving current target value Imax from the driving current value I detected by the current sensor 49 to obtain a difference, and compares the calculated difference with the numerical range of the correction coefficient table to correct the high voltage.
  • the coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ are determined.
  • the correction coefficient table may be configured such that the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ decrease as the value obtained by subtracting the operating current target value Imax from the operating current value I increases.
  • the correction coefficient table may be configured using a value obtained by subtracting the operating current value I from the operating current target value Imax as the difference between the operating current value I and the operating current target value Imax.
  • a high voltage correction coefficient ⁇ that is a positive value and a frequency correction coefficient ⁇ that is a positive value are associated with a numerical value range that is a range of positive values.
  • a high voltage correction coefficient ⁇ that is a negative value and a frequency correction coefficient ⁇ that is a negative value are associated with a numerical value range that is a range of negative values.
  • the correction coefficient table may be configured such that the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ increase as the value obtained by subtracting the operating current target value Imax from the operating current value I increases.
  • the update processing unit 56 subtracts the driving current value I from the driving current target value Imax to obtain a difference, and refers to the calculated difference to the numerical range of the correction coefficient table to obtain the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ . Ask for and.
  • the operating current value I of the compressor 11 is the operating current target value Imax, as in the case of using the high pressure coefficient calculation formula (5) and the frequency coefficient calculation formula (6).
  • the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ have negative values.
  • the high pressure correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ become positive values. That is, when the operating current value I is larger than the operating current target value Imax, the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) are updated such that the high voltage adjustment value P and the frequency adjustment value Q become smaller. be able to.
  • the high voltage calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) should be updated so that the high voltage adjustment value P and the frequency adjustment value Q become larger.
  • the operating current value I of the compressor 11 can be brought close to the operating current target value Imax, the reduction of the operating range of the compressor 11 and the reduction of the refrigeration capacity are suppressed while suppressing the insulation decrease of the drive motor of the compressor 11 Control, and can construct optimal control according to the installation environment and the operating state.
  • FIG. 5 is a refrigerant circuit diagram of a refrigeration apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a control device in the refrigeration system of FIG.
  • the overall configuration of the refrigeration apparatus 100A in the second embodiment is the same as that of the refrigeration apparatus 100 of the first embodiment described above.
  • the refrigerating apparatus 100A has a control device 50A in the heat source side unit 10A.
  • the control device 50A includes a data acquisition unit 51, a conversion unit 52, a storage unit 53, a calculation unit 54, a high voltage determination unit 55, an update processing unit 56A, and an operation control unit. And a current determination unit 58.
  • the storage unit 53 stores the operating current target value Imax as in the above-described modification.
  • the operating current target value Imax is uniquely determined in accordance with the characteristics of the compressor 11, and is set by an experiment on a real machine or the like.
  • the current determination unit 58 determines whether the operation current value I detected by the current sensor 49 is larger than the operation current target value Imax. Is determined. Then, the current determination unit 58 is configured to output the determination result to the update processing unit 56A.
  • the update processing unit 56A determines that the high voltage correction coefficient ⁇ is a negative value and the frequency correction coefficient ⁇ is a negative value. And is to seek. Further, when the current determination unit 58 determines that the operating current value I is smaller than the operating current target value Imax, the updating processing unit 56A corrects the high voltage correction coefficient ⁇ , which is a positive value, and the frequency correction, which is a positive value. The coefficient ⁇ is to be determined.
  • the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ are a negative value used when the operating current value I is larger than the operating current target value Imax and a positive value used when the operating current value I is smaller than the operating current target value Imax.
  • the value may be stored in advance in the storage unit 53.
  • the high pressure correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ may be constants that can be adjusted as appropriate.
  • the storage unit 53 includes a first high voltage coefficient calculation formula for calculating the high voltage correction coefficient ⁇ corresponding to the case where the operation current value I is larger than the operation current target value Imax, and a first high frequency coefficient calculation equation for calculating the frequency correction coefficient ⁇ .
  • a frequency coefficient calculation formula may be stored.
  • the storage unit 53 includes a second high voltage coefficient calculation formula for calculating the high voltage correction coefficient ⁇ corresponding to the case where the operating current value I is less than or equal to the operating current target value Imax, and a second high frequency coefficient calculation formula for calculating the frequency correction coefficient ⁇ . Two frequency coefficient calculation formulas may be stored.
  • the first high pressure coefficient calculation formula may be configured such that the high pressure correction coefficient ⁇ has a negative value.
  • the first frequency coefficient calculation formula may be configured such that the frequency correction coefficient ⁇ has a negative value.
  • the second high pressure coefficient calculation formula may be configured such that the high pressure correction coefficient ⁇ has a positive value or 0.
  • the second frequency coefficient calculation formula may be configured such that the frequency correction coefficient ⁇ has a positive value or 0.
  • the first high pressure coefficient calculation formula and the second high pressure coefficient calculation formula may be linear functions of the discharge pressure Ph, as in the high pressure coefficient calculation formula (5).
  • the first frequency coefficient calculation equation and the second frequency coefficient calculation equation may be linear functions of the discharge pressure Ph, similarly to the frequency coefficient calculation equation (6).
  • the other functional configuration of the update processing unit 56A is the same as that of the update processing unit 56 of the first embodiment.
  • the update processing unit 56A sets the high voltage correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ to zero.
  • the control device 50A controls the operating current value I to decrease to the operating current target value Imax, thereby suppressing the heat generation of the drive motor of the compressor 11 be able to. Further, if the operation current value I is lower than the operation current target value Imax, the control device 50A controls the operation current value I to rise to the operation current target value Imax, so the capacity of the compressor 11 is maximized. Can be pulled out.
  • FIG. 7 is a flow chart illustrating the operation of the refrigeration system of FIG. An operation example of the control device 50 in the refrigeration system 100 will be described with reference to FIG. 7. The same steps as in FIG. 4 will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
  • control device 50A executes a series of processes from step S101 to step S105. Then, when operation control unit 57 reduces operating frequency F of compressor 11 to upper limit frequency Fmax (step S105), current determination unit 58 determines whether operating current value I is larger than operating current target value Imax. Is determined (step S201).
  • the update processing unit 56A determines that the high voltage correction coefficient ⁇ , which is a negative value, and the negative value The frequency correction coefficient ⁇ , which is On the other hand, when the current determination unit 58 determines that the operation current value I is less than or equal to the operation current target value Imax (step S201 / No), the update processing unit 56A determines whether the high voltage correction coefficient ⁇ is positive or zero. And a frequency correction coefficient ⁇ which is 0 (step S203).
  • the update processing unit 56 updates the high pressure calculation formula (1) using the obtained high pressure correction coefficient ⁇ , and updates the frequency calculation formula (2) using the obtained frequency correction coefficient ⁇ (step S107). Then, the control device 50A proceeds to the process of step S102, and repeatedly executes the series of processes of steps S102 to S107 based on the updated high pressure calculation formula (1) and frequency calculation formula (2).
  • the operating current value I of the compressor 11 can be lowered to a desired current value. Therefore, it is possible to suppress the reduction of the operating range of the compressor 11 and the reduction of the refrigeration capacity while suppressing the insulation decrease of the drive motor of the compressor 11.
  • the refrigeration apparatus 100A directly compares the operating current value I with the operating current target value Imax and obtains the high pressure correction coefficient ⁇ and the frequency correction coefficient ⁇ based on the comparison result, the operating current value I is calculated. Furthermore, the operating current target value Imax can be made closer to the operating accuracy.
  • the refrigeration apparatus 100A can automatically update the high-pressure calculation formula (1) and the frequency calculation formula (2) using operation data and the like as the refrigeration apparatus 100 of the first embodiment, the refrigeration apparatus 100A
  • the upper limit high pressure PH and the upper limit frequency Fmax can be obtained according to the installation environment and the operating state of the device 100A. Therefore, the operating current value I of the compressor 11 can be accurately brought close to the operating current target value Imax. That is, optimal control can be constructed according to the installation environment and operating state of the refrigeration system 100A.
  • each embodiment mentioned above is a suitable specific example in a freezer, and the technical scope of the present invention is not limited to these modes.
  • a scroll compressor is exemplified as the compressor 11.
  • the compressor 11 may be a screw compressor, a rotary compressor, or the like.
  • the refrigerant circuit 30 has the injection circuit 31 was illustrated in said each embodiment, it is not restricted to this and the refrigerant circuit 30 does not need to have the injection circuit 31.
  • the temperature of the compressed refrigerant gas discharged from the compressor 11 can be maintained at a certain temperature or less by injecting the liquid refrigerant into the compression chamber of the compressor 11. . Therefore, the suppression force of the insulation fall of the drive motor of the compressor 11 can be heightened.
  • FIG. 1 and FIG. 5 illustrate the case where the refrigeration system 100 or 100A has one compressor 11, the invention is not limited to this, and the refrigeration system 100 or 100A may depend on the load of the load side unit 20.
  • the compressor 11 may be added. That is, the refrigeration apparatus 100 or 100A may have two or more compressors 11 connected in parallel.
  • the converter 52 converts the suction pressure Pl into the evaporation temperature Te.
  • a temperature sensor such as a thermistor may be installed in the evaporator 22 of the load side unit 20, and the control device 50 or 50A may acquire the measurement value by the temperature sensor as the evaporation temperature Te by communication.
  • the current sensor 49 for detecting the operating current value I of the compressor 11 is disposed in the vicinity of the compressor 11, the current sensor 49 constitutes the control device 50 or 50A. May be implemented in hardware.
  • Refrigerating apparatus 100 or 100A may be provided with an independent condenser unit separate from heat source side unit 10 or 10A, and may have a configuration in which condenser 12 is accommodated in the condenser unit. And it is good to connect heat source side unit 10 or 10A and a condenser unit by connection piping formed similarly to connection piping 2a and 2b. That is, the condenser 12 may be connected to the heat source side unit 10 or 10 ⁇ / b> A via the connection pipe that constitutes the refrigerant pipe 2.
  • decompression device 21 may be stored in heat source side unit 10 not only this.
  • the case has been exemplified where the fluid to be heat exchanged with the refrigerant is air in the refrigeration apparatuses 100 and 100A, but the fluid to be heat exchanged with the refrigerant is water, refrigerant, or It may be brine or the like.
  • the example of a structure in case the load side unit 20 is one is shown in FIG.1 and FIG.5, the freezing apparatuses 100 and 100A may be equipped with two or more load side units 20. As shown in FIG. In this case, the capacities of the load-side units 20 may be different, or all the load-side units 20 may have the same capacity.

Abstract

圧縮機、凝縮器、減圧装置、及び蒸発器が冷媒配管により接続された冷媒回路と、圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検知する吐出圧力センサと、冷媒回路を制御する制御装置と、を有する冷凍装置。制御装置は、冷媒回路の蒸発温度を変数とする一次関数であり、上限高圧を求めるための高圧算出式と、蒸発温度を変数とする二次関数であり、上限周波数を求めるための周波数算出式と、を記憶する記憶部を有する。また、制御装置は、高圧算出式及び周波数算出式を用いて上限高圧及び上限周波数を求める算出部と、吐出圧力が上限高圧よりも大きいか否かを判定する高圧判定部と、吐出圧力が上限高圧よりも大きい場合に、圧縮機の運転周波数を上限周波数まで低下させる動作制御部と、を有する。

Description

冷凍装置
　本発明は、圧縮機を含む冷媒回路を備え、倉庫などの冷却空間に置かれた品物を冷却する冷凍装置に関する。
　冷凍装置に搭載される圧縮機において、駆動モータの運転電流値の増加は、発熱量の増加につながるため、駆動モータの絶縁低下の原因となる。そこで、従来の冷凍装置は、圧縮機の駆動モータの運転電流値の異常増加を抑えるため、段階的に設定された目標蒸発温度の範囲ごとに、圧縮機の運転周波数の上限値を定めている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の冷凍装置は、目標蒸発温度が高くなるにつれて、運転周波数の上限値が段階的に小さくなるように設定されている。
特開２０１３－１７０７９７号公報
　しかしながら、特許文献１のような従来の冷凍装置では、圧縮機の運転周波数の上限値が、使用可能温度（周囲温度）の範囲の上限温度に合わせて設定される。そのため、使用可能温度（周囲温度）が下限温度に近づくほど、圧縮機の運転周波数を上昇させる余地が大きくなる。つまり、特許文献１の冷凍装置のように、目標蒸発温度の範囲ごとに一律の運転周波数を定めると、本来は設定値以上の運転周波数で圧縮機を運転できる場合にも、設定値の制約を受けることとなる。そのため、圧縮機の運転範囲が狭くなり、冷凍能力が低下するという課題がある。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、駆動モータの絶縁低下を抑制しながら、冷凍能力の低下を抑制する冷凍装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る冷凍装置は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器、凝縮器を通過した冷媒を減圧する減圧装置、及び減圧装置において減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器が冷媒配管により接続された冷媒回路と、圧縮機の吐出側に設けられ、圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検知する吐出圧力センサと、冷媒回路を制御する制御装置と、を有し、制御装置は、冷媒回路の蒸発温度を変数とする一次関数であり、圧縮機の運転電流値が過多であるか否かの判定基準となる上限高圧を求めるための高圧算出式と、蒸発温度を変数とする二次関数であり、圧縮機の運転周波数の上限値となる上限周波数を求めるための周波数算出式と、を記憶する記憶部と、高圧算出式及び周波数算出式を用いて上限高圧及び上限周波数を求める算出部と、吐出圧力センサにおいて検知された吐出圧力が、算出部において求められた上限高圧より大きいか否かを判定する高圧判定部と、高圧判定部において、吐出圧力が上限高圧より大きいと判定されたとき、圧縮機の運転周波数を、算出部において求められた上限周波数まで低下させる動作制御部と、を有するものである。
　本発明によれば、高圧算出式から求めた上限高圧よりも吐出圧力が大きい場合、圧縮機の運転周波数を周波数算出式から求めた上限周波数まで低下させることにより、圧縮機の運転電流値を所望の電流値まで下げることができるため、駆動モータの絶縁低下を抑制しながら、圧縮機の運転範囲の縮小及び冷凍能力の低下を抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 図１の冷凍装置における冷媒の状態を示すｐ－ｈ線図である。 図１の冷凍装置における制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図１の冷凍装置の動作を例示したフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。 図５の冷凍装置における制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。 図５の冷凍装置の動作を例示したフローチャートである。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍装置の冷媒回路図である。冷凍装置１００は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、倉庫などの冷却空間に冷気を送り、冷却空間に置かれた品物を冷却するものである。
　図１に示すように、冷凍装置１００は、熱源側ユニット１０と、負荷側ユニット２０と、を有している。熱源側ユニット１０と負荷側ユニット２０とは、それぞれ独立したユニットであり、冷媒配管２を構成する接続配管２ａ及び２ｂを介して接続されている。
　冷凍装置１００は、圧縮機１１、凝縮器１２、レシーバ１３、過冷却熱交換器１４、減圧装置２１、及び蒸発器２２を備え、これらが冷媒配管２によって接続されて冷媒が循環する冷媒回路３０が形成されている。ここで、圧縮機１１、凝縮器１２、レシーバ１３、及び過冷却熱交換器１４は、熱源側ユニット１０に収容されている。減圧装置２１及び蒸発器２２は、負荷側ユニット２０に収容されている。
　圧縮機１１は、スクロール圧縮機などからなり、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、インバータにより制御される駆動モータ（図示せず）によって駆動される容積式圧縮機であり、運転容量が可変となっている。圧縮機１１は、圧縮室の中間圧部に、インジェクションポートが設けられている。また、図示はしていないが、熱源側ユニット１０には、圧縮機１１の運転周波数Ｆを変更するためのインバータ基板が搭載されている。インバータ基板には、整流ダイオード及びスイッチング素子などが設けられている。
　凝縮器１２は、伝熱管と複数のフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器などからなり、冷媒配管２を介して圧縮機１１の吐出側に接続されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒を凝縮させる。つまり、凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された冷媒の熱を外気に放散させ、冷媒を冷却する。また、熱源側ユニット１０には、凝縮器１２に風を送るファン１２ａが設けられている。レシーバ１３は、凝縮器１２から流出した冷媒のうち余剰液冷媒を一時的に貯留するとともに、液冷媒とガス冷媒とを分離させる機能を有する。
　過冷却熱交換器１４は、二重管式熱交換器又はプレート式熱交換器などからなり、冷媒配管２及びレシーバ１３を介して凝縮器１２に接続されている。過冷却熱交換器１４は、凝縮器１２から流出した冷媒を過冷却する冷媒間熱交換器である。過冷却熱交換器１４は、凝縮器１２から流出した冷媒同士を熱交換させるようになっている。すなわち、過冷却熱交換器１４は、凝縮器１２から流出した冷媒と、後述する流量調整器１６を通過した冷媒との間で熱交換させるものである。
　減圧装置２１は、電子膨張弁又は温度式膨張弁などからなり、凝縮器１２を通過した冷媒を減圧するように配置されている。より具体的に、減圧装置２１は、過冷却熱交換器１４において過冷却された冷媒を減圧し膨張させるとともに、冷媒回路３０を流れる冷媒の流量を調整する。蒸発器２２は、減圧装置２１において減圧され膨張した冷媒に、負荷側ユニット２０内の空気から吸熱させることにより、冷媒を蒸発させる熱交換器である。蒸発器２２は、伝熱管と複数のフィンとを有するフィンアンドチューブ型熱交換器などからなり、蒸発器２２は、減圧装置２１において減圧されて膨張した冷媒から吸熱して、冷媒を蒸発させる。
　また、冷媒回路３０は、過冷却熱交換器１４と減圧装置２１との間から分岐し、過冷却熱交換器１４において熱交換された冷媒を圧縮機１１へ流入するインジェクション回路３１を有している。インジェクション回路３１は、過冷却熱交換器１４と減圧装置２１との間の冷媒配管２と、圧縮機１１のインジェクションポートとを接続するインジェクション配管３を有している。また、インジェクション回路３１は、インジェクション配管３に流れる冷媒の流量を調整する流量調整器１６を有している。流量調整器１６は、熱源側ユニット１０に収容されている。流量調整器１６は、電子膨張弁などからなり、後述する制御装置５０により制御され、インジェクション回路３１へ分岐する冷媒の流量を調整する。
　さらに、冷凍装置１００は、吐出圧力センサ４１と、吸入圧力センサ４２と、外気温度センサ４３と、入口温度センサ４４と、出口温度センサ４５と、吐出温度センサ４６と、吸入温度センサ４７と、シェル下温度センサ４８と、電流センサ４９と、を有している。　
　吐出圧力センサ４１は、圧縮機１１の吐出側に設けられ、圧縮機１１から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力Ｐｈを検知する。吐出圧力Ｐｈは、冷媒回路３０の高圧に該当する。吸入圧力センサ４２は、圧縮機１１の吸入側に設けられ、圧縮機１１に吸入される冷媒の圧力である吸入圧力Ｐｌを検知する。吸入圧力Ｐｌは、冷媒回路３０の低圧に該当する。外気温度センサ４３は、凝縮器１２に送風される外気の温度である外気温度Ｔｏを検知する。
　入口温度センサ４４は、過冷却熱交換器１４に流入する冷媒の温度である入口温度Ｔｉｎを検出する。出口温度センサ４５は、過冷却熱交換器１４から流出する液冷媒の温度である出口温度Ｔｏｕｔを検知する。吐出温度センサ４６は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度である吐出温度Ｔｄを検知する。吸入温度センサ４７は、圧縮機１１に吸入される冷媒の温度である吸入温度Ｔｓを検知する。シェル下温度センサ４８は、圧縮機１１のシェルの下部に設けられ、圧縮機１１のシェルの下部の温度であるシェル下温度Ｔｓｈを検知する。電流センサ４９は、圧縮機１１の運転電流値Ｉを検知する。運転電流値Ｉは、制御装置５０からインバータ基板を介して圧縮機１１の駆動モータに供給される電流の値である。
　また、冷凍装置１００は、冷媒回路３０を制御する制御装置５０を有しており、本実施の形態において、制御装置５０は、熱源側ユニット１０に収容されている。制御装置５０は、上記の各種センサによって検知された情報に基づいて、圧縮機１１などのアクチュエータの動作を制御する。つまり、冷凍装置１００の動作は、制御装置５０によって制御されている。
　制御装置５０は、通常運転時において、各種センサからの情報に基づき、圧縮機１１、ファン１２ａ、及び流量調整器１６の動作を制御する。制御装置５０は、インバータ基板を介して圧縮機１１の駆動モータへ電流を供給し、圧縮機１１の運転周波数Ｆを調整する。制御装置５０は、冷媒回路３０における蒸発温度Ｔｅが、例えば０℃に設定される目標値となるように、圧縮機１１の運転周波数Ｆを制御する。つまり、制御装置５０は、蒸発温度Ｔｅが目標値より高い場合に圧縮機１１の運転周波数Ｆを上昇させ、蒸発温度Ｔｅが目標値より低い場合に圧縮機１１の運転周波数Ｆを下降させる。また、制御装置５０は、凝縮器１２における凝縮温度Ｔｃが、例えば４５℃に設定される目標値と一致するように、ファン１２ａの回転数を制御する。つまり、制御装置５０は、凝縮温度Ｔｃが目標値より高い場合にファン１２ａの回転数を大きくし、凝縮温度Ｔｃが目標値より低い場合にファン１２ａの回転数を小さくする。さらに、制御装置５０は、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度である吐出温度Ｔｄに基づいて、流量調整器１６の開度を調整する。つまり、制御装置５０は、吐出温度が高い場合は流量調整器１６の開度を大きくし、吐出温度が低い場合は流量調整器１６を閉じるように制御する。ここで、冷凍装置１００は、負荷側ユニット２０内に、制御装置５０と連携して減圧装置２１の動作を制御する負荷側制御装置を有していてもよい。
　図２は、図１の冷凍装置における冷媒の状態を表したｐ－ｈ線図である。図２を参照して冷凍装置１００における冷媒の流れについて説明する。はじめに、圧縮機１１により圧縮された冷媒は、高温高圧のガス冷媒になり（図２の点Ａ→点Ａ１→点ｎ→点Ｂ）、凝縮器１２に流入する。凝縮器１２に流入したガス冷媒は、凝縮して液冷媒になり（図２の点Ｂ→点ｋ）、レシーバ１３内に一時的に貯留される。レシーバ１３には、負荷側ユニット２０の運転負荷、外気温度Ｔｏ、又は凝縮温度Ｔｃに応じて生じる冷媒回路３０内の余剰液冷媒が溜まる。その後、レシーバ１３内の液冷媒は、過冷却熱交換器１４において熱交換して過冷却される（図２の点ｋ→点Ｃ）。過冷却熱交換器１４で過冷却された冷媒は、減圧装置２１において減圧されて低圧の気液二相冷媒になり、蒸発器２２に送られる（図２の点Ｃ→点Ｄ）。蒸発器２２に送られた冷媒は、空気と熱交換してガス冷媒になり、圧縮機１１に流入する（図２の点Ｄ→点Ａ）。
　一方、過冷却熱交換器１４から減圧装置２１に向かう冷媒の一部は、過冷却熱交換器１４側に分岐する。すなわち、冷媒回路３０において過冷却熱交換器１４を通過した冷媒の一部は、インジェクション回路３１へ分岐する。その際、インジェクション回路３１へ分岐した液冷媒は、流量調整器１６において減圧されて中間圧の二相冷媒になり（図２の点Ｃ→点ｍ）、過冷却熱交換器１４において熱交換され中間圧の冷媒になる（図２の点ｍ→点ｎ）。その後、中間圧になった冷媒は、インジェクション配管３を介して圧縮機１１のインジェクションポートに流入し、高圧である圧縮機１１の吐出側の冷媒温度を下げる働きを担う。
　図３は、図１の冷凍装置における制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。制御装置５０は、圧縮機１１の運転電流値Ｉを、圧縮機１１の駆動モータの理想的な運転電流値Ｉである運転電流目標値Ｉｍａｘに近づけるような制御を行うものである。ここで、圧縮機１１の運転電流値Ｉは、冷凍能力を維持するという観点からは、極力下げないようにすることが望ましい。しかしながら、圧縮機１１の運転電流値Ｉが過度に上昇してしまうと、発熱量の増加に伴い、駆動モータの絶縁低下が生じ得る。したがって、運転電流目標値Ｉｍａｘは、圧縮機１１の運転電流値Ｉの下げ幅を抑える観点と、駆動モータの絶縁低下を抑制する観点とがバランスする値となる。運転電流目標値Ｉｍａｘは、圧縮機１１の特性に応じて一義的に決まる。
　図３に示すように、制御装置５０は、データ取得部５１と、変換部５２と、記憶部５３と、算出部５４と、高圧判定部５５と、更新処理部５６と、動作制御部５７と、を有している。データ取得部５１は、各種センサから、吐出圧力Ｐｈ、吸入圧力Ｐｌ、外気温度Ｔｏ、入口温度Ｔｉｎ、出口温度Ｔｏｕｔ、吐出温度Ｔｄ、吸入温度Ｔｓ、シェル下温度Ｔｓｈ、及び運転電流値Ｉを取得するものである。また、データ取得部５１は、動作制御部５７による制御の状態を監視し、経時的に圧縮機１１の運転周波数Ｆを取得するものである。そして、データ取得部５１は、各種センサなどから取得した種々のデータを記憶部５３に記憶させるものである。また、データ取得部５１は、吸入圧力センサ４２から取得した吸入圧力Ｐｌを変換部５２へ出力するものである。
　変換部５２は、吸入圧力センサ４２において検知された吸入圧力Ｐｌを蒸発温度Ｔｅに変換するものである。すなわち、変換部５２は、データ取得部５１が吸入圧力センサ４２から取得した吸入圧力Ｐｌを飽和換算して蒸発温度Ｔｅを求めるものである。また、変換部５２は、吐出圧力センサ４１において検知された吐出圧力Ｐｈを飽和換算して、凝縮温度Ｔｃを求めるものである。そして、変換部５２が求めた蒸発温度Ｔｅ及び凝縮温度Ｔｃは記憶部５３に記憶される。
　記憶部５３は、吐出圧力Ｐｈ、吸入圧力Ｐｌ、外気温度Ｔｏ、入口温度Ｔｉｎ、出口温度Ｔｏｕｔ、吐出温度Ｔｄ、吸入温度Ｔｓ、シェル下温度Ｔｓｈ、及び運転電流値Ｉを記憶するものである。記憶部５３は、蒸発温度Ｔｅ、凝縮温度Ｔｃ、及び圧縮機１１の運転周波数Ｆを記憶するものである。ここで、記憶部５３に記憶される各種センサの測定値などは、冷凍装置１００の運転状態を示す運転データである。
　また、記憶部５３には、蒸発温度Ｔｅを変数とする一次関数であり、圧縮機１１の運転電流値Ｉが過多であるか否かの判定基準となる上限高圧ＨＰを求めるための高圧算出式（１）が記憶されている。上限高圧ＨＰは、現在の運転状態のもとで許容される吐出圧力Ｐｈの上限値である。そして、吐出圧力Ｐｈと圧縮機１１の運転電流値Ｉとの間には相関がある。そのため、上限高圧ＨＰは、圧縮機１１の運転電流値Ｉの大小の判定基準として用いることができる。
　さらに、記憶部５３には、蒸発温度Ｔｅを変数とする二次関数であり、圧縮機１１の運転周波数Ｆの上限値となる上限周波数Ｆｍａｘを求めるための周波数算出式（２）が記憶されている。上限周波数Ｆｍａｘは、現在の運転状態のもとで許容される運転周波数Ｆの上限値である。ここで、高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）は、それぞれ、下記のように構成されている。なお、周波数算出式（２）の「＾」はべき乗を表す。
　　［数１］
　　　上限高圧ＨＰ＝Ａ×蒸発温度Ｔｅ＋高圧調整値Ｐ　　・・・（１）
　　［数２］
　　　上限周波数Ｆｍａｘ＝Ｂ×蒸発温度Ｔｅ＾２＋Ｃ×蒸発温度Ｔｅ＋周波数調整値Ｑ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
　高圧算出式（１）の高圧設定係数Ａと、周波数算出式（２）の二次係数Ｂ及び一次係数Ｃとは、実機での試験により決定される定数である。
　高圧調整値Ｐ及び周波数調整値Ｑは、初期状態では、実機による試験で決定された初期値が設定されている。高圧調整値Ｐは、高圧算出式（１）の一次の項を調整するための値であり、調整が不要な場合は０となる。周波数調整値Ｑは、周波数算出式（２）の二次の項及び一次の項を調整するための値であり、調整が不要な場合は０となる。高圧調整値Ｐは、更新処理部５６により、第１更新式（３）に従って経時的に更新される。周波数調整値Ｑは、更新処理部５６により、第２更新式（４）に従って経時的に更新される。
　　［数３］
　　　Ｐ＝Ｐ＋高圧補正係数α　　・・・（３）
　　［数４］
　　　Ｑ＝Ｑ＋周波数補正係数β　　・・・（４）
　ここで、高圧補正係数αは、下記の高圧係数算出式（５）によって定まり、周波数補正係数βは、下記の周波数係数算出式（６）によって定まる。すなわち、記憶部５３には、高圧係数算出式（５）と周波数係数算出式（６）とが記憶されている。
　　［数５］
　　　高圧補正係数α＝ｐ１×吐出圧力Ｐｈ＋ｐ２　　・・・（５）
　　［数６］
　　　周波数補正係数β＝ｑ１×吐出圧力Ｐｈ＋ｑ２　　・・・（６）
　高圧係数算出式（５）及び周波数係数算出式（６）は、吐出圧力Ｐｈを変数とする一次関数である。第１圧力係数ｐ１、第２圧力係数ｐ２、第１周波数係数ｑ１、及び第２周波数係数ｑ２は、吐出温度Ｔｄ、シェル下温度Ｔｓｈ、出口温度Ｔｏｕｔ、及び吸入温度Ｔｓのうちの少なくとも１つの関数である。第１圧力係数ｐ１及び第１周波数係数ｑ１は、実機での試験により決定される定数である。
　第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２は、圧縮機１１の吐出温度Ｔｄにより変化させてもよい。この場合、吐出温度Ｔｄを変数とする一次関数であり、第２圧力係数ｐ２又は第２周波数係数ｑ２を求めるための算出式を記憶部５３に格納してもよい。そして、更新処理部５６が、記憶部５３内の算出式を用いて、第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２を求めてもよい。また、吐出温度Ｔｄと第２圧力係数ｐ２と第２周波数係数ｑ２とを関連づけた係数テーブルを記憶部５３に格納してもよい。そして、更新処理部５６が、吐出温度センサ４６において検知された吐出温度Ｔｄを係数テーブルに照らして、第２圧力係数ｐ２と第２周波数係数ｑ２とを求めてもよい。
　高圧係数算出式（５）は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きくなっている場合、高圧補正係数αが負の値（α＜０）となるように構成されている。周波数係数算出式（６）は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きくなっている場合、周波数補正係数βが負の値（β＜０）となるように構成されている。したがって、少なくとも第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きくなっている状態であれば、負の値に設定される。
　一方、高圧係数算出式（５）は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘ以下となっている場合、高圧補正係数αが正の値もしくは０（α≧０）となるように構成されている。周波数係数算出式（６）は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘ以下となっている場合、周波数補正係数βが正の値もしくは０（β≧０）となるように構成されている。
　算出部５４は、通常運転時において、高圧算出式（１）を用いて上限高圧ＨＰを算出するものである。高圧算出式（１）は、蒸発温度Ｔｅを変数とする一次関数であるため、算出部５４は、経時的に変化する蒸発温度Ｔｅに応じた上限高圧ＨＰを求めることができる。算出部５４は、上限高圧ＨＰを算出する際、高圧算出式（１）に適用する蒸発温度Ｔｅとして、瞬間値を用いてもよいし、平均値を用いてもよい。
　また、算出部５４は、周波数算出式（２）を用いて、圧縮機１１の運転周波数の上限値となる上限周波数Ｆｍａｘを算出するものである。周波数算出式（２）は、蒸発温度Ｔｅを変数とする二次関数であるため、算出部５４は、経時的に変化する蒸発温度Ｔｅに応じた上限周波数Ｆｍａｘを求めることができる。算出部５４は、上限高圧ＨＰを算出する際、高圧算出式（１）に適用する蒸発温度Ｔｅとして、瞬間値を用いてもよいし、平均値を用いてもよい。そして、算出部５４は、算出した上限高圧ＨＰ及び上限周波数Ｆｍａｘを高圧判定部５５へ送信するようになっている。
　高圧判定部５５は、算出部５４において算出された上限高圧ＨＰに基づいて、圧縮機１１の回転数の減速の要否、つまり圧縮機１１の運転周波数Ｆの低下の要否を判断するものである。高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きいか否かを判定することにより、圧縮機１１の運転周波数Ｆの低下の要否を判断するようになっている。なぜなら、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きければ、圧縮機１１の運転電流値Ｉが過多であると判断できるからである。高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きいときは、圧縮機１１の運転周波数Ｆを低下させる必要があるため、算出部５４において算出された上限周波数Ｆｍａｘを動作制御部５７へ出力するようになっている。
　更新処理部５６は、高圧算出式（１）の定数項である高圧調整値Ｐの更新用の高圧補正係数αと、周波数補正式の定数項である周波数調整値Ｑの更新用の周波数補正係数βと、を求めるものである。更新処理部５６は、高圧係数算出式（５）を用いて高圧補正係数αを求め、周波数係数算出式（６）を用いて周波数補正係数βを求めるものである。
　そして、更新処理部５６は、求めた高圧補正係数αを、記憶部５３内の高圧算出式（１）における高圧調整値Ｐに加算することにより、高圧算出式（１）を更新するものである。また、更新処理部５６は、求めた周波数補正係数βを、記憶部５３内の周波数算出式（２）における周波数調整値Ｑに加算することにより、周波数算出式（２）を更新するものである。すなわち、更新処理部５６は、実質的に、高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を、それぞれ、下記の式（７）及び式（８）のように書き替えるものである。
　　［数７］
　　　上限高圧ＨＰ＝Ａ×蒸発温度Ｔｅ＋高圧調整値Ｐ＋高圧補正係数α
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（７）
　　［数８］
　　　上限周波数Ｆｍａｘ＝Ｂ×蒸発温度Ｔｅ＾２＋Ｃ×蒸発温度Ｔｅ＋周波数調整値Ｑ＋周波数補正係数β　　　　　　　　　　　　・・・（８）
　圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも小さい状態では、高圧補正係数αが正の値となるため、上限高圧ＨＰは、高圧調整値Ｐの更新前に比べて大きくなる傾向にある。よって、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰ以下となる可能性が高くなることから、圧縮機１１の運転周波数Ｆを低下させる機会が減少する。また、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも小さい状態では、周波数補正係数βが正の値となるため、上限周波数Ｆｍａｘは、周波数調整値Ｑの更新前に比べて大きくなる傾向にある。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも小さい状態での高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）の更新処理は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘに近づくように増加させる処理に相当する。
　一方、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きい状態では、高圧補正係数αが負の値となるため、上限高圧ＨＰは、高圧調整値Ｐの更新前に比べて小さくなる傾向にある。よって、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰより大きくなる可能性が高くなることから、圧縮機１１の運転周波数Ｆを低下させる機会が増加する。また、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きい状態では、周波数補正係数βが負の値となるため、上限周波数Ｆｍａｘは、周波数調整値Ｑの更新前に比べて小さくなる傾向にある。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きい状態での高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）の更新処理は、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘに近づくように減少させる処理に相当する。
　動作制御部５７は、記憶部５３内の運転データをもとに、圧縮機１１、ファン１２ａ、及び流量調整器１６の動作を制御するものである。動作制御部５７は、高圧判定部５５において、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰより大きいと判定されたとき、圧縮機１１の運転周波数Ｆを、算出部５４において求められた上限周波数Ｆｍａｘまで低下させるものである。
　ここで、制御装置５０は、上記の各機能を実現する回路デバイスのようなハードウェア、もしくは、マイコンなどの演算装置と、こうした演算装置と協働して上記の各機能を実現させるソフトウェアとによって構成することができる。なお、記憶部５３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）などにより構成してもよい。
　図４は、図１の冷凍装置の動作を例示したフローチャートである。図４を参照して、冷凍装置１００における制御装置５０の動作例について説明する。
　冷凍装置１００の通常運転がはじまると、動作制御部５７は、データ取得部５１が各種センサから取得するデータに基づき、通常運転時の自動制御を行う。その際、変換部５２は、吸入圧力Ｐｌを蒸発温度Ｔｅに変換し、吐出圧力Ｐｈを凝縮温度Ｔｃに変換する。すなわち、動作制御部５７は、冷凍サイクルの各部の圧力及び温度などの運転データを取得し、蒸発温度Ｔｅ及び凝縮温度Ｔｃのそれぞれについて、目標値からの偏差などの制御値を演算する。そして、動作制御部５７は、演算した制御値などに基づいて、圧縮機１１、ファン１２ａ、及び流量調整器１６の動作を制御する（ステップＳ１０１）。
　次いで、算出部５４は、高圧算出式（１）に基づいて上限高圧ＨＰを算出する（ステップＳ１０２）。また、算出部５４は、周波数算出式（２）に基づいて、上限周波数Ｆｍａｘを算出する（ステップＳ１０３）。
　次に、高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが、算出部５４によって算出された上限高圧ＨＰよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰ以下の場合（ステップＳ１０４／Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。すなわち、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰ以下のときは、圧縮機１１の運転電流値Ｉが過多ではないと判断できるため、冷凍装置１００は通常運転を継続し、ステップＳ１０２以降の一連の処理を繰り返し実行する。
　一方、高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きい場合（ステップＳ１０４／Ｙｅｓ）、圧縮機１１の運転電流値Ｉが過多であると判断できるため、算出部５４において算出された上限周波数Ｆｍａｘを動作制御部５７へ出力する。動作制御部５７は、圧縮機１１の運転周波数Ｆを、高圧判定部５５から出力された上限周波数Ｆｍａｘまで低下させる。すなわち、動作制御部５７は、圧縮機１１の運転周波数Ｆを、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰを超えたときの上限周波数Ｆｍａｘまで低下させる（ステップＳ１０５）。
　次に、更新処理部５６は、高圧係数算出式（５）に基づいて高圧補正係数αを求める。また、更新処理部５６は、周波数係数算出式（６）に基づいて周波数補正係数βを求める（ステップＳ１０６）。次いで、更新処理部５６は、高圧算出式（１）の定数項である高圧調整値Ｐに、求めた高圧補正係数αを加算して、高圧算出式（１）を更新する。また、更新処理部５６は、周波数算出式（２）の定数項である周波数調整値Ｑに、求めた周波数補正係数βを加算して、周波数算出式（２）を更新する（ステップＳ１０７）。そして、制御装置５０は、ステップＳ１０２の処理へ移行し、更新後の高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）に基づいて、ステップＳ１０２～Ｓ１０７の一連の処理を繰り返し実行する。
　ここで、ステップＳ１０６で求まる高圧補正係数α及び周波数補正係数βが０以上であることは、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘ以下であることに対応している。したがって、制御装置５０は、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが０以上の場合、高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を更新することにより、圧縮機１１の運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘに向けて増加させることができる。
　また、ステップＳ１０６で求まる高圧補正係数α及び周波数補正係数βが０未満であることは、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいことに対応している。したがって、制御装置５０は、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが０未満の場合、高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を更新することにより、圧縮機１１の運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘに向けて減少させることができる。
　ところで、図４に基づく動作例において、算出部５４は、上限高圧ＨＰを算出する際、併せて上限周波数Ｆｍａｘも算出しているが、この動作に限定されるものではない。例えば、算出部５４は、高圧算出式（１）に基づいて上限高圧ＨＰを算出する際（ステップＳ１０２）、上限周波数Ｆｍａｘを算出せずに、上限高圧ＨＰだけを高圧判定部５５へ出力してもよい。高圧判定部５５は、吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きい場合（ステップＳ１０４／Ｙｅｓ）、上限周波数Ｆｍａｘの算出を指示する信号を算出部５４に出力してもよい。算出部５４は、高圧判定部５５からの信号に従い、周波数算出式（２）を用いて上限周波数Ｆｍａｘを算出し、算出した上限周波数Ｆｍａｘを動作制御部５７へ出力してもよい。
　以上のように、本実施の形態１の冷凍装置１００は、高圧算出式（１）から求めた上限高圧よりも吐出圧力Ｐｈが大きい場合に、圧縮機１１の運転周波数Ｆを周波数算出式（２）から求めた上限周波数Ｆｍａｘまで低下させる。ここで、圧縮機１１の運転周波数Ｆと圧縮機１１の運転電流値Ｉの間には相関がある。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉを所望の電流値まで下げることができるため、圧縮機１１の駆動モータの絶縁低下を抑制しながら、圧縮機１１の運転範囲の縮小及び冷凍能力の低下を抑制することができる。
　また、冷凍装置１００は、運転データなどを用いて高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を自動的に更新することができるため、冷凍装置１００の設置環境及び運転状態に応じた上限高圧ＰＨ及び上限周波数Ｆｍａｘを求めることができる。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘに精度よく近づけることができる。すなわち、冷凍装置１００の設置環境及び運転状態に応じた最適な制御を構築することができる。
　ここで、外気温度及び蒸発温度が相対的に高い場合は、圧縮機の駆動モータの運転電流値が増加しやすくなる。そのため、従来の冷凍装置は、外気温度及び蒸発温度が相対的に高い場合、運転周波数を低めに設定することにより、駆動モータの絶縁低下を抑制している。したがって、実際には、圧縮機の運転周波数を上昇させることができる状況下でも、低めの運転周波数Ｆを維持させるため、圧縮機の運転範囲が狭くなり、冷凍能力が低下する。これに対し、本実施の形態１の冷凍装置１００は、外気温度Ｔｏ及び蒸発温度Ｔｅが相対的に高い場合であっても、設置環境及び運転状態に応じた圧縮機１１の上限周波数を算出し、算出した上限周波数で圧縮機１１を駆動させることができる。よって、圧縮機１１の運転範囲の縮小を抑えることができるため、冷凍能力の低下を抑制することができる。
　ところで、上記の説明では、第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２を、圧縮機１１の吐出温度Ｔｄにより変化させる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２は、吐出温度Ｔｄ及びシェル下温度Ｔｓｈといった２つ以上のセンシングデータをもとに変化させてもよい。吐出温度Ｔｄ及びシェル下温度Ｔｓｈを用いる場合、吐出温度Ｔｄ及びシェル下温度Ｔｓｈを変数とする関数である算出式を記憶部５３に格納してもよい。そして、更新処理部５６が、記憶部５３内の算出式を用いて、第２圧力係数ｐ２及び第２周波数係数ｑ２を求めてもよい。また、吐出温度Ｔｄとシェル下温度Ｔｓｈと第２圧力係数ｐ２と第２周波数係数ｑ２とを関連づけた係数導出テーブルを記憶部５３に格納してもよい。そして、更新処理部５６が、吐出温度センサ４６において検知された吐出温度Ｔｄと、シェル下温度センサ４８において検知されたシェル下温度Ｔｓｈとを、係数導出テーブルに照らして、第２圧力係数ｐ２と第２周波数係数ｑ２とを求めてもよい。
　さらに、算出部５４は、更新処理部５６によって更新された高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を用いて上限高圧ＨＰ及び上限周波数Ｆｍａｘを求めたとき、求めた各データを記憶部５３に記憶させてもよい。すなわち、算出部５４は、経時的に変化する高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）をもとに算出した上限高圧ＨＰ及び上限周波数Ｆｍａｘを記憶部５３に蓄積させてもよい。そして、更新処理部５６は、記憶部５３に蓄積されたデータをもとに、高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）の更新を行ってもよい。具体的には、高圧算出式（１）は、更新処理部５６によって書き替えられた式（７）に上書きされ、周波数算出式（２）は、更新処理部５６によって書き替えられた式（８）に上書きされる。
＜変形例＞
　本変形例の冷凍装置の全体的な構成は、上述した冷凍装置１００と同様であるため、同等の構成には同一の符号を付して説明は省略する。本変形例の記憶部５３には、運転電流目標値Ｉｍａｘが予め記憶されている。運転電流目標値Ｉｍａｘは、圧縮機１１の特性に応じて一義的に定まり、実機での実験などにより設定される。
　また、本変形例の制御装置５０は、テーブル情報を参照して、高圧補正係数α及び周波数補正係数βを求めるようになっている。すなわち、本変形例の記憶部５３には、運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとの差分に対応する複数の数値範囲と、高圧補正係数αと、周波数補正係数βと、を関連づけた補正係数テーブルが記憶されている。また、本変形例の更新処理部５６は、電流センサ４９において検知された運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとの差分を求め、求めた差分を補正係数テーブルの数値範囲に照らすことにより、高圧補正係数αと周波数補正係数βとを求める。
　ここで、本変形例の補正係数テーブルでは、運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとの差分として、運転電流値Ｉから運転電流目標値Ｉｍａｘを減算した値が用いられている。したがって、補正係数テーブルは、正の値の範囲である数値範囲に、負の値である高圧補正係数αと、負の値である周波数補正係数βと、が関連づけられている。また、補正係数テーブルは、負の値の範囲である数値範囲に、正の値である高圧補正係数αと、正の値である周波数補正係数βと、が関連づけられている。
　よって、更新処理部５６は、電流センサ４９において検知された運転電流値Ｉから運転電流目標値Ｉｍａｘを減算して差分を求め、求めた差分を補正係数テーブルの数値範囲に照らすことにより、高圧補正係数αと周波数補正係数βとを求める。ここで、補正係数テーブルは、運転電流値Ｉから運転電流目標値Ｉｍａｘを減算した値が大きくなるほど、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが小さくなるように構成するとよい。
　もっとも、補正係数テーブルは、運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとの差分として、運転電流目標値Ｉｍａｘから運転電流値Ｉを減算した値を用いて構成してもよい。この場合、補正係数テーブルは、正の値の範囲である数値範囲に、正の値である高圧補正係数αと、正の値である周波数補正係数βと、が関連づけられる。また、補正係数テーブルは、負の値の範囲である数値範囲に、負の値である高圧補正係数αと、負の値である周波数補正係数βと、が関連づけられる。そして、補正係数テーブルは、運転電流値Ｉから運転電流目標値Ｉｍａｘを減算した値が大きくなるほど、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが大きくなるように構成するとよい。なお、更新処理部５６は、運転電流目標値Ｉｍａｘから運転電流値Ｉを減算して差分を求め、求めた差分を補正係数テーブルの数値範囲に照らすことにより、高圧補正係数αと周波数補正係数βとを求める。
　以上のように、本変形例の冷凍装置１００では、高圧係数算出式（５）及び周波数係数算出式（６）を用いる場合と同様に、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きいとき、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが負の値となる。また、圧縮機１１の運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより小さいとき、高圧補正係数α及び周波数補正係数βが正の値となる。すなわち、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより大きいときは、高圧調整値Ｐと周波数調整値Ｑとが小さくなるように、高圧算出式（１）と周波数算出式（２）とを更新することができる。また、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘより小さいときには、高圧調整値Ｐと周波数調整値Ｑとが大きくなるように、高圧算出式（１）と周波数算出式（２）とを更新することができる。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘに近づけることができるため、圧縮機１１の駆動モータの絶縁低下を抑制しながら、圧縮機１１の運転範囲の縮小及び冷凍能力の低下を抑制し、設置環境及び運転状態に応じた最適な制御を構築することができる。
＜実施の形態２＞
　図５は、本発明の実施の形態２に係る冷凍装置の冷媒回路図である。図６は、図５の冷凍装置における制御装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態２における冷凍装置１００Ａの全体的な構成は、前述した実施の形態１の冷凍装置１００と同様であるため、同等の構成については同一の符号を用いて説明は省略する。
　図５に示すように、冷凍装置１００Ａは、熱源側ユニット１０Ａ内に制御装置５０Ａを有している。そして、図６に示すように、制御装置５０Ａは、データ取得部５１と、変換部５２と、記憶部５３と、算出部５４と、高圧判定部５５と、更新処理部５６Ａと、動作制御部５７と、電流判定部５８と、を有している。記憶部５３には、上述した変形例と同様、運転電流目標値Ｉｍａｘが記憶されている。運転電流目標値Ｉｍａｘは、圧縮機１１の特性に応じて一義的に定まり、実機での実験などにより設定される。
　電流判定部５８は、高圧判定部５５において吐出圧力Ｐｈが上限高圧ＨＰよりも大きいと判定された場合、電流センサ４９において検知された運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいか否かを判定するものである。そして、電流判定部５８は、判定の結果を更新処理部５６Ａへ出力するようになっている。
　更新処理部５６Ａは、電流判定部５８において運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいと判定された場合、負の値である高圧補正係数αと、負の値である周波数補正係数βと、を求めるものである。また、更新処理部５６Ａは、電流判定部５８において運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも小さいと判定された場合、正の値である高圧補正係数αと、正の値である周波数補正係数βと、を求めるものである。
　高圧補正係数α及び周波数補正係数βは、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいときに用いる負の値と、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも小さいときに用いる正の値とが、予め記憶部５３に記憶されていてもよい。この場合、高圧補正係数α及び周波数補正係数βは、適宜調整可能な定数であってよい。
　また、記憶部５３には、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きい場合に対応する高圧補正係数αの算出用の第１高圧係数算出式と、周波数補正係数βの算出用の第１周波数係数算出式とが記憶されていてもよい。併せて、記憶部５３には、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘ以下の場合に対応する高圧補正係数αの算出用の第２高圧係数算出式と、周波数補正係数βの算出用の第２周波数係数算出式とが記憶されていてもよい。第１高圧係数算出式は、高圧補正係数αが負の値となるように構成するとよい。第１周波数係数算出式は、周波数補正係数βが負の値となるように構成するとよい。第２高圧係数算出式は、高圧補正係数αが正の値又は０となるように構成するとよい。第２周波数係数算出式は、周波数補正係数βが正の値又は０となるように構成するとよい。第１高圧係数算出式及び第２高圧係数算出式は、高圧係数算出式（５）と同様に、吐出圧力Ｐｈの一次関数であってよい。第１周波数係数算出式及び第２周波数係数算出式は、周波数係数算出式（６）と同様に、吐出圧力Ｐｈの一次関数であってよい。
　更新処理部５６Ａの他の機能的構成は、実施の形態１の更新処理部５６と同様である。なお、更新処理部５６Ａは、電流判定部５８において運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとが等しいと判定された場合、高圧補正係数αと周波数補正係数βとを０とする。
　制御装置５０Ａは、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘを上回っていれば、運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘまで低下させるように制御するため、圧縮機１１の駆動モータの発熱を抑えることができる。また、制御装置５０Ａは、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘを下回っていれば、運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘまで上昇させるように制御するため、圧縮機１１の能力を最大限まで引き出すことができる。
　図７は、図５の冷凍装置の動作を例示したフローチャートである。図７を参照して、冷凍装置１００における制御装置５０の動作例について説明する。図４と同一の工程については同一の符号を付して説明は省略する。
　冷凍装置１００Ａの通常運転がはじまると、制御装置５０Ａは、ステップＳ１０１～Ｓ１０５までの一連の処理を実行する。そして、動作制御部５７が、圧縮機１１の運転周波数Ｆを上限周波数Ｆｍａｘまで低下させると（ステップＳ１０５）、電流判定部５８は、運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
　更新処理部５６Ａは、電流判定部５８によって運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘよりも大きいと判定されると（ステップＳ２０１／Ｙｅｓ）、負の値である高圧補正係数αと、負の値である周波数補正係数βとを求める（ステップＳ２０２）。一方、更新処理部５６Ａは、電流判定部５８によって運転電流値Ｉが運転電流目標値Ｉｍａｘ以下と判定されると（ステップＳ２０１／Ｎｏ）、正の値又は０である高圧補正係数αと、正の値又は０である周波数補正係数βとを求める（ステップＳ２０３）。次いで、更新処理部５６は、求めた高圧補正係数αを用いて高圧算出式（１）を更新し、求めた周波数補正係数βを用いて周波数算出式（２）を更新する（ステップＳ１０７）。そして、制御装置５０Ａは、ステップＳ１０２の処理へ移行し、更新後の高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）に基づいて、ステップＳ１０２～Ｓ１０７の一連の処理を繰り返し実行する。
　以上のように、本実施の形態２の冷凍装置１００Ａによれば、実施の形態１の冷凍装置１００と同様、圧縮機１１の運転電流値Ｉを所望の電流値まで下げることができる。そのため、圧縮機１１の駆動モータの絶縁低下を抑制しながら、圧縮機１１の運転範囲の縮小及び冷凍能力の低下を抑制することができる。また、冷凍装置１００Ａは、運転電流値Ｉと運転電流目標値Ｉｍａｘとを直接的に比較し、比較の結果をもとに高圧補正係数α及び周波数補正係数βを求めるため、運転電流値Ｉをさらに精度よく運転電流目標値Ｉｍａｘに近づけることができる。
　加えて、冷凍装置１００Ａは、実施の形態１の冷凍装置１００と同様、運転データなどを用いて高圧算出式（１）及び周波数算出式（２）を自動的に更新することができるため、冷凍装置１００Ａの設置環境及び運転状態に応じた上限高圧ＰＨ及び上限周波数Ｆｍａｘを求めることができる。よって、圧縮機１１の運転電流値Ｉを運転電流目標値Ｉｍａｘに精度よく近づけることができる。すなわち、冷凍装置１００Ａの設置環境及び運転状態に応じた最適な制御を構築することができる。
　ここで、上述した各実施の形態は、冷凍装置における好適な具体例であり、本発明の技術的範囲は、これらの態様に限定されるものではない。例えば、上記の説明では、圧縮機１１として、スクロール圧縮機を例示したが、これに限らず、圧縮機１１は、スクリュー圧縮機又はロータリー圧縮機などでもよい。また、上記の各実施の形態では、冷媒回路３０がインジェクション回路３１を有する場合を例示したが、これに限らず、冷媒回路３０は、インジェクション回路３１を有さなくてもよい。ただし、冷媒回路３０がインジェクション回路３１を有する場合、圧縮機１１の圧縮室に液冷媒を液インジェクションすることにより、圧縮機１１から吐出される圧縮冷媒ガスの温度を一定温度以下に保つことができる。そのため、圧縮機１１の駆動モータの絶縁低下の抑制力を高めることができる。
　図１及び図５では、冷凍装置１００又は１００Ａが１台の圧縮機１１を有する場合を例示しているが、これに限らず、冷凍装置１００又は１００Ａは、負荷側ユニット２０の負荷に応じて、圧縮機１１を増設してもよい。すなわち、冷凍装置１００又は１００Ａは、並列に接続された２台以上の圧縮機１１を有してもよい。
　上記の各実施の形態では、変換部５２が吸入圧力Ｐｌを蒸発温度Ｔｅに変換する場合を例示しているが、これに限定されない。負荷側ユニット２０の蒸発器２２にサーミスタなどの温度センサを設置し、制御装置５０又は５０Ａが、通信により、温度センサによる測定値を蒸発温度Ｔｅとして取得してもよい。加えて、図１及び図５では、圧縮機１１の運転電流値Ｉを検知する電流センサ４９を、圧縮機１１の近傍に設置しているが、電流センサ４９は、制御装置５０又は５０Ａを構成するハードウェア内に実装されてもよい。
　図１及び図５では、凝縮器１２が熱源側ユニット１０又は１０Ａに収容されている場合を例示しているが、これに限定されない。冷凍装置１００又は１００Ａは、熱源側ユニット１０又は１０Ａとは別の独立した凝縮器ユニットを備え、凝縮器ユニット内に凝縮器１２が収容されるという構成を採ってもよい。そして、熱源側ユニット１０又は１０Ａと凝縮器ユニットとは、接続配管２ａ及び２ｂと同様に形成された接続配管により接続するとよい。すなわち、凝縮器１２が、冷媒配管２を構成する接続配管を介して、熱源側ユニット１０又は１０Ａと接続されてもよい。加えて、図１及び図５では、減圧装置２１が負荷側ユニット２０に収容されている場合を例示したが、これに限らず、減圧装置２１は、熱源側ユニット１０に収容されてもよい。
　上記の各実施の形態では、冷凍装置１００及び１００Ａにおいて、冷媒との熱交換対象になる流体が空気である場合を例示したが、冷媒との熱交換対象になる流体は、水、冷媒、又はブラインなどでもよい。また、図１及び図５では、負荷側ユニット２０が１台の場合の構成例を示しているが、冷凍装置１００及び１００Ａは、２台以上の負荷側ユニット２０を備えていてもよい。この場合、それぞれの負荷側ユニット２０の容量が異なっていてもよいし、全ての負荷側ユニット２０が同一容量でもあってもよい。
　２　冷媒配管、２ａ、２ｂ　接続配管、３　インジェクション配管、１０、１０Ａ　熱源側ユニット、１１　圧縮機、１２　凝縮器、１２ａ　ファン、１３　レシーバ、１４　過冷却熱交換器、１６　流量調整器、２０　負荷側ユニット、２１　減圧装置、２２　蒸発器、３０　冷媒回路、３１　インジェクション回路、４１　吐出圧力センサ、４２　吸入圧力センサ、４３　外気温度センサ、４４　入口温度センサ、４５　出口温度センサ、４６　吐出温度センサ、４７　吸入温度センサ、４８　シェル下温度センサ、４９　電流センサ、５０、５０Ａ　制御装置、５１　データ取得部、５２　変換部、５３　記憶部、５４　算出部、５５　高圧判定部、５６、５６Ａ　更新処理部、５７　動作制御部、５８　電流判定部、１００、１００Ａ　冷凍装置、Ａ　高圧設定係数、Ｂ　二次係数、Ｃ　一次係数、Ｆ　運転周波数、Ｆｍａｘ　上限周波数、ＨＰ　上限高圧、Ｉ　運転電流値、Ｉｍａｘ　運転電流目標値、Ｐ　高圧調整値、ＰＨ　上限高圧、Ｐｈ　吐出圧力、Ｐｌ　吸入圧力、Ｑ　周波数調整値、Ｔｃ　凝縮温度、Ｔｄ　吐出温度、Ｔｅ　蒸発温度、Ｔｉｎ　入口温度、Ｔｏ　外気温度、Ｔｏｕｔ　出口温度、Ｔｓ　吸入温度、Ｔｓｈ　シェル下温度、ｐ１　第１圧力係数、ｐ２　第２圧力係数、ｑ１　第１周波数係数、ｑ２　第２周波数係数、α　高圧補正係数、β　周波数補正係数。

Claims (8)

  1. 　冷媒を圧縮する圧縮機、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器、前記凝縮器を通過した冷媒を減圧する減圧装置、及び前記減圧装置において減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器が冷媒配管により接続された冷媒回路と、
    　前記圧縮機の吐出側に設けられ、前記圧縮機から吐出される冷媒の圧力である吐出圧力を検知する吐出圧力センサと、
    　前記冷媒回路を制御する制御装置と、を有し、
    　前記制御装置は、
    　前記冷媒回路の蒸発温度を変数とする一次関数であり、前記圧縮機の運転電流値が過多であるか否かの判定基準となる上限高圧を求めるための高圧算出式と、前記蒸発温度を変数とする二次関数であり、前記圧縮機の運転周波数の上限値となる上限周波数を求めるための周波数算出式と、を記憶する記憶部と、
    　前記高圧算出式及び前記周波数算出式を用いて前記上限高圧及び前記上限周波数を求める算出部と、
    　前記吐出圧力センサにおいて検知された前記吐出圧力が、前記算出部において求められた前記上限高圧よりも大きいか否かを判定する高圧判定部と、
    　前記高圧判定部において、前記吐出圧力が前記上限高圧よりも大きいと判定されたとき、前記圧縮機の運転周波数を、前記算出部において求められた前記上限周波数まで低下させる動作制御部と、を有する、冷凍装置。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記高圧算出式の定数項である高圧調整値の更新用の高圧補正係数と、前記周波数算出式の定数項である周波数調整値の更新用の周波数補正係数とを求める更新処理部を有し、
    　前記更新処理部は、
    　前記高圧調整値に前記高圧補正係数を加算することにより前記高圧算出式を更新し、
    　前記周波数調整値に前記周波数補正係数を加算することにより前記高圧算出式を更新するものである、請求項１に記載の冷凍装置。
  3. 　前記記憶部は、
    　前記吐出圧力を変数とする一次関数である高圧係数算出式及び周波数係数算出式をさらに記憶しており、
    　前記更新処理部は、
    　前記高圧係数算出式を用いて前記高圧補正係数を求めるものであり、
    　前記周波数係数算出式を用いて前記周波数補正係数を求めるものである、請求項２に記載の冷凍装置。
  4. 　前記圧縮機の前記運転電流値を検知する電流センサをさらに有し、
    　前記制御装置は、
    　前記高圧判定部において前記吐出圧力が前記上限高圧よりも大きいと判定された場合、前記電流センサにおいて検知された前記運転電流値が、前記圧縮機の特性に応じて定まる運転電流目標値よりも大きいか否かを判定する電流判定部をさらに有し、
    　前記更新処理部は、
    　前記電流判定部において前記運転電流値が前記運転電流目標値よりも大きいと判定された場合に、負の値である前記高圧補正係数と、負の値である前記周波数補正係数と、を求め、
    　前記電流判定部において前記運転電流値が前記運転電流目標値よりも小さいと判定された場合に、正の値である前記高圧補正係数と、正の値である前記周波数補正係数と、を求める、請求項２に記載の冷凍装置。
  5. 　前記圧縮機の前記運転電流値を検知する電流センサをさらに有し、
    　前記記憶部は、
    　前記運転電流値と前記圧縮機の特性に応じて定まる運転電流目標値との差分に対応する複数の数値範囲と、前記高圧補正係数と、前記周波数補正係数と、を関連づけた補正係数テーブルを記憶しており、
    　前記更新処理部は、
    　前記電流センサにおいて検知された前記運転電流値と前記運転電流目標値との差分を求め、求めた差分を前記補正係数テーブルの前記数値範囲に照らすことにより、前記高圧補正係数と前記周波数補正係数とを求める、請求項２に記載の冷凍装置。
  6. 　前記補正係数テーブルは、
    　前記運転電流値と前記運転電流目標値との差分として、前記運転電流値から前記運転電流目標値を減算した値を用いており、
    　正の値の範囲である前記数値範囲には、負の値である前記高圧補正係数と、負の値である前記周波数補正係数と、が関連づけられ、
    　負の値の範囲である前記数値範囲には、正の値である前記高圧補正係数と、正の値である前記周波数補正係数と、が関連づけられている、請求項５に記載の冷凍装置。
  7. 　前記補正係数テーブルは、
    　前記運転電流値から前記運転電流目標値を減算した値が大きくなるほど、前記高圧補正係数及び前記周波数補正係数が小さくなるように構成されている、請求項６に記載の冷凍装置。
  8. 　前記冷媒回路は、
    　前記凝縮器から流出した冷媒を過冷却する過冷却熱交換器をさらに有し、
    　前記減圧装置は、
    　前記過冷却熱交換器において過冷却された冷媒を減圧するように配置されており、
    　前記過冷却熱交換器と前記減圧装置との間から分岐し、前記過冷却熱交換器から流出した冷媒の一部を前記圧縮機へ流入させるインジェクション回路と、を備えている、請求項１～７の何れか一項に記載の冷凍装置。
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