JP3719215B2

JP3719215B2 - Refrigeration equipment

Info

Publication number: JP3719215B2
Application number: JP2002016373A
Authority: JP
Inventors: 憲治谷本; 雅章竹上; 覚阪江
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: JP2003214733A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸入側の低圧冷媒圧力に基づいて運転容量が制御される圧縮機を有する冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置について、効率のよい運転を行う目的で、冷凍負荷の変動に応じて、圧縮機の回転数を変化させることにより該圧縮機の能力を制御することは、広く知られている。
【０００３】
ところで、冷凍負荷が変動すると、圧縮機に吸入される冷媒の圧力もそれに伴って変化する。そこで、その圧縮機の吸入側に低圧冷媒圧力を検出するための低圧センサを設け、この低圧センサの出力に基づいて圧縮機を容量制御することが、一般に行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のものでは、その低圧センサに異常が生じて、低圧冷媒圧力を正確に検出できなくなった場合には、圧縮機を適切に制御することができないという問題がある。
【０００５】
特に、この種の冷凍装置が、例えば、コンビニエンスストア等に設置される冷蔵ショーケース等に適用されるような場合、低圧センサが異常になると、その冷蔵ショーケース内の商品の品質が保持できなくなり、大きな損害が生じることとなる。
【０００６】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷凍装置の圧縮機の運転容量を制御するための構成に工夫を凝らすことで、低圧センサが異常となった場合であっても、圧縮機の容量制御を適切に維持しようとすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、圧縮機の吸入側の低圧冷媒圧力を検出する低圧センサが異常である場合には、液冷媒のインジェクション時に温度センサにより検出される圧縮機の吸入冷媒温度に基づいて、圧縮機を容量制御するようにした。
【０００８】
具体的に、第１の発明では、圧縮機（15）を備えて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（13）と、上記冷媒回路（13）に設けられ、圧縮機（15）の吸入側に液冷媒を供給するインジェクション回路（25）と、上記圧縮機（15）の吸入冷媒温度を検出する温度センサ（33）と、上記インジェクション回路（25）による液冷媒の供給時に上記温度センサ（33）が検出する吸入冷媒温度から圧縮機（15）の吸入側の低圧冷媒圧力を予測する予測手段（52）と、上記圧縮機（15）の低圧冷媒圧力を検出する低圧センサ（34）の異常時に、上記予測手段（52）が予測する低圧冷媒圧力に基づき圧縮機（15）の運転容量を制御する容量制御手段（54）とを備えている。
【０００９】
上記の発明によると、冷媒回路（13）を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われ、冷凍負荷が変化すると、その変化に応じて、圧縮機（15）へ吸入される冷媒の低圧冷媒圧力も変化する。この低圧冷媒圧力の変化は、低圧センサ（34）により検出される。そして、この検出された低圧冷媒圧力に基づいて容量制御手段（54）により圧縮機（15）の運転容量が制御される。
【００１０】
一方、予測手段（52）は、インジェクション回路（25）による液冷媒の供給時に、温度センサ（33）により検出される吸入冷媒温度から圧縮機（15）の吸入側の低圧冷媒圧力を予測する。そして、上記低圧センサ（34）に異常が生じた場合、低圧センサ（34）に代わって予測手段（52）により予測された低圧冷媒圧力に基づいて容量制御手段（54）により圧縮機（15）の運転容量が適切に制御される。
【００１１】
したがって、冷凍装置の運転中に低圧センサ（34）が異常となった場合でも、その異常に拘わらず、圧縮機（15）の容量制御が維持される。特に、冷媒回路（13）が例えば冷蔵ショーケース等を有する場合、仮に上記低圧センサ（34）に異常が発生したとしても、その冷蔵ショーケース内の商品の品質は良好に保持される。
【００１２】
第２の発明では、圧縮機（15）を備えて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（13）と、上記圧縮機（15）の吸入側の低圧冷媒圧力を検出する低圧センサ（34）と、上記低圧センサ（34）により検出された低圧冷媒圧力に基づいて、圧縮機（15）の運転容量を制御する容量制御手段（54）と、上記圧縮機（15）の吸入冷媒温度を検出する温度センサ（33）と、上記圧縮機（15）の吐出冷媒の過熱度が所定値以上に大きくなったときに、液冷媒を圧縮機（15）の吸入側へ間欠的に供給するように作動するインジェクション回路（25）と、上記インジェクション回路（25）の作動時に、上記温度センサ（33）により検出される吸入冷媒温度を低圧冷媒圧力相当飽和温度として低圧冷媒圧力を予測する予測手段（52）とを備え、上記容量制御手段（54）は、上記低圧センサ（34）の異常時に、該低圧センサ（34）の代わりに上記予測手段（52）により予測された低圧冷媒圧力に基づいて、圧縮機（15）の運転容量を制御する異常制御部（55）を備えている。
【００１３】
上記の発明によると、上記第１の発明と同様に、低圧センサ（34）が正常に作動しているときには、その低圧センサ（34）により検出された低圧冷媒圧力に基づいて容量制御手段（54）により圧縮機（15）の運転容量が制御される。
【００１４】
一方、圧縮機（15）の吐出冷媒の過熱度が所定値以上に大きくなったときには、インジェクション回路（25）が作動して、液冷媒が圧縮機（15）の吸入側へ間欠的に供給される。このことにより、圧縮機（15）内の冷媒の過熱度が低下して適切に維持される。
【００１５】
また、予測手段（52）は、インジェクション回路（25）による液冷媒の供給時に、温度センサ（33）により検出される吸入冷媒温度を低圧冷媒圧力相当飽和温度とみなすことによって、低圧冷媒圧力を予測する。
【００１６】
そして、上記低圧センサ（34）に異常が生じた場合、低圧センサ（34）に代わって予測手段（52）により予測された低圧冷媒圧力に基づいて異常制御部（55）により圧縮機（15）の運転容量が適切に制御される。したがって、上記第１の発明と同様に、冷凍装置の運転中に低圧センサ（34）が異常となった場合でも、その異常に拘わらず、圧縮機（15）の容量制御が維持される。
【００１７】
第３の発明では、上記第１又は２の発明において、インジェクション回路（25）は、作動時に液冷媒を減圧することなく圧縮機（15）へ供給するように構成されている。
【００１８】
ところで、液冷媒を減圧して圧縮機（15）側へ供給すると、その減圧のために、液冷媒が過熱度を有するようになる虞れがある。これに対して、
この発明によると、冷媒回路（13）を流通する液冷媒は、インジェクション回路（25）の作動時に減圧されることなく圧縮機（15）の吸入側へ供給されるため、減圧に伴う過熱度の発生が防止される。したがって、圧縮機（15）の吸入冷媒の過熱度が効果的に低減される。
【００１９】
また、減圧に伴う流速の低下が防止されるため、インジェクション回路（25）の作動時に、圧縮機（15）の吸入冷媒の過熱度を迅速に低下させて、該吸入冷媒の低圧冷媒圧力が素早く予測される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る冷凍装置（10）は、コンビニエンスストアに設けられ、庫内であるショーケースの冷却を行うためのものである。
【００２２】
上記冷凍装置（10）は、室外ユニット（11）と冷蔵ユニット（12）とを有し、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路（13）を備えている。そして、上記冷蔵ユニット（12）は、冷蔵用のショーケースに設置されて該ショーケースの庫内空気を冷却する。
【００２３】
〈室外ユニット〉
室外ユニット（11）は、インバータ圧縮機（15）と、熱源側熱交換器である室外熱交換器（16）とを備えている。圧縮機（15）は、例えば、密閉型の高圧ドーム型スクロール圧縮機で構成されている。また、圧縮機（15）は、電動機がインバータ制御されて運転容量が段階的又は連続的に可変となるように構成されている。この圧縮機（15）には、該圧縮機（15）の内部温度を検出するための圧縮機温度センサ（35）が設けられている。
【００２４】
圧縮機（15）の吐出側は、高圧ガス管（17）の一端に接続され、該高圧ガス管（17）の他端が室外熱交換器（16）のガス側に接続されている。高圧ガス管（17）には、高圧冷媒圧力が所定値になると開く圧力スイッチ（31）が配設されている。また、高圧ガス管（17）には、圧縮機（15）の吐出冷媒温度を検出する温度センサである吐出側温度センサ（32）が設けられている。
【００２５】
室外熱交換器（16）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、熱源ファンである室外ファン（18）が近接して配置されている。
【００２６】
室外熱交換器（16）の液側には、液管（19）の一端が接続され、液管（19）の他端が閉鎖弁（20a）に接続されている。液管（19）には、通過する冷媒を減圧するための膨張機構である膨張弁（21）が設けられている。そして、閉鎖弁（20a）には、液管（19）を流通した冷媒を冷蔵ユニット（12）側へ供給するための連絡液管（38）が接続されている。
【００２７】
一方、圧縮機（15）の吸入側は、低圧ガス管（22）の一端に接続され、該低圧ガス管（22）の他端が閉鎖弁（20b）に接続されている。低圧ガス管（22）には、圧縮機（15）の吸入側の低圧冷媒圧力を検出する低圧センサ（34）が設けられている。また、低圧ガス管（22）には、圧縮機（15）の吸入冷媒温度を検出する温度センサである吸入側温度センサ（33）が設けられている。そして、閉鎖弁（20b）には、冷蔵ユニット（12）側からの冷媒を低圧ガス管（22）へ供給するための連絡ガス液管（39）が接続されている。尚、閉鎖弁（20a，20b）は、室外ユニット（11）と冷蔵ユニット（12）とが接続された後に開放状態とされる。
【００２８】
また、冷媒回路（10）には、圧縮機（15）の吸入側に液冷媒を供給するインジェクション回路（25）が設けられている。インジェクション回路（25）は、リキッドインジェクション管（26）と、該リキッドインジェクション管（26）に設けられる電磁弁（SV）とから構成されている。リキッドインジェクション管（26）は、液管（19）と低圧ガス管（22）との間に接続されている。すなわち、インジェクション回路（25）は、キャピラリ等の減圧機構を有しておらず、作動時に液冷媒を減圧することなく圧縮機（15）へ供給するように構成されている。そして、圧縮機（15）の吐出冷媒の過熱度が所定値以上に大きくなったときに、液管（19）を流通する液冷媒を圧縮機の吸入側へ間欠的に供給するようにしている。
【００２９】
〈冷蔵ユニット〉
冷蔵ユニット（12）は、ショーケース（図示省略）に設けられ、利用側熱交換器である冷蔵熱交換器（41）を備えている。この冷蔵熱交換器（41）は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であって、利用ファンである冷蔵ファン（42）が近接して配置されている。冷蔵熱交換器（41）の液側は、連絡液管（38）が接続されている。一方、冷蔵熱交換器（41）のガス側は、連絡ガス管（39）が接続されている。
【００３０】
〈コントローラ〉
室外ユニット（11）は、コントローラ（50）を備えている。コントローラ（50）は、インジェクション制御部（51）と、予測部（52）と、異常判定部（53）と、容量制御部（54）とを有している。
【００３１】
インジェクション制御部（51）は、インジェクション回路（25）の作動を制御するように構成されている。すなわち、吐出側温度センサ（32）により検出される吐出冷媒温度に基づいて該吐出冷媒の過熱度を導出し、その過熱度が所定値（例えば３０℃）以上となったときに、電磁弁（SV）の開閉状態を間欠的に切り換えるようにしている。
【００３２】
異常判定部（53）は、低圧センサ（34）の異常を検出するものである。すなわち、例えば、低圧センサ（34）から出力された検出値が、通常想定される所定範囲から外れた場合には、その低圧センサ（34）が異常であると判定するようにしている。
【００３３】
予測部（52）は、低圧センサ（34）が異常であり且つ上記インジェクション回路（25）による液冷媒の供給時に、吸熱側温度センサ（33）が検出する吸入冷媒温度から圧縮機（15）の吸入側の低圧冷媒圧力を予測するように構成されている。すなわち、インジェクション回路（25）の作動時における吸入冷媒温度を低圧冷媒圧力相当飽和温度として低圧冷媒圧力を予測するようにしている。
【００３４】
容量制御部（54）は、低圧センサ（34）により検出された低圧冷媒圧力に基づいて、圧縮機（15）の運転容量を制御するように構成されている。一方、容量制御部（54）は、低圧センサ（34）の異常時に、圧縮機（15）の運転容量を制御する異常制御部（55）を備えている。
【００３５】
すなわち、異常制御部（55）は、上記異常判定部（53）により低圧センサ（34）が異常であると判定されたときに、低圧センサ（34）の代わりに予測部（52）により予測された低圧冷媒媒圧力に基づいて、圧縮機（15）を容量制御するように構成されている。このようにして、容量制御部（54）は、低圧センサ（34）の異常時に、予測部（52）が予測する低圧冷媒圧力に基づき圧縮機（15）の運転容量を制御するように構成されている。
【００３６】
−運転動作−
次に、上記冷凍装置（10）が行う運転動作について説明する。
【００３７】
まず、室外ユニット（11）の圧縮機（15）は、低圧ガス管（33）を流通する低圧のガス冷媒を吸入し、その吸入冷媒を圧縮して吐出する。圧縮機（15）から吐出された高圧のガス冷媒は、高圧ガス管（17）を流通する。このとき、吐出冷媒の圧力が所定値以上である場合、圧力スイッチ（31）は、開状態となり冷媒の流通を許容する。そして、吐出側温度センサ（32）により、吐出冷媒の温度が検出され、コントローラ（50）のインジェクション制御部（51）へ出力される。
【００３８】
高圧ガス管（17）を流通する冷媒は、室外熱交換器（16）へ供給される。この室外熱交換器（16）では、室外ファン（18）が作動しており、通過する冷媒が凝縮する。こうして、室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。凝縮された高圧の液冷媒は、膨張弁（21）へ向かって液管（19）を流通する。
【００３９】
膨張弁（21）では、通過する冷媒が減圧される。膨張弁（21）により減圧された低圧の液冷媒は、閉鎖弁（20a）を介して連絡液管（38）を流通し、冷蔵ユニット（12）の冷蔵熱交換器（41）へ供給される。冷蔵熱交換器（41）では、冷蔵ファン（42）が作動しており、通過する冷媒が蒸発する。こうして、ショーケースの庫内の空気と冷媒との間で熱交換が行われて、庫内空気が冷却される。蒸発した低圧のガス冷媒は、閉鎖弁（20b）へ向かって連絡ガス管（39）を流通する。
【００４０】
連絡ガス管（39）を流通した冷媒は、閉鎖弁（20b）を通過して低圧ガス管（22）を流通する。低圧ガス管（22）を流れる冷媒は、圧縮機（15）に吸入される。そして、吸入側温度センサ（33）により、吸入冷媒の温度が検出され、コントローラ（50）の予測部（51）へ出力される。また、低圧センサ（34）により、吸入冷媒の低圧冷媒圧力が検出され、コントローラ（50）の容量制御部（52）及び異常判定部（53）へ出力される。
【００４１】
その後、圧縮機（15）に吸入された冷媒は、圧縮されて再び吐出される。このようにして、圧縮機（15）の作動により、冷媒回路（13）内を冷媒が循環して冷凍サイクルが行われて、冷蔵ユニット（12）のショーケースの庫内が冷却される。
【００４２】
−コントローラの動作−
次に、図２及び図３のフローチャートを参照して、上記コントローラ（50）が行う制御動作について説明する。
【００４３】
〈インジェクション制御部〉
まず、インジェクション制御部（51）は、吐出側温度センサ（32）により検出された吐出冷媒の温度と、圧縮機（15）の内部温度とに基づいて、該吐出冷媒の過熱度を適切に低下させるように、電磁弁（SV）の開閉状態を制御する。
【００４４】
具体的に、図２に示すように、まず、ステップ（S1）において、吐出側温度センサ（32）により検出された吐出冷媒の温度がインジェクション制御部（51）へ入力されて、吐出冷媒の過熱度（DSH）が導出される。また、圧縮機温度センサ（35）により検出された圧縮機温度（Tp）がインジェクション制御部（51）へ入力される。
【００４５】
その後、ステップ（S2）において、その圧縮機温度（Tp）が所定値として例えば１２０℃以上であるか、及び過熱度（DSH）が所定値として例えば３０℃以上であるかについて、少なくとも一方の条件を満たすか否かが判断される。その結果、圧縮機温度（Tp）が１２０℃未満であり且つ過熱度（DAH）が３０℃未満であって、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S3）へ移る。そして、ステップ（S3）において、電磁弁（SV）が閉状態に維持される。その後、リターンする。
【００４６】
一方、上記ステップ（S2）において、圧縮機温度（Tp）が１２０℃以上であり且つ過熱度（DSH）が３０℃以上であって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S4）へ移行する。ステップ（S4）では、さらに、圧縮機温度（Tp）が所定値として例えば１３０℃以上であるか、及び過熱度（DSH）が所定値として例えば４０℃以上であるかについて、少なくとも一方の条件を満たすか否かが判断される。その結果、圧縮機温度（Tp）が１３０℃未満であり且つ過熱度（DAH）が４０℃未満であって、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S5）へ移る。そして、このステップ（S5）において、電磁弁（SV）を、例えば、１０秒間開いて高圧側の液冷媒を低圧側へインジェクションした後、１０秒間閉じる。その後、リターンする。
【００４７】
ところで、上記ステップ（S4）において、圧縮機温度（Tp）が１３０℃以上であり且つ過熱度（DSH）が４０℃以上であって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S6）へ移行する。そして、このステップ（S6）において、電磁弁（SV）を、例えば、２０秒間開いて高圧側の液冷媒を低圧側へインジェクションした後、１０秒間閉じる。その後、リターンする。
【００４８】
このようにして、圧縮機温度（Tp）及び過熱度（DSH）が所定値以上となって、圧縮機（15）が過熱状態であるときには、電磁弁（SV）が間欠的に開放されることで、液冷媒が圧縮機（15）の吸入側へ供給される。その結果、圧縮機（15）内の冷媒の過熱度は適切に低下される。
【００４９】
〈予測部、異常判定部、容量制御部〉
次に、図３のフローチャートを参照して、予測部（52）、異常判定部（53）及び容量制御部（54）の制御動作について説明する。
【００５０】
まず、ステップ（S11）において、低圧センサ（34）が異常であるか否かを判断する。すなわち、異常判定部（53）には、低圧センサ（34）から出力される吸入冷媒の低圧冷媒圧力が入力される。一方、異常判定部（53）では、低圧センサ（34）が正常であるときに、上記低圧冷媒圧力の取り得る値の所定範囲が予め設定されている。そして、異常判定部（53）は、入力された低圧冷媒圧力が上記所定範囲外の値であるときに、低圧センサ（34）に異常が生じていると判定する。このステップ（S11）で、異常判定部（53）により低圧センサ（34）が正常であって、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S12）へ移る。
【００５１】
ステップ（S12）では、圧縮機（15）が作動し且つ電磁弁（SV）が閉じているときにおいて、吸入冷媒の過熱度（SH1）を５秒おきに５回検出する。こうして、検出された過熱度（SH1）の平均値を過熱度（SH2）とする。この過熱度（SH2）の設定の後、リターンする。
【００５２】
そして、このように、低圧センサ（34）が正常である場合、圧縮機（15）の運転容量は、低圧センサ（34）により検出された低圧冷媒圧力に基づいて、容量制御部（54）により制御される。
【００５３】
一方、ステップ（S11）において、低圧センサ（34）が異常であって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S13）へ移る。ステップ（S13）では、電磁弁（SV）が開状態であるか否かが判断される。電磁弁（SV）が閉状態であって、ＮＯと判断された場合は、ステップ（S14）へ移行する。
【００５４】
ステップ（S14）では、電磁弁（SV）が閉状態となってから５秒以上経過したか否かが判断される。その結果、５秒未満しか経過しておらず、ＮＯと判断された場合は、ステップ（S27）へ進む。そして、このステップ（S27）において、予測部（52）により低圧冷媒圧力（LP）が予測される。
【００５５】
すなわち、電磁弁（SV）が閉状態となってから５秒未満であるときには、その前の開状態における液冷媒のインジェクションの影響が強く残っていると考えられる。したがって、このステップ（S27）では、吸入冷媒の過熱度を零とみなす。その結果、ステップ（S27）において、吸入冷媒温度（Ti1）を低圧冷媒圧力に相当する飽和温度（TeG）とみなす。つまり、該吸入冷媒温度（Ti1）に基づいて、低圧冷媒圧力（LP）を予測する。その後、リターンする。
【００５６】
ところで、上記ステップ（S14）において、電磁弁（SV）が閉状態となってから５秒以上経過しており、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S15）へ移行する。ステップ（S15）では、吸入側温度センサ（33）により検出された吸入冷媒温度（Ti1）を、電磁弁（SV）が閉状態であるときの吸入冷媒温度（TiX）として設定する。その後、ステップ（S16）へ進む。
【００５７】
ステップ（S16）では、予測部（52）により低圧冷媒圧力（LP）が予測される。すなわち、吸入冷媒温度（TiX）と過熱度（SH2）との差により、相当飽和温度（TeG）を設定し、この相当飽和温度（TeG）に基づいて低圧冷媒圧力（LP）を予測する。その後、リターンする。
【００５８】
一方、上記ステップ（S13）において、電磁弁（SV）が開状態であって、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S17）へ進む。ステップ（S17）では、電磁弁（SV）が、閉状態から開状態へ変化したばかりか否かを判断する。その結果、開状態へ変化したばかりであって、ＹＥＳと判断されたときには、ステップ（S18）へ移る。
【００５９】
ステップ（S18）では、電磁弁（SV）が前回閉じていた状態が１０秒間よりも長かったか否かが判断される。例えば、インジェクション回路（25）が作動しているときには、図２を参照して説明したように、電磁弁（SV）は、１０秒間又は２０秒間開いた後、１０秒間閉じられる。したがって、インジェクション回路（25）の連続作動中には、電磁弁（SV）の開状態は１０秒間となる。このように、前回の電磁弁（SV）の閉状態が１０秒間以下であって、ステップ（S18）で、ＮＯと判断されたときには、上記ステップ（S27）へ進む。
【００６０】
すなわち、前回の電磁弁（SV）の閉状態が比較的短い場合には、吸入冷媒の過熱度を零であるとみなす。そして、このステップ（S27）において、上述したようにして、低圧冷媒圧力（LP）が、吸入冷媒温度（Ti1）に基づいて予測される。
【００６１】
一方、例えば、圧縮機（15）が過熱状態でなく、インジェクション回路（25）が作動していないとき（すなわち、電磁弁（SV）が閉状態を維持しているとき）には、その閉状態が１０秒間よりも長くなることがある。この後、インジェクション回路（25）の作動が始まって、電磁弁（SV）が開状態になったときには、上記ステップ（S18）において、ＹＥＳと判断される。この場合、ステップ（S19）へ進む。
【００６２】
ステップ（S19）では、５秒間をカウントする５秒タイマと、２分間をカウントする２分タイマとがそれぞれカウントを開始する。その後、ステップ（S20）へ移行する。一方、上記ステップ（S17）において、電磁弁（SV）が、閉状態から開状態へ変化したばかりではなく、ＮＯと判断された場合にも、ステップ（S20）へ移行する。
【００６３】
ステップ（S20）では、上記５秒タイマがタイムアップしたか否かが判断される。その結果、タイムアップしており、ＹＥＳと判断されたときには、ステップ（S21）へ移る。
【００６４】
ステップ（S21）では、吸入側温度センサ（33）により検出された、電磁弁（SV）が開状態であるときの吸入冷媒温度（Ti1）を、低圧冷媒圧力の相当飽和温度（TS）として設定する。その後、ステップ（S22）へ移行する。
【００６５】
ステップ（S22）では、上記ステップ（S15）で設定された電磁弁（SV）が閉状態であるときの吸入冷媒温度（TiX）と、上記ステップ（S21）で設定された相当飽和温度（TS）との差として得られる過熱度（TiX−TS）が、所定の範囲内の値となるか否かが判断される。すなわち、その過熱度（TiX−TS）が、過熱度（SH2）から２℃差し引いた（SH2−２）よりも大きく且つ過熱度（SH2）に２℃加えた（SH2＋２）未満であること（（SH2−２）＜（TiX−TS）＜（SH2＋２））を満たすか否かが判断される。その結果、上記所定範囲を満足しており、ＹＥＳと判断された場合には、ステップ（S23）へ移る。
【００６６】
一方、上記ステップ（S20）において、５秒タイマはタイムアップしておらず、ＮＯと判断された場合にも、ステップ（S23）へ移行する。このステップ（S23）では、以前（低圧センサ（34）の正常時）に得られたものを含む過熱度（TiX−TS）の５回分の平均値を、過熱度（SH2）と設定する。その後、ステップ（S25）へ移行する。
【００６７】
ところで、上記ステップ（S22）にて、過熱度（TiX−TS）が上記所定範囲（（SH2−２）＜（TiX−TS）＜（SH2＋２））を満足しておらず、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S24）へ進む。ステップ（S24）では、上記ステップ（S22）で得られるその過熱度（TiX−TS）を、過熱度（SH2）として設定する。その後、ステップ（S25）へ移行する。
【００６８】
ステップ（S25）では、上記２分タイマがタイムアップしたか否かが判断される。その結果、タイムアップしており、ＹＥＳであると判断された場合には、上記ステップ（S27）へ進む。すなわち、電磁弁（SV）が比較的長い時間開いていた場合には、吸入冷媒の過熱度が充分に低下しているため、零とみなす。したがって、このステップ（S27）において、上述したようにして、低圧冷媒圧力（LP）が、吸入冷媒温度（Ti1）に基づいて予測される。
【００６９】
一方、上記ステップ（S25）において、２分タイマがタイムアップしておらず、ＮＯと判断された場合には、ステップ（S26）へ進む。この場合、吸入冷媒にある程度の過熱度（SH2）が存在しているため、この過熱度（SH2）を考慮して、予測部（52）により低圧冷媒圧力（LP）が予測される。すなわち、このステップ（S26）では、低圧冷媒圧力に相当する飽和温度（TeG）を、電磁弁（SV）が閉状態であるときの吸入冷媒温度（TiX）と、上記過熱度（SH2）との差（TiX−SH2）として導出する。そして、この差（TiX−SH2）に基づいて、低圧冷媒圧力（LP）を予測する。その後、リターンする。
【００７０】
このようにして、低圧センサ（34）が異常である場合、圧縮機（15）に吸入される低圧冷媒圧力（LP）は、電磁弁（SV）の開状態における吸入冷媒温度（Ti1）を低圧冷媒圧力相当飽和温度として、予測部（52）により予測される。
【００７１】
そして、このように、低圧センサ（34）が異常であるときに、予測部（52）により予測された低圧冷媒圧力（LP）は、容量制御部（54）の異常制御部（55）に入力される。そして、異常制御部（55）により、入力された低圧冷媒圧力（LP）に基づいて、圧縮機（15）の運転容量が制御される。
【００７２】
以上説明したように、この実施形態によると、低圧センサ（34）が正常である場合だけでなく、低圧センサ（34）に異常が生じた場合であっても、その低圧センサ（34）に代わって予測部（52）により予測された低圧冷媒圧力（LP）に基づいて、異常制御部（53）により圧縮機（15）の運転容量を適切に制御することができる。
【００７３】
したがって、冷凍装置（10）の運転中に低圧センサ（34）が異常となった場合でも、その異常に拘わらず、圧縮機（15）の容量制御が維持されるので、冷蔵ユニット（12）におけるショーケースの庫内温度を適切に維持することが可能となる。その結果、そのショーケースの庫内の商品の品質を良好に保持することができる。
【００７４】
さらに、この実施形態では、インジェクション回路（25）を、その作動時に液冷媒を減圧することなく圧縮機（15）へ供給するように構成したので、供給する液冷媒において、減圧に伴う過熱度の発生が防止されると共に、減圧に伴う流速低下が防止される。その結果、圧縮機（15）の吸入冷媒の過熱度を迅速に低下させて、該吸入冷媒の低圧冷媒圧力（LP）を素早く予測することが可能となる。
【００７５】
尚、上記実施形態では、利用側ユニットとして、冷蔵ユニット（12）のみを設けるようにしたが、その他に、室内を冷暖房するための空気調和装置の室内ユニットや、食品等を冷凍保存する冷凍ユニット等を設けるようにしてもよい。また、室外ユニットに、圧縮機を複数台設けるようにしてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、冷媒回路に設けられ、圧縮機の吸入側に液冷媒を供給するインジェクション回路と、圧縮機の吸入冷媒温度を検出する温度センサと、インジェクション回路による液冷媒の供給時に温度センサが検出する吸入冷媒温度から圧縮機の吸入側の低圧冷媒圧力を予測する予測手段と、圧縮機の低圧冷媒圧力を検出する低圧センサの異常時に、予測手段が予測する低圧冷媒圧力に基づき圧縮機の運転容量を制御する容量制御手段とを備えることにより、低圧センサが異常となった場合でも、その異常に拘わらず、圧縮機の容量制御を適切に維持することができる。
【００７７】
第３の発明によると、上記インジェクション回路を、作動時に液冷媒を減圧することなく圧縮機へ供給するように構成することにより、減圧に伴う流速の低下が防止されるため、インジェクション回路の作動時に、圧縮機の吸入冷媒の過熱度を迅速に低下させて、該吸入冷媒の低圧冷媒圧力を素早く予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置を示す冷媒回路図である。
【図２】インジェクション制御部の制御動作を示すフローチャート図である。
【図３】予測部、異常判定部、容量制御部の制御動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
（10）冷凍装置
（11）室外ユニット
（13）冷媒回路
（15）圧縮機
（25）インジェクション回路
（33）吸入側温度センサ（温度センサ）
（34）低圧センサ
（54）容量制御部（容量制御手段）
（55）異常制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigeration apparatus having a compressor whose operating capacity is controlled based on a low-pressure refrigerant pressure on the suction side.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, with respect to a refrigeration apparatus having a refrigerant circuit that circulates refrigerant and performs a vapor compression refrigeration cycle, the rotation speed of the compressor is changed in accordance with fluctuations in the refrigeration load for the purpose of efficient operation. It is well known to control the capacity of the compressor.
[0003]
By the way, when the refrigeration load fluctuates, the pressure of the refrigerant sucked into the compressor changes accordingly. Therefore, a low-pressure sensor for detecting the low-pressure refrigerant pressure is generally provided on the suction side of the compressor, and the capacity of the compressor is generally controlled based on the output of the low-pressure sensor.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional apparatus has a problem that the compressor cannot be controlled properly when an abnormality occurs in the low-pressure sensor and the low-pressure refrigerant pressure cannot be accurately detected.
[0005]
In particular, when this type of refrigeration apparatus is applied to, for example, a refrigerated showcase installed in a convenience store or the like, if the low-pressure sensor becomes abnormal, the quality of the product in the refrigerated showcase cannot be maintained. This will cause great damage.
[0006]
The present invention has been made in view of such various points, and the object of the present invention is to make the low-pressure sensor abnormal by devising a configuration for controlling the operation capacity of the compressor of the refrigeration apparatus. Even in this case, the compressor capacity control is to be appropriately maintained.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, when the low-pressure sensor for detecting the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor is abnormal, the compressor suction detected by the temperature sensor at the time of liquid refrigerant injection The capacity of the compressor was controlled based on the refrigerant temperature.
[0008]
Specifically, in the first invention, a refrigerant circuit (13) that includes a compressor (15) and performs a vapor compression refrigeration cycle, and is provided in the refrigerant circuit (13), and is provided on the suction side of the compressor (15). An injection circuit (25) for supplying the liquid refrigerant to the compressor, a temperature sensor (33) for detecting the refrigerant temperature sucked into the compressor (15), and the temperature sensor (33) when the liquid refrigerant is supplied by the injection circuit (25). ) Detects the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15) from the intake refrigerant temperature detected by the compressor (15), and the low-pressure sensor (34) detects the low-pressure refrigerant pressure of the compressor (15). Sometimes, a capacity control means (54) for controlling the operating capacity of the compressor (15) based on the low-pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52) is provided.
[0009]
According to the above invention, when the refrigerant circulates through the refrigerant circuit (13) and the refrigeration cycle is performed and the refrigeration load changes, the low-pressure refrigerant pressure of the refrigerant sucked into the compressor (15) is also changed according to the change. Change. This change in the low-pressure refrigerant pressure is detected by a low-pressure sensor (34). The operating capacity of the compressor (15) is controlled by the capacity control means (54) based on the detected low-pressure refrigerant pressure.
[0010]
On the other hand, the predicting means (52) predicts the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15) from the suction refrigerant temperature detected by the temperature sensor (33) when the liquid refrigerant is supplied by the injection circuit (25). When an abnormality occurs in the low pressure sensor (34), the capacity control means (54) uses the compressor (15) instead of the low pressure sensor (34) based on the low pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52). Is appropriately controlled.
[0011]
Therefore, even when the low-pressure sensor (34) becomes abnormal during operation of the refrigeration apparatus, the capacity control of the compressor (15) is maintained regardless of the abnormality. In particular, when the refrigerant circuit (13) has a refrigerated showcase, for example, even if an abnormality occurs in the low-pressure sensor (34), the quality of the product in the refrigerated showcase is kept good.
[0012]
In the second invention, a refrigerant circuit (13) including a compressor (15) for performing a vapor compression refrigeration cycle, a low-pressure sensor (34) for detecting a low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15), Based on the low-pressure refrigerant pressure detected by the low-pressure sensor (34), capacity control means (54) for controlling the operating capacity of the compressor (15) and the intake refrigerant temperature of the compressor (15) are detected. Operates to supply liquid refrigerant intermittently to the suction side of the compressor (15) when the superheat of the refrigerant discharged from the temperature sensor (33) and the compressor (15) exceeds a predetermined value. And a prediction means (52) for predicting the low-pressure refrigerant pressure using the suction refrigerant temperature detected by the temperature sensor (33) as the low-pressure refrigerant pressure equivalent saturation temperature during operation of the injection circuit (25) The capacity control means (54) includes: An abnormality control unit that controls the operating capacity of the compressor (15) based on the low-pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52) instead of the low-pressure sensor (34) when the low-pressure sensor (34) is abnormal (55).
[0013]
According to the above invention, similarly to the first invention, when the low pressure sensor (34) is operating normally, the capacity control means (54) is based on the low pressure refrigerant pressure detected by the low pressure sensor (34). ) Controls the operating capacity of the compressor (15).
[0014]
On the other hand, when the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor (15) becomes larger than a predetermined value, the injection circuit (25) is activated and the liquid refrigerant is intermittently supplied to the suction side of the compressor (15). The As a result, the degree of superheat of the refrigerant in the compressor (15) is lowered and appropriately maintained.
[0015]
The predicting means (52) predicts the low-pressure refrigerant pressure by regarding the suction refrigerant temperature detected by the temperature sensor (33) as the low-pressure refrigerant pressure equivalent saturation temperature when supplying the liquid refrigerant by the injection circuit (25). To do.
[0016]
When an abnormality occurs in the low pressure sensor (34), the abnormality control unit (55) uses the compressor (15) based on the low pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52) instead of the low pressure sensor (34). Is appropriately controlled. Therefore, similarly to the first aspect, even when the low-pressure sensor (34) becomes abnormal during operation of the refrigeration system, the capacity control of the compressor (15) is maintained regardless of the abnormality.
[0017]
According to a third aspect, in the first or second aspect, the injection circuit (25) is configured to supply the liquid refrigerant to the compressor (15) without depressurization during operation.
[0018]
By the way, if the liquid refrigerant is depressurized and supplied to the compressor (15), the liquid refrigerant may become superheated due to the depressurization. On the contrary,
According to the present invention, the liquid refrigerant flowing through the refrigerant circuit (13) is supplied to the suction side of the compressor (15) without being reduced in pressure when the injection circuit (25) is operated. Occurrence is prevented. Therefore, the degree of superheat of the refrigerant sucked in the compressor (15) is effectively reduced.
[0019]
In addition, since the flow rate is reduced due to the reduced pressure, when the injection circuit (25) is operated, the superheated degree of the refrigerant sucked in the compressor (15) is quickly reduced, so that the low-pressure refrigerant pressure of the sucked refrigerant quickly increases. is expected.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus (10) according to the present embodiment is provided in a convenience store for cooling a showcase that is in a warehouse.
[0022]
The refrigeration apparatus (10) includes an outdoor unit (11) and a refrigeration unit (12), and includes a refrigerant circuit (13) that performs a vapor compression refrigeration cycle. The refrigeration unit (12) is installed in a refrigerated showcase to cool the air in the showcase.
[0023]
<Outdoor unit>
The outdoor unit (11) includes an inverter compressor (15) and an outdoor heat exchanger (16) that is a heat source side heat exchanger. The compressor (15) is constituted by, for example, a hermetic high-pressure dome type scroll compressor. The compressor (15) is configured such that the operating capacity is variable stepwise or continuously by inverter control of the electric motor. The compressor (15) is provided with a compressor temperature sensor (35) for detecting the internal temperature of the compressor (15).
[0024]
The discharge side of the compressor (15) is connected to one end of the high-pressure gas pipe (17), and the other end of the high-pressure gas pipe (17) is connected to the gas side of the outdoor heat exchanger (16). The high pressure gas pipe (17) is provided with a pressure switch (31) that opens when the high pressure refrigerant pressure reaches a predetermined value. The high-pressure gas pipe (17) is provided with a discharge side temperature sensor (32) that is a temperature sensor for detecting the discharge refrigerant temperature of the compressor (15).
[0025]
The outdoor heat exchanger (16) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and an outdoor fan (18) that is a heat source fan is disposed close to the outdoor heat exchanger (16).
[0026]
One end of the liquid pipe (19) is connected to the liquid side of the outdoor heat exchanger (16), and the other end of the liquid pipe (19) is connected to the closing valve (20a). The liquid pipe (19) is provided with an expansion valve (21) that is an expansion mechanism for decompressing the refrigerant that passes therethrough. And the connection liquid pipe (38) for supplying the refrigerant | coolant which distribute | circulated the liquid pipe (19) to the refrigerating unit (12) side is connected to the closing valve (20a).
[0027]
On the other hand, the suction side of the compressor (15) is connected to one end of the low-pressure gas pipe (22), and the other end of the low-pressure gas pipe (22) is connected to the closing valve (20b). The low pressure gas pipe (22) is provided with a low pressure sensor (34) for detecting the low pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15). The low-pressure gas pipe (22) is provided with a suction side temperature sensor (33) that is a temperature sensor for detecting the suction refrigerant temperature of the compressor (15). A communication gas liquid pipe (39) for supplying the refrigerant from the refrigeration unit (12) side to the low pressure gas pipe (22) is connected to the closing valve (20b). The shutoff valves (20a, 20b) are opened after the outdoor unit (11) and the refrigeration unit (12) are connected.
[0028]
The refrigerant circuit (10) is provided with an injection circuit (25) for supplying liquid refrigerant to the suction side of the compressor (15). The injection circuit (25) includes a liquid injection pipe (26) and a solenoid valve (SV) provided in the liquid injection pipe (26). The liquid injection pipe (26) is connected between the liquid pipe (19) and the low-pressure gas pipe (22). That is, the injection circuit (25) does not have a pressure reducing mechanism such as a capillary, and is configured to supply the liquid refrigerant to the compressor (15) without reducing the pressure during operation. When the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor (15) becomes greater than a predetermined value, the liquid refrigerant flowing through the liquid pipe (19) is intermittently supplied to the suction side of the compressor. .
[0029]
<Refrigerated unit>
The refrigeration unit (12) is provided in a showcase (not shown) and includes a refrigeration heat exchanger (41) that is a use side heat exchanger. The refrigeration heat exchanger (41) is, for example, a cross-fin type fin-and-tube heat exchanger, and a refrigeration fan (42) that is a use fan is disposed close to the refrigeration heat exchanger (41). A communication liquid pipe (38) is connected to the liquid side of the refrigeration heat exchanger (41). On the other hand, a communication gas pipe (39) is connected to the gas side of the refrigeration heat exchanger (41).
[0030]
<controller>
The outdoor unit (11) includes a controller (50). The controller (50) includes an injection control unit (51), a prediction unit (52), an abnormality determination unit (53), and a capacity control unit (54).
[0031]
The injection control unit (51) is configured to control the operation of the injection circuit (25). That is, based on the discharge refrigerant temperature detected by the discharge side temperature sensor (32), the degree of superheat of the discharge refrigerant is derived, and when the degree of superheat exceeds a predetermined value (for example, 30 ° C.), the solenoid valve ( SV) is switched intermittently.
[0032]
The abnormality determination unit (53) detects an abnormality of the low-pressure sensor (34). That is, for example, when the detection value output from the low-pressure sensor (34) is out of the normally assumed predetermined range, it is determined that the low-pressure sensor (34) is abnormal.
[0033]
The prediction unit (52) detects the compressor (15) from the suction refrigerant temperature detected by the heat absorption side temperature sensor (33) when the low pressure sensor (34) is abnormal and the liquid refrigerant is supplied by the injection circuit (25). It is configured to predict the low-pressure refrigerant pressure on the suction side. That is, the low-pressure refrigerant pressure is predicted with the suction refrigerant temperature during the operation of the injection circuit (25) as the low-pressure refrigerant pressure equivalent saturation temperature.
[0034]
The capacity controller (54) is configured to control the operating capacity of the compressor (15) based on the low-pressure refrigerant pressure detected by the low-pressure sensor (34). On the other hand, the capacity control unit (54) includes an abnormality control unit (55) that controls the operating capacity of the compressor (15) when the low-pressure sensor (34) is abnormal.
[0035]
That is, the abnormality control unit (55) is predicted by the prediction unit (52) instead of the low pressure sensor (34) when the abnormality determination unit (53) determines that the low pressure sensor (34) is abnormal. The compressor (15) is configured to control the capacity based on the low-pressure refrigerant medium pressure. In this way, the capacity control unit (54) is configured to control the operating capacity of the compressor (15) based on the low-pressure refrigerant pressure predicted by the prediction unit (52) when the low-pressure sensor (34) is abnormal. ing.
[0036]
-Driving action-
Next, the operation operation performed by the refrigeration apparatus (10) will be described.
[0037]
First, the compressor (15) of the outdoor unit (11) sucks low-pressure gas refrigerant flowing through the low-pressure gas pipe (33), and compresses and discharges the sucked refrigerant. The high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (15) flows through the high-pressure gas pipe (17). At this time, when the pressure of the discharged refrigerant is equal to or higher than a predetermined value, the pressure switch (31) is opened to allow the refrigerant to flow. And the temperature of a discharge refrigerant | coolant is detected by the discharge side temperature sensor (32), and is output to the injection control part (51) of a controller (50).
[0038]
The refrigerant flowing through the high pressure gas pipe (17) is supplied to the outdoor heat exchanger (16). In the outdoor heat exchanger (16), the outdoor fan (18) is operating, and the refrigerant passing therethrough is condensed. Thus, heat exchange is performed between the outdoor air and the refrigerant. The condensed high-pressure liquid refrigerant flows through the liquid pipe (19) toward the expansion valve (21).
[0039]
In the expansion valve (21), the refrigerant passing therethrough is decompressed. The low-pressure liquid refrigerant decompressed by the expansion valve (21) flows through the communication liquid pipe (38) via the closing valve (20a) and is supplied to the refrigeration heat exchanger (41) of the refrigeration unit (12). . In the refrigeration heat exchanger (41), the refrigeration fan (42) is operating, and the refrigerant passing therethrough evaporates. In this way, heat exchange is performed between the air in the storage of the showcase and the refrigerant, and the internal air is cooled. The vaporized low-pressure gas refrigerant flows through the communication gas pipe (39) toward the closing valve (20b).
[0040]
The refrigerant that has flowed through the communication gas pipe (39) passes through the closing valve (20b) and flows through the low-pressure gas pipe (22). The refrigerant flowing through the low pressure gas pipe (22) is sucked into the compressor (15). Then, the suction side temperature sensor (33) detects the temperature of the suction refrigerant and outputs it to the prediction unit (51) of the controller (50). Further, the low-pressure sensor (34) detects the low-pressure refrigerant pressure of the suction refrigerant and outputs it to the capacity control unit (52) and the abnormality determination unit (53) of the controller (50).
[0041]
Thereafter, the refrigerant sucked into the compressor (15) is compressed and discharged again. In this way, by the operation of the compressor (15), the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (13) to perform the refrigeration cycle, and the inside of the showcase of the refrigeration unit (12) is cooled.
[0042]
-Controller operation-
Next, the control operation performed by the controller (50) will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0043]
<Injection control unit>
First, the injection control unit (51) appropriately reduces the superheat degree of the discharge refrigerant based on the temperature of the discharge refrigerant detected by the discharge side temperature sensor (32) and the internal temperature of the compressor (15). The open / close state of the solenoid valve (SV) is controlled so that the
[0044]
Specifically, as shown in FIG. 2, first, in step (S1), the temperature of the discharged refrigerant detected by the discharge side temperature sensor (32) is input to the injection control unit (51), and the discharged refrigerant is overheated. Degree (DSH) is derived. The compressor temperature (Tp) detected by the compressor temperature sensor (35) is input to the injection control unit (51).
[0045]
Thereafter, in step (S2), at least one of the conditions whether the compressor temperature (Tp) is a predetermined value, for example, 120 ° C. or higher, and whether the superheat degree (DSH) is a predetermined value, for example, 30 ° C. or higher It is determined whether or not the above is satisfied. As a result, when the compressor temperature (Tp) is less than 120 ° C. and the degree of superheat (DAH) is less than 30 ° C. and it is determined NO, the process proceeds to step (S3). In step (S3), the solenoid valve (SV) is maintained in the closed state. Then return.
[0046]
On the other hand, when the compressor temperature (Tp) is 120 ° C. or higher and the superheat degree (DSH) is 30 ° C. or higher in the step (S2), the process proceeds to step (S4). To do. In step (S4), at least one of the conditions is further set as to whether the compressor temperature (Tp) is 130 ° C. or more as a predetermined value and whether the superheat degree (DSH) is 40 ° C. or more as a predetermined value. It is determined whether or not it is satisfied. As a result, when the compressor temperature (Tp) is less than 130 ° C. and the degree of superheat (DAH) is less than 40 ° C. and it is determined as NO, the process proceeds to step (S5). In this step (S5), for example, the solenoid valve (SV) is opened for 10 seconds to inject the liquid refrigerant on the high pressure side to the low pressure side, and then closed for 10 seconds. Then return.
[0047]
By the way, in the above step (S4), when the compressor temperature (Tp) is 130 ° C. or higher and the superheat (DSH) is 40 ° C. or higher and it is determined YES, the process proceeds to step (S6). To do. In this step (S6), for example, the solenoid valve (SV) is opened for 20 seconds to inject the liquid refrigerant on the high pressure side to the low pressure side, and then closed for 10 seconds. Then return.
[0048]
In this way, when the compressor temperature (Tp) and the degree of superheat (DSH) exceed the predetermined values and the compressor (15) is overheated, the solenoid valve (SV) is intermittently opened. Thus, the liquid refrigerant is supplied to the suction side of the compressor (15). As a result, the superheat degree of the refrigerant in the compressor (15) is appropriately reduced.
[0049]
<Prediction unit, abnormality determination unit, capacity control unit>
Next, control operations of the prediction unit (52), the abnormality determination unit (53), and the capacity control unit (54) will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0050]
First, in step (S11), it is determined whether or not the low-pressure sensor (34) is abnormal. That is, the abnormality determination unit (53) receives the low-pressure refrigerant pressure of the intake refrigerant output from the low-pressure sensor (34). On the other hand, in the abnormality determination unit (53), when the low pressure sensor (34) is normal, a predetermined range of values that the low pressure refrigerant pressure can take is set in advance. The abnormality determination unit (53) determines that an abnormality has occurred in the low-pressure sensor (34) when the input low-pressure refrigerant pressure is a value outside the predetermined range. In this step (S11), when the abnormality determining unit (53) determines that the low pressure sensor (34) is normal and NO, the process proceeds to step (S12).
[0051]
In step (S12), when the compressor (15) is operating and the solenoid valve (SV) is closed, the superheat degree (SH1) of the suction refrigerant is detected five times every 5 seconds. Thus, the average value of the detected superheat degree (SH1) is defined as the superheat degree (SH2). It returns after setting this superheat degree (SH2).
[0052]
Thus, when the low pressure sensor (34) is normal, the operating capacity of the compressor (15) is determined by the capacity control unit (54) based on the low pressure refrigerant pressure detected by the low pressure sensor (34). Be controlled.
[0053]
On the other hand, if it is determined in step (S11) that the low pressure sensor (34) is abnormal and YES, the process proceeds to step (S13). In step (S13), it is determined whether or not the solenoid valve (SV) is in an open state. If the solenoid valve (SV) is in the closed state and it is determined NO, the process proceeds to step (S14).
[0054]
In step (S14), it is determined whether or not 5 seconds or more have elapsed since the solenoid valve (SV) was closed. As a result, if less than 5 seconds have elapsed and it is determined NO, the process proceeds to step (S27). In this step (S27), the low pressure refrigerant pressure (LP) is predicted by the prediction unit (52).
[0055]
That is, when it is less than 5 seconds after the solenoid valve (SV) is in the closed state, it is considered that the influence of the liquid refrigerant injection in the previous open state remains strong. Therefore, in this step (S27), the superheat degree of the suction refrigerant is regarded as zero. As a result, in step (S27), the intake refrigerant temperature (Ti1) is regarded as the saturation temperature (TeG) corresponding to the low-pressure refrigerant pressure. That is, the low-pressure refrigerant pressure (LP) is predicted based on the suction refrigerant temperature (Ti1). Then return.
[0056]
By the way, in step (S14), when 5 seconds or more have elapsed since the solenoid valve (SV) is in the closed state, and when it is determined YES, the process proceeds to step (S15). In step (S15), the suction refrigerant temperature (Ti1) detected by the suction side temperature sensor (33) is set as the suction refrigerant temperature (TiX) when the solenoid valve (SV) is in the closed state. Thereafter, the process proceeds to step (S16).
[0057]
In step (S16), the low pressure refrigerant pressure (LP) is predicted by the prediction unit (52). That is, an equivalent saturation temperature (TeG) is set based on the difference between the intake refrigerant temperature (TiX) and the degree of superheat (SH2), and the low-pressure refrigerant pressure (LP) is predicted based on the equivalent saturation temperature (TeG). Then return.
[0058]
On the other hand, if the solenoid valve (SV) is in the open state in step (S13) and it is determined YES, the process proceeds to step (S17). In step (S17), it is determined whether or not the solenoid valve (SV) has just changed from the closed state to the open state. As a result, when it has just changed to the open state and it is determined YES, the process proceeds to step (S18).
[0059]
In step (S18), it is determined whether or not the state in which the solenoid valve (SV) was previously closed is longer than 10 seconds. For example, when the injection circuit (25) is operating, as described with reference to FIG. 2, the electromagnetic valve (SV) is opened for 10 seconds or 20 seconds and then closed for 10 seconds. Therefore, the open state of the solenoid valve (SV) is 10 seconds during continuous operation of the injection circuit (25). Thus, when the previous closed state of the solenoid valve (SV) is 10 seconds or less and it is determined NO in step (S18), the process proceeds to step (S27).
[0060]
That is, when the previous closed state of the solenoid valve (SV) is relatively short, the superheat degree of the suction refrigerant is regarded as zero. In this step (S27), as described above, the low-pressure refrigerant pressure (LP) is predicted based on the intake refrigerant temperature (Ti1).
[0061]
On the other hand, for example, when the compressor (15) is not overheated and the injection circuit (25) is not operating (that is, when the solenoid valve (SV) is kept closed), the closed state May be longer than 10 seconds. Thereafter, when the operation of the injection circuit (25) is started and the solenoid valve (SV) is opened, it is determined YES in the step (S18). In this case, the process proceeds to step (S19).
[0062]
In step (S19), a 5-second timer for counting 5 seconds and a 2-minute timer for counting 2 minutes each start counting. Thereafter, the process proceeds to step (S20). On the other hand, when the solenoid valve (SV) has not only changed from the closed state to the open state in step (S17), but also when it is determined NO, the process proceeds to step (S20).
[0063]
In step (S20), it is determined whether or not the 5-second timer has expired. As a result, the time is up, and when it is determined YES, the process proceeds to step (S21).
[0064]
In step (S21), the suction refrigerant temperature (Ti1) detected by the suction side temperature sensor (33) when the solenoid valve (SV) is open is set as the equivalent saturation temperature (TS) of the low-pressure refrigerant pressure. To do. Thereafter, the process proceeds to step (S22).
[0065]
In step (S22), the suction refrigerant temperature (TiX) when the solenoid valve (SV) set in step (S15) is in the closed state and the equivalent saturation temperature (TS) set in step (S21) It is determined whether or not the degree of superheat (TiX−TS) obtained as a difference between the values becomes a value within a predetermined range. That is, the degree of superheat (TiX-TS) is greater than the degree of superheat (SH2) minus 2 ° C (SH2-2) and less than (SH2 + 2) added to the degree of superheat (SH2) by 2 ° C (( Whether or not SH2-2) <(TiX-TS) <(SH2 + 2)) is satisfied is determined. As a result, if the predetermined range is satisfied and it is determined as YES, the process proceeds to step (S23).
[0066]
On the other hand, in step (S20), the 5-second timer has not expired, and if NO is determined, the process proceeds to step (S23). In this step (S23), the average value for five times of the superheat degree (TiX-TS) including the previously obtained (when the low pressure sensor (34) is normal) is set as the superheat degree (SH2). Thereafter, the process proceeds to step (S25).
[0067]
By the way, in the step (S22), the degree of superheat (TiX-TS) does not satisfy the predetermined range ((SH2-2) <(TiX-TS) <(SH2 + 2)), and it is determined as NO. If yes, go to Step (S24). In step (S24), the degree of superheat (TiX-TS) obtained in step (S22) is set as the degree of superheat (SH2). Thereafter, the process proceeds to step (S25).
[0068]
In step (S25), it is determined whether or not the 2-minute timer has expired. As a result, if the time is up and it is determined to be YES, the process proceeds to step (S27). That is, when the solenoid valve (SV) is opened for a relatively long time, the superheat degree of the suction refrigerant is sufficiently lowered, and thus is regarded as zero. Therefore, in this step (S27), as described above, the low-pressure refrigerant pressure (LP) is predicted based on the intake refrigerant temperature (Ti1).
[0069]
On the other hand, if it is determined in step (S25) that the 2-minute timer has not timed out and NO, the process proceeds to step (S26). In this case, since a certain degree of superheat (SH2) exists in the suction refrigerant, the low pressure refrigerant pressure (LP) is predicted by the prediction unit (52) in consideration of this superheat (SH2). That is, in this step (S26), the saturation temperature (TeG) corresponding to the low-pressure refrigerant pressure is calculated by calculating the intake refrigerant temperature (TiX) when the solenoid valve (SV) is closed and the superheat (SH2). Derived as the difference (TiX−SH2). Based on this difference (TiX−SH2), the low-pressure refrigerant pressure (LP) is predicted. Then return.
[0070]
In this way, when the low-pressure sensor (34) is abnormal, the low-pressure refrigerant pressure (LP) sucked into the compressor (15) reduces the intake refrigerant temperature (Ti1) when the solenoid valve (SV) is open. The refrigerant pressure equivalent saturation temperature is predicted by the prediction unit (52).
[0071]
Thus, when the low-pressure sensor (34) is abnormal, the low-pressure refrigerant pressure (LP) predicted by the prediction unit (52) is input to the abnormality control unit (55) of the capacity control unit (54). Is done. Then, the operating capacity of the compressor (15) is controlled by the abnormality control unit (55) based on the input low-pressure refrigerant pressure (LP).
[0072]
As described above, according to this embodiment, not only when the low pressure sensor (34) is normal, but also when the abnormality occurs in the low pressure sensor (34), the low pressure sensor (34) is replaced. Based on the low-pressure refrigerant pressure (LP) predicted by the prediction unit (52), the operating capacity of the compressor (15) can be appropriately controlled by the abnormality control unit (53).
[0073]
Therefore, even if the low-pressure sensor (34) becomes abnormal during operation of the refrigeration system (10), the capacity control of the compressor (15) is maintained regardless of the abnormality, so in the refrigeration unit (12) It becomes possible to maintain the inside temperature of the showcase appropriately. As a result, the quality of the product in the showcase can be kept good.
[0074]
Further, in this embodiment, since the injection circuit (25) is configured to supply the liquid refrigerant to the compressor (15) without depressurization during the operation, in the liquid refrigerant to be supplied, the degree of superheat accompanying the depressurization is increased. Generation | occurrence | production is prevented and the flow velocity fall accompanying pressure reduction is prevented. As a result, the degree of superheat of the suction refrigerant of the compressor (15) can be quickly reduced, and the low pressure refrigerant pressure (LP) of the suction refrigerant can be predicted quickly.
[0075]
In the above embodiment, only the refrigeration unit (12) is provided as the use side unit. In addition, the indoor unit of the air conditioner for heating and cooling the room, and the refrigeration unit for freezing and storing food and the like. Etc. may be provided. Further, a plurality of compressors may be provided in the outdoor unit.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the injection circuit that is provided in the refrigerant circuit and supplies the liquid refrigerant to the suction side of the compressor, the temperature sensor that detects the intake refrigerant temperature of the compressor, and the liquid refrigerant by the injection circuit Predicting means for predicting the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor from the intake refrigerant temperature detected by the temperature sensor during supply, and the low-pressure refrigerant predicting by the predicting means when the low-pressure sensor for detecting the low-pressure refrigerant pressure of the compressor is abnormal By providing capacity control means for controlling the operating capacity of the compressor based on the pressure, even when the low-pressure sensor becomes abnormal, the capacity control of the compressor can be appropriately maintained regardless of the abnormality.
[0077]
According to the third aspect of the invention, since the injection circuit is configured to supply the liquid refrigerant to the compressor without reducing the pressure during operation, a decrease in the flow rate due to the pressure reduction is prevented. In addition, it is possible to quickly predict the low-pressure refrigerant pressure of the suction refrigerant by rapidly reducing the superheat degree of the suction refrigerant of the compressor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigeration apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control operation of an injection control unit.
FIG. 3 is a flowchart illustrating control operations of a prediction unit, an abnormality determination unit, and a capacity control unit.
[Explanation of symbols]
(10) Refrigeration equipment
(11) Outdoor unit
(13) Refrigerant circuit
(15) Compressor
(25) Injection circuit
(33) Suction side temperature sensor (temperature sensor)
(34) Low pressure sensor
(54) Capacity control unit (capacity control means)
(55) Abnormal control section

Claims

A refrigerant circuit (13) having a compressor (15) and performing a vapor compression refrigeration cycle;
An injection circuit (25) provided in the refrigerant circuit (13) for supplying liquid refrigerant to the suction side of the compressor (15);
A temperature sensor (33) for detecting an intake refrigerant temperature of the compressor (15);
Predicting means (52) for predicting the low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15) from the suction refrigerant temperature detected by the temperature sensor (33) when liquid refrigerant is supplied by the injection circuit (25);
Capacity control means for controlling the operating capacity of the compressor (15) based on the low pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52) when the low pressure sensor (34) for detecting the low pressure refrigerant pressure of the compressor (15) is abnormal. (54). The freezing apparatus characterized by the above-mentioned.

A refrigerant circuit (13) having a compressor (15) and performing a vapor compression refrigeration cycle;
A low-pressure sensor (34) for detecting a low-pressure refrigerant pressure on the suction side of the compressor (15);
Capacity control means (54) for controlling the operating capacity of the compressor (15) based on the low-pressure refrigerant pressure detected by the low-pressure sensor (34);
A temperature sensor (33) for detecting an intake refrigerant temperature of the compressor (15);
An injection circuit (25) that operates to intermittently supply liquid refrigerant to the suction side of the compressor (15) when the degree of superheat of the refrigerant discharged from the compressor (15) exceeds a predetermined value; ,
Prediction means (52) for predicting the low-pressure refrigerant pressure using the suction refrigerant temperature detected by the temperature sensor (33) as the low-pressure refrigerant pressure equivalent saturation temperature when the injection circuit (25) is operated,
The capacity control means (54) is based on the low pressure refrigerant pressure predicted by the prediction means (52) instead of the low pressure sensor (34) when the low pressure sensor (34) is abnormal. A refrigeration apparatus comprising an abnormality control section (55) for controlling the operation capacity of the refrigeration apparatus.

In claim 1 or 2,
The refrigeration apparatus characterized in that the injection circuit (25) is configured to supply the liquid refrigerant to the compressor (15) without depressurization during operation.