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JP2016205643A - Cooling system - Google Patents

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JP2016205643A
JP2016205643A JP2015083865A JP2015083865A JP2016205643A JP 2016205643 A JP2016205643 A JP 2016205643A JP 2015083865 A JP2015083865 A JP 2015083865A JP 2015083865 A JP2015083865 A JP 2015083865A JP 2016205643 A JP2016205643 A JP 2016205643A
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JP
Japan
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compressor
refrigerant
expansion valve
electronic expansion
evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015083865A
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Japanese (ja)
Inventor
中山 伸一
Shinichi Nakayama
伸一 中山
幸裕 高野
Yukihiro Takano
幸裕 高野
澤野 理一
Riichi Sawano
理一 澤野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供する。【解決手段】この冷却装置100は、冷媒を圧縮する圧縮機10と、冷媒を凝縮する凝縮器20と、凝縮器20によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁30と、電子膨張弁30によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器40と、圧縮機10の起動時における電子膨張弁30の開度を圧縮機10の起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機10から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部70とを備える。【選択図】図1A cooling device capable of suppressing a rapid increase in discharge pressure immediately after starting a compressor without using a pressure regulating valve. The cooling device includes a compressor that compresses refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, an electronic expansion valve that expands the refrigerant condensed by the condenser, and an electronic expansion valve. By reducing the opening degree of the evaporator 40 that evaporates the expanded refrigerant and the opening degree of the electronic expansion valve 30 at the time of starting the compressor 10 from the reference opening degree that is set during normal operation after the starting of the compressor 10, And a control unit 70 configured to perform control for suppressing the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10. [Selection] Figure 1

Description

この発明は、冷却装置に関し、特に、電子膨張弁を備えた冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device, and more particularly to a cooling device provided with an electronic expansion valve.

従来、冷凍サイクルを形成可能な冷却装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, a cooling device capable of forming a refrigeration cycle is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1には、圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを冷媒配管により順次接続して構成された冷凍装置(冷却装置)が開示されている。この特許文献1に記載の冷凍装置では、蒸発器の出口と圧縮機の入口とを接続する冷媒配管に圧力調整弁が設けられており、吐出管から分岐した冷媒配管が圧力調整弁内の作動室に連通している。これにより、圧縮機の吐出圧力が作動室に引き込まれて吐出圧力に応じて弁体が機械的に作動することによって、低圧側の冷媒流量が絞られて圧縮機の吸入圧力が所定値以下に維持されるように構成されている。また、吸入圧力が所定値以下に維持されることによって、圧縮機の吐出圧力が過剰に上昇するのが防止されている。   Patent Document 1 discloses a refrigeration apparatus (cooling apparatus) configured by sequentially connecting a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator through a refrigerant pipe. In the refrigeration apparatus described in Patent Document 1, a pressure adjusting valve is provided in a refrigerant pipe connecting the outlet of the evaporator and the inlet of the compressor, and the refrigerant pipe branched from the discharge pipe is operated in the pressure adjusting valve. It communicates with the room. Thereby, the discharge pressure of the compressor is drawn into the working chamber, and the valve body is mechanically operated according to the discharge pressure, so that the refrigerant flow on the low-pressure side is throttled and the suction pressure of the compressor becomes a predetermined value or less. Configured to be maintained. Further, by maintaining the suction pressure below a predetermined value, the discharge pressure of the compressor is prevented from rising excessively.

なお、吸入圧力の上昇とともに吐出圧力が上昇する圧縮機の過負荷運転は、冷凍装置運転中の熱負荷変動に起因するもの以外に圧縮機が起動された直後の冷凍サイクルが安定するまでの過渡状態においても発生する。すなわち、圧縮機停止中に蒸発器や低圧側の冷媒配管に滞留していた冷媒が圧縮機の起動とともに急激に吸入された場合にも、圧縮機の過負荷運転が発生する。したがって、一般的に、蒸発器と圧縮機との間に圧力調整弁(吸入圧力調整弁)を設けることにより、通常運転時の熱負荷変動に加えて圧縮機の起動直後の過渡状態においても圧力調整弁によって吐出圧力が過剰に上昇するのが防止される。   Note that the compressor overload operation in which the discharge pressure increases as the suction pressure increases is a transient until the refrigeration cycle is stabilized immediately after the compressor is started, in addition to those caused by thermal load fluctuations during operation of the refrigeration system. It also occurs in situations. That is, when the refrigerant staying in the evaporator or the low-pressure side refrigerant pipe while the compressor is stopped is aspirated suddenly when the compressor is started, the compressor is overloaded. Therefore, in general, by providing a pressure adjustment valve (suction pressure adjustment valve) between the evaporator and the compressor, in addition to the thermal load fluctuation during normal operation, the pressure can be increased even in a transient state immediately after the start of the compressor. The regulating valve prevents the discharge pressure from rising excessively.

特開2010−25453号公報JP 2010-25453 A

しかしながら、上記特許文献1に記載された冷凍装置では、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制するために、別途、圧力調整弁を設ける必要があるという問題点がある。   However, the refrigeration apparatus described in Patent Document 1 has a problem in that it is necessary to provide a separate pressure regulating valve in order to suppress a rapid increase in discharge pressure immediately after the start of the compressor.

この発明は、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、この発明の1つの目的は、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress a rapid increase in discharge pressure immediately after starting a compressor without using a pressure regulating valve. It is providing the cooling device which can do.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁と、電子膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、圧縮機の起動時における電子膨張弁の開度を圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部と、を備える。   In order to achieve the above object, a cooling device according to one aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant, an electronic expansion valve that expands the refrigerant condensed by the condenser, An evaporator that evaporates the refrigerant expanded by the electronic expansion valve, and compression by reducing the opening of the electronic expansion valve when starting the compressor from the reference opening set during normal operation after starting the compressor. And a control unit configured to perform control for suppressing the pressure of the refrigerant discharged from the machine.

この発明の一の局面による冷却装置では、上記のように、圧縮機の起動時における電子膨張弁の開度を圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部を備える。これにより、通常運転時に蒸発器への冷媒流量を調整するための電子膨張弁を適切に利用して、圧縮機の起動時に圧縮機の吸入/吐出圧力を調整することができるので、蒸発器と圧縮機との間に、別途、圧力調整弁(吸入圧力調整弁)を設ける必要がない。これにより、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後の過渡状態における吐出圧力の急激な上昇を抑制することができる。   In the cooling device according to one aspect of the present invention, as described above, by reducing the opening of the electronic expansion valve at the time of starting the compressor from the reference opening set during normal operation after starting the compressor, The control part comprised so that the control which suppresses the pressure of the refrigerant | coolant discharged from a compressor may be provided. This makes it possible to adjust the suction / discharge pressure of the compressor at the start-up of the compressor by appropriately using an electronic expansion valve for adjusting the refrigerant flow rate to the evaporator during normal operation. There is no need to provide a separate pressure regulating valve (suction pressure regulating valve) between the compressor. Thereby, it is possible to suppress a rapid increase in the discharge pressure in a transient state immediately after the start of the compressor without using a pressure regulating valve.

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、制御部は、圧縮機起動後、圧縮機と膨張弁との間の冷媒の圧力に基づいて、電子膨張弁の開度を徐々に基準開度に向けて増加させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、圧縮機起動直後の過渡状態における冷凍サイクルの迅速な安定を図りつつ、吐出圧力の推移を確実に把握しながら電子膨張弁の開度を通常運転時の開度へと復帰させることができる。   In the cooling device according to the above aspect, preferably, after the compressor is started, the control unit gradually sets the opening of the electronic expansion valve to the reference opening based on the pressure of the refrigerant between the compressor and the expansion valve. It is comprised so that control which increases may be performed. With this configuration, the opening degree of the electronic expansion valve is changed to the opening degree during normal operation while ensuring the transition of the discharge pressure while ensuring rapid stabilization of the refrigeration cycle in the transient state immediately after the compressor is started. Can be restored.

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、蒸発器と圧縮機との間に設けられた電磁弁をさらに備え、制御部は、圧縮機の起動時に、電子膨張弁の開度制御に加えて、電磁弁の開閉動作および電磁クラッチの断続動作を行うことにより、圧縮機から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、制御部による電子膨張弁の迅速な動作制御(開度変更制御)に加えて、制御部による電磁弁の開閉動作と電磁クラッチの断続動作とを組み合わせて、圧縮機の起動直後に圧縮機に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができる。これにより、冷却装置の運転条件(周囲温度や熱負荷)がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避して圧縮機の運転を継続させることができる。   In the cooling device according to the above aspect, the compressor is preferably configured to be driven via an electromagnetic clutch by a driving force of a drive source installed externally, and between the evaporator and the compressor. The controller further includes an electromagnetic valve provided, and the controller discharges from the compressor by opening and closing the electromagnetic valve and intermittently operating the electromagnetic clutch in addition to controlling the opening of the electronic expansion valve when starting the compressor. It is comprised so that the control which suppresses the pressure of the refrigerant | coolant to be performed may be performed. If comprised in this way, in addition to the quick operation control (opening degree change control) of the electronic expansion valve by the control unit, the opening / closing operation of the electromagnetic valve by the control unit and the intermittent operation of the electromagnetic clutch are combined. The refrigerant flow rate sucked into the compressor immediately after startup can be quickly reduced. As a result, even when the compressor is started under conditions where the operating conditions (ambient temperature and thermal load) of the cooling device are more severe, it is possible to reliably avoid a sudden increase in the discharge pressure immediately after the compressor is started. Thus, the operation of the compressor can be continued.

上記圧縮機が外部設置された駆動源の駆動力により駆動される構成において、好ましくは、制御部は、圧縮機と膨張弁との間の冷媒の温度または圧力に基づいて、電磁弁の開閉動作および電磁クラッチの断続動作を行う状態から、圧縮機を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、冷却装置の運転条件(周囲温度や熱負荷)がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避しつつ、冷凍サイクルが安定した後に、圧縮機を連続的に運転して蒸発器に冷却能力を発揮させることができる。   In the configuration in which the compressor is driven by the driving force of a drive source installed outside, the control unit preferably opens and closes the electromagnetic valve based on the temperature or pressure of the refrigerant between the compressor and the expansion valve. And it is comprised so that control which transfers to the state which operates a compressor continuously from the state which performs intermittent operation | movement of an electromagnetic clutch may be performed. With this configuration, even when the compressor is started under conditions where the operating conditions (ambient temperature and heat load) of the cooling device are more severe, the discharge pressure immediately increases immediately after the compressor starts. The compressor can be operated continuously after the refrigeration cycle is stabilized while reliably avoiding it, and the evaporator can exhibit the cooling capacity.

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、制御部は、圧縮機の運転中に電磁クラッチ近傍の温度が電磁クラッチを切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、電子膨張弁の開度を増加させて圧縮機に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、電磁クラッチを冷却する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、通常運転時に蒸発器への冷媒流量を調整するための電子膨張弁を適切に利用して、電磁クラッチの温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際に電磁クラッチを冷却することができる。すなわち、電磁クラッチを切断して圧縮機を強制的に停止させることなく電磁クラッチを冷却することができるので、蒸発器の冷却能力を維持し続けることができる。したがって、電磁クラッチのオーバーヒートに伴う圧縮機の強制的な停止に起因して、冷凍庫内の保管物品などの冷却対象物の保冷温度がこの影響を受けて上昇することを回避することができる。   In the cooling device according to the above aspect, preferably, the compressor is configured to be driven via an electromagnetic clutch by a driving force of a drive source installed externally, and the control unit is operating the compressor. When the temperature in the vicinity of the electromagnetic clutch reaches a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature for disconnecting the electromagnetic clutch, the temperature of the refrigerant sucked into the compressor by increasing the opening of the electronic expansion valve It is configured to control to cool the electromagnetic clutch by lowering. With this configuration, the temperature of the electromagnetic clutch reaches a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature by appropriately using the electronic expansion valve for adjusting the refrigerant flow rate to the evaporator during normal operation. When this occurs, the electromagnetic clutch can be cooled. That is, since the electromagnetic clutch can be cooled without disconnecting the electromagnetic clutch and forcibly stopping the compressor, the cooling capacity of the evaporator can be maintained. Therefore, it can be avoided that the cooling temperature of the object to be cooled such as the stored article in the freezer rises due to this influence due to the forced stop of the compressor accompanying the overheating of the electromagnetic clutch.

上記一の局面による冷却装置において、好ましくは、制御部は、蒸発器に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて電子膨張弁の開度を制御することにより、蒸発器に付着する霜を融解する除霜運転を行うように構成されている。このように構成すれば、除霜運転が行われる際に予め推定された蒸発器の着霜量に基づいて霜を融解するための必要最小限の熱量を算出するとともに、この必要最小限の熱量を得るために電子膨張弁の開度を調整して冷媒を蒸発器内に流通させることができる。この結果、必要最小限の熱量を用いて蒸発器に付着した霜を短時間で融解することができるので、除霜運転時に蒸発器の冷却能力が一時的に低下することに起因して冷却対象物の保冷温度が上昇するのを最小限のレベルに抑制することができる。   In the cooling device according to the above aspect, preferably, the control unit estimates the amount of frost formed on the evaporator and controls the opening degree of the electronic expansion valve based on the estimated amount of frost formed. Thus, a defrosting operation for melting frost adhering to the evaporator is performed. If comprised in this way, while calculating the minimum calorie | heat amount required for melting frost based on the amount of frost formation of the evaporator estimated beforehand when defrost operation is performed, this necessary minimum calorie | heat amount is calculated. Therefore, the refrigerant can be circulated in the evaporator by adjusting the opening of the electronic expansion valve. As a result, the frost attached to the evaporator can be melted in a short time using the minimum amount of heat, so the cooling capacity of the evaporator temporarily decreases during the defrosting operation. It is possible to suppress an increase in the cold temperature of the object to a minimum level.

本発明によれば、上記のように、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機の起動直後における吐出圧力の急激な上昇を抑制することが可能な冷却装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling device which can suppress the rapid raise of the discharge pressure immediately after starting of a compressor can be provided, without using a pressure regulating valve as mentioned above.

本発明の第1実施形態による冷却装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the cooling device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による冷却装置の制御構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the control structure of the cooling device by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による電子膨張弁に使用される開度基準表を示した図である。It is the figure which showed the opening degree reference table used for the electronic expansion valve by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による冷却装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the cooling device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による冷却装置における圧縮機再起動時の動作内容を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the operation | movement content at the time of the compressor restart in the cooling device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による冷却装置における圧縮機再起動時の制御部の処理フローを示した図である。It is the figure which showed the processing flow of the control part at the time of the compressor restart in the cooling device by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の変形例による冷却装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the cooling device by the modification of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による冷却装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the cooling device by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による冷却装置の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the cooling device by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による除霜運転時の制御部の処理フローを示した図である。It is the figure which showed the processing flow of the control part at the time of the defrost operation by 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
(冷却装置の構成)
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態による冷却装置100について説明する。
[First Embodiment]
(Configuration of cooling device)
With reference to FIGS. 1-3, the cooling device 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の第1実施形態による冷却装置100は、図1に示すように、冷媒を用いて所定の冷凍サイクルを形成可能に構成されている。具体的には、冷却装置100は、圧縮機10と、凝縮器20と、電子膨張弁30と、蒸発器40と、これらを順次接続する冷媒配管(吐出管1〜吸入管5)と、制御部70とを備えている。また、冷却装置100は、物品(図示せず)を保管する冷凍庫105を所定温度に維持する機能を有している。ここで、冷凍庫105とは、庫内を冷凍温度(たとえば、約−30℃以上約−10℃以下)または冷蔵温度(たとえば、約−3℃以上約5℃以下)に維持する冷凍冷蔵庫のことを意味する。また、冷凍庫105には、作業員が出入可能な開閉扉(図示せず)が設けられている。   As shown in FIG. 1, the cooling device 100 according to the first embodiment of the present invention is configured to be able to form a predetermined refrigeration cycle using a refrigerant. Specifically, the cooling device 100 includes a compressor 10, a condenser 20, an electronic expansion valve 30, an evaporator 40, a refrigerant pipe (discharge pipe 1 to suction pipe 5) that sequentially connects them, and a control. Part 70. In addition, the cooling device 100 has a function of maintaining the freezer 105 that stores articles (not shown) at a predetermined temperature. Here, the freezer 105 is a refrigerator-freezer that maintains the inside of the refrigerator at a freezing temperature (for example, about −30 ° C. to about −10 ° C.) or a refrigeration temperature (for example, about −3 ° C. to about 5 ° C.). Means. The freezer 105 is provided with an open / close door (not shown) through which workers can enter and exit.

圧縮機10は、吸入された冷媒を圧縮して吐出管1に吐出する役割を有する。なお、圧縮機10は、電磁クラッチ15が組み付けられており、外部に設置されたエンジンなどの駆動源110の駆動力が電磁クラッチ15を介して供給されるように構成されている。また、電磁クラッチ15は、制御部70に電気的に接続されている。したがって、制御部70の指令に基づき電磁クラッチ15が有する電磁コイル(図示せず)が通電(励磁)された場合にクラッチ機構が接続状態(駆動力伝達状態)となり、圧縮機10が実際に駆動(回転)される。また、電磁コイルが非通電(消磁)となった場合に遮断状態(駆動力遮断状態)となり、圧縮機10への駆動力が遮断されるように構成されている。   The compressor 10 has a role of compressing the sucked refrigerant and discharging it to the discharge pipe 1. The compressor 10 is assembled with an electromagnetic clutch 15 so that the driving force of a driving source 110 such as an engine installed outside is supplied via the electromagnetic clutch 15. The electromagnetic clutch 15 is electrically connected to the control unit 70. Therefore, when an electromagnetic coil (not shown) of the electromagnetic clutch 15 is energized (excited) based on a command from the control unit 70, the clutch mechanism is in a connected state (driving force transmission state), and the compressor 10 is actually driven. (Rotated). Further, when the electromagnetic coil is de-energized (demagnetized), it is in a cut-off state (drive force cut-off state), and the drive force to the compressor 10 is cut off.

凝縮器20は、内部を流通する高温(高圧)の冷媒を、外気ファン21により供給される外気を用いて冷却する機能を有する。また、凝縮器20内で凝縮(液化)された冷媒は、液管2を流通して電子膨張弁30に流入される。なお、液管2には、液化された冷媒を一時的に貯留して冷媒量を調整するための受液器(レシーバタンク)22が設けられている。   The condenser 20 has a function of cooling a high-temperature (high-pressure) refrigerant that circulates inside using outside air supplied by the outside-air fan 21. The refrigerant condensed (liquefied) in the condenser 20 flows through the liquid pipe 2 and flows into the electronic expansion valve 30. The liquid pipe 2 is provided with a liquid receiver (receiver tank) 22 for temporarily storing the liquefied refrigerant and adjusting the amount of the refrigerant.

電子膨張弁30は、凝縮器20で凝縮された冷媒を減圧して蒸発器40に供給する役割を有する。また、電子膨張弁30の開度に応じて蒸発器40に流入する冷媒流量が調整されるように構成されている。なお、電子膨張弁30は、パルス制御により駆動されるステッピングモータの駆動力を利用して弁機構が開閉駆動される。また、電子膨張弁30により減圧された冷媒は、気液二相状態のまま冷媒配管3を介して蒸発器40に流入される。   The electronic expansion valve 30 has a role of reducing the pressure of the refrigerant condensed by the condenser 20 and supplying the reduced pressure to the evaporator 40. Further, the flow rate of the refrigerant flowing into the evaporator 40 is adjusted according to the opening degree of the electronic expansion valve 30. The electronic expansion valve 30 is driven to open and close using the driving force of a stepping motor driven by pulse control. Further, the refrigerant decompressed by the electronic expansion valve 30 flows into the evaporator 40 through the refrigerant pipe 3 in a gas-liquid two-phase state.

蒸発器40は、気液二相状態の冷媒を蒸発させる機能を有する。冷媒は、蒸発器40内で蒸発潜熱を得ながら蒸発し、この際、冷凍庫105内の空気から熱が奪われる。また、蒸発器40の近傍には、冷凍庫105内と蒸発器40との間で空気を循環させる庫内ファン41が設置されている。また、蒸発後の冷媒は気相を多く含むガス状態となって吸入管5を介して圧縮機10に戻される。このように、冷却装置100では、圧縮機10から吐出された冷媒が、矢印A方向に沿って、吐出管1、凝縮器20、液管2、電子膨張弁30、冷媒配管3、蒸発器40および吸入管5の順に流通して、圧縮機10に吸入される。   The evaporator 40 has a function of evaporating the gas-liquid two-phase refrigerant. The refrigerant evaporates while obtaining latent heat of evaporation in the evaporator 40, and at this time, heat is taken from the air in the freezer 105. Further, in the vicinity of the evaporator 40, an internal fan 41 that circulates air between the freezer 105 and the evaporator 40 is installed. Further, the evaporated refrigerant becomes a gas state containing a large amount of gas phase, and is returned to the compressor 10 through the suction pipe 5. Thus, in the cooling device 100, the refrigerant discharged from the compressor 10 is discharged along the direction of arrow A along the discharge pipe 1, the condenser 20, the liquid pipe 2, the electronic expansion valve 30, the refrigerant pipe 3, and the evaporator 40. And it distribute | circulates in order of the suction pipe 5, and is suck | inhaled by the compressor 10. FIG.

吐出管1には、圧縮機10から吐出される冷媒の温度を検出する温度センサ81と、圧縮機10から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力センサ85とが設けられている。蒸発器40の出口には、蒸発器40から流出する冷媒の温度を検出する温度センサ82が設けられている。冷凍庫105の内部空間には、庫内の空気温度を検出する庫内温度センサ91が設けられている。また、電子膨張弁30の近傍には、周囲温度を検出する周囲温度センサ92が設けられている。また、温度センサ81、温度センサ82、圧力センサ85、庫内温度センサ91および周囲温度センサ92は、制御部70に電気的に接続されている。   The discharge pipe 1 is provided with a temperature sensor 81 that detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 10 and a pressure sensor 85 that detects the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10. A temperature sensor 82 that detects the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 40 is provided at the outlet of the evaporator 40. In the internal space of the freezer 105, an internal temperature sensor 91 that detects the air temperature in the internal space is provided. An ambient temperature sensor 92 that detects the ambient temperature is provided in the vicinity of the electronic expansion valve 30. Further, the temperature sensor 81, the temperature sensor 82, the pressure sensor 85, the internal temperature sensor 91 and the ambient temperature sensor 92 are electrically connected to the control unit 70.

冷却装置100の制御的な構成としては、図2に示すように、CPUからなる制御部70に加えて、ROM71およびRAM72が設けられている。制御部70は、温度センサ81、温度センサ82、圧力センサ85、庫内温度センサ91および周囲温度センサ92からの入力信号に基づいて所定の判断を行い、電磁クラッチ15の通電(励磁)/非通電(消磁)や電子膨張弁30の開度(増加/減少)を適切に制御するように構成されている。   As a control configuration of the cooling device 100, as shown in FIG. 2, a ROM 71 and a RAM 72 are provided in addition to a control unit 70 including a CPU. The control unit 70 makes a predetermined determination based on input signals from the temperature sensor 81, the temperature sensor 82, the pressure sensor 85, the internal temperature sensor 91, and the ambient temperature sensor 92, and energizes (excites) / non-energizes the electromagnetic clutch 15. Energization (demagnetization) and the opening degree (increase / decrease) of the electronic expansion valve 30 are appropriately controlled.

ROM71には、制御部70が実行する制御プログラムや電子膨張弁30の制御に使用される開度テーブル(図示せず)に加えて、図3に示すように、電子膨張弁30の開度範囲の基準値が設定された開度基準表75が格納されている。ここで、開度基準表75には、複数の庫内温度と複数の周囲温度との組合せに応じて冷却装置100(図1参照)が通常の状態で運転される際の電子膨張弁30の開度範囲(パルス数)の基準値が記憶されている。たとえば、庫内温度が−10℃で周囲温度が30℃以上の場合、電子膨張弁30を200パルスに対応する開度で開いた状態から微調整制御(過熱度制御)が開始される。また、電子膨張弁30の制御に使用される開度テーブル(図示せず)には、温度センサ82(図1参照)から算出される蒸発器40の出口部での冷媒の過熱度に応じた電子膨張弁30の開度の変更量(パルス数)が規定されている。また、RAM72は、制御プログラム実行時の制御変数を一時保存する作業用メモリとして用いられる。   In addition to a control program executed by the control unit 70 and an opening degree table (not shown) used for controlling the electronic expansion valve 30, the ROM 71 includes an opening range of the electronic expansion valve 30 as shown in FIG. The opening degree reference table 75 in which the reference value is set is stored. Here, in the opening degree reference table 75, the electronic expansion valve 30 when the cooling device 100 (see FIG. 1) is operated in a normal state according to a combination of a plurality of internal temperatures and a plurality of ambient temperatures. A reference value of the opening range (number of pulses) is stored. For example, when the internal temperature is −10 ° C. and the ambient temperature is 30 ° C. or higher, fine adjustment control (superheat control) is started from the state where the electronic expansion valve 30 is opened at an opening corresponding to 200 pulses. An opening degree table (not shown) used for controlling the electronic expansion valve 30 corresponds to the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40 calculated from the temperature sensor 82 (see FIG. 1). A change amount (number of pulses) of the opening degree of the electronic expansion valve 30 is defined. The RAM 72 is used as a working memory for temporarily storing control variables when the control program is executed.

たとえば、冷却装置100の運転中、庫内温度センサ91により検出される庫内温度が設定温度よりも高い場合には、電磁クラッチ15の通電による圧縮機10の駆動と電子膨張弁30の制御(蒸発器40の出口部での冷媒の過熱度制御)とが継続されて冷凍庫105内が冷やされる。また、庫内温度が設定温度に到達した際には、電磁クラッチ15の通電が解除されて圧縮機10が停止されるなどして蒸発器40の冷却能力が調整される。   For example, when the internal temperature detected by the internal temperature sensor 91 is higher than the set temperature during operation of the cooling device 100, the compressor 10 is driven by energization of the electromagnetic clutch 15 and the electronic expansion valve 30 is controlled ( The control of the degree of superheat of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40) is continued and the inside of the freezer 105 is cooled. When the internal temperature reaches the set temperature, the cooling capacity of the evaporator 40 is adjusted by releasing the energization of the electromagnetic clutch 15 and stopping the compressor 10.

ここで、冷却装置100は、駆動源110が駆動されていた際に制御部70の指令に基づき電磁クラッチ15が通電されることにより、圧縮機10がそれまでの停止状態から起動(再起動)される。また、圧縮機10が起動(再起動)されることによって、蒸発器40や吸入管5に溜まり込んでいた冷媒が圧縮機10に吸入されるとともに吐出管1へと吐出される。この際、低圧側の冷媒が高圧側へと吐出されることに起因して高圧側の冷媒の圧力が急激に上昇する現象が発生する。そして、圧力センサ85の検出結果に基づいて制御部70により保護動作が必要と判断された場合には圧縮機10が強制的に停止される(高圧異常停止)という現象に陥る場合が想定されうる。   Here, when the drive source 110 is driven, the cooling device 100 is energized by the electromagnetic clutch 15 based on a command from the control unit 70, so that the compressor 10 is started (restarted) from the previous stopped state. Is done. In addition, when the compressor 10 is started (restarted), the refrigerant accumulated in the evaporator 40 and the suction pipe 5 is sucked into the compressor 10 and discharged to the discharge pipe 1. At this time, a phenomenon occurs in which the pressure of the high-pressure side refrigerant rapidly increases due to the discharge of the low-pressure side refrigerant to the high-pressure side. Then, when the control unit 70 determines that a protection operation is necessary based on the detection result of the pressure sensor 85, it may be assumed that the compressor 10 is forcibly stopped (high-pressure abnormal stop). .

(圧縮機起動時における電子膨張弁の制御)
そこで、第1実施形態では、このような現象(高圧異常停止)を回避するために、冷却運転の初期段階または冷却運転中のサーモオフ時から所定の保護時間経過後において、電磁クラッチ15の通電により圧縮機10が再起動された際、電子膨張弁30の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に変更される制御が行われる。たとえば、庫内温度が−10℃で周囲温度が30℃以上の場合、図3によれば、基準開度は200パルスである。これに対して、再起動時の初期開度は、基準開度よりも20%だけ開度が減少された160パルスに設定される。これにより、電子膨張弁30が通常よりも絞り気味になる分、蒸発器40に流入する冷媒の流量が減少される。したがって、吸入管5を介して圧縮機10に吸入される冷媒の流量が減少される。したがって、圧縮機10の負荷が低減される分、吐出圧力も低減される。なお、電子膨張弁30の開度の減少分は、その時点での基準開度の約10%以上約20%以下に調整されるのが好ましい。
(Control of electronic expansion valve when compressor starts)
Therefore, in the first embodiment, in order to avoid such a phenomenon (high-pressure abnormal stop), the electromagnetic clutch 15 is energized after a predetermined protection time has elapsed from the initial stage of the cooling operation or after the thermo-off during the cooling operation. When the compressor 10 is restarted, control is performed in which the opening of the electronic expansion valve 30 is changed to an initial opening that is reduced by a predetermined amount from the reference opening. For example, when the internal temperature is −10 ° C. and the ambient temperature is 30 ° C. or higher, the reference opening is 200 pulses according to FIG. On the other hand, the initial opening at the time of restart is set to 160 pulses in which the opening is reduced by 20% from the reference opening. As a result, the flow rate of the refrigerant flowing into the evaporator 40 is reduced by the amount that the electronic expansion valve 30 becomes more restrictive than usual. Therefore, the flow rate of the refrigerant sucked into the compressor 10 through the suction pipe 5 is reduced. Therefore, the discharge pressure is also reduced by the amount that the load on the compressor 10 is reduced. It should be noted that the decrease in the opening degree of the electronic expansion valve 30 is preferably adjusted to about 10% or more and about 20% or less of the reference opening degree at that time.

また、第1実施形態では、初期開度の状態で圧縮機10が起動された後、圧力センサ85により検出される高圧側の圧力(吐出圧力)が所定値(たとえば2.3MPa)未満に落ち着いた(低下した)場合に、所定時間(たとえば2分)毎に5%ずつ電子膨張弁30の弁開度を増加させて基準開度に戻す制御が行われる。上記の例では、圧縮機10が起動(再起動)された際に電子膨張弁30の開度が160パルスに設定された後、2分毎に基準開度の200パルスの5%に相当する10パルスずつ弁開度が増加される。そして、8分後に基準開度の200パルスに戻す制御が行われるように構成されている。   In the first embodiment, after the compressor 10 is started in the state of the initial opening, the high-pressure side pressure (discharge pressure) detected by the pressure sensor 85 settles below a predetermined value (for example, 2.3 MPa). In the case of (decrease), control is performed to increase the opening degree of the electronic expansion valve 30 by 5% every predetermined time (for example, 2 minutes) and return it to the reference opening degree. In the above example, when the opening degree of the electronic expansion valve 30 is set to 160 pulses when the compressor 10 is started (restarted), it corresponds to 5% of the 200 pulses of the reference opening degree every two minutes. The valve opening is increased by 10 pulses. And it is comprised so that control which returns to 200 pulses of reference | standard opening after 8 minutes may be performed.

そして、電子膨張弁30の開度が基準開度に戻された以降は、通常の過熱度制御として、温度センサ82から算出される蒸発器40の出口での冷媒の過熱度が所定値に維持されるように電子膨張弁30の開度が微調整制御(流量調整)される。また、庫内温度が設定温度に到達した際には、電磁クラッチ15の通電が解除されて圧縮機10が停止されるなどして蒸発器40の冷却能力が調整されて、冷凍庫105内が所定温度範囲内に維持される。   After the opening degree of the electronic expansion valve 30 is returned to the reference opening degree, the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40 calculated from the temperature sensor 82 is maintained at a predetermined value as normal superheat degree control. Thus, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is finely controlled (flow rate adjustment). Further, when the internal temperature reaches the set temperature, the electromagnetic clutch 15 is de-energized, the compressor 10 is stopped, and the cooling capacity of the evaporator 40 is adjusted. Maintained within temperature range.

また、冷却装置100では、圧縮機10が起動されて以降、電磁クラッチ15の通電が継続されることによって電磁コイル自体が熱を帯びてくる。したがって、電磁クラッチ15には保護装置(図示せず)が設けられている。これにより、電磁コイルの温度が保護装置に設定されている電磁クラッチ保護動作温度に到達した場合、電磁コイルへの通電が強制的に遮断されて電磁コイルが冷却される。ただし、電磁コイルへの通電が遮断された状態では、電磁クラッチ15が駆動力遮断状態となって圧縮機10が駆動されなくなる。このため、冷凍庫105が冷却されなくなり、庫内温度を設定値に保つことができなくなる。   Further, in the cooling device 100, the electromagnetic coil itself is heated by energization of the electromagnetic clutch 15 after the compressor 10 is started. Therefore, the electromagnetic clutch 15 is provided with a protective device (not shown). Thereby, when the temperature of the electromagnetic coil reaches the electromagnetic clutch protection operating temperature set in the protection device, the energization to the electromagnetic coil is forcibly cut off and the electromagnetic coil is cooled. However, in a state where the energization to the electromagnetic coil is interrupted, the electromagnetic clutch 15 is in the driving force interrupted state and the compressor 10 is not driven. For this reason, the freezer 105 is not cooled, and the internal temperature cannot be maintained at the set value.

(電子膨張弁の制御による電磁クラッチの冷却)
そこで、第1実施形態では、冷却装置100の運転中、電磁クラッチ15(電磁コイル)近傍の温度が電磁クラッチ15を切断(遮断)するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値(たとえば30℃)に達した際、電子膨張弁30の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。これにより、蒸発器40に多量の冷媒が流通されるとともに蒸発器40で十分に蒸発し切らない冷媒が吸入管5へと流通されて冷媒が液相戻り状態(液バック状態)で圧縮機10に吸入されるように構成されている。このように、圧縮機10に吸入される冷媒の温度を低下させることによって圧縮機10を冷やすとともに、冷やされた圧縮機10によって電磁クラッチ15(電磁コイル)が冷却されるように構成されている。つまり、電磁クラッチ15の保護装置を作動させることなく、電磁コイルへの通電が継続された状態で圧縮機10に吸引される冷媒により電磁クラッチ15の電磁コイルが冷却されるように構成されている。したがって、冷凍庫105の冷却も継続される。
(Cooling of electromagnetic clutch by controlling electronic expansion valve)
Therefore, in the first embodiment, during operation of the cooling device 100, a predetermined upper limit value (the temperature near the electromagnetic clutch 15 (electromagnetic coil) is lower than the electromagnetic clutch protection operation temperature for disconnecting (disconnecting) the electromagnetic clutch 15 ( For example, when the temperature reaches 30 ° C., control is performed to increase the opening of the electronic expansion valve 30 by a predetermined amount. As a result, a large amount of refrigerant is circulated through the evaporator 40 and refrigerant that does not sufficiently evaporate in the evaporator 40 is circulated to the suction pipe 5 so that the refrigerant is in the liquid phase return state (liquid back state). It is configured to be inhaled. Thus, the compressor 10 is cooled by lowering the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 10, and the electromagnetic clutch 15 (electromagnetic coil) is cooled by the cooled compressor 10. . In other words, the electromagnetic coil of the electromagnetic clutch 15 is cooled by the refrigerant sucked into the compressor 10 while the energization of the electromagnetic coil is continued without operating the protection device of the electromagnetic clutch 15. . Therefore, cooling of the freezer 105 is also continued.

また、第1実施形態では、圧縮機10の吐出温度を検出する温度センサ82の検出結果に基づいて、電子膨張弁30の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。すなわち、温度センサ82の検出結果に基づいて電磁クラッチ15の温度を推定するとともに、推定された電磁クラッチ15の温度が上限温度に達した際、電子膨張弁30の開度を所定量だけ増加させる制御が行われる。これにより、夏季などの周囲温度(外気温度)の高い条件下で圧縮機10を連続運転したとしても、通電された電磁クラッチ15が電磁クラッチ保護動作温度を超える(オーバーヒートする)ことで圧縮機10を強制的に停止して庫内温度を設定値に保つことができなくなることが回避されるように構成されている。第1実施形態における冷却装置100は、上記のように構成されている。   In the first embodiment, control is performed to increase the opening of the electronic expansion valve 30 by a predetermined amount based on the detection result of the temperature sensor 82 that detects the discharge temperature of the compressor 10. That is, the temperature of the electromagnetic clutch 15 is estimated based on the detection result of the temperature sensor 82, and when the estimated temperature of the electromagnetic clutch 15 reaches the upper limit temperature, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is increased by a predetermined amount. Control is performed. As a result, even if the compressor 10 is continuously operated under conditions of high ambient temperature (outside air temperature) such as in summer, the compressor 10 is activated when the energized electromagnetic clutch 15 exceeds the electromagnetic clutch protection operating temperature (overheats). Is forcibly stopped so that it becomes impossible to keep the internal temperature at the set value. The cooling device 100 in the first embodiment is configured as described above.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1実施形態では、圧縮機10の起動時における電子膨張弁30の開度を圧縮機10の起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、圧縮機10から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行う制御部70を備える。これにより、通常運転時に蒸発器40への冷媒流量を調整するための電子膨張弁30を適切に利用して、圧縮機10の起動時に圧縮機10の吸入/吐出圧力を調整することができるので、蒸発器40と圧縮機10との間に、別途、圧力調整弁(吸入圧力調整弁)を設ける必要がない。これにより、圧力調整弁を用いることなく、圧縮機10の起動直後の過渡状態における吐出圧力の急激な上昇を抑制することができる。   In the first embodiment, the opening degree of the electronic expansion valve 30 at the time of starting the compressor 10 is discharged from the compressor 10 by reducing the opening degree of the electronic expansion valve 30 from the reference opening degree set at the time of normal operation after the starting of the compressor 10. The control part 70 which performs the control which suppresses the pressure of the refrigerant | coolant to be provided. As a result, the electronic expansion valve 30 for adjusting the refrigerant flow rate to the evaporator 40 during normal operation can be appropriately used to adjust the suction / discharge pressure of the compressor 10 when the compressor 10 is started. There is no need to provide a separate pressure regulating valve (suction pressure regulating valve) between the evaporator 40 and the compressor 10. Thereby, it is possible to suppress a sudden increase in the discharge pressure in a transient state immediately after the compressor 10 is started without using a pressure regulating valve.

また、第1実施形態では、制御部70による電子膨張弁30の迅速な動作制御(開度変更制御)を利用して、圧縮機10の起動直後に圧縮機10に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができるので吐出圧力の急激な上昇を迅速に回避することができる。この結果、起動直後の過渡状態における冷凍サイクルを迅速に安定させることができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the refrigerant | coolant flow rate suck | inhaled by the compressor 10 immediately after starting of the compressor 10 is rapidly utilized using the quick operation control (opening degree change control) of the electronic expansion valve 30 by the control part 70. FIG. Therefore, a rapid increase in the discharge pressure can be avoided quickly. As a result, the refrigeration cycle in the transient state immediately after startup can be quickly stabilized.

また、第1実施形態では、圧縮機10の起動後、圧縮機10と電子膨張弁30との間の冷媒の圧力に基づいて電子膨張弁30の開度を徐々に基準開度に向けて増加させる制御を行うように制御部70を構成する。これにより、圧縮機10の起動直後の過渡状態における冷凍サイクルの迅速な安定を図りつつ、吐出圧力の推移を確実に把握しながら電子膨張弁30の開度を通常運転時の開度へと復帰させることができる。   In the first embodiment, after the compressor 10 is started, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is gradually increased toward the reference opening degree based on the pressure of the refrigerant between the compressor 10 and the electronic expansion valve 30. The control unit 70 is configured to perform control. Thereby, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is returned to the opening degree during the normal operation while the transition of the discharge pressure is surely grasped while the refrigeration cycle is quickly stabilized in the transient state immediately after the start of the compressor 10. Can be made.

また、第1実施形態では、圧縮機10の運転中に電磁クラッチ15近傍の温度が電磁クラッチ15を切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、電子膨張弁30の開度を増加させて圧縮機10に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、電磁クラッチ15を冷却する制御を行うように制御部70を構成する。これにより、通常運転時に蒸発器40への冷媒流量を調整するための電子膨張弁30を適切に利用して、電磁クラッチ15の温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際に電磁クラッチ15を冷却することができる。すなわち、電磁クラッチ15を切断して圧縮機10を強制的に停止させることなく電磁クラッチ15を冷却することができるので、蒸発器40の冷却能力を維持し続けることができる。したがって、電磁クラッチ15のオーバーヒートに伴う圧縮機10の強制的な停止に起因して、冷凍庫105に保管された物品の保冷温度がこの影響を受けて上昇することを回避することができる。   In the first embodiment, when the temperature in the vicinity of the electromagnetic clutch 15 reaches a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature for disconnecting the electromagnetic clutch 15 during the operation of the compressor 10, the electronic expansion valve The controller 70 is configured to perform control to cool the electromagnetic clutch 15 by increasing the opening degree of 30 and lowering the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 10. As a result, the temperature of the electromagnetic clutch 15 has reached a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature by appropriately using the electronic expansion valve 30 for adjusting the refrigerant flow rate to the evaporator 40 during normal operation. In this case, the electromagnetic clutch 15 can be cooled. That is, since the electromagnetic clutch 15 can be cooled without disconnecting the electromagnetic clutch 15 and forcibly stopping the compressor 10, the cooling capacity of the evaporator 40 can be maintained. Therefore, it can be avoided that the cold temperature of the articles stored in the freezer 105 is increased due to the forced stop of the compressor 10 due to the overheating of the electromagnetic clutch 15.

[第2実施形態]
図4〜図6を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、冷却装置200の運転中に高圧側の冷媒の圧力が所定値以上となって保護動作として圧縮機10が停止した後に、圧縮機10を再起動する際の電子膨張弁30の制御について説明する。図中において、上記第1実施形態と同様の構成の部分には、同じ符号を付して図示する。
[Second Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, unlike the first embodiment, after the compressor 10 is stopped as a protective operation after the pressure of the refrigerant on the high-pressure side becomes equal to or higher than a predetermined value during the operation of the cooling device 200, the compressor 10 The control of the electronic expansion valve 30 when restarting will be described. In the figure, components having the same configuration as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

(冷却装置の構成)
本発明の第2実施形態による冷却装置200では、図4に示すように、蒸発器40と圧縮機10との間に液バック運転防止用のアキュムレータ45が設けられている。また、蒸発器40とアキュムレータ45とは、冷媒配管4により接続され、アキュムレータ45と圧縮機10とは、吸入管5により接続されている。
(Configuration of cooling device)
In the cooling device 200 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, an accumulator 45 for preventing liquid back operation is provided between the evaporator 40 and the compressor 10. The evaporator 40 and the accumulator 45 are connected by the refrigerant pipe 4, and the accumulator 45 and the compressor 10 are connected by the suction pipe 5.

ここで、第2実施形態では、冷媒配管4には、制御部70の指令に基づき流路を開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁51が設けられている。なお、通常運転時では、電磁弁51は、開状態に維持されている。また、蒸発器40の入口部近傍には、蒸発器40に流入する冷媒の温度を検出する温度センサ83が設けられている。また、電磁弁51および温度センサ83は、制御部70に電気的に接続されている。   Here, in the second embodiment, the refrigerant pipe 4 is provided with an electromagnetic valve 51 that can switch the flow path between an open state and a closed state based on a command from the control unit 70. During normal operation, the solenoid valve 51 is kept open. A temperature sensor 83 that detects the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 40 is provided in the vicinity of the inlet of the evaporator 40. The solenoid valve 51 and the temperature sensor 83 are electrically connected to the control unit 70.

冷却装置200の運転中、周囲温度(外気温度)などに起因して高圧側の冷媒の圧力が所定値を超える場合がある。この場合、圧力センサ85により検出される高圧側の圧力が所定値以上となり、制御部70の指令に基づき高圧異常と判断されて圧縮機10が強制的に停止される。そして、圧力センサ85により検出される高圧圧力が所定値以下に低下した場合に、制御部70の指令に基づき、圧縮機10が再起動されるように構成されている。   During operation of the cooling device 200, the pressure of the high-pressure side refrigerant may exceed a predetermined value due to ambient temperature (outside air temperature) or the like. In this case, the pressure on the high pressure side detected by the pressure sensor 85 becomes equal to or higher than a predetermined value, and it is determined that there is a high pressure abnormality based on a command from the control unit 70 and the compressor 10 is forcibly stopped. When the high pressure detected by the pressure sensor 85 falls below a predetermined value, the compressor 10 is restarted based on a command from the control unit 70.

(圧縮機の再起動時における電子膨張弁の制御)
この圧縮機10が高圧異常で強制停止されていた状態から圧縮機10が再起動される際、第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、電子膨張弁30の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に変更される。そして、冷却装置200では、この制御に加えて、それまで開状態であった電磁弁51に対して開閉制御を周期的に加えた状態で、電磁クラッチ15についても通電と非通電とを周期的に繰り返す制御が行われるように構成されている。
(Control of the electronic expansion valve when the compressor is restarted)
When the compressor 10 is restarted from a state where the compressor 10 has been forcibly stopped due to a high pressure abnormality, in the second embodiment, as in the first embodiment, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is set to the reference opening. The initial opening is reduced by a predetermined amount from the degree. In the cooling device 200, in addition to this control, the electromagnetic clutch 15 is periodically energized and de-energized in a state in which the open / close control is periodically applied to the electromagnetic valve 51 that has been in the open state. The control is repeated so as to be repeated.

この点について詳細に説明する。具体的には、図5に示すように、まず、前提として、高圧側の圧力が所定値以上となり電磁クラッチ15が非通電となって圧縮機10が強制的に停止されたとする。   This point will be described in detail. Specifically, as shown in FIG. 5, first, as a premise, it is assumed that the pressure on the high pressure side is equal to or higher than a predetermined value, the electromagnetic clutch 15 is deenergized, and the compressor 10 is forcibly stopped.

そして、時間t0において、開状態であった電磁弁51が閉状態に切り替えられる。その後、時間t1において電磁クラッチ15が通電され、期間L1が経過した後、時間t2の時点で電磁クラッチ15が非通電にされる。時間t2から期間L3が経過した後、時間t3の時点において電磁弁51が開状態に切り替えられ、期間L4が経過した後、時間t4の時点で電磁弁51が閉状態に切り替えられる。その後、時間t5において再び電磁クラッチ15が通電され、期間L1が経過した後、時間t6の時点で電磁クラッチ15が非通電にされる。時間t6から期間L3が経過した後、時間t7の時点において電磁弁51が開状態に切り替えられ、期間L4が経過した後、時間t8の時点で、電磁弁51が閉状態に切り替えられる。このように、第2実施形態では、電磁弁51が閉状態で電磁クラッチ15を短時間だけ通電して圧縮機10を駆動し、圧縮機10が停止された状態(期間L2)で電磁弁51を短時間(期間L4)だけ開状態にする制御が交互に周期的に繰り返えされる。なお、期間L1は約1秒であり、期間L4は約4秒である。   At time t0, the solenoid valve 51 that has been in the open state is switched to the closed state. Thereafter, the electromagnetic clutch 15 is energized at time t1, and after the period L1 has elapsed, the electromagnetic clutch 15 is de-energized at time t2. After the period L3 has elapsed from the time t2, the electromagnetic valve 51 is switched to the open state at the time t3, and after the period L4 has elapsed, the electromagnetic valve 51 is switched to the closed state at the time t4. Thereafter, the electromagnetic clutch 15 is energized again at time t5, and after the period L1 has elapsed, the electromagnetic clutch 15 is de-energized at time t6. After the period L3 has elapsed from time t6, the electromagnetic valve 51 is switched to the open state at the time t7, and after the period L4 has elapsed, the electromagnetic valve 51 is switched to the closed state at the time t8. As described above, in the second embodiment, the electromagnetic valve 51 is energized for a short time to drive the compressor 10 while the electromagnetic valve 51 is closed, and the compressor 10 is stopped (period L2). Is controlled to be opened for a short time (period L4) alternately and periodically. The period L1 is about 1 second and the period L4 is about 4 seconds.

これにより、期間L1を利用して電磁弁51からアキュムレータ45を含む圧縮機10までの吸入管5の冷媒を圧縮機10に戻して高圧側に吐出させる。また、期間L4を利用して蒸発器40内に滞留する冷媒を吸入管5に移動させる。そして再び電磁弁51を閉じて圧縮機10を駆動することにより、吸入管5の冷媒を圧縮機10に戻す。このように、低圧側に滞留する冷媒を少量ずつ圧縮機10に戻すことによって、圧縮機10を再起動しても、高圧側の圧力が保護動作を働かせるために設定されていた所定値未満になる状態を維持し続ける。これにより、圧縮機10が再起動された場合であっても、周囲温度などに起因して圧力センサ85により検出される高圧側の圧力が短時間で所定値以上となり圧縮機10が強制的に停止してしまう現象が繰り返されないように構成されている。   Thus, the refrigerant in the suction pipe 5 from the electromagnetic valve 51 to the compressor 10 including the accumulator 45 is returned to the compressor 10 and discharged to the high pressure side using the period L1. Further, the refrigerant staying in the evaporator 40 is moved to the suction pipe 5 using the period L4. Then, the solenoid valve 51 is closed again and the compressor 10 is driven, whereby the refrigerant in the suction pipe 5 is returned to the compressor 10. In this way, by returning the refrigerant staying on the low-pressure side to the compressor 10 little by little, even if the compressor 10 is restarted, the pressure on the high-pressure side becomes less than the predetermined value set for the protection operation to work. Continue to maintain the state. Thereby, even when the compressor 10 is restarted, the pressure on the high pressure side detected by the pressure sensor 85 due to the ambient temperature or the like becomes a predetermined value or more in a short time, and the compressor 10 is forcibly forced. It is configured not to repeat the phenomenon of stopping.

また、第2実施形態では、蒸発器40に流入する冷媒の温度を検出する温度センサ83の検出結果に基づいて、圧縮機10の断続的な運転から連続運転に移行されるように構成されている。この場合、図5に示すように、電磁弁51が閉じられる時間t4や時間t8において、温度センサ83により蒸発器40に流入する冷媒の温度が把握される。すなわち、短期間運転を繰り返すと、温度センサ83による蒸発器40に流入する冷媒の温度が低下してくるが、これは、蒸発器40に流入する冷媒の温度と圧縮機10の低圧側の冷媒圧力とが相関関係を有するので、冷媒の温度が所定値まで低下したことで圧縮機10を連続運転するに足るだけの圧力(低圧側の冷媒圧力)になったことが把握可能であるからである。そして、温度センサ83により検出された冷媒の温度が所定温度(たとえば、20℃)未満になった時点で、図5に示したタイミングチャートによる制御が終了されるとともに、以降は、電磁クラッチ15の通電が継続されるように構成されている。これにより、圧縮機10も連続的に駆動される。   Moreover, in 2nd Embodiment, it is comprised so that it may transfer to the continuous operation from the intermittent operation | movement of the compressor 10 based on the detection result of the temperature sensor 83 which detects the temperature of the refrigerant | coolant which flows into the evaporator 40. FIG. Yes. In this case, as shown in FIG. 5, the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 40 is grasped by the temperature sensor 83 at the time t4 and the time t8 when the electromagnetic valve 51 is closed. That is, when the operation is repeated for a short period of time, the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 40 by the temperature sensor 83 decreases. This is due to the temperature of the refrigerant flowing into the evaporator 40 and the refrigerant on the low pressure side of the compressor 10. Since the pressure has a correlation, it is possible to grasp that the pressure enough to continuously operate the compressor 10 (the refrigerant pressure on the low pressure side) has been reached because the refrigerant temperature has decreased to a predetermined value. is there. Then, when the temperature of the refrigerant detected by the temperature sensor 83 becomes less than a predetermined temperature (for example, 20 ° C.), the control according to the timing chart shown in FIG. It is comprised so that electricity supply may be continued. Thereby, the compressor 10 is also driven continuously.

次に、第2実施形態による冷却装置200によって冷却運転が行われる際に、圧縮機10が再起動される際の制御部70の処理フローについて説明する。   Next, a processing flow of the control unit 70 when the compressor 10 is restarted when the cooling operation is performed by the cooling device 200 according to the second embodiment will be described.

図6に示すように、まず、ステップS21では、制御部70(図4参照)の指令に基づき電子膨張弁30(図4参照)の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された初期開度に設定される。この点は、上記第1実施形態と同様である。そして、ステップS22では、電磁弁51(図4参照)が閉じられる。そして、ステップS23では、外気ファン21(図4参照)および庫内ファン41(図4参照)がそれぞれ駆動される。   As shown in FIG. 6, first, in step S21, an initial stage in which the opening degree of the electronic expansion valve 30 (see FIG. 4) is reduced by a predetermined amount from the reference opening degree based on a command from the control unit 70 (see FIG. 4). Set to the opening. This is the same as in the first embodiment. In step S22, the electromagnetic valve 51 (see FIG. 4) is closed. In step S23, the outside air fan 21 (see FIG. 4) and the internal fan 41 (see FIG. 4) are driven.

ステップS24では、制御部70の指令に基づき、電磁クラッチ15(図4参照)が期間L1だけ通電されるとともに、期間L1経過後に電磁クラッチ15の通電が停止される。そして、ステップS25では、電磁弁51が期間L4だけ開かれるとともに、期間L4経過後に電磁弁51が閉じられる。そして、ステップS26では、温度センサ83(図4参照)による冷媒の温度が20℃未満であるか否かが制御部70により判断される。ステップS26において、温度センサ83による冷媒の温度が20℃未満でないと判断された場合には、ステップS24〜26の処理を繰り返す。すなわち、図5に示すように、電磁弁51が閉状態のまま圧縮機10が期間L1だけ駆動された後、停止され、期間L3経過後に電磁弁51が期間L4だけ開状態に切り替えられ閉じられる。そして、圧縮機10は時間L2だけ停止された後、電磁弁51が閉状態のまま再び期間L1だけ駆動される。冷媒の温度が20℃未満になるまで、電磁弁51の開閉動作および電磁クラッチ15(圧縮機10)の断続動作が繰り返される。   In step S24, the electromagnetic clutch 15 (see FIG. 4) is energized for the period L1 based on a command from the control unit 70, and the energization of the electromagnetic clutch 15 is stopped after the period L1 has elapsed. In step S25, the electromagnetic valve 51 is opened for the period L4, and the electromagnetic valve 51 is closed after the period L4 has elapsed. In step S26, the control unit 70 determines whether or not the temperature of the refrigerant by the temperature sensor 83 (see FIG. 4) is less than 20 ° C. In step S26, when it is determined by the temperature sensor 83 that the temperature of the refrigerant is not less than 20 ° C., the processes in steps S24 to S26 are repeated. That is, as shown in FIG. 5, the compressor 10 is driven for the period L1 while the electromagnetic valve 51 is closed, and then stopped. After the period L3, the electromagnetic valve 51 is switched to the open state for the period L4 and closed. . Then, after the compressor 10 is stopped for the time L2, the electromagnetic valve 51 is driven again for the period L1 while the electromagnetic valve 51 is closed. The opening / closing operation of the electromagnetic valve 51 and the intermittent operation of the electromagnetic clutch 15 (compressor 10) are repeated until the temperature of the refrigerant becomes less than 20 ° C.

ステップS26において、温度センサ83による冷媒の温度が20℃未満になったと判断された場合には、ステップS27において、電磁弁51が開かれる。そして、ステップS28では、電磁クラッチ15が連続的に通電される。これにより、圧縮機10(図4参照)が連続的に駆動される。そして、ステップS29では、制御部70の指令に基づき電子膨張弁30の開度がそれまでの初期開度に設定されていた状態から、通常の基準開度に戻される。これにより、本制御フローは、終了される。   If it is determined in step S26 that the temperature of the refrigerant by the temperature sensor 83 is less than 20 ° C., the electromagnetic valve 51 is opened in step S27. In step S28, the electromagnetic clutch 15 is energized continuously. Thereby, the compressor 10 (refer FIG. 4) is driven continuously. In step S29, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is returned to the normal reference opening degree from the state where the opening degree of the electronic expansion valve 30 has been set to the initial opening degree based on the command of the control unit 70. Thereby, this control flow is complete | finished.

このように、第2実施形態では、吐出圧力が高くなりすぎて圧縮機10が停止した(高圧異常停止した)後の再起動のための運転制御が行われる。また、圧縮機10の再起動に際して、蒸発器40の滞留冷媒を少量ずつ圧縮機10に吸入させて滞留冷媒を減少させることにより、吸入圧力の低下とともに吐出圧力の上昇を抑制しながら圧縮機10を再起動させるように構成されている。なお、第2実施形態による冷却装置200のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   Thus, in 2nd Embodiment, the operation control for restart after the discharge pressure becomes high too much and the compressor 10 stops (high-pressure abnormal stop) is performed. Further, when the compressor 10 is restarted, the refrigerant 10 in the evaporator 40 is gradually sucked into the compressor 10 to reduce the accumulated refrigerant, thereby reducing the suction pressure and suppressing the increase in the discharge pressure. Is configured to restart. In addition, the other structure of the cooling device 200 by 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第2実施形態では、蒸発器40と圧縮機10との間に電磁弁51を備え、圧縮機10の起動時に、電子膨張弁30の開度制御に加えて、電磁弁51の開閉動作および電磁クラッチ15の断続動作を行うことにより、圧縮機10から吐出される冷媒の圧力を抑制する制御を行うように制御部70を構成する。これにより、制御部70による電子膨張弁30の迅速な開度変更制御に加えて、制御部70による電磁弁51の開閉動作と電磁クラッチ15の断続動作とを組み合わせて、圧縮機10の起動直後に圧縮機10に吸入される冷媒流量を迅速に低下させることができる。これにより、冷却装置200の運転条件(周囲温度や熱負荷)がより過酷な条件下で圧縮機を起動する場合であっても、圧縮機10の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避して圧縮機10の運転を継続させることができる。   In the second embodiment, an electromagnetic valve 51 is provided between the evaporator 40 and the compressor 10, and when the compressor 10 is started, in addition to the opening degree control of the electronic expansion valve 30, the opening / closing operation of the electromagnetic valve 51 and the electromagnetic valve The controller 70 is configured to perform control to suppress the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 10 by performing the intermittent operation of the clutch 15. Thus, in addition to the rapid opening degree change control of the electronic expansion valve 30 by the control unit 70, the opening / closing operation of the electromagnetic valve 51 and the intermittent operation of the electromagnetic clutch 15 by the control unit 70 are combined, and immediately after the start of the compressor 10. In addition, the flow rate of the refrigerant sucked into the compressor 10 can be quickly reduced. Thereby, even when the operating condition (ambient temperature and thermal load) of the cooling device 200 is started under severe conditions, the discharge pressure is surely increased immediately after the compressor 10 is started. The operation of the compressor 10 can be continued while avoiding.

また、第2実施形態では、温度センサ83により検出される圧縮機10と電子膨張弁30との間の冷媒の温度に基づいて、電磁弁51の開閉動作および電磁クラッチ15の断続動作を行う状態から、圧縮機10を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように制御部70を構成する。これにより、冷却装置200の運転条件(周囲温度や熱負荷)がより過酷な条件下で圧縮機10を起動する場合であっても、圧縮機10の起動直後の吐出圧力の急激な上昇を確実に回避しつつ、冷凍サイクルが安定した後に、圧縮機10を連続的に運転して蒸発器40に冷却能力を発揮させることができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Moreover, in 2nd Embodiment, based on the temperature of the refrigerant | coolant between the compressor 10 and the electronic expansion valve 30 detected by the temperature sensor 83, the state which performs the opening / closing operation | movement of the electromagnetic valve 51, and the intermittent operation of the electromagnetic clutch 15 Therefore, the control unit 70 is configured to perform control for shifting to a state in which the compressor 10 is continuously operated. As a result, even when the compressor 10 is started under conditions where the operating conditions (ambient temperature and thermal load) of the cooling device 200 are severer, the discharge pressure can be reliably increased immediately after the compressor 10 is started. Thus, after the refrigeration cycle is stabilized, the compressor 10 can be continuously operated to allow the evaporator 40 to exhibit the cooling capacity. The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

[第2実施形態の変形例]
図6および図7を参照して、第2実施形態の変形例について説明する。この第2実施形態の変形例では、上記第2実施形態とは異なり、温度センサ83の代わりに吸入管5に設けられた圧力センサ86の検出結果に基づいて圧縮機10の再起動させる例を説明する。
[Modification of Second Embodiment]
A modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the modification of the second embodiment, unlike the second embodiment, the compressor 10 is restarted based on the detection result of the pressure sensor 86 provided in the suction pipe 5 instead of the temperature sensor 83. explain.

冷却装置250においては、図7に示すように、圧力センサ86を蒸発器40の出口に設ける。そして、ステップS26において、圧力センサ86による冷媒の圧力が所定値(たとえば1MPa)未満であるか否かが制御部70により判断される。ステップS26において、圧力センサ86による冷媒の圧力が所定値(1MPa)未満でないと判断された場合には、ステップS24〜26の処理を繰り返す。そして、ステップS26において、圧力センサ86による冷媒の圧力が所定値(1MPa)未満になったと判断された場合には、ステップS27において、制御部70の指令に基づき電磁弁51が開かれる。   In the cooling device 250, as shown in FIG. 7, a pressure sensor 86 is provided at the outlet of the evaporator 40. In step S26, the controller 70 determines whether or not the pressure of the refrigerant by the pressure sensor 86 is less than a predetermined value (for example, 1 MPa). In step S26, when it is determined that the pressure of the refrigerant by the pressure sensor 86 is not less than the predetermined value (1 MPa), the processes of steps S24 to S26 are repeated. If it is determined in step S26 that the pressure of the refrigerant by the pressure sensor 86 has become less than a predetermined value (1 MPa), the electromagnetic valve 51 is opened based on a command from the control unit 70 in step S27.

第2実施形態の変形例では、圧力センサ86により検出される圧縮機10と電子膨張弁30との間の冷媒の圧力に基づいて、電磁弁51の開閉動作および電磁クラッチ15の断続動作を行う状態から、圧縮機10を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように制御部70を構成する。これにより、圧縮機10の低圧側の冷媒の圧力を直接的に検出しながら圧縮機10の再起動に関する制御をより正確に行うことができる。なお、第2実施形態の変形例のその他の効果は、上記第1および第2実施形態と同様である。   In the modification of the second embodiment, the opening / closing operation of the electromagnetic valve 51 and the intermittent operation of the electromagnetic clutch 15 are performed based on the refrigerant pressure between the compressor 10 and the electronic expansion valve 30 detected by the pressure sensor 86. The control unit 70 is configured to perform control for shifting from the state to a state in which the compressor 10 is continuously operated. Thereby, the control regarding the restart of the compressor 10 can be performed more correctly, detecting the pressure of the refrigerant | coolant of the low pressure side of the compressor 10 directly. The remaining effects of the modification of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first and second embodiments.

[第3実施形態]
図2および図8〜図10を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、圧縮機10の起動時の吐出圧力の抑制に電子膨張弁30の制御を適用したのに加えて、電子膨張弁30の制御を蒸発器40の除霜運転にも適用した例について説明する。図中において、上記第1実施形態と同様の構成の部分には、同じ符号を付して図示する。
[Third Embodiment]
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 8 to 10. In the third embodiment, the control of the electronic expansion valve 30 is applied to the defrosting operation of the evaporator 40 in addition to the control of the electronic expansion valve 30 applied to the suppression of the discharge pressure when the compressor 10 is started. An example will be described. In the figure, components having the same configuration as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

(冷却装置の構成)
本発明の第3実施形態による冷却装置300では、図8に示すように、吐出管1には、制御部70の指令に基づき開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁52が設けられている。また、吐出管1と冷媒配管3とを接続する冷媒配管(ホットガス配管)6が設けられており、冷媒配管6には制御部70の指令に基づき開状態と閉状態とに切り替え可能な電磁弁53が設けられている。なお、通常運転時では、電磁弁52は開状態に維持され、電磁弁53は閉状態に維持される。また、吸入管5には、圧縮機10に吸入される冷媒の温度を検出する温度センサ84と、圧力を検出する圧力センサ87とが設けられている。
(Configuration of cooling device)
In the cooling device 300 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the discharge pipe 1 is provided with an electromagnetic valve 52 that can be switched between an open state and a closed state based on a command from the control unit 70. Yes. A refrigerant pipe (hot gas pipe) 6 that connects the discharge pipe 1 and the refrigerant pipe 3 is provided, and the refrigerant pipe 6 is an electromagnetic that can be switched between an open state and a closed state based on a command from the control unit 70. A valve 53 is provided. During normal operation, the solenoid valve 52 is maintained in the open state, and the solenoid valve 53 is maintained in the closed state. Further, the suction pipe 5 is provided with a temperature sensor 84 for detecting the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 10 and a pressure sensor 87 for detecting the pressure.

冷却装置300は、冷凍庫105を冷却するために蒸発器40内部を流通する冷媒は庫内を循環する空気の温度よりも低い温度で蒸発するように制御される。また、循環空気が冷却される際に循環空気に含まれる水分(水蒸気)も冷やされる。この際、冷やされた水分(水蒸気)が蒸発器40の伝熱面(フィンの表面)に付着して凍結(氷結)し次第に広範囲に付着して霜(氷)が発生する。また、霜(氷)の発生が通風抵抗(フィンの目詰まり)となり蒸発器40の熱交換性能(伝熱性能)が著しく低下する。したがって、蒸発器40の伝熱面(フィンの表面)付着する霜や氷を定期的に融かす除霜運転が行われる。   The cooling device 300 is controlled so that the refrigerant flowing through the evaporator 40 in order to cool the freezer 105 evaporates at a temperature lower than the temperature of the air circulating in the refrigerator. Further, when the circulating air is cooled, moisture (water vapor) contained in the circulating air is also cooled. At this time, the cooled water (water vapor) adheres to the heat transfer surface (fin surface) of the evaporator 40 and freezes (freezes), and gradually adheres to a wide area to generate frost (ice). Moreover, generation | occurrence | production of frost (ice) becomes ventilation resistance (fin clogging), and the heat exchange performance (heat transfer performance) of the evaporator 40 falls remarkably. Therefore, a defrosting operation is performed in which frost and ice adhering to the heat transfer surface (fin surface) of the evaporator 40 are periodically melted.

除霜運転においては、図9に示すように、電磁弁52が閉状態かつ電磁弁53が開状態に切り替えられる。外気ファン21は運転が継続される一方、庫内ファン41は運転が停止される。そして、圧縮機10から吐出された高温(高圧)の冷媒ガス(ホットガス)が、冷媒配管6を経由して蒸発器40に流入される。また、凝縮器20および受液器22内の冷媒も電子膨張弁30を経由して蒸発器40に流入される。冷媒配管6からのホットガスと電子膨張弁30を経由した気液二相状態の冷媒とが蒸発器40内で混合された状態で流通されることにより、蒸発器40に付着する霜(氷)は融解される。   In the defrosting operation, as shown in FIG. 9, the solenoid valve 52 is switched to the closed state and the solenoid valve 53 is switched to the open state. While the operation of the outside air fan 21 is continued, the operation of the internal fan 41 is stopped. Then, the high-temperature (high-pressure) refrigerant gas (hot gas) discharged from the compressor 10 flows into the evaporator 40 via the refrigerant pipe 6. Further, the refrigerant in the condenser 20 and the liquid receiver 22 also flows into the evaporator 40 via the electronic expansion valve 30. Frost (ice) adhering to the evaporator 40 when the hot gas from the refrigerant pipe 6 and the gas-liquid two-phase refrigerant that has passed through the electronic expansion valve 30 are circulated in the evaporator 40 in a mixed state. Is melted.

ここで、第3実施形態では、蒸発器40に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着氷量に基づいて電子膨張弁30の開度を制御することにより、蒸発器40に付着する霜(氷)を融解する除霜運転が行われるように構成されている。以下、冷却装置300によって除霜運転が行われる際の制御部70の処理フローについて説明する。   Here, in 3rd Embodiment, while estimating the frost formation amount of the frost adhering to the evaporator 40, the evaporator 40 is controlled by controlling the opening degree of the electronic expansion valve 30 based on the estimated ice formation amount. The defrosting operation for melting the frost (ice) adhering to is performed. Hereinafter, the processing flow of the control unit 70 when the defrosting operation is performed by the cooling device 300 will be described.

(除霜運転時における制御部の演算処理)
冷却装置300の運転中、冷凍サイクル状態が所定の条件を満たした際、除霜運転が開始される。図10に示すように、まず、ステップS31では、制御部70(図8参照)の指令に基づき電子膨張弁30(図8参照)の開度が基準開度よりも所定量だけ減少された除霜運転時の初期開度に設定される。そして、圧縮機10(図8参照)が連続的に駆動されてポンプダウン運転が行われる。すなわち、電子膨張弁30が絞られることによって蒸発器40(図8参照)および吸入管5(図8参照)の冷媒が圧縮機10により回収されて高圧側(吐出管1、凝縮器20および受液器22)へと移動(回収)される。
(Calculation processing of the control unit during defrosting operation)
During the operation of the cooling device 300, the defrosting operation is started when the refrigeration cycle state satisfies a predetermined condition. As shown in FIG. 10, first, in step S31, the removal of the opening degree of the electronic expansion valve 30 (see FIG. 8) decreased by a predetermined amount from the reference opening degree based on the command of the control unit 70 (see FIG. 8). It is set to the initial opening during frost operation. Then, the compressor 10 (see FIG. 8) is continuously driven to perform the pump down operation. That is, when the electronic expansion valve 30 is throttled, the refrigerant in the evaporator 40 (see FIG. 8) and the suction pipe 5 (see FIG. 8) is recovered by the compressor 10 and is discharged to the high pressure side (the discharge pipe 1, the condenser 20 and the receiver). It is moved (collected) to the liquid container 22).

ステップS32では、蒸発器40に付着する霜(氷)の着霜量(着氷量)が制御部70により推定(推算)される。着霜量の推定にあたっては、前回の除霜運転終了後から今回の除霜運転開始までの間に冷凍庫105(図8参照)の開閉扉が開閉された回数や、外気温度、庫内温度、冷気風速(蒸発器40を通過する風速)などに基づいて推定される。   In step S <b> 32, the control unit 70 estimates (estimates) the amount of frost (ice) attached to the evaporator 40. In estimating the amount of frost formation, the number of times the open / close door of the freezer 105 (see FIG. 8) is opened / closed between the end of the previous defrost operation and the start of the current defrost operation, the outside air temperature, the inside temperature, It is estimated based on the cold air speed (wind speed passing through the evaporator 40) and the like.

ステップS33では、推定された着霜量に基づいて霜(氷)を融解するための必要熱量Wが算出される。なお、必要熱量Wは、推定された着氷量に氷の融解潜熱を乗じることで算出される。そして、ステップS34では、この必要熱量Wを得るための蒸発器40の入口における冷媒条件(冷媒の温度および乾き度X)が制御部70により算出される。   In step S33, the necessary heat amount W for melting frost (ice) is calculated based on the estimated amount of frost formation. The required heat amount W is calculated by multiplying the estimated ice amount by the ice melting latent heat. In step S <b> 34, the refrigerant condition (refrigerant temperature and dryness X) at the inlet of the evaporator 40 for obtaining the necessary heat quantity W is calculated by the control unit 70.

具体的には、温度センサ84(図8参照)による圧縮機10に吸入される冷媒の温度および圧力センサ87(図8参照)による圧縮機10に吸入される冷媒の圧力に基づいて圧縮機10に吸入される冷媒の密度が算出される。なお、冷媒物性値が記憶されたテーブル(図示せず)がROM71(図2参照)に格納されており、このテーブルが参照されることによって圧縮機10に吸入される冷媒の密度が取得される。そして、取得された冷媒の密度に圧縮機10の気筒体積(排除容積)と圧縮機10の回転数(いずれも既知の値)とを乗じることにより、圧縮機10に吸入される冷媒流量Gが算出される。   Specifically, based on the temperature of the refrigerant sucked into the compressor 10 by the temperature sensor 84 (see FIG. 8) and the pressure of the refrigerant sucked into the compressor 10 by the pressure sensor 87 (see FIG. 8). The density of the refrigerant sucked in is calculated. Note that a table (not shown) in which refrigerant physical property values are stored is stored in the ROM 71 (see FIG. 2), and the density of the refrigerant sucked into the compressor 10 is acquired by referring to this table. . Then, the refrigerant flow rate G sucked into the compressor 10 is obtained by multiplying the obtained refrigerant density by the cylinder volume (excluded volume) of the compressor 10 and the rotational speed of the compressor 10 (both are known values). Calculated.

ここで、必要熱量Wは、蒸発器40の入口での冷媒の比エンタルピh1と蒸発器40の出口での冷媒の比エンタルピh2との差Δh(Δh=h2−h1)と、蒸発器40を流通する冷媒流量Gとの積に等しくなる(W=G×Δh)。比エンタルピh2は、圧縮機10の入口での冷媒物性値から近似的に把握されるので、h1=h2−Δhの関係から、蒸発器40の入口での冷媒の比エンタルピh1が算出される。そして、冷媒物性値が記憶されたテーブルが参照されて蒸発器40の入口での冷媒の比エンタルピh1に対応する乾き度Xが取得される。たとえば、計算条件の一例として、冷媒配管6を経由するホットガスが40℃でかつ電子膨張弁30を経由する気液二相冷媒が0℃であるとした場合、ステップS34における制御部70による演算の結果、冷媒流量Gのもと、蒸発器40の入口の冷媒温度(蒸発器40内を流通する気液二相冷媒の温度)を10℃に制御(設定)した場合には、蒸発器40の入口における気液二相冷媒の乾き度Xを「0.3」にすれば差Δhに相当する必要熱量Wが得られるという結果が導出される。すなわち、ステップS34における演算結果は、冷媒流量Gのもと10℃かつ0.3の乾き度を有する気液二相冷媒が蒸発器40の入口から流入することによって、蒸発器40に必要熱量Wを発揮させて蒸発器40に付着した霜を融解可能であるということを示す。   Here, the required heat quantity W is determined by the difference Δh (Δh = h2−h1) between the specific enthalpy h1 of the refrigerant at the inlet of the evaporator 40 and the specific enthalpy h2 of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40, and It is equal to the product of the circulating refrigerant flow rate G (W = G × Δh). Since the specific enthalpy h2 is approximately grasped from the refrigerant physical property value at the inlet of the compressor 10, the specific enthalpy h1 of the refrigerant at the inlet of the evaporator 40 is calculated from the relationship of h1 = h2−Δh. And the dryness degree X corresponding to the specific enthalpy h1 of the refrigerant | coolant at the inlet_port | entrance of the evaporator 40 is acquired with reference to the table where the refrigerant | coolant physical property value was memorize | stored. For example, as an example of the calculation condition, when the hot gas passing through the refrigerant pipe 6 is 40 ° C. and the gas-liquid two-phase refrigerant passing through the electronic expansion valve 30 is 0 ° C., the calculation by the control unit 70 in step S34 As a result, when the refrigerant temperature at the inlet of the evaporator 40 (temperature of the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through the evaporator 40) is controlled (set) to 10 ° C. with the refrigerant flow rate G, the evaporator 40 If the degree of dryness X of the gas-liquid two-phase refrigerant at the inlet is set to “0.3”, the result is that the necessary heat quantity W corresponding to the difference Δh can be obtained. That is, the calculation result in step S34 is that the required amount of heat W is supplied to the evaporator 40 when a gas-liquid two-phase refrigerant having a dryness of 10 ° C. and 0.3 under the refrigerant flow rate G flows from the inlet of the evaporator 40. This shows that frost attached to the evaporator 40 can be melted.

そして、ステップS35では、ステップS34で得られた蒸発器40の入口の冷媒条件(冷媒の温度=10℃および乾き度X=0.3)を実現させるための電子膨張弁30の開度が算出される。すなわち、圧縮機10に吸入される冷媒流量Gのうち、冷媒配管6を経由する40℃のホットガスの冷媒流量と、電子膨張弁30を経由する0℃の気液二相冷媒の冷媒流量とをいずれの割合で混合した場合に蒸発器40の入口の冷媒条件(冷媒流量G、冷媒の温度=10℃および乾き度X=0.3)が満たされるかが制御部70により演算される。なお、電子膨張弁30の開度の決定に際しては、庫内温度と周囲温度との影響を加味する必要があるので、ROM71(図2参照)に格納されている開度基準表75(図3参照)が参照される。そして、電子膨張弁30の開度がステップS35で決定された開度へと変更される。   In step S35, the opening degree of the electronic expansion valve 30 for realizing the refrigerant condition (refrigerant temperature = 10 ° C. and dryness X = 0.3) at the inlet of the evaporator 40 obtained in step S34 is calculated. Is done. That is, out of the refrigerant flow rate G sucked into the compressor 10, a refrigerant flow rate of 40 ° C. hot gas passing through the refrigerant pipe 6, and a refrigerant flow rate of 0 ° C. gas-liquid two-phase refrigerant passing through the electronic expansion valve 30 The control unit 70 calculates whether the refrigerant conditions at the inlet of the evaporator 40 (refrigerant flow rate G, refrigerant temperature = 10 ° C., and dryness X = 0.3) are satisfied in which ratio is mixed. In determining the opening degree of the electronic expansion valve 30, since it is necessary to consider the influence of the internal temperature and the ambient temperature, the opening degree reference table 75 (see FIG. 3) stored in the ROM 71 (see FIG. 2). Reference). Then, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is changed to the opening degree determined in step S35.

そして、ステップS36では、図9に示すように、開状態の電磁弁52を閉状態に切り替えるとともに閉状態の電磁弁53を開状態に切り替える。この際、外気ファン21は運転が継続される一方、庫内ファン41は運転が停止される。これにより、圧縮機10から吐出された高温(高圧)の冷媒ガス(ホットガス)が冷媒配管6を経由して蒸発器40に流入される。そして、蒸発器40を流通する冷媒が約10℃を維持するように、電子膨張弁30の開度が微調整制御される。また、この間、蒸発器40に付着した霜が融解される。   In step S36, as shown in FIG. 9, the open electromagnetic valve 52 is switched to the closed state and the closed electromagnetic valve 53 is switched to the open state. At this time, the operation of the outside air fan 21 is continued, while the operation of the internal fan 41 is stopped. Thereby, the high-temperature (high-pressure) refrigerant gas (hot gas) discharged from the compressor 10 flows into the evaporator 40 via the refrigerant pipe 6. And the opening degree of the electronic expansion valve 30 is finely controlled so that the refrigerant | coolant which distribute | circulates the evaporator 40 maintains about 10 degreeC. During this time, the frost attached to the evaporator 40 is melted.

その後、ステップS37では、温度センサ82の検出結果に基づいて蒸発器40の出口での冷媒の温度が1℃よりも大きいか否かが制御部70により判断される。蒸発器40の出口での冷媒の温度が1℃以下である場合には、ステップS36に戻って除霜動作(霜の融解)を継続する。また、ステップS37において蒸発器40の出口での冷媒の温度が1℃よりも大きいと判断された場合には、ステップS38では、閉状態の電磁弁52が開状態に切り替えられるとともに、開状態の電磁弁53が閉状態に切り替えられる。   Thereafter, in step S <b> 37, the control unit 70 determines whether or not the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40 is higher than 1 ° C. based on the detection result of the temperature sensor 82. When the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40 is 1 ° C. or lower, the process returns to step S36 and the defrosting operation (frost melting) is continued. If it is determined in step S37 that the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator 40 is higher than 1 ° C., in step S38, the closed electromagnetic valve 52 is switched to the open state, and the open state is set. The electromagnetic valve 53 is switched to the closed state.

そして、ステップS39では、電磁クラッチ15の電磁コイルが非通電(消磁)に制御されて圧縮機10が停止される。そして、ステップS40では、所定時間(たとえば3分)が経過したか否かが判断されるとともに所定時間が経過するまでこの判断が繰り返される。この間、蒸発器40から流下(滴下)した水がほぼ排出される。また、ステップS40において所定時間(3分)が経過したと判断された場合、ステップS41では、電磁クラッチ15の電磁コイルが通電(励磁)されて圧縮機10が起動(再起動)される。そして、ステップS42では、通常の冷却運転を再開するにあたって、圧縮機10は再起動されるので、上記第1実施形態で説明した電子膨張弁30の開度制御(基準開度よりも減少させる初期開度に変更する制御)が行われる。なお、第3実施形態による冷却装置300のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   In step S39, the electromagnetic coil of the electromagnetic clutch 15 is controlled to be de-energized (demagnetized), and the compressor 10 is stopped. In step S40, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 3 minutes) has elapsed, and this determination is repeated until the predetermined time has elapsed. During this time, the water flowing down (dropped) from the evaporator 40 is almost discharged. When it is determined in step S40 that the predetermined time (3 minutes) has elapsed, in step S41, the electromagnetic coil of the electromagnetic clutch 15 is energized (excited) and the compressor 10 is started (restarted). In step S42, when the normal cooling operation is resumed, the compressor 10 is restarted. Therefore, the opening degree control of the electronic expansion valve 30 described in the first embodiment (the initial value to be reduced below the reference opening degree). Control to change the opening degree) is performed. In addition, the other structure of the cooling device 300 by 3rd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第3実施形態では、上記のように、蒸発器40に付着する霜(氷)の着霜量(着氷量)を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて電子膨張弁30の開度を制御することにより、蒸発器40に付着する霜を融解する除霜運転を行うように制御部70を構成する。これにより、除霜運転が行われる際に予め推定された蒸発器40の着氷量に基づいて霜を融解するための必要最小限の熱量(冷媒流量Gのもとでの蒸発器40の入口におけるホットガスが混合された冷媒の温度および乾き度X)を算出するとともに、この必要最小限の熱量を得るために電子膨張弁30の開度を調整して冷媒を蒸発器40内に流通させることができる。この結果、必要最小限の熱量(冷媒流量)を用いて蒸発器40に付着した霜を短時間で融解することができるので、除霜運転時に蒸発器40の冷却能力が一時的に低下することに起因して冷凍庫105に保管された物品の保冷温度が上昇するのを最小限のレベルに抑制することができる。   In the third embodiment, as described above, the amount of frost (ice formation) of frost (ice) adhering to the evaporator 40 is estimated, and the electronic expansion valve 30 is opened based on the estimated amount of frost formation. By controlling the degree, the control unit 70 is configured to perform a defrosting operation for melting frost adhering to the evaporator 40. As a result, the minimum amount of heat necessary for melting the frost based on the amount of icing of the evaporator 40 estimated in advance when the defrosting operation is performed (the inlet of the evaporator 40 under the refrigerant flow rate G). In addition to calculating the temperature and dryness X) of the refrigerant mixed with the hot gas, the degree of opening of the electronic expansion valve 30 is adjusted in order to obtain the necessary minimum amount of heat, and the refrigerant is circulated in the evaporator 40. be able to. As a result, the frost adhering to the evaporator 40 can be melted in a short time using the minimum necessary amount of heat (refrigerant flow rate), so that the cooling capacity of the evaporator 40 temporarily decreases during the defrosting operation. It is possible to suppress a rise in the cold temperature of the articles stored in the freezer 105 due to the above to a minimum level.

また、第3実施形態では、除霜運転開始時に、電子膨張弁30の開度を基準開度よりも所定量だけ減少させるように制御部70を構成する。これにより、除霜運転開始時に蒸発器40および吸入管5の冷媒を圧縮機10により回収して高圧側(吐出管1、凝縮器20および受液器22)へと移動させる(回収する)ことができるので、その後の除霜運転時に、蒸発器40から戻される液相戻り状態(液バック状態)の冷媒に起因して圧縮機10が破損するのを回避することができる。なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Moreover, in 3rd Embodiment, the control part 70 is comprised so that the opening degree of the electronic expansion valve 30 may be decreased only predetermined amount from the reference opening degree at the time of a defrost operation start. Thereby, at the start of the defrosting operation, the refrigerant in the evaporator 40 and the suction pipe 5 is recovered by the compressor 10 and moved (recovered) to the high pressure side (discharge pipe 1, condenser 20 and liquid receiver 22). Therefore, it is possible to prevent the compressor 10 from being damaged due to the liquid phase return state (liquid back state) refrigerant returned from the evaporator 40 during the subsequent defrosting operation. The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the description of the above-described embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1〜第3実施形態では、圧縮機10の起動後、圧力センサ85により検出される高圧側の圧力が所定値未満に低下した場合に電子膨張弁30の開度を基準開度に向けて増加させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、圧縮機10が起動されて電子膨張弁30が絞り気味にされた後、所定時間経過後に、電子膨張弁30の開度を基準開度に向けて増加させる制御を開始するように構成してもよい。   For example, in the first to third embodiments, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is set to the reference opening degree when the pressure on the high pressure side detected by the pressure sensor 85 drops below a predetermined value after the compressor 10 is started. However, the present invention is not limited to this. For example, after the compressor 10 is started and the electronic expansion valve 30 is made to be squeezed, control for increasing the opening of the electronic expansion valve 30 toward the reference opening is started after a predetermined time has elapsed. May be.

また、上記第1〜第3実施形態では、電子膨張弁30の開度の基準値(開度基準表75)を複数の庫内温度と複数の周囲温度との組合せに応じて設定したが本発明はこれに限られない。すなわち、庫内温度、周囲温度、冷凍サイクル装置(冷却装置)の各部温度、外気温度、開閉扉の開閉回数、冷凍サイクル装置の周囲の風速、日射などの周囲環境情報に基づいて開度基準表が作成されていてもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the reference value (opening degree reference | standard table 75) of the opening degree of the electronic expansion valve 30 was set according to the combination of several internal temperature and several ambient temperature, this book The invention is not limited to this. That is, the opening degree reference table based on ambient environment information such as the internal temperature, the ambient temperature, the temperature of each part of the refrigeration cycle device (cooling device), the outside air temperature, the number of times the door is opened and closed, the wind speed around the refrigeration cycle device, and the solar radiation. May be created.

また、上記第1〜第3実施形態では、電磁クラッチ15の冷却に際して電子膨張弁30の開度を所定量だけ増加させたが、本発明はこれに限られない。たとえば、電磁クラッチ15(電磁コイル)を強制的に非通電にして冷却してもよい。また、電磁クラッチ15を強制的に非通電にし、かつ、庫内ファン41を強制的に停止してもよい。また、圧縮機10の運転が継続される(電磁クラッチ15の通電が継続される)状態の場合には、一定時間ごと(1時間に1回の頻度等)に、保冷された庫内温度に影響を与えない程度の時間(約2分程度)だけ電磁クラッチ15および庫内ファン41の少なくともいずれかを強制停止するようにしてもよい。なお、電磁クラッチ15の周囲温度が電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値を超えた場合にのみ、この制御が行われるように構成してもよい。   In the first to third embodiments, the opening degree of the electronic expansion valve 30 is increased by a predetermined amount when the electromagnetic clutch 15 is cooled. However, the present invention is not limited to this. For example, the electromagnetic clutch 15 (electromagnetic coil) may be cooled by forcibly deenergizing it. Alternatively, the electromagnetic clutch 15 may be forcibly deenergized and the internal fan 41 may be forcibly stopped. Further, when the operation of the compressor 10 is continued (the energization of the electromagnetic clutch 15 is continued), the temperature in the refrigerator kept at a constant temperature (frequency once per hour, etc.) is set. At least one of the electromagnetic clutch 15 and the internal fan 41 may be forcibly stopped for a time that does not affect the time (about 2 minutes). Note that this control may be performed only when the ambient temperature of the electromagnetic clutch 15 exceeds a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature.

また、上記第3実施形態では、着霜量の推定値に基づいて制御部70が演算を行うことにより蒸発器40の入口の冷媒条件(冷媒の温度および乾き度X)を算出したが、本発明はこれに限られない。冷却装置の冷却能力(蒸発器40のサイズ)が既知であるならば、着霜量に対応する蒸発器40の入口の冷媒条件が予め実験的に求められたテーブル(数表)を参照して、蒸発器40の入口の冷媒条件(冷媒の温度および乾き度)を決定してもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the control part 70 computed the refrigerant | coolant conditions (refrigerant temperature and dryness X) of the evaporator 40 based on the estimated value of the amount of frost formation, The invention is not limited to this. If the cooling capacity of the cooling device (the size of the evaporator 40) is known, refer to a table (several tables) in which refrigerant conditions at the inlet of the evaporator 40 corresponding to the amount of frost formation are experimentally obtained in advance. The refrigerant conditions (the refrigerant temperature and the dryness) at the inlet of the evaporator 40 may be determined.

また、上記第3実施形態では、蒸発器40を流通する冷媒の温度を10℃に制御(設定)した場合の乾き度Xを算出し、これを満足する電子膨張弁30の開度を決定した例について示したが、本発明はこれに限られない。冷却装置の運転状態(夏季または冬季などの使用条件や着霜量など)に応じて、蒸発器40の霜を融解する温度(蒸発器40を流通する冷媒の温度)を10℃以外の温度(たとえば7℃や12℃など)に設定して、この場合に蒸発器40の霜を融解する必要熱量Wを得るための乾き度Xを算出するようにしてもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment, the dryness X at the time of controlling (setting) the temperature of the refrigerant | coolant which distribute | circulates the evaporator 40 to 10 degreeC was calculated, and the opening degree of the electronic expansion valve 30 which satisfied this was determined. Although an example has been shown, the present invention is not limited to this. The temperature at which the frost of the evaporator 40 is melted (the temperature of the refrigerant flowing through the evaporator 40) is set to a temperature other than 10 ° C. (the temperature of the refrigerant flowing through the evaporator 40) according to the operating state of the cooling device (use conditions such as summer or winter and the amount of frost formation). For example, the degree of dryness X for obtaining the necessary heat amount W for melting the frost of the evaporator 40 may be calculated.

また、上記第1〜第3実施形態では、駆動源110が外部に設置されたエンジンなどである例を示したが、本発明はこれに限られない。圧縮機10を一定速で駆動することが可能であれば、駆動源110は、外部に設置された電動機(モータ)であってもよい。   In the first to third embodiments, the example in which the drive source 110 is an engine installed outside is shown, but the present invention is not limited to this. As long as the compressor 10 can be driven at a constant speed, the drive source 110 may be an electric motor (motor) installed outside.

また、上記第1〜第3実施形態では、本発明の「冷却装置」を冷凍庫105に適用した例について示したが、本発明はこれに限られない。冷凍庫以外のたとえば、圧縮機に外部駆動源を用いたショーケース、業務用冷蔵庫、空調機器(特に電算機室など年間を通して冷却運転が要求される施設の空調システム)などに対して、本発明の「冷却装置」を適用してもよい。また、冷凍冷蔵室を備えた冷凍車に対して本発明を適用してもよい。   Moreover, although the said 1st-3rd embodiment showed about the example which applied the "cooling apparatus" of this invention to the freezer 105, this invention is not limited to this. Other than the freezer, for example, for a showcase using an external drive source for a compressor, a commercial refrigerator, an air conditioner (especially an air conditioning system for a facility that requires cooling operation throughout the year such as a computer room), etc. A “cooling device” may be applied. In addition, the present invention may be applied to a refrigerator car having a freezer compartment.

また、上記第1〜第3実施形態では、代替フロン冷媒を用いて冷却装置100〜300を動作させる例について示したが、本発明はこれに限られない。二酸化炭素(CO)冷媒などの自然冷媒が適用される冷却装置に対して本発明を適用してもよい。 Moreover, although the said 1st-3rd embodiment showed about the example which operates the cooling devices 100-300 using an alternative CFC refrigerant, this invention is not limited to this. The present invention may be applied to a cooling device to which a natural refrigerant such as a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is applied.

10 圧縮機
20 凝縮器
30 電子膨張弁
40 蒸発器
51、52、53 電磁弁
70 制御部
100、200、250、300 冷却装置
105 冷凍庫
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Compressor 20 Condenser 30 Electronic expansion valve 40 Evaporator 51, 52, 53 Solenoid valve 70 Control part 100, 200, 250, 300 Cooling device 105 Freezer

Claims (6)

冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器によって凝縮された冷媒を膨張させる電子膨張弁と、
前記電子膨張弁によって膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記圧縮機の起動時における前記電子膨張弁の開度を前記圧縮機起動後の通常運転時に設定される基準開度よりも減少させることにより、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成された制御部と、を備える、冷却装置。
A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser that condenses the refrigerant;
An electronic expansion valve for expanding the refrigerant condensed by the condenser;
An evaporator for evaporating the refrigerant expanded by the electronic expansion valve;
The pressure of the refrigerant discharged from the compressor is suppressed by reducing the opening of the electronic expansion valve at the time of starting the compressor from a reference opening set at the time of normal operation after starting the compressor. And a control unit configured to perform control.
前記制御部は、前記圧縮機起動後、前記圧縮機と前記電子膨張弁との間の冷媒の圧力に基づいて、前記電子膨張弁の開度を徐々に前記基準開度に向けて増加させる制御を行うように構成されている、請求項1に記載の冷却装置。   The control unit is configured to gradually increase the opening of the electronic expansion valve toward the reference opening based on a refrigerant pressure between the compressor and the electronic expansion valve after the compressor is started. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device is configured to perform. 前記圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、
前記蒸発器と前記圧縮機との間に設けられた電磁弁をさらに備え、
前記制御部は、前記圧縮機の起動時に、前記電子膨張弁の開度制御に加えて、前記電磁弁の開閉動作および前記電磁クラッチの断続動作を行うことにより、前記圧縮機から吐出される前記冷媒の圧力を抑制する制御を行うように構成されている、請求項1または2に記載の冷却装置。
The compressor is configured to be driven through an electromagnetic clutch by a driving force of an externally installed driving source,
A solenoid valve provided between the evaporator and the compressor;
The controller is configured to perform the opening / closing operation of the electromagnetic valve and the intermittent operation of the electromagnetic clutch, in addition to the opening degree control of the electronic expansion valve, at the time of starting the compressor, thereby discharging the compressor. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device is configured to perform control for suppressing the pressure of the refrigerant.
前記制御部は、前記圧縮機と前記電子膨張弁との間の冷媒の温度または圧力に基づいて、前記電磁弁の開閉動作および前記電磁クラッチの断続動作を行う状態から、前記圧縮機を連続的に運転する状態に移行する制御を行うように構成されている、請求項3に記載の冷却装置。   The controller continuously moves the compressor from a state in which the electromagnetic valve is opened and closed and the electromagnetic clutch is intermittently operated based on the temperature or pressure of the refrigerant between the compressor and the electronic expansion valve. The cooling device according to claim 3, wherein the cooling device is configured to perform control for shifting to a state in which the vehicle is operated. 前記圧縮機は、外部設置された駆動源の駆動力により電磁クラッチを介して駆動されるように構成されており、
前記制御部は、前記圧縮機の運転中に前記電磁クラッチ近傍の温度が前記電磁クラッチを切断するための電磁クラッチ保護動作温度よりも低い所定の上限値に達した際、前記電子膨張弁の開度を増加させて前記圧縮機に吸入される冷媒の温度を低下させることにより、前記電磁クラッチを冷却する制御を行うように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却装置。
The compressor is configured to be driven through an electromagnetic clutch by a driving force of an externally installed driving source,
The control unit opens the electronic expansion valve when the temperature in the vicinity of the electromagnetic clutch reaches a predetermined upper limit value lower than the electromagnetic clutch protection operating temperature for disconnecting the electromagnetic clutch during operation of the compressor. The control according to any one of claims 1 to 4, wherein the electromagnetic clutch is controlled to be cooled by increasing a degree of cooling and lowering a temperature of a refrigerant sucked into the compressor. Cooling system.
前記制御部は、前記蒸発器に付着する霜の着霜量を推定するとともに、推定された着霜量に基づいて前記電子膨張弁の開度を制御することにより、前記蒸発器に付着する霜を融解する除霜運転を行うように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の冷却装置。   The controller estimates the amount of frost deposited on the evaporator, and controls the opening of the electronic expansion valve based on the estimated amount of frost, whereby the frost deposited on the evaporator. The cooling device according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling device is configured to perform a defrosting operation that melts the water.
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CN112611041A (en) * 2020-12-18 2021-04-06 青岛海信日立空调系统有限公司 Air conditioning unit and electronic expansion valve control method

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