(57)【要約】      （修正有）【課題】冷間始動の際、迅速に円滑な始動を可能にする冷凍装置の制御装置および制御方法、並びに該制御装置を具備する冷凍装置を提供する。【解決手段】圧縮機１８と、凝縮器２２と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁２４と、蒸発器１６とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路１２を備えた冷凍装置１０の制御装置において、該冷凍装置１０の始動の際、前記蒸発器１６における冷媒の蒸発温度が、前記圧縮機１８への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、前記電子膨張弁２４に対する過熱度設定値を調整する過熱度設定値調整手段を有する、ことを特徴とする冷凍装置１０の制御装置。【選択図】図１
2014190637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁と、蒸発器とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路を備えた冷凍装置の制御装置において、
該冷凍装置の始動の際、前記蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記圧縮機への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、前記電子膨張弁に対する過熱度設定値を調整する過熱度設定値調整手段を有する、ことを特徴とする冷凍装置の制御装置。
【請求項２】
前記過熱度設定値調整手段は、前記蒸発器における熱源流体の入口温度を検出する熱源流体入口温度検出手段と、
前記蒸発器における冷媒ガスの出口温度を検出する冷媒ガス出口温度検出手段と、
前記熱源流体入口温度検出手段により検出される熱源流体の入口温度と、前記冷媒ガス出口温度検出手段により検出される蒸発器における冷媒ガスの出口温度との温度差を設定する温度差設定手段と、
前記冷媒吸入配管の温度を検出する冷媒吸入配管温度検出手段と、
前記蒸発器から流出した冷媒ガスの凝縮を防止するのに必要な温度マージンを設定する凝縮防止温度マージン設定手段と、
前記冷媒吸入配管温度検出手段により検出された冷媒吸入配管の温度から、前記凝縮防止温度マージン設定手段により設定された凝縮防止温度マージンを減じることにより、冷媒の安全蒸発温度を演算する安全蒸発温度演算手段と、
前記熱源流体入口温度検出手段により検出された熱源流体の入口温度から、前記安全蒸発温度演算手段により演算された安全蒸発温度および前記温度差設定手段により設定された温度差を減じることにより、過熱度設定値を演算する過熱度設定値演算手段とを、有する請求項１に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項３】
さらに、前記過熱度設定値演算手段により演算した過熱度設定値を前記電子膨張弁の過熱度コントローラに送信する過熱度設定値送信手段を有する、請求項２に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項４】
さらに、標準過熱度設定値を設定する標準過熱度設定値設定手段を有し、過熱度設定値が標準過熱度設定値に達した時点で、前記過熱度設定値調整手段による過熱度設定値の調整を解除する過熱度設定値調整解除手段を有する、請求項２または請求項３に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項５】
前記冷凍装置は、前記凝縮器に外部から供給される水を同凝縮器における冷媒の凝縮潜熱により加熱して蒸気・高温水を供給するとともに、前記蒸発器に外部から供給される排熱を熱源として同蒸発器における冷媒を蒸発させる構成のヒートポンプ式熱回収装置である、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項６】
前記圧縮機は、内部に油溜めを有しないスクロール型である、請求項１に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項７】
前記冷媒吸入配管温度検出手段は、前記冷媒吸入配管の前記圧縮機の上流側近傍において、前記冷媒吸入配管の外壁温度を検出する、請求項１に記載の冷凍装置の制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の冷凍装置の制御装置を具備する冷凍装置。
【請求項９】
圧縮機と、凝縮器と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁と、蒸発器とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路を備えた冷凍装置の制御方法において、
蒸発器における熱源流体の入口温度と冷媒ガスの出口温度との温度差を設定するとともに、蒸発器から流出した冷媒ガスの凝縮を防止するのに必要な温度マージンを設定する段階と、
蒸発器における熱源流体の入口温度、および冷媒ガスの出口温度を検出するとともに、圧縮機への冷媒吸入配管の温度を検出する段階と、
検出された冷媒吸入配管の温度から設定された凝縮防止温度マージンを減じることにより、冷媒の安全蒸発温度を演算する段階と、
検出された熱源流体の入口温度から、演算された安全蒸発温度および設定された温度差を減じることにより、過熱度設定値を演算する段階とを、有し、
それにより、冷凍装置の始動の際、蒸発器における冷媒の蒸発温度が、圧縮機への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、電子膨張弁に対する過熱度設定値を調整する
ことを特徴とする冷凍装置の制御方法。
【請求項１０】
前記過熱度設定値の調整段階は、冷媒吸入配管温度の上昇に応じて、過熱度設定値を漸次低減する段階を有する、請求項９に記載の冷凍装置の制御方法。
【請求項１１】
前記温度マージン設定段階は、冷媒吸入配管温度の上昇傾きの低減に応じて、温度マージンを漸次低減する段階を有する、請求項９に記載の冷凍装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置の制御装置および制御方法、並びに該制御装置を具備する冷凍装置に関し、より詳細には、冷間始動の際、迅速に円滑な始動を可能にする冷凍装置の制御装置および制御方法、並びに該制御装置を具備する冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、冷凍装置の応用として、排熱回収式ヒートポンプが用いられている。
この排熱回収式ヒートポンプは、圧縮機と、凝縮器と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁と、蒸発器とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路を備えた冷凍装置であり、特に、蒸発器において、熱源流体を用いて、熱源流体からの排熱を回収することにより冷媒を蒸発させており、熱源温度が高温であることからそれに伴い、蒸発温度も高温となる点が特徴である。
【０００３】
この場合、通常、圧縮機への吸入配管は、保温加工されており、吸入ガス冷媒の流量および熱容量も十分に大きいことから、定常運転においては、圧縮機に吸入される冷媒が再凝縮を生じる恐れはない。
しかしながら、たとえば、冬場における冷間始動の際、圧縮機への吸入配管および保温材自体が外気温度と平衡しており、かつ、圧縮機への吸入冷媒ガスの流量（熱容量）も当初小さいことから、蒸発器において蒸発した冷媒ガスが、冷却されたり、あるいは圧縮機内の油温により冷却されることにより、再凝縮し、圧縮機に対して液バックが引き起こされ、運転停止、場合により、圧縮機の損傷を生じることがある。
【０００４】
このような冷媒の再凝縮に伴う技術問題点を解決するヒートポンプ式熱回収装置が、たとえば、特許文献１に開示されている。
このヒートポンプ式熱回収装置は、装置起動時に蒸発器に供給する排熱の熱量を制御する熱量制御手段を設ける構成としており、より具体的には、熱量制御手段が、蒸発器入口の排温水供給回路に設けられ、外部から供給される排温水と、排温水出口回路からの蒸発器通過後の排水とを所要の割合で混合する三方弁で構成し、この三方弁の開度制御によって蒸発器への供給排温水の温度を制御するようにしている。
【０００５】
このような構成によれば、運転スタート後のヒートポンプによる熱回収運転に入る前に、冷媒の蒸発温度を冷媒吸入管温度等あるいは圧縮機内油温より低く制御し、熱回収用熱交換器で蒸発し過熱した冷媒蒸気によって冷媒吸入管の温度を上昇させていく予熱運転を設定したため、熱回収運転起動後に前記熱回収用熱交換器から圧縮機吸入口の間で冷媒が急速に冷却され凝縮液化する、あるいは圧縮機内部で冷媒が油により凝縮液化し不具合を生じるという危険性が無く熱回収運転を立ち上げることができる。
【０００６】
しかしながら、このようなヒートポンプ式熱回収装置には、始動の際、熱源側流体の蒸発器入口温度を下げていることに起因して、以下のような技術的問題点が存する。
すなわち、ヒートポンプ式熱回収装置を迅速かつ円滑に始動するのが困難となる点である。
より詳細には、熱源側流体の蒸発器入口温度を下げると、冷媒ガスの蒸発温度は低下するものの、冷媒の蒸発器出口温度が熱源側流体の蒸発器入口温度に引っ張られて近づいていくので、熱源側流体の蒸発器入口温度と同様に、冷媒ガスの蒸発器出口温度も低下してしまう。
この点、蒸発器から流出する冷媒ガスが、外気により冷やされた吸入配管を内側から加熱する役割を果たすところ、冷媒ガスの蒸発器出口温度が低下したのでは、吸入配管を加熱するのに相当な時間を要する。
【０００７】
なお、このような技術的問題点は、ヒートポンプ式熱回収装置に固有の問題ではなく、一般に、冷間始動、たとえば冬場の始動の際に、冷媒の蒸発温度が外気温度より高い冷凍設備に起こり得る問題である。
【特許文献１】特開２００８−８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の技術的問題点に鑑み、本発明の目的は、冷間始動の際、迅速に円滑な始動を可能にする冷凍装置の制御装置および制御方法、並びに該制御装置を具備する冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明の冷凍装置の制御装置は、
圧縮機と、凝縮器と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁と、蒸発器とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路を備えた冷凍装置の制御装置において、
該冷凍装置の始動の際、前記蒸発器における冷媒の蒸発温度が、前記圧縮機への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、前記電子膨張弁に対する過熱度設定値を調整する過熱度設定値調整手段を有する、構成としている。
【００１０】
上記構成の冷凍装置の制御装置によれば、冷凍装置の始動の際、過熱度設定値調整手段により、蒸発器における冷媒の蒸発温度が、圧縮機への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、電子膨張弁に対する過熱度設定値を調整することにより、たとえば冬場において、外気により冷やされて冷媒吸入配管の温度が低い場合であっても、冷媒の蒸発温度がこのような冷媒吸入配管の温度より低くなるようにして、始動の際、冷媒吸入配管を別途加熱する必要なしに、冷媒の再凝縮による圧縮機への液バックを防止することが可能であり、一方、冷凍装置の運転継続とともに、冷媒ガスにより冷媒吸入配管が徐々に加熱されるのに応じて、過熱度設定値調整手段により過熱度設定値を低減させることを通じて、冷凍装置を適切な効率で運用することが可能である。
【００１１】
また、前記過熱度設定値調整手段は、前記蒸発器における熱源流体の入口温度を検出する熱源流体入口温度検出手段と、
前記蒸発器における冷媒ガスの出口温度を検出する冷媒ガス出口温度検出手段と、
前記熱源流体入口温度検出手段により検出される熱源流体の入口温度と、前記冷媒ガス出口温度検出手段により検出される蒸発器における冷媒ガスの出口温度との温度差を設定する温度差設定手段と、
前記冷媒吸入配管の温度を検出する冷媒吸入配管温度検出手段と、
前記蒸発器から流出した冷媒ガスの凝縮を防止するのに必要な温度マージンを設定する凝縮防止温度マージン設定手段と、
前記冷媒吸入配管温度検出手段により検出された冷媒吸入配管の温度から、前記凝縮防止温度マージン設定手段により設定された凝縮防止温度マージンを減じることにより、冷媒の安全蒸発温度を演算する安全蒸発温度演算手段と、
前記熱源流体入口温度検出手段により検出された熱源流体の入口温度から、前記安全蒸発温度演算手段により演算された安全蒸発温度および前記温度差設定手段により設定された温度差を減じることにより、過熱度設定値を演算する過熱度設定値演算手段とを、有するのがよい。
【００１２】
さらに、前記過熱度設定値演算手段により演算した過熱度設定値を前記電子膨張弁の過熱度コントローラに送信する過熱度設定値送信手段を有するのがよい。
加えて、標準過熱度設定値を設定する標準過熱度設定値設定手段をさらに有し、過熱度設定値が標準過熱度設定値に達した時点で、前記過熱度設定値調整手段による過熱度設定値の調整を解除する過熱度設定値調整解除手段を有するのでもよい。
さらにまた、前記冷凍装置は、前記凝縮器に外部から供給される水を同凝縮器における冷媒の凝縮潜熱により加熱して蒸気・高温水を供給するとともに、前記蒸発器に外部から供給される排熱を熱源として同蒸発器における冷媒を蒸発させる構成のヒートポンプ式熱回収装置でもよい。
【００１３】
さらに、前記圧縮機は、内部に油溜めを有しないスクロール型でもよい。
また、前記冷媒吸入配管温度検出手段は、前記冷媒吸入配管の前記圧縮機の上流側近傍において、前記冷媒吸入配管の外壁温度を検出するのでもよい。
【００１４】
上記課題を達成するために、本発明の冷凍装置は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の冷凍装置の制御装置を具備する構成としている。
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明の冷凍装置の制御方法は、
圧縮機と、凝縮器と、検出過熱度が過熱度設定値となるように開度調整される電子膨張弁と、蒸発器とがこの順に接続されて構成され、冷媒が循環する冷媒回路を備えた冷凍装置の制御方法において、
蒸発器における熱源流体の入口温度と冷媒ガスの出口温度との温度差を設定するとともに、蒸発器から流出した冷媒ガスの凝縮を防止するのに必要な温度マージンを設定する段階と、
蒸発器における熱源流体の入口温度、および冷媒ガスの出口温度を検出するとともに、圧縮機への冷媒吸入配管の温度を検出する段階と、
検出された冷媒吸入配管の温度から設定された凝縮防止温度マージンを減じることにより、冷媒の安全蒸発温度を演算する段階と、
検出された熱源流体の入口温度から、演算された安全蒸発温度および設定された温度差を減じることにより、過熱度設定値を演算する段階とを、有し、
それにより、冷凍装置の始動の際、蒸発器における冷媒の蒸発温度が、圧縮機への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、電子膨張弁に対する過熱度設定値を調整する、構成としている。
【００１６】
また、前記過熱度設定値の調整段階は、冷媒吸入配管温度の上昇に応じて、過熱度設定値を漸次低減する段階を有するのでもよい。
さらに、前記温度マージン設定段階は、冷媒吸入配管温度の上昇傾きの低減に応じて、温度マージンを漸次低減する段階を有するのでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る冷凍装置の制御装置および制御方法の実施形態を図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図１において、冷凍装置１２は、概略的には、圧縮機１８の吐出側に一端が接続された冷媒往管２０の他端が、凝縮器２２、電子膨張弁２４を介して蒸発器１６の１次側流路入口に接続され、１次側流路出口に一端が接続された冷媒復管２６の他端が、圧縮機１８の吸入側に接続され、冷媒回路を構成している。冷媒については、たとえば、フロン系として、Ｒ２２およびＲ２３、非フロン系として、アンモニア冷媒および二酸化炭素冷媒を用いてもよい。
【００１８】
蒸発器１６は、乾式の蒸発器として構成され、蒸発器１６の内部に冷媒回路１２と接続された熱交換管（図示せず）が配設され、胴側に冷媒ガスが充満するようにして、排水の熱回収をすることにより、冷媒を加熱している。
より詳細には、冷媒と管外の排水とが熱交換し、排水が冷媒液を加熱することにより、蒸発器１６の出口で冷媒が乾きガスとなって圧縮機１８に吸引されるようにしてある。
【００１９】
圧縮機１８は、たとえば、容量制御式の往復圧縮機または回転あるいは遠心圧縮機が用いられる。特に、往復式圧縮機であれば、潤滑剤をクランク室等の低圧チャンバーに戻し、スクリュー圧縮機であれば、圧縮機ケーシングの低圧域又は中間圧域に戻すようにする。冷媒回路１２における圧縮機１８の駆動用モータ３８には、インバータ装置４０を設けて駆動用モータ３８を回転数制御できるようにしてある。
この場合、後に説明するように、圧縮機１８内の油温を測定する代わりに、圧縮機１８上流側の冷媒吸入配管である冷媒復管２６の温度を測定し、この冷媒吸入配管温度を用いて、電子膨張弁２４の開度を調整するようにしており、これは、たとえば、内部に油溜めを有しないスクロ―ル型の圧縮機にも有利である。
【００２０】
圧縮機１８の下流側には油分離器４２が設けられ、油分離器４２で分離された潤滑剤は圧縮機１８に戻される。油分離器４２の下流側には、順に凝縮器２２及び受液器４４が設けられ、受液器４４の下流側には、運転の開始時又は停止時に冷媒回路１２の開閉を行なう電磁弁（図示せず）と、膨張弁２４とが設けられている。凝縮器２２は、蒸発式、水冷式又は空冷式でもよい。圧縮機１８の上流側の冷媒復管２６には、冷媒ガス温度を検出する温度センサ（図示せず）と冷媒ガス圧力を検出する圧力センサ（図示せず）が設けられている。
電子膨張弁２４には、従来既知の過熱度コントローラ２５が付設され、後に説明するように、運転中に検出される検出過熱度が、過熱度設定値調整手段１００により調整された過熱度設定値（目標過熱度）となるように、過熱度コントローラ２５が、たとえばＰＩＤ制御により、電子膨張弁２４の開度を調整するようにしてある。
【００２１】
図２に示すように、過熱度設定値調整手段１００は、蒸発器１６における熱源流体の入口温度を検出する熱源流体入口温度検出手段１０２と、蒸発器における冷媒ガスの出口温度を検出する冷媒ガス出口温度検出手段１０４と、熱源流体入口温度検出手段１０２により検出される熱源流体の入口温度と、冷媒ガス出口温度検出手段１０４により検出される蒸発器１６における冷媒ガスの出口温度との温度差を設定する温度差設定手段１０６と、冷媒吸入配管の温度を検出する冷媒吸入配管温度検出手段１０８と、蒸発器１６から流出した冷媒ガスの凝縮を防止するのに必要な温度マージンを設定する凝縮防止温度マージン設定手段１１０と、冷媒吸入配管温度検出手段１０８により検出された冷媒吸入配管の温度から、凝縮防止温度マージン設定手段１１０により設定された凝縮防止温度マージンを減じることにより、冷媒の安全蒸発温度を演算する安全蒸発温度演算手段１１２と、熱源流体入口温度検出手段１０８により検出された熱源流体の入口温度から、安全蒸発温度演算手段１１２により演算された安全蒸発温度および温度差設定手段により設定された温度差を減じることにより、過熱度設定値を演算する過熱度設定値演算手段１１４とを、有する。
なお、熱源流体入口温度検出手段１０８は、圧縮機１８近傍の温度が最も上がりにくい位置に設置するのが好ましい。
さらに、過熱度設定値演算手段１１４により演算した過熱度設定値を電子膨張弁の過熱度コントローラ２５に送信する過熱度設定値送信手段１１６を有する。
さらに、標準過熱度設定値を設定する標準過熱度設定値設定手段１１８を有し、過熱度設定値が標準過熱度設定値に達した時点で、過熱度設定値調整手段１００による過熱度設定値の調整を解除する過熱度設定値調整解除手段１２０を有する。
過熱度設定値調整解除手段１２０による解除信号は、図２に示すように、過熱度コントローラ２５に直接送信されてもよいし、過熱度設定値送信手段１１６に送信してもよい。
【００２２】
蒸発器１６で、冷媒液は熱源流体と熱交換されて気化し、冷媒復管２６を経て圧縮機１８に吸入されるが、その際、液圧縮防止の観点から、運転状態の過熱度（検出過熱度）が目標過熱度になるように調整している。以下、冷媒回路１２の過熱度の調整について説明する。
図３に示すように、圧縮機１８の吸入側における冷媒圧力PLおよび冷媒温度T1が検出され、PLは飽和蒸気温度T２に変換されて、過熱度SHがT1−T2により計算され、この過熱度が目標過熱度SHとなるように、電子膨張弁２４を制御する。
より具体的には、過熱度ＳＨは次の算式で求められる。
過熱度ＳＨ＝（冷媒の蒸発器出口冷媒ガス温度Ｔ１）−（冷媒の蒸発圧力相当飽和温度Ｔ２）
算式中、冷媒の蒸発器出口冷媒ガス温度Ｔ１は、温度センサで検出される。蒸発器１６での冷媒の蒸発圧力相当飽和温度Ｔ２は、圧力センサで検出された冷媒の蒸発圧力PLからコントローラで換算され、コントローラで算式を演算して、冷媒の過熱度ＳＨが求められる。
【００２３】
運転が開始されると、冷媒回路１２に冷媒が回路内で循環し始め、この状態で電子膨張弁２４の開度は０％とする。次に、コントローラで膨張弁２４の開方向への操作量を演算する。膨張弁２４の動作はコントローラにより、たとえばＰＩＤ制御される。冷媒ＳＨの目標値は、たとえば、ＳＶ＝６℃に設定される。
【００２４】
選択された操作量となるように、コントローラでＭＶ＝０〜１００％の範囲で膨張弁２４をＰＩＤ制御により操作する。
以上は、電子膨張弁２４が動作方向正（開方向）に動作する場合であるが、膨張弁２４が動作方向負（閉方向）に動作する場合であっても同様の制御を行なう。
なお、コントローラにおいて、電子膨張弁２４の開度を調整するのに電気信号を膨張弁２４に送信するようにしている。この場合、たとえば電気信号の０ないし２０ｍＡを過熱度０ないし３０Ｋに線形に対応させるようにしておく。
【００２５】
以上の構成を有する冷凍装置の制御装置について、図４を参照しながらその作用を説明する。
図４に示すように、熱源側温度勾配曲線が蒸発器入口温度から蒸発器出口温度に向かって減少する一方、冷媒側温度勾配曲線が蒸発器入口温度から蒸発器出口温度に向かって増大する場合に、熱源側蒸発器入口温度Ａと冷媒側蒸発器出口温度との差を基準アプローチＢとして設定するとともに、圧縮機への液バックを防止する観点から、吸入配管温度Ｃに対して凝縮防止温度差Ｅ（温度マージン）を設定し、これにより、安全蒸発温度ＤをＤ＝Ｃ−Ｅで算出する。
次いで、過熱度設定値Ｆを以下の計算式（ａ）により算出する。
Ｆ＝Ａ−Ｄ−Ｂ＝Ａ−（Ｃ−Ｅ）−Ｂ                              （ａ）
（ａ）式に基づいて、過熱度設定値Ｆを算出し、検出過熱度が過熱度設定値Ｆとなるように、過熱度設定値Ｆを過熱度コントローラ２５に送信する。
【００２６】
この場合、（ａ）式において、冷却運転中に測定される熱源側蒸発器入口温度Ａおよび吸入配管温度Ｃに基づいて、設定した基準アプローチＢおよび凝縮防止温度差Ｅを利用して、過熱度設定値Ｆを算出することから、検出過熱度が過熱度設定値Ｆとなるように制御することにより、凝縮防止温度差Ｅが確保される。
（ａ）式に基づいて算出された過熱度設定値Ｆが過熱度コントローラ２５に送信されて、過熱度コントローラ２５において、検出過熱度が過熱度設定値Ｆとなるように電子膨張弁の開度を調整する。
特に、冷凍装置の始動の際、検出過熱度が過熱度設定値Ｆとなるように制御すれば、
たとえば、冬場において吸入配管温度Ｃが低い場合であっても、安全蒸発温度Ｄは吸入配管温度Ｃよりも凝縮防止温度差Ｅだけ低く設定されるので、冷媒の再凝縮による圧縮機への液バックを防止することが可能である。
基準アプローチＢおよび凝縮防止温度差Ｅそれぞれの設定値について、たとえば、冷凍装置の試運転結果に基づいて、設定してもよい。
特に、凝縮防止温度差Ｅは、大きいほど、すなわち過熱度設定値Ｆが大きいほど、圧縮機への液バックを確実に防止することが可能である反面、冷媒の流量が絞られるので、冷凍装置の冷凍能力が小さくなり、冷凍効率が低くなるのに対して、凝縮防止温度差Ｅは、小さいほど、すなわち過熱度設定値Ｆが小さいほど、冷媒の流量が増大するので、冷凍装置の冷凍能力が大きくなり、冷凍効率が高くなる反面、圧縮機への液バックの危険性が高まることから、圧縮機への液バック防止と冷凍装置の冷凍能力とを考慮して、決定すればよい。
【００２７】
図５は、冷凍装置の制御装置により制御した過熱度設定値の時間変化の一例を示す図である。
図５に示すように、たとえば冬場での冷凍装置の運転のように、冷媒吸入配管温度は運転始動直後は低く、運転継続により時間経過とともに漸次上昇し、時間Ｔ１以降は略一定となる一方、それとは逆に、過熱度設定値は、冷凍装置の始動直後は大きく、時間経過とともに漸次低減し、時間Ｔ１以降は略一定となっている。
時間Ｔ１以降において、式（ａ）が示すように、過熱度設定値は、熱源側蒸発器入口温度Ａが一定となる限り、一定に維持されるのであり、この場合、標準過熱度設定値設定手段１１８により予め標準過熱度設定値を設定しておき、過熱度設定値が標準過熱度設定値に達した時点で、過熱度設定値調整解除手段１２０により、過熱度設定値調整手段１００による過熱度設定値の調整を解除してもよい。
その際、標準過熱度設定値は、たとえば、試運転により試行錯誤により決定すればよく、時間Ｔ１時点での過熱度設定値に設定してもよい。
さらに、変形例として、冷媒吸入配管温度の上昇曲線の上昇傾きが時間経過とともに緩やかとなる場合には、冷媒吸入配管温度の上昇傾きの低減に応じて、凝縮防止温度差Ｅ（温度マージン）を漸次低減するようにしてもよい。
これにより、時間Ｔ１までの運転において、圧縮機への液バック防止を達成するとともに、凝縮防止温度差Ｅ（温度マージン）を漸次低減することにより、凝縮防止温度差Ｅ（温度マージン）を一定とする場合に比して、過熱度設定値の低減を早めて、冷凍装置の冷凍能力を有効に活用することも可能である。
【００２８】
上記構成の冷凍装置１０の制御装置によれば、冷凍装置１０の始動の際、過熱度設定値調整手段１００により、蒸発器１６における冷媒の蒸発温度が、圧縮機１８への冷媒吸入配管の温度より低くなるように、電子膨張弁２４に対する過熱度設定値を調整することにより、たとえば冬場において、外気により冷やされて冷媒吸入配管の温度が低い場合であっても、冷媒の蒸発温度がこのような冷媒吸入配管の温度より低くなるようにして、始動の際、冷媒吸入配管を別途加熱する必要なしに、冷媒の再凝縮による圧縮機１８への液バックを防止することが可能であり、一方、冷凍装置１０の運転継続とともに冷媒吸入配管が徐々に加熱されるのに応じて、過熱度設定値調整手段１００により過熱度設定値を低減させることを通じて、冷凍装置１０を適切な効率で運用することが可能である。
【００２９】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において、当業者であれば、種々の修正あるいは変更が可能である。
たとえば、本実施形態において、ヒートポンプ式熱回収装置に対する制御装置あるいは制御方法として説明したが、それに限定されるものでなく、冷間始動、たとえば冬場の始動の際に、冷媒の蒸発温度が周囲温度より高い冷凍設備一般に適用可能である。
また、たとえば、本実施形態において、冷媒吸入配管温度が変動する場合に過熱度設定値を調整する場合を説明したが、それに限定されるものでなく、冷媒吸入配管温度が略一定のもとで、熱源側蒸発器入口温度が変動する場合にも、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷凍装置の過熱度の制御部の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷凍装置の過熱度の検出に係る部分の概略図である。
【図４】本発明の実施施形態に係る冷凍装置の過熱度の制御の概念を示す温度勾配曲線図である。
【図５】本発明の実施施形態に係る冷凍装置の制御装置により制御された過熱度設定値の時間変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  冷凍装置
１２  冷媒回路
１６  蒸発器
１８  圧縮機
２０  冷媒往管
２２  凝縮器
２４  電子膨張弁
２６  冷媒復管
３８  駆動用モータ
４０  インバータ装置
４２  油分離器
４４  受液器
４７  アキュムレータ
５２  制御部
１００  過熱度設定値調整手段
１０２  熱源流体入口温度検出手段
１０４  冷媒ガス出口温度検出手段
１０６  温度差設定手段
１０８  冷媒吸入配管温度検出手段
１１０  凝縮防止温度マージン設定手段
１１２  安全蒸発温度演算手段
１１４  過熱度設定値演算手段
１１６  過熱度設定値送信手段
１１８  標準過熱度設定値設定手段
１２０  過熱度設定値調整解除手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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