(57)【要約】  冷凍装置１００は、高温側循環回路用コントローラ基板２４と低温側循環回路用コントローラ基板２６とが、同一基板で構成され、伝送線３６により接続されている。
2014030237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要素機器である圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続した冷媒回路を少なくとも２つ備え、各冷媒回路をそれぞれに制御するコントローラ基板をそれぞれ別個の筐体に設け、
前記コントローラ基板のそれぞれは、
同じ構成の基板とし、伝送線により接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
高温側圧縮機、高温側凝縮器、高温側膨張弁、及び、高温側蒸発器を配管接続した高温側冷媒循環回路と、
低温側圧縮機、中間冷却器、低温側凝縮器、液管電磁弁、低温側膨張弁、及び、低温側蒸発器を配管接続した低温側冷媒循環回路と、
前記高温側圧縮機、前記高温側膨張弁、前記高温側凝縮器に空気を供給する高温側送風機の動作を少なくとも制御する高温側循環回路用コントローラ基板と、
前記低温側圧縮機、前記低温側膨張弁、前記中間冷却器に空気を供給する低温側送風機の動作を少なくとも制御する低温側循環回路用コントローラ基板と、を備え、
前記高温側循環回路用コントローラ基板には、高温側高圧圧力検出センサ、高温側吐出ガス温度検出センサ、高温側低圧圧力検出センサが接続され、
前記低温側循環回路用コントローラ基板には、低温側高圧圧力検出センサ、低温側吐出ガス温度検出センサ、低温側低圧圧力検出センサが接続され、
前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁、前記高温側送風機、及び、前記高温側循環回路用コントローラ基板は、高温側筐体に配置され、
前記低温側圧縮機、前記低温側送風機、及び、前記低温側循環回路用コントローラ基板は、低温側筐体に配置され、
前記液管電磁弁、前記低温側膨張弁、及び、前記低温側蒸発器は、負荷側装置に配置されており、
前記高温側循環回路用コントローラ基板と前記低温側循環回路用コントローラ基板とは、同じ構成の基板とし、伝送線により接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
前記高温側循環回路用コントローラ基板と前記低温側循環回路用コントローラ基板とは、
１０秒〜３０秒のタイミングで情報のやり取りをしている
ことを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記低温側圧縮機の回転数の速度を前記高温側圧縮機の回転数の速度よりも遅くしている
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記高温側蒸発器及び前記低温側凝縮器を含むカスケードコンデンサで前記高温側冷媒循環回路と前記低温側冷媒循環回路とをカスケード接続している
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記低温側冷媒循環回路の冷媒としてＣＯ２を使用し、前記高温側冷媒循環回路の冷媒としてＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒もしくはＨＣ冷媒を使用している
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの冷凍サイクルを備えた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高温側冷媒循環回路（高温側冷凍サイクル）と低温側冷媒循環回路（低温側冷凍サイクル）とをカスケードコンデンサを介してカスケード接続して二元冷凍サイクルを行なう冷凍装置が知られている。このような冷凍装置としては、低温側冷媒循環回路を循環させる冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）を使用し、高温側冷媒循環回路を循環させる冷媒としてＲ２２を使用し、高温側循環回路および低温側循環回路を一つのコントローラ（汎用のマイクロコンピュータ）で制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９０９１７号公報（第１４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の冷凍装置においては、低温側循環回路に低ＧＷＰを実現するためＣＯ２を、高温側循環回路にＲ２２を使用し、低温側循環回路および高温側循環回路を一つのコントローラで制御している。一般的に、コントローラには、７つの温度センサや圧力センサの各出力（高温側蒸発器の蒸発器入口温度、出口温度、冷凍庫の庫内温度、低温側蒸発器の入口温度、外気温度、低温側圧縮機の高圧圧力、低温側圧縮機の低圧圧力）が入力されるようになっている。そして、コントローラは、高温側圧縮機、低温側圧縮機、高温側膨張弁、低温側膨張弁、低温側電磁弁、高温側送風機、低温側送風機、電気ヒータの８つの駆動部を制御している。【０００５】
このため、１５の入出力が必要な大規模なコントローラ基板もしくは汎用のマイクロコンピュータを搭載することが必要になり、コントローラが大きくなってしまい、それに伴って冷凍装置自体も大きくなってしまう。コントローラ及び冷凍装置の大型化に伴い、コスト的にも高価になってしまう。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、大型化及びコスト化を抑制した二元冷凍サイクルを行なう冷凍装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る冷凍装置は、要素機器である圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を配管接続した冷媒回路を少なくとも２つ備え、各冷媒回路をそれぞれに制御するコントローラ基板をそれぞれ別個の筐体に設け、前記コントローラ基板のそれぞれは、同じ構成の基板とし、伝送線により接続されているものである。【０００８】
本発明に係る冷凍装置は、高温側圧縮機、高温側凝縮器、高温側膨張弁、及び、高温側蒸発器を配管接続した高温側冷媒循環回路と、低温側圧縮機、中間冷却器、低温側凝縮器、液管電磁弁、低温側膨張弁、及び、低温側蒸発器を配管接続した低温側冷媒循環回路と、前記高温側圧縮機、前記高温側膨張弁、前記高温側凝縮器に空気を供給する高温側送風機の動作を少なくとも制御する高温側循環回路用コントローラ基板と、前記低温側圧縮機、前記低温側膨張弁、前記中間冷却器に空気を供給する低温側送風機の動作を少なくとも制御する低温側循環回路用コントローラ基板と、を備え、前記高温側循環回路用コントローラ基板には、高温側高圧圧力検出センサ、高温側吐出ガス温度検出センサ、高温側低圧圧力検出センサが接続され、前記低温側循環回路用コントローラ基板には、低温側高圧圧力検出センサ、低温側吐出ガス温度検出センサ、低温側低圧圧力検出センサが接続され、前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁、前記高温側送風機、及び、前記高温側循環回路用コントローラ基板は、高温側筐体に配置され、前記低温側圧縮機、前記低温側送風機、及び、前記低温側循環回路用コントローラ基板は、低温側筐体に配置され、前記液管電磁弁、前記低温側膨張弁、及び、前記低温側蒸発器は、負荷側装置に配置されており、前記高温側循環回路用コントローラ基板と前記低温側循環回路用コントローラ基板とは、同じ構成の基板とし、伝送線により接続されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る冷凍装置によれば、各コントローラ基板において、その各部の温度、圧力情報を伝送により共有化でき、各冷媒回路の各部温度、圧力情報からそれぞれの冷媒回路の要素機である圧縮機、膨張弁、送風機の回転数や開度を適切に調整することができるので、各コントローラ基板がコンパクトになり、コストも汎用的なものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷凍装置の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る冷凍装置を構成する室外ユニットの内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る冷凍装置の冷凍サイクル状態を示す冷凍サイクル状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍装置１００の冷媒回路構成を概略的に示す冷媒回路図である。図２は、冷凍装置１００を構成する室外ユニット１４の内部構成の一例を概略的に示す内部透視図である。図３は、冷凍装置１００の冷凍サイクル状態を示す冷凍サイクル状態図である。図１〜図３に基づいて、冷凍装置１００の構成及び動作を説明する。冷凍装置１００は、低温側冷媒循環回路及び高温側冷媒循環回路を有し、二元冷凍サイクルを行なうものである。
【００１３】
［構成］
図１に示すように、冷凍装置１００は、高温側冷媒循環回路Ａと低温側冷媒循環回路（負荷側回路）Ｂとを有し、それぞれで冷媒を循環させることで二元冷凍サイクルを行なうようになっている。つまり、冷凍装置１００は、高温側冷媒循環回路Ａと低温側冷媒循環回路Ｂとを、共通のカスケードコンデンサ１３を介してカスケード接続し、二元冷凍サイクルを行うように構成されている。なお、以下の説明において、高温側冷媒循環回路Ａを「高温側回路Ａ」と、低温側冷媒循環回路Ｂを「低温側回路Ｂ」と、それぞれ称するものとする。
【００１４】
（高温側回路Ａ）
高温側回路Ａは、高温側圧縮機１と、高温側凝縮器２と、高温側膨張弁３と、高温側蒸発器４と、を直列に高温側冷媒配管５１で配管接続して形成されている。また、高温側回路Ａには、高温側高圧圧力検出センサ５、高温側吐出ガス温度検出センサ３０、高温側凝縮器出口温度検出センサ３１、高温側低圧圧力検出センサ６、高温側吸入ガス温度検出センサ３２が設置されている。
【００１５】
そして、高温側回路Ａに循環させる冷媒には、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）冷媒もしくはＨＣ（ハイドロカーボン）冷媒等を用いるようにしている。ＨＦＣ冷媒としては、Ｒ４１０Ａの他に、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等がある。なお、本実施の形態では、高温側回路Ａに循環させる冷媒としてＨＦＣ冷媒の一つであるＲ４１０Ａを使用している場合を例に説明する。
【００１６】
高温側圧縮機１は、高温側回路Ａを流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とするものである。高温側凝縮器２は、高温側圧縮機１から吐出された冷媒と流体（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。高温側膨張弁３は、高温側凝縮器２から流出した冷媒を減圧して膨張させるものである。高温側蒸発器４は、高温側膨張弁３で減圧された冷媒と冷媒（低温側回路Ｂを循環している冷媒）との間で熱交換を行ない、その冷媒から吸熱するものである。
【００１７】
高温側高圧圧力検出センサ５は、高温側圧縮機１の吐出側に設置され、高温側圧縮機１から吐出された冷媒の圧力を検出するものである。高温側吐出ガス温度検出センサ３０は、高温側圧縮機１の吐出側に設置され、高温側圧縮機１から吐出された冷媒の温度を検出するものである。高温側凝縮器出口温度検出センサ３１は、高温側凝縮器２の出口部に設置され、高温側凝縮器２から流出した冷媒の温度を検出するものである。高温側低圧圧力検出センサ６は、高温側圧縮機１の吸入側に設置され、高温側圧縮機１に吸入する冷媒の圧力を検出するものである。高温側吸入ガス温度検出センサ３２は、高温側圧縮機１の吸入側に設置され、高温側圧縮機１に吸入する冷媒の温度を検出するものである。
【００１８】
（低温側回路Ｂ）
低温側回路Ｂは、低温側圧縮機７と、中間冷却器８と、低温側凝縮器９と、受液器１０と、液管電磁弁１５と、低温側膨張弁１６と、低温側蒸発器１７と、を直列に低温側冷媒配管５２で配管接続して形成されている。また、低温側回路Ｂには、低温側高圧圧力検出センサ１１、低温側吐出ガス温度検出センサ３３、低温側凝縮器出口温度検出センサ３４、低温側低圧圧力検出センサ１２、低温側吸入ガス温度検出センサ３５が設置されている。
【００１９】
そして、低温側回路Ｂを循環させる冷媒には、たとえば二酸化炭素（ＣＯ２）冷媒等を用いるようにしている。
【００２０】
低温側圧縮機７は、低温側回路Ｂを流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とするものである。中間冷却器８は、低温側圧縮機７から吐出された冷媒と流体（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。低温側凝縮器９は、中間冷却器８から流出された冷媒と流体（高温側回路Ａを循環している冷媒）との間で熱交換を行ない、その流体に温熱を与えるものである。受液器１０は、低温側凝縮器９から流出した冷媒のうち余剰冷媒を貯留するためのものである。
【００２１】
液管電磁弁１５は、開閉が制御されることで冷媒を導通したりしなかったりするものである。低温側膨張弁１６は、受液器１０から流出した冷媒を減圧して膨張させるものである。低温側蒸発器１７は、低温側膨張弁１６で減圧された冷媒と冷媒（たとえば、空気や水、冷媒、ブライン等）との間で熱交換を行ない、その冷媒から吸熱するものである。
【００２２】
低温側高圧圧力検出センサ１１は、低温側圧縮機７の吐出側に設置され、低温側圧縮機７から吐出された冷媒の圧力を検出するものである。低温側吐出ガス温度検出センサ３３は、低温側圧縮機７の吐出側に設置され、低温側圧縮機７から吐出された冷媒の温度を検出するものである。低温側凝縮器出口温度検出センサ３４は、低温側凝縮器９の出口部に設置され、低温側凝縮器９から流出した冷媒の温度を検出するものである。低温側低圧圧力検出センサ１２は、低温側圧縮機７の吸入側に設置され、低温側圧縮機７に吸入する冷媒の圧力を検出するものである。低温側吸入ガス温度検出センサ３５は、低温側圧縮機７の吸入側に設置され、低温側圧縮機７に吸入する冷媒の温度を検出するものである。
【００２３】
（室外ユニット１４）
室外ユニット１４には、高温側回路Ａを構成する要素機器の全部、及び低温側回路Ｂの一部が収容されている。図２に示すように、高温側回路Ａを構成する要素機器の全部は室外ユニット１４を構成する高温側筐体１９に収容され、低温側回路Ｂの一部は低温側筐体２０に収容されている。高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、例えば外形が同一の筐体で構成するとよい。また、高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、底板を共用とした共通架台２１に載置されている。そして、高温側筐体１９及び低温側筐体２０は、共通架台２１上に隣接して設置されている。
【００２４】
そして、上述したように、高温側回路Ａと低温側回路Ｂとはカスケードコンデンサ１３でカスケード接続されている。つまり、低温側回路Ｂの低温側凝縮器９が高温側回路Ａの高温側蒸発器４となり、高温側回路Ａの高温側蒸発器４が低温側回路Ｂの低温側凝縮器９となるカスケードコンデンサ１３を両回路の共通要素として備えている。このカスケードコンデンサ１３は、既設の高温側筐体１９にリニューアル接続可能なように低温側筐体２０に収容しておくことが望ましい。
【００２５】
（高温側筐体１９）
高温側筐体１９には、高温側圧縮機１、高温側凝縮器２、高温側膨張弁３の他に、高温側送風機２２、高温側循環回路用コントローラ基板２４が配置されている。
【００２６】
高温側送風機２２は、高温側筐体１９の上部に設置され、高温側凝縮器２に空気を供給するものである。高温側循環回路用コントローラ基板２４には、高温側高圧圧力検出センサ５、高温側吐出ガス温度検出センサ３０、高温側凝縮器出口温度検出センサ３１、高温側低圧圧力検出センサ６、高温側吸入ガス温度検出センサ３２が接続されている。高温側循環回路用コントローラ基板２４は、これらのセンサからの出力情報に基づいて、高温側圧縮機１の回転数と、高温側送風機２２の回転数と、高温側膨張弁３の開度を制御している。
【００２７】
（低温側筐体２０）
低温側筐体２０には、低温側圧縮機７、中間冷却器８、受液器１０の他に、低温側送風機２３、低温側循環回路用コントローラ基板２６が配置されている。また、上述したように、低温側筐体２０には、カスケードコンデンサ１３が配置されている。
【００２８】
低温側送風機２３は、低温側筐体２０の上部に設置され、中間冷却器８に空気を供給するものである。低温側循環回路用コントローラ基板２６には、低温側高圧圧力検出センサ１１、低温側吐出ガス温度検出センサ３３、低温側凝縮器出口温度検出センサ３４、低温側低圧圧力検出センサ１２、低温側吸入ガス温度検出センサ３５が接続されている。低温側循環回路用コントローラ基板２６は、これらのセンサからの出力情報に基づいて、低温側圧縮機７の回転数と、低温側送風機２３の回転数を制御している。
【００２９】
ところで、高温側筐体１９に配置されている高温側循環回路用コントローラ基板２４と低温側筐体２０に配置されている低温側循環回路用コントローラ基板２６とは、伝送線３６により接続されている。また、高温側循環回路用コントローラ基板２４と低温側循環回路用コントローラ基板２６とは、同じ構成のコントローラ基板で構成されている。
【００３０】
（負荷側装置１８）
負荷側装置１８には、低温側回路Ｂの一部が収容されている。具体的には、負荷側装置１８には、液管電磁弁１５、低温側膨張弁１６と、低温側蒸発器１７と、が収容されている。この負荷側装置１８は、たとえばショーケースやユニットクーラとして利用される。液管電磁弁１５は、低温側回路Ｂの真空引きや低温側回路Ｂ内への冷媒の充填等の作業を行なうために使用されるものである。
【００３１】
つまり、負荷側装置１８は、液管側（低温）と吸入側（低温）とを現地にて配管接続して、低温側筐体２０に収容されている低温側回路Ｂに接続されるようになっている。
【００３２】
［動作］
（高温側回路Ａの動作）
高温側圧縮機１で圧縮されて高温・高圧となった冷媒は、高温側凝縮器２に流入する。この高温側凝縮器２では、冷媒が流体（ここでは空気）と熱交換して凝縮し、低温・高圧の冷媒となる。高温側凝縮器２から流出した冷媒は、高温側膨張弁３で減圧され、低温・低圧の冷媒となってカスケードコンデンサ１３の高温側蒸発器４に流入する。高温側蒸発器４では、冷媒が流体（ここでは低温側回路Ｂを循環している冷媒）と熱交換して蒸発し、高温・低圧の冷媒となる。このとき、低温側回路Ｂを循環している冷媒は、冷却される。そして、高温側蒸発器４から流出した冷媒は、高温側圧縮機１に再度吸入される。
【００３３】
（低温側回路Ｂの動作）
低温側圧縮機７で圧縮されて高温・高圧となった冷媒は、中間冷却器８に流入する。この中間冷却器８では、冷媒が放熱することで冷却されて若干温度が下がった状態になる。中間冷却器８で冷却された冷媒は、カスケードコンデンサ１３の低温側凝縮器９に流入する。この低温側凝縮器９では、冷媒が流体（ここでは高温側回路Ａを循環している冷媒）と熱交換して凝縮し、低温・高圧の冷媒となる。このとき、高温側回路Ａを循環している冷媒は、加温される。
【００３４】
低温側凝縮器９から流出した冷媒は、受液器１０に流入する。受液器１０に流入した冷媒は、一部が余剰冷媒として蓄えられ、残りが低温側膨張弁１６で減圧され、低温・低圧の冷媒となって低温側蒸発器１７に流入する。低温側蒸発器１７では、冷媒が流体（ここでは空気）と熱交換して蒸発し、高温・低圧の冷媒となる。このとき、負荷側装置１８では冷却対象空間が冷却される。そして、低温側蒸発器１７から流出した冷媒は、低温側圧縮機７に再度吸入される。
【００３５】
［冷凍装置１００の奏する効果］
低温側循環回路用コントローラ基板２６は、負荷側装置１８の運転状況により、低温側圧縮機７の回転数を制御する。例えば、低温側循環回路用コントローラ基板２６は、低温側低圧圧力検出センサ１２で検出した値を低温側蒸発温度に換算して、目標の低温側蒸発温度になるように低温側圧縮機７の回転数を制御する。
【００３６】
負荷側装置１８の負荷が増えた場合、例えば、低温側循環回路用コントローラ基板２６は、低温側低圧圧力検出センサ１２で検出した低圧（低温側蒸発温度）が上昇するため、目標の蒸発温度になるよう低温側圧縮機７の回転数を増速する。この場合、低温側凝縮器９の熱交換量が増える。そのため、低温側凝縮器９と熱交換している高温側蒸発器４の熱交換量も増えることになる。その結果、高温側低圧圧力検出センサ６で検出する高温側の低圧も上昇する。そして、高温側循環回路用コントローラ基板２４は、高温側低圧圧力検出センサ６で検出した低圧を高温側蒸発温度に換算して、目標の高温側蒸発温度になるように高温側圧縮機１の回転数を制御する。
【００３７】
なお、中間冷却器８は、低温側凝縮器９での熱交換量を低減させるため、低温側圧縮機７から吐出された吐出ガスを低温側送風機２３で通風される外気により空冷している。
【００３８】
このように、低温側回路Ｂの負荷側装置１８の負荷が高くなり、カスケードコンデンサ１３を介して、高温側圧縮機１の回転数を増速させる。このとき、カスケードコンデンサ１３を介して高温側回路Ａの圧力や温度が変化するため、高温側回路Ａの圧力（高温側高圧圧力検出センサ５と高温側低圧圧力検出センサ６で検出する値）の変化が鈍い。そのため、高温側圧縮機１の回転数の増速が遅れて、カスケードコンデンサ１３での熱交換量が取れなくなり、低温側回路Ｂの高圧が上がって、異常停止してしまう場合が想定される。そのため、１つのコントローラによって高温側回路Ａと低温側回路Ｂを制御したとすると、コントローラが大きくなってしまい、室外ユニット１４も大きくなってしまう。
【００３９】
そこで、冷凍装置１００では、高温側循環回路用コントローラ基板２４に高温側回路Ａに設置される５つのセンサが接続されており、高温側循環回路用コントローラ基板２４が高温側回路Ａの駆動部品（高温側圧縮機１、高温側送風機２２、高温側膨張弁３）を制御している。そのため、冷凍装置１００では、高温側循環回路用コントローラ基板２４の入出力が８個でよい。なお、高温側回路Ａの冷凍サイクル状態を把握するため、圧力、温度状態すべてを入力としたが、高温側回路Ａは閉じていて冷媒量も限定できるので、液バック状況が発生しにくい。そのため、圧力（高圧、低圧）のみの入力としてもよい。
【００４０】
また、冷凍装置１００では、低温側循環回路用コントローラ基板２６に低温側回路Ｂに設置される５つのセンサが接続されており、低温側循環回路用コントローラ基板２６が低温側回路Ｂの駆動部品（低温側圧縮機７、低温側送風機２３）を制御している。そのため、低温側循環回路用コントローラ基板２６の入出力が７個でよい。ただし、負荷側装置１８を複数台つなげることができるので、各低温側膨張弁１６を伝送にて接続し、低温側循環回路用コントローラ基板２６に入力すると、低温側循環回路用コントローラ基板２６の合計の入出力が８個（７個＋１個）となる。
【００４１】
このように、冷凍装置１００によれば、高温側循環回路用コントローラ基板２４及び低温側循環回路用コントローラ基板２６に同じ構成のコントローラ基板を用いているので、各コントローラ基板の入出力が少なくなり、各コントローラ基板での駆動部品の制御点数を減じることができる。そのため、冷凍装置１００では、汎用的なコントローラ基板が使用可能となり、コンパクトでコスト的に安価に製作することが可能となる。
【００４２】
また、高温側回路Ａの圧力変化が鈍く、高温側圧縮機１の回転数の増速が遅れて、異常停止する場合が想定されるとしたが、冷凍装置１００では、高温側回路Ａ、低温側回路Ｂの冷凍サイクルがそれぞれに把握できるように圧力および各部温度をそれぞれの高温側循環回路用コントローラ基板２４および低温側循環回路用コントローラ基板２６に取り込んでいる。そして、それぞれの運転情報を伝送線３６にて連絡し、共有化できる。
【００４３】
そのため、高温側回路Ａおよび低温側回路Ｂの運転情報から次の高温側圧縮機１および低温側圧縮機７の回転数と、さらに場合によっては高温側送風機２２および低温側送風機２３の回転数を決定することができる。必要な場合は、高温側膨張弁３の開度および低温側膨張弁１６の開度も決定してもよい。このようにして、冷凍装置１００では、特に低温側回路Ｂの高圧が異常にならないように、低温側圧縮機７、高温側圧縮機１の回転数を決定できる。したがって、冷凍装置１００によれば、高温側回路Ａと低温側回路Ｂそれぞれに運転状態を把握できるので、それぞれの駆動部品を最適な運転に制御でき、省エネ運転および最適な運転を実現できる。
【００４４】
冷凍装置１００の冷凍サイクル状態について説明する。
図３において「Ａ」は、高温側吐出ガス温度検出センサ３０において検出される高温側吐出ガス温度を表している。
図３において「Ｇ」は、高温側高圧圧力検出センサ５により検出される高温側高圧（高温側凝縮温度）を表している。
図３において「Ｂ」は、高温側凝縮器出口温度検出センサ３１により検出される高温側凝縮器出口温度を表している。
図３において「Ｊ」は、高温側低圧圧力検出センサ６により検出される高温側低圧（高温側蒸発温度）を表している。
図３において「Ｃ」は、高温側吸入ガス温度検出センサ３２により検出される高温側吸入ガス温度を表している。
【００４５】
図３において「Ｄ」は、低温側吐出ガス温度検出センサ３３において検出される低温側吐出ガス温度を表している。
図３において「Ｈ」は、低温側高圧圧力検出センサ１１により検出される低温側高圧（低温側凝縮温度）を表している。
図３において「Ｅ」は、低温側凝縮器出口温度検出センサ３４により検出される低温側凝縮器出口温度を表している。
図３において「Ｋ」は、低温側低圧圧力検出センサ１２により検出される低温側低圧（低温側蒸発温度）を表している。
図３において「Ｆ」は、低温側吸入ガス温度検出センサ３５により検出される低温側吸入ガス温度を表している。
【００４６】
図３に示す「Ｍ」は、高温側蒸発器入口温度を表しているが、「Ｂ」の高温側凝縮器出口温度と「Ｊ」の高温側低圧（高温側蒸発温度）が分かれば導きだされる。そのため、本実施の形態では、高温側蒸発器入口温度センサを設けていない状態を例に示している。また、同じく図３に示す「Ｎ」は、低温側蒸発器入口温度を表しているが、「Ｅ」の低温側凝縮器出口温度と「Ｋ」の低温側低圧（低温側蒸発温度）が分かれば導きだされる。そのため、本実施の形態では、低温側蒸発器入口温度センサは設けていない状態を例に示している。
【００４７】
なお、冷凍装置１００では、高温側循環回路用コントローラ基板２４と低温側循環回路用コントローラ基板２６を伝送線３６で結んで高温側回路Ａ、低温側回路Ｂの運転情報を共有化しているが、運転情報のやり取りは、トラフィックも考えて、情報のやり取りのタイミングとしては１０秒〜３０秒の間が適切である。
【００４８】
また、低温側圧縮機７の増速の制御（増速スピード）に不具合があると低温側回路Ｂの異常停止につながることから、低温側圧縮機７の回転数の上昇度や減速度を高温側圧縮機１の回転数の上昇度や減速度よりスピードを遅くしたほうが制御が安定する。さらに、外気温度センサ（図示せず）を設け、外気温度と高温側回路Ａ、低温側回路Ｂの各部温度、圧力状態を関連付けると、さらに制御がしやすくなる。
【００４９】
本実施の形態では、二元冷凍サイクルを備えた冷凍装置についてのべたが、例えば二段の冷凍装置についても本発明を適用することができる。この場合、高段側、低段側にそれぞれ同じ構成の高段側循環回路用コントローラ基板、低段側循環回路用コントローラ基板を設け、高段側循環回路用コントローラ基板と低段側循環回路用コントローラ基板とを伝送するとよい。すなわち、同じ構成のコントローラ基板を複数個備え、各コントローラ基板でそれぞれ別の駆動部品を制御する場合に、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  高温側圧縮機、２、高温側凝縮器、３  高温側膨張弁、４  高温側蒸発器、５  高温側高圧圧力検出センサ、６  高温側低圧圧力検出センサ、７  低温側圧縮機、８  中間冷却器、９  低温側凝縮器、１０  受液器、１１  低温側高圧圧力検出センサ、１２  低温側低圧圧力検出センサ、１３  カスケードコンデンサ、１４  室外ユニット、１５  液管電磁弁、１６  低温側膨張弁、１７  低温側蒸発器、１８  負荷側装置、１９  高温側筐体、２０  低温側筐体、２１  共通架台、２２  高温側送風機、２３  低温側送風機、２４  高温側循環回路用コントローラ基板、２６  低温側循環回路用コントローラ基板、３０  高温側吐出ガス温度検出センサ、３１  高温側凝縮器出口温度検出センサ、３２    高温側吸入ガス温度検出センサ、３３  低温側吐出ガス温度検出センサ、３４  低温側凝縮器出口温度検出センサ、３５  低温側吸入ガス温度検出センサ、３６  伝送線、５１  高温側冷媒配管、５２  低温側冷媒配管、１００  冷凍装置、Ａ  高温側冷媒循環回路、Ｂ  低温側冷媒循環回路。
【図１】
2014030237.tif 000003
【図２】
2014030237.tif 000004
【図３】
2014030237.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月7日(2015.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温側圧縮機、高温側凝縮器、高温側膨張弁、及び、高温側蒸発器を配管接続した高温側冷媒循環回路と、
低温側圧縮機、中間冷却器、低温側凝縮器、液管電磁弁、低温側膨張弁、及び、低温側蒸発器を配管接続した低温側冷媒循環回路と、
前記高温側圧縮機、前記高温側膨張弁、前記高温側凝縮器に空気を供給する高温側送風機の動作を少なくとも制御する高温側循環回路用コントローラ基板と、
前記低温側圧縮機、前記低温側膨張弁、前記中間冷却器に空気を供給する低温側送風機の動作を少なくとも制御する低温側循環回路用コントローラ基板と、を備え、
前記高温側循環回路用コントローラ基板には、高温側高圧圧力検出センサ、高温側吐出ガス温度検出センサ、高温側低圧圧力検出センサが接続され、
前記低温側循環回路用コントローラ基板には、低温側高圧圧力検出センサ、低温側吐出ガス温度検出センサ、低温側低圧圧力検出センサが接続され、
前記高温側圧縮機、前記高温側凝縮器、前記高温側膨張弁、前記高温側送風機、及び、前記高温側循環回路用コントローラ基板は、高温側筐体に配置され、
前記低温側圧縮機、前記低温側送風機、及び、前記低温側循環回路用コントローラ基板は、低温側筐体に配置され、
前記液管電磁弁、前記低温側膨張弁、及び、前記低温側蒸発器は、負荷側装置に配置されており、
前記高温側循環回路用コントローラ基板と前記低温側循環回路用コントローラ基板とは、同じ構成の基板とし、伝送線により接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記高温側循環回路用コントローラ基板と前記低温側循環回路用コントローラ基板とは、
１０秒〜３０秒のタイミングで情報のやり取りをしている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記低温側圧縮機の回転数の速度を前記高温側圧縮機の回転数の速度よりも遅くしている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記高温側蒸発器及び前記低温側凝縮器を含むカスケードコンデンサで前記高温側冷媒循環回路と前記低温側冷媒循環回路とをカスケード接続している
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記低温側冷媒循環回路の冷媒としてＣＯ２を使用し、前記高温側冷媒循環回路の冷媒としてＨＦＣ冷媒、ＨＦＯ冷媒もしくはＨＣ冷媒を使用している
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍装置。
【国際調査報告】
2014030237.tif 000006
2014030237.tif 000007
2014030237.tif 000008
2014030237.tif 000009