專利名稱：冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如低溫商品陳列櫥和冷藏庫等的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
過去便利商店等店鋪內(nèi)(室內(nèi))設(shè)置陳列銷售商品的冷藏或冷凍用的敞開式商品陳列櫥和帶門的商品陳列櫥等低溫陳列櫥，它們通過來自設(shè)置在店鋪的機械室等中的冷凍機的冷媒循環(huán)進行庫內(nèi)冷卻(參照專利文件1)。
專利文件1特開2002-174470號公報發(fā)明內(nèi)容這時，設(shè)在低溫商品陳列櫥側(cè)的蒸發(fā)器和設(shè)置在冷凍機側(cè)的壓縮機和冷凝器由冷媒配管連接成環(huán)狀，并且在蒸發(fā)器的入口側(cè)上設(shè)置膨脹閥，以使在蒸發(fā)器中的冷媒過熱度達到最佳值的方式調(diào)整冷媒的過熱度。因為該膨脹閥是通常的溫度式膨脹閥，并且是利用膜盒根據(jù)蒸發(fā)器的出口側(cè)的冷媒溫度調(diào)整閥開度的膨脹閥，所以只能起過熱度的調(diào)整作用。
另外，近年來已開發(fā)出用步進電動機等的驅(qū)動裝置的電動膨脹閥(也稱電子膨脹閥)，用有關(guān)的電動膨脹閥可以實現(xiàn)閥開度的微小控制。
本發(fā)明根據(jù)有關(guān)過去的狀況，提供能用電動膨脹閥更安全而準確的運行的冷卻裝置。
第1發(fā)明的冷卻裝置包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置；該控制裝置在上述冷媒回路的高壓側(cè)的壓力上升時，就使上述電動膨脹閥的開度縮小。
第2發(fā)明的冷卻裝置包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置在外部空氣溫度降低，并且上述電動膨脹閥的出入口的壓力差變小時，就使上述電動膨脹閥的閥開度擴大。
第3發(fā)明的冷卻裝置包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置；該控制裝置在對由上述蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間進行冷卻的能力下降時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增大在上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度并暫時降低蒸發(fā)溫度。
第4發(fā)明的冷卻裝置的特征在于在第3發(fā)明的冷卻裝置中，上述控制裝置在從上述被冷卻空間的溫度、該排出到冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度下降到預(yù)定值以下時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度。
第5發(fā)明的冷卻裝置的特征在于在第4發(fā)明的裝置中，上述控制裝置在從上述被冷卻空間的溫度、排出到該被冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度超過預(yù)定的上限值時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增加上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度，使蒸發(fā)溫度下降，并且在達到預(yù)定的下限值時就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度。
第6發(fā)明的冷卻裝置包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置在上述過熱度從目標值偏離預(yù)定值以上時，就使控制上述電動膨脹閥的操作量增加。
第7發(fā)明的冷卻裝置包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置根據(jù)由被蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間的溫度或排出到該被冷卻空間的冷氣溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度。
第8發(fā)明的冷卻裝置的特征在于在第7發(fā)明的裝置中，上述冷媒回路包括第1和第2電動膨脹閥和第1和第2蒸發(fā)器，分流經(jīng)過上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述第1電動膨脹閥流入上述第1蒸發(fā)器，而使另一方通過第2電動膨脹閥流入上述第2蒸發(fā)器，通過上述第1蒸發(fā)器冷卻第1被冷卻空間，通過上述第2蒸發(fā)器冷卻比上述第1被冷卻空間的設(shè)定溫度高的第2被冷卻空間；并且，上述控制裝置通過調(diào)整上述第1電動膨脹閥的閥開度控制上述第1蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度，并且根據(jù)上述第2被冷卻空間的溫度或排出到該第2被冷卻空間的冷氣的溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述第2電動膨脹閥的閥開度。
第9發(fā)明的冷卻裝置的特征在于在第7或第8發(fā)明中，上述控制裝置在上述被冷卻空間的溫度或排出到該冷卻空間的冷氣溫度比上述設(shè)定溫度變低時，就使上述電動膨脹閥的閥開度縮小，在比上述設(shè)定溫度變高時，就使閥開度擴大。
第10發(fā)明的冷卻裝置，包括壓縮機、冷凝器、冷凍用電動膨脹閥、冷藏用電動膨脹閥、冷卻冷凍箱的庫內(nèi)的冷凍用蒸發(fā)器和冷卻冷藏箱的庫內(nèi)的冷藏用蒸發(fā)器，并設(shè)置升壓機和通過調(diào)整上述各電動膨脹閥的閥開度控制上述各蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置，所述升壓機以下述方式工作分流經(jīng)上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述冷凍用電動膨脹閥流入上述冷凍用蒸發(fā)器，而使另一方通過冷藏用電動膨脹閥流入上述冷藏用蒸發(fā)器中，使從上述冷凍用蒸發(fā)器流出的冷媒和從上述冷藏用蒸發(fā)器流出的冷媒合流后吸入到上述壓縮機中，并且使從上述冷凍用蒸發(fā)器中流出的冷媒在與從上述冷藏用蒸發(fā)器中流出的冷媒合流以前升壓，該控制裝置在上述壓縮機或升壓機發(fā)生故障時，就使上述冷藏用電動膨脹閥的開度縮小。
第11發(fā)明的冷卻裝置的特征在于在第10發(fā)明的冷卻裝置中包括分別冷卻多臺上述冷藏箱和各冷藏箱的庫內(nèi)的多個上述冷藏用蒸發(fā)器和冷藏用電動膨脹閥，上述控制裝置在上述壓縮機發(fā)生故障時，順次對各冷藏用電動膨脹閥進行打開上述各冷藏用電動膨脹閥中的任何一個同時關(guān)閉的其它的控制。
按照第1發(fā)明的冷卻裝置，包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置，因為該控制裝置在上述冷媒回路的高壓側(cè)的壓力上升時，使就上述電動膨脹閥的開度縮小。所以能通過在因冷媒回路的高壓側(cè)壓力的上升而運行停止以前使電動膨脹閥的閥開度縮小，使蒸發(fā)器中的冷媒的蒸發(fā)溫度下降，并且使冷媒循環(huán)量一直減到高壓側(cè)壓力下降為止，并抑制高壓側(cè)的壓力上升。從而能安全而穩(wěn)定地運行冷卻裝置。
按照第2發(fā)明的冷卻裝置，包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置，因為該控制裝置在外部空氣溫度降低，并且上述電動膨脹閥的出入口的壓力差變小時，就使上述電動膨脹閥的閥開度擴大。所以在因外部氣體溫度下降而電動膨脹閥前后的高低壓差變小，使冷媒難于流過電動膨脹閥時，可以通過使電動膨脹閥的閥開度擴大促進冷媒流動，從而能更穩(wěn)定地發(fā)揮冷卻裝置產(chǎn)生的冷卻效果。
按照第3發(fā)明的冷卻裝置，包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置，因為該控制裝置在對由上述蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間進行冷卻的能力下降時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增大在上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度并暫時降低蒸發(fā)溫度。所以可以在下降時使蒸發(fā)器中的冷媒的蒸發(fā)溫度提前達到目標值來迅速地進行冷卻，從而可以進一步提高冷卻裝置的冷卻能力。
按照第4發(fā)明的冷卻裝置，因為除了上述的第3發(fā)明外，控制裝置還在從上述冷卻空間的溫度排出到該冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度下降到預(yù)定值以下時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度。所以在因冷卻能力降低而快速冷卻結(jié)束后，可以使在蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度減小，有效地利用蒸發(fā)器進行冷卻進行。
按照第5發(fā)明的冷卻裝置，因為除了上述第4發(fā)明外，控制裝置還在從上述被冷卻空間的溫度、排出到該被冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度超過預(yù)定的上限值時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增加上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度，使蒸發(fā)溫度下降，并且在達到預(yù)定的下限值時就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度。所以可以確實實現(xiàn)被冷卻空間的快速冷卻和快速冷卻后的蒸發(fā)器的有效利用。
按照第6發(fā)明的冷卻裝置，因為包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置在上述過熱度從目標值偏離預(yù)定值以上時，就使控制上述電動膨脹閥的操作量增加。所以即使在蒸發(fā)器中的冷媒過熱度偏離目標值大時，也能迅速地返回到目標值。
按照第7發(fā)明的冷卻裝置，包括將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器順次連接或環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和控制上述電動膨脹閥的閥開度的控制裝置，該控制裝置根據(jù)由被蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間的溫度或排出到被冷卻空間的冷氣溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度。所以可以通過如第9發(fā)明那樣的控制裝置在被冷卻空間的溫度或被排出到被冷卻空間的冷氣的溫度變得比設(shè)定溫度低時，就使電動膨脹閥的閥開度縮小，在比設(shè)定溫度變高時就使電動閥的閥開度擴大；所以可以通過電動膨脹閥準確地控制被冷卻空間的溫度。
如第8發(fā)明的冷卻裝置那樣，在冷媒回中包括第1和第2電動膨脹閥和第1和第2蒸發(fā)器，分流經(jīng)上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述第1電動膨脹閥流入上述第1蒸發(fā)器，而使另一方通過第2電動膨脹閥流入上述第2蒸發(fā)器，通過上述第1蒸發(fā)器冷卻到第1被冷卻空間，通過上述第2蒸發(fā)器冷卻比上述第1被冷卻空間的設(shè)定溫度高的第2被冷卻空間，并且，上述控制裝置通過調(diào)整上述第1電動膨脹閥的閥開度控制上述第1蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度，并且根據(jù)上述第2被冷卻空間的溫度或排出到該第2被冷卻空間的冷氣的溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述第2電動膨脹閥的閥開度；所以可以防止在冷媒循環(huán)量發(fā)生大的變動時產(chǎn)生的第2電動膨脹閥的所謂自激振蕩于未然，并可以實現(xiàn)第2被冷卻空間的溫度控制。
按照第10發(fā)明的冷卻裝置，包括壓縮機、冷凝器、冷凍用電動膨脹閥、冷藏用電動膨脹閥、冷卻冷凍箱的庫內(nèi)的冷凍用蒸發(fā)器和冷卻冷藏箱的庫內(nèi)的冷藏用蒸發(fā)器，并設(shè)置升壓機和通過調(diào)整上述各電動膨脹閥的閥開度控制上述各蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置，所述升壓機以下述方式工作分流經(jīng)過上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述冷凍用電動膨脹閥流入到上述冷凍用蒸發(fā)器，而使另一方通過冷藏用電動膨脹閥流入上述冷藏用蒸發(fā)器中，使從上述冷凍用蒸發(fā)器流出的冷媒和從上述冷藏用蒸發(fā)器流出的冷媒合流后吸入到上述壓縮機中，并且使從上述冷凍用蒸發(fā)器中流出的冷媒在與從上述冷藏用蒸發(fā)器中流出的冷媒合流以前升壓，該控制裝置在上述壓縮機或升壓機發(fā)生故障時，就使上述冷藏用電動膨脹閥的開度縮小。所以在壓縮機或升壓機陷入只使發(fā)生故障后任何一方進行冷媒循環(huán)時，能使在冷藏用蒸發(fā)器中的冷媒蒸發(fā)溫度與冷凍用蒸發(fā)器中的冷媒的蒸發(fā)溫度一致，也能少許冷卻冷藏箱的庫內(nèi)，因此可以實現(xiàn)有關(guān)的異常中的故障保護。
按照第11發(fā)明的冷卻裝置，因為除了第10發(fā)明的裝置外，還包括分別冷卻多臺上述冷藏箱和各冷藏庫內(nèi)的多個上述冷藏用蒸發(fā)器和冷藏用電動膨脹閥，上述控制裝置在上述壓縮機發(fā)生故障時，順次對各冷藏用電動膨脹閥進行打開上述各冷藏用電動膨脹閥中的任何一個同時關(guān)閉的其它的控制。所以可以在多臺的冷藏箱存在時，因壓縮機或升壓機發(fā)生故障而陷入只使某一方進行冷媒循環(huán)的狀況時，也能普遍地少許冷卻各冷藏箱。


圖1是本發(fā)明的冷卻裝置的冷媒回路圖。
圖2是圖1的冷卻裝置的電路方框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施方式。圖1是本發(fā)明的冷卻裝置1的冷媒回路圖，圖2是冷卻裝置1的電路的方框圖。實施例的冷卻裝置是用于實現(xiàn)例如設(shè)置在便利商店等店室內(nèi)(店內(nèi))的冷藏箱3A、3B和冷凍箱4(任何商品陳列櫥)的庫內(nèi)冷卻。
這些冷藏箱3、3和冷凍箱4是除了前面和上面等開口敞開式商品陳列櫥之外，還是用透明玻璃門可自由關(guān)閉開口的商品陳列櫥，冷藏箱3A的庫內(nèi)(被冷卻空間)為了食品的陳列銷售而被冷卻到例如平均5℃左右的冷藏溫度(設(shè)定溫度)，而冷藏箱3B的庫內(nèi)(被冷卻空間)冷卻到適合于盒飯等比較高的例如平均+18℃左右的冷藏溫度(設(shè)定溫度)，同時冷凍箱4庫內(nèi)(被冷卻空間)被冷卻到-15℃左右的冷凍溫度(設(shè)定溫度)，經(jīng)常陳列冷凍食品和冰激凌等冷凍點心等。
在該圖中，冷卻裝置1包括設(shè)置在店外的冷凍機6，由配管跨過該冷凍機6與設(shè)置在店內(nèi)的冷藏箱3A、3B和冷凍箱4之間構(gòu)成冷媒回路7。該冷媒回路7由設(shè)置在冷凍機6側(cè)的壓縮機8、冷凝器9、電磁閥11、設(shè)置在冷藏箱3A內(nèi)并冷卻冷藏箱3A的庫內(nèi)的冷藏用蒸發(fā)器12A、電動膨脹閥13A(冷藏用電動膨脹閥)、電磁閥14A、設(shè)置在冷藏箱3B內(nèi)并冷卻冷藏箱3B的庫內(nèi)的冷藏用蒸發(fā)器12B、電動膨脹閥13B(冷藏用電動膨脹閥)、電磁閥14B、設(shè)置在冷凍箱4內(nèi)并冷卻冷凍箱4的庫內(nèi)的冷凍用蒸發(fā)器16、電動膨脹閥17(冷凍用電動膨脹閥)、電磁閥18、19和升壓機21等構(gòu)成。
上述電動膨脹閥13A、13B、17是由例如步進電動機驅(qū)動的所謂電子膨脹閥，可以通過后述的控制器37A、37B、44以預(yù)定的步數(shù)在全閉與全開之間調(diào)整該閥開度。
壓縮機8的排出側(cè)連接在冷凝器9的入口上。而電磁閥11以傍通壓縮機8的方式并聯(lián)連接。冷凝器9的出口進入店內(nèi)，在實施例中分支成為三個分支。分支的一個配管通過電磁閥14A連接在冷藏箱3A的電動膨脹閥13A的入口上，電動膨脹閥13A的出口連接在冷藏用蒸發(fā)器12A的入口上。分支的又一個配管通過電磁閥14B連接在冷藏箱3B的電動膨脹閥13B的入口上，電動膨脹閥13B的出口連接在冷藏用蒸發(fā)器12B的入口上，分支的另一個配管通過電磁閥18連接在冷凍箱4的電動膨脹閥17的入口上，電動膨脹閥17的出口連接在冷凍用蒸發(fā)器16的入口上。
冷凍用蒸發(fā)器16的出口連接在升壓機21的入口上。該升壓機21裝備有比上述壓縮機8的容量小的壓縮機，并且是通過壓縮到達入口的冷媒使其壓力上升后從出口排出的裝置，該升壓機21的出口連接在壓縮機8的吸入側(cè)上。而各冷藏用蒸發(fā)器12A、12B的出口匯合后，連接在升壓機21的出口側(cè)上。另外，電磁閥19連接在與從各冷藏用蒸發(fā)器12A、12B出來的配管匯合后的位置與升壓機21的入口側(cè)配管之間，而在各冷藏用蒸發(fā)器12A、12B匯合后的配管上的電磁閥19所連接的位置與連接在升壓機21的出口側(cè)上的位置之間連接未圖示的止回閥，把升壓機21的出口側(cè)設(shè)定為順流方向。
接著在圖2中，31是控制冷凍機9的冷凍機控制器，由通用的微機構(gòu)成。在該冷凍機控制器31的輸入上分別連接檢測外部空氣溫度的外部空氣溫度檢測器32、檢測冷媒回路7的低壓側(cè)壓力(實際上是從升壓機21的出口至壓縮機8的吸入側(cè)的冷媒回路7內(nèi)的壓力)的低壓檢測器33，檢測冷媒回路7的高壓側(cè)壓力(實際上是從壓縮機8的排出側(cè)到各電動膨脹閥13A、13B、17的入口間的冷媒回路7內(nèi)的壓力)的高壓檢測器34的輸出。并且壓縮機8、冷凝器9的冷凝器用鼓風機36和電磁閥11連接在冷凍機控制器31的輸出上。
37A、37B是分別控制冷藏箱3A、3B的冷藏箱控制器。另外，因為各冷藏箱控制器37A、37B在回路結(jié)構(gòu)上都是相同的，所以只就冷藏箱控制器37A進行說明。冷藏箱控制器37A也由通用微機構(gòu)成，檢測冷藏箱3A的庫內(nèi)溫度(被冷卻空間的溫度)的庫內(nèi)溫度檢測器38，檢測冷藏用蒸發(fā)器12A的入口側(cè)的溫度的蒸發(fā)器入口檢測器39，和檢測冷藏用蒸發(fā)器12A的出口側(cè)的溫度的蒸發(fā)器出口側(cè)檢測器41的輸出連接在該冷藏箱控制器37A的輸入上。另外，上述庫內(nèi)溫度檢測器38也可檢測排出在庫內(nèi)的冷氣(向被冷卻空間排出的冷氣)的溫度，上述蒸發(fā)器入口檢測器39也可以檢測冷藏用蒸發(fā)器12A的溫度(冷藏用蒸發(fā)器12A的中間部的溫度)。
另外，用于通過使與冷藏用蒸發(fā)器12A熱交換過的冷氣向庫內(nèi)排出進行循環(huán)的鼓風機42，上述電動膨脹閥13A，電磁閥14A接在冷藏箱控制器37A的輸出上。(另外不用說，在冷藏箱控制器37B的情況下，上述冷藏用蒸發(fā)器12A，電動膨脹閥13A和電磁閥14A與冷藏用蒸發(fā)器12B，電動膨脹閥13B和電磁閥14B置換)。
44是控制冷凍箱4的冷凍箱控制器。冷凍箱控制器44也由通用的微機構(gòu)成，檢測冷凍箱4的庫內(nèi)溫度(被冷卻空間的溫度)的庫內(nèi)溫度的檢測器46、檢測冷凍用蒸發(fā)器16的入口側(cè)的溫度的蒸發(fā)器入口檢測器47、檢測冷凍蒸發(fā)器16的出口側(cè)的溫度的蒸發(fā)器出口檢測器48的輸出連接在該冷凍箱控制器44的輸入上。另外上述庫內(nèi)溫度檢測器46也可以檢測向庫內(nèi)排出的冷氣(向被冷卻排出的冷氣)的溫度，上述蒸發(fā)器入口檢測器47也可以檢測冷凍用蒸發(fā)器16的溫度(冷凍用蒸發(fā)器16的中間部的溫度)。
另外，用于通過使與冷凍用蒸發(fā)器16熱交換過的冷氣向庫內(nèi)排出進行循環(huán)的鼓風機49、上述電動膨脹閥17、電磁閥18、19，升壓機21連接在冷凍控制器44的輸出上。另外冷凍機控制器31與冷藏箱控制器37A、37B和冷凍箱控制器44通過通訊線連接，在它們之間以能進行發(fā)送接收數(shù)據(jù)的方式構(gòu)成。
下面按以上構(gòu)成說明本發(fā)明的冷卻裝置1的動作。
(1)通常運行首先說明通常的冷卻運行狀態(tài)。
冷凍機控制器31關(guān)閉電磁閥11，冷藏控制器37A、37B分別打開電磁閥14A、14B，冷凍箱控制器44打開電磁閥18、關(guān)閉電磁閥19。并且冷凍機控制器31使壓縮機8和冷凝器用鼓風機36運行，同時冷凍箱控制器44使升壓機21運行。從壓縮機8排出的高溫高壓的氣體冷媒進入冷凝器9。流入到該冷凝器9的冷媒在那里放熱后冷凝。
經(jīng)該冷凝器9出來的冷媒分流為三支，分別通過電磁閥14A、14B、18到電動膨脹閥13A、13B、17，在那里節(jié)流后(降壓)，分別流入到冷藏用蒸發(fā)器12A、12B，冷凍用蒸發(fā)器16，在那里蒸發(fā)。冷藏箱3A、3B的庫內(nèi)空氣通過鼓風機42進行通風、循環(huán)，在冷藏用蒸發(fā)器12A、12B中利用冷媒的蒸發(fā)的吸熱作用，使庫內(nèi)空氣冷卻。借此進行冷藏箱3A、3B的庫內(nèi)冷卻。經(jīng)冷藏用蒸發(fā)器12A、12B出來的低溫氣體冷媒合流后到達升壓機21的出口側(cè)。
另外，冷凍箱4的庫內(nèi)空氣通過鼓風機49也向冷凍蒸發(fā)器中進行送風、循環(huán)，利用冷媒的蒸發(fā)引起的吸熱作用冷卻庫內(nèi)空氣。借此進行冷凍箱4的庫內(nèi)冷卻。經(jīng)由冷凍用蒸發(fā)器16出來的低溫的氣體冷媒達到升壓機21，在那里通過壓縮升壓到冷藏用蒸發(fā)器12A、12B的出口側(cè)的壓力后，從升壓機21出來后與來自冷藏用蒸發(fā)器12A、12B的冷媒合流，該合流后的冷媒重復(fù)進行吸入到壓縮機8的吸入側(cè)的循環(huán)。
另外，冷凍箱控制器44根據(jù)蒸發(fā)器入口檢測器47和蒸發(fā)器出口檢測器48所檢測的冷凍機用蒸發(fā)器16的入口/出口冷媒調(diào)整電動膨脹閥的閥開度，以使由冷凍用蒸發(fā)器蒸發(fā)的冷媒的過熱度變?yōu)檫m當?shù)哪繕酥?。該調(diào)整以預(yù)定的步數(shù)進行。
冷凍箱控制器44在冷凍用蒸發(fā)器16中的冷媒的過熱度在目標值的上下預(yù)定值內(nèi)時，使閥開度擴大/縮小例如一步，而在偏離該目標值上下預(yù)定值以上時，使閥開度以2步或3步擴大/縮小。也就是說，冷凍控制器44在冷凍用蒸發(fā)器16中的冷媒過熱度在偏離目標值預(yù)定值以上(上下預(yù)定值以上)時，通過使該操作量增大迅速返回目標值。
另外，冷凍箱控制器44根據(jù)庫內(nèi)溫度檢測器46的輸出，當庫內(nèi)溫度(或排出冷氣的溫度，以下同)上升到例如-14℃時，就打開電磁閥18，使升壓機21運行，并且在下降到-16℃時，就關(guān)閉電磁閥18，停止升壓機21。借此將冷凍箱4的庫內(nèi)冷卻到平均-15℃左右的冷凍溫度(設(shè)定溫度)。
冷藏控制器37A也根據(jù)蒸發(fā)器入口檢測器39和蒸發(fā)器出口檢測器41檢測的冷藏用蒸發(fā)器12A的入口/出口冷媒溫度調(diào)整電動膨脹閥13A的閥開度，以便使由冷藏用蒸發(fā)器12A蒸發(fā)的冷媒的過熱度達到適當?shù)哪繕酥?。該調(diào)整也同樣以預(yù)定的步數(shù)進行。
另外，同樣冷藏箱控制器37A在冷藏用蒸發(fā)器12A中的冷媒的過熱度在目標值的上下預(yù)定值以下時，使閥開度擴大/縮小例如1步，而在從該開目標值偏移預(yù)定值以上時，使閥開度擴大/縮小例如2步/或3步。也就是說，冷藏箱控制器37在冷藏用蒸發(fā)器12A的冷媒過熱度從目標值偏離預(yù)定值以上(上下預(yù)定值以上)時也同樣使其操作量增大，使冷媒的過熱度迅速返回到目標值。
另外，冷藏控制器37A根據(jù)庫內(nèi)溫度檢測器38的輸出，當庫內(nèi)溫度(或排出冷氣的溫度，以下同)上升到例如+7℃時，就打開電磁閥14，并且在下降到+3℃以下時，就關(guān)閉電磁閥14A。借此將冷藏箱3A庫內(nèi)冷卻到平均+5℃左右的溫度(設(shè)定溫度)。
另外，冷藏箱控制器37B根據(jù)庫內(nèi)溫度檢測器38的輸出，在例如庫內(nèi)溫度(或排出冷氣的溫度，以下同)上升到例如+20℃時，就執(zhí)行使電動膨脹閥13B的閥開度擴大預(yù)定的步數(shù)的控制，在下降到+16℃時，就執(zhí)行使電動閥13B的閥開度減少預(yù)定的步數(shù)的控制。另外，雖然電磁閥14B仍然打開，也受電磁閥13B的控制，在庫內(nèi)溫度下降時關(guān)閉。
在此，冷藏箱3B的設(shè)定溫度比冷藏箱3A高，因此到冷藏用蒸發(fā)器12B中的冷媒循環(huán)量變得比到冷藏用蒸發(fā)器12A中的冷媒循環(huán)量少，在這種情況下，當冷媒回路7中的冷媒循環(huán)量變動大時，當通過電動膨脹閥13B同上述一樣進行冷藏用蒸發(fā)器12B的過熱度控制時，陷入因為不能跟蹤變動而重復(fù)進行開/閉電動膨脹閥13B的所謂自激振蕩的狀態(tài)，如本發(fā)明那樣，根據(jù)庫內(nèi)溫度與設(shè)定溫度的差，如果庫內(nèi)溫度比設(shè)定溫度高，則使閥開度擴大，如果比設(shè)定溫度低，則使閥開度縮小，通過這樣的控制，可以防止有關(guān)的異常發(fā)生。因此將冷藏箱3A的庫內(nèi)冷卻到平均+18℃左右的冷藏溫度(設(shè)定溫度)。
冷凍機控制器31通過來自冷藏箱控制器37A，37B和冷凍箱控制器44的通訊，在所有的電磁閥14A、14B和18關(guān)閉時或低壓檢測器33檢測的冷媒回路7的低壓側(cè)壓力下降到下限值時，就停止壓縮機。當開放某一個電磁閥14A、14B和18時，使壓縮機8運行。
(2)快速冷卻控制下面就設(shè)置冷卻裝置1后和蒸發(fā)器12A、12B、16的除霜后等庫內(nèi)溫度變高后的下降中的快速冷卻控制進行說明。另外，冷藏控制器37A和37B，冷凍箱控制器44定期地關(guān)閉電磁閥14A、14B、18，通過只使鼓風機42和49等運行進行蒸發(fā)器12A、12B、16的除霜。
各控制器37A、37B、44在庫內(nèi)溫度檢測器38和46等檢測的庫內(nèi)溫度(或排出冷氣溫)，或蒸發(fā)器入口檢測器39和47檢測的蒸發(fā)器12A、12B、16的入口溫度，或蒸發(fā)器出口檢測器41和48等檢測的蒸發(fā)器12A、12B、16的入口溫度中某一個或它們中的幾個組合中的某一個超過預(yù)定的上限值(在庫內(nèi)溫度時，比上述的+7℃(冷藏箱3A)、+20℃(冷藏箱3B)或-14℃(冷凍箱4)高的預(yù)定值的上限值)時，就通過使各電動膨脹閥13A、13B、18的閥開部縮小到預(yù)定的值，使各蒸發(fā)器12A、12B、16中的冷媒過熱度增大，使各蒸發(fā)器12A、12B、16中的冷媒的蒸發(fā)溫度暫時下降。
因此，設(shè)置冷卻裝置1后和蒸發(fā)器12A、12B、16的除霜后等的庫內(nèi)溫度變高后的下降時和由某種原因而引起庫內(nèi)溫度異常上升時，可以使在各蒸發(fā)器12A、12B、16中的冷媒的蒸發(fā)溫度提前達到目標值，各箱3A、3B、4的庫內(nèi)快速冷卻加快。
然后在有關(guān)的快速冷卻進行，以及庫內(nèi)溫度檢測器38和46等檢測的庫內(nèi)溫度(或排出冷氣溫度)、或蒸發(fā)器入口檢測器39和47等檢測的蒸發(fā)器12A、12B、16的入口溫度或冷媒的蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)出口檢測器41和48等檢測的蒸發(fā)器12A、12B、16的出口溫度中的某一個或它們的組合中的某一些達到比預(yù)定的下限值(庫內(nèi)溫度的場合上述的+7℃(冷藏箱3A)、+20℃(冷藏箱3B)或-14℃(冷凍箱)低的預(yù)定的下限值)時，各控制器37A、37B、44就通過使各電動膨脹閥13A、13B、18的閥開度擴大到預(yù)定大的值來使各蒸發(fā)器12A、12B、16中的冷媒的過熱度減小，將各蒸發(fā)器的全部用在冷卻上。
另外，例如在庫內(nèi)溫度達到上述的+3℃(冷藏箱3A)、+16℃(冷藏箱3B)、-16℃(冷凍箱4)后，就恢復(fù)到上述的通常的電動膨脹閥的控制。如上所述，可以在確實實現(xiàn)各箱庫內(nèi)的快速冷卻和快速冷卻后的蒸發(fā)器的有效利用。
(3)高壓側(cè)壓力上升時的控制。
在外部空氣溫度變高時和負荷增大時，冷媒回路7的高壓側(cè)上升。冷凍機控制器31根據(jù)高壓檢測器34的輸出，在冷媒回路7的高壓側(cè)壓力達到預(yù)定的上限的危險值時，為了保護而停止壓縮機8，在達到比其低的預(yù)定的上限值時，冷凍機控制器31將高壓異常數(shù)據(jù)發(fā)送給冷藏箱控制器37A、37B、冷凍箱控制器44。冷藏箱控制器37A、37B和冷凍箱控制器44一旦從冷凍機控制器31接收到有關(guān)的高壓異常數(shù)據(jù)，就使各電動膨脹閥13A、13B、17的閥開度縮小例如預(yù)定的步數(shù)或閥開度縮小到預(yù)定的小的值。
因此使各蒸發(fā)器12A、12B、16中的冷媒的蒸發(fā)溫度下降，并且將冷媒循環(huán)量減少到直到高壓側(cè)壓力下降為止，并可以抑制高壓側(cè)的壓力上升，可以抑制達到危險值后而壓縮機8停止的故障狀態(tài)，可以提高冷卻裝置1的安全性和穩(wěn)定性。
(4)低外部空氣溫度時的控制當外部空氣溫度下降時，冷媒回路7的高壓側(cè)壓力就不會上升，因電動膨脹閥13A、13B、17的出入口的壓力差，即電動膨脹閥13A、13B、17前后的高低差變小而使冷媒在它們中流動困難。在那里冷凍機控制器31在外部空氣溫度檢測器32檢測的外部空氣溫度下降到預(yù)定的低的值時，將低外部空氣溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給冷藏箱控制器37A、37B，冷動箱控制器44。當冷藏箱控制器37A、37B、冷凍箱控制器44從冷凍機控制器31接收有關(guān)的低外部空氣溫度數(shù)據(jù)時，使各電動膨脹閥13A、13B、17的閥開度擴大例如預(yù)定的步數(shù)或變成全開。
因此，可以促進電動膨脹閥13A、13B、17的冷媒流動，并且可以使通過冷卻裝置1的冷卻效果更穩(wěn)定的發(fā)揮。
(5)升壓機故障時的控制其次，在因升壓機21故障而停止時，冷凍箱控制器44打開電磁閥19，同時將升壓機故障發(fā)生數(shù)據(jù)發(fā)送給各控制器31、37A、37B(經(jīng)由冷凍機控制器31發(fā)送給冷藏箱控制器37A、37B)。并且進行預(yù)定的警報。當冷凍控制器31從冷凍機控制器44接收有關(guān)的升壓機故障發(fā)生數(shù)據(jù)時，就繼續(xù)使壓縮機8運行。另外，冷藏箱控制器37A、37B使電動膨脹閥13A、13B的閥開度縮小預(yù)定的步數(shù)或縮小到預(yù)定的低的值，在那里的冷媒的蒸發(fā)溫度與冷凍用蒸發(fā)器16中的冷媒蒸發(fā)溫度一致。
因此，從壓縮機8排出的冷媒被冷凝器9冷凝、分流后，通過電磁閥14A、14B、18，被各電動膨脹閥13A、13B和17節(jié)流后，流入到各蒸發(fā)器12A、12B和16。而經(jīng)冷凍用蒸發(fā)器16出來的冷媒通過電磁閥19返回到壓縮機8。
因此，即使冷媒在有關(guān)的升壓機21故障時也能在冷媒回路7內(nèi)循環(huán)，使各箱3A、3B、4冷卻。特別是使如上所述的冷藏用蒸發(fā)器12A、12B中的冷媒的蒸發(fā)溫度與冷凍用蒸發(fā)器16中的冷媒的蒸發(fā)溫度一致，也能少許冷卻冷藏箱3A、3B的庫內(nèi)，從而可以實現(xiàn)有關(guān)的異常時的失效保護。
(6)壓縮機故障時的控制其次，在因壓縮機8故障而停止時，冷凍機控制器31使電磁閥11打開，同時向各控制器37A、37B、44發(fā)送有關(guān)壓縮機故障發(fā)生數(shù)據(jù)。當冷凍箱控制器4 4從冷凍機控制器31接收有關(guān)的壓縮機故障發(fā)生數(shù)據(jù)時，繼續(xù)使升壓機21運行，同時打開電磁閥19。另外冷藏箱控制器37A、37B使電動膨脹閥13A、13B交替地開閉。并且將打開的電動膨脹閥13A、13B時的閥開度縮小預(yù)定的步數(shù)或縮小到預(yù)定的值，使在那里的冷媒蒸發(fā)溫度與冷凍用蒸發(fā)器16中的冷媒的蒸發(fā)溫度一致。
因此從升壓機21中排出的冷媒通過電磁閥11在冷凝器9中冷凝，分流后通過電磁閥14A、14B、18，經(jīng)各電動膨脹閥13A、13B、17節(jié)流后，流入到各蒸發(fā)器12A、12B和16中。經(jīng)冷凍用蒸發(fā)器16出來的冷媒返回到升壓機21，而經(jīng)冷藏用蒸發(fā)器12A、12B出來的冷媒通過電磁閥19返回到升壓機21。
因此，在有關(guān)的壓縮機8的故障時冷媒也能在冷卻回路7內(nèi)循環(huán)，各箱3A、3B、4被冷卻到最低限。特別是如上所述那樣，使冷藏用蒸發(fā)器12A、12B中的冷媒的蒸發(fā)溫度與冷凍用蒸發(fā)器中的蒸發(fā)溫度一致，也能少許冷卻冷藏箱的庫內(nèi)。因此可以實現(xiàn)在有關(guān)異常中的失效保護。
特別是在該場合下，因為各控制器37A、37B交替開閉各電動膨脹閥13A、13B，即順次執(zhí)行對各電動膨脹閥13A、13B進行打開各電磁膨脹閥13A、13B中的某一個同時關(guān)閉另一個的控制。所以當在各冷藏箱3A、3B中陷入使容量小的升降機21進行冷媒循環(huán)的狀態(tài)時，也能毫無遺漏地少許冷卻各冷藏箱3A、3B。
另外，雖然在本例中只示出2臺冷藏箱，但在設(shè)置有更多的冷藏箱的場合，本發(fā)明也是有效的。并且雖然在本實施例中是就商品陣列櫥的冷卻控制進行說明的，但不受此限制，對電冰箱和空調(diào)機本發(fā)明也是有效的。另外在實施例中表示的各個數(shù)值沒有限定的含意，使用狀況可以根據(jù)機器的能力適當確定。
權(quán)利要求
1.一種冷卻裝置，其特征在于，包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置；該控制裝置在上述冷媒回路的高壓側(cè)的壓力上升時，就使上述電動膨脹閥的閥開度縮小。
2.一種冷卻裝置，其特征在于包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置在外部空氣溫度降低，并且上述電動膨脹閥的出入口的壓力差變小時，就使上述電動膨脹閥的閥開度擴大。
3.一種冷卻裝置，其特征在于包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度的控制裝置；該控制裝置在對由上述蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間進行冷卻的能力下降時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增大在上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度并暫時降低蒸發(fā)溫度。
4.如權(quán)利要求3所述的冷卻裝置，其特征在于上述控制裝置在從上述被冷卻空間的溫度、排出到該冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度下降到預(yù)定值以下時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度。
5.如權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于上述控制裝置在從上述被冷卻空間的溫度、排出到該被冷卻空間的冷氣的溫度、上述蒸發(fā)器的溫度、該蒸發(fā)器的入口溫度或該蒸發(fā)器的出口溫度中選擇的任何一個溫度超過預(yù)定的上限值時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度縮小來增加上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度，使蒸發(fā)溫度下降，并且在達到預(yù)定的下限值時，就通過使上述電動膨脹閥的閥開度擴大來減少上述蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度。
6.一種冷卻裝置，其特征在于包括由配管將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和通過調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度控制上述蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置；該控制裝置在上述過熱度從目標值偏離預(yù)定值以上時，就使控制上述電動膨脹閥的操作量增加。
7.一種冷卻裝置，其特征在于包括將壓縮機、冷凝器、電動膨脹閥和蒸發(fā)器順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路和控制上述電動膨脹閥的閥開度的控制裝置；該控制裝置根據(jù)由被蒸發(fā)器冷卻的被冷卻空間的溫度或排出到該被冷卻空間的冷氣溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述電動膨脹閥的閥開度。
8.如權(quán)利要求7所述的冷卻裝置，其特征在于上述冷媒回路包括第1和第2電動膨脹閥和第1和第2蒸發(fā)器，分流經(jīng)上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述第1電動膨脹閥流入上述第1蒸發(fā)器，而使另一方通過第2電動膨脹閥流入上述第2蒸發(fā)器，通過上述第1蒸發(fā)器冷卻第1被冷卻空間，通過上述第2蒸發(fā)器冷卻比上述第1被冷卻空間的設(shè)定溫度高的第2被冷卻空間；并且，上述控制裝置通過調(diào)整上述第1電動膨脹閥的閥開度控制上述第1蒸發(fā)器中的冷媒的過熱度，并且根據(jù)上述第2被冷卻空間的溫度或排出到該第2被冷卻空間的冷氣的溫度與其設(shè)定溫度的差調(diào)整上述第2電動膨脹閥的閥開度。
9.如權(quán)利要求7或8所述的冷卻裝置，其特征在于上述控制裝置在上述被冷卻空間的溫度或排出到該冷卻空間的冷氣溫度比上述設(shè)定溫度變低時，就使上述電動膨脹閥的閥開度縮小，在比上述設(shè)定溫度變高時，就使閥開度擴大。
10.一種冷卻裝置，其特征在于包括壓縮機、冷凝器、冷凍用電動膨脹閥、冷藏用電動膨脹閥、冷卻冷凍箱的庫內(nèi)的冷凍用蒸發(fā)器和冷卻冷藏箱的庫內(nèi)的冷藏用蒸發(fā)器，并設(shè)置升壓機和通過調(diào)整上述各電動膨脹閥的閥開度控制上述各蒸發(fā)器中的冷媒過熱度的控制裝置，所述升壓機以下述方式工作分流經(jīng)過上述冷凝器的冷媒，使被分流的一方通過上述冷凍用電動膨脹閥流入上述冷凍用蒸發(fā)器，而使另一方通過冷藏用電動膨脹閥流入上述冷藏用蒸發(fā)器中，使從上述冷凍用蒸發(fā)器流出的冷媒和從上述冷藏用蒸發(fā)器流出的冷媒合流后吸入到上述壓縮機中，并且使從上述冷凍用蒸發(fā)器中流出的冷媒在與從上述冷藏用蒸發(fā)器中流出的冷媒合流以前升壓，該控制裝置在上述壓縮機或升壓機發(fā)生故障時，就使上述冷藏用電動膨脹閥的開度縮小。
11.如權(quán)利要求10所述的冷卻裝置，其特征在于包括分別冷卻多臺上述冷藏箱和各冷藏箱的庫內(nèi)的多個上述冷藏用蒸發(fā)器和冷藏用電動膨脹閥，上述控制裝置在上述壓縮機發(fā)生故障時，順次對各冷藏用電動膨脹閥進行打開上述各冷藏用電動膨脹閥中的任何一個同時關(guān)閉其它的控制。
全文摘要
提供一種能用電動膨脹閥更安全而正確運行的冷卻裝置，冷卻裝置(1)包括由配管將壓縮機(8)、冷凝器(9)、電動膨脹閥(13A、13B、17)和電蒸發(fā)器(12A、12B、16)等順次連接成環(huán)狀構(gòu)成的冷媒回路(7)和通過調(diào)整電動膨脹閥(13A、13B、17)的閥開度控制蒸發(fā)器(12A、12B、16)中的冷媒過熱度的控制器(37A、44)，該控制器(37A、44)在冷媒回路(7)的高壓側(cè)壓力上升時，使電動膨脹閥(13A、13B、17)的閥開度縮小。
文檔編號F25D11/00GK1629565SQ20041009468
公開日2005年6月22日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者玉山弘司, 針生聰, 小川 太郎, 竹內(nèi)正信 申請人:三洋電機株式會社