專利名稱：冷凍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷凍裝置，尤其是涉及控制冷凍循環(huán)的液體冷媒的過冷卻度的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的冷凍裝置中使用通過冷媒管道依次連接壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器而構(gòu)成的冷凍循環(huán)。
在該冷凍循環(huán)中，吸入到壓縮機(jī)中的低壓冷媒在被壓縮到規(guī)定的高壓壓力后導(dǎo)入冷凝器，與空氣進(jìn)行熱交換成為高壓液體冷媒。該高壓液體冷媒在被導(dǎo)入膨脹閥而進(jìn)行膨脹后，被輸送到蒸發(fā)器，與應(yīng)進(jìn)行冷卻的空氣或水等的被冷卻流體進(jìn)行熱交換、形成低壓氣體冷媒。然后，該低壓氣體冷媒被吸入壓縮機(jī)再次壓縮，反復(fù)進(jìn)行上述冷凍循環(huán)。
但是，冷凍循環(huán)的冷凝器一般使用與輸送來的空氣和冷媒進(jìn)行熱交換的風(fēng)冷式。但是，被該冷凝器冷凝液化的液體冷媒的過冷卻度約為1℃左右、很小，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件過冷卻度將變?yōu)榱?，因此，如果液體冷媒不能保持充分的過冷卻度，則在冷凝器之后的液體冷媒管道中，由于壓力損失等，液體冷媒有可能再蒸發(fā)(以下稱為閃蒸現(xiàn)象)。
尤其是，近年來重視環(huán)保的HFC類冷媒(例如R-404A等)，由于在冷媒的特性上與HCFC類冷媒(例如R-22等)相比比熱大，因此，不容易過冷卻。并且，HFC類冷媒與例如R-22相比，由于體積流量增大，因此冷媒循環(huán)量大，壓力損失增加、容易產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象。作為在冷凍循環(huán)的液體冷媒管道中產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象的問題點(diǎn)，有冷凍能力明顯下降、在進(jìn)行組件試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一面用滴油杯(サイドグラス)目視閃蒸氣體的產(chǎn)生情況一面進(jìn)行冷媒封入操作中的冷媒過度填充等。
因此，公開了以下的冷凍裝置(參照專利文獻(xiàn)1)，即，為了抑制這樣的閃蒸現(xiàn)象，在冷凝器之后的液體冷媒管道的中途設(shè)置過冷卻熱交換器，對(duì)從其后面?zhèn)鹊睦涿焦艿莱槌鲆徊糠忠后w冷媒進(jìn)行減壓，然后導(dǎo)入過冷卻熱交換器、與高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換，以此確保液體冷媒的過冷卻度為規(guī)定量。
特開2003-279169號(hào)公報(bào)(圖1)此外，具有以下的冷凍裝置，即，裝載多臺(tái)定容量型的壓縮機(jī)或可變?nèi)萘啃偷淖冾l壓縮機(jī)，根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整這些壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或驅(qū)動(dòng)頻率、進(jìn)行容量控制。但是，一旦進(jìn)行這樣的壓縮機(jī)的容量控制，則冷媒循環(huán)量將發(fā)生大的變化。如果將這樣的控制用于例如專利文獻(xiàn)1的冷凍裝置中，則需要根據(jù)冷媒循環(huán)量的變化在過冷卻熱交換器中控制液體冷媒的過冷卻度，但關(guān)于這點(diǎn)至今沒有任何研究。
因此，如果較低地設(shè)定蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度、或在低負(fù)荷時(shí)減小冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量，則在過冷卻熱交換器中將流動(dòng)過多的為了進(jìn)行過冷卻而蒸發(fā)的減壓冷媒。即，對(duì)于流入過冷卻熱交換器的減壓冷媒和高壓液體冷媒，由于在流量比方面減壓冷媒一方增大，因此，過冷卻熱交換器的熱交換效率將降低，同時(shí)，由于在過冷卻熱交換器中減壓冷媒的蒸發(fā)不夠，因此壓縮機(jī)的吸入氣體過熱度以及排出氣體過熱度將降低。并且，過冷卻熱交換器由于過冷有可能產(chǎn)生凍裂，或者產(chǎn)生由此引起冷媒氣體泄漏等。
本發(fā)明的課題是提供盡管冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量發(fā)生變化、也可控制液體冷媒的過冷卻度的冷凍裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的冷凍裝置，具有冷凍循環(huán)、液體導(dǎo)入回路、控制裝置以及流量控制裝置，所述冷凍循環(huán)具有一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥以及蒸發(fā)器；所述液體導(dǎo)入回路，將從該冷凍循環(huán)抽出一部分高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后而形成的減壓冷媒，導(dǎo)入設(shè)置在所述冷凍循環(huán)上的過冷卻熱交換器、與所述高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換，然后，導(dǎo)入壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)的吸入側(cè)或壓縮機(jī)的中間壓部；所述控制裝置根據(jù)相對(duì)于壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)的吸入壓力的壓力設(shè)定值的吸入壓力的檢測(cè)值，控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止或變頻壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；所述流量控制裝置根據(jù)所述冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量、控制在液體導(dǎo)入回路中流通的高壓液體冷媒的流量。
即，通過使導(dǎo)入液體導(dǎo)入回路的高壓液體冷媒的流量發(fā)生變化，可調(diào)整導(dǎo)入過冷卻熱交換器的減壓冷媒的流量。因此，通過根據(jù)冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量控制液體導(dǎo)入回路的高壓液體冷媒的流量，即使由于蒸發(fā)器所使用的蒸發(fā)溫度或負(fù)荷等變化而使冷媒循環(huán)量發(fā)生變化，也可以將冷凍循環(huán)的高壓液體冷媒控制在所需要的過冷卻度。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以抑制隨著冷媒循環(huán)量的增加而產(chǎn)生的閃蒸現(xiàn)象等，可以得到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
并且，在冷凍循環(huán)中，例如，定容量型的壓縮機(jī)可只設(shè)置一臺(tái)，也可以并列設(shè)置多臺(tái)。即，在只設(shè)置一臺(tái)的情況下，對(duì)該壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止進(jìn)行切換控制，而在設(shè)置多臺(tái)的情況下，則對(duì)所選擇的壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止進(jìn)行切換控制。
在該情況下，冷凍循環(huán)例如也可以具有多個(gè)壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)、流量控制機(jī)構(gòu)根據(jù)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止或變頻壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率、控制在液體導(dǎo)入回路中的流動(dòng)高壓液體冷媒的流量。
并且，封入冷凍循環(huán)的冷媒，可以使用HFC類的假共沸混合冷媒。
根據(jù)本發(fā)明的冷凍裝置，盡管冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量發(fā)生變化、但也可以控制液體冷媒的過冷卻度，因此可以得到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。


圖1是表示使用本發(fā)明的冷凍裝置的冷凍循環(huán)的構(gòu)成圖。
圖2是說明搭載有多個(gè)壓縮機(jī)的多級(jí)冷凍機(jī)中的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的基本控制的說明圖，表示壓縮機(jī)的吸入壓力和運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的關(guān)系。
圖3是表示在裝載有多個(gè)壓縮機(jī)的多級(jí)冷凍機(jī)中、液體導(dǎo)入回路的流量控制的一個(gè)方式的說明圖，表示根據(jù)壓力設(shè)定值決定是否實(shí)施控制。
圖4是表示在裝載有多個(gè)壓縮機(jī)的多級(jí)冷凍機(jī)中、液體導(dǎo)入回路的流量控制的一個(gè)方式的說明圖，表示根據(jù)多級(jí)冷凍壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)決定是否實(shí)施控制。
具體實(shí)施例方式
以下利用附圖就本發(fā)明的冷凍裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示使用本發(fā)明的冷凍裝置的冷凍循環(huán)的構(gòu)成圖。
在圖中，本實(shí)施方式的冷凍裝置由連接有風(fēng)冷一體型冷凍裝置I和低壓側(cè)設(shè)備II的冷凍循環(huán)和控制裝置構(gòu)成。
風(fēng)冷一體型冷凍裝置I是利用冷媒管道依次連接儲(chǔ)蓄器8、壓縮機(jī)1、冷凝器2、受液器3、過冷卻熱交換器4、干燥器10、滴油杯11而構(gòu)成的，在冷凝器2附近設(shè)置冷卻風(fēng)扇9。在低壓側(cè)設(shè)備II中，利用冷媒管道依次連接電磁閥5、膨脹閥6、蒸發(fā)器7。并且，滴油杯11和電磁閥5利用冷媒管道通過管道連接部18而連接，另一方面，蒸發(fā)器7與儲(chǔ)蓄器8利用冷媒管道通過管道連接部19而連接，這樣形成冷凍循環(huán)。向該冷凍循環(huán)封入例如HFC類的假共沸混合冷媒。
上述壓縮機(jī)1使用渦旋壓縮機(jī)，例如，使用利用商用電源驅(qū)動(dòng)的定容量型(定速型)、或可通過變頻式調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率而改變?nèi)萘康目勺內(nèi)萘啃?。在本?shí)施方式中，對(duì)于壓縮機(jī)1，以只設(shè)置一臺(tái)可變?nèi)萘啃偷淖冾l壓縮機(jī)為例進(jìn)行說明，但并不局限于此，例如也可并排設(shè)置多個(gè)定容量型的壓縮機(jī)1。
在過冷卻熱交換器4的下游側(cè)的冷媒管道上設(shè)置無圖示的取出口，通過在該取出口上連接支管，形成液體導(dǎo)入回路12。液體導(dǎo)入回路12依次設(shè)置有電磁閥13、減壓裝置14，對(duì)從冷媒管道抽出的高壓液體冷媒進(jìn)行減壓、形成減壓冷媒，將其導(dǎo)入過冷卻熱交換器4、與高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換、進(jìn)行蒸發(fā)，然后導(dǎo)入儲(chǔ)蓄器8的入口側(cè)。電磁閥13和減壓裝置14是調(diào)整在液體導(dǎo)入回路12內(nèi)流動(dòng)的冷媒的冷媒流量的部件，一般使用膨脹閥或毛細(xì)軟管，但也可使用可自由調(diào)整流量的電子式的膨脹閥。
過冷卻熱交換器4構(gòu)成為通過使從冷凝器2導(dǎo)出的高壓液體冷媒與從液體導(dǎo)入回路12導(dǎo)入的減壓冷媒進(jìn)行熱交換，而向高壓液體冷媒施加過冷卻。具體是，過冷卻熱交換器4具有高壓液體冷媒流過的高壓冷媒導(dǎo)熱管4a、和來自液體導(dǎo)入回路12的膨脹冷媒流過的減壓冷媒導(dǎo)熱管4b，兩個(gè)導(dǎo)熱管接近地設(shè)置、以使冷媒之間可進(jìn)行熱交換。
在液體導(dǎo)入回路12的取出口的更下游的冷媒管道上設(shè)置無圖示的其他取出口，通過在該取出口上連接支管、形成液體冷媒回路15。該液體冷媒回路15依次設(shè)置電磁閥16、減壓裝置17，在對(duì)從冷媒管道抽出的高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后，通過導(dǎo)入壓縮機(jī)1的中間壓部對(duì)壓縮機(jī)1進(jìn)行冷卻。減壓裝置17調(diào)整在回路內(nèi)流動(dòng)的冷媒的冷媒流量，一般使用膨脹閥或毛細(xì)軟管，但也可使用可自由調(diào)整流量的電子式的膨脹閥。
在作為冷凍循環(huán)的控制裝置的控制器201中內(nèi)置有設(shè)定器202、設(shè)定顯示器203。在壓縮機(jī)1的吸入側(cè)設(shè)置吸入壓力傳感器101的檢測(cè)部，在此檢測(cè)到的吸入壓力被向控制器201輸出。對(duì)于控制器201，一旦將設(shè)定值輸入設(shè)定器202，則將把該設(shè)定值顯示在設(shè)定顯示器203上，同時(shí)，根據(jù)設(shè)定值和吸入壓力的檢測(cè)值，向電磁閥13輸出指令信號(hào)、控制閥開度。
以下就本實(shí)施方式的冷凍裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。
從壓縮機(jī)1排出的高壓氣體冷媒，通過在冷凝器2中與從冷卻風(fēng)扇9輸送的空氣進(jìn)行熱交換而冷凝形成高壓液體冷媒，并儲(chǔ)存在受液器3中。此時(shí)的液體冷媒接近飽和溫度，過冷卻溫度約為1℃左右、處于非常小的狀態(tài)。因此，如果后面?zhèn)鹊睦涿焦艿赖膲毫p失較大，則將容易產(chǎn)生由再蒸發(fā)引起的閃蒸現(xiàn)象。
從受液器3排出的液體冷媒在過冷卻熱交換器4中被過冷卻，然后，若經(jīng)過干燥器10、滴油杯11導(dǎo)入低壓設(shè)備內(nèi)II，則將依次經(jīng)過電磁閥5、膨脹閥6、蒸發(fā)器7而蒸發(fā)，形成低壓氣體冷媒。然后，該低壓氣體冷媒通過儲(chǔ)蓄器8被吸入壓縮機(jī)1，被再次壓縮、在冷凍循環(huán)中進(jìn)行循環(huán)。
穿過過冷卻熱交換器4而被過冷卻的液體冷媒的一部分，被導(dǎo)入液體導(dǎo)入回路12。流過液體導(dǎo)入回路12的液體冷媒經(jīng)過電磁閥13、減壓裝置14被減壓，然后形成減壓冷媒、被導(dǎo)入過冷卻熱交換器4。流過過冷卻熱交換器4的減壓冷媒導(dǎo)熱管4b的減壓冷媒，通過與流過高壓冷媒導(dǎo)熱管4a的高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，并向高壓液體冷媒施加過冷卻度。穿過過冷卻熱交換器4的膨脹冷媒被導(dǎo)入儲(chǔ)蓄器8，然后返回到壓縮機(jī)1。另外，在本實(shí)施方式中將液體導(dǎo)入回路12連接在儲(chǔ)蓄器8的上游側(cè)管道上，但并不局限于此，例如可與壓縮機(jī)1的中間壓部連接、將減壓冷媒直接導(dǎo)入壓縮機(jī)1的中間壓部。
另一方面，導(dǎo)入液體冷媒回路15的高壓液體冷媒，為了冷卻壓縮機(jī)1，在減壓裝置17中進(jìn)行減壓調(diào)整以形成規(guī)定的冷媒量，然后導(dǎo)入壓縮機(jī)1。這樣，通過從液體冷媒回路15向壓縮機(jī)1導(dǎo)入氣體冷媒，例如可抑制壓縮機(jī)1的排出氣體溫度的上升、避免燒結(jié)故障等。
并且，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為了防止單獨(dú)調(diào)整減壓裝置17來不及，過多的冷媒流入壓縮機(jī)1，導(dǎo)致壓縮機(jī)1的溫度降得過低，或冷媒流入停止運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓縮機(jī)1，可以通過適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉電磁閥16來確保壓縮機(jī)1的可靠性。在這種情況下，例如也可檢測(cè)壓縮機(jī)1的排出側(cè)溫度、根據(jù)該排出溫度來進(jìn)行電磁閥16的開關(guān)控制。
在上述冷凍循環(huán)的結(jié)構(gòu)中，控制器201根據(jù)吸入壓力傳感器101檢測(cè)的壓縮機(jī)1的吸入壓力來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電磁閥13的閥開度，控制流入過冷卻熱交換器4的減壓冷媒的流量。在此，例如若蒸發(fā)器7的蒸發(fā)設(shè)定溫度或負(fù)荷等發(fā)生變化，則壓縮機(jī)1將根據(jù)需要調(diào)整變頻驅(qū)動(dòng)頻率、進(jìn)行容量控制。這樣，冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量發(fā)生變化，與此同時(shí)過冷卻度也發(fā)生變化。
即，在本實(shí)施方式中，由于根據(jù)冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量來控制電磁閥13的閥開度，因此即使冷媒循環(huán)量發(fā)生變化，也可以將冷凍循環(huán)的高壓液體冷媒一直控制在所需要的過冷卻度。這樣，例如可以抑制隨著冷媒循環(huán)量的增加而產(chǎn)生的閃蒸現(xiàn)象等，可以得到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。另外，冷媒循環(huán)量可以通過流量測(cè)量器等眾所周知的方法容易地進(jìn)行檢測(cè)。
并且，例如也可以根據(jù)壓縮機(jī)1的變頻驅(qū)動(dòng)頻率(在設(shè)置多個(gè)壓縮機(jī)的情況下，為壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù))等控制電磁閥13的閥開度，以此來取代上述的冷媒循環(huán)量。
以下，以上述的冷凍裝置的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，就液體導(dǎo)入回路12的控制裝置進(jìn)行具體說明。另外，用于冷凍循環(huán)的渦旋壓縮機(jī)1，可將多臺(tái)定容量型的壓縮機(jī)并聯(lián)使用，或至少使用一臺(tái)驅(qū)動(dòng)頻率可變化的可變?nèi)萘啃偷淖冾l壓縮機(jī)。
在控制器201中，作為事先由庫(kù)內(nèi)的冷卻溫度、蒸發(fā)器7中的蒸發(fā)溫度以及庫(kù)內(nèi)的溫度允許值確定的壓縮機(jī)1的吸入壓力，根據(jù)冷凍裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、使用用途來預(yù)先設(shè)定例如用于停止運(yùn)轉(zhuǎn)的停止壓力值(A值)、用于減少運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的設(shè)定值(B值)、用于增加運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或驅(qū)動(dòng)頻率的設(shè)定值(C值)。各設(shè)定值通過控制器201上的設(shè)定器202進(jìn)行設(shè)定，該設(shè)定值在設(shè)定顯示器203上顯示。這樣，通過根據(jù)事先確定的設(shè)定值(A值～C值)和壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)容量、利用電磁閥13或減壓裝置14控制流過液體導(dǎo)入回路12的冷媒流量，可得到穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)并提高效率。
圖2說明在裝載了多個(gè)定容量型壓縮機(jī)1的多級(jí)冷凍機(jī)中、壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的基本控制，表示壓縮機(jī)1的吸入壓力與運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的關(guān)系。
在控制器201中根據(jù)使用用途事先設(shè)定決定壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止動(dòng)作的吸入壓力值(A值、B值、C值)，通過吸入壓力傳感器101所檢測(cè)到的吸入壓力值操作壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止，進(jìn)行使運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)為可變的容量控制。
具體是，為了使吸入壓力處于大于等于B值且小于等于C值的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)保持區(qū)域內(nèi)，根據(jù)吸入壓力的檢測(cè)值增減壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)。在此，在吸入壓力大于C值的情況下，判斷為缺乏必要的能力而使壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)增加，在吸入壓力小于B值的情況下，判斷為必要的能力過剩而使壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)減少。并且，即使在一臺(tái)壓縮機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，如果吸入壓力進(jìn)一步降低、降到A值或A值以下，則也將停止所有的壓縮機(jī)。
在此，若增減壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，則冷媒循環(huán)量將發(fā)生大的變化。即，冷凍裝置根據(jù)使用用途等事先將用于減少運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的設(shè)定值(B值)在試運(yùn)行階段設(shè)定在控制器201中，根據(jù)該設(shè)定值大致確定使用蒸發(fā)溫度和冷媒循環(huán)量，但例如一旦負(fù)荷容量發(fā)生變化，則冷媒循環(huán)量將根據(jù)壓縮機(jī)1的驅(qū)動(dòng)狀況隨著吸入壓力發(fā)生大的變化。
因此，設(shè)定控制值(C值)，該控制值用于增加事先設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)容量、例如運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，根據(jù)該控制值控制電磁閥13或減壓裝置14。這樣，通過調(diào)整追隨冷媒循環(huán)量的變化而從液體導(dǎo)入回路12向過冷卻熱交換器4導(dǎo)入的必要熱交換量、即減壓冷媒量，可以通過過冷卻熱交換器4將液體冷媒控制在所需要的過冷卻度。
另外，在搭載變頻壓縮機(jī)的冷凍裝置的情況下，在圖2中，如果將B值換成頻率降低設(shè)定值、將C值換成頻率增加設(shè)定值來考慮，則可以進(jìn)行與上述相同的控制。
以下，就在將上述結(jié)構(gòu)的冷凍裝置作為搭載有多個(gè)定容量式的壓縮機(jī)1的多級(jí)冷凍機(jī)的情況下、液體導(dǎo)入回路12的控制方式進(jìn)行說明。
冷凍裝置如上所述地根據(jù)其使用用途確定用于減少運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的壓力設(shè)定值。通過這樣，可確定蒸發(fā)器7中的蒸發(fā)溫度、保持作為目標(biāo)的庫(kù)內(nèi)溫度。
圖3表示按照使用用途確定9種壓力設(shè)定值(A值、B值、C值)時(shí)的設(shè)定示例和此時(shí)是否有液體導(dǎo)入回路12中的電磁閥13的開/關(guān)控制。
蒸發(fā)器7的蒸發(fā)溫度一般通過表中的設(shè)定值中的B值(運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或頻率減少設(shè)定值)來決定。即，該值越低則庫(kù)內(nèi)的蒸發(fā)溫度設(shè)定得越低。在此，蒸發(fā)溫度越低則冷凍循環(huán)中的冷媒循環(huán)量變得越少，壓力損失越低，因此不容易產(chǎn)生閃蒸現(xiàn)象。這樣，在B值低的條件下，不需要液體導(dǎo)入回路12的流量控制。在圖3中，將冷藏區(qū)域的No.1～6確定為需要流量控制、對(duì)液體導(dǎo)入回路12中的電磁閥13進(jìn)行控制，將冷凍區(qū)域的No.7～9確定為不需要流量控制，不對(duì)電磁閥13進(jìn)行控制。
在此，在將由設(shè)定值進(jìn)行的控制用于減壓裝置14、并將電子膨脹閥在作為減壓裝置14進(jìn)行使用的情況下，也可按照設(shè)定值(B值)的不同而具體確定閥開度、進(jìn)行更具體的控制。
并且，在搭載有可變?nèi)萘啃偷淖冾l壓縮機(jī)的冷凍裝置中，如果把上述的B值換成頻率減少設(shè)定值來考慮，則可進(jìn)行相同的控制。
以下，就在上述多級(jí)冷凍機(jī)中、液體導(dǎo)入回路12的其他控制形式進(jìn)行說明。
圖4表示根據(jù)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)確定是否有電磁閥13的開/關(guān)控制。在搭載多臺(tái)壓縮機(jī)1的多級(jí)冷凍機(jī)中，通過壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)的變化而使得冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量也發(fā)生大的變化，因此，從液體導(dǎo)入回路12導(dǎo)入過冷卻熱交換器4的必要熱交換量、即減壓冷媒量也隨之發(fā)生變化。
因此，在例如運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)容量的總和大于等于整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)容量的50％的情況(在三臺(tái)壓縮機(jī)中，三臺(tái)中的兩臺(tái)或兩臺(tái)以上運(yùn)轉(zhuǎn))下，確定為需要進(jìn)行流量控制，使液體導(dǎo)入回路12中的電磁閥13的控制為有(開)，在不到50％的情況(在三臺(tái)壓縮機(jī)中，三臺(tái)中的一臺(tái)以下運(yùn)轉(zhuǎn))下，確定為不用進(jìn)行流量控制，使電磁閥13的控制為無(關(guān))。
在此，在將由運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)確定的控制適用于減壓裝置14、并且減壓裝置14使用電子膨脹閥的情況下，可按照運(yùn)轉(zhuǎn)中的壓縮機(jī)的總和容量分別具體確定閥開度、進(jìn)行更具體的控制。
并且，在裝載變頻壓縮機(jī)的冷凍裝置中，如果將壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)換成頻率減少設(shè)定值來考慮，則可進(jìn)行同樣的控制。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的冷凍裝置，在例如冷凍負(fù)荷增大時(shí)或用于冷藏使用用途(高蒸發(fā)溫度帶)時(shí)，即使冷媒循環(huán)量增加，也可以穩(wěn)定地確保液體冷媒的過冷卻度，因此，可以解決由于冷媒循環(huán)量的增加而引起產(chǎn)生閃蒸氣體、導(dǎo)致冷凍能力明顯降低、排出氣體溫度過度升高、冷媒封入操作時(shí)的冷媒過度填充等問題。
并且，相反，即使冷媒循環(huán)量減少，同樣也可以穩(wěn)定地確保液體冷媒的過冷卻度，因此，可以解決由冷媒循環(huán)量減少而引起的過冷卻熱交換器4的熱交換效率降低、吸入氣體過熱度以及排出氣體過熱度降低、由過冷卻熱交換器的過冷引起的凍裂或冷媒氣體泄漏、由于從液體導(dǎo)入回路12向吸入管道注入部或壓縮機(jī)中間壓室注入部導(dǎo)入的冷媒量過多而引起的異常噪音等問題。
權(quán)利要求
1.一種冷凍裝置，具有冷凍循環(huán)、液體導(dǎo)入回路(12)、控制裝置以及流量控制裝置，所述冷凍循環(huán)具有一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥以及蒸發(fā)器；所述液體導(dǎo)入回路，將從所述冷凍循環(huán)抽出一部分高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后而形成的減壓冷媒，導(dǎo)入設(shè)置在所述冷凍循環(huán)上的過冷卻熱交換器、與所述高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換，然后，導(dǎo)入所述壓縮機(jī)或所述變頻壓縮機(jī)的吸入側(cè)或所述壓縮機(jī)的中間壓部；所述控制裝置根據(jù)相對(duì)于所述壓縮機(jī)或所述變頻壓縮機(jī)的吸入壓力的壓力設(shè)定值的所述吸入壓力的檢測(cè)值，控制所述壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止或所述變頻壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；所述流量控制裝置根據(jù)所述冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量、控制在所述液體導(dǎo)入回路中流通的所述高壓液體冷媒的流量。
2.一種冷凍裝置，具有冷凍循環(huán)、液體導(dǎo)入回路(12)、控制裝置以及流量控制裝置，所述冷凍循環(huán)具有多個(gè)壓縮機(jī)或變頻壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥以及蒸發(fā)器；所述液體導(dǎo)入回路，將從所述冷凍循環(huán)抽出一部分高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后而形成的減壓冷媒，導(dǎo)入設(shè)置在所述冷凍循環(huán)上的過冷卻熱交換器、與所述高壓液體冷媒進(jìn)行熱交換，然后，導(dǎo)入所述壓縮機(jī)或所述變頻壓縮機(jī)的吸入側(cè)或所述壓縮機(jī)的中間壓部；所述控制裝置根據(jù)相對(duì)于所述壓縮機(jī)或所述變頻壓縮機(jī)的吸入壓力的壓力設(shè)定值的所述吸入壓力的檢測(cè)值，控制所述壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止或所述變頻壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率；所述流量控制裝置根據(jù)所述壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止或所述變頻壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率、控制在所述液體導(dǎo)入回路中流通的所述高壓液體冷媒的流量。
3.如權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述壓力設(shè)定值根據(jù)所述蒸發(fā)器所使用的蒸發(fā)溫度而確定。
4.如權(quán)利要求2所述的冷凍裝置，其特征在于，所述壓力設(shè)定值根據(jù)所述蒸發(fā)器所使用的蒸發(fā)溫度而確定。
5.如權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于，所述冷凍循環(huán)封入有HFC類的假共沸混合冷媒。
6.如權(quán)利要求2所述的冷凍裝置，其特征在于，所述冷凍循環(huán)封入有HFC類的假共沸混合冷媒。
7.如權(quán)利要求1或2所述的冷凍裝置，其特征在于，還具有液體導(dǎo)入回路(15)，該液體導(dǎo)入回路(15)在將從所述冷凍循環(huán)的所述液體導(dǎo)入回路(12)的取出口的下游側(cè)抽出的高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后，將其導(dǎo)入所述壓縮機(jī)的中間壓部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷凍裝置，其具有冷凍循環(huán)、液體導(dǎo)入回路(12)、控制裝置(201)以及流量控制裝置(13，14，201)，所述冷凍循環(huán)具有壓縮機(jī)(1)、冷凝器(2)、膨脹閥(6)以及蒸發(fā)器(7)；所述液體導(dǎo)入回路(12)，將該冷凍循環(huán)的高壓液體冷媒以及抽出一部分所述高壓液體冷媒進(jìn)行減壓后而形成的冷媒在過冷卻熱交換器(4)中進(jìn)行熱交換，然后導(dǎo)入壓縮機(jī)的吸入側(cè)或其中間壓部；所述控制裝置(201)根據(jù)相對(duì)于壓縮機(jī)吸入壓力的壓力設(shè)定值的吸入壓力的檢測(cè)值，控制壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)/停止或其驅(qū)動(dòng)頻率；所述流量控制裝置(13，14，201)根據(jù)所述冷凍循環(huán)的冷媒循環(huán)量、控制在所述液體導(dǎo)入回路中流通的高壓液體冷媒的流量。
文檔編號(hào)F25B1/00GK1982808SQ20061014131
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者櫻井隆, 太田和昌 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社