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，特別是能夠冷凍運行和冷卻運行的冷凍裝置。
背景技術(shù)：
集裝箱等中所使用的冷凍裝置，有的不僅冷凍運行而且能夠在攝氏零度以上的高溫的所謂冷卻運行。
在這種冷凍裝置中，為了靠足夠的冷凍能力進行冷凍運行作為壓縮機的大能力成為必要。另一方面，在冷卻運行時，因為外部空氣與庫內(nèi)的溫差變小，故對壓縮機的能力不像冷凍運行時那樣要求。因此，在冷卻運行時，停止壓縮機的運行而進行抑制冷凍裝置的能力。
但是，在用此方法抑制冷卻運行時的冷凍裝置的能力的場合，為了進行庫內(nèi)的溫度控制就頻繁地進行壓縮機的運行或停止，結(jié)果成為縮短壓縮機的壽命的原因。此外，因為在靠壓縮機的運行或停止的溫度控制中，溫度控制的誤差變大，因此對要求維持恒定溫度的冷凍裝置來說是不理想的。
因此，最好是盡可能一邊連續(xù)運行壓縮機一邊抑制冷凍裝置的冷凍能力。由此，往往使用以下手段。也就是說，在制冷劑回路中在壓縮機的吸入側(cè)設(shè)置吸入比例閥，通過關(guān)閉該吸入比例閥來抑制向壓縮機的制冷劑供給量。于是，壓縮機中的制冷劑量減少，冷凍裝置的冷凍能力降低。借此，可以一邊抑制冷凍裝置的冷凍能力一邊進行壓縮機的連續(xù)運行。
可是，在歷來的冷凍裝置的膨脹閥中使用的是感溫膨脹閥。感溫膨脹閥運行在蒸發(fā)器出口附近備有感溫筒，使蒸發(fā)器出口附近的制冷劑溫度有過熱氣味。因此，在蒸發(fā)器內(nèi)部入口附近和出口附近的溫度不同。這是因為雖然感溫膨脹閥使出口附近的制冷劑成為加熱蒸氣的狀態(tài)，但是另一方面入口附近的制冷劑成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)的緣故。由此，如果用感溫膨脹閥作為膨脹閥，則在蒸發(fā)器內(nèi)部產(chǎn)生溫度分布。
在這種情況下，冷卻運行時如前所述，為了抑制冷凍能力，蒸發(fā)器中的溫度分布對庫內(nèi)的影響程度加大。因此，如果在蒸發(fā)器中產(chǎn)生溫度分布，則庫內(nèi)溫度分布容易成為不均。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在抑制冷凍裝置的冷凍能力的同時穩(wěn)定地維持庫內(nèi)的溫度的冷凍裝置。
權(quán)利要求1中所述的冷凍裝置備有制冷劑回路和控制裝置和指示裝置。制冷劑回路依次連接壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器和吸入比例閥?？刂蒲b置進行制冷劑回路的能力控制。指示裝置對控制裝置進行指示。進而，控制裝置如果收到來自指示裝置的抑制制冷劑回路的能力的指示，則節(jié)制吸入比例閥以便使蒸發(fā)器排出側(cè)的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)，進而設(shè)定電子膨脹閥的開度以便使整個蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)。
在該冷凍裝置中，在進行冷卻運行之際，吸入比例閥靠控制裝置來節(jié)制。于是，濕飽和狀態(tài)的制冷劑滯留于蒸發(fā)器的出口側(cè)。借此，因為在制冷劑回路中循環(huán)的制冷劑量減少，故冷凍裝置的冷凍能力得到抑制，冷卻運行成為可能。
進而，通過設(shè)定電子膨脹閥的開度以便制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)，可以使?jié)耧柡蜖顟B(tài)的制冷劑充滿整個蒸發(fā)器內(nèi)。因為蒸發(fā)器的內(nèi)部是等壓的，故濕飽和狀態(tài)的制冷劑是恒定溫度。由此，抑制冷凍能力而進行冷凍運行時的蒸發(fā)器的溫度成為均一，不容易發(fā)生溫度不勻。由此，可以穩(wěn)定地維持庫內(nèi)溫度。
再者，在像歷來那樣用感溫膨脹閥作為膨脹閥的場合，為將該膨脹閥在蒸發(fā)器的出口附近調(diào)節(jié)成為加熱蒸氣的狀態(tài)，故蒸發(fā)器內(nèi)部的溫度分布成為不均一的。但是，在本發(fā)明中因為用電子膨脹閥，故可以使蒸發(fā)器內(nèi)成為濕飽和狀態(tài)，可以使蒸發(fā)器內(nèi)部的溫度分布均勻。
權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置，在權(quán)利要求1中所述的冷凍裝置中，備有防止壓縮機的損傷的保護裝置。
如果抑制冷凍能力而進行運行，則有時會對壓縮機中發(fā)生損傷。例如，如果非壓縮的液體的制冷劑流入，則存在著壓縮時產(chǎn)生高壓而損壞的可能性。進而，因為潤滑油被液體的制冷劑帶到壓縮機外，故壓縮機內(nèi)的潤滑油的量減少，壓縮機的燒傷變得容易發(fā)生。
這里，因為冷凍裝置中備有保護裝置，故可以防止種種損傷。
權(quán)利要求3中所述的冷凍裝置是權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置。保護裝置在壓縮機的排氣側(cè)備有檢測制冷劑的壓力和溫度的傳感器，根據(jù)傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的壓力和溫度。
這里，作為保護裝置設(shè)有檢測壓縮機的排氣側(cè)的制冷劑的溫度和壓力的傳感器。而且，根據(jù)該傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的壓力和溫度。利用該推測結(jié)果，調(diào)整例如電子膨脹閥和吸入比例閥，防止壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為液體狀態(tài)。借此，防止壓縮機的損傷。
權(quán)利要求4中所述的冷凍裝置，為在權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置中，其保護裝置包括檢測壓縮機的油溫的油溫傳感器，根據(jù)油溫傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的濕度。
這里，根據(jù)作為保護裝置的油溫傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的濕度。利用該推測結(jié)果，與前述同樣地，調(diào)整例如電子膨脹閥和吸入比例閥，防止壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為液體狀態(tài)。借此，防止壓縮機的損傷。


圖1是根據(jù)實施例的冷凍裝置的示意圖。
圖2是根據(jù)實施例的冷凍裝置的控制方框圖。
具體實施例方式
(總體的構(gòu)成)根據(jù)本發(fā)明的冷凍裝置的示意圖示于圖1。
根據(jù)本發(fā)明的冷凍裝置包括制冷劑回路1，進而如圖2中所示，備有控制部2、輸入部3和庫內(nèi)溫度傳感器4。
制冷劑回路1由壓縮機10、冷凝器11、電子膨脹閥13、蒸發(fā)器17以及吸入比例閥21組成，靠配管依次連接起來。
壓縮機10是對氣體狀態(tài)的制冷劑進行壓縮的裝置，在該壓縮機10上，在其內(nèi)部設(shè)有油溫傳感器5，在其排氣側(cè)設(shè)有壓力溫度傳感器6。油溫傳感器5是檢測壓縮機10的潤滑油的油溫的傳感器。
冷凝器11是從制冷劑奪走熱量，并散熱該熱量的裝置，經(jīng)由三通切換閥12連接于壓縮機10的排氣側(cè)。
此外，電子膨脹閥13是使通過的制冷劑膨脹而降低制冷劑的壓力和溫度的裝置，設(shè)在冷凝器11的出口側(cè)。再者，在冷凝器11與電子膨脹閥13之間設(shè)有回收器14、輔助熱交換器15、開關(guān)閥16等。
蒸發(fā)器17是吸收來自冷凍裝置內(nèi)部的熱量而把熱量給予制冷劑的裝置，設(shè)在電子膨脹閥13的出口側(cè)。在該蒸發(fā)器17與電子膨脹閥13之間設(shè)有分流器18。再者，蒸發(fā)器17由主蒸發(fā)器17a和輔助蒸發(fā)器17b組成，輔助蒸發(fā)器17b設(shè)在電子膨脹閥13與冷凝器11之間。
再者，在壓縮機10的排氣側(cè)與蒸發(fā)器17之間設(shè)有旁通回路19，在該旁通回路19上設(shè)有旁通閥20。
吸入比例閥21是調(diào)節(jié)制冷劑的循環(huán)量的裝置，設(shè)在壓縮機10的吸入側(cè)。
圖2中示出冷凍裝置的控制方框圖。
冷凍裝置包括作為微計算機的控制部2，由此，構(gòu)成控制裝置30和保護裝置31?？刂蒲b置30是控制冷凍裝置的裝置，保護裝置31是保護避免壓縮機10的受損傷的裝置。而且，在控制裝置30上連接著進行冷凍裝置的庫內(nèi)的溫度設(shè)定等的輸入部3、檢測庫內(nèi)的溫度的庫內(nèi)溫度傳感器4、油溫傳感器5、以及壓力溫度傳感器6。此外，在控制裝置30上連接著壓縮機10、電子膨脹閥13和吸入比例閥21。
(操作)冷凍裝置靠控制裝置30來進行庫內(nèi)溫度的控制。首先，就冷凍裝置的冷卻進行說明。
(冷凍運行)冷凍裝置是通過制冷劑在制冷劑回路1中循環(huán)來奪走庫內(nèi)的熱量并向外部釋放的裝置。以下就制冷劑回路1中的制冷劑的循環(huán)進行說明。
首先制冷劑靠蒸發(fā)器17來吸收庫內(nèi)的熱量。吸收了熱量的制冷劑經(jīng)由吸入比例閥21引入壓縮機10。在壓縮機10中制冷劑被壓縮成高溫高壓的氣體送到冷凝器11。制冷劑在冷凝器11中向外部釋放熱量，溫度被降低。借此，制冷劑在冷凝器11中釋放在蒸發(fā)器17中吸收的熱量。進而，制冷劑從冷凝器11被送到電子膨脹閥13并膨脹，返回到蒸發(fā)器17。
控制裝置30控制壓縮機10、電子膨脹閥13和吸入比例閥21，借此來控制制冷劑回路1中的制冷劑的循環(huán)量等而進行庫內(nèi)溫度的控制。在進行冷凍運行的場合，增加制冷劑的循環(huán)量而把庫內(nèi)的熱量向外部散熱，以便庫內(nèi)成為輸入部3處的設(shè)定溫度。
(冷卻運行)另一方面，在進行冷卻運行的場合，因為使庫內(nèi)的溫度成為攝氏零度以上的高溫，故抑制冷凍裝置的冷凍能力而進行運行。下面說明抑制冷凍能力的裝置。
為了抑制冷凍能力，首先節(jié)制吸入比例閥21。借此，使制冷劑以濕飽和狀態(tài)滯留于直到吸入比例閥21的配管等中成為可能，在制冷劑回路1中循環(huán)的制冷劑的量受到抑制。進而，在該狀態(tài)下，打開并調(diào)節(jié)電子膨脹閥13，借此在蒸發(fā)器17的出口處制冷劑也成為濕飽和狀態(tài)。借此，因為可以使制冷劑以濕飽和狀態(tài)滯留于從蒸發(fā)器17的出口到吸入比例閥21的配管中，故可以充分地減少在制冷劑回路1中循環(huán)的制冷劑的量。因此，冷凍能力受到抑制而冷卻運行成為可能。
此外，通過進一步開大電子膨脹閥13，可以使?jié)耧柡蜖顟B(tài)的制冷劑滯留于整個蒸發(fā)器17的內(nèi)部。此時，因為蒸發(fā)器17內(nèi)部的制冷劑的壓力恒定，故滯留于蒸發(fā)器17的濕飽和狀態(tài)的制冷劑的溫度成為恒定的。因為制冷劑的溫度成為恒定的，故蒸發(fā)器內(nèi)的從庫內(nèi)的吸熱成為均一的。由此，庫內(nèi)的溫度不勻受到抑制。
(冷卻運行時的壓縮機的保護)進行冷卻運行時的壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為過熱蒸氣。
但是，如果抑制冷凍能力而進行冷卻運行，則壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)有時成為濕飽和狀態(tài)。濕飽和狀態(tài)的制冷劑含有液體狀態(tài)的制冷劑。因為液體與氣體不同，是不可壓縮的，故在壓縮機10壓縮制冷劑之際如果液體狀態(tài)的制冷劑多，則存在著在壓縮機10的內(nèi)部產(chǎn)生超過耐壓的高壓而發(fā)生損傷的危險。進而，液體狀態(tài)的制冷劑還把壓縮機10的潤滑油向外部帶出。因此，潤滑油的量減少，存在著壓縮機10發(fā)生燒傷的可能性。
由此，有必要靠控制裝置30來控制電子膨脹閥13和吸入比例閥21，以便壓縮機10的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為加熱蒸氣。因而，有必要得知壓縮機10的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)，但是該壓縮機10的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)可以根據(jù)制冷劑的壓力和溫度來得知。
但是，因為制冷劑的循環(huán)量很小，故壓縮機10的吸入口處的壓力非常低，用通常的壓力傳感器不準確，狀態(tài)成為不明確。
因此，靠保護裝置31根據(jù)油溫傳感器5和壓力溫度傳感器6的檢測結(jié)果來推測壓縮機10的吸入口處的壓力和溫度。壓縮機排氣側(cè)的制冷劑的加熱度靠壓力溫度傳感器6弄清楚。根據(jù)該加熱度可以得知壓縮機10的吸入口處的制冷劑的濕度。進而，因為根據(jù)油溫傳感器5的結(jié)果可以推測制冷劑的濕度，故更正確的判斷是可能的。借此，靠控制裝置30可以進行冷凍能力的控制以便避免壓縮機10的損傷。
工業(yè)實用性在權(quán)利要求1中所述的冷凍裝置中，抑制冷凍能力而進行冷凍運行時的蒸發(fā)器的溫度成為均一的，不容易發(fā)生溫度不勻。
在權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置中，因為冷凍裝置中備有保護裝置，故可以防止種種損傷。
在權(quán)利要求3中所述的冷凍裝置中，因為可以根據(jù)傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的壓力和溫度，故靠保護裝置可以防止壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為液體狀態(tài)。
在權(quán)利要求4中所述的冷凍裝置中，因為可以根據(jù)油溫傳感器的檢測結(jié)果來推測壓縮機的吸入口處的制冷劑的濕度，故靠保護裝置可以防止壓縮機的吸入口處的制冷劑的狀態(tài)成為液體狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種冷凍裝置，其包括依次連接壓縮機(10)、冷凝器(11)、電子膨脹閥(13)、蒸發(fā)器(17)和吸入比例閥(21)而成的制冷劑回路(1)，進行前述制冷劑回路(1)的能力控制的控制裝置(30)，以及對前述控制裝置(30)進行指示的指示裝置(3)，前述控制裝置(30)接受來自前述指示裝置(3)的抑制制冷劑回路(1)的能力的指示，節(jié)制前述吸入比例閥(21)以便使前述蒸發(fā)器(17)排出側(cè)的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)，進而設(shè)定前述電子膨脹閥(13)的開度以便使整個前述蒸發(fā)器(17)內(nèi)部的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1中所述的冷凍裝置，其特征在于，還包括有防止前述壓縮機(10)的損傷的保護裝置(31)。
3.如權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置，其特征在于，前述保護裝置(31)包括在前述壓縮機(10)的排氣側(cè)檢測制冷劑的壓力和溫度的傳感器(6)，根據(jù)前述傳感器(6)的檢測結(jié)果來推測前述壓縮機(10)的吸入口處的制冷劑的壓力和溫度。
4.如權(quán)利要求2中所述的冷凍裝置，其特征在于，前述保護裝置(31)包括檢測前述壓縮機(10)的油溫的油溫傳感器(5)，根據(jù)前述油溫傳感器(5)的檢測結(jié)果來推測前述壓縮機(10)的吸入口處的制冷劑的濕度。
全文摘要
在冷凍裝置的制冷劑回路(1)中依次連接著壓縮機(10)、冷凝器(11)、電子膨脹閥(13)、蒸發(fā)器(17)和吸入比例閥(21)?？刂蒲b置(30)在抑制冷凍能力之際節(jié)制吸入比例閥(21)以便蒸發(fā)器(17)的排出側(cè)的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)，進而設(shè)定電子膨脹閥(13)的開度以便使整個蒸發(fā)器(17)的內(nèi)部的制冷劑的狀態(tài)成為濕飽和蒸氣的狀態(tài)。
文檔編號F25B41/04GK1461399SQ02801286
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月1日
發(fā)明者田中滋人 申請人:大金工業(yè)株式會社