專利名稱：冷凍裝置的制作方法
冷凍裝置技術領域
本發(fā)明關于一種被用于海上集裝箱等的冷凍裝置，特別是涉及該冷凍裝置的回油控制方法。
背景技術：
[ooo2;i 迄今為止，用于海上集裝箱等并對集裝箱的庫內進行冷卻的冷 凍裝置已為眾所周知。
例如在專利文獻1中所公開的冷凍裝置包括用來對集裝箱的庫內進行冷卻的制冷劑回路。在該制冷劑回路中依次連接有壓縮機、 冷凝器、電子膨脹閥以及蒸發(fā)器。上述冷凝器被配置在集裝箱的庫夕卜，在冷凝器的附近設置有冷凝器風機(fan)。另一方面，上述蒸發(fā) 器被配置在集裝箱的庫內，在蒸發(fā)器的附近設置有蒸發(fā)器風機。還 有，上述電子膨脹閥的開度被進行調節(jié)，從而將蒸發(fā)器的過熱度保 持在規(guī)定的范圍中。
當該冷凍裝置進行例如冷藏運轉時，上述冷凝器風機、上述蒸 發(fā)器風機以及壓縮機進行運轉。當在壓縮機中壓縮的-爭!j冷劑被送入 冷凝器時，在冷凝器中，冷凝器風機所送入的室外空氣與制冷劑之 間進行熱交換，制冷劑向室外空氣放熱后凝結。其后，制冷劑被電 子膨脹閥減壓后，流入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器風機所送入的 庫內空氣與制冷劑之間進行熱交換，制冷劑從庫內空氣吸熱后蒸發(fā)。 其結果是對集裝箱的庫內空氣進行冷卻。在蒸發(fā)器中已經蒸發(fā)了的 制冷劑被壓縮壽幾吸入后再次壓縮。[專利文獻1]日本專利公開2002-327964號公報 (發(fā)明所要解決的課題)
此外，在如專利文獻1所示的冷凍裝置中，當在例如庫內冷卻 負荷高的條件下對庫內進行冷卻時，由于蒸發(fā)器的制冷劑過熱度容 易變高，所以為了使該制冷劑過熱度降低而對電子膨脹閥的開度進 行控制將該電子膨脹閥開得很大。然而，在船舶通過例如赤道等外 界溫度極高的地區(qū)時，室外溫度有時到達極高的溫度(例如50°C)。 由此，在電子膨脹閥開得很大的狀態(tài)下當冷凝器的放熱量不足時， 有可能出現(xiàn)制冷劑回路的高壓異常升高的問題。
作為對此以往問題加以解決的方法，所想到的是當制冷劑回路 的高壓高于規(guī)定壓力時，減小上述電子膨脹閥的開度來使高壓降低 的方法。也就是，在根據蒸發(fā)器的過熱度對電子膨脹閥的開度進行 調節(jié)的控制中，當高壓異常升高時，通過強制性地減小電子膨脹閥 的開度，從而能夠使制冷劑循環(huán)量降低，避免出現(xiàn)制冷劑回路高壓 上升的問題。
然而，當如上述那樣強制性地降低電子膨脹閥的開度來減低制 冷劑回路中的制冷劑循環(huán)量時，致使壓縮機的噴出制冷劑中的冷凍 機油再次被壓縮機吸入后所回收的回油量也減少。其結果是用來對 壓縮機的壓縮機構等進行潤滑的冷凍機油量不足，從而有可能導致 壓縮機受損。發(fā)明內容〖0008] 本發(fā)明是鑒于上述問題點而研制開發(fā)的，其目的在于提供一 種能夠抑制高壓上升，同時充分確保壓縮機回油量的冷凍裝置。 (解決課題的方法)
第一發(fā)明是以下記冷凍裝置來作為前提的，即該冷凍裝置包括 制冷劑回路10和蒸發(fā)器風機22，在該制冷劑回路10中連接有壓縮 機11、冷凝器12、電子膨脹閥14以及設置在庫內的蒸發(fā)器15,且 通過制冷劑循環(huán)來進行制冷循環(huán)，該蒸發(fā)器風機22將庫內空氣送入 上述蒸發(fā)器15,上述電子膨脹閥14的開度根據上述蒸發(fā)器15的制 冷劑過熱度而被進行調節(jié)，并且當制冷劑回路10的高壓比規(guī)定壓力 高時，該電子膨脹閥14的開度被強制性減小。并且，該冷凍裝置的 特征在于該冷凍裝置包括控制部件40，當該控制部件40判斷出
制冷劑回路10的制冷劑循環(huán)量不足時，使上述蒸發(fā)器風機22的送 風量降低。
在第 一 發(fā)明的冷凍裝置中，通過在制冷劑回路10中進行制冷循 環(huán)，從而在蒸發(fā)器15中制冷劑和庫內空氣之間熱交換，來對庫內進 行冷卻。雖然該冷凍裝置的電子膨脹閥14的開度基本上是根據蒸發(fā) 器15的制冷劑過熱度來進行調節(jié)的，不過當高壓比規(guī)定壓力高時， 該電子膨脹閥15的開度被強制性減小，從而來抑制高壓上升。不過， 這樣一來當電子膨脹閥14的開度被減小的狀態(tài)持續(xù)時，制冷劑回路 10中的制冷劑循環(huán)量減少，導致壓縮才幾11的回油量不足。
在本發(fā)明中，為了避免出現(xiàn)該壓縮機11回油量不足的問題，當 判斷出在制冷劑回路IO中制冷劑循環(huán)量不足時，控制部件40使蒸 發(fā)器風機22的送風量低于通常運轉時的送風量。其結果是由于蒸發(fā) 器15中的制冷劑的吸熱量減少，因此在冷凝器12中制冷劑的放熱 量也減少。并且，即使在諸如外界氣溫高時那樣的難于對冷凝器12 中的放熱量進行確保的狀況下，在冷凝器12中，制冷劑也可確實地 進行凝結。由此，能夠使制冷劑回路10中的高壓降低。因此，能夠 增大處于開度被強制性減小狀態(tài)的電子膨脹閥14的開度，所以制冷 劑回路10中的制冷劑循環(huán)量也增加，從而壓縮機11回油量不足的 問題也得到解決。
第二發(fā)明是以下記冷凍裝置來作為前提的，即該冷凍裝置包括 制冷劑回路10和蒸發(fā)器風機22，在該制冷劑回路10中連接有壓縮 機11、冷凝器12、電子膨脹閥14以及蒸發(fā)器15，且通過制冷劑循 環(huán)來進行制冷循環(huán)，該蒸發(fā)器風機22將庫內空氣送入上述蒸發(fā)器 15，上述電子膨脹閥14的開度根據上述蒸發(fā)器15的制冷劑過熱度 而被進行調節(jié)，并且當制冷劑回路10的高壓比規(guī)定壓力高時，該電 子膨脹閥14的開度被強制性減小。并且，該冷凍裝置的特征在于 該冷凍裝置包括控制部件40，當該控制部件40判斷出制冷劑回路 10的制冷劑循環(huán)量不足時，將上述蒸發(fā)器風機22從連續(xù)運轉切換 到間歇運轉。
第二發(fā)明是在前提與第一發(fā)明相同的冷凍裝置中，當判斷出在
制冷劑回路10中制冷劑循環(huán)量不足時，控制部件40使蒸發(fā)器風機22進行間歇運轉。其結果是蒸發(fā)器15中的制冷劑吸熱量減少，從 而能夠使制冷劑回路10的高壓降低。因此，能夠增大處于開度被強 制減小狀態(tài)的電子膨脹閥14的開度，所以制冷劑回路10的制冷劑 循環(huán)量也增加，壓縮機ll回油量不足的問題也得到解決。
第三發(fā)明是以下記冷凍裝置來作為前提的，即該冷凍裝置包括 制冷劑回路IO，在該制冷劑回路10中連接有壓縮機11、冷凝器12、 電子膨脹閥14以及蒸發(fā)器15，且通過制冷劑循環(huán)來進行制冷循環(huán)， 上述電子膨脹閥14的開度根據上述蒸發(fā)器15的制冷劑過熱度而被 進行調節(jié)，并且當制冷劑回路10的高壓比規(guī)定壓力高時，該電子膨 脹閥14的開度被強制性減小。并且，該冷凍裝置的特征在于在該 冷凍裝置的制冷劑回路10中設置有旁通管20和用來開關該旁通管 20的開關岡(SV)，該旁通管20的一端連接在上述壓縮機11和上述 冷凝器12之間，該旁通管20的另一端連接在上述電子膨脹閥14 和上述蒸發(fā)器15之間，該冷凍裝置包括控制部件40,當該控制部 件40判斷出制冷劑回路10的制冷劑循環(huán)量不足時，打開上述開關 閥(SV)。
在第三發(fā)明的冷凍裝置中，當在旁逸管20的開關閥(SV)關閉的 狀態(tài)下壓縮機11被運轉時，在制冷劑回路10中進行通常的制冷循 環(huán)。另一方面，當在上述通常運轉時判斷出制冷劑回路10中的制冷 劑循環(huán)量不足時，控制部件40使開關閥(SV)打開。其結果是壓縮機 11的噴出制冷劑中的一部分4皮送入旁通管20,剩余的部分被送入冷 凝器12。這樣一來，當將一部分的制冷劑通過旁通管20送向蒸發(fā) 器15時，由于流經冷凝器12的制冷劑量減少，所以在該冷凝器12 中能夠確實地使制冷劑進行凝結，從而能夠使制冷劑回路10的高壓 降低。因此，能夠增大處于開度被強制性減小狀態(tài)的電子膨脹閥14 的開度，所以制冷劑回路10的制冷劑循環(huán)量也增加，壓縮機ll回 油量不足的問題也得到解決。
第四發(fā)明中的冷凍裝置是在第三發(fā)明的基礎上的發(fā)明，其特征 在于在上述旁通管20上設置有加熱用熱交換器16，該加熱用熱 交換器16利用制冷劑來對設置有上述蒸發(fā)器15的庫內的空氣進行 力口熱。
在第四發(fā)明中，上述旁通管20上設置有加熱用熱交換器16。在 此，當判斷出在制冷劑回路10中制冷劑循環(huán)量不足而使得電磁閥 (SV)被打開時，壓縮機11的噴出制冷劑中的一部分經由旁通管20 而流經加熱用熱交換器16。在加熱用熱交換器16中，制冷劑向庫 內空氣放熱后凝結，并且?guī)靸瓤諝獗恢评鋭┘訜?。這樣一來，當用 加熱用熱交換器16和冷凝器12這兩個部件來使制冷劑凝結時，能 夠更加確實地使制冷劑回路10的高壓降低。因此，能夠增大處于開 度被強制性減小狀態(tài)的電子膨脹閥14的開度，所以制冷劑回路IO 的制冷劑循環(huán)量也增加，壓縮機11回油量不足的問題也有效地得到 解決。
第五發(fā)明是在第一至第四發(fā)明中的任一項發(fā)明的基礎上的發(fā) 明，其特征在于上述控制部件40在蒸發(fā)器15的制冷劑迚熱度高 于規(guī)定過熱度的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。
在笫五發(fā)明的冷凍裝置中，根據蒸發(fā)器15的制冷劑過熱度來判 斷出制冷劑回路10中的制冷劑循環(huán)量不足。也就是，當蒸發(fā)器15 的過熱度高于規(guī)定過熱度的狀態(tài)持續(xù)時，由于能夠推測出流經蒸發(fā) 器15的制冷劑量，也就是制冷劑循環(huán)量明顯不足，所以此時控制部 件40利用第一發(fā)明到第四發(fā)明中所述的方法，使制冷劑回路10的 高壓降低。其結杲是能夠增大電子膨脹閥M的開度，所以制冷劑回 路10中的制冷劑循環(huán)量也增加，壓縮機11回油量不足的問題也得 到解決。
第六發(fā)明是在第一至第四發(fā)明中的任一項發(fā)明的基礎上的發(fā) 明，其特征在于上述控制部件40在上述電子膨脹閥14的開度小 于規(guī)定開度的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。
在第六發(fā)明的冷凍裝置中，根據電子膨脹閥14的開度來判斷出 制冷劑回路10中的制冷劑循環(huán)量不足。也就是，當電子膨脹閥14 的開度小于規(guī)定開度的狀態(tài)持續(xù)時，由于能夠推測出制冷劑循環(huán)量 明顯不足，所以此時控制部件4 0利用第 一 發(fā)明到第四發(fā)明中所述的
方法，來使制冷劑回路10的高壓降低。其結杲是由于能夠增大電子 月釤脹閥14的開度，所以制冷劑回路10的制冷劑循環(huán)量也增加，壓 縮機11回油量不足的問題也得到解決。
第七發(fā)明是在第一至第六發(fā)明中的任一項發(fā)明的基礎上的發(fā) 明，其特征在于上述壓縮機由渦旋型壓縮機11構成。
在第七發(fā)明中，作為連接在制冷劑回路10上的壓縮機，使用了 渦旋型壓縮機11。渦旋型壓縮機11具有噴出制冷劑中的冷凍機油 量一般比其他壓縮機(例如往復式(reciprocating)壓縮機)多的特點。 也就是，在本發(fā)明中，針對在回油量不足時特別容易受到損傷的渦 旋型壓縮機11而言，壓縮機11回油量不足的問題得到了有效地解 決。(發(fā)明的效果)
在本發(fā)明中，當在例如室外溫度極高的條件下等， 一旦高壓高 于規(guī)定壓力時，則通過強制性減小電子膨脹閥14的開度，從而能避 免出現(xiàn)制冷劑回路10中高壓異常升高的現(xiàn)象。另一方面，當如上所 迷減小電子膨脹閥14的開度時，制冷劑循環(huán)量不足，其結果是有可 能導致壓縮機11的回油量也出現(xiàn)不足。于是，在第一發(fā)明中，當處 于該制冷劑循環(huán)量不足的狀態(tài)時，使蒸發(fā)器風機22的風量降低。由 此，能夠確實地使制冷劑回路10的高壓降低，并能夠增大電子膨脹 閥14的開度。因此，在能夠避免制冷劑回路10的高壓異常上升的 同時，還可以解決制冷劑回路10中制冷劑循環(huán)量不足的問題，并能 夠充分地確保壓縮機11的回油量。
還有，在第二發(fā)明中，當處于制冷劑循環(huán)量不足的狀態(tài)時，由 于使蒸發(fā)器風機22間歇地進行運轉，所以與第一發(fā)明相同，能夠使 制冷劑回路10的高壓降低，并能夠增大電子膨脹閥14的開度。因 此，可以解決制冷劑回路10中制冷劑循環(huán)量不足的問題，并能夠充 分地確^f呆壓縮機11的回油量。
進而，在第三發(fā)明中，當處于制冷劑循環(huán)量不足的狀態(tài)時，使 壓縮機ll的噴出制冷劑向電子膨脹閥14和蒸發(fā)器15之間迂回。其 結果是由于能夠用冷凝器12確實地使制冷劑進行凝結，所以可以使
制冷劑回路10的高壓降低。因此，可以解決制冷劑回路10中的制 冷劑循環(huán)量不足的問多逸，并能夠充分地確4呆壓縮濤幾11的回油量。
特別是在第四發(fā)明中，利用加熱用熱交換器16來使向旁通管20 迂回的制冷劑凝結。由此，能夠更有效地使制冷劑回路10的高壓降 j氐，并能夠有效地解決制冷劑回路10中制冷劑循環(huán)量不足的問題。
還有，在加熱用熱交換器16中，由于能夠利用制冷劑的冷凝熱 來對庫內空氣進行加熱，所以能夠將該加熱用熱交換器16用于庫內 空氣的濕度調節(jié)用的再熱器(reheat coil)、和用來融化泄水盤(drain pan)內的)水塊的泄水盤力口熱器(drain pan heater)等。
還有，在第五發(fā)明中，當蒸發(fā)器15的過熱度高于規(guī)定過熱度的 狀態(tài)持續(xù)時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。因此，能夠準確地檢測出 制冷劑回路10中的制冷劑循環(huán)量不足，并能夠確實地解決壓縮機 11回油量不足的問題。還有，根據本發(fā)明，能夠將用來對蒸發(fā)器15 的過熱度進行檢測的傳感器用于電子膨脹閥14的過熱(super heat) 控制部件和制冷劑循環(huán)量不足的檢測部件。
另一方面，在第六發(fā)明中，當電子膨脹閥14的開度小于規(guī)定開 度的狀態(tài)持續(xù)時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。因此，能夠輕而易舉 地檢測出制冷劑回路10中的制冷劑循環(huán)量不足，并能夠容易地解決 壓縮機11回油量不足的問題。
進而，根據第七發(fā)明，特別是由于解決了冷凍機油容易出現(xiàn)不 足的渦旋型壓縮機11回油量不足的問題，所以本發(fā)明的效杲更加顯 著。 ' —.


圖1是表示實施例一的冷凍裝置的簡要結構的管道系統(tǒng)圖。圖2是表示實施例一及實施例二的電子膨脹閥的控制動作的流 程圖。圖3是表示實施例一的蒸發(fā)器風機的狀態(tài)變化圖。圖4是表示實施例二的冷凍裝置的簡要結構的管道系統(tǒng)圖。圖5是表示實施例二的電磁閥的狀態(tài)變化圖。(符號說明)
1冷凍裝置10制；務劑回路11渦旋型壓縮機(壓縮機)12冷凝器14電子膨脹閥15蒸發(fā)器16再熱器(加熱用熱交換器)22蒸發(fā)器風機40控制器(控制部件)具體實施方式
下面，根據附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細地說明。
《實施例一》實施例一中的冷凍裝置1是對用于海上運輸?shù)鹊募b箱的庫內 進行冷卻的裝置。如圖l所示，該冷凍裝置1包括通過制冷劑循環(huán) 來進行蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的制冷劑回路10。
在制冷劑回路10中，作為主要的構成部件，依次連接有壓縮機 11、冷凝器12、貯液器13、電子膨脹閥14以及蒸發(fā)器15。
上述壓縮機11是由固定容量式的渦旋型壓縮機構成的。上述冷 凝器12被配置在庫外。在該冷凝器12的附近設置有將室外空氣送 向冷凝器12的冷凝器風機21。并且，在冷凝器12中，冷凝器風機 21所送入的庫外空氣與制冷劑之間進4于熱交換。上迷貯液器13是 圓筒狀的密封容器，構成為在其底部能夠儲存多佘的液態(tài)制冷劑。 上述電子膨脹閥14的開度能夠被進行調節(jié)。該電子膨脹閥14的開 度根據蒸發(fā)器15的過熱度、以及制冷劑回路10的高壓側的制冷劑 壓力而被進行調節(jié)。另外，對于該電子膨脹閥14的開度控制動作的 詳細情況將在下文中進行說明。上迷蒸發(fā)器15被配置在集裝箱的庫 內，構成了用來對庫內進行冷卻的冷卻用熱交換器。在該蒸發(fā)器15 的附近，設置有將庫內空氣送入蒸發(fā)器15的蒸發(fā)器風機22。并且，
在蒸發(fā)器15中，蒸發(fā)器風機22所送入的庫內空氣與制冷劑之間進 行熱交換。
進而在制冷劑回路10中，連接有多個傳感器。具體來說，在制 冷劑回路10中設置有低壓壓力傳感器31、高壓壓力傳感器32、蒸 發(fā)器入口傳感器33以及蒸發(fā)器出口傳感器34。上述低壓壓力傳感 器31連接在壓縮機11的吸入管道上，并對制冷劑回路10的低壓側 的制冷劑壓力LPT進行檢測。上迷高壓壓力傳感器32連接在壓縮 :機11的噴出管道上，并對制冷劑回路10的高壓側的制冷劑壓力HPT 進行檢測。上述蒸發(fā)器入口傳感器33連接在蒸發(fā)器15的流入側的 分流器上，并對流向蒸發(fā)器15的流入制冷劑溫度EIS進行檢測。上 述蒸發(fā)器出口傳感器34連接在蒸發(fā)器15的流出側，并對來自蒸發(fā) 器15的流出制冷劑溫度EOS進行檢測。
在冷凍裝置1中也設置有作為控制部件的控制器40。該控制器 40枸成為根據各傳感器31、 32、 33、 34等的檢測信號，來對上述 電子膨脹閥14和各個風機21、 22等進4亍控制。
—運轉動作—該冷凍裝置1能夠進行用來對集裝箱內的儲藏物進行冷藏的冷 藏運轉、和用來對集裝箱內的儲藏物進行冷凍的冷凍運轉。下面， 關于該冷凍裝置1的冷藏運轉進行說明。
當冷藏運轉開始時，冷凝器風機21以所規(guī)定的風量進行運轉， 并且蒸發(fā)器風機22以大風量(H)進行運轉。進而，電子膨脹閥14 的開度根據蒸發(fā)器出口傳感器34的檢測溫度和蒸發(fā)器入口傳感器 33的檢測溫度之差、也就是蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)被進行 調節(jié)。
當壓縮機11運轉時，在壓縮機11中已被壓縮了的制冷劑流入 冷凝器12。在冷凝器12中，制冷劑向室外空氣放熱后凝結。其后， 制冷劑經由貯液器13并通過電子膨脹閥14，且在被減壓后流入蒸 發(fā)器15。在蒸發(fā)器15中，制冷劑從庫內空氣吸熱后蒸發(fā)。其結杲 是對集裝箱的庫內進行了冷卻。在蒸發(fā)器15中已經蒸發(fā)了的制冷劑 被壓縮機11吸入后，再次在壓縮機11中被進行壓縮。
在上述冷藏運轉時，當在例如庫內的冷卻負荷高的條件下，電子膨脹閥M繼續(xù)被開放得很大，從而將蒸發(fā)器15的過熱度保持為 一定。另一方面，在這種狀態(tài)下，當室外溫度極高(例如50。C)時， 一旦繼續(xù)該運轉，則有可能導致制冷劑回路的高壓HPT異常升高。
于是，在本實施例的冷凍裝置1中，為了抑制這種高壓的異常 升高而對電子膨脹閥(EV)14的開度進行了控制。下面， 一邊參照圖 2的流程一邊對電子膨脹閥14的開度控制進行說明。
在電子膨脹閥14的開度控制中，當處于步驟S1 步驟S4時， 電子膨脹閥14的開度被進行控制，從而使得高壓壓力傳感器32檢 測出的制冷劑壓力(高壓HPT)沒有超過規(guī)定壓力。具體來說，在步 驟S1中，對高壓HPT和第一規(guī)定壓力(例如2300kPa)之間進行比較。 在步驟S1中，當高壓HPT比第一規(guī)定壓力高時，將移向步驟S2， 人而電子膨脹閥14的開度^皮減小10%(相當于電子膨脹閥全開時的 開度的10%)。另一方面，在步驟S1中，當高壓HPT在第一規(guī)定壓 力以下時，將移向步驟S3。在步驟S3中，對高壓HPT和第二規(guī)定 壓力(例如2100kPa)之間進行比較。在步驟S3中，當高壓HPT比第 二規(guī)定壓力高時，將移向步驟S4，從而電子膨脹閥14的開度被減 小5%。另一方面，在步驟S3中，當高壓HPT在第二規(guī)定壓力以 下時，將移向步驟S5。如上所述，在步驟S1 步驟S4中，當高壓 HPT高于規(guī)定壓力時，強制性地降低了電子膨脹閥14的開度，所 以即使在室外溫度極高的條件下，也能避免出現(xiàn)高壓HPT異常升高 的現(xiàn)象。
還有，在步驟S5 步馬聚S8中，電子膨脹閥14的開度被進行調 節(jié)，從而使得蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)被收束到1。C 6。C的 范圍內。也就是，在步驟S5中，當過熱度(EOS — EIS)低于rC時， 在步驟S6中電子膨脹閥14的開度被減小1.5%。另一方面，在步驟 S7中，當過熱度(EOS—EIS)高于6。C時，在步驟S8中電子膨脹閥 14的開度被增大1.5%。如上所述，在步驟S5 步驟S8中，當過熱 度(EOS — EIS)不在規(guī)定范圍內時，對電子膨脹閥14的開度進行適 當調節(jié)，從而使得過熱度(EOS — EIS)保持為一定。
不過，如上所述當根據過熱度對電子膨脹閥14的開度進行調節(jié)， 并且在高壓HPT高于規(guī)定壓力的情況下進行控制來強制性地降低 電子膨脹閥14的開度時，為了抑制高壓異常，而有可能使電子膨脹 閥14的開度繼續(xù)保持開放得很小的狀態(tài)。此時，制冷劑回路10中 的制冷劑循環(huán)量不足，有可能導致壓縮機11的回油量也不足。由此， 在本實施例的冷凍裝置1中，當判斷出制冷劑回路10的制冷劑循環(huán) 量不足時，將對蒸發(fā)器風機22的送風量進行改變。
具體來說，如圖3的狀態(tài)變化圖所示，當在冷藏運轉時蒸發(fā)器 風機22以大風量(H)進行運轉的狀態(tài)下，電子膨脹閥14的開度在規(guī) 定時間(例如10分鐘)以上持續(xù)低于規(guī)定開度(例如15%)時、或者蒸 發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)在規(guī)定時間(例如10分鐘)以上持續(xù)高 于規(guī)定溫度(例如25。C)時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足，控制器40 將蒸發(fā)器風機22的送風量從大風量(H)變換為小風量(L)。其結杲是 由于蒸發(fā)器15中的制冷劑吸熱量降低，所以能夠利用冷凝器12確 實地使制冷劑凝結。由此，在制冷劑回路10中高壓HPT下降。因 此，由于電子膨脹閥14的開度根據辻熱度(EOS — EIS)而逐漸增大， 所以制冷劑循環(huán)量不足的問題也得以解決。
另一方面，在如上所述蒸發(fā)器風機22以小風量(L)進行運轉的狀 態(tài)下，當電子膨脹閥14的開度在規(guī)定時間(例如3分鐘)以上持續(xù)大 于規(guī)定開度(例如40%),并且蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)在規(guī)定 時間(例如3分鐘)以上持續(xù)小于規(guī)定溫度(例如6。C)時，判斷出制冷 劑循環(huán)量不足的問題已經得到解決，控制器40使蒸發(fā)器風機22返 回到大風量(H)進行運轉。
還有，即使在蒸發(fā)器風機22以小風量(L)進行運轉的狀態(tài)下，還 依然出現(xiàn)電子膨脹閥14的開度在規(guī)定時間(例如10分鐘)以上持續(xù) 小于規(guī)定開度(例如15%)時、或者蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS) 在規(guī)定時間(例如10分鐘)以上持續(xù)超過規(guī)定溫度(例如25。C)時，則 判斷出制冷劑循環(huán)量仍然不足，從而控制器40使蒸發(fā)器風機22停 止。其結杲是在蒸發(fā)器15中，由于制冷劑的吸熱量進一步降低，所 以制冷劑回路10中的高壓HPT也進一步下降。因此，由于電子膨
脹閥14的開度根據過熱度(EOS — EIS)而進一步增大，所以制冷劑 循環(huán)量不足的問題也得以解決。
另一方面，如上所述在蒸發(fā)器風機22已停止的狀態(tài)下，當電子 膨脹閥14的開度在規(guī)定時間(例如3分鐘)以上持續(xù)大于規(guī)定開度 (例如40%),并且蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)在規(guī)定時間(例如3 分鐘)以上持續(xù)小于規(guī)定溫度(例如6。C)時，則判斷出制冷劑循環(huán)量 不足的問題已得到解決，控制器40使蒸發(fā)器風機22返回到低風量 (L)進行運轉。還有，當蒸發(fā)器風機22處于停止狀態(tài)超過兩分鐘時， 為了避免庫內溫度的上升也使蒸發(fā)器風機22返回到低風量(L)來進 行運轉c
另外，如上所述當蒸發(fā)器風機22的送風量變化時，表示制冷劑 循環(huán)量充足與否的標志(flag)成立。也就是，控制器40在制冷劑循 環(huán)量不足而降低蒸發(fā)器風機22的送風量時，使標志(FLG)4成立， 另 一 方面，在制冷劑循環(huán)量不足的問題得到解決而增大蒸發(fā)器風機 22的送風量時，使標志(FLG)-O成立。
并且，在圖2的步驟S7中過熱度(EOS —EIS)比6。C高，且在步 驟S8中電子膨脹閥14的開度被增大1.5%以后，在步驟S9中當上 述標志(FLG)-1時(當制冷劑循環(huán)量不足時)，電子膨脹閥14的開度 被進一步強制性地增大1.5%(步驟SIO)。其結果是能夠迅速地解決 制冷劑循環(huán)量不足的問題。另外，在步驟SIO中強制性地增大了電 子膨脹閥14的開度后，使得在步驟Sll中歸零即標志(FLG^0，所 以只要制冷劑循環(huán)量沒有再次出現(xiàn)不足即標志(FLG"1不成立，就 不再執(zhí)行步驟SIO。
—實施例的效果一在上述實施例中，當在例如室外溫度極高的條件下等，高壓高 于規(guī)定壓力時，強制性地降低電子膨脹閥14的開度，從而來抑制高 壓的異常升高。因此,能夠實現(xiàn)冷凍裝置1可靠性的提高。另一方 面，當由于降低電子膨脹閥14的開度而使得制冷劑循環(huán)量不足時， 控制器40根據過熱度(EOS — EIS)或者電子膨脹閥14的開度獲知該 制冷劑循環(huán)量不足，從而使蒸發(fā)器風機22的送風量降低。其結果是，
由于使高壓HPT降低，所以能夠根據過熱度(EOS — EIS)逐漸地增大 電子膨脹閥14的開度。由此，因為能夠解決制冷劑回路10中的制 冷劑循環(huán)量不足的問題，所以可以充分地確^呆壓縮機11的回油量。 因此，能夠避免壓縮機11受到損傷，并能夠使該冷凍裝置1的可靠 性進一步提高。
<實施例一的變形例>在上迷實施例一中，當判斷出制冷劑循環(huán)量不足時，使蒸發(fā)器 風機22的送風量降低，并且當判斷出制冷劑循環(huán)量不足的問題解決 時，使蒸發(fā)器風機22的送風量增大。然而，也可以在例如判斷出制 冷劑循環(huán)量不足時，使蒸發(fā)器風機22從連續(xù)運轉切換到間歇運轉， 并且當制冷劑循環(huán)量不足的問題被解決時，使蒸發(fā)器風機2 2從間歇 運轉切換到連續(xù)運轉。此時，由于能夠在制冷劑循環(huán)量不足時使蒸 發(fā)器15的制冷劑的吸熱量降低并使高壓下降，所以也能夠增大電子 膨脹閥14的開度并可以解決壓縮機11回油量不足的問題。
《實施例二》實施例二的冷凍裝置1能夠在對集裝箱的庫內進行冷卻的同時 對庫內空氣的濕度進行調節(jié)。
如圖4所示，在制冷劑回路10中設置有旁通管20，該旁通管 20的一端連接在壓縮機11的噴出側與冷凝器12的流入側之間，該 旁通管20的另一端連接在電子膨脹閥14與蒸發(fā)器15的流入側之 間。在該旁通管20上按照從該流入側向流出側的順序依次連接有電 磁閥(SV)、再熱器16以及毛細管17(capillary tube)。
上述再熱器16被設置在配置有蒸發(fā)器15的集裝箱庫內，構成 為從蒸發(fā)器15流出的庫內空氣通過該再熱器16。該再熱器16構成 了用來以制冷劑對在蒸發(fā)器15中已冷卻了的庫內空氣進行再加熱 的加熱用熱交換器。
—運轉動作一在實施例二的冷凍裝置1進行冷藏運轉時，基本上與上述實施例 一進行相同的制冷循環(huán)。也就是，當在通常的冷藏運轉時，電磁閥 (SV)被關閉，壓縮機11的噴出制冷劑流經冷凝器12、貯液器13、 電子膨脹閥14以及蒸發(fā)器15,并在蒸發(fā)器15中進行庫內的冷卻。
另一方面，當例如設置在庫內的濕度傳感器檢測出來的檢測濕 度超過設定濕度時，上述電磁閥(SV)被打開。其結果是壓縮機11 的噴出制冷劑中的一部分被送向再熱器16，剩余的部分與通常一樣 被送向冷凝器12。在再熱器16中已經凝結了的制冷劑在毛細管17 中被減壓后，與在電子膨脹閥14中已經減壓的制冷劑一起流入蒸發(fā) 器15。在蒸發(fā)器15中，制冷劑從庫內空氣吸熱后蒸發(fā)，從而進行 庫內的冷卻。
如上所述，集裝箱內的庫內空氣被蒸發(fā)器15和再熱器16進行 溫度調節(jié)以及除濕。也就是，庫內空氣由于蒸發(fā)器15的冷卻被略微 除濕，并通過進一步用再熱器稍微加熱，從而使得相對濕度降低。
另一方面，即使在該冷藏運轉時， 一旦在諸如室外溫度極高的 條件下持續(xù)運轉的話，也有可能出現(xiàn)制冷劑回路的高壓HPT異常升 高的現(xiàn)象。于是，即使在實施例二的冷凍裝置1中，也與實施例一 相同，進行了圖2所示的電子膨脹閥14的控制動作，并為了抑制高 壓升高，電子膨脹閥14的開度被強制性減小。
另一方面，當如上所述在高壓HPT超過規(guī)定壓力的情況下進行 控制來強制性地減小電子膨脹閥14的開度時，制冷劑回路10中的 制冷劑循環(huán)量不足，有可能出現(xiàn)壓縮機11的回油量也不足的現(xiàn)象。 由此，在實施例二的冷凍裝置1中，當判斷出制冷劑回路10的制冷 劑循環(huán)量不足時，不論庫內濕度的高低都將上述電磁閥(SV)打開。
具體來說，如圖5的狀態(tài)變化圖所示，當在電磁閥(SV)被關閉 進行通常的冷藏運轉的狀態(tài)下，電子膨脹閥14的開度在規(guī)定時間 (例如10分鐘)以上持續(xù)小于規(guī)定開度(例如15%)時、或者蒸發(fā)器15 的過熱度(EOS — EIS)在規(guī)定時間(例如10分鐘)以上持續(xù)高于規(guī)定溫 度(例如25。C)時，則判斷出制冷劑循環(huán)量不足，控制器40將電磁閥 (SV)打開。其結果是制冷劑在冷凝器12和再熱器16中都進行了凝 結，所以制冷劑回路10的高壓HPT降低。其結果是高壓HPT在規(guī) 定高壓以下，并且電子膨脹閥14的開度根據過熱度(EOS — EIS)而 逐漸增大，所以制冷劑循環(huán)量不足的問題也得到解決。
另一方面，如上所述在電磁閥(SV)打開的狀態(tài)下，電子膨脹閥14的開度在規(guī)定時間(例如3分鐘)以上持續(xù)高于規(guī)定開度(例如40 %)，并且蒸發(fā)器15的過熱度(EOS — EIS)在規(guī)定時間(例如3分鐘) 以上持續(xù)小于規(guī)定溫度(例如6。C)時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足的問 題已被解決，控制器40將電磁閥(SV)關閉。還有，當電磁閥(SV) 被打開的狀態(tài)持續(xù)了一小時以上時，為了避免庫內溫度升高，也使 電磁閥(SV)關閉。其結果是在制冷劑回路10中，回復通常的冷藏運 轉。
另外，如上所述當切換電磁閥(SV)的開關狀態(tài)時，表示制冷劑 循環(huán)量充足與否的標志(flag)成立。也就是，控制器40在制冷劑循 環(huán)量不足而打開電磁閥(SV)時，使標志(FLG^1成立，另一方面， 在制冷劑循環(huán)量不足的問題被解決而關閉電磁閥(SV)時，使標志 (FLG)二O成立。并且，在圖2的步驟S9 步驟S10中，當上述標志 (FLG)=1時(當制冷劑循環(huán)量不足時)，與上述實施例一相同，電子 月彭脹閥14的開度被進一步強制性地增大1.5%，從而能夠迅速解決 制冷劑循環(huán)量不足的問題。
—實施例二的效果一在上迷實施例二中，當判斷出制冷劑循環(huán)量不足時，將壓縮機 11的噴出制冷劑經由旁通管20送到電子膨脹閥14和蒸發(fā)器15之 間。其結果是由于流經冷凝器12的制冷劑量被削減，所以能夠在該 冷凝器12中使制冷劑有效地進行凝結。其結果是能夠使制冷劑回路 IO的高壓HPT降低。進而，在上述實施例二中，由于在再熱器16 中使送入旁通管20的制冷劑凝結，所以能夠進一步確實地使制冷劑 回路10的高壓HPT降低。因此，能夠增大電子膨脹閥14的開度并 迅速地解決制冷劑循環(huán)量不足的問題，從而可以充分地確保壓縮機 11的冷凍機油。
還有，在上述實施例二中，將再熱器16用于庫內的除濕。也就 是，在實施例二中，由于旁通管20、再熱器16、毛細管17以及電 磁閥(SV)兼用于庫內空氣的濕度調節(jié)部件和解決制冷劑循環(huán)量不足 問題的解決部件，所以能夠實現(xiàn)該冷凍裝置1零部件數(shù)量的削減。
<實》&例二的變形例〉在上迷實施例二中，雖然在旁通管20上連接了再熱器16，但也 可以去除該旁通管20上的再熱器16。在該變形例的構成中，當判 斷出制冷劑循環(huán)量不足時，壓縮機ll的噴出制冷劑流經旁通管20， 在毛細管17中被減壓后，與在電子膨脹閥14中已被減壓的制冷劑 匯合并流入蒸發(fā)器15。當如上所述使壓縮機11的噴出制冷劑進行 迂回時，流經冷凝器12的制冷劑量減少，所以能夠在冷凝器12中 使制冷劑確實地進行凝結。因此，即使在該變形例中，也能夠使高 壓HPT降低并使電子膨脹閥14開放，從而能夠解決制冷劑循環(huán)量 不足的問題。
還有，也可以將用來對回收到蒸發(fā)器15的泄水盤中的冰塊進行 融解的泄水盤加熱器連接在旁通管20上以取代上述再熱器16。即 使在該構成中，當制冷劑循環(huán)量不足時， 一旦打開電磁閥(SV),也 能夠使制冷劑在泄水盤加熱器內凝結，從而能夠抑制高壓上升。
<其他的實施例>在上述實施例中，僅就冷凍裝置1的冷藏運轉進行了說明，而 即使在對庫內的儲藏物進行冷凍的冷凍運轉時，通過用控制器40 進行相同的控制，也能夠在抑制高壓異常升高的同時，確保壓縮機 11的回油量。
還有，在上述實施例的冷凍裝置1的制冷劑回路10中，設置了 使室外空氣和制冷劑之間進行熱交換的氣冷型冷凝器12，而也可以 用使冷卻水和制冷劑之間進行熱交換的水冷型冷凝器來取代該冷凝
另外，上述實施例是本質上理想的示例，但并不是意圖對本發(fā)明、其適用物或者其用途的范圍進行限定。 (產業(yè)上的利用可能性)
如上述說明所示，本發(fā)明對于被用于海上集裝箱等的冷凍裝置的回油控制方法是有用的。
權利要求
1.一種冷凍裝置，包括制冷劑回路和蒸發(fā)器風機，在該制冷劑回路中連接有壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥以及設置在庫內的蒸發(fā)器，且通過制冷劑循環(huán)來進行制冷循環(huán)，該蒸發(fā)器風機將庫內空氣送入上述蒸發(fā)器，上述電子膨脹閥的開度根據上述蒸發(fā)器的制冷劑過熱度而被進行調節(jié)，并且當制冷劑回路的高壓比規(guī)定壓力高時，該電子膨脹閥的開度被強制性減小，其特征在于該冷凍裝置包括控制部件，當該控制部件判斷出制冷劑回路的制冷劑循環(huán)量不足時，使上述蒸發(fā)器風機的送風量降低。
2. —種冷凍裝置，包括制冷劑回路和蒸發(fā)器風機，在該制冷劑回路 中連接有壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥以及蒸發(fā)器，且通過制冷劑循環(huán)來 進行制冷循環(huán)，該蒸發(fā)器風機將庫內空氣送入上述蒸發(fā)器，上述電子膨脹 閥的開度根據上述蒸發(fā)器的制冷劑過熱度而被進行調節(jié)，并且當制冷劑回 路的高壓比規(guī)定壓力高時，該電子膨脹閥的開度被強制性減小，其特征在 于該冷凍裝置包括控制部件，當該控制部件判斷出制冷劑回路的制冷劑 循環(huán)量不足時，將上述蒸發(fā)器風機從連續(xù)運轉切換到間歇運轉。
3. —種冷凍裝置，包括制冷劑回路，在該制冷劑回路中連接有壓縮 機、冷凝器、電子膨脹閥以及蒸發(fā)器，且通過制冷劑循環(huán)來進行制冷循環(huán)，且當制冷劑回路的高壓比規(guī)定壓力高時，該電子膨脹閥的開度被強制性減 小，其特征在于在上述制冷劑回路中設置有旁通管和用來開關該旁通管的開關閥，該 旁通管的一端連接在上述壓縮機和上述冷凝器之間，該旁通管的另一端連 接在上述電子膨脹閥和上述蒸發(fā)器之間，該冷凍裝置包括控制部件，當該控制部件判斷出制冷劑回路的制冷劑循環(huán)量不足時，將上述開關閥打開。
4. 根據權利要求3所述的冷凍裝置，其特征在于在上述旁通管上設置有加熱用熱交換器，該加熱用熱交換器利用制冷 劑來對設置有上述蒸發(fā)器的庫內的空氣進行加熱。
5. 根據權利要求1 3中任一項所述的冷凍裝置，其特征在于上述控制部件在蒸發(fā)器的制冷劑過熱度高于規(guī)定過熱度的狀態(tài)持續(xù) 了規(guī)定時間時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。
6. 根據權利要求1 3中任一項所述的冷凍裝置，其特征在于 上述控制部件在上述電子膨脹閥的開度小于規(guī)定開度的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足。
7. 根據權利要求1 3中任一項所述的冷凍裝置，其特征在于 上述壓縮機由渦旋型壓縮機構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷凍裝置。當電子膨脹閥(14)的開度小于規(guī)定開度的狀態(tài)持續(xù)時、或者蒸發(fā)器(15)的過熱度大于規(guī)定過熱度的狀態(tài)持續(xù)時，判斷出制冷劑循環(huán)量不足，使蒸發(fā)器風機(22)的風量降低。
文檔編號F25B1/00GK101213410SQ20068002352
公開日2008年7月2日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者川勝紀育, 杉本崇, 田中滋人 申請人:大金工業(yè)株式會社