CN101213410B - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷冻装置。当电子膨胀阀(14)的开度小于规定开度的状态持续时、或者蒸发器(15)的过热度大于规定过热度的状态持续时,判断出制冷剂循环量不足,使蒸发器风机(22)的风量降低。

Description

冷冻装置
技术领域
[0001] 本发明关于一种被用于海上集装箱等的冷冻装置,特别是涉及该冷冻装置的回油
控制方法。 背景技术
[0002] 迄今为止,用于海上集装箱等并对集装箱的库内进行冷却的冷冻装置已为众所周 知。
[0003] 例如在专利文献1中所公开的冷冻装置包括用来对集装箱的库内进行冷却的制 冷剂回路。在该制冷剂回路中依次连接有压縮机、冷凝器、电子膨胀阀以及蒸发器。上述冷 凝器被配置在集装箱的库外,在冷凝器的附近设置有冷凝器风机(fan)。另一方面,上述蒸 发器被配置在集装箱的库内,在蒸发器的附近设置有蒸发器风机。还有,上述电子膨胀阀的 开度被进行调节,从而将蒸发器的过热度保持在规定的范围中。
[0004] 当该冷冻装置进行例如冷藏运转时,上述冷凝器风机、上述蒸发器风机以及压縮 机进行运转。当在压縮机中压縮的制冷剂被送入冷凝器时,在冷凝器中,冷凝器风机所送入 的室外空气与制冷剂之间进行热交换,制冷剂向室外空气放热后凝结。其后,制冷剂被电子 膨胀阀减压后,流入蒸发器。在蒸发器中,蒸发器风机所送入的库内空气与制冷剂之间进行 热交换,制冷剂从库内空气吸热后蒸发。其结果是对集装箱的库内空气进行冷却。在蒸发 器中已经蒸发了的制冷剂被压縮机吸入后再次压縮。 [0005][专利文献1]日本专利公开2002-327964号公报 [OOOS](发明所要解决的课题)
[0007] 此外,在如专利文献1所示的冷冻装置中,当在例如库内冷却负荷高的条件下对库
内进行冷却时,由于蒸发器的制冷剂过热度容易变高,所以为了使该制冷剂过热度降低而对
电子膨胀阀的开度进行控制将该电子膨胀阀开得很大。然而,在船舶通过例如赤道等外界温
度极高的地区时,室外温度有时到达极高的温度(例如5(TC)。由此,在电子膨胀阀开得很大
的状态下当冷凝器的放热量不足时,有可能出现制冷剂回路的高压异常升高的问题。
[0008] 作为对此以往问题加以解决的方法,所想到的是当制冷剂回路的高压高于规定压
力时,减小上述电子膨胀阀的开度来使高压降低的方法。也就是,在根据蒸发器的过热度对
电子膨胀阀的开度进行调节的控制中,当高压异常升高时,通过强制性地减小电子膨胀阀
的开度,从而能够使制冷剂循环量降低,避免出现制冷剂回路高压上升的问题。
[0009] 然而,当如上述那样强制性地降低电子膨胀阀的开度来减低制冷剂回路中的制冷
剂循环量时,致使压縮机的喷出制冷剂中的冷冻机油再次被压縮机吸入后所回收的回油量
也减少。其结果是用来对压縮机的压縮机构等进行润滑的冷冻机油量不足,从而有可能导
致压縮机受损。
发明内容
[0010] 本发明是鉴于上述问题点而研制开发的,其目的在于:提供一种能够抑制高压上升,同时充分确保压縮机回油量的冷冻装置。 [ocrn](解决课题的方法)
[0012] 第一发明是以下记冷冻装置来作为前提的,即该冷冻装置包括制冷剂回路10和 蒸发器风机22,在该制冷剂回路10中连接有压縮机11、冷凝器12、电子膨胀阀14以及设置 在库内的蒸发器15,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器风机22将库内空气送入 上述蒸发器15,上述电子膨胀阀14的开度根据上述蒸发器15的制冷剂过热度而被进行调 节,并且当制冷剂回路10的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀14的开度被强制性减小。 并且,该冷冻装置的特征在于:该冷冻装置包括控制部件40,当该控制部件40判断出制冷 剂回路10的制冷剂循环量不足时,使上述蒸发器风机22的送风量降低。 [0013] 在第一发明的冷冻装置中,通过在制冷剂回路10中进行制冷循环,从而在蒸发器 15中制冷剂和库内空气之间热交换,来对库内进行冷却。虽然该冷冻装置的电子膨胀阀14 的开度基本上是根据蒸发器15的制冷剂过热度来进行调节的,不过当高压比规定压力高 时,该电子膨胀阀15的开度被强制性减小,从而来抑制高压上升。不过,这样一来当电子膨 胀阀14的开度被减小的状态持续时,制冷剂回路10中的制冷剂循环量减少,导致压縮机11 的回油量不足。
[0014] 在本发明中,为了避免出现该压縮机ll回油量不足的问题,当判断出在制冷剂回 路10中制冷剂循环量不足时,控制部件40使蒸发器风机22的送风量低于通常运转时的送 风量。其结果是由于蒸发器15中的制冷剂的吸热量减少,因此在冷凝器12中制冷剂的放 热量也减少。并且,即使在诸如外界气温高时那样的难于对冷凝器12中的放热量进行确保 的状况下,在冷凝器12中,制冷剂也可确实地进行凝结。由此,能够使制冷剂回路10中的 高压降低。因此,能够增大处于开度被强制性减小状态的电子膨胀阀14的开度,所以制冷 剂回路10中的制冷剂循环量也增加,从而压縮机11回油量不足的问题也得到解决。 [0015] 第二发明是以下记冷冻装置来作为前提的,即该冷冻装置包括制冷剂回路10和 蒸发器风机22,在该制冷剂回路10中连接有压縮机11、冷凝器12、电子膨胀阀14以及蒸 发器15,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器风机22将库内空气送入上述蒸发器 15,上述电子膨胀阀14的开度根据上述蒸发器15的制冷剂过热度而被进行调节,并且当制 冷剂回路10的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀14的开度被强制性减小。并且,该冷冻 装置的特征在于:该冷冻装置包括控制部件40,当该控制部件40判断出制冷剂回路10的 制冷剂循环量不足时,将上述蒸发器风机22从连续运转切换到间歇运转。 [0016] 第二发明是在前提与第一发明相同的冷冻装置中,当判断出在制冷剂回路10中 制冷剂循环量不足时,控制部件40使蒸发器风机22进行间歇运转。其结果是蒸发器15中 的制冷剂吸热量减少,从而能够使制冷剂回路10的高压降低。因此,能够增大处于开度被 强制减小状态的电子膨胀阀14的开度,所以制冷剂回路10的制冷剂循环量也增加,压縮机 11回油量不足的问题也得到解决。
[0017] 第三发明是以下记冷冻装置来作为前提的,即该冷冻装置包括制冷剂回路10,在 该制冷剂回路10中连接有压縮机11、冷凝器12、电子膨胀阀14以及蒸发器15,且通过制 冷剂循环来进行制冷循环,上述电子膨胀阀14的开度根据上述蒸发器15的制冷剂过热度 而被进行调节,并且当制冷剂回路10的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀14的开度被强 制性减小。并且,该冷冻装置的特征在于:在该冷冻装置的制冷剂回路10中设置有旁通管20和用来开关该旁通管20的开关阀(SV),该旁通管20的一端连接在上述压縮机11和上 述冷凝器12之间,该旁通管20的另一端连接在上述电子膨胀阀14和上述蒸发器15之间, 该冷冻装置包括控制部件40,当该控制部件40判断出制冷剂回路10的制冷剂循环量不足 时,打开上述开关阀(SV)。
[0018] 在第三发明的冷冻装置中,当在旁通管20的开关阀(SV)关闭的状态下压縮机11 被运转时,在制冷剂回路10中进行通常的制冷循环。另一方面,当在上述通常运转时判断 出制冷剂回路10中的制冷剂循环量不足时,控制部件40使开关阀(SV)打开。其结果是压 縮机11的喷出制冷剂中的一部分被送入旁通管20,剩余的部分被送入冷凝器12。这样一 来,当将一部分的制冷剂通过旁通管20送向蒸发器15时,由于流经冷凝器12的制冷剂量 减少,所以在该冷凝器12中能够确实地使制冷剂进行凝结,从而能够使制冷剂回路10的高 压降低。因此,能够增大处于开度被强制性减小状态的电子膨胀阀14的开度,所以制冷剂 回路10的制冷剂循环量也增加,压縮机11回油量不足的问题也得到解决。 [0019] 第四发明中的冷冻装置是在第三发明的基础上的发明,其特征在于:在上述旁通 管20上设置有加热用热交换器16,该加热用热交换器16利用制冷剂来对设置有上述蒸发 器15的库内的空气进行加热。
[0020] 在第四发明中,上述旁通管20上设置有加热用热交换器16。在此,当判断出在制 冷剂回路10中制冷剂循环量不足而使得电磁阀(SV)被打开时,压縮机11的喷出制冷剂中 的一部分经由旁通管20而流经加热用热交换器16。在加热用热交换器16中,制冷剂向库 内空气放热后凝结,并且库内空气被制冷剂加热。这样一来,当用加热用热交换器16和冷 凝器12这两个部件来使制冷剂凝结时,能够更加确实地使制冷剂回路10的高压降低。因 此,能够增大处于开度被强制性减小状态的电子膨胀阀14的开度,所以制冷剂回路10的制 冷剂循环量也增加,压縮机11回油量不足的问题也有效地得到解决。
[0021] 第五发明是在第一至第四发明中的任一项发明的基础上的发明,其特征在于:上 述控制部件40在蒸发器15的制冷剂过热度高于规定过热度的状态持续了规定时间时,判 断出制冷剂循环量不足。
[0022] 在第五发明的冷冻装置中,根据蒸发器15的制冷剂过热度来判断出制冷剂回路 10中的制冷剂循环量不足。也就是,当蒸发器15的过热度高于规定过热度的状态持续时, 由于能够推测出流经蒸发器15的制冷剂量,也就是制冷剂循环量明显不足,所以此时控制 部件40利用第一发明到第四发明中所述的方法,使制冷剂回路10的高压降低。其结果是 能够增大电子膨胀阀14的开度,所以制冷剂回路10中的制冷剂循环量也增加,压縮机11 回油量不足的问题也得到解决。
[0023] 第六发明是在第一至第四发明中的任一项发明的基础上的发明,其特征在于:上 述控制部件40在上述电子膨胀阀14的开度小于规定开度的状态持续了规定时间时,判断 出制冷剂循环量不足。
[0024] 在第六发明的冷冻装置中,根据电子膨胀阀14的开度来判断出制冷剂回路10中 的制冷剂循环量不足。也就是,当电子膨胀阀14的开度小于规定开度的状态持续时,由于 能够推测出制冷剂循环量明显不足,所以此时控制部件40利用第一发明到第四发明中所 述的方法,来使制冷剂回路10的高压降低。其结果是由于能够增大电子膨胀阀14的开度, 所以制冷剂回路10的制冷剂循环量也增加,压縮机11回油量不足的问题也得到解决。[0025] 第七发明是在第一至第六发明中的任一项发明的基础上的发明,其特征在于:上 述压縮机由涡旋型压縮机11构成。
[0026] 在第七发明中,作为连接在制冷剂回路IO上的压縮机,使用了涡旋型压縮机 11。涡旋型压縮机ll具有喷出制冷剂中的冷冻机油量一般比其他压縮机(例如往复式 (reciprocating)压縮机)多的特点。也就是,在本发明中,针对在回油量不足时特别容易 受到损伤的涡旋型压縮机11而言,压縮机11回油量不足的问题得到了有效地解决。 [0027](发明的效果)
[0028] 在本发明中,当在例如室外温度极高的条件下等,一旦高压高于规定压力时,则通 过强制性减小电子膨胀阀14的开度,从而能避免出现制冷剂回路10中高压异常升高的现 象。另一方面,当如上所述减小电子膨胀阀14的开度时,制冷剂循环量不足,其结果是有可 能导致压縮机11的回油量也出现不足。于是,在第一发明中,当处于该制冷剂循环量不足 的状态时,使蒸发器风机22的风量降低。由此,能够确实地使制冷剂回路10的高压降低, 并能够增大电子膨胀阀14的开度。因此,在能够避免制冷剂回路10的高压异常上升的同 时,还可以解决制冷剂回路10中制冷剂循环量不足的问题,并能够充分地确保压縮机11的 回油量。
[0029] 还有,在第二发明中,当处于制冷剂循环量不足的状态时,由于使蒸发器风机22 间歇地进行运转,所以与第一发明相同,能够使制冷剂回路10的高压降低,并能够增大电 子膨胀阀14的开度。因此,可以解决制冷剂回路10中制冷剂循环量不足的问题,并能够充 分地确保压縮机11的回油量。
[0030] 进而,在第三发明中,当处于制冷剂循环量不足的状态时,使压縮机ll的喷出制 冷剂向电子膨胀阀14和蒸发器15之间迂回。其结果是由于能够用冷凝器12确实地使制 冷剂进行凝结,所以可以使制冷剂回路10的高压降低。因此,可以解决制冷剂回路10中的 制冷剂循环量不足的问题,并能够充分地确保压縮机11的回油量。
[0031] 特别是在第四发明中,利用加热用热交换器16来使向旁通管20迂回的制冷剂凝 结。由此,能够更有效地使制冷剂回路10的高压降低,并能够有效地解决制冷剂回路10中 制冷剂循环量不足的问题。
[0032] 还有,在加热用热交换器16中,由于能够利用制冷剂的冷凝热来对库内空气进 行加热,所以能够将该加热用热交换器16用于库内空气的湿度调节用的再热器(reheat coil)、和用来融化泄水盘(drainpan)内的冰块的泄水盘加热器(drain pan heater)等。 [0033] 还有,在第五发明中,当蒸发器15的过热度高于规定过热度的状态持续时,判断 出制冷剂循环量不足。因此,能够准确地检测出制冷剂回路10中的制冷剂循环量不足,并 能够确实地解决压縮机11回油量不足的问题。还有,根据本发明,能够将用来对蒸发器15 的过热度进行检测的传感器用于电子膨胀阀14的过热(super heat)控制部件和制冷剂循 环量不足的检测部件。
[0034] 另一方面,在第六发明中,当电子膨胀阀14的开度小于规定开度的状态持续时, 判断出制冷剂循环量不足。因此,能够轻而易举地检测出制冷剂回路10中的制冷剂循环量 不足,并能够容易地解决压縮机11回油量不足的问题。
[0035] 进而,根据第七发明,特别是由于解决了冷冻机油容易出现不足的涡旋型压縮机 11回油量不足的问题,所以本发明的效果更加显著。[0037] 图2是表示实施例
[0038] 图3是表示实施例
[0039] 图4是表示实施例
[0040] 图5是表示实施例 [0041](符号说明)
[0042] 1冷冻装置
[0043] 10制冷剂回路
[0044] 11涡旋型压縮机(压縮机)
[0045] 12冷凝器
[0046] 14电子膨胀阀
[0047] 15蒸发器
[OO48] 16再热器(加热用热交换器)
[0049] 22蒸发器风机
[0O50] 40控制器(控制部件)
具体实施方式
[0051 ] 下面,根据附图对本发明的实施例进行详细地说明。 [0052]《实施例一》
[0053] 实施例一中的冷冻装置1是对用于海上运输等的集装箱的库内进行冷却的装置。 如图1所示,该冷冻装置1包括通过制冷剂循环来进行蒸汽压縮式制冷循环的制冷剂回路 10。
[0054] 在制冷剂回路10中,作为主要的构成部件,依次连接有压縮机11、冷凝器12、贮液 器13、电子膨胀阀14以及蒸发器15。
[0055] 上述压縮机11是由固定容量式的涡旋型压縮机构成的。上述冷凝器12被配置在 库外。在该冷凝器12的附近设置有将室外空气送向冷凝器12的冷凝器风机21。并且,在 冷凝器12中,冷凝器风机21所送入的库外空气与制冷剂之间进行热交换。上述贮液器13 是圆筒状的密封容器,构成为在其底部能够储存多余的液态制冷剂。上述电子膨胀阀14的 开度能够被进行调节。该电子膨胀阀14的开度根据蒸发器15的过热度、以及制冷剂回路 10的高压侧的制冷剂压力而被进行调节。另外,对于该电子膨胀阀14的开度控制动作的详 细情况将在下文中进行说明。上述蒸发器15被配置在集装箱的库内,构成了用来对库内进 行冷却的冷却用热交换器。在该蒸发器15的附近,设置有将库内空气送入蒸发器15的蒸 发器风机22。并且,在蒸发器15中,蒸发器风机22所送入的库内空气与制冷剂之间进行热 交换。
[0056] 进而在制冷剂回路10中,连接有多个传感器。具体来说,在制冷剂回路10中设置 有低压压力传感器31、高压压力传感器32、蒸发器入口传感器33以及蒸发器出口传感器 34。上述低压压力传感器31连接在压縮机11的吸入管道上,并对制冷剂回路10的低压侧
一的冷冻装置的简要结构的管道系统图。 一及实施例二的电子膨胀阀的控制动作的流程图。 一的蒸发器风机的状态变化图。 二的冷冻装置的简要结构的管道系统图。 二的电磁阀的状态变化图。的制冷剂压力LPT进行检测。上述高压压力传感器32连接在压縮机11的喷出管道上,并 对制冷剂回路10的高压侧的制冷剂压力HPT进行检测。上述蒸发器入口传感器33连接在 蒸发器15的流入侧的分流器上,并对流向蒸发器15的流入制冷剂温度EIS进行检测。上 述蒸发器出口传感器34连接在蒸发器15的流出侧,并对来自蒸发器15的流出制冷剂温度 E0S进行检测。
[0057] 在冷冻装置1中也设置有作为控制部件的控制器40。该控制器40构成为根据各 传感器31、32、33、34等的检测信号,来对上述电子膨胀阀14和各个风机21、22等进行控 制。
[0058]-运转动作_
[0059] 该冷冻装置1能够进行用来对集装箱内的储藏物进行冷藏的冷藏运转、和用来对 集装箱内的储藏物进行冷冻的冷冻运转。下面,关于该冷冻装置l的冷藏运转进行说明。 [0060] 当冷藏运转开始时,冷凝器风机21以所规定的风量进行运转,并且蒸发器风机22 以大风量(H)进行运转。进而,电子膨胀阀14的开度根据蒸发器出口传感器34的检测温 度和蒸发器入口传感器33的检测温度之差、也就是蒸发器15的过热度(E0S-EIS)被进行 调节。
[0061] 当压縮机11运转时,在压縮机11中已被压縮了的制冷剂流入冷凝器12。在冷凝 器12中,制冷剂向室外空气放热后凝结。其后,制冷剂经由贮液器13并通过电子膨胀阀 14,且在被减压后流入蒸发器15。在蒸发器15中,制冷剂从库内空气吸热后蒸发。其结果 是对集装箱的库内进行了冷却。在蒸发器15中已经蒸发了的制冷剂被压縮机11吸入后, 再次在压縮机11中被进行压縮。
[0062] 在上述冷藏运转时,当在例如库内的冷却负荷高的条件下,电子膨胀阀14继续被 开放得很大,从而将蒸发器15的过热度保持为一定。另一方面,在这种状态下,当室外温度 极高(例如50°C)时,一旦继续该运转,则有可能导致制冷剂回路的高压HPT异常升高。 [0063] 于是,在本实施例的冷冻装置1中,为了抑制这种高压的异常升高而对电子膨胀 阀(EV)14的开度进行了控制。下面,一边参照图2的流程一边对电子膨胀阀14的开度控 制进行说明。
[0064] 在电子膨胀阀14的开度控制中,当处于步骤Sl〜步骤S4时,电子膨胀阀14的开 度被进行控制,从而使得高压压力传感器32检测出的制冷剂压力(高压HPT)没有超过规 定压力。具体来说,在步骤S1中,对高压HPT和第一规定压力(例如2300kPa)之间进行比 较。在步骤Sl中,当高压HPT比第一规定压力高时,将移向步骤S2,从而电子膨胀阀14的 开度被减小10% (相当于电子膨胀阀全开时的开度的10%)。另一方面,在步骤S1中,当 高压HPT在第一规定压力以下时,将移向步骤S3。在步骤S3中,对高压HPT和第二规定压 力(例如2100kPa)之间进行比较。在步骤S3中,当高压HPT比第二规定压力高时,将移向 步骤S4,从而电子膨胀阀14的开度被减小5%。另一方面,在步骤S3中,当高压HPT在第 二规定压力以下时,将移向步骤S5。如上所述,在步骤Sl〜步骤S4中,当高压HPT高于规 定压力时,强制性地降低了电子膨胀阀14的开度,所以即使在室外温度极高的条件下,也 能避免出现高压HPT异常升高的现象。
[0065] 还有,在步骤S5〜步骤S8中,电子膨胀阀14的开度被进行调节,从而使得蒸发 器15的过热度(EOS-EIS)被收束到1°C〜6t:的范围内。也就是,在步骤S5中,当过热度(E0S-EIS)低于rC时,在步骤S6中电子膨胀阀14的开度被减小1. 5%。另一方面,在步骤S7中,当过热度(E0S-EIS)高于6t:时,在步骤S8中电子膨胀阀14的开度被增大1.5%。如上所述,在步骤S5〜步骤S8中,当过热度(E0S-EIS)不在规定范围内时,对电子膨胀阀14的开度进行适当调节,从而使得过热度(E0S-EIS)保持为一定。
[0066] 不过,如上所述当根据过热度对电子膨胀阀14的开度进行调节,并且在高压HPT高于规定压力的情况下进行控制来强制性地降低电子膨胀阀14的开度时,为了抑制高压异常,而有可能使电子膨胀阀14的开度继续保持开放得很小的状态。此时,制冷剂回路10中的制冷剂循环量不足,有可能导致压縮机11的回油量也不足。由此,在本实施例的冷冻装置1中,当判断出制冷剂回路10的制冷剂循环量不足时,将对蒸发器风机22的送风量进行改变。
[0067] 具体来说,如图3的状态变化图所示,当在冷藏运转时蒸发器风机22以大风量(H)进行运转的状态下,电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如10分钟)以上持续低于规定开度(例如15% )时、或者蒸发器15的过热度(E0S-EIS)在规定时间(例如10分钟)以上持续高于规定温度(例如25tO时,判断出制冷剂循环量不足,控制器40将蒸发器风机22的送风量从大风量(H)变换为小风量(L)。其结果是由于蒸发器15中的制冷剂吸热量降低,所以能够利用冷凝器12确实地使制冷剂凝结。由此,在制冷剂回路10中高压HPT下降。因此,由于电子膨胀阀14的开度根据过热度(EOS-EIS)而逐渐增大,所以制冷剂循环量不足的问题也得以解决。
[0068] 另一方面,在如上所述蒸发器风机22以小风量(L)进行运转的状态下,当电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如3分钟)以上持续大于规定开度(例如40% ),并且蒸发器15的过热度(EOS-EIS)在规定时间(例如3分钟)以上持续小于规定温度(例如6°C )时,判断出制冷剂循环量不足的问题已经得到解决,控制器40使蒸发器风机22返回到大风量(H)进行运转。
[0069] 还有,即使在蒸发器风机22以小风量(L)进行运转的状态下,还依然出现电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如10分钟)以上持续小于规定开度(例如15% )时、或者蒸发器15的过热度(EOS-EIS)在规定时间(例如10分钟)以上持续超过规定温度(例如25°C)时,则判断出制冷剂循环量仍然不足,从而控制器40使蒸发器风机22停止。其结果是在蒸发器15中,由于制冷剂的吸热量进一步降低,所以制冷剂回路10中的高压HPT也进一步下降。因此,由于电子膨胀阀14的开度根据过热度(EOS-EIS)而进一步增大,所以制冷剂循环量不足的问题也得以解决。
[0070] 另一方面,如上所述在蒸发器风机22已停止的状态下,当电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如3分钟)以上持续大于规定开度(例如40% ),并且蒸发器15的过热度(EOS-EIS)在规定时间(例如3分钟)以上持续小于规定温度(例如6tO时,则判断出制冷剂循环量不足的问题已得到解决,控制器40使蒸发器风机22返回到低风量(L)进行运转。还有,当蒸发器风机22处于停止状态超过两分钟时,为了避免库内温度的上升也使蒸发器风机22返回到低风量(L)来进行运转。
[0071] 另外,如上所述当蒸发器风机22的送风量变化时,表示制冷剂循环量充足与否的标志(flag)成立。也就是,控制器40在制冷剂循环量不足而降低蒸发器风机22的送风量时,使标志(FLG) = l成立,另一方面,在制冷剂循环量不足的问题得到解决而增大蒸发器风机22的送风量时,使标志(FLG) = 0成立。
[0072] 并且,在图2的步骤S7中过热度(E0S-EIS)比6。C高,且在步骤S8中电子膨胀阀14的开度被增大1.5X以后,在步骤S9中当上述标志(FLG) = 1时(当制冷剂循环量不足时),电子膨胀阀14的开度被进一步强制性地增大1. 5% (步骤S10)。其结果是能够迅速地解决制冷剂循环量不足的问题。另外,在步骤SIO中强制性地增大了电子膨胀阀14的开度后,使得在步骤Sll中归零即标志(FLG) =0,所以只要制冷剂媚环量没有再次出现不足即标志(FLG) = 1不成立,就不再执行步骤SIO。[0073]-实施例的效果-
[0074] 在上述实施例中,当在例如室外温度极高的条件下等,高压高于规定压力时,强制性地降低电子膨胀阀14的开度,从而来抑制高压的异常升高。因此,能够实现冷冻装置1可靠性的提高。另一方面,当由于降低电子膨胀阀14的开度而使得制冷剂循环量不足时,控制器40根据过热度(EOS-EIS)或者电子膨胀阀14的开度获知该制冷剂循环量不足,从而使蒸发器风机22的送风量降低。其结果是,由于使高压HPT降低,所以能够根据过热度(EOS-EIS)逐渐地增大电子膨胀阀14的开度。由此,因为能够解决制冷剂回路10中的制冷剂循环量不足的问题,所以可以充分地确保压縮机11的回油量。因此,能够避免压縮机11受到损伤,并能够使该冷冻装置1的可靠性进一步提高。[0075]〈实施例一的变形例>
[0076] 在上述实施例一中,当判断出制冷剂循环量不足时,使蒸发器风机22的送风量降低,并且当判断出制冷剂循环量不足的问题解决时,使蒸发器风机22的送风量增大。然而,也可以在例如判断出制冷剂循环量不足时,使蒸发器风机22从连续运转切换到间歇运转,并且当制冷剂循环量不足的问题被解决时,使蒸发器风机22从间歇运转切换到连续运转。此时,由于能够在制冷剂循环量不足时使蒸发器15的制冷剂的吸热量降低并使高压下降,所以也能够增大电子膨胀阀14的开度并可以解决压縮机11回油量不足的问题。[0077]《实施例二》
[0078] 实施例二的冷冻装置1能够在对集装箱的库内进行冷却的同时对库内空气的湿度进行调节。
[0079] 如图4所示,在制冷剂回路10中设置有旁通管20,该旁通管20的一端连接在压縮机11的喷出侧与冷凝器12的流入侧之间,该旁通管20的另一端连接在电子膨胀阀14与蒸发器15的流入侧之间。在该旁通管20上按照从该流入侧向流出侧的顺序依次连接有电磁阀(SV)、再热器16以及毛细管17(c即illary tube)。
[0080] 上述再热器16被设置在配置有蒸发器15的集装箱库内,构成为从蒸发器15流出的库内空气通过该再热器16。该再热器16构成了用来以制冷剂对在蒸发器15中已冷却了的库内空气进行再加热的加热用热交换器。[0081]-运转动作-
[0082] 在实施例二的冷冻装置1进行冷藏运转时,基本上与上述实施例一进行相同的制冷循环。也就是,当在通常的冷藏运转时,电磁阀(SV)被关闭,压縮机11的喷出制冷剂流经冷凝器12、贮液器13、电子膨胀阀14以及蒸发器15,并在蒸发器15中进行库内的冷却。[0083] 另一方面,当例如设置在库内的湿度传感器检测出来的检测湿度超过设定湿度时,上述电磁阀(SV)被打开。其结果是压縮机11的喷出制冷剂中的一部分被送向再热器
1116,剩余的部分与通常一样被送向冷凝器12。在再热器16中已经凝结了的制冷剂在毛细管17中被减压后,与在电子膨胀阀14中已经减压的制冷剂一起流入蒸发器15。在蒸发器15中,制冷剂从库内空气吸热后蒸发,从而进行库内的冷却。
[0084] 如上所述,集装箱内的库内空气被蒸发器15和再热器16进行温度调节以及除湿。也就是,库内空气由于蒸发器15的冷却被略微除湿,并通过进一步用再热器稍微加热,从而使得相对温度降低。
[0085] 另一方面,即使在该冷藏运转时,一旦在诸如室外温度极高的条件下持续运转的话,也有可能出现制冷剂回路的高压HPT异常升高的现象。于是,即使在实施例二的冷冻装置1中,也与实施例一相同,进行了图2所示的电子膨胀阀14的控制动作,并为了抑制高压升高,电子膨胀阀14的开度被强制性减小。
[0086] 另一方面,当如上所述在高压HPT超过规定压力的情况下进行控制来强制性地减小电子膨胀阀14的开度时,制冷剂回路10中的制冷剂循环量不足,有可能出现压縮机11的回油量也不足的现象。由此,在实施例二的冷冻装置1中,当判断出制冷剂回路10的制冷剂循环量不足时,不论库内湿度的高低都将上述电磁阀(SV)打开。
[0087] 具体来说,如图5的状态变化图所示,当在电磁阀(SV)被关闭进行通常的冷藏运转的状态下,电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如10分钟)以上持续小于规定开度(例如15% )时、或者蒸发器15的过热度(E0S-EIS)在规定时间(例如10分钟)以上持续高于规定温度(例如25°C)时,则判断出制冷剂循环量不足,控制器40将电磁阀(SV)打开。其结果是制冷剂在冷凝器12和再热器16中都进行了凝结,所以制冷剂回路10的高压HPT降低。其结果是高压HPT在规定高压以下,并且电子膨胀阀14的开度根据过热度(EOS-EIS)而逐渐增大,所以制冷剂循环量不足的问题也得到解决。
[0088] 另一方面,如上所述在电磁阀(SV)打开的状态下,电子膨胀阀14的开度在规定时间(例如3分钟)以上持续高于规定开度(例如40%),并且蒸发器15的过热度(EOS-EIS)在规定时间(例如3分钟)以上持续小于规定温度(例如6tO时,判断出制冷剂循环量不足的问题已被解决,控制器40将电磁阀(SV)关闭。还有,当电磁阀(SV)被打开的状态持续了一小时以上时,为了避免库内温度升高,也使电磁阀(SV)关闭。其结果是在制冷剂回路10中,回复通常的冷藏运转。
[0089] 另外,如上所述当切换电磁阀(SV)的开关状态时,表示制冷剂循环量充足与否的标志(flag)成立。也就是,控制器40在制冷剂循环量不足而打开电磁阀(SV)时,使标志(FLG) = l成立,另一方面,在制冷剂循环量不足的问题被解决而关闭电磁阀(SV)时,使标志(FLG) = 0成立。并且,在图2的步骤S9〜步骤S10中,当上述标志(FLG) = 1时(当制冷剂循环量不足时),与上述实施例一相同,电子膨胀阀14的开度被进一步强制性地增大1. 5%,从而能够迅速解决制冷剂循环量不足的问题。[0090]-实施例二的效果-
[0091] 在上述实施例二中,当判断出制冷剂循环量不足时,将压縮机11的喷出制冷剂经由旁通管20送到电子膨胀阀14和蒸发器15之间。其结果是由于流经冷凝器12的制冷剂量被削减,所以能够在该冷凝器12中使制冷剂有效地进行凝结。其结果是能够使制冷剂回路10的高压HPT降低。进而,在上述实施例二中,由于在再热器16中使送入旁通管20的制冷剂凝结,所以能够进一步确实地使制冷剂回路10的高压HPT降低。因此,能够增大电
12子膨胀阀14的开度并迅速地解决制冷剂循环量不足的问题,从而可以充分地确保压縮机11的冷冻机油。
[0092] 还有,在上述实施例二中,将再热器16用于库内的除湿。也就是,在实施例二中,由于旁通管20、再热器16、毛细管17以及电磁阀(SV)兼用于库内空气的湿度调节部件和解决制冷剂循环量不足问题的解决部件,所以能够实现该冷冻装置1零部件数量的削减。[0093]〈实施例二的变形例>
[0094] 在上述实施例二中,虽然在旁通管20上连接了再热器16,但也可以去除该旁通管20上的再热器16。在该变形例的构成中,当判断出制冷剂循环量不足时,压縮机ll的喷出制冷剂流经旁通管20,在毛细管17中被减压后,与在电子膨胀阀14中已被减压的制冷剂汇合并流入蒸发器15。当如上所述使压縮机11的喷出制冷剂进行迂回时,流经冷凝器12的制冷剂量减少,所以能够在冷凝器12中使制冷剂确实地进行凝结。因此,即使在该变形例中,也能够使高压HPT降低并使电子膨胀阀14开放,从而能够解决制冷剂循环量不足的问题。
[0095] 还有,也可以将用来对回收到蒸发器15的泄水盘中的冰块进行融解的泄水盘加热器连接在旁通管20上以取代上述再热器16。即使在该构成中,当制冷剂循环量不足时,一旦打开电磁阀(SV),也能够使制冷剂在泄水盘加热器内凝结,从而能够抑制高压上升。[0096]〈其他的实施例>
[0097] 在上述实施例中,仅就冷冻装置1的冷藏运转进行了说明,而即使在对库内的储藏物进行冷冻的冷冻运转时,通过用控制器40进行相同的控制,也能够在抑制高压异常升高的同时,确保压縮机11的回油量。
[0098] 还有,在上述实施例的冷冻装置1的制冷剂回路10中,设置了使室外空气和制冷剂之间进行热交换的气冷型冷凝器12,而也可以用使冷却水和制冷剂之间进行热交换的水冷型冷凝器来取代该冷凝器12。
[0099] 另外,上述实施例是本质上理想的示例,但并不是意图对本发明、其适用物或者其
用途的范围进行限定。
WOO](产业上的利用可能性)
[0101] 如上述说明所示,本发明对于被用于海上集装箱等的冷冻装置的回油控制方法是有用的。

Claims (8)

  1. 一种冷冻装置,包括制冷剂回路和蒸发器风机,在该制冷剂回路中连接有压缩机、冷凝器、电子膨胀阀以及设置在库内的蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器风机将库内空气送入上述蒸发器,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸发器的制冷剂过热度而被进行调节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀的开度被强制性减小,其特征在于:该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时,使上述蒸发器风机的送风量降低,上述控制部件在蒸发器的制冷剂过热度高于规定过热度的状态持续了规定时间时,判断出制冷剂循环量不足。
  2. 2. —种冷冻装置,包括制冷剂回路和蒸发器风机,在该制冷剂回路中连接有压縮机、冷 凝器、电子膨胀阀以及设置在库内的蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器 风机将库内空气送入上述蒸发器,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸发器的制冷剂过热度 而被进行调节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀的开度被强制性 减小,其特征在于:该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时, 使上述蒸发器风机的送风量降低,上述控制部件在上述电子膨胀阀的开度小于规定开度的状态持续了规定时间时,判断 出制冷剂循环量不足。
  3. 3. —种冷冻装置,包括制冷剂回路和蒸发器风机,在该制冷剂回路中连接有压縮机、 冷凝器、电子膨胀阀以及蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器风机将库内 空气送入上述蒸发器,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸发器的制冷剂过热度而被进行调 节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀的开度被强制性减小,其特征 在于:该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时, 将上述蒸发器风机从连续运转切换到间歇运转,上述控制部件在蒸发器的制冷剂过热度高于规定过热度的状态持续了规定时间时,判 断出制冷剂循环量不足。
  4. 4. 一种冷冻装置,包括制冷剂回路和蒸发器风机,在该制冷剂回路中连接有压縮机、 冷凝器、电子膨胀阀以及蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,该蒸发器风机将库内 空气送入上述蒸发器,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸发器的制冷剂过热度而被进行调 节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀的开度被强制性减小,其特征 在于:该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时, 将上述蒸发器风机从连续运转切换到间歇运转,上述控制部件在上述电子膨胀阀的开度小于规定开度的状态持续了规定时间时,判断 出制冷剂循环量不足。
  5. 5. —种冷冻装置,包括制冷剂回路,在该制冷剂回路中连接有压縮机、冷凝器、电子膨 胀阀以及蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸 发器的制冷剂过热度而被进行调节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨胀阀的开度被强制性减小,其特征在于:在上述制冷剂回路中设置有旁通管和用来开关该旁通管的开关阀,该旁通管的一端连 接在上述压縮机和上述冷凝器之间,该旁通管的另 一端连接在上述电子膨胀阀和上述蒸发 器之间,该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时, 将上述开关阀打开,上述控制部件在蒸发器的制冷剂过热度高于规定过热度的状态持续了规定时间时,判 断出制冷剂循环量不足。
  6. 6. —种冷冻装置,包括制冷剂回路,在该制冷剂回路中连接有压縮机、冷凝器、电子膨 胀阀以及蒸发器,且通过制冷剂循环来进行制冷循环,上述电子膨胀阀的开度根据上述蒸 发器的制冷剂过热度而被进行调节,并且当制冷剂回路的高压比规定压力高时,该电子膨 胀阀的开度被强制性减小,其特征在于:在上述制冷剂回路中设置有旁通管和用来开关该旁通管的开关阀,该旁通管的一端连 接在上述压縮机和上述冷凝器之间,该旁通管的另一端连接在上述电子膨胀阀和上述蒸发 器之间,该冷冻装置包括控制部件,当该控制部件判断出制冷剂回路的制冷剂循环量不足时, 将上述开关阀打开,上述控制部件在上述电子膨胀阀的开度小于规定开度的状态持续了规定时间时,判断 出制冷剂循环量不足。
  7. 7. 根据权利要求5或6所述的冷冻装置,其特征在于:在上述旁通管上设置有加热用热交换器,该加热用热交换器利用制冷剂来对设置有上 述蒸发器的库内的空气进行加热。
  8. 8. 根据权利要求1〜6中任一项所述的冷冻装置,其特征在于: 上述压縮机由涡旋型压縮机构成。
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