CN101568779B - 冷冻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷冻装置。该冷冻装置具有进行第一动作、第二动作及第三动作的节能运转模式。在该第一动作,一边调节蒸发器(14)的冷却能力,一边使压缩机(11)及库内风扇(16)运转;在该第二动作,若库内的吹出侧空气温度在第一动作中维持在设定温度,就提高蒸发器(14)的冷却能力,使吹出侧空气温度下降到包含设定温度在内的目标范围的下限温度以后,再使压缩机(11)及库内风扇(16)停止;在该第三动作,若在第二动作之后吹出侧空气温度上升到目标范围的上限温度,就重新开始第一动作。并且,在节能运转模式下,若在第二动作之后库内的吸入侧空气温度上升到界限值,就使库内风扇(16)以低于第一动作时的风量启动。
Description
技术领域
本发明关于一种具有用来对库内进行冷却的冷却热交换器的冷冻装置,特别是涉及一种节能运转方法。
背景技术
迄今为止,用来对冷藏库及冷冻库等的库内进行冷却的冷冻装置已为众所周知。
例如在专利文献1中,公开了一种对用于海上运输等的集装箱的库内进行冷却的冷冻装置。该冷冻装置包括使压缩机、冷凝器、膨胀阀以及冷却热交换器(蒸发器)连接起来而成的制冷剂回路。在该冷冻装置的制冷剂回路中,使制冷剂循环来进行蒸汽压缩式制冷循环。其结果是,流经冷却热交换器的制冷剂从库内空气吸热而蒸发,从而能够对库内空气进行冷却。在该冷冻装置中能够进行冷冻运转及冷藏运转,在该冷冻运转中,使库内空气的温度低于摄氏零度,对集装箱内的储藏物进行冷冻,在该冷藏运转中,使库内空气的温度高于摄氏零度,对集装箱内的储藏物进行冷藏。专利文献1:日本公开特许公报特开2002-327964号公报-发明要解决的技术问题-
然而,例如在所述冷冻装置中,有时根据集装箱内的储藏物等的不同而需要达到例如±0.5℃左右的高温度精度。为此,在以往的冷冻装置中,为优先确保该温度精度,而使压缩机进行常时运转。但是,集装箱内的库内空气一旦变冷,则冷却热交换器的冷却负荷便不会再产生大幅度变化,还有,难以想像对冷却负荷产生影响的室外气温会骤然变化。因此,即使在抑制冷却热交换器的冷却能力的状态下,也大多能够保持温度一定。然而,在以往的冷冻装置中,即使在上述状态下也是常时运转压缩机等,为此而白白地消耗了能量。
发明内容
本发明是鉴于上述问题的发明,其目的在于:在用冷却热交换器对库内进行冷却的冷冻装置中,能够使库内温度维持在目标范围内,同时还能够进行节能性佳的运转。-用以解决技术问题的技术方案-
本发明是通过尽可能地利用储存在库内的储藏物等中的冷量来削减装置整体的消耗能量的发明。
具体来说,第一方面的发明以下记所述的冷冻装置为前提,即:该冷冻装置包括制冷剂回路10和库内风扇16,在制冷剂回路10中设有压缩机11及冷却热交换器14,在该制冷剂回路10中使制冷剂循环来进行制冷循环,库内风扇16使所吸入的库内空气流经所述冷却热交换器14后再向库内吹出。并且,本发明具有能力调节器35,该能力调节器35对所述冷却热交换器14的冷却能力进行调节,以使所述库内的吹出侧空气温度达到设定温度。另一方面,本发明能够实现进行第一动作、第二动作及第三动作的节能运转。在该第一动作,一边用所述能力调节器35调节冷却热交换器14的冷却能力,一边使所述压缩机11及库内风扇16运转;在该第二动作,若所述吹出侧空气温度在所述第一动作中维持在设定温度,就用所述能力调节器35增大所述冷却热交换器14的冷却能力,使所述吹出侧空气温度下降到包含所述设定温度在内的目标范围的下限值以后,再使所述压缩机11及库内风扇16停止;在该第三动作,若在所述第二动作之后所述吹出侧空气温度上升到所述目标范围的上限值,就重新开始所述第一动作。
在所述发明中,制冷剂在制冷剂回路10中循环,从而进行蒸汽压缩式制冷循环。另一方面,库内空气由于库内风扇16而被吸入后送往冷却热交换器14。其结果是,在冷却热交换器14中,制冷剂从库内空气吸热而蒸发,因而库内空气被冷却。已被冷却的库内空气向库内吹出,从而对库内进行冷却。
在此,在本发明中,进行使压缩机11及库内风扇16间歇运转的节能运转。具体来说,在该节能运转状态下,重复地进行下述第一动作到第三动作。还有,针对该冷冻装置而设定了库内的吹出侧空气温度(即:库内的吹出口附近的空气温度)的设定温度、包括该设定温度在内的目标范围(允许温度范围)的上限值及下限值。
首先,在第一动作中,使压缩机11及库内风扇16运转,同时用能力调节器35对冷却热交换器14的冷却能力进行调节。其结果是,吹出侧空气温度逐渐地接近设定温度。此外,在该第一动作中,吹出侧空气温度相当于在冷却热交换器14中被冷却后向库内吹出的空气的温度。并且,若吹出侧空气温度维持在设定温度,就进行第二动作。在此,因为吹出侧区域在库内成为温度最低的低温带,所以通过以该吹出侧空气温度作为控制对象,从而能够确实地防止储藏物的过冷却(例如,冻结)。
在该第二动作中,压缩机11及库内风扇16持续运转,同时用能力调节器35使冷却热交换器14的冷却能力增大。其结果是,吹出侧空气温度逐渐地降低。并且,若吹出侧空气温度达到目标范围的下限值,就使压缩机11及库内风扇16停止。由此,在制冷剂回路10中不再进行制冷循环,并且库内空气也不再被送往冷却热交换器14。也就是说,实质上停止了对库内进行冷却。这样一来,库内温度将逐渐地升高。
但是,在本发明中,利用储存在冷冻库自身及储藏物中的冷量,来抑制库内温度升高。也就是说,由于通过第一动作使库内冷却,所以在冷冻库自身及储藏物中储存有冷量,在此对该冷量加以利用。并且,通过第二动作使吹出侧空气温度下降到目标范围的下限值,从而储藏物等的储冷量相应地增加。因此,库内温度的上升得到进一步地抑制。还有,因为使库内风扇16停止,所以不存在由于驱动库内风扇16而产生的发热,由此也使库内温度的上升得到抑制。然后,若吹出侧空气温度缓慢地升高且达到目标范围的上限值,就进行第三动作。也就是说,压缩机11及库内风扇16再次启动,重新开始第一动作。若重新开始第一动作,则吹出侧空气温度将再次接近设定温度。
第二方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,若在第二动作之后库内的吸入侧空气温度上升到规定的界限值,就使所述库内风扇16以低于所述第一动作时的风量启动。
在所述发明中,若通过第二动作使压缩机11及库内风扇16停止,则库内温度将逐渐地升高。也就是说,吹出侧空气温度及吸入侧空气温度(即:库内的吸入口附近的空气温度)都逐渐地升高。在此,因为在库内上部空气的温度比下部空气的温度高,所以为了吸入并冷却该温度较高的空气,一般在库内的上部设有吸入口,而在库内的下部设有吹出口。也就是说,在库内,吸入侧空气温度最高。并且,若吸入侧空气温度上升到规定的界限值,就启动库内风扇16。这样一来,库内空气被送往冷却热交换器14后,再次朝库内吹出。由此,库内空气得到搅拌,使库内温度变得均匀。其结果是,能够检测出准确的吹出侧空气温度。
还有,因为没有必要为了搅拌库内空气而使库内风扇16以很高的风量运转,所以只要使库内风扇16以低于第一动作时的风量进行运转即可。因此,由于驱动库内风扇16而产生的发热量并不那么高。而且,因库内风扇16而吸入的库内空气被送往冷却热交换器14,并由于冷却热交换器14所储存的冷量而略微被冷却。由此,能够稍微对库内进行冷却。
第三方面的发明是:在所述第二方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,所述吸入侧空气温度的界限值设定成比所述第一动作结束时的吸入侧空气温度高一定量的值。
在所述发明中,若通过第一动作使吹出侧空气温度维持在设定温度,并且使吸入侧空气温度维持在一定温度的话,就进行第二动作。此时,吸入侧空气温度的界限值被设定成比第一动作结束时的吸入侧空气温度高一定量(α℃)的温度。也就是说,吸入侧空气温度的界限值并不是预先设定好的,是根据与在通常运转状态下得到的实际冷却负荷相对应的吸入侧空气温度而设定的。
第四方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,使所述库内风扇16在所述第二动作之后以低于所述第一动作时的风量进行间歇运转。
在所述发明中,通过第二动作使压缩机11及库内风扇16停止下来以后,就只让库内风扇16进行间歇运转。由此,库内空气被间歇地进行搅拌。因此,在第二动作之后,库内温度变得均匀,因而能够检测出准确的吹出侧空气温度及吸入侧空气温度。由于该库内风扇16是以低风量进行间歇运转的,所以库内风扇16的发热量并不那么高。由此,因为在第二动作之后定期地对库内空气进行搅拌,所以库内温度的均匀度提高。
第五方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,若在所述第三动作开始之前,从所述第二动作算起规定的时间一过,就使所述库内风扇16以低于所述第一动作时的风量启动。
在所述发明中,从通过第二动作使压缩机11及库内风扇16停止时算起规定的时间一过,就使库内风扇16以低风量进行运转。也就是说,到第三动作开始之前,若库内风扇16停止了规定的时间,就使库内风扇16启动。由此,库内空气得到搅拌,使库内温度变得均匀。还有,因为库内风扇16以低于第一动作时的风量进行运转,所以由于驱动库内风扇16而产生的发热量并不那么高。
第六方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,每经过规定的时间,就使所述吹出侧空气温度的设定温度降低。
在所述发明中,在节能运转状态下,每经过规定的运转时间就使吹出侧空气温度的设定温度产生变化。具体来说,在节能运转开始后若经过例如1小时,就使吹出侧空气温度的设定温度降低规定量。若又经过1小时,就使吹出侧空气温度的设定温度再次降低规定量。这样一来,在节能运转中,使吹出侧空气温度的设定温度呈阶梯状下降。但是,该设定温度的降低是在不对储藏物产生影响的温度范围内进行的。
此外,如果长时间地进行使压缩机11及库内风扇16间歇运转的节能运转,则储藏物等的储冷量将逐渐地减少。但是,在本发明中,因为如以上所述的那样每隔规定的运转时间便使吹出侧空气温度的设定温度降低,所以第一动作所能维持的库内温度也逐渐降低。由此,通过第一动作而储存在储藏物等中的冷量随着运转时间的增长而增加。所以,能够抑制储藏物等的储冷量的减少。因此,即使长时间地进行节能运转,在第二动作之后也能够确实地抑制库内温度上升。
第七方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,每经过规定的时间,就强制性地延长所述第一动作的运转时间。
在所述发明中,每经过规定的运转时间,就使第一动作的运转时间延长。也就是说,即使在第一动作中吹出侧空气温度维持在设定温度,也继续进行第一动作直到经过了规定的时间为止。由此,通过第一动作而储存在储藏物等中的冷量随着运转时间的延长而增加。所以,能够抑制储藏物等的储冷量的减少。因此,即使长时间地进行节能运转,在第二动作之后也能够确实地抑制库内温度上升。
第八方面的发明是:在所述第一方面的发明的冷冻装置中,在所述节能运转下,若在所述第二动作之后所述吹出侧空气温度低于所述目标范围的下限值,就启动所述库内风扇16。
在所述发明中,若在第二动作之后吹出侧空气温度低于目标范围的下限值,就使库内风扇16运转。这样一来,库内风扇16产生热量,使得库内温度升高。由此,吹出侧空气温度将处于目标范围之内。
第九方面的发明是:在所述第一方面至第八方面任一方面的发明的冷冻装置中,所述能力调节器由流量调整阀35构成,该流量调整阀35连接在所述制冷剂回路10上,对被吸入到压缩机11的制冷剂的流量进行调节。并且,在所述节能运转下,在所述第二动作时,增大所述流量调整阀35的开度,来提高所述冷却热交换器14的冷却能力。
在所述发明中,流量调整阀35连接在制冷剂回路10上。该流量调整阀35构成能力调节器,该能力调节器通过调节压缩机11的吸入制冷剂的流量,来对冷却热交换器14的冷却能力进行调节。
具体来说,在第一动作时,通过调节流量调整阀35的开度,来调整制冷剂回路10中的制冷剂循环量。在此,若通过缩小流量调整阀35的开度来调节制冷剂循环量的话,则制冷剂在成为蒸发器的冷却热交换器14的几乎整个区域中变得偏湿。此外,假设通过调节蒸发器的流入侧膨胀阀的开度来调节蒸发器的冷却能力的话,则流经蒸发器的制冷剂变得偏干,因而在蒸发器的流入端到流出端之间容易出现制冷剂温度不均匀的情况,而与此相对,若如本发明所示一边缩小流量调整阀35的开度一边调节冷却热交换器14的冷却能力的话,便会实现冷却热交换器14的流入端到流出端之间的制冷剂的温度分布均匀化。其结果是,库内空气被冷却热交换器14冷却到较均匀的温度。
若由于在所述第一动作中对流量调整阀35的开度进行调节,使吹出侧空气温度维持在目标温度的话,就进行第二动作。在该第二动作中,由于流量调整阀35的开度经调节而变大,所以制冷剂回路10中的制冷剂循环量增加,从而冷却热交换器14的冷却能力也增大。并且,若吹出侧空气温度达到目标范围的下限值,就使压缩机11及库内风扇16停止。-发明的效果-
如上所述,根据本发明,而具有使压缩机11及库内风扇16进行间歇运转的节能运转模式。因此,虽然在压缩机11及库内风扇16停止时,在制冷剂回路10中没有进行制冷循环,但是能够利用储存在储藏物等中的冷量,抑制(延迟)库内温度上升。还有,因为库内风扇16停止,所以能够防止自库内风扇16产生热量,因此能够进一步抑制库内温度升高。由此,能够延长压缩机11及库内风扇16的停止时间,从而能够大幅度地削减压缩机11及库内风扇16的运转动力。其结果是,能够使冷冻装置1的节能性显著提高。
特别是,在本发明中,通过第二动作使吹出侧空气温度一旦下降到下限温度以后,便使压缩机11及库内风扇16停止。为此,能够使储藏物等的储冷量增加。所以,能够确实地延长压缩机11及库内风扇16的停止时间,从而能够使节能性进一步提高。
还有,根据第二方面的发明,若库内的吸入侧空气温度在压缩机11及库内风扇16停止时上升到该吸入侧空气温度的界限值,就使库内风扇16以低于第一动作时的风量启动。由此,能够使库内温度实现均匀化,从而能够准确地检测出库内的最高温度、即吹出侧空气温度。因此,能够准确地测出第三动作的开始时刻。其结果是,使库内温度控制的可靠性提高。
而且,在这一发明中,由于使库内风扇16以低于第一动作时的风量运转,因而能够尽可能地抑制库内风扇16的发热量。由此,没有怎么缩短从第二动作到第三动作为止的这段时间,就能够使库内温度控制的可靠性提高。
还有,根据第三方面的发明,将吸入侧空气温度的界限值设定成比第一动作结束时的吸入侧空气温度高一定量的值。由此,能够将吸入侧空气温度的界限值设定为与实际的冷却负荷相对应的适当值。因此,在从第二动作到第三动作开始为止的这段期间,能够妥当地测出库内风扇16的启动时刻,从而能够使库内温度的控制性提高。其结果是,能够确实地提高冷冻装置1的节能性。
还有,根据第四方面的发明,在进行了第二动作之后,仅使库内风扇16以低风量间歇地运转。由此,在压缩机11的整个停止过程中,能够使库内温度呈大致均匀的状态。因此,即使在压缩机11停止时,也总能够准确地检测出库内的最高温度。其结果是,能够妥当地测出第三动作的开始时刻。还有,由于使库内风扇16以低风量间歇地运转,因而与使该库内风扇16进行连续运转时相比能够大幅度地使库内风扇16的发热量减少。因此,并没有怎么招致库内温度升高,所以能够延长从第二动作到第三动作开始为止的这段时间,从而能够提高节能性。
还有,根据第五方面的发明,从通过第二动作使压缩机11及库内风扇16停止时算起规定的时间一过,就使库内风扇16以低风量启动。也就是说,在本发明中,预先设定好库内风扇16在第二动作之后的停止时间。为此,在压缩机11停止时,无论吸入侧空气温度是高还是低,都强制性地使库内风扇16以低风量启动。由此,因为可以不再进行吸入侧空气温度的界限值的设定动作及该吸入侧空气温度的检测动作,所以能够实现控制构成简单化。
还有,根据第六方面的发明,节能运转的运转时间每经过规定的时间,就使吹出侧空气温度的设定温度降低。由此,随着运转时间增长,便能够使第一动作中的库内的冷却能力提高。也就是说,能够使通过第一动作而储存在储藏物等中的储冷量增加。因此,虽然在节能运转模式下,由于压缩机11及库内风扇16进行间歇运转,使得运转时间越长,储藏物等中的储冷量就越逐渐地减少,但是根据本发明,能够抑制该储冷量减少,从而能够确保充足的储冷量。由此,能够长时间地发挥储藏物等的储冷效果。其结果是,能够抑制压缩机11及库内风扇16的停止时间缩短,因而能够确实地提高节能性。
还有,根据第七方面的发明,节能运转的运转时间每经过规定的时间,就强制性地延长第一动作的运转时间。由此,与所述第六方面的发明相同,随着运转时间增长,在第一动作中所获得的库内的冷却能力提高。因此,即使长时间地进行节能运转,也能够充分地确保储藏物等的储冷量,从而能够有效地发挥该储冷效果。由此,能够抑制压缩机11及库内风扇16的停止时间缩短,因而能够确实地提高节能性。
还有,根据第八方面的发明,若在第二动作之后吹出侧空气温度低于目标范围的下限值,就启动库内风扇16。由此,能够利用库内风扇16的发热阻止吹出侧空气温度(库内温度)因下降得过低而超出目标范围。因此,能够提高库内温度控制的可靠性。
还有,根据第九方面的发明,用流量调整阀35调节压缩机11的吸入制冷剂的流量,从而对冷却热交换器14的冷却能力进行调节。由此,因为在冷却热交换器14内的整个区域积存有偏湿的制冷剂,所以能够使已通过该冷却热交换器14的空气的温度实现均匀化。也就是说,如本发明所示,若利用流量调整阀35来调节冷却热交换器14的冷却能力,就能够提高库内温度的控制性。其结果是,在所述第一动作中,能够使库内温度快速且确实地接近目标温度。还有,在所述第二动作中,能够在库内温度确实地达到下限值时使压缩机11停止,因而在这之后的第三动作时能够避免库内温度低于下限值的情况出现。
还有,如上所述,在第二动作时,若通过加大压缩机的运转容量(例如运转频率)来提高冷却热交换器的冷却能力,就会导致耗电量增加,而与此相对,在本发明中,因为仅将流量调整阀35的开度调大,所以没有导致所述耗电量增加,就能够提高冷却热交换器14的冷却能力。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的冷冻装置的整体结构的管道系统图。图2是对在实施方式所涉及的冷冻装置运转时的制冷剂的流动进行表示的管道系统图。图3是用来说明第一实施方式所涉及的节能运转模式的时间图。图4是用来说明第一实施方式的第一变形例所涉及的节能运转模式的时间图。图5是用来说明第一实施方式的第二变形例所涉及的节能运转模式的时间图。图6是用来说明第一实施方式的第四变形例所涉及的节能运转模式的时间图。图7是用来说明第一实施方式的第六变形例所涉及的节能运转模式的时间图。图8是用来说明第二实施方式所涉及的节能运转模式的时间图。-符号说明-
1冷冻装置10制冷剂回路11压缩机14蒸发器(冷却热交换器)16库内风扇35吸入比例阀(能力调节器、流量调整阀)
具体实施方式
下面,根据附图,对本发明的实施方式进行详细说明。此外,以下的各个实施方式都是本质上理想的示例,但并没有意图对本发明、本发明的适用物或者它的用途范围加以限制。
(第一实施方式)对本发明的第一实施方式进行说明。如图1所示,本实施方式的冷冻装置1是对用于海上运输等的集装箱的库内进行冷却的装置。该冷冻装置1包括制冷剂回路10、库外风扇15及库内风扇16,在该制冷剂回路10中使制冷剂循环来进行蒸汽压缩式制冷循环。
在所述制冷剂回路10中,作为主要构成部件设置有压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13以及蒸发器14。
所述压缩机11由压缩机马达的旋转速度为一定的固定容量型涡旋压缩机构成。
所述冷凝器12配置在库外,构成所谓的空冷式冷凝器。在该冷凝器12的附近设置有所述库外风扇15。库外风扇15将库外空气(室外空气)送往冷凝器12。并且,在冷凝器12中,库外风扇15送入的室外空气和制冷剂进行热交换。还有,在冷凝器12的附近设有库外温度传感器(OS)。该库外温度传感器(OS)对被送入冷凝器12的库外空气的温度进行检测。
所述膨胀阀13由能够调节开度的电子膨胀阀构成。根据流出蒸发器14的制冷剂的过热度,来调节该膨胀阀13的开度。
所述蒸发器14配置在集装箱的库内,构成用来冷却库内的冷却热交换器。在该蒸发器14的附近设置有所述库内风扇16。库内风扇16使库内空气从库内的吸入口被吸入后流经蒸发器14,然后再将其从库内的吹出口吹向库内。并且,在蒸发器14中,库内风扇16所送入的库内空气与制冷剂进行热交换。此外,虽然未图示,但是所述库内空气的吸入口设置在库内的上部,并且库内空气的吹出口设置在库内的下部。也就是说,本实施方式的冷冻装置1是所谓的下喷型冷冻装置。
还有,在所述蒸发器14的附近设置有两个温度传感器。具体来说,在蒸发器14的吸入口侧的附近设置有吸入温度传感器(RS),在蒸发器14的吹出口侧的附近设置有吹出温度传感器(SS)。吸入温度传感器(RS)是对被送入蒸发器14的库内空气的温度(本发明所涉及的吸入侧空气温度)进行检测的装置。吹出温度传感器(SS)是对已通过蒸发器14的库内空气的温度(本发明所涉及的吹出侧空气温度)进行检测的装置。
所述压缩机11的喷出管21依次经由止回阀31及喷出压力调整阀32与冷凝器12的流入端相连接。冷凝器12的流出端依次经由贮液器(receiver)33、第一电磁阀41及节能型(economizer)热交换器34的高压侧流路34a与膨胀阀13相连接。压缩机11的吸入管22经由吸入比例阀35与蒸发器14的流出端相连接。蒸发器14的流入端与膨胀阀13相连接。
所述节能型热交换器34是使流经所述高压侧流路34a的制冷剂与流经低压侧流路34b的制冷剂进行热交换的装置。该低压侧流路34b的流入端依次经由毛细管(capillary tube)36及第二电磁阀42连接在冷凝器12和贮液器33之间。低压侧流路34b的流出端与压缩机11的中间吸入口11a相连接。该中间吸入口11a在压缩机11的压缩机构中朝向制冷剂压缩过程中的通路。
所述吸入比例阀35构成流量调整阀,该流量调整阀通过调节压缩机11的吸入制冷剂量,来对制冷剂回路10中的制冷剂循环量进行调节。也就是说,吸入比例阀35构成了通过对制冷剂循环量进行调节来调节所述蒸发器14的冷却能力的能力调节器。根据设置在集装箱库内且位于附图之外的库内温度传感器所检测到的检测温度,来调节吸入比例阀35的开度。
还有,在制冷剂回路10中,设有第一除霜管23、第二除霜管24、喷出气体旁通管25以及液体注入管26。
所述第一除霜管23及第二除霜管24是将压缩机11的喷出制冷剂导入到蒸发器14,使附着在蒸发器14上的霜融解的除霜运转用管道。第一除霜管23的一端及第二除霜管24的一端分别连接在止回阀31和喷出压力调整阀32之间,并且它们的另一端分别连接在膨胀阀13和蒸发器14之间。在所述第一除霜管23上,设置有在除霜运转时开放的第三电磁阀43。在第二除霜管24上,设置有在除霜运转时开放的第四电磁阀44以及滴水盘加热器(drain panheater)37。该滴水盘加热器37设置在滴水盘内,该滴水盘在集装箱库内用来接收从蒸发器14的表面除下来的霜及凝结水。由此,若在除霜运转时压缩机11的喷出制冷剂流经滴水盘加热器37,则回收到滴水盘内的霜及凝结水的冰块从压缩机11的喷出制冷剂吸热而融化。此外,在该除霜运转时,喷出压力调整阀32被设为全闭状态。
所述喷出气体旁通管25是在蒸发器14的冷却能力过剩时等用来使压缩机11的喷出制冷剂绕过冷凝器12及蒸发器14返回到压缩机11的吸入侧的管道。此外,喷出气体旁通管25还兼作用来使压缩机11所喷出的制冷剂中的冷冻机油返回到压缩机11的吸入侧的回油管。该喷出气体旁通管25的一端连接在止回阀31和第四电磁阀44之间,另一端连接在蒸发器14和吸入比例阀35之间。在喷出气体旁通管25上,设置有根据运转条件而适当地开放的第五电磁阀45。
所述液体注入管26是将在冷凝器12中凝结了的液态制冷剂送回压缩机11的吸入侧的所谓液体注入用管道。该液体注入管26的一端连接在第一电磁阀41和节能型热交换器34之间,另一端连接在吸入比例阀35和压缩机11之间。在液体注入管26上,设置有根据运转条件而适当地开放的第六电磁阀46。
在冷冻装置1中,设有未图示的控制器。向该控制器输入吹出温度传感器(SS)的检测值(下面,称作吹出侧空气温度)的设定温度。还有,在下文所详细叙述的节能运转模式时,在控制器中设定了吹出侧空气温度的目标范围的上限温度(上限值)和下限温度(下限值)。而且,向控制器输入吸入温度传感器(RS)的检测值(下面,称作吸入侧空气温度)的界限值。
-运转动作-该冷冻装置1能够在冷冻运转、冷藏运转(冷却(chilled)运转)及所述除霜运转之间进行切换。在该冷冻运转状态下进行冷却,集装箱的库内温度在摄氏零度以下,对库内的储藏物进行冷冻。在该冷藏运转状态下进行冷却,库内温度在摄氏零度以上,对库内的储藏物进行冷藏。在此,对作为本发明特征的冷藏运转进行说明。
在冷藏运转状态下,能够进行“通常运转模式”和“节能运转模式”。通常运转模式是使压缩机11及库内风扇16连续地运转,从而用蒸发器14持续地冷却库内空气,以便对库内的储藏物进行冷藏的运转模式。另一方面,节能运转模式是使压缩机11及库内风扇16间歇地运转,从而用蒸发器14对库内空气进行半连续式冷却,以便一边谋求节能化一边对库内的储藏物进行冷藏的运转模式。
<通常运转模式>首先,一边参照图2,一边对该冷冻装置1的通常运转模式进行说明。在该通常运转模式下,压缩机11、库内风扇16及库外风扇15连续地运转,并且膨胀阀13及吸入比例阀35的开度得到适当地调节。还有,在该通常运转模式下,原则上打开第一电磁阀41和第二电磁阀42,同时关闭第三到第六电磁阀43、44、45、46。并且,库外风扇15及库内风扇16以通常风量(通常的旋转速度)运转。
已在压缩机11中被压缩的制冷剂经由喷出管21流入冷凝器12。在冷凝器12中,制冷剂向库外空气放热而凝结。然后,制冷剂的一部分通过贮液器33流入节能型热交换器34的高压侧流路34a,剩余的制冷剂在通过毛细管36时被减压,之后流入节能型热交换器34的低压侧流路34b。
在节能型热交换器34中,流经低压侧流路34b的制冷剂从流经高压侧流路34a的制冷剂中吸热而蒸发。也就是说,在节能型热交换器34中,对流经高压侧流路34a的制冷剂进行过冷却。已在低压侧流路34b中蒸发的制冷剂被压缩机11的中间吸入口11a吸入。
已在高压侧流路34a中过冷却了的制冷剂在通过膨胀阀13时减压,然后流入蒸发器14。另一方面,通过库内风扇16将库内空气从吸入口吸入后送往蒸发器14。在蒸发器14中,制冷剂从库内空气吸热而蒸发,从而库内空气被冷却。已冷却的库内空气从吹出口吹向库内。其结果是,能够对集装箱库内进行冷却。已在蒸发器14中蒸发的制冷剂在通过吸入比例阀35后被压缩机11吸入。
在该通常运转模式下,用控制器调节吸入比例阀35的开度,使吹出侧空气温度达到设定温度。也就是说,控制器通过调节吸入比例阀35的开度,来对蒸发器14的冷却能力进行调节。通过该控制,使吹出侧空气温度维持在设定温度。
<节能运转模式>其次,对该冷冻装置1的节能运转模式进行说明。在该节能运转模式下,用控制器重复进行实现图3所示的第一动作到第三动作的控制动作。此外,在该节能运转模式时,冷冻装置1中的基本的制冷剂的流动与上述通常运转模式相同。
在第一动作时,压缩机11运转,同时库内风扇16以通常风量运转。还有,在第一动作中,用控制器调节蒸发器14的冷却能力,使吹出侧空气温度达到设定温度。
具体来说,在第一动作中,利用基于吹出侧空气温度及其设定温度的PI控制调节吸入比例阀35的开度。其结果是,能够按照吸入比例阀35的开度,来调节制冷剂回路10中的制冷剂循环量,还能够对蒸发器14的冷却能力进行调节。
此外,如上所述,若一边缩小吸入比例阀35的开度,一边调节蒸发器14的冷却能力,则在蒸发器14内的整个区域,制冷剂容易成为湿状态。此外,假设当通过对蒸发器的流入侧膨胀阀13的开度进行调节来调整蒸发器的冷却能力时,则流经蒸发器的制冷剂变得偏干,因而制冷剂在蒸发器的流入端到流出端之间容易产生温度偏差,而与此相对,若一边缩小所述吸入比例阀35的开度,一边调节蒸发器14的冷却能力,便会使蒸发器14的流入端到流出端之间的制冷剂的温度分布实现均匀化。其结果是,因为库内空气被比较均匀地冷却,所以用蒸发器14控制库内温度的控制性提高。
若通过第一动作使吹出侧空气温度达到设定温度并使该状态维持规定的时间,就开始第二动作(图3中的时间t0)。在该第一动作结束时,在集装箱及其中的储藏物中储存有一定的冷量。
在第二动作中,首先,在压缩机11及库内风扇16继续运转的状态下,将吸入比例阀35设为例如全开状态。由此,制冷剂回路10中的制冷剂循环量增加,使得蒸发器14的冷却能力提高。这样一来,吹出侧空气温度就从设定温度开始逐渐地降低。并且,若吹出侧空气温度达到目标范围的下限温度,就使压缩机11及库内风扇16停止,并且将吸入比例阀35的开度设为一定开度,且该一定开度比全开状态时的开度小(图3中的时间t1)。由此,第二动作结束。通过该第二动作,使储藏物等的储冷量进一步增加。
通过第二动作,使制冷剂回路10中的制冷循环停止,从而实质上停止用蒸发器14对库内进行冷却。这样一来,虽然库内温度(即:吹出侧空气温度及吸入侧空气温度)逐渐上升,但是能够用储存在储藏物等中的冷量来抑制该温度升高。也就是说,吹出侧空气温度及吸入侧空气温度都平稳地上升。还有,由于库内风扇16停止,所以没有因驱动该库内风扇16而产生热量。因此,吹出侧空气温度的上升进一步得到抑制。并且,若吹出侧空气温度上升到目标范围的上限温度,就开始第三动作(图3中的时间t2)。另外,在此,吸入侧空气温度没有达到界限值。还有,吸入比例阀35从第二动作结束(时间t1)到第三动作开始(时间t2)为止的这段时间保持一定开度。
在第三动作中,重新开始所述第一动作。具体来说,压缩机11及库内风扇16重新启动,并且利用基于吹出侧空气温度及其设定温度的PI控制调节吸入比例阀35的开度。由此,制冷剂回路10中的制冷剂循环量得到调节,从而蒸发器14的冷却能力也得到调节。并且,若由于重新开始该第一动作而使吹出侧空气温度达到设定温度并使该状态维持规定的时间,就再次开始所述第二动作(图3中的时间t3)。由此,若吹出侧空气温度下降到目标范围的下限温度,就使压缩机11及库内风扇16停止,并且使吸入比例阀35保持一定开度(图3中的时间t4)。
在该第二动作结束后,如上所述,用储藏物等的储冷,来抑制库内温度上升。并且,若吸入侧空气温度上升到规定的界限值,就用控制器启动库内风扇16。此时,库内风扇16以低于第一动作时的风量运转(图3中的时间t5)。若库内风扇16运转,便使最高温区域即吸入口侧的库内空气被吸入后,向最低温区域即吹出口侧吹出。这样一来,库内空气得到搅拌,使库内温度变得均匀。由此,能够检测出准确的吹出侧空气温度、即库内准确的最高温度。也就是说,在该控制下,若温度较高的高温带即吸入侧空气温度达到界限值,便推断出库内温度比较高,通过驱动库内风扇16来搅拌库内空气,从而准确地检测出库内温度的最高温度。
并且,若吹出侧空气温度上升到目标范围的上限温度,就再次通过第三动作使第一动作重新开始(图3中的时间t6)。具体来说,压缩机11及库内风扇16运转。在此,若吹出侧空气温度达到目标范围的上限温度,则库内风扇16暂时停止,并且在经过规定的时间后(在本实施方式中,是在10秒以后)以通常风量再次启动。还有,通过所述PI控制调节吸入比例阀35的开度。由于重新开始该第一动作,因而库内得到冷却,吹出侧空气温度朝设定温度靠拢。此外,使库内风扇16暂时停止后再次启动是为了缓和在从低风量转换成通常风量(高风量)而使旋转速度发生变化时库内风扇16的急剧的扭矩变动。
-实施方式的效果-如上所述,根据所述实施方式,而具有使压缩机11及库内风扇16进行间歇运转的节能运转模式。因此,虽然在压缩机11及库内风扇16停止时,在制冷剂回路10中没有进行制冷循环,但是能够利用储存在储藏物等中的冷量,抑制(延迟)库内温度上升。还有,因为库内风扇16停止,所以能够防止因驱动库内风扇16而产生热量,因此能够进一步抑制库内温度上升。由此,能够利用储藏物等的储冷,延长压缩机11及库内风扇16的停止时间,因而能够大幅度地削减压缩机11及库内风扇16的运转动力。其结果是,能够使冷冻装置1的节能性显著提高。
特别是,在所述实施方式的节能运转模式下,通过第二动作使吹出侧空气温度一旦下降到下限温度以后,便使压缩机11及库内风扇16停止。为此,能够使储藏物等的储冷量增加。因此,能够进一步延长压缩机11及库内风扇16的停止时间,从而能够使节能性进一步提高。
还有,在所述节能运转模式下,若吸入侧空气温度在压缩机11及库内风扇16停止时上升到界限值,就使库内风扇16以低于第一动作时的风量启动。由此,通过搅拌库内空气,能够使库内温度实现均匀化。所以,能够准确地检测出库内的最高温度、即吹出侧空气温度,从而能够准确地测出第三动作的开始时刻。其结果是,没有破坏库内温度控制的可靠性。而且,在该控制下,由于使库内风扇16以低于第一动作时的风量运转,因而能够抑制库内风扇16的发热量。所以,没有怎么缩短从第二动作到第三动作为止的这段时间,就能够提高库内温度控制的可靠性。
还有,在所述节能运转模式下,为了使吹出侧空气温度在该吹出侧空气温度的目标范围的下限值即下限温度及其目标范围的上限值即上限温度之间移动,对蒸发器14的能力及压缩机11的启停进行了控制。由此,在节能运转模式时,能够避免库内温度偏离开允许温度范围,从而能够谋求提高该冷冻装置1的可靠性。
还有,在本实施方式中,通过调节吸入比例阀35的开度,来调节蒸发器14的冷却能力。这样一来,若一边调节吸入比例阀35的开度,一边对蒸发器14的冷却能力进行调节,就使得制冷剂在蒸发器14的整个区域呈现偏湿状态,因此能够用该蒸发器14比较均匀地冷却库内空气。其结果是,在节能运转模式的第一动作中,能够使吹出侧空气温度快速且确实地接近设定温度。而且,在第二动作时,能够在吹出侧空气温度确实地达到下限值时使压缩机11及库内风扇16停止,因而在这之后的第三动作时能够避免库内温度低于下限值的情况出现。
还有,在所述第二动作时,即使调节吸入比例阀35的开度使蒸发器14的冷却能力增大,也由于压缩机11的运转容量没有发生变化,因而在第二动作时没有招致压缩机11的运转动力增大,就能够使蒸发器14的冷却能力提高。因此,能够进一步使冷冻装置1的节能性提高。
-第一实施方式的变形例-下面,对所述第一实施方式的各个变形例进行说明。
<第一变形例>在该第一变形例中,根据第一动作结束时的吸入侧空气温度,来设定所述第一实施方式的节能运转模式时的吸入侧空气温度的界限值。
如图4所示,在节能运转模式下,如上所述进行第一动作。若通过该第一动作,使吹出侧空气温度维持设定温度达规定的时间,并且使吸入侧空气温度维持比界限值小的一定温度达规定的时间,就开始进行所述第二动作(图4中的时间t0)。
在此,用控制器将吸入侧空气温度的界限值设定成比第一动作结束时的吸入侧空气温度高α℃的温度。也就是说,在该第一变形例中,吸入侧空气温度的界限值并不是在运转前预先设定好的,是根据与通过第一动作得到的实际冷却负荷相对应的吸入侧空气温度而设定的。由此,能够将吸入侧空气温度的界限值设定为与冷却负荷相对应的适当值。因此,在从第二动作到第三动作开始为止的这段期间,能够妥当地测出库内风扇16的启动时刻,从而能够使库内温度的控制性提高。在第二动作之后,与所述第一实施方式同样地进行第三动作、第一动作及第二动作。
此外,该第一变形例也可以在节能运转过程中,每当开始第二动作时,就根据这之前的第一动作结束时的吸入侧空气温度,设定其界限值。也就是说,可以在每当第二动作开始时,对吸入侧空气温度的界限值进行补正。由此,能够获得进一步与冷却负荷相对应的吸入侧空气温度的界限值,从而能够使控制性进一步提高。
还有,在该第一变形例中,虽然根据第一动作结束时的吸入侧空气温度设定了其界限值,但是也可以在节能运转模式运转之前进行通常运转模式的运转,根据该通常运转模式结束时的吸入侧空气温度来设定其界限值。
<第二变形例>在该第二变形例中,改变了第二动作后的库内风扇16的启动条件。也就是说,虽然在所述第一实施方式的节能运转模式下,若吸入侧空气温度达到其界限值,就启动库内风扇16,但是本变形例对此进行了改变。
具体来说,如图5所示,在第二动作后,即使吸入侧空气温度达到其界限值,也并没有在这一时刻启动库内风扇16。并且,若吸入侧空气温度进一步上升,并且该吸入侧空气温度与界限值之间所成的面积(图5中所示的A区域)达到规定值的话,就使库内风扇16以低风量启动。也就是说,在吸入侧空气温度达到其界限值后,每隔例如1秒钟便检测出吸入侧空气温度和界限值之间的温度差并累积起来,若该累积总值达到规定值(例如10),就启动库内风扇16。通过这一控制,检测出吸入侧空气温度确实地在达到界限值后继续上升。由此,能够妥当地测出库内风扇16的启动时刻。
此外,在所述本变形例的控制下,也可以根据节能运转模式的运转时间使累积总值的规定值下降。具体来说,累积总值的规定值被设定为初期值“10”。并且,例如,若节能运转模式的运转时间经过1小时,所述规定值变为“9”,若运转时间又经过1小时,所述规定值则变为“8”。以后,同样地,累积总值的规定值随着运转时间的增长而降低。因此,由于运转时间越长,储藏物等的储冷量就越逐渐地减少,使得库内温度容易升高,而即使在此情况下也能够根据本变形例快速地检测出该库内温度的上升。
<第三变形例>虽然未图示,但是在该第三变形例中,当处于所述第一实施方式的节能运转模式下,每经过规定的运转时间,就使吸入侧空气温度的界限值降低。在节能运转模式下,例如运转时间每经过1小时,就使吸入侧空气温度的界限值减小一定量。由此,与所述第二变形例相同,即使运转时间变长,储藏物等的储冷量减少,也能够在第二动作之后快速地检测出库内温度的上升。
<第四变形例>如图6所示,在该第四变形例中,改变了在所述第一实施方式的节能运转模式下第二动作以后的库内风扇16的启动条件。
具体来说,在本实施方式的节能运转模式下,从通过第二动作使压缩机11及库内风扇16停止时算起规定的时间(下面,称作设定停止时间)一过,就用控制器启动库内风扇16。也就是说,在本实施方式中,预先设定好通过第二动作使库内风扇16停止的停止时间。例如,该设定停止时间被设定为使吸入侧空气温度大致达到界限值的时间。
此时,在节能运转模式下,通过第二动作,使压缩机11及库内风扇16停止,并且使吸入比例阀35保持一定开度。这样一来,吹出侧空气温度及吸入侧空气温度将逐渐上升。并且,从库内风扇16停止时算起设定停止时间一过,就使库内风扇16以低风量启动。由此,库内空气得到搅拌,使库内温度变得均匀。然后,若吹出侧空气温度上升到目标范围的上限温度,则压缩机11再次启动,并且库内风扇16停止一下后又再次启动。此外,通过PI控制调节吸入比例阀35的开度。也就是说,在本实施方式中,设定停止时间一过,就不管吸入侧空气温度是高还是低,都强制性地使库内风扇16以低风量启动。由此,因为可以不再进行吸入侧空气温度的界限值的设定动作及该吸入侧空气温度的检测动作,所以能够简化控制构成。
<第五变形例>虽然未图示,但是在该第五变形例中,改变了在所述第一实施方式的节能运转模式下第二动作以后的库内风扇16的控制动作。也就是说,在该变形例中,在进行了第二动作后,只有库内风扇16进行间歇运转。具体来说,与所述第一实施方式相同,通过第二动作,使压缩机11及库内风扇16停止。并且,从库内风扇16停止时算起规定的时间(例如,5分钟)一过,就使库内风扇16运转一定时间(例如,10秒钟)。库内风扇16运转一定时间后便再次停止,然后所规定的时间(5分钟)一过就再次启动。并且,在该间歇运转期间,若吹出侧空气温度达到目标范围的上限温度,就进行第三动作。
这样一来,因为使库内风扇16间歇地运转,所以在压缩机11的整个停止过程中,库内温度成为较均匀的状态。因此,即使在压缩机11停止时,也总能够准确地检测出库内的最高温度。其结果是,能够妥当地测出第三动作的开始时刻。还有,因为使库内风扇16间歇地运转,所以与使该库内风扇16进行连续运转时相比,库内风扇16的发热量减少。因此,并没有怎么招致库内温度升高,从而能够延长从第二动作到第三动作开始为止的这段时间,由此能够提高节能性。
<第六变形例>如图7所示,在该第六变形例中,改变了在所述第一实施方式的节能运转模式下第二动作以后的库内风扇16的控制动作。也就是说,虽然在所述第一实施方式中,若吸入侧空气温度达到其界限值,就使库内风扇16启动,但是在本变形例中则是根据吹出侧空气温度的变化来控制库内风扇16的。
具体来说,在节能运转模式下,通过第二动作,使吹出侧空气温度下降到目标范围的下限温度(图7中的时间t1)。这样一来,压缩机11及库内风扇16停止,并且吸入比例阀35保持一定开度。
若在压缩机11及库内风扇16停止后,由于某些原因,使得吹出侧空气温度进一步下降,并且比目标范围的下限温度低规定值的话,就通过控制器使库内风扇16以低风量启动(图7中的时间t2)。这样一来,库内空气得到搅拌,从而库内温度得以实现均匀化,另一方面库内风扇16产生热量。由于该库内温度的均匀化和库内风扇16产生的热量,而能够防止库内温度(吹出侧空气温度)下降。其后,吹出侧空气温度保持例如比下限温度低的值且基本上没有变动。并且,在所述状态下规定的时间一过,便通过控制器,使库内风扇16的风量从低风量变为通常风量(高风量)(图7中的时间t3)。这样一来,库内温度进一步实现均匀化,而且库内风扇16的发热量增加。由此,库内温度(吹出侧空气温度)升高。在本变形例中,吹出侧空气温度在从低风量转变为通常风量后的短时间内基本上没有产生变动,而在这之后该吹出侧空气温度升高(图7中的时间t4)。
这样一来,若在第二动作后,吹出侧空气温度过低地下降到目标范围的下限温度以下,就启动库内风扇16。由此,利用库内风扇16的搅拌作用及发热,能够阻止库内温度再下降。还有,当库内温度很难升高时,就使库内风扇16的风量呈阶梯状地增大,以加大搅拌作用及发热量,从而使库内温度确实地上升到目标范围内。由此,能够保持储藏物的品质。其后,若吹出侧空气温度上升,并达到目标范围的上限温度,就与所述第一实施方式同样地进行第三动作。
(第二实施方式)对本发明的第二实施方式进行说明。如图8所示,在本实施方式的冷冻装置1中,针对所述第一实施方式中的通常运转模式和节能运转模式,设定了不同的吹出侧空气温度的下限温度。另外,在此,对不同于所述第一实施方式的地方加以说明。
具体来说,在本实施方式的通常运转模式下,将吹出侧空气温度的目标范围的下限值设定为第一下限温度。另一方面,在节能运转模式下,将吹出侧空气温度的目标范围的下限值设定为比第一下限温度低的第二下限温度。也就是说,在本实施方式中,使节能运转模式时的吹出侧空气温度的目标范围的下限值低于通常运转模式时的下限值。此外,在所述两种运转模式下,吹出侧空气温度的目标范围的上限值被设定为相同的值。
此时,在通常运转模式下,与所述第一实施方式同样地,用控制器来调节吸入比例阀35的开度,使吹出侧空气温度成为设定温度。另一方面,在节能运转模式下,与所述第一实施方式相同,若通过第一动作使吹出侧空气温度维持设定温度,就进行第二动作。在该第二动作中,在压缩机11及库内风扇16继续运转的状态下,吸入比例阀35被设定成全开状态。这样一来,吹出侧空气温度从设定温度开始逐渐地下降。并且,虽然吹出侧空气温度达到目标范围的第一下限温度,但是此时压缩机11及库内风扇16并未停止运转。接着,若吹出侧空气温度继续下降到目标范围的第二下限温度,则压缩机11及库内风扇16停止,并且吸入比例阀35保持一定开度,且该一定开度比全开状态时的开度小(图8中的时间t1)。由此,第二动作结束。这之后的控制动作与所述第一实施方式相同。
这样一来,在本实施方式的节能运转模式下,由于目标范围的下限值低于通常运转模式时的下限值,所以通过第二动作使库内的冷却能力明显增强。由此,储藏物等的储冷量大幅度地增加。因此,在第二动作后,很大程度地抑制住库内温度的上升,从而压缩机11及库内风扇16的停止时间变长。也就是说,根据这一控制,能够使储藏物等的储冷效果大幅度提高。其结果是,节能性得以提高。
(第三实施方式)对本发明的第三实施方式进行说明。虽未图示,但是在本实施方式的冷冻装置1中,在所述第一实施方式的节能运转模式下,每经过规定的运转时间,就使吹出侧空气温度的设定温度下降。此外,这时,吹出侧空气温度的目标范围的上限温度及下限温度并没有变化。还有,在此,对不同于所述第一实施方式的地方加以说明。
具体来说,从以节能运转模式开始运转起到经过规定的时间(例如,1小时)为止,吹出侧空气温度的设定温度都保持初期值。并且,若从运转开始起规定的时间一过,控制器就使吹出侧空气温度的设定温度比初期值低一定量(例如,0.1℃)。这样一来,在第一动作中,调节吸入比例阀35的开度,使吹出侧空气温度成为所述下降后的设定温度。并且,若吹出侧空气温度维持所述下降后的设定温度,就进行与所述第一实施方式相同的第二动作。由此,吹出侧空气温度的设定温度从节能运转开始每经过规定的时间就缓慢地下降。
这样一来,若吹出侧空气温度的设定温度降低,就会使第一动作中的库内的冷却能力提高。此外,在节能运转模式下,因为压缩机11及库内风扇16进行间歇运转,所以运转时间越长,储藏物等的储冷量就越逐渐地减少。由此,第二动作后的压缩机11及库内风扇16的停止时间逐渐缩短。然而,在本实施方式中,因为随着运转时间的增长,使第一动作中的库内的冷却能力提高,所以能够抑制储藏物等的储冷量的减少。也就是说,即使在节能运转模式下进行长时间运转,也能够充分地确保储藏物等的储冷量。由此,在节能运转模式下,能够长时间地发挥储藏物等的储冷效果。因此,能够抑制压缩机11及库内风扇16的停止时间缩短,从而能够确实地提高节能性。
(第四实施方式)对本发明的第四实施方式进行说明。虽未图示,但是在本实施方式的冷冻装置1中,在所述第一实施方式的节能运转模式下,每经过规定的运转时间,就强制性地延长第一动作的运转时间。另外,在此,对不同于所述第一实施方式的地方加以说明。
具体来说,在所述第一实施方式的节能运转模式下,若在第一动作中吹出侧空气温度维持设定温度,就开始进行第二动作。也就是说,在所述第一实施方式中,第一动作的运转时间大致是一定(例如,2分钟)的。与此相对,在本实施方式中,节能运转开始后每经过规定的时间(例如,1小时),第一动作的运转时间就延长一定量(例如,1分钟)。
例如,在本实施方式的节能运转模式下,将第一动作的运转时间设定为初期值“2分钟”。此时,即使在第一动作中吹出侧空气温度维持设定温度,在从第一动作开始起到经过2分钟为止的这段时间也没有开始第二动作。并且,若从第一动作开始时算起2分钟一过,就依次进行第二动作及第三动作。然后,从节能运转开始时算起规定的时间(1小时)一过,控制器就使第一动作的运转时间从初期值“2分钟”增加到“3分钟”。这样一来,在这之后的第一动作中即使吹出侧空气温度维持设定温度,也没有在从第一动作开始起到经过3分钟为止的这段时间开始第二动作。这样一来,第一动作的运转时间随着节能运转时间的增长而增加。
如上所述,若第一动作的运转时间增长,则在第一动作中库内的冷却能力提高。也就是说,在第一动作中,储存在储藏物等中的冷量增加。因此,虽然在节能运转模式下,由于压缩机11及库内风扇16进行间歇运转,使得储藏物等的储冷量随着运转时间的增长而减少,但是根据本实施方式能够对该储冷量的减少加以抑制。由此,即使在节能运转模式下进行长时间的运转,也能够充分地确保储藏物等的储冷量。因此,在节能运转模式下,能够长时间地发挥储藏物等的储冷效果,从而能够确实地使节能性提高。
此外,在所述的各个实施方式及其变形例中,虽然在节能运转模式的第二动作中,将吸入比例阀35设定成全开状态,但是本发明并不仅限于此。例如,在本发明中,也可以在节能运转模式的第二动作时对吸入比例阀35的开度进行控制,使该吸入比例阀35的开度从第一动作结束时的开度起缓慢地增大。由此,能够使蒸发器14的冷却能力逐渐增加。因此,能够防止吹出侧空气温度低于目标范围的下限温度,即所谓的过冲(overshoot)。其结果是,能够确实地保持储藏物的品质。
-产业实用性-
综上所述,本发明作为包括用来冷却库内的冷却热交换器的冷冻装置的节能运转方法来说是有用的。
Claims (5)
1.一种冷冻装置,包括制冷剂回路(10)和库内风扇(16),在制冷剂回路(10)中设有压缩机(11)及冷却热交换器(14),在该制冷剂回路(10)中使制冷剂循环来进行制冷循环,库内风扇(16)使从设于库内上部的吸入口吸入的库内空气流经所述冷却热交换器(14)后再从设于库内下部的吹出口向库内吹出,其特征在于:
该冷冻装置包括能力调节器(35),该能力调节器(35)对所述冷却热交换器(14)的冷却能力进行调节,以使所述库内的吹出口的吹出侧空气温度达到设定温度,
该冷冻装置能够进行节能运转,在该节能运转下,进行:
第一动作,一边用所述能力调节器(35)调节冷却热交换器(14)的冷却能力,一边使所述压缩机(11)及库内风扇(16)运转,
第二动作,若所述吹出侧空气温度在所述第一动作中维持在设定温度,就用所述能力调节器(35)增大所述冷却热交换器(14)的冷却能力,使所述吹出侧空气温度下降到包含所述设定温度在内的目标范围的下限值以后,再使所述压缩机(11)及库内风扇(16)停止,以及
第三动作,若在所述第二动作之后所述吹出侧空气温度上升到所述目标范围的上限值,就重新开始所述第一动作,
在所述节能运转下,若在第二动作之后库内的吸入口的吸入侧空气温度上升到规定的界限值,就使所述库内风扇(16)以低于所述第一动作时的风量启动。
2.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于:
在所述节能运转下,所述吸入侧空气温度的界限值设定成比所述第一动作结束时的吸入侧空气温度高一定量的值。
3.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于:
在所述节能运转下,每经过规定的时间,就使所述吹出侧空气温度的设定温度降低。
4.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于:
在所述节能运转下,每经过规定的时间,就强制性地延长所述第一动作的运转时间。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的冷冻装置,其特征在于:
所述能力调节器由流量调整阀(35)构成,该流量调整阀(35)连接在所述制冷剂回路(10)上,对被吸入到压缩机(11)的制冷剂的流量进行调节,
在所述节能运转下,在所述第二动作时,增大所述流量调整阀(35)的开度,来提高所述冷却热交换器(14)的冷却能力。
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