CN103105014B - 渔船用制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实现在非运转时能防止CO2的压力上升且降低CO2量而能够省空间的渔船用NH3/CO2二元式制冷装置。NH3/CO2二元式制冷装置(10)具备：构成制冷循环系统的NH3循环路(12)；CO2由级联冷凝器(22)冷却的第一CO2循环路(24)；从CO2储液器(26)向配设于冻结舱(3)及保冷舱(5)的冷却管(管架(38)和毛细盘管(56)等)供给CO2的第二CO2循环路(28)。控制装置(90)包括：存储有求出了鱼舱内设定冷却温度Ts与检测温度Tc的差量ΔT和CO2剩余液量的相关关系的相关映射的存储器(92)；根据冷却管的入口侧及出口侧CO2的温度差(T2‑T1)和所述相关映射判定冷却管出口部的CO2剩余液量的CO2剩余液量判定部(94)，并以减小CO2剩余液量的方式调整流量调整阀(34、52)的开度。

Description

渔船用制冷装置
技术领域
本发明涉及由供NH3制冷剂循环且具备制冷循环系统构成设备的NH3循环路和向鱼舱供给由该NH3制冷剂冷却的CO2液体的CO2循环路构成的渔船用制冷装置。
背景技术
以往，搭载在渔船上而在鱼舱内对渔获物进行冷冻保管的制冷装置例如使用作为制冷剂使用替代氟利昂且具备干式蒸发器的制冷装置或作为制冷剂使用了NH3的NH3直膨方式的制冷装置。另外，对于配置于鱼舱内的冷却管而言，例如，在冻结舱内形成有构成通过冷却管载置渔获物的架子的管架等，在保冷舱内配设有毛细盘管式的冷却管等。此外，通过向鱼舱内注入海水等载冷剂，或者利用空冷对鱼进行冷冻保管。专利文献1及专利文献2中公开了具备毛细盘管式蒸发器的制冷装置。
由于渔船内存在多个冻结舱和保冷舱，所以配置于它们上的冷却管分支成多个系统，另外，冷却管的长度与管截面面积相比更长。因此，需要使大量的制冷剂在冷却管内循环，这必然导致储存制冷剂的储液器大型化。填充于鱼舱的冷却管的CO2液体占据渔船搭载量的大部分。另外，不能无视在冷却管中流动的制冷剂的压力损失导致制冷装置的动力增加。替代氟利昂的地球温暖化系数GWP较高，因此从地球环境保护的观点来看是优选的。另外，替代氟利昂的粘性系数较大，制冷装置的动力增大而无法实现节能。
另一方面，NH3的价格比较高，并且具有毒性，不适宜使用大量的NH3。另外，使用了NH3制冷剂的直膨方式的制冷装置在冷却管内滞留润滑油，存在该润滑油使冷却管的导热性降低而造成制冷装置的热效率降低的问题。另外，直膨方式的制冷装置从防止制冷剂向压缩机的回液的观点来看，容易使冷却管内的过热度变高。因此，需要更多的动力。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开昭60-138378号公报
【专利文献2】日本特开平2-126052号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
因此，本发明人等考虑，作为搭载于渔船的制冷装置使用如下的二元式制冷装置，即，构成制冷循环系统的NH3循环路经由级联冷凝器与CO2循环路连接，将由级联冷凝器冷却后的CO2液体作为潜热利用的载冷剂，利用液泵使其在冷却管内循环。CO2是无毒性的自然制冷剂，具有地球温暖化系数GWP非常小的优点。另外，CO2液体的粘性系数小，因此即使流经较长的冷却管其压力损失也不会增大。因此，还包括能够使液泵小型化等优点。
然而，在设置空间狭小的渔船内，即使仅使储液器大型化，也难以设置制冷装置。因此，需要使冷却管小径化，通过采用悬空翅片盘管等提高热交换效率而降低CO2量。另外，CO2常温下为高压。例如，外部温度30℃时管内压力达到7～8MPa。因此，在渔船的停泊中或码头入坞中等制冷装置不运转时，可能成为高压。因此，需要采取增大配管系统或其设备的耐压强度等对策，从而存在设备费用增高成本的问题。
发明内容
鉴于该以往技术的课题，本发明的目的在于，当作为渔船用制冷装置而使用NH3/CO2二元式制冷装置时，能够降低CO2量，实现制冷装置的装置结构的小型化且容易向渔船搭载，并且，在制冷装置非运转时，能够防止CO2的压力上升。
为了达成该目的，本发明的渔船用制冷装置为一种NH3/CO2二元式制冷装置，其具备：将NH3作为制冷剂而设置有制冷循环系统构成设备的NH3循环路、供CO2循环且经由级联冷凝器与NH3循环路连接的第一CO2循环路、设置于该第一CO2循环路中的CO2储液器、连接在CO2储液器与设置在鱼舱中的冷却管之间的第二CO2循环路、设置在第二CO2循环路中而将CO2储液器的CO2液体向冷却管输送的液泵。
该二元式制冷装置通过级联冷凝器以NH3冷却第一CO2循环路的CO2气体，冷却后的CO2液体存储在储液器中。存储在储液器中的CO2液体利用液泵而通过第二CO2循环路向配设在鱼舱内的冷却管输送。然后，利用CO2液体的蒸发潜热将渔舱内的渔获物冷却。
本发明装置还具备：在冷却管的上游侧设置在第二CO2循环路中的流量调整阀、判定冷却管出口部的CO2剩余液量的CO2剩余液量判定机构、根据CO2剩余液量判定机构的判定结果控制流量调整阀的开度的控制装置。由于液泵及流量调整阀以与最大负载匹配的流量来选定规格，因此在制冷装置的冷却负载小时，冷却管的CO2蒸发量减少，与蒸发量相比，CO2量被过剩地供给到冷却管。因此，由于管架、毛细盘管中存储的CO2液体量增多，所以填充在渔船中的CO2必要量增大，因此也造成CO2储液器的大型。因此，本发明人等观察到制冷装置的冷却负载减小的状況，想到了减少向管架、鱼舱的毛细盘管的冷却管供给的CO2液量的情况。
即，利用CO2剩余液量判定机构判定冷却管出口部的CO2剩余液量，通过以使冷却管出口部的CO2剩余液量不变多的方式利用控制装置调整流量调整阀的开度，从而能够减少CO2剩余液量。由此，能够降低填充到渔船中的CO2必要量，从而能够实现CO2储液器及配管系统的小型化，因此能够容易地将NH3/CO2二元式制冷装置搭载到设置空间狭小的渔船上。需要说明的是，流量调整阀使用可调整开度的阀，或者可以使用开闭式的流量调整阀。开闭式的流量调整阀进行PWM(脉冲宽度调制)这种间歇式的开闭控制，从而能够通过调整开动作时间或闭动作时间来调整CO2供给量。
本发明装置还具备与第一CO2循环路连接的预备CO2循环路、对在预备CO2循环路中流动的CO2进行冷却的预备制冷装置、驱动预备制冷装置的自用发电机、使预备制冷装置以能够切换的方式与自用发电机或陆上电源装置连接的切换器。在渔船处于停泊中或码头入坞中等NH3制冷循环系统不运转时，CO2储液器内的CO2气体被导入预备CO2循环路中，使用自用发电机或陆上的电源装置来使预备制冷装置运转。由此，通过使CO2储液器内的CO2气体冷却、液化，从而储液器、配管内的CO2不会成为高压。
在减小流量调整阀的开度或关闭流量调整阀时，流量调整阀上游侧的CO2压力可能异常上升。因此，可以设置对液泵的喷出侧CO2压力进行检测的压力传感器，根据该压力传感器的检测值利用控制装置控制液泵的喷出量，从而将液泵喷出侧的CO2压力维持为设定值。由此，能够抑制冷却管内的CO2压力的异常上升。
在本发明中，CO2剩余液量判定机构优选包括：分别设置在流量调整阀的入口侧及鱼舱出口侧冷却管上的温度传感器；根据该两个温度传感器的检测值的差判定冷却管出口部的CO2剩余液量的判定部。CO2在在从气液混合状态成为过热状态时温度上升。通过检测该温度上升可知CO2为气液混合状态还是过热状态。在两个温度传感器的检测值不存在差时，判定为在冷却管出口部CO2为气液混合状态，减小流量调整阀的开度。若两个温度传感器的检测值的差超过设定值，则判定为在冷却管出口部不存在CO2剩余液，增大流量调整阀的开度。通过使CO2剩余液量判定机构为上述结构，能够以比较简易的操作判定CO2剩余液量。
作为CO2剩余液量判定机构的其他构成例，可以包括：对鱼舱的内部温度进行检测的温度传感器；存储于控制装置中且表示鱼舱的设定冷却温度与温度传感器的检测值的差量、和冷却管出口部的CO2剩余液量的相关性的相关映射；利用所述差量和相关映射对冷却管出口部的CO2剩余液量进行判定的判定部。
当鱼舱内的温度接近设定冷却温度时，鱼舱的冷却负载降低。若鱼舱的冷却负载降低，则鱼舱出口侧冷却管的CO2蒸发量减小。根据这一点，鱼舱的设定冷却温度与实际的检测温度的差量、和冷却管出口部的CO2剩余液量存在某种相关性。通过预先求出该相关关系，能够判定冷却管出口部的CO2剩余液量。为此，能够根据如此求出的相关映射和所述差量判定CO2剩余液量。另外，可以形成为并用所述两个结构例的判定机构。通过形成为该并用型判定机构，能够进一步正确判定冷却管出口部的CO2剩余液量。
【发明效果】
根据本发明，作为渔船用制冷装置，使用NH3/CO2二元式制冷装置，通过CO2剩余液量判定机构判定冷却管内的CO2剩余液量，根据该CO2剩余液量，通过控制装置调整设置于冷却管的上游侧的流量调整阀的开度，所以能够减少冷却管内的CO2剩余液量，由此，能够减少填充于渔船内的必要CO2量。因此，由于能够实现CO2储液器及配管设备等制冷装置的小型化，所以即使为设置空间狭小的渔船也能够容易地进行搭载。
另外，由于具备预备制冷装置、自用发电机及切换器，所以即使在渔船处于停泊中或码头入坞中等NH3制冷循环系统不运转时，也能够使用自用发电机或陆上的电源装置而使预备制冷装置运转。因此，能够使CO2储液器及配管系等的CO2气体冷却液化，从而能够防止CO2气体的高压化，因此能够缓和包括CO2储液器等的制冷装置及其配管系统的耐压强度，从而能够使设备费用低成本化。
附图说明
图1是本发明装置的一实施方式的整体结构图。
图2是表示所述实施方式的控制系统的框线图。
图3是在所述实施方式中使用的相关映射图。
图4是表示在所述实施方式中因鱼层内的温度变化而引起的CO2蒸发量变化的说明图。
【符号说明】
1 渔船
3 冻结舱
5 保冷舱
10 NH3/CO2二元式制冷装置
12 NH3循环路
14 压缩机
16 冷凝器
17 海水循环路
17a 海水泵
18 储液器
26 CO2储液器
20 膨胀阀
22 级联冷凝器
24 第一CO2循环路
28 第二CO2循环路
28a 往路
28b 复路
29a、50a 分支往路
29b、50b 分支复路
30 液泵
30a 驱动电动机
30b 逆变器装置
32a、32b 集管
34、52、40、58 流量调整阀
36、46、48、54、64、66 温度传感器
38 管架
42 托盘
44 悬空翅片盘管
56 毛细盘管
60 合流管
68 压力传感器
70 分支循环路
72、74 开闭阀
76 板式热交换器
80 自用发电机
82 切换器
84 软线
86 小型制冷机
90 控制装置
92 存储器
94 CO2剩余液量判定部
r CO2液体
g CO2气体
具体实施方式
以下，利用附图示出的实施方式对本发明进行详细说明。其中，本实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特定的记载，则并非将本发明的范围仅限定于此。
根据图1～图3说明本发明装置的一实施方式。在图1中，在渔船1的船体内部设置有冻结舱3及保冷舱5。冻结舱3及保冷舱5分别以多台为单位地设置，但是在图1分别仅示出1台而省略其他冻结舱3及保冷舱5。与保冷舱5邻接地设置有NH3/CO2二元式制冷装置10。在供NH3制冷剂循环的NH3循环路12中，设置有由压缩机14、冷凝器16、储液器18、膨胀阀20及级联冷凝器22构成的制冷循环系统构成设备。冷凝器16与从船外导入海水的海水循环路17连接。在冷凝器16中，以利用海水泵17a汲取上来的海水来冷却NH3。
第一CO2循环路24中CO2作为载冷剂循环，CO2在级联冷凝器22中与NH3进行热交换而得到冷却。在第一CO2循环路24中设置有CO2储液器26，CO2储液器26与第二CO2循环路28连接。第二CO2循环路28与设置于冻结舱3及保冷舱5中的冷却管连接。在第二CO2循环路28的往路28a中设置有液泵30，CO2储液器26的CO2液体由液泵30向所述冷却管输送。
在冻结舱3或保冷舱5为渔获物提供冷冻或保冷后的CO2气液二相流通过第二载冷剂循环路28的复路28b返回到CO2储液器26。返回到CO2储液器26的CO2气液二相流中的CO2气体通过第一CO2循环路24而向级联冷凝器22流动，并由级联冷凝器22冷却、液化而再度返回到CO2储液器26。
第二CO2循环路28的往路28a分支，各个分支往路与配设在冻结舱3及保冷舱5内的冷却管连接。以下，将配置于冻结舱3或冻结舱3的内部且用于渔获物的冻结或冷冻保管的配管总称为“冷却管”。延伸设置于冻结舱3的分支往路29a与设置于冻结舱3的内部一角的集管32a连接。在比与集管32a连接的连接部靠上游侧的分支往路29a设置有用于对流量调整阀34和CO2的温度进行检测的温度传感器36。在冻结舱3的内部另一角，集管32b配置成与集管32a相面对。
集管32a及32b在冻结舱3内沿上下方向配置，在集管32a、32b间多个管架38(设置成架状由CO2所流动的裸管构成)沿水平方向配置，并架设在两集管上。流量调整阀40设于各管架38上。在管架38上载置有放入渔获物的多个托盘42。在冻结舱3内的上部空间配置有悬空翅片盘管44，悬空翅片盘管44在入口设置有流量调整阀40，并连接于集管32a及32b之间。
从分支往路29a流入集管32a的CO2液体在各管架38及悬空翅片盘管44中沿箭头方向流动，将冻结舱3内冷却到-40℃的设定冻结温度。即，利用蒸发潜热对冻结舱3内进行冷却。一部分或大部分蒸发而成为气液二相流的CO2在集管32b合流，从集管32b经由分支复路29b及复路28b而返回到CO2储液器26。在冻结舱3的出口部的分支复路29b设置有用于检测CO2的温度的温度传感器46，在冻结舱3内设置有用于检测冻结舱3内的气氛温度的温度传感器48。
从往路28a分支的分支往路50a向保冷舱5的内部延伸设置，在保冷舱5的内部与多个毛细盘管56连接。毛细盘管56设置有悬空翅片，毛细盘管56配设于保冷舱5的顶板、底板或壁上。在比毛细盘管56靠上游侧的分支往路50a上设置有用于检测流量调整阀52及CO2的温度的温度传感器54，在各毛细盘管56的入口设置有流量调整阀58。
流入分支往路50a的CO2通过各毛细盘管56，然后在合流管60合流，之后与分支复路50b连接。保冷舱5内被CO2的蒸发潜热冷却，从而保持-35℃的设定保冷温度。在冷却管内部分蒸发的CO2气液混合流从分支复路50b通过复路28b而返回到CO2储液器26。在保冷舱5的出口部的分支复路50b上设置有用于检测CO2的温度的温度传感器64，在保冷舱5内设置有用于检测保冷舱5内的气氛温度的温度传感器66。
流量调整阀34及52由开闭式的电磁阀构成。流量调整阀34及54进行PWM(脉冲宽度调制)这种间歇式的开闭控制，能够通过调整开动作时间或闭动作时间而调整CO2供给量。在液泵30的流侧往路28a中设置有检测CO2压力的压力传感器68。
在第一CO2循环路24中设有从第一CO2循环路24分支而与CO2储液器26连接的分支循环路70。在分支部的第一CO2循环路24或分支循环路70中设置有开闭阀72及74，该开闭阀72及74能够以可切换的方式使CO2流入到第一CO2循环路24或分支循环路70中。在分支循环路70中设置有板式热交换器76。与制冷装置10邻接地设置自用发电机80。自用发电机80的输出轴经由切换器82与小型制冷机86连接，切换器82经由软线84与陆上的电源装置(图示省略)连接。通过切换器82，能够利用自用发电机80或陆上的电源装置可切换地驱动小型制冷机86。小型制冷机86的功率优选例如为1～3kw左右。
图2表示控制制冷装置10的运行的控制系统。图2仅以保冷舱5为代表而进行图示，省略了冻结舱3。在毛细盘管56内，CO2液体r逐渐蒸发而变为CO2气体g。控制装置90具备存储器92、对冻结舱3及保冷舱5的冷却管出口部的CO2剩余液量进行判定的CO2剩余液量判定部94。向控制装置90输入温度传感器36、46、48、54、64、66及压力传感器68的检测值。
另外，预先制成图3所示的相关映射(map)，该相关映射预先存储于控制装置90的存储器92中。该相关映射的横轴为冻结舱3或保冷舱5的设定冷却温度Ts与温度传感器48或64的检测值Tc的差量ΔT(＝Tc-Ts)，纵轴为冻结舱3或保冷舱5的冷却管出口部的CO2剩余液量。图中，例如，曲线A为冻结舱3的相关映射，曲线B为保冷舱5的相关映射。
如图4所示，当冻结舱3或保冷舱5的检测温度Tc接近设定冷却温度Ts时，冻结舱3或保冷舱5的冷却管出口部的CO2蒸发量降低。根据该关系，冻结舱3或保冷舱5的设定冷却温度Ts与实际的检测温度Tc的差量ΔT和出口侧冷却管的CO2剩余液量具有某种相关性。该相关映射是根据过去的实验值求出了差量ΔT与冷却管出口部的CO2剩余液量的相关关系的结果。
在该结构中，在海上制冷装置10运转的过程中，冷却后的CO2液体由液泵30输送到冻结舱3及保冷舱5中，将冻结舱3及保冷舱5冷却到设定温度。此时，配置于冻结舱3及保冷舱5内的冷却管内的CO2在气液混合状态时其温度不发生变化，在冻结舱3或保冷舱5的冷却管的上游侧和下游侧不产生温度差。冷却管出口部CO2液体消失，当成为过热状态时，由于CO2的温度上升，所以冷却管的入口侧温度T1和出口侧温度T2产生温度差。因此，在CO2剩余液量判定部94，根据温度传感器36(或54)与温度传感器46(或64)的检测值的差判定冻结舱3或保冷舱5的冷却管出口的CO2剩余液量。
即，若鱼舱内温度下降而接近设定冷却温度Ts，则在冷却管出口部产生CO2剩余液，因此，T1与T2的差消失。因此，例如，若鱼舱内冷却到(T2-T1)成为+5℃，则判定为“存在CO2剩余液”，将流量调整阀34(或52)关闭。若(T2-T1)超过+5℃，则在CO2剩余液量判定部94判定为“没有CO2剩余液”，利用控制装置90使流量调整阀34(或52)开放。
另外，CO2剩余液量判定部94根据冻结舱3或保冷舱5的设定冷却温度Ts与温度传感器48(或66)的检测值Tc的差量ΔT、存储于存储器92的相关映射判定冷却管出口部的CO2剩余液量。并用所述的两个判定方法来判定冻结舱3及保冷舱5的冷却管出口部的CO2剩余液量。根据如此判定的CO2剩余液量，控制装置90控制流量调整阀34及52的开闭动作。
当减小流量调整阀34或52的开度而使CO2液体的流量降低时，液泵30的喷出侧CO2压力可能急剧上升。因此，若压力传感器68的检测值超过阈值，则控制装置90使液泵30的转速降低，使液泵30的喷出侧CO2压力恢复为设定值。
在渔船1处于停泊中或入坞中时，渔获物卸船上陆，制冷装置10的运转停止。然后，冻结舱3及保冷舱5的冷却管内的CO2液体被回收到CO2储液器26中。在该状态下，当外部热量侵入CO2储液器26中时，CO2储液器内CO2液体的一部分气化，CO2储液器内及配管系统的CO2压力可能上升。因此，通过自用发电机80或陆上的电源装置使小型制冷机86运转。另外，通过控制装置90切换开闭阀72、74的开闭，使CO2储液器26内的CO2气体在分支循环路70中循环。在分支循环路70中循环的CO2气体由板式热交换器76冷却而液化，从而返回到CO2储液器26中。
根据本实施方式，通过CO2剩余液量判定部94判定冻结舱3及保冷舱5的冷却管的CO2剩余液量，以使CO2剩余液量减少的方式对流量调整阀34或52的开度进行调整，因此，能够减少制冷装置10的CO2必要量。因此，能够在实现CO2储液器26小型化的同时简化CO2配管系统，从而能够容易地将制冷装置10向设置空间狭小的渔船进行设置。以往，保冷舱5的毛细盘管56通常使用标称直径32A的毛细盘管。在本实施方式中，通过使用标称直径20A的带悬空翅片的毛细盘管56，从而能够在不降低冷却效果的状态下进一步减小CO2必要量。
另外，由于监视液泵30的喷出侧CO2压力而能够调整液泵30的转速，从而防止流量调整阀34或52的闭动作时产生异常升压，从而能够将液泵30的喷出侧CO2压力始终保持为设定值。
另外，由于并用基于冷却管的上游侧及下游侧的CO2温度的温度差(T2-T1)进行的CO2剩余液量的判定方法、以及基于冻结舱3及保冷舱5内的设定冷却温度Ts与实际的检测温度Tc的差量ΔT的判定方法，所以能够正确判定冷却管出口部的CO2剩余量。
另外，当渔船1处于停泊中或入坞中等而制冷装置10不运转时，通过自用发电机80或陆上的电源装置使小型制冷机86运转，使CO2储液器26中的CO2气体冷却液化，因此，能够防止CO2储液器26内及配管系统的CO2气体的高压化。另外，由于使用对CO2而言冷却中热交换效率优良的板式热交换器76，因此能够提高CO2的冷却效率。
需要说明的是，在本实施方式中，虽然并用基于冷却管的上游侧及下游侧的CO2温度的温度差(T2-T1)进行的CO2剩余液量的判定方法和基于冻结舱3及保冷舱5内的设定冷却温度Ts与实际检测温度Tc的差量ΔT进行的判定方法，但是也可以仅使用任意一方的判定方法进行判定。
【产业上的可利用性】
根据本发明，在非运转时能够防止CO2的压力上升，从而能够实现省空间化的渔船用NH3/CO2二元式制冷装置。

Claims (3)

1.一种渔船用制冷装置，其特征在于，具备：
NH3循环路，其将NH3作为制冷剂且设置有制冷循环系统构成设备；
第一CO2循环路，其供CO2循环且经由级联冷凝器与该NH3循环路连接；
CO2储液器，其设置在该第一CO2循环路中；
第二CO2循环路，其连接在该CO2储液器与设置在鱼舱内的冷却管之间；
液泵，其设置在该第二CO2循环路中，且将所述CO2储液器的CO2液体向冷却管输送；
流量调整阀，其在所述冷却管的上游侧设置在第二CO2循环路中；
CO2剩余液量判定机构，其判定所述冷却管的出口部的CO2剩余液量；
控制装置，其根据该CO2剩余液量判定机构的判定结果控制所述流量调整阀的开度；
预备CO2循环路，其与所述第一CO2循环路连接；
预备制冷装置，其对在该预备CO2循环路中流动的CO2进行冷却；
自用发电机，其驱动所述预备制冷装置；
切换器，其使所述预备制冷装置以能够切换的方式与该自用发电机或陆上电源装置连接，
所述CO2剩余液量判定机构包括：
第一温度传感器，其对所述鱼舱的内部温度进行检测；
相关映射，其存储于所述控制装置，表示所述鱼舱的设定冷却温度与所述第一温度传感器的检测值的差量和所述冷却管的出口部的CO2剩余液量的相关性；
判定部，其根据所述差量及所述相关映射判定所述冷却管的出口部的CO2剩余液量。
2.根据权利要求1所述的渔船用制冷装置，其特征在于，
具备检测所述液泵的喷出侧CO2压力的压力传感器，
所述控制装置根据该压力传感器的检测值控制所述液泵的喷出量，将所述液泵的喷出侧CO2压力维持为设定值。
3.根据权利要求1所述的渔船用制冷装置，其特征在于，
所述CO2剩余液量判定机构还具备两个第二温度传感器，两个该第二温度传感器分别设置在所述流量调整阀的入口侧及所述鱼舱的出口侧冷却管上，
所述判定部还根据两个该第二温度传感器的检测值的差来判定所述冷却管的出口部的CO2剩余液量。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868277B (zh) * 2014-04-09 2017-02-01 浙江海洋学院 渔船余热吸收制冷协调双级压缩制冷冷库装置
JP6391148B2 (ja) * 2014-05-23 2018-09-19 株式会社前川製作所 空気冷却器及びその運転方法
CN107940845A (zh) * 2017-12-20 2018-04-20 厦门国仪科学仪器有限公司 一种无菌制冰机及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139041A (en) * 1980-03-31 1981-10-30 Matsushita Electric Works Ltd Indoor load control device
JP2007147267A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Toyo Eng Works Ltd 自然冷媒冷却システム
CN100439816C (zh) * 2003-11-28 2008-12-03 株式会社东芝 冰箱
JP2009030840A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
CN201407856Y (zh) * 2009-05-27 2010-02-17 大连三洋压缩机有限公司 一种双温制冷循环系统
CN201621890U (zh) * 2009-12-25 2010-11-03 沈阳冰川冷冻机有限公司 一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组
JP2011163713A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Toyo Eng Works Ltd 冷凍システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59134459A (ja) * 1983-01-20 1984-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱集熱装置
JPH04257659A (ja) * 1991-02-12 1992-09-11 Toshiba Corp ターボ冷凍機の容量制御装置
JP3614330B2 (ja) * 1999-10-20 2005-01-26 シャープ株式会社 超臨界蒸気圧縮式冷凍サイクル
US7065979B2 (en) * 2002-10-30 2006-06-27 Delaware Capital Formation, Inc. Refrigeration system
JP4259891B2 (ja) * 2003-03-10 2009-04-30 株式会社テージーケー 過熱度制御方法
JP2005164070A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toshiba Corp 冷蔵庫
JP4473151B2 (ja) * 2005-02-01 2010-06-02 日新興業株式会社 冷凍装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139041A (en) * 1980-03-31 1981-10-30 Matsushita Electric Works Ltd Indoor load control device
CN100439816C (zh) * 2003-11-28 2008-12-03 株式会社东芝 冰箱
JP2007147267A (ja) * 2005-10-28 2007-06-14 Toyo Eng Works Ltd 自然冷媒冷却システム
JP2009030840A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置
CN201407856Y (zh) * 2009-05-27 2010-02-17 大连三洋压缩机有限公司 一种双温制冷循环系统
CN201621890U (zh) * 2009-12-25 2010-11-03 沈阳冰川冷冻机有限公司 一种以二氧化碳为制冷工质的热泵循环多功能机组
JP2011163713A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Toyo Eng Works Ltd 冷凍システム

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