CN105473960A - 冷冻装置的除霜系统以及冷却单元 - Google Patents

Abstract

本发明的冷冻装置的除霜系统具备冷却器、冷冻机、冷媒回路、旁路管、开闭阀、压力调整部及盐水回路，所述冷却器设置于冷冻室的内部，具有在壳体内部具有高度差而配置的热交换管、以及设置于所述热交换管下方的排水接收部；所述冷冻机用于使CO₂冷媒冷却液化；所述冷媒回路使由所述冷冻机冷却液化的CO₂冷媒在所述热交换管中循环；所述旁路管连接在所述热交换管的入口路及出口路之间，用于形成包含所述热交换管的CO₂循环路；所述开闭阀设置于所述热交换管的入口路及出口路上，在除霜时关闭，使所述CO₂循环路成为闭合路；所述压力调整部用于在除霜时调整在所述闭合路循环的CO₂冷媒的压力；所述盐水回路包含第一导设路，该第一导设路在所述冷却器内部与所述热交换管的下部区域邻接配置，在所述热交换管的下部区域形成用所述盐水加热在所述热交换管中循环的CO₂冷媒的第一热交换部；在除霜时通过热虹吸作用使CO₂冷媒在所述闭合路中自然循环。

Description

冷冻装置的除霜系统以及冷却单元

技术领域

本公开涉及除霜系统以及可适用于该除霜系统的冷却单元，所述除霜系统适用于在设置于冷冻室内的冷却器中使CO₂冷媒循环从而对冷冻室进行冷却的冷冻装置，并用于去除在该冷却器中设置的热交换管上附着的霜。

背景技术

从防止臭氧层破坏及防止地球变暖的观点考虑，作为用于室内空调或对食品等冷冻的冷冻装置的冷媒，重新考虑使用NH₃或CO₂等自然冷媒。因此，将冷却性能高但有毒性的NH₃作为一次冷媒，并将无毒及无味的CO₂作为二次冷媒的冷冻装置正在被广泛应用。

所述冷冻装置通过级联冷凝器连接一次冷媒回路和二次冷媒回路，在该级联冷凝器中进行NH₃冷媒与CO₂冷媒间的热授受。通过NH₃冷媒冷却而液化的CO₂冷媒送到设置于冷冻室内部的冷却器中。通过设置于冷却器中的传热管冷却冷冻室内的空气。因而一部分汽化的CO₂冷媒通过二次冷媒回路返回到级联冷凝器，通过级联冷凝器再次冷却液化。

冷冻装置的运转中，由于设置于冷却器的热交换管上附着霜，传热效率降低，因此需要定期中断冷冻装置的运转，进行除霜。

以往，作为设置于冷却器的热交换管的除霜方法，进行向热交换管喷水，或用电加热器加热热交换管等方法。但通过喷水进行的除霜产生了新的霜冻源，通过电加热器进行的加热耗费很高的电量，不符合节能原则。尤其是，通过喷水进行的除霜，需要大容量的水槽和大口径的供水配管及排水配管，因此导致设备施工成本增加。

在专利文献1及2中，公开了这样的冷冻装置的除霜系统。专利文献1中公开的除霜系统，设置有利用由NH₃冷媒生成的热量使CO₂冷媒汽化的热交换器，使由该热交换器生成的CO₂热气在冷却器内的热交换管循环从而进行除霜。

专利文献2中公开的除霜系统设置有通过吸收NH₃冷媒的排热的冷却水加热CO₂冷媒的热交换器，使加热的CO₂冷媒在冷却器内的热交换管的循环从而进行除霜。

专利文献3中公开了在冷却器中除冷却管另外独立设置加热管，除霜操作时使温水或温盐水流过该加热管，使附着在所述冷却管上的霜溶解、去除的手段。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2010-181093号公报

专利文献2：日本专利公开2013-124812号公报

专利文献3：日本专利公开2003-329334号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

专利文献1以及2中公开的除霜系统，需要在现场施工与冷却系统分开的另外系统的CO₂冷媒和NH₃冷媒配管，存在导致设备施工成本增加的可能。此外，由于所述热交换器在冷冻室的外部另外设置，因此需要用于设置热交换器的额外的空间。

专利文献2的除霜系统中，为了防止热交换管的热冲击(急剧的加热/冷却)，需要加压/减压调整装置。此外，为了防止对冷却水与CO₂冷媒进行热交换的热交换器的冻结，需要在除霜操作完成后将热交换器的冷却水排出的操作，存在操作变得繁琐等问题。

专利文献3中公开的除霜方式，由于通过板翅式散热片等从外侧加热冷却管，因此存在热传递效率不高的问题。

此外，在由一次冷媒回路和二次冷媒回路构成的二元冷冻机中，在二次冷媒回路中存在高温高压的CO₂气体，所述一次冷媒回路中使NH₃冷媒循环，具有冷冻循环结构设备；所述二次冷媒回路中使CO₂冷媒循环，通过级联冷凝器与所述一次冷媒回路连接并具有冷冻循环结构设备。因此，能够进行使CO₂热气在冷却器的热交换管中循环的除霜。然而，因设置切换阀或分支配管等使装置复杂化及高成本化、以及由高元/低元的热平衡引起控制系统的不稳定化成为技术问题。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，在使用CO₂冷媒的冷冻装置中，能够降低设置于冷冻室等冷却空间的冷却器的除霜所需要的原始成本和运行成本，以及节能。

(二)技术方案

本发明的至少一个实施方式的除霜系统，

(1)是具有冷却器、冷冻机及冷媒回路的冷冻装置的除霜系统，

所述冷却器设置于冷冻室的内部，具有壳体、在该壳体内部具有高度差而配置的热交换管、以及设置于所述热交换管下方的排水接收部；

所述冷冻机构成为使CO₂冷媒冷却液化；

所述冷媒回路用于使由所述冷冻机冷却液化的CO₂冷媒在所述热交换管中循环，

该除霜系统具备旁路管、开闭阀、压力调整部及盐水回路，

所述旁路管连接在所述热交换管的入口路及出口路之间，用于形成包含所述热交换管的CO₂循环路；

所述开闭阀设置于所述热交换管的入口路及出口路上，在除霜时关闭，使所述CO₂循环路成为闭合路；

所述压力调整部用于在除霜时调整在所述闭合路循环的CO₂冷媒的压力；

所述盐水回路包含第一导设路，该第一导设路使作为第一加热介质的盐水循环，在所述冷却器内部与所述热交换管邻接配置，在所述热交换管的下部区域形成用所述盐水加热在所述热交换管中循环的CO₂冷媒的第一热交换部；

在除霜时通过热虹吸作用使CO₂冷媒在所述闭合路中自然循环。

在上述结构(1)中，通过除霜时关闭所述开闭阀，形成所述闭合路，所述闭合路通过除所述旁路以外还有设置于所述冷却器内部的所述热交换管构成。，通过所述压力调整部进行压力调整，以使所述闭合路内的CO₂冷媒达到比冷冻室的室内空气中存在的水蒸汽的冰点(例如0℃)更高的冷凝温度，同时CO₂冷媒在所述热交换管的下部区域形成的第一热交换部被盐水加热并汽化。汽化的CO₂冷媒达到比冷冻室内空气中存在的水蒸汽的冰点更高的温度。此外，通过汽化的CO₂冷媒的保有热来融化热交换管下部区域的霜。

闭合路内汽化的CO₂冷媒气体通过热虹吸作用在闭合路中上升，在闭合路的上部区域通过其冷凝潜热来融化附着于热交换管外表面上的霜。在闭合路上部区域中CO₂冷媒向霜释放热并液化，液化的CO₂冷媒因重力在闭合路中下降到所述第一热交换部。下降到第一热交换部的CO₂冷媒液体被盐水加热而汽化并上升。

这样，在闭合路内的CO₂冷媒通过热虹吸作用自然循环的同时，融化附着于热交换管外表面上的霜。

这里，“冷冻室”是指包含所有形成除冷藏室以外的其他冷却空间，排水接收部是指包含排水盘，并包含所有具有能够接收并储存排水功能的装置。

此外，所述热交换管的入口路及出口路，是指从所述冷却器壳体的分隔壁附近到所述壳体外侧且设置于所述冷冻室内部的热交换管的范围。

现有的除霜方式如专利文献3中公开的那样，利用通过板翅式散热片等的来自外部的热传递将盐水的保有热传递到热交换管(外表面)，因此热传递效率不会提高。

与此相对，根据上述结构(1)，由于使用具有超过室内空气中水蒸汽冰点的冷凝温度的CO₂冷媒的冷凝潜热，并从热交换管内部介由管壁去除附着于热交换管外表面上的霜，从而能够增加对霜的热传递量。

此外，在现有的除霜方式中，由于除霜初期投入的热量被冷却器内整个区域的CO₂冷媒液的蒸发所消耗，因而热效率降低。对此，根据上述结构(1)，由于除霜时形成的闭合路被隔绝与其他部位的热授受，因此使闭合路内的热能不会释放到外部，能够实现可节能的除霜。

此外，在由热交换管及旁路形成的闭合路中，由于利用热虹吸作用使CO₂冷媒自然循环，因此能够在闭合路的整个区域融化附着于热交换管上的霜，并且不需要使CO₂冷媒循环的泵动力，从而能够更加节能。

在除霜操作时将CO₂冷媒的温度越保持在接近室内水蒸汽的冰点的温度，则越能够抑制雾气的产生，同时能够降低CO₂冷媒的压力。因此，构成所述闭合路的配管及阀类可以设为低压规格，从而能够更加低成本化。

此外，由于未在热交换管的上部区域设置所述第一导设路，因此能够降低用于在冷却器内部形成气流的风扇的动力。此外，通过在上部区域空余的空间额外设置热交换管，能够提高冷却器的冷却能力。

另外，作为盐水的加热源，例如可以使用从构成冷冻机的压缩机吐出的高温高压的冷媒气体、工厂的温排水、吸收由锅炉产生的热量或者机油冷却器的保有热的介质等任意的加热介质。

由此，能够利用工厂的过剩排热作为加热盐水的热源。

几个实施方式中，在上述结构(1)中，

(2)所述第一导设路在所述冷却器内部仅配设于所述热交换管的下部区域，

在导设至所述冷却器内部的所述第一导设路的整个区域形成所述第一热交换部。

根据上述结构(2)，由于通过仅在所述热交换管的下部区域设置的第一导设路形成第一热交换部，因此能够降低在冷却器内部由风扇等形成的空气流的压力损失。因此，能够降低风扇等气流形成装置的动力。

此外，由于在热交换管的上部区域中未设置第一导设路，能够额外设置热交换管，从而能够提高冷却器的冷却能力。

几个实施方式中，在上述结构(1)中，

(3)所述第一导设路是在冷却器内部配置为具有高度差，并且使所述盐水从下方向上方流动，

在所述第一导设路的上下方向的中间位置设置有流量调整阀，由比该流量调整阀靠上游侧的所述第一导设路形成所述第一热交换部。

根据上述结构(3)，通过所述流量调整阀减小盐水的流量，限制流入所述第一导设路的上部区域的盐水流量，从而能够限制所述第一热交换部仅形成在所述热交换管的下部区域。

因此，如专利文献3中公开的冷却器那样，即使是在热交换管的上下方向的整个区域设置使温盐水等循环的加热管的现有冷却器，也能够通过仅在热交换管上附设流量调整阀这样简单的改造，通过热虹吸作用使CO₂冷媒在所述闭合路中自然循环，这样能够实现节能及低成本地除霜。

几个实施方式中，上述结构(1)～(3)中的任一结构中，

(4)所述压力调整部为设置于所述热交换管的出口路上的压力调整阀。

根据上述结构(4)，能够使所述压力调整部的简单且低成本化。当所述闭合路中的CO₂冷媒超过设定压力时，CO₂冷媒的一部分通过所述压力调整阀返回到冷媒回路，闭合路维持在设定压力。

(5)几个实施方式中，在上述结构(1)～(3)中的任一结构中，

所述压力调整部调整流入所述第一热交换部的所述盐水的温度，并调整在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的压力。

在上述结构(4)中，通过用所述盐水加热闭合路内的CO₂冷媒，能够提高闭合路内CO₂冷媒的压力。

根据上述结构(4)，不必对每个冷却器设置压力调整部，而仅设置一个压力调整部，因此能够实现低成本化，并且还能够从冷冻室的外部对所述闭合路进行压力调整，使闭合路的压力调整变得容易。

几个实施方式中，在上述结构(1)～(5)中的任一结构中，

(6)所述盐水回路包含导设于所述排水接收部的第二导设路。

根据上述结构(6)，通过在排水接收部导设所述第二导设路，能够在除霜时通过盐水的热去除附着于排水接收部上的霜。因此，不必在排水盘上另外附设除霜用加热器，能够实现低成本化。

几个实施方式中，在上述结构(6)中，

(7)还具备用于使所述第一导设路和所述第二导设路能够并联或串联连接的流路切换部。

根据上述结构(6)，若将所述第一导设路和所述第二导设路串联连接，则能够增加在这些导设路中流动的盐水流量，因此能够提高保有热的利用率。此外，若将所述第一导设路和所述第二导设路并联连接，则能够扩大在这些导设路中流动的盐水流量及可设定温度的范围。

几个实施方式中，在上述结构(1)～(7)的中的任一结构中，

(8)还具备第一温度传感器及第二温度传感器，该第一温度传感器及第二温度传感器分别设置于所述盐水回路的入口及出口，并用于检测流过所述入口及所述出口的所述盐水温度。

在上述结构(8)中，当所述两个温度传感器的检测值的差变小时，表示除霜大致完成。由于对霜的加热方式为利用盐水的显热加热，因此与利用CO₂冷媒的保有热加热不同，通过求出所述检测值的差，能够准确地判定除霜操作完成的时刻。

因此，由于能够防止冷冻室内的过度加热或由过度加热引起的水蒸汽扩散，从而在能够实现更加节能的同时，能够使室内温度稳定化，能够实现冷冻室内保冷食品的品质提高。

几个实施方式中，在上述结构(1)中，

(9)所述冷冻机具有一次冷媒回路、二次冷媒回路、CO₂储液器及CO₂液压泵，

所述一次冷媒回路中NH₃冷媒循环，并设置有冷冻循环结构设备，

所述二次冷媒回路中CO₂冷媒循环，并导设至所述冷却器上，且通过级联冷凝器与所述一次冷媒回路连接，

所述CO₂储液器设置于所述二次冷媒回路，用于储存由所述级联冷凝器液化的CO₂冷媒，所述CO₂液压泵将储存于该CO₂储液器中的CO₂冷媒输送到所述冷却器中。

根据上述结构(9)，由于是使用了NH₃及CO₂的自然冷媒的冷冻机，能够有助于防止臭氧层的破坏和防止地球温暖化等。此外，由于将冷却性能高但有毒性的NH₃作为一次冷媒，将无毒且无味的CO₂作为二次冷媒，因此能够用于室内空调或食品等的冷冻。

几个实施方式中，在上述结构(1)中，

(10)所述冷冻机为具有一次冷媒回路和二次冷媒回路的NH₃/CO₂二元冷冻机，

所述一次冷媒回路中NH₃冷媒循环，并设置有冷冻循环结构设备；

所述二次冷媒回路中CO₂冷媒循环，并导设至所述冷却器上，并且通过级联冷凝器与所述一次冷媒回路连接，并设置有冷冻循环结构设备。

根据上述结构(10)，通过利用自然冷媒，能够有助于防止臭氧层的破坏和防止地球温暖化等，而且由于为二元冷冻机，因此能够增大冷冻机的冷却能力，并且能够提高COP(CoefficientofPerformance，性能系数)。

几个实施方式中，在上述结构(9)或(10)中，

(11)还具备冷却水回路，该冷却水回路导设至作为所述冷冻循环结构设备的一部分而设置在所述一次冷媒回路上的冷凝器上，

所述第二加热介质为在所述冷却水回路中循环并通过所述冷凝器加热的冷却水，

所述第二热交换部由热交换器构成，该热交换器导设有所述冷却水回路及所述盐水回路，用于使在所述冷却水回路中循环并被所述冷凝器加热的冷却水与在所述盐水回路循环的盐水进行热交换。

根据上述结构(11)，由于通过被冷凝器加热的冷却水能够加热盐水，因此不需要冷冻装置以外的加热源。

此外，由于能够在除霜时通过所述盐水降低所述冷却水的温度，因此使冷冻操作时的NH₃冷媒的冷凝温度降低，能够提高冷冻机的COP。

进而，在所述冷却水回路设置在冷凝器与冷却塔之间的示例性的实施方式中，也可以将所述第二热交换部设置在冷却塔内，由此能够缩小用于除霜的装置的设置空间。

几个实施方式中，在上述结构(9)或(10)中，

(12)还具备冷却水回路，该冷却水回路导设至作为所述冷冻循环结构设备的一部分而设置在所述一次冷媒回路上的冷凝器上，

所述第二加热介质为在所述冷却水回路中循环并被所述冷凝器加热的冷却水，

所述第二热交换部由冷却塔和加热塔构成，

所述冷却塔用于使在所述冷却水回路中循环的冷却水与喷水进行热交换来冷却，

所述加热塔导入所述喷水，用于使该喷水与在所述盐水回路中循环的盐水进行热交换。

根据上述结构(12)，通过将加热塔和冷却塔设置为一体，能够缩小第一热交换部的设置空间。

本发明的至少一个实施方式的冷却单元具有：

(13)冷却器、旁路管、开闭阀、压力调整阀、盐水回路及流路切换部，

所述冷却器其具有壳体、配置于该壳体内部且在上下方向上具有高度差的热交换管、以及设置于该热交换管下方的排水盘；

所述旁路管连接在所述热交换管的入口路及出口路之间，用于形成包含所述热交换管的CO₂循环路；

所述开闭阀设置于所述热交换管的入口路及出口路上，在除霜时关闭，使所述CO₂循环路成为闭合路；

所述压力调整阀用于在除霜时调整在所述闭合路循环的CO₂冷媒的压力；

所述盐水回路包含第一导设路及第二导设路，其中，所述第一导设路使作为第一加热介质的盐水循环，并在所述冷却器内部与所述热交换管的下部区域邻接配置，在所述热交换管的下部区域形成通过所述盐水加热在所述热交换管中循环的CO₂冷媒的第一热交换部，所述第二导设路导设于所述排水盘上，

所述流路切换部用于能够使所述第一导设路和所述第二导设路并联或者串联连接。

通过使用具备上述结构(13)的冷却单元，使对冷冻室安装带有除霜装置的冷却器变得容易，并且能够利用在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的蒸发保有热，这样能够实现节能且低成本的除霜。

此外，通过将该冷却单元各部件组装为一体，进一步使向冷冻室的安装变得容易。

几个实施方式中，在上述结构(13)中，

(14)所述第一导设路仅配设于所述热交换管的下部区域，

由导设至所述冷却器内部的所述第一导设路的整个区域形成所述第一热交换部。

根据上述结构(14)，通过仅在所述热交换管的下部区域设置第一导设路，能够做成可以降低在冷却器内部用于形成气流的风扇等气流形成装置的动力的结构简单的冷却单元。

几个实施方式中，在上述结构(13)中，

(15)所述第一导设路在所述冷却器内部配置为具有高度差，并且构成为使所述盐水从下方向上方流动，

在所述第一导设路的上下方向的中间位置设置有流量调整阀。

在上述结构(15)中，通过在除霜操作时减小所述流量调整阀的开度，能够在热交换管的下部区域形成所述第二热交换部。

根据上述结构(15)，通过对在热交换管的大致整个区域中设置第一导设路的现有的带有除霜装置的冷却器进行简单改造，能够实现节能且可进行低成本除霜的带有除霜装置的冷却单元。

另外，在上述结构(13)～(15)的中的任一结构中，能够进一步在所述排水盘上附设辅助加热用电加热器。

由此，能够提高抑制落在排水盘的融化水的再冻结的效果，并且使能够辅助加热在导设至排水盘的所述第二导设路中流动的盐水的带有除霜装置的冷却器的安装变得方便。

(三)有益效果

根据本发明的至少一个实施方式，通过从内部利用CO₂冷媒对设置于冷却器的热交换管进行除霜，从而能够实现节省冷冻装置除霜所需的原始成本和运行成本，实现节能。

附图说明

图1是一个实施方式的冷冻装置的整体结构图。

图2是一个实施方式的冷冻装置的冷却器的剖面图。

图3是一个实施方式的冷冻装置的冷却器的剖面图。

图4是一个实施方式的冷冻装置的整体结构图。

图5是一个实施方式的冷冻装置的冷却器的剖面图。

图6是一个实施方式的冷冻装置的整体结构图。

图7是一个实施方式的冷冻装置的整体结构图。

图8是一个实施方式的冷冻机的系统图。

图9是一个实施方式的冷冻机的系统图。

图10是表示一个实施方式的冷冻装置的实验结果的线图。

图11是表示一个实施方式的冷冻装置的实验结果的线图。

图12是表示一个实施方式的冷冻装置的实验结果的线图。

图13是表示一个实施方式的冷冻装置的实验结果的线图。

图14是表示一个实施方式的冷冻装置的实验结果的线图。

具体实施方式

下面，利用附图所示的实施方式对本发明进行说明。但使，该实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别的记载，不旨在限定本发明的范围。

例如，表示“某方向”、“沿某方向”、“平行”、“垂直”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对或绝对的配置的表达，不仅能严格地表示这样的配置，也可以表示为具有公差或者具有可获得相同功能的程度的角度或距离而相对位移的状态。

例如，表示“同一”、“相等”及“均质”等事物相等状态的表达，不仅代表严格的相等状态，也可以表示存在公差或者能取得相同功能的程度的差值的状态。

例如，表示四边形或圆柱形等形状的表达，不仅表示严格的几何学意义上的四边形或圆柱形等形状，也可以表示包括能够获得同样效果的范围内的凹凸部或倒角部等形状。

另一方面，“备有”、“备置”、“具备”、“包括”或“具有”这样对一种构成要素的表达，并不是将其他构成要素的存在除外的排他性表达。

图1～图7表示本发明的几个实施方式的冷冻装置10A～10D的除霜系统。图1及图2表示冷冻装置10A，图4及图5表示冷冻装置10B，图6表示冷冻装置10C，图7表示冷冻装置10D。

冷冻装置10A～10D具备分别设置在冷冻室30a及30b内部的冷却器33a及33b、冷却液化CO₂冷媒的冷冻机11A及11B、使由该冷冻机冷却液化的CO₂冷媒在冷却器33a及33b中循环的冷媒回路(相当于二次冷媒回路14)。冷却器33a及33b具有壳体34a及34b、在该壳体内部在上下方向上具有高度差配设的热交换管42a及42b，以及设置在热交换管42a及42b下方的排水盘50a及50b。

如图2、图3及图5所示，在冷却器33a及33b的示例性结构中，壳体34a上形成有通风用开口，在该开口上设置有风扇35a。通过风扇35a的运转，形成流通于壳体34a内外的室内空气c的气流。热交换管42a例如在水平方向及上下方向上呈蛇形形状配置。热交换管42a的入口管42c及出口管42d上设有管头43a及43b。

这里，“入口管42c”及“出口管42d”是指从冷却器33a及33b的壳体34a及34b的分隔壁附近到该壳体外侧且设置在冷冻室30a及30b内部的热交换管42a及42b的范围。

另外，图2及图5所示的冷却器33a在壳体34a的上面及侧面(未图示)形成有通风用开口，室内空气c从该侧面流入，从该上面流出。

图3所示的冷却器34a在两侧的侧面形成有通风用开口，室内空气c从该两侧面进出。

构成冷冻装置10A～10C的冷冻机11A及构成冷冻装置10D的冷冻机11B具有使NH₃冷媒循环并设置有冷冻循环结构设备的一次冷媒回路12、以及使CO₂冷媒循环并延伸设置到所述冷却器33a及33b的二次冷媒回路14。二次冷媒回路14通过级联冷凝器24与一次冷媒回路12相连接。

设置于一次冷冻回路12上的冷冻循环结构设备由压缩机16、冷凝器18、NH₃储液器20、膨胀阀22及级联冷凝器24构成。

在二次冷媒回路14上，设置有CO₂储液器36及CO₂液压泵38，所述CO₂储液器36暂时存储由级联冷凝器24液化的CO₂冷媒；所述CO₂液压泵38使在CO₂储液器36中存储的CO₂冷媒在热交换管42a及42b中循环。

此外，在级联冷凝器24和CO₂储液器36之间设置有CO₂循环路44。从CO₂储液器36经由CO₂循环路44导入到级联冷凝器24的CO₂冷媒气体，在级联冷凝器24通过NH₃冷媒冷却液化，回到CO₂储液器36中。

由于冷冻机11A及11B使用NH₃及CO₂的自然冷媒，能够有助于防止臭氧层破坏以及防止地球温暖化。此外，由于将冷却性能高但有毒性的NH₃作为一次冷媒，将无毒且无味的CO₂作为二次冷媒，因此能够用于室内空调或食品等的冷冻。

在冷冻装置10A～10D中，二次冷媒回路14在冷冻室30a及30b的外部分支出CO₂分支路40a及40b，CO₂分支路40a及40b通过连接部41，与导设至壳体34a及34b外侧的热交换管42a及42b的入口管42c及出口管42d相连接。

在冷冻室30a及30b内部，入口管42c及出口管42d上设置有电磁开闭阀54a及54b，电磁开闭阀54a及54b与冷却器33a及33b之间的入口管42c及出口管42d上连接有旁路管52a及52b。在旁路管52a及52b上设置有电磁开闭阀53a及53b。通过热交换管42a、42b及旁路管52a、52b形成CO₂循环路，在除霜时关闭电磁开闭阀54a及54b，并打开电磁开闭阀53a及53b，由此使所述CO₂循环路成为闭合路。

设置有在除霜时调整在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的压力的压力调整部。

在冷冻装置10A、10B及10D中，压力调整部45a及45b由在热交换管42a及42b的出口管42d上与电磁开闭阀54a及54b并联设置的压力调整阀48a及48b、设置于压力调整阀48a及48b上游侧的出口管42d上的压力传感器46a及46b、以及输入压力传感器46a及46b的检测值的控制装置47a及47b来构成。

在冷冻操作时，使电磁开闭阀54a及54b打开并使电磁开闭阀53a及53b关闭地进行控制，在除霜时，使电磁开闭阀54a及54b关闭并使电磁开闭阀53a及53b打开地进行控制。

控制装置47a及47b对压力调整阀48a及48b的开度进行控制，从而控制在闭合路中循环的CO₂冷媒的压力。即，控制CO₂冷媒的压力，使CO₂冷媒的冷凝温度高于室内空气c中所含的水蒸汽的冰点(例如0℃)。当闭合路内的CO₂冷媒超过设定压力时，CO₂冷媒的一部分通过压力调整阀48a及48b返回到二次冷媒回路14中，维持闭合路的设定压力。

在冷冻装置10C中，所述压力调整部由压力调整部71构成。压力调整部71由在盐水回路(返程路)60中设置在温度传感器76下游的三通阀71a、与三通阀71a和温度传感器76的上游侧的盐水回路(去程)60连接的旁路71b、以及输入由温度传感器74检测出的盐水温度并使该输入值成为设定温度来控制三通阀71a的控制装置71c构成。控制装置71c将供给至盐水分支路61a及61b的盐水的温度控制为设定值(例如10～15℃)。

使作为加热介质的盐水循环的盐水回路60(虚线表示)在冷冻室30a及30b的外部分支出盐水分支路61a及61b(虚线表示)。盐水分支路61a及61b在冷冻室30a及30b的外部通过连接部62与盐水分支路63a、63b及64a、64b相连接。盐水分支路63a及63b(虚线表示)导设至冷却器33a及33b的内部，在该冷却器的内部与热交换管42a及42b邻接配置。并且，在热交换管42a及42b的下部区域形成第一热交换部，该第一热交换部通过在盐水分支路63a及63b中循环的盐水来加热在热交换管42a及42b中循环的CO₂冷媒。

这里，将设置于冷却器33a及33b内部的盐水分支路63a及63b称作“第一导设路”。

在冷冻装置10A、10C及10D中，所述第一导设路在冷却器33a及33b的内部设置于热交换管42a及42b的下部区域。例如，第一导设路在高度上配置在热交换管42a及42b的配置区域的1/3～1/5高度的下部区域。

在图4所示的冷冻装置10B中，所述第一导设路在冷却器33a及33b的内部具有高度差地配置在热交换管42a及42b的整个区域，并且盐水由下方向上方流动。并且，在盐水分支路63a及63b的上下方向的中间位置设置有流量调整阀80a及80b，在比该流量调整阀更靠上游侧(下方区域)的第一导设路形成热交换部。

图2表示设置于冷冻装置10A、10C及10D中的冷却器33a的结构。

在热交换管42a的下部区域，盐水分支路63a例如与热交换管42a同样地，在水平方向及上下方向上具有高度差地呈蛇形形状配置。

作为示例结构，排水盘50a为了排水的排出，相对于水平方向倾斜，在下方端设置有排水排出管51a。热交换管42a在冷却器33a的入口及出口具有管头43a及43b。

在盐水分支路63a上，在冷却器33a的入口及出口设置有管头78a及78b。盐水分支路64a沿排水盘50a的背面与排水盘50a邻接设置，并且形成为蛇形形状。

此外，热交换管42a及盐水分支路63a以相互接近的状态被并列排列的多片板翅式散热片77a支承。

热交换管42a及盐水分支路63a嵌入板翅式散热片77a上形成的大量孔中，并被板翅式散热片77a支承，通过板翅式散热片77a来促进热交换管42a及盐水分支路63a之间的热传递。

设置于冷冻装置10A、10C及10D中的冷却器33b也具有相同的结构。

图5表示设置于冷冻装置10B中的冷却器33a的结构。

盐水分支路63a在热交换管42a高度方向及水平方向的整个区域呈蛇形形状配置。并且，在盐水分支路63a的上下方向的中间位置设置有流量调整阀80a。冷冻装置10B的冷却器33b也具有相同的结构。

冷冻操作时，通过风扇35a，使由冷却器33a冷却的室内空气c向冷冻室32a的内部扩散。

另外，图2及图5中省略后述的流路切换部69a的图示。

盐水分支路64a及64b(虚线表示)在冷冻室30a及30b内部导设至排水盘50a及50b的背面。

这里，将导设至排水盘50a及50b背面的盐水分支路64a及64b称为“第二导设路”。

除霜时，通过在盐水分支路64a及64b中循环的盐水的热，能够抑制落在排水盘50a及50b上的排水的再冻结。

冷冻装置10A～10D还具备流路切换部69a及69b，该流路切换部69a及69b能够使所述第一导设路和所述第二导设路并联或串联连接。

流路切换部69a及69b由在盐水分支路63a、63b及64a、64b之间连接的旁路管65a、65b，设置于该旁路管上的流量调整阀68a、68b，以及分别设置在盐水分支路63a、63b及64a、64b上的流量调整阀66a、66b及67a、67b构成。

在使盐水分支路63a、63b及64a、64b串联连接的情况下，打开流量调整阀68a、68b，关闭流量调整阀66a、66b及67a、67b。

在使盐水分支路63a、63b及64a、64b并联连接的情况下，关闭流量调整阀68a、68b，打开流量调整阀66a、66b及67a、67b。

在冷冻装置10A～10D中，在盐水回路60的去程路及返程路上设置有温度传感器74及76。

在冷冻装置10A～10C中，在盐水回路60的去程上设置有存储盐水的储液罐(开放型盐水槽)70及盐水泵72。

在冷冻装置10D中，为了吸收压力变动及调整盐水流量等，设置有膨胀水箱92，来代替储液罐70。

冷冻装置10A～10D中设置使第二加热介质与盐水进行热交换的第二热交换部。

例如，在冷冻机11A中，冷却水回路28导设至冷凝器18。冷却水回路28分支出具有冷却水泵57的冷却水分支路56，冷却水分支路56导设至相当于所述第一热交换部的热交换器58。另一方面，盐水回路60导设至热交换器58。

冷却水回路28中循环的冷却水在冷凝器18中被NH₃冷媒加热。加热后的冷却水作为第二加热介质，除霜时在热交换器58中加热在盐水回路60中循环的盐水。

例如，若导入冷却水分支路56的冷却水温度为20～30℃，则能够通过该冷却水将盐水加热到15～20℃。

作为盐水，例如可以使用乙二醇、丙二醇等的水溶液。

在其他实施方式中，作为所述加热介质，除所述冷却水以外，还可以使用例如由压缩机16吐出的高温高压的NH₃冷媒气体、工厂的温排水、吸收从锅炉产生的热量或者机油冷却器的保有热的介质等任意的加热介质。

在冷冻机11的示例结构中，冷却水回路28设置于冷凝器18与密闭式冷却塔26之间。冷却水通过冷却水泵29在冷却水回路28中循环。在冷凝器18中吸收了NH₃冷媒的排热后的冷却水在密闭式冷却塔26与外部空气接触，并通过水的蒸发潜热来冷却。

密闭式冷却塔26具有与冷却水回路28相连接的冷却线圈26a、使外部空气a向冷却线圈26a通风的风扇26b、以及向冷却线圈26a喷洒冷却水的喷水管26c及泵26d。由喷水管26c喷洒的冷却水的一部分蒸发，利用该蒸发潜热冷却流过冷却线圈26a的冷却水。

在图7所示的冷冻机11B中，设置有使密闭式冷却塔26与密闭式加热塔91为一体的密闭式冷却加热单元90。本实施方式中的密闭式冷却塔26使在冷却水回路28中循环的冷却水与喷水进行热交换并冷却，其结构与上述实施方式中的密闭式冷却塔26相同。

在本实施方式中，盐水回路60导设至密闭式加热塔91。密闭式加热塔91导入在密闭式冷却塔26中用于冷却在冷却水回路28中循环的冷却水所需的喷水，使该喷水与在盐水回路60中循环的盐水进行热交换。

密闭式加热塔91具有与盐水回路60相连接的加热线圈91a、向加热线圈91a喷洒冷却水的喷水管91c及泵91d。密闭式冷却塔26的内部与密闭式加热塔91的内部在共有壳体的下部连通。

吸收了在一次冷媒回路12中循环的NH₃冷媒的排热后的喷水，从喷水管91c向加热线圈91a喷洒，成为对在盐水回路60中循环的盐水进行加热的加热介质。

此外，在图4及图5所示的冷冻装置10B的示例结构中，接近排水盘50a背面附设有辅助加热用电加热器82a。

在冷冻装置10A、10C及10D中，形成有设置于冷冻室30a以及30b内部的冷却单元31a及31b。

CO₂分支路40a及40b在冷冻室30a及30b的外部通过连接部41分别与热交换管42a及42b相连接。盐水分支路61a及61b在冷冻室30a及30b的外部通过连接部62与设置在冷冻室30a及30b内部的盐水分支路63a、63b及64a、64b相连接。

冷却单元31a及31b由冷却器33a及33b、热交换管42a及42b和它们的入口管42c及出口管42d、配设于热交换管42a及42b下部区域的盐水分支路63a及63b、盐水分支路64a及64b、流路切换部69a及69b、以及附属于这些部分上的设备构成。

可以将构成冷却单元31a及31b的所述部件预先形成为一体。

在图3所示的冷冻装置10B中形成有冷却单元32a及32b。冷却单元32a及32b与冷却单元31a及31b的不同点在于：具有在配设在热交换管42a及42b的上下方向及水平方向的整个区域配置盐水分支路63a及63b，并且在排水盘50a及50b的背面上设置有辅助加热用电加热器94a，其他具有与冷却单元31a及31b同样的装置。

可以将构成冷却单元32a及32b的上述部件预先形成为一体。

在这样的结构中，冷冻操作时，打开电磁开闭阀54a及54b，并关闭电磁开闭阀53a及53b。该状态下，CO₂冷媒在CO₂分支路40a、40b及热交换管42a、42b中循环。在冷冻室30a及30b内部通过风扇35a及35b，形成在冷却器33a及33b内部流动的室内空气c的循环流。室内空气c通过在热交换管42a及42b中循环的CO₂冷媒而冷却，室内保持在例如-25℃的低温。

除霜时，关闭电磁开闭阀54a及54b，打开电磁开闭阀53a及53b，使由热交换管42a及42b和旁路管52a及52b构成的CO₂循环路成为闭合路。并且，使例如+15℃的温盐水在盐水分支路63a、63b及64a、64b中循环。

在冷冻装置10A、10B及10D中，通过控制装置47a及47b控制压力调整阀48a及48b的开度，通过使在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的压力上升，使CO₂冷媒具有超过室内空气c中所含水蒸汽的冰点的冷凝温度(例如+5℃/4.0MPa)。

在冷冻装置10C中，通过压力调整部71，使流入热交换管42a及42b的盐水温度成为设定温度(例如10～15℃)，使所述闭合路内的CO₂冷媒具有超过室内空气c中所含水蒸汽的冰点的冷凝温度。

冷冻装置10A、10C及10D中，在热交换管42a及42b的下部区域中形成的第一热交换部中，CO₂冷媒被盐水加热并汽化。汽化后的CO₂冷媒达到比冷冻室的室内空气中存在的水蒸汽的冰点更高的温度。此外，通过汽化后的CO₂冷媒的保有热来融化附着于下部区域的热交换管42a及42b外表面上的霜。汽化后的CO₂冷媒通过热虹吸作用上升至热交换管42a及42b的上部区域。

上升的CO₂冷媒通过冷凝潜热(在+5℃/4.0MPa的条件下为219kJ/kg)融化热交换管外表面的结霜，CO₂冷媒自身液化。液化后CO₂冷媒因重力在热交换管42a及42b中下降，在下部区域通过盐水的热量再次汽化。

这样，进行循环型热虹吸动作，使CO₂冷媒在所述闭合路中自然循环。

霜融化后而成的排水落在排水盘50a及50b中，从排水排出管51a及51b排出。通过在盐水分支路63a及63b中循环的盐水的保有热来防止排水的再冻结。通过该盐水的保有热也能够对排水盘50a及50b加热/除霜。

在冷冻装置10B中，通过除霜时减小流量调整阀80a及80b，来限制盐水的流量，能够仅在比流量调整阀80a及80b更靠上游侧区域(下方区域)形成使CO₂冷媒与盐水进行热交换的热交换部。因此，在所述上游侧区域中发生CO₂冷媒的汽化和结霜的融化，汽化后的CO₂冷媒上升到流量调整阀80a及80b的下游侧区域(上方区域)。并且，在所述上游侧区域通过CO₂冷媒的冷凝潜热来融化结霜，并且发生CO₂冷媒的液化。

因此，能够在成为闭合路的热交换管42a及42b的内部，通过热虹吸作用使CO₂冷媒自然循环，通过循环的CO₂冷媒来使结霜融化。

盐水分支路63a、63b及64a、64b通过流路切换部69a及69b切换为并联或串联。

当温度传感器74及76的检测值的差缩小，温度差达到阈值(例如2～3℃)时，判定为除霜完成，结束除霜操作。

根据本发明的几个实施方式，由于能够在除霜时利用CO₂冷媒的蒸发潜热，从内部通过管壁去除热交换管42a及42b的结霜，因此增大对霜的热传递量。

此外，由于除霜中在闭合路中循环的CO₂冷媒与其他部位的热授受被隔绝，因此使闭合路内的热能不释放到外部，能够实现可节能的除霜。

此外，在除霜时形成的闭合路中，由于利用热虹吸作用使CO₂冷媒自然循环，因此不需要使CO₂冷媒循环的泵动力，从而能够更加节能。

此外，将除霜操作时CO₂冷媒的温度保持在接近室内空气c中所含水蒸汽的冰点的温度，能够抑制雾气的产生，同时降低CO₂冷媒的压力。因此，构成所述闭合路的配管及阀类能够设为低压规格，从而能够更加低成本化。

此外，根据图2、图3及图5所示的冷却器33a的结构，由于热交换管42a、42b及盐水分支路64a、64b被多片板翅式散热片77a支承，因此通过经由板翅式散热片77a的热传递，能够增加热交换管42a及42b与盐水分支路63a及63b之间的热传递量。

根据冷冻装置10A、10C及10D，由于仅在热交换管42a及42b的下部区域设置盐水分支路63a及63b，因此能够降低由风扇35a及35b形成的气流的压力损失，能够降低风扇35a及35b的动力。此外，由于可以在空余的上部区域空间额外配设的热交换管42a及42b，因此能够提高CO₂冷媒的冷却效果。

此外，根据冷冻装置10B，由于在热交换管42a及42b的整体配置区域配置盐水分支路63a及63b，因此通过在现有的冷却器上仅设置流量调整阀80a及80b的简单改造，能够实现利用了在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的蒸发潜热的节能及低成本的除霜。

根据冷冻装置10A、10B及10D，通过设置压力调整部45a及45b，能够使压力调整部简单且低成本化。

根据冷冻装置10B，通过设置压力调整部71，而不必对每个冷却器设置压力调整部，而仅设置一个压力调整部，因此能够实现低成本化，并且由于通过压力调整部71能够在除霜时从冷冻室30a及30b的外部对所述闭合路进行压力调整，因此使除霜操作变得容易。

此外，通过将盐水分支路64a及64b导设至排水盘50a及50b的背面，能够通过盐水的保有热防止落在排水盘50a及50b的融化水再冻结，同时也能够通过该盐水的保有热对排水盘50a及50b加热/除霜。因此，不必对排水盘50a及50b另外附设加热器，能够实现低成本化。

根据几个实施方式，由于具备流路切换部69a及69b，可以将盐水分支路63a、63b及64a、64b设为并联及串联连接，因此若设为串联，则能够增加在这些盐水分支路流动的盐水的流量，因此能够使保有热的利用率提高。此外，若设为并联连接，能够扩大在这些回路流动的盐水流量及可设定温度的范围。

根据几个实施方式，通过掌握温度传感器74及76的检测值的差，能够准确判定除霜操作结束的时刻。因此，能够防止冷冻室内过度加热或由过度加热引起的水蒸汽扩散，能够实现进一步节能，并且能够使室内温度稳定化，实现在冷冻室内保冷的食品的品质提高。

根据具备冷冻机11A的实施方式，由于通过被冷冻机11A的冷凝器18加热的冷却水能够加热盐水，因此不需要除冷冻装置以外的加热源。

此外，由于在除霜操作时通过盐水能够降低冷却水的温度，因此使冷冻操作时的NH₃冷媒的冷凝温度下降，从而能够提高冷冻机的COP。

进而，在冷凝器18与冷却塔26之间配设冷却水回路28的示例性结构中，也能够在冷却塔内设置热交换器58。由此，能够缩小用于除霜的装置的设置空间。

根据具备冷冻机11B的实施方式，由于具备使密闭式冷却塔26及密闭式加热塔91一体化的密闭式冷却加热单元90，因此能够缩小第一热交换部的设置空间。

此外，通过使用与密闭式冷却塔26相连接的密闭式加热塔91，也能够从外部空气采热。冷冻装置10B为风冷方式的情况下，可以单独使用加热塔将外部空气设为热源。

另外，组装到密闭式冷却加热单元90中的密闭式冷却塔26也可以是多台横向并联设置。

根据图4及图5所示的冷冻装置10B，由于在排水盘50a及50b上设置辅助加热用电加热器94a，因此能够提高排水盘50a及50b的加热效果，抑制落在排水盘中的融化水的再冻结。此外，也能够辅助加热在导设至排水盘50a及50b的盐水分支路63a及63b中循环的盐水。

根据冷冻装置10A、10C及10D，通过形成冷却单元31a及31b，使冷却器33a、33b及该除霜装置的安装变得容易，并且能够实现利用了在闭合路中循环的CO₂冷媒的蒸发潜热的节能且低成本的除霜。

此外，若构成冷却单元31a及31b的各部件组装为一体，则使冷却单元的操作变得容易。

根据冷冻装置10B，通过形成冷却单元32a及32b，仅对在热交换管42a及42b的大致整个区域设置有盐水分支路64a及64b这样现有的带除霜装置的冷却器进行简单改造，由此能够实现可进行节能且低成本除霜的带除霜装置的冷却单元。

此外，通过在冷却单元32a上附设电加热器82a，能够提高对排水盘50a及在盐水分支路63a中循环的盐水的加热效果。

另外，在冷却单元32a及32b中，也可以不安装辅助加热用电加热器82a。

此外，上述各实施方式可以根据冷冻装置的目的及用途进行适当组合。

图8表示能够适用于本发明的冷冻机的其他实施方式。冷冻机11C在使NH₃冷媒循环的一次冷媒回路12上设置有低段压缩机16b及高段压缩机16a，在低段压缩机16b与高段压缩机16a之间的一次冷媒回路12上设置有中间冷却器84。在冷凝器18的出口从一次冷媒回路12分支出分支路12a，在分支路12a上设置有中间膨胀阀86。

在在分支路12a流动的NH₃冷媒通过中间膨胀阀86膨胀冷却，并导入到中间冷却器84。在中间冷却器84中，从低段压缩机16b吐出的NH₃冷媒被从分支路12a导入的NH₃冷媒所冷却。通过设置中间冷却器84，能够提高冷冻机11B的COP。

在级联冷凝器24中与NH₃冷媒热交换并被冷却液化的CO₂冷媒液存储于CO₂储液器36中，然后，通过CO₂液压泵38从CO₂储液器36向设置于冷冻室30内部的冷却器33循环。

图9表示可适用于本发明的冷冻机的另一种实施方式。冷冻机11D构成二元冷冻循环。在一次冷媒回路12上设置有高元压缩机88a及膨胀阀22a。在经由级联冷凝器24与一次冷媒回路12相连接的二次冷媒回路14上，设置有低元压缩机88b及膨胀阀22b。

由于冷冻机11D为通过一次冷媒回路12及二次冷媒回路14分别构成机械压缩式冷冻循环的二元冷冻机，因此能够提高冷冻机的COP。

图10～图14表示在盐水分支路63a及63b中循环的盐水温度为+15℃，并且将流路切换部69a及69b串联连接并进行除霜操作的实验数据。图10表示冷却器内CO₂冷媒的压力变化，图11表示温盐水的送出温度、返回温度及两者的差值变化，图12表示各位置的温度变化，图13表示冷媒路内CO₂冷媒的压力变化与排水增量之间的关系，图14表示将霜融化产生的排水量的变化。

根据图10及图12，可以确认在除霜操作开始后，热交换管42a及42b内的CO₂冷媒升压，同时热交换管42a及42b的管头和弯管部的温度在操作开始后的10～15分钟内上升到超过0℃的高温。

此外，如图13及图14所示，能够确认在热交换管42a及42b内CO₂冷媒升压的同时，热交换管42a及42b外表面的霜开始融化。

此外，根据图11，可以确认随除霜操作的进行，温盐水的送出温度与返回温度的差值逐渐缩小，通过检测所述差值，能够把我除霜操作的完成时刻。

工业实用性

根据本发明，在使用CO₂冷媒的冷冻装置中，能够降低设置在冷冻室等冷却空间的冷却器的除霜所需的原始成本及运行成本，并且实现节能。

附图标记说明

10A、10B、10C、10D冷冻装置

11A、11B、11C、11D冷冻机

12一次冷媒回路

14二次冷媒回路

16压缩机

16a高段压缩机

16b低段压缩机

18冷凝器

20NH₃储液器

22、22a、22b膨胀阀

24级联冷凝器

26密闭式冷却塔

28冷却水回路

29、57冷却水泵

30、30a、30b冷冻室

31a、31b、32a、32b冷却单元

33、33a、33b冷却器

34a、34b壳体

35a、35b风扇

36CO₂储液器

38CO₂液压泵

40a、40bCO₂分支路

41、62连接部

42a、42b热交换管

42c入口管

42d出口管

43a、43b、78a、78b管头

44CO₂循环路

45a、45b、71压力调整部

46a、46b压力传感器

47a、47b、71c控制装置

48a、48b压力调整阀

50a、50b排水盘

51a、51b排水排出管

52a、52b、65a、65b旁路管

53a、53b、54a、54b电磁开闭阀

56冷却水分支路

58热交换器

60盐水回路

61a、61b、63a、63b、64a、64b盐水分支路

66a、66b、67a、67b、68a、68b、80a、80b流量调整阀

69a、69b流路切换部

70储液罐

72盐水泵

74、76温度传感器

82a、82b辅助加热用电加热器

84中间冷却器

86中间膨胀阀

88a高元压缩机

88b低元压缩机

90密闭式冷却加热单元

91密闭式加热塔

92膨胀水箱

a外部空气

b盐水

c室内空气

Claims (15)

1.一种冷冻装置的除霜系统，其特征在于，具有：冷却器、冷冻机及冷媒回路，

所述冷却器设置于冷冻室的内部，具有壳体、在该壳体内部具有高度差而配置的热交换管、以及设置于所述热交换管下方的排水接收部；

所述冷冻机构成为使CO₂冷媒冷却液化；

所述冷媒回路用于使由所述冷冻机冷却液化的CO₂冷媒在所述热交换管中循环，

该冷冻装置的除霜系统具备：旁路管、开闭阀、压力调整部及盐水回路，

所述旁路管连接在所述热交换管的入口路及出口路之间，用于形成包含所述热交换管的CO₂循环路；

所述开闭阀设置于所述热交换管的入口路及出口路上，在除霜时关闭，使所述CO₂循环路成为闭合路；

所述压力调整部用于在除霜时调整在所述闭合路循环的CO₂冷媒的压力；

所述盐水回路包含第一导设路，该第一导设路使作为第一加热介质的盐水循环，在所述冷却器内部与所述热交换管邻接配置，在所述热交换管的下部区域形成用所述盐水加热在所述热交换管中循环的CO₂冷媒的第一热交换部；

在除霜时通过热虹吸作用使CO₂冷媒在所述闭合路中自然循环。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

所述第一导设路在所述冷却器内部仅配设于所述热交换管的下部区域，

在导设至所述冷却器内部的所述第一导设路的整个区域形成所述第一热交换部。

3.根据权利要求1所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

所述第一导设路是在冷却器内部配置为具有高度差，并且使所述盐水从下方向上方流动，

在所述第一导设路的上下方向的中间位置设置流量调整阀，由比该流量调整阀靠上游侧的所述第一导设路形成所述第一热交换部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，所述压力调整部为设置于所述热交换管的出口路上的压力调整阀。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，所述压力调整部调整流入所述第一热交换部的所述盐水的温度，并调整在所述闭合路中循环的CO₂冷媒的压力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，所述盐水回路包含导设于所述排水接收部的第二导设路。

7.根据权利要求6所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，还具备用于使所述第一导设路和所述第二导设路能够并联或串联连接的流路切换部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，还具备第一温度传感器及第二温度传感器，该第一温度传感器及第二温度传感器分别设置于所述盐水回路的入口及出口，并用于检测流过所述入口及所述出口的所述盐水温度。

9.根据权利要求1所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

所述冷冻机具有一次冷媒回路、二次冷媒回路、CO₂储液器及CO₂液压泵，

所述一次冷媒回路中NH₃冷媒循环，并设置有冷冻循环结构设备；

所述二次冷媒回路中CO₂冷媒循环，并导设至所述冷却器上，且通过级联冷凝器与所述一次冷媒回路连接；

所述CO₂储液器设置于所述二次冷媒回路，用于储存由所述级联冷凝器液化的CO₂冷媒，所述CO₂液压泵将储存于该CO₂储液器中的CO₂冷媒输送到所述冷却器中。

10.根据权利要求1所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

所述冷冻机为具有一次冷媒回路和二次冷媒回路的NH₃/CO₂二元冷冻机，

所述一次冷媒回路中NH₃冷媒循环，并设置有冷冻循环结构设备；

所述二次冷媒回路中CO₂冷媒循环，并导设在所述冷却器上，并且通过级联冷凝器与所述一次冷媒回路连接，并设置有冷冻循环结构设备。

11.根据权利要求9或10所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

还具备冷却水回路，该冷却水回路导设至作为所述冷冻循环结构设备的一部分而设置在所述一次冷媒回路上的冷凝器上；

所述第二加热介质为在所述冷却水回路中循环并通过所述冷凝器加热的冷却水；

所述第二热交换部由热交换器构成，该热交换器导设有所述冷却水回路及所述盐水回路，用于使在所述冷却水回路中循环并被所述冷凝器加热的冷却水与在所述盐水回路循环的盐水进行热交换。

12.根据权利要求9或10所述的冷冻装置的除霜系统，其特征在于，

还具备冷却水回路，该冷却水回路导设至作为所述冷冻循环结构设备的一部分而设置在所述一次冷媒回路中导设于冷凝器上；

所述第二加热介质为在所述冷却水回路中循环并被所述冷凝器加热的冷却水，

所述第二热交换部由冷却塔和加热塔构成，

所述冷却塔用于使在所述冷却水回路中循环的冷却水与喷水进行热交换来冷却，

所述加热塔导入所述喷水，用于使该喷水与在所述盐水回路中循环的盐水进行热交换。

13.一种冷却单元，其特征在于，具备冷却器、旁路管、开闭阀、压力调整阀、盐水回路及流路切换部，

所述冷却器具有壳体、配置于该壳体内部且在上下方向上具有高度差的热交换管、以及设置于该热交换管下方的排水盘；

所述旁路管连接在所述热交换管的入口路以及出口路之间，用于形成包含所述热交换管的CO₂循环路；

所述开闭阀设置于所述热交换管的入口路以及出口路上，在除霜时关闭，使所述CO₂循环路成为闭合路；

所述压力调整阀用于在除霜时调整在所述闭合路循环的CO₂冷媒的压力；

所述盐水回路包含第一导设路及第二导设路，其中，所述第一导设路使作为第一加热介质的盐水循环，并在所述冷却器内部与所述热交换管邻接配置，在所述热交换管的下部区域形成通过所述盐水加热在所述热交换管中循环的CO₂冷媒的第一热交换部，所述第二导设路导设于所述排水盘上；

所述流路切换部用于能够使所述第一导设路和所述第二导设路并联或者串联连接。

14.根据权利要求13所述的冷却单元，其特征在于，

所述第一导设路仅配设于所述热交换管的下部区域，

由导设至所述冷却器内部的所述第一导设路的整个区域形成所述第一热交换部。

15.根据权利要求13所述的冷却单元，其特征在于，所述第一导设路在所述冷却器内部配置为具有高度差，并且构成为使所述盐水从下方向上方流动；

在所述第一导设路的上下方向的中间位置设置有流量调整阀。