CN116547483A - 冷冻装置 - Google Patents

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Abstract

冷冻装置包括：压缩机(21)；进行被压缩机(21)压缩的第一热介质的散热的第一热交换器(23)；进行第一热介质与对被冷却对象进行冷却的第二热介质的热交换的第二热交换器(26)；对第二热交换器(26)中的第二热介质的温度进行检测的第一温度传感器(32)；以及对压缩机(21)的运转频率进行控制的控制装置(50)，控制装置(50)在第二热交换器(26)中的第二热介质的每规定时间的上升温度(△T)为第一阈值(Tth1)以下的第一条件满足时，执行使运转频率以第一增加速度变化的第一运转模式，在第二热交换器26中的第二热介质的每规定时间的温度变化(△T)超过第一阈值(Tth1)的第二条件满足时，执行使运转频率以比第一增加速度更高的第二增加速度变化的第二运转模式。

Description

冷冻装置
技术领域
本公开涉及一种冷冻装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种冷冻装置，包括：对制冷剂进行压缩的压缩机；供制冷剂在内部流通的第一热交换器；供制冷剂以及水在内部流通并在制冷剂与水之间进行热交换的第二热交换器。水通过水泵在水回路中循环，在循环的过程中对被冷却对象进行冷却(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2019-20090号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述那样的冷冻装置中，在被冷却对象的温度急剧上升的情况下，为了抑制冷却效率的下降，要求增大压缩机的运转频率。然而，即使被冷却对象等的温度上升水的温度也不会立即上升，因此，若基于被冷却对象的温度上升提高压缩机的运转频率，则在第二热交换器中水会被过度冷却，可能会冻结。
本公开的目的在于，提供一种冷冻装置，能适当地进行被冷却对象的迅速的冷却。
解决技术问题所采用的技术方案
(1)本公开的冷冻装置包括：压缩机；第一热交换器，所述第一热交换器供被所述压缩机压缩的第一热介质流通，且进行所述第一热介质的散热；第二热交换器，所述第二热交换器供经过所述第一热交换器后的所述第一热介质以及对被冷却对象进行冷却的第二热介质流通，且进行所述第一热介质与所述第二热介质的热交换；第一温度传感器，所述第一温度传感器对所述第二热交换器中的所述第二热介质的温度进行检测；以及控制装置，所述控制装置对所述压缩机的运转频率进行控制，所述控制装置在所述第二热交换器中的所述第二热介质的每规定时间的上升温度为第一阈值以下的第一条件满足时，执行使所述运转频率以第一增加速度变化的第一运转模式，在所述第二热交换器中的所述第二热介质的每规定时间的上升温度超过所述第一阈值的第二条件满足时，执行使所述运转频率以比所述第一增加速度更高的第二增加速度变化的第二运转模式。
根据以上结构，例如在第一运转模式的执行过程中、被冷却对象的温度急剧地上升的情况下，能不基于所述被冷却对象的温度而是基于比所述冷却对象的温度更迟地急剧地上升的第二热介质的温度从第一运转模式切换并执行第二运转模式。因此，能使第二热介质的温度迅速地下降，从而能在短时间内对被冷却对象进行冷却。
(2)较为理想的是，所述第一温度传感器在所述第二热交换器中的所述第二热介质的入口处对所述第二热介质的温度进行检测。
第二热交换器中的第二热介质的入口处的第二热介质的温度是反映了被冷却对象的温度的上升的温度，因此，能在更合适的时刻执行第二运转模式。
(3)较为理想的是，包括第二温度传感器，所述第二温度传感器对在所述第二热交换器中的所述第二热介质的出口处对所述第二热介质的温度进行检测，在所述第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且从所述第二温度传感器的检测温度中减去所述第二热介质的设定温度所得的差值超过第二阈值的第三条件满足时，所述控制装置从所述第一运转模式切换并执行所述第二运转模式。在第二热交换器中的第二热介质的出口的温度并不相对于设定温度高得超过规定值(第二阈值)的情况(第三条件不满足的情况)下，即使第二条件满足也不执行第二运转模式，从而能抑制第二热介质的冻结或被冷却对象的过度的冷却。
(4)较为理想的是，包括第二温度传感器，所述第二温度传感器对在所述第二热交换器中的所述第二热介质的出口处对所述第二热介质的温度进行检测，在所述第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且所述第二温度传感器的检测温度超过第三阈值的第四条件满足时，所述控制装置从所述第一运转模式切换并执行所述第二运转模式。在第二热交换中的第二热介质的出口的温度比第三阈值(例如被冷却对象的下限温度)低的情况下，换言之，在第四条件不满足的情况下，即使第二条件满足也不执行第二运转模式，从而能抑制第二热介质的冻结或被冷却对象的过度的冷却。
(5)较为理想的是，所述第二增加速度是所述第一增加速度的1.5倍以上且2.5倍以下。
(6)较为理想的是，在所述第二运转模式的执行过程中，在所述第二热交换器中的所述第二热介质的每规定时间的温度变化为比所述第一阈值小的第四阈值以下的第五条件满足时，所述控制装置从所述第二运转模式切换并执行所述第一运转模式。在第二运转模式的执行过程中，例如在第二热交换器中的第二热介质的温度从上升转为下降、第五条件满足的情况下，无需使第二热介质的温度迅速地下降，因此，能从第二运转模式转换为第一运转模式来缓和第二热介质的温度的下降。
附图说明
图1是本公开的一实施方式的冷冻装置的制冷剂回路图。
图2是表示控制装置的结构的框图。
图3是表示被冷却对象的温度和第二制冷剂的温度的变化的图表。
图4是表示由控制装置实现的冷却器装置的运转控制的步骤的流程图。
图5是表示运转模式的选择处理的步骤的流程图。
图6是表示运转模式的选择处理的其他步骤的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对冷冻装置的实施方式进行详细说明。
图1是本公开的一实施方式的冷冻装置的制冷剂回路图。
本实施方式的冷冻装置10是冷却器装置。冷却器装置10包括进行冷冻循环运转的制冷剂回路11。所述制冷剂回路11对作为热介质(第二热介质)的水进行冷却。冷却后的水在冷却设备中的水回路12中循环，以在所述循环过程中对被冷却对象进行冷却。
制冷剂回路11包括压缩机21、四通切换阀22、第一热交换器23、第一膨胀阀24、第二膨胀阀25、第二热交换器26、储罐27和将它们连接的制冷剂配管28。在制冷剂配管28中流通有作为第一热介质的制冷剂。
压缩机21对低压的气体制冷剂进行抽吸并排出高压的气体制冷剂。压缩机21包括能通过逆变器控制对运转转速进行调节的马达。压缩机21是能通过马达被逆变器控制来改变容量(能力)的可变容量型(能力可变型)。
四通切换阀22使制冷剂配管28中的制冷剂的流动反转，以将从压缩机21排出的制冷剂切换供给至第一热交换器23和第二热交换器26中的一方。由此，冷却器装置10能切换进行在水回路12中循环的水的冷却和加热。本实施方式的冷却器装置10也可仅进行水的冷却。在以下的说明中，四通切换阀22使从压缩机21排出的制冷剂流向第一热交换器23，冷却器装置10对进行水的冷却的情况进行说明。
第一膨胀阀24和第二膨胀阀25由能进行制冷剂流量的调节的电动膨胀阀构成。尤其，在冷却器装置10进行水的冷却的情况下，第一膨胀阀24变成全开的状态，第二膨胀阀25被后述的控制装置50控制开度，以对制冷剂的流量进行调节。
第一热交换器23例如由交叉翅片管或微型通道式的热交换器构成。第一热交换器23使外部气体与制冷剂进行热交换。在冷却器装置10进行水的冷却的情况下，第一热交换器23作为制冷剂的冷凝器(散热器)发挥作用，以进行制冷剂的散热。冷却器装置10还包括将外部气体供给至第一热交换器23的风扇29和对外部气体的温度进行检测的外部气体温度传感器30。
第二热交换器26例如由板型热交换器构成。第二热交换器26包括制冷剂流路26a和水流路26b。在制冷剂流路26a连接有制冷剂回路11的制冷剂配管28。在水流路26b连接有冷却设备的水流路12。第二热交换器26使在制冷剂流路26a中流通的制冷剂与在水流路26b中流通的水热交换。在冷却器装置10进行水的冷却的情况下，第二热交换器26作为制冷剂的蒸发器发挥作用，而使制冷剂蒸发。
第二热交换器26具有：水入口26c，所述水入口26c供冷却设备中的水回路12的入口配管12a连接；以及水出口26d，所述水出口26d供水回路12的出口配管12b连接。冷却设备的水回路12在包括入口配管12a和出口配管12b的水的循环通路中包括使水流动的泵、储存水的箱和作为被冷却对象的冷却器(冷藏室、冷冻室等)。
储罐27将制冷剂分离成气相和液相，并仅将气相抽吸到压缩机21。通过储罐27能抑制压缩机21抽吸制冷剂的液相，从而能防止压缩机21的故障。
冷却器装置10包括制冷剂温度传感器31、入口温度传感器32和出口温度传感器33等。制冷剂温度传感器31对在第二热交换器26的制冷剂流路26a中流通的制冷剂的温度进行检测。在第二热交换器26作为蒸发器发挥作用时，制冷剂温度传感器31对制冷剂的蒸发温度进行检测。
入口温度传感器32对流入第二热交换器26的水流路26b的水的温度进行检测。换言之，入口温度传感器32对在冷却设备的水回路12中对被冷却对象进行冷却之后的水的温度进行检测。出口温度传感器33对从第二热交换器26的水流路26b流出的水的温度进行检测。换言之，出口温度传感器33对在第二热交换器26中被冷却并对供给至水回路12的水的温度进行检测。
图2是表示控制装置50的结构的框图。
冷却器装置10包括控制装置50。控制装置50具有：控制部51，所述控制部51具有运算功能；以及RAM、ROM等存储部52，所述存储部52对数据进行存储。控制部51通过执行存储在存储部52的控制程序以发挥规定的功能。具体而言，控制装置50对设置于冷却器装置10的驱动部件、即压缩机21、四通切换阀22、第一膨胀阀24、第二膨胀阀25、风扇29等的动作进行控制。在控制装置50输入有外部气体传感器30、制冷剂温度传感器31、入口温度传感器32和出口温度传感器33的检测信息。控制装置50利用上述检测信息对各驱动部件的动作进行控制。控制部51只要具有CPU、GPU、ASIC、FPGA等的运算功能即可，并不特别限定。
[被冷却对象的温度变化与第二热介质的温度变化的关系]
图3是表示被冷却对象的温度与第二热介质的温度变化的关系的图表。
在图3所示的例子中，被冷却对象的温度(例如，冷却设备中的冷却器的温度)周期性地反复上升和下降。上述温度变化例如是由于按规定时间反复进行冷却设备的起动和停止，或者按规定时间更换待冷却的物品而产生的。另一方面，冷却设备的水回路12中的水的温度随着被冷却对象的温度的上升而上升。具体而言，第二热交换器26的水入口26c和水出口26d中的水的温度均比被冷却对象的温度的上升更迟地上升。在图3中用t1来表示所述时间的延迟。产生上述时间的延迟t1的理由是由于将被冷却对象冷却之后的水经由设置于水回路12的箱等之后返回到第二热交换器26，被冷却对象的温度上升不会立即反映到第二热交换器26的水入口26c和水出口26d处的水的温度中。
[由控制装置50实现的压缩机控制]
本实施方式的控制装置50如图3所示在被冷却对象的温度上升，水出口26d处的水的温度为所述水的设定温度(目标温度)以上的情况下，通过增大压缩机21的运转频率以使第二热交换器26中的制冷剂的蒸发温度下降，从而提高第二热交换器26的水的冷却能力。以下，将进行上述压缩机21的控制的控制装置50的运转模式称为“第一运转模式”或“第二运转模式”。
第一运转模式和第二运转模式的使压缩机21的运转频率增加时的增加速度不同。具体而言，第一运转模式是使压缩机21的运转频率以第一增加速度增加的运转模式，第二运转模式是使运转频率以比第一增加速度更高的第二增加速度增加的运转模式。第一运转模式是在稳态运转时执行的运转模式，第二运转模式是在冷却设备的负载变高的情况下执行的运转模式。而且，第一运转模式和第二运转模式是根据水入口26c处的水的温度上升的程度，换言之每规定时间的水的上升温度来选择并执行的。具体而言，在每规定时间的水的上升温度小的情况下选择第一运转模式，在水的上升温度大的情况下选择第二运转模式。
本实施方式的控制装置50在被冷却对象的温度下降，水出口26d处的水的温度比所述水的设定温度(目标温度)低的情况下，通过使压缩机21的运转频率减小而使第二热交换器26中的制冷剂的蒸发温度上升，从而抑制第二热交换器26的水的冷却能力。以下，将进行上述压缩机21的控制的控制装置50的运转模式称为“第三运转模式”。所述第三运转模式也与第一运转模式相同是在稳态运转时执行的运转模式。
以下，对包括上述那样的压缩机21的控制的、由控制装置50实现的冷却器装置10的运转控制进行说明。图4是表示由控制装置50实现的冷却器装置10的运转控制的步骤的流程图。
控制装置50当接收运转开始的指示时(步骤S1)，通过由第一运转模式实现的控制来启动压缩机21(步骤S2)。当由第一运转模式实现的压缩机21的运转稳定时(例如，经过规定时间)，接着，控制装置50进行用于压缩机控制的运转模式的选择处理，并执行选择出的运转模式(步骤S3)。随后，控制装置50在接收冷却器装置10的运转停止的指示之前(步骤S4)，反复执行运转模式的选择处理，并继续运转。
图5是表示运转模式的选择处理的步骤的流程图。通过图5所示的步骤来进行图4的步骤S3中的处理。
在本实施方式的冷却器装置10中，外部气体温度传感器30对外部气体的温度进行检测，制冷剂温度传感器31对第二热交换器26中的制冷剂的温度进行检测，出口温度传感器33和入口温度传感器32对第二热交换器26中的水的温度进行检测。这些检测信息被输入到控制装置50(图5的步骤S11)。
控制装置50在步骤S12中对出口温度传感器33的检测温度T1是否是水出口26d处的水的设定温度(目标温度)Tm以上进行判断。在步骤S12中的判断是肯定(是)的情况下，控制装置50使处理进入步骤S13，在否定(否)的情况下，控制装置50使处理进入步骤S18。
在出口温度传感器33的检测温度比水出口26d处的水的设定温度(目标温度)低的情况下，在步骤S18中，控制装置50执行第三运转模式。第三运转模式是控制装置50进行使压缩机21的运转频率减小的控制的模式。执行所述第三运转模式是由于在出口温度传感器33的检测温度比设定温度低的情况下也可以使水的温度不继续下降。
在出口温度传感器33的检测温度比水出口26d处的水的设定温度(目标温度)高的情况下，在步骤S13中，控制装置50求取水入口26c处的每规定时间的水的温度变化(上升温度)△T，并对所述温度变化△T是否大于规定的第一阈值Tth1进行判断。
温度变化△T是从由入口温度传感器32检测出的水入口26c处的水的温度中减去所述规定时间之前获取的水入口26c处的水的温度所得的差值。当被冷却对象的温度逐渐上升并且将其反映到水的温度中时，温度变化△T为正值。步骤S13的第一阈值Tth1也设为正值。
温度变化△T例如能设为当前的入口温度传感器32的检测温度与一分钟前的入口温度传感器32的检测温度的差值(℃/分)。第一阈值Tth1例如能在1≤Tth1≤2(℃/分)的范围内设定。
在所述温度变化△T比第一阈值Tth1大的情况下，也可以说，水入口26c处的水的温度急剧地上升。因此，优选使水急速地冷却。相反地，在温度变化△T为第一阈值以下的情况下，水入口26c处的水的温度相对平缓地上升。因此，使水急速地冷却的必要性低。
控制装置50在步骤S13中的判断为肯定(是)时，使处理进入步骤S14，在步骤S13中的判断为否定(否)时，使处理进入步骤S17。在所述步骤S17中，控制装置50执行第一运转模式，使压缩机21的运转频率以第一增加速度增大，提高第二热交换器26中的水的冷却能力。
在步骤S14中，控制装置50对水出口26d处的水的温度T1与水的设定温度Tm的差值是否超过规定的第二阈值Tth2进行判断。进行上述判断是因为，即使在步骤S13的判断为肯定且从所述观点出发期望使水急速地冷却，若水的温度T1与设定温度Tm的差比规定小，则使水急速地冷却的必要性仍会变低。控制装置50在步骤S14的判断为肯定(是)时，使处理进入步骤S15，在步骤S14的判断为否定(否)时，使处理进入步骤S17。在所述步骤S17中，如上所述，控制装置50执行第一运转模式。
在步骤S15中，控制装置50对水出口26d处的水的温度T1是否超过规定的第三阈值Tth3进行判断。进行上述判断是因为，即使在步骤S13和步骤S14的判断为肯定且从这些观点出发期望使水急速地冷却，例如在水的温度比被冷却对象的下限温度低等情况下，若水出口26d处的水的温度T1比规定低，则使水急速地冷却的必要性仍会变低。控制装置50在步骤S15的判断为肯定(是)时，使处理进入步骤S16，在步骤S15的判断为否定(否)时，使处理进入步骤S17。在所述步骤S17中，如上所述，控制装置50执行第一运转模式。
在步骤S16中，使压缩机21的运转频率以第二增加速度增大，并使第二热交换器26中的水的冷却能力急速地提高。第二增加速度例如是第一增加速度的1.5倍以上且2.5倍以下，优选是2倍。当控制装置50执行第二运转模式时，如图3所示，能使从水的温度开始上升之后再次下降至原来的温度为止的时间t2变短。因此，在被冷却对象的温度周期性地反复上升和下降的使用方式中，能使所述循环变短。
如上所述，在本实施方式中，如图3所示，在被冷却对象的温度急剧地上升的情况下，控制装置50基于比所述温度上升更迟地急剧上升的水入口26c的水温选择并执行运转模式。因此，能使第二热介质在第二热交换器26中不冻结的情况下迅速地使水的温度下降，以在短时间内对被冷却对象进行冷却。
控制装置50以上述步骤选择并执行运转模式，并在冷却器装置10停止之前(图4的步骤S3)反复执行相同的步骤。
在图5所示的步骤中，在步骤S11之前执行的运转模式在第一运转模式至第三运转模式中均反复进行相同的处理。然而，并不限定于此，例如也可以如图6所示在从特定的运转模式转换为其他运转模式的情况下，通过与上述不同的处理来选择运转模式。
[运转模式选择处理的其他步骤]
图6是表示运转模式的选择处理的其他步骤的流程图。
图6所示的步骤能在通过图5所示的步骤选择出第二运转模式之后应用。因此，在图6的步骤S21中，控制装置50对是否执行第二运转模式进行判断。在上述判断为肯定(是)的情况下，控制装置50使处理进入步骤S22，在为否定(否)的情况下，结束处理，并进入图5所示的步骤。
在步骤S22中，控制装置50获取温度传感器31、32、33的检测温度。接着，控制装置50在步骤S23中对出口温度传感器33的检测温度T1是否为水出口26d处的水的设定温度(目标温度)Tm以上进行判断。在步骤S23中的判断为肯定(是)的情况下，控制装置50使处理进入步骤S24，在步骤S23中的判断为否定(否)的情况下，控制装置50使处理进入步骤S28。
在出口温度传感器33的检测温度比水出口26d处的水的设定温度(目标温度)低的情况下，在步骤S28中，与图5所示的步骤(步骤S18)相同，控制装置50执行第三运转模式。
在出口温度传感器33的检测温度比水出口26d处的水的设定温度(目标温度)高的情况下，在步骤S24中，控制装置50求取水入口26c处的每规定时间的水的温度变化△T，并对所述温度变化△T是否为规定的第四阈值Tth4以下进行判断。第四阈值Tth4是比前述的第一阈值Tth1小的值。
在水入口26c处的水的温度逐渐下降的情况下，温度变化△T变得比0℃小。本实施方式的第四阈值Tth4能设定为比0℃小的值、例如－1＜Tth4＜0(℃/分)，更优选地设定为Tth4＝－0.5(℃/分)。在满足步骤S24的条件的情况下，水入口26c的水的温度逐渐下降。因此，优选使水平缓地冷却。另外，第四阈值Tth4也可以是0或正的值。
控制装置50在步骤S24中的判断为肯定(是)时，使处理进入步骤S25，在步骤S24中的判断为否定(否)时，使处理进入步骤S27。在所述步骤S27中，控制装置50维持第二运转模式的执行，使压缩机21的运转频率以第二增加速度增大，提高第二热交换器26中的水的冷却能力。
在步骤S25中，控制装置50对水出口26d处的水的温度T1与水的设定温度Tm的差值是否小于规定的第二阈值Tth2进行判断。进行上述判断是因为，即使在步骤S24的判断为肯定且从所述观点出发期望使水平缓地冷却，若水的温度T1与设定温度Tm的差比规定大，则使水急速地冷却的必要性变高。控制装置50在步骤S25的判断为肯定(是)时，使处理进入步骤S26，在步骤S25的判断为否定(否)时，使处理进入步骤S27。在所述步骤S27中，如上所述，控制装置50维持第二运转模式的执行。
在步骤S26中，控制装置50执行第一运转模式。换言之，控制装置50将控制从第二运转模式切换为第一运转模式。由此，控制装置50使压缩机21的运转频率以比第二增加速度更低的第一增加速度增大，平缓地提高第二热交换器26中的水的冷却能力。
由上，在图6所示的步骤中，在执行第二运转模式的过程中，在第二热交换器26中的水的温度从上升转为下降的情况下，无需使水的温度迅速地下降，因此，能从第二运转模式转换为第一运转模式并使水的温度的下降缓和。
[其他实施方式]
在图4所示的步骤中，在接收运转开始指示之后的步骤S2中，控制装置50也可以进行如下控制：首先在由第二运转模式实现的控制中启动压缩机21，随后，在运转稳定之后转换为第一运转模式。上述情况也与上述实施方式相同，最初的步骤S3的处理是从第一运转模式的状态开始进行的。
在图5所示的步骤中，能省略用于选择第一运转模式或第二运转模式的步骤S13至S15中的步骤S14和步骤S15的一方或双方。在图6所示的步骤中，能省略用于选择第一运转模式或第二运转模式的步骤S25。
在图5的步骤S13和图6的步骤S24中，控制装置50对水入口26c处的每规定时间的水的温度变化△T与规定阈值Tth1、Tth4进行比较，但也可以将使用出口温度传感器33求取的水出口22d处的每规定时间的水的温度变化与规定阈值进行比较。
第二热介质并不限定于水，也可以是盐水等其他热介质。
[实施方式的作用效果]
(1)上述实施方式的冷冻装置包括：压缩机21；第一热交换器23，所述第一热交换器23供给被压缩机21压缩的制冷剂等第一热介质流通，且进行第一热介质的散热；第二热交换器26，所述第二热交换器26供经过第一热交换器23后的第一热介质以及对被冷却对象进行冷却的水等第二热介质流通，且进行第一热介质与第二热介质的热交换；温度传感器(第一温度传感器)32、33，所述温度传感器对第二热交换器26中的第二热介质的温度进行检测；以及控制装置50，所述控制装置50对压缩机21的运转频率进行控制。控制装置50如图5的步骤S13所示的那样在第二热交换器26中的第二热介质的每规定时间的上升温度△T为第一阈值Tth1以下的条件(第一条件)满足时，执行使压缩机21的运转频率以第一增加速度变化的第一运转模式。控制装置50在第二热交换器26中的第二热介质的每规定时间的上升温度△T超过第一阈值Tth1的条件(第二条件)满足时，执行使压缩机21的运转频率以比第一增加速度更高的第二增加速度变化的第二运转模式。因此，例如在第一运转模式的执行过程中，在被冷却对象的温度急剧地上升的情况下，能不基于所述被冷却对象的温度而是基于比所述被冷却对象的温度更迟地急剧上升的第二热介质的温度从第一运转模式切换并执行第二运转模式。因此，能使在第二热交换器26中的第二热介质不冻结的情况下使第二热介质的温度迅速地下降，以在短时间内对被冷却对象进行冷却。
(2)在上述实施方式中，第一温度传感器是在第二热交换器26中的第二热介质的入口26c处对第二热介质的温度进行检测的入口温度传感器32。第二热交换器26中的第二热介质的入口26c处的第二热介质的温度是反映了被冷却对象的温度的上升的温度，因此，能在更合适的时刻执行第二运转模式。
(3)在上述实施方式中，包括出口温度传感器33，所述出口温度传感器33在第二热交换器26中的第二热介质的出口26d处对第二热介质的温度进行检测，如图5的步骤S14所示，在第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且从出口温度传感器33的检测温度中减去第二热介质的设定温度所得的差值超过第二阈值Tth2的条件(第三条件)满足时，控制装置50从第一运转模式切换并执行所述第二运转模式。因此，在第二热交换器26中的第二热介质的出口26d的温度相对于设定温度并未高得超过规定值(第二阈值Tth2)(第三条件不满足)的情况下，即使第二条件满足也不执行第二运转模式，能抑制第二热介质的冻结、被冷却对象的过度的冷却。
(4)在上述实施方式中，包括出口温度传感器(第二温度传感器)33，所述第二温度传感器33在第二热交换器26中的第二热介质的出口26d处对第二热介质的温度进行检测，如图5的步骤S15所示，在第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且出口温度传感器33的检测温度超过第三阈值Tth3的条件(第四条件)满足时，控制装置50从第一运转模式切换并执行第二运转模式。在第二热交换器26中的第二热介质的出口26d的温度比第三阈值Tth3(例如被冷却对象的下限温度)低的情况下，换言之，第四条件不满足的情况下，即使第二条件满足也不执行第二运转模式，能抑制第二热介质的冻结、被冷却对象的过度的冷却。
(5)在上述实施方式中，第二增加速度是第一增加速度的1.5倍以上且2.5倍以下。由此，能高效地对温度急剧上升后的第二热介质进行冷却。
(6)在上述实施方式中，如图6的步骤S24所示，在第二运转模式的执行过程中，在第二热交换器26中的第二热介质的每规定时间的温度变化ΔT为比第一阈值Tth1小的第四阈值Tth4以下的条件(第五条件)满足时，控制装置50从第二运转模式切换并执行第一运转模式。在第二运转模式的执行过程中，在第二热交换器26中的第二热介质的温度从上升转换为下降的情况下，无需使第二热介质的温度迅速地下降，因此，能从第二运转模式转换为第一运转模式来缓和第二热介质的温度的下降。
另外，本公开不限定于上述示例，而是通过权利要求书示出，意在包含与权利要求书等同的含义及其范围内的所有改变。
(符号说明)
10：冷却器装置(冷冻装置)；
21：压缩机；
23：第一热交换器；
26：第二热交换器；
26c：水入口；
26d：水出口；
32：入口温度传感器；
33：出口温度传感器；
50：控制装置；
T1：温度；
T1：检测温度；
Tm：设定温度；
Tth1：第一阈值；
Tth2：第二阈值；
Tth3：第三阈值；
Tth4：第四阈值；t2：时间；
△T：温度变化。

Claims (6)

1.一种冷冻装置，其特征在于，包括：
压缩机(21)；
第一热交换器(23)，所述第一热交换器(23)供被所述压缩机(21)压缩的第一热介质流通，且进行所述第一热介质的散热；
第二热交换器(26)，所述第二热交换器(26)供经过所述第一热交换器(23)后的所述第一热介质以及对被冷却对象进行冷却的第二热介质流通，且进行所述第一热介质与所述第二热介质的热交换；
第一温度传感器(32、33)，所述第一温度传感器(32、33)对所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的温度进行检测；以及
控制装置(50)，所述控制装置(50)对所述压缩机(21)的运转频率进行控制，
所述控制装置(50)在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的每规定时间的上升温度(ΔT)为第一阈值(Tth1)以下的第一条件满足时，执行使所述运转频率以第一增加速度变化的第一运转模式，在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的每规定时间的上升温度(ΔT)超过所述第一阈值(Tth1)的第二条件满足时，执行使所述运转频率以比所述第一增加速度更高的第二增加速度变化的第二运转模式。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，
所述第一温度传感器(32)在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的入口(26c)处对所述第二热介质的温度进行检测。
3.如权利要求1或2所述的冷冻装置，其特征在于，
包括第二温度传感器(33)，所述第二温度传感器(33)在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的出口(26d)处对所述第二热介质的温度进行检测，
在所述第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且从所述第二温度传感器(33)的检测温度中减去所述第二热介质的设定温度所得的差值超过第二阈值(Tth2)的第三条件满足时，所述控制装置(50)从所述第一运转模式切换并执行所述第二运转模式。
4.如权利要求1至3中任一项所述的冷冻装置，其特征在于，
包括第二温度传感器(33)，所述第二温度传感器(33)在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的出口(26d)处对所述第二热介质的温度进行检测，
在所述第一运转模式的执行过程中，在所述第二条件满足且所述第二温度传感器(33)的检测温度超过第三阈值(Tth3)的第四条件满足时，所述控制装置(50)从所述第一运转模式切换并执行所述第二运转模式。
5.如权利要求1至4中任一项所述的冷冻装置，其特征在于，
所述第二增加速度是所述第一增加速度的1.5倍以上且2.5倍以下。
6.如权利要求1至5中任一项所述的冷冻装置，其特征在于，
在所述第二运转模式的执行过程中，在所述第二热交换器(26)中的所述第二热介质的每规定时间的温度变化(ΔT)为比所述第一阈值(Tth1)小的第四阈值(Tth4)以下的第五条件满足时，所述控制装置(50)从所述第二运转模式切换并执行所述第一运转模式。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1963343A (zh) * 2003-12-24 2007-05-16 三洋电机株式会社 冷冻装置
CN101842645A (zh) * 2007-11-30 2010-09-22 三菱电机株式会社 冷冻循环装置
CN103180676A (zh) * 2010-10-29 2013-06-26 三菱电机株式会社 制冷循环装置及制冷循环控制方法
CN110997371A (zh) * 2017-08-24 2020-04-10 三电汽车空调系统株式会社 车用空调装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07218003A (ja) * 1994-02-01 1995-08-18 Hitachi Ltd 冷凍装置の制御方式
JP5630260B2 (ja) * 2010-12-27 2014-11-26 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置、ヒートポンプ装置の制御方法
JP6595253B2 (ja) * 2015-08-18 2019-10-23 関東精機株式会社 冷却装置
JP6551374B2 (ja) * 2016-01-29 2019-07-31 株式会社デンソー 車両用熱管理装置
JP6589946B2 (ja) 2017-07-20 2019-10-16 ダイキン工業株式会社 冷凍装置
JP6601472B2 (ja) 2017-10-30 2019-11-06 ダイキン工業株式会社 空調装置
CN108224624B (zh) * 2017-12-18 2020-08-18 青岛海尔空调电子有限公司 用于冷水机系统的控制方法及装置
JP6981905B2 (ja) * 2018-03-27 2021-12-17 株式会社コロナ ヒートポンプ熱源機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1963343A (zh) * 2003-12-24 2007-05-16 三洋电机株式会社 冷冻装置
CN101842645A (zh) * 2007-11-30 2010-09-22 三菱电机株式会社 冷冻循环装置
CN102425872A (zh) * 2007-11-30 2012-04-25 三菱电机株式会社 冷冻循环装置
CN103180676A (zh) * 2010-10-29 2013-06-26 三菱电机株式会社 制冷循环装置及制冷循环控制方法
CN110997371A (zh) * 2017-08-24 2020-04-10 三电汽车空调系统株式会社 车用空调装置

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