CN1576750A - 冷冻冷藏单元及冷藏库 - Google Patents
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Abstract
一种冷冻冷藏单元及其使用该单元的冷藏库,使用了冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂,具有由压缩机和减压装置构成的冷却系统。尽管使用了制冷剂的理论效率和压缩机的实际效率高的高沸点制冷剂,但能在抑制压缩比上升的同时弥补体积能力低的不足,以维持高能力。另外,可防止压缩机的破损,尽量避免突然性不冷所引起有故障,且既可使用地球温暖化系数小的可燃性制冷剂,又可确保高安全性,是价廉的冷冻冷藏单元及其使用该单元的冷藏库。
Description
技术领域
本发明涉及架台上部设置冷却系统的压缩机和冷凝器、架台下部设置蒸发器的冷冻冷藏单元及其本体上部设置所述冷冻冷藏单元的冷冻冷藏库。
背景技术
传统的超过500L的业务用的大型冷冻冷藏库,使用的是300W以上的高能力压缩机的冷冻冷藏单元。特别是在冷冻室冷却的系统中,使用的是即使蒸发温度低也能发挥高冷冻能力的R22和R404A等的低沸点制冷剂。
然而,近年来,从防止地球温暖化的观点出发,希望从温暖化系数高的R22和R404A等的氟利昂系制冷剂转换为R290和R600a等的自然制冷剂,与此同时,为了减少二氧化碳的排出量,对于消耗电力量大的业务用的大型冷冻冷藏库,也希望能早日实现节能化。
作为传统的业务用冷藏库一例,例如可详见日本专利特开平11-281226号公报。
以下参照附图说明上述传统的冷藏库。
图10为传统的冷藏库的剖面图,图11为传统的冷藏库中使用的冷凝器的立体图,图12为传统的冷藏库中使用的蒸发器的立体图。
图10中,冷藏库具有冷冻室40001、门40002、小室40003。在小室40003的上部,设置有固定冷冻冷藏单元40004用的单元基座40005和对冷冻室40001进行冷却的冷却室40006。
冷冻冷藏单元40004由具有往复型压缩机构的压缩机40007、冷凝器40008、减压装置即毛细管40009、蒸发器40010、压缩机40007的吸入管40011、冷凝用风扇40012、蒸发用风扇40013构成。另外,在小室40003的背面,埋设有冷却室40006内的除霜水排出用的排泄管40014。
图11中,冷凝器40008由入口配管40801、从配管40802至40807、出口配管40808、散热片40809构成。制冷剂在气体状态下从入口配管40801流入,在依次通过配管40802、配管40803、配管40804、配管40805、配管40806、配管40807的同时进行冷凝,从冷凝器40008的出口配管40808排出。
通常在业务用冷藏库中,空气中的灰尘和飞沫状油成分附在冷凝器40008的散热片40809之间容易引起堵塞。为此,要确保冷凝器40008的间隔即宽度尺寸A和高度尺寸B充分大,以减小堵塞的影响,同时在冷凝器40008的间隔中安装着过滤器(未图示)。
图12中,蒸发器40010由入口配管41001、从配管41002至41009、出口配管41010、散热片41011构成。制冷剂在气液混合状态下从入口配管41001流入,在依次通过配管41002、配管41003、配管41004、配管41005、配管41006、配管41007、配管41008、配管41009的同时进行蒸发,从蒸发器40010的出口配管41010排出。另外,散热片41011是蒸发器40010的散热片。
通常在业务用冷藏库中,在冷冻室40001的顶面设置蒸发器40010。为了有效利用冷冻室40001,采用了抑制蒸发器40010的高度尺寸Q的结构,为了确保能力,确保宽度尺寸P和深度尺寸R充分大。
下面说明冷冻冷藏单元40004的动作。制冷剂使用了低沸点制冷剂的R404A。制冷剂R404A由压缩机40007进行压缩,由冷凝器40008冷凝后,由毛细管40009进行减压,送向蒸发器40010,再由蒸发器40010进行蒸发,然后通过吸入管40011回流至压缩机40007。此时,毛细管40009与吸入管40011进行热交换,将回流至压缩机40007的制冷剂的冷废热回收。
此时,环境温度30℃、冷冻室1的室内温度-20℃的常态运转中的制冷剂R404A的冷凝温度约为40℃(约18大气压),蒸发温度约为-30℃(约2.1大气压)。
作为传统的业务用冷藏库,日本专利特开平11-270914号公报揭示了由外气温控制压缩机转速的业务用冷藏库。以下参照图13说明这种传统的冷藏库。
图13为这种传统的冷藏库的回路图。图13中,转速可变型压缩机50001中,冷凝器50003、毛细管50005和蒸发器50007由制冷剂管连接成闭环状。在冷凝器50003中附设有转速可变型的冷凝用风扇50013,在蒸发器50007中同样也附设有转速可变型的蒸发用风扇50017。蒸发器50007设置在冷藏库等的库内,对该库内进行冷却。由控制器50019进行控制。
以下说明这种结构的冷藏库的动作。
本冷冻装置中,运转开始后对库内进行冷却,使其库内温度到达设定温度(温控断开サ-モオフ温度),此时进入运转待机状态(温控断开)。持续这一状态,库内温度转为上升,一旦到达设定温度(温控接通サ-モオン温度),则进入运转状态(温控接通)。通常态下反复这一作业,将库内温度维持在大致一定范围内。
在从温控接通至温控断开的区间中,根据外气温度的关系进行以下的控制。例如,高外气温(如25℃以上)时,对压缩机50001、冷凝用风扇50013和蒸发用风扇50017的转速全部一律以中速旋转进行控制,以维持库内温度。
反之,低外气温(如25℃以下)时,在将蒸发用风扇50017的转速维持于中速回转的状态下,使压缩机50001和冷凝用风扇50013的转速减速,以低速旋转进行控制。这是因为低外气温(如25℃以下)时不需要有那样大的冷冻能力的缘故。
但是,业务用的大型冷冻冷藏库,因制冷剂封入量多,并且在周边的厨房环境下,成为着火源的火源多,故对于可燃性的自然制冷剂的适用性正在慎重地进行研讨。在家庭用冰箱方面,对于制冷剂配管损伤而造成可燃性的自然制冷剂泄漏时检测泄漏的方法正在开展研讨,例如,可详见日本专利特开平9-14811号公报。
以下参照图14说明上述传统的冷藏库。
图14为日本专利特开平9-14811号公报所记载的传统的冷藏库的剖面图。
如图14所示,在小室60003的上部,设置有固定冷冻冷藏单元50004用的单元基座60005和对冷冻室60001进行冷却的冷却室60006。
冷冻冷藏单元60004由具有往复型压缩机构的压缩机60007、冷凝器60008、减压装置即毛细管60009、蒸发器60010、压缩机60007的吸入管60011、冷凝用风扇60012、蒸发用风扇60013构成。另外,在小室60003的背面,埋设有冷却室60006内的除霜水排出用的排泄管50014。
又设置有:安装在蒸发器60010下部的辐射式加热器60015、安装在蒸发器60010的制冷剂配管(未图示)中的蒸发温度传感器60016、安装在蒸发器60010上部的出口温度传感器60017、安装在冷冻室60001上部的室内温度传感器60018。
下面说明冷冻冷藏单元60004的动作。制冷剂使用了低沸点制冷剂的R600a。制冷剂R600a由压缩机60007进行压缩,由冷凝器60008冷凝后,由毛细管60009进行减压,送向蒸发器60010,再由蒸发器60010进行蒸发,然后通过吸入管60011回流至压缩机60007。此时,毛细管60009与吸入管60011进行热交换,将回流至压缩机60007的制冷剂的冷废热回收。
此时,环境温度30℃、冷冻室60001的室内温度传感器60018的指示值(以下称为室内温度)-20℃的常态运转中的制冷剂R600a的冷凝温度约为40℃(约5.3大气压),蒸发温度约为-30℃(约0.5大气压)。
其次,对起动或除霜后的经过时间进行累计,在每次累计时间超过约10小时停止压缩机60007,同时向辐射式加热器60015通电进行蒸发器60010的除霜。此时,若出口温度传感器60017检测到约为5℃,则判断为除霜结束,停止向辐射式加热器60015的通电。
当蒸发温度传感器60016与出口温度传感器60017的指示值之差大于5℃的场合,例如在室内温度-20℃、蒸发温度传感器60016的指示值-30℃时,若出口温度传感器60017的指示值高于-25℃,则判断为制冷剂泄漏,在将压缩机60007停止的同时告知发生了制冷剂泄漏。
在制冷剂向外部泄漏的场合,存在着冷却能力下降的缓冷倾向,并且,在蒸发器60010的出口处完全气化而成为过热蒸气,温度上升至流入蒸发器60010的室内空气温度的程度。即,若将蒸发温度传感器60016与出口温度传感器60017的指示值之差大于规定值的5℃这一点作为基准来检测制冷剂的泄漏,则可在发生缓冷倾向的比较初期阶段就可告知发生了制冷剂泄漏。
发明内容
冷冻冷藏单元,使用的是冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂,具有由压缩机和减压装置构成的冷却系统。
冷藏库具有该冷冻冷藏单元。
附图的简单说明
图1为本发明的冷藏库的剖面图。
图2为本发明的冷藏库的冷凝器的立体图。
图3为本发明的冷藏库的蒸发器的立体图。
图4为本发明的冷冻冷藏单元及其使用了该冷冻冷藏单元的冷藏库的方框图。
图5为本发明的冷冻冷藏单元及其该冷冻冷藏单元的控制流程图。
图6为本发明的冷藏库的制冷循环图。
图7为本发明的压缩机等的转速控制图。
图8为表示本发明的压缩机的使用基准范围的图。
图9为本发明的制冷剂泄漏防止控制的流程图。
图10为传统的冷藏库的剖面图。
图11为传统的冷藏库的冷凝器的立体图。
图12为传统的冷藏库的蒸发器的立体图。
图13为传统的冷藏库的回路图。
图14为传统的冷藏库的剖面图。
具体实施方式
图10~图12所示的传统的冷藏库,压缩比低,容易确保压缩机40007的耐久性,压缩机40007的单位气筒容积的冷冻能力(以下称为体积能力)高,产生高能力,另一方面,存在着制冷剂的理论效率和压缩机40007的实际效率低的缺点。
另外,压缩比低、体积能力高但效率低的这一特征,是氟利昂系制冷剂R404A、R22和烃制冷剂R290等的蒸发温度-40℃以下的低沸点制冷剂共同的缺点。表1表示了业务用冷藏库的环境温度30℃的一般的运转状态即冷凝温度40℃、蒸发温度-30℃、过冷却0℃、吸入气体温度32℃时的压缩比、高压压力、低压压力以及理论效率与体积能力的相对值进行了比较后的结果。
(表1)
种类 | 高沸点制冷剂 | 低沸点制冷剂 | |||
制冷剂号 | R134a | R600a | R22 | R290 | R404A |
沸点(℃) | -26.1 | -11.6 | -40.8 | -42.1 | 约-46 |
高(kPa) | 1017 | 531 | 1534 | 1369 | 1833 |
低压(kPa) | 84.4 | 46.2 | 164 | 168 | 210 |
压缩比 | 12.1 | 11.5 | 9.4 | 8.2 | 8.7 |
理论效率 | 100 | 107 | 95 | 100 | 94 |
体积能力 | 100 | 56 | 174 | 166 | 198 |
从表1可以看出,与高沸点制冷剂R134a、R600a相比,低沸点制冷剂的R22、R290、R404A的压缩比低,体积能力高但理论效率低。另外,低沸点制冷剂的R22、R290、R404A的高压压力较高,压缩机40007的滑动损失大。并且,与理论效率相比,压缩机40007的实际效率更差,并且,低压压力成为大气压以上,还存在着制冷剂向冷冻室40001内泄漏的危险性大的缺点。
(实施例1)
为了解决上述传统的课题,本发明提供一种比较廉价的冷藏库,不仅能使用制冷剂的理论效率和压缩机的实际效率高的高沸点制冷剂R134a、R600a等,而且在抑制压缩比上升的同时能弥补体积能力下降,以维持高能力。
本发明使用了冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂,并且设置由独立的压缩机和独立的减压装置构成的多个冷却系统。这样,所述压缩机中的至少1个是能力可变型压缩机,同时所述多个冷却系统是将一对的蒸发器和冷凝器共有化。由此,不仅使用了高沸点制冷剂,又能以较低的价格弥补体积能力差的问题,可维持高能力。
例如,在同一系统中,当多个压缩机并列连接时,需要有维持各自压缩机的油面高度用的均油管以及将工作中的系统内的停止期间的压缩机与系统分离用的阀等。另外,通过使用高沸点制冷剂,减小冷凝压力和蒸发压力,特别是通过使蒸发压力成为负压,可抑制向冷冻室内的制冷剂泄漏,即使使用了具有可燃性的R600a等的自然制冷剂的场合也可抑制其危险性。
另外,本发明还具有最大负荷时使所有的压缩机工作,而在常态负荷时减少工作的压缩机台数的控制器。这样,可抑制冷冻室内的温度下降引起能力过剩时容易发生的压缩比的上升。通过抑制常态负荷时的压缩比的上升,可提高循环的理论效率,结果是可实现节能化。
另外,本发明还具有将多个冷凝器风扇并列设置,并将不同的冷却系统的冷凝配管朝所述冷凝器风扇的风向进行重叠设置的冷凝器。这样,即使减少了工作的压缩机的台数也能抑制散热能力的下降,由此可进一步抑制常态负荷时的压缩比上升。
另外,本发明还具有将多个蒸发器风扇并列设置,并将不同的冷却系统的蒸发配管朝所述蒸发器风扇的风向进行重叠设置的蒸发器。这样,即使减少了工作的压缩机的台数也能抑制冷却能力的下降,由此可进一步抑制常态负荷时的压缩比上升。
另外,本发明还可进行如下控制即、对蒸发器的配管或从蒸发器至压缩机的配管温度进行检测,并且当压缩机工作中的所述配管的温度高于规定值时停止该压缩机,在作出警告的同时更替为其它压缩机进行工作。这样,通过检测制冷剂泄漏并作出警报能迅速地采取维护措施,同时能抑制冷藏库内的温度上升,将对保存食品的影响减至最小。
另外,本发明还可进行如下控制即、即使在所有的冷却系统停止时,至少有1个冷凝器风扇及/或蒸发器风扇运转。这样,在制冷剂泄漏的初期,可避免泄漏的制冷剂扩散所造成的使用可燃性的自然制冷剂场合的着火危险性。
另外,本发明的冷藏库,具有上述任一项所述的冷冻冷藏单元。
下面参照附图说明本发明的业务用的大型冷藏库的实施例1。
图1为本发明的实施例1的冷藏库的剖面图。图2为同实施例的冷藏库用的冷凝器的立体图。图3为冷藏库用的蒸发器的立体图。另外,对与以往相同的构件省略其详细的说明。
图1中,在小室10003的上部,设置有固定冷冻冷藏单元10020用的单元基座10005和冷却冷冻室10001的冷却室10006。门10002是开闭冷冻室10001用的门。制冷剂使用了高沸点制冷剂的R600a。
冷冻冷藏单元10020,由具有往复型压缩机构且转速在30~80rps可变的变频压缩机10071、具有往复型压缩机构且转速与电源频率同步的50/60rp s的定速式压缩机10072、冷凝器10008、减压装置即毛细管A10024、减压装置即毛细管B10026、蒸发器10021、变频压缩机10071的吸入管A10023、定速式压缩机10072的吸入管10025、冷凝用风扇10012、蒸发用风扇10013构成。另外,在小室10003的背面,埋设有冷却室10006内的除霜水排出用的排泄管10014。
另外,在形态上,变频压缩机10071和定速式压缩机10072是将蒸发器10021与冷凝器10022共有化,但各自有独立的配管通道,封入各自的制冷剂不会混合。
图2中,被变频压缩机10071压缩的制冷剂在气体状态下从入口配管A12201流入,在依次通过配管12202、配管12203、配管12204、配管12205、配管12206、配管12207的同时进行冷凝,从冷凝器10022的出口配管A12208排出。另外,散热片12209是冷凝器10022的散热片。
另外,被定速式压缩机10072压缩的制冷剂,以气体状态从入口配管B12210流入,从出口配管B12211排出。此时,从入口配管B12210至出口配管B12211的配管系统与从入口配管A12201至出口配管A12208的配管系统大致相同,并列地位于从入口配管A12201至出口配管A12208的配管系统的下风侧。这些制冷剂流路是独立的,但共有了散热片12209。
空气中的灰尘和飞沫状油成分附在冷凝器10022的散热片12209之间容易引起堵塞。为此,要确保冷凝器10022的间隔即宽度尺寸A和高度尺寸B充分大,以减小堵塞的影响,同时在冷凝器10022的间隔中安装着过滤器(未图示)。
图3中,被变频压缩机10071压缩并被冷凝器10022冷凝的制冷剂,在气液混合状态下从入口配管A12101流入,在依次通过配管12102、配管12103、配管12104、配管12105、配管12106、配管12107、配管12108的同时进行蒸发,从蒸发器10021的出口配管A12109排出。另外,散热片12110是蒸发器10021的散热片。
另外,被定速式压缩机10072压缩并被冷凝器10022冷凝的制冷剂,以气液混合状态从入口配管B12111流入,从出口配管B12112排出。此时,从入口配管B12111至出口配管B12112的配管系统与从入口配管A12101至出口配管A12109的配管系统大致相同,并列地位于从入口配管A12101至出口配管A12109的配管系统的下风侧。这些制冷剂流路是独立的,但共有了散热片12110。
蒸发温度传感器A12113安装在入口配管A12101中,蒸发温度传感器B12114安装在入口配管B12111中。
另外,在冷冻室10001的顶面设置蒸发器10021。为了有效利用冷冻室10001,采用了抑制蒸发器10021的高度尺寸Q的结构,为了确保能力,要确保宽度尺寸P和深度尺寸R充分大。
下面说明冷冻冷藏单元10020的动作。
频繁地进行门的开闭,当冷冻室10001的室内温度大幅度上升时,变频压缩机10071和定速式压缩机10072分别以80rps、50rps进行驱动。制冷剂R600a由变频压缩机10071和定速式压缩机10072分别进行压缩,由冷凝器10022冷凝后,由毛细管A10024和毛细管B10026进行减压,送向蒸发器10021。接着,制冷剂由蒸发器10021进行蒸发,然后通过吸入管A10023和吸入管B10025分别回流至变频压缩机10071和定速式压缩机10072。此时,毛细管A10024和吸入管A10023以及毛细管B10026和吸入管B10025进行热交换,将回流至变频压缩机10071和定速式压缩机10072的制冷剂的冷废热回收。
此时,变频压缩机10071和定速式压缩机10072的气筒容积,被设计成使用低沸点制冷剂的R404A的传统的冷藏库的压缩机的约1.5倍,在使用了R404A的约30%的体积能力的R600a的本实施例中,也能发挥与以往同等以上的冷却能力。另外作为压缩机的标准条件即,冷凝温度54.4℃、蒸发温度-23.3℃、过冷却22.4℃、吸入气体温度32.2℃时的实际效率,以往的冷藏库的压缩机约为1.2W/W。对此,变频压缩机10071和定速式压缩机10072则为1.5W/W,可实现约25%的节能化。
若冷冻室10001的室内温度下降,当接近于设定温度-20℃的+4℃以内时,定速式压缩机10072停止,只有变频压缩机10071进行工作。若冷冻室10001的室内温度继续下降,当接近于设定温度-20℃的+2℃以内时,则变频压缩机10071的转速从80rps下降至50rps。若再继续冷冻室10001的室内温度下降,当接近于设定温度-20℃的+1℃以内时,则变频压缩机10071的转速从50rps下降至30rps。
此时,环境温度30℃、冷冻室10001的室内温度-20℃的常态运转中的、使用制冷剂R404A的传统的冷藏库的冷凝温度约为40℃(约18大气压),蒸发温度约为-30℃(约2.1大气压)。对此,使用了制冷剂R600a的本实施例的冷藏库的冷凝温度,大大降低至约35℃(约4.6大气压)、蒸发温度约为-25℃(约0.6大气压)。由此可大幅度改善制冷剂泄漏的危险性。另外,通过降低冷却能力,使冷凝温度下降而使蒸发温度上升,则可改善实际效率约30%,可进一步实现节能化。
本实施例中,冷却运转中的冷凝器风扇10012和冷却器风扇10013的风量是一定的,但也可随着冷却能力的下降而减小冷凝器风扇10012和冷却器风扇10013的风量。通过减小冷凝器风扇10012和冷却器风扇10013的风量,可实现风扇输入功率的节能化。
本实施例中,将变频压缩机10071的最低转速定为30rps,但当冷冻室10001的设定温度低而环境温度高的场合,因冷却负荷变大,冷冻室10001的室内温度不易下降,故最好是根据环境温度和设定温度来决定最低转速。
本实施例中的冷凝器10022,将变频压缩机10071的配管形成于上风侧,将定速式压缩机10072的配管形成于下风侧,采用了传统的将冷藏库的冷凝器朝风向2个重叠的结构。这是因为将使用频度高的变频压缩机10071的配管高效率地设置在了散热能力高的散热片12209的前缘部的缘故。通过这一配置,即使冷冻室10001的室内温度下降,定速式压缩机10072停止而只有变频压缩机10071工作的场合,也可最大限度利用冷凝器10022的散热能力,通过使冷凝温度下降,可提高理论效率和实际效率,可进一步实现节能化。
由于厨房环境中尤其是空气中的灰尘和飞沫油成分附在冷凝器10022的散热片12209之间而容易引起堵塞,因此,为了确保冷凝器10022的散热能力,最好是确保宽度尺寸P和深度尺寸R充分大。在此场合,采用多个轴流风扇(未图示)来形成冷凝用风扇10012,则可减小风扇外周部形成的风量低的无效的空间,可提高散热能力。
本实施例中的蒸发器10021,将变频压缩机10071的配管形成于上风侧,将定速式压缩机10072的配管形成于下风侧,采用了传统的将冷藏库的蒸发器朝风向分割成2个的结构。这样,即使频度高的变频压缩机10071的配管在散热能力最高的散热片的室内温度下降,定速式压缩机10072停止而只有变频压缩机10071工作的场合,也可最大限度利用蒸发器10021的散热能力,通过提高蒸发温度,可提高理论效率和实际效率,可进一步实现节能化。
在业务用的大型冷藏库中,因将蒸发器10021设置于冷冻室10001的顶面,故有效地利用了冷冻室10001,可抑制蒸发器10021的高度尺寸Q,为了确保能力,最好是确保宽度尺寸P和深度尺寸R充分大。在此场合,采用多个轴流风扇(未图示)来形成蒸发用风扇10013,则可减小风扇外周部形成的风量低的无效的空间,可提高散热能力。
本实施例中,作为制冷剂使用了具有可燃性的R600a,下面对作为一项因配管腐蚀等造成制冷剂泄漏的场合的对策而组装的控制进行说明。
变频压缩机10071工作后经过30分钟时,若蒸发温度传感器A12113所示的温度与冷冻室10001的室内温度之差在3℃以内,则判断为变频压缩机10071的制冷剂配管已发生了制冷剂泄漏,在警告的同时使变频压缩机10071的运转停止。为了抑制冷冻室10001的室内温度上升,定速式压缩机10072取代变频压缩机10071进行工作。
由此,在告知制冷剂泄漏出现了危险性的同时,通过将冷冻室10001的室内温度维持于某一温度,可确保停止中的变频压缩机10071的配管内的制冷剂压力低,可减轻制冷剂继续泄漏下去的可能性。
定速式压缩机10072工作后经过30分钟时,若蒸发温度传感器B12114所示的温度与冷冻室10001的室内温度之差在3℃以内,则判断为定速式压缩机10072的制冷剂配管已发生了制冷剂泄漏,在警告的同时使定速式压缩机10072的运转停止。
在此场合,为了确保冷冻室10001的室内温度,变频压缩机10071继续进行工作,故同样地可确保停止中的定速式压缩机10072的配管内的制冷剂压力低,可进一步减轻制冷剂继续泄漏下去的可能性。
本实施例的冷藏库中,即使在变频压缩机10071和定速式压缩机10072同时停止的场合,冷凝用风扇10012和蒸发用风扇10013也一起工作着。这样,即使在制冷剂泄漏初期也可迅速地使泄漏的制冷剂扩散,可减轻制冷剂泄漏的危险性。
如本实施例所示,当冷凝用风扇10012和蒸发用风扇10013在不停止、连续工作的场合,变频压缩机10071和定速式压缩机10072同时停止后,最好是降低冷凝用风扇10012和蒸发用风扇10013的转速或减少工作的风扇数。由此可实现风扇的节能化。
如上所述,本发明使用了冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂,并且具有由独立的压缩机和独立的减压装置构成的多个冷却系统,所述压缩机中的至少1个是能力可变型压缩机,同时所述多个冷却系统将一对的蒸发器和冷凝器共有化。这样,不仅使用了高沸点制冷剂,又能以较低的价格弥补体积能力差的问题,可维持高能力。另外,通过使用高沸点制冷剂,减小冷凝压力和蒸发压力,特别是通过使蒸发压力成为负压,可抑制向冷冻室内的制冷剂泄漏,即使使用了具有可燃性的R600a等的自然制冷剂的场合也可抑制其危险性。
另外,本发明还具有最大负荷时使所有的压缩机工作,而在常态负荷时减少工作的压缩机台数的控制器。这样,可抑制冷冻室内的温度下降引起能力过剩时容易发生的压缩比的上升。通过抑制常态负荷时的压缩比的上升,可提高循环的理论效率,结果是可实现节能化。
另外,本发明还具有将多个冷凝器风扇并列设置,并将不同的冷却系统的冷凝配管朝所述冷凝器风扇的风向进行重叠设置的冷凝器。这样,即使减少了工作的压缩机的台数也能抑制散热能力的下降,由此可进一步抑制常态负荷时的压缩比上升。
另外,本发明还具有将多个蒸发器风扇并列设置,并将不同的冷却系统的蒸发配管朝所述蒸发器风扇的风向进行重叠设置的蒸发器。这样,即使减少了工作的压缩机的台数也能抑制冷却能力的下降,由此可进一步抑制常态负荷时的压缩比上升。
另外,本发明还可进行如下控制即、对蒸发器的配管或从蒸发器至压缩机的配管的温度进行检测,并且当压缩机工作中的所述配管的温度高于规定值时停止该压缩机,在作出警告的同时更替为其它压缩机进行工作。这样,通过检测制冷剂泄漏并作出警告能迅速地采取维护措施,同时能抑制冷藏库内的温度上升,将对保存食品的影响减至最小。
另外,本发明还可进行如下控制即、即使在所有的冷却系统停止时,至少有1个冷凝器风扇及/或蒸发器风扇运转。这样,在制冷剂泄漏的初期,可避免因泄漏的制冷剂扩散所造成的使用可燃性的自然制冷剂场合的着火危险性。
另外,本发明是具有上述任一种的冷冻冷藏单元的冷藏库,可提供具有防爆安全系统的冷藏库。
(实施例2)
为了解决上述传统的课题,本发明的目的在于,不仅能使用制冷剂的理论效率和压缩机的实际效率高的高沸点制冷剂R134a、R600a等,而且抑制压缩比上升,使压缩机在压缩机使用范围内进行运转,以防止压缩机的破损。本发明是在使用了冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂、并具有转速可变型的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、库外风扇、库内风扇的冷藏库中,设置有抑制转速可变型压缩机的转速的保护控制装置。这样,可使压缩机在压缩机使用范围内进行运转,以防止压缩机的破损。
另外,本发明还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置。这样,当由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于预先设定的温度时,对转速可变型压缩机的上限转速进行抑制。当冷凝温度高于规定温度时,通过使压缩机的上限转速降低,使压缩机的转速下降,可使压缩机在压缩机使用范围内进行运转,以防止压缩机的破损。
另外,本发明还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置和设定库内温度用的库内温度设定装置。这样,当由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于预先设定的温度时,由库内温度设定装置将库内的设定温度上升至预定的温度。当冷凝温度高于规定温度时,在高负荷条件下,通过使设定温度上升至能满足冷冻室温度规格的温度,使压缩机的转速下降,使压缩机在压缩机使用范围内进行运转,以防止压缩机的破损。
另外,本发明还具有检测库外温度用的库外温度检测装置。这样,当由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度与由所述库外检测装置检测出的库外温度之差高于预先设定的温度差时,发出警报或者作出警告显示。通过警报或警告,促使对过滤器等进行清扫,结果是使压缩比下降,提高了循环的理论效率,从而抑制消费电力量。
另外,本发明还具有检测转速可变型压缩机的吸入温度用的吸入温度检测装置,这样,在化霜结束后,当由所述吸入温度检测装置检测出的吸入温度低于由根据所述库外温度检测装置检测出的外气温度所决定的温度时,通过执行化霜,可间接性把握蒸发器上的结霜量,在最佳条件下执行化霜,可抑制不需要时的库内温度的上升以及消费电力量。
另外,本发明是在化霜结束后,所述转速可变型压缩机即使经过了预定的时间之后也不停止。并且,当由库外温度检测装置检测出的外气温度与所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度之差小于预定的温度差时,使转速可变型压缩机停止,在库外风扇、库内风扇运转的同时发出制冷剂泄漏警报。这样,通过警告促使迅速采取维护措施,同时容易采取将冷藏库内的食品转移到其它冷藏库中等的对策。
另外,本发明是将所述冷冻冷藏单元设置在冷藏库本体上部。特别是在上部配置冷却单元那种业务用冷藏库中,具有冷藏库的保护控制,可确保可靠性。
下面参照附图说明本发明的冷藏库的实施例2。另外,对与以往同一的结构省略其详细的说明。图4为本发明的实施例2的冷藏库的方框图。图5为同一实施例的控制流程图。
如图4所示,冷藏库具有转速可变型的压缩机20021、冷凝器20022、节流装置20023、蒸发器20024、库外风扇20025、库内风扇20026。并且,控制器20027由冷凝温度检测装置20028、库外温度检测装置20029、吸入温度检测装置20030、库内温度设定装置20031、压缩机控制装置20032、警报发信装置20033、化霜控制装置20034、库内风扇控制装置20035、库外风扇控制装置20036构成。
以下参照图5的流程图说明上述结构的冷藏库的动作。
首先,步骤21中,由冷凝温度检测装置20028对冷凝温度进行检测。当判断为检测的冷凝温度处于预定的规定温度(如60℃)以上的场合,在步骤22中,使转速可变型压缩机20021的上限转速从表2所示的常态运转时的上限转速下降至冷凝温度高温时的上限转速,同时通过库内温度设定装置20031使库内设定温度(如-18℃)上升至设定温度。
其次,在步骤23中,由库外温度检测装置20029对库外温度进行检测。算出被检测的库外温度与冷凝温度的温度差,当判断为算出的温度差处于预定的规定的温度差(如20K)以上的场合,在步骤24中,由警报发信装置20033发出过滤网堵塞警报信号。在步骤23中,当判断为处于预定的规定温度差(如20K)以下的场合,在步骤25中,由警报发信装置20033发出高温警报。
(表2)
库外温度(℃) | 上限转速 | |
常态运转时 | 冷凝温度高温时 | |
23以下 | 62 | 52 |
23以上、28以下 | 62 | 52 |
28以上、33以下 | 72 | 62 |
33以上 | 72 | 62 |
在步骤21中,当判断为检测的冷凝温度处于预定的规定温度(如60℃)以下的场合,不发出警报,进入下一步骤。
如上所述,本实施例的冷冻冷藏单元及其使用所述冷冻冷藏单元的冷藏库,当冷凝温度高时,使转速可变型压缩机20021的上限转速下降,并在高负荷条件下将设定温度上升至能满足冷冻室温度规格的温度。这样,使转速可变型压缩机20021的转速下降,可在压缩机使用范围内的状态且效率良好的状态下进行压缩机的运转。由此可防止压缩机的破损,在抑制消费电力的同时,能通过警告促使迅速采取维护措施。
另外,本实施例的冷冻冷藏单元及其使用所述冷冻冷藏单元的冷藏库,当冷凝温度与库外温度之差大于预定的温度差时,过滤网堵塞的可能性大,发出堵塞警报。这样,通过警告促使对过滤器进行清扫,结果是通过降低压缩比,可提高循环的理论效率,从而可抑制消费电力量。
在步骤22中,使转速可变型压缩机20021的上限转速从表2所示的常态运转时的上限转速下降至冷凝温度高温时的上限转速,同时通过库内温度设定装置20031使库内设定温度上升至设定温度(如-18℃),但也可执行其中之一。
接着,在步骤26中,当化霜结束之后、或者在初始下降(イニシヤルプルダウン)中经过了预定的规定时间(如6小时)的场合,在步骤27中,由吸入温度检测装置20030对吸入温度进行检测。当判断为检测的吸入温度处于预定的规定温度(如10℃)以下的场合,在步骤28中,由化霜控制装置20034执行蒸发器20024的化霜。
在步骤26中,当化霜结束之后、或者在初始下拉中未经过预定的规定时间(如6小时)的场合,或者在步骤27中,当高于预定的规定温度(如10℃)的场合,不执行化霜。
如上所述,在本实施例的冷冻冷藏单元及其使用所述冷冻冷藏单元的冷藏库中,蒸发器上未结霜时,蒸发器进行充分的热交换,蒸发器出口处成为气体状态,吸入温度增高。而在蒸发器上已有结霜时,蒸发器不能进行充分的热交换,蒸发器出口处成为气液混合的二相制冷剂状态,吸入温度降低。这样,注意吸入温度的变化,本实施例的冷冻冷藏单元及其使用所述冷冻冷藏单元的冷藏库就能间接性把握蒸发器上的结霜量,可在最佳的条件下执行化霜,可避免不需要时的库内温度升高,抑制消费电力量。
接着,在步骤29中,当化霜结束之后、或者在初始下拉中,当转速可变型压缩机20021连续运转了预定的规定时间(如6小时)的场合,移行至步骤30。在步骤30中,当判断为库外温度与冷凝温度之差处于预定的规定温度差(如5K)以下的场合,移行至步骤31。在步骤31中,由压缩机控制装置20032将转速可变型压缩机20021的运转停止,由库内风扇控制装置20035使库内风扇20026运转,由库外风扇控制装置20036使库外风扇运转,同时由警报发信装置20033发出泄漏警报信号。
在步骤29中,当化霜结束之后、或者在初始下拉中,当转速可变型压缩机20021连续运转未达到预定的规定时间(如6小时)的场合,或者在步骤30中,当判断为库外温度与冷凝温度之差高于预定的规定温度差(如5K)的场合,不执行步骤31的动作,进入下一步骤。
如上所述,在本实施例的冷冻冷藏单元及其使用所述冷冻冷藏单元的冷藏库中,所述转速可变型压缩机即使经过了预定的时间之后也不停止,并且,当由库外温度与冷凝温度之差小于预定的温度差时,判断为制冷剂已有泄漏。由此使转速可变型压缩机停止,在库外风扇、库内风扇运转的同时发出泄漏警报,可迅速地采取维护措施,同时容易采取将冷藏库内的食品转移到其它冷藏库中等的对策。
如上所述,本发明在冷凝温度高于规定温度时,通过使压缩机的上限转速下降,防止压缩机的破损,同时通过警告促使迅速采取维护措施,可广泛适用于具有制冷循环的冷却设备。
(实施例3)
然而,如表1所示,与高沸点制冷剂R134a、R600a相比,低沸点制冷剂的R22、R290、R404A的理论效率低但压缩比低,体积能力高,并且,蒸发压力大于大气压。即,低沸点制冷剂的R22、R290、R404A,即使在蒸发器60010的连接部等的低压侧发生了配管损伤的场合,空气也不会立即流入而产生空气压缩,但在运转中和蒸发器60010的除霜中泄漏了大量制冷剂之后,有可能使蒸发温度下降而流入空气。
本发明就是为了解决上述传统的课题,提供一种如下特征的冷冻冷藏单元及其冷藏库即、即使在蒸发器的连接部等的低压侧发生了配管损伤的场合,也能尽量避免因空气压缩产生过负荷使压缩机停止后不能重新起动、突然性不制冷那样的故障。
本发明的冷冻冷藏单元及其冷藏库,具有冷却运转时的蒸发压力成为负压的制冷剂、具有转速可变型的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、库外风扇、库内风扇。并且,具有从所述蒸发器或低压侧的配管泄漏制冷剂时对所述制冷剂泄漏进行检测的装置、以及对所述转速可变型压缩机的转速进行抑制的制冷剂泄漏防止控制装置。
由此,冷却运转中,即使在蒸发器的连接部等的低压侧发生了配管损伤的场合,在空气流入引起压缩机的负荷增大造成压缩机停止之前,可控制压缩机的转速,使制冷剂难以向库内侧泄漏,并在成为空气不易流入的状态的蒸发温度与大气压平衡的状态下进行运转。
另外,本发明的冷冻冷藏单元及其冷藏库,冷却中,即使在蒸发器的连接部等的低压侧发生了配管损伤的场合,在空气流入引起压缩机的负荷增大之前,可检测制冷剂的泄漏,维持制冷剂的泄漏和空气的流入不容易产生的状态。由此能尽量避免因空气压缩产生过负荷使压缩机停止后不能重新起动、突然性不制冷那样的故障,同时在使用地环温暖化系数小的可燃性制冷剂的情况下可确保高安全性。
本发明具有:冷却运转时的蒸发压力成为负压的制冷剂、转速可变型的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、库外风扇、库内风扇。并且,具有从蒸发器的连接部等的低压侧的配管损伤时对所述制冷剂泄漏进行检测的装置、以及对转速可变型压缩机的转速进行抑制的制冷剂泄漏防止控制装置。这样在冷却中,即使在蒸发器的连接部等的低压侧发生了配管损伤的场合,在难以产生制冷剂的泄漏和空气的流入的状态下维持运转,能防止因空气流入配管内而产生过负荷使压缩机停止后不能重新起动、制冷剂向库内的泄漏。
另外,本发明还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置和检测蒸发温度用的蒸发温度检测装置。并且具有以下的制冷剂泄漏防止控制器即、当由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于根据蒸发温度检测装置检测出的蒸发温度所预先设定的温度时,判断为制冷剂泄漏,以抑制转速可变型压缩机的转速。这样,通过高精度地对流入空气所引起的压缩机的过负荷状态进行检测,采取了对压缩机的转速进行抑制的对应措施,可避免因压缩机的过负荷引起的急速停止而不能重新起动的状态。
另外,本发明还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置、检测蒸发温度用的蒸发温度检测装置和设定库内温度用的库内温度设定装置。并且,当由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于根据蒸发温度检测装置检测出的蒸发温度所预先设定的温度时,判断为制冷剂泄漏,由库内温度设定装置将库内的设定温度上升至预定的温度。这样,使制冷剂的泄漏和空气的流入难以发生,可将蒸发压力与大气压力维持平衡状态。
另外,本发明还通过将冷凝温度检测装置设置在冷凝器的冷凝开始位置,可高精度地对因蒸发器的连接部等低压侧的配管损伤引起空气流入而使冷凝压力增大的状态进行检测。
另外,本发明还通过执行一种以规定的转速使压缩机连续运转的制冷剂泄漏防止控制,可防止转速变更时的过负荷所引起的压缩机的急速停止以及除霜运转中的制冷剂向库内侧的泄漏。
另外,本发明还执行一种比常态控制的除霜运转周期长的制冷剂泄漏防止控制。这样,可极大地抑制除霜运转中的制冷剂向库内侧的泄漏,又通过适当地执行除霜运转,抑制因蒸发器的结霜所引起的蒸发温度下降,可防止冷却运转中的空气流入。
另外,本发明还设置有当制冷剂泄漏防止控制的运转时间持续规定时间以上时对使用者发出警告的控制装置及其警告装置。这样,使用者可确认制冷剂的泄漏,可通过停止使用火或者维护联系,尽早采取对策,尽量避免突然不制冷那样的故障,同时可确保高安全性。
另外,本发明还在冷凝温度成为常态时从制冷剂泄漏防止控制自动返回常态控制。这样,即使在因冷凝器的堵塞引起冷凝温度上升等、不是制冷剂泄漏的状态下进行了误检测的场合,对于使用者来说,也可不必存在过大的担心。
下面参照附图说明本发明的实施例3。另外,本发明不受本实施例的限定。
图6为本实施例的冷藏库的制冷循环图。图7A为表示同实施例的冷藏库的库内温度与时间的关系图,图7B为表示同实施例的冷藏库的压缩机、冷凝器风扇和蒸发器风扇的转速控制的图。
如图6所示,本发明的实施例的冷藏库的制冷循环,由制冷剂用的R600a(未图示)、压缩机30019、冷凝器30020、蒸发器30021、毛细管30022、冷凝器风扇30023、蒸发器风扇30024、冷藏库的控制器30025、其内部控制的压缩机控制装置30026、冷凝器堵塞和运转异常警报的发信装置30027、化霜控制装置30028、库内风扇控制装置30029、库外风扇控制装置30030、安装在冷凝器的入口配管中的冷凝温度检测装置即冷凝温度传感器30031、安装在蒸发器的入口配管中的蒸发冷凝温度检测装置即蒸发温度传感器30032、安装在蒸发器风扇吸入侧的库内温度检测装置即库内温度传感器30033、库外温度检测装置即外气温度传感器30034、将库内温度设定为任意温度的库内温度设定装置30035构成。
转速可变型压缩机30019中,冷凝器30020、蒸发器30021、毛细管30022由制冷剂管连接成闭环状。在冷凝器30020中附设有转速可变型的冷凝器风扇30023,在蒸发器30021中同样也附设有转速可变型的蒸发器风扇30024。蒸发器30021设置在冷藏库等的库内,对该库内进行冷却。这些由控制器30025进行控制。
以下参照图7A说明上述结构的压缩机30019、冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的动作。
图7A中,纵轴表示冷藏库等的库内温度,横轴表示时间经过。图7A的OFF温度(t1)和ON温度(t2)由库内温度设定装置30035设定的库内设定温度所决定。本冷冻装置中,库内在冷却运转开始后冷却,当该库内温度到达t1时,进入冷却运转停止状态。该状态持续,当库内温度上升至t2时开始冷却运转。通常,这种运转反复进行,将库内温度维持于大致一定范围的设定温度。
本实施例的冷冻装置的运转状态,可以分为从下拉初期后至t1的区间T1、从t1至t2的区间T2、从t2至t1的区间T3的3种运转状态。
图7B表示压缩机30019、冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的转速控制。压缩机30019在库内传感器的温度处于ON温度以上时起动,OFF温度以下时停止。从该ON温度至OFF温度的区间T3中的压缩机30019的转速,根据由库内温度设定装置30035设定的库内设定温度、由外气温度传感器30034检测的外气温度、由库内温度传感器检测的库内温度进行以下的控制。
当库内温度传感器相对于t2高于规定温度时,使压缩机30019的转速增大。相反,当库内温度传感器相对于t2低于规定温度时进行减速。在此场合,压缩机30019转速的上限值和下限值由外气温度传感器的温度决定。例如,在高外气温度下,转速的上限值设定为大的值,可充分发挥过负荷时的冷却能力,而在低外气温度下,转速的下限值设定为小的值,可进行与环境相符的冷却运转。
冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的转速切换由库外风扇控制装置30030和库内风扇控制装置30029来执行。该切换的时机基本上与压缩机30019的转速升降连动着。例如,当压缩机30019增速时,冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的转速向上一级切换,而当压缩机30019减速时,冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的转速向下一级切换。不过,当压缩机30019处于低速回转范围内(例如压缩机转速:35rps以下)时,即使压缩机30019增速,冷凝器风扇30023和蒸发器风扇30024的转速也不向上一级切换。这是因为在低速回转范围内不需要有那么大的冷冻能力、从而不升高风扇转速,减小风扇输入功率的缘故。
为了减少库内的结霜,即使在压缩机30019停止中,蒸发器风扇30024也以低速运转。
图8表示本实施例的压缩机30019的使用基准。图8的横轴表示制冷循环时的蒸发温度,纵轴表示制冷循环时的冷凝温度。未划有斜线的范围是压缩机30019的使用范围。蒸发温度为-40℃以上、-5℃以下,冷凝温度为0℃以上、60℃以下。并且,在冷凝温度中存在着规定的蒸发温度的使用上限,它以冷凝压力除以蒸发压力的压缩比进行限制。本实施例的压缩机30019中,压缩比为12.5以下。
下面,对于在如此结构的冷藏库中、冷却运转中配管在蒸发器的连接部等的低压侧发生了损伤的场合未执行制冷剂泄漏防止控制时的冷却系统的动作进行说明。
当冷却运转中在蒸发器的低压侧配管发生了损伤的场合,由于制冷循环中使用了高沸点制冷剂,故低压侧成为负压,从配管损伤部吸入空气。被吸入的空气在压缩机30019中引起空气压缩而向冷凝器侧流入。在冷凝器内部,制冷剂通过冷凝引起相变化,但空气不引起相变化,故冷凝压力比通常要大。并且,当空气从低压侧通过压缩机送入冷凝器内时,本实施例因在减压装置中使用了毛细管30032,故空气不向蒸发器侧循环而滞留,使冷凝器30020内的压力异常升高。
结果是因制冷循环的高低压过大,故压缩机30019成为过负荷状态而紧急停止。对于紧急停止后的起动,因平衡压力高,故起动扭矩不足而不能起动压缩机。在该压缩机未起动的状态下,因蒸发器侧未成为负压,故制冷剂缓慢地向库内侧泄漏。制冷剂缓慢泄漏的结果使平衡压力下降,压缩机可以进行起动并重新起动。但即使起动后,空气从负压的低压侧吸入,与上次一样使冷凝压力上升,成为过负荷状态而紧急停止。
如上所述,在未执行制冷剂泄漏防止控制时,若低压侧发生了配管损伤,则重复着压缩机的起动和紧急停止的循环,同时缓慢地发生制冷剂的泄漏,制冷剂滞留于库内侧。
图9表示本实施例的制冷剂泄漏防止控制的流程图。下面参照图9说明这一控制。
电源接通时起动,读入冷凝温度传感器30031和蒸发温度传感器30032的温度,当冷凝温度处于规定温度以上时,移行至过滤网堵塞控制。此时,所述的规定冷凝温度是指图8所示的压缩机使用基准范围内的温度。
在过滤网堵塞控制时,首先发出冷凝器过滤网堵塞的警报,促使使用者对冷凝器过滤网进行清扫。然后,使压缩机30019的转速比刚才的转速只下降1级。接着读入冷凝器堵塞警报的警告时间,当处于规定时间以下的场合,返回上述流程重新读入冷凝温度和蒸发温度。当解除了冷凝器过滤网堵塞的状态而使冷凝温度处于规定温度以下时,解除冷凝器过滤网堵塞的警报,移行至常态运转控制。
当堵塞警报的警告时间经过了规定时间的场合,移行至制冷剂泄漏防止控制。在制冷剂泄漏防止控制时,首先发出运转异常警报,压缩机的转速以规定转速进行连续运转,并使除霜运转的周期延长。然后也继续读入冷凝温度,当冷凝温度处于规定温度以下时,解除运转异常警报,返回上述的流程。
当设置于冷凝器30020的吸入部分的过滤器处于堵塞的状态时,冷凝器的热交换能力下降,与空气流入冷却系统的场合一样,冷凝器30020的温度异常上升。因此,在制冷剂泄漏防止控制时,首先当冷凝温度处于规定温度以上的场合,通过发出冷凝器过滤网堵塞警报,促使使用者进行过滤器清扫,并抑制冷凝器风扇的转速,以保护压缩机。
若是一般性的过滤网堵塞的状态,随着过滤器的清扫,冷凝温度恢复至规定温度以下。但是,当蒸发器30021的连接部等的低压侧发生了配管损伤时,冷凝温度无法返回到规定温度以下。为此,当冷凝器过滤网堵塞警报的警告时间持续到规定时间以上的场合,判断为制冷剂泄漏,故移行至制冷剂泄漏防止控制。
在制冷剂泄漏防止控制中,为了尽可能维持在不使制冷剂泄漏、空气的流入也被抑制成最小限度的状态,调整到制冷剂压力与大气压力平衡的蒸发压力。并且在除霜运转时,因泄漏了大量的制冷剂,故应延长除霜运转周期。在此,之所以不停止除霜运转,是因为考虑到因蒸发器结霜而造成的蒸发温度下降,在该场合空气有可能被大量吸入而需要进行适度的除霜运转的缘故。
另一方面,即使在制冷剂未有泄漏的状态下,当使用者长时间未对过滤网进行清扫的场合,存在着成为制冷剂泄漏防止控制的可能性。但是,在该场合,可使冷凝器过滤网从清扫后自动恢复到常态控制。即使进入了制冷剂泄漏防止控制,也可通过不作出制冷剂泄漏警报表示而是作出运转异常警告显示,对于使用者来讲,在上述误检测时也可不必过分的担心。
综上所述,本发明的冷冻冷藏单元及其冷藏库,不仅可尽量避免压缩机的故障,而且在使用地球温暖化系数小的可燃性制冷剂的情况下可确保高安全性,该项技术可广泛应用于采用可燃性制冷剂的冷却设备。
Claims (25)
1.一种冷冻冷藏单元,其特征在于,使用冷冻时的蒸发压力成为负压的制冷剂,具有由压缩机和减压装置构成的冷却系统。
2.如权利要求1所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述压缩机中的至少1个是能力可变型压缩机,
所述冷却系统是将一对蒸发器和冷凝器共有化。
3.如权利要求2所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有最大负荷时使所有的压缩机工作、在常态负荷时减少工作的压缩机台数的第1控制装置。
4.如权利要求2或3所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有将多个冷凝器风扇并列设置、并将不同的冷却系统的冷凝配管在所述冷凝器风扇的风向予以重叠设置的冷凝器。
5.如权利要求2或3所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有将多个蒸发器风扇并列设置、并将不同的冷却系统的蒸发配管在所述蒸发器风扇的风向予以重叠设置的蒸发器。
6.如权利要求2或3所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有第2控制装置,
所述第2控制装置是,对蒸发器的配管或从蒸发器至压缩机的配管的温度进行检测,当压缩机工作中的所述配管的温度高于规定值时停止该压缩机工作,在作出警告的同时更替为其它压缩机进行工作。
7.如权利要求4所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有第3控制装置,
所述第3控制装置,即使所有的冷却系统停止,也至少进行1个冷凝器风扇的运转控制。
8.如权利要求5所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有第3控制装置,
所述第3控制装置,即使所有的冷却系统停止,也至少进行1个蒸发器风扇的运转控制。
9.一种冷藏库,其特征在于,具有权利要求2或3所述的冷冻冷藏单元。
10.如权利要求1所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述压缩机是转速可变型的压缩机、
具有冷凝器、节流装置、蒸发器、库外风扇、库内风扇、以及抑制所述转速可变型压缩机转速的保护控制装置。
11.如权利要求10所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置,
当由所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于预先设定的温度时,所述保护控制装置对所述转速可变型压缩机的上限转速进行抑制。
12.如权利要求10所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置和设定库内温度用的库内温度设定装置,
当由所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于预先设定的温度时,所述保护控制装置通过库内温度设定装置将库内的设定温度上升至预定的温度。
13.如权利要求11所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测库外温度用的库外温度检测装置,
当由所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度与由所述库外温度检测装置检测出的库外温度之差高于预先设定的温度差时,所述保护控制装置发出警报或者作出警告显示。
14.如权利要求13所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测转速可变型压缩机的吸入温度用的吸入温度检测装置,
在化霜结束后,当由所述吸入温度检测装置检测出的吸入温度低于由根据所述库外温度检测装置检测出的外气温度所预定的温度时,所述保护控制装置执行化霜。
15.如权利要求13所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,在化霜结束后,转速可变型压缩机即使经过了预定的时间也不停止,并且,当由库外温度检测装置检测出的外气温度与由冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度之差小于预定的温度差时,所述保护控制装置使所述转速可变型压缩机停止工作,在所述库外风扇、库内风扇运转的同时,发出制冷剂泄漏警报。
16.一种冷藏库,其特征在于,将权利要求10至15中的任一项所述的冷冻冷藏单元设置在冷藏库本体上部。
17.如权利要求1所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述压缩机是转速可变型的压缩机,
还具有冷凝器、节流装置、蒸发器、库外风扇、库内风扇、对所述蒸发器附近的制冷剂泄漏进行检测的制冷剂泄漏检测装置、以及对所述转速可变型的压缩机的转速进行抑制的制冷剂泄漏防止控制装置。
18.如权利要求17所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置和检测蒸发温度用的蒸发温度检测装置,
当由所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于根据所述蒸发温度检测装置检测出的蒸发温度所预先设定的温度时,所述制冷剂泄漏防止控制装置判断为制冷剂泄漏,抑制转速可变型压缩机的转速。
19.如权利要求17所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还具有检测冷凝温度用的冷凝温度检测装置、检测蒸发温度用的蒸发温度检测装置和设定库内温度用的库内温度设定装置,
当由所述冷凝温度检测装置检测出的冷凝温度高于根据所述蒸发温度检测装置检测出的蒸发温度所预先设定的温度时,所述制冷剂泄漏防止控制装置判断为制冷剂泄漏,由所述库内温度设定装置将库内的设定温度上升至预先设定的温度。
20.如权利要求18或19所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述冷凝温度检测装置被设置在所述冷凝器的冷凝开始位置。
21.如权利要求17至19中任一项所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述制冷剂泄漏防止控制装置,执行以规定的转速使所述压缩机连续运转的制冷剂泄漏防止控制。
22.如权利要求17至19中任一项所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述制冷剂泄漏防止控制装置,执行比常态控制延长除霜运转周期的制冷剂泄漏防止控制。
23.如权利要求17至19中任一项所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,还设置有第4控制装置,其当由所述制冷剂泄漏防止控制装置执行的制冷剂泄漏防止控制的运转时间持续规定时间以上时,向使用者发出警告。
24.如权利要求17至19中任一项所述的冷冻冷藏单元,其特征在于,所述制冷剂泄漏防止控制装置,在制冷剂泄漏防止控制中冷凝温度返回至常态时,从制冷剂泄漏防止控制自动返回到常态控制。
25.一种冷藏库,其特征在于,具有权利要求17至19中任一项所述的冷冻冷藏单元。
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