TW200815718A - Two-stage expansion refrigerating unit - Google Patents

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200815718 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關以高壓側膨脹手段與低壓侧膨脹手段構 成膨脹手段，且將經高壓側膨脹手段減壓後的冷媒再以低 壓侧膨脹手段施加減壓的二段膨脹冷凍裝置。 【先前技術】 以往的該種二段膨脹冷卻裝置係由：由低段侧壓縮元 件與高段侧壓縮元件所構成的壓縮機、散熱器、高壓側膨 _脹手段、氣液分離手段、低壓侧膨脹手段以及蒸發器而構 成冷媒迴路。並且，從壓縮機之高段側壓縮元件所排出的 氣體冷媒係流入散熱器且於該處散熱。以散熱器凝縮後的 冷媒在高壓侧膨脹手段減壓至中壓後，流入氣液分離手 段。於該氣液分離手段内，中壓的冷媒被分離為氣態冷媒 (飽和氣體冷媒）與液態冷媒（飽和液體冷媒）。然後，在該氣 液分離手段所分離的中壓之氣態冷媒係與從壓縮機之低斷 _測壓縮元件所排出的冷媒氣體合流，且被高段側壓縮元件 吸入、壓縮。 另一方面，氣液分離手段内之中壓液態冷媒係被低壓 側膨脹手段減壓，且到達蒸發器。之後，重複於該蒸發器 吸熱並蒸發後，吸入壓縮機之低段側壓縮元件之循環者。 如上所述，在高壓側膨脹手段減壓而蒸發的冷媒（氣態冷 媒），因不在蒸發器中蒸發而無助於冷凍的緣故，故藉由氣 液分離手段分離為液態冷媒與氣態冷媒，且使氣態冷媒回 到壓縮機之高段側壓縮元件的吸入側，而僅將液態冷媒以 319397 200815718 低壓側膨脹手段予 m 予減屋，且於蒸發器進行蒗發，而 .善该条發器的冷;東效果。更且 4而可改 冷媒回到壓缩機之上 9 ·、、、助於冷凍的氣態 緬铖之向段側壓縮元件的吸入 態冷媒繞過壓縮機、> M」 、而开> 成該氣 塵縮機之低端件的形態’故可減少在 ㈣之低件所I缩的冷媒量，並減 而’與以往之單段膨脹的冷凍裝置相比，可謀长:：2 COP^ -^〇rmance),^(^^ J (專利文獻1)日本㈣平1M42術号 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 然而’於如上所述的二段膨脹冷滚裝置中，經過高壓 卿脹手段的冷媒之遷力比屬於高段侧塵縮手段之吸入侧 的中壓粒屢力更高時’雖可利用塵力差將氣液分離手段 所分離的氣態冷媒順暢地流至中屢部，但若經過高壓側膨 脹手段的冷媒之壓力（於高麗側膨脹手段之下游側、低壓侧 膨脹手段之上游侧的區域)與屬於高段侧壓縮手段之吸入 側的中£ σρ之間的魔力差過小、或屬於高段側I縮手段之 吸入側的中壓部之壓力變高時’則由氣液分離手段所分離 的氣態冷媒將難以流向中壓部。因此，由氣液分離手段所 分離的該氣態冷媒則舆液態冷媒一起流入低壓侧膨脹手 段，最後到達蒸發器。因此，由於蒸發器流動有因早期蒸 發而不能發揮冷凍效果的氣態冷媒，故導致冷凍效果降 低，且無法活用二段膨脹冷凍裝置的特長。在此，雖有將 319397 6 200815718 經過高壓側膨脹手段之冷媒的壓力予以檢測，且需施以控 Μ，使該壓力成為最佳壓力，但若為了檢測相關壓力而安 裝壓力感測器，則會導致冷東裝、置之成本明顯上升的缺失。 、本發明係為了解決習知技術之問題而研發者，其目的 為提供-紅可以低成本進行控制，而將經過高壓側膨服手 段的冷媒之壓力控制為最佳壓力的二段膨脹冷凍裝置。 (解決課題的手段） m ^發明之二段膨脹冷凍裝置係具有以壓縮機、散熱 器、咼壓侧膨脹手段、氣液分離手段、低壓側膨脹手段以 及=發器所構成的冷媒迴路，且使由前述氣液分離手段所 分離的氣怨冷媒返回前述壓縮機之中壓部，使 經過前述低壓側膨服手段而流入前述蒸發器者， 該二段膨脹冷凍裝置具有：控制手段，用以控制前述壓縮 機及口％/脹手#又，以及溫度檢測手段，用以檢測經過前述 高塵側膨脹手段的冷媒之溫度；而前述控制手段係根據以 _前述溫度檢測手段所檢測出的溫度而推定經過前述高壓側 膨脹手段的冷媒之壓力P2，且根據所推定的壓力p2而對 前述南壓側膨脹手段或前述低壓侧膨脹手段之任一方 控制。 申請專利範圍第2項的二段膨脹冷凍裝置，係於如申 請專利範圍第1項的二段膨脹冷凍裝置中，前述溫度檢測 手段係用以檢測由前述氣液分離手段所分離的液態冷媒之 溫度者。 申請專利範圍第3項的二段膨脹冷凍裝置，係於前述 319397 7 200815718 各二段膨脹冷凍裝置中，控制手段係根據壓力P2與壓縮 械之中壓ΰ卩虔力P1而對前述高壓侧膨脹手段或前述低屋 •侧膨脹手段之任一方進行控制者。 申請專利範圍第4項的二段膨脹冷凍裝置，係於前述 各一段膨脹冷凍裝置中，控制手段係對於前述高壓側膨脹 手段或前述低壓侧膨脹手段之任一方進行控制，俾使 比Ρ1更高者。 (發明的效果） 依據本發明，係在具有以壓縮機、散熱器、高壓側膨 脹手段、氣液分離手段、低壓側膨脹手段以及蒸發器所構 成之冷媒迴路’使由前述氣液分離手段所分離的氣態冷媒 返回前述壓縮機之中壓部，並使液態冷媒經過前述低壓側 膨脹手段而流入前述蒸發器的二段膨服冷滚裝置中，該二 奴膨脹~束裝置设具有：控制手段，用以控制前述壓縮機 及各膨脹手段；以及溫度檢測手段，用以檢測經過前述高 _壓侧膨脹手段的冷媒之溫度；而前述控制手段係根據以前 述溫度檢測手段所檢測出的溫度而推定經過前述高壓側膨 脹手段的冷媒之壓力Ρ2，且根據所推定的壓力Ρ2而對前 述高壓侧膨脹手段或前述低壓侧膨脹手段之任一方進行控 制，故不需使用壓力感測器’藉由以溫度檢測手段所檢； 出的溫度，即可推定經由高壓側膨脹閥的冷媒壓力Ρ2，而 確實地控制高壓侧膨脹手段或低壓側膨脹手段。藉此，可 以謀求減少成本。 尤其，如申請專利範圍第2項所述之溫度檢測手段， 319397 8 200815718 因係檢測由前述氣液分離手段所分離的液態冷媒之溫度， 故可以更正確的檢測冷媒溫度。藉此，可以更確實的控制 高壓側膨脹手段或低壓侧膨脹手段。 另外’如申請專利範圍第3項所述的控制手段，因係 根據壓力P2與壓縮機之中壓部壓力P1而對前述高壓側膨 脹手段或前述低壓側膨脹手段之任一方進行控制，故如申 請專利範圍第4項所述之控制手段對於前述高壓側膨脹手 段或前述低壓側膨脹手段之任一方進行控制，俾使經過高 壓側物脹手段的冷媒之壓力P2比壓縮機之中屢部壓力p 1 更南，則以氣液分離手段所分離的氣態冷媒即可順暢地流 入壓縮機之中壓部。藉此，可以更正確的執行氣液分離二 總體而言，依據本發明進行控制，俾使經過高壓側膨 脹手段的冷媒成為最佳壓力，即可得到將二段膨脹冷凍裝 置之特被發揮至最大限度的冷;東效果。 【實施方式】 以下，參照圖式詳述本發明之二段膨脹冷凍裝置之奋 施形態。 、 一第1實施例 段膨脹冷凍裝置 第1圖係揭示本發明之一實施例 的冷媒迴路圖。二段膨脹冷綠置係由：壓職！、散執 器2、高壓側膨脹閥（高愿側膨脹手段）3、氣液分離器/、、 低壓側膨脹閥（健·脹手段）5以及蒸發器6構成 迴路。壓縮機i係具有低段㈣縮元件u、高段側壓^元 件，而兩I縮元件1A、1B係以單一電動機（未圖 319397 9 200815718 合為一體者。而且，其構成係為以低段侧壓縮元件1A將 低壓的冷媒壓縮為中壓，且使其排出至低段侧壓縮元件1A ^ 與高段侧壓縮元件1B之間的中壓部後，在高段侧壓縮元 ‘ 件1B予以壓縮至高壓。 於低段侧壓縮元件1A之吸入側，係連接有冷媒導入 管30之一端，從此處將低溫低壓的冷媒氣體導入低段侧壓 縮元件1A内。該冷媒導入管30之另一端係連接於蒸發器 6之出口。此外，於低段侧壓縮元件1A之排出侧，係連接 ⑩有冷媒導入管32之一端，該冷媒導入管32係連接至高段 側壓縮元件1B之吸入侧，且從此處將中壓之冷媒氣體導 入高段側壓縮元件1B内。此外，於冷媒導入管3 2之中途 部係連接有後述的冷媒配管40之一端。 於前述高段侧壓縮元件1B之排出侧，係連接有冷媒 排出管34之一端，從該冷媒排出管34將高段侧壓縮元件 1B所壓縮的高溫高壓之冷媒氣體排出至壓縮機1的外 ⑩部。此外，冷媒排出管34之另一端係連接至散熱器2之入 口。亦即，壓縮機1係構成為：於低段侧壓縮元件1A吸 入從蒸發器6所排出的冷媒且施以壓縮，並從冷媒導入管 32排出至低段侧壓縮元件1A的外部，在與從後述的氣液 分離器4所排出的冷媒合流後，流入高段侧壓縮元件1B 内，並且在高段侧壓縮元件1B將前述中壓之冷媒壓縮而 排出至散熱器2 〇 散熱器2係用以使從高段侧壓縮元件1B排出的高溫 高壓冷媒氣體與水或空氣等熱媒體進行熱交換而將冷媒散 10 319397 200815718 熱的熱父換器。於該散熱器2之 人 — 且該冷媒配管36传連接i々媒配管36， ‘ 係運接至鬲壓側膨脹閥3之入口。兮古茂 側膨脹閥3係為用以將由散埶 SATS}i -法丰▲田政热為2所散熱的冷媒減磨的節 38係連接至氣液分離器4。㈣3之出口的冷媒配管 前述氣液分離器4係為將由高 為氣體/液體之二層混合狀態的冷媒分 ^而成 氣態冷物嶋卿σ㈣冷賴的分 由縱長圓筒狀之本體所構成。而且，於該 面係 ^ ^ 、此處連通連接珂述冷媒配管 、8。此外，於本體之上面係形成有冷媒出口。該冷媒出口 為用以將在氣液分離器4内與液態冷媒分離後的氣態冷媒 ^該空間内之上方取出的取出σ，其係連接前述冷伽管 你且該冷媒配管40之另一端係開口於氣液分離器4内之 上方。該冷媒配管4〇之一端係連接至冷媒導入管Μ之 途部。此外’於該冷媒配管40上係連接有以連接至△媒導 入管32之中途部的-端侧為順方向的止回閥7。該:回閥 7係為了避免在低段侧虔紅件受壓縮而成為中璧且排2 至冷媒導人管32的冷媒逆流至連接於該冷媒導人管^之 中途部的冷媒配管40而設置者。 另-方面，於氣液分離器4之本體的下面（底面）係來 成有另一個冷媒出口。該冷媒出口係為將在該氣液分離器 4内與g述氣冷媒分離後的液態冷媒取出用的取出口 其係連接於冷媒配管42之一端。冷媒配管42係一端開口 319397 11 200815718 λ. 於氣液分離器42之下部，另—端則連接於低壓側膨脹閥5 之入口。該低壓側膨脹闊5係為使在氣液分離器4分離後 的液態冷媒減麗用的節流手段，該低遷侧膨服闕5之出口 係經由冷媒配管44而連接至蒸發器6之入口。 $外，於連接至氣液分離器4之液態冷媒取出口的冷 媒配管42,係設置有用以將在氣液分離器4所分離的液態 冷媒之溫度進行檢測的溫度感測器52。此外，連接於蒸發 器6之人口的冷媒配管44係設置有用以將該蒸發器6^1 口的冷媒’皿度Tin進行檢測的蒸發器人口溫度感測器^， =於:蒸發器6之出口的冷媒配管3〇係設置有用以將在蒸 ♦為6療發且吸人低段側壓縮元件^的冷媒之溫度（某發 器6出口的冷媒溫度）T〇m進行檢測的蒸發器出口溫度^ =54。該#、溫度感測器52、53及54連接至後述作為控 制手段的控制器50。 “，本實施例之二段膨脹冷;東裝置之_機！及高 側㈣閥3及低壓·脹閥5係連接於前述之控制器 # s 一由L制™ 5〇控制其運作及開閥度。該控制器50係 =理二段膨脹冷康裝置之控制的控制手段，如第2圖所 ^㈣人側連接有冷媒溫度感㈣52、蒸發器入口温度 感測裔5 3、墓發哭出口、、W库a $外氣溫度感測°器55;;=^54射卜氣溫度感測器 外部（外氣）溫度的溫度感測器。祕心東裝置之 側月^:方面’控制器50之輸出側係連接壓縮機卜高壓 罗又& 3及低壓側膨脹閥5。然後，控制器係將 319397 12 200815718 飯 機1之運轉頻率（Hz)根據以外氣溫度感測器乃所檢測的外 氣温度與以蒸發器6所冷束的空間（亦即，被冷束空間）之 .孟度而進行控制。具體而言，因應被冷束空間之溫度而使 壓縮機！之⑽卿受到控制，並且因應外氣溫度而控制 壓縮機1之運轉頻率。你1 ‘ + 和貝卞例如，將本貫施例之二段膨脹冷凍 衣置使用於冷藏庫時，係對應外氣溫度而在3階段之頻率 範圍控制壓縮機i之頻率。亦即，在外氣溫度低時，控制 盗50之控制係使壓縮機r頻率達到最低。此外，在外氣 ，時，則控制成使壓縮機^之頻率達到最高，而在通 :的^溫度時’則㈣縮機1之頻率控制在前述運轉頻 率之間。尚且，於本實施例中 、 度感測器5 5之輸出而㈣芦_ 雖為根據外氣溫 於伊縮機1之迴轉頻率者，但不限 孔’皿度感測器’例如’如第2圖之虛線所示地於 1m度感測态56，且控制器5〇係 器溫度感測器56而控制_之運轉頻率亦二政熱 更且’控制器5G係根據經由高㈣膨脹閥3之 昼力而控制高|侧膨勝問1 + 杲的 根攄1私人 貫施例中，控制器5〇係 根據5又置於冷媒配管38上的溫度感測哭 溫度而推定出經由該高嶋；的：：的:媒 據所推定的壓力打將高壓側膨服闊3施以=力，且根 亦即，控制器50係檢測由溫度减 從氣液分離器4Μψά^、、“ U 52所檢測出的 推定經由高屋例跋歷門Ί :女、之战度’且根據該溫度而 壓側膨脹閥3之;人婼伤、3入丄、六处力打。亦即，經過高 7媒係此入们夜您狀態之冷媒的氣體/液 319397 13 200815718 讒 體之二相混合狀態，含有該液態之冷媒， 相關關係。因此，笋由於、、丨麵 ，皿又，、壓力有 .、 碏由板測經過咼壓側膨脹閥3的冷媒之 溫度，即可從該冷媒之溫度推定出壓力。 〃 關於具體的控制，將於後述的動作說明 轉服闕3進行控制輪^ 脹闕i的冷媒之壓力ρ2達到預先設定的目標壓力Ptg。 又，别述目標壓力Ptg為預先設定的正值。 更且’控制器50係根據由蒸發器出口溫度感測器54 所檢測的蒸發器6之出口溫度⑽與由蒸發器入口 測器5鳩測的蒸發器6之入口溫度Tin之間的差而控制 低昼側膨脹閥5之開閥度，俾使從蒸發器6排出而被吸入 至壓縮機1的冷媒成為預定之過熱度。如上所述，藉由控 制低壓侧膨脹閥5之開閥度俾使在蒸發器6蒸發而^吸: 至壓縮機i之低段側壓縮元件1A的冷媒成為預定之過熱 f =可使m低段側壓縮元件1A的冷媒成為氣態狀 匕、藉此，不需要在屢縮機1之吸入側設置接收槽等液態 冷媒儲留手段，即可將液態冷媒吸入至i缩機而進行液^ 壓縮的問題防範於未然。 又，於本實施例中，係使用134a或410Λ等氟系冷媒 作為冷媒。 μ .级知以上構成參照第3圖之p_h線圖（莫利爾圖， Mollier diagram)說明其動作。以控制器5〇起動壓縮機1 時，則低段側壓縮元件1A即從冷媒導入管30將從蒸發器 6所排出的低溫低壓冷媒氣體吸入（第3圖之a狀態）。被 319397 14 200815718 % 吸入低段侧壓縮元件1A的冷媒係於該處被壓縮，成為中 壓的冷媒氣體，並從低段侧壓縮元件1Α之排出侧排出， — 且通過冷媒導入管32(第3圖之Β狀態）。通過冷媒導入管 ' 32的中壓之冷媒氣體在與從連接於該冷媒導入管32之中 途部的冷媒配管40排出的氣態冷媒合流後（第3圖之C狀 態），被吸入高段側壓縮元件1Β且被壓縮，而成為高溫高 壓的冷媒氣體，且被排出至高段侧壓縮元件1Β的外部（第 3圖之；□狀態）。 * 從上述高段側壓縮元件1Β所排出的高溫高壓之冷媒 氣體係經由冷媒排出管34而流入散熱器2,且於該散熱器 2中藉由空冷或水冷方式進行散熱（第3圖之Ε狀態）。於 散熱器2散熱的冷媒係經由冷媒配管36而到達高壓側膨脹 閥3。然後，於該高壓侧膨脹閥3被減壓。藉此，一部分 的冷媒會蒸發，而成為氣體與液體的二相混合狀態（第3圖 之F狀態)。此外，藉由該蒸發，其餘的冷媒（液態冷媒）即 ⑩被冷卻（第3圖之G狀態）。 然後，從高壓側膨脹閥3所排出的二相混合狀態之冷 媒，係經由冷媒配管38而流入氣液分離器4，且於氣液分 離器4中被分離為氣態冷媒與液態冷媒。然後，以該氣液 分離器4所分離的氣態冷媒係經由連接於該氣液分離器4 之一方出口的冷媒配管40，而與流動於冷媒導入管32的 中壓冷媒合流（前述之第3圖的C狀態)。在此，於藉由高 壓侧膨脹閥3的減壓而成為氣態/液態之二相混合狀態的 冷媒之中，因氣態冷媒沒有蒸發潛熱，亦即，已於高壓侧 15 319397 200815718 φ 膨脹閥3蒸發過，故即使流至蒸發器6也不會蒸發，對Α '滚沒有任何助益。在此，藉由將該氣態冷媒利用^液分^ .器4而從液態冷媒分離出，且僅使氣態冷媒從冷媒配管仙 回㈣純段側壓縮元件^之排出側的中"，即可改 香=發器6的冷;東效果。更且，藉由將對冷凌沒有助益的 氣態冷媒返回壓縮機1之高段側壓縮元件1Β之吸入側， 即可使該氣態冷媒繞過壓縮機丨之低段侧壓縮元件1A : 藉此，因於低段侧壓縮元件丨八被壓縮的冷媒量減少， 輸入也減低，故與以往之單段膨脹式冷凍裝置相比，可謀 求性能係數COP的提升-。 Μ 另一方面，被氣液分離器4所分離的液態冷媒（第3圖 之G狀怨）’係經由連接於該氣液分離器4之另一方出: 的冷媒配管42而到達低壓側膨脹閥5。在此，冷媒再受到 減壓（第3圖之Η狀態）。並且，藉由低壓侧膨脹閥5的減 壓而再度成為氣體/液體之二相混合狀態。然而，如前所 _述，於高壓侧膨脹閥3成為氣態/液態之二相混合狀態的冷 媒中，氣恶冷媒係被氣液分離器4所分離，而僅有液態A 媒於該低壓側膨脹閥5進行減壓，藉此可以減少流入=二 器6的氣態冷媒量。 ^ & 於前述低壓侧膨脹閥5被減壓而成為氣體與液體之二 相混合狀態的冷媒，係以該狀態流入蒸發器6，並與周園 的空氣進行熱交換而蒸發，且藉由此時的吸熱效果而冷郤 周圍的空氣。此外，於蒸發器6中蒸發的冷媒（第3圖之A 狀態），係重複進行從冷媒導入管3〇吸入至壓縮機1之低 319397 16 200815718 命 段侧Μ縮元件1A的循環。 . 然而’如别所述，控制器5〇係從高屢側膨服閥3的溫 所檢測出的冷媒溫度推定經編側3 ：且根據所推定的冷媒壓力p2控制高壓側膨 脹閥。在此，針對本實施例之二段膨服冷滚裝置的高厚 侧祕閥3之控制利用第4圖之流程圖進行說明。- 日士 ^ ’若控制器、5〇於第4圖之步驟S1被啟動（Start) 50係檢_前述溫度感卿 力Ρ2Γ,:^ T推疋出經過高壓侧膨脹閥3的冷媒之壓 力Ρ2(罘4圖之步驟S3)。 驟sfU制器5。移行至第4圖之步驟S4,判定於步 本於牛•疋的冷媒壓力打是否為目標壓力Ptg。此時， 二於=S3所推定的冷媒壓力P2與目標壓力ptg相等 • 行至步驟S6 ’將高壓側膨脹閥3之開闕 現在的開度，並進到㈣…再次執行回 (tUrn)珂述步驟si進行控制。 A媒壓六^面’於則边步驟S4中，當於步驟S3所推定的 二驟2與目標壓力％為相異值時，控制器50係移 壓力^ 並判定所推定出的冷媒壓力P2是否比目標 ptg 士之後在判疋為冷媒壓力P2比目標壓力 媒壓力=，則移行至第4圖之步驟S8。如上所述，當冷 之開目標壓力仏更大時，則將高壓側膨服閥3 開閥度在該1步驟中閉合，且前進至步驟9,回到（R咖n) 319397 17 200815718 前述步驟S1。 如上所返 宙丄+ ·比目標壓力Ptg 更大日，，議50會將高壓側膨脹闕3之開闕度在該! 步驟中閉合（Close)，藉此使高壓側膨_ 3中的冷媒· 效果變大，且經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力p2降低。 曰/一方面，於步㈣中，當所推定的冷媒壓力P;比 目標壓力Ptg更小時。則控制H 5移行至步驟S7。以此方 式，當所推定的冷媒壓力！>2比目標壓力ptg更小時，經過 帽膨脹閥3的冷媒壓力P2會過低’使由氣液分離器4 所分離的氣態冷媒難以流動至壓縮機〗之中壓部，或者， 甚至有不流動之虞。因此，氧能人宜 关口冗虱L々媒係與液態冷媒一起流 至：壓側膨脹閥5’再通過蒸發器6,且被吸入低段侧壓縮 兀4 1A。因此’於瘵發器6會流有很多因早期蒸發而不合 發揮冷涞效果的氣態冷媒，而產生冷來效果明顯降低的； 題。更且，低段側壓縮元件1A的輸入也不能減少。因此，

性能係數⑽也會明顯降低，而無法充分活用二段膨脹A 凍裝置的特長。 " 因此，於帛4圖之㈣5，當所推定的冷媒壓力⑴ 目標屋力ptg更小時’控制器5〇係移行至步驟s7 壓側膨脹閥3之開閥度在該1步驟中打開 S9,回到（Return述步驟S1。 進々孽 胃、如上所述，當於步驟S5所推定的冷媒壓力p2比目標 Ptg更小時’控制器50會將高壓側膨服閥3之開闕度 在5亥1步驟中打開（〇Pen)，藉此使高Μ側膨脹閥3 t的冷 319397 18 200815718 媒減壓效果變小，而使經過高壓侧膨脹閥3的冷媒壓力P2 上升。藉此，經過高壓侧膨脹閥3的冷媒之壓力P2會提 升，藉由該冷媒壓力P2，於氣液分離器4所分離的氣態冷 媒即可經由冷媒配管40而順暢的回到壓縮機1之低段侧壓 縮元件1A之排出侧（高段側壓縮元件1B之吸入侧）。 更且，如上所述，控制器50係依據以蒸發器入口溫度 感測器53所檢測的蒸發器6入口之冷媒溫度Tin與蒸發器 出口溫度感測器54所檢測的蒸發器6出口之冷媒溫度Tout ®而對低壓侧膨脹閥5進行控制。因此，接著係使用第5圖 之流程圖對本實施例之二段膨脹冷凍裝置的低壓侧膨脹閥 5之控制進行說明。 首先，於第5圖之步驟S1啟動（Start)控制器50時， 控制器50係於第5圖之步驟S2以蒸發器入口溫度感測器 53檢測蒸發器6入口之冷媒溫度Tin，接著於第5圖之步 驟S3以蒸發器出口溫度感測器54檢測蒸發器6出口之冷 _媒溫度Tout後，移行至第5圖的步驟S4。 然後，於第5圖之步驟S4，控制器50乃將前述第5 圖之步驟S3所檢測的蒸發器6出口之冷媒溫度Tout、與 第5圖之步驟S2所檢測的蒸發器6入口之冷媒溫度Tin 之間的差（Tout — Tin)，和預先設定的預定之下限值△ Tmin(預先設定的正值）比較，在當Tout— Tin的值比預定 之下限值△ Tmin更大時，則移行至第5圖之步驟S5。 另一方面，當前述Tout — Tin的值在預定之下限值△ Tmin以下時，則移行至第5圖之步驟S6。依上所述，當 19 319397 200815718

Tout — Tin的值為預定之下限值△ Tmin以下時，因Tout與 Tin之間的溫度差過小，故無法充分確保從蒸發器6排出 的冷媒之過熱度。亦即，從蒸發器6排出的冷媒中會有液 體狀態冷媒殘留之虞。因此，有液態冷媒被吸入至壓縮機 1之低段測壓縮元件1A而進行液體壓縮之虞。 因此，在第5圖之步驟S4，當Tout — Tin的值為預定 之下限值△ Tmin以下時，則移行至步驟S6，由控制器50 執行低壓侧膨脹閥5開閥度之縮閉（Close)，且進入步驟 _ S 9，再次回到（Return)前述步驟S1之控制。 依上所述，於步驟S4，當Tout — Tin的值為預定之下 限值△Tmin以下時，因控制器50會閉縮（Close)低壓側膨 脹閥5之開閥度，故流至蒸發器6的冷媒量會變少，而可 在蒸發器6將冷媒充分蒸發。藉此，可消除其液體壓縮。 另一方面，當前述Tout — Tin的值比預定之下限值△ Tmin更高時，控制器50則移行至步驟S5，且將前述Tout _ 一 Tin的值和預先設定的預定之上限值△ Tmax(預先設定 的正值）比較。然後，在當Tout — Tin的值比預定之上限值 △ Tmax更小時，則移行至步驟S7，將低壓侧膨脹閥5之 開閥度維持（Stay)於現在的開度，進到步驟S9，再次回到 (Return)前述步驟S1之控制。 另一方面，當前述Tout — Tin的值為預定之上限值△ Tmax以上時，則移行至步驟S8。依上所述，當Tout— Tin 的值為預定之上限值△ Tmax以上時，因蒸發器6出口的 冷媒溫度Tout過高，亦即，因被吸入壓縮機1之低段侧壓 20 319397 200815718 縮元件1A的冷媒溫度過高，而有導致流動於迴路内之冷 媒溫度及冷媒壓力異常上升的問題之虞。 因此，當Tout — Tin的值為預定之上限值△ Tmax以上 日守’則私行至第5圖之步驟s 8，由控制器5 0放鬆低壓侧 •膨脹閥5之閉縮（使低壓侧膨脹閥5之開閥度比現時刻更開 • 啟（Open))。藉此，流動於蒸發器6之冷媒量會變多，而使 瘵發裔6出口的冷媒溫度降低，而可消除該迴路内之冷媒 溫度及壓力的異常上升。 Φ然而，如上所述，於第5圖之步驟S6，若以控制器 50^將低壓侧膨脹閥5閉縮（clGse)，則從低㈣膨脹闕$流 至洛發器6的冷媒量即會變少，且因冷媒被阻撞於低壓侧 膨脹閥5,故其上游側之冷媒塵力及與該 關係的冷媒溫度也合上弁。介^肩相關 升亦即，以溫度感測器52所檢測

的經過商麗側膨脹閥3的冷媒之溫度會上升，從，、入J 度所推定的冷媒壓力Ρ2也合 以7某，皿 _亦會如在第4圖之高壓彻妗 月办1f 側知脹闕3之控制申所讀 經過高壓側膨脹閥3之冷 -月者，於 _力、更高時之::二力^ 會將高壓側膨脹閥3之開 "<、S8，控制器50 故可毫無問題的使冷媒流動’:在該1鱗 如以上所4返，藉由本實施例之二段膨太 控制器50係根據以、;w痄 乂脹冷缞裝置， 俶从級度感測器52所檢測从 而推定經過高壓側膨m 、』出的冷媒溫度， 门土侧知脹閥3之冷媒的壓 所推定的壓力P2而璧 壯 且藉由根據 而^屋谢膨脹間3造行控制，故不需 319397 21 200815718 * 使用南價的壓力感測器，而使用便宜的溫度感測器52即可 •推定經由高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力P2，而確實的控制 •高壓側膨脹閥3。藉此，可以謀求減低成本。 更且，於本實施例中，係將溫度感測器52設置在與形 成於氣液分離器4之本體下部的冷媒出口連接的冷媒配管 42=，藉該溫度感測器52檢測由氣液分離器$所分離二 液態冷媒之溫度，故可藉由溫度感測器52檢測得更正確的 冷媒溫度。 • 女曰 亦P，如前所述，經過高壓侧膨脹閥3的冷媒為混入 有液體狀態之冷媒的氣體/液體之二相混合狀態，因該含有 液態的冷媒之温度與壓力有相關關係，故只要檢測出經過 該南壓側膨脹閥3的冷媒之溫度，即可推定壓力。 此時，藉著將溫度感測器設置於連接至高屋側膨嚴間 3之出口的冷媒配管38、連接至氣液分離器4的冷媒配管 4〇、或者冷媒配管42以檢測冷媒之溫度，即可推定壓力， ❿尤其在如本實施例之通過冷媒配管42内的由氣液分ς器* 所/刀離的液態冷媒，如上所述，即使對於從外部進入的敎 =難以上升其溫度、或著不會上升溫度。因此，藉由將； 又感測器52設置於冷媒配f42上，以檢測以 : 4分離後的液態冷媒之溫度，即可利用該溫度感測器52 ; =檢測冷媒溫度。藉此，可以更確實的控制高壓側膨 Η 3 ^於本實施例中，雖為以控制器5〇控制高麗側膨脹 4俾使經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力？2成為預先 319397 22 200815718 設定的f標壓力Ptg者，但目標壓力Ptg若為因應外氣溫 度感❹55所檢測的外氣溫度、或者因應>1縮機1之頻率 =由控心5G所決定者亦無妨。此外，對高壓侧膨服闕3 加订控d俾使經過高壓侧膨脹閥3的冷媒之壓力為在 該目標壓力％之上下具有預定之壓力幅度±P而設有上限 卿tg+P)㈣壓力(ptg_p)的範圍者内亦無妨。 ^炫使用第6圖之流程圖說明該情形中的控制。若控制 為！0於弟6、圖之步驟S1啟動（Start)時，則控制器50將檢 知刖述溫度感測器52所檢測出的從氣液分離器4排出的液 態冷媒之溫度T(第6圖之步驟S2)，且從該溫度τ推定出 經過高，側膨脹閥3之冷媒的壓力p2(ff6圖之步驟叫。 接著’控制器50移行至第6圖之步驟以，判定於步 驟S3所推定的冷媒壓力p2是否比目標壓力⑽上限壓办 (g =)更咼此日守，當於步驟S3所推定的冷媒壓力p2比 =私壓力Ptg上限壓力（Ptg+p)更高時，移行至步驟％，將 同蜃側祕閥3之開閥度在該i步驟中關閉，進至步驟 S9，回到（Return)前述步驟Si。 、另一方面，於前述步驟S4中，當所推定的冷媒壓力 /為目軚£力Ptg上限壓力（ptg+p)以下時，控制器5〇即 ^订至步驟S5，且判定所推定的冷媒壓力p2是否比下限 壓力（Ptg-ρ)更低。因此，當所推定的冷媒壓力比下限壓 力（Ptg-p)更低時，移行至第6圖之步驟S8。依上所述，當 所推定的冷媒壓力P2比下限壓力（ptg_p)更低時，經過高壓 側I脹閥3的冷媒壓力p2會過低，而使氣液分離器4所 319397 23 200815718 分離的氣態冷媒難以流至壓縮機1之中壓部，或者，甚至 有不流動之虞。藉此，氣態冷媒與液態冷媒一起到達低壓 側膨脹閥5，通過蒸發器6，且被吸入低段侧壓縮元件lA。 因此，於蒸發器6會流入很多因早期蒸發而不會發揮冷凍 效不的氣態冷媒，而產生冷凍效果明顯降低的問題。更且， 於低h侧壓lig元件1A的輸入也不會減少。因此，性能係 數COP也明顯降低，而無法充分活用二段膨脹冷凍裝置 特長。 "、 因此，於第6圖之步驟5當所推定的冷媒壓力p2比 下限壓力（Ptg_P)更小時，控制器5〇移行至步驟s8，將高 壓側膨脹閥3之開閥度在該丨步驟中打開，且進入步= S9，回到（Return)前述步驟si。

依上所述，當於步驟S5所推定的冷媒壓力p2比下限 壓力（Ptg-p)更小時，控制器5〇會將高壓側膨服闕3之_ 度在該1步驟中打開(0pen)，故在高壓側膨脹閥3中，广 媒減壓效果變小，而使經過高壓側膨脹閥3的冷媒壓力^ 上升。藉此，經過高壓侧膨脹閥3的冷媒之壓力p 升，藉由該冷媒壓力P2，於氣液分所分離的氣. 媒即可經由冷媒配管40而順暢的门s丨广 ^ _的回到壓縮機1之低段側壓 鈿70件1Α之排出側（高段侧壓縮元件⑺之吸入側）。 p另一方面，當於第6圖之步驟S5所推定的冷媒麗力 P2為下限壓力（Ptg_p)以上時 ” 蔣古m加㈣阻μ， 市』50私仃至步驟S7， 將同堡側祕闕3之開閥度維持⑻叫在現在的開产，並 進至步驟S9，再次回到（Ret職)前述步驟W進行控^。 319397 24 200815718 第2實施例 又’於前述第1實施例中 器5 2所檢測出的經過 工門：a :從以溫度感測 ^ , , 门土側恥脹閥3之冷媒的溫度而推定 力 二脹間3之冷媒的覆力P2,且根據所推定的虔 :Μ側膨脹闕3，使經過高 的塵力達到最佳狀態，但本發明並不限定於此，只要3 t段i貫施例中為控制器、5〇)根據以溫度檢測手段（實施 隸感心52)所檢測出的溫度而推定經過高塵側 祕壓側膨脹閥3)的冷媒之㈣p2，並根據所推 =之i P2來控制高壓側膨脹手段（高壓側膨脹目低 差側，脹手段（低_膨脹閥5)之任—方者即可達到效果。 繼在此說明根據控制器50所推定的壓力P2而控制低 壓側膨脹閥5之情形例。又，於本實施例中，因冷媒迴路 係二用與第1圖所示的前述第1實施例同樣的冷媒迴路， 故省略說明而僅說明控制之部份。 拴制為50係控制低壓侧膨脹閥5俾使經過高壓側膨脹 f 3之冷媒的壓力P2成為預先設定的目標壓力ptg。又， “ t目^^尾力Pig為預先設定的正值。關於本實施例之二 /脹々滚t置的低壓側膨脹閥5之控制，則使用第7圖 之流程圖進行說明。 首先，若於第7圖之步驟S1啟動（Start)控制器50,則 散1為50會檢測出以溫度感測器52檢測之從氣液分離器 4排出的液態冷媒之溫度T(第7圖之步驟S2)，且從該溫 度T中推定經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力p2(第7圖 25 319397 200815718 > 之步驟S3) 〇 . 接著，控制器％係移行至第7圖之步驟S4，且判定 t步所推定的冷職力P2是否為目㈣力^。此 =當於㈣S3所推定的冷媒塵力p2*目標堡力化相 H空制器50係移行至步驟S6，將低屢側膨 開闕度維持（㈣)於現在的開度，進至步驟S9，再=回= (Return)nr述步驟si進行控制。 另一方面，於前述步驟S4中，當於步驟S3所推定 :令媒壓力P2為與目標壓力ptg相異的值時，控制器％移 仃至步驟S5’判定所推定的冷職力打是否比目標廢力 Ptg一更大。並且’在冷媒遷力P2比目標壓力、更大時， t至弟7圖之步驟％ °依上所述，當冷媒壓力p2比目 ir^力Ptg更大時，將低堡側膨脹閥5之開閥度在該1 + 驟中開啟，進入步驟S9，回到_聰）前述步驟“。乂 依上所述，當於步驟S5判定冷媒壓力p2比目標壓力 Ptg更大k，控制器50會將低壓侧膨脹閥5之開閥度在該 1步驟中打開（Open)，藉此使低壓侧膨脹閥5中容易流= 冷媒，而使經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力p2下降L。 一方面，當於步驟S5判定所推定的冷媒壓力^比 目標遷力ptg更小日$，控制器5G係移行至步驟s7。依上 所述，當所推定的冷媒遷力P2比目標磨力以更小時，姐 ，側膨脹閥3的冷編P2會過低，使由氣液分： 盗4所分離的氣態冷媒難以流動至屢縮機^之中堡部，或 者’甚至有不流動之虞。因此’氣態冷媒係與液態冷媒一 319397 26 200815718 起流至低堡侧膨脹閥$畜 通過条叙為6，且被吸入低段側壓 合产口此於条發器6會流有很多因早期蒸發而不 ^早冷/東效果的氣態冷媒，而產生冷顯降㈣ 問蟪。更且’也不能減少低段側壓縮元件1A的輪入。因 此，性能係數⑽也會明顯降低，而無法充分活用二段膨 脹冷凍裝置的特長。 ”在此於第7圖之步驟5所推定的冷媒塵力p2比目 標虔力Ptg更小時’控制器5G舞行至步驟S7，將低麗 側膨脹閥5之開閥度在該！步驟中閉合，且進入步驟別， 回到（Return)前述步驟si。 依上所述，當於步驟S5所推定的冷媒壓力打比目標 壓力Ptg更小時，控制器5〇會將低壓側膨脹閥5之開閥度 在該1步射P4合（close)，#此使低屢側膨服闊5中的ς 媒減壓效應變大，亦即，因低壓側膨脹閥5的冷媒減壓效 應上升，變得更難以流進冷媒，而使經過高壓側膨脹闕3 _的冷媒壓力Ρ2上升。藉此，經過高壓側膨脹閥3的冷媒 之£力Ρ2會提升，藉由該冷媒壓力ρ2，於氣液分離器^ 所分離#氣態冷媒即可經由冷媒配f 4〇❿順暢的回到壓 縮機1之低段側壓縮元件丨人之排出側（高段側壓縮元件ib 之吸入側）。 、如以上所詳述，本實施例之控制器50係依據以溫度感 冽益52所檢測的冷媒溫度推定經過高壓側膨脹閥3之冷媒 的壓力P2,且依據所推定的壓力P2而對低壓側膨脹閥5 進行控制，藉此，不需使用高價的壓力感測器，而使用便 319397 27 200815718 度感1器52即可推定經過高麼側膨脹閥3之 • 土力2，而確貫的控制低壓側膨脹閥5。兹 /、 •與上述實施例相同的效果。 〜此，即可得到 此外’於前述各實施例中，雖僅依據以溫度感 核測的溫度推定經過高壓側膨脹;力 且依據所推定的…2而編側之;2, 脹闕5進行控制，但亦可除了婉闕3或健側膨 媒的壓力之外，再加上根據閥3之冷 而姐一 r 維抽1 1之中壓部的壓力P1 之例==或低壓侧膨脹閥5進行控制。該㈣ 用與第i圖所-U，：本貫施例中，冷媒迴路係使 θ不之别述第1實施例同樣的冷媒迴路。 的冷：控制器50係根據經過高壓側膨脹闕^ '、i力ρ2與壓縮機中壓部之壓 而言’控制器％係控制高二 指在壓縮機Λ 所㈣縮機1之中壓部，係 冷媒被^ 側壓縮元件1Α被壓縮而成為中壓的 肉、邮、呵段側壓縮元件1B且被壓縮為止的範圍 元件戶:Γ=機1之中壓部的塵力ρι，係指在低段侧壓縮 力m争由才；^?媒之壓力°該壓縮機1之中壓部的壓 以 1根據則述外氣溫度感測器55與運轉頻率的表予 測^ 55 :於控制盗5〇係内建有根據前述外氣溫度感 、運轉頻率的表資訊’藉由從外氣溫度感測器55 319397 28 200815718

V 7輸入的外氣溫度，從當時的運轉頻率算出壓縮機i 壓部的壓力P1。 此外，於本實施例中’控制器50係檢知從以溫度感測 益52所檢測的從氣液分離器4排出的液態冷媒之溫度，且 根據該溫度而推定經過高壓側膨脹闊3之冷媒的壓力Μ。 亦即，經過高壓側膨脹閥3.的冷媒係混入有液體狀態冷媒 的乳體/液體之二相混合狀態，含有該⑨態的冷媒之溫度與 |屋力有相關關係。從而，藉由檢測從高遷側膨脹閥3經過 的冷媒之溫度，即可從該冷媒的溫度推定出壓力。 然後，控制器50控制高_膨脹閥3,俾使如上所述 所推定之經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力p2比前述壓 縮機1之中壓部之壓力话古 Βθ ^ 刀P1更Ν。關於具體控制動作將於 纽的動作說明中詳述。控制15()係階段性的控制高麼側 y脹閥3之開閥度，俾使經過高壓側膨脹閥3之冷媒的壓 力P2與前述壓縮機！之中屢部之屢力的差（打—達 >到預先設定的上限值與下限^pmin之間。於本 貫施例中，藉由控制器50’當ρ2 — ρι的值達預定之下限 值以下時，即將高屢侧膨脹心”之開閥度在 驟中開啟；當P2 — P1的禮、去益— 尸1的值達預定之上限值APmax以上 =、’、即使高㈣膨闕3之_度在該1步驟中閉合。又， ^ ”上限值皆為預先設定的正 值0 然而，如前所述，控制器50係控制高麼側膨脹閥3， 俾使從溫度感測器52所檢測的冷媒溫度推定之經過高壓 319397 29 200815718 所檢 ，係 置的 侧恥脹閥3的冷媒之壓力p2比從外氣溫度感測器55 測的^/皿度所推定之中壓部之壓力ρι更高。在此 使用弟8圖之流采g n魂丄丄h 圖針對本貫施例之二段膨脹冷凍裝 高壓側膨脹閥3之控制進行說明。 百先，於第8圖之步驟81使控制器5〇啟動（以奶)時，

%即檢知以前述溫度感測器52所檢測的從氣液 义離器4所排出的液態冷媒之溫度，且從該溫度中推定缓 過=壓侧膨脹閥3的壓力P2(第8圖之步驟S2)。此外，控 制50係根據以外氣溫度感測器55所檢測的外氣溫度與 1½機1之運轉頻率，從該控制器5〇戶斤具有的前述表中算 出壓縮機1之中壓部的壓力P1(第8圖之步驟S3)。 1然後’控制器50接著移行至第8圖之步驟S4，且將 在前述步驟S2所推定的壓力p2與在步驟％所算出的壓 力W之間的差（P2-P1)和預先設定的預定下限值 =車乂。然後，在Ρ2-Ρ1的值比預定之下限值心論更大 時，移行至步驟S5。 的值在預定之下限值△ Pmin 另一方面，當前述Ρ2— pi 、下％則私行至第g圖之步驟S6。依上所述，當一 的值在預定之下限值△ Pmin以下時，因與間的 i力差過小，使由氣液分離器4所分離的氣態冷媒難以流 動f壓縮機1之中壓部，或者，甚至有不流動之虞。因此， =恶冷媒係與液態冷媒一起流至低壓侧膨脹閥5，通過蒸 ，器6，且被吸入低段侧壓縮元件1A❶因此，於蒸發器6 會流有很多因早期蒸發而不會發揮冷; 東效果的氣態冷媒， 319397 30 200815718 而產生冷涞效杲明顯降低的問題。更且，也不能減少低段 側m件ία的輪人。因此’性能係數c〇p也會明顯降 ，低，而無法充分活用二段膨脹冷束裝置的特長。 士因此’當刖述P2 —P1的值在預定之下限值以 下蚪，則控制盗50移行至步驟S6，將高壓側膨脹閥3之 ^闊度在該1步驟中打開，且進行至步驟S9,返回（Return) 前述步驟S1。 • 依上所述，於步驟S4之打一P1的值在預定之下限值 ，Ρ_以下時，控㈣5G會在該1步驟中打開（Open)高 塗側膨脹閥3之開閥度，藉此使高壓側膨脹閥3中的冷媒 減壓效應變小，而使經過高屢側膨服闕3的冷媒之摩力p2 上升。藉此，可以在經過高壓侧膨脹閥3的冷媒之壓力Μ 严:中間部壓力Pi之間確保預定的壓力差。從而，藉甴該 ，力f ’即可使由氣液分離器4所分離的氣態冷媒經由冷 山、配& 40 ;ι丨貝暢的回到麼縮機}之低段侧壓縮元件以之排 •出側（高段側壓縮元件⑺之吸入側）。 ^方面’虽刖述P2 —P1的值比預定之下限值△Pmin 回¥，控制器50移行至步驟S5，將前述壓力ρι與壓力 =之間的差（Ρ2—ρι)和預先設定的預定上限值比 ^然後’當P2 — P1的值比預定之上限值Δρ臟更小時， 規Γ丁至步驟37,且將高堡側膨脹閥3之開閥度維持（S_) 行押，I亚進行至步驟S9 ’再次回到前述步驟^陶叫進 另一方面 當前述P2 — P1 的值在預定之上限值△ 319397 31 200815718 ύ

Pmax以上時，則移行至步驟S8。依上所述，當Ρ2 — Ρ1的 值在預定之上限值△ Pmax以上時，則將高壓侧膨脹閥3 之開閥度在該1步驟中閉合，進行至步驟S9，且返回 (Return)至前述步驟S1。 依上所述，於步驟S7中，P2-P1的值在預定之上限 值△ Pmax以上時，控制器50則將高壓侧膨脹閥3之開閥 度在該1步驟中閉合（Close)，而使高壓側膨脹閥3中的冷 媒減壓效應變大，且使經過高壓側膨脹閥3的冷媒之壓力 • P2下降。 更且，如上所述，控制器50係依據以蒸發器入口溫度 感測器43所檢测的蒸發器入口之冷媒溫度Tin與以蒸發器 出口溫度感測器54所檢測的蒸發器6出口之冷媒溫度Tout 而對低壓側膨脹閥5進行控制。因此，接著使用第5圖之 流程圖說明本實施例之二段膨脹冷凍裝置中的低壓侧膨脹 閥5之控制。 ⑩ 首先，於第5圖之步驟S1控制器50啟動（Start)時， 控制器50係於第5圖之步驟S2以蒸發器入口溫度感測器 53檢測蒸發器6入口之冷媒溫度Tin，接著，於第5圖之 步驟S3以蒸發器出口溫度感測器54檢測出蒸發器6出口 之冷媒溫度Tout後，移行至第5圖之步驟S4。 然後，於第5圖之步驟S4，控制器50係將在前述的 第5圖之步驟S3所檢測出的蒸發器6出口之冷媒溫度Tout 與第5圖之步驟S2所檢測出的蒸發器6入口之冷媒溫度 Tin之間的差（Tout — Tin)和預先設定的預定下限值△ 32 319397 200815718

Tmin(預先設定的正值）比較，在Tout — Tin之值比預定下 限值△ Tmin更大時，移行至第5圖之步驟S5。 另一方面，當前述Tout — Tin之值在預定下限值△ Tmin以下時，則移行至第5圖之步驟S6。依上所述，當 前述Tout — Tin之值在預定下限值△ Tmin以下時，因Tout 與Tin之間的溫度差過小，故無法充分確保從蒸發器6排 出的冷媒之過熱度。亦即，從蒸發器6排出的冷媒中會有 殘留液體狀態冷媒之虞。因此，而有液態冷媒被吸入至壓 馨縮機1之低段測壓縮元件1A而進行液體壓縮之虞。 因此，在第5圖之步驟S4，當Tout — Tin的值在預定 之下限值△ Tmin以下時，則移行至步驟S6，由控制器50 閉縮（Close)低壓侧膨脹閥5之開閥度，且進入步驟S9，且 再次回到（Return)前述步驟S1進行控制。 依上所述，於步驟S4，當Tout—Tin的值為預定之下 限值△ Tmin以下時，因控制器50閉縮低壓侧膨脹閥5之 _開閥度，故流至蒸發器6的冷媒量會變少，而可在蒸發器 6將冷媒充分蒸發。藉此，可消除該液體壓縮。 另一方面，當前述Tout — Tin的值比預定之下限值△ Tmin更高時，控制器50則移行至步驟S5，且將前述Tout 一 Tin的值和預先設定的預定之上限值△ Tmax(預先設定 的正值)比較。然後，在當了〇111;—1^11的值比預定之上限值 △ Tmax更小時，則移行至步驟S7，將低壓侧膨脹閥5之 開閥度維持（Stay)現在的開度，進到步驟S9，再次回到 (Return)前述步驟S1進行控制。 33 319397 200815718 另一方面，當前述Tout—Tin的值在預定之上限值△ Tmax以上時，則移行至步驟s8。依上所述，當T〇ut—Tin 的值在預定之上限值△Tmax以上時，因蒸發器6出口的 冷媒溫度Tout過高，亦即，因被吸入壓縮機}之低段侧壓 縮元仆1A的冷媒溫度過咼，而有導致流動於迴路内之冷 媒溫度及冷媒壓力異常上升的問題之虞。 士因此，當Tout — Tin的值在預定之上限值ATmax以上 日:’則移订至第5圖之步驟S8，由控制器、5〇放鬆低壓側 膨脹閥5之閉縮（使低壓側膨脹閥5之開闕度比現時刻更開 啟（Open))。藉此，流動於蒸發器、6之冷媒量會變多，而使 蒸發器6出π的冷媒溫度降低，而可消除該回路内之 溫度及壓力的異常上升。^ 如上所述 5〇將低壓側膨脹間5 、士 ^ ^ σσ

Se)時，從錢側膨脹閥5流 ϋ②6的冷媒量即會變少’且因冷媒 膨脹閥5,故苴卜、兹也丨々、人丄甘「 ^ m U m 严1总沾入，、 某堡力及與該冷媒屢力有相關 :姐、、:媒溫度也會上升。亦即’以溫度感測器52所檢測 声脹閥3的冷媒之溫度會上升，從該冷媒溫 =:1=:2厂也會上升。即使在如上所述之情 於經過高壓例藤训脹閥3之控制中所說明者， 側恥脹閥3之冷媒的壓力 預定上限值ΔΡ_以 運到預先叹疋之 控制哭50#耽一广/ ®之步驟S8所示， WJ m 50係將兩壓側膨脹閥3之 ⑹⑽)，而可毫無問題的使冷媒流動’广在該1步驟中閉合 319397 34 200815718 如以上所洋逑，藉由本實施例之二段々凌 控制器50根據以溫度残 τ來衣直， • ^ ^ ^ ^ , r , 次而益52所檢測出的冷媒溫度，推 ，疋、為壓側㈣閥3之冷媒的壓 -=:2二_之_的…== 二之ί:;;卩可輕易的控制經過高壓側膨㈣的 尤其，因係根據以溫度感測器52所檢測出 溫产 •來推定經過高_膨脹闕3的冷媒之力Μ，故盘前述^ 需使用高力感測器，而使用便宜的溫度 志’即可推定經由高壓側膨脹閥3的冷媒之塵力 Ρ2’而確實的控制高遂側膨脹_ 3。藉此，可以謀求減低 成本。 。。更且，因係將溫度感測器52言曼置在與形成於氣液分離 益4之本體下部的冷媒出口連接的冷媒配管u上，且該溫 度感測器5 2係檢測由氣液分離器4所分離的液態冷媒之溫 度，故可藉由温度感測器52而檢測正確的冷媒溫度。 而且’因控制益5〇係控制高壓侧膨脹閥3俾使經過高 壓側膨脹閥3的冷媒之壓力Ρ2比壓縮機之中壓部壓力ρι ?冋故以氣液分離器4所分離的氣態冷媒會順暢的流入 壓縮機1之中壓部。藉此，因可將在蒸發器6對被冷柬物 之冷凍沒有任何助益的氣態冷媒以氣液分離器4使其與液 悲冷媒分離，且順暢的返回至壓縮機丨之中壓部，故可以 減少於低段側壓縮元件1A被壓縮的冷媒量。 藉此，可提升蒸發器6的冷凍效果，且也可減少低段 319397 35 200815718 總體而言，依據本發明進行控制

側壓縮元件1A的輪入 _將以氣液分離手段所分離的氣態冷媒返回壓縮機之中壓部 的構成者即可，例如，亦可為將各壓縮元件ΙΑ、1Β分別 以具有電動機（motor)的2個壓縮手段予以構成者，或者具 有β又置中間吸入口的一個壓縮元件之構成亦無妨。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明一實施例的二段膨脹冷凍裝置之冷媒 迴路圖。 第2圖係第1圖之二段膨脹冷凍裝置之功能方塊圖。 _ 第3圖係第1圖之二段膨脹冷凍裝置之p-h線圖（莫利 爾線圖）。 第4圖係表示第1實施例之二段膨脹冷凍裝置之高壓 侧私脹閥之控制的流程圖。 第5圖係表示第1圖之二段膨脹冷凍裝置之低壓側膨 脹閥之控制的流程圖。 第6圖係表示另一種二段膨脹冷凍装置之高壓侧膨脹 閥之控制的流程圖。 弟7圖係表示第2實施例之二段膨脹冷束裝置之低壓 36 319397 200815718 侧膨脹閥之控制的流程圖。 第8圖係表示第3實施例之二段膨脹冷凍裝置之高壓 侧膨脹閥之控制的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 壓縮機 1A 低段侧壓縮元件 1B 高段側壓縮元件 2 散熱器 3 高壓侧膨脹閥（高壓侧膨脹手段） 4 氣液分離器（氣液分離手段） 5 低壓側膨脹閥（低壓側膨脹手段） 6 蒸發器 7 止回閥 30、32 冷媒導入管 34 冷媒排出管 36、38、40、42、44 冷媒配管 50 53 54 着55 控制器 52 溫度感测器 蒸發器入口溫度感測器 蒸發器出口溫度感測器 外氣溫度感測器 56 散熱器溫度感測器 37 319397

Claims (1)

1. 200815718 十、申請專利範圍： 1. 一種二段膨脹冷滚裝置，係具有以壓縮機、散熱器、高 壓侧膨脹手段、氣液分離手段、低壓侧膨脹手段以及蒸 發益所構成的冷媒迴路，且使由前述氣液分離手段所分 離的氣態冷媒返回前述壓縮機之中壓部，並使液態冷媒 經過前述低壓侧膨脹手段而流入前述蒸發器， 其特徵在該二段膨脹冷凍裝置復具備·· 控制手段’用以控制前述壓縮機及各膨脹手段；以 及 溫度檢測手段，用以檢測經過前述高壓侧膨脹手段 的冷媒之溫度； 而剧述控制手段係根據以前述溫度檢測手段所檢 出的溫度而推定經過前述高壓侧膨脹手段的冷媒之 壓=且根據所推定的壓力p2而對前述高壓侧膨脹 手段或前述低壓側膨脹手段之任一方進行控制。 .如申請專利範圍第i項之二段膨脹冷珠裝置，其中，前 述溫度檢測手段係用以檢測由前述氣液分離手段所分 每隹的液態冷媒之溫度。 如申請專利範圍第 其中’前述控制丰 1項或第2項之二段膨脹冷凍裝置，

   ! 1項、第2項或第3項之二段膨脹冷 鈾述彳工制手段係對於前述高壓側膨脹手 319397 38 200815718 寒 段或前述低壓侧膨脹手段之任一方進行控制，俾使言述 P2比前述P1更高。

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