TW201632813A - 冷凍裝置 - Google Patents

Abstract

冷凍裝置之控制裝置包括：溫度判定部，係判定散熱部溫度是否位於目標溫度範圍內；過熱度算出部，係從在狀態偵測部所偵測之冷媒的狀態算出流通至過冷卻器之冷媒的過熱度；以及開口大小控制部，係在溫度判定部散熱部溫度位於目標溫度範圍內的情況，將流量調整裝置之開口大小控制成在過熱度算出部所算出之過熱度成為目標過熱度，而在溫度判定部判定散熱部溫度位於目標溫度範圍外的情況，將流量調整裝置之開口大小控制成散熱部溫度位於目標溫度範圍內。

Description

冷凍裝置

本發明係有關於一種具備變頻器散熱部的冷凍裝置，該變頻器散熱部係冷卻在壓縮機之驅動所使用的變頻裝置。

近年來，提議一種冷凍裝置，該冷凍裝置係將提高部分負載之效率作為目的，藉變頻器控制壓縮機的運轉頻率。在變換從商用電源所供給之交流電力並施加於壓縮機時，在整流電路、平滑電容器以及變頻電路等之電性損失被變換成熱(以下稱為變頻器發熱)。

作為將變頻器發熱散熱之方法，提議以冷媒冷卻變頻器散熱部的方法(例如，參照專利文獻1、2)。在專利文獻1，提議一種設置冷卻用冷媒流路之冷凍裝置，該冷卻用冷媒流路係從冷媒循環流路分支後，經由變頻器，與壓縮機本體連通。在專利文獻2，揭示一種控制方法，該控制方法係將用以冷卻變頻器散熱部之旁通冷卻迴路設置於冷媒迴路內，並根據變頻器散熱部之溫度來控制通過變頻器散熱部的冷媒量。

【先行專利文獻】 【專利文獻】

[專利文獻1]日本特開2003-21406號公報

[專利文獻2]日本特開2008-57875號公報

如上述之專利文獻1、2之冷凍裝置所示，在變頻器散熱部之冷卻使用相當於吸入壓力之飽和氣體溫度的冷媒的情況、或將變頻器安裝於馬達機架附近之受到吸入氣體溫度的影響之部位的情況，在吸入氣體溫度低之溫度(例如0℃)的運轉時，在變頻器機架發生結露，而有變頻器電路之功能受損的情況。

而，想到使用已經由過冷卻器(economizer)之冷媒氣體來冷卻變頻器散熱部的方法。在此情況，因為根據變頻器散熱部之溫度來控制經由過冷卻器的冷媒量，所以在經由過冷卻器後冷卻變頻器之冷媒量少時，無法有效應用過冷卻器，而有招來性能降低的情況。

本發明係為了解決如上述所示之課題而開發的，其目的在於提供一種一面抑制在變頻裝置之結露的發生，一面抑制妨礙過冷卻器之應用所造成之性能降低的冷凍裝置。

本發明之冷凍裝置係具有：冷媒迴路，係藉冷媒配管連接壓縮冷媒之壓縮機、將從壓縮機所排出之冷媒散熱並冷卻的凝結器、係將從凝結器所流出之冷媒進行過冷卻的過冷卻器、對已在過冷卻器被過冷卻之冷媒進行降壓膨脹的膨脹裝置以及對在膨脹裝置被降壓膨脹之冷媒吸熱並使其蒸發的蒸 發器；變頻裝置，係驅動壓縮機；變頻器散熱部，係使在變頻裝置所產生之熱散熱；包含過冷卻迴路之變頻器冷卻迴路，該過冷卻迴路係形成從過冷卻器與膨脹裝置之間分支，並在過冷卻器與變頻器散熱部流通後，向壓縮機流入的冷媒流路；流量調整裝置，係設置於變頻器冷卻迴路，並調整流入變頻器散熱部的冷媒流量；變頻器溫度檢測裝置，係檢測出變頻器散熱部的溫度，作為散熱部溫度；狀態偵測部，係偵測流通至過冷卻器之冷媒的狀態；以及控制裝置，係根據在變頻器溫度檢測裝置所偵測之散熱部溫度及在狀態偵測部所檢測出之流通至過冷卻器之冷媒的狀態，並控制流量調整裝置的動作；控制裝置係包括：溫度判定部，係判定散熱部溫度是否位於目標溫度範圍內；過熱度算出部，係從在狀態偵測部所偵測之冷媒的狀態算出流通至過冷卻器之冷媒的過熱度；以及開口大小控制部，係在溫度判定部散熱部溫度位於目標溫度範圍內的情況，將流量調整裝置之開口大小控制成在過熱度算出部所算出之過熱度成為目標過熱度，而在溫度判定部判定散熱部溫度位於目標溫度範圍外的情況，將流量調整裝置之開口大小控制成散熱部溫度位於目標溫度範圍內。

若依據本發明之冷凍裝置，在散熱部溫度位於目標溫度範圍內的情況，根據過熱度來控制流量調整裝置的開口大小，而在散熱部溫度位於目標溫度範圍外的情況，根據散熱部溫度來控制流量調整裝置的開口大小，藉此，可一面抑制過冷卻器之應用不足所造成的性能降低，一面抑制變頻裝置之冷 卻時之結露的發生。

1、100、200‧‧‧冷凍裝置

1A‧‧‧冷媒迴路

2‧‧‧壓縮機

2a‧‧‧機械部

3‧‧‧油分離器

4‧‧‧凝結器

5‧‧‧過冷卻器

6‧‧‧膨脹裝置

7‧‧‧蒸發器

10、210‧‧‧變頻器冷卻迴路

10A‧‧‧過冷卻迴路

10B‧‧‧旁通冷卻迴路

11‧‧‧流量調整裝置

11A‧‧‧第1膨脹閥

11B‧‧‧第2膨脹閥

11C‧‧‧開閉閥

12‧‧‧變頻器散熱部

20‧‧‧變頻裝置

31‧‧‧散熱部溫度檢測裝置

32a、132a‧‧‧冷媒溫度檢測裝置

32b‧‧‧中間壓力檢測裝置

33‧‧‧吸入溫度檢測裝置

34‧‧‧吸入壓力檢測裝置

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧溫度判定部

42‧‧‧過熱度算出部

43‧‧‧開口大小控制部

SH‧‧‧過熱度

Tr‧‧‧散熱部溫度

Tr1‧‧‧下限值

Tru‧‧‧上限值

Trus‧‧‧第2上限值

第1圖係本發明之第1實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖。

第2圖係表示在第1圖之冷凍裝置的控制裝置之一例的功能方塊圖。

第3圖係表示第1圖之冷凍裝置之動作例的流程圖。

第4圖係表示本發明之第2實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖。

第5圖係表示本發明之第3實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖。

第6圖係表示第5圖之冷凍裝置之動作例的流程圖。

第1實施形態

以下，一面參照圖面，一面說明本發明之冷凍裝置的實施形態。第1圖係本發明之第1實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖。如第1圖所示，冷凍裝置1包括壓縮機2、油分離器3、凝結器4、過冷卻器5、膨脹裝置6以及蒸發器7，藉冷媒配管連接這些元件而構成冷媒所循環之冷媒迴路1A。

壓縮機2係例如由螺桿壓縮機所構成，係將冷媒壓縮後排出者。壓縮機2具有將壓縮元件及電動元件收容於密閉容器的機械部2a。此外，壓縮機2之種類係未限定為螺桿壓縮機，例如亦可是葉片式壓縮機、旋轉式壓縮機等，亦可是單 段或多段之壓縮機等。壓縮機2係藉變頻裝置20所驅動。油分離器3係分離從壓縮機2所排出之冷媒所含的冷凍機油，被分離之冷凍機油係再被送回壓縮機2。凝結器4係對在油分離器3已被分離油之冷媒散熱並冷卻的熱交換器。

過冷卻器5係對從凝結器4所流出之冷媒進行過冷卻的冷媒間熱交換器。膨脹裝置6係由例如電子膨脹閥所構成，係使在過冷卻器5被過冷卻之冷媒降壓膨脹者。蒸發器7係對在膨脹裝置6被降壓膨脹之冷媒吸熱並使其蒸發的熱交換器。

又，冷凍裝置1具有驅動壓縮機2之變頻裝置20、及將在變頻裝置20所產生之熱散熱的變頻器散熱部12。變頻裝置20與變頻器散熱部12係一體地形成，變頻器散熱部12係設置成與壓縮機2成一體。例如，在壓縮機2，將變頻器散熱部12形成於機械部2a之密閉容器的外面，並將變頻裝置20等之發熱元件與整流電路及平滑電容器一起配置於變頻器散熱部12上。變頻器散熱部12係由例如形成流路的散熱片所構成，藉由使冷媒流通來冷卻變頻裝置20。

冷凍裝置1包括：變頻器冷卻迴路10，係使冷媒流通至上述之變頻器散熱部12；及流量調整裝置11，係設置於變頻器冷卻迴路10，並調整流入變頻器散熱部12之冷媒流量。變頻器冷卻迴路10具有過冷卻迴路10A與旁通冷卻迴路10B。過冷卻迴路10A係形成從過冷卻器5與膨脹裝置6之間分支，並在過冷卻器5及變頻器散熱部12流通後，往壓縮機2流入的冷媒流路。而且，從過冷卻器5往膨脹裝置6之冷媒的 一部分分支，並在以第1膨脹閥11A降壓後，流入變頻器散熱部12。在變頻器散熱部12藉冷媒進行熱交換，藉此，冷卻變頻器散熱部12後，將冷媒氣體供給至壓縮機2的中間壓空間。

旁通冷卻迴路10B係形成從過冷卻器5與膨脹裝置6之間分支，並在變頻器散熱部12流通後，往壓縮機2流入的冷媒流路。旁通冷卻迴路10B係使從過冷卻器5往膨脹裝置6之冷媒的一部分分支，並在以第2膨脹閥11B降壓後，使其流入變頻器散熱部12。然後，變頻器散熱部12與冷媒進行熱交換而被冷卻，再與已通過第1膨脹閥11A之冷媒氣體匯流後，將冷媒氣體供給至壓縮機2的中間壓空間。

即，變頻器冷卻迴路10包括使冷媒流通至變頻器散熱部12的過冷卻迴路10A與旁通冷卻迴路10B。而且，在變頻器散熱部12之冷卻，因為使用往中間壓空間流動的冷媒(例如20~30℃之冷媒氣體)來冷卻變頻器散熱部12，所以可抑制對變頻器散熱部12之結露的發生。又，變頻器冷卻迴路10係在過冷卻迴路10A對變頻器散熱部12之冷卻不足的情況，使冷媒液體亦流通至旁通冷卻迴路10B側，而可消除冷卻不足。

流量調整裝置11係設置於變頻器冷卻迴路10，並調整流通至變頻器散熱部12的冷媒流量。流量調整裝置11包括設置於過冷卻迴路10A側之第1膨脹閥11A、設置於旁通冷卻迴路10B之第2膨脹閥11B以及開閉閥11C。第1膨脹閥11A係由例如電子膨脹閥所構成，並設置於過冷卻器5與膨脹裝置6之間的分叉點和過冷卻器5之間。藉由調整第1膨脹閥 11A之開口大小，控制在過冷卻迴路10A側從過冷卻器5往變頻器散熱部12流動的冷媒流量。

第2膨脹閥11B係由例如電子膨脹閥所構成，並設置於過冷卻器5與膨脹裝置6之間的分叉點和變頻器散熱部12之間。開閉閥11C設置於過冷卻器5與膨脹裝置6之間的分叉點和第2膨脹閥11B之間。第2膨脹閥11B與開閉閥11C構成控制旁通冷卻迴路10B之冷媒流量的旁通流量調整裝置。此外，舉例表示分別設置第2膨脹閥11B與開閉閥11C的情況，但是亦可作為第2膨脹閥11B，使用可全閉之電子膨脹閥，而省略開閉閥11C。藉由調整第2膨脹閥11B之開口大小，控制在過冷卻迴路10B側往變頻器散熱部12流動的冷媒流量。又，藉由控制開閉閥11C之開閉動作，控制往旁通冷卻迴路10B之冷媒的流通。

使用第1圖來說明冷凍裝置1的動作例。在壓縮機2被壓縮之冷媒係自壓縮機2排出，並在油分離器3被分離成冷媒氣體與油後，流入凝結器4。流入凝結器4之冷媒氣體係被凝結而成為冷媒液體，在過冷卻器5進行熱交換而被過冷卻。已被過冷卻之冷媒係在膨脹裝置6被降壓後被送至蒸發器7，被送至蒸發器7之冷媒係與例如空氣進行熱交換，而成為冷媒氣體後，流入壓縮機2。

又，從過冷卻器5往膨脹裝置6之冷媒的一部分係分支至變頻器冷卻迴路10。分支至變頻器冷卻迴路10之過冷卻迴路10A側的冷媒係在第1膨脹閥11A被降壓，並在過冷卻器5進行冷媒間之熱交換後，成為冷媒氣體。然後，冷媒 係在變頻器散熱部12冷卻變頻裝置20後，往壓縮機2之中間壓空間流入。又，分支至變頻器冷卻迴路10之旁通冷卻迴路10B的冷媒係通過第2膨脹閥11B與開閉閥11C，並冷卻變頻器散熱部12。然後，冷媒係與在過冷卻迴路10A流動之冷媒氣體匯流後，被注入壓縮機2的中間壓空間。

上述之冷凍裝置1的動作係被控制裝置40控制，控制裝置40係根據藉各種感測器所偵測之資訊來控制。具體而言，冷凍裝置1包括散熱部溫度檢測裝置31、狀態檢測裝置(冷媒溫度檢測裝置32a、中間壓力檢測裝置32b)、吸入溫度檢測裝置33以及吸入壓力檢測裝置34等。

散熱部溫度檢測裝置31係偵測變頻器散熱部12之溫度。冷媒溫度檢測裝置32a及中間壓力檢測裝置32b係作用為偵測在變頻器冷卻迴路10流動之冷媒之狀態的狀態檢測裝置。冷媒溫度檢測裝置32a係檢測出在過冷卻器5流動之冷媒的溫度，檢測出流入變頻器散熱部12之前的溫度。中間壓力檢測裝置32b檢測出係壓縮機2之壓縮部中途之中間壓空間的壓力。吸入溫度檢測裝置33檢測出壓縮機2所吸入之冷媒氣體的溫度。吸入壓力檢測裝置34檢測出壓縮機2所吸入之冷媒氣體的壓力。以這些檢測裝置所檢測出之檢測值被輸出至控制裝置40。

第2圖係表示在第1圖之冷凍裝置的控制裝置之一例的功能方塊圖。第2圖之控制裝置40係由實現其功能之如電路組件的硬體或者如微電腦或CPU的運算裝置、與在其上被執行的軟體所構成。控制裝置40係根據在散熱部溫度檢 測裝置31、冷媒溫度檢測裝置32a以及中間壓力檢測裝置32b所檢測出之檢測值，控制流至變頻器冷卻迴路10之冷媒流量，並包括溫度判定部41、過熱度算出部42以及開口大小控制部43。

溫度判定部41係判定在散熱部溫度檢測裝置31所檢測出之散熱部溫度Tr是否位於目標溫度範圍內。目標溫度範圍係例如下限值Tr1被設定於25℃，上限值Tru被設定於40℃。溫度判定部41判定散熱部溫度Tr是否位於目標溫度範圍內、是否超過目標溫度範圍之上限值Tru、或者是否低於目標溫度範圍之下限值Tr1。過熱度算出部42係從以冷媒溫度檢測裝置32a所檢測出之溫度與以中間壓力檢測裝置32b所檢測出之壓力，算出在過冷卻器5流動之冷媒氣體的過熱度SH。

開口大小控制部43係根據在溫度判定部41之判定結果，控制流量調整裝置11的動作。開口大小控制部43係在溫度判定部41判定散熱部溫度Tr位於目標溫度範圍內的情況，將流量調整裝置11之開口大小控制成過熱度SH成為目標過熱度。在此時，開口大小控制部43係在變頻器冷卻迴路10中，容許過冷卻迴路10A側之冷媒的流通，而將旁通冷卻迴路10B側的開閉閥11C設定成關閉狀態，使冷媒之往旁通冷卻迴路10B的流入停止。而且，開口大小控制部43將過冷卻迴路10A側之第1膨脹閥11A的開口大小控制成過熱度SH成為目標過熱度。

另一方面，在溫度判定部41判定散熱部溫度Tr係未滿目標溫度範圍之下限值Tr1(例如25℃)的情況，意指變 頻器散熱部12之冷卻係過度。開口大小控制部43將控制目標從過熱度SH切換成散熱部溫度Tr，並將第1膨脹閥11A之開口大小控制成散熱部溫度Tr成為目標溫度範圍的下限值Tr1以上。

又，開口大小控制部43係在溫度判定部41判定散熱部溫度Tr大於目標溫度範圍之上限值Tru的情況，判斷發生變頻器散熱部12的冷卻不足。開口大小控制部43將控制目標從過熱度SH切換成散熱部溫度Tr，並將流量調整裝置11之開口大小控制成散熱部溫度Tr位於目標溫度範圍內。在此時，開口大小控制部43係打開開閉閥11C，而使冷媒流通至變頻器冷卻迴路10之過冷卻迴路10A及旁通冷卻迴路10B的雙方。在此情況，溫度判定部41係變更至比最初之目標溫度範圍的上限值Tru更低的第2上限值Trus(例如35℃)。

然後，開口大小控制部43係在溫度判定部41判定散熱部溫度Tr超過變更後之第2上限值Trus的情況，將第2膨脹閥11B之開口大小控制成變大至散熱部溫度Tr成為第2上限值Trus以下。然後，開口大小控制部43係在散熱部溫度Tr成為第2上限值Trus以下的情況，亦將第2膨脹閥11B之開口大小維持至變成比目標溫度範圍之下限值Tr1更小。然後，在散熱部溫度Tr變成小於目標溫度範圍之下限值Tr1時，開口大小控制部43係使第2膨脹閥11B之開口大小逐漸變小。接著，在第2膨脹閥11B之開口大小成為最小的開口大小時，開口大小控制部43係關閉開閉閥11C，而使旁通冷卻迴路10B之冷媒的流通停止。

第3圖係表示第1圖之冷凍裝置之動作例的流程圖。此外，第3圖之流程圖所示的處理係每隔任意地設定之控制時間間隔被實施。首先，根據以冷媒溫度檢測裝置32a所檢測出之溫度與以中間壓力檢測裝置32b所檢測出之壓力，算出在過冷卻器5中之氣體溫度檢測部位之冷媒氣體的過熱度SH。將第1膨脹閥11A之開口大小控制成過熱度SH成為目標過熱度(步驟ST11)。

在此，在溫度判定部41，判斷變頻器散熱部12之散熱部溫度Tr是否是目標溫度範圍的上限值Tru以下(步驟ST12)。在散熱部溫度Tr是目標溫度範圍之上限值Tru以下的情況，判斷是變頻裝置20之溫度適當的穩態運轉狀態，而在散熱部溫度Tr超過目標溫度範圍之上限值Tru的情況，判斷變頻裝置20是過熱運轉狀態。

<關於穩態運轉狀態(步驟ST13~ST16)>

在判斷是散熱部溫度Tr為目標溫度範圍之上限值Tru以下之穩態運轉狀態的情況(步驟ST12之YES)，關閉開閉閥11C，而在旁通冷卻迴路10B之冷媒的流通停止(步驟ST13)。此外，在已經是穩態運轉狀態的情況就維持運轉狀態。然後，控制裝置40判斷散熱部溫度Tr是否是目標溫度範圍之下限值Tr1以上(步驟ST14)。

在散熱部溫度Tr是目標溫度範圍之下限值Tr1以上的情況(步驟ST14之YES)，散熱部溫度Tr位於目標溫度範圍內之範圍內，判斷位於適當之狀態，並維持運轉狀態。另一方面，在散熱部溫度Tr是未滿目標溫度範圍之下限值Tr1的 情況(步驟ST14之NO)，變頻裝置20被過度冷卻，判斷有發生結露的可能性。在此情況，將第1膨脹閥11A之控制目標從過熱度SH變更至散熱部溫度Tr(步驟ST15)。然後，將第1膨脹閥11A之開口大小控制至散熱部溫度Tr成為目標溫度範圍的下限值Tr1以上(步驟ST14~ST16)。依此方式，在散熱部溫度Tr是目標溫度範圍的上限值Tru以下時，將控制目標從過熱度SH切換成散熱部溫度Tr，可適當地冷卻成變頻器散熱部12的冷卻不會成為過度。

<過熱度運轉狀態>

在判斷是如散熱部溫度Tr超過目標溫度範圍之上限值Tru之過熱運轉狀態的情況(步驟ST12之NO)，將控制目標從過熱度SH變更成散熱部溫度Tr。進而，將目標溫度範圍的上限值Tru設定成比當初更小的第2上限值Trus(例如35℃)(步驟ST21)。然後，打開開閉閥11C(步驟ST22)，而冷媒流至過冷卻迴路10A及旁通冷卻迴路10B之雙方。而且，將第2膨脹閥11B之開口大小控制成變大(步驟ST23)。判斷散熱部溫度Tr是否是第2上限值Trus以下(步驟ST24)，使第2膨脹閥11B之開口大小變大至散熱部溫度Tr成為第2上限值Trus以下(步驟ST23、ST24)。

另一方面，在散熱部溫度Tr成為第2上限值Trus以下時(步驟ST24之YES)，判斷散熱部溫度Tr是目標溫度範圍的下限值Tr1以上(步驟ST25)。在判斷散熱部溫度Tr是未滿目標溫度範圍之下限值Tr1的情況(步驟ST25之NO)，因為過度冷卻變頻器散熱部12，所以使第2膨脹閥11B之開口大 小變小(步驟ST25、ST29)。

在散熱部溫度Tr是目標溫度範圍之下限值Tr1以上的情況(步驟ST25之YES)，維持第2膨脹閥11B之開口大小(步驟ST26)。在此時，判斷第2膨脹閥11B之開口大小是否是最小的開口大小(步驟ST27)。在第2膨脹閥11B之開口大小不是最小之開口大小的情況，進行上述之第2膨脹閥11B的開口大小調整(步驟ST25~ST27)。在電子膨脹閥之開口大小成為最小之開口大小的情況(步驟ST27之YES)，判斷關閉開閉閥11C而冷媒不流至旁通冷卻迴路10B側，亦成為在散熱部溫度Tr不超過目標溫度範圍之上限值Tru的狀態，關閉開閉閥11C(步驟ST28)。以上，每隔控制時間間隔實施步驟ST21~步驟ST29之處理。此外，在過熱運轉狀態的情況，舉例表示調整第2膨脹閥11B之開口大小的情況，但是亦可作成不僅第2膨脹閥11B之開口大小，而且亦調整第1膨脹閥11A側的開口大小。

若依據該第1實施形態，在散熱部溫度Tr位於目標溫度範圍內的情況，係根據過熱度SH來控制流量調整裝置11的開口大小，而在散熱部溫度Tr位於目標溫度範圍外的情況，係根據散熱部溫度Tr來控制流量調整裝置11的開口大小。藉此，可一面抑制過冷卻器5之應用不足所造成的能力降低，一面抑制變頻裝置20之冷卻時之結露的發生。又，在變頻器散熱部12之冷卻中，使用往中間壓空間流動的冷媒，藉此，抑制已冷卻變頻裝置20之冷媒對吸入氣體的阻礙，而可提高性能。

在穩態運轉狀態，使用流入中間壓空間之已通過過冷卻器5後的冷媒氣體來冷卻變頻器散熱部12，藉此，使外氣與變頻器散熱部12的溫差變小，而可抑制結露的發生。又，在過熱運轉狀態，藉由將變頻器散熱部12之溫度控制於目標溫度範圍的上限值Tru附近，而在不會過度冷卻地冷卻變頻器散熱部12下，使外氣與變頻器散熱部12的溫差變小，而可抑制結露的發生。

進而，在是散熱部溫度Tr超過目標溫度範圍之上限值Tru之過熱運轉狀態的情況，使用旁通冷卻迴路10B側之冷媒液體來進一步冷卻變頻器散熱部12，藉此，可使散熱部溫度Tr變成目標溫度範圍的上限值Tru以下而且目標溫度範圍的上限值Tru附近。因此，可抑制變頻器散熱部12之過度的冷卻，使變頻器散熱部12與外氣的溫差變小，而可抑制結露的發生。

又，即使是散熱部溫度Tr比目標溫度範圍的下限值Tr1更小而成為冷卻過度之狀態的情況，亦從根據過熱度SH之控制切換成根據散熱部溫度Tr的控制，而可避免易發生結露之狀態。

進而，在變頻器冷卻迴路10不僅具有過冷卻迴路10A，而且具有旁通冷卻迴路10B的情況，在過熱運轉狀態可提早將散熱部溫度Tr冷卻至目標溫度範圍內。

第2實施形態

第4圖係表示本發明之第2實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖，參照第4圖，說明冷凍裝置100。此外，在第 4圖之冷凍裝置100，對具有與第1圖之冷凍裝置1相同的構成之部位附加相同的符號，並省略其說明。第4圖之冷凍裝置100與第1圖之冷凍裝置1的相異點係冷媒溫度檢測裝置132a的安裝位置。

在第3圖之冷凍裝置100，冷媒溫度檢測裝置132a被安裝於偵測從變頻器散熱部12所流出之冷媒之溫度的位置。此外，流出溫度感測器設置於與旁通冷卻迴路10B匯流前的位置。而且，過熱度算出部42係使用在冷媒溫度檢測裝置132a所檢測出之冷媒溫度來算出冷媒氣體的過熱度SH。開口大小控制部43係在穩態運轉將第1膨脹閥11A控制成過熱度SH成為目標過熱度。

若依據本第2實施形態，與第1實施形態一樣，可一面抑制過冷卻器5之應用不足所造成的性能降低，一面抑制變頻裝置20之冷卻時之結露的發生。進而，因為根據冷卻變頻器散熱部12後之冷媒溫度來控制第1膨脹閥11A，所以可更擴大在穩態運轉時之控制可運轉之範圍。又，因為在過熱運轉時液噴射冷媒量亦減少，所以可抑制過熱運轉狀態之性能降低。

第3實施形態

第5圖係表示本發明之第3實施形態之冷凍裝置的冷媒迴路圖，參照第5圖，說明冷凍裝置200。此外，在第5圖之冷凍裝置200，對具有與第1圖之冷凍裝置1相同的構成之部位附加相同的符號，並省略其說明。第5圖之冷凍裝置200與第1圖之冷凍裝置1的相異點係變頻器冷卻迴路的構成。

第5圖之變頻器冷卻迴路210係不使用旁通冷卻迴路10B，而以過冷卻迴路10A構成。因此，控制裝置40之開口大小控制部43控制是流量調整裝置11之第1膨脹閥11A的開口大小。

第6圖係說明本發明之第1實施形態的冷凍裝置之控制例的流程圖。又，第6圖之流程圖所示的處理係每隔任意地設定之控制時間間隔被實施。此外，在第6圖之流程圖，對與第3圖之流程圖相同之步驟的部位附加相同的符號，並省略其說明。在穩態運轉狀態，除了無步驟ST13以外，係相同的控制，在以下，說明是過熱運轉狀態之控制的步驟ST31~ST37。

<過熱運轉狀態>

在控制裝置40之開口大小控制部43，將第1膨脹閥11A之控制目標從過熱度SH變更成散熱部溫度Tr(步驟ST31)。因為散熱部溫度Tr高於目標溫度範圍的上限值Tru，所以第1膨脹閥11A之開口大小控制成變大(步驟ST32)。然後，判斷散熱部溫度Tr是否變成目標溫度範圍之上限值Tru以下(步驟ST33)。在判斷散熱部溫度Tr超過目標溫度範圍之上限值Tru的情況(步驟ST33之NO)，因為變頻器散熱部12係處於冷卻不足之狀態，所以將第1膨脹閥11A之開口大小控制成大至散熱部溫度Tr成為目標溫度範圍的上限值Tru以下(步驟ST32、ST33)。

另一方面，在判斷散熱部溫度Tr是目標溫度範圍之上限值Tru以下的情況(步驟ST33之YES)，判斷散熱部溫 度Tr是否是目標溫度範圍之下限值Tr1以上(步驟ST34)。在判斷散熱部溫度Tr是未滿目標溫度範圍之下限值Tr1的情況(步驟ST34之NO)，因為過度冷卻變頻器散熱部12，所以將第1膨脹閥11A之開口大小控制成比現在之開口大小更小(步驟ST37)。而且，進行第1膨脹閥11A之開口大小小至散熱部溫度Tr成為目標溫度範圍之下限值Tr1以上的控制(步驟ST34、ST37)。

另一方面，在散熱部溫度Tr是目標溫度範圍之下限值Tr1以上時(步驟ST34之YES)，為了判斷是否亦可實施穩態運轉狀態的控制，而判斷過熱度SH是否比穩態運轉狀態之目標過熱度更大(步驟ST35)。在過熱度SH比目標過熱度更大的情況(步驟ST35之YES)，判斷未能應用過冷卻器5，而將第1膨脹閥11A之控制目標從散熱部溫度Tr變更成穩態運轉狀態的過熱度SH(步驟ST36)。另一方面，在過熱度SH比控制目標過熱度更小的情況，根據散熱部溫度Tr之控制繼續(步驟ST33~ST35)。

若依據本第3實施形態，與第1實施形態一樣，在過熱運轉狀態，即變頻器散熱部12之溫度超過目標溫度範圍之上限值Tru的情況，藉由變更第1膨脹閥11A之控制目標，可使變頻器散熱部12之溫度位於目標溫度範圍內的上限值Tru以下而且目標溫度範圍的上限值Tru附近。因此，可抑制變頻器散熱部12之過度冷卻，而使變頻器散熱部12與外氣的溫差變小。進而，因為無藉液噴射之冷卻迴路，所以可簡化冷媒迴路及控制。

11‧‧‧流量調整裝置

11A‧‧‧第1膨脹閥

11B‧‧‧第2膨脹閥

11C‧‧‧開閉閥

31‧‧‧散熱部溫度檢測部

32a‧‧‧冷媒溫度檢測裝置

32b‧‧‧中間壓力檢測裝置

40‧‧‧控制裝置

41‧‧‧溫度判定部

42‧‧‧過熱度算出部

43‧‧‧開口大小控制部

SH‧‧‧過熱度

Tr‧‧‧散熱部溫度

Claims (10)

1. 一種冷凍裝置，具有：冷媒迴路，係藉冷媒配管連接壓縮冷媒之壓縮機、將從該壓縮機所排出之冷媒散熱並冷卻的凝結器、係將從該凝結器所流出之冷媒進行過冷卻的過冷卻器、對已在該過冷卻器被過冷卻之冷媒進行降壓膨脹的膨脹裝置以及對在該膨脹裝置被降壓膨脹之冷媒吸熱並使其蒸發的蒸發器；變頻裝置，係驅動該壓縮機；變頻器散熱部，係使在該變頻裝置所產生之熱散熱；包含過冷卻迴路之變頻器冷卻迴路，該過冷卻迴路係形成從該過冷卻器與該膨脹裝置之間分支，並在該過冷卻器與該變頻器散熱部流通後，向該壓縮機流入的冷媒流路；流量調整裝置，係設置於該變頻器冷卻迴路，並調整流入該變頻器散熱部的冷媒流量；變頻器溫度檢測裝置，係檢測出該變頻器散熱部的溫度，作為散熱部溫度；狀態偵測部，係偵測流通至該過冷卻器之冷媒的狀態；以及控制裝置，係根據在該變頻器溫度檢測裝置所偵測之該散熱部溫度及在該狀態偵測部所檢測出之流通至該過冷卻器之冷媒的狀態，並控制該流量調整裝置的動作；該控制裝置係包括：溫度判定部，係判定該散熱部溫度是否位於目標溫度範圍內； 過熱度算出部，係從在該狀態偵測部所偵測之冷媒的狀態算出流通至該過冷卻器之冷媒的過熱度；以及開口大小控制部，係在該溫度判定部該散熱部溫度位於目標溫度範圍內的情況，將該流量調整裝置之開口大小控制成在該過熱度算出部所算出之過熱度成為目標過熱度，而在該溫度判定部判定該散熱部溫度位於目標溫度範圍外的情況，將該流量調整裝置之開口大小控制成該散熱部溫度位於目標溫度範圍內。
2. 如申請專利範圍第1項之冷凍裝置，其中該控制裝置係在判定該散熱部溫度小於目標溫度範圍之下限值的情況，控制成使該流量調整裝置之開口大小變小。
3. 如申請專利範圍第1項之冷凍裝置，其中該開口大小控制部係在判定該散熱部溫度大於目標溫度範圍之上限值的情況，控制成使該流量調整裝置之開口大小變大。
4. 如申請專利範圍第1項之冷凍裝置，其中該控制裝置係在判定該散熱部溫度小於目標溫度範圍之下限值的情況，控制成使該流量調整裝置之開口大小變小，而在判定該散熱部溫度大於目標溫度範圍之上限值的情況，控制成使該流量調整裝置之開口大小變大。
5. 如申請專利範圍第4項之冷凍裝置，其中該開口大小控制部係在控制成使該流量調整裝置之開口大小變大後，在該散熱部溫度變成小於目標溫度範圍之上限值，該過熱度變成大於目標過熱度的情況，將控制目標從該散熱部溫度變更成該過熱度。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之冷凍裝置，其中該變頻器冷卻迴路係包含從該過冷卻器與該膨脹裝置之間分支，再經由該過冷卻器與該壓縮機連接的旁通冷卻迴路；該流量調整裝置係具有旁通流量調整裝置，該旁通流量調整裝置係設置於該旁通冷卻迴路，並調整在該旁通冷卻迴路流動之冷媒流量；該開口大小控制部係在該散熱部溫度大於目標溫度範圍之上限值的情況，將該旁通流量調整裝置控制成全閉狀態，而在該散熱部溫度是目標溫度範圍之上限值以下的情況，將該旁通流量調整裝置控制成打開狀態，並調整流量。
7. 如申請專利範圍第6項之冷凍裝置，其中該開口大小控制部係在將該旁通流量調整裝置設定成打開狀態，並調整流量後，在該散熱部溫度變成小於目標溫度範圍之下限值的情況，將該旁通流量調整裝置設定成關閉狀態。
8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之冷凍裝置，其中該狀態偵測部係具有：中間壓力檢測裝置，係偵測在該壓縮機之中間壓；及冷媒溫度檢測裝置，係偵測流入該變頻器散熱部之冷媒的溫度。
9. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之冷凍裝置，其中該狀態偵測部係具有：中間壓力檢測裝置，係偵測中間壓；及冷媒溫度檢測裝置，係偵測從該變頻器散熱部所流出之冷媒的溫度。
10. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之冷凍裝置，其中該變頻裝置及該變頻器散熱部係配置於該壓縮機之筐體。