冷却装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200410094681.9

申请日:

2004.11.12

公开号:

CN1629565A

公开日:

2005.06.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F25B41/04; F25D29/00; F25D11/00

主分类号:

F25B41/04; F25D29/00; F25D11/00

申请人:

三洋电机株式会社;

发明人:

玉山弘司; 针生聪; 小川太郎; 竹内正信

地址:

日本大阪府

优先权:

2003.12.19 JP 423192/2003

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所

代理人:

李宗明;杨梧

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内容摘要

提供一种能用电动膨胀阀更安全而正确运行的冷却装置,冷却装置(1)包括由配管将压缩机(8)、冷凝器(9)、电动膨胀阀(13A、13B、17)和电蒸发器(12A、12B、16)等顺次连接成环状构成的冷媒回路(7)和通过调整电动膨胀阀(13A、13B、17)的阀开度控制蒸发器(12A、12B、16)中的冷媒过热度的控制器(37A、44),该控制器(37A、44)在冷媒回路(7)的高压侧压力上升时,使电动膨胀阀(13A、13B、17)的阀开度缩小。

权利要求书

1: 一种冷却装置,其特征在于,包括:由配管将压缩机、冷凝器、电 动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动 膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置; 该控制装置在上述冷媒回路的高压侧的压力上升时,就使上述电动膨胀 阀的阀开度缩小。
2: 一种冷却装置,其特征在于:包括由配管将压缩机、冷凝器、电动 膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨 胀阀的开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置; 该控制装置在外部空气温度降低,并且上述电动膨胀阀的出入口的压力 差变小时,就使上述电动膨胀阀的阀开度扩大。
3: 一种冷却装置,其特征在于:包括由配管将压缩机、冷凝器、电动 膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述膨胀阀 的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置; 该控制装置在对由上述蒸发器冷却的被冷却空间进行冷却的能力下降 时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增大在上述蒸发器中的冷媒过 热度并暂时降低蒸发温度。
4: 如权利要求3所述的冷却装置,其特征在于:上述控制装置在从上 述被冷却空间的温度、排出到该冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温度、 该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度下降到 预定值以下时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中 的冷媒过热度。
5: 如权利要求4所述的冷却装置,其特征在于:上述控制装置在从上 述被冷却空间的温度、排出到该被冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温 度、该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度超过 预定的上限值时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增加上述蒸发器 中的冷媒过热度,使蒸发温度下降,并且在达到预定的下限值时,就通过使 上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中的冷媒的过热度。
6: 一种冷却装置,其特征在于:包括由配管将压缩机、冷凝器、电动 膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨 胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置; 该控制装置在上述过热度从目标值偏离预定值以上时,就使控制上述电 动膨胀阀的操作量增加。
7: 一种冷却装置,其特征在于:包括将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀 和蒸发器顺次连接成环状构成的冷媒回路和控制上述电动膨胀阀的阀开度 的控制装置; 该控制装置根据由被蒸发器冷却的被冷却空间的温度或排出到该被冷 却空间的冷气温度与其设定温度的差调整上述电动膨胀阀的阀开度。
8: 如权利要求7所述的冷却装置,其特征在于: 上述冷媒回路包括第1和第2电动膨胀阀和第1和第2蒸发器,分流经 上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述第1电动膨胀阀流入上述第1 蒸发器,而使另一方通过第2电动膨胀阀流入上述第2蒸发器,通过上述第 1蒸发器冷却第1被冷却空间,通过上述第2蒸发器冷却比上述第1被冷却 空间的设定温度高的第2被冷却空间;并且, 上述控制装置通过调整上述第1电动膨胀阀的阀开度控制上述第1蒸发 器中的冷媒的过热度,并且根据上述第2被冷却空间的温度或排出到该第2 被冷却空间的冷气的温度与其设定温度的差调整上述第2电动膨胀阀的阀 开度。
9: 如权利要求7或8所述的冷却装置,其特征在于:上述控制装置在 上述被冷却空间的温度或排出到该冷却空间的冷气温度比上述设定温度变 低时,就使上述电动膨胀阀的阀开度缩小,在比上述设定温度变高时,就使 阀开度扩大。
10: 一种冷却装置,其特征在于:包括压缩机、冷凝器、冷冻用电动膨 胀阀、冷藏用电动膨胀阀、冷却冷冻箱的库内的冷冻用蒸发器和冷却冷藏箱 的库内的冷藏用蒸发器,并设置升压机和通过调整上述各电动膨胀阀的阀开 度控制上述各蒸发器中的冷媒过热度的控制装置,所述升压机以下述方式工 作:分流经过上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述冷冻用电动膨胀 阀流入上述冷冻用蒸发器,而使另一方通过冷藏用电动膨胀阀流入上述冷藏 用蒸发器中,使从上述冷冻用蒸发器流出的冷媒和从上述冷藏用蒸发器流出 的冷媒合流后吸入到上述压缩机中,并且使从上述冷冻用蒸发器中流出的冷 媒在与从上述冷藏用蒸发器中流出的冷媒合流以前升压,该控制装置在上述 压缩机或升压机发生故障时,就使上述冷藏用电动膨胀阀的开度缩小。
11: 如权利要求10所述的冷却装置,其特征在于:包括分别冷却多台 上述冷藏箱和各冷藏箱的库内的多个上述冷藏用蒸发器和冷藏用电动膨胀 阀,上述控制装置在上述压缩机发生故障时,顺次对各冷藏用电动膨胀阀进 行打开上述各冷藏用电动膨胀阀中的任何一个同时关闭其它的控制。

说明书


冷却装置

    【技术领域】

    本发明涉及例如低温商品陈列橱和冷藏库等的冷却装置。

    背景技术

    过去便利商店等店铺内(室内)设置陈列销售商品的冷藏或冷冻用的敞开式商品陈列橱和带门的商品陈列橱等低温陈列橱,它们通过来自设置在店铺的机械室等中的冷冻机的冷媒循环进行库内冷却(参照专利文件1)。

    专利文件1:特开2002-174470号公报

    【发明内容】

    这时,设在低温商品陈列橱侧的蒸发器和设置在冷冻机侧的压缩机和冷凝器由冷媒配管连接成环状,并且在蒸发器的入口侧上设置膨胀阀,以使在蒸发器中的冷媒过热度达到最佳值的方式调整冷媒的过热度。因为该膨胀阀是通常的温度式膨胀阀,并且是利用膜盒根据蒸发器的出口侧的冷媒温度调整阀开度的膨胀阀,所以只能起过热度的调整作用。

    另外,近年来已开发出用步进电动机等的驱动装置的电动膨胀阀(也称电子膨胀阀),用有关的电动膨胀阀可以实现阀开度的微小控制。

    本发明根据有关过去的状况,提供能用电动膨胀阀更安全而准确的运行地冷却装置。

    第1发明的冷却装置包括:由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置;该控制装置在上述冷媒回路的高压侧的压力上升时,就使上述电动膨胀阀的开度缩小。

    第2发明的冷却装置包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置;该控制装置在外部空气温度降低,并且上述电动膨胀阀的出入口的压力差变小时,就使上述电动膨胀阀的阀开度扩大。

    第3发明的冷却装置包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置;该控制装置在对由上述蒸发器冷却的被冷却空间进行冷却的能力下降时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增大在上述蒸发器中的冷媒过热度并暂时降低蒸发温度。

    第4发明的冷却装置的特征在于:在第3发明的冷却装置中,上述控制装置在从上述被冷却空间的温度、该排出到冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温度、该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度下降到预定值以下时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中的冷媒过热度。

    第5发明的冷却装置的特征在于:在第4发明的装置中,上述控制装置在从上述被冷却空间的温度、排出到该被冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温度、该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度超过预定的上限值时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增加上述蒸发器中的冷媒过热度,使蒸发温度下降,并且在达到预定的下限值时就通过使上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中的冷媒的过热度。

    第6发明的冷却装置包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置;该控制装置在上述过热度从目标值偏离预定值以上时,就使控制上述电动膨胀阀的操作量增加。

    第7发明的冷却装置包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置;该控制装置根据由被蒸发器冷却的被冷却空间的温度或排出到该被冷却空间的冷气温度与其设定温度的差调整上述电动膨胀阀的阀开度。

    第8发明的冷却装置的特征在于:在第7发明的装置中,上述冷媒回路包括第1和第2电动膨胀阀和第1和第2蒸发器,分流经过上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述第1电动膨胀阀流入上述第1蒸发器,而使另一方通过第2电动膨胀阀流入上述第2蒸发器,通过上述第1蒸发器冷却第1被冷却空间,通过上述第2蒸发器冷却比上述第1被冷却空间的设定温度高的第2被冷却空间;并且,上述控制装置通过调整上述第1电动膨胀阀的阀开度控制上述第1蒸发器中的冷媒的过热度,并且根据上述第2被冷却空间的温度或排出到该第2被冷却空间的冷气的温度与其设定温度的差调整上述第2电动膨胀阀的阀开度。

    第9发明的冷却装置的特征在于:在第7或第8发明中,上述控制装置在上述被冷却空间的温度或排出到该冷却空间的冷气温度比上述设定温度变低时,就使上述电动膨胀阀的阀开度缩小,在比上述设定温度变高时,就使阀开度扩大。

    第10发明的冷却装置,包括压缩机、冷凝器、冷冻用电动膨胀阀、冷藏用电动膨胀阀、冷却冷冻箱的库内的冷冻用蒸发器和冷却冷藏箱的库内的冷藏用蒸发器,并设置升压机和通过调整上述各电动膨胀阀的阀开度控制上述各蒸发器中的冷媒过热度的控制装置,所述升压机以下述方式工作:分流经上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述冷冻用电动膨胀阀流入上述冷冻用蒸发器,而使另一方通过冷藏用电动膨胀阀流入上述冷藏用蒸发器中,使从上述冷冻用蒸发器流出的冷媒和从上述冷藏用蒸发器流出的冷媒合流后吸入到上述压缩机中,并且使从上述冷冻用蒸发器中流出的冷媒在与从上述冷藏用蒸发器中流出的冷媒合流以前升压,该控制装置在上述压缩机或升压机发生故障时,就使上述冷藏用电动膨胀阀的开度缩小。

    第11发明的冷却装置的特征在于:在第10发明的冷却装置中包括分别冷却多台上述冷藏箱和各冷藏箱的库内的多个上述冷藏用蒸发器和冷藏用电动膨胀阀,上述控制装置在上述压缩机发生故障时,顺次对各冷藏用电动膨胀阀进行打开上述各冷藏用电动膨胀阀中的任何一个同时关闭的其它的控制。

    按照第1发明的冷却装置,包括:由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置,因为该控制装置在上述冷媒回路的高压侧的压力上升时,使就上述电动膨胀阀的开度缩小。所以能通过在因冷媒回路的高压侧压力的上升而运行停止以前使电动膨胀阀的阀开度缩小,使蒸发器中的冷媒的蒸发温度下降,并且使冷媒循环量一直减到高压侧压力下降为止,并抑制高压侧的压力上升。从而能安全而稳定地运行冷却装置。

    按照第2发明的冷却装置,包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置,因为该控制装置在外部空气温度降低,并且上述电动膨胀阀的出入口的压力差变小时,就使上述电动膨胀阀的阀开度扩大。所以在因外部气体温度下降而电动膨胀阀前后的高低压差变小,使冷媒难于流过电动膨胀阀时,可以通过使电动膨胀阀的阀开度扩大促进冷媒流动,从而能更稳定地发挥冷却装置产生的冷却效果。

    按照第3发明的冷却装置,包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒的过热度的控制装置,因为该控制装置在对由上述蒸发器冷却的被冷却空间进行冷却的能力下降时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增大在上述蒸发器中的冷媒过热度并暂时降低蒸发温度。所以可以在下降时使蒸发器中的冷媒的蒸发温度提前达到目标值来迅速地进行冷却,从而可以进一步提高冷却装置的冷却能力。

    按照第4发明的冷却装置,因为除了上述的第3发明外,控制装置还在从上述冷却空间的温度排出到该冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温度、该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度下降到预定值以下时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中的冷媒过热度。所以在因冷却能力降低而快速冷却结束后,可以使在蒸发器中的冷媒的过热度减小,有效地利用蒸发器进行冷却进行。

    按照第5发明的冷却装置,因为除了上述第4发明外,控制装置还在从上述被冷却空间的温度、排出到该被冷却空间的冷气的温度、上述蒸发器的温度、该蒸发器的入口温度或该蒸发器的出口温度中选择的任何一个温度超过预定的上限值时,就通过使上述电动膨胀阀的阀开度缩小来增加上述蒸发器中的冷媒过热度,使蒸发温度下降,并且在达到预定的下限值时就通过使上述电动膨胀阀的阀开度扩大来减少上述蒸发器中的冷媒的过热度。所以可以确实实现被冷却空间的快速冷却和快速冷却后的蒸发器的有效利用。

    按照第6发明的冷却装置,因为包括由配管将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器等顺次连接成环状构成的冷媒回路和通过调整上述电动膨胀阀的阀开度控制上述蒸发器中的冷媒过热度的控制装置;该控制装置在上述过热度从目标值偏离预定值以上时,就使控制上述电动膨胀阀的操作量增加。所以即使在蒸发器中的冷媒过热度偏离目标值大时,也能迅速地返回到目标值。

    按照第7发明的冷却装置,包括将压缩机、冷凝器、电动膨胀阀和蒸发器顺次连接或环状构成的冷媒回路和控制上述电动膨胀阀的阀开度的控制装置,该控制装置根据由被蒸发器冷却的被冷却空间的温度或排出到被冷却空间的冷气温度与其设定温度的差调整上述电动膨胀阀的阀开度。所以可以通过如第9发明那样的控制装置在被冷却空间的温度或被排出到被冷却空间的冷气的温度变得比设定温度低时,就使电动膨胀阀的阀开度缩小,在比设定温度变高时就使电动阀的阀开度扩大;所以可以通过电动膨胀阀准确地控制被冷却空间的温度。

    如第8发明的冷却装置那样,在冷媒回中包括第1和第2电动膨胀阀和第1和第2蒸发器,分流经上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述第1电动膨胀阀流入上述第1蒸发器,而使另一方通过第2电动膨胀阀流入上述第2蒸发器,通过上述第1蒸发器冷却到第1被冷却空间,通过上述第2蒸发器冷却比上述第1被冷却空间的设定温度高的第2被冷却空间,并且,上述控制装置通过调整上述第1电动膨胀阀的阀开度控制上述第1蒸发器中的冷媒的过热度,并且根据上述第2被冷却空间的温度或排出到该第2被冷却空间的冷气的温度与其设定温度的差调整上述第2电动膨胀阀的阀开度;所以可以防止在冷媒循环量发生大的变动时产生的第2电动膨胀阀的所谓自激振荡于未然,并可以实现第2被冷却空间的温度控制。

    按照第10发明的冷却装置,包括压缩机、冷凝器、冷冻用电动膨胀阀、冷藏用电动膨胀阀、冷却冷冻箱的库内的冷冻用蒸发器和冷却冷藏箱的库内的冷藏用蒸发器,并设置升压机和通过调整上述各电动膨胀阀的阀开度控制上述各蒸发器中的冷媒过热度的控制装置,所述升压机以下述方式工作:分流经过上述冷凝器的冷媒,使被分流的一方通过上述冷冻用电动膨胀阀流入到上述冷冻用蒸发器,而使另一方通过冷藏用电动膨胀阀流入上述冷藏用蒸发器中,使从上述冷冻用蒸发器流出的冷媒和从上述冷藏用蒸发器流出的冷媒合流后吸入到上述压缩机中,并且使从上述冷冻用蒸发器中流出的冷媒在与从上述冷藏用蒸发器中流出的冷媒合流以前升压,该控制装置在上述压缩机或升压机发生故障时,就使上述冷藏用电动膨胀阀的开度缩小。所以在压缩机或升压机陷入只使发生故障后任何一方进行冷媒循环时,能使在冷藏用蒸发器中的冷媒蒸发温度与冷冻用蒸发器中的冷媒的蒸发温度一致,也能少许冷却冷藏箱的库内,因此可以实现有关的异常中的故障保护。

    按照第11发明的冷却装置,因为除了第10发明的装置外,还包括分别冷却多台上述冷藏箱和各冷藏库内的多个上述冷藏用蒸发器和冷藏用电动膨胀阀,上述控制装置在上述压缩机发生故障时,顺次对各冷藏用电动膨胀阀进行打开上述各冷藏用电动膨胀阀中的任何一个同时关闭的其它的控制。所以可以在多台的冷藏箱存在时,因压缩机或升压机发生故障而陷入只使某一方进行冷媒循环的状况时,也能普遍地少许冷却各冷藏箱。

    【附图说明】

    图1是本发明的冷却装置的冷媒回路图。

    图2是图1的冷却装置的电路方框图。

    【具体实施方式】

    下面参照附图详细描述本发明的实施方式。图1是本发明的冷却装置1的冷媒回路图,图2是冷却装置1的电路的方框图。实施例的冷却装置是用于实现例如设置在便利商店等店室内(店内)的冷藏箱3A、3B和冷冻箱4(任何商品陈列橱)的库内冷却。

    这些冷藏箱3、3和冷冻箱4是除了前面和上面等开口敞开式商品陈列橱之外,还是用透明玻璃门可自由关闭开口的商品陈列橱,冷藏箱3A的库内(被冷却空间)为了食品的陈列销售而被冷却到例如平均5℃左右的冷藏温度(设定温度),而冷藏箱3B的库内(被冷却空间)冷却到适合于盒饭等比较高的例如平均+18℃左右的冷藏温度(设定温度),同时冷冻箱4库内(被冷却空间)被冷却到-15℃左右的冷冻温度(设定温度),经常陈列冷冻食品和冰激凌等冷冻点心等。

    在该图中,冷却装置1包括设置在店外的冷冻机6,由配管跨过该冷冻机6与设置在店内的冷藏箱3A、3B和冷冻箱4之间构成冷媒回路7。该冷媒回路7由设置在冷冻机6侧的压缩机8、冷凝器9、电磁阀11、设置在冷藏箱3A内并冷却冷藏箱3A的库内的冷藏用蒸发器12A、电动膨胀阀13A(冷藏用电动膨胀阀)、电磁阀14A、设置在冷藏箱3B内并冷却冷藏箱3B的库内的冷藏用蒸发器12B、电动膨胀阀13B(冷藏用电动膨胀阀)、电磁阀14B、设置在冷冻箱4内并冷却冷冻箱4的库内的冷冻用蒸发器16、电动膨胀阀17(冷冻用电动膨胀阀)、电磁阀18、19和升压机21等构成。

    上述电动膨胀阀13A、13B、17是由例如步进电动机驱动的所谓电子膨胀阀,可以通过后述的控制器37A、37B、44以预定的步数在全闭与全开之间调整该阀开度。

    压缩机8的排出侧连接在冷凝器9的入口上。而电磁阀11以傍通压缩机8的方式并联连接。冷凝器9的出口进入店内,在实施例中分支成为三个分支。分支的一个配管通过电磁阀14A连接在冷藏箱3A的电动膨胀阀13A的入口上,电动膨胀阀13A的出口连接在冷藏用蒸发器12A的入口上。分支的又一个配管通过电磁阀14B连接在冷藏箱3B的电动膨胀阀13B的入口上,电动膨胀阀13B的出口连接在冷藏用蒸发器12B的入口上,分支的另一个配管通过电磁阀18连接在冷冻箱4的电动膨胀阀17的入口上,电动膨胀阀17的出口连接在冷冻用蒸发器16的入口上。

    冷冻用蒸发器16的出口连接在升压机21的入口上。该升压机21装备有比上述压缩机8的容量小的压缩机,并且是通过压缩到达入口的冷媒使其压力上升后从出口排出的装置,该升压机21的出口连接在压缩机8的吸入侧上。而各冷藏用蒸发器12A、12B的出口汇合后,连接在升压机21的出口侧上。另外,电磁阀19连接在与从各冷藏用蒸发器12A、12B出来的配管汇合后的位置与升压机21的入口侧配管之间,而在各冷藏用蒸发器12A、12B汇合后的配管上的电磁阀19所连接的位置与连接在升压机21的出口侧上的位置之间连接未图示的止回阀,把升压机21的出口侧设定为顺流方向。

    接着在图2中,31是控制冷冻机9的冷冻机控制器,由通用的微机构成。在该冷冻机控制器31的输入上分别连接检测外部空气温度的外部空气温度检测器32、检测冷媒回路7的低压侧压力(实际上是从升压机21的出口至压缩机8的吸入侧的冷媒回路7内的压力)的低压检测器33,检测冷媒回路7的高压侧压力(实际上是从压缩机8的排出侧到各电动膨胀阀13A、13B、17的入口间的冷媒回路7内的压力)的高压检测器34的输出。并且压缩机8、冷凝器9的冷凝器用鼓风机36和电磁阀11连接在冷冻机控制器31的输出上。

    37A、37B是分别控制冷藏箱3A、3B的冷藏箱控制器。另外,因为各冷藏箱控制器37A、37B在回路结构上都是相同的,所以只就冷藏箱控制器37A进行说明。冷藏箱控制器37A也由通用微机构成,检测冷藏箱3A的库内温度(被冷却空间的温度)的库内温度检测器38,检测冷藏用蒸发器12A的入口侧的温度的蒸发器入口检测器39,和检测冷藏用蒸发器12A的出口侧的温度的蒸发器出口侧检测器41的输出连接在该冷藏箱控制器37A的输入上。另外,上述库内温度检测器38也可检测排出在库内的冷气(向被冷却空间排出的冷气)的温度,上述蒸发器入口检测器39也可以检测冷藏用蒸发器12A的温度(冷藏用蒸发器12A的中间部的温度)。

    另外,用于通过使与冷藏用蒸发器12A热交换过的冷气向库内排出进行循环的鼓风机42,上述电动膨胀阀13A,电磁阀14A接在冷藏箱控制器37A的输出上。(另外不用说,在冷藏箱控制器37B的情况下,上述冷藏用蒸发器12A,电动膨胀阀13A和电磁阀14A与冷藏用蒸发器12B,电动膨胀阀13B和电磁阀14B置换)。

    44是控制冷冻箱4的冷冻箱控制器。冷冻箱控制器44也由通用的微机构成,检测冷冻箱4的库内温度(被冷却空间的温度)的库内温度的检测器46、检测冷冻用蒸发器16的入口侧的温度的蒸发器入口检测器47、检测冷冻蒸发器16的出口侧的温度的蒸发器出口检测器48的输出连接在该冷冻箱控制器44的输入上。另外上述库内温度检测器46也可以检测向库内排出的冷气(向被冷却排出的冷气)的温度,上述蒸发器入口检测器47也可以检测冷冻用蒸发器16的温度(冷冻用蒸发器16的中间部的温度)。

    另外,用于通过使与冷冻用蒸发器16热交换过的冷气向库内排出进行循环的鼓风机49、上述电动膨胀阀17、电磁阀18、19,升压机21连接在冷冻控制器44的输出上。另外冷冻机控制器31与冷藏箱控制器37A、37B和冷冻箱控制器44通过通讯线连接,在它们之间以能进行发送接收数据的方式构成。

    下面按以上构成说明本发明的冷却装置1的动作。

    (1)通常运行

    首先说明通常的冷却运行状态。

    冷冻机控制器31关闭电磁阀11,冷藏控制器37A、37B分别打开电磁阀14A、14B,冷冻箱控制器44打开电磁阀18、关闭电磁阀19。并且冷冻机控制器31使压缩机8和冷凝器用鼓风机36运行,同时冷冻箱控制器44使升压机21运行。从压缩机8排出的高温高压的气体冷媒进入冷凝器9。流入到该冷凝器9的冷媒在那里放热后冷凝。

    经该冷凝器9出来的冷媒分流为三支,分别通过电磁阀14A、14B、18到电动膨胀阀13A、13B、17,在那里节流后(降压),分别流入到冷藏用蒸发器12A、12B,冷冻用蒸发器16,在那里蒸发。冷藏箱3A、3B的库内空气通过鼓风机42进行通风、循环,在冷藏用蒸发器12A、12B中利用冷媒的蒸发的吸热作用,使库内空气冷却。借此进行冷藏箱3A、3B的库内冷却。经冷藏用蒸发器12A、12B出来的低温气体冷媒合流后到达升压机21的出口侧。

    另外,冷冻箱4的库内空气通过鼓风机49也向冷冻蒸发器中进行送风、循环,利用冷媒的蒸发引起的吸热作用冷却库内空气。借此进行冷冻箱4的库内冷却。经由冷冻用蒸发器16出来的低温的气体冷媒达到升压机21,在那里通过压缩升压到冷藏用蒸发器12A、12B的出口侧的压力后,从升压机21出来后与来自冷藏用蒸发器12A、12B的冷媒合流,该合流后的冷媒重复进行吸入到压缩机8的吸入侧的循环。

    另外,冷冻箱控制器44根据蒸发器入口检测器47和蒸发器出口检测器48所检测的冷冻机用蒸发器16的入口/出口冷媒调整电动膨胀阀的阀开度,以使由冷冻用蒸发器蒸发的冷媒的过热度变为适当的目标值。该调整以预定的步数进行。

    冷冻箱控制器44在冷冻用蒸发器16中的冷媒的过热度在目标值的上下预定值内时,使阀开度扩大/缩小例如一步,而在偏离该目标值上下预定值以上时,使阀开度以2步或3步扩大/缩小。也就是说,冷冻控制器44在冷冻用蒸发器16中的冷媒过热度在偏离目标值预定值以上(上下预定值以上)时,通过使该操作量增大迅速返回目标值。

    另外,冷冻箱控制器44根据库内温度检测器46的输出,当库内温度(或排出冷气的温度,以下同)上升到例如-14℃时,就打开电磁阀18,使升压机21运行,并且在下降到-16℃时,就关闭电磁阀18,停止升压机21。借此将冷冻箱4的库内冷却到平均-15℃左右的冷冻温度(设定温度)。

    冷藏控制器37A也根据蒸发器入口检测器39和蒸发器出口检测器41检测的冷藏用蒸发器12A的入口/出口冷媒温度调整电动膨胀阀13A的阀开度,以便使由冷藏用蒸发器12A蒸发的冷媒的过热度达到适当的目标值。该调整也同样以预定的步数进行。

    另外,同样冷藏箱控制器37A在冷藏用蒸发器12A中的冷媒的过热度在目标值的上下预定值以下时,使阀开度扩大/缩小例如1步,而在从该开目标值偏移预定值以上时,使阀开度扩大/缩小例如2步/或3步。也就是说,冷藏箱控制器37在冷藏用蒸发器12A的冷媒过热度从目标值偏离预定值以上(上下预定值以上)时也同样使其操作量增大,使冷媒的过热度迅速返回到目标值。

    另外,冷藏控制器37A根据库内温度检测器38的输出,当库内温度(或排出冷气的温度,以下同)上升到例如+7℃时,就打开电磁阀14,并且在下降到+3℃以下时,就关闭电磁阀14A。借此将冷藏箱3A库内冷却到平均+5℃左右的温度(设定温度)。

    另外,冷藏箱控制器37B根据库内温度检测器38的输出,在例如库内温度(或排出冷气的温度,以下同)上升到例如+20℃时,就执行使电动膨胀阀13B的阀开度扩大预定的步数的控制,在下降到+16℃时,就执行使电动阀13B的阀开度减少预定的步数的控制。另外,虽然电磁阀14B仍然打开,也受电磁阀13B的控制,在库内温度下降时关闭。

    在此,冷藏箱3B的设定温度比冷藏箱3A高,因此到冷藏用蒸发器12B中的冷媒循环量变得比到冷藏用蒸发器12A中的冷媒循环量少,在这种情况下,当冷媒回路7中的冷媒循环量变动大时,当通过电动膨胀阀13B同上述一样进行冷藏用蒸发器12B的过热度控制时,陷入因为不能跟踪变动而重复进行开/闭电动膨胀阀13B的所谓自激振荡的状态,如本发明那样,根据库内温度与设定温度的差,如果库内温度比设定温度高,则使阀开度扩大,如果比设定温度低,则使阀开度缩小,通过这样的控制,可以防止有关的异常发生。因此将冷藏箱3A的库内冷却到平均+18℃左右的冷藏温度(设定温度)。

    冷冻机控制器31通过来自冷藏箱控制器37A,37B和冷冻箱控制器44的通讯,在所有的电磁阀14A、14B和18关闭时或低压检测器33检测的冷媒回路7的低压侧压力下降到下限值时,就停止压缩机。当开放某一个电磁阀14A、14B和18时,使压缩机8运行。

    (2)快速冷却控制

    下面就设置冷却装置1后和蒸发器12A、12B、16的除霜后等库内温度变高后的下降中的快速冷却控制进行说明。另外,冷藏控制器37A和37B,冷冻箱控制器44定期地关闭电磁阀14A、14B、18,通过只使鼓风机42和49等运行进行蒸发器12A、12B、16的除霜。

    各控制器37A、37B、44在库内温度检测器38和46等检测的库内温度(或排出冷气温),或蒸发器入口检测器39和47检测的蒸发器12A、12B、16的入口温度,或蒸发器出口检测器41和48等检测的蒸发器12A、12B、16的入口温度中某一个或它们中的几个组合中的某一个超过预定的上限值(在库内温度时,比上述的+7℃(冷藏箱3A)、+20℃(冷藏箱3B)或-14℃(冷冻箱4)高的预定值的上限值)时,就通过使各电动膨胀阀13A、13B、18的阀开部缩小到预定的值,使各蒸发器12A、12B、16中的冷媒过热度增大,使各蒸发器12A、12B、16中的冷媒的蒸发温度暂时下降。

    因此,设置冷却装置1后和蒸发器12A、12B、16的除霜后等的库内温度变高后的下降时和由某种原因而引起库内温度异常上升时,可以使在各蒸发器12A、12B、16中的冷媒的蒸发温度提前达到目标值,各箱3A、3B、4的库内快速冷却加快。

    然后在有关的快速冷却进行,以及库内温度检测器38和46等检测的库内温度(或排出冷气温度)、或蒸发器入口检测器39和47等检测的蒸发器12A、12B、16的入口温度或冷媒的蒸发温度,蒸发出口检测器41和48等检测的蒸发器12A、12B、16的出口温度中的某一个或它们的组合中的某一些达到比预定的下限值(库内温度的场合上述的+7℃(冷藏箱3A)、+20℃(冷藏箱3B)或-14℃(冷冻箱)低的预定的下限值)时,各控制器37A、37B、44就通过使各电动膨胀阀13A、13B、18的阀开度扩大到预定大的值来使各蒸发器12A、12B、16中的冷媒的过热度减小,将各蒸发器的全部用在冷却上。

    另外,例如在库内温度达到上述的+3℃(冷藏箱3A)、+16℃(冷藏箱3B)、-16℃(冷冻箱4)后,就恢复到上述的通常的电动膨胀阀的控制。如上所述,可以在确实实现各箱库内的快速冷却和快速冷却后的蒸发器的有效利用。

    (3)高压侧压力上升时的控制。

    在外部空气温度变高时和负荷增大时,冷媒回路7的高压侧上升。冷冻机控制器31根据高压检测器34的输出,在冷媒回路7的高压侧压力达到预定的上限的危险值时,为了保护而停止压缩机8,在达到比其低的预定的上限值时,冷冻机控制器31将高压异常数据发送给冷藏箱控制器37A、37B、冷冻箱控制器44。冷藏箱控制器37A、37B和冷冻箱控制器44一旦从冷冻机控制器31接收到有关的高压异常数据,就使各电动膨胀阀13A、13B、17的阀开度缩小例如预定的步数或阀开度缩小到预定的小的值。

    因此使各蒸发器12A、12B、16中的冷媒的蒸发温度下降,并且将冷媒循环量减少到直到高压侧压力下降为止,并可以抑制高压侧的压力上升,可以抑制达到危险值后而压缩机8停止的故障状态,可以提高冷却装置1的安全性和稳定性。

    (4)低外部空气温度时的控制

    当外部空气温度下降时,冷媒回路7的高压侧压力就不会上升,因电动膨胀阀13A、13B、17的出入口的压力差,即电动膨胀阀13A、13B、17前后的高低差变小而使冷媒在它们中流动困难。在那里冷冻机控制器31在外部空气温度检测器32检测的外部空气温度下降到预定的低的值时,将低外部空气温度数据发送给冷藏箱控制器37A、37B,冷动箱控制器44。当冷藏箱控制器37A、37B、冷冻箱控制器44从冷冻机控制器31接收有关的低外部空气温度数据时,使各电动膨胀阀13A、13B、17的阀开度扩大例如预定的步数或变成全开。

    因此,可以促进电动膨胀阀13A、13B、17的冷媒流动,并且可以使通过冷却装置1的冷却效果更稳定的发挥。

    (5)升压机故障时的控制

    其次,在因升压机21故障而停止时,冷冻箱控制器44打开电磁阀19,同时将升压机故障发生数据发送给各控制器31、37A、37B(经由冷冻机控制器31发送给冷藏箱控制器37A、37B)。并且进行预定的警报。当冷冻控制器31从冷冻机控制器44接收有关的升压机故障发生数据时,就继续使压缩机8运行。另外,冷藏箱控制器37A、37B使电动膨胀阀13A、13B的阀开度缩小预定的步数或缩小到预定的低的值,在那里的冷媒的蒸发温度与冷冻用蒸发器16中的冷媒蒸发温度一致。

    因此,从压缩机8排出的冷媒被冷凝器9冷凝、分流后,通过电磁阀14A、14B、18,被各电动膨胀阀13A、13B和17节流后,流入到各蒸发器12A、12B和16。而经冷冻用蒸发器16出来的冷媒通过电磁阀19返回到压缩机8。

    因此,即使冷媒在有关的升压机21故障时也能在冷媒回路7内循环,使各箱3A、3B、4冷却。特别是使如上所述的冷藏用蒸发器12A、12B中的冷媒的蒸发温度与冷冻用蒸发器16中的冷媒的蒸发温度一致,也能少许冷却冷藏箱3A、3B的库内,从而可以实现有关的异常时的失效保护。

    (6)压缩机故障时的控制

    其次,在因压缩机8故障而停止时,冷冻机控制器31使电磁阀11打开,同时向各控制器37A、37B、44发送有关压缩机故障发生数据。当冷冻箱控制器4 4从冷冻机控制器31接收有关的压缩机故障发生数据时,继续使升压机21运行,同时打开电磁阀19。另外冷藏箱控制器37A、37B使电动膨胀阀13A、13B交替地开闭。并且将打开的电动膨胀阀13A、13B时的阀开度缩小预定的步数或缩小到预定的值,使在那里的冷媒蒸发温度与冷冻用蒸发器16中的冷媒的蒸发温度一致。

    因此从升压机21中排出的冷媒通过电磁阀11在冷凝器9中冷凝,分流后通过电磁阀14A、14B、18,经各电动膨胀阀13A、13B、17节流后,流入到各蒸发器12A、12B和16中。经冷冻用蒸发器16出来的冷媒返回到升压机21,而经冷藏用蒸发器12A、12B出来的冷媒通过电磁阀19返回到升压机21。

    因此,在有关的压缩机8的故障时冷媒也能在冷却回路7内循环,各箱3A、3B、4被冷却到最低限。特别是如上所述那样,使冷藏用蒸发器12A、12B中的冷媒的蒸发温度与冷冻用蒸发器中的蒸发温度一致,也能少许冷却冷藏箱的库内。因此可以实现在有关异常中的失效保护。

    特别是在该场合下,因为各控制器37A、37B交替开闭各电动膨胀阀13A、13B,即顺次执行对各电动膨胀阀13A、13B进行打开各电磁膨胀阀13A、13B中的某一个同时关闭另一个的控制。所以当在各冷藏箱3A、3B中陷入使容量小的升降机21进行冷媒循环的状态时,也能毫无遗漏地少许冷却各冷藏箱3A、3B。

    另外,虽然在本例中只示出2台冷藏箱,但在设置有更多的冷藏箱的场合,本发明也是有效的。并且虽然在本实施例中是就商品阵列橱的冷却控制进行说明的,但不受此限制,对电冰箱和空调机本发明也是有效的。另外在实施例中表示的各个数值没有限定的含意,使用状况可以根据机器的能力适当确定。

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提供一种能用电动膨胀阀更安全而正确运行的冷却装置,冷却装置(1)包括由配管将压缩机(8)、冷凝器(9)、电动膨胀阀(13A、13B、17)和电蒸发器(12A、12B、16)等顺次连接成环状构成的冷媒回路(7)和通过调整电动膨胀阀(13A、13B、17)的阀开度控制蒸发器(12A、12B、16)中的冷媒过热度的控制器(37A、44),该控制器(37A、44)在冷媒回路(7)的高压侧压力上升时,使电动。

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