專利名稱：制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)由利用配管將壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器呈環(huán)狀連接的制冷劑回路構(gòu)成。特別涉及低的外部氣溫時的運轉(zhuǎn)控制。
背景技術(shù)：
已往，設(shè)置在便利店等的店鋪中的低溫陳列柜、在店鋪內(nèi)進行空氣調(diào)節(jié)等的空氣調(diào)節(jié)機，備有用配管將壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器呈環(huán)狀連接的制冷回路(見專利文獻1)。
專利文獻1日本特開平4-24446號公報在上述的制冷回路中，在低的外部氣溫時，壓縮機的高壓側(cè)壓力降低，雖然制冷系數(shù)(COP)良好，但是冷凝壓力顯著下降，所以，高壓側(cè)壓力與低壓側(cè)壓力的壓力差減小。在該狀態(tài)下，由于減壓裝置的上流側(cè)(冷凝器側(cè))的壓力也顯著降低，所以，在減壓裝置打開著時，制冷劑不流到蒸發(fā)器內(nèi)，不能進行陳列柜等的冷卻。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而作出的，其目的是提供一種制冷循環(huán)，該制冷循環(huán)，在低的外部氣溫時，能保持良好的制冷系數(shù)，并且，在減壓裝置的前后，可確保規(guī)定的壓力差。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案1記載的制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接容量可控制的壓縮機、冷凝器、減壓裝置、及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述壓縮機的排出容量增加。
技術(shù)方案2記載制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接若干個壓縮機、冷凝器、減壓裝置、及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使停止著的壓縮機動作，這樣，增加壓縮機的排出容量。
技術(shù)方案3記載制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接容量可控制的壓縮機、冷凝器、減壓裝置、及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，上述冷凝器是冷凝能力可控制的冷凝器，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述冷凝器的冷凝能力降低。
發(fā)明效果根據(jù)技術(shù)方案1所記載的發(fā)明，在用配管連接容量可控制的壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述壓縮機的排出容量增加，這樣，可使壓縮機的排出壓力上升、使減壓裝置前后的壓力差在設(shè)定范圍內(nèi)。在減壓裝置動作時，借助該壓力差，制冷劑被恰當減壓、流入蒸發(fā)器內(nèi)，所以即使在低的外部氣溫時也能冷卻。另外，通過把上述壓力差保持在設(shè)定范圍內(nèi)，可以防止由上述壓縮機的高壓側(cè)壓力上升而導(dǎo)致COP的降低。
根據(jù)技術(shù)方案2所記載的發(fā)明，在用配管連接若干個壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使停止著的壓縮機動作，由此可以將減壓裝置前后的壓力差保持在設(shè)定范圍內(nèi)。在減壓裝置動作時，借助該壓力差，制冷劑被恰當減壓、流入蒸發(fā)器內(nèi)，所以，即使在低的外部氣溫時也能冷卻。另外，通過把上述壓力差保持在設(shè)定范圍內(nèi)，可以防止上述壓縮機的高壓側(cè)壓力上升而導(dǎo)致COP的降低。
根據(jù)技術(shù)方案3所記載的發(fā)明，在用配管連接壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，上述冷凝器是冷凝能力可控制的冷凝器，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述冷凝器的冷凝能力降低，由此可防止冷凝能力過度降低，可將減壓裝置前后的壓力差保持在設(shè)定范圍內(nèi)。在減壓裝置動作時，借助該壓力差，制冷劑被恰當減壓、流入蒸發(fā)器內(nèi)，所以，即使在低的外部氣溫時也能冷卻。另外，通過把上述壓力差保持在設(shè)定范圍內(nèi)，可以防止由上述壓縮機的高壓側(cè)壓力上升而導(dǎo)致COP的降低。


圖1是采用技術(shù)方案1記載的發(fā)明的制冷系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
圖2是采用技術(shù)方案2記載的發(fā)明的制冷系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
圖3是采用技術(shù)方案3記載的發(fā)明的制冷系統(tǒng)的制冷劑回路圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。在各圖中，虛線包圍的部位，表示備有減壓裝置及蒸發(fā)器的低溫陳列柜、空調(diào)機等的室內(nèi)機。另外，各實施例中使用的制冷劑是HFC類制冷劑，但并不限定于此，采用HC類制冷劑、二氧化碳等的自然制冷劑也具有同樣的效果。
〔實施例1〕圖1是采用技術(shù)方案1記載的發(fā)明的制冷循環(huán)的制冷劑回路圖。在圖1中，1是可進行轉(zhuǎn)換控制的壓縮機(可控制容量的壓縮機)，2是冷凝器，3是膨脹閥(減壓裝置)，4是蒸發(fā)器，它們構(gòu)成了上述制冷循環(huán)裝置的制冷劑回路。
11是控制上述壓縮機1的容量的控制器，12是冷凝器溫度傳感器，13是外部氣溫傳感器，14是高壓側(cè)壓力傳感器，15是低壓側(cè)壓力傳感器。各傳感器的信號輸入到上述控制器11中?？刂破?1根據(jù)輸入的信號控制壓縮機1的容量。
在上述構(gòu)造中，在壓縮機1起動時，被壓縮機1壓縮了的高溫高壓氣體制冷劑，從壓縮機1排出，進入冷凝器2中冷卻。冷卻后的制冷劑成為氣液混合狀態(tài)，通過膨脹閥3流入蒸發(fā)器4。在膨脹閥3中制冷劑被節(jié)流而減壓，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)，由此進行冷卻。在該蒸發(fā)器4中蒸發(fā)了的低溫低壓的氣體制冷劑，被再次吸入壓縮機1，構(gòu)成了制冷循環(huán)。
在本實施例中，膨脹閥3采用裝有乙醚的熱球(サ一モバルブ)，其開度根據(jù)檢測蒸發(fā)器4的出口溫度的感溫筒而變化。但是，也可以采用電子膨漲閥，該電子膨脹閥的開度與蒸發(fā)器4的出口溫度對應(yīng)地被電子地控制。
控制器11根據(jù)來自外部氣溫傳感器13的輸入，在例如為大于等于0℃等的常溫時，根據(jù)低壓側(cè)壓力傳感器15的輸入，控制壓縮機1的容量。因此，在蒸發(fā)器4充分冷卻的情況下，膨脹閥3關(guān)閉，所以，低壓側(cè)壓力降低、高壓側(cè)壓力上升。
由于該高壓側(cè)壓力的上升，制冷循環(huán)裝置的COP降低，所以當?shù)蛪簜?cè)壓力傳感器15檢測到低壓側(cè)壓力降低時，控制器11使壓縮機1的容量減低，進行節(jié)能運轉(zhuǎn)。
另外，在陳列柜等的溫度上升、蒸發(fā)器4開始冷卻動作時，膨脹閥3打開，所以低壓側(cè)壓力上升、高壓側(cè)壓力降低。在該狀態(tài)繼續(xù)時，由制冷劑不足引起的制冷循環(huán)裝置的冷卻能力下降、或壓力差減少將導(dǎo)致制冷劑不容易流動。
因此，當?shù)蛪簜?cè)壓力傳感器15檢測到低壓側(cè)壓力上升時，控制器11使壓縮機1的容量增加，提高高壓側(cè)壓力，由此增大上述的壓力差。
另一方面，當外部氣溫為0℃以下的低的外部氣溫時，控制器11根據(jù)低壓側(cè)壓力傳感器15及高壓側(cè)壓力傳感器14的輸出的壓力差，進行壓縮機1的控制。
當上述壓力差小于由設(shè)定值-α表示的下限值時，制冷劑不容易流動，所以，控制器11使壓縮機1的容量增加，使高壓側(cè)壓力上升，由此保持上述壓力差。
通過上述控制，將上述壓力差保持為大于等于設(shè)定值-α(設(shè)定范圍的下限)，由此，在膨脹閥3動作時，制冷劑被恰當減壓，可在上述陳列柜等中進行冷卻。
另外，當上述壓力差大于由設(shè)定值+α表示的上限值時，高壓側(cè)壓力的上升導(dǎo)致壓縮1的COP降低，所以，使壓縮機1的容量降低、抑制高壓側(cè)壓力的上升。另外，當上述壓力差大于等于下限值、且小于等于上限值時，不進行壓縮1的容量控制。
〔實施例2〕
圖2是采用技術(shù)方案2所記載的發(fā)明的制冷循環(huán)的制冷劑回路圖。在圖2中，5-a和5-b是壓縮機，2是冷凝器，3是膨脹閥，4是蒸發(fā)器，它們構(gòu)成了上述制冷循環(huán)裝置的制冷劑回路。
11是控制上述壓縮機5-a和5-b的運轉(zhuǎn)的控制器，12是冷凝器溫度傳感器，13是外部氣溫傳感器，14是高壓側(cè)壓力傳感器，15是低壓側(cè)壓力傳感器，各傳感器的信號輸入到上述控制器11中。控制器11根據(jù)輸入的信號控制壓縮機5-a和5-b的運轉(zhuǎn)。
在上述構(gòu)造中，在壓縮機5-a或5-b起動時，被壓縮機5-a或5-b壓縮了的高溫高壓氣體制冷劑，從壓縮機5-a或5-b排出，進入冷凝器2冷卻。冷卻后的制冷劑成為氣液混合狀態(tài)，通過膨脹閥3流入蒸發(fā)器4。在膨脹閥3中制冷劑被節(jié)流而減壓，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)，由此進行冷卻。在該蒸發(fā)器4中蒸發(fā)了的低溫低壓的氣體制冷劑，被壓縮機5-a或5-b再次吸入，構(gòu)成了制冷循環(huán)。
在本實施例中，膨脹閥3采用裝有乙醚的熱球，其開度根據(jù)檢測蒸發(fā)器4的出口溫度的感溫筒而變化。但是，也可以采用電子膨漲閥，該電子膨脹閥的開度與蒸發(fā)器4的出口溫度對應(yīng)地被電子地控制。
控制器11根據(jù)來自外部氣溫傳感器13的輸入，在例如為大于等于0℃等的常溫時，根據(jù)低壓側(cè)壓力傳感器15的輸入，控制壓縮機5-a及5-b的動作·停止。在蒸發(fā)器4充分冷卻的情況下，膨脹閥3關(guān)閉，所以低壓側(cè)壓力降低、高壓側(cè)壓力上升。通過該高壓側(cè)壓力的上升，制冷循環(huán)裝置的COP降低。
所以，在低壓側(cè)壓力傳感器15檢測到低壓側(cè)壓力降低的情況下，在例如壓縮機5-a及壓縮機5-b兩方進行動作時，控制器11使壓縮機5-b停止，只使壓縮機5-a動作，這樣，使制冷循環(huán)裝置的壓縮機的容量降低，進行節(jié)能運轉(zhuǎn)。
另外，在上述陳列柜等的溫度上升、蒸發(fā)器4開始冷卻動作時，膨脹閥3打開，所以低壓側(cè)壓力上升、高壓側(cè)壓力降低。在該狀態(tài)繼續(xù)時，由制冷劑不足引起的制冷循環(huán)裝置的冷卻能力下降、或壓力差減少將導(dǎo)致制冷劑不容易流動。
因此，當?shù)蛪簜?cè)壓力傳感器15檢測到低壓側(cè)壓力降低時，控制器11使例如壓縮機5-a和壓縮機5-b兩方動作，提高上述壓縮機的高壓側(cè)壓力，由此增大上述的壓力差。
另一方面，當外部氣溫為小于等于0℃的低的外部氣溫時，控制器11根據(jù)低壓側(cè)壓力傳感器15及高壓側(cè)壓力傳感器14的輸出的壓力差，進行壓縮機5-a及5-b的控制。
當上述壓力差小于由設(shè)定值-α表示的下限值時，由于制冷劑不容易流動，所以例如只在壓縮機5-a動作時，控制器11使壓縮機5-a和5-b兩方動作，使高壓側(cè)壓力上升，由此保持上述壓力差。
通過上述的控制，將上述壓力差保持為大于等于設(shè)定值-α，由此，在膨脹閥3動作時，制冷劑被恰當?shù)販p壓，在上述陳列柜等中可進行冷卻。
另外，當上述壓力差大于由設(shè)定值+α表示的上限值時，高壓側(cè)壓力上升，使壓縮機5-a及5-b的COP降低。因此，在該狀態(tài)下，例如當壓縮機5-a及5-b兩方動作時，控制器11使壓縮機5-a停止，抑制高壓側(cè)壓力的上升。另外，在上述壓力差大于等于下限值、小于等于上限值時，不進行壓縮機5-a及5-b的控制。
〔實施例3〕圖3是采用技術(shù)方案3所記載的發(fā)明的制冷循環(huán)的制冷劑回路圖。在圖3中，6是壓縮機，2是冷凝器，3是膨脹閥，4是蒸發(fā)器，它們構(gòu)成了上述制冷循環(huán)裝置的制冷劑回路。21是將冷凝器2空冷的冷凝器用送風機，由馬達22驅(qū)動。冷凝器2按照該馬達22的轉(zhuǎn)速，使冷凝能力變化。
11是控制冷凝器用送風機21的馬達22的轉(zhuǎn)速的控制器，12是冷凝器溫度傳感器，13是外部氣溫傳感器，14是高壓側(cè)壓力傳感器，15是低壓側(cè)壓力傳感器。各傳感器的信號輸入到控制器11中?？刂破?1根據(jù)輸入的信號控制冷凝器用送風機21的馬達22的轉(zhuǎn)速。
在上述構(gòu)造中，在壓縮機6起動時，被壓縮機6壓縮了的高溫高壓氣體制冷劑，從壓縮機6排出，進入冷凝器2中冷卻。這時，冷凝器2的冷凝能力，根據(jù)冷凝器用送風機21的馬達22的轉(zhuǎn)速而變化。
冷卻后的制冷劑成為氣液混合狀態(tài)，通過膨脹閥3流入蒸發(fā)器4。在膨脹閥3中制冷劑被節(jié)流而減壓，在蒸發(fā)器4中蒸發(fā)，由此進行冷卻。在該蒸發(fā)器4中蒸發(fā)了的低溫的氣體制冷劑，被再次吸入壓縮機6，構(gòu)成了制冷循環(huán)。
在本實施例中，膨脹閥3采用裝有乙醚的熱球，其開度根據(jù)檢測蒸發(fā)器4的出口溫度的感溫筒而變化。但是，也可以采用電子膨漲閥，該電子膨脹閥的開度與蒸發(fā)器4的出口溫度對應(yīng)地被電子地控制。
控制器11根據(jù)來自外部氣溫傳感器13的輸入，在例如大于等于0℃等的常溫時，根據(jù)冷凝器2的溫度傳感器12的輸入，控制馬達22的轉(zhuǎn)速。例如，當流入到冷凝器2內(nèi)的制冷劑的溫度高時，使馬達22的轉(zhuǎn)速上升，促使散熱，反之，當流入到冷凝器2內(nèi)的制冷劑的溫度低而不必散熱時，使馬達22的轉(zhuǎn)速下降，以便節(jié)能。
另外，在陳列柜等的溫度上升、蒸發(fā)器4開始冷卻動作時，膨脹閥3打開，所以低壓側(cè)壓力上升、高壓側(cè)壓力降低。在該狀態(tài)繼續(xù)時，制冷劑不足，使得制冷循環(huán)裝置的冷卻能力下降，所以控制器11使馬達22的轉(zhuǎn)速上升、使流入蒸發(fā)器4內(nèi)的制冷劑的溫度下降，這樣，提高冷卻能力。
另一方面，當外部氣溫為低于0℃的低的外部氣溫時，控制器11根據(jù)低壓側(cè)壓力傳感器15及高壓側(cè)壓力傳感器14的輸出的壓力差，進行冷凝器用送風機21的馬達22的控制。當上述壓力差小于由設(shè)定值-α表示的下限值時，制冷劑不容易流動，所以控制器11使馬達22的轉(zhuǎn)速降低、抑制冷凝壓力的降低，由此保持壓力差。
當上述壓力差大于由設(shè)定值+α表示的上限值時，高壓側(cè)壓力的上升使得壓縮機6的COP降低，所以控制器11使馬達22的旋轉(zhuǎn)數(shù)上升、使冷凝壓力降低。另外，當上述壓力差大于等于下限值、小于等于上限值時，不進行馬達22的轉(zhuǎn)速的控制。
通過上述控制，在高的外部氣溫時，通過抑制高壓側(cè)壓力的過度上升，可改善制冷循環(huán)裝置的COP。另外，在低的外部氣溫時，通過使上述壓力差在設(shè)定值±α(設(shè)定范圍)內(nèi)，可在膨脹閥3動作時，恰當?shù)貙χ评鋭┻M行減壓，可進行冷卻。另外，即使在低的外部氣溫時，也可進行控制、使上述壓力差不過度增大，可以改善冷制循環(huán)裝置的COP。
另外，在實施例中，根據(jù)外部氣溫切換控制器11的控制方法，但是，也可以進行運轉(zhuǎn)控制，使壓縮機的高壓側(cè)壓力與低壓側(cè)壓力的壓力差常時位于設(shè)定值或設(shè)定范圍內(nèi)。在實施例2中，壓縮機的臺數(shù)是2臺，但臺數(shù)沒有限定。
另外，在實施例3中，作為冷凝器2的容量控制方法，使用送風機的馬達22的轉(zhuǎn)速進行控制，但是并不限定于此，也可以采用使冷凝器的表面積變化、或變更所使用的冷凝器的臺數(shù)等的方法。
另外，在各實施例中，分別地進行壓縮機、冷凝器的容量控制，但是，例如若同時地進行壓縮機的容量控制和冷凝器的容量控制，則與分別控制時相比，可得到更大的效果。
另外，在進行實施例1、實施例2、實施例3的控制時，無論哪種情形，通過將上述設(shè)定值或設(shè)定范圍設(shè)定為大于等0.45MPa，可以防止膨脹閥3的誤動作。
權(quán)利要求
1.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接容量可控制的壓縮機、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述壓縮機的排出容量增加。
2.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接若干個壓縮機、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使停止著的上述壓縮機動作，由此增加壓縮機的排出容量。
3.一種制冷系統(tǒng)，其特征在于，在用配管連接壓縮機、冷凝器、減壓裝置以及蒸發(fā)器而形成的制冷劑回路中，上述冷凝器是冷凝能力可控制的冷凝器，當上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差，在設(shè)定范圍的下限值以下時，使上述冷凝器的冷凝能力降低。
全文摘要
已往，設(shè)置在便利店等的店鋪中的低溫陳列柜、在店鋪內(nèi)進行空氣調(diào)節(jié)等的空調(diào)機，備有用配管將壓縮機、冷凝器、減壓裝置及蒸發(fā)器等呈環(huán)狀連接的制冷劑回路。在該制冷劑回路中，在上述壓縮機的高壓側(cè)壓力低時，雖然制冷系數(shù)(COP)高，但是在低的外部氣溫時，冷凝壓力顯著下降，所以，高壓側(cè)壓力與低壓側(cè)壓力的壓力差減小，即使膨脹閥動作，制冷劑也不容易流動。本發(fā)明中，在具有上述制冷劑回路的制冷循環(huán)裝置中，通過控制上述壓縮機的容量和/冷凝器的冷凝能力等，使得在低的外部氣溫時，上述壓縮機的低壓側(cè)壓力和高壓側(cè)壓力的壓力差在設(shè)定值或設(shè)定范圍內(nèi)。
文檔編號F25B1/00GK1987296SQ200610149360
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者坂本泰生, 田部井聰, 關(guān)根信次, 三原一彥 申請人:三洋電機株式會社