專利名稱：冷凍裝置的制作方法
冷凍裝置技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)發(fā)明涉及一種冷凍裝置，其通過屋內(nèi)配管與商品陳列櫥及空調(diào)機(jī) 等屋內(nèi)設(shè)備連接使用，將液化后的制冷劑進(jìn)一步過冷卻。
背景技術(shù)：
目前，使用R22等HCFC系制冷劑的冷凍裝置多用于便利店(CVS )及 大型商店。這些冷凍裝置有分離設(shè)置圖1所示的冷凝器的分離型或使冷凝器 和冷凍裝置成為一體的一體型。但是，由于這些冷凍裝置中使用的HCFC系 制冷劑具有^C壞臭氧層的性質(zhì)，因此成為限制的對(duì)象。因此，今后考慮要增加使用不破壞臭氧層的R32、 R407A、 R410A等的 HFC系制冷劑的冷凍裝置。由于HCFC系制冷劑的限制階段性進(jìn)行，因此， 考慮相對(duì)于使用了既存的HCFC系制冷劑設(shè)備也進(jìn)行向HFC系制冷劑的置換 (參照專利文獻(xiàn)l)。專利文獻(xiàn)1:特開2001 - 201215號(hào)公報(bào)但是，由于HFC系制冷劑與HCFC系制冷劑物理性質(zhì)不同，故不能將使 用了 HCFC系制冷劑的冷凍裝置直接轉(zhuǎn)用到HFC系制冷劑用冷凍裝置上。因 此，在將HFC系制冷劑用于HCFC系制冷劑用冷凍裝置時(shí)，必須與其物理性 質(zhì)對(duì)應(yīng)。例如，HFC系制冷劑與HCFC系制冷劑相比，在同一蒸發(fā)溫度下，工作 壓力高，因此，需要注意配管等的耐壓性能。而且，HFC系制冷劑與HCFC 系制冷劑相比，每單位體積的冷凍能力低，故為了得到與HCFC系制冷劑相 同水平的冷凍能力，需要增加制冷劑流量。因此，在CVS及大型商場中利用面向HCFC系制冷劑裝置設(shè)計(jì)的既設(shè)的 屋內(nèi)配管，向HFC系制冷劑用冷凍裝置進(jìn)行置換，在該情況下，為了確保與 使用HCFC系制冷劑時(shí)相同水平的冷凍能力，需要增加制冷劑的流速并增加 制冷劑流量。但是，當(dāng)增加制冷劑的流速時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致屋內(nèi)配管中的壓力損 失增加，因此，制冷劑循環(huán)時(shí)的能量損失加大，從而造成運(yùn)動(dòng)效率降低。
為了不增加制冷劑的流速而維持冷凍能力，其方法是加大屋內(nèi)配管的內(nèi) 徑，增加截面積，從而增加制冷劑流量，但是，為了在既設(shè)的屋內(nèi)設(shè)備上重 新鋪設(shè)屋內(nèi)配管，就需要非常高額的費(fèi)用和時(shí)間。發(fā)明內(nèi)容于是，本申請(qǐng)發(fā)明的目的在于，在設(shè)計(jì)為HCFC系制冷劑用的既設(shè)的屋 內(nèi)設(shè)備以及屋內(nèi)配管中，即使置換成HFC系制冷劑用冷凍裝置的情況下，也 能夠維持冷凍能力，且抑制制冷劑的流速的增加，由此防止因壓力損失的增 加而導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的下降。另外，本申請(qǐng)發(fā)明不限于利用既設(shè)的屋內(nèi)設(shè)備以及屋內(nèi)配管的情況，在 新開發(fā)使用HFC系制冷劑的冷凍裝置時(shí)，利用與使用HCFC系制冷劑的冷凍 裝置相同程度大小的冷凍裝置，能夠確保需要的冷凍能力。本申請(qǐng)發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而開發(fā)的，本發(fā)明第一方面提供一種主冷 凍循環(huán)，其由壓縮機(jī)、具備冷凝器的冷凍裝置、具備減壓裝置、蒸發(fā)器的屋 內(nèi)設(shè)備構(gòu)成，其特征在于，在所述冷凝器和所述減壓裝置之間具備副冷凍循 環(huán)，副冷凍循環(huán)具備將從該冷凝器流出的制冷劑過冷卻的過冷卻用熱交換器， 所述副冷凍循環(huán)具備壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置、所述過冷卻用熱交換器。本發(fā)明第二方面在第一發(fā)明的基礎(chǔ)上，提供一種冷凍系統(tǒng)，其特征在于， 具備將所述屋內(nèi)設(shè)備配管連接的屋內(nèi)配管，所述屋內(nèi)配管被配管設(shè)計(jì)成HCFC 系制冷劑的規(guī)格，所述主冷凍循環(huán)以及所述副冷凍循環(huán)使用的制冷劑為HFC 系制冷劑。本發(fā)明第三方面在第一方面以及第二方面的彭出上，提供一種冷凍系統(tǒng)， 其特征在于，所述主冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度比所述副冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度低。本發(fā)明第四方面在第一方面~第三方面的基礎(chǔ)上，提供一種冷凍系統(tǒng)， 其特征在于，所述主冷凍循環(huán)的所述冷凝器與所述冷凍裝置單獨(dú)設(shè)置。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明，通過設(shè)定主冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度比副冷凍循環(huán)的蒸發(fā) 溫度低，能夠通過COP的良好的副冷凍循環(huán)過冷卻主冷凍循環(huán)的制冷劑，且能夠改善冷凍系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。另外，通過追加副冷凍循環(huán)，能夠不將 主冷凍循環(huán)的冷凍裝置大型化而能夠增加冷凍能力。使用設(shè)計(jì)成主冷凍循環(huán)的HCFC系制冷劑的規(guī)格的既設(shè)的屋內(nèi)配管，在 主冷凍循環(huán)使用HFC系制冷劑時(shí)，由于制冷劑物理性不同，從而造成每單位
體積的制冷劑能力下降。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明，通過副冷凍循環(huán)過冷卻主冷凍循 環(huán)的制冷劑，增加每單位體積的冷凍能力，由此，能夠減小流過屋內(nèi)配管的 液體制冷劑的流量以及流速，能夠減少屋內(nèi)配管中的壓力損失。因而，能夠 改善冷凍系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。


圖1是現(xiàn)有的冷凍裝置的制冷劑回路圖；圖2是應(yīng)用了本申請(qǐng)發(fā)明的冷凍裝置的制冷劑回路圖；圖3是具備應(yīng)用了本申請(qǐng)發(fā)明的內(nèi)部熱交換器的冷凍裝置的制冷劑回路圖。符號(hào)說明 100、 101 壓縮才幾102 油分離器103 儲(chǔ)液器104 過濾器 105蓄熱器106過濾器(油用) 107、 108 電》茲閥(油用)109、 112 過濾器(液體噴射用)110、 113 膨脹閥(液體噴射用)111、 114 電》茲閥(液體噴射用) 200冷凝器300 壓縮才幾301 油分離器 302冷凝器303 儲(chǔ)液器304 膨脹閥305 級(jí)聯(lián)熱交換器 306蓄能器307 過濾器(油用)308 電磁閥(油用)
309過濾器(液體噴射用) 310膨脹閥(液體噴射用)311 電;茲閥(液體噴射用)312 高壓溫度傳感器313 高壓壓力傳感器314 副冷凍循環(huán)側(cè)入口溫度傳感器315 副冷凍循環(huán)側(cè)出口溫度傳感器 316低壓壓力傳感器317 主冷凍循環(huán)側(cè)入口溫度傳感器 318主冷凍循環(huán)側(cè)出口溫度傳感器 319主冷凍循環(huán)側(cè)出口壓力傳感器320 內(nèi)部熱交換器具體實(shí)施方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本申請(qǐng)發(fā)明的實(shí)施方法。 實(shí)施例圖2是應(yīng)用了本申請(qǐng)發(fā)明的冷凍裝置的制冷劑回路圖，由冷凍裝置1、冷 凝機(jī)組2、過冷卻單元3 (副冷凍循環(huán))構(gòu)成。從冷凍裝置1的制冷劑入口 A 流入的氣體制冷劑變成液體制冷劑后從制冷劑出口 B向過冷卻單元3的制冷 劑入口 C流入，過冷卻后的液體制冷劑從制冷劑出口 D向具備商品陳列櫥及 空調(diào)機(jī)等的室內(nèi)配管(未圖示)流出。上述屋內(nèi)配管為已經(jīng)敷設(shè)在CVS及大型商店中的配管，仍然利用HCFC 系制冷劑為對(duì)象設(shè)計(jì)配管徑的配管。另外，本申請(qǐng)發(fā)明中，該屋內(nèi)配管不限 于既設(shè)的配管，也能夠適用與冷凍裝置一起新設(shè)的配管，配管直徑也不限于 設(shè)計(jì)成HCFC系制冷劑用的配管直徑。本實(shí)施例中，假設(shè)配設(shè)在屋內(nèi)的室內(nèi)機(jī)組作為冷凍裝置1,采用將進(jìn)行熱 交換的冷凝器作為冷凝機(jī)組2與冷凍裝置1分離設(shè)置在屋外的構(gòu)成。另外， 本申請(qǐng)發(fā)明不限于此，冷凝器與冷凍裝置一體化的一體型冷凍裝置中也能夠 適用。另外，作為冷凍裝置1的制冷劑假設(shè)為R407A，但不限于此，如果是能 夠設(shè)定蒸發(fā)溫度比副冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度更低的制冷劑就能夠適用。 對(duì)冷凍裝置1的構(gòu)成以及制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。從制冷劑入口 A流入的氣體制冷劑經(jīng)過過濾器104除去雜質(zhì)，通過蓄能器105分離成液體制冷劑 和氣體制冷劑。液體制冷劑貯留在蓄能器105中，僅氣體制冷劑被壓縮機(jī)100、 101吸引，壓縮成高溫高壓后噴出。需要說明的是，本實(shí)施例中，壓縮機(jī)100使用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可變的可變速壓 縮機(jī)，壓縮機(jī)101使用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率一定的定速壓縮機(jī)，但壓縮機(jī)100以及壓縮 機(jī)101也可以均使用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率一定的定速壓縮機(jī)。由壓縮機(jī)100、壓縮機(jī)101壓縮成高溫高壓的氣體制冷劑包含著壓縮機(jī)中 的潤滑油噴出。噴出來的氣體制冷劑流入油分離器102,油分被分離后，流入 配設(shè)在冷凝機(jī)組2中的冷凝器200。在油分離器102中被分離出來的潤滑油由過濾器106除去雜質(zhì)后，分別 通過電磁閥107、 108返回到壓縮機(jī)100、 101。此時(shí)，對(duì)各壓縮機(jī)控制電磁閥 107、 108的開閉，以使壓縮機(jī)中的潤滑油達(dá)到一定值以上。在冷凝器200中冷卻冷凝后的液體制冷劑從冷凝才幾組2返回到冷凍裝置 1，貯留在儲(chǔ)液器103中。貯留在儲(chǔ)液器103中的液體制冷劑從冷凍裝置1的 制冷劑出口 B向過冷卻單元3的制冷劑入口 C流入，在熱交換器305中進(jìn)行 過冷卻后，從過冷卻單元3的制冷劑出口 D通過屋內(nèi)配管向商品陳列櫥及空 調(diào)機(jī)等的屋內(nèi)設(shè)備流出。另夕卜，為了防止壓縮才幾IOO、 IOI產(chǎn)生高溫，而設(shè)有液體噴射回路。在液 體噴射回路中，從儲(chǔ)液器103引出來的液體制冷劑在過濾器109、 112中除去 雜質(zhì)后，依次通過膨脹閥110、 113以及電磁閥111、 114供給到壓縮機(jī)100、 101,由各壓縮機(jī)進(jìn)行冷卻。控制膨脹閥110、 113的開閉度以及電磁閥1U、 114的開閉，以使從壓縮機(jī)IOO、 101噴出的制冷劑的溫度為一定范圍內(nèi)。說明冷凍裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法。有關(guān)冷凍裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法，不 限于本實(shí)施例所示的方法，現(xiàn)有的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法也沒關(guān)系，任何運(yùn)轉(zhuǎn)控制方 法均能夠得到過冷卻單元3的本申請(qǐng)發(fā)明的效果。冷凍裝置1的壓縮機(jī)的吸引側(cè)壓力(低壓壓力)通過壓力傳感器(未圖 示)計(jì)測，通過比較該低壓壓力和預(yù)定的規(guī)定壓力I、規(guī)定壓力II,由此進(jìn)行 運(yùn)轉(zhuǎn)控制。規(guī)定壓力II的值比規(guī)定壓力I的值大。在J氐壓壓力小于^見定壓力I時(shí)，壓縮4幾100以及壓縮才幾101同時(shí)停止運(yùn) 轉(zhuǎn)。低壓壓力成為了規(guī)定壓力I以上時(shí)，可變速壓縮機(jī)100以最低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率 開始運(yùn)轉(zhuǎn)。低壓壓力位于規(guī)定壓力I以上不滿規(guī)定壓力II的范圍內(nèi)時(shí)，隨著低壓壓 力的增加，運(yùn)轉(zhuǎn)頻率增加。低壓壓力成為了規(guī)定壓力II以上時(shí)，可變速壓縮 機(jī)100再次以最低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，定速壓縮機(jī)101開始運(yùn)轉(zhuǎn)。其后，定速壓縮機(jī)101繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著低壓壓力的增加，可變速壓縮機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率增加。另外，低壓壓力減少，成為了規(guī)定壓力II以下時(shí)，定速壓縮機(jī)101停止 運(yùn)轉(zhuǎn)，可變速壓縮機(jī)100以最大運(yùn)轉(zhuǎn)頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。其后，可變速壓縮機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率隨低壓壓力的減少而減少，直到低壓壓力成為規(guī)定壓力I，低壓壓力成為了規(guī)定壓力I以下時(shí)，可變速壓縮機(jī)ioo停止運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)過冷卻單元3的構(gòu)成以及制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。過冷卻單元3構(gòu)成 獨(dú)立于由冷凍裝置l、冷凝機(jī)組2、屋內(nèi)配管、屋內(nèi)設(shè)備構(gòu)成的主冷凍循環(huán)的 副冷凍循環(huán)，主冷凍循環(huán)和副冷凍循環(huán)熱接合。作為過冷卻單元3的制冷劑假設(shè)為R410A,但不限于此，如果是蒸發(fā)溫 度設(shè)定高于主冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度的制冷劑就能夠適用。在過冷卻單元3中，通過壓縮機(jī)300壓縮噴出來的制冷劑流入油分離器 301。因?yàn)閲姵鰜淼闹评鋭┌袎嚎s機(jī)中的潤滑油，所以在油分離器301中 除去潤滑油后流入冷凝器302。噴出制冷劑的溫度以及壓力通過溫度傳感器 312以及壓力傳感器313計(jì)測。需要說明的是，本實(shí)施例中使用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率可變的可變速壓縮機(jī)作為壓縮 機(jī)300,但也可以使用運(yùn)轉(zhuǎn)頻率一定的定速壓縮才幾。在油分離器301中分離出來的潤滑油在過濾器307這除去雜質(zhì)后，通過 電磁閥308返回到壓縮機(jī)300。需要說明的是，由于過冷卻單元3為已經(jīng)關(guān)閉 的冷凍循環(huán)，所以殘留在冷凍回路中的潤滑油少。另外，由于只裝載一臺(tái)壓 縮機(jī)，所以即使不通過電磁閥308調(diào)整返回到壓縮機(jī)300的潤滑油的量也沒 關(guān)系。在冷凝器302中冷卻冷凝而成為液體的制冷劑!3i留在儲(chǔ)液器303中。貝i 留在儲(chǔ)液器303中的液體制冷劑的一部分被利用于用于將壓縮機(jī)300的溫度 保持在 一定范圍的液體噴射。在液體噴射回路中，從儲(chǔ)液器303引出來的制冷劑在過濾器309中除去 雜質(zhì)后，通過膨脹閥310以及電；茲閥311流入壓縮才幾300,冷卻壓縮才幾300。 控制膨脹閥310的開度以及電石茲閥311的開閉，以佳乂人壓縮機(jī)300噴出的制 冷劑的溫度為 一定范圍內(nèi)。貝i留在儲(chǔ)液器303中液體制冷劑由膨脹閥304減壓，流入級(jí)聯(lián)熱交換器 305 (過冷卻用熱交換器)的副冷凍循環(huán)側(cè)并蒸發(fā)，由此，冷卻(過冷卻)流 過級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)的高溫的液體制冷劑。另外，級(jí)聯(lián)熱交 換器305的副冷凍循環(huán)側(cè)入口的制冷劑溫度通過溫度傳感器314計(jì)測，主冷 凍循環(huán)側(cè)入口的制冷劑溫度通過溫度傳感器317計(jì)測。由于從級(jí)聯(lián)熱交換器305的副冷凍循環(huán)側(cè)出口流出來的制冷劑包含一部 分液體制冷劑，所以在蓄能器306中分離成液體制冷劑和氣體制冷劑。液體 制冷劑貯留在蓄能器306中，僅氣體制冷劑吸引到壓縮機(jī)300中。另外，從 級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)出口流出來的制冷劑從過冷卻單元3的制 冷劑出口 D通過屋內(nèi)配管流出到商品陳列櫥及空調(diào)機(jī)等的屋內(nèi)設(shè)備。需要說明的是，級(jí)聯(lián)熱交換器305的副冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷劑溫度通 過溫度傳感器315計(jì)測，主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷劑溫度通過溫度傳感器318 計(jì)測，主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷劑壓力通過壓力傳感器319計(jì)測，壓縮才幾300 的低壓側(cè)壓力通過壓力傳感器316計(jì)測。本實(shí)施例中，作為過冷卻單元3的構(gòu)成，設(shè)冷凝器302為一體型，因此， 假設(shè)為配設(shè)在可與外氣熱交換的屋外的室外機(jī)組。但是，本申請(qǐng)發(fā)明不限于 此，作為將冷凝器作為冷凝器機(jī)組單獨(dú)設(shè)置的構(gòu)成，也可以將過冷卻單元3 設(shè)成設(shè)置在屋內(nèi)的的室內(nèi)機(jī)組。另外，如圖3所示，通過設(shè)置內(nèi)部熱交換器320,能夠使在級(jí)聯(lián)熱交換器 305中過冷卻之前的液體制冷劑和過冷卻后的液體制冷劑進(jìn)行熱交換。由此， 能夠減少級(jí)聯(lián)熱交換器305在主冷凍循環(huán)側(cè)的出入口之間的液體制冷劑的溫 度差，因此能夠?qū)崿F(xiàn)級(jí)聯(lián)熱交換器305的長壽命化。下面，說明過冷卻單元3的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法。 (1 )過冷卻度一定運(yùn)轉(zhuǎn)模式在過冷卻單元3中，通過壓力傳感器319計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷 凍循環(huán)側(cè)出口的制冷劑壓力，計(jì)算該制冷劑壓力的制冷劑的飽和溫度(制冷 劑飽和溫度)ST。本實(shí)施例中，飽和溫度ST的計(jì)算中，將制冷劑壓力和制 冷劑飽和溫度ST的對(duì)應(yīng)表預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置中(未圖示)，從該對(duì)應(yīng)表求 出制冷劑飽和溫度ST的近似值。另外，關(guān)于制冷劑飽和溫度ST的計(jì)算，也 可以由表示制冷劑壓力和制冷劑飽和溫度ST的關(guān)系的近似式求出。通過溫度傳感器318計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷 劑溫度T1，利用下面的數(shù)式1由該制冷劑溫度T1和制冷劑飽和溫度ST計(jì)算 級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷劑的過冷卻度SC。數(shù)l: SC=ST-Tl將屋內(nèi)設(shè)備需要的過冷卻度作為規(guī)定過冷卻度CSC預(yù)先設(shè)定在控制裝置式2計(jì)算制冷劑過冷卻度SC和規(guī)定過冷卻度CSC的差DSC。 數(shù)2: DSC=SC-CSC制冷劑過冷卻度SC大于規(guī)定過冷卻度CSC時(shí)，即DSC大于0時(shí)，級(jí)聯(lián) 熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)進(jìn)行過度過冷卻。所以，通過關(guān)閉膨脹閥304 抑制級(jí)聯(lián)熱交換器305的冷卻。在本實(shí)施例中，膨脹閥304的閥開度與DSC 對(duì)應(yīng)，DSC越大膨脹閥304的開度越小。另外，DSC為規(guī)定值以上時(shí)關(guān)閉膨 脹閥304。制冷劑過冷卻度SC小于規(guī)定過冷卻度CSC時(shí)，即DSC小于O時(shí)，級(jí)聯(lián) 熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)過冷卻不足。所以，通過打開膨脹閥304促進(jìn) 級(jí)聯(lián)熱交換器305的冷卻。如上所述，在本實(shí)施例中，膨脹閥304的閥開度 與DSC對(duì)應(yīng)，DSC越小膨脹閥304的開度越大。制冷劑過冷卻度SC等于規(guī)定過冷卻度CSC時(shí)，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)需要的過冷卻， 所以，不變更膨脹閥304的開度。另外，膨脹閥304的閥開度控制不限于本也可以通過溫度傳感317以及318計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷冷凍循 環(huán)側(cè)入口以及出口的制冷劑溫度，將該入口側(cè)溫度和該出口側(cè)溫度的溫度差 作為制冷劑過冷卻度SC進(jìn)行上述控制。 (2)露點(diǎn)以上運(yùn)轉(zhuǎn)模式通過計(jì)測屋內(nèi)配管周圍濕度的屋內(nèi)濕度傳感器(未圖示)計(jì)測屋內(nèi)濕度， 計(jì)算該屋內(nèi)濕度中的水蒸氣的飽和溫度(水蒸氣飽和溫度)WT。在本實(shí)施例 中，水蒸氣的飽和溫度WT的計(jì)算將屋內(nèi)濕度和水蒸氣的飽和溫度WT的對(duì) 應(yīng)表預(yù)先記憶在控制裝置中(未圖示)，由該對(duì)應(yīng)表求出水蒸氣飽和溫度WT 的近似值。另外，水蒸氣的飽和溫度WT的計(jì)算，也可以由表示屋內(nèi)濕度和 水蒸氣飽和溫度WT的關(guān)系的近似式求出。
水蒸氣飽和溫度WT的計(jì)算方法也可以為，設(shè)置計(jì)測屋內(nèi)配管周圍的溫度的屋內(nèi)溫度傳感器(未圖示)，將屋內(nèi)濕度和水蒸氣飽和溫度WT的對(duì)應(yīng)表預(yù)先記憶在控制裝置中(未圖示)，由計(jì)測出的屋內(nèi)溫度求出水蒸氣飽和溫度WT的近似值。另外，有關(guān)水蒸氣的飽和溫度WT的計(jì)算，也可以由表示屋 內(nèi)濕度和水蒸氣的飽和溫度WT的關(guān)系的近似式求出。通過溫度傳感器318計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷 劑溫度T1，將制冷劑溫度T1和計(jì)算出來的水蒸氣飽和溫度WT進(jìn)行比較。 利用下面的數(shù)式3計(jì)算制冷劑溫度Tl和水蒸氣飽和溫度WT的差DWT。數(shù)3: DWT=T1 - WT考慮到制冷劑溫度T1高于水蒸氣飽和溫度WT時(shí)，即DWT大于0時(shí)， 在屋內(nèi)配管上難于發(fā)生結(jié)露，并且制冷劑溫度高冷凍能力不足，因此，通過 增加膨脹閥304的閥開度冷卻級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)，由此提高 冷凍能力。膨脹閥304的閥開度與DWT對(duì)應(yīng)，DWT越大膨脹閥304的閥開度越大。另一方面，制冷劑溫度T1低于水蒸氣飽和溫度WT時(shí)，即DWT小于0 時(shí)，在屋內(nèi)配管上產(chǎn)生結(jié)露，因此，通過減少膨脹閥304的閥開度抑制級(jí)聯(lián) 熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)的冷卻，提高制冷劑溫度T1，由此防止結(jié)露。 如上所述，膨脹閥304的閥開度與DWT對(duì)應(yīng)，DWT越小膨脹閥304越關(guān)閉， DWT小于規(guī)定值時(shí)關(guān)閉膨脹閥304。 (3)制冷劑溫度一定運(yùn)轉(zhuǎn)模式通過溫度傳感器318計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)出口的制冷 劑溫度Tl。將能夠輸出屋內(nèi)設(shè)備所需要的冷凍能力的制冷劑溫度作為規(guī)定溫 度TC預(yù)先記憶在控制裝置中(未圖示)，由下面的數(shù)式4計(jì)算制冷劑溫度T1 和-見定溫度CT的差DCT。數(shù)4: DCT=T1-CT制冷劑溫度Tl低于規(guī)定溫度CT時(shí)，即DCT為0以下時(shí)，冷凍能力過 剩，故減少膨脹閥304的閥開度，由此抑制級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán) 側(cè)的冷卻。膨脹閥304的閥開度與DCT對(duì)應(yīng)，DCT越小膨脹閥304越關(guān)閉， 在DCT小于規(guī)定值時(shí)，關(guān)閉膨脹閥304。另一方面，制冷劑溫度T1高于規(guī)定溫度CT時(shí)，即DCT為O以上時(shí)， 冷凍能力不足，故增加膨脹閥304的閥開度，由此促進(jìn)級(jí)聯(lián)熱交換器305的
主冷凍循環(huán)側(cè)的冷卻。如上所述，膨脹閥304的閥開度與DCT對(duì)應(yīng)，DCT 越大膨脹閥304越打開。在上述的任何的運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，壓縮機(jī)300均能夠通過由壓力傳感器316 計(jì)測的低壓壓力進(jìn)行控制。壓縮機(jī)300的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率控制為該低壓壓力在規(guī)定 范圍內(nèi)，低壓壓力的上升成比例增加，低壓壓力的下降成比例減少。另外，壓縮機(jī)300的運(yùn)轉(zhuǎn)控制不限于該方法，也可以與上述各運(yùn)轉(zhuǎn)模式 中的膨脹閥304的閥開度連動(dòng)，閥開度增加時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率增加，閥開度減少時(shí) 運(yùn)轉(zhuǎn)頻率減少。需要說明的是，壓縮機(jī)300為定速壓縮機(jī)時(shí)，在低壓壓力位于上述規(guī)定 范圍的下限值以下時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在規(guī)定范圍的下限值以上時(shí)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。另夕卜， 壓縮機(jī)300的運(yùn)轉(zhuǎn)控制不限于該方法，也可以是上述各運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的膨脹閥 304的閥開度到規(guī)定值以上時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，閥開度為規(guī)定值以下時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。下面，對(duì)冷凍裝置1和過冷卻單元3的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)控制進(jìn)行說明。主冷凍 循環(huán)的屋內(nèi)設(shè)備中，冷凍能量過剩時(shí)，由于冷凍裝置1的壓縮機(jī)的吸入側(cè)壓 力大大降低，故冷凍裝置1的壓縮機(jī)100以及101停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在主冷凍循環(huán) 中，成為制冷劑不循環(huán)的狀態(tài)。過冷卻單元3計(jì)測級(jí)聯(lián)熱交換器305的主冷凍循環(huán)側(cè)的溫度或壓力，從 而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，因此，在主冷凍循環(huán)的制冷劑不循環(huán)的狀態(tài)下，不能夠計(jì) 測主冷凍循環(huán)需要的冷凍能力，存在單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)(空轉(zhuǎn))的可能性。為了與此對(duì)應(yīng)，過冷卻單元3在過冷卻單元3的壓縮機(jī)300不停止運(yùn)轉(zhuǎn) 而冷凍裝置1的壓縮機(jī)100以及101停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將用于控制冷凍裝置1的 運(yùn)轉(zhuǎn)的規(guī)定壓力I再設(shè)定為比原來值更低的值，從而抑制冷凍裝置1的壓縮 機(jī)的停止。由此，制冷劑在主冷凍循環(huán)中循環(huán)，故過冷卻單元3能夠進(jìn)行與 主冷凍循環(huán)現(xiàn)在需要的冷凍能力對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，冷凍裝置l的壓縮機(jī)的 吸入側(cè)壓力大于原來規(guī)定壓力I時(shí)，使規(guī)定壓力I的值返回到原來值。再有，同樣，過冷卻單元3的壓縮機(jī)300不停止運(yùn)轉(zhuǎn)而冷凍裝置1的壓 縮機(jī)100以及101停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，過冷卻單元3將用于控制壓縮機(jī)300的運(yùn)轉(zhuǎn) 的低壓壓力的規(guī)定范圍變換到更高范圍。由此，壓縮機(jī)300低于通常的輸出， 故能夠抑制制冷劑在過冷卻單元3的主冷凍循環(huán)中的過冷卻，從而促進(jìn)主冷 凍循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因而，由于制冷劑在主冷凍循環(huán)中循環(huán)，所以，過冷卻單元3 能夠進(jìn)行與主冷凍循環(huán)現(xiàn)在需要的冷凍能力對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，壓縮機(jī)300 低壓壓力大于原來規(guī)定范圍的上限時(shí)，將規(guī)定范圍的值返回到原來值。需要說明的是，由于主冷凍循環(huán)的壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，多為主冷凍循環(huán) 的冷凍能力過剩的狀況，故也可以控制運(yùn)轉(zhuǎn)為不根據(jù)判斷為冷凍能力過剩的過冷卻單元3的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而使壓縮機(jī)300停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1、一種冷凍系統(tǒng)，其特征在于在由壓縮機(jī)、具備冷凝器的冷凍裝置、具備減壓裝置、蒸發(fā)器的屋內(nèi)設(shè)備構(gòu)成主冷凍循環(huán)中，在所述冷凝器和所述減壓裝置之間具備副冷凍循環(huán)，該副冷凍循環(huán)具備將從該冷凝器流出的制冷劑過冷卻的過冷卻用熱交換器，所述副冷凍循環(huán)具備壓縮機(jī)、冷凝器、減壓裝置、所述過冷卻用熱交換器。
2、 如權(quán)利要求1所述的冷凍系統(tǒng)，其特征在于 具備將所述屋內(nèi)設(shè)備配管連接的屋內(nèi)配管， 所述屋內(nèi)配管被配管設(shè)計(jì)成HCFC系制冷劑的規(guī)格， 所述主冷凍循環(huán)以及所述副冷凍循環(huán)使用的制冷劑為HFC系制冷劑。
3、 如權(quán)利要求1及2所述的冷凍系統(tǒng)，其特征在于； 所述主冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度比所述副冷凍循環(huán)的蒸發(fā)溫度低。
4、 如權(quán)利要求1至3所述的冷凍系統(tǒng)，其特征在于，所述主冷凍循環(huán) 的所述冷凝器與所述冷凍裝置單獨(dú)設(shè)置。
全文摘要
一種冷凍裝置，其目的在于，在設(shè)計(jì)為HCFC系制冷劑用的既設(shè)的屋內(nèi)設(shè)備以及屋內(nèi)配管中，即使在置換成HFC系制冷劑用冷凍裝置的情況下，也能夠維持冷凍能力，并且通過抑制制冷劑的流速的增加，防止因壓力損失的增加而導(dǎo)致的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的下降。主冷凍循環(huán)的制冷劑使用蒸發(fā)溫度0攝氏度以下的制冷劑，副冷凍循環(huán)的制冷劑使用比主冷凍循環(huán)的制冷劑COP更良好的蒸發(fā)溫度0攝氏度以上的制冷劑，由此，能夠通過COP良好的副冷凍循環(huán)過冷卻主冷凍循環(huán)的制冷劑，能夠改善冷凍系統(tǒng)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
文檔編號(hào)F25B7/00GK101153752SQ200710152898
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者三原一彥, 佐佐木英孝, 入澤博行, 吉田和芳, 田部井聰 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社