二级升压式制冷循环装置制造方法及图纸

二级升压式制冷循环装置具有低级侧压缩机(1)、高级侧压缩机(2)、冷凝器(3)、主膨胀阀(9)、副膨胀阀(5)、蒸发器(10)、冷凝器风扇(3f)以及控制装置(7)。在制冷能力的要求较小时，控制装置以COP提高运转模式控制低级侧压缩机和高级侧压缩机，该COP提高运转模式是为了使COP提高而根据低级侧压缩机和高级侧压缩机的任意一方的制冷剂排出能力来决定低级侧压缩机和高级侧压缩机的任意另一方的制冷剂排出能力的运转模式。在制冷能力的要求较大时，控制装置以大能力运转模式控制低级侧压缩机和高级侧压缩机，该大能力运转模式是在使低级侧压缩机的制冷剂排出量增大之后使高级侧压缩机的制冷剂排出量增大的运转模式。

Two stage step-up refrigeration cycle device

A two stage boost refrigeration cycle has a low side compressor (1), an advanced side compressor (2), a condenser (3), a main expansion valve (9), a sub expansion valve (5), an evaporator (10), a condenser fan (3f), and a control device (7). In the refrigeration capacity requirement is small, control device to improve COP operation control low stage side compressor and the high side of the compressor model, the COP model is to improve the operation and improve the refrigerant in order to make COP according to any low stage side compressor and high side compressor refrigerant side of the discharge capacity to determine any lower side of the compressor and the high side of the compressor on the other one side of the discharge capacity of the mode of operation. In the refrigeration capacity requirement is large, control device to control the low stage side compressor and the high side of the compressor with large capacity operation mode, the operation mode is in the ability of the refrigerant low stage side compressor output from the increase of the refrigerant compressor discharge increases the high side mode of operation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二级升压式制冷循环装置关联申请的相互参照本申请以在2014年9月5日申请的日本专利申请2014-181583号为基础，通过参照将该公开内容编入本申请。
本专利技术涉及具有低级侧压缩机构和高级侧压缩机构的二级升压式制冷循环装置，该二级升压式制冷循环装置使制冷剂多阶段地升压。
技术介绍
例如专利文献1对于二级升压式制冷循环装置进行了记载。在专利文献1中，在使用了多个压缩机的循环中，构成为能够独立地控制高级侧压缩机构的制冷剂排出能力和低级侧压缩机构的制冷剂排出能力。并且，根据大气温度、空气温度以及设定温度来决定低级侧压缩机构的制冷剂排出能力。根据该决定的低级侧压缩机构的制冷剂排出能力来决定高级侧压缩机构的制冷剂排出能力，以使得执行容量比为1以上3以下。由此，通过简单的结构和控制来提高二级升压式制冷循环装置的COP。专利文献1：W02012/004987号再公表公报然而，根据本专利技术的专利技术者们的研究，根据如下的理由，存在即使无视COP的提高也希望进行制冷剂排出量最大化的情况。第1是集装箱容积较大且制冷能力不足的情况。存在相对于海上集装箱为40ft而陆上集装箱为53ft的情况，存在在货物的重新装载的情况下制冷能力不足的情况。第2是存在在载物的取出放入时制冷能力不足担心载物的损坏的情况。第3是存在针对需要大能力的情况而制冷能力不足无法进行希望的动作的情况。但是，在使制冷剂排出量最大化的过程中，有时排出温度超过预先设定的规定的上限温度、或者在过电流流过马达而达到与电流保护相关的制约条件。在该情况下，有可能无法确保所需的制冷剂排出量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够按照要求且快速地发挥所需的制冷能力的二级升压式制冷循环装置。本专利技术的二级升压式制冷循环装置具有：低级侧压缩机、高级侧压缩机、冷凝器、主膨胀阀、副膨胀阀、蒸发器、冷凝器风扇以及控制装置。低级侧压缩机将低压制冷剂压缩到成为中间压制冷剂并排出。高级侧压缩机对从低级侧压缩机排出的中间压制冷剂进行压缩而作为高压制冷剂排出。冷凝器使从高级侧压缩机排出的高压制冷剂与室外空气进行热交换而散热。主膨胀阀使从冷凝器流出的散热后的高压制冷剂减压膨胀到成为低压制冷剂。副膨胀阀使从冷凝器流出的散热后的高压制冷剂减压并引导至高级侧压缩机的吸入侧。蒸发器使由主膨胀阀减压后的低压制冷剂与向作为冷却对象空间的室内吹送的送风空气进行热交换而蒸发，并向低级侧压缩机的吸入侧流入。冷凝器风扇向冷凝器吹送室外空气。蒸发器风扇向蒸发器吹送用于冷却室内的空气。控制装置对低级侧压缩机、高级侧压缩机、冷凝器风扇以及副膨胀阀进行控制。在制冷能力的要求较小时，控制装置以COP提高运转模式控制低级侧压缩机和高级侧压缩机，该COP提高运转模式是为了使COP提高而根据低级侧压缩机和高级侧压缩机的任意一方的制冷剂排出能力来决定低级侧压缩机和高级侧压缩机的任意另一方的制冷剂排出能力的运转模式。在制冷能力的要求较大时，控制装置以大能力运转模式控制低级侧压缩机和高级侧压缩机，该大能力运转模式是在使低级侧压缩机的制冷剂排出量增大之后使高级侧压缩机的制冷剂排出量增大的运转模式。根据本专利技术，能够根据制冷能力的要求的大小而切换COP提高运转模式和大能力运转模式。并且，在大能力运转模式中，在使用了低级侧压缩机和高级侧压缩机的制冷循环装置中，使低级侧压缩机的制冷剂排出量和高级侧压缩机的制冷剂排出量依次增大。由此，能够使影响制冷能力的制冷剂排出量快速地增大，快速地冷却库内。附图说明关于本专利技术的上述目的及其他的目的、特征或优点，参照附图并且通过下述的详细记载而变得更明确。图1是第1实施方式的二级升压式制冷循环装置的整体结构图。图2是示出第1实施方式的控制装置的控制的流程图。图3是示出在上述实施方式的控制中在低级侧压缩机的制冷剂排出量增大中达到制约条件时用于从制约条件脱离的控制部分的流程图。图4是示出在上述实施方式的控制中在高级侧压缩机的制冷剂排出量增大中达到制约条件时用于从制约条件脱离的控制部分的流程图。图5是上述实施方式的二级升压式制冷循环装置的莫里尔图。图6是示出上述实施方式的效果的说明图。图7是示出第2实施方式的二级升压式制冷循环装置中的控制装置的控制的流程图。图8是第3实施方式的二级升压式制冷循环装置的整体结构图。图9是示出上述第3实施方式的控制装置的控制的流程图。图10是示出第4实施方式的控制装置的控制的流程图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的多个方式进行说明。有时在各方式中对于与之前的方式中所说明的事项对应的部分标注相同的参照符号并省略重复的说明。当在各方式中只说明结构的一部分的情况下，可以对于结构的其他的部分应用之前说明的其他的方式。不仅可以是各实施方式中具体地明示出可以组合的部分之间的组合，只要在组合时未特别地产生障碍，即使未明示也可以部分地组合各实施方式。(第1实施方式)以下，使用图1至图5对第1实施方式进行详细地说明，关于效果使用图6进行说明。图1示出本专利技术的二级升压式制冷循环装置。该制冷循环装置具有低级侧压缩机1和高级侧压缩机2这两个压缩机，进行如下的控制：逐渐增加低级侧压缩机1的排出流量，在成为最大之后使高级侧压缩机2的排出流量增加。制冷能力的大小与制冷剂流量以及蒸发器入口与蒸发器出口的焓差有关。焓与制冷剂的能量有关。因此，蒸发器入口与蒸发器出口的焓差越大，蒸发器与空气进行热交换的量越大，制冷能力越大。通常情况下，制冷能力Q相当于制冷剂流量Gr与上述焓差Δie的积。图5是图1的装置的莫里尔图。在图1的制冷装置中制冷剂的状态像图5所示那样变化。在该线图中，蒸发器入口与蒸发器出口的焓差相当于A点与B点之间的长度。因此，蒸发器入口与蒸发器出口的焓差Δie增大了箭头Y3所示的焓的增加量。在图5中用虚线表示COP提高运转模式中的莫里尔图。COP提高运转模式是指为了使COP提高而根据低级侧压缩机1和高级侧压缩机2中的一方的压缩机的制冷剂排出能力来决定另一方的压缩机的制冷剂排出能力的运转模式。在该COP提高运转模式中，减少在后述的中间热交换机中进行热交换的量。与此相对，在本实施方式中，采用实线所示的大能力运转模式的莫里尔图，箭头Y3所示的焓差Δie的增加量和制冷剂流量Gr的增加有助于制冷能力的增加。在图1中，冷凝器3出口的散热后的制冷剂在分支部4处分支，并在副膨胀阀5中对制冷剂进行节流。使该节流后的制冷剂与冷凝器3出口的制冷剂在中间热交换器6中进行热交换。由此，对冷凝器3出口的制冷剂被冷却，通过了副膨胀阀5的制冷剂被加热。由于通过了副膨胀阀的制冷剂汇合，因此高级侧压缩机2的吸入侧的焓降低，在图5的莫里尔图中产生阶差部C-C1。并且，在该阶差部C-C1之后被高级侧压缩机2升压。在本实施方式中，使高级侧压缩机2中的压缩量C1-D变大。作为决定制冷能力的因素具有在蒸发器10中流动的制冷剂流量Gr和焓差Δie，但对于制冷能力增大的灵敏度而言，直接有利于制冷剂排出量增大的制冷剂流量Gr较好。即，制冷能力增大的响应能够更迅速地冷却库内。由于焓差Δie的增加是作为增加了中间热交换器6的热交换量的结果而被得到的，因此与制冷剂流量Gr相比，产生时间延迟。由此，在第1实施方式中，要想使低级侧压缩机1的制冷剂排出量增大，首本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二级升压式制冷循环装置，其特征在于，具有：低级侧压缩机(1)，该低级侧压缩机(1)将低压制冷剂压缩到成为中间压制冷剂并排出；高级侧压缩机(2)，该高级侧压缩机(2)对从所述低级侧压缩机(1)排出的所述中间压制冷剂进行压缩而作为高压制冷剂排出；冷凝器(3)，该冷凝器(3)使从所述高级侧压缩机(2)排出的所述高压制冷剂与室外空气进行热交换而散热；主膨胀阀(9)，该主膨胀阀(9)使从所述冷凝器(3)流出的散热后的所述高压制冷剂减压膨胀到成为所述低压制冷剂；副膨胀阀(5)，该副膨胀阀(5)使从所述冷凝器(3)流出的散热后的所述高压制冷剂减压并引导至所述高级侧压缩机(2)的吸入侧；蒸发器(10)，该蒸发器(10)使由所述主膨胀阀(9)减压后的所述低压制冷剂与向作为冷却对象空间的室内吹送的送风空气进行热交换而蒸发，并向所述低级侧压缩机(1)的吸入侧流入；冷凝器风扇(3f)，该冷凝器风扇(3f)向所述冷凝器(3)吹送所述室外空气；蒸发器风扇(10f)，该蒸发器风扇(10f)向所述蒸发器(10)吹送用于冷却所述室内的空气；以及控制装置(7)，该控制装置(7)对所述低级侧压缩机(1)、所述高级侧压缩机(2)、所述冷凝器风扇(3f)以及所述副膨胀阀(5)进行控制，在制冷能力的要求较小时，所述控制装置(7)以COP提高运转模式控制所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)，该COP提高运转模式是为了使COP提高而根据所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)中的任意一方的制冷剂排出能力来决定所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)中的任意另一方的制冷剂排出能力的运转模式，在所述制冷能力的要求较大时，所述控制装置(7)以大能力运转模式控制所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)，该大能力运转模式是在使所述低级侧压缩机(1)的制冷剂排出量增大之后使所述高级侧压缩机(2)的制冷剂排出量增大的运转模式。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 JP 2014-1815831.一种二级升压式制冷循环装置，其特征在于，具有：低级侧压缩机(1)，该低级侧压缩机(1)将低压制冷剂压缩到成为中间压制冷剂并排出；高级侧压缩机(2)，该高级侧压缩机(2)对从所述低级侧压缩机(1)排出的所述中间压制冷剂进行压缩而作为高压制冷剂排出；冷凝器(3)，该冷凝器(3)使从所述高级侧压缩机(2)排出的所述高压制冷剂与室外空气进行热交换而散热；主膨胀阀(9)，该主膨胀阀(9)使从所述冷凝器(3)流出的散热后的所述高压制冷剂减压膨胀到成为所述低压制冷剂；副膨胀阀(5)，该副膨胀阀(5)使从所述冷凝器(3)流出的散热后的所述高压制冷剂减压并引导至所述高级侧压缩机(2)的吸入侧；蒸发器(10)，该蒸发器(10)使由所述主膨胀阀(9)减压后的所述低压制冷剂与向作为冷却对象空间的室内吹送的送风空气进行热交换而蒸发，并向所述低级侧压缩机(1)的吸入侧流入；冷凝器风扇(3f)，该冷凝器风扇(3f)向所述冷凝器(3)吹送所述室外空气；蒸发器风扇(10f)，该蒸发器风扇(10f)向所述蒸发器(10)吹送用于冷却所述室内的空气；以及控制装置(7)，该控制装置(7)对所述低级侧压缩机(1)、所述高级侧压缩机(2)、所述冷凝器风扇(3f)以及所述副膨胀阀(5)进行控制，在制冷能力的要求较小时，所述控制装置(7)以COP提高运转模式控制所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)，该COP提高运转模式是为了使COP提高而根据所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)中的任意一方的制冷剂排出能力来决定所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)中的任意另一方的制冷剂排出能力的运转模式，在所述制冷能力的要求较大时，所述控制装置(7)以大能力运转模式控制所述低级侧压缩机(1)和所述高级侧压缩机(2)，该大能力运转模式是在使所述低级侧压缩机(1)的制冷剂排出量增大之后使所述高级侧压缩机(2)的制冷剂排出量增大的运转模式。2.根据权利要求1所述的二级升压式制冷循环装置，其特征在于，在所述大能力运转模式时，在使所述制冷剂排出量增大的中途达到妨碍所述制冷剂排出量增大的制约条件的情况下，所述控制装置(7)使所述冷凝器风扇(3f)的风扇风量或者所述副膨胀阀(5)的开度增大以从该制约条件脱离。3.根据权利要求2所述的二级升压式制冷循环装置，其特征在于，达到所述制约条件的情况是指如下的情况中的任意情况：所述高压制冷剂的温度超过预先设定的规定的上限温度的情况；所述高压制冷剂的压力超过预先设定的规定的上限压力的情况；以及构成所述低级侧压缩机(1)或者所述高级侧压缩机(2)的电动压缩机的驱动电流超过预先设定的规定的上限电流的情况。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的二级升压式制冷循环装置，其特征在于，该二级升压式制冷循环装置还具有中间热交换器(6)，该中间热交换器(6)使从所述冷凝器(3)流出的所述高压制冷剂与由所述副膨胀阀减压后的制冷剂进行热交换，所述副膨胀阀(5)使由分支部(4)分支出的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田泰孝，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP