冷冻装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种冷冻装置，其当高压侧达到超临界压力时，能够确保稳定的冷冻能力。该冷冻装置具备：电动膨胀阀(33)，连接于气体冷却器(28)的下游侧且电动膨胀阀(39)的上游侧；贮液器(36)，连接于电动膨胀阀(33)的下游侧且电动膨胀阀(39)的上游侧；热交换器(29)，设置在气体冷却器的下游侧且电动膨胀阀(33)的上游侧；辅助回路(48)，使贮液器内的制冷剂经由电动膨胀阀(43、47)流入第一流路(29A)后返回压缩机(11)；主回路(38)，使从气体冷却器流出的制冷剂流入第二流路(29B)并与流经第一流路的制冷剂进行热交换后流入电动膨胀阀(33)，并使制冷剂从贮液器下部流出而流入电动膨胀阀(39)；以及电磁阀(66、67)，择一性地进行切换，使流出第一流路的制冷剂返回压缩机的中间压部或是返回低压部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由压缩机构、气体冷却器、主节流机构及蒸发器构成制冷剂回路且高压侧达到超临界压力的冷冻装置。
技术介绍
以往，此种冷冻装置由压缩机构、气体冷却器、节流机构等构成冷冻循环，经压缩机构压缩的制冷剂在气体冷却器中散热，并经节流机构减压后，在蒸发器中使制冷剂蒸发，利用此时的制冷剂的蒸发来冷却周围的空气。近年来，此种冷冻装置中，因自然环境问题等，逐渐不再使用氟利昂类制冷剂。因此，正在开发使用作为自然制冷剂的二氧化碳作为氟利昂制冷剂的替代品。已知该二氧化碳制冷剂是高低压差剧烈的制冷剂，临界压力低，通过压缩，制冷剂循环的高压侧会达到超临界状态(例如参照专利文献I)。另外，在构成热水器的热泵装置中，正逐渐使用可通过气体冷却器获得优异加热作用的二氧化碳制冷剂，在此情况下，还开发出下述方案，即:使从气体冷却器流出的制冷剂分两级膨胀，在各膨胀装置之间设置气液分离器，从而能够对压缩机进行注气(例如参照专利文献2)。另一方面，对于设置于例如陈列柜等中的蒸发器中利用吸热作用来冷却柜内的冷冻装置，在因外界空气温度(气体冷却器侧的热源温度)高等原因而气体冷却器出口的制冷剂温度变高的条件下，蒸发器入口的比焓变大，因此存在冷冻能力明显下降的问题。此时，若为了确保冷冻能力而使压缩机构的喷出压力(高压侧压力)上升，则会导致压缩动力增大而性能系数下降。因此，提出所谓的分离循环冷冻装置，其使经气体冷却器冷却的制冷剂分流成两股制冷剂流，使分流后的一股制冷剂流经辅助节流机构节流后，流入分离热交换器的一条通路而返回压缩机的中间压部，使另一股制冷剂流流入分离热交换器的另一条流路进行热交换之后，经由主节流机构流入蒸发器。根据此种冷冻装置，能够通过经减压膨胀的第一制冷剂流来冷却第二制冷剂流，减小蒸发器入口的比焓，从而能够改善冷冻能力(例如参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特公平7-18602号公报专利文献2:日本特开2007-178042号公报专利文献3:日本特开2011-133207号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，当在外界空气温度高的环境下开始运转时，在蒸发温度高的制冷剂回路中，第一制冷剂流变得不液化，即使构成如前所述的分离循环，也几乎无法期待第一制冷剂流对第二制冷剂流的冷却效果。此时，即使设为采用前述的两级膨胀装置，使膨胀后经气液分离器分流的制冷剂流入分离热交换器的一条通路，对气液分离器内的液态制冷剂进行过冷后流入蒸发器的结构，在外界空气温度高时，气液分离器内的压力与压缩机的中间压部的压力仍会变得大致相同，因此在分离热交换器中无法使制冷剂过冷。因此，存在如下问题:无法将液态制冷剂送往主节流机构，冷冻能力下降。另外，若外界空气温度发生变动，则流入主节流机构的制冷剂的压力会大幅变动，主节流机构的控制与冷冻能力将变得不稳定。而且，在超市等店铺中，当从设置有压缩机构或气体冷却器的冷冻机向设置有主节流机构或蒸发器的店铺内的陈列柜供应制冷剂时，到陈列柜侧的主节流机构为止的高压侧压力高，因此作为长制冷剂配管(液管)，必须使用耐压高的配管，在施工成本方面不利。本专利技术是为了解决此类以往的技术问题而完成，其目的在于提供一种冷冻装置，当高压侧达到超临界压力时，能够确保稳定的冷冻能力。解决问题的方案本专利技术的冷冻装置，由压缩机构、气体冷却器、主节流机构及蒸发器构成制冷剂回路，且高压侧达到超临界压力，该冷冻装置包括:压力调整用节流机构，连接于气体冷却器下游侧且主节流机构上游侧的制冷剂回路；贮液器，连接于该压力调整用节流机构下游侧且主节流机构上游侧的制冷剂回路；热交换器，设置在气体冷却器下游侧且压力调整用节流机构上游侧的制冷剂回路中；辅助回路，使贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构流入热交换器的第一流路后返回压缩机构；主回路，使从气体冷却器流出的制冷剂流入热交换器的第二流路并与流经第一流路的制冷剂进行热交换后，流入压力调整用节流机构，并使制冷剂从贮液器下部流出而流入主节流机构中；流路切换机构，择一性地进行切换，使流出热交换器的第一流路的辅助回路的制冷剂返回压缩机构的中间压部，或者返回该压缩机构的低压部；以及控制机构，控制所述压力调整用节流机构、辅助节流机构及流路切换机构。方案2的冷冻装置，其在上述方案中，控制机构在外界空气温度低的情况下，通过流路切换机构使流出热交换器的第一流路的辅助回路的制冷剂返回压缩机构的中间压部，在外界空气温度高的情况下，则使其返回压缩机构的低压部。方案3的冷冻装置，其在上述各方案中，控制机构通过压力调整用节流机构，将该压力调整用节流机构上游侧的制冷剂回路的高压侧压力控制为规定的目标值。方案4的冷冻装置，其在上述各方案中，辅助节流机构具有第一辅助回路用节流机构，并且辅助回路具有使制冷剂从贮液器上部流出并流入第一辅助回路用节流机构的气体管道，控制机构通过第一辅助回路用节流机构将贮液器内的制冷剂的压力控制为规定的目标值。方案5的冷冻装置，其在上述各方案中，辅助节流机构具有第二辅助回路用节流机构，并且辅助回路具有使制冷剂从贮液器下部流出并流入第二辅助回路用节流机构的液体管道，控制机构通过第二辅助回路用节流机构来调整流入热交换器的第一流路的液态制冷剂量，以将流经第二流路的制冷剂的过冷度控制为规定的目标值。方案6的冷冻装置，其在上述各方案中，包括对气体冷却器进行风冷的送风机，控制机构控制送风机的运转，以使流出气体冷却器的制冷剂的温度成为相对于外界空气温度而决定的规定的目标值。方案7的冷冻装置，其在上述各方案中，使用二氧化碳来作为制冷剂。专利技术的效果根据本专利技术，冷冻装置由压缩机构、气体冷却器、主节流机构及蒸发器构成制冷剂回路，且高压侧达到超临界压力，该冷冻装置包括:压力调整用节流机构，连接于气体冷却器下游侧且主节流机构上游侧的制冷剂回路；贮液器，连接于该压力调整用节流机构下游侧且主节流机构上游侧的制冷剂回路；热交换器，设置在气体冷却器下游侧且压力调整用节流机构上游侧的制冷剂回路中；辅助回路，使贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构流入热交换器的第一流路后返回压缩机构；以及主回路，使从气体冷却器流出的制冷剂流入热交换器的第二流路并与流经第一流路的制冷剂进行热交换后，流入压力调整用节流机构，并使制冷剂从贮液器下部流出而流入主节流机构中，因此能够利用辅助节流机构来使在构成辅助回路的热交换器的第一流路中流动的制冷剂膨胀，使在构成主回路的热交换器的第二流路中流动的制冷剂进行过冷。流经该第二流路的制冷剂经过压力调整用节流机构进入贮液器，从贮液器下部流出并经主节流机构节流后流入蒸发器，因此通过热交换器中的过冷，电动膨胀阀33出口的制冷剂的干度变小，被搬送至电动膨胀阀39的制冷剂的液相比例变高，因此能够有效地改善冷冻能力。另外，通过在压力调整用节流机构中膨胀而液化的制冷剂的一部分在贮液器内蒸发，成为温度下降的气态制冷剂，剩余的成为液态制冷剂而暂时存储在贮液器内下部。然后，该贮液器内下部的液态制冷剂将流入主节流机构，因此能够在满液状态下使制冷剂流入主节流机构，尤其能够实现蒸发器中的蒸发温度高的冷藏条件下的冷冻能力的提高。而且，还具有利用贮液器来吸收制冷剂回路内的循环制冷剂量的变动的效果，因此还具有制冷剂填充量的误差也被吸收的效果。尤其，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
冷冻装置，由压缩机构、气体冷却器、主节流机构及蒸发器构成制冷剂回路，且高压侧达到超临界压力，该冷冻装置包括：压力调整用节流机构，连接于所述气体冷却器下游侧且所述主节流机构上游侧的所述制冷剂回路；贮液器，连接于该压力调整用节流机构下游侧且所述主节流机构上游侧的所述制冷剂回路；热交换器，设置在所述气体冷却器下游侧且所述压力调整用节流机构上游侧的所述制冷剂回路中；辅助回路，使所述贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构流入所述热交换器的第一流路后返回所述压缩机构；主回路，使从所述气体冷却器流出的制冷剂流入所述热交换器的第二流路并与流经所述第一流路的制冷剂进行热交换后，流入所述压力调整用节流机构，并使制冷剂从所述贮液器下部流出而流入所述主节流机构中；流路切换机构，择一性地进行切换，使流出所述热交换器的第一流路的所述辅助回路的制冷剂返回所述压缩机构的中间压部，或者返回该压缩机构的低压部；以及控制机构，控制所述压力调整用节流机构、所述辅助节流机构及所述流路切换机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈村隼次，轰笃，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP