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。解决了在高压侧达到超临界压力的冷冻装置中，利用流出蒸发器的制冷剂来对流出气体冷却器的制冷剂进行过冷时的问题。该冷冻装置具备：热交换器(29)，设置在气体冷却器(28)的下游侧且电动膨胀阀(33)的上游侧；旁通回路(60)，相对于电动膨胀阀(39)及蒸发器(41)的串联回路而并联连接；电动膨胀阀(65)，设置在旁通回路中；以及控制装置(57)，并且，使从蒸发器流出并被吸入至压缩机(11)的制冷剂流入热交换器(29)的第一流路(29A)，使从气体冷却器流出并流入电动膨胀阀(33)的制冷剂流入热交换器(29)的第二流路(29B)，由此，通过在热交换器(29)的第一流路(29A)中流动的制冷剂来对在热交换器(29)的第二流路(29B)中流动的制冷剂进行过冷。

【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的冷冻装置，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(压缩机构)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作为如上所那样减小蒸发器入口的比焓的其他方法，考虑在气体冷却器出口设置热交换器，使流出气体冷却器的高压侧的制冷剂与流出蒸发器的低压侧的制冷剂分别流入该热交换器的两条流路，利用低压侧的制冷剂来冷却高压侧的制冷剂。通过该方法也能够对流入主节流机构的制冷剂进行过冷，但存在下述问题，即流出热交换器并被吸入压缩机的低压侧的制冷剂的温度将上升，因此伴随吸入温度的上升，压缩机内部的温度会上升(中间压部的制冷剂的温度及喷出制冷剂的温度上升)，而压缩机的运转效率将下降，并且还会产生造成损伤的危险性。本专利技术为了解决该以往的技术问题而完成，其目的在于解决在高压侧达到超临界压力的冷冻装置中，利用流出蒸发器的制冷剂来对流出气体冷却器的制冷剂进行过冷时的冋题。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；主回路，从气体冷却器经过热交换器及压力调整用节流机构到达贮液器，使制冷剂从该贮液器下部流出而流入主节流机构；辅助回路，使贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构返回压缩机构的中间压部；旁通回路，相对于主节流机构及蒸发器的串联回路而并联连接；旁通用节流机构，设置在该旁通回路中；以及控制机构，控制压力调整用节流机构、辅助节流机构及旁通用节流机构，使从蒸发器流出并被吸入压缩机构的制冷剂流入热交换器的第一流路，并且，使从气体冷却器流出并流入压力调整用节流机构的制冷剂流入热交换器的第二流路，从而通过在热交换器的第一流路中流动的制冷剂来对在热交换器的第二流路中流动的制冷剂进行过冷。方案2的冷冻装置，其在上述方案中，控制机构通过旁通用节流机构，将被吸入至压缩机构的低压侧的制冷剂的吸入温度控制为规定的目标值。方案3的冷冻装置，其在上述各方案中，包括设置在贮液器下游侧且主节流机构上游侧的制冷剂回路中的内部热交换器，使从蒸发器流出并流向热交换器的制冷剂流入内部热交换器的第一流路，使从贮液器下部流出并流向主节流机构的制冷剂流入内部热交换器的第二流路，从而通过在内部热交换器的第一流路中流动的制冷剂来对在内部热交换器的第二流路中流动的制冷剂进行过冷。方案4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5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6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，将从压缩机构喷出至气体冷却器的制冷剂的喷出温度控制为规定的目标值。方案7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8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；主回路，从气体冷却器经过热交换器及压力调整用节流机构到达贮液器，使制冷剂从该贮液器下部流出而流入主节流机构；辅助回路，使贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构返回压缩机构的中间压部；旁通回路，相对于主节流机构及蒸发器的串联回路而并联连接；旁通用节流机构，设置在该旁通回路中；以及控制机构，控制压力调整用节流机构、辅助节流机构及旁通用节流机构，使从蒸发器流出并被吸入压缩机构的制冷剂流入热交换器的第一流路，使从气体冷却器流出并流入压力调整用节流机构的制冷剂流入热交换器的第二流路，因此，能够通过在热交换器的第一流路中流动的低压侧制冷剂来对在热交换器的第二流路中流动的制冷剂进行过冷，减小压力调整用节流机构出口的制冷剂的干度。在该热交换器的第二流路中流动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，因此能够通过热交换器中的过冷来减小蒸发器入口的比焓，从而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；主回路，从所述气体冷却器经过所述热交换器及所述压力调整用节流机构到达所述贮液器，使制冷剂从该贮液器下部流出而流入所述主节流机构；辅助回路，使所述贮液器内的制冷剂经由辅助节流机构返回所述压缩机构的中间压部；旁通回路，相对于所述主节流机构及所述蒸发器的串联回路而并联连接；旁通用节流机构，设置在该旁通回路中；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旁通用节流机构，使从所述蒸发器流出并被吸入所述压缩机构的制冷剂流入所述热交换器的第一流路，使从所述气体冷却器流出并流入所述压力调整用节流机构的制冷剂流入所述热交换器的第二流路，从而通过在所述热交换器的第一流路中流动的制冷剂来对在所述热交换器的第二流路中流动的制冷剂进行过冷。...

【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