冷却系统技术方案

本发明专利技术的使用载冷剂的冷却系统具备：制冷剂回路，具有压缩机、冷凝器和膨胀阀；载冷剂回路，具有冷却器和用于使载冷剂循环的泵；第一热交换器，由制冷剂回路和载冷剂回路共有，并且，用于在流经制冷剂回路的膨胀阀下游侧的制冷剂和流经载冷剂回路的冷却器下游侧的载冷剂之间进行热交换；以及第二热交换器，设置在冷却器和第一热交换器之间，用于与外部空气进行热交换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用载冷剂的冷却系统。
技术介绍
以往，公知的冷却系统具备具有压缩机、冷凝器及膨胀阀的制冷剂回路；具有泵和冷却器的载冷剂回路；以及由制冷剂回路和载冷剂回路所共有的第一热交换器。该冷却系统，通过于第一热交换器中在流经制冷剂回路的膨胀阀下游侧的制冷剂、和流经载冷剂回路的冷却器下游侧的载冷剂之间进行热交换，来冷却载冷剂。通过向冷却器供给冷却后的载冷剂，来将设置有冷却器的设备例如陈列柜中所容纳的商品冷却。虽然使用载冷剂的冷却系统是应近年来无氟化或省氟化的要求而提出的冷却系统，但由于需要使载冷剂在载冷剂回路中循环，所以与以前的直膨式冷却系统相比，能量消耗大。换言之，如果能加以改进使其能量消耗降低，则可实现与直膨式冷却系统相等或更少的运行成本而提高其广泛应用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过降低系统运转时的能量消耗而可以实现运行成本节约的冷却系统。为实现上述目的，本专利技术的冷却系统具备制冷剂回路，具有压缩机、冷凝器和膨胀阀；载冷剂回路，具有冷却器和用于使载冷剂循环的泵；第一热交换器，由制冷剂回路和载冷剂回路共有，并且，用于在流经制冷剂回路的膨胀阀下游侧的制冷剂和流经载冷剂回路的冷却器下游侧的载冷剂之间进行热交换；以及第二热交换器，设置在冷却器和第一热交换器之间，用于与外部空气进行热交换。该冷却系统，在例如外部空气温度低的冬季等时，由第二热交换器在载冷剂和外部空气之间进行热交换，以冷却载冷剂。通过利用外部空气来冷却载冷剂，冷却系统可降低压缩机等的运转率。通过降低压缩机等的运转率，冷却系统可降低系统运转时的能量消耗。因此，通过降低冷却系统在系统运转时的能量消耗，可实现运行成本的节约。本专利技术的上述目的及其它目的、特征和优点将通过以下说明和附图变得明了。附图说明图1是本专利技术的冷却系统的整体构成图。图2是表示图1所示冷却系统的控制的流程图。图3是图1所示冷却系统的动作说明图。图4是图1所示冷却系统的动作说明图。图5是图1所示冷却系统的动作说明图。图6是图1所示冷却系统的另一方式的整体构成图。图7是图1所示冷却系统的又一方式的整体构成图。图8是图1所示冷却系统的动作说明图。具体实施例方式图1至图5表示本专利技术的一个优选实施方式。参照图1及图2来说明使用载冷剂的冷却系统的构成。冷却系统具有制冷剂回路10、载冷剂回路20和第一热交换器30。制冷剂回路10具有压缩机11、冷凝器12和膨胀阀13，制冷剂以压缩机11→冷凝器12→膨胀阀13→第一热交换器30→压缩机11的顺序循环。冷凝器12具有第一送风机12a。该第一送风机12a使外部空气强制接触冷凝器12。制冷剂回路10中所使用的制冷剂是氟利昂或非氟利昂(例如，氨)等。载冷剂回路20具有泵21、冷却器22和用于与外部空气进行热交换的第二热交换器23。该载冷剂回路20的载冷剂以泵21→冷却器22→第二热交换器23→第一热交换器30→泵21的顺序循环。载冷剂回路20中所使用的载冷剂是例如氯化钙溶液等。泵21设于第一热交换器30和冷却器22之间，使载冷剂在载冷剂回路20中循环。在泵21和冷却器22之间设有第一电磁阀21a。冷却器22使容纳有商品等的陈列柜22b内冷却。冷却器22设于泵21和第二热交换器23之间，并设置于陈列柜22b内。冷却器22具有用于促进陈列柜22b内的冷却的第二送风机22a。第二热交换器23设于冷却器22和第一热交换器30之间。第二热交换器23具有第三送风机23b。该第三送风机23b使外部空气强制接触第二热交换器23。此外，与第二热交换器23并联地设有旁通路24。再有，在第二热交换器23的上游设有第二电磁阀23a，作为切换载冷剂循环的机构。旁通路24上设有第三电磁阀24a，作为切换载冷剂循环的机构。第二电磁阀23a和第三电磁阀24a将载冷剂循环路径切换到第二热交换器23和旁通路24中的一方。第一热交换器30由制冷剂回路10和载冷剂回路20共有。第一热交换器30在流经制冷剂回路10的膨胀阀13下游侧的制冷剂、和流经载冷剂回路20的冷却器22下游侧的载冷剂之间进行热交换。该第一热交换器30在制冷剂回路10中设于膨胀阀13和压缩机11之间，在载冷剂回路20中设于第二热交换器23和冷却器22之间。以上那样构成的冷却系统中，制冷剂回路10、第一热交换器30、泵21、第二热交换器23、各电磁阀23a、24a和第三送风机23b设置于室外(参照图1所示的由双点划线包围的区域)。此外，冷却系统中，具有冷却器22及第二送风机22a的陈列柜22b、和第一电磁阀21a设置于室内。接着，说明图1所示冷却系统的控制系统构成。控制器40包括微型计算机及各种驱动器等。控制器40中存储有用于在运转切换时进行判断的温度、即两个规定外部空气温度T1、T2(T1＞T2)等。此外，控制器40根据由省略图示的温度传感器检测到的外部空气温度T，来控制压缩机11、第一送风机12a、膨胀阀13、泵21、第二送风机22a、第三送风机23b及各电磁阀21a、23a、24a。下面，图2中的流程图说明了冷却系统的控制。首先，判断外部空气温度T是否为规定外部空气温度T1以上，例如判断外部空气温度T是否为5℃以上(步骤S1)。该规定外部空气温度T1，是在例如想要将陈列柜22b的库内温度维持在5℃的情况下，以该陈列柜22b的库内温度为基准设定的温度。在步骤S1中判断为外部空气温度T为规定外部空气温度T1以上的情况下，冷却系统进行通常运转(步骤S2)。这里，对于步骤S2中的通常运转，参照图3进行说明。通常运转时的冷却系统，打开第一电磁阀21a和第三电磁阀24a，关闭第二电磁阀23a，来使载冷剂经旁通路24循环(参照图3中的实线箭头)。制冷剂回路10中，在由控制器40将压缩机11的功率控制为最大的状态下使制冷剂循环(参照图3中的虚线箭头)。载冷剂回路20中，由控制器40停止第三送风机23b的运转，并且，将泵21的循环量控制为最大，在这一状态下使载冷剂循环。于是，在第一热交换器30中，在经旁通路24循环后的载冷剂和经制冷剂回路10循环的制冷剂之间进行热交换。通过将在第一热交换器30中热交换后的载冷剂供给到陈列柜22b内的冷却器22，来冷却容纳于陈列柜22b内的商品。在步骤S1中判断为外部空气温度T不是规定外部空气温度T1以上的情况下，判断外部空气温度T是否为规定外部空气温度T2以上且不足规定外部空气温度T1，例如外部空气温度T是否为0℃以上且不足5℃(步骤S3)。在步骤S3中判断为外部空气温度T为规定外部空气温度T2以上且不足规定外部空气温度T1的情况下，冷却系统运行轻负荷运转(步骤S4)。这里，对于步骤S4中的轻负荷运转，参照图4进行说明。轻负荷运转时的冷却系统，打开第一电磁阀21a和第二电磁阀23a，关闭第三电磁阀24a。制冷剂回路10中，在由控制器40将压缩机11的功率控制为通常运转时的一半左右的状态下，使制冷剂循环(参照图4中的虚线箭头)。载冷剂回路20中，由控制器40将泵21的循环量控制为通常运转时的三分之二左右，并且将第三送风机23b的风量控制为最大，在这一状态下使载冷剂循环(参照图4中的实线箭头)。于是，在第二热交换器23中，在载冷剂和外部空气之间进行热交换。进而，在第一热交换器30中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却系统，其特征在于，具备：制冷剂回路，具有压缩机、冷凝器和膨胀阀；载冷剂回路，具有冷却器和用于使载冷剂循环的泵；第一热交换器，由制冷剂回路和载冷剂回路共有，并且，用于在流经制冷剂回路的膨胀阀下游侧的制冷剂和流经 载冷剂回路的冷却器下游侧的载冷剂之间进行热交换；以及第二热交换器，设置在冷却器和第一热交换器之间，用于与外部空气进行热交换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：福田利行，小林诚，高田和昌，
申请(专利权)人：三电有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]