[发明专利]制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及由压缩机构、气体冷却器、节流机构、蒸发器构成制冷剂回路且高压侧成为超临界压力的制冷装置。

背景技术

目前，这种制冷装置中，由压缩机构、气体冷却器、节流机构等构成制冷循环，被压缩机构压缩后的制冷剂通过气体冷却器散热并通过节流机构减压，之后通过蒸发器蒸发，从而利用此时的制冷剂的蒸发来冷却周围的空气。近年来，在这种制冷装置中，因自然环境问题等而无法使用氟利昂系制冷剂。因此，开发了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的制冷装置。公知该二氧化碳制冷剂是高低压差大的制冷剂，临界压力低，且在压缩的作用下制冷剂循环的高压侧成为超临界状态(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特公平7-18602号公报

如上所述的氟利昂制冷剂在从冷凝器放出后，进入储存罐内，并暂时贮存于储存罐而被气液分离。分离后的液体制冷剂贮存于储存罐，根据外部气体温度等而用于制冷剂量的调整。另一方面，在使用了高压侧成为超临界压力那样的制冷剂、例如二氧化碳的情况下，当外部气体温度降低时，进行饱和循环，因此制冷剂成为气液混合状态，通过在低压侧设置的储存罐进行气液分离，仅气体制冷剂吸入压缩机构。通过该储存罐还进行回路中的循环制冷剂量的调整。然而，当外部气体温度上升，成为例如+25℃～30℃以上时，制冷剂不发生液化，进行气体循环运转。因此，无法通过储存罐进行循环制冷剂量的调整，存在因制冷剂回路中过剩的气体制冷剂而导致高压侧压力异常上升的问题。

因此，为了避免高压侧压力的异常上升而设置高压隔断装置，该高压隔断装置是在制冷剂回路的高压侧压力达到规定的高压隔断设定值的情况下强制地停止压缩机构而保护系统的装置，但压缩机构一旦停止则蒸发器进行的冷却也停止。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题而提出，其目的在于提供一种制冷装置，从而在高压侧成为临界压力的制冷装置中，能够适当地维持制冷剂回路内的循环制冷剂量，且防止因高压异常而导致的压缩机构的过负荷运转。

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种制冷装置，其中，由压缩机构、气体冷却器、节流机构、蒸发器构成制冷剂回路，且高压侧成为超临界压力，所述制冷装置的特征在于，具备：制冷剂量调整箱，其经由第一连通回路与制冷剂回路的高压侧连接；第二连通回路，其连通该制冷剂量调整箱的上部与制冷剂回路的中间压区域；第三连通回路，其连通制冷剂量调整箱的下部与制冷剂回路的中间压区域；第一开闭机构，其设于第一连通回路且具有节流功能；第二开闭机构，其设于第二连通回路；第三开闭机构，其设于第三连通回路；控制机构，其控制各开闭机构，将制冷剂回路中的循环制冷剂回收到制冷剂量调整箱，并向制冷剂回路放出制冷剂。

本发明的第二方面以上述方面为基础，其特征在于，控制机构通过在关闭第三开闭机构的状态下打开第一开闭机构及第二开闭机构，由此执行将制冷剂回收到制冷剂量调整箱的制冷剂回收动作，通过在关闭第一开闭机构及第二开闭机构的状态下打开第三开闭机构，由此执行从制冷剂量调整箱放出制冷剂的制冷剂放出动作。

本发明的第三方面以上述方面为基础，其特征在于，控制机构根据制冷剂回路的高压侧压力，在该高压侧压力上升了的情况下执行制冷剂回收动作，在高压侧压力降低了的情况下执行制冷剂放出动作。

本发明的第四方面以上述方面为基础，其特征在于，控制机构在高压侧压力超过规定的回收阈值的情况下，或者以高压侧压力超过比回收阈值低的规定的回收保护值且对气体冷却器进行空冷的鼓风机的转速达到最大值为条件，执行制冷剂回收动作，在高压侧压力降低至回收保护值以下的情况下结束制冷剂回收动作，并且，在高压侧压力低于比回收保护值低的规定的放出阈值的情况下，或者以高压侧压力成为回收保护值以下且鼓风机的转速成为比最大值低的规定的规定值以下为条件，执行制冷剂放出动作。

本发明的第五方面以上述各方面为基础，其特征在于，压缩机构由第一及第二压缩元件构成，将制冷剂从制冷剂回路的低压侧吸入第一压缩元件而进行压缩，将从该第一压缩元件喷出的中间压的制冷剂吸入第二压缩元件并进行压缩而向制冷剂回路的高压侧喷出，并且，制冷装置具备用于对从第一压缩元件喷出的制冷剂进行空冷的中间冷却器，第二及第三连通回路与中间冷却器的出口侧连通。

本发明的第六方面以上述各方面为基础，其特征在于，使用二氧化碳作为制冷剂。

发明效果