[发明专利]制冷装置

说明书

技术领域

本发明涉及由压缩机、气体冷却器、膨胀阀、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，这种制冷装置由压缩机、气体冷却器、膨胀阀、蒸发器等构成制冷剂回路，利用气体冷却器使由压缩机压缩后的制冷剂散热并利用膨胀阀减压之后，利用蒸发器使制冷剂蒸发，通过此时的制冷剂的蒸发来冷却周围空气。近年来，在这种制冷装置中，由于自然环境问题等，不能再使用氟利昂类制冷剂。因此，作为氟利昂制冷剂的替代品，正在开发使用作为自然制冷剂的二氧化碳。公知的是，该二氧化碳制冷剂为高低压差大的制冷剂，临界压力低，通过压缩而使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）。

另外，由于专利文献1为从制冷机向设置在超市等店铺的多台陈列柜（负荷设备）供给制冷剂的制冷装置，故而设置于制冷机的压缩机的运转控制基于制冷剂回路的低压侧压力进行。另外，通过控制膨胀阀的阀开度而将蒸发器的过热度控制成适当值。

专利文献1：（日本）特开2011－133204号公报

在此，这种制冷装置的压缩机启动时的制冷剂回路的高压侧压力的上升被制冷剂（气体制冷剂）向作为负荷设备的陈列柜的蒸发器的流入阻力较大地影响。而且，该流入阻力由膨胀阀的阀开度决定。

但是，该膨胀阀（电动膨胀阀）在能够追随高压侧压力的变化的速度下不动作。因此，以往，预先规定了膨胀阀的标准阀开度，在压缩机启动时将膨胀阀的阀开度作为该标准阀开度而控制向蒸发器的流入阻力，但压缩机停止后的制冷剂回路内的平衡压力根据季节而变化。

因此，在夏季，标准阀开度过小，启动时制冷剂向蒸发器的流入被截住而导致高压侧压力的上升，在冬季，相反地标准阀开度过大而向蒸发器流入过多的制冷剂，通过由其导致的多余的冷却能力使得低压侧压力降低，具有产生压缩机立即停止的所谓的短循环的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有的技术课题而设立的，其目的在于提供一种能够适当地控制压缩机启动时的膨胀阀的阀开度，降低启动负荷的制冷装置。

本发明第一方面的制冷装置，由压缩机、气体冷却器、膨胀阀以及蒸发器构成制冷剂回路，其高压侧成为超临界压力，其中，具备控制压缩机及膨胀阀的控制单元，该控制单元基于外界气体温度变更压缩机启动时的膨胀阀的阀开度。

本发明第二方面的制冷装置，在上述第一方面的基础上，控制单元在外界气体温度高的情况下扩大膨胀阀的阀开度，在外界气体温度低的情况下缩小膨胀阀的阀开度。

本发明第三方面的制冷装置，在上述各方面的基础上，包括：制冷机，其具有压缩机及气体冷却器；负荷设备，其具有蒸发器及膨胀阀，控制单元具有：制冷机侧控制单元，其设于制冷机，对压缩机进行控制；负荷设备侧控制单元，其设于负荷设备，对膨胀阀进行控制，通过基于外界气体温度来修正负荷设备侧控制单元所具有的膨胀阀的标准阀开度，从而变更膨胀阀的阀开度。

本发明第四方面的制冷装置，在上述方面的基础上，控制单元由制冷机侧控制单元、负荷设备侧控制单元以及与该制冷机侧控制单元和负荷设备侧控制单元进行数据的发送和接收的主控制单元构成，该主控制单元从负荷设备侧控制单元接收关于膨胀阀的标准阀开度的数据，并且从制冷机侧控制装置接收关于外界气体温度的数据，对标准阀开度进行修正，并且将该修正后的关于膨胀阀的阀开度的数据向负荷设备侧控制单元发送，负荷设备侧控制单元基于从主控制单元发送的关于膨胀阀的阀开度的数据来控制膨胀阀。

本发明第五方面的制冷装置，在上述第三方面或第四方面的基础上，负荷设备侧控制单元具有压缩机启动时刻的膨胀阀的标准阀开度、压缩机启动后的膨胀阀的标准阀开度，对各标准阀开度分别进行修正。

本发明第六方面的制冷装置，在上述各方面的基础上，作为制冷剂使用有二氧化碳。

根据本发明，由于在由压缩机、气体制冷器、膨胀阀以及蒸发器构成制冷剂回路并使高压侧成为超临界压力的制冷装置中，具有控制压缩机及膨胀阀的控制单元，该控制单元基于外界气体温度变更压缩机启动时的膨胀阀的阀开度，故而如本发明第二方面地，在外界气体温度高、制冷剂回路的平衡压力高的状况下，将膨胀阀的阀开度扩大而防止高压侧压力的异常上升，能够降低压缩机的启动负荷，并且在外界气体温度低、平衡压力低的状况下，缩小膨胀阀的阀开度而能够防止由冷却性能的过剩导致的短循环的发生。