制冷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够进行冷藏运转的制冷装置，尤其涉及在冷藏运转过程中，根据库内的温度使冷却能力适当地不同的技术。
【背景技术】
[0002]以往，在用于集装箱等的制冷装置中，切换进行将库内温度冷却至低于摄氏零度的设定温度来冷冻库内的货物的冷冻运转和将冷却能力抑制为低于冷冻运转来冷藏库内的货物的冷藏运转。
[0003]例如，下述专利文献I记载了根据集装箱的库内的设定温度切换进行冷冻模式(冷冻运转)和冷藏模式(冷藏运转)的技术。而且，专利文献I还记载了在冷藏模式根据被收容在端子盒的监视用集聚品(货物)的温度状态是否在接近设定温度的适温范围，切换进行将冷却器的能力设定为100%并使库内温度快速收敛到设定温度的降温(下拉控制)或者对冷却器的能力进行PID控制而进行细微的能力调整(能力控制)，其中，所述端子盒被设置在向库内吹出空气的空气吹出口和从库内吸入空气的空气吸入口。
[0004]然而，在上述的以往技术的冷藏运转中，例如图6(a)所示，当货物的温度下降至接近设定温度的适温范围时从下拉控制切换至能力控制，因此，例如榴莲等放出气体的蔬菜水果即热装货物大量保管在库内的情况下，在从下拉控制切换到能力控制时的过渡期，因从热装货物放出气体时的呼吸热，库内温度有可能比估计的快速上升。此时，如果想要以冷却能力低于下拉控制的能力控制来使库内温度降低至设定温度，存在降低库内温度需要长时间的问题。此外，根据库内温度的上升程度不同，有可能无法以基于能力控制的冷却能力将库内温度降低至设定温度。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公开公报特开平3-181766号
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种能够进行冷藏运转的制冷装置，在冷藏运转中，能够缩短将库内温度降低至设定温度所需的时间。
[0009]本发明的制冷装置进行冷却库内的冷藏运转，以使库内温度达到在预先规定的温度范围内设定的设定温度，其包括:运转控制部，在冷藏运转过程中，切换进行下拉控制和能力控制，其中，所述能力控制以低于所述下拉控制的冷却能力冷却库内，所述运转控制部进行所述下拉控制直到朝向库内吹出的吹出空气的温度至少达到所述设定温度为止。
【附图说明】
[0010]图1是表示本发明所涉及的制冷装置的结构的一例的概略结构图。
[0011]图2是用于说明在冷藏运转中运转控制部切换进行多个控制的情况的说明图，其中，(a)表示切换进行下拉控制和能力控制的情况，(b)表示在能力控制中切换进行多个冷藏模式的情况。
[0012]图3是表示运转控制部进行的切换冷藏运转中的下拉控制和能力控制的控制流程的一例的流程图。
[0013]图4是表示运转控制部进行从下拉控制切换到能力控制的控制时的库内温度的时序变化的一例的说明图。
[0014]图5是表示运转控制部进行的在能力控制中切换多个冷藏模式的控制流程的一例的流程图。
[0015]图6是用于说明冷藏运转中从下拉控制切换到能力控制而发生的问题的说明图，其中，(a)表示吹出空气的温度比设定温度高出规定温度的情况下进行切换时的一例，(b)表示吹出空气的温度等于设定温度的情况下进行切换时的一例。
[0016]图7是表示制冷装置的概略结构的剖视图。
[0017]图8是表示制冷装置的控制系统以及主要机构的概略结构的框图。
[0018]图9是表示运转控制部进行从下拉控制向能力控制的切换控制时的吹出空气的温度以及吸入空气的温度的时序变化的一例且表示库内风扇的旋转速度的控制例的说明图。
[0019]图10是表示运转控制部进行的在冷藏运转中切换下拉控制和能力控制的控制流程的一例的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，参照【附图说明】本发明的实施方式所涉及的制冷装置I。各实施方式的制冷装置I用于冷却在海上运输等中使用的集装箱的库内。如图1所示，制冷装置I具备使制冷剂循环而进行蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路10。
[0021]第一实施方式
[0022]在制冷剂回路10，压缩机11、冷凝器12、膨胀阀13以及蒸发器(库内热交换器)14通过配管而连接，制冷剂循环。
[0023]压缩机11例如由压缩机马达的旋转速度恒定的固定容量型的涡旋压缩机构成。冷凝器12被配置在库外，构成所谓的空冷冷凝器。在冷凝器12附近设有用于向冷凝器12输送库外空气的库外风扇15。在冷凝器12，库外风扇15输送的室外空气与制冷剂之间进行热交换。
[0024]膨胀阀13例如由能够调节开度的电子膨胀阀构成。膨胀阀13在后述的控制部50的控制下被调节为随着库外的气温(外气温度)变高而开度变大。据此，随着外气温度变高，流到蒸发器14的制冷剂量变多，蒸发器14的热交换能力提高。
[0025]蒸发器14被配置在集装箱内，构成用于冷却库内的冷却热交换器。在蒸发器14附近设有库内风扇16a、16b，其一边使集装箱库内的库内空气循环，一边向蒸发器14输送库内空气。在蒸发器14，库内风扇16a、16b输送的库内空气与制冷剂之间进行热交换。此夕卜，在该制冷装置I设有两个库内风扇16a、16b，但库内风扇的个数并不限定于此，也可以为只设有一台的结构。
[0026]压缩机11的喷出管21经由止回阀31以及喷出压力调整阀32而连接于冷凝器12的流入端。冷凝器12的流出端经由接收器(receiver) 33、液电磁阀41以及节能热交换器34的高压侧流路34a而连接于膨胀阀13。压缩机11的吸入管22经由吸入比例阀35而连接于蒸发器14的流出端。蒸发器14的流入端连接于膨胀阀13。
[0027]节能热交换器34用于使在高压侧流路34a流动的制冷剂与在低压侧流路34b流动的制冷剂进行热交换。低压侧流路34b的流入端经由毛细管36以及节能电磁阀42而连接于接收器33与液电磁阀41之间的配管。低压侧流路34b的流出端连接于压缩机11的中间吸入口 11a。中间吸入口 Ila在压缩机11的压缩机构中连通于制冷剂的压缩途中(靠近低压)的位置。
[0028]吸入比例阀(吸入调整阀)35构成通过调节吸入到压缩机11的制冷剂量来调节制冷剂回路10中的制冷剂循环量的流量调整阀。吸入比例阀35被控制为:在后述的冷藏运转中进行能力控制时，将朝向库内吹出的吹出空气的温度相对于用户设定的规定温度(设定温度)维持在例如±0.5°C的范围内。
[0029]具体而言，吸入比例阀35在后述的冷藏运转中进行能力控制时，在后述的控制部50的控制下被调节为其开度随着吹出空气的温度低于设定温度而变小。据此，在如吹出空气的温度低于设定温度而库内过度被冷却的情况下，使吸入到压缩机11的制冷剂量减少来降低蒸发器14的热交换能力，避免库内过度被冷却。
[0030]与此相反，吸入比例阀35在后述的冷藏运转中进行能力控制时，在后述的控制部50的控制下被调节为其开度随着吹出空气的温度高于设定温度而变大。据此，在如吹出空气的温度高于设定温度而想进一步冷却库内的情况下，使吸入到压缩机11的制冷剂量增多来提高蒸发器14的热交换能力，促进库内的冷却。
[0031]此外，在制冷剂回路10连接有第一除霜管23、第二除霜管24、喷出气体旁通管25以及液喷射管26。
[0032]第一除霜管23以及第二除霜管24是以从压缩机11的喷出管21分支的方式连接，将从压缩机11喷出的制冷剂导入到蒸发器14，并溶化附着于蒸发器14的霜的除霜运转用的配管。第一除霜管23以及第二除霜管24的各自的一端连接于止回阀31与喷出压力调整阀32之间，各自的另一端连接于膨胀阀13与蒸发器14之间。
[0033]在第一除霜管23设有除霜运转时开放的热气电磁阀43。在第二除霜管24设有除霜运转时开放的除霜电磁阀44以及接水盘加热器37。接水盘加热器37被设置在图略的接水盘内，该接水盘用于接收在集装箱内从蒸发器14的表面剥离的霜和结露水。因此，如果除霜运转时从压缩机11喷出的制冷剂流通于接水盘加热器37，则回收到接水盘内的霜和结露水的冰块从压缩机11喷出的制冷剂吸热而溶化。
[0034]喷出气体旁通管25是用于在蒸发器14的冷却能力过剩的情况等下将从压缩机11喷出的制冷剂的一部分返送到压缩机11的吸入侧的配管。此外，喷出气体旁通管25兼用作油返送配管，其将从压缩机11喷出的制冷剂中的制冷机油返送至压缩机11的吸入侧。喷出气体旁通管25的一端连接于止回阀31与除霜电磁阀44之间，另一端连接于蒸发器14与吸入比例阀35之间。在喷出气体旁通管25设有在后述的冷藏运转中进行能力控制时根据规定的运转条件适当开放的喷出气体旁通电磁阀45。
[0035]液喷射管26是将在冷凝器12冷凝的液体制冷剂返送至压缩机11的吸入侧的所谓的液体喷射用的配管。液喷射管26的一端连接于接收器33与液电磁阀41之间，另一端连接于吸入比例阀35与压缩机11之间。在液喷射管26设有例如在后述的冷藏运转中进行能力控制等时根据规定的运转条件适当开放的喷射电磁阀46。
[0036]此外，在制冷装置I设有各种传感器。在蒸发器14附近设有检测朝向库内吹出的吹出空气的温度的吹出温度传感器SS和检测送入蒸发器14的库内空气(吸入空气)的温度的吸入温度传感器RS。此外，在蒸发器14的入口侧设有检测蒸发器入口的制冷剂的温度的蒸发器入口温度传感器EIS，在蒸发器14的出口侧设有检测蒸发器出口的制冷剂的温度的蒸发器出口温度传感器EOS。另外，在冷凝器12附近设有检测外气温度的外气温度传感器ES。
[0037]在压缩机11的喷出管21设有检测从压缩机11喷出的制冷剂的温度的喷出温度传感器DCHS和检测从压缩机11喷出的制冷剂的压力的高压压力传感器HPT。在压缩机11的吸入管22设有检测吸入到压缩机11的制冷剂的压力的低压压力传感器LPT。
[0038]另外，制冷装置I具备统括制冷装置I的各部的动作控制的控制部50。控制部50例如由具备CPU以及ROM和RAM等存储器的微电脑构成，通过CPU执行存储在存储器的各种控制程序来进行各部的动作控制。控制部50例如通过由CPU执行作为指示受理部51及运转控制部52发挥作用的控制程序，基于用吹出温度传感器SS检测出的吹出空气的温度控制制冷剂回路10的运转控制。
[0039]指示受理部51受理用户利用遥控器等而操作输入的库内的目标温度(设定温度)、后述的运转模式的选择指示等涉及制冷装置I的运转的各种指示输入。
[0040]运转控制部52在制冷剂回路10切换进行冷冻运转、冷藏运转以及除霜运转，其中，所述冷冻运转将库内温度冷却至低于摄氏零度的设定温度(例如一 20°C )，对库内的货物进行冷冻，所述冷藏运转使冷却能力低于冷冻运转，对库内的货物进行冷藏，所述除霜运转溶化被收容在图略的接水盘内的、从蒸发器14的表面剥离的霜和结露水。另外，以下只说明运转控制部52进行的冷藏运转的详细内容，省略说明冷冻运转和除霜运转的详细内容。
[0041]具体而言，运转控制部52例如在设定温度为高于规定温度(例如一 10°C )的温度(例如10°C)的情况下进行冷藏运转。此外，运转控制部52在设定温度为低于该规定温度(例如一 10°C )的温度(例如一 20°C )的情况下进行冷冻运转。
[0042]运转控制部52在进行冷藏运转的情况下，使压缩机11连续地运转，用蒸发器14持续冷却库内空气。另外，运转控制部52在进行冷藏运转的情况下，始终开放液电磁阀41，并根据需要开闭其他的电磁阀42至46。此外，使库外风扇15及库内风扇16a、16b以规定的旋转速度驱动。
[0043]在制冷剂回路10中进行冷藏运转的情况下，在压缩机11被压缩的制冷剂经由喷出管21流入冷凝器12。在冷凝器12制冷剂向室外空气释放热而冷凝。然后，制冷剂经由接收器33并通过节能热交换器34的高压侧流路34a。液体制冷剂之后在通过膨胀阀13时被减压后流入蒸发器14。在蒸发器14，制冷剂从库内空气吸热而蒸发。据此，库内被冷却。在蒸发器14蒸发的制冷剂通过吸入比例阀35后被吸入压缩机11。
[0044]冷藏运转设有多个运转模式。具体而言，设有:用于冷却库内收容的榴莲等放出气体的集聚品(货物)、即热装货物(热负荷高的货物)的热装货物模式；以及用于冷却热装货物以外的通常的货物(热负荷低的货物)的通常货物模式。热装货物模式与通常货物模式的切换(运转模式的选择)可通过用户的手动操作、经由通信装置等来进行。运转模式例如由用户使用遥控器等选择的运转模式被指示受理部51受理而被设定。
[0045]如图2(a)所示，在该冷藏运转中，运转控制部52即使设定有通常货物模式或热装货物模式的任一个模式，均进行切换下拉控制和能力控制的控制。
[0046]下拉控制是使吸入比例阀35全开，根据用外气温度传感器ES检测出的外气温度调整膨胀阀13的开度并驱动压缩机11，从而将库内快速冷却的控制。
[0047]能力控制是如下的控制:根据用外气温度传感器ES检测出的外气温度调整膨胀阀13的开度，而且，根据用吹出温度传感器SS检测出的吹出空气的温度调整吸入比例阀35的开度并驱动压缩机11，从而以低于下拉控制的冷却能力冷却库内，将库内维持在适度的温度状态，以使库内温度不超过对于设定温度预先规定的温度范围(例如设定温度±5°C )(即，使库内温度处于该温度范围内)。
[0048]运转控制部52在进行下拉