本發(fā)明涉及冷凍裝置，該冷凍裝置的制冷劑回路由壓縮單元、氣體冷卻器、主節(jié)流單元以及蒸發(fā)器構(gòu)成。

背景技術(shù)：

以往，在冷凍裝置中，由壓縮單元、氣體冷卻器以及節(jié)流單元等構(gòu)成冷凍循環(huán)，被壓縮單元壓縮后的制冷劑在氣體冷卻器中散熱，之后被節(jié)流單元減壓，并在蒸發(fā)器中蒸發(fā)。并且，利用此時(shí)的制冷劑的蒸發(fā)來冷卻周圍的空氣。

近年來，在這種冷凍裝置中，由于自然環(huán)境問題等，逐漸不再使用氟利昂類制冷劑。因此，開發(fā)了將作為自然制冷劑的二氧化碳用作氟利昂制冷劑的替代品的冷凍裝置。已知二氧化碳制冷劑是高低壓差劇烈的制冷劑，其臨界壓力低，通過壓縮，制冷劑循環(huán)的高壓側(cè)會(huì)達(dá)到超臨界狀態(tài)(例如參考專利文獻(xiàn)1)。

另外，在構(gòu)成熱水器的熱泵裝置中，也是正逐漸使用可通過氣體冷卻器獲得優(yōu)異加熱作用的二氧化碳制冷劑，在此情況下，還開發(fā)出下述方案，即：使從氣體冷卻器流出的制冷劑分兩級(jí)膨脹，在各膨脹裝置之間設(shè)置氣液分離器，從而能夠?qū)嚎s機(jī)進(jìn)行注氣(例如參考專利文獻(xiàn)2)。

另一方面，對(duì)于在設(shè)置于例如陳列柜等中的蒸發(fā)器中利用吸熱作用來冷卻柜內(nèi)的冷凍裝置而言，有時(shí)會(huì)由于外氣溫度(氣體冷卻器側(cè)的熱源溫度)高等原因而導(dǎo)致氣體冷卻器出口的制冷劑溫度變高。

在這種情況下，蒸發(fā)器入口的比焓增大，因此冷凍能力顯著下降。如果為了改善這一點(diǎn)而使壓縮單元的排出壓力(高壓側(cè)壓力)上升，則壓縮動(dòng)力增大而導(dǎo)致性能系數(shù)下降。

因此，提出了實(shí)現(xiàn)被稱為分離式循環(huán)的冷凍循環(huán)的冷凍裝置(例如參考專利文獻(xiàn)3)。在該分離式循環(huán)中，將被氣體冷卻器冷卻后的制冷劑分流為兩股制冷劑流，使分流后的一股制冷劑流經(jīng)輔助節(jié)流單元節(jié)流后，流入到分離式熱交換器的一條通路，使另一股制冷劑流流入到分離式熱交換器的另一條流路進(jìn)行熱交換之后，經(jīng)由主節(jié)流單元流入蒸發(fā)器。

根據(jù)該冷凍裝置，能夠利用被輔助節(jié)流單元減壓膨脹后的一股制冷劑流對(duì)另一股制冷劑流進(jìn)行冷卻，通過減小蒸發(fā)器入口的比焓來改善冷凍能力。

【專利文獻(xiàn)1】：日本特公平7-18602號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】：日本特開2007-178042號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)3】：日本特開2011-133207號(hào)公報(bào)

上述的氣體冷卻器具有風(fēng)扇，對(duì)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得從壓縮單元排出的制冷劑的壓力成為根據(jù)外氣溫度設(shè)定的目標(biāo)值。然而，當(dāng)外氣溫度增高時(shí)，即使使風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速增大，有時(shí)也難以使制冷劑壓力下降。

因此，希望以既能抑制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速上升又能使冷凍裝置更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)的方式來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。如果能夠抑制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速上升，則還能夠減小風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的聲音。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供能夠以既能抑制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速上升又能使冷凍裝置更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)的方式來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速的冷凍裝置。

本發(fā)明的冷凍裝置的制冷劑回路由壓縮單元、氣體冷卻器、主節(jié)流單元以及蒸發(fā)器構(gòu)成，該冷凍裝置具有：壓力調(diào)整用節(jié)流單元，其與處于氣體冷卻器的下游側(cè)且處于主節(jié)流單元的上游側(cè)的制冷劑回路相連接；箱，其與處于壓力調(diào)整用節(jié)流單元的下游側(cè)且處于主節(jié)流單元的上游側(cè)的制冷劑回路相連接；分離式熱交換器，其被設(shè)置在處于箱的下游側(cè)且處于主節(jié)流單元的上游側(cè)的制冷劑回路上；第1輔助節(jié)流單元和第2輔助節(jié)流單元，該第1輔助節(jié)流單元對(duì)從設(shè)置于箱的第1高度處的配管流出的制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整，該第2輔助節(jié)流單元對(duì)從設(shè)置于比第1高度低的位置處的配管流出的制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整；輔助回路，其使得被第1輔助節(jié)流單元和第2輔助節(jié)流單元調(diào)整壓力后的制冷劑流過分離式熱交換器的第1流路之后，吸入到壓縮單元的中壓部；主回路，其使得從箱流出的制冷劑流到分離式熱交換器的第2流路而與流過第1流路的制冷劑進(jìn)行熱交換之后，流入到主節(jié)流單元；以及控制單元，其進(jìn)行調(diào)整，使得從氣體冷卻器流出后、流入到壓力調(diào)整用節(jié)流單元之前的制冷劑的溫度即氣體冷卻器出口溫度成為規(guī)定目標(biāo)值，在外氣溫度高于規(guī)定溫度的情況下，控制單元根據(jù)外氣溫度調(diào)整氣體冷卻器出口溫度，在外氣溫度低于所述規(guī)定溫度的情況下，控制單元根據(jù)從壓縮單元流出后、流入到壓力調(diào)整用節(jié)流單元之前的制冷劑的飽和液的飽和溫度，對(duì)氣體冷卻器出口溫度進(jìn)行調(diào)整。

根據(jù)本發(fā)明，能夠以既能抑制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速上升又能使冷凍裝置更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)的方式來恰當(dāng)調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

附圖說明

圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的冷凍裝置的制冷劑回路圖。

圖2是示出高溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖3是示出中溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖4是示出低溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖5是示出高溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖6是示出中溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖7是示出低溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。

圖8是具有與圖1不同結(jié)構(gòu)的冷凍裝置R的制冷劑回路圖。

標(biāo)號(hào)說明

R：冷凍裝置；1：制冷劑回路；3：冷凍機(jī)單元；4：陳列柜；8、9：制冷劑配管；11：壓縮機(jī)；15：內(nèi)部熱交換器；15A：第1流路；15B：第2流路；22：制冷劑導(dǎo)入配管；26：中壓吸入配管；28：氣體冷卻器；29：分離式熱交換器；29A：第1流路；29B：第2流路；31：氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)；32：氣體冷卻器出口配管；33：電動(dòng)膨脹閥(壓力調(diào)整用節(jié)流單元)；36：箱；37：箱出口配管；38：主回路；39：電動(dòng)膨脹閥(主節(jié)流單元)；41：蒸發(fā)器；42：氣體配管；43：電動(dòng)膨脹閥(第1輔助回路用節(jié)流單元)；44：中壓返回配管；45：旁通回路；46、70：液體配管；47、71：電動(dòng)膨脹閥(第2輔助回路用節(jié)流單元)；48：輔助回路；50：電磁閥(閥裝置)；57：控制裝置(控制單元)；62：氣體冷卻器出口溫度傳感器。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。

(1)冷凍裝置R的結(jié)構(gòu)

圖1是應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的冷凍裝置R的制冷劑回路圖。本實(shí)施例的冷凍裝置R具有：設(shè)置于超市等店鋪的機(jī)房等中的冷凍機(jī)單元3；以及設(shè)置于店鋪的賣場(chǎng)內(nèi)的1臺(tái)或多臺(tái)(附圖中僅示出1臺(tái))陳列柜4。所述冷凍機(jī)單元3和陳列柜4經(jīng)由單元出口6和單元入口7，通過制冷劑配管(液管)8和制冷劑配管9連潔而構(gòu)成規(guī)定的制冷劑回路1。

該制冷劑回路1使用高壓側(cè)的制冷劑壓力能夠達(dá)到其臨界壓力以上(超臨界)的二氧化碳(R744)作為制冷劑。該二氧化碳制冷劑是有益于地球環(huán)境的、考慮了可燃性和毒性等的自然制冷劑。另外，作為潤(rùn)滑油的油例如使用礦物油(Mineral oil)、烷基苯油、醚油、酯油、PAG(Polyalkyl glycol：聚烷基乙二醇)等現(xiàn)有的油。

冷凍機(jī)單元3具有作為壓縮單元的壓縮機(jī)11。壓縮機(jī)11例如是內(nèi)部中壓型兩級(jí)壓縮式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)11具有密閉容器12和旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)構(gòu)部，該旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)構(gòu)部包含：收容于該密閉容器12的內(nèi)部空間的上部的作為驅(qū)動(dòng)元件的電動(dòng)元件13、配置于該電動(dòng)元件13的下側(cè)且由電動(dòng)元件13的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的第1(低級(jí)側(cè))旋轉(zhuǎn)壓縮元件(第1壓縮元件)14以及第2(高級(jí)側(cè))旋轉(zhuǎn)壓縮元件(第2壓縮元件)16。

壓縮機(jī)11的第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14對(duì)從制冷劑回路1的低壓側(cè)經(jīng)由制冷劑配管9吸入到壓縮機(jī)11的低壓制冷劑進(jìn)行壓縮，使其升壓至中壓后排出。第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16吸入由第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14排出的中壓的制冷劑并進(jìn)行壓縮而使其升壓至高壓后，向制冷劑回路1的高壓側(cè)排出。壓縮機(jī)11是變頻型的壓縮機(jī)，通過變更電動(dòng)元件13的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率來控制第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14和第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16的轉(zhuǎn)速。

在壓縮機(jī)11的密閉容器12的側(cè)面形成有：與第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14連通的低級(jí)側(cè)吸入口17、連通到密閉容器12內(nèi)的低級(jí)側(cè)排出口18、與第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16連通的高級(jí)側(cè)吸入口19、以及高級(jí)側(cè)排出口21。制冷劑導(dǎo)入配管22的一端與壓縮機(jī)11的低級(jí)側(cè)吸入口17連接，制冷劑導(dǎo)入配管22的另一端在單元入口7處與制冷劑配管9連接。在該制冷劑導(dǎo)入配管22的中途設(shè)置有內(nèi)部熱交換器15的第2流路15B。

從低級(jí)側(cè)吸入口17吸入到第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14的低壓部的低壓制冷劑氣體被該第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14升壓至中壓后排出到密閉容器12內(nèi)。由此，密閉容器12內(nèi)成為中壓(MP)。

并且，中壓排出配管23的一端與排出密閉容器12內(nèi)的中壓制冷劑氣體的壓縮機(jī)11的低級(jí)側(cè)排出口18相連接，中壓排出配管23的另一端與中冷器24的入口相連接。該中冷器24用于對(duì)從第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14排出的中壓制冷劑進(jìn)行風(fēng)冷，中壓吸入配管26的一端與該中冷器24的出口相連接，該中壓吸入配管26的另一端與壓縮機(jī)11的高級(jí)側(cè)吸入口19相連接。

從高級(jí)側(cè)吸入口19吸入到第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16的中壓(MP)的制冷劑氣體被第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16進(jìn)行第二級(jí)壓縮，成為高溫高壓的制冷劑氣體。

另外，高壓排出配管27的一端與設(shè)置于壓縮機(jī)11的第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16的高壓室側(cè)的高級(jí)側(cè)排出口21相連接，高壓排出配管27的另一端與氣體冷卻器(散熱器)28的入口相連接。并且，在高壓排出配管27的中途設(shè)置有分油器20。分油器20對(duì)從壓縮機(jī)11排出的制冷劑中的油進(jìn)行分離，并將分離出的油經(jīng)由油路25A和電動(dòng)閥25B返回到壓縮機(jī)11的密閉容器12內(nèi)。另外，在壓縮機(jī)11中設(shè)置有用于檢測(cè)壓縮機(jī)11內(nèi)的油位的浮控開關(guān)55。

氣體冷卻器28對(duì)從壓縮機(jī)11排出的高壓的排出制冷劑進(jìn)行冷卻，在氣體冷卻器28的附近配設(shè)有對(duì)該氣體冷卻器28進(jìn)行風(fēng)冷的氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31。在本實(shí)施方式中，氣體冷卻器28與上述的中冷器24并排設(shè)置，氣體冷卻器28和中冷器24配設(shè)于同一風(fēng)道。

并且，氣體冷卻器出口配管32的一端與氣體冷卻器28的出口相連接，該氣體冷卻器出口配管32的另一端與作為壓力調(diào)整用節(jié)流單元的電動(dòng)膨脹閥33的入口相連接。該電動(dòng)膨脹閥33對(duì)來自氣體冷卻器28的制冷劑進(jìn)行節(jié)流而使其膨脹，并且對(duì)比電動(dòng)膨脹閥33靠上游側(cè)的制冷劑回路1的高壓側(cè)壓力進(jìn)行調(diào)整。電動(dòng)膨脹閥33的出口經(jīng)由箱入口配管34與箱36的上部相連接。

箱36是其內(nèi)部具有規(guī)定容積的空間的容積體，箱出口配管37的一端與箱36的下部相連接，該箱出口配管37的另一端在單元出口6處與制冷劑配管8相連接。在該箱出口配管37的中途設(shè)置有分離式熱交換器29的第2流路29B，并且在比該分離式熱交換器29靠下游側(cè)的箱出口配管37的中途設(shè)置有內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A。該箱出口配管37構(gòu)成本發(fā)明的主回路38。并且，在主回路38上，與第1流路15A并聯(lián)連接有旁通回路45，在該旁通回路45的中途設(shè)置有作為閥裝置的電磁閥50。

另一方面，設(shè)置在店鋪內(nèi)的陳列柜4與制冷劑配管8、9相連接。在陳列柜4中設(shè)置有作為主節(jié)流單元的電動(dòng)膨脹閥39和蒸發(fā)器41，并且依次連接在制冷劑配管8與制冷劑配管9之間(電動(dòng)膨脹閥39靠制冷劑配管8側(cè)，蒸發(fā)器41靠制冷劑配管9側(cè))。在蒸發(fā)器41的旁邊設(shè)置有向該蒸發(fā)器41送風(fēng)的、未圖示的冷氣循環(huán)用送風(fēng)機(jī)。并且，如上所述，制冷劑配管9經(jīng)由制冷劑導(dǎo)入配管22連接到與壓縮機(jī)11的第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14連通的低級(jí)側(cè)吸入口17。

另一方面，氣體配管42的一端與箱36的上部相連接，該氣體配管42的另一端與作為第1輔助回路用節(jié)流單元的電動(dòng)膨脹閥43的入口相連接。氣體配管42使氣體制冷劑從箱36上部流出而流入到電動(dòng)膨脹閥43。中壓返回配管44的一端與該電動(dòng)膨脹閥43的出口相連接，中壓返回配管44的另一端連通到與壓縮機(jī)11的中壓部連接的中壓吸入配管26的中途。在該中壓返回配管44的中途設(shè)置有分離式熱交換器29的第1流路29A。

另外，液體配管46的一端與箱36的下部相連接，該液體配管46的另一端與電動(dòng)膨脹閥43的下游側(cè)的中壓返回配管44連通。在該液體配管46的中途設(shè)置有作為第2輔助回路用節(jié)流單元的電動(dòng)膨脹閥47。電動(dòng)膨脹閥43(第1輔助回路用節(jié)流單元)與電動(dòng)膨脹閥47(第2輔助回路用節(jié)流單元)構(gòu)成本申請(qǐng)的輔助節(jié)流單元。另外，液體配管46使液體制冷劑從箱36的下部流出而流入到電動(dòng)膨脹閥47。并且，這些中壓返回配管44、電動(dòng)膨脹閥43、47、以及這些電動(dòng)膨脹閥43、47的上游側(cè)的氣體配管42和液體配管46構(gòu)成了本發(fā)明的輔助回路48。

這樣，電動(dòng)膨脹閥33位于氣體冷卻器28的下游側(cè)且位于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)，箱36位于電動(dòng)膨脹閥33的下游側(cè)且位于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)。并且，分離式熱交換器29位于箱36的下游側(cè)且位于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)。由此，構(gòu)成了本實(shí)施例的冷凍裝置R的制冷劑回路1。

在該制冷劑回路1的各處安裝有多種傳感器。例如，在高壓排出配管27上安裝有高壓傳感器49。高壓傳感器49檢測(cè)制冷劑回路1的高壓側(cè)壓力HP(從壓縮機(jī)11排出到氣體冷卻器28的制冷劑的壓力，即壓縮機(jī)11的高級(jí)側(cè)排出口21與電動(dòng)膨脹閥33的入口之間的壓力)。另外，在氣體冷卻器出口配管32上安裝有氣體冷卻器出口溫度傳感器62。氣體冷卻器出口溫度傳感器62檢測(cè)從氣體冷卻器28流出后、流入到電動(dòng)膨脹閥33之前的制冷劑的溫度即氣體冷卻器出口溫度。

另外，在制冷劑導(dǎo)入配管22上安裝有低壓傳感器51。低壓傳感器51檢測(cè)制冷劑回路1的低壓側(cè)壓力LP(電動(dòng)膨脹閥39的出口與低級(jí)側(cè)吸入口17之間的壓力)。另外，在中壓吸入配管26上安裝有中壓傳感器52。中壓傳感器52檢測(cè)制冷劑回路1的中壓區(qū)域的壓力即中壓MP(比電動(dòng)膨脹閥43、47的出口靠下游的中壓返回配管44內(nèi)的壓力，即與壓縮機(jī)11的低級(jí)側(cè)排出口18和高級(jí)側(cè)吸入口19之間的壓力相等的壓力)。

另外，在分離式熱交換器29的下游側(cè)的箱出口配管37上安裝有單元出口傳感器53，該單元出口傳感器53檢測(cè)箱36內(nèi)的壓力TP。該箱36內(nèi)的壓力是由冷凍機(jī)單元3排出的、從制冷劑配管8流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力。另外，在內(nèi)部熱交換器15的上游側(cè)的箱出口配管37上安裝有單元出口溫度傳感器54，檢測(cè)流入到內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A的制冷劑的溫度IT。并且，在內(nèi)部熱交換器15的下游側(cè)的制冷劑導(dǎo)入配管22上安裝有單元入口溫度傳感器56，檢測(cè)從內(nèi)部熱交換器15的第2流路15B流出的制冷劑的溫度OT。另外，在連接于壓縮機(jī)11的高級(jí)側(cè)排出口21的高壓排出配管27上安裝有排出溫度傳感器61，檢測(cè)從壓縮機(jī)11排出到氣體冷卻器28的制冷劑的溫度(排出溫度)。

并且，這些傳感器連接到由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的、構(gòu)成冷凍機(jī)單元3的控制單元的控制裝置57的輸入端。另外，浮控開關(guān)55也與控制裝置57的輸入端相連接。并且，在控制裝置57的輸出端連接有壓縮機(jī)11的電動(dòng)元件13、電動(dòng)閥25B、氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31、電動(dòng)膨脹閥(壓力調(diào)整用節(jié)流單元)33、電動(dòng)膨脹閥(第1輔助回路用節(jié)流單元)43、電動(dòng)膨脹閥(第2輔助回路用節(jié)流單元)47、電磁閥50、以及電動(dòng)膨脹閥(主節(jié)流單元)39，控制裝置57根據(jù)各傳感器的輸出和設(shè)定數(shù)據(jù)等對(duì)它們進(jìn)行控制。

另外，以下設(shè)為陳列柜4側(cè)的電動(dòng)膨脹閥(主節(jié)流單元)39和上述冷氣循環(huán)用送風(fēng)機(jī)也由控制裝置57進(jìn)行控制的情況來進(jìn)行說明，但它們也可以經(jīng)由店鋪的主控制裝置(未圖示)而由與控制裝置57協(xié)作工作的陳列柜4側(cè)的控制裝置(未圖示)進(jìn)行控制。因此，本發(fā)明的控制單元可以是包括控制裝置57、陳列柜4側(cè)的控制裝置以及上述的主控制裝置等在內(nèi)的概念。

(2)冷凍裝置R的動(dòng)作

接著，對(duì)冷凍裝置R的動(dòng)作進(jìn)行說明。當(dāng)控制裝置57對(duì)壓縮機(jī)11的電動(dòng)元件13進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14和第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16旋轉(zhuǎn)，通過低級(jí)側(cè)吸入口17將低壓的制冷劑氣體(二氧化碳)吸入到第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14的低壓部。接著，所述制冷劑氣體被第1旋轉(zhuǎn)壓縮要素14升壓至中壓后排出到密閉容器12內(nèi)。由此，密閉容器12內(nèi)成為中壓(MP)。

接著，密閉容器12內(nèi)的中壓的制冷劑氣體從低級(jí)側(cè)排出口18經(jīng)過中壓排出配管23進(jìn)入中冷器24，在此處進(jìn)行風(fēng)冷后，經(jīng)過中壓吸入配管26返回到高級(jí)側(cè)吸入口19。返回到該高級(jí)側(cè)吸入口19的中壓(MP)的制冷劑氣體被吸入到第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16，被該第2旋轉(zhuǎn)壓縮元件16進(jìn)行第二級(jí)的壓縮而成為高溫高壓的制冷劑氣體，并從高級(jí)側(cè)排出口21排出到高壓排出配管27。

被排出到高壓排出配管27的制冷劑氣體流入分油器20，制冷劑中含有的油被分離。分離出的油通過油路25A，經(jīng)過電動(dòng)閥25B返回到密閉容器12內(nèi)。另外，控制裝置57根據(jù)浮控開關(guān)55檢測(cè)的密閉容器12內(nèi)的油位，對(duì)電動(dòng)閥25B進(jìn)行控制而調(diào)整油的返回量，維持密閉容器12內(nèi)的油位。

(2-1)電動(dòng)膨脹閥33的控制

另一方面，被分油器20分離出油后的制冷劑氣體接著流入到氣體冷卻器28而被風(fēng)冷之后，經(jīng)過氣體冷卻器出口配管32到達(dá)電動(dòng)膨脹閥(壓力調(diào)整用節(jié)流單元)33。該電動(dòng)膨脹閥33是為了將比電動(dòng)膨脹閥33靠上游側(cè)的制冷劑回路1的高壓側(cè)壓力HP控制為規(guī)定的目標(biāo)值THP而設(shè)置的，控制裝置57根據(jù)高壓傳感器49的輸出，對(duì)電動(dòng)膨脹閥33的閥開度進(jìn)行控制。

(2-1-1)電動(dòng)膨脹閥33的運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)的開度的設(shè)定

在運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)，首先，控制裝置57根據(jù)外氣溫度對(duì)冷凍裝置R的啟動(dòng)時(shí)的電動(dòng)膨脹閥33的開度(啟動(dòng)時(shí)開度)進(jìn)行設(shè)定。具體地，在本實(shí)施方式中，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示啟動(dòng)時(shí)的外氣溫度與電動(dòng)膨脹閥33的啟動(dòng)時(shí)的閥開度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，根據(jù)啟動(dòng)時(shí)的外氣溫度，參考上述數(shù)據(jù)表，對(duì)電動(dòng)膨脹閥33的啟動(dòng)時(shí)的閥開度進(jìn)行設(shè)定。

另外，外氣溫度例如由外氣溫度傳感器(未圖示)來檢測(cè)。外氣溫度傳感器被配置于收納有中冷器24、氣體冷卻器28、以及氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31等的室外機(jī)的內(nèi)部或其附近等。不限于此，也可以是，控制裝置57根據(jù)高壓傳感器49檢測(cè)的高壓側(cè)壓力HP來檢測(cè)外氣溫度(以下相同)。由于高壓傳感器49檢測(cè)的高壓側(cè)壓力HP與外氣溫度之間具有相關(guān)關(guān)系，控制裝置57能夠根據(jù)高壓側(cè)壓力HP判斷外氣溫度。具體地，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示啟動(dòng)時(shí)的高壓側(cè)壓力HP(外氣溫度)與電動(dòng)膨脹閥33的啟動(dòng)時(shí)的閥開度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，推測(cè)啟動(dòng)時(shí)的外氣溫度，參考上述數(shù)據(jù)表，對(duì)電動(dòng)膨脹閥33的啟動(dòng)時(shí)的閥開度進(jìn)行設(shè)定。

(2-1-2)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的電動(dòng)膨脹閥33的開度的設(shè)定

在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，控制裝置57根據(jù)作為表示外氣溫度的指標(biāo)的高壓傳感器49的檢測(cè)壓力(高壓側(cè)壓力HP)，設(shè)定電動(dòng)膨脹閥33的開度。在這種情況下，控制裝置57以在高壓側(cè)壓力HP(外氣溫度)較低時(shí)增大電動(dòng)膨脹閥33的開度的方式來設(shè)定電動(dòng)膨脹閥33的開度。由此，能夠?qū)㈦妱?dòng)膨脹閥33的壓力下降抑制為最小限度，確保與進(jìn)入壓縮機(jī)11的中壓吸入配管26的中壓(MP)之間的壓力差，能夠高效地進(jìn)行冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。

這里，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示高壓側(cè)壓力HP(外氣溫度)和電動(dòng)膨脹閥33的開度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，可以參照該數(shù)據(jù)表來設(shè)定電動(dòng)膨脹閥33的開度，也可以通過計(jì)算式計(jì)算該開度。

(2-1-3)高壓側(cè)壓力HP的上限值MHP處的控制

另外，當(dāng)如上所述那樣進(jìn)行控制時(shí)，在由于設(shè)置環(huán)境或負(fù)載的影響使得比電動(dòng)膨脹閥33靠上游側(cè)的高壓側(cè)壓力HP上升至規(guī)定的上限值MHP的情況下，控制裝置57進(jìn)一步增大電動(dòng)膨脹閥33的閥開度。通過增大該閥開度，使得高壓側(cè)壓力HP朝向下降的方向，因此能夠始終將高壓側(cè)壓力HP維持在上限值MHP以下。由此，能夠準(zhǔn)確地抑制比電動(dòng)膨脹閥33靠上游側(cè)的高壓側(cè)壓力HP的異常上升而可靠地進(jìn)行壓縮機(jī)11的保護(hù)，能夠?qū)惓５母邏核鶎?dǎo)致的壓縮機(jī)11的強(qiáng)制停止(保護(hù)動(dòng)作)防范于未然。

這里，在從氣體冷卻器28流出超臨界狀態(tài)的制冷劑氣體的情況下，制冷劑氣體被電動(dòng)膨脹閥33節(jié)流并膨脹，由此逐漸液化，并經(jīng)過箱入口配管34從上部流入箱36內(nèi)，該制冷劑氣體的一部分蒸發(fā)。箱36起到如下作用：暫時(shí)貯存離開電動(dòng)膨脹閥33的液體/氣體的制冷劑并進(jìn)行分離的作用；以及吸收冷凍裝置R的高壓側(cè)壓力(該情況是指從箱36到比箱36靠上游側(cè)的壓縮機(jī)11的高壓排出配管27為止的區(qū)域)的壓力變化和制冷劑循環(huán)量的變動(dòng)的作用。存留在該箱36內(nèi)的下部的液體制冷劑從箱出口配管37流出(主回路38)，并在分離式熱交換器29的第2流路29B中被流過第1流路29A(輔助回路48)的制冷劑冷卻(過冷卻)。之后，該液體制冷劑進(jìn)一步在內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A中被流過第2流路15B的制冷劑冷卻，之后從冷凍機(jī)單元3流出并從制冷劑配管8流入到電動(dòng)膨脹閥(主節(jié)流單元)39。另外，關(guān)于分離式熱交換器29和電磁閥50的動(dòng)作，將在下文中進(jìn)行描述。

流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑在此處被節(jié)流并膨脹，由此液體成分進(jìn)一步增加，并流入到蒸發(fā)器41進(jìn)行蒸發(fā)。通過由此產(chǎn)生的吸熱作用來發(fā)揮冷卻效果?？刂蒲b置57根據(jù)檢測(cè)蒸發(fā)器41的入口側(cè)和出口側(cè)的溫度的未圖示的溫度傳感器的輸出，控制電動(dòng)膨脹閥39的閥開度而將蒸發(fā)器41中的制冷劑的過熱度調(diào)整為恰當(dāng)值。從蒸發(fā)器41流出的低溫的氣體制冷劑從制冷劑配管9返回冷凍機(jī)單元3，在內(nèi)部熱交換器15的第2流路15B中對(duì)流過第1流路15A的制冷劑進(jìn)行冷卻后，經(jīng)過制冷劑導(dǎo)入配管22被吸入到與壓縮機(jī)11的第1旋轉(zhuǎn)壓縮元件14連通的低級(jí)側(cè)吸入口17。以上是主回路38中的制冷劑的流動(dòng)。

(2-2)電動(dòng)膨脹閥43的控制

接著，對(duì)輔助回路48中的制冷劑的流動(dòng)進(jìn)行說明。如上所述，在與箱36的上部連接的氣體配管42上連接有電動(dòng)膨脹閥43(第1輔助回路用節(jié)流單元)，氣體制冷劑經(jīng)由該電動(dòng)膨脹閥43從箱36的上部流出，并流入到分離式熱交換器29的第1流路29A。

存留在箱36內(nèi)的上部的氣體制冷劑通過在箱36內(nèi)的蒸發(fā)而溫度下降。該箱36內(nèi)的上部的氣體制冷劑從與上部連接的構(gòu)成輔助回路48的氣體配管42流出，經(jīng)過電動(dòng)膨脹閥43被節(jié)流后，流入到分離式熱交換器29的第1流路29A。在此處對(duì)流過第2流路29B的制冷劑進(jìn)行冷卻后，經(jīng)過中壓返回配管44匯合到中壓吸入配管26，被吸入到壓縮機(jī)11的中壓部。

另外，電動(dòng)膨脹閥43除了具有對(duì)從箱36的上部流出的制冷劑進(jìn)行節(jié)流的功能以外，還起到了將箱36內(nèi)的壓力(流入電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力)調(diào)整為規(guī)定的目標(biāo)值SP的作用。并且，控制裝置57根據(jù)單元出口傳感器53的輸出，對(duì)電動(dòng)膨脹閥43的閥開度進(jìn)行控制。這是因?yàn)?，如果電?dòng)膨脹閥43的閥開度增大，則來自箱36內(nèi)的氣體制冷劑的流出量增大，箱36內(nèi)的壓力下降。

在本實(shí)施方式中，目標(biāo)值SP被設(shè)定為比高壓側(cè)壓力HP低，比中壓MP高的值。接著，控制裝置57根據(jù)單元出口傳感器53檢測(cè)的箱36內(nèi)的壓力TIP(流入電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力)與目標(biāo)值SP之間的差計(jì)算電動(dòng)膨脹閥39的閥開度的調(diào)整值(步數(shù))，并與后述的啟動(dòng)時(shí)的閥開度相加而將箱36內(nèi)的壓力TIP(流入電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力)控制為目標(biāo)值SP。即，在箱36內(nèi)的壓力TIP從目標(biāo)值SP上升的情況下，使電動(dòng)膨脹閥43的閥開度增大而使氣體制冷劑從箱36內(nèi)流出到氣體配管42中，反之，在箱36內(nèi)的壓力TIP從目標(biāo)值SP下降的情況下，使閥開度縮小而在閉合方向上進(jìn)行控制。

(2-2-1)電動(dòng)膨脹閥43的運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)的開度的設(shè)定

控制裝置57根據(jù)外氣溫度或作為表示外氣溫度的指標(biāo)的高壓傳感器49的檢測(cè)壓力(高壓側(cè)壓力HP)，對(duì)冷凍裝置R的啟動(dòng)時(shí)的電動(dòng)膨脹閥43的閥開度(啟動(dòng)時(shí)開度)進(jìn)行設(shè)定。在本實(shí)施方式中，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示啟動(dòng)時(shí)的外氣溫度或高壓側(cè)壓力HP(外氣溫度)與電動(dòng)膨脹閥43的啟動(dòng)時(shí)的閥開度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表。

接著，控制裝置57根據(jù)啟動(dòng)時(shí)的外氣溫度或檢測(cè)壓力(高壓側(cè)壓力HP)，基于上述數(shù)據(jù)表，以隨著高壓側(cè)壓力HP(外氣溫度)的增高而增大，反之隨著高壓側(cè)壓力HP的降低而減小的方式，對(duì)電動(dòng)膨脹閥43的啟動(dòng)時(shí)的閥開度進(jìn)行設(shè)定。由此，抑制了在外氣溫度高的環(huán)境下啟動(dòng)時(shí)的箱36內(nèi)的壓力上升，能夠防止流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力上升。

另外，在本實(shí)施方式中，雖然是將箱36內(nèi)的壓力TIP(流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力)的目標(biāo)值SP固定來進(jìn)行控制，但也可以與電動(dòng)膨脹閥33的情況相同，根據(jù)外氣溫度或作為表示外氣溫度的指標(biāo)的高壓傳感器49的檢測(cè)壓力(高壓側(cè)壓力HP)來設(shè)定目標(biāo)值SP。在這種情況下，控制裝置57隨著外氣溫度或高壓側(cè)壓力HP的增高而提高目標(biāo)值SP。因此，在外氣溫度高的環(huán)境下，流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力在運(yùn)轉(zhuǎn)中的目標(biāo)值SP變高。

也就是說，在由于較高的外氣的影響而導(dǎo)致壓力升高的情況下，中壓MP升高，因此即使電動(dòng)膨脹閥43的閥開度增大，也能夠防止制冷劑難以流入輔助回路48的不良情況。反之，通過減小電動(dòng)膨脹閥43的閥開度，能夠減少流入輔助回路48的制冷劑量，能夠防止單元出口6處的制冷劑的壓力下降的不良情況。由此，能夠與隨著季節(jié)變化而產(chǎn)生的外氣溫度的變化無關(guān)地對(duì)電動(dòng)膨脹閥43的閥開度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)目刂?，能夠抑制單元出?處的制冷劑的壓力的變化，能夠正確地調(diào)整制冷劑量。

(2-2-2)箱內(nèi)壓力TIP的規(guī)定值MTIP處的控制

另外，當(dāng)如上所述那樣進(jìn)行控制時(shí)，在由于設(shè)置環(huán)境或負(fù)載的影響使得箱36內(nèi)的壓力TIP(流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力)上升至預(yù)定的規(guī)定值MTIP的情況下，控制裝置57將電動(dòng)膨脹閥43的閥開度增大規(guī)定步數(shù)。通過該閥開度的增大，箱36內(nèi)的壓力TIP朝向下降的方向，因此能夠始終將壓力TIP維持在規(guī)定值MTIP以下，能夠可靠地實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)壓力變動(dòng)的影響的抑制以及被輸送到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑的壓力的抑制效果。

(2-3)電動(dòng)膨脹閥47的控制

另外，如上所述，在連接于箱36的下部的液體配管46上連接有電動(dòng)膨脹閥47(第2輔助回路用節(jié)流單元)，液體制冷劑經(jīng)由該電動(dòng)膨脹閥47從箱36下部流出，與來自氣體配管42的氣體制冷劑匯合而流入到分離式熱交換器29的第1流路29A。

也就是說，存留在箱36內(nèi)的下部的液體制冷劑從連接于下部的構(gòu)成輔助回路48的液體配管46流出，經(jīng)過電動(dòng)膨脹閥47被節(jié)流后，流入到分離式熱交換器29的第1流路29A，并在此處蒸發(fā)。在利用此時(shí)的吸熱作用使流過第2流路29B的制冷劑的過冷卻增大后，經(jīng)過中壓返回配管44匯合到中壓吸入配管26，被吸入到壓縮機(jī)11的中壓部。

這樣，電動(dòng)膨脹閥47對(duì)從箱36的下部流出的液體制冷劑進(jìn)行節(jié)流后，液體制冷劑在分離式熱交換器29的第1流路29A內(nèi)蒸發(fā)，對(duì)流過第2流路29B的主回路38的制冷劑進(jìn)行過冷卻。控制裝置57通過對(duì)電動(dòng)膨脹閥47的閥開度進(jìn)行控制來調(diào)整流入到分離式熱交換器29的第1流路29A的液體制冷劑的量。

另外，控制裝置57根據(jù)排出溫度傳感器61檢測(cè)的從壓縮機(jī)11排出到氣體冷卻器28的制冷劑的溫度(排出溫度)對(duì)電動(dòng)膨脹閥47的閥開度進(jìn)行控制，由此調(diào)整流過分離式熱交換器29的第1流路的液體制冷劑的量，并將從壓縮機(jī)11排出到氣體冷卻器28的制冷劑的排出溫度控制為規(guī)定的目標(biāo)值TDT。也就是說，在實(shí)際的排出溫度高于目標(biāo)值TDT的情況下，使電動(dòng)膨脹閥47的閥開度增大，在實(shí)際的排出溫度低于目標(biāo)值TDT的情況下，使電動(dòng)膨脹閥47的閥開度減小。由此，將壓縮機(jī)11的制冷劑的排出溫度維持在目標(biāo)值TDT，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)11的保護(hù)。

(2-4)氣體冷卻器28的控制

控制裝置57在外氣溫度高于規(guī)定溫度的情況下，根據(jù)外氣溫度對(duì)氣體冷卻器出口溫度進(jìn)行調(diào)整，在外氣溫度小于上述規(guī)定溫度的情況下，根據(jù)高壓側(cè)壓力HP的飽和液的飽和溫度ST對(duì)氣體冷卻器出口溫度進(jìn)行調(diào)整。規(guī)定溫度例如是比制冷劑的臨界溫度小幾度的溫度。

具體地，控制裝置57在外氣溫度高于規(guī)定溫度的情況下，根據(jù)下式1來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT。

TT＝(外氣溫度)+a(式1)

這里，a是規(guī)定的常數(shù)。

并且，在由氣體冷卻器出口溫度傳感器62檢測(cè)出的氣體冷卻器出口溫度大于目標(biāo)值TT的情況下，控制裝置57提高氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速而使氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。另一方面，在氣體冷卻器出口溫度小于目標(biāo)值TT的情況下，控制裝置57降低氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速而使氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。

另外，控制裝置57在外氣溫度小于上述規(guī)定溫度的情況下，根據(jù)下式2來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT。

TT＝(高壓側(cè)壓力HP的飽和液的飽和溫度ST)+b(式2)

這里，b是規(guī)定的常數(shù)。在這種情況下，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示高壓側(cè)壓力HP和飽和液的飽和溫度ST之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，可以通過參照該數(shù)據(jù)表來設(shè)定飽和溫度ST，也可以通過計(jì)算式來計(jì)算飽和溫度ST。

當(dāng)外氣溫度增高時(shí)，高壓側(cè)壓力HP大于制冷劑的臨界壓力CP，而在這種情況下，控制裝置57使用上式1以維持超臨界循環(huán)的方式來調(diào)整氣體冷卻器出口溫度，在外氣溫度降低，高壓側(cè)壓力HP小于制冷劑的臨界壓力CP的情況下，控制裝置57使用上式2以維持飽和循環(huán)的方式調(diào)整氣體冷卻器出口溫度，由此，能夠進(jìn)行適合于各種情況的控制。

另外，在對(duì)氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整來使高壓側(cè)壓力HP接近目標(biāo)值這樣的現(xiàn)有的控制中，在外氣溫度高的情況下，即使增大風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，有時(shí)也難以使高溫側(cè)壓力HP下降，但在上述的控制中，冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制變得容易，能夠防止風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速過度增大，還能夠減小風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的聲音。

另外，這里，控制裝置57判定外氣溫度是否大于規(guī)定溫度，可以是根據(jù)外氣溫度傳感器檢測(cè)出的外氣溫度來對(duì)此進(jìn)行判定，也可以是根據(jù)高壓傳感器49檢測(cè)出的高壓側(cè)壓力HP來對(duì)此進(jìn)行判定。如上所述，由于外氣溫度與高壓側(cè)壓力HP之間具有相關(guān)關(guān)系，因此控制裝置57能夠根據(jù)高壓側(cè)壓力HP替代外氣溫度來進(jìn)行上述判定。在這種情況下，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示高壓側(cè)壓力HP與外氣溫度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，參照上述數(shù)據(jù)表，根據(jù)高壓傳感器49檢測(cè)的高壓側(cè)壓力HP來估計(jì)外氣溫度。

(2-5)每種外氣溫度下的冷凍裝置R的冷凍及冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作

接著，使用圖2～圖7的P-H線圖按照每種外氣溫度對(duì)冷凍裝置R的冷凍及冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作情況進(jìn)行說明。

圖2是示出外氣溫度為32攝氏度左右的高溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。在圖2中，從X1朝向X2的線表示電動(dòng)膨脹閥33進(jìn)行的減壓，從X3朝向X4的線表示電動(dòng)膨脹閥39進(jìn)行的減壓，從X5朝向X6的線表示電動(dòng)膨脹閥43進(jìn)行的減壓，從X7朝向X8的線表示電動(dòng)膨脹閥47進(jìn)行的減壓。

在圖2中，高壓側(cè)壓力HP大于制冷劑的臨界壓力CP。在這種情況下，控制裝置57使用上式1來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT，對(duì)氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。另外，調(diào)整電動(dòng)膨脹閥33的開度而使高壓側(cè)壓力HP成為目標(biāo)值SP。由此，能夠維持超臨界循環(huán)。

圖3是示出外氣溫度為20攝氏度左右的中溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。圖4是示出外氣溫度為10攝氏度左右的低溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。在圖3和圖4中，高壓側(cè)壓力HP小于制冷劑的臨界壓力CP。在這種情況下，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示壓力與飽和溫度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，參照上述數(shù)據(jù)表，根據(jù)高壓傳感器49檢測(cè)出的高壓側(cè)壓力HP，求出高壓側(cè)壓力HP的飽和液的飽和溫度ST。另外，控制裝置57也可以通過計(jì)算式來計(jì)算飽和液的飽和溫度ST。

并且，控制裝置57使用上式2來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT，對(duì)氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。另外，調(diào)整電動(dòng)膨脹閥33的開度而使高壓側(cè)壓力HP成為目標(biāo)值SP。由此，能夠維持飽和循環(huán)。

在冷凍裝置R進(jìn)行冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下也能夠獲得同樣的效果。圖5是示出高溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。在圖5中，高壓側(cè)壓力HP也大于制冷劑的臨界壓力CP。在這種情況下，控制裝置57使用上式1來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT，對(duì)氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。另外，調(diào)整電動(dòng)膨脹閥33的開度而使高壓側(cè)壓力HP成為目標(biāo)值SP。由此，能夠維持超臨界循環(huán)。

另外，圖6是示出中溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。圖7是示出低溫期環(huán)境下的冷凍裝置R在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)的P-H線圖。在圖6和圖7中，高壓側(cè)壓力HP小于制冷劑的臨界壓力CP。在這種情況下，控制裝置57預(yù)先存儲(chǔ)有表示壓力與飽和溫度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)表，參照上述數(shù)據(jù)表，根據(jù)高壓傳感器49檢測(cè)出的高壓側(cè)壓力HP，求出高壓側(cè)壓力HP處的飽和液的飽和溫度ST。

并且，控制裝置57使用上式2來計(jì)算氣體冷卻器出口溫度的目標(biāo)值TT，對(duì)氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使得氣體冷卻器出口溫度接近目標(biāo)值TT。另外，調(diào)整電動(dòng)膨脹閥33的開度而使高壓側(cè)壓力HP成為目標(biāo)值SP。由此，能夠維持飽和循環(huán)。

如上所述，控制裝置57能夠進(jìn)行分別適合于高壓側(cè)壓力HP大于制冷劑的臨界壓力CP的情況、以及高壓側(cè)壓力HP小于制冷劑的臨界壓力CP的情況的控制。另外，能夠防止風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速過度增大，還能夠減小風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的聲音。

(2-6)內(nèi)部熱交換器15的功能

接著說明控制裝置57對(duì)電磁閥50的控制。如上所述，在內(nèi)部熱交換器15中，能夠利用流過第2流路15B的來自蒸發(fā)器41的低溫制冷劑對(duì)流過第1流路15A并流入到主節(jié)流單元39的制冷劑進(jìn)行冷卻，因此能夠進(jìn)一步減小蒸發(fā)器41入口的比焓從而更加有效地改善冷凍能力。

尤其是在外氣溫度比圖5所示的情況更高的高外氣溫度環(huán)境下，如上所述地由電動(dòng)膨脹閥43調(diào)整為目標(biāo)值SP的箱36內(nèi)的壓力TIP(圖5的X2的壓力)與進(jìn)入壓縮機(jī)11的中壓吸入配管26的中壓(MP)之間的壓力差消失。在這種情況下，如上述那樣增大電動(dòng)膨脹閥43的閥開度，因此根據(jù)情況不同，會(huì)出現(xiàn)如下狀況：幾乎無法利用流過分離式熱交換器29中的第1流路29A的輔助回路48的制冷劑對(duì)流過第2流路29B的主回路38的制冷劑進(jìn)行過冷卻。

在這種情況下，在內(nèi)部熱交換器15中，利用從蒸發(fā)器41出來的低溫制冷劑，對(duì)流入電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑進(jìn)行過冷卻。由此，能夠在富含液體的滿液狀態(tài)下將制冷劑提供給電動(dòng)膨脹閥39，即使在這樣的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)冷凍能力的改善。

(2-7)電磁閥50的控制

另一方面，在冷凍裝置R的速凍(pull down)時(shí)等，有時(shí)會(huì)由于流入到電動(dòng)膨脹閥39的制冷劑使得從蒸發(fā)器41出來的制冷劑的溫度升高。因此，當(dāng)流出內(nèi)部熱交換器15的第2流路15B的制冷劑的由單元入口溫度傳感器56檢測(cè)的溫度OT為流入內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A的制冷劑的由單元出口溫度傳感器54檢測(cè)的溫度IT以上時(shí)，控制裝置57進(jìn)行開啟電磁閥50的控制。另一方面，當(dāng)溫度OT小于溫度IT時(shí)，控制裝置57進(jìn)行關(guān)閉電磁閥50的控制。

由此，在溫度OT為溫度IT以上的情況下，針對(duì)內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A實(shí)施旁通而使制冷劑流過旁通回路45之間，進(jìn)而流入到電動(dòng)膨脹閥39，因此能夠?qū)⒘魅腚妱?dòng)膨脹閥39的制冷劑反而被從蒸發(fā)器41出來的制冷劑加熱的問題防范于未然。

另外，在本實(shí)施方式中，雖然與內(nèi)部熱交換器15的第1流路15A并聯(lián)連接有旁通回路45，但并不限于此，也可以與第2流路15B并聯(lián)地設(shè)置旁通回路和電磁閥。

(3)冷凍裝置R的另一結(jié)構(gòu)

在本實(shí)施方式中，對(duì)圖1示出的冷凍裝置R的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但冷凍裝置R的結(jié)構(gòu)并不限定于圖1所示的結(jié)構(gòu)。這里，對(duì)冷凍裝置R的另一結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖8是具有與圖1不同的結(jié)構(gòu)的冷凍裝置R的制冷劑回路圖。

在圖8所示的冷凍裝置R中，作為圖1示出的冷凍裝置R的液體配管46和電動(dòng)膨脹閥47的替代，具有液體配管70和電動(dòng)膨脹閥71。液體配管70的一端與分離式熱交換器29的下游側(cè)的箱出口配管37連通，該液體配管70的另一端與電動(dòng)膨脹閥43的下游側(cè)的中壓返回配管44連通。在該液體配管70的中途設(shè)置有作為第2輔助回路用節(jié)流單元的電動(dòng)膨脹閥71。

在圖8所示的結(jié)構(gòu)下，電動(dòng)膨脹閥43(第1輔助回路用節(jié)流單元)和電動(dòng)膨脹閥71(第2輔助回路用節(jié)流單元)構(gòu)成本申請(qǐng)的輔助節(jié)流單元。液體配管70使得從箱36下部流出的液體制冷劑流入到電動(dòng)膨脹閥71。另外，中壓返回配管44、電動(dòng)膨脹閥43、71、氣體配管42、以及液體配管70構(gòu)成本發(fā)明的輔助回路48。

另外，雖然在本實(shí)施方式中，設(shè)置了內(nèi)部熱交換器15，但也可以不設(shè)置內(nèi)部熱交換器15。另外，也可以是，在將分油器20所分離出的油送回到壓縮機(jī)11的密閉容器12內(nèi)的油路25A上設(shè)置油冷卻器。

如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式中，冷凍裝置R的制冷劑回路由壓縮單元11、氣體冷卻器28、電動(dòng)膨脹閥39以及蒸發(fā)器41構(gòu)成，冷凍裝置R具有：電動(dòng)膨脹閥33，其與處于氣體冷卻器28的下游側(cè)且處于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)的制冷劑回路相連接；箱36，其與處于電動(dòng)膨脹閥33的下游側(cè)且處于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)的制冷劑回路相連接；分離式熱交換器29，其被設(shè)置在處于箱36的下游側(cè)且處于電動(dòng)膨脹閥39的上游側(cè)的制冷劑回路上；電動(dòng)膨脹閥43和電動(dòng)膨脹閥47、71，所述電動(dòng)膨脹閥43對(duì)從設(shè)置于箱36的第1高度處的配管42流出的制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整，所述電動(dòng)膨脹閥47、71對(duì)從設(shè)置于比第1高度低的位置處的配管46、37流出的制冷劑的壓力進(jìn)行調(diào)整；輔助回路48，其使得被電動(dòng)膨脹閥43以及電動(dòng)膨脹閥47、71調(diào)整壓力后的制冷劑流入到分離式熱交換器29的第1流路29A之后，吸入到壓縮機(jī)11的中壓部；主回路38，其使得從箱36流出的制冷劑在流入到分離式熱交換器29的第2流路29B而與流過第1流路29A的制冷劑進(jìn)行熱交換之后，流入到電動(dòng)膨脹閥39；以及控制裝置57，其進(jìn)行調(diào)整，使得從氣體冷卻器28流出后、流入到電動(dòng)膨脹閥33之前的制冷劑的溫度即氣體冷卻器出口溫度成為規(guī)定的目標(biāo)值，在外氣溫度高于規(guī)定溫度的情況下，控制裝置57根據(jù)外氣溫度調(diào)整氣體冷卻器出口溫度，在外氣溫度低于所述規(guī)定溫度的情況下，控制裝置57根據(jù)從壓縮機(jī)11流出后、流入到電動(dòng)膨脹閥33之前的制冷劑的飽和液的飽和溫度ST，調(diào)整氣體冷卻器出口溫度。

由此，能夠以既能抑制氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速上升，又能使冷凍裝置R更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)的方式來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整氣體冷卻器用送風(fēng)機(jī)31的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

另外，冷凍裝置R還具有用于檢測(cè)外氣溫度的外氣溫度傳感器，控制裝置57判定外氣溫度傳感器所檢測(cè)出的外氣溫度是否高于上述規(guī)定溫度。

另外，冷凍裝置R還具有檢測(cè)從壓縮機(jī)11流出之后、流入到電動(dòng)膨脹閥33之前的制冷劑的壓力即高壓側(cè)壓力HP的高壓傳感器49?？刂蒲b置57根據(jù)高壓傳感器49所檢測(cè)出的高壓側(cè)壓力HP，判定外氣溫度是否高于上述規(guī)定溫度。

由此，能夠根據(jù)高壓側(cè)壓力HP容易地判定出高壓側(cè)壓力HP是否大于制冷劑的臨界壓力CP，來調(diào)整氣體冷卻器出口溫度。

以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行多種變更。

工業(yè)上的可利用性

本發(fā)明很適合用于由壓縮單元、氣體冷卻器、主節(jié)流單元以及蒸發(fā)器構(gòu)成制冷劑回路的冷凍裝置。