JP2004286329A

JP2004286329A - Refrigerant cycle device

Info

Publication number: JP2004286329A
Application number: JP2003080060A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Yamazaki; 晴久山崎; Masaji Yamanaka; 正司山中; Kazuaki Fujiwara; 一昭藤原; Tsunehisa Yumoto; 恒久湯本; Shigeya Ishigaki; 茂弥石垣; Kenzo Matsumoto; 兼三松本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP4307878B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the occurrence of the abnormal rise of a high-pressure side pressure and improve the performance of a refrigerant cycle device. <P>SOLUTION: A restriction mechanism 120 as a restriction means comprises a first capillary tube 158 and a second capillary tube 159 connected to the first capillary tube 158 parallel with each other and having a flow passage resistance smaller than that of the first capillary tube 158. The mechanism also comprises valve devices 162 and 163 connected to a micro computer 80 and controlling the refrigerant circulation into the first and second capillary tubes 158 and 159. When a chamber temperature detected by a chamber temperature sensor 91 connected to a control device 90 is equal to or higher than a specified temperature, that is + 32°C, the refrigerant is allowed to flow in the second capillary tube 159 to raise the rotational speed of a compressor 10. When the chamber temperature is less than + 32°C, the refrigerant is allowed to flow in the first capillary tube 158 to lower the rotational speed of the compressor 10. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンプレッサ、ガスクーラ、絞り手段及び蒸発器を順次接続して冷媒回路が構成された冷媒サイクル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種冷媒サイクル装置は、ロータリコンプレッサ（コンプレッサ）、ガスクーラ、絞り手段（膨張弁等）及び蒸発器等を順次環状に配管接続して冷媒サイクル（冷媒回路）が構成されている。そして、ロータリコンプレッサの回転圧縮要素の吸込ポートから冷媒ガスがシリンダの低圧室側に吸入され、ローラとベーンの動作により圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側より吐出ポート、吐出消音室を経てガスクーラに吐出される。このガスクーラにて冷媒ガスは放熱した後、絞り手段で絞られて蒸発器に供給される。そこで冷媒が蒸発し、そのときに周囲から吸熱することにより冷却作用を発揮するものであった。
【０００３】
ここで、近年では地球環境問題に対処するため、この種の冷媒サイクルにおいても、従来のフロンを用いずに自然冷媒である二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒として用いた装置が開発されて来ている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−１８６０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような冷媒サイクル装置を冷蔵庫や自動販売などを冷却する冷却装置として使用する場合、二酸化炭素冷媒は圧縮比が非常に高くなり、コンプレッサ自体の温度や冷媒サイクル内に吐出される冷媒ガスの温度が高くなる関係上、蒸発器において所望の冷却能力（冷凍能力）を得ることが困難であった。
【０００６】
また、係る二酸化炭素を使用した冷媒サイクル装置では、高圧側が超臨界となるため高圧側の圧力は外気温によらず上昇し、機器の設計圧を超えてしまい、最悪、機器の損傷を引き起こす恐れがあった。そのため、コンプレッサの回転数を制御したり、絞り手段の流路抵抗を調整するなどして、高圧側圧力が機器の設計圧を超えないように制御していた。
【０００７】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、高圧側圧力の異常上昇の発生を簡単な制御機構で未然に回避すると共に、冷媒サイクル装置の性能の改善を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１の発明の冷媒サイクル装置では、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御する制御装置を備え、この制御装置は、蒸発器により冷却される被冷却空間の温度を検出するセンサの出力に基づき、当該センサが検出する温度が＋２９℃乃至＋３５℃のうちの何れかの温度である規定温度以上であるときは絞り手段の流路抵抗を小さくし、コンプレッサの回転数を上昇させると共に、センサが検出する温度が規定温度より低い場合は絞り手段の流路抵抗を大きくし、コンプレッサの回転数を下げるので、センサにて検出される温度に基づいて、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御することができるようになる。
【０００９】
請求項２の発明の冷媒サイクル装置では、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御する制御装置と、ガスクーラから出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器とを備え、制御装置は、内部熱交換器から出た蒸発器からの冷媒温度を検出するセンサの出力に基づき、当該センサが検出する温度が＋２９℃乃至＋３５℃のうちの何れかの温度である規定温度以上であるときは絞り手段の流路抵抗を小さくし、コンプレッサの回転数を上昇させると共に、センサが検出する温度が規定温度より低い場合は絞り手段の流路抵抗を大きくし、コンプレッサの回転数を下げるので、センサにて検出される温度に基づいて、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御することができるようになる。
【００１０】
そして、上記各発明は請求項３の如く蒸発器にて冷却される被冷却空間の温度を、−２℃乃至＋７℃の範囲内とした場合に最適な制御を行うことができるようになる。
【００１１】
また、請求項４や請求項５のように、絞り手段を、第１のキャピラリチューブと、この第１のキャピラリチューブに並列接続され、当該第１のキャピラリチューブよりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブとから構成し、制御装置に接続され、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設け、制御装置は、各弁装置をセンサが検出する温度が規定温度以上であるときは前記第２のキャピラリチューブに冷媒を流し、前記規定温度より低いときは前記第１のキャピラリチューブに冷媒を流すように制御すれば、安価なキャピラリチューブを使用して、流路抵抗を変更することができるようになる。
【００１２】
特に、請求項５では第２のキャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設けるだけで流路抵抗を変更することができるので、生産コストを抑制することができるようになる。
【００１３】
請求項６の発明の冷媒サイクル装置では上記各発明に加えて、冷媒として二酸化炭素を使用するので、環境問題にも寄与することができるようになる。
【００１４】
特に、コンプレッサを駆動要素にて駆動される第１及び第２の圧縮要素を備え、冷媒回路の低圧側から第１の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第１の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込み、圧縮してガスクーラに吐出するものとした場合には、高圧側圧力の異常上昇を効果的に解消することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用する冷媒サイクル装置１１０の冷媒回路図である。本実施例の冷媒サイクル装置１１０は例えば店舗に設置されるショーケースである。冷媒サイクル装置１１０はコンデンシングユニット１００と冷却機器本体となる冷蔵機器本体１０５とから構成される。従って、冷蔵機器本体１０５はショーケースの本体である。
【００１６】
前記コンデンシングユニット１００はコンプレッサ１０、ガスクーラ（凝縮器）４０、絞り手段としての絞り機構１２０を備えて構成され、後述する冷蔵機器本体１０５の蒸発器９２と配管接続されてコンプレッサ１０、ガスクーラ４０、絞り機構１２０が蒸発器９２と共に所定の冷媒回路を構成する。
【００１７】
即ち、コンプレッサ１０の冷媒吐出管２４はガスクーラ４０の入口に接続されている。ここで、実施例のコンプレッサ１０は二酸化炭素（ＣＯ_２）を冷媒として使用する内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサで、このコンプレッサ１０は図示しない密閉容器内に設けられた駆動要素としての電動要素とこの電動要素により駆動される第１の回転圧縮要素（第１の圧縮要素）及び第２の回転圧縮要素（第２の圧縮要素）にて構成されている。尚、コンプレッサ１０の電動要素は直巻き式のＤＣモータであり、インバータにより回転数及びトルク制御が行われる。
【００１８】
図中２０はコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素（１段目）で圧縮され、密閉容器内に吐出された冷媒を一旦、外部に吐出させて、第２の回転圧縮要素（２段目）に導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管２０の一端は図示しない第２の回転圧縮要素のシリンダと連通する。冷媒導入管２０は後述する如くガスクーラ４０に設けられた中間冷却回路３５を経て、他端は密閉容器内に連通する。
【００１９】
図中２２はコンプレッサ１０の図示しない第１の回転圧縮要素のシリンダ内に冷媒を導入するための冷媒導入管であり、この冷媒導入管２２の一端は図示しない第１の回転圧縮要素のシリンダと連通している。この冷媒導入管２２の他端はストレーナ５６の一端に接続されている。このストレーナ５６は冷媒回路内を循環する冷媒ガスに混入した塵埃や切削屑などの異物を確保して濾過するためのものであり、ストレーナ５６の他端側に形成された開口部とこの開口部からストレーナ５６の一端側に向けて細くなる略円錐形状を呈した図示しないフィルターを備えて構成されている。このフィルターの開口部はストレーナ５６の他端に接続された冷媒配管２８に密着した状態で装着されている。
【００２０】
また、前記冷媒吐出管２４は、前記第２の回転圧縮要素で圧縮された冷媒をガスクーラ４０に吐出させるための冷媒配管である。
【００２１】
前記ガスクーラ４０には外気温度を検出するための外気温度センサ７４が設けられており、この外気温度センサ７４はコンデンシングユニット１００の制御手段としての後述する制御装置としてのマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２２】
ガスクーラ４０を出た冷媒配管２６は内部熱交換器５０を通過する。この内部熱交換器５０はガスクーラ４０から出た第２の回転圧縮要素からの高圧側の冷媒と冷蔵機器本体１０５に設けられた蒸発器９２から出た低圧側の冷媒とを熱交換させるためのものである。
【００２３】
そして、内部熱交換器５０を通過した高圧側の冷媒配管２６は、前述同様のストレーナ５４を経て絞り機構１２０に至る。ここで、実施例の絞り機構１２０は図２に示すように第１のキャピラリチューブ１５８と、この第１のキャピラリチューブ１５８に並列接続され、第１のキャピラリチューブ１５８よりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブ１５９とから構成されている。第１のキャピラリチューブ１５８の設けられた冷媒配管１６０には、第１のキャピラリチューブ１５８への冷媒流通を制御する弁装置１６２が設けられており、この弁装置１６２はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２４】
同様に、第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１には、第２のキャピラリチューブ１５９への冷媒流通を制御する弁装置１６３が設けられており、この弁装置１６３はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２５】
そして、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２及び弁装置１６３の開閉を後述する冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの所定の信号に基づいて制御している。
【００２６】
また、冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４の一端は図示しないスエッジロック継ぎ手にてコンデンシングユニット１００の冷媒配管２６に着脱可能に接続されている。
【００２７】
一方、前記ストレーナ５６の他端に接続された冷媒配管２８は、前記内部熱交換器５０を経て冷蔵機器本体１０５の冷媒配管２８の他端に取り付けられた前述同様の図示しないスエッジロック継ぎ手にて着脱可能に接続されている。
【００２８】
前記冷媒吐出管２４にはコンプレッサ１０から吐出される冷媒ガスの温度を検出するための吐出温度センサ７０及び冷媒ガスの圧力を検出するための高圧スイッチ７２が設けられており、これらはマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００２９】
また、絞り機構１２０から出た冷媒配管２６には、絞り機構１２０から出た冷媒の温度を検出するための冷媒温度センサ７６が設けられており、これも前記マイクロコンピュータ８０に接続されている。また、冷蔵機器本体１０５のスエッジロック継ぎ手に接続された冷媒配管２８の内部熱交換器５０の入口側には、冷蔵機器本体１０５の蒸発器９２を出た冷媒の温度を検出するための戻り温度センサ７８が設けられており、当該戻り温度センサ７８もマイクロコンピュータ８０に接続されている。
【００３０】
尚、４０Ｆはガスクーラ４０に通風して空冷するためのファンであり、９２Ｆは冷蔵機器本体１０５の図示しないダクト内に設けられた蒸発器９２と熱交換した冷気を、冷蔵機器本体１０５の庫内に循環するためのファンである。また、６５はコンプレッサ１０の前述した電動要素の通電電流を検出し、運転を制御するための電流センサである。ファン４０Ｆと電流センサ６５はコンデンシングユニット１００のマイクロコンピュータ８０に接続され、ファン９２Ｆは冷蔵機器本体１０５の後述する制御装置９０に接続される。
【００３１】
ここで、前述したマイクロコンピュータ８０はコンデンシングユニット１００の制御を司る制御装置であり、マイクロコンピュータ８０の入力には前記吐出温度センサ７０、高圧スイッチ７２、外気温度センサ７４、冷媒温度センサ７６、戻り温度センサ７８、電流センサ６５及び冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの信号が接続されている。そして、これらの入力に基づいて、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が−２℃乃至＋７℃の範囲内となるように、出力に接続されたコンプレッサ１０やファン４０Ｆが制御される。更に、マイクロコンピュータ８０は冷蔵機器本体１０５の制御装置９０からの所定の通信信号に基づき前記弁装置１５８及び弁装置１５９の開閉を制御している。また、マイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の回転数を前記吐出温度センサ７０、高圧スイッチ７２、外気温度センサ７４、冷媒温度センサ７６、戻り温度センサ７８、電流センサ６５からの入力に加えて、制御装置９０からの上記信号に基づいて制御している。
【００３２】
冷蔵機器本体１０５の前記制御装置９０には、蒸発器９２により冷却される被冷却空間の温度、実施例では庫内温度を検出するための庫内温度センサ９１、庫内温度を調節するための温度調節ダイヤルや、その他コンプレッサ１０を停止するための機能が設けられている。そして、制御装置９０はこれらの出力に基づいて、庫内温度が−２℃乃至＋７℃の範囲内となるように、ファン９２Ｆを制御している。更に、制御装置９０は、前記庫内温度センサ９１が検出する庫内温度が＋２９℃乃至＋３５℃のうちの何れかの温度である規定温度（実施例では＋３２℃）より低い場合は前述した所定の信号をマイクロコンピュータ８０に送出する。
【００３３】
即ち、庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上であるときはマイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放し、ストレーナ５４からの冷媒が第２のキャピラリチューブ１５９に流れるように制御して、絞り機構１２０の流路抵抗を小さくしている。このとき、マイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の回転数が５０〜６０Ｈｚの範囲内で運転されるようにコンプレッサ１０の回転数を制御している。
【００３４】
そして、庫内温度センサ９１にて検出される庫内温度が＋３２℃より低下すると、制御装置９０はマイクロコンピュータ８０に所定の信号を送出し、これにより、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を開き、弁装置１６３を閉じて、冷媒配管１６１の流路を開放する。これにより、ストレーナ５４からの冷媒が第１のキャピラリチューブ１５８に流れるようになり、絞り機構１２０の流路抵抗が大きくなる。更に、マイクロコンピュータ８０は制御装置９０からの前記信号により、コンプレッサ１０の回転数を下げて、コンプレッサ１０の回転数が５０Ｈｚ以下、例えば３０〜５０Ｈｚの範囲内で運転されるようにコンプレッサ１０の回転数を制御する。
【００３５】
係る冷媒サイクル装置１１０の冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前述した二酸化炭素（ＣＯ_２）が使用され、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）など既存のオイルが使用される。尚、本実施例では冷媒として二酸化炭素を使用したが、他の冷媒、例えば、亜酸化窒素やＨＣ系冷媒などの冷媒を使用しても本発明は有効である。
【００３６】
また、前記冷蔵機器本体１０５は蒸発器９２と当該蒸発器９２内を通過する前記冷媒配管９４にて構成されている。冷媒配管９４は蒸発器９２内を蛇行状に通過しており、この蛇行状の部分には熱交換用のフィンが取り付けられて蒸発器９２が構成されている。冷媒配管９４の両端部は図示しない前記スエッジロック継ぎ手に着脱可能に接続されている。
【００３７】
次に、冷媒サイクル装置１１０の動作を説明する。冷蔵機器本体１０５に設けられた図示しない始動スイッチを入れるか、或いは、冷蔵機器本体１０５の電源ソケットがコンセントに接続されると、マイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の図示しない電動要素を前記インバータより起動する。このとき、マイクロコンピュータ８０は制御装置９０からの信号に基づいて、前記庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上であるときは、弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放すると共に、コンプレッサ１０の回転数が５０〜６０Ｈｚの範囲内で運転されるようにコンプレッサ１０の回転数を制御する。これにより、コンプレッサ１０の第１回転圧縮要素に冷媒が吸い込まれて圧縮され、密閉容器内に吐出された冷媒ガスは冷媒導入管２０に入り、コンプレッサ１０から出て中間冷却回路３５に流入する。そして、この中間冷却回路３５がガスクーラ４０を通過する過程で空冷方式により放熱する。
【００３８】
これにより、第２の回転圧縮要素に吸い込まれる冷媒を冷却することができるので、密閉容器内の温度上昇を抑え、第２の回転圧縮要素における圧縮効率も向上させることができるようになる。また、第２の回転圧縮要素で圧縮され、吐出される冷媒の温度上昇も抑えることができるようになる。
【００３９】
そして、冷却された中間圧の冷媒ガスはコンプレッサ１０の第２の回転圧縮要素に吸入され、２段目の圧縮が行われて高圧高温の冷媒ガスとなり、冷媒吐出管２４より外部に吐出される。冷媒吐出管２４から吐出された冷媒ガスはガスクーラ４０に流入し、そこで空冷方式により放熱した後、内部熱交換器５０を通過する。冷媒はそこで低圧側の冷媒に熱を奪われて更に冷却される。
【００４０】
この内部熱交換器５０の存在により、ガスクーラ４０を出て、内部熱交換器５０を通過する冷媒は、低圧側の冷媒に熱を奪われるので、この分、当該冷媒の過冷却度が大きくなる。そのため、蒸発器９２における冷却能力（冷凍能力）が向上する。
【００４１】
係る内部熱交換器５０で冷却された高圧側の冷媒ガスはストレーナ５４、弁装置１６３を経て冷媒配管１６１に流入し、第２のキャピラリチューブ１５９に至る。冷媒は第２のキャピラリチューブ１５９において圧力が低下して、冷媒配管２６と冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４の一端とを接続する図示しないスエッジロック継ぎ手を経て、冷蔵機器本体１０５の冷媒配管９４から蒸発器９２内に流入する。そこで冷媒は蒸発し、周囲の空気から吸熱することにより冷却作用を発揮して冷蔵機器本体１０５の庫内を冷却する。
【００４２】
ここで、前述の如く庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上であるときは、マイクロコンピュータ８０により冷媒配管１６１の流路を開放しているので、ストレーナ５４からの冷媒は第１のキャピラリチューブ１５８より流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９に流れる。
【００４３】
一方、庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃より低下すると、制御装置９０はマイクロコンピュータ８０に所定の信号を送出する。これにより、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を開き、弁装置１６３を閉じて、冷媒配管１６０の流路を開放する。更にマイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の回転数を下げて３０〜５０Ｈｚの範囲内でコンプレッサ１０が運転されるように回転数を制御する。これにより、ストレーナ５４からの冷媒は流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８に流れる。
【００４４】
この状態を図３を用いて説明する。図３は冷蔵機器本体１０５の庫内温度と冷却能力（冷凍能力）の関係を示す図であり、実線は第１のキャピラリチューブ１５８にて減圧した場合の冷却能力を示し、破線は第２のキャピラリチューブ１５９で減圧した場合の冷却能力を示している。図３に示すように、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋２９℃乃至＋３５℃の間で冷却能力が著しく変化している。即ち、庫内温度が＋２９℃より低い温度帯では、冷却能力が高く、＋２９℃付近から冷却能力が急激に低下して、＋３５℃以上となると、冷却能力の低下が小さくなくなっている。
【００４５】
また、流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８で減圧した場合では、蒸発器９２においてより低温領域にて冷媒の蒸発が生じるが（蒸発温度は−８℃）、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９で減圧した場合より、冷却能力は低い。
【００４６】
冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上であっても、前記の如く流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８に冷媒を減圧すると、所望の冷却能力を得るため、コンプレッサ１０の回転数を上昇させて冷媒回路の循環冷媒量を増やして、蒸発器９２に流入する冷媒量を増やす必要があり、消費電力が増大する。また、高圧側の冷媒が流れにくいにも関わらず、コンプレッサ１０でより多くの冷媒が圧縮されるため、高圧側圧力が異常上昇し機器の設計圧を超えてしまい、最悪、機器の損傷を引き起こすといった問題が生じる恐れがある。
【００４７】
従って、庫内温度＋３２℃以上であるときは、マイクロコンピュータ８０は流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて冷媒が減圧されるように、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放すると共に、コンプレッサ１０の回転数が５０〜６０Ｈｚの範囲内で運転されるように制御することで、冷媒回路の冷媒循環量が増える。これにより、蒸発器９２に流入する冷媒量が増えて、蒸発器９２のおける冷却能力（冷凍能力）が向上する。
【００４８】
一方、＋３２℃より低い庫内温度では、マイクロコンピュータ８０は流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて冷媒が減圧されるように、弁装置１６２を開いて、冷媒配管１６０の流路を開放すると共に、コンプレッサ１０の回転数が３０〜５０Ｈｚの範囲内で運転されるように制御することで、蒸発器９２においてより低温領域で蒸発が起こるため、冷蔵機器本体１０５の庫内を所望の温度（−２℃乃至＋７℃）にすることができる。即ち、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９に冷媒を減圧した場合、蒸発器９２における冷媒の蒸発温度は０℃と高く、当該蒸発温度では冷蔵機器本体１０５の庫内温度を０℃付近に冷やすことは困難であった。また、所望の温度とするためには、コンプレッサ１０の回転数を上昇させて、蒸発器９２に流入する冷媒量を著しく増やす必要があり、消費電力の増大に繋がる。
【００４９】
しかしながら、上述の如く＋３２℃より低い庫内温度では、流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて冷媒を減圧することで、図３に示す如く蒸発器９２において冷媒が−８℃で蒸発するため、コンプレッサ１０の回転数を上昇させて、蒸発器９２に流入する冷媒量を増やすことなく、冷蔵機器本体１０５の庫内温度を−２℃乃至＋７℃の範囲内とすることができるようになる。
【００５０】
このとき、図３に示す如く冷却能力は第２のキャピラリチューブ１５９で減圧した場合より低下するが、前述の如く冷却能力が高い温度帯であるため問題ない。
【００５１】
また、流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて減圧した場合に、コンプレッサ１０の回転数を５０〜６０Ｈｚの比較的高い回転数で運転されるように制御した場合、高圧側の冷媒が流れにくいにも関わらず、コンプレッサ１０でより多くの冷媒が圧縮されるため、高圧側圧力が異常上昇し機器の設計圧を超えてしまい、最悪、機器の損傷を引き起こすといった問題が生じる恐れがある。
【００５２】
このため、マイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の回転数を下げて３０〜５０Ｈｚの範囲内で運転されるように制御することにより、上記のような高圧側圧力の異常上昇を防ぐことができるようになり、機器の損傷を未然に回避することができるようになる。また、回転数を下げることで、消費電力をより一層低減することができるようになる。
【００５３】
他方、庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上になると、制御装置９０はマイクロコンピュータ８０に所定の信号を送出し、マイクロコンピュータ８０は弁装置１６２を閉じ、弁装置１６３を開いて、冷媒配管１６１の流路を開放する。更にマイクロコンピュータ８０はコンプレッサ１０の回転数を上昇して５０〜６０Ｈｚの範囲内でコンプレッサ１０が運転されるように回転数を制御する。
【００５４】
これにより、前述の如く冷媒サイクル内を循環する冷媒量が増えるので、蒸発器９２により多くの冷媒が流入するため、蒸発器９２における冷却能力が向上し、早期に冷蔵機器本体１０５の庫内温度を下げることができるようになる。
【００５５】
そして、冷媒は蒸発器９２から流出して、冷媒配管９４の他端とコンデンシングユニット１００の冷媒配管２８とを接続する図示しないスエッジロック継ぎ手を経てコンデンシングユニット１００の内部熱交換器５０に至る。そこで前述の高圧側の冷媒から熱を奪い、加熱作用を受ける。ここで、蒸発器９２で蒸発して低温となり、蒸発器９２を出た冷媒は、完全に気体の状態ではなく液体が混在した状態となる場合もあるが、内部熱交換器５０を通過させて高圧側の高温冷媒と熱交換させることで、冷媒が加熱される。この時点で、冷媒の過熱度が確保され、完全に気体となる。
【００５６】
これにより、蒸発器９２から出た冷媒を確実にガス化させることができるようになるので、低圧側にアキュムレータなどを設けること無く、コンプレッサ１０に液冷媒が吸い込まれる液バックを確実に防止し、コンプレッサ１０が液圧縮にて損傷を受ける不都合を回避することができるようになる。従って、冷媒サイクル装置１１０の信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００５７】
尚、内部熱交換器５０で加熱された冷媒は、ストレーナ５６を経て冷媒導入管２２からコンプレッサ１０の第１の回転圧縮要素３２内に吸い込まれるサイクルを繰り返す。
【００５８】
このように、庫内温度センサ９１にて検出される冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃以上であるときは、ストレーナ５４からの冷媒をより流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて減圧すると共に、コンプレッサ１０の回転数を上昇して５０〜６０Ｈｚの範囲内でコンプレッサが運転されるように回転数を制御することで、冷媒回路内の冷媒循環量が増える。これにより、蒸発器９２に流入する冷媒量が増えるため、冷却能力（冷凍能力）が向上し、冷蔵機器本体１０５の庫内を早期に冷却することができるようになる。
【００５９】
一方、冷蔵機器本体１０５の庫内温度が＋３２℃より低い場合は、流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて減圧すると共に、コンプレッサ１０の回転数を下げて３０〜５０Ｈｚの範囲内でコンプレッサ１０が運転されるように回転数を制御することで、高圧側圧力の異常上昇を回避することができる。また、蒸発器９２においてより低温領域で冷媒の蒸発が起こるため、庫内温度を所定の低温（−２℃乃至＋７℃）まで冷却することができる。更に、コンプレッサ１０の回転数を下げて運転することで、消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００６０】
総じて、冷蔵機器本体１０５の庫内温度を−２℃乃至＋７℃の範囲内とする場合、上記のような制御を行うことで冷媒サイクル装置１１０の性能が向上し、且つ、最適な流路抵抗を容易に選択することが出来るので、絞り機構１２０を簡素化することができるようになる。また、最適なコンプレッサの回転数も容易に選択できるようになるので、コンプレッサ１０の回転数制御も簡素化でき、冷媒サイクル装置１１０の生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００６１】
また、実施例の如く絞り機構１２０を安価なキャピラリチューブ１５８、１５９にて構成した場合には、生産コストをより一層低減することができるようになる。
【００６２】
これにより、コンプレッサ１０の不安定な運転状況を簡単な制御機構で回避しながら、冷媒サイクル装置１１０の生産コストの低減と性能の向上を図ることができるようになる。
【００６３】
尚、本実施例の冷媒サイクル装置では、弁装置１６２、１６３の開閉及びコンプレッサ１０の回転数を蒸発器９２により冷却される被冷却空間の温度である冷蔵機器本体１０５の庫内温度を検出する庫内温度センサ９１の出力に基づいて行うものとしたが、本発明ではこれに限らず、例えば内部熱交換器５０から出た蒸発器９２からの冷媒温度を検出するセンサの出力に基づいて制御するものであっても構わない。
【００６４】
本実施例では、庫内温度センサ９１にて検出される庫内温度が＋３２℃以上であるときは、流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９にて冷媒を減圧し、コンプレッサ１０の回転数を上昇させると共に、＋３２℃より低い場合は、流路抵抗の大きい第１のキャピラリチューブ１５８にて冷媒を減圧し、コンプレッサ１０の回転数を下げるものとしたが、流路抵抗及び回転数を変更する温度はこれに限らず、＋２９℃乃至＋３５℃の何れかの温度であれば構わない。
【００６５】
また、実施例では絞り手段をキャピラリチューブ１５８、１５９にて構成するものとしたが、本発明の絞り手段はこれに限らず、開度調整可能な電動、若しくは、機械式膨張弁であっても良い。このような膨張弁を用いた場合でも、前述のような制御を行うことで膨張弁の制御を簡素化することができる。
【００６６】
更に、実施例では流路制御のための弁装置を第１のキャピラリチューブ１５８の設けられた冷媒配管１６０と第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１との両配管に設けるものとしたが、弁装置を図４に示すように流路抵抗の小さい第２のキャピラリチューブ１５９の設けられた冷媒配管１６１のみに設けても良い。この場合、庫内温度が＋３２℃以上であるときは弁装置１６３を開き、冷媒配管１６１の流路を開放することで、ストレーナ５４からの冷媒は抵抗の小さい冷媒配管１６１に流入するようになる。これにより、前記実施例の効果に加えて、弁装置１６３を設けるだけで、流路抵抗を変更できるので、生産コストをより抑制することができるようになる。
【００６７】
また、本実施例では第１のキャピラリチューブ１５８と第２のキャピラリチューブ１５９をそれぞれ冷媒配管１６０及び冷媒配管１６１に設けて、これらを並列接続して弁装置１６２、１６３により流路の制御するものとしたが、これに限らず、図５に示す如く３本以上のキャピラリチューブを設けて、運転状況に応じて各キャピラリチューブへ冷媒を流すものとしても良い。この場合には、より細かい制御を行うことができるようになる。尚、図５においてＫ１乃至Ｋ４はキャピラリチューブであり、Ｖ１乃至Ｖ４は各キャピラリチューブＫ１乃至Ｋ４への冷媒流通を制御する弁装置である。
【００６８】
更に、２本以上のキャピラリチューブを直列接続すると共に、これらの内の１本以上のキャピラリチューブをバイパスするバイパス配管と、このバイパス配管に弁装置を設けて、運転状況に応じてその内の何本かをバイパスするものとしても構わない。
【００６９】
尚、実施例では、コンプレッサは内部中間圧型の多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサを使用したが、本発明に使用可能なコンプレッサはこれに限らず、単段のコンプレッサやスクロール型のコンプレッサ等、種々のコンプレッサが適応可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述する如く、請求項１の発明の冷媒サイクル装置によれば、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御する制御装置を備え、この制御装置は、蒸発器により冷却される被冷却空間の温度を検出するセンサの出力に基づき、当該センサが検出する温度が＋２９℃乃至＋３５℃のうちの何れかの温度である規定温度以上であるときは絞り手段の流路抵抗を小さくし、コンプレッサの回転数を上昇させると共に、センサが検出する温度が規定温度より低い場合は絞り手段の流路抵抗を大きくし、コンプレッサの回転数を下げるので、センサにて検出される温度に基づいて、流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御することができるようになる。
【００７１】
請求項２の発明の冷媒サイクル装置によれば、絞り手段の流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御する制御装置と、ガスクーラから出た冷媒と蒸発器から出た冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器とを備え、制御装置は、内部熱交換器から出た蒸発器からの冷媒温度を検出するセンサの出力に基づき、当該センサが検出する温度が＋２９℃乃至＋３５℃のうちの何れかの温度である規定温度以上であるときは絞り手段の流路抵抗を小さくし、コンプレッサの回転数を上昇させると共に、センサが検出する温度が規定温度より低い場合は絞り手段の流路抵抗を大きくし、コンプレッサの回転数を下げるので、センサにて検出される温度に基づいて、流路抵抗及びコンプレッサの回転数を制御することができるようになる。
【００７２】
従って、請求項１又は請求項２の発明により、高圧側圧力が異常に上昇してしまう不都合を未然に回避し、冷媒サイクル装置の耐久性の向上と円滑な運転を確保することができるようになる。
【００７３】
また、センサが検出する温度が規定温度以上であるときは絞り手段の流路抵抗を小さくして、コンプレッサの回転数を上昇することで、冷媒回路内の冷媒循環量が増える。これにより、蒸発器に流入する冷媒量が増えるため、冷却能力（冷凍能力）が向上する。従って、被冷却空間を早期に冷却することができるようになる。
【００７４】
一方、センサが検出する温度が所定値より低い場合は、絞り手段の流路抵抗を大きくして、コンプレッサの回転数を下げることで、高圧側圧力の異常上昇を回避することができるようになる。また、蒸発器においてより低温領域で冷媒の蒸発が起こるので、被冷却空間を所定の低温まで冷却することができるようになる。
【００７５】
これらにより、冷媒サイクル装置の性能の向上を図ることができるようになる。更に、コンプレッサの回転数を下げることで、消費電力の低減を図ることができるようになる。
【００７６】
そして、上記各発明は請求項３の如く蒸発器にて冷却される被冷却空間の温度を、−２℃乃至＋７℃の範囲内とした場合に最適な制御を行うことができるようになる。
【００７７】
総じて、冷却機器本体の庫内温度を−２℃乃至＋７℃の範囲内とした場合、上記のような制御を行うことで冷媒サイクル装置の性能が向上し、且つ、最適な流路抵抗を容易に選択することが出来るので、絞り手段を簡素化することができるようになる。また、最適なコンプレッサの回転数も容易に選択できるようになるので、コンプレッサの回転数制御も簡素化することができるようになる。
【００７８】
また、請求項４や請求項５のように、絞り手段を、第１のキャピラリチューブと、この第１のキャピラリチューブに並列接続され、当該第１のキャピラリチューブよりも流路抵抗の小なる第２のキャピラリチューブとから構成し、制御装置に接続され、各キャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設け、制御装置は、各弁装置をセンサが検出する温度が規定温度以上であるときは前記第２のキャピラリチューブに冷媒を流し、前記規定温度より低いときは前記第１のキャピラリチューブに冷媒を流すように制御すれば、安価なキャピラリチューブを使用して、流路抵抗を変更することができるので、生産コストの低減を図ることができるようになる。
【００７９】
特に、請求項５では第２のキャピラリチューブへの冷媒流通を制御する弁装置を設けるだけで、流路抵抗を変更できるので、生産コストをより一層抑制することができるようになる。
【００８０】
更に、請求項６の如き高圧側の圧力が超臨界となる二酸化炭素を冷媒として用いる装置に好適であると共に、係る二酸化炭素冷媒を冷媒として使用すれば、環境問題にも寄与することができるようになる。
【００８１】
特に、コンプレッサを駆動要素にて駆動される第１及び第２の圧縮要素を備え、冷媒回路の低圧側から第１の圧縮要素に冷媒を吸い込んで圧縮し、当該第１の圧縮要素から吐出された中間圧の冷媒を第２の圧縮要素に吸い込み、圧縮してガスクーラに吐出するものとした場合には、高圧側圧力の異常上昇を効果的に解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷媒サイクル装置の冷媒回路図である。
【図２】実施例の絞り機構の拡大図である。
【図３】庫内温度と冷却能力（冷凍能力）の関係を示す図である。
【図４】他の実施例の絞り機構の拡大図である。
【図５】もう一つの他の実施例の絞り機構の拡大図である。
【符号の説明】
１０コンプレッサ
２０、２２冷媒導入管
２４冷媒吐出管
２６、２８冷媒配管
３５中間冷却回路
４０ガスクーラ
５０内部熱交換器
５４、５６ストレーナ
７０吐出温度センサ
７２高圧スイッチ
７４外気温度センサ
７６冷媒温度センサ
７８戻り温度センサ
８０マイクロコンピュータ
９０制御装置
９１庫内温度センサ
９２蒸発器
９４冷媒配管
１００コンデンシングユニット
１０５冷蔵機器本体
１１０冷媒サイクル装置
１２０絞り機構
１５８第１のキャピラリチューブ
１５９第２のキャピラリチューブ
１６０、１６１冷媒配管
１６２、１６３弁装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerant cycle device in which a compressor, a gas cooler, a throttle device, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit.
[0002]
[Prior art]
In this type of conventional refrigerant cycle device, a rotary compressor (compressor), a gas cooler, a restrictor (expansion valve or the like), an evaporator, and the like are sequentially connected in a ring shape to form a refrigerant cycle (refrigerant circuit). Refrigerant gas is sucked into the low pressure chamber side of the cylinder from the suction port of the rotary compression element of the rotary compressor, and is compressed by the operation of the rollers and vanes to become high temperature and high pressure refrigerant gas. It is discharged to the gas cooler through the silencer. After the refrigerant gas radiates heat in this gas cooler, it is throttled by throttle means and supplied to the evaporator. Then, the refrigerant evaporates, and at that time, absorbs heat from the surroundings to exert a cooling effect.
[0003]
Here, in recent years, in order to deal with global environmental problems, even in this type of refrigerant cycle, a device using carbon dioxide (CO ₂ ), which is a natural refrigerant, as a refrigerant without using conventional fluorocarbons has been developed. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. Hei 7-18602
[Problems to be solved by the invention]
When such a refrigerant cycle device is used as a cooling device for cooling refrigerators and vending machines, the compression ratio of carbon dioxide refrigerant becomes extremely high, and the temperature of the compressor itself and the temperature of the refrigerant gas discharged into the refrigerant cycle are increased. , It was difficult to obtain a desired cooling capacity (refrigeration capacity) in the evaporator.
[0006]
Also, in the refrigerant cycle device using such carbon dioxide, the high pressure side becomes supercritical, so the pressure on the high pressure side rises regardless of the outside air temperature, and exceeds the design pressure of the device, which may cause damage to the device in the worst case. was there. Therefore, the high-pressure side pressure is controlled so as not to exceed the design pressure of the device by controlling the number of revolutions of the compressor or adjusting the flow path resistance of the throttle means.
[0007]
The present invention has been made to solve such a conventional technical problem, and it is possible to prevent the occurrence of an abnormal increase in the high-pressure side pressure with a simple control mechanism and to improve the performance of a refrigerant cycle device. The purpose is to aim.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
That is, the refrigerant cycle device according to the first aspect of the present invention includes a control device for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of revolutions of the compressor, and the control device detects the temperature of the space to be cooled by the evaporator. When the temperature detected by the sensor is equal to or higher than a specified temperature, which is any one of + 29 ° C. to + 35 ° C., the flow path resistance of the throttle means is reduced, and the rotation speed of the compressor is reduced. When the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is increased, and the rotation speed of the compressor is reduced. Therefore, the flow path of the throttle means is determined based on the temperature detected by the sensor. The resistance and the number of revolutions of the compressor can be controlled.
[0009]
In the refrigerant cycle device according to the second aspect of the present invention, a control device for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of revolutions of the compressor, and an internal heat for exchanging heat between the refrigerant discharged from the gas cooler and the refrigerant discharged from the evaporator. And a controller that detects a temperature of the refrigerant from + 29 ° C. to + 35 ° C. based on an output of a sensor that detects a refrigerant temperature from the evaporator output from the internal heat exchanger. When the temperature is equal to or higher than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is reduced, the rotational speed of the compressor is increased, and when the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is increased. Since the rotational speed of the compressor is reduced, the flow path resistance of the throttle means and the rotational speed of the compressor can be controlled based on the temperature detected by the sensor.
[0010]
In each of the above-mentioned inventions, optimal control can be performed when the temperature of the space to be cooled by the evaporator is in the range of -2 ° C to + 7 ° C.
[0011]
Further, as in claims 4 and 5, the throttle means is connected in parallel to the first capillary tube and the first capillary tube, and has a flow path resistance smaller than that of the first capillary tube. And a valve device connected to the control device and controlling the flow of the refrigerant to each capillary tube. The control device detects when the temperature at which each of the valve devices is detected by the sensor is equal to or higher than a specified temperature. Is to control the flow of the refrigerant through the second capillary tube, and to control the flow of the refrigerant through the first capillary tube when the temperature is lower than the specified temperature, thereby changing the flow path resistance using an inexpensive capillary tube. Will be able to do it.
[0012]
In particular, in claim 5, since the flow path resistance can be changed only by providing a valve device for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube, the production cost can be suppressed.
[0013]
In the refrigerant cycle device according to the sixth aspect of the invention, since carbon dioxide is used as the refrigerant in addition to the above inventions, it is possible to contribute to environmental issues.
[0014]
In particular, the compressor includes first and second compression elements that are driven by driving elements, sucks and compresses refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element, and discharges the refrigerant from the first compression element. In the case where the intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, an abnormal increase in the high-pressure side pressure can be effectively eliminated.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigerant cycle device 110 to which the present invention is applied. The refrigerant cycle device 110 of the present embodiment is, for example, a showcase installed in a store. The refrigerant cycle device 110 includes a condensing unit 100 and a refrigeration equipment main body 105 serving as a refrigeration equipment main body. Therefore, the refrigeration equipment main body 105 is the main body of the showcase.
[0016]
The condensing unit 100 includes a compressor 10, a gas cooler (condenser) 40, and a throttle mechanism 120 as a throttle unit. The condensing unit 100 is connected to an evaporator 92 of a refrigeration equipment main body 105, which will be described later, by pipe connection. The throttle mechanism 120 forms a predetermined refrigerant circuit together with the evaporator 92.
[0017]
That is, the refrigerant discharge pipe 24 of the compressor 10 is connected to the inlet of the gas cooler 40. Here, the compressor 10 of the embodiment is an internal intermediate pressure type multi-stage (two-stage) compression type rotary compressor using carbon dioxide (CO ₂ ) as a refrigerant, and the compressor 10 serves as a driving element provided in a closed container (not shown). , And a first rotary compression element (first compression element) and a second rotary compression element (second compression element) driven by this electric element. The electric element of the compressor 10 is a series-wound DC motor, and the rotation speed and the torque are controlled by an inverter.
[0018]
In the figure, reference numeral 20 denotes a second rotary compression element (second stage) in which the refrigerant compressed by the first rotary compression element (first stage) of the compressor 10 and discharged into the closed container is once discharged to the outside. One end of the refrigerant introduction pipe 20 communicates with a cylinder of a second rotary compression element (not shown). The other end of the refrigerant introduction pipe 20 communicates with the inside of the closed vessel via an intermediate cooling circuit 35 provided in the gas cooler 40 as described later.
[0019]
In the figure, reference numeral 22 denotes a refrigerant introduction pipe for introducing a refrigerant into a cylinder of a first rotary compression element (not shown) of the compressor 10, and one end of the refrigerant introduction pipe 22 is connected to a cylinder of the first rotary compression element (not shown). Communicating. The other end of the refrigerant introduction pipe 22 is connected to one end of a strainer 56. The strainer 56 is for securing and filtering foreign matters such as dust and cutting chips mixed in the refrigerant gas circulating in the refrigerant circuit, and has an opening formed at the other end of the strainer 56 and the opening. And a filter (not shown) having a substantially conical shape tapering toward one end of the strainer 56. The opening of the filter is mounted in close contact with the refrigerant pipe 28 connected to the other end of the strainer 56.
[0020]
The refrigerant discharge pipe 24 is a refrigerant pipe for discharging the refrigerant compressed by the second rotary compression element to the gas cooler 40.
[0021]
The gas cooler 40 is provided with an outside air temperature sensor 74 for detecting an outside air temperature, and the outside air temperature sensor 74 is connected to a microcomputer 80 as a control device described later as control means of the condensing unit 100. I have.
[0022]
The refrigerant pipe 26 that has exited the gas cooler 40 passes through the internal heat exchanger 50. The internal heat exchanger 50 is for exchanging heat between the high-pressure side refrigerant from the second rotary compression element coming out of the gas cooler 40 and the low-pressure side refrigerant coming out of the evaporator 92 provided in the refrigerator main body 105. Things.
[0023]
Then, the refrigerant pipe 26 on the high pressure side that has passed through the internal heat exchanger 50 reaches the throttle mechanism 120 via the same strainer 54 as described above. Here, the throttle mechanism 120 of the embodiment is connected in parallel to the first capillary tube 158 and the first capillary tube 158 as shown in FIG. 2, and the flow path resistance is smaller than that of the first capillary tube 158. And a second capillary tube 159. The refrigerant pipe 160 provided with the first capillary tube 158 is provided with a valve device 162 for controlling the flow of the refrigerant to the first capillary tube 158. The valve device 162 is a microcomputer of the condensing unit 100. 80.
[0024]
Similarly, the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159 is provided with a valve device 163 for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube 159, and the valve device 163 is provided in the condensing unit 100. Of the microcomputer 80.
[0025]
The microcomputer 80 controls opening and closing of the valve device 162 and the valve device 163 based on a predetermined signal from a control device 90 of the refrigeration equipment main body 105 described later.
[0026]
Further, one end of the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105 is detachably connected to the refrigerant pipe 26 of the condensing unit 100 by a not-shown edge lock joint.
[0027]
On the other hand, the refrigerant pipe 28 connected to the other end of the strainer 56 is connected to a not-shown edge lock joint (not shown) attached to the other end of the refrigerant pipe 28 of the refrigerator main body 105 via the internal heat exchanger 50. Connected detachably.
[0028]
The refrigerant discharge pipe 24 is provided with a discharge temperature sensor 70 for detecting the temperature of the refrigerant gas discharged from the compressor 10 and a high-pressure switch 72 for detecting the pressure of the refrigerant gas. It is connected to the.
[0029]
A refrigerant temperature sensor 76 for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the throttle mechanism 120 is provided in the refrigerant pipe 26 coming out of the throttle mechanism 120, and is also connected to the microcomputer 80. Also, at the inlet side of the internal heat exchanger 50 of the refrigerant pipe 28 connected to the sedge lock joint of the refrigeration equipment main body 105, a return for detecting the temperature of the refrigerant exiting the evaporator 92 of the refrigeration equipment main body 105 is provided. A temperature sensor 78 is provided, and the return temperature sensor 78 is also connected to the microcomputer 80.
[0030]
Reference numeral 40F denotes a fan for ventilating the gas cooler 40 for air cooling, and reference numeral 92F denotes a cool air which has exchanged heat with the evaporator 92 provided in a duct (not shown) of the refrigeration equipment main body 105. Is a fan for circulation. Reference numeral 65 denotes a current sensor for detecting a current supplied to the electric element of the compressor 10 and controlling the operation. The fan 40F and the current sensor 65 are connected to the microcomputer 80 of the condensing unit 100, and the fan 92F is connected to a control device 90 of the refrigeration equipment main body 105, which will be described later.
[0031]
Here, the microcomputer 80 is a control device that controls the condensing unit 100, and inputs of the microcomputer 80 include the discharge temperature sensor 70, the high pressure switch 72, the outside air temperature sensor 74, the refrigerant temperature sensor 76, The signals from the temperature sensor 78, the current sensor 65, and the control device 90 of the refrigeration equipment main body 105 are connected. Then, based on these inputs, the compressor 10 and the fan 40F connected to the output are controlled such that the temperature inside the refrigerator device 105 becomes in the range of −2 ° C. to + 7 ° C. Further, the microcomputer 80 controls the opening and closing of the valve devices 158 and 159 based on a predetermined communication signal from the control device 90 of the refrigeration equipment main body 105. Further, the microcomputer 80 adds the number of rotations of the compressor 10 to the input from the discharge temperature sensor 70, the high-pressure switch 72, the outside air temperature sensor 74, the refrigerant temperature sensor 76, the return temperature sensor 78, and the current sensor 65. Is controlled on the basis of the above-mentioned signal.
[0032]
The control device 90 of the refrigeration equipment main unit 105 includes a temperature sensor 91 for detecting the temperature of the space to be cooled by the evaporator 92, in this embodiment, a temperature inside the refrigerator, and a temperature sensor 91 for adjusting the temperature inside the refrigerator. A temperature control dial and other functions for stopping the compressor 10 are provided. Then, the control device 90 controls the fan 92F based on these outputs so that the internal temperature is in the range of −2 ° C. to + 7 ° C. Further, if the inside temperature detected by the inside temperature sensor 91 is lower than a specified temperature (+ 32 ° C. in the embodiment) which is any one of + 29 ° C. to + 35 ° C., the control device 90 performs the above-described predetermined operation. Is sent to the microcomputer 80.
[0033]
That is, when the internal temperature of the refrigerator main body 105 detected by the internal temperature sensor 91 is equal to or higher than + 32 ° C., the microcomputer 80 closes the valve device 162, opens the valve device 163, and controls the flow of the refrigerant pipe 161. The path is opened, and the refrigerant from the strainer 54 is controlled to flow through the second capillary tube 159, so that the flow path resistance of the throttle mechanism 120 is reduced. At this time, the microcomputer 80 controls the rotation speed of the compressor 10 so that the rotation speed of the compressor 10 is operated within the range of 50 to 60 Hz.
[0034]
When the internal temperature detected by the internal temperature sensor 91 drops below + 32 ° C., the control device 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80, whereby the microcomputer 80 opens the valve device 162, The valve device 163 is closed, and the flow path of the refrigerant pipe 161 is opened. As a result, the refrigerant from the strainer 54 flows into the first capillary tube 158, and the flow path resistance of the throttle mechanism 120 increases. Further, the microcomputer 80 reduces the rotation speed of the compressor 10 based on the signal from the control device 90 so that the rotation speed of the compressor 10 is controlled to be 50 Hz or less, for example, in the range of 30 to 50 Hz. Control the number.
[0035]
As the refrigerant of the refrigerant cycle device 110, the above-described carbon dioxide (CO ₂ ), which is friendly to the global environment and is a natural refrigerant in consideration of flammability and toxicity, is used. The oil as the lubricating oil is, for example, mineral oil ( Existing oils such as mineral oil), alkylbenzene oil, ether oil, ester oil, and PAG (polyalkylene glycol) are used. In the present embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant, but the present invention is also effective when another refrigerant, for example, a refrigerant such as nitrous oxide or an HC-based refrigerant is used.
[0036]
The refrigeration equipment main body 105 includes an evaporator 92 and the refrigerant pipe 94 passing through the evaporator 92. The refrigerant pipe 94 passes through the inside of the evaporator 92 in a meandering manner, and a fin for heat exchange is attached to the meandering portion to form the evaporator 92. Both ends of the refrigerant pipe 94 are detachably connected to the unillustrated sedge lock joint.
[0037]
Next, the operation of the refrigerant cycle device 110 will be described. When a start switch (not shown) provided on the refrigeration equipment main body 105 is turned on, or when a power socket of the refrigeration equipment main body 105 is connected to an outlet, the microcomputer 80 starts an electric element (not shown) of the compressor 10 from the inverter. . At this time, based on a signal from the control device 90, the microcomputer 80 closes the valve device 162 when the internal temperature of the refrigerator main body 105 detected by the internal temperature sensor 91 is + 32 ° C. or higher. The valve device 163 is opened to open the flow path of the refrigerant pipe 161 and to control the rotation speed of the compressor 10 so that the rotation speed of the compressor 10 is operated within the range of 50 to 60 Hz. Thereby, the refrigerant is sucked into the first rotary compression element of the compressor 10 and compressed, and the refrigerant gas discharged into the closed container enters the refrigerant introduction pipe 20, exits the compressor 10, and flows into the intermediate cooling circuit 35. Then, heat is radiated by an air cooling method in a process in which the intermediate cooling circuit 35 passes through the gas cooler 40.
[0038]
Thereby, the refrigerant sucked into the second rotary compression element can be cooled, so that a temperature rise in the closed container can be suppressed, and the compression efficiency in the second rotary compression element can be improved. Further, the temperature rise of the refrigerant compressed and discharged by the second rotary compression element can be suppressed.
[0039]
Then, the cooled intermediate-pressure refrigerant gas is sucked into the second rotary compression element of the compressor 10, compressed in the second stage, becomes high-pressure and high-temperature refrigerant gas, and is discharged from the refrigerant discharge pipe 24 to the outside. . The refrigerant gas discharged from the refrigerant discharge pipe 24 flows into the gas cooler 40, radiates heat there by an air cooling method, and then passes through the internal heat exchanger 50. The refrigerant then loses its heat to the low-pressure side refrigerant and is further cooled.
[0040]
Due to the presence of the internal heat exchanger 50, the refrigerant that exits the gas cooler 40 and passes through the internal heat exchanger 50 is deprived of heat by the low-pressure side refrigerant, and accordingly, the degree of supercooling of the refrigerant increases. . Therefore, the cooling capacity (refrigeration capacity) of the evaporator 92 is improved.
[0041]
The high-pressure side refrigerant gas cooled by the internal heat exchanger 50 flows into the refrigerant pipe 161 via the strainer 54 and the valve device 163, and reaches the second capillary tube 159. The pressure of the refrigerant is reduced in the second capillary tube 159, and passes through a not-shown sedge-lock joint connecting the refrigerant pipe 26 and one end of the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105, and then passes through the refrigerant pipe 94 of the refrigeration equipment main body 105. From the evaporator 92. Then, the refrigerant evaporates and absorbs heat from the surrounding air to exert a cooling function to cool the inside of the refrigerator main body 105.
[0042]
Here, when the inside temperature of the refrigerator device 105 detected by the inside temperature sensor 91 is + 32 ° C. or more as described above, the flow path of the refrigerant pipe 161 is opened by the microcomputer 80. The refrigerant from the strainer 54 flows to the second capillary tube 159 having a smaller flow path resistance than the first capillary tube 158.
[0043]
On the other hand, when the internal temperature of the refrigerator main body 105 detected by the internal temperature sensor 91 falls below + 32 ° C., the control device 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80. Thereby, the microcomputer 80 opens the valve device 162, closes the valve device 163, and opens the flow path of the refrigerant pipe 160. Further, the microcomputer 80 controls the rotation speed of the compressor 10 so that the rotation speed of the compressor 10 is reduced and the compressor 10 is operated within the range of 30 to 50 Hz. Thereby, the refrigerant from the strainer 54 flows to the first capillary tube 158 having a large flow path resistance.
[0044]
This state will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between the temperature in the refrigerator of the refrigerator device main body 105 and the cooling capacity (freezing capacity). The solid line indicates the cooling capacity when the pressure is reduced by the first capillary tube 158, and the broken line indicates the second capacity. The cooling capacity when the pressure is reduced by the capillary tube 159 is shown. As shown in FIG. 3, the cooling capacity significantly changes when the temperature in the refrigerator main body 105 is between + 29 ° C. and + 35 ° C. That is, in the temperature zone where the temperature in the refrigerator is lower than + 29 ° C., the cooling capacity is high, and the cooling capacity rapidly decreases from around + 29 ° C., and when the temperature exceeds + 35 ° C., the decrease in the cooling capacity is not small.
[0045]
When the pressure is reduced by the first capillary tube 158 having a large flow path resistance, the refrigerant evaporates in a lower temperature region in the evaporator 92 (the evaporation temperature is −8 ° C.), but the second flow path has a small flow resistance. The cooling capacity is lower than when the pressure is reduced by the capillary tube 159.
[0046]
Even if the internal temperature of the refrigeration equipment main body 105 is + 32 ° C. or more, if the refrigerant is depressurized to the first capillary tube 158 having a large flow path resistance as described above, a desired cooling capacity is obtained. To increase the amount of circulating refrigerant in the refrigerant circuit to increase the amount of refrigerant flowing into the evaporator 92, which increases power consumption. Further, although the refrigerant on the high pressure side is difficult to flow, more refrigerant is compressed by the compressor 10, so that the high pressure side pressure rises abnormally and exceeds the design pressure of the device, and in the worst case, causes damage to the device. Such a problem may occur.
[0047]
Therefore, when the internal temperature is equal to or higher than + 32 ° C., the microcomputer 80 opens the valve device 163 so that the refrigerant is depressurized in the second capillary tube 159 having a small flow path resistance, and flows through the refrigerant pipe 161. By opening the passage and controlling the compressor 10 to operate within the range of 50 to 60 Hz, the refrigerant circulation amount of the refrigerant circuit increases. Accordingly, the amount of refrigerant flowing into the evaporator 92 increases, and the cooling capacity (refrigeration capacity) of the evaporator 92 improves.
[0048]
On the other hand, when the internal temperature is lower than + 32 ° C., the microcomputer 80 opens the valve device 162 so as to reduce the pressure of the refrigerant in the first capillary tube 158 having a large flow path resistance, and cuts the flow path of the refrigerant pipe 160. By opening the compressor 10 and controlling it to operate within the range of 30 to 50 Hz, the evaporator 92 evaporates in a lower temperature region. The temperature can be (-2 ° C to + 7 ° C). That is, when the refrigerant is depressurized in the second capillary tube 159 having a small flow path resistance, the evaporation temperature of the refrigerant in the evaporator 92 is as high as 0 ° C. It was difficult to cool. In addition, in order to reach a desired temperature, it is necessary to increase the number of revolutions of the compressor 10 and remarkably increase the amount of refrigerant flowing into the evaporator 92, which leads to an increase in power consumption.
[0049]
However, as described above, when the internal temperature is lower than + 32 ° C., the refrigerant is decompressed in the first capillary tube 158 having a large flow path resistance, so that the refrigerant evaporates at −8 ° C. in the evaporator 92 as shown in FIG. Therefore, the internal temperature of the refrigeration equipment main body 105 can be kept within the range of −2 ° C. to + 7 ° C. without increasing the rotation speed of the compressor 10 and increasing the amount of refrigerant flowing into the evaporator 92. become.
[0050]
At this time, as shown in FIG. 3, the cooling capacity is lower than when the pressure is reduced by the second capillary tube 159, but there is no problem because the cooling capacity is in a high temperature range as described above.
[0051]
Further, when the pressure of the first capillary tube 158 having a large flow path resistance is reduced, and the rotation speed of the compressor 10 is controlled to be operated at a relatively high rotation speed of 50 to 60 Hz, the refrigerant on the high pressure side is In spite of the difficulty in flowing, more refrigerant is compressed by the compressor 10, so that the high pressure side pressure abnormally rises and exceeds the design pressure of the device, which may cause a problem that the device is damaged at worst. .
[0052]
For this reason, the microcomputer 80 can prevent the above-mentioned abnormal rise in the high-pressure side pressure by controlling the rotation speed of the compressor 10 so as to operate within the range of 30 to 50 Hz. Thus, it is possible to avoid damage to the equipment. In addition, lowering the number of revolutions makes it possible to further reduce power consumption.
[0053]
On the other hand, when the internal temperature of the refrigerator main body 105 detected by the internal temperature sensor 91 becomes + 32 ° C. or higher, the control device 90 sends a predetermined signal to the microcomputer 80, and the microcomputer 80 operates the valve device 162. Close and open the valve device 163 to open the flow path of the refrigerant pipe 161. Further, the microcomputer 80 controls the rotation speed so that the rotation speed of the compressor 10 is increased and the compressor 10 is operated within the range of 50 to 60 Hz.
[0054]
As a result, the amount of the refrigerant circulating in the refrigerant cycle increases as described above, so that more refrigerant flows into the evaporator 92, so that the cooling capacity of the evaporator 92 is improved, and the temperature inside the refrigerator main body 105 at an early stage is reduced. Can be lowered.
[0055]
Then, the refrigerant flows out of the evaporator 92 and passes through a not-shown sedge lock joint connecting the other end of the refrigerant pipe 94 and the refrigerant pipe 28 of the condensing unit 100 to the internal heat exchanger 50 of the condensing unit 100. Reach. Therefore, heat is removed from the high-pressure side refrigerant, and the refrigerant is heated. Here, the refrigerant evaporates to a low temperature in the evaporator 92, and the refrigerant that has exited the evaporator 92 may not be in a completely gaseous state but may be in a state in which a liquid is mixed, but the refrigerant passes through the internal heat exchanger 50. The refrigerant is heated by exchanging heat with the high-temperature refrigerant on the high-pressure side. At this point, the degree of superheating of the refrigerant is ensured, and the refrigerant is completely gasified.
[0056]
This makes it possible to reliably gasify the refrigerant that has flowed out of the evaporator 92. Therefore, without providing an accumulator or the like on the low-pressure side, it is possible to reliably prevent a liquid bag in which the liquid refrigerant is sucked into the compressor 10, The disadvantage that the compressor 10 is damaged by the liquid compression can be avoided. Therefore, the reliability of the refrigerant cycle device 110 can be improved.
[0057]
In addition, the cycle in which the refrigerant heated by the internal heat exchanger 50 is drawn into the first rotary compression element 32 of the compressor 10 from the refrigerant introduction pipe 22 via the strainer 56 is repeated.
[0058]
As described above, when the internal temperature of the refrigerator device 105 detected by the internal temperature sensor 91 is equal to or higher than + 32 ° C., the refrigerant from the strainer 54 is transferred to the second capillary tube 159 having a smaller flow path resistance. By reducing the pressure and increasing the rotation speed of the compressor 10 and controlling the rotation speed so that the compressor operates within the range of 50 to 60 Hz, the amount of circulating refrigerant in the refrigerant circuit increases. As a result, the amount of refrigerant flowing into the evaporator 92 increases, so that the cooling capacity (refrigeration capacity) is improved, and the inside of the refrigerator main body 105 can be cooled early.
[0059]
On the other hand, when the internal temperature of the refrigerator device 105 is lower than + 32 ° C., the pressure is reduced by the first capillary tube 158 having a large flow path resistance, and the rotation speed of the compressor 10 is reduced to fall within the range of 30 to 50 Hz. By controlling the rotation speed so that the compressor 10 is operated, an abnormal increase in the high-pressure side pressure can be avoided. In addition, since the refrigerant evaporates in the lower temperature region in the evaporator 92, the internal temperature can be cooled to a predetermined low temperature (−2 ° C. to + 7 ° C.). Further, by operating the compressor 10 at a lower rotation speed, power consumption can be reduced.
[0060]
In general, when the temperature inside the refrigerator main body 105 is in the range of −2 ° C. to + 7 ° C., the performance of the refrigerant cycle device 110 is improved by performing the above control, and the optimal flow path resistance is improved. Can be easily selected, so that the aperture mechanism 120 can be simplified. In addition, since the optimum rotation speed of the compressor can be easily selected, the rotation speed control of the compressor 10 can be simplified, and the production cost of the refrigerant cycle device 110 can be reduced.
[0061]
Further, when the throttle mechanism 120 is configured by the inexpensive capillary tubes 158 and 159 as in the embodiment, the production cost can be further reduced.
[0062]
Thus, it is possible to reduce the production cost and improve the performance of the refrigerant cycle device 110 while avoiding the unstable operation state of the compressor 10 with a simple control mechanism.
[0063]
In the refrigerant cycle device of the present embodiment, the opening / closing of the valve devices 162 and 163 and the rotation speed of the compressor 10 are used to detect the temperature inside the refrigerator main body 105, which is the temperature of the space to be cooled by the evaporator 92. Although the control is performed based on the output of the in-compartment temperature sensor 91, the present invention is not limited to this. For example, the control is performed based on the output of a sensor that detects the refrigerant temperature from the evaporator 92 output from the internal heat exchanger 50. It does not matter.
[0064]
In this embodiment, when the internal temperature detected by the internal temperature sensor 91 is + 32 ° C. or more, the refrigerant is depressurized by the second capillary tube 159 having a small flow path resistance, and the rotational speed of the compressor 10 is reduced. And when the temperature is lower than + 32 ° C., the refrigerant is depressurized in the first capillary tube 158 having a large flow path resistance to reduce the rotation speed of the compressor 10, but the flow path resistance and the rotation speed are changed. The temperature to be applied is not limited to this, and may be any temperature between + 29 ° C. and + 35 ° C.
[0065]
In the embodiment, the throttle means is constituted by the capillary tubes 158 and 159. However, the throttle means of the present invention is not limited to this, and may be an electric or mechanical expansion valve whose opening can be adjusted. good. Even when such an expansion valve is used, the control as described above can simplify the control of the expansion valve.
[0066]
Further, in the embodiment, the valve devices for controlling the flow path are provided on both the refrigerant pipe 160 provided with the first capillary tube 158 and the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159. However, the valve device may be provided only in the refrigerant pipe 161 provided with the second capillary tube 159 having a small flow path resistance as shown in FIG. In this case, when the internal temperature is + 32 ° C. or higher, the valve device 163 is opened to open the flow path of the refrigerant pipe 161, so that the refrigerant from the strainer 54 flows into the refrigerant pipe 161 having low resistance. . Accordingly, in addition to the effects of the above-described embodiment, since the flow path resistance can be changed only by providing the valve device 163, the production cost can be further suppressed.
[0067]
In this embodiment, the first capillary tube 158 and the second capillary tube 159 are provided in the refrigerant pipe 160 and the refrigerant pipe 161 respectively, and these are connected in parallel to control the flow path by the valve devices 162 and 163. However, the present invention is not limited to this, and three or more capillary tubes may be provided as shown in FIG. 5 and the refrigerant may flow through each of the capillary tubes according to the operating condition. In this case, finer control can be performed. In FIG. 5, K1 to K4 are capillary tubes, and V1 to V4 are valve devices for controlling refrigerant flow to the capillary tubes K1 to K4.
[0068]
Further, two or more capillary tubes are connected in series, and a bypass pipe for bypassing one or more of these capillary tubes, and a valve device is provided in the bypass pipe, so that the number of the A book or a book may be bypassed.
[0069]
In the embodiment, a multi-stage (two-stage) compression type rotary compressor of an internal intermediate pressure type is used as the compressor. However, the compressor that can be used in the present invention is not limited to this, and may be a single-stage compressor or a scroll type compressor. Various compressors are adaptable.
[0070]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the refrigerant cycle device of the first aspect of the present invention, the refrigerant cycle device is provided with a control device for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of revolutions of the compressor. Based on the output of the sensor for detecting the temperature of the cooling space, when the temperature detected by the sensor is equal to or higher than a specified temperature which is any one of + 29 ° C. to + 35 ° C., the flow path resistance of the throttle means is reduced. In addition to increasing the rotation speed of the compressor, if the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is increased, and the rotation speed of the compressor is reduced. , The flow path resistance and the number of revolutions of the compressor can be controlled.
[0071]
According to the refrigerant cycle device of the second aspect of the present invention, a controller for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of revolutions of the compressor, and for exchanging heat between the refrigerant discharged from the gas cooler and the refrigerant discharged from the evaporator. An internal heat exchanger, wherein the control device detects the temperature of the refrigerant from + 29 ° C. to + 35 ° C. based on the output of the sensor that detects the refrigerant temperature from the evaporator output from the internal heat exchanger. When the temperature is equal to or higher than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is reduced, the rotational speed of the compressor is increased, and when the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is reduced. Since the rotation speed is increased and the rotation speed of the compressor is reduced, the flow path resistance and the rotation speed of the compressor can be controlled based on the temperature detected by the sensor.
[0072]
Therefore, according to the first or second aspect of the present invention, it is possible to avoid the disadvantage that the high pressure side pressure is abnormally increased, and to improve the durability and smooth operation of the refrigerant cycle device. Become.
[0073]
When the temperature detected by the sensor is equal to or higher than the specified temperature, the flow resistance of the throttle means is reduced and the rotation speed of the compressor is increased, so that the amount of circulating refrigerant in the refrigerant circuit increases. This increases the amount of refrigerant flowing into the evaporator, thereby improving the cooling capacity (refrigeration capacity). Therefore, the cooled space can be cooled early.
[0074]
On the other hand, when the temperature detected by the sensor is lower than the predetermined value, an abnormal increase in the high-pressure side pressure can be avoided by increasing the flow path resistance of the throttle means and reducing the rotation speed of the compressor. . Further, since the refrigerant evaporates in the lower temperature region in the evaporator, the cooled space can be cooled to a predetermined low temperature.
[0075]
Thus, the performance of the refrigerant cycle device can be improved. Further, by reducing the number of revolutions of the compressor, power consumption can be reduced.
[0076]
In each of the above-mentioned inventions, optimal control can be performed when the temperature of the space to be cooled by the evaporator is in the range of -2 ° C to + 7 ° C.
[0077]
In general, when the internal temperature of the cooling device main body is in the range of −2 ° C. to + 7 ° C., the performance of the refrigerant cycle device is improved by performing the above-described control, and the optimum flow path resistance is easily increased. Can be selected, so that the aperture means can be simplified. In addition, since the optimum rotation speed of the compressor can be easily selected, the control of the rotation speed of the compressor can be simplified.
[0078]
Further, as in claims 4 and 5, the throttle means is connected in parallel to the first capillary tube and the first capillary tube, and has a flow path resistance smaller than that of the first capillary tube. And a valve device connected to the control device and controlling the flow of the refrigerant to each capillary tube. The control device detects when the temperature at which each of the valve devices is detected by the sensor is equal to or higher than a specified temperature. Is to control the flow of the refrigerant through the second capillary tube, and to control the flow of the refrigerant through the first capillary tube when the temperature is lower than the specified temperature, thereby changing the flow path resistance using an inexpensive capillary tube. Therefore, the production cost can be reduced.
[0079]
In particular, in claim 5, since the flow path resistance can be changed only by providing the valve device for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube, the production cost can be further suppressed.
[0080]
Further, the present invention is suitable for an apparatus using carbon dioxide whose pressure on the high pressure side is supercritical as a refrigerant as described in claim 6, and using such carbon dioxide refrigerant as a refrigerant can contribute to environmental problems. become.
[0081]
In particular, the compressor includes first and second compression elements that are driven by driving elements, sucks and compresses refrigerant from the low-pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element, and discharges the refrigerant from the first compression element. In the case where the intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, an abnormal increase in the high-pressure side pressure can be effectively eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of a refrigerant cycle device of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an aperture mechanism according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the internal temperature and the cooling capacity (refrigeration capacity).
FIG. 4 is an enlarged view of a diaphragm mechanism according to another embodiment.
FIG. 5 is an enlarged view of a diaphragm mechanism according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Compressor 20, 22 Refrigerant introduction pipe 24 Refrigerant discharge pipe 26, 28 Refrigerant pipe 35 Intermediate cooling circuit 40 Gas cooler 50 Internal heat exchanger 54, 56 Strainer 70 Discharge temperature sensor 72 High pressure switch 74 Outside air temperature sensor 76 Refrigerant temperature sensor 78 Return temperature Sensor 80 Microcomputer 90 Controller 91 Internal temperature sensor 92 Evaporator 94 Refrigerant piping 100 Condensing unit 105 Refrigeration equipment main body 110 Refrigerant cycle device 120 Throttle mechanism 158 First capillary tube 159 Second capillary tubes 160, 161 Refrigerant piping 162, 163 Valve device

Claims

In a refrigerant cycle device in which a compressor, a gas cooler, a throttle means, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit,
A control device for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of rotations of the compressor,
The control device is based on an output of a sensor for detecting a temperature of a space to be cooled by the evaporator, and a temperature detected by the sensor is equal to or higher than a specified temperature which is any one of + 29 ° C to + 35 ° C. When is, to reduce the flow path resistance of the throttle means, while increasing the rotation speed of the compressor, if the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, increase the flow path resistance of the throttle means, A refrigerant cycle device, wherein the rotation speed of the compressor is reduced.

In a refrigerant cycle device in which a compressor, a gas cooler, a throttle means, and an evaporator are sequentially connected to form a refrigerant circuit,
A control device for controlling the flow path resistance of the throttle means and the number of revolutions of the compressor, and an internal heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing out of the gas cooler and the refrigerant flowing out of the evaporator,
The control device is configured to detect, based on an output of a sensor that detects a refrigerant temperature from the evaporator from the internal heat exchanger, a temperature detected by the sensor, the temperature being any one of + 29 ° C to + 35 ° C. When the temperature is equal to or higher than a specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is reduced, and the rotation speed of the compressor is increased.When the temperature detected by the sensor is lower than the specified temperature, the flow path resistance of the throttle means is reduced. A refrigerant cycle device comprising: increasing the number of revolutions of the compressor.

3. The refrigerant cycle device according to claim 1, wherein the temperature of the space to be cooled by the evaporator is in a range of −2 ° C. to + 7 ° C. 3.

The controller comprises: a first capillary tube; and a second capillary tube connected in parallel with the first capillary tube and having a smaller flow path resistance than the first capillary tube. And a valve device for controlling the flow of the refrigerant to each capillary tube. The control device is configured to control the second capillary tube when the temperature at which the sensor detects each valve device is equal to or higher than the specified temperature. 4. The refrigerant cycle device according to claim 1, wherein when the temperature is lower than the specified temperature, the refrigerant is controlled to flow through the first capillary tube. 5.

The controller comprises: a first capillary tube; and a second capillary tube connected in parallel with the first capillary tube and having a smaller flow path resistance than the first capillary tube. A valve device connected to the second capillary tube for controlling the flow of the refrigerant to the second capillary tube, wherein the controller detects the valve device when the temperature detected by the sensor is equal to or higher than the specified temperature. 4. The refrigerant cycle device according to claim 1, wherein a refrigerant is caused to flow through the capillary tube, and when the temperature is lower than the specified temperature, the refrigerant is controlled to flow through the first capillary tube.

While using carbon dioxide as a refrigerant,
The compressor includes first and second compression elements driven by a drive element, sucks refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit into the first compression element and compresses the refrigerant. 6. The discharged intermediate-pressure refrigerant is sucked into the second compression element, compressed and discharged to the gas cooler, according to claim 1, 2, 3, 4, or 5. Refrigerant cycle device.