專利名稱：集裝箱用制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集裝箱用制冷裝置，尤其涉及一種提高熱氣除霜的可靠性的措施。
背景技術(shù)：
對集裝箱的箱內(nèi)進(jìn)行冷卻的集裝箱用制冷裝置是一種進(jìn)行制冷循環(huán)的制冷裝置。在專利文獻(xiàn)I中公開了這種集裝箱用制冷裝置。
專利文獻(xiàn)I中公開的集裝箱用制冷裝置包括由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器連接而成的制冷劑回路。蒸發(fā)器設(shè)置在集裝箱的箱內(nèi)。在蒸發(fā)器中，制冷劑從箱內(nèi)空氣吸熱而蒸發(fā)。這樣一來，箱內(nèi)空氣就被冷卻。在該集裝箱用制冷裝置的制冷劑回路中設(shè)置有用于將已由壓縮機壓縮的制冷劑(所謂的熱氣)繞過冷凝器供向蒸發(fā)器的旁路回路。具體而言，該旁路回路具有兩條旁路管、以及與各條旁路管相對應(yīng)的兩個開關(guān)閥。各旁路管使位于壓縮機和冷凝器之間的氣態(tài)制冷劑管道與位于膨脹閥和蒸發(fā)器之間的液態(tài)制冷劑管道連通。在集裝箱用制冷裝置中，通過采用這樣的旁路回路，能夠執(zhí)行對蒸發(fā)器進(jìn)行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。具體而言，在該除霜運轉(zhuǎn)中，根據(jù)兩個開關(guān)閥的開閉狀態(tài)，對除霜能力進(jìn)行兩個階段的調(diào)節(jié)。也就是說，在除霜運轉(zhuǎn)中，如果只開放一個開關(guān)閥，則熱氣只流過一條旁路管而被供向蒸發(fā)器。因此，流過蒸發(fā)器的制冷劑的流量較少。因此，箱內(nèi)的加熱能力(除霜能力)也較弱。另一方面，在除霜運轉(zhuǎn)中，如果將兩個開關(guān)閥都開放，則熱氣分別流過兩個旁路管而被供向蒸發(fā)器。因此，流過蒸發(fā)器的制冷劑的流量較大。因此，箱內(nèi)的加熱能力(除霜能力)也較強。專利文獻(xiàn)I :日本公開特許公報特開2008 - 215645號公報

發(fā)明內(nèi)容
—發(fā)明所要解決的技術(shù)問題一如上所述，在專利文獻(xiàn)I中公開的集裝箱用制冷裝置中，通過對兩個開關(guān)閥的開閉狀態(tài)進(jìn)行切換來調(diào)節(jié)加熱動作時箱內(nèi)的加熱能力。然而，在除霜運轉(zhuǎn)中，在上述采用兩個開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)中，會導(dǎo)致制冷劑回路的復(fù)雜化和高成本化。而且，如果只是隨著兩個開關(guān)閥的切換來進(jìn)行旁路流量的調(diào)節(jié)，則無法對加熱能力進(jìn)行微調(diào)。因此，會產(chǎn)生加熱能力不足而無法將箱內(nèi)空氣迅速加熱至目標(biāo)溫度，或者加熱能力過剩而使節(jié)能性受損這樣的不良結(jié)果O本發(fā)明是鑒于上述各點而完成的，其目的在于提供一種在采用了熱氣旁路回路的除霜運轉(zhuǎn)中，對加熱能力進(jìn)行充分的調(diào)節(jié)且可靠性較高的集裝箱用制冷裝置。—用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一第一方面的發(fā)明是一種集裝箱用制冷裝置，該集裝箱用制冷裝置包括進(jìn)行制冷循環(huán)的制冷劑回路20和壓縮機控制部81。該制冷劑回路20具有主回路21和熱氣旁路回路22，該主回路21由壓縮機30、冷凝器31、膨脹閥32和蒸發(fā)器33依次連接而成，該熱氣旁路回路22用于使上述壓縮機30的壓縮制冷劑旁路上述冷凝器31和膨脹閥32而將該壓縮制冷劑送向上述蒸發(fā)器33 ;該壓縮機控制部81在利用上述壓縮機30的壓縮制冷劑經(jīng)熱氣旁路回路22和蒸發(fā)器33返回壓縮機30的循環(huán)流動進(jìn)行除去上述蒸發(fā)器33的霜的除霜動作時，對上述壓縮機30的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以使上述壓縮機30的壓縮制冷劑的壓力達(dá)到目標(biāo)值。在第一方面的發(fā)明中，壓縮機30的高溫壓縮制冷劑旁路冷凝器31和膨脹閥32流向蒸發(fā)器33，對蒸發(fā)器33進(jìn)行除霜?？刂茐嚎s機30的轉(zhuǎn)速，以使壓縮機30的壓縮制冷劑的壓力達(dá)到目標(biāo)值，即壓縮制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度達(dá)到目標(biāo)值。例如，當(dāng)壓縮制冷劑的壓力比目標(biāo)值低時壓縮機30的轉(zhuǎn)速提高，而當(dāng)壓縮制冷劑的壓力比目標(biāo)值高時壓縮機30的轉(zhuǎn)速降低。第二方面的發(fā)明是，在上述第一方面的發(fā)明中，上述集裝箱用制冷裝置還包括制冷劑量控制部82，該制冷劑量控制部82在進(jìn)行上述除霜動作時根據(jù)上述壓縮機30中的壓縮制冷劑的過熱度SH進(jìn)行制冷劑排出動作和制冷劑補充動作。該制冷劑排出動作使上述壓縮機30的壓縮制冷劑的一部分流向上述制冷劑回路20中的具有上述冷凝器31的高壓液管25，并貯存在該高壓液管25內(nèi)；制冷劑補充動作將上述高壓液管25的制冷劑吸入上述壓縮機30中。在第二方面的發(fā)明中，當(dāng)壓縮制冷劑的過熱度SH比規(guī)定值低時，進(jìn)行制冷劑排出動作。這樣一來，在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量減少，壓縮制冷劑的過熱度SH上升。當(dāng)壓縮制冷劑的過熱度SH比規(guī)定值高時，進(jìn)行制冷劑補充動作。這樣一來，在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量增大，壓縮制冷劑的過熱度SH下降。第三方面的發(fā)明是，在上述第二方面的發(fā)明中，上述集裝箱用制冷裝置包括過冷卻熱交換器44和過冷卻分流管26，該過冷卻熱交換器44設(shè)置在上述高壓液管25中，該過冷卻分流管26使已從上述高壓液管25分流的分流制冷劑在上述過冷卻熱交換器44中對上述高壓液管25的液態(tài)制冷劑進(jìn)行過冷卻，然后流向上述制冷劑回路20的低壓氣態(tài)制冷劑管道28或上述壓縮機30的處于中壓狀態(tài)的壓縮室；上述制冷劑量控制部82在進(jìn)行上述制冷劑補充動作時使上述高壓液管25的制冷劑通過上述過冷卻分流管26吸入上述壓縮機 30中。在第三方面的發(fā)明中，在進(jìn)行制冷劑補充動作時，貯存在冷凝器31或高壓液管25中的制冷劑通過過冷卻分流管26被吸入壓縮機30中，使得在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量增大。第四方面的發(fā)明是，在上述第二或第三方面的發(fā)明中，上述集裝箱用制冷裝置還包括風(fēng)扇控制部83，該風(fēng)扇控制部83在由上述制冷劑量控制部82進(jìn)行制冷劑排出動作時，使上述冷凝器31的冷凝器用風(fēng)扇35運轉(zhuǎn)。在第四方面的發(fā)明中，在進(jìn)行制冷劑排出動作時，利用冷凝器用風(fēng)扇35將空氣送向冷凝器31。壓縮機30的壓縮制冷劑的一部分流過冷凝器31，與由冷凝器用風(fēng)扇35送來的空氣進(jìn)行熱交換而冷凝。第五方面的發(fā)明是，在上述第二或第三方面的發(fā)明中，在進(jìn)行上述除霜動作時，如果上述蒸發(fā)器33的出口制冷劑溫度在規(guī)定值以上，則上述壓縮機30的壓縮制冷劑的壓力目標(biāo)值變?yōu)楸仍撘?guī)定值高的值。在第五方面的發(fā)明中，在進(jìn)行除霜動作時，如果蒸發(fā)器33的出口制冷劑溫度在規(guī)定值以上，則視為蒸發(fā)器33的霜已大致融解，壓縮制冷劑的壓力目標(biāo)值被變?yōu)楦咧?。這樣一來，能夠用溫度更高的制冷劑對蒸發(fā)器33加熱。第六方面的發(fā)明是，在上述第一至第五方面任一方面的發(fā)明中，該集裝箱用制冷裝置構(gòu)成為在利用制冷劑在上述主回路21中循環(huán)而進(jìn)行制冷循環(huán)的循環(huán)流動進(jìn)行將箱內(nèi)冷卻的冷卻動作時，在箱內(nèi)溫度與該箱內(nèi)溫度的設(shè)定溫度的溫差在規(guī)定值以上的狀態(tài)下，如果自開始上述冷卻動作起經(jīng)過了規(guī)定時間，則開始進(jìn)行上述除霜動作；在箱內(nèi)溫度與該箱內(nèi)溫度的設(shè)定溫度的溫差小于上述規(guī)定值的狀態(tài)下，如果自開始上述冷卻動作起經(jīng)過了規(guī)定時間且由上述蒸發(fā)器33所發(fā)揮的冷卻能力降低到規(guī)定值以下，則開始進(jìn)行上述除霜動作。盡管冷卻動作已進(jìn)行到了一定程度但箱內(nèi)溫度與設(shè)定溫度之差仍然較大的狀態(tài)(超范圍(out range)狀態(tài)),被推斷為蒸發(fā)器33的冷卻能力未充分發(fā)揮出來,推斷這一,清況是由蒸發(fā)器33內(nèi)有一定程度的結(jié)霜造成的。因此，在超范圍狀態(tài)下，在自開始冷卻動作起經(jīng)過規(guī)定時間的條件下開始進(jìn)行除霜動作。與此相對，在冷卻動作已進(jìn)行了一定程度而達(dá)到箱內(nèi)溫度與設(shè)定溫度之差較小的狀態(tài)(范圍內(nèi)(in range)狀態(tài))時，推斷為蒸發(fā)器33的冷卻能力適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮出來，由此可推斷出蒸發(fā)器33的結(jié)霜程度不太嚴(yán)重。這樣一來，如果只在自開始冷卻動作起經(jīng)過規(guī)定時間這一條件下開始進(jìn)行除霜動作，則在實際上蒸發(fā)器33的結(jié)霜程度不太嚴(yán)重的狀態(tài)下進(jìn)行除霜動作的可能性提高。因此，在第六方面的發(fā)明中，在范圍內(nèi)狀態(tài)的情況下，將由蒸發(fā)器33所發(fā)揮的冷卻能力降低了一定程度添加到條件中，開始進(jìn)行除霜動作。這樣一來，就能夠避免進(jìn)行不必要的除霜運轉(zhuǎn)的情況。一發(fā)明的效果一如上所述，根據(jù)本發(fā)明，對壓縮機30的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以使壓縮制冷劑的壓力在除霜動作(除霜運轉(zhuǎn))中達(dá)到目標(biāo)值。因此，能夠迅速地將加熱能力調(diào)節(jié)為適當(dāng)能力。因此，能夠縮短除霜運轉(zhuǎn)時間，從而能夠提供可靠性較高的集裝箱用制冷裝置10。根據(jù)第二方面的發(fā)明，根據(jù)噴出制冷劑的過熱度SH調(diào)節(jié)在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量。具體而言，當(dāng)過熱度SH較低時，通過將在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的一部分排到高壓液管25中，使進(jìn)行循環(huán)的制冷劑量減少、過熱度SH上升。這樣一來，就能夠避免制冷劑在壓縮機30中成為潮濕狀態(tài)(即壓縮機30中的液壓縮現(xiàn)象)。而且，當(dāng)過熱度SH較高時，通過將高壓液管25的制冷劑補充到在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑中，使進(jìn)行循環(huán)的制冷劑量增大、過熱度SH下降。這樣一來，就能夠避免壓縮機30的噴出溫度異常上升，從而能夠保護(hù)壓縮機30。根據(jù)第四方面的發(fā)明，由于在制冷劑排出動作中讓冷凝器用風(fēng)扇35運轉(zhuǎn)，因此能夠使已排向冷凝器31的壓縮制冷劑的一部分積極地冷凝而成為液態(tài)制冷劑。這樣一來，就能夠使制冷劑大量貯存在冷凝器31或高壓液管25中，因此能夠順利且可靠地進(jìn)行制冷劑排出動作。根據(jù)第五方面的發(fā)明，如果在除霜運轉(zhuǎn)中蒸發(fā)器33的出口制冷劑溫度在規(guī)定值以上，則使壓縮制冷劑的壓力目標(biāo)值變?yōu)檩^高值，因此在附著在蒸發(fā)器33上的霜融解后，能夠在高溫下將附著蒸發(fā)器33周圍的風(fēng)扇或空氣通路壁等上的霜一下子融解。因此，能夠進(jìn)一步實現(xiàn)除霜運轉(zhuǎn)時間的縮短。根據(jù)第六方面的發(fā)明，在箱內(nèi)溫度與設(shè)定溫度的溫差較小的狀態(tài)下，將由蒸發(fā)器33所發(fā)揮的冷卻能力降低至規(guī)定值以下添加到條件中，開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)。這樣一來，實際上能夠避免出現(xiàn)盡管在蒸發(fā)器33的結(jié)霜程度不太嚴(yán)重的狀態(tài)下仍然開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)的情況。結(jié)果，能夠避免進(jìn)行不必要的除霜運轉(zhuǎn)的情況，因此能夠使箱內(nèi)溫度更加適當(dāng)且穩(wěn)定。


圖I是實施方式所涉及的集裝箱用制冷裝置的管道系統(tǒng)圖。圖2是表示在實施方式所涉及的冷卻運轉(zhuǎn)中制冷劑流動的管道系統(tǒng)圖。圖3是表示在實施方式所涉及的除霜運轉(zhuǎn)中制冷劑流動的管道系統(tǒng)圖。圖4是表示實施方式所涉及的壓縮機控制部的控制動作的圖。圖5是用于對實施方式所涉及的壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)的目標(biāo)溫度HP(T) s的變更進(jìn)行說明的圖。圖6是表示實施方式所涉及的制冷劑量判斷部的判斷動作的圖。圖7是表示在實施方式所涉及的加熱動作中制冷劑釋放動作時制冷劑流動的管道系統(tǒng)圖。圖8是表示在實施方式所涉及的加熱動作中制冷劑充注動作時制冷劑流動的管道系統(tǒng)圖。圖9是表示實施方式所涉及的除霜運轉(zhuǎn)的結(jié)束條件的圖。圖10是表示實施方式的變形例2所涉及的除霜運轉(zhuǎn)的開始條件的圖。圖11是表示實施方式的變形例2所涉及的結(jié)霜檢測動作的圖。一符號說明一10 一集裝箱用制冷裝置；20 —制冷劑回路；21 —主回路；22 —熱氣旁路回路；30 —壓縮機；31 —冷凝器；32 —主膨脹閥(膨脹閥);33 —蒸發(fā)器；81 —壓縮機控制部；82 —閥控制部(制冷劑量控制部)；83 一風(fēng)扇控制部。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)予說明，以下實施方式是本質(zhì)上優(yōu)選的示例，并沒有限制本發(fā)明，本發(fā)明的應(yīng)用對象或本發(fā)明的用途范圍等意圖。本實施方式的集裝箱用制冷裝置10是對未圖示的集裝箱的箱內(nèi)進(jìn)行冷卻的裝置。集裝箱用制冷裝置10兼用作將集裝箱主體側(cè)面的開口面封閉的蓋體。如圖I所示，上述集裝箱用制冷裝置10包括制冷劑回路20，制冷劑在制冷劑回路20中循環(huán)而進(jìn)行制冷循環(huán)。該制冷劑回路20具有主回路21、熱氣旁路回路22和過冷卻回路23。上述主回路21由壓縮機30、冷凝器31、主膨脹閥32和蒸發(fā)器33依次被制冷劑管道串聯(lián)連接而成。
上述壓縮機30具有驅(qū)動壓縮機構(gòu)的電動機(圖示省略)。該壓縮機30的電動機的轉(zhuǎn)速由變頻器進(jìn)行多階段控制。也就是說，壓縮機30構(gòu)成為轉(zhuǎn)速可變。冷凝器31和蒸發(fā)器33均由管片式熱交換器構(gòu)成。冷凝器31配置在箱外。在冷凝器31附近設(shè)置有箱外風(fēng)扇35 (冷凝器用風(fēng)扇)。在冷凝器31內(nèi)，箱外空氣與制冷劑進(jìn)行熱交換。蒸發(fā)器33配置在箱內(nèi)。在蒸發(fā)器33附近設(shè)置有箱內(nèi)風(fēng)扇36 (蒸發(fā)器風(fēng)扇)。在蒸發(fā)器33內(nèi)，箱內(nèi)空氣與制冷劑進(jìn)行熱交換。而且，在蒸發(fā)器33的下方設(shè)置有滴水盤37。滴水盤37形成為上側(cè)開放的扁平容器狀。在滴水盤37內(nèi)部回收從蒸發(fā)器33剝落的霜或冰塊、或者從空氣中冷凝而成的結(jié)露水等。主膨脹閥32構(gòu)成為開度可由脈沖電動機進(jìn)行多階段調(diào)節(jié)。在上述壓縮機30與冷凝器31之間的高壓氣態(tài)制冷劑管道24上依次設(shè)置有油分離器40、止回閥CV和壓力調(diào)節(jié)閥38。油分離器40的回油管40a連接在過冷卻回路23上。在回油管40a上設(shè)置有毛細(xì)管40b。止回閥CV允許制冷劑朝著圖I所示的箭頭方向流動而禁止其反向流動。壓力調(diào)節(jié)閥38構(gòu)成為開度可由脈沖電動機進(jìn)行多階段調(diào)節(jié)。
在上述冷凝器31與主膨脹閥32之間的高壓液管25上依次設(shè)置有貯液器41、冷卻用部件42、干燥器43、第二開關(guān)閥49和過冷卻熱交換器44。在冷卻用部件42的內(nèi)部形成有制冷劑的流路，外部與變頻器回路的功率元件接觸(圖示省略)。也就是說，冷卻用部件42構(gòu)成為利用制冷劑冷卻功率元件。第二開關(guān)閥49由自由開閉的電磁閥構(gòu)成。干燥器43構(gòu)成為捕捉已流過冷凝器31的液態(tài)制冷劑中的水分。上述過冷卻熱交換器44對已流過冷凝器31的液態(tài)制冷劑進(jìn)行冷卻。過冷卻熱交換器44具有一次側(cè)通路45和二次側(cè)通路46。也就是說，在過冷卻熱交換器44中，在一次側(cè)通路45中流動的制冷劑與在二次側(cè)通路46中流動的制冷劑進(jìn)行熱交換。一次側(cè)通路45與主回路21的高壓液管25連接，二次側(cè)通路46與過冷卻回路23的過冷卻分流管26連接。過冷卻分流管26的流入端連接在高壓液管25上冷卻用部件42與第二開關(guān)閥49之間。過冷卻分流管26的流出端與壓縮機30的壓縮途中(中壓狀態(tài))的壓縮室(中間壓縮室)連接。也就是說，過冷卻分流管26是高壓液管25的液態(tài)制冷劑的一部分分流而流向壓縮機30的中間壓縮室的通路。在過冷卻分流管26上的二次側(cè)通路46的流入側(cè)設(shè)置有第一開關(guān)閥47和過冷卻膨脹閥48。第一開關(guān)閥47由自由開閉的電磁閥構(gòu)成。過冷卻膨脹閥48的開度可由脈沖電動機進(jìn)行多階段調(diào)節(jié)，構(gòu)成對制冷劑進(jìn)行減壓的減壓機構(gòu)。上述熱氣旁路回路22具有一條主通路50和從該主通路50分流而成的兩條分流通路51、52 (第一分流通路51和第二分流通路52)。主通路50的流入端連接在高壓氣態(tài)制冷劑管道24上止回閥CV與壓力調(diào)節(jié)閥38之間。在主通路50上設(shè)置有第三開關(guān)閥53。第三開關(guān)閥53由自由開閉的電磁閥構(gòu)成。上述第一分流通路51的一端與主通路50的流出端連接，另一端連接在位于主膨脹閥32和蒸發(fā)器33之間的低壓液管27上。同樣地，第二分流通路52也是一端與主通路50的流出端連接，另一端與低壓液管27連接。第二分流通路52由比第一分流通路51更長的制冷劑管道構(gòu)成。而且，第二分流通路52具有沿著滴水盤37的底部蛇行配設(shè)的滴水盤加熱器54。滴水盤加熱器54構(gòu)成為利用制冷劑對滴水盤37的內(nèi)部加熱。如上所述，熱氣旁路回路22構(gòu)成用于將已由壓縮機30壓縮的制冷劑(從壓縮機30中噴出的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑)供向蒸發(fā)器33的旁路回路。在上述制冷劑回路20上還設(shè)置有各種傳感器。具體而言，在高壓氣態(tài)制冷劑管道24上設(shè)置有高壓壓力傳感器60、高壓壓力開關(guān)61和噴出溫度傳感器62。高壓壓力傳感器60對從壓縮機30中噴出的高壓氣態(tài)制冷劑的壓力進(jìn)行檢測。噴出溫度傳感器62對從壓縮機30中噴出的高壓氣態(tài)制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。在蒸發(fā)器33與壓縮機30之間的低壓氣態(tài)制冷劑管道28上設(shè)置有低壓壓力傳感器63和吸入溫度傳感器64。低壓壓力傳感器63對吸入壓縮機30中的低壓氣態(tài)制冷劑的壓力進(jìn)行檢測。吸入溫度傳感器64對吸入壓縮機30中的低壓氣態(tài)制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。在上述過冷卻分流管26上，在二次側(cè)通路46的流入側(cè)設(shè)置有流入溫度傳感器65，在二次側(cè)通路46的流出側(cè)設(shè)置有流出溫度傳感器66。流入溫度傳感器65對即將流入二次側(cè)通路46的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。流出溫度傳感器66對剛從二次側(cè)通路46流出的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。在上述低壓液管27上，在蒸發(fā)器33的流入側(cè)設(shè)置有流入溫度傳感器67。該流入溫度傳感器67對即將流入蒸發(fā)器33中的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。在低壓氣態(tài)制冷劑管道28上，在蒸發(fā)器33的流出側(cè)設(shè)置有流出溫度傳感器68。該流出溫度傳感器68對剛從蒸發(fā)器33流出的制冷劑的溫度進(jìn)行檢測。在上述集裝箱的箱外，在冷凝器31的吸入側(cè)設(shè)置有箱外空氣溫度傳感器69。箱外空氣溫度傳感器69對即將吸入冷凝器31中的箱外空氣的溫度(即箱外空氣溫度)進(jìn)行檢測。在集裝箱的箱內(nèi)，在蒸發(fā)器33的吸入側(cè)設(shè)置有吸入溫度傳感器70，在蒸發(fā)器33的吹出側(cè)設(shè)置有吹出溫度傳感器71。吸入溫度傳感器70對即將通過蒸發(fā)器33的箱內(nèi)空氣的溫度進(jìn)行檢測。吹出溫度傳感器71對剛通過蒸發(fā)器33的箱內(nèi)空氣的溫度進(jìn)行檢測。在上述集裝箱用制冷裝置10上設(shè)置有控制器80，作為用于控制制冷劑回路20的控制部。并且，在控制器80上設(shè)置有用于控制壓縮機30的轉(zhuǎn)速的壓縮機控制部81 ;用于控制各種閥32、38、47、48、49、53的閥控制部82 ;用于控制各風(fēng)扇35、36的風(fēng)扇控制部83 ；以及用于在后述除霜運轉(zhuǎn)中判斷制冷劑量的制冷劑量判斷部84。應(yīng)予說明，閥控制部82構(gòu)成本發(fā)明所涉及的制冷劑量控制部?！\轉(zhuǎn)動作一接著，對上述集裝箱用制冷裝置10的運轉(zhuǎn)動作進(jìn)行說明。集裝箱用制冷裝置的運轉(zhuǎn)動作大致分為“冷卻運轉(zhuǎn)(冷卻動作)”和“除霜運轉(zhuǎn)(除霜動作)”。冷卻運轉(zhuǎn)是將集裝箱的箱內(nèi)冷卻至較低溫度的運轉(zhuǎn)。也就是說，冷卻運轉(zhuǎn)是為了保存收納在集裝箱主體內(nèi)的運送物(例如生鮮食品等)而對箱內(nèi)進(jìn)行冷藏/冷凍的運轉(zhuǎn)。除霜運轉(zhuǎn)是用于使附著在蒸發(fā)器的傳熱管等的表面上的霜融化的運轉(zhuǎn)。例如，自開始冷卻運轉(zhuǎn)起每當(dāng)經(jīng)過規(guī)定的設(shè)定時間(除霜計時器正計時)時就執(zhí)行該除霜運轉(zhuǎn)，當(dāng)除霜運轉(zhuǎn)結(jié)束后重新開始進(jìn)行冷卻運轉(zhuǎn)?！蠢鋮s運轉(zhuǎn)〉在圖2所示的冷卻運轉(zhuǎn)中，第一開關(guān)閥47和第二開關(guān)閥49處于開放狀態(tài)，第三開關(guān)閥53處于關(guān)閉狀態(tài)。壓力調(diào)節(jié)閥38處于全開狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)節(jié)過冷卻膨脹閥48和主膨脹閥32的開度。而且，使壓縮機30、箱外風(fēng)扇35和箱內(nèi)風(fēng)扇36運轉(zhuǎn)。已由壓縮機30壓縮的制冷劑在冷凝器31中冷凝(放熱)后，通過貯液器41。已通過貯液器41的制冷劑一部分直接流入低壓液管27，剩余部分分流到過冷卻分流管26中。在低壓液管27中流動的制冷劑在主膨脹閥32中減壓后，流入蒸發(fā)器33。在蒸發(fā)器33中，制冷劑從箱內(nèi)空氣中吸熱而蒸發(fā)。這樣一來，箱內(nèi)空氣被冷卻。已在蒸發(fā)器33中蒸發(fā)的制 冷劑被吸入壓縮機30中重新被壓縮。分流到過冷卻分流管26中的制冷劑通過過冷卻膨脹閥48而被減壓至中壓，然后流入過冷卻熱交換器44的二次側(cè)通路46中。在過冷卻熱交換器44中，在一次側(cè)通路44b中流動的制冷劑與在二次側(cè)通路46中流動的制冷劑進(jìn)行熱交換。結(jié)果，一次側(cè)通路44b中的制冷劑被過冷卻，而二次側(cè)通路46中的制冷劑蒸發(fā)。從二次側(cè)通路46中流出的制冷劑經(jīng)由壓縮機30的中間通口被吸入處于中壓狀態(tài)的壓縮室內(nèi)。在冷卻運轉(zhuǎn)中，壓縮機30的轉(zhuǎn)速(工作頻率)由壓縮機控制部81來控制。具體而言，控制壓縮機30的轉(zhuǎn)速，使吹出空氣溫度SS接近目標(biāo)溫度SP。而且，在冷卻運轉(zhuǎn)中，箱外風(fēng)扇35的轉(zhuǎn)速由風(fēng)扇控制部83控制。具體而言,控制箱外風(fēng)扇35的電動機的轉(zhuǎn)速,使由高壓壓力傳感器60檢測出的高壓制冷劑的壓力HP達(dá)到一定。而且，風(fēng)扇控制部83根據(jù)箱內(nèi)的冷卻負(fù)荷對箱內(nèi)風(fēng)扇36的轉(zhuǎn)速進(jìn)行多階段控制。在冷卻運轉(zhuǎn)中，由閥控制部82對主膨脹閥32的開度進(jìn)行所謂的過熱度控制。具體而言，控制主膨脹閥32的開度，以使吸入壓縮機30中的低壓制冷劑的過熱度接近規(guī)定的設(shè)定值。并且，在冷卻運轉(zhuǎn)中，由閥控制部82對過冷卻膨脹閥48的開度也進(jìn)行過熱度控制。具體而言，控制過冷卻膨脹閥48的開度，以使從過冷卻熱交換器44的二次側(cè)通路46流出的中壓制冷劑的過熱度接近規(guī)定的設(shè)定值。〈除霜運轉(zhuǎn)〉如果繼續(xù)進(jìn)行上述冷卻運轉(zhuǎn)，則霜會附著在蒸發(fā)器33的傳熱管等的表面，并且該霜逐漸成長而變厚。因此，在集裝箱用制冷裝置10中，自進(jìn)行冷卻運轉(zhuǎn)起每當(dāng)經(jīng)過規(guī)定時間(除霜計時器正計時)時就執(zhí)行用于對蒸發(fā)器33進(jìn)行除霜的除霜運轉(zhuǎn)。圖3所示的除霜運轉(zhuǎn)使已由壓縮機30壓縮的高溫高壓氣態(tài)制冷劑旁路冷凝器31、貯液器41、過冷卻熱交換器44、主膨脹閥32，并將該高溫高壓氣態(tài)制冷劑供向蒸發(fā)器33。在除霜運轉(zhuǎn)中，第二開關(guān)閥49處于關(guān)閉狀態(tài)，第三開關(guān)閥53處于開放狀態(tài)。主膨脹閥32處于全閉狀態(tài)(零脈沖)。第一開關(guān)閥47、壓力調(diào)節(jié)閥38和過冷卻膨脹閥48原則上處于全閉狀態(tài)(零脈沖)。并且，壓縮機30運轉(zhuǎn)，而箱外風(fēng)扇35和箱內(nèi)風(fēng)扇36原則上處于停止?fàn)顟B(tài)。已由壓縮機30壓縮的制冷劑經(jīng)熱氣旁路回路22供向蒸發(fā)器33。具體而言，高壓氣態(tài)制冷劑流過主通路50后，分流到第一分流通路51和第二分流通路52中。分流到第二分流通路52中的制冷劑通過滴水盤加熱器54。此處，從蒸發(fā)器33表面剝落的冰塊等被回收到滴水盤37內(nèi)部。該冰塊等被在滴水盤加熱器54內(nèi)部流動的制冷劑加熱而融解。融解成的水通過規(guī)定流路排出到箱外。從滴水盤加熱器54流出的制冷劑與從第一分流通路51流出的制冷劑合流，流入蒸發(fā)器33。在蒸發(fā)器33中，高壓氣態(tài)制冷劑(所謂的熱氣)在傳熱管內(nèi)部流通。因此，在蒸發(fā)器33中，附著在傳熱管周圍的霜被制冷劑從內(nèi)部緩緩加熱。結(jié)果，附著在蒸發(fā)器33上的霜緩緩融化，逐漸從傳熱管剝落。已從傳熱管剝落的霜(冰塊)被回收到滴水盤37。用于對蒸發(fā)器33進(jìn)行除霜后的制冷劑被吸入壓縮機30進(jìn)行壓縮。在上述除霜運轉(zhuǎn)中，由各控制部81、82、83、84進(jìn)行以下控制。
如圖4所示，由壓縮機控制部81控制壓縮機30的轉(zhuǎn)速(工作頻率)。具體而言，壓縮機控制部81對壓縮機30的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以使由高壓壓力傳感器60檢測出的壓力達(dá)到規(guī)定值，即高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)達(dá)到規(guī)定值。更具體而言，如果滿足圖4所示的判斷I的條件，則壓縮機控制部81使當(dāng)前的壓縮機30轉(zhuǎn)速N增加規(guī)定量ΛΝ。在判斷I中，HP(T)S為上述壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)的目標(biāo)溫度。在本實施方式中，如果考慮到誤差而使壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)比目標(biāo)溫度HP (T) s低規(guī)定值(2°C )，則視為除霜能力(加熱能力)不足，使壓縮機30的轉(zhuǎn)速提高。這樣一來，除霜能力就會增大。而且，在本實施方式中，如上所述即使壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)比目標(biāo)溫度HP(T) s低規(guī)定值，如果高低差壓(高壓壓力HP —低壓壓力LP)在規(guī)定值(200kPa)以下，則使壓縮機30的轉(zhuǎn)速提高。這樣一來，能夠讓壓縮機30的高低差壓增大，因此能夠避免出現(xiàn)高低差壓過低而導(dǎo)致壓縮機30受損的狀態(tài)。上述高壓壓力HP是由高壓壓力傳感器60檢測出的高壓制冷劑的壓力，上述低壓壓力LP是由低壓壓力傳感器63檢測出的低壓制冷劑的壓力。并且，在尚未滿足判斷I的條件的情況下，同樣使壓縮機30的轉(zhuǎn)速N進(jìn)一步增加ΛΝ。應(yīng)予說明，在本實施方式中，目標(biāo)溫度HP(T) s設(shè)定為50°C。該50°C是不讓傳熱管的霜被急劇加熱而一下子剝落的適當(dāng)加熱溫度。而且，如果滿足圖4所示的判斷2的條件，則壓縮機控制部81使當(dāng)前的壓縮機30轉(zhuǎn)速N減少規(guī)定量Λ N。具體而言，如果壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)比目標(biāo)溫度HP (T) s 高規(guī)定值(2°C)，則視為除霜能力(加熱能力)過剩，使壓縮機30的轉(zhuǎn)速降低。這樣一來，除霜能力就會下降。而且，在判斷2中，也將高低差壓(高壓壓力HP —低壓壓力LP)在規(guī)定值(250kPa)以上作為條件。這是因為，如果在壓縮機30的高低差壓處于較低狀態(tài)時使壓縮機30的轉(zhuǎn)速降低，則會導(dǎo)致高低差壓進(jìn)一步下降而使壓縮機30受損。并且，在尚未滿足判斷2的條件的情況下，同樣使壓縮機30的轉(zhuǎn)速N進(jìn)一步減少ΛΝ。如上所述，通過控制壓縮機30的轉(zhuǎn)速而使壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)為一定值(規(guī)定范圍內(nèi))，能夠適當(dāng)且迅速地調(diào)節(jié)除霜能力。在本實施方式中，如圖5所示，如果在除霜運轉(zhuǎn)中由流出溫度傳感器68檢測出的制冷劑的溫度(即蒸發(fā)器出口制冷劑溫度E0S)在規(guī)定值(5°C )以上，則上述目標(biāo)溫度HP (T)s變?yōu)檩^高值。在本實施方式中，從50°C變?yōu)?5°C。這是因為，如果蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS在規(guī)定值以上，則附著在蒸發(fā)器33上的霜大致融解，然后在高溫下將附著在蒸發(fā)器33周圍的箱內(nèi)風(fēng)扇36或空氣通路壁(未圖示)等上的霜一下子融解。也就是說，即使在高溫下一下子加熱也無需擔(dān)心霜從蒸發(fā)器33剝落，然后就能讓其周圍的霜在短時間內(nèi)融解。然后，利用制冷劑量判斷部84對上述除霜運轉(zhuǎn)中的制冷劑循環(huán)的制冷劑量過度不足狀態(tài)進(jìn)行判斷。然后閥控制部82根據(jù)該過度不足狀態(tài)對第一開關(guān)閥47、壓力調(diào)節(jié)閥38和過冷卻膨脹閥48進(jìn)行控制,風(fēng)扇控制部83對箱外風(fēng)扇35進(jìn)行控制。具體而言，如圖6所示，進(jìn)行制冷劑量判斷部84的判斷動作。在進(jìn)行正常動作時(即圖3所示的除霜運轉(zhuǎn)時)，如果制冷劑量判斷部84根據(jù)圖6所示的判斷I的條件判斷出制冷劑量處于過多狀態(tài)，則進(jìn)行圖7所示的制冷劑釋放動作(制冷劑排出動作)。制冷劑釋放動作是由閥控制部82使壓力調(diào)節(jié)閥38處于開放狀態(tài)，由風(fēng)扇控制部83使箱外風(fēng)扇35低速運轉(zhuǎn)。在進(jìn)行制冷劑釋放動作時，已從壓縮機30噴出的高壓制冷劑的一部分在冷凝器31中冷凝并貯存在貯液器41中。這樣一來，在除霜運轉(zhuǎn)時的制冷劑循環(huán)中，制冷劑的一部分釋放到高壓液管25中，除霜運轉(zhuǎn)時的制冷劑量減少。而且，貯液器41的液態(tài)制冷劑的一部分流向冷卻用部件42。這樣一來，變頻器回路就被冷卻。在圖6所示的判斷I的條件中，HP(T)是壓縮機30的噴出制冷劑(高壓制冷劑)的壓力對應(yīng)飽和溫度，DCHS是由噴出溫度傳感器62檢測出的溫度，AMBS是由箱外空氣溫度傳感器69檢測出的溫度。也就是說，如果高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)比規(guī)定值高，噴出制冷劑的過熱度SH (DCHS - HP⑴)小于規(guī)定值，則壓縮機30的噴出制冷劑有可能處于潮濕狀態(tài)，需要減少制冷劑循環(huán)的制冷劑量以避免潮濕狀態(tài)。而且，如果高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)比箱外空氣溫度AMBS低，則冷凝器31的壓力比高壓制冷劑高，開放壓力調(diào)節(jié)閥38反而會讓制冷劑從冷凝器31中流出，因此將壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)比箱外空氣溫度AMBS高作為條件。通過該條件，能夠在進(jìn)行制冷劑釋放動作時可靠地將壓縮機30的噴出制冷劑的一部分釋放到冷凝器31偵U。在進(jìn)行制冷劑釋放動作時，如果制冷劑量判斷部84根據(jù)圖6所示的判斷2的條件判斷出制冷劑量適當(dāng)，則返回圖3所示的正常動作。即，如果噴出制冷劑的過熱度SH(DCHS - HP(T))比規(guī)定值高，則壓縮機30的噴出制冷劑幾乎不可能處于潮濕狀態(tài)，返回正
常動作。在進(jìn)行正常動作時，如果制冷劑量判斷部84根據(jù)圖6所示的判斷3的條件判斷出制冷劑量處于不足狀態(tài)，則進(jìn)行圖8所示的制冷劑充注動作(制冷劑補充動作)。在進(jìn)行制冷劑充注動作時，由閥控制部82讓第一開關(guān)閥47和過冷卻膨脹閥48處于開放狀態(tài)。應(yīng)予說明，此時，壓力調(diào)節(jié)閥38處于關(guān)閉狀態(tài)，箱外風(fēng)扇35保持停止?fàn)顟B(tài)。在制冷劑充注動作中，貯液器41的液態(tài)制冷劑通過過冷卻分流管26流向壓縮機30的處于中壓狀態(tài)的壓縮室。這樣一來，高壓液管25的制冷劑就被充注(補充)到除霜運轉(zhuǎn)中的制冷劑循環(huán)中，除霜運轉(zhuǎn)中的制冷劑量增大。在此情況下，貯液器41的液態(tài)制冷劑也在冷卻用部件42內(nèi)流通，因此變頻器回路被冷卻。在圖6所示的判斷3中，如果高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP(T)過度下降使得噴出制冷劑的過熱度SH (DCHS - HP(T))在規(guī)定值以上的狀態(tài)持續(xù)例如10分鐘，則判斷為壓縮機30的噴出溫度為異常高溫。在此情況下，通過增大制冷劑循環(huán)的制冷劑量，使噴出制冷劑的過熱度SH下降以保護(hù)壓縮機30。而且，在判斷3中，也將壓縮機30的轉(zhuǎn)速N為上限值作為條件。當(dāng)壓縮機30的轉(zhuǎn)速N有富余時，通過提高該轉(zhuǎn)速以增大制冷劑循環(huán)量，能夠使噴出制冷劑的過熱度SH下降。如上所述提高壓縮機30的轉(zhuǎn)速的方法與上述制冷劑充注動作相比更加能夠讓過熱度SH迅速變化并穩(wěn)定。因此，當(dāng)壓縮機30的轉(zhuǎn)速N已經(jīng)到達(dá)上限值而無法再進(jìn)一步增加時，通過制冷劑充注動作使噴出制冷劑的過熱度SH下降。在進(jìn)行制冷劑充注動作時，如果制冷劑量判斷部84根據(jù)圖6所示的判斷4的條件判斷出制冷劑量適當(dāng)，則返回圖3所示的正常動作。即，如果高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)在規(guī)定值以上，噴出制冷劑的過熱度SH (DCHS - HP(T))在規(guī)定值以下，則壓縮機30的噴出溫度適當(dāng)，返回正常動作。如上所述，在進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)時，增加或減少在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量，以使壓縮機30的噴出制冷劑的過熱度SH達(dá)到規(guī)定值(目標(biāo)范圍內(nèi))。也就是說，當(dāng)過熱度SH較低時，將在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的一部分釋放到高壓液管25中；當(dāng)過熱度SH較高時，將高壓液管25中的制冷劑充注到在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑中。接著，參照圖9對除霜運轉(zhuǎn)的結(jié)束條件進(jìn)行說明。在本實施方式中，自開始除霜運轉(zhuǎn)起經(jīng)過的時間(除霜運轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)時間)不同結(jié)束條件也不同。首先，自開始除霜運轉(zhuǎn)起到經(jīng)過第一規(guī)定時間(45分)，根據(jù)是否滿足條件I進(jìn)行判斷。具體而言，在除霜運轉(zhuǎn)中，如果由流出溫度傳感器68檢測出的制冷劑的溫度(蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS)在規(guī)定值(20°C )以上，且由吸入溫度傳感器70檢測出的箱內(nèi)空氣的溫度(吸入空氣溫度RS)在規(guī)定值(3°C)以上，則除霜運轉(zhuǎn)結(jié)束。也就是說，根據(jù)條件I結(jié)束除霜運轉(zhuǎn)時，該除霜運轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)時間小于45分鐘。如果在蒸發(fā)器33中霜逐漸融化，則蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS逐漸上升。而且，如果在蒸發(fā)器33中霜逐漸融化，則通過蒸發(fā)器33朝箱內(nèi)吹出的空氣的溫度逐漸上升，從箱內(nèi)吸入蒸發(fā)器33中的空氣的溫度(吸入空氣溫度RS)也隨之逐漸上升。由此，將蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS和吸入空氣溫度RS上升到規(guī)定溫度視為蒸發(fā)器33的霜已大致融解，結(jié)束除霜運轉(zhuǎn)。如果自開始除霜運轉(zhuǎn)起不滿足條件I而經(jīng)過了第一規(guī)定時間，則到經(jīng)過第二規(guī)定時間(90分鐘)為止，根據(jù)是否滿足條件2來進(jìn)行判斷。條件2與條件I相比，蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS和吸入空氣溫度RS的各個規(guī)定值被設(shè)定為更大的值(20°C—30°C，3°C— 15°C)。也就是說，如果蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS在30°C以上，且吸入空氣溫度RS在15°C以上，則除霜運轉(zhuǎn)結(jié)束。當(dāng)根據(jù)條件2結(jié)束除霜運轉(zhuǎn)時，該除霜運轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)時間在45分鐘以上不足90分鐘。如果到經(jīng)過第一規(guī)定時間(45分鐘)為止未滿足條件1，則視為蒸發(fā)器33中的結(jié)霜量非常多，在此情況下，通過將蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS和吸入空氣溫度RS的規(guī)定值設(shè)定為較大值，使得除霜運轉(zhuǎn)時間延長而讓霜可靠地融化干凈。如果在霜未完全融化的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻運轉(zhuǎn)，則霜會立刻變厚，導(dǎo)致頻繁地進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)，但通過讓霜可靠地完全融化能夠避免該狀態(tài)。但是，當(dāng)霜比預(yù)料中還多時，會產(chǎn)生霜未完全融解的情況，即產(chǎn)生不滿足條件2而經(jīng)過了第二規(guī)定時間(90分鐘)的情況。在此情況下，在經(jīng)過第二規(guī)定時間的時刻，強制結(jié)束除霜運轉(zhuǎn)。由于除霜運轉(zhuǎn)是將熱氣供向蒸發(fā)器33的運轉(zhuǎn)，因此箱內(nèi)的溫度逐漸上升。因此，如果除霜運轉(zhuǎn)時間達(dá)到規(guī)定時間，則即使在霜未完全融解的狀態(tài)下，為了避免箱內(nèi)溫度的異常上升而強制結(jié)束除霜運轉(zhuǎn)。一實施方式的效果一根據(jù)上述實施方式，在除霜運轉(zhuǎn)中，控制壓縮機30的轉(zhuǎn)速以使吹出空氣溫度SS達(dá)到目標(biāo)溫度SP。因此，能夠根據(jù)吹出空氣溫度SS迅速調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量，所以能夠充分地調(diào)節(jié)加熱能力。在上述實施方式中，對在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使噴出制冷劑的過熱度SH達(dá)到規(guī)定值(目標(biāo)范圍內(nèi))。具體而言，當(dāng)過熱度SH較低時，通過將在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑的一部分釋放到高壓液管25中(制冷劑釋放動作)，使循環(huán)的制冷劑量減少而讓過熱度SH的上升。這樣一來，就能夠避免制冷劑在壓縮機30中處于潮濕狀態(tài)的情況(即壓縮機30中的液壓縮現(xiàn)象)。當(dāng)過熱度SH較高時，通過將高壓液管25中的制冷劑充注到在壓縮機30和蒸發(fā)器33之間循環(huán)的制冷劑中(制冷劑充注動作)，使循環(huán)的制冷劑量增大而讓過熱度SH下降。這樣一來，就能夠避免壓縮機30的噴出溫度異常上升的情況，因而能夠保護(hù)壓縮機30。在上述實施方式中，作為進(jìn)行制冷劑釋放動作的條件，增加了高壓制冷劑的壓力對應(yīng)飽和溫度HP (T)比箱外空氣溫度AMBS高這一條件。因此，能夠避免制冷劑反向從含有冷凝器31的高壓液管25流向熱氣旁路回路22的狀態(tài)。因此，能夠可靠地進(jìn)行制冷劑釋放動作，從而能夠可靠地避免壓縮機30中的液壓縮現(xiàn)象。
在進(jìn)行制冷劑釋放動作時，由于讓箱外風(fēng)扇35運轉(zhuǎn)，因此能夠積極地使已釋放到冷凝器31中的壓縮制冷劑的一部分冷凝成為液態(tài)制冷劑。這樣一來，就能夠使制冷劑大量貯存在冷凝器31或貯液器41中，因此能夠順利且可靠地進(jìn)行制冷劑釋放動作。在上述制冷劑釋放動作和制冷劑充注動作中，由于讓貯液器41的制冷劑在冷卻用部件42中流通，因此能夠有助于變頻器回路的冷卻。一實施方式的變形例一〈變形例I〉本變形例是讓壓力調(diào)節(jié)閥38在上述實施方式的除霜運轉(zhuǎn)中一直以規(guī)定開度(例如，最小開度)開放的例子。在此情況下，在進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)的過程中，噴出制冷劑的一部分貯存在貯液器41中并且貯液器41的制冷劑在冷卻用部件42中流通。因此，能夠可靠地對變頻器回路進(jìn)行冷卻。結(jié)果，集裝箱用制冷裝置10的可靠性進(jìn)一步提高。
〈變形例2〉本變形例是在上述實施方式中改變除霜運轉(zhuǎn)的開始條件的例子。也就是說，在上述實施方式中只利用除霜計時器的正計時開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)，而在本變形例中除此條件外還考慮結(jié)霜狀態(tài)等來開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)。應(yīng)予說明，以下所說明的除霜運轉(zhuǎn)的開始條件(前提條件、主要條件)由控制器80進(jìn)行判斷。如圖10所示，本變形例將蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS在規(guī)定值(20°C)以下作為除霜運轉(zhuǎn)開始的前提條件。在蒸發(fā)器33中，如果結(jié)霜惡化，則制冷劑難以蒸發(fā)，蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS下降。在本變形例中，將該蒸發(fā)器出口制冷劑溫度EOS的下降視為蒸發(fā)器33正在結(jié)霜或開始結(jié)霜。如果滿足前提條件，則判斷是否滿足主要條件，如果滿足該主要條件則冷卻運轉(zhuǎn)停止開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)。該主要條件根據(jù)冷卻運轉(zhuǎn)中的狀態(tài)是“超范圍”狀態(tài)還是“范圍內(nèi)”狀態(tài)而不同?！俺秶睜顟B(tài)是指箱內(nèi)溫度與其設(shè)定溫度的溫差在規(guī)定值以上且箱內(nèi)的冷卻程度不太高的狀態(tài)?！胺秶鷥?nèi)”狀態(tài)是指箱內(nèi)溫度與其設(shè)定溫度的溫差不足規(guī)定值且箱內(nèi)被冷卻到一定程度的狀態(tài)。在“超范圍”狀態(tài)的情況下，除霜計時器正計時這一條件是主要條件。也就是說，在“超范圍”狀態(tài)的情況下，如果自開始冷卻運轉(zhuǎn)起經(jīng)過規(guī)定時間則開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)。另一方面，在“范圍內(nèi)”狀態(tài)的情況下，除霜計時器正計時并且結(jié)霜檢測處于工作(ON)狀態(tài)是主要條件。也就是說，在“范圍內(nèi)”狀態(tài)的情況下，如果判斷出自開始冷卻運轉(zhuǎn)起經(jīng)過規(guī)定時間并且蒸發(fā)器33的結(jié)霜量為規(guī)定量，則開始進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)。如上所述，在“超范圍”狀態(tài)和“范圍內(nèi)”狀態(tài)下設(shè)定不同的主要條件的原因如下。冷卻運轉(zhuǎn)已進(jìn)行了一定程度但仍處于“超范圍”狀態(tài)的情況，被推斷為蒸發(fā)器33的冷卻能力未充分發(fā)揮出來，推斷這是由蒸發(fā)器33內(nèi)有一定程度的結(jié)霜造成的。因此，在“超范圍”狀態(tài)的情況下只將除霜計時器正計時作為條件。與此相對，在“范圍內(nèi)”狀態(tài)的情況下，推斷出蒸發(fā)器33的冷卻能力被適當(dāng)發(fā)揮出來，由此推斷出蒸發(fā)器33的結(jié)霜程度不態(tài)嚴(yán)重。這樣一來，如果只將除霜計時器正計時作為條件，則實際上在蒸發(fā)器33的結(jié)霜程度不態(tài)嚴(yán)重的狀態(tài)下進(jìn)行除霜運轉(zhuǎn)的可能性很高。因此，在“范圍內(nèi)”狀態(tài)的情況下，檢測蒸發(fā)器33的實際結(jié)霜狀態(tài)來進(jìn)行判斷。這樣一來，就能夠避免出現(xiàn)進(jìn)行不必要的除霜運轉(zhuǎn)的情況。接著，參照圖11對上述結(jié)霜檢測的動作進(jìn)行說明。在該結(jié)霜檢測動作中，如果滿足基本條件和后備條件，則作為蒸發(fā)器33進(jìn)行了一定程度而進(jìn)行“結(jié)霜檢測工作”。在該結(jié)霜檢測動作中，基本上是計算蒸發(fā)器33實際發(fā)揮的冷卻能力(以下稱為冷卻能力值KA)，根據(jù)該冷卻能力值KA對蒸發(fā)器33的結(jié)霜狀態(tài)進(jìn)行判斷。如圖11所示，基本條件為冷卻能力值KA小于平均KA乘以能力下降率所得的值的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間(I分鐘)，或者壓縮機30的吸入制冷劑(低壓制冷劑)的壓力對應(yīng)飽和溫度LP(T)小于Tdef的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間(1分鐘)。冷卻能力值KA和Tdef在冷卻運轉(zhuǎn)中每隔規(guī)定時間就計算一次。平均KA是計算出的多個冷卻能力值KA的平均值。此處，冷卻能力值KA和Tdef分別由如下所示的式I和式2計算出。KA = Q+ ((RS + SS) /2 — LP ⑴)X 風(fēng)量系數(shù)…式 ITdef = (RS + SS)/2 — ΔΤ + B…式 2其中，Q表不冷卻能力，RS表不吸入空氣溫度，SS表不吹出空氣溫度,風(fēng)量系數(shù)是由箱內(nèi)風(fēng)扇36的抽頭(tap)(低速抽頭和高速抽頭)所決定的系數(shù)，Tdef表示閾值，AT表示溫度系數(shù)，B表示隨著過去的除霜時間而變化的系數(shù)。應(yīng)予說明，在冷卻運轉(zhuǎn)剛開始后(壓 縮機30剛開始運轉(zhuǎn)后)，蒸發(fā)器33的冷卻能力值KA不穩(wěn)定。因此，如圖11所示，將自冷卻運轉(zhuǎn)開始(壓縮機30的運轉(zhuǎn)開始)經(jīng)過規(guī)定時間也作為基本條件，使得在蒸發(fā)器33的冷卻能力值KA穩(wěn)定之前不對冷卻能力值KA進(jìn)行計算。后備條件是吸入空氣溫度RS不會每小時降低規(guī)定值(0.2°C)以上，并且吸入空氣溫度RS大于規(guī)定值(一 20°C)的條件。該后備條件用于確認(rèn)性地判斷蒸發(fā)器33的冷卻能力下降的情況。一產(chǎn)業(yè)實用性一綜上所述，本發(fā)明對于對集裝箱的箱內(nèi)進(jìn)行冷卻的集裝箱用制冷裝置有用。
權(quán)利要求
1.一種集裝箱用制冷裝置，其特征在于 該集裝箱用制冷裝置包括 進(jìn)行制冷循環(huán)的制冷劑回路(20)，該制冷劑回路(20)具有主回路(21)和熱氣旁路回路(22)，該主回路(21)由壓縮機(30)、冷凝器(31)、膨脹閥(32)和蒸發(fā)器(33)依次連接而成，該熱氣旁路回路(22)用于使所述壓縮機(30)的壓縮制冷劑旁路所述冷凝器(31)和所 述膨脹閥(32 )而將該壓縮制冷劑送向所述蒸發(fā)器(33 );以及 壓縮機控制部(81)，該壓縮機控制部(81)在利用所述壓縮機(30)的壓縮制冷劑經(jīng)所述熱氣旁路回路(22)和所述蒸發(fā)器(33)返回所述壓縮機(30)的循環(huán)流動進(jìn)行除去所述蒸發(fā)器(33 )的霜的除霜動作時，對所述壓縮機(30 )的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以使所述壓縮機(30 )的壓縮制冷劑的壓力達(dá)到目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集裝箱用制冷裝置，其特征在于 所述制冷劑量控制部(82)在進(jìn)行所述除霜動作時根據(jù)所述壓縮機(30)的壓縮制冷劑的過熱度SH進(jìn)行制冷劑排出動作和制冷劑補充動作，在該制冷劑排出動作下，使所述壓縮機(30)的壓縮制冷劑的一部分流向所述制冷劑回路(20)中的具有所述冷凝器(31)的高壓液管(25)，并貯存在該高壓液管(25)內(nèi)；在制冷劑補充動作下，將所述高壓液管(25)的制冷劑吸入所述壓縮機(30)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集裝箱用制冷裝置，其特征在于 該集裝箱用制冷裝置包括 設(shè)置在所述高壓液管(25)中的過冷卻熱交換器(44)，以及 過冷卻分流管(26)，該過冷卻分流管(26)使已從所述高壓液管(25)分流的分流制冷劑在所述過冷卻熱交換器(44)中對所述高壓液管(25)的液態(tài)制冷劑進(jìn)行過冷卻，然后流向所述制冷劑回路(20)的低壓氣態(tài)制冷劑管道(28)或所述壓縮機(30)的處于中壓狀態(tài)的壓縮室； 所述制冷劑量控制部(82)在進(jìn)行所述制冷劑補充動作時，使所述高壓液管(25)的制冷劑通過所述過冷卻分流管(26)吸入所述壓縮機(30)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的集裝箱用制冷裝置，其特征在于 所述集裝箱用制冷裝置還包括風(fēng)扇控制部(83)，該風(fēng)扇控制部(83)在由所述制冷劑量控制部(82)進(jìn)行制冷劑排出動作時，使所述冷凝器(31)的冷凝器用風(fēng)扇(35)運轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的集裝箱用制冷裝置，其特征在于 在進(jìn)行所述除霜動作時，如果所述蒸發(fā)器(33)的出口制冷劑溫度在規(guī)定值以上，則所述壓縮機(30)的壓縮制冷劑的壓力目標(biāo)值變?yōu)楸仍撘?guī)定值高的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的集裝箱用制冷裝置，其特征在于 所述集裝箱用制冷裝置構(gòu)成為在利用制冷劑在所述主回路(21)中循環(huán)而進(jìn)行制冷循環(huán)的循環(huán)流動進(jìn)行將箱內(nèi)冷卻的冷卻動作時，在箱內(nèi)溫度與該箱內(nèi)溫度的設(shè)定溫度的溫差在規(guī)定值以上的狀態(tài)下，如果自開始所述冷卻動作起經(jīng)過了規(guī)定時間，則開始進(jìn)行所述除霜動作；在箱內(nèi)溫度與該箱內(nèi)溫度的設(shè)定溫度的溫差小于所述規(guī)定值的狀態(tài)下，如果自開始所述冷卻動作起經(jīng)過了規(guī)定時間且由所述蒸發(fā)器(33)所發(fā)揮的冷卻能力降低到規(guī)定值以下，則開始進(jìn)行所述除霜動作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集裝箱用制冷裝置，該集裝箱用制冷裝置包括進(jìn)行制冷循環(huán)的制冷劑回路(20)和壓縮機控制部(81)。該制冷劑回路(20)具有主回路(21)和熱氣旁路回路(22)，該主回路(21)由壓縮機(30)、冷凝器(31)、膨脹閥(32)和蒸發(fā)器(33)依次連接而成，該熱氣旁路回路(22)用于使上述壓縮機(30)的壓縮制冷劑旁路上述冷凝器(31)和主膨脹閥(32)而將該壓縮制冷劑送向上述蒸發(fā)器(33)；該壓縮機控制部(81)在利用上述壓縮機(30)的壓縮制冷劑經(jīng)熱氣旁路回路(22)和蒸發(fā)器(33)返回壓縮機(30)的循環(huán)流動進(jìn)行除去上述蒸發(fā)器(33)的霜的除霜動作時，對上述壓縮機(30)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以使上述壓縮機(30)的壓縮制冷劑的壓力達(dá)到目標(biāo)值。
文檔編號F25B47/02GK102648384SQ20108005285
公開日2012年8月22日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者岡本敦, 橫原和馬, 藤本祐介 申請人:大金工業(yè)株式會社