製冷劑迴路的製作方法

2023-05-28 15:00:16

專利名稱：製冷劑迴路的製作方法
技術領域：
本發明涉及製冷劑迴路，特別涉及使用噴射器的製冷劑迴路。
背景技術：
在現有技術中，作為製冷劑迴路揭示有冷凍循環。冷凍循環依次 環狀連接著壓縮機、冷凝器、兩相流噴射型噴射器和氣液分離器，在 噴射器的吸入口和氣液分離器的製冷劑液體滯留部分之間，經由節流 裝置而設置有蒸發器。對於該冷凍循環來說，噴射器通過來自冷凝器 的高壓製冷劑的噴射能(驅動流)產生的吸引作用而使低壓製冷劑循 環，在降低蒸發溫度提高換熱效率的同時，降低壓縮機的做功量(例 如參見專利文獻l)。
專利文獻1日本特開昭57-129360
上述噴射器由噴嘴部、混合部和擴散部構成，其中，上述噴嘴部 在對經過冷凝器的高壓製冷劑進行減壓的同時吸入經過蒸發器的低壓 製冷劑，上述混合部對吸入的低壓製冷劑與高壓製冷劑進行混合，而 上述擴散部將混合的製冷劑升壓並排出。但是，在上述冷凍循環中， 當在蒸發器中負荷發生變動而使吸入側的低壓製冷劑量發生變化時， 在混合部或者擴散部的流速就要變化。其結果就產生混合部或者擴散 部的壓力變化致使循環狀態發生變化的問題。例如，當製冷劑的密度 增大時，製冷劑的效率就要降低。特別是作為自動售貨機等那樣的， 在噴射器和氣液分離器之間並列有多個蒸發器，各蒸發器選擇性地動 作的製冷劑循環途徑的情況下，由於動作的蒸發器的數量不同使得負 荷產生大幅度變動，致使吸入側的低壓製冷劑量變化，上述問題就更 加顯著。
此外，在一般的自動售貨機中，多個(例如三個)商品收容庫分 別配置有蒸發器，各個蒸發器分別動作。而且， 一側的商品收容庫是 作為冷卻專用的，而中間和另一側的商品收容庫配置有加熱器等用來
進行冷卻和加熱。而且，中間的商品收容庫的容積通常比兩側的商品 收容庫的容積要小。因此，當中間的商品收容庫冷卻時，而另一側的 商品收容庫冷卻或者加熱的情況下，受侵入熱的影響使得在中間商品 收容庫中配置的蒸發器負荷變動大幅度地增大。因此，通常，製冷劑 的循環量與在中間的商品收容庫中配置的蒸發器的最大負荷(在另一 側的商品收容庫加熱的情況下)相對應。但是，在全部商品收容庫都 冷卻或者一側和中間的商品收容庫冷卻的情況下，有時會出現為了使 除中間以外的商品收容庫達到適當溫度而停止蒸發器的動作，或者只 是容積比較小的中間商品收容庫的蒸發器動作的狀態。在這樣的狀態 下，由於在中間的商品收容庫中的蒸發器的製冷劑循環量變大，而產 生蒸發溫度降低，運行效率(冷凍循環效率)變差的問題。
此外，在氣液分離器中，從噴射器得到的混合製冷劑分離為氣相 製冷劑和液相製冷劑，使氣相製冷劑返回到壓縮機，使液相製冷劑供 給到蒸發器中。對於現有技術的氣液分離器來說，因為形成為具有暫 時儲存混合製冷劑的容積的罐狀，而使空間效率變差。特別是如上述 自動售貨機等那樣的，在多個商品收容庫中分別配置有蒸發器，各個 蒸發器分別動作的情況下，為了防止因動作的蒸發器數量的不同使制 冷劑循環量變化而在壓縮機中出現液體壓縮，有必要使罐大型化。

發明內容
鑑於上述問題，本發明的目的在於提供一種製冷劑迴路，能夠防 止由於蒸發器負荷變動而引起的循環狀態的變化，從而可以實現氣液 分離器小型化。
為了實現上述目的，本發明第一方面的製冷劑迴路，其特徵在於, 包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散 熱器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷 劑減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時， 使混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給 的混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到 所述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 具有使供給到所述噴射器中的高壓製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交
換的內部換熱器。
本發明第二方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述 蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，其中，具有 使供給到所述噴射器的高壓製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交換的內 部換熱器。
本發明第三方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述 蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，此外，通過 開關閥使規定的蒸發器與其它蒸發器串聯連接。
本發明第四方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，所述氣液分離器 由內管和外管構成，其中，所述內管的開始端與所述噴射器連接，在 形成為螺旋狀的徑向靠外的部位處設置有貫穿孔，終端與所述壓縮機 連接，而所述外管由開始端側覆蓋所述內管的設置有貫通孔的部位， 並與該內管一起形成為螺旋狀，從所述內管分支的終端與所述蒸發器
連接。
本發明第五方面的製冷劑迴路，其特徵在於，在上述第四方面中， 所述氣液分離器設置有阱部，在所述外管的終端側，使製冷劑暫時在 被送向下方的同時還被送向上方，該阱部的下部與在該下部下面的所 述內管終端側連接。
本發明第六方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述 蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，此外，具有 在所述噴射器的減壓部分調節製冷劑流量的噴嘴閥；調節向所述蒸發 器供給的製冷劑流量的膨脹閥；和在所述各蒸發器的入口處分別設置 的檢出製冷劑溫度的蒸發器入口溫度傳感器，其中，調節所述噴嘴閥 和所述膨脹閥的開度，使得由所述蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷 劑溫度在規定的範圍內。
本發明第七方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述 蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，此外，具有: 在所述噴射器的減壓部分調節製冷劑流量的噴嘴閥；調節向所述蒸發 器供給的製冷劑流量的膨脹閥；在所述各蒸發器的入口處分別設置的 檢出製冷劑溫度的蒸發器入口溫度傳感器；和在所述各蒸發器的出口 處分別設置的檢出製冷劑溫度的蒸發器出口溫度傳感器，其中，調節 所述噴嘴閥和所述膨脹閥的開度，使得由所述蒸發器入口溫度傳感器 撿出的製冷劑溫度和由所述蒸發器出口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度 之溫度差在規定的範圍內。
本發明第八方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從
所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升
壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述
蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，此外，具有
調節向所述蒸發器供給的製冷劑流量的膨脹閥；檢出高壓製冷劑壓力 的高壓壓力傳感器；檢出低壓製冷劑壓力的低壓壓力傳感器；分別設 置在所述各蒸發器的出口處檢出製冷劑溫度的蒸發器出口溫度傳感 器；和檢出配置有所述蒸發器的隔熱環境內部的溫度的庫內溫度傳感 器，其中，將由所述高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑 壓力、由所述蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度、以及由所述 庫內溫度傳感器檢出的溫度推算的製冷劑密度，與根據由高壓壓力傳 感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定 值進行比較，來調節所述膨脹閥的開度，使得所述推算的製冷劑密度 在規定的範圍內。
本發明第九方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，構成使多個所述 蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，此外，具有: 向所述蒸發器送風的蒸發器風扇；檢出高壓製冷劑壓力的高壓壓力傳 感器；檢出低壓製冷劑壓力的低壓壓力傳感器；分別設置在所述各蒸 發器出口處檢出製冷劑溫度的蒸發器出口溫度傳感器；和檢出配置有
所述蒸發器的隔熱環境內部的溫度的庫內溫度傳感器，其中，將由所 述高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力、由所述蒸發 器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度、以及由所述庫內溫度傳感器檢 出的溫度推算的製冷劑密度，與根據由高壓壓力傳感器和低壓壓力傳 感器檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定值進行比較，來調 節所述膨脹閥的開度，使得所述推算的製冷劑密度在規定的範圍內。
本發明第十方面的製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑 的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸 發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從 所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升 壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離 為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將 液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，在所述噴射器和 所述氣液分離器之間設置有另一個噴射器，通過使從所述散熱器供給 的高壓製冷劑減壓，在吸入從所述噴射器排出的混合製冷劑並進行混 合的同時，對該混合的製冷劑進行升壓排出，並供給至所述氣液分離 器。
本發明第十一方面的製冷劑迴路，其特徵在於，在上述第一 第 十方面中任何一項的上述製冷劑是二氧化碳。
本發明的製冷劑迴路，包括內部換熱器，使供給至噴射器的高壓 製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交換。即，即使在蒸發器發生負荷變 動而使吸入側的低壓製冷劑量發生變化的情況下，由於內部換熱器使 剩餘的低壓製冷劑的潛熱從散熱器放出用來冷卻高壓製冷劑，從而防 止高壓製冷劑壓力上升。其結果，由於在低壓製冷劑過熱度的基礎上 蒸發，使得在噴射器中吸入的製冷劑密度是一定的，因此能夠實現循 環狀態的最佳化。
特別是，構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條 製冷劑循環通道的製冷劑迴路中，雖然因減少由開關閥的開閉而動作 的蒸發器數量，使蒸發器發生大幅度的負荷變動，但通過內部換熱器 使高壓製冷劑和低壓製冷劑進行熱交換，所以使得由噴射器吸入的制 冷劑密度保持一定，能夠使循環狀態實現最佳化。
本發明的製冷劑迴路，通過開關閥使規定的蒸發器和其它蒸發器 串聯連接。即，在只有規定的蒸發器動作時，由於在該蒸發器中剩餘 的製冷劑在其它蒸發器中蒸發，使得不只是規定的蒸發器單獨運轉。 結果，剩餘的製冷劑沒有廢棄而能夠充分利用，從而改善運行的效率。
本發明的製冷劑迴路，在氣液分離器中，由連接在噴射器和壓縮 機之間的形成為螺旋狀並在徑向靠外部位處設置有貫穿孔的內管、和 覆蓋著內管的設置有貫穿孔的部位，並與內管一起形成為螺旋狀的、 從內管分支出的終端側連接著蒸發器的外管構成。即，將從噴射器供 給的混合製冷劑通向內管，通過螺旋狀部位的混合製冷劑，其中的液 相製冷劑通過離心力的作用而偏向徑向外側，經過貫穿孔而被移到外 管中，從而使氣相製冷劑和液相製冷劑分離。如此一來，通過製成螺 旋狀的雙管結構而能夠實現小型化，提高空間效率。特別是在構成使 多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道的制 冷劑迴路中，雖然因由開關閥的開閉而動作的蒸發器的數量會使製冷 劑循環量變化，但是由於與內管和外管的螺旋長度相對應而不會造成 大型化。
此外，在氣液分離器中設置有阱部，使得在外管終端側的製冷劑 在送向下方的同時也可被送向上方，該阱部的下部與在該下部下面的 內管終端相連接。即，在阱部中，通過在液相製冷劑中所含的冷凍機 油由於自身的比重而沉降到下部而移送到內管的終端側，而使液相制 冷劑和冷凍機油分離。如此一來，通過設置阱部的結構，使得具有可 將被儲存的製冷劑和冷凍機油分離的分離罐，與現有技術的油分離器 相比可實現小型化，能夠提高空間效率。特別是在氣液分離器的內管 和外管中分離冷凍機油的結構製成一個整體，能夠以更好的效率進行 氣、液、油的分離。
在本發明的製冷劑迴路中，調節噴嘴閥和膨脹閥的開度，使由蒸 發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度在規定的範圍內。即，在構成 使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道的 製冷劑迴路中，通過開關閥的開閉選擇動作的蒸發器。因此，既有一 個蒸發器動作的情況，也會有多個蒸發器動作的情況。這樣一來，當 改變蒸發器的動作狀態時，就會使蒸發溫度和高壓壓力有很大的變化。因此，如果調節噴嘴閥和膨脹閥的開度，使得由蒸發器入口溫度傳感 器檢出的製冷劑溫度在規定的範圍內，則能夠通過蒸發器動作狀態的 變化來抑制蒸發溫度和高壓壓力的變化，能夠使蒸發器中的換熱量或 者壓縮機的運行效率實現最佳化。
在本發明的製冷劑迴路中，調節噴嘴閥和膨脹閥的開度，使得由 蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度和由蒸發器出口溫度傳感器 檢出的製冷劑溫度之差在規定的範圍內。即，在構成使多個所述蒸發 器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道的製冷劑迴路中， 通過開關閥的開閉選擇動作的蒸發器。因此，有時是一個蒸發器動作， 有時是多個蒸發器動作。這樣一來，當蒸發器的動作狀態變化時，蒸 發溫度和高壓壓力就會有很大的變化。從而，如果調節噴嘴閥和膨脹 閥的開度，使由蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度和由蒸發器 出口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度之差在規定的範圍內，則能夠通過 蒸發器動作狀態的變化抑制蒸發溫度和高壓壓力的變化，能夠使蒸發 器的換熱量或者壓縮機的運行效率實現最佳化。
在本發明的製冷劑迴路中，調節膨脹閥的開度和蒸發器風扇的風 量，並將從由高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力、 由蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度和由上述庫內溫度傳感器 檢出的溫度推算的製冷劑密度，與根據高壓壓力傳感器和低壓壓力傳 感器檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定值相比較，使推算 的製冷劑密度在規定範圍內。即，在構成使多個所述蒸發器並列，並 通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道的製冷劑迴路中，通過開關閥 的開閉選擇動作的蒸發器。因此，有時有一個蒸發器動作，有時有多 個蒸發器動作。這樣一來，當蒸發器的動作狀態變化時，蒸發溫度和 高壓壓力就會有很大的變化。從而，如果調節膨脹閥的開度和蒸發器 風扇的風量，使推算的製冷劑密度在規定範圍內，則能夠抑制由於蒸 發器動作狀態的變化而造成的蒸發溫度和高壓壓力的變化，能夠使蒸 發器的換熱量或者壓縮機的運行效率實現最佳化。
本發明的製冷劑迴路，通過設置另一個噴射器，使得由於多級噴 射器而增大了製冷劑壓力，減輕了壓縮機的負擔，能夠進一步實現循 環的高效化。
本發明的製冷劑迴路，特別是在使用二氧化碳作為製冷劑時是有 效的。


圖1是表示適合使用本發明的製冷劑迴路的自動售貨機內部的開 放狀態的立體圖。
圖2是在圖1中所示的自動售貨機的主視圖。
圖3是表示本發明的製冷劑迴路實施方式的概略圖。
圖4是表示兩段壓縮機的概略圖。
圖5是表示氣液分離器的結構圖。
圖6是表示氣液分離器作用的截面圖。
圖7是表示氣液分離器作用的截面圖。
圖8是表示內部換熱器的平面圖。
圖9是表示內部換熱器的主視圖。
圖10是表示內部換熱器的側面圖。
圖11是表示內部換熱器的立體圖。
圖12是內部換熱器的截面圖。
圖13是表示由內部換熱器使高壓製冷劑和低壓製冷劑進行熱交換 的圖。
圖14是適合使用本發明的製冷劑迴路的自動售貨機的側面的截面圖。
圖15是適合使用本發明的製冷劑迴路的自動售貨機的概略圖。
圖16是表示製冷劑迴路控制系統的框圖。
圖17是表示製冷劑迴路控制部的控制動作的流程圖。
圖18是表示控制蒸發溫度一定的圖表。
圖19是表示控制過熱度一定的圖表。
圖20是表示製冷劑迴路控制部的另一控制動作的流程圖。
圖21-1是表示在高壓壓力下的製冷劑密度設定值的圖表。
圖21-2是表示在低壓壓力下的製冷劑密度設定值的圖表。
圖22是表示控制電子膨脹閥的圖表。
圖23是表示控制蒸發器風扇的圖表。
圖24是表示控制蒸發器風扇的負載比(duty)的圖。
圖25是使用蒸發器作為加熱裝置情況下的製冷劑迴路的概略圖。
圖26是表示本發明的製冷劑迴路的另一實施方式的概略圖。
標號說明
51 (51a、 51b)壓縮機
511中間換熱器
52氣體冷卻器(散熱器)
53、 53' 噴射器
531噴嘴部
531a噴嘴閥
532混合部
533擴散部
54氣液分離器
541氣液分離部
541A內管
541Aa開始端
541Ab終端
541Ac貫穿孔
541B外管
541Ba開始端
541Bb終端
541Bc阱部(trap)
542液油分離部
542A連接管
55 (55a、 55b、 55c)蒸發器
551a、 551b、 551c電磁閥
56內部換熱器
561高壓製冷劑管道
561a入口部
561b出口部
562低壓製冷劑管道
562a入口部
562b出口部
563隔熱材料
57電子膨脹閥(膨脹閥)
58毛細管
59加熱器
60旁路(bypass)管 61電磁閥 62電磁閥
63a、 63b、 63c蒸發器風扇
64氣體冷卻器風扇
71高壓壓力傳感器
72中壓壓力傳感器
73低壓壓力傳感器
74氣體冷卻器出口溫度傳感器
75環境溫度傳感器
76a、 76b、 76c蒸發器入口溫度傳感器 77a、 77b、 77c蒸發器出口溫度傳感器 78a、 78b、 78c庫內溫度傳感器 79內部換熱器出口溫度傳感器 100製冷劑迴路控制部 101存儲器
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發明的製冷劑迴路的優選實施方式。 其中，本發明並不受這些實施方式所限制。
首先說明適合使用本發明製冷劑迴路的自動售貨機。圖1是表示 適合使用本發明的製冷劑迴路的自動售貨機打開內部狀態的立體圖。 圖2是圖1中所示的自動售貨機的主視圖。
在此顯示的自動售貨機用來銷售罐裝飲料或者PET瓶裝飲料等商 品，如圖l所示包括主體箱l、內門2和主門3。對於主體箱1來說，其由多塊鋼板適當組合而牢固地構成，前面 成為開口的長方形。在該主體箱的內部，並排設置有三處具有獨力隔
熱結構的商品收容庫4a、 4b和4c。此外，在構成商品收容庫4a、 4b 和4c的下面的位置設置有唯一的機械窒5。
商品收容庫4a、 4b和4c用於收容飲料罐或者PET瓶並維持在所 希望的溫度狀態，在其上方部分別配設有柱狀的臺架(mck) 6a、 6b 以及6c。在本實施方式中，在圖1中，在位於正面左側的商品收容庫 4a中，設置有兩列臺架6a，在位於正面中間的商品收容庫4b中，設 置有一列臺架6b，而在位於正面右側的商品收容庫4c中也設置有兩列 臺架6c。此外，對於商品收容庫4a、 4b和4c來說，由滑道7來劃分 臺架6a、 6b和6c的下部。本發明的製冷劑迴路被配置成跨過上述商 品收容庫4a、 4b和4c的由滑道7隔出的部分以及機械室5。如下面詳 細所述。
自動售貨機的內門2和主門3分別支撐設置在主體箱1的一側邊 緣上。
如圖1所示的內門2，其具有足夠的尺寸來覆蓋設置於主體箱1 中的商品收容庫4a、 4b和4c的前面，由鋼材製成。在圖示的例子中， 將內門2分成上下兩部分，可以分別開關。
主門3具有足夠的尺寸，能夠覆蓋住主體箱1的前面開口，利用 鋼材牢固地構成。如圖2所示，在主門3上，在其表面一側設置有展 示窗8、選擇按鈕9、硬幣投入口 10、紙幣插入口 11、整體顯示器12、 硬幣返還口 13、和商品取出口 14。另一方面，在如圖1所示的主門3 的裡面一側，設置有硬幣處理機15、硬幣回收箱16、紙幣處理機17、 展示門18和主控箱19。展示窗8是供使用者辨認配置在展示門18上 的商品樣品8a和電氣照明板8b的窗口。選擇按鈕9是供使用者選擇 購買的商品而使用的按鈕開關，每一個都與通過展示窗8確認的商品 樣品相對應。硬幣投入口 IO是供使用者投入硬幣的開口。通過此硬幣 投入口10投入的硬幣，在硬幣處理機15中識別出貨幣的種類，然後 被裝入硬幣回收箱16中。紙幣插入口 11是供使用者插入紙幣的開口。 通過此紙幣插入口 11插入的紙幣，在紙幣處理機17中識別其貨幣種 類。此外，上述紙幣插入口 11,還具有返還在紙幣處理機17中無法識
別的紙幣的功能。整體顯示器12是用來向使用者顯示貨幣投入的金額、 是否在銷售中、是否要找零等各種信息的顯示裝置。硬幣返還口 13是 將硬幣處理機15所不能識別的硬幣或者找零的硬幣返還給使用者的開
口。商品取出口 14是用於供使用者接受從臺架6a、 6b、 6c分發出的 商品的開口。主控箱19是收容有對自動售貨機進行各種控制的控制基 板(圖中未顯示)的箱子。
使用上述自動售貨機，使用者從硬幣投入口 IO投入硬幣，或者從 紙幣插入口 ll插入紙幣，當識別該貨幣的金額就是購買商品所必需的 金額時，使選擇按鈕9有效。當使用者按壓選擇按鈕9時，將與選擇 按鈕9相對應的商品從臺架6a (或者6b、 6c)的下部送到商品收容庫 4a (或者4b、 4c)中。從臺架6a (或6b、 6c)送出的商品在滑道7上 送出至轉動的商品取出口 14。然後，使用者就可以取出從商品取出口 14送出的商品。
下面，對本發明的製冷劑迴路進行說明。圖3是表示本發明的制 冷劑迴路的實施方式的概略圖。如圖3所示，製冷劑迴路主要包括-壓縮機51、氣體冷卻器(散熱器)52、噴射器53、氣液分離器54、蒸 發器55和內部換熱器56，將它們連接而形成能夠循環製冷劑的製冷劑 循環通道。此外，在本實施方式中，製冷劑使用例如HFC (氟氫化碳) 製冷劑或者二氧化碳。特別是二氧化碳是具有不燃燒、安全、不腐蝕 的特性，而且是對臭氧層的影響小的製冷劑。
壓縮機51壓縮製冷劑使之呈高溫高壓的狀態而供給到氣體冷卻器 52中。作為壓縮機51，有往復式壓縮機、轉子式壓縮機、渦輪式壓縮 機，或者能夠調節其壓縮能力的變頻壓縮機等。而且，可適當地使用 與配設製冷劑迴路的對象、環境或者製冷劑迴路的成本等相符合的壓 縮機。
此外，壓縮機51的結構也可以使用中間換熱器511來進行兩段壓 縮的動作。如圖4所示的實施兩段壓縮動作的壓縮機51，在進行兩段 壓縮的動作時，在進行一段壓縮動作的第一壓縮機51a和進行二段壓 縮動作的第二壓縮機51b之間設置有中間換熱器511。而且，在由第一 壓縮機51a進行完一段壓縮動作之後，該中間換熱器511使被第一壓 縮機51a壓縮的處於壓縮狀態的製冷劑冷卻，並將其送到第二壓縮機
51b中。如此，壓縮機51經過中間換熱器511進行兩段壓縮動作，有 可能以比較低的電力消耗得到高的壓縮效率，將製冷劑壓縮到期望的 高溫高壓的狀態。如圖4所示的進行兩段壓縮動作的壓縮機51特別適 合於以二氧化碳作為製冷劑的情況。
氣體冷卻器52用來使從壓縮機51供給的高溫高壓製冷劑散熱， 並使該製冷劑液化。氣體冷卻器52使用例如由銅管和鋁翅片構成的翅 片管型冷卻器。雖然在圖3中沒有明確表示，但是在氣體冷卻器52上 還設置有氣體冷卻器風扇。氣體冷卻器風扇用來向氣體冷卻器52進行 送風，其由風扇電機驅動。
噴射器53通過利用從氣體冷卻器52供給的製冷劑的吸引作用吸 入來自蒸發器55的製冷劑，同時通過升壓作用使至壓縮機51的吸入 壓力升高。如圖3所示的噴射器53使用二相流噴射型噴射器，由噴嘴 部531、混合部532和擴散部533構成。噴嘴部531，使經過氣體冷卻 器52的高壓製冷劑減壓並加速，而吸入經過蒸發器55的低壓製冷劑。 該噴嘴部531具有用於調節使高壓製冷劑減壓用的噴嘴口徑的噴嘴閥 531a。混合部532使高壓製冷劑與低壓製冷劑相混合。擴散部533使 混合的混合製冷劑升壓排出。
氣液分離器54，使從噴射器53供給的混合製冷劑分離為液相製冷 劑和氣相製冷劑，並使氣相製冷劑返回到壓縮機51,將液相製冷劑供 給到蒸發器55。氣液分離器54 —般具有在圖中沒有明確表示的儲存混 合製冷劑的罐狀的儲存部，儲存在該儲存部上部的氣相製冷劑被返回 到壓縮機51，而儲存在儲存部下部的液相製冷劑則被供給到蒸發器55。 在本實施方式中，使用特別如在圖5 圖7中所示的氣液分離器54。
如圖5所示的氣液分離器54，由氣液分離部541和液油分離部542 構成。氣液分離部541具有內管541A和外管541B。內管541A使管部 件形成為螺旋狀。而且，對於內管541A來說，其開始端541Aa連接 著噴射器53的出口處(擴散部533)，其終端541Ab連接著壓縮機51 (第一壓縮機51a)的吸入口。此外，內管541A在形成為螺旋狀的徑 向靠外部位處設置有貫穿孔541Ac。外管541B由管部件構成，由其開 始端541Ba覆蓋住設置有內管541A的貫穿孔541Ac的部位並與內管 541A—起形成為螺旋狀。而且，外管541B從內管541A分支出終端
541Bb，連接著蒸發器55的入口處。
如圖6所示的氣液分離部541，使從噴射器53供給的混合製冷劑 通過內管541A，通過螺旋狀部位的混合製冷劑由於離心力的作用而使 其中的液相製冷劑偏向徑向外側。然後，經過設置在螺旋狀徑向外部 的貫穿孔541Ac而將液相製冷劑轉移到外管541B中。結果，使氣相制 冷劑和液相製冷劑分離，將氣相製冷劑送到內管541A中，將液相製冷 劑送到外管541B中。其中，在圖5所示的內管541A和外管541B的 螺旋形狀是如圖所示向著側向的，但是也可以是向著上下方向的。
液油分離部542被設置在分支的內管541A的終端541 Ab和外管 541B的終端541Bb上。如圖5所示，在外管541B的終端541Bb上， 設置有阱部541Bc。該阱部541Bc形成為在將液相製冷劑送向下方的 同時也會將其送向上方的形態。具體地說，通過將外管541B的終端 541Bb向側面形成螺旋狀，而使該螺旋狀的下部成為阱部541Bc。然後， 阱部541B的下部經過連接管542A而連接著位於該下部下面的內管 541A的終端541Ab。
如圖7所示，對於液油分離部542來說，在阱部541Bc中，在液 相製冷劑中所含有的油，由於其比重大而沉降到下部。該油是用來緩 和壓縮機51中的機械摩擦用的冷凍機油。然後，沉降在阱部541Bc的 下部的冷凍機油，經過連接管542A而被送到內管541A的終端541 Ab 處。其結果，使液相製冷劑與冷凍機油分離，液相製冷劑被送到外管 541B中，氣相製冷劑和冷凍機油一起被送到內管541A中。
蒸發器55使從氣液分離器54供給的液相製冷劑蒸發，通過吸收 周圍的熱而使周圍的溫度冷卻。在本實施方式中的蒸發器，例如使用 由銅管和鋁翅片構成的翅片管型蒸發器。雖然在圖3中沒有明確顯示， 但是在蒸發器55上設置有蒸發器風扇，該蒸發器風扇向蒸發器送風， 由風扇電機驅動。
蒸發器55例如配置在自動售貨機、冷藏庫、冷凍展示櫃、冷藏展 示櫃或者飲料銷售機等中的隔熱結構的冷庫內部。特別是在本實施方 式中，在自動售貨機中，為了分別獨立地冷卻多個(三個)商品收容 庫(冷卻庫)4a、 4b和4c，而分別在各個收容庫4a、 4b和4c中配置 蒸發器55 (55a、 55b、 55c)。這就是說，蒸發器55a、 55b和55c並排
連接著從氣液分離器54的內管541A的終端541 Ab向三處分支的各自 的通道。此外，在分支的各個通道中的各個蒸發器55a、 55b和55c的 入口處，分別設置有電磁閥551a、 551b和551c作為開關閥。而且， 通過選擇性地打開各個電磁閥551a、 551b和551c,而可以將來自氣液 分離器54的液相製冷劑供給到各個蒸發器55a、 55b和55c中。此外， 各蒸發器55a、 55b和55c的出口的通道連接在彼此集合的噴射器53 中的噴嘴部531的吸入口處。
對於內部換熱器56來說，其用來使向噴射器53供給的高壓製冷 劑和低壓製冷劑相互進行熱交換。內部換熱器56，設置在氣體冷卻器 52和噴射器53之間以及蒸發器55和噴射器53之間。如圖8 圖12 所示，內部換熱器56在氣體冷卻器52和噴射器53之間設置有高壓制 冷劑管道561。此外，內部換熱器56在蒸發器55和噴射器53之間設 置有低壓製冷劑管道562。高壓製冷劑管道561配置在低壓製冷劑管道 562的內部。此外，高壓製冷劑管道561設置有多條成束的(在本實施 方式中是三條)熱傳導率高的管道。如此，內部換熱器56形成為在低 壓製冷劑管道562中配置有高壓製冷劑管道561的雙重管道的結構。
內部換熱器56，以在低壓製冷劑管道562的內部配置有多根高壓 製冷劑管道561的形態而在上下方向上形成為螺旋狀。更具體地說， 高壓製冷劑管道561如圖8 圖11所示，在以成束的多根管道的形態 成為螺旋狀的下端設置有高壓製冷劑管道561的入口部561a，而在呈 螺旋狀的上端設置有高壓製冷劑管道561的出口部561b。該入口部 561a和出口部561b，是將多根高壓製冷劑管道561的埠集中形成一 個口。另一方面，低壓製冷劑管道562，如圖12所示，覆蓋在高壓制 冷劑管道561的外面，如圖8 圖11所示，與高壓製冷劑管道561 — 起製成螺旋狀。該低壓製冷劑管道562，在成為螺旋狀的上端設置有入 口部562a，在成為螺旋狀的下端設置有出口部562b。這樣一來，內部 換熱器56形成為使高壓製冷劑管道561從下到上輸送製冷劑，而使低 壓製冷劑管道562從上到下輸送製冷劑的形態，從而使高溫的高壓制 冷劑和低溫的低壓製冷劑形成逆流。
而且，在低壓製冷劑管道562的周圍設置有具有可彎曲的管狀隔 熱材料563，使在低壓和高壓之間的熱交換不受外界環境的影響。
其中，內部換熱器56並不限於如上的結構，雖然圖中沒有明確表
示，但是也可以是將高導熱率的高壓製冷劑管道和低壓製冷劑管道相 互接觸並排著安裝連接而成。
可是，在如上所述的自動售貨機的各個商品收容庫4a、 4b、 4c中 分別配置有蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的情況下，考慮會有與三個庫 完全冷卻、只有兩個或者一個庫冷卻相對應的各蒸發器55a、 55b、 55c 動作的情況。例如，對於全部(三個)蒸發器55都動作的情況來說， 在一個蒸發器55動作的情況，低壓製冷劑的剩餘量就增加。這就是說， 蒸發器55的負荷發生大幅度的變化，吸入的低壓製冷劑的量就要變化， 在噴射器53中的製冷劑壓力也就變動，從而使循環狀態發生變化。更 具體地說，作為高壓側的壓縮機51、氣體冷卻器52、噴射器53和氣 液分離器54的循環通道中的壓力升高，使液相製冷劑返回到壓縮機51 中。結果，降低了冷卻效率，根據情況的不同，壓縮機51有時會損壞。 因此，要利用從氣體冷卻器52排出的高壓製冷劑對由內部換熱器56 產生的過剩的低壓製冷劑的潛熱進行冷卻，以防止高壓側的壓力升高。 這就是說，通過內部換熱器56使高壓製冷劑和低壓製冷劑進行熱交換， 使噴射器53吸入的製冷劑密度保持一定，實現循環狀態的最佳化。
圖13是表示由內部換熱器56進行高壓製冷劑和低壓製冷劑熱交 換的圖。在圖13中，三個庫的蒸發器55都動作的情況用實線來表示， 只有一個庫的蒸發器55動作的情況用虛線表示。在由內部換熱器56 進行熱交換時，如圖13所示，低壓製冷劑開始時溫度不升高，只是潛 熱變化，隨後是顯熱變化將高壓製冷劑冷卻。因此，隨著低壓製冷劑 的過熱度進行蒸發而使噴射器53吸入的製冷劑密度保持一定，從而實 現循環狀態的最佳化。其中，對於內部換熱器56來說，當三個庫的蒸 發器55都動作的情況下，與只有兩個或者一個庫的蒸發器55動作的 情況下分別進行熱交換，由於在一個庫的情況下完成熱交換之前需要 很長的距離(長度)，所以要取與一個庫的情況相符合的所需長度L。 因為在本實施方式中的內部換熱器56被製成螺旋狀，所以只需用很節 省的空間就可以得到所需長度。
其中，在上述製冷劑迴路中，如圖3所示，在氣液分離器54和蒸 發器55之間，在氣液分離器54的內管541A出口分支到各蒸發器55 (55a、 55b、 55c)之前的部位設置有電子膨脹閥57。電子膨脹閥57 對由氣液分離器54供給的低壓製冷劑進行減壓並控制蒸發溫度和流 量。此外，在上述製冷劑迴路中，在各電磁閥551a、 551b、 551c和各 蒸發器55a、 55b、 55c之間設置有毛細管58。因為毛細管58形成為螺 旋狀的阻抗管道，所以使與各蒸發器55a、 55b、 55c相對應從氣液分 離器54供給的低壓製冷劑進行減壓。該毛細管58，在配置各蒸發器 55a、 55b、 55c的各商品收容庫4a、 4b、 4c的尺寸(容積)不同的情 況下，特別適合於對向各個蒸發器55a、 55b、 55c供給的低壓製冷劑 進行減壓。此外，上述電子膨脹閥57和毛細管58，可以兩者都設置， 也可以設置其中的任何一種。
此外，在上述自動售貨機中適用上述製冷劑迴路的情況下，如圖3、 圖14和圖15所示的製冷劑迴路，配置成跨在商品收容庫4a、 4b、 4c 被滑道7隔開的下部和機械室5之上。在商品收容庫4a、 4b、 4c中配 置有蒸發器55和蒸發器風扇(圖中未顯示)，在機械室5中配置有壓 縮機51、氣體冷卻器52、氣體冷卻器風扇(圖中未顯示)、電磁閥551a、 551b、 551c、內部換熱器56、電子膨脹閥57和毛細管58。在本實施 方式中，在商品收容庫4a、 4b、 4c中的正面靠左的規定商品收容庫4a 是冷卻專用的。在該冷卻專用的規定商品收容庫4a中，配置有噴射器 53和氣液分離器54。此外，在正面中間的商品收容庫4b和靠右的商 品收容庫4c，配置有加熱器59，能夠在冷卻和加熱之間進行切換。其 中，在規定的商品收容庫4a中也可以只配置噴射器53和氣液分離器 54中的氣液分離器54。
此外，如上所述，向著正面在中間的商品收容庫4b配設有一列臺 架6b，與配設有兩列臺架6a的另外的商品收容庫4a、 4c相比較其容 積比較小。因此，當將中間的商品收容庫冷卻時，在其它兩側的商品 收容庫冷卻或者加熱的情況下，受到侵入熱量的影響，使配置在中間 商品收容庫中的蒸發器的負荷變動幅度增大。因此，製冷劑的循環量 要與在中間的商品收容庫中的蒸發器的最大負荷(在其它兩側商品收 容庫加熱的情況下)相對應。而且，在本實施方式中，如圖3所示， 在配置於商品收容庫4b中的蒸發器55b的出口和配置在作為冷卻專用 的商品收容庫4a中的蒸發器55a的入口之間，經過作為開關閥的電磁
閥61而串聯連接著旁路60。此外，作為蒸發器55b的出口，在另外兩 個蒸發器55a和55c集合之處的部位和旁路60之間的通道上，設置有 作為開關閥的電磁閥62。這就是說，在商品收容庫4a、 4b、 4c全部都 被冷卻的情況下，或者在左側和中間的商品收容庫4a、 4b被冷卻的情 況下，使中間以外的商品收容庫4a、4c達到適當溫度而停止蒸發器55a、 55c的動作，只是容積比較小的中間商品收容庫4b的蒸發器55b處於 動作的狀態。由於在這樣的狀態下，在蒸發器55b的出口和蒸發器55a 的入口之間串聯連接，使在蒸發器55b中的剩餘的製冷劑在蒸發器55a 中蒸發，所以蒸發器55b不會單獨運轉。此外，使內部換熱器56以前 的製冷劑密度降低。結果，使噴射器53吸入的製冷劑密度成為一定， 使循環狀態達到最佳化。
下面，說明上述製冷劑迴路的控制系統。圖16是表示製冷劑迴路 控制系統的框圖。如圖16所示，製冷劑迴路具有製冷劑迴路控制部 100。製冷劑迴路控制部100，在製冷劑迴路動作時，為了按照預先存 儲在存儲器101中的程序或者數據，將製冷劑迴路的冷卻能力長期維 持在適當的狀態下，而要對壓縮機51、電子膨脹閥57、電磁閥551a、 551b、 551c、 61、 62、噴射器53的噴嘴閥531a、設置在各蒸發器55a、 55b、 55c上的蒸發器風扇63a、 63b、 63c和設置在氣體冷卻器52上的 氣體冷卻器風扇64進行控制。為了進行控制，將製冷劑迴路的冷卻能 力長期維持在適當的狀態下，而要在該製冷劑迴路控制部100上，連 接高壓壓力傳感器71、中壓壓力傳感器72、低壓壓力傳感器73、氣體 冷卻器出口溫度傳感器74、環境溫度傳感器75、第一蒸發器入口溫度 傳感器76a、第二蒸發器入口溫度傳感器76b、第三蒸發器入口溫度傳 感器76c、第一蒸發器出口溫度傳感器77a、第二蒸發器出口溫度傳感 器77b、第三蒸發器出口溫度傳感器77c、第一庫內溫度傳感器78a、 第二庫內溫度傳感器78b、第三庫內溫度傳感器78c和內部換熱器出口 溫度傳感器79。
如圖3所示，高壓壓力傳感器71設置在壓縮機51和氣體冷卻器 52之間，用來檢出由壓縮機51壓縮的製冷劑的壓力。中壓壓力傳感器 72設置在噴射器53和氣液分離器54之間，用來檢出由噴射器53升壓 的製冷劑的壓力。低壓製冷劑傳感器73設置在電子膨脹閥57和蒸發
器55之間，用來檢出由電子膨脹閥57減壓的製冷劑的壓力。氣體冷 卻器出口溫度傳感器74設置在氣體冷卻器52的出口處，用來檢出氣 體冷卻器52的出口溫度。環境溫度傳感器75設置在例如自動售貨機 外部等處，用來檢出自動售貨機的環境溫度。第一蒸發器入口溫度傳 感器76a設置在蒸發器55a的入口處，用來檢出蒸發器55a的入口溫度。 第二蒸發器入口溫度傳感器76b設置在蒸發器55b的入口處，用來檢 出蒸發器55b的入口溫度。第三蒸發器入口溫度傳感器76c設置在蒸 發器55c的入口處，用來檢出蒸發器55c的入口溫度。第一蒸發器出 口溫度傳感器77a設置在蒸發器55a的出口處，用來檢出蒸發器55a 的出口溫度。第二蒸發器出口溫度傳感器77b設置在蒸發器55b的出 口處，用來檢出蒸發器55b的出口溫度。第三蒸發器出口溫度傳感器 77c設置在蒸發器55c的出口處，用來檢出蒸發器55c的出口溫度。第 一庫內溫度傳感器78a設置在構成隔熱環境的商品收容庫4a內，用來 檢出商品收容庫4a的庫內溫度。第二庫內溫度傳感器78b設置在構成 為隔熱環境的商品收容庫4b內，用來檢出商品收容庫4b的庫內溫度。 第三庫內溫度傳感器78c設置在構成為隔熱環境的商品收容庫4c內， 用來檢出商品收容庫4c的庫內溫度。內部換熱器出口溫度傳感器79 設置在內部換熱器56的低壓製冷劑出口處，用來檢出該低壓製冷劑的 溫度。
圖17是表示製冷劑迴路控制部控制動作的流程圖。如圖17所示， 在使製冷劑迴路動作的情況下，開始啟動壓縮機51 (步驟S1)。艮卩， 在製冷劑迴路中，使在壓縮機51中壓縮成高溫高壓的製冷劑在氣體冷 卻器52中散熱而成為高壓製冷劑。然後，高壓製冷劑和由蒸發器55 (55a、 55b、 55c)排出的低壓製冷劑在內部換熱器56中進行熱交換， 用剩餘低壓製冷劑的潛熱使高壓製冷劑冷卻。然後，在噴射器53中將 來自氣體冷卻器52的高壓製冷劑減壓，吸入來自蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的低壓製冷劑， 一邊混合一邊升壓。然後，在氣液分離器54中 將其分離為氣相製冷劑、液相製冷劑和冷凍機油，將液相製冷劑供給 到蒸發器55 (55a、 55b、 55c)中，使氣相製冷劑和冷凍機油返回到壓 縮機51中。因此，在蒸發器55 (55a、 55b、 55c)中，使液相製冷劑 蒸發而吸熱，使商品收容庫4a、 4b、 4c的庫內冷卻。
當這樣啟動壓縮機51使製冷劑迴路動作時，製冷劑迴路控制部
100，取得了由各壓力傳感器71、 71、 73檢出的壓力數據、由各溫度 傳感器74、 75、 76a、 76b、 76c、 77a、 77b、 77c、 78a、 78b、 78c和 79檢出的溫度數據、以及各電磁閥551a、 55ab、 551c、 61、 62和噴嘴 閥531a的動作狀況(步驟S2)。
在製冷劑迴路控制部100取得商品收容庫4a、 4b、 4c的庫內溫度 是該庫內溫度低於規定溫度的情況下，電磁閥551a、 551b、 551c關閉， 蒸發器55a、 55b、 55c停止動作。因此，有時一個蒸發器55動作，有 時兩個或者全部蒸發器55都動作。如此，若蒸發器55的動作狀態變 化，則蒸發溫度和高壓壓力會有很大的變化。當蒸發溫度提高時，商 品收容庫4a、 4b、 4c與庫內環境之間的溫差變小，在蒸發器55中交 換的熱量減少。反之，當蒸發溫度降低時，由於壓縮機51的運行效率 降低，使消耗的電力增加，製冷劑循環量減少使冷卻能力變小。因此， 在製冷劑迴路控制部100中，由取得的各壓力狀態或各溫度狀態來調 節電子膨脹閥57和噴嘴閥531a的開度。
然後，製冷劑迴路100判斷電子膨脹閥57和噴嘴閥531a的開度 有無變化，在有變化的情況下(步驟S3:有變化)，取得電子膨脹閥 57和噴嘴閥531a的開度變化量(步驟S4)，使該開度變化(步驟S5)。
在圖18和圖19中舉例說明上述判斷和開度變化量。圖18表示由 蒸發器55的入口溫度調節電子膨脹閥57和噴嘴閥531a開度，控制蒸 發溫度一定時的表格。如圖18所示，蒸發器55的入口溫度在規定範 圍內(例如-9°C -12°C)時為最合適，此時，按照規定的數據維持 此開度，將電子膨脹閥57的開度判斷為"維持現狀(不變化)"。此外， 當蒸發器55的入口溫度在規定範圍以上(例如在-8。C以上)時，電 子膨脹閥57的開度被判斷為"收緊"，取得開度變化量"-P (plus)"。 而在蒸發器55的入口溫度在規定範圍以下(例如-13t:以下)時，電 子膨脹閥57的開度被判斷為"放開"，取得開度變化量"+P (plus)"。 另一方面，如圖18所示，蒸發器55的入口溫度在規定範圍(例如-9 °C -12°C)時為最合適，此時，按照預先設定的數據將噴嘴閥531a 的開度判斷為"維持現狀(不變化)"，維持此開度。此外，當蒸發器 55的入口溫度在規定範圍以上(例如在-8'C以上)時，噴嘴閥531a
的開度被判斷為"收緊"，取得開度變化量"-P (pUis)"。而在蒸發器
55的入口溫度在規定範圍以下(例如-13。C以下)時，噴嘴閥531a的 開度被判斷為"放開"，取得開度變化量"+P (plus)"。
圖19表示根據蒸發器55的入口溫度和出口溫度之差調節電子膨 脹閥57的開度，控制過熱度一定的圖表。如圖19所示，以蒸發器55 的入口溫度-出口溫度的溫差在規定範圍內(例如5 1(TC )為最適宜， 此時判斷開度為"維持現狀(不變)"，取得電子膨脹閥57的開度量為 "0"。此外，在蒸發器55的入口溫度-出口溫度的溫差在上述規定範 圍以上(例如15°C)的情況下，判斷電子膨脹閥的開度為"開放"，取 得開度量為"+10 (plus)"。而在蒸發器55的入口溫度-出口溫度的溫 差在上述範圍以下(例如2"C)的情況下，判斷電子膨脹閥57的開度 為"收緊"，取得開度量為"-10 (plus)"。另一方面，如圖19所示， 以蒸發器55的入口溫度-出口溫度的溫差在規定範圍內(例如5。C 1(TC)為最適宜，此時判斷噴嘴閥531a的開度為"維持現狀(不變化)"， 取得開度量為"0"。此外，在蒸發器55的入口溫度-出口溫度的溫差 在上述規定範圍以上(例如15°C)的情況下，判斷噴嘴閥531a的開度 為"開放"，取得開度量為"+5 (plus)"。而在蒸發器55的入口溫度-出口溫度的溫差在上述範圍以下(例如3°C)的情況下，判斷噴嘴閥 531a的開度為"收緊"，取得開度量為"-5 (phis)"。
圖20是表示製冷劑迴路控制部的其它控制動作的流程圖。如圖20 所示，在使製冷劑迴路動作的情況下，啟動壓縮機51 (步驟S21)。艮口， 在製冷劑迴路中，使被壓縮機51壓縮為高溫高壓的製冷劑在氣體冷卻 器52中散熱而成為高壓製冷劑。然後，高壓製冷劑和由蒸發器55(55a、 55b、 55c)排出的低壓製冷劑在內部換熱器56中進行熱交換，用多餘 的低壓製冷劑的潛熱冷卻高壓製冷劑。然後，在噴射器53中使來自氣 體冷卻器52的高壓製冷劑減壓，同時吸入來自蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的低壓製冷劑使之混合而升壓。然後，在氣液分離器54中，使 氣相製冷劑、液相製冷劑和冷凍機油分離，將液相製冷劑供給到蒸發 器55 (55a、 55b、 55c)中，將氣相製冷劑和冷凍機油返回到壓縮機 51中。由此，在蒸發器55 (55a、 55b、 55c)中使液相製冷劑蒸發而 吸熱，將商品收容庫4a、 4b和4c的庫內冷卻。在這樣啟動壓縮機51而使製冷劑迴路動作時，製冷劑迴路控制部
100就取得由各個壓力傳感器71、 72、 73檢出的壓力數據、和各個溫 度傳感器74、 75、 76a、 76b、 76c、 77a、 77b、 77c、 78a、 78b、 78c以 及79檢出的溫度數據(步驟S22)。
使用製冷劑迴路控制部100，從高壓壓力、低壓壓力、蒸發器出口 溫度和庫內溫度來推算流入噴射器53中的製冷劑密度(步驟S23)。此 時，在製冷劑處於臨界狀態的情況下，就從壓力和溫度來推算製冷劑 密度。而在製冷劑處於亞臨界狀態的情況下，由高壓壓力和低壓壓力 來推算製冷劑的循環量，由庫內溫度計算出蒸發器55交換的熱量，推 算出製冷劑的幹度。然後，從製冷劑循環量和製冷劑幹度計算出製冷 劑密度。
然後，製冷劑迴路控制部100對推算的製冷劑密度和預先設定的 製冷劑密度設定值進行比較，判斷電子膨脹閥57的開度有無變動或者 蒸發器風扇63a、 63b和63c的風量有無變動，在有變動的情況下(步 驟S24:有變動)，取得電子膨脹閥57的開度變動量、蒸發器風扇63a、 63b、 63c的風量變動量(步驟S25)，使該幵度、風量變動(步驟S26)。 在步驟S24中，製冷劑密度的設定值，隨高壓壓力或低壓壓力的 值而變動。這就是說，如圖21-1所示，要根據高壓壓力的範圍(P<P11， P11《P<P12， P13《P<P14， P14《P<P15， P》P15)預先設定製冷劑密 度設定值的上限(Pl、 P3、 p5、 p7、 P9)和下限(P2、 p4、 p 6、 p8、 PlO)。此外，如圖21-2所示，根據低壓壓力的範圍(P<P11， P11《P<P12， P13《P<P14, P14《P<P15， P》P15)預先設定製冷劑密 度設定值的上限(Pll、 Pl3、 Pl5、 Pl7、 Pl9)和下限(Pl2、 p 14、 p 16、 p 18、 p20)。
然後，在步驟S24中，如圖22所示，以相對於製冷劑密度設定值 下限P lo和製冷劑密度設定值上限P hi推算的製冷劑密度P在製冷劑 密度設定值下限Plo和製冷劑密度設定值上限Phi之間的規定範圍內 (lo P《P《P hi)時為最適宜，此時判斷電子膨脹閥57的開度為"維 持現狀(不變動)"，維持其開度。而在推算的製冷劑密度P在製冷劑 密度設定值下限Plo以下(P<Plo)的情況下，判斷電子膨脹閥57 的開度為"開放"，取得開度量"+P (plus)"。然後，在推算的製冷劑
密度P在製冷劑密度設定值上限P hi以上(P hi<P )的情況下，判斷
電子膨脹閥57的開度為"收緊"，取得開度量"-P (plus)"。
此外，在步驟S24中，如圖23所示，以相對於製冷劑密度設定值 下限p lo和製冷劑密度設定值上限p hi推算的製冷劑密度p在製冷劑 密度設定值下限Plo和製冷劑密度設定值上限Phi之間的規定範圍內 GoP《P《Phi)時為最適宜，此時判斷蒸發器風扇63a、 63b、 63c 的風量為"維持現狀(不變動)"，維持其風量。而在推算的製冷劑密 度P在製冷劑密度設定值下限Plo以下(P<Plo)的情況下，判斷蒸 發器風扇63a、 63b、 63c的風量為"降低"，取得風量"-Q"。然後， 在推算的製冷劑密度P在製冷劑密度設定值上限P hi以上(P hi< P ) 的情況下，判斷蒸發器風扇63a、 63b、 63c的風量為"增加"，取得風 量"+Q"。在此，在變化蒸發器風扇63a、 63b、 63c的風量時，可變化 施加的電壓和負載比(以下稱為Duty比)。在變化施加電壓的情況下， 為低電壓"-Q"或者高電壓"+Q"。在變化Duty比的情況下，降低 Duty比取得"-Q"，或者提高Duty比取得"+Q"。如圖24所示，Duty 比是當蒸發器風扇在"開(ON)"的指令時施加的電壓在一定周期內 的"開/關(ON/OFF)"的比率(Duty比-開的時間/ (開+關的時間) Duty比ON時間/ (ON+OFF的時間))。
如上所述，在上述製冷劑迴路中，包括使向噴射器53供給的高壓 製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交換的內部換熱器56。即，即使在蒸 發器55發生負荷變化而使吸入側的低壓製冷劑量發生變化的情況下， 也會利用來自內部換熱器56的剩餘低壓製冷劑的潛熱使從氣體冷卻器 52排出的高壓製冷劑冷卻，防止高壓側的壓力上升。結果，隨著低壓 製冷劑的過熱度進行蒸發，使在噴射器53中吸入的製冷劑密度保持一 定，能夠使循環狀態成為最佳化。
特別是在如自動售貨機等之類的，在多個商品收容庫4a、 4b、 4c 中分別配置蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的情況下，由於減少動作的蒸 發器55的數量會使動作的蒸發器55發生大幅度的負荷變動，但通過 內部換熱器56進行高壓製冷劑和低壓製冷劑的熱交換，使得被噴射器 53吸入的製冷劑密度保持一定，能夠實現循環狀態的最佳化。
在上述製冷劑迴路中，在容積比較小的中間商品收容庫4b中配置
的蒸發器55b，經由電磁閥61與在作為冷卻專用的左側商品收容庫4a 中配置的蒸發器55a相串聯。這就是說，由於在蒸發器55b中剩餘的 製冷劑在蒸發器55a中蒸發，使得蒸發器55b不是單獨運行。此外， 使在內部換熱器56以前的製冷劑密度降低。結果，由於減少了蒸發器 55b的製冷劑循環量，從而能夠降低蒸發溫度，改善運行效率。
在上述製冷劑迴路中，在氣液分離器54中，由內管541A和外管 541B構成，該內管541A連接在噴射器53和壓縮機之間形成螺旋狀並 在徑向靠外的部位設置有貫穿孔541Ac，該外管541B覆蓋住在內管 541A上設置有貫穿孔541 Ac的部位並與內管541A —起形成螺旋狀， 從內管541A分出的終端連接著蒸發器55。即，使由噴射器53供給的 混合製冷劑通過內管541A，通過螺旋狀部位的混合製冷劑，其中的液 相製冷劑由於離心力的作用而偏向徑向外側，經由貫穿孔541Ac將液 相製冷劑移送到外管541B中，使液相製冷劑和氣相製冷劑分離，將氣 相製冷劑送到壓縮機51中，而將液相製冷劑送入蒸發器55中。結果， 由於釆用了螺旋狀雙重管的結構，與具有將混合製冷劑分離為儲存的 液相製冷劑和氣相製冷劑的罐的現有技術的氣液分離器相比較，能夠 實現小型化。特別是在自動售貨機的商品收容庫4a的內部配置如上所 述氣液分離器54的情況下，由於實現氣液分離器54小型化而提高了 空間效率。
此外，在氣液分離器54中，在外管541B的終端設置有阱部541Bc， 該阱部541Bc經由連接管542A連接著位於阱部541Bc下面的內管 541A的終端541Ab。 g卩，在阱部541Bc中，在液相製冷劑中所含的冷 凍機油，由於自身的比重而沉降到下部，經由連接管542A移送到內管 541A的終端541Ab，從而使液相製冷劑和冷凍機油分離，液相製冷劑 被送到蒸發器55中，而冷凍機油與氣相製冷劑一起被送到壓縮機51 中。結果，通過設置阱部541Bc的結構，與具有使儲存的製冷劑中制 冷劑和冷凍機油分離的罐的現有技術的油分離器相比較，內管能夠實 現小型化。特別是由於氣液分離器54的內管541A和外管541B —體 化為分離冷凍機油的結構，使得內管以良好的效率進行氣、液、油的 分離。特別是在自動售貨機的商品收容庫4a的內部配置如上所述氣液 分離器54的情況下，能夠通過實現氣液分離器54的小型化而提高空
間效率。
在上述製冷劑迴路中，在製冷劑迴路控制部100中，調節噴射器 53的噴嘴閥531a和電子膨脹闊57的開度，使得在由蒸發器入口溫度 傳感器76a、 76b、 76c檢出的製冷劑溫度在規定範圍內。或者在製冷 劑迴路控制部100中，調節噴嘴閥531a和電子膨脹閥57的開度，使 得由蒸發器入口溫度傳感器76a、 76b、 76c檢出的製冷劑溫度和蒸發 器出口溫度傳感器77a、 77b、 77c檢出的製冷劑溫度之差在規定範圍 內。即，在自動售貨機等之類的多個商品收容庫4a、 4b、 4c分別配置 有蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的情況下，在取得商品收容庫4a、 4b、 4c的庫內溫度而該庫內溫度低於規定溫度的情況下，該蒸發器55a、 55b、 55c的電磁閥551a、 551b、 551c閉合，使蒸發器55a、 55b、 55c 的動作停止。因此，有時一個蒸發器55動作，有時兩個或者全部蒸發 器55都動作。這樣一來，當蒸發器55的動作狀態變化時，蒸發溫度 和高壓壓力就大幅度變化。在上述製冷劑迴路控制部100中，由於由 取得的各個壓力狀態或各個溫度狀態來調節電子膨脹閥57和噴嘴閥 531a的開度，所以就抑制了由蒸發器55動作狀態的變化引起的蒸發溫 度和高壓壓力的變化，所以能夠使蒸發器55的換熱量和壓縮機51的 運行效率達到最佳化。
在上述製冷劑迴路中，將根據由高壓壓力傳感器71和低壓壓力傳 感器73檢出的製冷劑壓力、由上述蒸發器入口溫度傳感器76a、 76b、 76c檢出的製冷劑溫度和由庫內溫度傳感器78a、 78b、 78c檢出的製冷 劑壓力推算的製冷劑密度P ，和根據高壓壓力傳感器71和低壓壓力傳 感器73檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定值P lo、 P hi進 行比較，來調節電子膨脹閥57的開度和蒸發器風扇63a、 63b、 63c的 風量，使得推算的製冷劑密度P在規定的範圍內。即，在自動售貨機 等之類的多個商品收容庫4a、 4b、 4c分別配置有蒸發器55 (55a、 55b、 55c)的情況下，在取得的商品收容庫4a、 4b、 4c的庫內溫度低於規定 溫度的情況下，該蒸發器55a、 55b、 55c的電磁閥551a、 551b、 551c 閉合，使蒸發器55a、 55b、 55c停止動作。因此，有時一個蒸發器動 作，有時兩個或者全部蒸發器都動作。這樣一來，當蒸發器55的動作 狀態變化時，蒸發溫度和高壓壓力就大幅度變化。在上述製冷劑迴路
控制部100中，在推算的製冷劑密度P小於製冷劑密度設定值下限P lo 的情況下，電子膨脹閥57的開度放開，降低蒸發器風扇63a、 63b、 63c 的風量，增加製冷劑循環量使在蒸發器55中的製冷劑更難以氣化，使 製冷劑密度提高。反之，在推算的製冷劑密度P超過製冷劑密度設定 值上限P hi的情況下，電子膨脹閥57的開度收緊，增大蒸發器風扇63a、 63b、 63c的風量，使得在蒸發器55中的製冷劑更容易氣化，使製冷劑 密度降低。結果，由蒸發器55動作狀態的變化抑制了蒸發溫度和高壓 壓力的變化，使得蒸發器55的換熱量或者壓縮機51的運行效率能夠 達到最佳化。
此外，上述製冷劑迴路在使用二氧化碳作為製冷劑時是特別有效 的，在使用二氧化碳製冷劑的情況下，能夠得到上述效果。
其中，在如上所述的實施方式中，說明了作為製冷劑迴路使自動 售貨機的商品收容庫4a、 4b、 4c冷卻的結構，但對所需的商品收容庫 也可同時進行加熱。圖25是在使用蒸發器作為加熱裝置的情況下製冷 劑迴路的概略圖。
首先說明冷卻系統。如圖25所示，壓縮機51的結構是使用中間 換熱器511實施兩段壓縮動作的壓縮機。即，在進行一段壓縮動作的 第一壓縮機51a和進行二段壓縮動作的第二壓縮機51b之間設置有中 間換熱器511。由該壓縮機51壓縮的製冷劑，供給到氣體冷卻器52中 進行散熱，在內部換熱器56中進行熱交換後再經由噴射器53、氣液分 離器54和電子膨脹閥57。然後，從電子膨脹閥57供給的製冷劑，由 各電磁閥551a、 551b、 551c、 551d的開閉進行選擇而至各蒸發器55 (55a、 55b、 55c、 55d)中進行蒸發，使各商品收容庫(在圖25中未 顯示)冷卻。經過蒸發器55的製冷劑在內部換熱器56中進行熱交換 而再次被吸入噴射器53中。該結構與上述的製冷劑迴路相同。
下面說明加熱系統。在此，使用蒸發器55c作為加熱裝置。在此 情況下按如下方式連接。壓縮機51 (51b)的排出口和蒸發器55c的入 口之間經由電磁閥80相連接。蒸發器55c的出口和氣體冷卻器52的 出口之間經由電磁閥81相連接。蒸發器55c的出口和氣體冷卻器52 的入口之間經由電磁閥82相連接。然後，在壓縮機51 (51b)和氣體 冷卻器52之間設置有電磁閥83。而且，在作為蒸發器55c的出口，至
氣體冷卻器52的出口和入口的分支部位和各個蒸發器55的集合部位 之間設置有電磁閥84。而在作為蒸發器55c的入口 ，從壓縮機51 (51b) 來的合流部位和電磁閥551c之間設置有止逆閥91，防止向電磁閥551c 發生逆流。而且，在從蒸發器55c的出口至氣體冷卻器52的電磁閥81 和電磁閥82以前的部位，設置有止逆閥92，防止向蒸發器55c的方向 逆流。
按照上述加熱系統，閉合電磁閥551c、 84，打開電磁閥80，使用 蒸發器55c作為加熱裝置。如果此時閉合電磁閥82、 83，打開電磁閥 81，則得到使製冷劑不經過氣體冷卻器52的製冷劑迴路。如果閉合電 磁閥83，打開電磁閥81、 82，則得到使製冷劑從蒸發器55c經由氣體 冷卻器52的入口和出口的製冷劑迴路。如果閉合電磁闊82,打開電磁 閥81、 83，則得到使製冷劑在分別經由蒸發器55c和氣體冷卻器52的 同時，從蒸發器55c至氣體冷卻器52出口的製冷劑迴路。如果閉合電 磁閥81，打開電磁閥82、 83，則得到使製冷劑分別經由蒸發器55c和 氣體冷卻器52的同時，從蒸發器55c至氣體冷卻器52入口的製冷劑 迴路。如果閉合電磁閥81、 83，打開電磁閥82，則得到使製冷劑從蒸 發器55c至氣體冷卻器52入口的製冷劑迴路。如果電磁閥81、 82、 83 都打開，則得到在使製冷劑分別經由蒸發器55c和氣體冷卻器52的同 時，從蒸發器55c至氣體冷卻器52的入口和出口的製冷劑迴路。
此外，再說明另外一種加熱系統。在此，使用蒸發器55b作為加 熱裝置。在該情況下，按照如下的方式連接。在壓縮機51 (51a)的出 口和蒸發器55b入口之間經由電磁閥85相連接。在蒸發器55b的出口 和中間換熱器511的出口之間經由電磁閥86相連接。在蒸發器55b的 出口和中間換熱器511的入口之間經由電磁閥87相連接。然後，在壓 縮機51 (51a)和中間換熱器511之間設置有電磁閥88。再在蒸發器 55b的出口，至中間換熱器511的出口以及入口的分支部位和各個蒸發 器55的集合部位之間設置有電磁閥89。而在蒸發器55b的入口，來自 壓縮機51 (51a)的合流部位和電磁閥551b之間設置有止逆閥93，防 止向電磁閥551b發生逆流。在從蒸發器55b的出口至中間換熱器511 的電磁閥86和電磁閥87以前的部位設置有止逆閥94,防止向蒸發器 55b發生逆流。 按照上述另外一種加熱系統，閉合電磁閥551b、 89，打開電磁閥 85，使用蒸發器55b作為加熱裝置。此時，如果閉合電磁閥87、 88， 打開電磁閥86，則得到使製冷劑不經過中間換熱器511的製冷劑迴路。 如果閉合電磁閥88，打開電磁閥86、 87，則得到使製冷劑從蒸發器55b 經由中間換熱器511的入口和出口的製冷劑迴路。如果閉合電磁閥87， 打開電磁閥86、 88，則得到使製冷劑在分別經由蒸發器55b和中間換 熱器511的同時，從蒸發器55b經由中間換熱器511出口的製冷劑回 路。如果閉合電磁閥86，打開電磁閥87、 88，則得到在使製冷劑分別 經由蒸發器55b和中間換熱器511的同時，從蒸發器55b經由中間換 熱器511入口的製冷劑迴路。如果閉合電磁閥86、 88，打開電磁閥87， 則得到使製冷劑從蒸發器55b經由中間換熱器511入口的製冷劑迴路。 如果電磁閥86、 87和88都打開，則得到在使製冷劑分別經由蒸發器 55b和中間換熱器511的同時，從蒸發器55b經由中間換熱器511的入 口和出口的製冷劑迴路。
如此，即使在使用蒸發器55作為加熱裝置的情況下，也能夠得到 由內部換熱器56和氣液分離器54得到的效果。
圖26是表示本發明的製冷劑迴路另一個實施方式的概略圖。在圖 26中，在上述噴射器53和氣液分離器54之間設置有另一個噴射器53'。 另一個噴射器53'，通過將作為散熱器的氣體冷卻器52供給的高壓制 冷劑減壓，在吸入從噴射器53排出的混合製冷劑與從氣體冷卻器52 供給的高壓製冷劑混合的同時，將混合的製冷劑升壓排出供給到氣液 分離器54中。
在沒有設置另一個噴射器53'的情況下，即使通過例如內部換熱 器56力圖使噴射器53提高效率，也會由升壓作用而對製冷劑壓力構 成界限。另一方面，在設置有另一個噴射器53，的情況下，由於使噴 射器53、 53'形成多級的狀態而使製冷劑壓力增加，所以能夠減輕壓 縮機51的負擔，進一步提高循環的效率。
權利要求
1.一種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，具有使供給到所述噴射器中的高壓製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交換的內部換熱器。
2. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，具有使供給到所述噴射器的高壓製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱 交換的內部換熱器。
3. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，通過開關閥使規定的蒸發器與其它蒸發器串聯連接
4. 一種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，所述氣液分離器由內管和外管構成，其中，所述內管的開始端側 與所述噴射器連接，在形成為螺旋狀的徑向靠外的部位處設置有貫穿 孔，終端側與所述壓縮機連接，而所述外管由開始端側覆蓋所述內管 的設置有貫通孔的部位，並與該內管一起形成為螺旋狀，從所述內管 分支的終端側與所述蒸發器連接。
5. 如權利要求4所述的製冷劑迴路，其特徵在於-所述氣液分離器設置有阱部，在所述外管的終端側，使製冷劑暫時在被送向下方的同時還被送向上方，該阱部的下部與在該下部下面 的所述內管終端側連接。
6. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括-壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，具有 在所述噴射器的減壓部分調節製冷劑流量的噴嘴閥； 調節向所述蒸發器供給的製冷劑流量的膨脹閥；和 在所述各蒸發器的入口側處分別設置的檢出製冷劑溫度的蒸發器入口溫度傳感器，其中，調節所述噴嘴閥和所述膨脹閥的開度，使得由所述蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度在規定的範圍內。
7. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，具有在所述噴射器的減壓部分調節製冷劑流量的噴嘴閥；調節向所述蒸發器供給的製冷劑流量的膨脹閥；在所述各蒸發器的入口側處分別設置的檢出製冷劑溫度的蒸發器 入口溫度傳感器；和在所述各蒸發器的出口側處分別設置的檢出製冷劑溫度的蒸發器 出口溫度傳感器，其中，調節所述噴嘴閥和所述膨脹閥的開度，使得由所述蒸發器入口溫 度傳感器檢出的製冷劑溫度和由所述蒸發器出口溫度傳感器檢出的制 冷劑溫度之溫度差在規定的範圍內。
8. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括-壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，具有調節向所述蒸發器供給的製冷劑流量的膨脹閥；檢出高壓製冷劑壓力的高壓壓力傳感器；檢出低壓製冷劑壓力的低壓壓力傳感器；分別設置在所述各蒸發器的出口側處檢出製冷劑溫度的蒸發器出 口溫度傳感器；和檢出配置有所述蒸發器的隔熱環境內部的溫度的庫內溫度傳感 器，其中，將由所述高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力、 由所述蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度、以及由所述庫內溫 度傳感器檢出的溫度推算的製冷劑密度，與根據由高壓壓力傳感器和 低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定值進行 比較，來調節所述膨脹閥的開度，使得所述推算的製冷劑密度在規定 的範圍內。
9. 一種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中， 構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通 道，此外，具有-向所述蒸發器送風的蒸發器風扇；檢出高壓製冷劑壓力的高壓壓力傳感器；檢出低壓製冷劑壓力的低壓壓力傳感器；分別設置在所述各蒸發器出口側處檢出製冷劑溫度的蒸發器出口 溫度傳感器；和檢出配置有所述蒸發器的隔熱環境內部的溫度的庫內溫度傳感 器，其中，將由所述高壓壓力傳感器和低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力、 由所述蒸發器入口溫度傳感器檢出的製冷劑溫度、以及由所述庫內溫 度傳感器檢出的溫度推算的製冷劑密度，與根據由高壓壓力傳感器和 低壓壓力傳感器檢出的製冷劑壓力預先設定的製冷劑密度設定值進行 比較，來調節所述蒸發器風扇的風量，使得所述推算的製冷劑密度在 規定的範圍內。
10. —種製冷劑迴路，其特徵在於，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使從所述壓縮機供給的製冷劑散熱的散熱 器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使從所述散熱器供給的高壓製冷劑 減壓，在吸入從所述蒸發器排出的低壓製冷劑並進行混合的同時，使 混合的製冷劑升壓並進行排出的噴射器；以及將從所述噴射器供給的 混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到所 述壓縮機，而將液相製冷劑供給到所述蒸發器的氣液分離器，其中，在所述噴射器和所述氣液分離器之間設置有另一個噴射器，通過 使從所述散熱器供給的高壓製冷劑減壓，在吸入從所述噴射器排出的 混合製冷劑並進行混合的同時，對該混合的製冷劑進行升壓排出，並 供給至所述氣液分離器。
11. 如權利要求1 10中任一項所述的製冷劑迴路，其特徵在於 所述製冷劑是二氧化碳。
全文摘要
本發明提供一種製冷劑迴路，包括壓縮製冷劑的壓縮機；使來自壓縮機的製冷劑散熱的氣體冷卻器；使製冷劑蒸發的蒸發器；通過使來自氣體冷卻器的高壓製冷劑減壓，在吸入從蒸發器排出的低壓製冷劑進行混合的同時，使混合製冷劑升壓並排出的噴射器；以及將來自噴射器的混合製冷劑分離為氣相製冷劑和液相製冷劑，將氣相製冷劑返回到壓縮機中，將液相製冷劑供給到蒸發器的氣液分離器，構成使多個所述蒸發器並列，並通過開關閥連接的多條製冷劑循環通道，其中，包括使向噴射器供給的高壓製冷劑和低壓製冷劑相互進行熱交換的內部換熱器。由此防止高壓側的壓力上升，使循環狀態達到最適宜化。防止由於蒸發器負荷的變動使循環狀態發生變化。
文檔編號F25B9/08GK101097100SQ20061010050
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月30日 優先權日2006年6月30日
發明者久保山公道, 土屋敏章, 滝口浩司 申請人:富士電機零售設備系統株式會社