致冷劑循環設備的製作方法
2023-05-31 18:45:11
專利名稱：致冷劑循環設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備由依次連接一個壓縮機，一個氣體冷卻器，擠壓裝置和一個蒸發器構成。
背景技術：
在這種類型常規的致冷劑循環設備中，一個致冷劑循環(致冷劑迴路)由連貫地管道輸送和連接一個旋轉式壓縮機(壓縮機)，一個氣體冷卻器，擠壓裝置(膨脹閥或類似物)，一個蒸發器及類似物成一個環形形式構成。另外，將一種致冷劑氣體從旋轉式壓縮機旋轉壓縮元件的進氣口吸入氣缸的低壓室一側，並通過輥和葉片的運轉所完成的壓縮而得到一種高溫高壓下的致冷劑氣體。然後將這種氣體從一高壓室側通過一個排氣口和一個排氣吸音室排放到氣體冷卻器中。氣體冷卻器使致冷劑氣體中的熱量釋放出，然後使這種氣體用擠壓裝置擠壓，並供給到蒸發器中。致冷劑在蒸發器中蒸發，並且通過在這時吸收周邊中的熱量來履行一種冷卻作用。
在這裡，為了解決近年來產生的全球環境問題，已經研究出了一種設備，所述設備利用二氧化碳(CO2)，二氧化碳即使在不用常規碳氟化合物(見比如日本專利公報No.7-18602)情況下的這種類型致冷劑循環中也是一種天然致冷劑。
另一方面，當壓縮機在冷卻這種致冷劑循環設備中室內部之後停止工作時，在致冷劑迴路中的最低溫度下，一種液體致冷劑很容易積聚在蒸發器中。特別是當壓縮機在一恆定的速度下工作，及在這種情況下再次起動時，使液體返回以致將匯集在蒸發器中的液體致冷劑吸收到壓縮機中。有可能壓縮機壓縮液體並損壞。
因此，為了防止液體致冷劑返回壓縮機而導致液體壓縮，在蒸發器的出口側和壓縮機的進氣側之間設置一個蓄液器，液體致冷劑貯存在這個蓄液器中，並且只把氣體吸入壓縮機。
在使用二氧化碳的製冷劑循環設備中，因高壓側變成超臨界的，所以壓力在外部空氣溫度下不會變成恆定不變，而是升高到約12MPa。特別是，當壓縮機在一恆定速度下工作時，高壓側上的壓力在起動壓縮機時(往下拉時間)進一步升高，超過設備的設計壓力，並且在最壞的情況下有可能損壞設備。因此，通過一個變換器執行壓縮機的轉數控制(容量控制)，或是調節膨脹閥的開口，並因此高壓側上的壓力升高必須降低以便起動壓縮機。
另一方面，當在擠壓裝置中使用便宜的毛細管時，除了上述高壓側上的壓力異常升高之外，還有功耗增加的問題，因為壓縮機的轉數必須升高，以便降低蒸發器中致冷劑的蒸發溫度。
而且，當用致冷劑循環設備作為一種用於冷卻一種製冷器或一種自動售貨機的冷卻設備時，二氧化碳致冷劑的壓縮比變得很高，並且壓縮機的溫度或致冷劑循環中所排放的致冷劑氣體的溫度都變高。在這種關係上，在蒸發器中難以得到所希望的冷卻能力(製冷能力)。
另外，在上述使用二氧化碳的致冷劑循環設備中，因為在高壓側上變成超臨界的，所以高壓側上的壓力升高而與外部空氣溫度無關，並且超過設備的設計壓力，及在最壞情況下可能損壞設備。因此，控制壓縮機的轉數，或者調節擠壓裝置的流動路線阻力，並因此將高壓側上的壓力控制到不超過設備的設計壓力。
另一方面，當蓄液器設置在致冷劑循環的低壓側上時，需要較大的致冷劑料量。還產生一個問題是安放空間放大。因此，壓縮機的轉數控制(容量控制)通過變換器執行，或者調節膨脹閥的開口，及在起動壓縮機時減少在起動時吸入壓縮機的致冷劑量。因此，需要防止液體致冷劑吸入壓縮機的不方便。
發明概述本發明已經研究出了解決上述現有技術的問題，並且本發明的一個目的是提供一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備能事先避免高壓側上壓力的異常升高。
而且，本發明的另一個目的是提供一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備能事先避免高壓側上壓力的異常升高，同時降低功耗和生產成本。
另外，本發明另一個目的是用一種簡單的控制機構事先避免高壓側上壓力的異常升高，並改善致冷劑循環設備的能力。
此外，本發明還有另一個目的是提供一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備能在低壓側上不設置蓄液器情況下事先避免液體返回壓縮機。
也就是說，按照本發明，提供了一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備包括擠壓裝置，所述擠壓裝置包括數個毛細管。而且，如此控制致冷劑循環到每個毛細管中，以便擠壓裝置的流動路線阻力是可變的，並且在起動壓縮機時擠壓裝置的流動路線阻力減小。例如，擠壓裝置包括；一個第一毛細管；及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中，並且在壓縮機起動時使致冷劑進入第二毛細管。因而，可以減小起動時的流動路線阻力。
特別是，當用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置簡單地設置時，可以減小起動時的流動路線阻力，並因此可以壓縮生產成本。
而且，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，減小擠壓裝置的流動路線阻力或者在起動壓縮機之後使致冷劑進入第二毛細管一個預定的時間。
另外，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，減小擠壓裝置的流動路線阻力或者從當壓縮機起動時使致冷劑進入第二毛細管，直至致冷劑迴路中致冷劑的溫度達到一預定值時為止。
此外，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，減小擠壓裝置的流動路線阻力或者當從壓縮機起動時使致冷劑進入第二毛細管，直至待由蒸發器冷卻的空間溫度下降到一個預定值時為止。
而且，除了上述發明之外，因為用二氧化碳作為製冷劑，所以本發明能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受到壓縮，而把從第一壓縮元件排出並具有一個中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到一個氣體冷卻器中，可以有效地消除在起動時壓力的異常升高。
而且，按照本發明，提供了一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備包括擠壓裝置，所述擠壓裝置包括數個毛細管；及一個控制裝置，所述控制裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中和控制壓縮機的轉數。控制裝置如此控制致冷劑循環，以便擠壓裝置的流動路線阻力是可變的。當由一傳感器所檢測到的溫度不低於一預定值時，控制裝置減小擠壓裝置的流動路線阻力，以便增加壓縮機的轉數，而當溫度下降到低於一個設定值時，增加擠壓裝置的流動路線阻力以便降低壓縮機的轉數，上述設定值以用於檢測基本上待由蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器輸出為基礎。例如，擠壓裝置包括一個第一毛細管；和一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，及設置一個閥裝置，所述閥裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中。控制裝置如此控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度從設定值下降時，使致冷劑進入第一毛細管。因而，流動路線阻力是基於由傳感器所檢測的溫度可變。
特別是，當用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置簡單地設置時，流動路線阻力構成為是可變的，並因此可以降低生產成本。
而且，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，因為用二氧化碳作為致冷劑，所以本發明能對環境問題產生影響。
特別是當壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受到壓縮，而把從第一壓縮元件排出並具有一中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到一個氣體冷卻器中，可以有效地消除高壓側上壓力的異常升高。
而且，按照本發明，提供了一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備包括一個控制裝置，所述控制裝置用於控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數。當由一傳感器所檢測到的溫度不低於在+29℃-+35℃之間的任何一個限定溫度時，控制裝置減小擠壓裝置的流動路線阻力，以便升高壓縮機的轉數，而當由傳感器所檢測到的溫度低於限定溫度時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，上述限定溫度以用於檢測待由蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器輸出為基礎。因此，擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數可以根據由傳感器所檢測到的溫度進行控制。
另外，按照本發明，提供了一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備包括一個控制裝置，所述控制裝置用於控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數；及一個內部熱交換器，所述內部熱交換器用於在從一氣體冷卻器排出的致冷劑和從一蒸發器排出的致冷劑之間交換熱量。當由一傳感器所檢測到的溫度不低於在+29℃-+35℃之間任何一個限定的溫度時，控制裝置減小擠壓裝置的流動路線阻力，以便升高壓縮機的轉數，而當由傳感器所檢測的溫度低於限定溫度時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，上述限定溫度以用於檢測通過蒸發器從內部熱交換器排放的致冷劑溫度的傳感器輸出為基礎。因此，可以根據由傳感器所檢測到的溫度控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數。
此外，在各個上述發明中，當待由蒸發器冷卻的空間溫度設定在-2℃-+7℃範圍內時，可以執行一種最佳控制。
而且，擠壓裝置包括一個第一毛細管；和一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，及把控制裝置連接到一個閥裝置上，用於控制致冷劑循環到每個毛細管中。控制裝置如此控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測的溫度不低於限定的溫度時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度低於限定的溫度時，使致冷劑進入第一毛細管。因而，通過使用便宜的毛細管，流動路線阻力是可變的。
特別是，當用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置簡單地設置時，流動路線阻力可以是可變的，並因此可以降低生產成本。
而且，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，因為用二氧化碳作為致冷劑，所以本發明也能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件和受到壓縮，而把從第一壓縮元件排出並具有一中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中，可以有效地消除高壓側上壓力的異常升高。
而且，按照本發明，提供了一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備包括擠壓裝置，所述擠壓裝置包括數個毛細管。而且，如此控制致冷劑循環到每個毛細管中，以使擠壓裝置的流動路線阻力是可變的，並且擠壓裝置的流動路線阻力在起動壓縮機時增加。例如，擠壓裝置包括一個第一毛細管；和一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中，及在壓縮機起動時使致冷劑進入第一毛細管。因而，在起動時流動路線阻力可以增加。
特別是，當簡單地設置用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置時，在起動時的流動路線阻力可以增加，並因此可以降低生產成本。
而且，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，增加擠壓裝置的流動路線阻力或是在壓縮機起動之後使致冷劑進入第一毛細管一個預定的時間。
另外，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，從當壓縮機起動時直至致冷劑迴路中致冷劑的溫度達到一個預定值時為止都增加擠壓裝置的流動路線阻力或者使致冷劑進入第一毛細管。
此外，對本發明的致冷劑循環設備，除了上述發明之外，從當壓縮機起動時直到待由蒸發器冷卻的空間溫度下降到一個預定值時為止都增加擠壓裝置的流動路線阻力或是使致冷劑進入第一毛細管。
而且，除了上述發明之外，因為用二氧化碳作為致冷劑，所以本發明也能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件和受到壓縮，並把從第一壓縮元件排出和具有一中間壓力的致冷劑吸入第二毛細管，經過壓縮，並排放到一個氣體冷卻器，可以有效地消除液體返回，以防止液體致冷劑在起動時吸入壓縮機中。
對附圖的簡要說明
圖1是本發明的致冷劑循環設備的致冷劑迴路圖；圖2是一個實施例的一種擠壓機構的放大圖；圖3是另一個實施例的擠壓機構的放大圖；圖4是本發明的另一種致冷劑循環設備的致冷劑迴路圖；圖5是示出室內一種溫度的轉變曲線圖；圖6是還有另一個實施例的擠壓機構的放大圖；及圖7是示出室內一個溫度與一個冷卻能力(製冷能力)之間關係的曲線圖。
優選實施例詳細說明下面，將參照附圖詳細說明本發明的一些實施例。圖1是一種本發明應用於其上的致冷劑循環設備110的致冷劑迴路圖。本實施例的致冷劑循環設備110是例如一個安裝在倉庫裡的陳列式冷藏櫃。致冷劑循環設備110由一個冷凝裝置100和一個製冷設備主體105構成，所述製冷設備主體105構成一個冷卻設備主體。因此，製冷設備主體105是陳列式冷藏櫃的主體。
冷凝裝置100包括一個壓縮機10、氣體冷卻器(冷凝器)40、和一個擠壓機構120，上述擠壓機構以後稱作擠壓裝置，並且冷凝裝置100通過一個管道連接到以後叫做製冷設備主體105的蒸發器92上，並且壓縮機10，氣體冷卻器40，及擠壓機構120與蒸發器92一起構成一個預定的致冷劑迴路。
也就是說，將壓縮機10的一個致冷劑排放管24連接到氣體冷卻器40的入口上。在這裡，本實施例的壓縮機10是一種內部中壓型多級(兩級)壓縮旋轉式壓縮機，所述壓縮機用二氧化碳(CO2)作致冷劑。壓縮機10由一個電氣元件，及一個第一旋轉式壓縮元件(第一壓縮元件)和一個第二旋轉式壓縮元件(第二壓縮元件)構成，上述電氣元件是一個在密封密器(未示出)中的驅動元件，而上述第一旋轉式壓縮元件(第一壓縮元件)和第二旋轉式壓縮元件(第二壓縮元件)由上述電氣元件驅動。
附圖標記20代表一個致冷劑導入管，用於一次把壓縮機10的第一旋轉式壓縮元件(第一級)所壓縮並排入密封容器的致冷劑排放到外部，以便將致冷劑導入到第二旋轉式壓縮元件(第二級)中。致冷劑導入管20的一端與第二旋轉式壓縮元件的氣缸(未示出)連通。致冷劑導入管20的另一端通過一個中間冷卻迴路35進入密封容器中，所述中間冷卻迴路35設置在氣體冷卻器40中，如後面所詳述的。
附圖標記22代表一個致冷劑導入管，所述致冷劑導入管用於將致冷劑導入壓縮機10的第一旋轉式壓縮元件(未示出)的氣缸中。致冷劑導入管22的一端與第一旋轉式壓縮元件的氣缸(未示出)連通。致冷劑導入管22連接到一個粗濾器56的一端上。粗濾器56捕捉和過濾外來物如混合在一種致冷劑氣體中的粉塵和切屑，上述致冷劑氣體在致冷劑迴路中循環，並且粗濾器56由一個開口和一個過濾器(未示出)構成，上述開口在粗濾器56的另一端中形成，而上述過濾器(未示出)具有一個基本上是錐形的形狀，所述錐形形狀從開口朝粗濾器56的一端方向逐漸變細。過濾器的開口附接到一個致冷劑管道28上，所述致冷劑管道28以一種密配合狀態連接到粗濾器56的另一端上。
而且，致冷劑排放管24是一個用於將由第二旋轉式壓縮元件所壓縮的致冷劑排放到氣體冷卻器40的致冷劑管道。
一個用於檢測外部空氣的外部空氣溫度傳感器74設置在氣體冷卻器40中，並連接到一個微型計算機80(控制裝置)上，所述微型計算機80以後叫做冷凝裝置100的控制裝置。
一個致冷劑管道26從氣體冷卻器40穿過一個內部熱交換器50。內部熱交換器50在從氣體冷卻器40排放的致冷劑和從蒸發器92排放的致冷劑之間交換熱量，上述氣體冷卻器40在第二旋轉式壓縮元件的高壓側上，而上述蒸發器92設置在低壓側上製冷設備主體105中。
而且，穿過內部熱交換器50的高壓側上的致冷劑管道26通過一個粗濾器54延伸到擠壓機構120上，所述粗濾器54類似於上述粗濾器。在這裡，擠壓機構120由數個毛細管構成，並如此控制致冷劑循環進入每個毛細管中，以便進入擠壓機構120的流動路線阻力是可變的。也就是說，如圖2所示，該實施例的擠壓機構120由一個第一毛細管158和一個第二毛細管159構成，所述第二毛細管159與第一毛細管158並聯連接，並具有一個流動路線阻力小於第一毛細管158的流動路線阻力。一個用於控制致冷劑循環到第一毛細管158中的閥裝置162設置在一個致冷劑管道160中，並連接到冷凝裝置100的微型計算機80上，上述第一毛細管158設置在上述致冷劑管道160中。
類似地，用於控制致冷劑循環到第二毛細管159的閥裝置163設置在一個致冷劑管道161中，並連接到冷凝裝置100的微型計算機80上，上述第二毛細管159設置在上述致冷劑管道161中。
而且，微型計算機80根據後面所述的來自製冷設備主體105的控制裝置90的預定信號，控制閥裝置162、163的開/關。
另外，製冷設備主體105的一個致冷劑管道94其中一端，通過一個接套連接(未示出)可拆卸式連接到冷凝裝置100的致冷劑管道26上。
另一方面，連接到粗濾器56另一端上的致冷劑管道28，通過一個類似於上述接合的接套連接，經由內部熱交換器50，連接到製冷設備主體105的致冷劑管道28的另一端上。
一個排放溫度傳感器70和一個高壓開關72設置在致冷劑排放管24上，並連接到微型計算機80上，上述排放溫度傳感器70用於檢測從壓縮機10排出的一種致冷劑氣體的溫度，而上述高壓開關72用於檢測致冷劑氣體的壓力。
一個致冷劑溫度傳感器76設置在致冷劑管道26上，並且也連接到微型計算機80上，上述致冷劑溫度傳感器76用於檢測從擠壓機構120排出的致冷劑溫度，而上述致冷劑管道26從擠壓機構120延伸。一個返回溫度傳感器78設置在致冷劑管道28的內部熱交換器50的一個入口側上，上述返回溫度傳感器78用於檢測從製冷設備主體105的蒸發器92中排出的致冷劑溫度，而上述致冷劑管道28的內部熱交換器50的入口側連接到製冷設備主體105的接套連接上。返回溫度傳感器78也連接到微型計算機80上。
應該注意，附圖標記40F代表一個用於使氣體冷卻器40通風來冷卻空氣的風扇，而92F代表一個用於使冷卻空氣循環的風扇，所述冷卻空氣已與蒸發器92交換熱量，上述蒸發器92設置在製冷設備主體105的一個室內的製冷設備主體105的一個導管(未示出)中。附圖標記65代表一個電流傳感器，所述電流傳感器65用於檢測供給到上述壓縮機10的電氣元件上控制操作的電流。風扇40F和電流傳感器65連接到冷凝裝置100的微型計算機80上，而風扇92F連接到後面所述的製冷設備主體105的控制裝置90上。
在這裡，微型計算機80是一個用於控制冷凝裝置100的控制裝置，並且微型計算機80的各個輸入與來自排放溫度傳感器70、高壓開關72、外部空氣溫度傳感器74、製冷劑溫度傳感器76、返回溫度傳感器78、電流傳感器65、及製冷設備主體105的控制裝置90等的信號連接。而且，連接到一個輸出上的壓縮機10或風扇40F根據各輸入控制。另外，微型計算機80根據來自製冷設備主體105的控制裝置90的一個通信信號控制閥裝置162和163的開/關。
在製冷設備主體105的控制裝置90中，設置一個在室中的溫度傳感器(未示出)、一個溫度調節刻度盤、及另一些功能元件，上述在室中的溫度傳感器用於檢測室中的溫度，上述溫度調節刻度盤用於調節室中的溫度，而上述另一些功能元件用於制動壓縮機10。而且，控制裝置90根據這些輸出控制風扇92F。另外，當室中的溫度不高於一個設定值時，控制裝置90把一個預定信號發送到微型計算機80。
也就是說，當用室中的溫度傳感器檢測到的製冷設備主體105的室中溫度不高於設定值時，控制裝置90將一個預定的信號發送到微型計算機80。微型計算機80打開閥裝置162，和關閉閥裝置163，以便打開致冷劑管道160的一個流動路線。因此，致冷劑從粗濾器54流入第一毛細管158。
作為致冷劑循環設備110的致冷劑，採用上述二氧化碳(CO2)，因為二氧化碳在可燃性、毒性等方面對全球環境無不良影響，並且是一種天然致冷劑。作為一種潤滑劑用油，採用一些現有的油類如礦物油、烷基苯油、醚油、酯油、及聚亞烷基二醇(PAG)。應該注意，在本實施例中採用二氧化碳作為致冷劑，而且即使採用另一些致冷劑如氧化亞氮和烴(HC)基致冷劑時，本發明也有效。
而且，製冷設備主體105由蒸發器92和在蒸發器92中延伸的致冷劑管道94構成。致冷劑管道94在蒸發器92中以曲折的方式通過，及一個用於熱交換的散熱片固定到曲折的部分上，以便構成蒸發器92。致冷劑管道94對置的兩端可拆卸式連接到接套連接(未示出)上。
接下來，將說明致冷劑循環設備110的操作。接通設置在製冷設備主體105中的起動開關(未示出)，或是將製冷設備主體105的一個電源插座連接到一個電氣出口上。然後，微型計算機80關閉閥裝置162，打開閥裝置163，打開致冷劑管道161的流動路線，並起動壓縮機10的電氣元件(未示出)。因此，將致冷劑吸入壓縮機10的第一旋轉式壓縮元件中並受到壓縮，並使排入密封容器的致冷劑氣體從壓縮機10進入致冷劑導入管20和流入中間冷卻迴路35。而且，在中間冷卻迴路35中，熱量通過空氣冷卻法從穿過氣體冷卻器40的致冷劑中釋放出。
因此，因為吸入第二旋轉式壓縮元件中的致冷劑可以冷卻，所以抑制了密封容器中的溫度升高，並可以提高第二旋轉式壓縮元件中的壓縮效率。它也能抑制被第二旋轉式壓縮元件壓縮並排出的致冷劑溫度升高。
而且，將具有中間壓力的經過冷卻的致冷劑氣體吸入壓縮機10的第二旋轉式壓縮元件中，並在第二級中壓縮以便構成具有高溫高壓的致冷劑氣體，及將氣體通過致冷劑排放管24排放到外部。從致冷劑排放管24中排出的致冷劑氣體流入氣體冷卻器40，熱量通過空氣冷卻法釋放出，並在此之後氣體通過內部熱交換器50。致冷劑的熱量被低壓側上的致冷劑吸收，並進一步冷卻。
因為從氣體冷卻器40通過內部熱交換器50的致冷劑熱量由於存在內部熱交換器50而被低壓側上的致冷劑吸收，所以致冷劑的過冷度增加。因此，提高了蒸發器92中的冷卻能力。
在高壓側上被內部熱交換器50冷卻的致冷劑氣體通過粗濾器54和閥裝置163流入致冷劑管道161，併到達第二毛細管159。致冷劑的壓力在第二毛細管159中下降，並且致冷劑通過接套連接(未示出)從製冷設備主體105的致冷劑管道94流入蒸發器92中，上述的接套連接將致冷劑管道26連接到製冷設備主體105的致冷劑管道94一端上。在這裡，致冷劑蒸發，吸收周圍空氣中的熱量以便履行一種冷卻功能，並冷卻製冷設備主體105的室內部。
在這裡，如上所述，在起動時，因為微型計算機80打開致冷劑管道161的流動路線，所以從粗濾器54出來的致冷劑流入第二毛細管159，所述第二毛細管159比第一毛細管158的流動路線阻力小。高壓側的壓力在起動時很容易升高。當壓力在具有大流動路線阻力的第一毛細管158中降低時，高壓側上的致冷劑不容易流動。另外，高壓側上的壓力升高並超過設備設計的壓力。在最壞情況下，有可能是造成損壞設備的問題。
然而，因為致冷劑的壓力在第二毛細管159中降低，所以在高壓側上致冷劑的流動路線阻力與第一毛細管158中的壓力降低相比降得更低。因此，可以防止高壓側上的壓力異常升高，並可以預先避免設備損壞。
因此，因為在壓縮機10起動時可以進行穩定運行，所以可以提高致冷劑循環設備110的可靠性。
而且，致冷劑流出蒸發器92，並通過接套連接(未示出)到達冷凝裝置100的內部熱交換器50，上述接套連接將致冷劑管道94的另一端連接到冷凝裝置100的致冷劑管道28上。因而，致冷劑如上所述吸收高壓側致冷劑中的熱量，並經歷一個加熱功能。在這裡，致冷劑在蒸發器92中於低溫下蒸發。從蒸發器92排出的致冷劑不完全進入氣體狀態，並且在某種情況下得到一種混有液體的狀態。然而，使致冷劑通過內部熱交換器50，以便與高壓側上的高溫致冷劑交換熱量，並因此被加熱。這裡，致冷劑保證一種過熱程度，並完全轉變成氣體。
因此，因為從蒸發器92排出的致冷劑可以完全氣化，所以完全阻止液體返回，以防液體致冷劑吸入壓縮機10，而不用在低壓側設置任何蓄液器，並能避免壓縮機10受液體壓縮作用而損壞的不方便。因此，可以提高致冷劑循環設備110的可靠性。
應該注意，使循環重複，其中在內部熱交換器50中經過加熱的致冷劑通過粗濾器56從致冷劑導入管22吸入壓縮機10的第一旋轉式壓縮元件中。
在這裡，當製冷設備主體105的室內溫度降到不高於設定值時，製冷設備主體105的控制裝置90將室內溫度傳感器的輸出轉變成預定的通信信號，並將該信號發送到微型計算機80。在接收信號時，微型計算機80打開閥裝置162，關閉閥裝置163，並打開致冷劑管道160的流動路線。因此，致冷劑從粗濾器54流入致冷劑管道160。並且致冷劑的壓力在第一毛細管158中降低。
也就是說，當致冷劑在壓縮機10起動之後循環到一定程度時，設備和致冷劑迴路中的致冷劑的狀態都穩定，並且製冷設備主體105的室內溫度下降。因而，當製冷設備主體105的室內溫度降到低於設定值時，控制裝置90把預定的信號發送到微型計算機80。接收到信號的微型計算機80打開閥裝置162，關閉閥裝置163，並打開致冷劑管道160的流動路線，以便降低致冷劑在具有大流動路線阻力的第一毛細管158中的壓力。因此，從粗濾器54中出來的致冷劑壓力在第一毛細管158中降低。
因此，當壓力在具有大流動路線阻力的第一毛細管158中降低時，致冷劑在製冷設備主體105的蒸發器92中於一較低的溫度範圍內蒸發，並因此室中的溫度可以在一預定的低溫下冷卻。
當製冷設備主體105的室內溫度在這種方式中高於設定值時，從粗濾器54出來的致冷劑壓力在具有一小流動路線阻力的第二毛細管159中降低。因此，可以事先避免高壓側上壓力的異常升高。而且，因為循環的致冷劑量增加，所以提高了冷卻能力(製冷能力)。
因此，因為壓縮機10在起動時的不穩定狀況可以避免，所以致冷劑循環設備110的耐用年限可以提高。
另外，當製冷設備主體105的室內溫度降到不高於設定值時，通過具有大流動路線阻力的第一毛細管而壓力降低的致冷劑流入蒸發器92。因此，致冷劑的蒸發作用在一低溫區內進行，並且室內溫度可以在預定的低溫下冷卻。
而且，不象在相關技術中那樣通過一個變換器(容量控制)控制壓縮機的轉數或是調節膨脹閥的開口，只通過毛細管158、159和閥裝置162、163來控制各管道的開/關，就可以防止高壓側上壓力的異常升高，並因此生產成本可以降低。
應該注意，在本實施例的致冷劑循環設備中，閥裝置162、163根據製冷設備主體105的室內溫度開/關，上述製冷設備主體105的室內溫度由室中溫度傳感器檢測，所述室中溫度傳感器連接到製冷設備主體105的控制裝置90上。然而，本發明不限於這種情況。微型計算機80可以根據致冷劑迴路中另一個位置的致冷劑溫度來控制閥裝置162、163，例如，根據由返回溫度傳感器78所檢測的致冷劑溫度進行控制，上述返回溫度傳感器78連接到冷凝裝置100的微型計算機80上。
另外，本發明有效之處在於，在壓縮機10起動之後經過一個預定時間才打開閥裝置162和關閉閥裝置163，而與致冷劑迴路中致冷劑的溫度無關。
而且，用於流動路線控制的各閥裝置設置在包括第一毛細管158的致冷劑管道160和包括第二毛細管159的致冷劑管道161二者中。然而，如圖3所示，閥裝置可以只設置在致冷劑管道161中，在所述致冷劑管道161中設置具有一小流動路線阻力的第二毛細管159。在這種情況下，將閥裝置163打開，以便在起動時打開致冷劑管道161的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入具有小阻力的致冷劑管道161中。因此，除了本實施例的作用之外，當簡單地設置閥裝置163時，在起動時的流動路線阻力可以降低，並且生產成本可以進一步降低。
而且，在本實施例中，第一毛細管158和第二毛細管159分別設置在致冷劑管道160和第二致冷劑管道161中，這些管道並聯連接，並且流動路線由閥裝置162、163控制。然而，本發明不限於這種情況。在某種情況下也可以設置3個或數個毛細管，以便讓致冷劑根據運行情況流入每個毛細管。可供選擇地，兩個或數個毛細管可以串聯連接。在這種情況下，設置一個旁路管道，這些毛細管中的一個或數個毛細管通過上述旁路管道走旁路，閥裝置設置在旁路管道中，並且其中某些毛細管也可以根據運行情況走旁路。
如上詳述，在本發明的致冷劑循環設備中，擠壓裝置由數個毛細管構成。而且，如此控制致冷劑循環到每個毛細管中，以使擠壓裝置的流動路線阻力是可變的。在壓縮機起動時擠壓裝置的流動路線阻力減小。例如，擠壓裝置由第一毛細管和第二毛細管構成，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並具有一比第一毛細管小的流動路線阻力，設置閥裝置以便控制致冷劑循環到每個毛細管中，並且讓致冷劑例如在壓縮機起動時流入第二毛細管中。因而，起動時的流動路線阻力可以減小。
因此，事先避免了在起動時高壓側壓力異常升高的缺點，提高了耐用年限，並可以保證平穩運行。
而且，當流動路線阻力在正常運行時而不是在起動時增加時，致冷劑在一較低的溫度區中蒸發，並因此可以把室內的溫度在預定的低溫下冷卻。因此，可以提高致冷劑循環設備的能力。
另外，在不象相關技術中那樣通過變換器(容量控制)控制壓縮機轉數或是調節膨脹閥開口的情況下，只用數個便宜的毛細管就可以防止高壓側壓力的異常升高，並可以降低生產成本。
特別是，當簡單地設置閥裝置用於控制致冷劑循環進入第二毛細管時，在起動時的流動路線阻力是可變的，並可以降低生產成本。
另外，本發明適合於一種利用二氧化碳的設備，所述二氧化碳使高壓側的壓力產生一種超臨界狀態。而且，當用二氧化碳致冷劑作為致冷劑時，本發明也可能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受壓縮，和將從第一壓縮元件排出及具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並且排放到氣體冷卻器中，可以有效地消除在起動時的異常壓力升高。
接下來，將參照圖4說明另一個發明。圖4示出本發明致冷劑循環設備的另一個致冷劑迴路圖。應該注意，在該圖中，與圖1中那些相同的附圖標記代表等同或類似的功能元件結構，並且這裡略去它們的說明。這也應用於使用中的致冷劑或油。
在這種情況下，壓縮機10的電氣元件是直接繞組成DC(直流)電機，並且轉數和轉矩由變換器控制。而且，用與上述相同的方式，微型計算機80是用於控制冷凝裝置100的控制裝置，並且微型計算機80的輸入連接到來自排放溫度傳感器70、高壓開關72、外部空氣溫度傳感器74、致冷劑溫度傳感器76、返回溫度傳感器78、電流傳感器65、及製冷設備主體的控制裝置90等的信號上。而且，連接到輸出上的壓縮機10或風扇40F根據輸入以這種方式控制，以使製冷設備主體105的室內溫度是在-2℃-+5℃範圍內。另外，微型計算機80根據製冷設備主體105的控制裝置90中的預定通信信號控制閥裝置162和163的開/關。微型計算機80還根據除了來自排放溫度傳感器70、高壓開關72、外部空氣溫度傳感器74、致冷劑溫度傳感器76、返回溫度傳感器78、及電流傳感器65的輸入之外的控制裝置90中的信號控制壓縮機10的轉數。
在製冷設備主體105的控制裝置90中設置一個在室91中的溫度傳感器、溫度調節刻度盤和其它功能元件，上述室91中的溫度傳感器用於檢測待由蒸發器92冷卻的空間溫度或是實施例中室內的溫度，上述溫度調節刻度盤用於調節室內的溫度，而其它功能元件用於制動壓縮機10。而且，控制裝置90根據這些輸出控制風扇92F，以便室內溫度是在-2℃-+5℃範圍內。另外，當由室91中溫度傳感器所檢測的室內溫度降到低於設定值時，控制裝置90將預定的信號發送到微型計算機80。
也就是說，當室91中溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度是在+7℃或更高溫度的設定值時，微型計算機80就執行一個控制，以便關閉閥裝置162和打開閥裝置163及打開致冷劑管道161的流動路線。因此，致冷劑從粗濾器54流入第二毛細管159。這時，微型計算機80控制壓縮機10的轉數，用於壓縮機10在50-60Hz轉數範圍內運行。
而且，當由室91由溫度傳感器所檢測到的室內溫度降到低於+7℃時，控制裝置90將預定的信號發送到微型計算機80。因此，微型計算機80打開閥裝置162、關閉閥裝置163、及打開致冷劑管道161的流動路線。因而，致冷劑從粗濾器54流入第一毛細管158，並且擠壓機構120的流動路線阻力增加。另外，微型計算機80通過控制裝置90中的信號控制轉數來降低壓縮機10的轉數，以便壓縮機10在50Hz或更低下工作，在本實施例中是在30-50Hz範圍內工作。
接下來，將說明在這種情況下致冷劑循環設備110的工作。接通設置在製冷設備主體105中的起動開關(未示出)，或者將製冷設備主體105的電源插座連接到電氣出口上。因而，微型計算機80通過變換器起動壓縮機10的電氣元件(未示出)。這時，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度為+7℃或更高時，微型計算機80關閉閥裝置162，打開閥裝置163，打開致冷劑管道161的流動路線，並根據控制裝置90中的信號控制壓縮機10的轉數以便使壓縮機10在50-60Hz轉數範圍內工作。因此，將致冷劑吸入壓縮機10的第一旋轉壓縮元件並受壓縮，並且排入密封容器的致冷劑氣體進入致冷劑導入管20和從壓縮機10流入中間冷卻迴路35。而且，在中間冷卻迴路35中，熱量通過空氣冷卻法從穿過氣體冷卻器40的致冷劑中釋放出。
因此，因為吸入第二旋轉壓縮元件的致冷劑可以冷卻，所以抑制了密封容器中的溫度升高，並可以提高第二旋轉壓縮元件中的壓縮效率。也能夠抑制已被第二旋轉壓縮元件壓縮並排放的致冷劑溫度升高。
而且，將具有中間壓力的經過冷卻的致冷劑氣體吸入壓縮機10的第二旋轉壓縮元件，並在第二階段中經過壓縮以便構成具有高溫高壓的致冷劑氣體，及通過致冷劑排放管24將氣體排放到外部。從致冷劑排放管24排出的致冷劑氣體流入氣體冷卻器40，熱量通過空氣冷卻法釋放出，並在此之後氣體通過內部熱交換器50。致冷劑的熱量被低壓側上的致冷劑吸收，並進一步冷卻。
因為從氣體冷卻器40出來通過內部熱交換器50的致冷劑熱量由於存在內部熱交換器50而被低壓側上的致冷劑吸收，所以致冷劑的過冷度增加。因此，蒸發器92中的冷卻能力改善。
通過內部熱交換器50冷卻的高壓側上致冷劑氣體經由粗濾器54和閥裝置163流入致冷劑管道161，併到達第二毛細管159。致冷劑的壓力在第二毛細管159中下降，並且致冷劑通過接套連接(未示出)從製冷設備主體105的致冷劑管道94流入蒸發器92，上述接套連接將致冷劑管道26連接到製冷設備主體105的致冷劑管道94的一端上。在這裡，致冷劑蒸發，吸收周圍空氣中熱量以便履行冷卻功能，並冷卻製冷設備主體105的室內部。
在這裡，如上所述，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度為+7℃或更高時，微型計算機80打開致冷劑管道161的流動路線，並且致冷劑從粗濾器54流入第二毛細管159，所述第二毛細管159的流動路線阻力小於第一毛細管158的流動路線阻力。當製冷設備主體105的室內溫度為+7℃或更高時，製冷設備主體105的室內部希望在早期階段冷卻。也就是說，壓力在具有小流動路線阻力的第二毛細管159中降低，而且壓縮機10在轉數範圍為50-60Hz的比較高轉數下工作，並因此在致冷劑迴路中循環的致冷劑量增加。因此，因為流入蒸發器92中的致冷劑量增加，所以蒸發器92中的冷卻能力(製冷能力)改善。
這種狀態將參照圖5進行說明。圖5是示出製冷設備主體105的室內溫度轉變曲線圖。曲線A示出當應用本發明時室內溫度的轉變。曲線B示出室內常規的溫度轉變。在象相關技術中那樣只用具有大流動路線阻力的毛細管158的情況下，當室內溫度高時，蒸發器92中的蒸發溫度低至在-10℃下。然而，因為流入蒸發器92的致冷劑量少，所以製冷設備主體105的室內部不容易冷卻，如圖5中曲線B所示。
然而，在本發明中，使用了兩個流動路線阻力相互不同的毛細管158、159。當室內溫度高時，使用具有小流動路線阻力的第二毛細管159，並因此蒸發器92中的蒸發溫度是在0℃。這個溫度與第一毛細管158中壓力降低情況下相比是較高。然而，因為更多的致冷劑流入蒸發器92，所以製冷設備主體105的室內部可以在早期階段冷卻，如圖5的曲線A所示。
另一方面，當由室91中溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105室內的溫度下降到低於+7℃時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80。因此，微型計算機80打開閥裝置162、關閉閥裝置163、並打開致冷劑管道160的流動路線。另外，微型計算機80以這種方式控制壓縮機10的轉數，以使轉數降低，及壓縮機10在30-50Hz範圍內工作。因此，致冷劑從粗濾器54流入具有大流動路線阻力的第一毛細管158。當製冷設備主體105的室內溫度冷卻到一定程度，並降到低於+7℃時，希望製冷設備主體105的室內部是處於所希望的溫度(在實施例中為-2℃-+5℃)下。也就是說，當壓力通過具有大流動路線阻力的第一毛細管158降低時，致冷劑在製冷設備主體105的蒸發器92中於較低的溫度區內蒸發。因此，室內溫度可以在預定的低溫(-2℃-+5℃)下冷卻。
這時，當控制壓縮機10的轉數以使壓縮機在50-60Hz的比較高轉數範圍內工作時，從粗濾器54出來的高壓致冷劑的壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低。因此，儘管高壓側上的致冷劑不容易流動，但大量致冷劑被壓縮機10壓縮。因此，高壓側上的壓力異常升高，並超過設備的設計壓力，而在最壞情況下，有可能產生損壞設備的問題。
因此，當微型計算機80降低和控制壓縮機10的轉數，以便使壓縮機在30-50Hz範圍內工作時，可以防止高壓側上的壓力異常升高，並可以事先避免損壞設備。
另一方面，製冷設備主體105的室內部處於冷卻狀態達到一定程度。因此，即使當壓縮機10的轉數降低，和冷卻能力下降時，也沒有問題，當降低壓縮機10的轉數來使設備工作時，可以降低功耗。
另一方面，當室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度是+7℃或更高時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80，並且微型計算機80關閉閥裝置162和打開閥裝置163，以便打開致冷劑管道161的流動路線。另外，微型計算機80以這種方式控制壓縮機10的轉數，以使轉數降低和壓縮機10在50-60Hz範圍內工作。
因此，因為在致冷劑循環中循環的致冷劑量如上所述增加，所以更多的致冷劑流入蒸發器92，蒸發器92中的冷卻能力因此提高，並且製冷設備主體105的室內溫度可以在早期階段降低。
而且，致冷劑流出蒸發器92，並通過接套連接(未示出)到達冷凝裝置100的內部熱交換器50，上述接套連接把致冷劑管道94的另一端連接到冷凝裝置100的致冷劑管道28上。因而，致冷劑吸收高壓側上致冷劑中的熱量，並經受加熱功能。在這裡，致冷劑在蒸發器92中於低溫下蒸發。從蒸發器92排出的致冷劑不完全形成氣體狀態，而是在某種情況下得到混合有液體的狀態。然而，致冷劑通過內部熱交換器50，以便與高壓側上的高溫致冷劑交換熱量，並因此被加熱。這時，致冷劑保證過熱度，並完全轉變成氣體。
因此，因為從蒸發器92排放的致冷劑可以完全氣化，所以在低壓側上未設置任何蓄液器情況下完全防止了液體返回，以便防止液體致冷劑吸入壓縮機10，並能避免壓縮機10因液體壓縮而損壞的不方便。因此，致冷劑循環設備110的可靠性可以提高。
應該注意，將循環進行重複，其中把在內部熱交換器50中受熱的致冷劑通過粗濾器56從致冷劑導入管22吸入壓縮機10的第一旋轉壓縮元件中。
在這裡，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度高於設定值時，從粗濾器54出來的致冷劑壓力在流動路線阻力較小的第二毛細管159中降低。而且，升高和控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機10在50-60Hz範圍內工作，並且在致冷劑迴路中循環的致冷劑量增加。因此，因為流入蒸發器92中的致冷劑量增加，所以冷卻能力(製冷能力)提高。因此，製冷設備主體105的室內部可以在早期階段冷卻。
另一方面，當製冷設備主體105的室內溫度降到低於設定值時，壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低。而且，降低和控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機10在30-50Hz範圍內工作，並可以避免高壓側上壓力的異常升高。因為致冷劑在蒸發器92中於較低溫度區內蒸發，所以室內的溫度可以在預定的低溫下冷卻。另外，當降低壓縮機10的轉數以使壓縮機工作時，可以降低功耗。
而且，擠壓機構可以用便宜的毛細管158、159構成，而不象相關技術中那樣在擠壓裝置中用任何電氣或機械膨脹閥來調節閥的開口，並因此可以降低生產成本。
因此，當避免壓縮機10的不穩定工作情況時，對致冷劑循環設備110可以獲得生產成本降低和能力提高。
應該注意，在本實施例的致冷劑循環設備中，根據待由蒸發器92冷卻的空間的溫度開/關閥裝置162、163和控制壓縮機10的轉數，上述空間的溫度是用於檢測製冷設備主體105室內溫度的室91中溫度傳感器的輸出。然而，本發明不限於室內溫度。只要待由蒸發器92冷卻的空間的溫度基本上可以檢測，則也可以例如根據一個用於檢測蒸發器92蒸發溫度的傳感器或者一個用於檢測通過冷卻空氣的路線中溫度的傳感器執行控制，上述冷卻空氣已與蒸發器92交換了熱量。
而且，在包括第一毛細管158的致冷劑管道160和包括第二毛細管159的致冷劑管道161二者中都設置了用於流動路線控制的閥裝置。然而，如圖3所示，閥裝置可以只設置在致冷劑管道161中，在致冷劑管道161中設置了流動路線阻力小的第二毛細管159。在這種情況下，當室內溫度為7℃或更高時，打開閥裝置163以便打開致冷劑管道161的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入阻力小的致冷劑管道161。因此，除了上述實施例的作用之外，當閥裝置163簡單設置時，流動路線阻力可以改變，並且生產成本可以進一步降低。
而且，在本實施例中，第一毛細管158和第二毛細管159分別設置在致冷劑管道160和致冷劑管道161中，這些管道並聯連接，並且流動路線通過閥裝置162、163控制。然而，本發明不限於這種情況。也可以設置3個或數個毛細管，以便使致冷劑能按照圖6所示的工作情況流入每個毛細管，在這種情況下，可以進行更精細的控制。應該注意，在圖6中，K1-K4代表毛細管，而V1-V4代表用於控制致冷劑循環到毛細管K1-K4中的閥裝置。
另外，將兩個或數個毛細管串聯連接。在這種情況下，設置旁路管道，通過上述旁路管道使毛細管其中一個或數個毛細管走旁路，閥裝置設置在旁路管道中，並且其中某些毛細管也可以按照工作情況走旁路。
如上詳述，在本發明的致冷劑循環設備中，擠壓裝置由數個毛細管構成。而且，設置控制裝置以便控制致冷劑循環到每個毛細管中和壓縮機的轉數。致冷劑循環由控制裝置控制，以使擠壓裝置的流動路線阻力可變。當傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時，控制裝置降低擠壓裝置的流動路線阻力以便增加壓縮機的轉數，而當溫度降到低於設定值時，增加擠壓裝置的流動路線阻力以便降低壓縮機的轉數，上述設定值以用於檢測基本上待由蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器輸出為基礎。例如，擠壓裝置由第一毛細管和第二毛細管構成，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並具有比第一毛細管小的流動路線阻力，及設置閥裝置以便控制致冷劑循環到每個毛細管中。控制裝置控制閥裝置，以便當傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度降到低於設定值時使致冷劑進入第一毛細管。因而，可以根據傳感器所檢測到的溫度改變流動路線阻力。
因此，事先避免了高壓側上壓力異常升高的缺點，提高了耐用年限，及可以保證平穩運行。
而且，當傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時，減少擠壓裝置的流動路線阻力以便增加壓縮機的轉數，並因此在致冷劑迴路中循環的致冷劑量增加。因此，因為流入蒸發器中的致冷劑量增加，所以冷卻能力(製冷能力)提高，並且待冷卻的空間可以在早期階段冷卻。
另一方面，當傳感器所檢測的溫度下降時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，並因此可以避免高壓側上壓力的異常升高。
而且，因為致冷劑在蒸發器內於較低的溫度區中蒸發，所以待冷卻的空間可以在預定的低溫下冷卻。另外，當壓縮機的轉數降低時，可以降低功耗。
壓力減小裝置可以由數個便宜的毛細管構成，而不象在相關技術中那樣用任何電氣或機械膨脹閥來調節閥的開口，並因此可以降低生產成本。
特別是當用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置簡單設置時，可以改變流動路線阻力，並可以降低生產成本。
另外，本發明適合於用二氧化碳作為致冷劑的設備，上述二氧化碳在高壓側上的壓力是超臨界的。而且，當用二氧化碳致冷劑作為致冷劑時，本發明也能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從製冷迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受壓縮，而把從第一壓縮元件排放並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮、並排放到氣體冷卻器，可以有效地消除高壓側上壓力的異常升高。
接下來，將說明還有另一個發明。應該注意，在這種情況下，致冷劑循環設備的致冷劑迴路與圖4的致冷劑迴路類似。另外在這種情況下，壓縮機10的電氣元件是直接繞組式DC電機，並且轉數和轉矩由變換器控制。
另外，在這種情況下，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的室內溫度低於+29℃-+35℃之間任何限定的溫度(在實施例中是+32℃)時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80。
也就是說，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度不低於+32℃時，微型計算機80關閉閥162和打開閥163，以便打開致冷劑管道161的流動路線。控制致冷劑從粗濾器54流入第二毛細管159，並減小擠壓機構120的流動路線阻力。這時，微型計算機80控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機10在50-60Hz轉數範圍內工作。
而且，當由室91中溫度傳感器所檢測到的室內溫度降到低於+32℃時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80，並因此微型計算機80打開閥裝置162和關閉閥裝置163，以便打開致冷劑管道161的流動路線。因此，致冷劑從粗濾器54流入第一毛細管158，並且擠壓機構120的流動路線阻力增加。另外，微型計算機80根據控制裝置90中的信號以這種方式控制壓縮機10的轉數，以使轉數降低，和使壓縮機10在50Hz或更低例如30-50Hz的轉數範圍內工作。
接下來，將說明在這種情況下致冷劑循環設備110的操作。接通設置在製冷設備主體105中的起動開關(未示出)，或者將製冷設備主體105的電源插座連接到電氣出口上。因而，微型計算機80通過變換器起動壓縮機10的電氣元件(未示出)。這時，當由室91中的溫度傳感器所檢測到製冷設備主體105室內的溫度為+32℃或更高時，微型計算機80就關閉閥裝置162、打開閥裝置163、打開致冷劑管道161的流動路線，並控制壓縮機的轉數，以使壓縮機10根據控制裝置90的信號在50-60的轉數範圍內工作。因此，將致冷劑吸入壓縮機10的第一旋轉壓縮元件並受壓縮，而排入密封容器的致冷劑氣體進入致冷劑導入管20並從壓縮機10流入中間冷卻迴路35。而且，在中間冷卻迴路35中，熱量從穿過氣體冷卻器40的致冷劑中通過空氣冷卻法釋放出。
因此，因為吸入第二旋轉壓縮元件的致冷劑可以冷卻，所以抑制了密封容器中的溫度升高，並且第二旋轉壓縮元件中的壓縮效率可以提高，還能抑制已被第二旋轉壓縮元件壓縮並排放的致冷劑溫度升高。
而且，將具有中間壓力的經過冷卻的致冷劑氣體吸入壓縮機10的第二旋轉壓縮元件，並在第二階段中壓縮以便構成具有高溫高壓的致冷劑氣體，並且氣體通過致冷劑排放管24排放到外部。從致冷劑排放管24排放的致冷劑氣體流入氣體冷卻器40。熱量通過空氣冷卻法釋放出，並在此之後氣體通過內部熱交換器50。致冷劑的熱量被低壓側上的致冷劑吸收，並進一步冷卻。
因為從氣體冷卻器40通過內部熱交換器50的致冷劑熱量由於內部熱交換器50存在而被低壓側上的致冷劑吸收，所以致冷劑的過冷度增加。因此，蒸發器92中的冷卻能力(製冷能力)改善。
被內部熱交換器50冷卻的高壓側上致冷氣體通過粗濾器54和閥裝置163流入致冷劑管道161，併到達第二毛細管159。致冷劑的壓力在第二毛細管159中降低，並且致冷劑通過接套連接(未示出)從製冷設備主體105的致冷劑管道94流入蒸發器92，上述接套連接將致冷劑管道26連接到製冷設備主體105的致冷劑管道94的一端上。在這裡，致冷劑蒸發，吸收周圍空氣中的熱量，以便履行冷卻功能，並冷卻製冷設備主體105的室內部。
在這裡，如上所述，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度為+32℃或更高時，微型計算機80打開致冷劑管道161的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入第二毛細管159中，所述第二毛細管159具有比第一毛細管158小的流動路線阻力。
另一方面，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105室內的溫度降到低於+32℃時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80。因此，微型計算機80打開閥裝置162和關閉閥裝置163，以便打開致冷劑管道160的流動路線。另外，微型計算機80以這種方式控制壓縮機10的轉數，以使轉數降低和壓縮機在30-50Hz範圍內工作。因此，致冷劑從粗濾器54流入流動路線阻力大的第一毛細管158。
這種狀態將參照圖7進行說明。圖7是示出製冷設備主體105的室內溫度與冷卻能力(製冷能力)之間關係的曲線圖。實線顯示在第一毛細管158中壓力降低情況下的冷卻能力，而虛線顯示在第二毛細管159中壓力降低時的冷卻能力。如圖7所示，冷卻能力在製冷設備主體105的室內溫度於+29℃-+35℃下時顯著改變。也就是說，在室內溫度低於+29℃的溫度區，冷卻能力高。在+29℃附近冷卻能力迅速減少，並且在+35℃或更高溫度下冷卻能力的減少不小。
而且，當壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低時，致冷劑在蒸發器92中一個較低的溫度範圍內蒸發(蒸發溫度為-8℃)，但與流動路線阻力小的第二毛細管159中的壓力降低相比，冷卻能力低。
即使當製冷設備主體105的室內溫度不低於+32℃時，致冷劑的壓力在如上所述流動路線阻力大的第一毛細管158中也降低，和壓縮機10的轉數因而需要升高，以便增加致冷劑迴路的致冷劑循環量，並增加流入蒸發器92的致冷劑量，以便得到所希望的冷卻能力。功耗增加。儘管高壓側上的致冷劑不容易流動，但更多的致冷劑被壓縮機10壓縮。因此，高壓側上的壓力升高並超過設備設計的壓力。在最壞情況下，有可能產生損壞設備的問題。
因此，當室內的溫度為+32℃或更高時，微型計算機80打開閥裝置163，以便打開致冷劑管道161的流動路線，使致冷劑的壓力在流動路線阻力小的第二毛細管159中降低。而且，控制壓縮機10的轉數，以便使壓縮機在50-60Hz範圍內工作，並且致冷劑迴路的致冷劑循環量增加。因此，致冷劑流入蒸發器92的量增加，並且蒸發器92中的冷卻能力提高。
另一方面，當室內溫度低於+32℃時，微型計算機80打開閥裝置162，以便打開致冷劑管道160的流動路線，使致冷劑壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低。而且，控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機在30-50Hz的範圍內工作。因此，因為致冷劑在蒸發器92中較低的溫度區內蒸發，所以製冷設備主體105的室內部可以設定在所希望的溫度(-2℃-+7℃)下。也就是說，當致冷劑的壓力在流動路線阻力小的第二毛細管中降低中，在蒸發器92中致冷劑的蒸發溫度於0℃下是高的，並且在0℃附近的蒸發溫度下難以將製冷設備主體105的室內溫度冷卻。而且，壓縮機10的轉數需要升高，以便顯著增加致冷劑流入蒸發器92的量，從而得到所希望的溫度，並且這造成功耗增加。
然而，如上所述，在室內溫度低於+32℃時，致冷劑的壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低，並因此致冷劑在蒸發器92中於-8℃下蒸發，如圖7所示。因此，製冷設備主體105的室內溫度可以設定在-2℃-+7℃範圍內，而不用升高壓縮機10的轉數來增加流入蒸發器92中的致冷劑量。
這時，如圖7所示，與第二毛細管159的壓力降低相比，冷卻能力下降，但在如上所述的溫度區內冷卻能力高，並因此沒有任何問題。
而且，當壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低，並控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機在50-60Hz的較高轉數下工作時，高壓側上的致冷劑不容易流動，但更多的致冷劑被壓縮機10壓縮。因此，高壓側上的致冷劑壓力異常升高並超過設備設計的壓力，並且在最壞的情況下，有可能產生損壞設備的問題。
因此，微型計算機80以這種方式控制壓縮機的轉數，以使轉數降低和壓縮機在30-50Hz範圍內工作，可以防止上述高壓側致冷劑壓力的異常升高，並可以事先避免損壞設備。因為轉數降低，所以功耗可以進一步減少。
另一方面，當由室91中溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105室內的溫度為+32℃或更高時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80，並且微型計算機80關閉閥裝置162和打開閥裝置163，以便打開致冷劑管道161的流動路線。另外，微型計算機80以這種方式控制壓縮機10的轉數，以使轉數升高和壓縮機10在50-60Hz範圍內工作。
因此，因為在如上所述的致冷劑循環中致冷劑循環的量，更多的致冷劑流入蒸發器92中，因此蒸發器92中的冷卻能力提高，並且製冷設備主體105的室內溫度可以在早期階段降低。
而且，致冷劑流出蒸發器92，並通過接套連接(未示出)到達冷凝裝置100的內部熱交換器50，上述接套連接將致冷劑管道94的另一端連接到冷凝裝置100的致冷劑管道28上。因而，致冷劑吸收高壓側上致冷劑中的熱量，以便經受加熱功能。在這裡，致冷劑在蒸發器92中於低溫下蒸發。從蒸發器92中排出的致冷劑不完全變成氣體狀態，並且在某種情況下得到混有液體的狀態。然而，致冷劑通過內部熱交換器50，以便與高壓側上的高溫致冷劑交換熱量，並因此被加熱。這時，致冷劑保證過熱程度，並完全轉變成氣體。
因此，因為從蒸發器92排出的致冷劑可以完全氣化，所以完全阻止液體返回，以便在低壓側上不設置任何蓄液器情況下防止液體致冷劑吸入壓縮機10，並能避免壓縮機10被液體壓縮而損壞的不方便。因此，致冷劑循環設備110的可靠性可以提高。
應該注意，將上述循環重複，在該循環中把在內部熱交換器50中受熱的致冷劑通過粗濾器56從致冷劑導入管22吸入到壓縮機10的第一旋轉壓縮元件中。
這樣，當由室91中的溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105室內溫度為+32℃或更高時，從粗濾器54中出來的致冷劑壓力在流動路線阻力更小的第二毛細管159中降低。而且，升高和控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機10在50-60Hz範圍內工作，並且在致冷劑迴路中的致冷劑循環量增加。因此，因為在蒸發器92流動的致冷劑量增加，所以冷卻能力(製冷能力)提高，並且製冷設備主體105的室內部可以在早期階段冷卻。
另一方面，當製冷設備主體105的室內溫度低於+32℃時，壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低。而且，降低和控制壓縮機10的轉數，以使壓縮機10在30-50Hz範圍內工作，並可以避免在高壓側上壓力的異常升高。因為致冷劑在蒸發器92中的較低溫度區內蒸發，所以室內的溫度可以在預定的低溫(-2℃-+7℃)下冷卻。另外，當降低壓縮機10的轉數來使壓縮機工作時，功耗可以減少。
一般，當製冷設備主體105的室內溫度設定在-2℃-+7℃範圍內，並執行上述控制時，致冷劑循環設備110的能力提高，最佳流動路線阻力可以很容易選定，並因此擠壓機構120可以簡化。因為壓縮機的最佳轉數可以很容易選定，所以壓縮機10的轉數控制可以簡化，並且致冷劑循環設備110的生產成本可以降低。
而且，當擠壓機構120象在實施例中那樣用便宜的毛細管158、159構成時，可以進一步降低生產成本。
因此，當用一簡單的控制機構避免壓縮機10的不穩定工作情況時，對製冷劑循環設備110可以實現降低生產成本和提高能力。
應該注意，在本實施例的致冷劑循環設備中，根據待由蒸發器92冷卻的空間溫度開/關閥裝置162、163和控制壓縮機10的轉數，上述待由蒸發器92冷卻的空間溫度是用於檢測製冷設備主體105的室內溫度的室91中的溫度傳感器的輸出。然而，本發明不限於這種情況，並且控制也可以例如根據用於檢測通過蒸發器92從內部熱交換器50排出的致冷劑溫度的傳感器輸出實施。
在本實施例中，當由室91中溫度傳感器所檢測到的室內溫度為+32℃或更高時，致冷劑的壓力在流動路線阻力小的第二毛細管159中降低，並且壓縮機10的轉數升高。當溫度低於+32℃時。致冷劑的壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低，並且壓縮機10的轉數降低。然而，在流動路線阻力和轉數可變下的溫度不限於這種情況，並且溫度可以是+29℃-+35℃之間的任何溫度。
而且，擠壓裝置在實施例中由毛細管158、159構成，但本發明的擠壓裝置不限於這種情況，並且也可以用其開口可調的電氣或機械膨脹閥。即使在使用膨脹閥的情況下，上述控制也可以實施，以便簡化膨脹閥的控制。
而且，在實施例中於包括第一毛細管158的致冷劑管道160和包括第二毛細管159的致冷劑管道161二者中設置用於流動路線控制的閥裝置。然而，如圖3所示，閥裝置可以只設置在致冷劑管道161中，在所述致冷劑管道161中設置流動路線阻力小的第二毛細管159。在這種情況下，在室內溫度處於+32℃或更高溫度下，將閥裝置163打開以便打開致冷劑管道161的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入阻力小的致冷劑管道161中。因此，除了實施例的作用之外，當閥裝置163簡單地設置時，流動路線阻力可以減小，並且生產成本可以進一步降低。
而且，在本實施例中，第一毛細管158和第二毛細管159分別設置在致冷劑管道160和致冷劑管道161中，這些管道160和161並聯連接，並且流動路線由閥裝置162、163控制。然而，本發明不限於這種情況。也可以設置3個或數個毛細管，以便使致冷劑能按照如圖6所示的工作情況流入每個毛細管。在這種情況下，可以執行更精細的控制。
可供選擇地，兩個或數個毛細管可以串聯連接。在這種情況下，設置旁路管道，毛細管中的一個或數個毛細管通過上述旁路管道走旁路，並將閥裝置設置在旁路管道中，及其中某些毛細管也可以按照工作情況走旁路。
如上詳述，本發明的致冷劑循環設備在這種情況下包括用於控制擠壓裝置流動路線阻力和壓縮機轉數和控制裝置。當傳感器所檢測到的溫度不低於是+29℃-+35℃之間任何溫度的限定溫度時，控制裝置降低擠壓裝置的流動路線阻力，和根據用於檢測待用蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器輸出，升高壓縮機的轉數。而且，當由傳感器所檢測到的溫度低於限定的溫度時，擠壓裝置的流動路線阻力增加，而壓縮機的轉數降低。因此，流動路線阻力和壓縮機的轉數可以根據由傳感器所檢測到的溫度控制。
而且，本發明的致冷劑循環設備包括控制裝置和內部熱交換器，上述控制裝置用於控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數，而上述內部熱交換器用於在氣體冷卻器中的致冷劑和在蒸發器中致冷劑之間交換熱量。根據用於檢測通過蒸發器從內部熱交換器出來的致冷劑溫度的傳感器輸出，當由傳感器所檢測到的溫度不低於+29℃-+35℃之間任何溫度的限定溫度時，控制裝置降低擠壓裝置的流動路線阻力並升高壓縮機的轉數。而且，當由傳感器所檢測到的溫度低於限定的溫度時，使擠壓裝置的流動路線阻力增加，而壓縮機的轉數降低。因此，流動路線阻力和壓縮機的轉數可以根據由傳感器所檢測到的溫度進行控制。
因此，通過本發明，事先避免了在高壓側上壓力異常升高的缺點，提高了耐用年限，並可以保證相對於致冷劑循環設備平穩工作。
而且，當由傳感器所檢測到的溫度不低於限定溫度時，使擠壓裝置的流動路線阻力減小以便升高壓縮機的轉數，並因此在致冷劑迴路中致冷劑循環的量增加。因此，因為流入蒸發器中的致冷劑量增加，所以冷卻能力(製冷能力)提高。因此，待冷卻的空間可以在早期階段冷卻。
另一方面，當由傳感器所檢測到的溫度低於預定值時，使擠壓裝置的流動路線阻力增加，以便降低壓縮機的轉數，並因此可以避免高壓側上壓力的異常升高。因為致冷劑在蒸發器內於較低的溫度區下蒸發，所以待冷卻的空間可以在預定的低溫下冷卻。
因此，致冷劑循環設備的能力可以提高。另外，當壓縮機的轉數降低時，功耗可以減少。
而且，在相應的各發明中，當待由蒸發器冷卻的空間溫度設定在-2℃-+7℃範圍內時，可以執行最佳控制。
一般，當製冷設備主體的室內溫度設定在-2℃-+7℃範圍內，並執行上述控制時，致冷劑循環設備的能力因此提高，最佳流動路線阻力可以很容易選定，並因此擠壓機構可以簡單化。因為壓縮機的最佳轉數可以很容易選定，所以壓縮機的轉數控制也可以簡化。
而且，擠壓裝置由第一毛細管和第二毛細管構成，上述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，及控制裝置連接到閥裝置上，用於控制致冷劑循環進入每個毛細管中。控制裝置控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於限定的溫度時，使致冷劑進入第二毛細管中，和當上述溫度低於限定的溫度時，使致冷劑進入第一毛細管中。因而，流動路線阻力可以用便宜的毛細管改變，並且生產成本可以降低。
特別是，當用於控制致冷劑循環進入第二毛細管的閥裝置簡單設置時，流動路線阻力可以改變，並因此生產成本可以進一步降低。
另外，本發明適合於利用二氧化碳作為致冷劑的設備，上述二氧化碳在高壓側上的壓力是超臨界的。而且，當用二氧化碳致冷劑作為致冷劑時，本發明也能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受壓縮，而把從第一壓縮元件排出並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中，可以有效地消除高壓側上壓力的異常升高。
接下來，將說明還有另一個發明。應該注意，在這種情況下，致冷劑循環設備的致冷劑迴路類似於圖1-3的致冷劑迴路。
另外，在這種情況下，當由室中溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度不高於設定值時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80。因此，微型計算機80關閉閥裝置162和打開閥裝置163，以便打開致冷劑管道161的流動路線。因而，致冷劑從粗濾器54流入第二毛細管159。
接下來，將說明致冷劑循環設備110在這種情況下的工作。應該注意，在這種情況下，微型計算機80使壓縮機10的電氣元件在一恆定的速度下工作，並且不用容量控制裝置如變換器。也就是說，接通設置在製冷設備主體105中的起動開關(未示出)，或者將製冷設備主體105的電源插座連接到電氣出口上。因而，微型計算機80打開閥裝置162，並閉閥裝置163，並打開致冷劑管道160的流動路線，以便起動壓縮機10的電氣元件。因此，將致冷劑吸入壓縮機10的第一旋轉壓縮元件並受壓縮，而排入密封容器的致冷劑氣體進入致冷劑導入管20，並從壓縮機10流入中間冷卻迴路35。而且，在中間冷卻迴路35中，熱量通過空氣冷卻法從穿過氣體冷卻器40的致冷劑中釋放出。
因此，因為吸入第二旋轉壓縮元件的致冷劑可以冷卻，所以抑制了密封容器中的溫度升高，並且第二旋轉壓縮元件中的壓縮效率可以提高。也能抑制已被第二旋轉壓縮元件壓縮並排放的致冷劑的溫度升高。
而且，將具有中間壓力經過冷卻的致冷劑氣體吸入壓縮機10的第二旋轉壓縮元件，並在第二階段中壓縮，以便構成具有高溫高壓的致冷劑氣體，並且氣體通過致冷劑排放管24排放到外部。從致冷劑排放管24中排出的致冷劑氣體流入氣體冷卻器40，熱量通過空氣冷卻法釋放出，並且在此之後氣體通過內部熱交換器50。致冷劑的熱量被低壓側上的致冷劑吸收，並進一步冷卻。
因為從氣體冷卻劑40通過內部熱交換器50的致冷劑熱量由於存在內部熱交換器50而被低壓側上的製冷劑吸收，所以致冷劑的過冷度增加。因此，蒸發器92中的冷卻能力改善。
通過內部熱交換器50冷卻的高壓側上致冷劑氣體通過粗濾器54和閥裝置162流入致冷劑管道160，併到達毛細管158。致冷劑的壓力在毛細管158中下降，並且致冷劑通過接套連接(未示出)從製冷設備主體105的致冷劑管道94流入蒸發器92，上述接套連接將致冷劑管道26連接到製冷設備主體105的致冷劑管道94其中一端上。在這裡，致冷劑蒸發，吸收周圍空氣中的熱量，以便履行冷卻功能，並冷卻製冷設備主體105的室內部。
在這裡，如上所述，在起動時，微型計算機80打開致冷劑管道160的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入第一毛細管158，所述第一毛細管158具有比第二毛細管159大的流動路線阻力。在起動時，將匯集在蒸發器92中的液體致冷劑吸入壓縮機10中，並且這種液體返回容易發生。當壓力在流動路線阻力小的第二毛細管159中降低時，被壓縮機10壓縮的高壓側上致冷劑很容易流動，因此吸入壓縮機10中的致冷劑量增加，並且有可能壓縮機10壓縮液體並損壞。
然而，當致冷劑的壓力在第一毛細管158中降低時，與第二毛細管159中的壓力降低相比，致冷劑迴路中循環的致冷劑量減少。也就是說，吸入壓縮機10中的致冷劑量減少。因此，能夠避免匯集在蒸發器92中的液體致冷劑快速返回到壓縮機10中的缺點，並可以事先避免損壞壓縮機10。
因此，因為在壓縮機10起動時能夠穩定工作，所以致冷劑循環設備的可靠性可以提高。
而且，致冷劑流出蒸發器92，並通過接套連接(未示出)到達冷凝裝置100的內部熱交換器50，上述接套連接把致冷劑管道94的另一端連接到冷凝裝置100的致冷劑管道28上。因而，致冷劑吸收高壓側上致冷劑中的熱量，並經受加熱功能。在這裡，致冷劑在蒸發器92中於低溫下蒸發。從蒸發器92中排出的致冷劑不完全進入氣體狀態，而是在某種情況下得到混有液體的狀態。然而，使致冷劑通過內部熱交換器50，以便與高壓側上的高溫致冷劑交換熱量，並因此被加熱。這裡，致冷劑保證過熱的程度，並完全轉變成氣體。
如上所述，在起動時使氣體冷卻器40中的致冷劑通過流動路線阻力大的第一毛細管158，並且在致冷劑迴路中的致冷劑循環量減少。由於防止了匯集在蒸發器92中的液體致冷劑快速返回到壓縮機10的作用和液體致冷劑在內部熱交換器50中被加熱的作用，所以從蒸發器92中排出的致冷劑可以完全氣化。因此，可以完全阻止流體返回，以便在低壓側上未設置任何蓄液器情況下防止將液體致冷劑吸入壓縮機10，並能避免壓縮機10被液體壓縮損壞的不方便。因此，致冷劑循環設備110的可靠性可以提高。
應該注意，將循環重複，在所述循環中，在內部熱交換器50中受熱的致冷劑通過粗濾器56從致冷劑導入管22吸入壓縮機10的第一旋轉壓縮元件中。
在這裡，當製冷設備主體105的室內溫度下降到低於設定值時，製冷設備主體105的控制裝置90將室中溫度傳感器的輸出轉變成預定的通信信號，並將所述信號發送微型計算機80。在接收信號時，微型計算機80關閉閥裝置162，打開閥裝置163，並打開致冷劑管道161的流動路線。因此，致冷劑從粗濾器54流入致冷劑管道161，並且致冷劑的壓力在第二毛細管159中降低。
也就是說，當起動壓縮機10之後致冷劑循環到一定程度時，消除了匯集在蒸發器92中的液體致冷劑，並使設備和致冷劑迴路中的致冷劑狀態穩定，及製冷設備主體105的室內溫度下降。因而，當製冷設備主體105的室內溫度降到低於設定值時，控制裝置90發送預定的信號到微型計算機80。已接收了信號的微型計算機80關閉閥裝置162，打開閥裝置163，並打開致冷劑管道161的流動路線，以便降低在流動路線阻力小的第二毛細管159中致冷劑壓力。因此，從粗濾器54出來的致冷劑壓力在第二毛細管159中降低。
因此，當壓力在流動路線阻力小的第二毛細管159中降低中，致冷劑循環的量增加，並且在製冷設備主體105的蒸發器92中的冷卻能力(製冷能力)提高。
當製冷設備主體105的室內溫度以這種方式高於設定值時，從粗濾器54中出來的致冷劑壓力在流動路線阻力大的第一毛細管158中降低，並因此在致冷劑迴路中致冷劑循環的量可以減少。
因此，因為它能避免匯集在蒸發器92中的液體致冷劑快速返回壓縮機10的缺點，所以壓縮機10的耐用年限可以提高。
另外，當製冷設備主體105的室內溫度下降到不高於設定值時，具有在流動路線阻力小的第二毛細管159中壓力降低的致冷劑流入蒸發器92中，致冷劑流入蒸發器92的量增加，並因此冷卻能力(製冷能力)提高。
另外，在不是象在相關技術中那樣用變換器(容量控制)控制壓縮機的轉數或調節膨脹閥的開口的情況下，只通過用於控制毛細管158、159開/關的閥裝置，就可以阻止液體返回到壓縮機10中，並且生產成本可以降低。
應該注意，在本實施例的致冷劑循環設備中，閥裝置162、163根據由室中溫度傳感器所檢測到的製冷設備主體105的室內溫度來開/關，上述室中的溫度傳感器連接到製冷設備主體105的控制裝置90上。然而，本發明不限於這種情況，並且微型計算機80也可以根據由排放溫度傳感器70所檢測到的致冷劑溫度控制閥裝置162、163，上述排放溫度傳感器70連接到冷凝裝置100的微型計算機80上。
另外，本發明有效之處在於，閥裝置162關閉和閥裝置163打開是在起動壓縮機10之後經過預定的時間，而與致冷劑迴路中的致冷劑溫度無關。
而且，用於流動路線控制的閥裝置設置在包括第一毛細管158的致冷劑管道160和包括第二毛細管159的致冷劑管道161二者中。然而，如圖3所示，閥裝置可以只設置在致冷劑管道161中，在所述致冷劑管道161中設置流動路線阻力小的第二毛細管159。在這種情況下，當壓縮機10起動，並且製冷設備主體105的室內溫度下降到預定值時，閥裝置163打開以便打開致冷劑管道161的流動路線，並因此致冷劑從粗濾器54流入阻力小的致冷劑管道161中。因此，除了實施例的作用之外，當閥裝置163簡單設置時，流動路線阻力可以改變，並且生產成本可進一步降低。
而且，在本實施例中，第一毛細管158和第二毛細管159分別設置在致冷劑管道160和致冷劑管道161中，這些管道並聯連接，並且流動路線由閥裝置162、163控制。然而，本發明不限於這種情況。也可以設置3個或數個毛細管，以便使致冷劑能按照某路情況下的工作情況流入每個毛細管。可供選擇地，可以把兩個或數個毛細管串聯連接。在這種情況下，設置旁路管道，上述毛細管中的一個或數個毛細管通過旁路管道走旁路，閥裝置設置在旁路管道中，並且其中某些毛細管也可以按照工作情況走旁路。
另外，在本實施例中壓縮機10以一恆定的速度工作，但本發明也可以通過變換器應用於壓縮機的轉數控制。在這種情況下，因為在起動時轉數控制可以變得更方便，所以控制功能可以簡化。
如上詳述，在本發明這種情況下的致冷劑循環設備中，擠壓裝置由數個毛細管構成。而且，控制致冷劑循環到每個毛細管中，以便擠壓裝置的流動路線阻力是可變的。在壓縮機起動時使擠壓裝置的流動路線阻力增加。例如，擠壓裝置由第一毛細管和第二毛細管構成，上述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並具有比第一毛細管流動路線阻力小的流動路線阻力，設置閥裝置以便控制致冷劑循環到每個毛細管中，並使致冷劑能在壓縮機起動時流入第一毛細管。因而，在起動時的流動路線阻力可以增加。
因此，事先避免了在起動時匯集在蒸發器中的液體致冷劑返回壓縮機的缺點，耐用年限提高，並可以保證平穩工作。
而且，當流動路線阻力在正常工作下而不是在起動時間降低時，流入蒸發器的致冷劑量增加，並且致冷劑循環設備的能力可以提高。
另外，在不象相關技術那樣用變換器(容量控制)控制壓縮機轉數或者調節膨脹閥開口的情況下，只通過數個便宜的毛細管就可以避免把液體致冷劑吸入壓縮機的缺點，並且生產成本可以降低。
特別是，當用於控制致冷劑循環到第二毛細管中的閥裝置簡單地設置時，在起動時的流動路線阻力是可變的，並且生產成本可以降低。
另外，本發明適合於用二氧化碳作為致冷劑的設備，上述二氧化碳使高壓側上的壓力進入超臨界狀態。而且，當採用二氧化碳致冷劑作為致冷劑時，本發明也可能對環境問題產生影響。
特別是，當壓縮機包括由驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件時，將致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件中並受壓縮，而把從第一壓縮元件排出並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件中，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中，可以有效地消除表明液體致冷劑在起動時吸入壓縮機中的液體返回。
應該注意，在上述實施例中，採用內部中間壓力式多級(兩級)壓縮旋轉壓縮機作為壓縮機，但在本發明中可用的壓縮機不限於這種情況，並且可以應用各種不同的壓縮機如一種單級式壓縮機和一種螺旋式壓縮機。
權利要求
1.一種致冷劑循環設備，其包括一個致冷劑迴路，所述致冷劑迴路通過依次連接一個壓縮機、一個氣體冷卻器、擠壓裝置、和一個蒸發器構成，其中，擠壓裝置包括數個毛細管，如此控制致冷劑循環到每個毛細管中，以使擠壓裝置的流動路線阻力是可變的，並且在壓縮機起動時擠壓裝置的流動路線阻力減小。
2.按照權利要求1所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管和一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置，以控制致冷劑循環到每個毛細管中，並且致冷劑在壓縮機起動時進入第二毛細管中。
3.按照權利要求1所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置，以控制致冷劑循環到第二毛細管中，並且致冷劑在壓縮機起動時進入第二毛細管中。
4.按照權利要求1、2或3所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置的流動路線阻力減小，或者致冷劑從壓縮機起動開始進入第二毛細管一個預定的時間。
5.按照權利要求1、2或3所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置的流動路線阻力減小，或者致冷劑從壓縮機起動時進入第二毛細管，直至致冷劑迴路中致冷劑的溫度達到一個預定值時為止。
6.按照權利要求1、2或3所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置的流動路線阻力減小，或者致冷劑從壓縮機起動時進入第二毛細管，直到待由蒸發器冷卻的空間的溫度下降到一個預定值時為止。
7.按照權利要求1、2、3、4、5或6所述的致冷劑循環設備，其中，採用二氧化碳作為致冷劑，壓縮機包括由驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件，致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件中並受壓縮，而從第一壓縮元件排出並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件中，經過壓縮，並排放到一個氣體冷卻器中。
8.一種致冷劑循環設備，其包括一個致冷劑迴路，所述致冷劑迴路通過依次地連接一個壓縮機構成，上述設備還包括擠壓裝置，所述擠壓裝置包括數個毛細管及一個控制裝置，所述控制裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中及壓縮機的轉數。其中，控制裝置控制致冷劑循環，以便擠壓裝置的流動路線阻力是可變的；及當由一傳感器所檢測到的溫度不低於一個預定值時，控制裝置減少擠壓裝置的流動路線阻力，以便升高壓縮機的轉數，而當溫度從一設定值下降時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，上述設定值以用於檢測待由蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器輸出為基礎。
9.按照權利要求8所述的致冷劑循環設備，其中擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力比第一毛細管的流動路線阻力小，控制裝置連接到閥裝置上，用於控制致冷劑循環到每個毛細管中，並且控制裝置控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度降到低於設定值時，使致冷劑進入第一毛細管。
10.按照權利要求8所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，控制裝置連接到閥裝置上，用於控制致冷劑循環到第二毛細管中，並且控制裝置控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於預定值時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度降到低於設定值時，使致冷劑進入第一毛細管。
11.按照權利要求8、9、或10所述的致冷劑循環設備，其中，用二氧化碳作為致冷劑，壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件，致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件中並受到壓縮，而從第一壓縮元件排放並具有一中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件中，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中。
12.一種致冷劑循環設備，其包括一個致冷劑迴路，所述致冷劑迴路通過依次地連接一個壓縮機、一個氣體冷卻器、擠壓裝置、和一個蒸發器而構成；及一個控制裝置，所述控制裝置用於控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數，其中，當由一傳感器所檢測到的溫度不低於在+29℃-+35℃之間任何一個限定的溫度時，控制裝置減小擠壓裝置的流動路線阻力，以便升高壓縮機的轉數，而當由傳感器所檢測的溫度低於限定的溫度時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，上述限定的溫度以用於檢測待由蒸發器冷卻的空間溫度的傳感器的輸出為基礎。
13.一種致冷劑循環設備，其包括一個致冷劑迴路，所述致冷劑迴路通過依次地連接一個壓縮機、一個氣體冷卻器、擠壓裝置、及一個蒸發器而構成，一個控制裝置，所述控制裝置用於控制擠壓裝置的流動路線阻力和壓縮機的轉數；及一個內部熱交換器，所述內部熱交換器用於在從氣體冷卻器排出的致冷劑和從蒸發器排出的致冷劑之間交換熱量，其中，當由一傳感器所檢測到的溫度不低於+29℃-+35℃之間任何一個限定的溫度時，控制裝置減小擠壓裝置的流動路線阻力，以便升高壓縮機的轉數，及當由傳感器所檢測到的溫度低於限定溫度時，增加擠壓裝置的流動路線阻力，以便降低壓縮機的轉數，上述限定的溫度以用於檢測通過蒸發器從內部熱交換器排出的致冷劑溫度的傳感器的輸出為基礎。
14.按照權利要求12或13所述的致冷劑循環設備，其中，待由蒸發器冷卻的空間溫度設定在-2℃-+7℃範圍內。
15.按照權利要求12、13或14所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，控制裝置連接到一個閥裝置上，用於控制將致冷劑循環到每個毛細管中，並且控制裝置控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於限定的溫度時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度低於限定的溫度時，使致冷劑進入第一毛細管。
16.按照權利要求12、13或14所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，控制裝置連接到一個閥裝置上，用於控制致冷劑循環到第二毛細管中，控制裝置控制閥裝置，以便當由傳感器所檢測到的溫度不低於限定的溫度時，使致冷劑進入第二毛細管，而當溫度低於所限定的溫度時，使致冷劑進入第一毛細管。
17.按照權利要求12、13、14、15或16所述的致冷劑循環設備，其中，用二氧化碳作為致冷劑，壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件，致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受到壓縮，從第一壓縮元件排出並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中。
18.一種致冷劑循環設備，其包括一個致冷劑迴路，所述致冷劑迴路通過依次地連接一個壓縮機、一個氣體冷卻器、擠壓裝置、和一個蒸發器而構成，其中，擠壓裝置包括數個毛細管，控制致冷劑循環到每個毛細管中，以使擠壓裝置的流動路線阻力可變，並且在起動壓縮機時擠壓裝置的流動路線阻力增加。
19.按照權利要求18所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置用於控制致冷劑循環到每個毛細管中，在壓縮機起動時使致冷劑進入第一毛細管。
20.按照權利要求18所述的致冷劑循環設備，其中，擠壓裝置包括一個第一毛細管及一個第二毛細管，所述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，設置一個閥裝置用於控制將致冷劑循環到第二毛細管中，並且在起動壓縮機時使致冷劑進入第一毛細管。
21.按照權利要求18、19或20所述的致冷劑循環設備，其中，在起動壓縮機之後，擠壓機的流動路線阻力增加，或使致冷劑進入第一毛細管一個預定的時間。
22.按照權利要求18、19或20所述的致冷劑循環設備，其中，從當壓縮機起動時擠壓機的流動路線阻力增加或是使致冷劑進入第一毛細管，直到致冷劑迴路中的致冷劑溫度達到一預定值時為止。
23.按照權利要求18、19或20所述的致冷劑循環設備，其中，從當壓縮機起動時擠壓裝置的流動路線阻力增加或使致冷劑進入第一毛細管，直到待由蒸發器冷卻的空間溫度下降到一預定值時為止。
24.按照權利要求18、19、20、21、22或23所述的致冷劑循環設備，其中，用二氧化碳作為致冷劑，壓縮機包括由一驅動元件驅動的第一和第二壓縮元件，致冷劑從致冷劑迴路的低壓側吸入第一壓縮元件並受到壓縮，而從第一壓縮元件排出並具有中間壓力的致冷劑吸入第二壓縮元件，經過壓縮，並排放到氣體冷卻器中。
全文摘要
一種致冷劑循環設備，所述致冷劑循環設備能夠事先避免在高壓側上的壓力發生異常升高，上述致冷劑循環設備包括一個擠壓機構，所述擠壓機構包括一個第一毛細管、和一個第二毛細管，及一個閥裝置，上述第二毛細管與第一毛細管並聯連接，並且它的流動路線阻力小於第一毛細管的流動路線阻力，上述閥裝置用於控制致冷劑循環到第一和第二毛細管中，以便在起動壓縮機時使致冷劑進入第二毛細管。
文檔編號F25B49/02GK1532472SQ20041000664
公開日2004年9月29日 申請日期2004年2月25日 優先權日2003年3月24日
發明者山崎晴久, 山中正司, 松本兼三, 石垣茂彌, 藤原一昭, 湯本恆久, 三, 久, 司, 彌, 昭 申請人:三洋電機株式會社