JP2003254661A - 冷蔵庫 - Google Patents
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- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
- F25B2400/052—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the capillary tube and another part of the refrigeration cycle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度の高い最大負荷時から低負荷時にわたっ
て効率のよい冷蔵室用冷凍サイクルと冷凍室用冷凍サイ
クルが得られるようにする。 【解決手段】 室温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能
力が余り、他方の冷凍用能力が不足する時、早く設定温
度に達した冷蔵室用冷凍サイクルの運転を停止する一
方、絞り手段３７を備えたバイパス回路３５を介して冷
凍室５３専用の冷却運転を行なうことで、効率よくＪＩ
Ｓで規定された−１８℃以下の庫内温度にする。
て効率のよい冷蔵室用冷凍サイクルと冷凍室用冷凍サイ
クルが得られるようにする。 【解決手段】 室温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能
力が余り、他方の冷凍用能力が不足する時、早く設定温
度に達した冷蔵室用冷凍サイクルの運転を停止する一
方、絞り手段３７を備えたバイパス回路３５を介して冷
凍室５３専用の冷却運転を行なうことで、効率よくＪＩ
Ｓで規定された−１８℃以下の庫内温度にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、低圧から中間
圧、中間圧から高圧へ、２段加圧する圧縮機を備えた冷
蔵庫に関する。
圧、中間圧から高圧へ、２段加圧する圧縮機を備えた冷
蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、温度領域の異なる冷蔵室用冷凍サ
イクルと冷凍室用冷凍サイクルを備えた冷蔵庫におい
て、専用の各冷凍サイクルがそれぞれ得られるように２
段加圧する圧縮機を有するものが知られている。
イクルと冷凍室用冷凍サイクルを備えた冷蔵庫におい
て、専用の各冷凍サイクルがそれぞれ得られるように２
段加圧する圧縮機を有するものが知られている。
【０００３】２段加圧する圧縮機は、低圧側吸込口から
の冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室と、中間圧ま
で加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの冷媒と合流、混
合し、高圧まで加圧する第２段圧縮室とを有している。
低圧側吸込口には、冷凍室用冷凍サイクルを構成する冷
凍室用蒸発器を通過した低圧の冷媒が流れる一方、中間
圧吸込口には、冷蔵室用冷凍サイクルを構成する冷蔵室
用蒸発器を通過した中間圧の冷媒が流れる構造となって
いる。
の冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室と、中間圧ま
で加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの冷媒と合流、混
合し、高圧まで加圧する第２段圧縮室とを有している。
低圧側吸込口には、冷凍室用冷凍サイクルを構成する冷
凍室用蒸発器を通過した低圧の冷媒が流れる一方、中間
圧吸込口には、冷蔵室用冷凍サイクルを構成する冷蔵室
用蒸発器を通過した中間圧の冷媒が流れる構造となって
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】２段加圧の圧縮機を備
えた冷蔵庫では、それぞれ冷蔵室用冷凍サイクルと冷凍
室用冷凍サイクルが構成される。この時の２段圧縮サイ
クルでは２つの第１圧縮室と第２圧縮室の容積で１段目
と２段目の最大能力が決まるため、特に、低圧から中間
圧まで加圧する冷凍室用冷凍サイクルにあっては、通常
の１コンプレッサによる冷凍サイクルに比べて低温度の
能力幅に制約が起きる。
えた冷蔵庫では、それぞれ冷蔵室用冷凍サイクルと冷凍
室用冷凍サイクルが構成される。この時の２段圧縮サイ
クルでは２つの第１圧縮室と第２圧縮室の容積で１段目
と２段目の最大能力が決まるため、特に、低圧から中間
圧まで加圧する冷凍室用冷凍サイクルにあっては、通常
の１コンプレッサによる冷凍サイクルに比べて低温度の
能力幅に制約が起きる。
【０００５】この場合、例えば、室温が３５℃の最大負
荷の時でも冷蔵室、冷凍室の各庫内温度が十分冷却でき
るよう第１，第２圧縮室の容積を決めた場合に、図１０
に示すように、縦軸に冷蔵と冷凍の冷却負荷率、横軸に
室温をとった特性図をみてもわかる通り、例えば、室温
が３５℃から２５℃に下がった低負荷時では、冷蔵室
（点線）に比べて冷凍室（実線）の負荷比率が大きくな
ることが知られている。
荷の時でも冷蔵室、冷凍室の各庫内温度が十分冷却でき
るよう第１，第２圧縮室の容積を決めた場合に、図１０
に示すように、縦軸に冷蔵と冷凍の冷却負荷率、横軸に
室温をとった特性図をみてもわかる通り、例えば、室温
が３５℃から２５℃に下がった低負荷時では、冷蔵室
（点線）に比べて冷凍室（実線）の負荷比率が大きくな
ることが知られている。
【０００６】このことは、冷蔵用能力が余り、冷凍用能
力が不足することを示しており、アンバランスが生じ
る。
力が不足することを示しており、アンバランスが生じ
る。
【０００７】このアンバランスは一方の冷蔵室側におい
て、冷却能力が無駄になると共に、他方の冷凍室側にお
いて、ＪＩＳで規定されたマイナスの庫内温度に設定で
きない等、ロスの多い、効率の悪い運転となる不具合を
招く。
て、冷却能力が無駄になると共に、他方の冷凍室側にお
いて、ＪＩＳで規定されたマイナスの庫内温度に設定で
きない等、ロスの多い、効率の悪い運転となる不具合を
招く。
【０００８】そこで、この発明は、例えば室温が３５℃
となる最大負荷時から室温が下がった低負荷時にわたっ
て、ロスが少なく効率のよい冷蔵室用冷凍サイクルと冷
凍室用冷凍サイクルの運転が得られる冷蔵庫を提供する
ことを目的としている。
となる最大負荷時から室温が下がった低負荷時にわたっ
て、ロスが少なく効率のよい冷蔵室用冷凍サイクルと冷
凍室用冷凍サイクルの運転が得られる冷蔵庫を提供する
ことを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明の請求項１にあっては、低圧側吸込口から
の冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室及び中間圧ま
で加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの冷媒と合流、混
合し高圧まで加圧する第２段圧縮室から成る２段圧縮機
を有し、２段圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器、冷蔵
室用蒸発器、気液分離器に入り、気液分離器で分離され
たガス冷媒が再び２段圧縮機の中間圧側吸込口へ戻る冷
蔵室用冷凍サイクルと、２段圧縮機から吐出された冷媒
が凝縮器、気液分離器に入り、気液分離器で分離された
液冷媒が冷凍室用蒸発器を通り、再び２段圧縮機の低圧
側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫
において、前記凝縮器からの冷媒を直接冷凍室用蒸発器
へ流すバイパス回路と、冷凍室の庫内温度が−１８℃以
下となるよう前記バイパス回路の絞りを制御する絞り手
段とを設けるようにしたことを特徴とする。
め、この発明の請求項１にあっては、低圧側吸込口から
の冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室及び中間圧ま
で加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの冷媒と合流、混
合し高圧まで加圧する第２段圧縮室から成る２段圧縮機
を有し、２段圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器、冷蔵
室用蒸発器、気液分離器に入り、気液分離器で分離され
たガス冷媒が再び２段圧縮機の中間圧側吸込口へ戻る冷
蔵室用冷凍サイクルと、２段圧縮機から吐出された冷媒
が凝縮器、気液分離器に入り、気液分離器で分離された
液冷媒が冷凍室用蒸発器を通り、再び２段圧縮機の低圧
側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫
において、前記凝縮器からの冷媒を直接冷凍室用蒸発器
へ流すバイパス回路と、冷凍室の庫内温度が−１８℃以
下となるよう前記バイパス回路の絞りを制御する絞り手
段とを設けるようにしたことを特徴とする。
【００１０】これにより、２段圧縮機から吐出された冷
媒は、凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気
液分離器で分散されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機の
中間圧吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成する。
同様に２段圧縮機から吐出された冷媒は凝縮器、気液分
離器に入り、気液分離器で分離された液冷媒のみ、再
び、２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能力が余り、他方の
冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室の
庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷蔵
室用冷凍サイクルの運転を停止する一方、絞り手段を備
えたバイパス回路を介して、冷凍室専用の冷却運転を開
始することで、ＪＩＳで規定された−１８℃以下の庫内
温度が効率よく達成されるようになる。
媒は、凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気
液分離器で分散されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機の
中間圧吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成する。
同様に２段圧縮機から吐出された冷媒は凝縮器、気液分
離器に入り、気液分離器で分離された液冷媒のみ、再
び、２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能力が余り、他方の
冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室の
庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷蔵
室用冷凍サイクルの運転を停止する一方、絞り手段を備
えたバイパス回路を介して、冷凍室専用の冷却運転を開
始することで、ＪＩＳで規定された−１８℃以下の庫内
温度が効率よく達成されるようになる。
【００１１】この冷凍室専用の運転時、２段圧縮機の中
間圧吸込口は閉じた状態となるため、冷凍室用冷凍サイ
クルの冷媒循環流量は約半減し、低流量での運転が可能
となる。したがって、低入力連続運転時にオン・オフす
るオン・オフ時のロスがなくなり、効率化が図れる。同
時に圧縮室が１つの圧縮機運転となることで、運転エネ
ルギーは約半分が済むため省エネ運転が可能となる。
間圧吸込口は閉じた状態となるため、冷凍室用冷凍サイ
クルの冷媒循環流量は約半減し、低流量での運転が可能
となる。したがって、低入力連続運転時にオン・オフす
るオン・オフ時のロスがなくなり、効率化が図れる。同
時に圧縮室が１つの圧縮機運転となることで、運転エネ
ルギーは約半分が済むため省エネ運転が可能となる。
【００１２】また、この発明の請求項２にあっては、低
圧側吸込口からの冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮
室及び中間圧まで加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの
冷媒と合流、混合し高圧まで加圧する第２段圧縮室から
成る２段圧縮機を有し、２段圧縮機から吐出された冷媒
が凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気液分
離器で分離されたガス冷媒が再び２段圧縮機の中間圧側
吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルと、２段圧縮機から
吐出された冷媒が凝縮器、気液分離器に入り、気液分離
器で分離された液冷媒が冷凍室用蒸発器を通り、再び２
段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイクルと
を備えた冷蔵庫において、前記凝縮器からの冷媒を直接
冷凍室用蒸発器へ流すバイパス回路と、前記バイパス回
路の絞りを制御する絞り手段と、前記冷凍室用蒸発器で
熱交換された空気を、冷凍室内に設けられた仕切室内へ
送り込む冷気切換制御手段を設けるようにしたことを特
徴とする。
圧側吸込口からの冷媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮
室及び中間圧まで加圧した冷媒と中間圧側吸込口からの
冷媒と合流、混合し高圧まで加圧する第２段圧縮室から
成る２段圧縮機を有し、２段圧縮機から吐出された冷媒
が凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気液分
離器で分離されたガス冷媒が再び２段圧縮機の中間圧側
吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルと、２段圧縮機から
吐出された冷媒が凝縮器、気液分離器に入り、気液分離
器で分離された液冷媒が冷凍室用蒸発器を通り、再び２
段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイクルと
を備えた冷蔵庫において、前記凝縮器からの冷媒を直接
冷凍室用蒸発器へ流すバイパス回路と、前記バイパス回
路の絞りを制御する絞り手段と、前記冷凍室用蒸発器で
熱交換された空気を、冷凍室内に設けられた仕切室内へ
送り込む冷気切換制御手段を設けるようにしたことを特
徴とする。
【００１３】これにより、２段圧縮機から吐出された冷
媒は、凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気
液分離器で分離されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機の
中間圧吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成する。
同様に２段圧縮機から吐出された冷媒は、凝縮器、気液
分離器に入り、気液分離器で分離された液冷媒のみ、再
び、２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能力が余り、他方の
冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室の
庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷蔵
室用冷凍サイクルの運転を停止する。一方、絞り手段を
備えたバイパス回路を介して、冷凍室専用の冷却運転を
行なうことで、ＪＩＳで規定された−１８℃以下の庫内
温度が効率よく達成されるようになる。
媒は、凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離器に入り、気
液分離器で分離されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機の
中間圧吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成する。
同様に２段圧縮機から吐出された冷媒は、凝縮器、気液
分離器に入り、気液分離器で分離された液冷媒のみ、再
び、２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時に、一方の冷蔵用能力が余り、他方の
冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室の
庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷蔵
室用冷凍サイクルの運転を停止する。一方、絞り手段を
備えたバイパス回路を介して、冷凍室専用の冷却運転を
行なうことで、ＪＩＳで規定された−１８℃以下の庫内
温度が効率よく達成されるようになる。
【００１４】一方、仕切室内を、例えば、−３℃〜−１
５℃に冷却したい時には、冷気切換制御手段による切換
制御によって、冷気取入量を制御することで、冷凍室を
ＪＩＳで決められた−１８℃以下に冷却しながら仕切室
内を希望する庫内温度に冷却することが可能となる。
５℃に冷却したい時には、冷気切換制御手段による切換
制御によって、冷気取入量を制御することで、冷凍室を
ＪＩＳで決められた−１８℃以下に冷却しながら仕切室
内を希望する庫内温度に冷却することが可能となる。
【００１５】また、この発明の請求項３にあっては、絞
り手段に、キャピラリチューブを用いると共に、冷凍室
側サクションパイプと熱交換を行なうことを特徴とす
る。
り手段に、キャピラリチューブを用いると共に、冷凍室
側サクションパイプと熱交換を行なうことを特徴とす
る。
【００１６】これにより、バイパス回路を使用する冷凍
運転時に、冷媒はキャピラリチューブ、冷凍室側サクシ
ョンパイプとの間で熱交換が行なわれることで、確実な
減圧膨張が得られる。
運転時に、冷媒はキャピラリチューブ、冷凍室側サクシ
ョンパイプとの間で熱交換が行なわれることで、確実な
減圧膨張が得られる。
【００１７】また、この発明の請求項４にあっては、絞
り手段を、キャピラリチューブと電子膨張弁の組合せか
ら成ることを特徴とする。
り手段を、キャピラリチューブと電子膨張弁の組合せか
ら成ることを特徴とする。
【００１８】これにより、電子膨張弁によって熱負荷に
対応した冷媒流量の制御が行なえるため制御幅が広がる
結果、固定された絞りとなるキャピラリチューブの長さ
を短くすることが可能となり、絞り手段全体のコンパク
ト化が図れる。また、電子膨張弁の絞りを緩めること
で、冷媒流量を多く流せるようになり、急速冷却が行な
える。
対応した冷媒流量の制御が行なえるため制御幅が広がる
結果、固定された絞りとなるキャピラリチューブの長さ
を短くすることが可能となり、絞り手段全体のコンパク
ト化が図れる。また、電子膨張弁の絞りを緩めること
で、冷媒流量を多く流せるようになり、急速冷却が行な
える。
【００１９】また、この発明の請求項５にあっては、バ
イパス回路の絞り手段に、キャピラリチューブを用いる
と共にそのキャピラリチューブと、冷凍室用冷凍サイク
ルを構成する冷凍室用蒸発器の入口側に設けられたキャ
ピラリチューブとの組合せから成ることを特徴とする。
イパス回路の絞り手段に、キャピラリチューブを用いる
と共にそのキャピラリチューブと、冷凍室用冷凍サイク
ルを構成する冷凍室用蒸発器の入口側に設けられたキャ
ピラリチューブとの組合せから成ることを特徴とする。
【００２０】これにより、バイパス回路のキャピラリチ
ューブは冷凍室用冷凍サイクルを構成するキャピラリチ
ューブを利用する組合せとなるため、キャピラリチュー
ブの長さを短くすることが可能となる。この結果、絞り
手段全体のコンパクト化と製造時のコスト低減が図れる
ようになる。
ューブは冷凍室用冷凍サイクルを構成するキャピラリチ
ューブを利用する組合せとなるため、キャピラリチュー
ブの長さを短くすることが可能となる。この結果、絞り
手段全体のコンパクト化と製造時のコスト低減が図れる
ようになる。
【００２１】また、この発明の請求項６にあっては、冷
媒にＨＣ冷媒を用いると共に少なくとも凝縮器の出口側
領域に、冷凍室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の各出口側サ
クションパイプとの間で、熱交換を行なう熱回収手段を
備えることを特徴とする。
媒にＨＣ冷媒を用いると共に少なくとも凝縮器の出口側
領域に、冷凍室用蒸発器と冷凍室用蒸発器の各出口側サ
クションパイプとの間で、熱交換を行なう熱回収手段を
備えることを特徴とする。
【００２２】これにより、地球環境に優しい冷媒として
使用できると共に、熱回収手段によって熱交換量が大き
くとれるようになる。この結果、１〜３％の省エネ運転
につながる。
使用できると共に、熱回収手段によって熱交換量が大き
くとれるようになる。この結果、１〜３％の省エネ運転
につながる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図１と図２の図面を参照し
ながらこの発明の第１の実施形態について具体的に説明
する。
ながらこの発明の第１の実施形態について具体的に説明
する。
【００２４】図１はこの発明にかかる冷蔵庫の冷凍サイ
クルを構成する冷媒回路図を示している。この冷媒回路
図において、圧縮機は冷蔵室用冷凍サイクル及び冷凍室
用冷凍サイクルをそれぞれ構成する２段圧縮機１となっ
ている。
クルを構成する冷媒回路図を示している。この冷媒回路
図において、圧縮機は冷蔵室用冷凍サイクル及び冷凍室
用冷凍サイクルをそれぞれ構成する２段圧縮機１となっ
ている。
【００２５】２段圧縮機１は、低圧側吸込口３からの冷
媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室５と、中間圧まで
加圧した冷媒と中間圧側吸込口８からの冷媒と合流、混
合し高圧まで加圧する第２段圧縮室９と、高圧まで加圧
した冷媒を吐出する吐出口１１とを備えている。
媒を中間圧まで加圧する第１段圧縮室５と、中間圧まで
加圧した冷媒と中間圧側吸込口８からの冷媒と合流、混
合し高圧まで加圧する第２段圧縮室９と、高圧まで加圧
した冷媒を吐出する吐出口１１とを備えている。
【００２６】２段圧縮機１の第１，第２圧縮室５，９は
例えば、室温が３５℃の最大負荷時に対応できる容積に
設定され、高圧まで加圧された冷媒は、吐出口１１から
吐出される。吐出口１１から吐出された冷媒は凝縮器１
３を通過した後、３方式切換弁１５の切換え制御により
第１のキャピラリ１７、冷蔵室用蒸発器１９、気液分離
器２１に入ることで、ガス冷媒と液冷媒とに分離され
る。
例えば、室温が３５℃の最大負荷時に対応できる容積に
設定され、高圧まで加圧された冷媒は、吐出口１１から
吐出される。吐出口１１から吐出された冷媒は凝縮器１
３を通過した後、３方式切換弁１５の切換え制御により
第１のキャピラリ１７、冷蔵室用蒸発器１９、気液分離
器２１に入ることで、ガス冷媒と液冷媒とに分離され
る。
【００２７】分離された一方のガス冷媒は、再び２段圧
縮機１の中間圧側吸込口７へ戻る冷蔵室用冷凍サイクル
（実線矢印）が構成されるようになっている。一方、気
液分離器２１で分離された他方の液冷媒は、第２のキャ
ピラリ２３、冷凍室用蒸発器２５を通り、再び、低圧側
吸込口３へ戻る冷凍室用冷凍サイクル（破線矢印）が構
成されるようになっている。３方式切換弁１５は、冷蔵
室用蒸発器１９によって冷やされる庫内温度検出手段２
７からの温度情報に基づきポートＰ１とポートＰ２のい
ずれか一方を開、他方を閉に切換制御するようになって
いて、庫内が設定温度に達したことを検知するとポート
Ｐ２を閉、ポートＰ１を開に切換制御するようになって
いる。
縮機１の中間圧側吸込口７へ戻る冷蔵室用冷凍サイクル
（実線矢印）が構成されるようになっている。一方、気
液分離器２１で分離された他方の液冷媒は、第２のキャ
ピラリ２３、冷凍室用蒸発器２５を通り、再び、低圧側
吸込口３へ戻る冷凍室用冷凍サイクル（破線矢印）が構
成されるようになっている。３方式切換弁１５は、冷蔵
室用蒸発器１９によって冷やされる庫内温度検出手段２
７からの温度情報に基づきポートＰ１とポートＰ２のい
ずれか一方を開、他方を閉に切換制御するようになって
いて、庫内が設定温度に達したことを検知するとポート
Ｐ２を閉、ポートＰ１を開に切換制御するようになって
いる。
【００２８】冷凍室用蒸発器２５は、出口側にアキュー
ムレータ２９を有し、前記した２段圧縮機１の低圧側吸
込口３とサクションパイプ３１を介して連通している。
冷凍室用蒸発器２５の入口側には、第２のキャピラリチ
ューブ２３を通過した冷媒の外に、３方式切換弁１５を
切換え制御することでバイパス回路３５を介して凝縮器
１３を通過した冷媒がそれぞれ送り込まれるようになっ
ている。
ムレータ２９を有し、前記した２段圧縮機１の低圧側吸
込口３とサクションパイプ３１を介して連通している。
冷凍室用蒸発器２５の入口側には、第２のキャピラリチ
ューブ２３を通過した冷媒の外に、３方式切換弁１５を
切換え制御することでバイパス回路３５を介して凝縮器
１３を通過した冷媒がそれぞれ送り込まれるようになっ
ている。
【００２９】バイパス回路３５は、絞り手段となる第３
のキャピラリチューブ３７を有し、設定された絞りの長
さに設計されていて、一方は３方式切換弁１５のポート
Ｐ１と、他方は冷凍室用蒸発器２５の入口側とそれぞれ
連通している。
のキャピラリチューブ３７を有し、設定された絞りの長
さに設計されていて、一方は３方式切換弁１５のポート
Ｐ１と、他方は冷凍室用蒸発器２５の入口側とそれぞれ
連通している。
【００３０】第３のキャピラリチューブ３７は、冷凍室
用蒸発器２５の出口側サクションパイプ３１との間で対
向流となるよう接近し合う並列配置となっていて、サク
ションパイプ３１との間で熱交換が行なわれる熱交換領
域３９となっている。
用蒸発器２５の出口側サクションパイプ３１との間で対
向流となるよう接近し合う並列配置となっていて、サク
ションパイプ３１との間で熱交換が行なわれる熱交換領
域３９となっている。
【００３１】このように構成された冷蔵庫によれば、２
段圧縮機１の第１段圧縮室５、第２段圧縮室９で２段加
圧され、吐出口１１から吐出された冷媒は、凝縮機１
３、冷蔵室用蒸発器１９、気液分離器２１に入り、気液
分離器２１で分離されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機
の中間圧吸込口１７へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成
する。同様に２段圧縮機１の吐出口１１から吐出された
冷媒は、凝縮器１３、気液分離器２１に入り、気液分離
器２１で分離された液冷媒のみ、再び、２段圧縮機１の
低圧側吸込口３へ戻る冷凍サイクルを構成する。この時
のモリエル線図を図２に示す。モリエル線図において、
Ｈ−１の領域が気液分離器２１となっていてＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの領域が冷蔵室用冷凍
サイクル、ｋ，Ｌ，Ｍ，Ａの領域が冷凍室用冷凍サイク
ルとなっている。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時には、一方の冷蔵用能力が余り、他方
の冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室
の庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷
蔵室用冷凍サイクルの運転を停止する。
段圧縮機１の第１段圧縮室５、第２段圧縮室９で２段加
圧され、吐出口１１から吐出された冷媒は、凝縮機１
３、冷蔵室用蒸発器１９、気液分離器２１に入り、気液
分離器２１で分離されたガス冷媒のみ再び、２段圧縮機
の中間圧吸込口１７へ戻る冷蔵室用冷凍サイクルを構成
する。同様に２段圧縮機１の吐出口１１から吐出された
冷媒は、凝縮器１３、気液分離器２１に入り、気液分離
器２１で分離された液冷媒のみ、再び、２段圧縮機１の
低圧側吸込口３へ戻る冷凍サイクルを構成する。この時
のモリエル線図を図２に示す。モリエル線図において、
Ｈ−１の領域が気液分離器２１となっていてＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの領域が冷蔵室用冷凍
サイクル、ｋ，Ｌ，Ｍ，Ａの領域が冷凍室用冷凍サイク
ルとなっている。この冷凍サイクル運転時において、室
温の低い低負荷時には、一方の冷蔵用能力が余り、他方
の冷凍用能力が不足するようになるが、この時、冷蔵室
の庫内温度が早く設定温度に達するから、その時点で冷
蔵室用冷凍サイクルの運転を停止する。
【００３２】一方、絞り手段を備えたバイパスの回路３
５を介して、冷凍室専用の冷却運転を行なうことで、Ｊ
ＩＳで規定された−１８℃以下の庫内温度が効率よく達
成されるようになる。
５を介して、冷凍室専用の冷却運転を行なうことで、Ｊ
ＩＳで規定された−１８℃以下の庫内温度が効率よく達
成されるようになる。
【００３３】この冷凍室専用の運転時、３方切換弁１５
のポートＰ２の閉により２段圧縮機の中間圧吸込口７は
閉じた状態となるため、冷凍室用蒸発器２５を通る冷凍
サイクルの冷媒循環流量は約半減し、低流量での運転が
可能となる。したがって、低入力連続運転時にオン・オ
フするオン・オフ時のロスもなくなり、効率化が図れ
る。同時に、圧縮室が１つの圧縮機運転となることで、
運転エネルギーは約半分で済むため省エネ運転が可能と
なる。
のポートＰ２の閉により２段圧縮機の中間圧吸込口７は
閉じた状態となるため、冷凍室用蒸発器２５を通る冷凍
サイクルの冷媒循環流量は約半減し、低流量での運転が
可能となる。したがって、低入力連続運転時にオン・オ
フするオン・オフ時のロスもなくなり、効率化が図れ
る。同時に、圧縮室が１つの圧縮機運転となることで、
運転エネルギーは約半分で済むため省エネ運転が可能と
なる。
【００３４】一方、冷凍室用冷凍サイクル運転時に、第
３のキャピラリチューブ３７は、サクションパイプ３１
との間で熱交換が行なわれることで、図２のＫ−Ｌ領域
において、２点鎖線から実線で示すように確実な減圧膨
張が得られるようになる。
３のキャピラリチューブ３７は、サクションパイプ３１
との間で熱交換が行なわれることで、図２のＫ−Ｌ領域
において、２点鎖線から実線で示すように確実な減圧膨
張が得られるようになる。
【００３５】なお、第１の実施形態にあってはバイパス
回路３５に設ける絞り手段として第３のキャピラリチュ
ーブ３７のみとなっているが、図３に示すように電子膨
張弁４１と組合せる手段としてもよい。
回路３５に設ける絞り手段として第３のキャピラリチュ
ーブ３７のみとなっているが、図３に示すように電子膨
張弁４１と組合せる手段としてもよい。
【００３６】これにより、電子膨張弁４１によって熱負
荷に対応した冷媒流量の制御が行なわれるため、制御幅
が広がる結果、固定された絞りとなる第３キャピラリチ
ューブ３７の長さを短くすることが可能となり絞り手段
全体のコンパクト化が図れる。
荷に対応した冷媒流量の制御が行なわれるため、制御幅
が広がる結果、固定された絞りとなる第３キャピラリチ
ューブ３７の長さを短くすることが可能となり絞り手段
全体のコンパクト化が図れる。
【００３７】この場合、図４に示すように、電子膨張弁
４１を、冷凍室用蒸発器２５の入口側に配置し、第３の
キャピラリチューブ３７の外に、冷凍室用冷凍サイクル
を構成する第２のキャピラリチューブ２３との組合せ手
段としてもよい。
４１を、冷凍室用蒸発器２５の入口側に配置し、第３の
キャピラリチューブ３７の外に、冷凍室用冷凍サイクル
を構成する第２のキャピラリチューブ２３との組合せ手
段としてもよい。
【００３８】また、図５に示すように、バイパス回路３
５の第３のキャピラリチューブ３７と冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する第２のキャピラリチューブ２３とを直列
に配置する一方、バイパス回路３５からの冷媒が気液分
離器２１側へ向かわずに、第２のキャピラリチューブ２
３へのみ向かって流れるよう逆止弁４３を設け、バイパ
ス回路３５の絞り手段を第２、第３のキャピラリチュー
ブ２３，３７を組合わせる手段としてもよい。
５の第３のキャピラリチューブ３７と冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する第２のキャピラリチューブ２３とを直列
に配置する一方、バイパス回路３５からの冷媒が気液分
離器２１側へ向かわずに、第２のキャピラリチューブ２
３へのみ向かって流れるよう逆止弁４３を設け、バイパ
ス回路３５の絞り手段を第２、第３のキャピラリチュー
ブ２３，３７を組合わせる手段としてもよい。
【００３９】これにより、絞り量は第２、第３のキャピ
ラリチューブ２３，３７を組合せたかたちとなるため、
第３のキャピラリチューブ３７の長さを短くすることが
可能となり、絞り手段のコンパクト化と製造時のコスト
低減が図れるようになる。
ラリチューブ２３，３７を組合せたかたちとなるため、
第３のキャピラリチューブ３７の長さを短くすることが
可能となり、絞り手段のコンパクト化と製造時のコスト
低減が図れるようになる。
【００４０】図６から図９は第２の実施形態を示したも
のである。
のである。
【００４１】即ち、冷媒に地球温暖化に何等悪影響を与
えることのないＨＣ冷媒を用いると共に、第３のキャピ
ラリチューブ３７を備えたバイパス回路３５を冷凍室用
冷蒸発器２５の入口側に接続する一方、冷凍室用蒸発器
２５の出口側のサクションパイプ４５と凝縮器１３の出
口側のサクションパイプ４７とを、対向流となるよう並
列配置とし、この領域を熱回収手段となる熱回収領域４
９とする。
えることのないＨＣ冷媒を用いると共に、第３のキャピ
ラリチューブ３７を備えたバイパス回路３５を冷凍室用
冷蒸発器２５の入口側に接続する一方、冷凍室用蒸発器
２５の出口側のサクションパイプ４５と凝縮器１３の出
口側のサクションパイプ４７とを、対向流となるよう並
列配置とし、この領域を熱回収手段となる熱回収領域４
９とする。
【００４２】この場合、熱回収領域４９は、図７に示す
ように第１のキャピラリチューブ１７との間で行なわれ
る手段としてもよい。あるいは、図示していないが前記
２つの手段を組合せる組合せ手段とすることも可能であ
る。
ように第１のキャピラリチューブ１７との間で行なわれ
る手段としてもよい。あるいは、図示していないが前記
２つの手段を組合せる組合せ手段とすることも可能であ
る。
【００４３】一方、冷凍室用蒸発器２５により熱交換さ
れた冷気がファン５１によって庫内へ吹出される冷凍室
５３内には、仕切室５５が設けられている。仕切室５５
には冷気切換制御手段となる開閉ドア５７が設けられ、
開閉ドア５７の開度量に基づき仕切室５５内への冷気取
入量の制御が可能となっている。
れた冷気がファン５１によって庫内へ吹出される冷凍室
５３内には、仕切室５５が設けられている。仕切室５５
には冷気切換制御手段となる開閉ドア５７が設けられ、
開閉ドア５７の開度量に基づき仕切室５５内への冷気取
入量の制御が可能となっている。
【００４４】この場合、図８に示すように開閉ドア５７
にかえてオン・オフ可能なファン５９を用いる手段であ
ってもよい。
にかえてオン・オフ可能なファン５９を用いる手段であ
ってもよい。
【００４５】なお、他の構成要素は第１の実施形態と同
一のため、同一符合を符して詳細な説明を省略する。
一のため、同一符合を符して詳細な説明を省略する。
【００４６】したがって、この第２の実施形態によれ
ば、第１の実施形態の作用効果に加えて、開閉ドア５７
の開度量を制御することで、仕切室５５内への冷気の取
入れを多くしたり、少なくすることが可能となる。この
結果、冷凍室５３内の庫内をＪＩＳで規定された−１８
℃以下に確保した状態で、例えば、仕切室５５内を希望
する−３℃〜−１５℃に設定することが可能となる。
ば、第１の実施形態の作用効果に加えて、開閉ドア５７
の開度量を制御することで、仕切室５５内への冷気の取
入れを多くしたり、少なくすることが可能となる。この
結果、冷凍室５３内の庫内をＪＩＳで規定された−１８
℃以下に確保した状態で、例えば、仕切室５５内を希望
する−３℃〜−１５℃に設定することが可能となる。
【００４７】一方、熱回収領域４９によって熱交換量が
大きくとれるようになる。これは、図９に示すように断
熱圧はエントロピー線に沿って点線から実線となること
で、挙動が小さくなると共に仕事量が小さくて済むため
省エネ運転が行えるようになる。
大きくとれるようになる。これは、図９に示すように断
熱圧はエントロピー線に沿って点線から実線となること
で、挙動が小さくなると共に仕事量が小さくて済むため
省エネ運転が行えるようになる。
【００４８】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明の請求項
１によれば、室温の低い低負荷時に一方の冷蔵用能力が
余り、他方の冷凍能力が不足する時、冷蔵室用の運転を
停止し絞り手段を備えたバイパス回路によって冷凍室用
専用の冷却運転を行なうことができるため、ＪＩＳで規
定された−１８℃以下の庫内温度に効率よく設定でき
る。しかも、この冷凍室専用の運転時、冷凍サイクルの
冷媒循環量は約半減し、低流量での運転が可能となるた
め、オン・オフ時のロスもなくなり、効率化が図れる。
また、バイパス回路を通る１つの冷凍サイクルを構成す
る圧縮機運転となることで、運転エネルギーは少なくて
済み省エネ運転につながる。
１によれば、室温の低い低負荷時に一方の冷蔵用能力が
余り、他方の冷凍能力が不足する時、冷蔵室用の運転を
停止し絞り手段を備えたバイパス回路によって冷凍室用
専用の冷却運転を行なうことができるため、ＪＩＳで規
定された−１８℃以下の庫内温度に効率よく設定でき
る。しかも、この冷凍室専用の運転時、冷凍サイクルの
冷媒循環量は約半減し、低流量での運転が可能となるた
め、オン・オフ時のロスもなくなり、効率化が図れる。
また、バイパス回路を通る１つの冷凍サイクルを構成す
る圧縮機運転となることで、運転エネルギーは少なくて
済み省エネ運転につながる。
【００４９】また、この発明の請求項２によれば、冷気
切換制御手段による切換制御によって仕切室内への冷気
取入量を制御するが可能となり、冷凍室をＪＩＳで決め
られた−１８℃以下に冷却しながら仕切室内を希望する
庫内温度、例えば−３℃〜−１５℃に冷却することがで
きる。
切換制御手段による切換制御によって仕切室内への冷気
取入量を制御するが可能となり、冷凍室をＪＩＳで決め
られた−１８℃以下に冷却しながら仕切室内を希望する
庫内温度、例えば−３℃〜−１５℃に冷却することがで
きる。
【００５０】また、この発明の請求項３によれば、キャ
ピラリチューブの通過時に冷凍室側サクションパイプと
の間で熱交換が行なわれることで、確実な減圧膨張が得
られる。
ピラリチューブの通過時に冷凍室側サクションパイプと
の間で熱交換が行なわれることで、確実な減圧膨張が得
られる。
【００５１】また、この発明の請求項４によれば、電子
膨張弁によって制御幅が広がる結果、固定された絞りと
なるキャピラリチューブの長さを短くすることが可能と
なり、絞り手段全体のコンパクト化が図れる。
膨張弁によって制御幅が広がる結果、固定された絞りと
なるキャピラリチューブの長さを短くすることが可能と
なり、絞り手段全体のコンパクト化が図れる。
【００５２】また、この発明の請求項５によれば、キャ
ピラリチューブをバイパス回路の第２の絞り手段として
機能させることができるため、バイパス回路の絞り手段
と組合せた構造となるので、キャピラリチューブの長さ
を短くすることができる。この結果、絞り手段全体のコ
ンパクト化と製造時のコスト低減が図れる。
ピラリチューブをバイパス回路の第２の絞り手段として
機能させることができるため、バイパス回路の絞り手段
と組合せた構造となるので、キャピラリチューブの長さ
を短くすることができる。この結果、絞り手段全体のコ
ンパクト化と製造時のコスト低減が図れる。
【００５３】また、この発明の請求項６によれば、地球
環境に優しい冷媒として使用できると共に、熱回収手段
によって熱交換量が大きくとれるようになるため、１〜
３％の省エネ運転につながる。
環境に優しい冷媒として使用できると共に、熱回収手段
によって熱交換量が大きくとれるようになるため、１〜
３％の省エネ運転につながる。
【図１】この発明にかかる冷蔵庫の第１の実施形態を示
した冷媒回路図。
した冷媒回路図。
【図２】第１の実施形態のモリエル線図。
【図３】バイパス回路の絞り手段をキャピラリチューブ
と電子膨張弁の組合せとした図１と同様の冷媒回路図。
と電子膨張弁の組合せとした図１と同様の冷媒回路図。
【図４】バイパス回路の電子膨張弁を冷凍室用冷凍サイ
クルを構成する第２のキャピラリチューブと組合せた絞
り手段として使用できるようにした図１と同様の冷媒回
路図。
クルを構成する第２のキャピラリチューブと組合せた絞
り手段として使用できるようにした図１と同様の冷媒回
路図。
【図５】冷凍室用冷凍サイクルを構成する第２のキャピ
ラリチューブをバイパス回路のキャピラリチューブと組
合せた絞り手段として使用できるようにした図１と同様
の冷媒回路図。
ラリチューブをバイパス回路のキャピラリチューブと組
合せた絞り手段として使用できるようにした図１と同様
の冷媒回路図。
【図６】第２の実施形態を示した冷蔵庫の冷媒回路図。
【図７】熱回収手段を第１のキャピラリチューブとの間
で行なえるようにした図６と同様の冷媒回路図。
で行なえるようにした図６と同様の冷媒回路図。
【図８】仕切室の冷気切換制御手段を開閉ドアからファ
ンに変更した図６と同様の冷媒回路図。
ンに変更した図６と同様の冷媒回路図。
【図９】第２の実施形態のモリエル線図。
【図１０】室温に対する冷凍と冷蔵の負荷特性を示した
説明図。
説明図。
１…２段圧縮機
３…低圧側吸込口
５…第１段圧縮機
７…中間圧吸込口
９…第２段圧縮室
１１…吐出口
１３…凝縮器
１５…３方式切換弁
１９…冷蔵室用蒸発器
２１…気液分離器
２３…第２のキャピラリチューブ
２５…冷凍室用蒸発器
３５…バイパス回路
３７…第３のキャピラリチューブ（絞り手段）
３９…熱交換領域
４９…熱回収手段
５３…冷凍室
５５…仕切室
５７…冷気切換制御手段（開閉ドア）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野口 明裕
大阪府茨木市太田東芝町１番６号 株式会
社東芝大阪工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 低圧側吸込口からの冷媒を中間圧まで加
圧する第１段圧縮室及び中間圧まで加圧した冷媒と中間
圧側吸込口からの冷媒と合流、混合し高圧まで加圧する
第２段圧縮室から成る２段圧縮機を有し、２段圧縮機か
ら吐出された冷媒が凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離
器に入り、気液分離器で分離されたガス冷媒が再び２段
圧縮機の中間圧側吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクル
と、２段圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器、気液分離
器に入り、気液分離器で分離された液冷媒が冷凍室用蒸
発器を通り、再び２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍
室用冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、 前記凝縮器からの冷媒を直接冷凍室用蒸発器へ流すバイ
パス回路と、冷凍室の庫内温度が−１８℃以下となるよ
う前記バイパス回路の絞りを制御する絞り手段とを設け
るようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項２】 低圧側吸込口からの冷媒を中間圧まで加
圧する第１段圧縮室及び中間圧まで加圧した冷媒と中間
圧側吸込口からの冷媒と合流、混合し高圧まで加圧する
第２段圧縮室から成る２段圧縮機を有し、２段圧縮機か
ら吐出された冷媒が凝縮器、冷蔵室用蒸発器、気液分離
器に入り、気液分離器で分離されたガス冷媒が再び２段
圧縮機の中間圧側吸込口へ戻る冷蔵室用冷凍サイクル
と、２段圧縮機から吐出された冷媒が凝縮器、気液分離
器に入り、気液分離器で分離された液冷媒が冷凍室用蒸
発器を通り、再び２段圧縮機の低圧側吸込口へ戻る冷凍
室用冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、 前記凝縮器からの冷媒を直接冷凍室用蒸発器へ流すバイ
パス回路と、前記バイパス回路の絞りを制御する絞り手
段と前記冷凍室用蒸発器に熱交換された空気を、冷凍室
内に設けられた仕切室内へ送り込む冷気切換制御手段を
設けるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項３】 絞り手段は、キャピラリチューブを用い
ると共に、冷凍室側サクションパイプと熱交換を行なう
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の冷
蔵庫。 - 【請求項４】 絞り手段は、キャピラリチューブと電子
膨張弁の組合せから成ることを特徴とする請求項１又は
２のいずれかに記載の冷蔵庫。 - 【請求項５】 バイパス回路の絞り手段は、キャピラリ
チューブを用いると共にそのキャピラリチューブと、冷
凍室用冷凍サイクルを構成する冷凍室用蒸発器の入口側
に設けられたキャピラリチューブとの組合せから成るこ
とを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の冷蔵
庫。 - 【請求項６】 冷媒にＨＣ冷媒を用いると共に少なくと
も凝縮器の出口側領域に、冷凍室用蒸発器と冷凍室用蒸
発器の各出口側サクションパイプとの間で、熱交換が行
なわれる熱回収手段を備えることを特徴とする請求項１
又は２のいずれかに記載の冷蔵庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051913A JP2003254661A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051913A JP2003254661A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 冷蔵庫 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254661A true JP2003254661A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28663765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002051913A Pending JP2003254661A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 冷蔵庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003254661A (ja) |
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2002
- 2002-02-27 JP JP2002051913A patent/JP2003254661A/ja active Pending
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