(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着剤付の熱交換器である第１の熱交換器、第１の膨脹手段、第２の熱交換器、圧縮機、第３の熱交換器および第２の膨張手段が順次直列に接続され、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第３の熱交換器、前記第１の膨張手段および第２の膨張手段、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を介して前記圧縮機に戻るように循環させる冷媒循環流路と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を外気と熱交換する凝縮器として機能させる冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷蔵室から排出された空気を、少なくとも前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第１の空気流路と、
前記冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器で熱交換された空気を冷凍室との間で循環させるように構成した第２の空気流路とを有し、
前記第１の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる潤い冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第４の空気流路を有することを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項２】
請求項１に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第３の空気流路を有することを特徴する冷凍・冷蔵システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第２の熱交換器の入口側で前記第１の空気流路を流通する空気と合流され、前記第２の熱交換器で熱交換させて前記第２の熱交換器の出口側から排出された空気を前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第１の熱交換器の入口側で前記第１の空気流路を流通する空気と合流させ、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記第２の熱交換器の出口側で前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項５】
請求項１又は２に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて
前記第１および第２の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷凍室に戻すとともに、該冷凍室から排出された空気を前記冷蔵室に供給することで前記冷蔵室、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器および前記冷凍室を循環させるように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項６】
請求項１又は２に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第１の空気流路を流通する空気と前記第１の熱交換器の入口側で合流させ、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させた空気を、前記第２の熱交換器の出口側で前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項７】
吸着剤付の熱交換器である第１の熱交換器、吸着剤付の熱交換器である第４の熱交換器、第２の熱交換器、圧縮機、第３の熱交換器および膨張手段が順次直列に接続され、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第３の熱交換器、前記膨張手段、前記第１の熱交換器、前記第４の熱交換器および前記第２の熱交換器を介して前記圧縮機に戻るように循環させる冷媒循環流路と、
前記第１の熱交換器、第４の熱交換器および第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を外気と熱交換する凝縮器として機能させる冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第１の空気流路と、
前記冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷凍室から排出された空気を、前記第４の熱交換器及び第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷凍室との間で循環させるように構成した第２の空気流路とを有することを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項８】
請求項７に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器の出口側と前記第４の熱交換器の入口側との間、および前記第４の熱交換器の出口側と前記第２の熱交換器の入口側との間にそれぞれ他の膨張手段を設けるとともに、
前記第１の熱交換器および前記第４の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第３の空気流路を有することを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器および第４の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる潤い冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器、前記第４の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第４の空気流路を有することを特徴する冷凍・冷蔵システム。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか一つに記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器と第１の膨張弁との間に気液分離器を配設し、該気液分離器で分離された冷媒のガス成分を前記圧縮機の冷媒吸入口と冷媒吐出口の途中に戻すように構成したことを特徴とする冷凍・冷蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍・冷蔵システムに関し、特に無着霜運転を実現する場合に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に係る冷気強制循環方式の冷凍・冷蔵システムの概略図を図３１に示す。同図に示すように、当該冷凍・冷蔵システムでは、一個の蒸発器で冷却された空気を分岐させて冷凍室、冷蔵室へ送風するものである。かかる従来技術に関しては、次のような問題がある。まず、蒸発器が１つしかないので、０℃〜４℃の冷蔵室温度に関わらず、−１８℃の冷凍室温度を維持するために、−２０℃以下の蒸発温度が必要になる。これにより、サイクルＣＯＰは高くない。次に、蒸発温度（-２０℃以下）が冷蔵室空気の露点より相当低いので、蒸発器の表面に霜が着き、電気ヒーターにより定期的に除霜することが必要となる。さらに、霜取水の自動除去装置を設置しなければならない。また、ヒーター発熱の一部分（約３０％）のみが除霜に使われ、残りの多くの熱が、冷蔵室内の加熱になり、この熱は余計な冷却負荷となる。
【０００３】
かかる問題点を解決する技術として、冷凍専用と冷蔵専用のそれぞれ独立した冷却器を揃えたツイン冷却システムが提案され、着霜・除霜に関しては、冷却器に付いた霜の融解熱で冷蔵室・野菜室を冷却するもの等が提案されている。
【０００４】
また、吸着剤を用いた冷蔵室に関する発明として、例えば特許文献１（特開２００６−３０８２３２号公報）や特許文献２（特開２００８−２５６２５７号公報）が公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３０８２３２号公報
【特許文献２】特開２００８−２５６２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術は何れも冷却器に対する無着霜運転を開示・示唆するものではない。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、熱交換される空気の水分を吸着して乾燥させることにより冷凍用の熱交換器においても着霜を未然に防止し得、さらに吸着機能の再生も行い得る冷凍・冷蔵システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
吸着剤付の熱交換器である第１の熱交換器、第１の膨脹手段、第２の熱交換器、圧縮機、第３の熱交換器および第２の膨張手段が順次直列に接続され、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第３の熱交換器、前記第１の膨張手段および第２の膨張手段、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を介して前記圧縮機に戻るように循環させる冷媒循環流路と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を外気と熱交換する凝縮器として機能させる冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷蔵室から排出された空気を、少なくとも前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第１の空気流路と、
前記冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器で熱交換された空気を冷凍室との間で循環させるように構成した第２の空気流路とを有し、
前記第１の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる潤い冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第４の空気流路を有することを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【０００９】
本態様によれば、蒸発器として機能させる第１の熱交換器における吸着剤でこの第１の熱交換器を流通する空気の水分を吸着して乾燥させることができるので、冷凍用の蒸発器として機能させる第２の熱交換器における無着霜運転を実現し得る。
また、第４の空気流路を利用して空気を循環させることにより第１の熱交換器の吸着剤に吸着された水分をこれを流通する空気に吸収させ、さらに第２の熱交換器で冷却された低温の湿り空気として冷蔵室に戻すことができるので、第１の熱交換器の吸着剤の脱着を行いつつ冷蔵室の潤い冷蔵運転を行うことができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、
第１の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第３の空気流路を有することを特徴する冷凍・冷蔵システムにある。
【００１３】
本態様によれば、第１の熱交換器を凝縮器として機能させるとともにこれを流通する空気を外気との間で熱交換させることができるので、吸着剤に吸着された水分を蒸発させて脱着させることができる。一方、第３の空気流路を利用することで蒸発器として機能させる第２の熱交換器で熱交換して冷却された空気を冷蔵室に循環させることができるので、冷蔵機能は継続的に維持することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、
第１又は第２の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第２の熱交換器の入口側で前記第１の空気流路を流通する空気と合流させ、前記第２の熱交換器で熱交換させて前記第２の熱交換器の出口側から排出された空気を前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００１５】
本態様によれば、冷凍・冷蔵モードの運転を実現する空気流路の構成を具体的に提供できる。本態様によれば、特に冷凍室還気の相対湿度が低いとき、特に良好な効率を得ることができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、
第１又は第２の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第１の熱交換器の入口側で前記第１の空気流路を流通する空気と合流させ、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記第２の熱交換器の出口側で前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００１７】
本態様によれば、冷凍・冷蔵モードの運転を実現する空気流路の構成を具体的に提供できる。本態様の場合、冷凍室から直接排気された空気を第１の熱交換器に流入させているので、冷蔵室や冷凍室の空気の相対湿度がいくら高くなっても無着霜運転を維持できる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、
第１又は第２の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１および第２の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷凍室に戻すとともに、該冷凍室から排出された空気を前記冷蔵室に供給することで前記冷蔵室、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器および前記冷凍室を循環させるように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００１９】
本態様によれば、冷凍・冷蔵モードの運転を実現する空気流路の構成を具体的に提供できる。本態様の第１および第２の空気流路が同様の循環路として構成されるので、空気流路の構造が最も簡単なものとなる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、
第１又は第２の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の空気流路は、前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室に戻すように構成されるとともに、
前記第２の空気流路は、前記冷凍室から排出された空気を、前記第１の空気流路を流通する空気と前記第１の熱交換器の入口側で合流させ、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させた空気を、前記第２の熱交換器の出口側で前記第１の空気流路から分岐させて前記冷凍室に戻すように構成されていることを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００２１】
本態様によれば、冷蔵室や冷凍室の空気の相対湿度がいくら高くなっても無着霜運転を行うことができるばかりでなく、冷凍、冷蔵負荷をほぼ分別して処理することができるので高効率の運転を実現し得る。
【００２２】
本発明の第７の態様は、
吸着剤付の熱交換器である第１の熱交換器、吸着剤付の熱交換器である第４の熱交換器、第２の熱交換器、圧縮機、第３の熱交換器および膨張手段が順次直列に接続され、前記圧縮機から吐出される冷媒を前記第３の熱交換器、前記膨張手段、前記第１の熱交換器、前記第４の熱交換器および前記第２の熱交換器を介して前記圧縮機に戻るように循環させる冷媒循環流路と、
前記第１の熱交換器、第４の熱交換器および第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を外気と熱交換する凝縮器として機能させる冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第１の空気流路と、
前記冷凍・冷蔵・吸着モード運転において、冷凍室から排出された空気を、前記第４の熱交換器及び第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷凍室との間で循環させるように構成した第２の空気流路とを有することを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００２３】
本態様によれば、冷凍、冷蔵を完全に分けることができるので、最も高効率の運転を実現できる。
【００２４】
本発明の第８の態様は、
第７の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器の出口側と前記第４の熱交換器の入口側との間、および前記第４の熱交換器の出口側と前記第２の熱交換器の入口側との間にそれぞれ他の膨張手段を設けるとともに、
前記第１の熱交換器および前記第４の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第３の空気流路を有することを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００２５】
本態様によれば、冷凍、冷蔵を完全に分けることができるので、最も高効率の運転を実現できるばかりでなく、第１および第４の熱交換器の吸着剤の脱着も行うことができるので、所定の無着霜運転を長期に亘り安定的に継続させることができる。
【００２６】
本発明の第９の態様は、
第７または第８の態様に記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器および第４の熱交換器を凝縮器として機能させ、前記第２の熱交換器を蒸発器として機能させるとともに前記第３の熱交換器を単なる冷媒の流路として機能させる潤い冷蔵・脱着モード運転において、
前記冷蔵室から排出された空気を、前記第１の熱交換器、前記第４の熱交換器および前記第２の熱交換器を流通させて熱交換させ、前記冷蔵室との間で循環させるように構成した第４の空気流路を有することを特徴する冷凍・冷蔵システムにある。
【００２７】
本態様によれば、冷凍、冷蔵を完全に分けることができるので、最も高効率の運転を実現できるばかりでなく、第１および第４の熱交換器の吸着剤の脱着も行いつつ冷蔵室の潤い冷蔵運転も行うことができる。
【００２８】
本発明の第１０の態様は、
第１〜第９の態様のいずれか一つに記載する冷凍・冷蔵システムにおいて、
前記第１の熱交換器と第１の膨張弁との間に気液分離器を配設し、該気液分離器で分離された冷媒のガス成分を前記圧縮機の冷媒吸入口と冷媒吐出口の途中に戻すように構成したことを特徴とする冷凍・冷蔵システムにある。
【００２９】
本態様によれば、圧縮機の圧縮動力の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、第１の熱交換器の吸着剤で空気を予め除湿することにより、冷凍室専用の第２の熱交換器である蒸発器の表面に霜が着くのを未然に防止し得るので、従来技術における除霜運転、霜取り水の除去装置などは不要になる。また、吸着剤の再生には、冷媒の凝縮熱を利用する一方、冷媒の蒸発熱で冷蔵室の空気の冷却は継続することができるので、システム性能の向上も図り得る。
【００３１】
また、潤い冷蔵・脱着運転モードにおいては、充分な潤い冷気で野菜等を冷却することができるので、長期間に亘り鮮度を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示すシステムの冷凍・冷蔵・吸着モードの態様を示す概略構成図である。
【図３】図２に示すシステムの冷媒のＰ−ｈ線図である。
【図４】図２に示すシステムの空気の状態変化を示す特性図である。
【図５】図１に示すシステムの冷蔵・脱着モードの態様を示す概略構成図である。
【図６】図５に示すシステムの冷媒のＰ−ｈ線図である。
【図７】図５に示すシステムの空気の状態変化を示す特性図である。
【図８】図１に示すシステムの潤い冷蔵・脱着モードの態様を示す概略構成図である。
【図９】図８に示すシステムの冷媒のＰ−ｈ線図である。
【図１０】図８に示すシステムの空気の状態変化を示す特性図である。
【図１１】図１に示すシステムの運転モードの切替制御の第１の態様を示す概略構成図である。
【図１２】図１１に示す制御のフローチャートである。
【図１３】図１に示すシステムの運転モードの切替制御の第２の態様を示す概略構成図である。
【図１４】図１３に示す制御のフローチャートである。
【図１５】図１に示すシステムの運転モードの切替制御の第３の態様を示す概略構成図である。
【図１６】図１５に示す制御のフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【図１８】図１７に示すシステムの冷凍・冷蔵・吸着モードの態様を示す概略構成図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【図２０】図１９に示すシステムの冷凍・冷蔵・吸着モードの態様を示す概略構成図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【図２２】図２１に示すシステムの冷凍・冷蔵・吸着モードの態様を示す概略構成図である。
【図２３】本発明の第５の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【図２４】図２３に示すシステムの冷凍・冷蔵・吸着モードの態様を示す概略構成図である。
【図２５】図２３に示すシステムの冷蔵・脱着モードの態様を示す概略構成図である。
【図２６】図２３に示すシステムの潤い冷蔵・脱着モードの態様を示す概略構成図である。
【図２７】図２３に示すシステムの運転モードの切替制御の第１の態様を示す概略構成図である。
【図２８】図２７に示す制御のフローチャートである。
【図２９】図２３に示すシステムの運転モードの切替制御の第２の態様を示す概略構成図である。
【図３０】図２９に示す制御のフローチャートである。
【図３１】従来技術に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態は、１）冷凍・冷蔵・吸着モード、２）冷蔵・脱着モード、３）潤い冷蔵・脱着モードの３種類の運転モードでそれぞれ運転される。そこで、第１〜第５の実施の形態においては、各運転モードに対応する第１〜第４の空気流路を有している。
【００３４】
ここで、第１の空気流路は、冷凍・冷蔵・吸着モードにおいて、少なくとも冷蔵室は循環する空気の流路である。第２の空気流路は、冷凍・冷蔵・吸着モードにおいて、少なくとも冷凍室は循環する空気の流路である。第３の空気流路は、冷蔵・脱着モードにおいて、冷蔵室を循環する空気の流路である。第４の空気流路は、潤い冷蔵・脱着モードにおいて、冷蔵室を循環する空気の流路である。これら第１〜第４の空気流路は、機能的には独立しているが、構造的には第１〜第５の実施の形態において一部が共用される場合や全部が共用される場合がある。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。同図に示すように、冷媒循環流路Ｉは、吸着剤付の熱交換器である第１の熱交換器１、気液分離器７、第１の膨張手段であるキャピラリー６、第２の熱交換器２、圧縮機４、第３の熱交換器３および第２の膨張手段である膨張弁５が順次直列に接続されて構成されている。かくして、圧縮機４から吐出される冷媒を、第３の熱交換器３、膨張弁５、第１の熱交換器１、気液分離器７、キャピラリー６および第２の熱交換器２を介して前記圧縮機４に戻るように循環させる。
【００３６】
また、本形態に係る冷凍・冷蔵システムは、第１の空気流路II−１１、第２の空気流路II−２１および第３の空気流路II−３１を有する。本形態において、潤い冷蔵・脱着モードの際に冷蔵室を循環する空気の流路である第４の空気流路は第１の空気流路II−１１と共用される。
【００３７】
さらに詳言すると、第１の空気流路II−１１は冷蔵室Ｒから排出され第１の熱交換器１および第２の熱交換器２で熱交換された空気を、冷蔵室Ｒに戻るように循環させる。第２の空気流路II−２１は冷凍室Ｆから排出され第１の空気流路II−１１を流通する空気と合流されて第２の熱交換器２で熱交換された空気が、第１の空気流路II−１１から分岐されて冷凍室Ｆに戻るように循環させる。このため、第２の空気流路II−２１には、第２の空気流路II−１１との合流点に流路切替手段Ｖ１１が、第１の空気流路II−１１との分岐点には流路切替手段Ｖ２１がそれぞれ配設されている。
【００３８】
第３の空気流路II−３１は、冷蔵室Ｒから排出され第２の熱交換器２で熱交換された空気を冷蔵室Ｒに戻すように循環させる。すなわち、冷蔵室Ｒから排出された空気が、第１の空気流路II−１１から分岐されるとともに、第１の熱交換器１と第２の熱交換器２との間で第１の空気流路II−１１に合流されて第２の熱交換器２で熱交換された後、冷蔵室Ｒに戻るように循環される。このため、第３の空気流路II−３１には、第１の空気流路II−１１との分岐点に流路切替手段Ｖ３１が、第１の空気流路II−１１との合流点に流路切替手段Ｖ４１がそれぞれ配設されている。
【００３９】
流路切替手段Ｖ１１〜Ｖ４１は、例えば各流路を開閉するダンパで好適に構成することができる。
【００４０】
流路切替手段Ｖ１１〜Ｖ４１の切替状態を制御することで後に詳述する１）冷凍・冷蔵・吸着モード、２）冷蔵・脱着モード、３）潤い冷蔵・脱着モードの何れかの運転モードを選択し得る。
【００４１】
ここで、本形態における各運転モードの態様を詳細に説明する。
【００４２】
１）  冷凍・冷蔵・吸着モード（Ｆ・Ｒ・Ａ ｍｏｄｅ）
図２に冷凍・冷蔵・吸着モードサイクルを示す。当該運転モードにおいては、膨張弁５を絞り、第１および第２の熱交換器１，２は蒸発器、第３の熱交換器３は凝縮器として機能させる。図３に本モードにおける冷媒のＰ-ｈ線図を、図４に空気の状態変化特性を示す。両図に示すように、圧縮機４を出た冷媒ａは第３の熱交換器３で外気ＯＡによって冷却され、過冷却の冷媒ｂとなる。冷媒ｂは膨張弁５で中間圧力まで膨張し、冷媒ｃとなって第１の熱交換器１（Ｅｖａ１）に至る。冷蔵室Ｒの冷蔵室還気ＲＡは第１の熱交換器１の表面に付いた吸着剤によって除湿され、乾燥空気ＤＡとなる。乾燥空気ＤＡが冷凍室Ｆの冷凍室還気ＦＡと混合されて混合空気ＭＡとなり、第２の熱交換器２（Ｅｖａ２）に至る。膨張弁５を出た冷媒ｃは、除湿に伴う吸着熱により一部分蒸発し、冷媒ｄとなる。冷媒ｄは、気液分離器７に入り、気体冷媒ｅ*と液体冷媒ｅとに分離される。液体冷媒ｅは、キャピラリー６で冷媒ｆまで減圧され、第２の熱交換器２（Ｅｖａ２）に流入し、混合空気ＭＡと熱交換され、過熱ガスｇとなり圧縮機４に流入し、中間圧力（Ｐmiddle）まで１段圧縮（１st Ｃｏｍ）される。一方、気体冷媒ｅ*は圧縮機４の吸入口と吐出口との間に注入され、１段目圧縮後の冷媒ｈと混ざり、冷媒ｈ*の状態になる。冷媒ｈ*はさらに高圧力（Ｐhigh）まで圧縮される。混合空気ＭＡが第２の熱交換器２で冷媒と熱交換されて低温空気ＳＡとなってから二つに分岐して冷凍室Ｆおよび冷蔵室Ｒへ送風される。
【００４３】
２）  冷蔵・脱着モード（Ｒ・Ｄ ｍｏｄｅ）
図５に冷蔵・脱着モードサイクルを示す。当該運転モードにおいては、膨張弁５を全開とし、第１の熱交換器１を凝縮器（Ｃｏｎ）とし、第２の熱交換器を蒸発器（Ｅｖａ）とする。第３の熱交換器３では、ただ冷媒が通過する。図６に本モードにおける冷媒のＰ-ｈ線図を、図７に空気の状態変化特性を示す。図５〜図７に示すように、圧縮機４を出た冷媒ａは、第３の熱交換器３、膨張弁５を通過し、第１の熱交換器１（Ｃｏｎ）においては外気ＯＡを昇温させた後、過冷却状態の冷媒ｂとなる。一方、外気ＯＡは昇温により、吸着剤から水分を脱着させた後、排気ＥＡとなる。冷媒ｂはキャピラリー６で減圧し、低圧の冷媒ｃとなり、第２の熱交換器２（Ｅｖａ）に至る。冷媒ｃは冷蔵室Ｒの冷蔵室還気ＲＡと熱交換し、冷媒ｄとなり、再び圧縮機４に戻る。一方、低温となった低温空気ＳＡを冷蔵室Ｒへ送風する。これで、吸着剤が再び水蒸気を吸着できる状態に戻り、システムとしての一周期の運転が終わる。
【００４４】
３）  潤い冷蔵・脱着モード（Ｍｏｉｓｔ-Ｒ・Ｄ ｍｏｄｅ）
これは、例えば冷蔵室（野菜室）Ｒの湿度を保つことが優先される場合に、吸着された水分を冷蔵室Ｒへ戻す運転モードである。図８に潤い冷蔵・脱着モードにおけるサイクルを示す。当該運転モードでは、膨張弁５を全開とし、第１の熱交換器１を凝縮器（Ｃｏｎ）とし、第２の熱交換器を蒸発器（Ｅｖａ）とする。第３の熱交換器３では、ただ冷媒が通過する。図９に当該運転モードにおける冷媒のＰ-ｈ線図、図１０に空気の状態変化特性を示す。図８〜図１０に示すように、圧縮機４を出た冷媒ａは、第３の熱交換器３、膨張弁５を通過し、第１の熱交換器１（Ｃｏｎ）においては冷蔵室還気ＲＡを昇温させた後、過冷却状態の冷媒ｂになる。一方、冷蔵室Ｒの冷蔵室還気ＲＡは昇温により、吸着剤から水分を脱着させた後、高温高湿空気ＨＡとなる。冷媒ｂはキャピラリー６で減圧され、低圧の冷媒ｃとなり、第２の熱交換器２（Ｅｖａ）に至る。冷媒ｃは、第２の熱交換器２（Ｅｖａ）においては高温高湿空気ＨＡと熱交換し、冷媒ｄとなり、再び圧縮機４に戻る。一方、相対湿度１００％で、低温となった低温空気ＳＡが冷蔵室Ｒへ送風される。この結果、第２の熱交換器２では、高温高湿空気ＨＡから回収された水が排出される。これで、吸着剤が再び水蒸気を吸着できる状態に戻り、システムとしての一周期の運転が終わる。
【００４５】
かかる各運転モードの切替制御としては、次のように１）空気露点とタイマー併用による制御、２）吸着剤の平衡吸着量による制御および３）タイマーによる制御が考えられる。
【００４６】
１）  空気露点とタイマー併用による制御
システムの一部を抽出して制御の概略図を図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に、制御のフローチャートを図１２に示す。両図に示すように、第２の熱交換器２の入口側で空気の流路に配設した露点センサーで検出する混合空気ＭＡの露点ＤＰと、第２の熱交換器２の出口側で冷媒の流路に配設した第１の冷媒温度センサーで検出する冷媒が蒸発する温度Ｔ１と、第１の熱交換器１の入口側で冷媒の流路に配設した第２の冷媒温度センサーで検出する冷媒の温度Ｔ２とを制御パラメータとしている。ここで、温度Ｔ２に対応させて予め冷蔵・脱着モード運転時間Δτdethを決めている。
【００４７】
かくして、ＤＰ＜Ｔ１のときは、冷凍・冷蔵・吸着モード運転を行う。（Ｔ１−ＤＰ）の値が所定の温度差ΔTadthとなった時点で、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モードに切り替え、所定の設定時間τdeの間は冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転を行う。最後に、設定時間τdeが所定の運転時間Δτdethとなった時点で冷凍・冷蔵・吸着モード運転に戻し、同様の動作を繰り返す。ここで、露点ＤＰの温度の値が時間的に変化しない時点まで、吸着剤が飽和状態になってないので、第１の熱交換器１の無着霜運転も維持できる。
【００４８】
２）  吸着剤の平衡吸着量による制御
システムの一部を抽出して制御の概略図を図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示し、制御のフローチャートを図１４に示す。両図に示すように、第１の熱交換器１の入口側と出口側で空気の流路に配設した一対の湿度センサーで検出する空気湿度Ｘi、ＸOに基づき制御を行う。ここで、Ｘo＜Ｘiのときは、冷凍・冷蔵・吸着モード運転を行う。（Ｘi−Ｘo）の値が所定の湿度差ΔＸadthとなった時点で、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転に切り替え、Ｘo＞Ｘiの条件の下で冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転を行う。最後に、（Ｘo−Ｘi）の値が所定の湿度差ΔＸdethとなった時点で、冷凍・冷蔵・吸着モード運転に戻し、同様の動作を繰り返す。
【００４９】
３）  タイマーによる制御
システムの一部を抽出して制御の概略図を図１５（ａ）〜１５（ｃ）に示し、制御のフローチャートを図１６に示す。両図に示すように、第１の熱交換器１の入口側における冷媒温度Ｔｒを温度センサーで検出しており、この冷媒温度Ｔｒに対応させて予め定められた時定数に基づく設定時間τad、τdeを管理することにより制御を行う。すなわち、所定の設定時間τadでは冷凍・冷蔵・吸着モード運転を行う。次に、設定時間τadが所定の切り替え値Δτadthとなった時点で、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転に切り替え、所定の設定時間τdeの間は冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転を行う。最後に、設定時間τdeが所定の切り替え時間Δτdethとなった時点で冷凍・冷蔵・吸着モード運転に戻り、同様の動作を繰り返す。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
図１７は本発明の第２の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。同図に示すように、冷媒循環流路Ｉは、第１の実施の形態と同様に構成されており、圧縮機４から吐出される冷媒を、第３の熱交換器３、膨張弁５、第１の熱交換器１、気液分離器７、キャピラリー６および第２の熱交換器２を介して前記圧縮機４に戻るように循環させる。
【００５１】
一方、本形態に係る冷凍・冷蔵システムは、第１の実施の形態と同様に、第１の空気流路II−１２、第２の空気流路II−２２および第３の空気流路II−３２を有するが、第２の空気流路II−２２の構造が、第１の実施の形態と異なる構成となっている。すなわち、第２の空気流路II−２２は、冷凍室Ｆから冷凍室Ｆの外部に排出された空気を、第１の熱交換器１の入口側で第１の空気流路II−１２を流通する空気と合流させている。その後、混合空気は、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２を流通されて熱交換され、第２の熱交換器２の出口側で第１の空気流路II−１２から分岐されて冷凍室Ｆに戻る。このため、流路切替手段Ｖ１２は、第１の熱交換器１の入口側において、第１の空気流路II−１２と第２の空気流路II−２２との合流点に配設してある。
【００５２】
本形態において、第１の空気流路II−１２および第３の空気流路II−３２は、第１の実施の形態における第１の空気流路II−１１および第３の空気流路II−３１と同様の構成である。したがって、流路切替手段Ｖ２２，Ｖ３２，Ｖ４２は、第１の実施の形態の流路切替手段Ｖ２１，Ｖ３１，Ｖ４１と同様に構成されている。また、本形態においても、潤い冷蔵・脱着モードの際に冷蔵室を循環する空気の流路である第４の空気流路は第１の空気流路II−１２と共用される。
【００５３】
本形態の冷凍・冷蔵・吸着モードにおいては、第１の実施の形態と同様に、膨張弁５を絞り、第１および第２の熱交換器１、２は蒸発器、第３の熱交換器３は凝縮器として機能させる。一方、図１８に示すように、第２の空気流路II−２２を流通する冷凍室還気ＦＡは、流路切替手段Ｖ１２を介して第１の空気流路II−１２を流通する冷蔵室還気ＲＡと混合され、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２２を経て冷凍室Ｆに戻る。ここで、第１の熱交換器１を流通する空気は、その吸着剤で乾燥される。したがって、本形態では、かかる乾燥空気が第２の熱交換器２を流通する。この結果、第２の熱交換器２における無着霜運転を実現できる。
【００５４】
本形態における冷蔵・脱着モードおよび潤い冷蔵・脱着モードの運転態様は第１の実施の形態と同様である。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
図１９は本発明の第３の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。同図に示すように、本形態は、第２の実施の形態に対し第１、第２および第４の空気流路II−１３，II−２３，II−４３の構成が異なる。本形態における第１および第２の空気流路II−１３，II−２３は、冷蔵室Ｒから排出された空気を、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２を流通させて熱交換させ、冷凍室Ｆに戻すとともに、冷凍室Ｆから排出された空気を冷蔵室Ｒに再度供給することで冷蔵室Ｒ、第１の熱交換器１、第２の熱交換器２および冷凍室Ｆを循環させるように構成されている。すなわち、本形態における第１および第２の空気流路II−１３，II−２３は両者で共用するように構成されている。
【００５６】
一方、第４の空気流路II−４３は、冷蔵室Ｒ内の空気が、流路切替手段Ｖ３３および流路切替手段Ｖ１３を経て第１の熱交換器１の入口側に至り、第１の熱交換器１および流路切替弁Ｖ４３を介して第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２３を介して冷蔵室Ｒに戻るように構成してある。
【００５７】
第３の空気流路II−３３は、図１７に示す第２の実施の形態の第３の空気流路II−３２と同様に構成してある。すなわち、第３の空気流路II−３３は、冷蔵室Ｒ内の空気が、流路切替手段Ｖ３３，Ｖ４３を経て第２の熱交換器２の入口側に至り、第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２３を介して冷蔵室Ｒに戻るように構成してある。
【００５８】
本形態の冷凍・冷蔵・吸着モードにおいては、第２の実施の形態と同様に、膨張弁５を絞り、第１および第２の熱交換器１，２は蒸発器、第３の熱交換器３は凝縮器として機能させる。冷凍室Ｆから冷蔵室Ｒを経て外部に排出される空気は、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２で熱交換した後、冷凍室Ｆに戻る。すなわち、空気は冷凍室Ｆから冷蔵室Ｒを経て第１および第２の熱交換器１，２の間で循環される。かかる空気の循環に伴い、第１の熱交換器１を流通する空気は、その吸着剤で乾燥され、かかる乾燥空気が第２の熱交換器２を流通する。したがって、第２の熱交換器２における無着霜運転を実現できる。
【００５９】
本形態における冷蔵・脱着モードおよび潤い冷蔵・脱着モードの運転態様は第１〜第２の実施の形態と同様である。
【００６０】
＜第４の実施の形態＞
図２１は本発明の第４の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。同図に示すように、冷媒循環流路Ｉは、第１の実施の形態と同様に構成されており、圧縮機４から吐出される冷媒を、第３の熱交換器３、膨張弁５、第１の熱交換器１、気液分離器７、キャピラリー６および第２の熱交換器２を介して前記圧縮機４に戻るように循環させる。
【００６１】
一方、本形態に係る冷凍・冷蔵システムは、第１の空気流路II−１４、第２の空気流路II−２４および第３の空気流路II−３４とともに、第４の空気流路II−４４が独立させて構成してある。
【００６２】
さらに詳言すると、第１の空気流通路II−１４は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３４，Ｖ１４を介して第１の熱交換器１に至り、第１の熱交換器１で熱交換した後、流路切替手段Ｖ５４，Ｖ６４を介して冷蔵室Rに戻るように構成してある。
【００６３】
第２の空気流路II−２４は、冷凍室Ｆから排出された空気が、流路切替手段Ｖ１４を介して第１の熱交換器１に至り、さらに流路切替手段Ｖ５４，Ｖ４４を介して第２の熱交換器２に至り、第１および第２の熱交換器１、２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２４を介して冷凍室Fに戻るように構成してある。すなわち、途中に流路切替手段Ｖ５４が配設されている点を除き、図１７に示す第２の実施の形態における第２の空気流路II−２２と同様の構成となっている。
【００６４】
第３の空気流路II−３４は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３４，Ｖ４４を介して第２の熱交換器２に至り、第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２４，Ｖ６４を介して冷蔵室Rに戻るように構成してある。すなわち、図１７に示す第２の実施の形態における第３の空気流路II−３２と同様の構成となっている。
【００６５】
第４の空気流路II−４４は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３４，Ｖ１４を介して第１の熱交換器１に至り、流路切替手段Ｖ５４，Ｖ４４を介して第２の熱交換器２に至り、第１および第２の熱交換器１、２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２４，Ｖ６４を介して冷蔵室Rに戻るように構成してある。すなわち、途中に流路切替手段Ｖ５４が配設されている点を除き、図１７に示す第２の実施の形態における第１の空気流路II−１２と同様の構成となっている。
【００６６】
本形態の冷凍・冷蔵・吸着モードにおいては、第２の実施の形態と同様に、膨張弁５を絞り、第１および第２の熱交換器１，２は蒸発器、第３の熱交換器３は凝縮器として機能させる。一方、図２２に示すように、空気は、流路切替手段Ｖ３４，Ｖ１４，Ｖ５４，Ｖ６４による流路の選択により、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３４，Ｖ１４を介して第１の熱交換器１に至り、第１の熱交換器１で熱交換した後、流路切替手段Ｖ５４，Ｖ６４を介して冷蔵室Rに戻るように流通させる。この結果、蒸発器として機能する第１の熱交換器１で冷媒と熱交換した空気で冷蔵室R内が冷却される。
【００６７】
同時に、流路切替手段Ｖ１４，Ｖ５４，Ｖ４４，Ｖ２４による流路の選択により、冷凍室Ｆから排出された空気が、流路切替手段Ｖ１４を介して第１の熱交換器１に至り、さらに流路切替手段Ｖ５４，Ｖ４４を介して第２の熱交換器２に至り、第１および第２の熱交換器１，２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２４を介して冷凍室Ｆに戻るような流路が構成される。この結果、蒸発器として機能する第１および第２の熱交換器１，２で冷媒と熱交換した空気で冷凍室F内が冷却される。ここで、本形態においても、第１の熱交換器１を流通する空気は、その吸着剤で乾燥され、かかる乾燥空気が第２の熱交換器２を流通する。したがって、第２の熱交換器２における無着霜運転を実現できる。
【００６８】
本形態における冷蔵・脱着モードおよび潤い冷蔵・脱着モードの運転態様は第１〜第３の実施の形態と同様である。
【００６９】
＜第５の実施の形態＞
図２３は本発明の第５の実施の形態に係る冷凍・冷蔵システムを示す概略構成図である。同図に示すように、冷媒循環流路IIIは、第１の熱交換器１と第２の熱交換器２との間に配設された第４の熱交換器８を有するとともに、これに伴い第１の熱交換器１と第４の熱交換器８との間に配設された膨張弁９と、第４の熱交換器８と第２の熱交換器２との間に配設されたキャピラリー６とを有している。かくして、圧縮機４から吐出される冷媒を、第３の熱交換器３、膨張弁５、第１の熱交換器１、気液分離器７、膨張弁９、第４の熱交換器８、キャピラリー６、第２の熱交換器２を介して前記圧縮機４に戻るように循環させる。
【００７０】
一方、本形態に係る冷凍・冷蔵システムは、第１の空気流路II−１５、第２の空気流路II−２５および第３の空気流路II−３５とともに、第４の空気流路II−４５が独立させて構成してある。
【００７１】
さらに詳言すると、第１の空気流通路II−１５は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５を介して第１の熱交換器１に至り、第１の熱交換器１で熱交換した後、流路切替手段Ｖ５５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように構成してある。
【００７２】
第２の空気流路II−２５は、冷凍室Ｆから排出された空気が、流路切替手段Ｖ１５を介して第４の熱交換器８に至り、さらに流路切替手段Ｖ４５を介して第２の熱交換器２を流通することにより、第４および第２の熱交換器８，２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２５を介して冷凍室Ｆに戻るように構成してある。
【００７３】
第３の空気流路II−３５は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５，Ｖ４５を介して第２の熱交換器２に至り、第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように構成してある。すなわち、図２１に示す第４の実施の形態における第３の空気流路II−３４と同様の構成となっている。
【００７４】
第４の空気流路II−４５は、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５を介して第１の熱交換器１に至り、その後第４および第２の熱交換器８，２を流通して、第４および第２の熱交換器８，２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように構成してある。すなわち、図２１に示す第４の実施の形態における第４の空気流路II−３４と類似の構成となっている。
【００７５】
一方、図２４に示すように、空気は、流路切替手段Ｖ３５，Ｖ５５，Ｖ６５による流路の選択により、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５を介して第１の熱交換器１に至り、第１の熱交換器１で熱交換した後、流路切替手段Ｖ５５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように流通させる。この結果、蒸発器として機能する第１の熱交換器１で冷媒と熱交換した空気で冷蔵室Ｒ内が冷却される。
【００７６】
同時に、流路切替手段Ｖ１５，Ｖ４５，Ｖ２５による流路の選択により、冷凍室Ｆから排出された空気が、流路切替手段Ｖ１５を介して第４の熱交換器８および第２の熱交換器２を流通し、蒸発器として機能する第４および第２の熱交換器８，２で熱交換して流路切替手段Ｖ２５を介し冷凍室Ｆに戻る。この結果、第４および第２の熱交換器８，２で冷媒と熱交換した空気で冷凍室Ｆ内が冷却される。
【００７７】
このように、本形態における冷凍・冷蔵・吸着モードにおいては、冷蔵と冷凍とを分離し、それぞれの空気を吸着剤付の第１の熱交換器１および第４の熱交換器８で乾燥させているので、蒸発器として機能する第１の熱交換器１、第４の熱交換器８および第２の熱交換器２における無着霜運転を効率よく実現できる。
【００７８】
本形態における冷蔵・脱着モードでは、膨張弁５，９を全開とし、第１および第４の熱交換器１，８は凝縮器、第２の熱交換器２は蒸発器として機能させる。第３の熱交換器３は単なる冷媒の通路とする。
【００７９】
一方、図２５に示すように、空気は、流路切替手段Ｖ３５，Ｖ４５による流路の選択により、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５を介して第２の熱交換器２に至り、ここで熱交換した後、流路切替手段Ｖ２５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように流通させる。この結果、蒸発器として機能している第２の熱交換器２で冷媒と熱交換した空気で冷蔵室R内が冷却される。ここで、凝縮器として機能する第１の熱交換器１および第４の熱交換器８では、これらを流通する冷媒を外気ＯＡと熱交換させる。
【００８０】
この結果、第１および第４の熱交換器１，８の吸着剤に吸着された水分が蒸発して脱着される。
【００８１】
本形態における潤い冷蔵・脱着モードでは、冷蔵・脱着モードと同様に、膨張弁５，９を全開とし、第１および第４の熱交換器１，８は凝縮器、第２の熱交換器２は蒸発器として機能させる。第３の熱交換器３は単なる冷媒の通路とする。
【００８２】
一方、図２６に示すように、空気は、流路切替手段Ｖ３５，Ｖ５５，Ｖ１５，Ｖ４５，Ｖ２５，Ｖ６５による流路の選択により、冷蔵室Ｒから排出された空気が、流路切替手段Ｖ３５を介して第１の熱交換器１および第４の熱交換器８を流通して第２の熱交換器２で熱交換した後、流路切替手段Ｖ２５，Ｖ６５を介して冷蔵室Ｒに戻るように流通させる。この結果、蒸発器として機能する第２の熱交換器２で冷媒と熱交換した空気で冷蔵室Ｒ内が冷却される。
【００８３】
同時に、凝縮器として機能している第１および第４の熱交換器１，８では、流路切替手段Ｖ３５，Ｖ５５，Ｖ１５による流路の選択により、第１および第４の熱交換器１，８を流通する空気により第１および第４の熱交換器１，８の吸着剤に吸着された水分が脱着される。この結果、冷蔵室Ｒ内には適度の湿り気を帯びた冷却空気が供給される。また、第２の熱交換器２においては熱交換した空気の水分がドレインとなって排出される。
【００８４】
本形態における各運転モードの切替制御としては、第１〜第４の実施の形態と同様に、１）空気露点とタイマー併用による制御、２）吸着剤の平衡吸着量による制御および３）タイマーによる制御が考えられるが、１）空気露点とタイマー併用による制御、２）吸着剤の平衡吸着量による制御の内容は若干異なる。具体的には下記の通りである。
【００８５】
１）  空気露点とタイマー併用による制御
システムの一部を抽出して制御の概略図を図２７（ａ）〜図２７（ｃ）に、制御のフローチャートを図２８に示す。両図に示すように、本制御方式では、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２のそれぞれの入口側における空気の流路にそれぞれ配設した露点センサーで検出する冷蔵室還気ＲＡおよび冷凍室還気ＦＡの露点ＤＰ１，ＤＰ２と、第１の熱交換器１および第２の熱交換器２のそれぞれの出口側における冷媒の流路にそれぞれ配設した冷媒温度センサーで検出する冷媒が蒸発する温度Ｔ１，Ｔ２と、第１の熱交換器１の入口側で冷媒の流路に配設した冷媒温度センサーで検出する冷媒の温度Ｔ３とを制御パラメータとしている。ここで、温度Ｔ３に対応させて予め冷蔵・脱着モード運転時間Δτdethを決めている。
【００８６】
かくして、ＤＰ１＜Ｔ１またはＤＰ２＜Ｔ２のときは、冷凍・冷蔵・吸着モード運転を行う。ここで、（Ｔ１−ＤＰ１）＜所定の温度差ΔＴadth１と、（Ｔ２−ＤＰ２）＜所定の温度差ΔＴadth２との何れか一方の条件が成立した場合、前者では第１の空気流路II−１５を閉じて第１の熱交換器１における熱交換を中止させ、後者では第２の空気流路II−２５を閉じて第４および第２の熱交換器８，２における熱交換を中止させる。
【００８７】
その後、（Ｔ１−ＤＰ１）＜ΔＴadth１と（Ｔ２−ＤＰ２）＜ΔＴadth２との条件が何れも成立した時点で、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モードに切り替え、所定の設定時間τdeの間は冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転を行う。最後に、設定時間τdeが所定の運転時間Δτdethとなった時点で冷凍・冷蔵・吸着モード運転に戻し、同様の動作を繰り返す。
【００８８】
２）  吸着剤の平衡吸着量による制御
システムの一部を抽出して制御の概略図を図２９（ａ）〜図２９（ｃ）に、制御のフローチャートを図３０に示す。両図に示すように、本制御方式では、第１の熱交換器１および第４の熱交換器８のそれぞれの入口側および出口側における空気の流路にそれぞれ配設した各一対の湿度センサーで検出する冷蔵室還気ＲＡおよび冷凍室還気ＦＡの空気湿度（Ｘ１，Ｘ２）、（Ｘ３，Ｘ４）に基づき制御を行う。
【００８９】
具体的には、Ｘ２＜Ｘ１またはＸ４＜Ｘ３の条件が成立しているときは、冷凍・冷蔵・吸着モード運転を行う。ここで、（Ｘ１−Ｘ２）＜第１の所定の湿度差ΔＸadth１、または（Ｘ３−Ｘ４）＜第１の所定の湿度差ΔＸadth２の何れかの条件が成立した場合、前者では第１の空気流路II−１５を閉じて第１の熱交換器１における熱交換を中止させ、後者では第２の空気流路II−２５を閉じて第４および第２の熱交換器８，２における熱交換を中止させる。
【００９０】
その後、（Ｘ１−Ｘ２）＜ΔＸadth１と（Ｘ３−Ｘ４）＜ΔＸadth２との条件が何れも成立した時点で、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転に切り替える。
【００９１】
かくして、Ｘ２＞Ｘ１またはＸ４＞Ｘ３の条件が成立しているときは、冷蔵・脱着モード運転または潤い冷蔵・脱着モード運転を継続させる。ここで、（Ｘ２−Ｘ１）＜第２の所定の湿度差ΔＸdeth１、または（Ｘ４−Ｘ３）＜第２の所定の湿度差ΔＸdeth２の何れかの条件が成立した場合、前者では第１の熱交換器１における外気ＯＡ１との熱交換を中止させ、後者では第４の熱交換器８における外気ＯＡ２との熱交換を中止させる。
【００９２】
その後、（Ｘ２−Ｘ１）＜ΔＸdeth１および（Ｘ４−Ｘ３）＜ΔＸdeth２となった時点で冷凍・冷蔵・吸着モード運転に戻し、同様の動作を繰り返す。
【００９３】
３）  タイマーによる制御
かかるタイマーによる制御は、第１の実施の形態に関連して図１５に基づき説明した制御と同様であり、本形態における運転モードの切替え制御としても適用し得る。
【００９４】
＜他の実施の形態＞
上述の如き第１〜第５の実施の形態では、冷蔵・脱着モードと潤い冷蔵・脱着モードの二種類の脱着モードの運転を行う場合について説明したが、何れか一方のみの脱着モードであっても構わない。冷蔵・脱着モードのみの場合には、第４の空気流路II−４が不要になり、潤い冷蔵・脱着モードのみの場合には、第３の空気流路II−３が不要になる。
【００９５】
また、原理的には、上流側で空気中の水分を吸着して第２の熱交換器に流入する空気を乾燥させることができれば、本願の目的を達成することはできるので、脱着モードを有しない場合を排除するものではない。すなわち、第１および第２の空気流路のみを有する冷凍・冷蔵システムも本願発明の技術思想中に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は冷凍・冷蔵システムを製造・販売する産業分野で有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
Ｉ,III                冷媒循環流路
II−１１〜II−４５    第１〜第４の空気流路
Ｖ１１〜Ｖ６５        流路切替手段
１                    第１の熱交換器
２                    第２の熱交換器
３                    第３の熱交換器
４                    圧縮機
５，９                膨張弁
６                    キャピラリー
７                    気液分離器
８                    第４の熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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