(57)【要約】【課題】    中間圧部を有する圧縮機を適用した場合に、高効率の運転を実現できる冷凍装置及びこの冷凍装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】    冷凍装置３０は、中間圧部を有する圧縮機１と、この圧縮機１の吐出側に接続される放熱器２と、この放熱器２の出口側に接続され減圧手段６５、６６と吸熱器５７、５８とを備える吸熱手段１０、１１と、を備え、前記吸熱手段１０、１１の出口側が前記圧縮機１の前記中間圧部より低圧の吸い込み部に接続されると共に、前記放熱器２の出口側の冷媒配管を分岐し、一方の冷媒配管は前記吸熱手段１０、１１に接続され、他方の冷媒配管は前記圧縮機１の中間圧部に接続されると共に、前記他方の冷媒配管には減圧機構３１と熱交換器３２とが備えられ、この熱交換器３２は前記一方の冷媒配管中の冷媒と前記他方の冷媒配管中の冷媒とを熱交換可能に構成される。【選択図】      図１
2006207974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間圧部を有する圧縮機と、この圧縮機の吐出側に接続される放熱器と、この放熱器の出口側に接続され減圧手段と吸熱器とを備える吸熱手段と、を備え、前記吸熱手段の出口側が前記圧縮機の前記中間圧部より低圧の吸い込み部に接続される冷凍装置において、
前記放熱器の出口側の冷媒配管を分岐し、一方の冷媒配管は前記吸熱手段に接続され、他方の冷媒配管は前記圧縮機の中間圧部に接続されると共に、前記他方の冷媒配管には減圧機構と熱交換器とが備えられ、この熱交換器は前記一方の冷媒配管中の冷媒と前記他方の冷媒配管中の冷媒とを熱交換可能に構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記吸熱手段と前記圧縮機の吸い込み部との間の冷媒を、前記熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒と熱交換可能に構成した第１の熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記吸熱手段は、第１の減圧手段と第１の吸熱器とを備える第１の吸熱手段と、この第１の吸熱手段と並列に設けられ第２の減圧手段と第２の吸熱器とを備える第２の吸熱手段と、を備えて構成され、
前記第１の吸熱手段及び前記第２の吸熱手段の出口側が合流した後、前記圧縮機の吸い込み部に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記第１の吸熱器を出た後の冷媒と、前記一方の冷媒配管中での前記熱交換器と前記第１の減圧手段との間の冷媒と、を熱交換するための第１の熱交換器と、
前記第２の吸熱器を出た後の冷媒と、前記一方の冷媒配管中での前記熱交換器と前記第２の減圧手段との間の冷媒と、を熱交換するための第２の熱交換器と、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒を前記第１の吸熱器を出た後の冷媒と熱交換するための第４の熱交換器と、この第４の熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管が第１の吸熱手段及び第２の吸熱手段に接続される冷凍装置において、
前記第２の吸熱手段に接続される前記第４の熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒を前記第２の吸熱器を出た後の冷媒と熱交換するための第５の熱交換器を備え、
前記第１の吸熱器を出た後であり且つ前記第４の熱交換器を出た後の冷媒配管と、前記第２の吸熱器を出た後であり且つ前記第５の熱交換器を出た後の冷媒配管と、が合流した後、前記圧縮機の吸い込み部に接続されることを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記第１の吸熱手段と前記第２の吸熱手段とは選択的に異なる温度帯で機能することを特徴とする請求項３乃至請求項５に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記第１の吸熱手段よりも前記第２の吸熱手段の方が低い温度帯で機能することを特徴とする請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７に記載の冷凍装置を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
冷蔵室と、この冷蔵室よりも低い温度で運転される冷凍室と、を備え、
前記第１の吸熱手段により前記冷蔵室を冷却し、前記第２の吸熱手段により前記冷凍室を冷却することを特徴とする請求項８に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記冷蔵室及び／又は前記冷凍室が所定の温度以上である場合には、前記第１の吸熱手段及び前記第２の吸熱手段に冷媒を流通させることを特徴とする請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
冷媒として二酸化炭素を用いたことを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の冷凍装置及び請求項８乃至請求項１０に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱器から出た冷媒を冷却する熱交換器を備えた冷凍装置及びこの冷凍装置を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機、放熱器及び吸熱器等を備えた冷凍サイクルを有し、前記吸熱器において冷却対象を冷却する冷凍装置が知られている。
【０００３】
このような冷凍装置の一例として、特許文献１には、圧縮機と凝縮器を共有すると共に２つの吸熱器を並列に接続し、これらの吸熱器を切り替えて冷凍室と冷蔵室を互いに独立して冷却する冷蔵庫が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２３０７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の冷凍装置において、中間圧部を有する圧縮機、例えば多段圧縮機構を持つ圧縮機を適用する場合がある。
【０００５】
このような中間圧部を有する圧縮機を上記の如き冷凍装置や冷蔵庫に適用する場合には、当該中間圧部の利用に適した冷凍サイクルを構築することにで、更に高効率な運転が可能な冷凍装置を実現できる場合がある。
【０００６】
そこで、本発明は、中間圧部を有する圧縮機を適用した場合に、高効率の運転を実現できる冷凍装置及びこの冷凍装置を備えた冷蔵庫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】
【０００７】
本発明の冷凍装置は、中間圧部を有する圧縮機と、この圧縮機の吐出側に接続される放熱器と、この放熱器の出口側に接続され減圧手段と吸熱器とを備える吸熱手段と、を備え、前記吸熱手段の出口側が前記圧縮機の前記中間圧部より低圧の吸い込み部に接続される冷凍装置において、前記放熱器の出口側の冷媒配管を分岐し、一方の冷媒配管は前記吸熱手段に接続され、他方の冷媒配管は前記圧縮機の中間圧部に接続されると共に、前記他方の冷媒配管には減圧機構と熱交換器とが備えられ、この熱交換器は前記一方の冷媒配管中の冷媒と前記他方の冷媒配管中の冷媒とを熱交換可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１の冷凍装置において、前記吸熱手段と前記圧縮機の吸い込み部との間の冷媒を、前記熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒と熱交換可能に構成した第１の熱交換器を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の冷凍装置において、前記吸熱手段は、第１の減圧手段と第１の吸熱器とを備える第１の吸熱手段と、この第１の吸熱手段と並列に設けられ第２の減圧手段と第２の吸熱器とを備える第２の吸熱手段と、を備えて構成され、前記第１の吸熱手段及び前記第２の吸熱手段の出口側が合流した後、前記圧縮機の吸い込み部に接続されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の冷凍装置において、前記第１の吸熱器を出た後の冷媒と、前記一方の冷媒配管中での前記熱交換器と前記第１の減圧手段との間の冷媒と、を熱交換するための第１の熱交換器と、前記第２の吸熱器を出た後の冷媒と、前記一方の冷媒配管中での前記熱交換器と前記第２の減圧手段との間の冷媒と、を熱交換するための第２の熱交換器と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の冷凍装置において、前記熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒を前記第１の吸熱器を出た後の冷媒と熱交換するための第４の熱交換器と、この第４の熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管が第１の吸熱手段及び第２の吸熱手段に接続されると共に、前記第２の吸熱手段に接続される前記第４の熱交換器を出た後の前記一方の冷媒配管中の冷媒を前記第２の吸熱器を出た後の冷媒と熱交換するための第５の熱交換器を備え、前記第１の吸熱器を出た後であり且つ前記第４の熱交換器を出た後の冷媒配管と、前記第２の吸熱器を出た後であり且つ前記第５の熱交換器を出た後の冷媒配管と、が合流した後、前記圧縮機の吸い込み部に接続されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至請求項５に記載の冷凍装置において、前記第１の吸熱手段と前記第２の吸熱手段とは選択的に異なる温度帯で機能することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の冷凍装置において、前記第１の吸熱手段よりも前記第２の吸熱手段の方が低い温度帯で機能することを特徴とする。
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、請求項１乃至請求項７に記載の冷凍装置を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の冷蔵庫において、冷蔵室と、この冷蔵室よりも低い温度で運転される冷凍室と、を備え、前記第１の吸熱手段により前記冷蔵室を冷却し、前記第２の吸熱手段により前記冷凍室を冷却することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の冷蔵庫において、前記冷蔵室及び／又は前記冷凍室が所定の温度以上である場合には、前記第１の吸熱手段及び前記第２の吸熱手段に冷媒を流通させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項７に記載の冷凍装置及び請求項８乃至請求項１０に記載の冷蔵庫において、冷媒として二酸化炭素を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、放熱器を出た冷媒を過冷却する熱交換回路を備えたことにより、高効率の運転が可能な冷凍装置が提供される。更に本発明によれば、高効率で運転可能な冷蔵庫が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の冷凍装置及び当該冷凍装置を備えた冷蔵庫の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の一実施例を図面に基づき詳述する。図１は、本発明の一実施例としての冷凍装置の冷媒回路図を示している。冷凍装置３０は、圧縮機１と、この圧縮機１の吐出側に接続される放熱器２と、この放熱器２の出口側に接続される第１の吸熱手段１０と、この第１の吸熱手段１０と並列に設けられた第２の吸熱手段１１と、熱交換回路２０と、を備え、第１の吸熱手段１０及び第２の吸熱手段１１の出口側が圧縮機１の吸い込み側に、熱交換回路２０の出口側が圧縮機１の中間圧部に接続され冷凍サイクルが構成されている。
【００２１】
第１の吸熱手段１０は、分岐点９Ａからの冷媒が流通する第１膨張弁６５と、冷蔵用の吸熱器５７と、を含む。また第２の吸熱手段１１は、上述した如く前記第１の吸熱手段１０と並列に設けられ、分岐点９Ａからの冷媒が流通する第２膨張弁６６と、冷凍用の吸熱器５８と、逆止弁５２と、を含む。
【００２２】
第１の吸熱手段１０と第２の吸熱手段１１とは、互いに選択的に異なる温度帯で機能するものであり、放熱器２からの冷媒配管が分岐点９Ａにて分岐し、一方が第１の吸熱手段１０、他方が第２の吸熱手段１１として夫々が並列に接続され、圧縮機１の吸い込み口より前の合流点９Ｂにて再び合流する。
【００２３】
ここで第１膨張弁６５及び第２膨張弁６６は、絞りの程度を可変に構成される。この絞りの程度を変えることで、冷媒が吸熱器５７、５８に至るまでに所定の圧力に低下させ、同吸熱器５７、５８における冷媒の蒸発温度を制御することができると共に、第１及び第２の膨張弁６５、６６のうちの一方を全閉とすることにより第１の吸熱手段１０又は第２の吸熱手段１１とに選択的に冷媒を流通することが可能となる。
【００２４】
また本実施例の冷凍装置３０は、第１の吸熱手段１０と第２の吸熱手段１１との合流点９Ｂと圧縮機１の吸い込み側との間には、逆止弁５３と、第１及び第２の吸熱器５７、５８を出た冷媒と上記分岐点９Ａ手前の冷媒とを熱交換可能に設けられた第３熱交換器１９と、を備える。
【００２５】
熱交換回路２０は、放熱器２の出口側の分岐点９Ｃから分岐した冷媒のうち、上記第１及び第２の吸熱手段１０、１１には流通しない冷媒が流通するものであり、第３膨張弁３１と、冷却熱交換器３２と、を含む。また冷却熱交換器３２の出口側には、当該冷却熱交換器３２から出た冷媒を圧縮機１の中間圧部に導入するための冷媒導入管６が接続されると共に、この冷媒導入管６には逆止弁７が備えられる。尚、第３膨張弁３１は上記第１及び第２膨張弁６５、６６と同様に絞りの程度を可変に構成され、この第３膨張弁３１の絞りの程度を変えることで、冷媒が冷却熱交換器３２に至るまでに所定の圧力に低下させる。そして、第３膨張弁３１を出た冷媒は、冷却熱交換器３２において、分岐点９Ｃから第１及び第２の吸熱手段１０、１１に至る冷媒と熱交換して温められ、ガス冷媒となり、冷媒導入管６を経由して圧縮機１の中間圧部に戻される。
【００２６】
圧縮機１は２段圧縮機であり、密閉容器内に１段圧縮部１Ａと２段圧縮部１Ｂとを含み、１段圧縮部１Ａと２段圧縮部１Ｂとを接続する前記密閉容器外の冷媒配管上に中間冷却器１Ｃが備えられる。また、上記冷媒導入管６は、冷却熱交換器３２を出たガス冷媒を、圧縮機１の中間圧部、即ち中間冷却器１Ｃと２段圧縮部１Ｂとの間に導入可能に接続される。尚、冷却熱交換器３２を出たガス冷媒は冷媒導入管６内の差圧により破線矢印で示すように圧縮機１の中間圧部に導入されるこの圧縮機１は２段圧縮機に限定するものではなく、例えば、１段圧縮機であれば冷媒導入管６は１段圧縮機の中間圧部に戻せばよい。また、複数台の圧縮機を接続した構成でも可能でよい。
【００２７】
そして、第１及び第２の吸熱手段１０、１１は上述の如き構成を備えるため、例えば第２膨張弁６６を閉じて第１膨張弁６５を開く場合には吸熱器５７側、即ち第１の吸熱手段１０にのみ冷媒が流通し、その逆に第１膨張弁６５を閉じて第２膨張弁６６を開く場合には吸熱器５８側、即ち第２の吸熱手段１１にのみに冷媒が流通する。
【００２８】
ここで、吸熱器５７を経た冷媒は、逆止弁５３を経た後、第３熱交換器１９を経由すると共に、当該第３熱交換器１９で冷却熱交換器３２を出た冷媒と熱交換した後、圧縮機１の吸い込み口に戻される。また、吸熱器５８を経た冷媒は、逆止弁５２、５３を経た後、第３熱交換器１９を経由すると共に、当該第３熱交換器１９で冷却熱交換器３２を出た冷媒と熱交換した後、圧縮機１の吸い込み口に戻される。
【００２９】
更に本実施例では、吸熱器５７を経た冷風が、ダクト５７Ａを経て冷蔵室２１に送られ、吸熱器５８を経た冷風が、ダクト５８Ａを経て冷凍室２２に送られる。
【００３０】
ここで、本実施例の冷凍装置３０には冷媒として環境負荷が小さく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である二酸化炭素冷媒（ＣＯ2）を使用しており、圧縮機２の潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）、ＰＯＥ（ポリオールエステル）等が使用される。
【００３１】
以上の構成により、本実施例における冷凍装置３０の動作について、図１及び図２を参照して説明する。図２は、本実施例における冷凍サイクルのエンタルピ・圧力（ｐｈ）線図である。
【００３２】
まず冷凍運転（例えば、−２６℃付近）につき、図２にて実線で示されるサイクル線図を用いて説明する。尚、この冷凍運転とは、上述した吸熱器５８側、即ち第２の吸熱手段１１に冷媒を流通させる場合である。本実施例において圧縮機１が運転されると、圧縮機１から吐出された冷媒は、放熱器２で放熱して冷却される。即ち、まず冷媒は（１）１段圧縮部１Ａの吸い込み、（２）１段圧縮部１Ａの吐出、（３）２段圧縮部１Ｂの吸い込み、（４）２段圧縮部１Ｂの吐出、の順に流通される。その後冷媒は、（５）放熱器２の出口、から分岐点９Ｃに至りここで分岐して、一部が熱交換回路２０に、残りは第２の吸熱手段１１に流通する。
【００３３】
分岐点９Ｃから熱交換回路２０側に流通した冷媒は、（６）第３膨張弁３１の出口に至り、ガス／液体の２相混合体になる。そしてこの冷媒は、２相混合体の状態で冷却熱交換器３２において分岐点９Ｃから第２の吸熱手段１１側に流通する冷媒と熱交換して温められ、ガス冷媒となり圧縮機１の中間圧部、即ち中間冷却器１Ｃと２段圧縮部１Ｂとの間に導入される。即ち、（６）は第３膨張弁３１の出口であり、冷却熱交換器３２の入口、（２１）は冷却熱交換器３２の出口であり、ここを経た冷媒は、（３）の２段圧縮部１Ｂの吸い込みに至り、２段圧縮部１Ｂで圧縮される。
【００３４】
一方、分岐点９Ｃから第２の吸熱手段１１側に流通した冷媒は、冷却熱交換器３２で上記の如く熱交換回路２０側に流通した冷媒と熱交換して過冷却された後、第３熱交換器１９で更に冷却され、分岐点９Ａで分岐して第２膨張弁６６に至ることになる。（１８）は冷却熱交換器３２の出口であり、第３熱交換器１９の入口、（７）は第３熱交換器１９の出口であり、第２膨張弁６６の入口、（８）は第２膨張弁６６の出口、（２２）は吸熱器５８の出口である。吸熱器５８に入った液冷媒は、蒸発して周囲から熱を吸収した後、第３熱交換器１９で冷却熱交換器３２から出た冷媒と熱交換した後、圧縮機１の吸い込みに戻る。即ち、（２３）は第３熱交換器１９の出口であり、（１）は１段圧縮部１Ａの吸い込みである。
【００３５】
これに対して、冷蔵運転時（例えば、−５℃付近）には、図２にて破線で示すサイクルが形成される。尚、この冷蔵運転とは、上述した吸熱器５７側、即ち第１の吸熱手段１０に冷媒を流通させる場合である。この場合も圧縮機１が運転されると、圧縮機１から吐出された冷媒は、放熱器２で放熱して冷却される。即ちまず冷媒は、（９）１段圧縮部１Ａの吸い込み、（１０）１段圧縮部１Ａの吐出、（１１）中間冷却器１Ｃの出口であり、２段圧縮部１Ｂの吸い込み、（１２）２段圧縮部１Ｂの吐出、の順に流通される。その後冷媒は、（５）放熱器２の出口、から分岐点９Ｃに至りここで分岐して、一部が熱交換回路２０に、残りは第１の吸熱手段１０に流通する。
【００３６】
分岐点９Ｃから熱交換回路２０側に流通した冷媒は、（１６）第３膨張弁３１の出口に至り、ガス／液体の２相混合体になる。そしてこの冷媒は、２相混合体の状態で冷却熱交換器３２において分岐点９Ｃから第１の吸熱手段１０側に流通する冷媒と熱交換して温められ、ガス冷媒となり圧縮機１の中間圧部、即ち中間冷却器１Ｃと２段圧縮部１Ｂとの間に導入される。即ち、（１６）は第３膨張弁３１の出口であり、冷却熱交換器３２の入口、（１７）は冷却熱交換器３２の出口であり、ここを経た冷媒は、（１１）の２段圧縮部１Ｂの吸い込みに至り、２段圧縮部１Ｂで圧縮される。
【００３７】
一方、分岐点９Ｃから第１の吸熱手段１０側に流通した冷媒は、冷却熱交換器３２で上記の如く熱交換回路２０側に流通した冷媒と熱交換して過冷却された後、第３熱交換器１９で更に冷却され、分岐点９Ａで分岐して第１膨張弁６５に至ることになる。（１３）は冷却熱交換器３２の出口であり、第３熱交換器１９の入口、（１４）は第３熱交換器１９の出口であり、第１膨張弁６５の入口、（１５）は第１膨張弁６５の出口、（２４）は吸熱器５７の出口である。吸熱器５７に入った液冷媒は、蒸発して周囲から熱を吸収した後、第３熱交換器１９で冷却熱交換器３２から出た冷媒と熱交換した後、圧縮機１の吸い込みに戻る。即ち、（２５）は第３熱交換器１９の出口であり、（９）は１段圧縮部１Ａの吸い込みである。冷凍運転時、冷蔵運転時共に以上の如く冷媒が循環して状態が変化し、冷凍サイクルが形成される。
【００３８】
また、本実施例では冷媒回路内に二酸化炭素冷媒が封入されているため、放熱器２周辺での雰囲気温度、即ち図２中の（５）放熱器２出口、における温度が本実施例の如く＋２２℃程度の場合でも、従来のフロン系冷媒やＨＣ系冷媒に用いられる冷媒回路、即ち放熱器２の直後に膨張弁６５、６６を設けるような冷媒回路では、膨張弁６５、６６に流入する冷媒の乾き度が高すぎるため、冷媒中のガス冷媒の割合が高く、十分な冷却性能を得ることが困難である。
【００３９】
そこで、本実施例では、放熱器２の出口側の冷媒配管を分岐してその一方に熱交換回路２０を備え、この熱交換回路２０の冷却熱交換器３２により第１及び第２の吸熱手段１０、１１に流入する冷媒を過冷却し、また第３熱交換器１９により更に冷却する構成としたことにより、上記の如き特性を持つ二酸化炭素冷媒を用いた場合でも高い冷却効果を得ることができる。またこのとき、熱交換回路２０側の冷媒はガス冷媒として圧縮機１の中間圧部に導入するため、圧縮機１における圧縮効率をも向上させることができ、より一層冷凍装置３０の効率を向上することができる。
【００４０】
また冷凍運転時は、冷蔵運転時と比較して、第２の吸熱手段１１に流入する冷媒の過冷却をより大きくすることが必要であるが、本実施例では上記の如く熱交換回路２０における第３膨張弁３１の絞りの程度を可変としているため、冷凍運転時には冷蔵運転時よりも大きな過冷却を得ることができ、更に、冷凍運転時、冷蔵用の吸熱器５７よりも低い温度帯で機能する吸熱器５８を用いることにより、より高効率な冷凍運転を行うことが可能になる。
【００４１】
以上詳述したように、本実施例では、熱交換回路２０を備え、更には使用温度帯に基づき選択的に吸熱器５７及び５８を用いる構成としたことにより、温度帯の異なる冷凍運転及び冷蔵運転において、その温度に適した吸熱器を使用することができるようになり、各運転の運転効率の向上が期待できる。
【００４２】
次に本実施例の冷凍装置３０の冷蔵庫への適用例について図３を参照して説明する。
【００４３】
図３は本実施例の冷凍装置３０を備えた冷蔵庫の概略構成図を示している。この冷蔵庫４０は、上段に冷蔵室４１を備え、下段に冷凍室４２を備えて構成されている。そして、各室４１、４２の奥部には、夫々庫内仕切り壁６１、６２が設けられ、この庫内仕切り壁６１、６２で仕切られた風路４４内には、上述した吸熱器５７、５８、並びにファン６３、６４が設置される。本構成では、冷蔵運転及び冷凍運転のサーモオン、サーモオフに従い、第１の吸熱手段１０及び第２の吸熱手段１１を上述した如く切り換え、いずれか一方の吸熱器５７、５８に冷媒を流し、それに対応したファン６３、６４を駆動する。吸熱器５７に冷媒が流れる場合には冷蔵室４１に冷風が供給され、吸熱器５８に冷媒が流れる場合には冷凍室４２に冷風が供給される。
【００４４】
以上から本実施例の冷蔵庫４０は、上記の如き冷凍装置３０を備えるため、冷媒に二酸化炭素を用いた場合にも高い冷却性能と高効率運転を得ることができる。
【００４５】
尚、上述した如く、本実施例の冷凍装置３０では、冷凍運転時には第１膨張弁６５を閉じて第２膨張弁６６を開いて第２の吸熱手段１１に冷媒を流通させ、冷蔵運転時には第２膨張弁６６を閉じて第１膨張弁６５を開いて第１の吸熱手段１０に冷媒を流通させるものとしたが、これに限らず、例えば上記冷蔵庫４０において、冷蔵室４１及び冷凍室４２が常温時で急速に冷却が必要な場合、所謂プルダウン時や、圧縮機１が運転停止状態から運転開始される場合や高負荷時、更には冷蔵室４１及び冷凍室４２が所定の温度以上である場合等には、第１膨張弁６５及び第２膨張弁６６の全てを必要に応じた開度に開くことで、第１の吸熱手段１０及び第２の吸熱手段１１の両側に冷媒を流通させ、各室４１、４２内を急速に冷却することもできる。
【実施例２】
【００４６】
次に図４を参照して、本発明の別の実施例を説明する。図４はこの場合の冷凍装置５０の冷媒回路図を示している。本実施例では、上記実施例１と比較した場合、第３熱交換器１９の代わりに、第１及び第２熱交換器１７、１８を有している点が相違する。即ち、本実施例では吸熱器５７、５８を出た冷媒が合流点９Ｂで合流する前に、第１及び第２膨張弁６５、６６に流入しようとする冷媒と熱交換する構成となる。また、本実施例の冷凍装置５０は上記実施例１の冷凍装置３０と同様に、冷蔵庫に適用することが可能であることは云うまでもない。
【実施例３】
【００４７】
次に図５を参照して、本発明の更に別の実施例を説明する。図５はこの場合の冷凍装置７０の冷媒回路図を示している。本実施例では、上記実施例１と比較した場合、第３熱交換器１９を有さず、まず冷却熱交換器３２を出た冷媒は分岐点９Ａの前に吸熱器５７を出た冷媒と第４熱交換器１５で熱交換をしている点及び第２の吸熱手段１１側に流入する冷媒のみ吸熱器５８を出た冷媒と第５熱交換器１６で熱交換している点が相違する。
【００４８】
尚、本実施例の冷凍装置７０においても上記各実施例の冷凍装置と同様に、冷蔵庫に適用可能であることは云うまでもない。
【実施例４】
【００４９】
次に図６を参照して、本発明の第４の実施例を説明する。図６はこの場合の冷凍装置９０の冷媒回路図を示している。本実施例では、上記実施例１と比較した場合、分岐点９Ａの位置に三方弁９１が設けられると共に、第１及び第２の吸熱手段１０、１１の代わりに第３及び第４の吸熱手段１０Ｂ、１１Ｂを備えた点が相違する。
【００５０】
第３の吸熱手段１０Ｂは、第１キャピラリチューブ９２と吸熱器５７とを含み、第４の吸熱手段１１Ｂは、第２キャピラリチューブ９３と吸熱器５８とを含む。
【００５１】
本実施例の冷凍装置９０は、三方弁９１により、第３の吸熱手段１０Ｂに冷媒を流通させるか、又は第４の吸熱手段１１Ｂに冷媒を流通させるか、を選択することにより冷蔵運転及び冷凍運転を選択可能である。以上から、本実施例の冷凍装置９０では、各吸熱手段において膨張弁６５、６６の代わりにキャピラリチューブ９２、９３を用いているので、より低コストで本発明の冷凍装置を実現可能である。
【００５２】
尚、上記実施例２、３の冷凍装置５０、７０においても、本実施例の如き第３及び第４の吸熱手段１０Ｂ、１１Ｂを適用することが可能であり、また本実施例の冷凍装置９０においても上記各実施例の冷凍装置と同様に、冷蔵庫に適用可能であることは云うまでもない。
【００５３】
以上、各実施例により本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。例えば、上記各実施例では、冷媒回路中に二酸化炭素冷媒を封入しているが、これに限定されるものではなく、それ以外のフロン系冷媒等を封入したものにも適用可能である。
【００５４】
また、上記各実施例における第３膨張弁３１及び上記実施例１、２及び３における膨張弁６５及び６６は必要に応じてキャピラリチューブに変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の冷凍装置の一実施形態を示す冷媒回路図である。
【図２】本発明の冷凍装置の一実施形態における冷凍サイクルのエンタルピ・圧力線図である。
【図３】本発明の一実施形態における冷凍装置の冷蔵庫への適用例を示す概略構成図である。
【図４】本発明の冷凍装置の別の実施形態を示す冷媒回路図である。
【図５】本発明の冷凍装置の更に別の実施形態を示す冷媒回路図である。
【図６】本発明の冷凍装置の第４の実施例を示す冷媒回路図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  圧縮機
２  放熱器
６  冷媒導入管
７、５２、５３  逆止弁
１０  第１の吸熱手段
１１  第２の吸熱手段
１５  第４熱交換器
１６  第５熱交換器
１７  第１熱交換器
１８  第２熱交換器
１９  第３熱交換器
２０  熱交換回路
２１、４１  冷蔵室
２２、４２  冷凍室
３０、５０、７０、９０  冷凍装置
３１  第３膨張弁
３２  冷却熱交換器
４０  冷蔵庫
５７、５８  吸熱器
６３、６４  ファン
６５  第１膨張弁
６６  第２膨張弁
９１  三方弁
９２  第１キャピラリチューブ
９３  第２キャピラリチューブ
【図１】
2006207974.tif 000003
【図２】
2006207974.tif 000004
【図３】
2006207974.tif 000005
【図４】
2006207974.tif 000006
【図５】
2006207974.tif 000007
【図６】
2006207974.tif 000008