(57)【要約】【課題】  ケース内に併置した２つの圧縮部を有する圧縮機を備えた冷凍サイクルによって圧縮部から冷却器へ吐出する冷媒量を調節できるようにし、冷却負荷の軽重で高能力運転あるいは低能力運転を可能にして、冷凍効率の向上をはかり、消費電力を低減できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】  ケース９ｃ内に併置した複数の圧縮部９ａ、９ｂを有する圧縮機９と、凝縮器、減圧装置、および冷凍用および冷蔵用冷却器４、５とを環状に連結した冷凍サイクル10からなり、前記圧縮機における複数の圧縮部は、お互いの冷媒ガスの吐出管部16、17を下流側で合流させるとともに、少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路20を設け、冷却負荷が大きい場合は複数の圧縮部からの冷媒を合流させて冷却器に送り、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路により他方の圧縮部９ｂからの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、およびそれぞれの冷却空間を冷却する冷凍用および冷蔵用冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における複数の圧縮部は、お互いの冷媒ガスの吐出管部を下流側で合流させるとともに、少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設け、冷却負荷が大きい場合は複数の圧縮部からの冷媒を合流させて冷却器に送り、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路により他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
圧縮機は、インバータによる周波数変換で能力可変としたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
圧縮機は、密閉ケース内に収納した電動機構の回転軸で回転する偏心軸によって往復動するコンロッドと、コンロッドの先端に設けたボールジョイントで嵌め固定されたピストンのシリンダー内での往復運動によって２つの圧縮部に対して交互に冷媒を吸い込み、圧縮して吐出するレシプロ式としたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
圧縮機はケース内圧力を低圧として複数の圧縮部の吸込み部をケース内に開口し、吐出側の管を合流してケース外に引き出し凝縮器に接続させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
圧縮機はケース内圧力を低圧とし、一方の圧縮部の下流側に流路切替弁を設けてアンローダ回路を形成するとともに戻し管をケース内に接続して開口させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項６】
圧縮機はケース内圧力を低圧とし、アンローダ回路の流路切替弁をケース内に設置して戻し管をケース内に開口させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項７】
アンローダ回路の戻し管を、冷却器と圧縮機との間の吸込管に接続したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項８】
シリンダーとピストンからなるレシプロ式の圧縮部を３個以上設け、アンローダ回路における流路切替弁で１乃至複数の圧縮部からの流路を切り替えることにより、圧縮部の排除容積を可変にしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項９】
複数の圧縮部をシリンダーとピストンとからなるレシプロ式で構成し、前記各シリンダーの排除容積を相違させたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、および貯蔵空間を冷却する冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設けるとともに、複数の圧縮部からの各冷媒ガスの吐出管部の下流にそれぞれ凝縮部を接続し、冷却負荷が大きい場合は複数の圧縮部からの冷媒を各凝縮器の下流で合流させて冷却器に送り、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路を動作させて他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１１】
アンローダ回路を設けた凝縮器に対応して放熱ファンを設け、アンローダ動作時には前記放熱ファンの回転を停止するようにしたことを特徴とする請求項10記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、および貯蔵空間を冷却する冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設けるとともに、複数の圧縮部からの各冷媒ガスの吐出管部の合流点の下流に複数の凝縮部を直列に接続し、冷却負荷が大きい場合は少なくとも１つの凝縮器を強制空冷し、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路を動作させて他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１３】
圧縮機はケース内圧力を低圧とし、一方の圧縮部の下流側に冷媒流路切替弁を設けて一方の流路を凝縮器へ接続するとともに他方の戻し管流路を圧縮機のケース内に接続して開口させることでアンローダ回路を形成したことを特徴とする請求項10または12記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に係り、特に密閉ケース内に複数の圧縮部を設けた冷媒圧縮機を用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫については従来より、種々の構造や制御方法の改良により省電力化が進められ成果が得られているが、近年は資源環境の見地からもますます消費電力の低減を強く期待されているものである。また、本来の機能である貯蔵食品の保存性能についてもより向上が求められている。
【０００３】
現在、市場に供されている冷凍冷蔵庫に用いられている冷媒圧縮機は、インバータ制御により能力を変化できるものが多く、また、図12に示すように、圧縮機（59）のケース内に設けた単一の圧縮部（59ａ）で冷媒を圧縮し凝縮器（51）側に吐出する、いわゆる一段圧縮方式がほとんどである。そして、単一の冷却器、あるいは図示のように冷凍空間および冷蔵空間専用の冷却器（54）（55）を備え、切替弁（52）で冷媒流路を切り替える冷凍サイクル（50）によって、それぞれの貯蔵空間を各所定温度に冷却制御するようにしている。
【０００４】
また、近年では、図13に示すように、圧縮機（69）の密閉ケース内にモーターと低段圧縮要素（69ａ）と高段圧縮要素（69ｂ）とを備えて冷媒ガスを二段に圧縮するようにし、高段圧縮要素（69ｂ）から吐出した冷媒を膨張装置（62）（63）を介して低圧用蒸発器（64）および中間圧用蒸発器（65）に導入させるとともに、低圧用蒸発器（64）の下流を低段圧縮要素（69ａ）の吸入側に接続させ、中間圧用蒸発器（65）からの戻し管を密閉ケース内の低段圧縮要素の吐出側と高段圧縮要素の吸入側間に開口させることで、庫内の温度制御の精度を高めるとともに庫内各部の温度の均一化や高効率化、低消費電力化をはかるようにした冷凍冷蔵装置の思想（例えば、特許文献１参照）が公開されている。
【特許文献１】特開２００１−７４３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来技術における前者の単一の圧縮部による前記冷凍サイクル（50）については、圧縮機（59）における周波数可変範囲が限られているため、冷凍能力についても周波数に比例してその可変幅が決定され、冷蔵庫の負荷変動に対しては冷凍能力の範囲が限定されたものになっていた。その場合、圧縮機能力の設定は、図４のグラフに示すように、冷蔵庫の最大負荷に合わせる必要があるため、実使用時での大半の時間を占める軽負荷状態では最低周波数でも冷凍能力が、図中斜線ゾーンのように余ることになり、圧縮機の停止と駆動を繰り返す断続運転を余儀なくされ、過渡的な冷凍サイクル上の損失や圧縮機の起動時の運転ロスを生じていた。
【０００６】
また、上記特許文献１に記載の冷凍サイクルでも、冷凍用冷却器である低圧用蒸発器（64）の冷凍能力は低段圧縮要素（69ａ）のシリンダー排除容積のみで決定されるため、冷凍能力を拡大したり調整することは困難なものであり、圧縮機の密閉ケース内に２つの圧縮要素を設けた圧縮機の能力を冷却負荷の変動に対して拡大し、また可変するものは存在しなかった。
【０００７】
本発明は上記点を考慮してなされたものであり、ケース内に併置した２つの圧縮部を有する圧縮機を備えた冷凍サイクルによって圧縮部から冷却器へ吐出する冷媒量を調節できるようにし、冷却負荷の軽重で高能力運転あるいは低能力運転を可能にして、冷凍効率の向上をはかり、消費電力を低減できるようにし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】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１の発明による冷蔵庫は、ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、およびそれぞれの冷却空間を冷却する冷凍用および冷蔵用冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における複数の圧縮部は、お互いの冷媒ガスの吐出管部を下流側で合流させるとともに、少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設け、冷却負荷が大きい場合は複数の圧縮部からの冷媒を合流させて冷却器に送り、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路により他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項10の発明による冷蔵庫は、ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、および貯蔵空間を冷却する冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設けるとともに、複数の圧縮部からの各冷媒ガスの吐出管部の下流にそれぞれ凝縮部を接続し、冷却負荷が大きい場合は複数の圧縮部からの冷媒を各凝縮器の下流で合流させて冷却器に送り、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路を動作させて他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とし、請求項12の発明による冷蔵庫は、ケース内に併置した複数の圧縮部を有する圧縮機と、凝縮器、減圧装置、および貯蔵空間を冷却する冷却器とを環状に連結した冷凍サイクルからなり、前記圧縮機における少なくとも１つの圧縮部の下流にアンローダ回路を設けるとともに、複数の圧縮部からの各冷媒ガスの吐出管部の合流点の下流に複数の凝縮部を直列に接続し、冷却負荷が大きい場合は少なくとも１つの凝縮器を強制空冷し、冷却負荷が小さい場合は前記アンローダ回路を動作させて他方の圧縮部からの冷媒のみを冷却器に送るようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、冷凍能力の可変調整幅を大幅に拡大して負荷に応じた能力が得られるため、的確な冷却作用で食品鮮度を長期に亙って保持することができるとともに、圧縮機を断続運転させることなく連続的に運転することで過渡的な冷凍サイクル上の損失や圧縮機の起動時の運転ロスを低減して省エネルギーが可能となる。
【００１１】
また、請求項10および請求項11記載の発明によれば、通常は双方の凝縮部によって適正な放熱量を保持できるとともに、軽負荷時には、凝縮器容量を半減して冷凍サイクルの過渡特性を向上させることができ、特に、サイクル起動時のロスを少なくすることができるため、消費電力を低減し、冷却スピードも速くすることができる。その際、防露用パイプを主凝縮器とすれば、軽負荷時のアンローダ運転時においても本体開口周縁には高温の冷媒が循環して放熱作用と同時にキャビネットフランジや仕切板部分を露点温度以上に加熱することになり、該部分への結露を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図２に縦断面図を示す冷蔵庫本体（１）は、断熱箱体の内部に貯蔵空間を形成し、仕切壁により冷凍室や製氷室の冷凍空間（２）、冷蔵室や野菜室の冷蔵空間（３）など複数の貯蔵室に区分している。
【００１３】
各貯蔵室は、冷凍空間や冷蔵空間毎に配置した冷凍用冷却器（４）と冷蔵用冷却器（５）、および冷気循環ファン（６）（７）によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、各冷却器（４）（５）は、本体背面下部の機械室（８）に設置した圧縮機（９）から供給される冷媒によって冷却される。
【００１４】
図１は、上記本発明の冷蔵庫における冷凍サイクル（10）を示すものであり、前記圧縮機（９）、凝縮器（11）、前記冷凍用および冷蔵用冷却器（４）（５）側への冷媒流路を切り替えるとともに流量を可変する切替弁（12）、および並列に接続した冷凍用および冷蔵用冷却器（４）（５）を環状に連結しており、冷凍サイクル（10）中には、オゾン層破壊や地球温暖化など環境問題に配慮した、例えばＲ６００ａやＲ２９０などのノンフロン自然冷媒を封入している。
【００１５】
前記凝縮器（11）は、平板状にして前記機械室（８）の前方における冷蔵庫本体（１）の外底面空間に配設されており、凝縮器（11）で液化した冷媒は前記切替弁（12）を介してそれぞれ減圧装置である毛細管（13）（14）を経由し、冷凍用冷却器（４）あるいは冷蔵用冷却器（５）に供給され蒸発することで冷却器を低温化し、ファン（６）（７）による冷気循環によって各貯蔵室内を所定の空気温度に冷却するものであり、蒸発気化した冷媒は、吸込管（15）を介して再び圧縮機（９）に戻るよう構成されている。
【００１６】
しかして、圧縮機（９）は、その詳細を図３に示すように、ケース内を低圧とした密閉ケース（９ｃ）内に２つの圧縮部Ａ（９ａ）および圧縮部Ｂ（９ｂ）を設けたレシプロ式であり、密閉ケース（９ｃ）内に収納した電動機構（９ｄ）の回転軸（９ｅ）の回転で偏心して回転する偏心軸（９ｆ）によって、偏心軸（９ｆ）から対称方向に延びるコンロッド（９ｇ）を往復運動させるよう構成している。
【００１７】
コンロッド（９ｇ）の両先端にはボールジョイント（９ｈ）を設けてピストン（９ｉ）が嵌め固定されており、シリンダー（９ｊ）内のピストン（９ｉ）の往復運動によって前記圧縮部Ａ（９ａ）、同Ｂ（９ｂ）に対して交互に冷媒を吸い込み、圧縮して吐出するものであり、上記圧縮部へのボールジョイント（９ｈ）の採用により、容積効率を向上させ、２つの圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）を収納配置する圧縮機（９）の外形スペースの拡大を抑制している。
【００１８】
前記冷凍用冷却器（４）と冷蔵用冷却器（５）との出口管を合流させた吸込み管（15）は、ケース（９ｃ）の開口に接続させており、各圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）の吸込口（９ｋ）（９ｍ）もケース（９ｃ）内空間部に開口している。また、圧縮した冷媒ガスを吐出する各吐出口（９ｎ）（９ｐ）にはそれぞれ吐出管（16）（17）を接続してケース（９ｃ）外に導出し、両吐出管を合流させて一本の管として凝縮器（11）に接続するようにしている。
【００１９】
しかして、ケース外に導出した前記一方の圧縮部Ａ（９ａ）の吐出側には三方弁からなる流路切替弁（19）を設け、この切替弁（19）出口の一方を他方側の圧縮部Ｂ（９ｂ）からの吐出管（17）と合流させて凝縮器（11）に導くように配管するとともに、切替弁（19）の他の出口に接続した接続管（20）はその端部を前記圧縮機（９）の密閉ケース（９ｃ）内の空間部に開口させるように配管し、アンローダ回路（18）を形成している。
【００２０】
なお、通常の冷凍サイクルに設けられ、気液を分離し、冷却器で蒸発しきれなかった液状冷媒を貯留してガス状冷媒のみを送り出し、圧縮機のシリンダーに液冷媒が流入することによる支障を防止するアキュムレータは、本実施例では特に設けていない。すなわち、前記冷凍用および冷蔵用冷却器（４）（５）からの吸込み管（15）は密閉ケース（９ｃ）内の低圧である空間部に導入しており、各冷却器（４）（５）からの吸込み冷媒は直接圧縮機のシリンダー内に流入しないため、必要としないものであり、設置する場合も小形のものでよい。
【００２１】
以下、前記冷凍サイクル（10）の動作について説明する。冷蔵庫の各貯蔵室内への収納量が少なく、且つ、周囲の外気温が低くて開扉回数が少ないような、いわゆる冷却負荷が軽い状態の際は、これを検知することによって、前記流路切替弁（19）の開口を接続管（20）側に開放し、アンローダ回路（18）を形成する。
【００２２】
アンローダ回路（18）を形成して冷蔵庫を運転した際には、圧縮機（９）の一方の圧縮部Ａ（９ａ）からの吐出される冷媒ガスは、流路切替弁（19）から直接圧縮機（９）の低圧空間内に流入して冷凍サイクルをバイパスすることになり、冷凍サイクル（10）としての冷媒循環量は、圧縮部Ｂ（９ｂ）の排除容積のみの量、すなわち、圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）の排除容積が同じであれば半減することになる。
【００２３】
したがって、冷凍サイクル（10）は通常の半分の冷媒循環量で運転されるので、冷凍能力は従来の最下点より下回り、従来であれば停止する状態であっても冷却運転を継続できるようになり、図４に示すように、本発明による冷凍能力の可変幅（Ａ）は、下位方向への能力変動の幅を従来の可変幅（Ｂ）に比べて大きく拡げることができ、断続運転の都度発生する圧縮機入力のロスを減らして省電力がはかれるとともに、貯蔵室温度の変動を減少して恒温化が可能となる。
【００２４】
また、前記とは逆に、冷蔵庫の各貯蔵室内への収納量が多く、且つ外気温が高くて開扉数が多いような冷却負荷が重い状態の際は、前記流路切替弁（19）の開口を凝縮器（11）側に開放することによって高負荷回路を形成する。
【００２５】
この状態で冷蔵庫を運転した際には、圧縮機（９）における一方の圧縮部Ａ（９ａ）からの吐出冷媒ガスは流路切替弁（19）を経由するとともに他方の圧縮部Ｂ（９ｂ）と合流し、圧縮部ＡＢ２つの排除容積による倍増した冷媒量で凝縮器（11）を経由し、毛細管（13）（14）から各冷却器（４）（５）に流入してこれを冷却する。
【００２６】
上記によれば、冷却器（４）（５）は、軽負荷状態に比較して２倍の冷媒量の供給を受けるため、その冷凍能力は、図４にも示すように、従来に比べて２０〜３０％の高能力運転をおこなうことができ、軽負荷時のアンローダ回路による低能力側の運転と合わせると、従来に比較してその冷凍能力の可変幅はほぼ倍増するものとなり、冷却負荷の変動に対して高範囲の能力でこれをカバーすることができ、貯蔵食品に対する保存性能を大きく向上させることができる。
【００２７】
同時に、前記能力可変幅の拡大によって、収納容積の異なる複数の冷蔵庫に同一能力の圧縮機を搭載することができ、機種の標準化に寄与することができる。
【００２８】
なお、前記圧縮機（９）は、インバータ制御により能力可変となっており、冷凍および冷蔵空間（２）（３）の検出温度や目標設定温度との差、温度変化率などに基づいて、例えば、３０〜７０Ｈｚ間で回転周波数を決定し、マイコンなどから構成される制御装置によって運転されるものであり、上記負荷による能力可変幅と併用することで、きわめて高範囲の冷凍能力制御をおこなうことができるものである。
【００２９】
また、前記切替弁（12）における弁の開放制御は、冷凍用冷却器（４）と冷蔵側冷却器（５）への弁開口度を双方とも全開、あるいは全閉、および冷凍側弁開口を絞って冷蔵側を全開したり、あるいは冷蔵側の弁開口を絞って冷凍側を全開するなど種々のパターンを選択できるが、本実施例では、冷凍用冷却器（４）と冷蔵用冷却器（５）とを並列に接続しており、冷却制御は冷凍冷蔵の同時冷却と冷凍側のみ冷却の２通りとしている。
【００３０】
そして、冷凍側へ流出した冷媒は、冷凍空間（２）における冷却温度に即した蒸発温度になるよう設定した毛細管（13）を通過し減圧されて冷凍用冷却器（４）において−２５℃程度で蒸発し、冷蔵側へも同様に、冷蔵空間（３）での冷却温度に近似する−５℃程度の蒸発温度になるよう設定した冷蔵用毛細管（14）を介して冷蔵用冷却器（５）に冷媒が送られ蒸発する。
【００３１】
次に、本発明の他の実施例について説明する。図１に示した前記冷凍サイクルと同一部分に同一符号を附した図５に示す冷凍サイクル（25）は、前記サイクルに対して流路切替弁（19）からのアンローダ回路（28）を形成する接続管（30）を圧縮機（９）への吸込管（15）に接続したものである。
【００３２】
このように構成することにより、前記実施例に比べて圧縮機（９）へ接続するパイプ本数を削減することができ、圧縮機の製造性を向上することができる。
【００３３】
アンローダ回路については、図６に冷凍サイクルの圧縮機部分の要部のみを示すように、流路切替弁（19）とともに圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）からの各吐出管（26）（27）の合流部を密閉ケース（９ｃ）内に収納配設し、流路切替弁（19）のアンローダ回路を形成する他方側の開口（30ａ）を低圧の密閉ケース（９ｃ）内空間に開放させることによって、圧縮機からの吐出管の本数をも１本に減らすことができ、圧縮機（29）への配管構成、および圧縮機（29）を配置している機械室（８）の配管レイアウトをシンプルにすることができる。
【００３４】
また、前記実施例においては、圧縮部を２つとしたが、図７に示すように、圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）に圧縮部Ｃ（９ｓ）を加えて３つとし、アンローダ回路（32）（33）を形成する流路切替弁（19）を少なくとも圧縮部Ａ（９ａ）およびＢ（９ｂ）の吐出管（36）（37）に配設したものである。このように構成すれば、３つの圧縮部Ａ（９ａ）、Ｂ（９ｂ）およびＣ（９ｓ）による冷媒流とアンローダ回路（32）（33）によって圧縮機（39）の排除容積をさらに複数段階に変化させることができ、冷凍能力幅を大きくできるとともに、貯蔵食品の保存性能をより向上させることができる。
【００３５】
次に、図８により、さらに他の実施例について説明する。本実施例は、前記同様にシリンダーとピストンとからなるレシプロ式で構成した複数の圧縮部の中の少なくとも一つの圧縮部の排除容積を他の圧縮部と相違させ、本実施例では少なく設定したものである。
【００３６】
これは、排除容積を同容量とした２つの圧縮部であれば、双方の圧縮部Ａ（９ａ）およびＢ（９ｂ）による運転と流路切替弁（19）の動作によるアンロード運転との差が２：１になるのに対して、冷蔵庫の負荷特性に応じた最適比率に設定することができ、例えば、圧縮部Ｄ（９ｔ）の排除容積を圧縮部Ａ（９ａ）の５０％とすることにより、高負荷時は軽負荷時に対して１．５倍の排除容積で高能力とした冷凍運転をおこなうことができ、省エネルギーと高負荷特性を最大限まで引き出すことができる。
【００３７】
したがって、圧縮部の数は２つに限らず、特に図示しないが、前記のように例えば３つにして、中２つの圧縮部Ａ、Ｂを同じ排除容積にして流路切替弁（19）をそれぞれ接続し、他の圧縮部Ｄ（９ｔ）の排除容積を他のものより小さくするようにして、さらに負荷に応じた段階的最適制御がおこなえるようにしてもよい。
【００３８】
なお、前記図１に示す実施例においては、冷凍サイクル（10）における冷凍用および冷蔵用冷却器（４）（５）を切替弁（12）に対して並列に接続して交互に、あるいは同時に冷却作用をおこなうした構成としたが、これに限らず、前記切替弁を冷媒流路の切り替えが可能な膨張弁としてもよく、また、図９に示すように、冷凍用冷却器（４）と冷蔵用冷却器（５）とを直列に接続し、さらに切替弁（12）から冷蔵用冷却器（５）をバイパスして冷凍用冷却器（４）に接続した側路管（41）を設けるように配管した冷凍サイクルとしてもよい。このサイクル構成によれば、切替弁の構成をより簡易なものでき、冷凍冷蔵用冷却器への同時冷媒流しと冷凍用のみへの切り替えによる冷却制御を比較的容易におこなうことができる。
【００３９】
そしてさらに、前記複数の圧縮部を有する圧縮機は、インバータによる能力可変制御方式でなくともよく、このように固定周波数タイプの圧縮機とすれば、周波数毎の能力可変はできずとも、負荷の軽重に応じた能力切り替えを安価におこなうことができるものである。
【００４０】
前記各実施例の構成においては、凝縮器（11）を通過する冷媒流は単一経路であることから、凝縮器（11）の放熱能力はアンローダ運転の有無に係わりなく同一であった。そのため、冷却負荷が軽い場合は、過放熱になって冷凍サイクルの過渡特性上のロスを生じ、電力を無駄に消費する問題があったが、次に、これを改善した本発明の他の実施形態について説明する。
【００４１】
図１に示した冷凍サイクルと同一部分に同一符号を附した図10に示す冷凍サイクル（35）は、前記サイクル（10）に対して、圧縮機（９）における圧縮部（９ａ）（９ｂ）のうち、一方の圧縮部（９ａ）の下流にアンローダ回路（18）を設けるとともに、複数の圧縮部（９ａ）（９ｂ）からの各冷媒ガスの吐出管部（16）（17）の下流に、凝縮器（21）としてそれぞれ凝縮部（21ａ）（21ｂ）を設けたことを特徴としており、凝縮部（21ａ）（21ｂ）の下流で冷媒配管を合流するよう接続させ、切替弁（12）、毛細管（13）（14）を介して冷凍用冷却器（４）あるいは冷蔵用冷却器（５）に供給するようにしている。
【００４２】
アンローダ回路（18）を設けた吐出管部（16）には、冷蔵庫本体底面に配設した底面コンデンサおよび除霜水の蒸発作用をおこなう蒸発パイプを補助凝縮器（21ａ）として接続し、他の一方の吐出管（17）には、本体開口周縁に配設した防露用パイプを主凝縮器（21ｂ）として接続しており、高外気温時や扉開閉数が多い場合などの冷却負荷が大きい場合は、複数の圧縮部（９ａ）（９ｂ）からの冷媒を各凝縮器（21ａ）（21ｂ）に導き、その下流で合流させて切替弁（12）から冷却器（４）または（５）、あるいはその双方に送って蒸発させるようにしている。
【００４３】
逆に、冷却負荷が小さい、いわゆる軽負荷の場合は、前記アンローダ回路（18）を動作させ、圧縮部（９ａ）からの吐出冷媒を流路切替弁（19）から接続管（20）を経由して圧縮機ケース（９ｃ）内に戻すことで、補助凝縮器（21ａ）側には冷媒を流さず、他方の圧縮部（９ｂ）からの冷媒のみを主凝縮器（21ｂ）で放熱し液化して冷却器（４）（５）に送るようにしている。
【００４４】
さらに、アンローダ回路（18）側の補助凝縮器（21ａ）に対しては放熱ファン（22）を配して、双方の圧縮部（９ａ）（９ｂ）による冷却運転時には、温度センサー（23）で検出した凝縮器（21）の出口温度により冷却負荷量を推定し、負荷量に応じて前記放熱ファン（22）の回転数を変更することで、冷凍サイクルとして適正な放熱量を保持するように制御している。
【００４５】
すなわち、外気温が２０℃以下と低い場合や閉扉状態での冷蔵庫運転が継続するような軽負荷運転時には、圧縮機シリンダー（９ｊ）の排除容積を半分にするとともに、これに応じて補助凝縮器（21ａ）にも冷媒を流さず、主凝縮器（21ｂ）のみで放熱させることで、放熱容量とともに能力も半減させて過冷却や過放熱を防止し、しかも防露用パイプである主凝縮器（21ｂ）には冷媒を流通させることで、キャビネット外面の露点温度を保持してキャビネット表面への露付きを防止することができるものである。
【００４６】
また、従来方式の凝縮器であって本体底面コンデンサ方式のような構成の場合は、過放熱によって凝縮した液冷媒が底面コンデンサ部分に滞留してしまう、いわゆる液冷媒の寝込み現象を引き起こして冷凍サイクル内に冷媒が充分循環しないケースを生じたが、本発明の構成によって、効果的な放熱作用が得ることができ、冷媒の寝込み現象を生じることがない効果を奏する。
【００４７】
次に、前記図10に示す実施例に対する他の実施例を説明する。前記実施例と同様に記載した図11に示す冷凍サイクル（40）は、前記サイクル（35）に対して、圧縮機（９）の少なくとも１つの圧縮部（９ａ）の下流にアンローダ回路（18）を設けるとともに、このアンローダ回路（18）と他方の圧縮部（９ｂ）とを合流させ、この合流部の下流に接続した凝縮器（31）として、補助凝縮器（31ａ）と主凝縮器（31ｂ）との直列回路を設けたものである。
【００４８】
そして、補助凝縮器（31ａ）には放熱ファン（22）を設け、主凝縮器（31ｂ）の下流側には、前記同様切替弁（12）とともに毛細管（13）（14）を設け、それぞれに冷却器（４）（５）を接続しているものであり、アンローダ運転時には前記放熱ファン（22）を停止することによって補助凝縮器（31ａ）の放熱量を低下させ、主凝縮器（31ｂ）である防露用パイプの温度が過冷却になることを防いでいる。
【００４９】
放熱ファン（22）は、前記のように、アンローダ運転時に停止させるだけでなく、主凝縮器（31ｂ）の出口温度を検出する温度センサー（23）により、アンローダ運転時の最小能力から２つの圧縮部（９ａ）（９ｂ）の駆動による最大能力での冷却運転に応じてその回転数を制御するようにしており、この制御方式によってより効率的な冷凍サイクル制御と省エネルギー運転を可能にすることができる。
【００５０】
なお、前記実施形態においては、冷凍サイクルにおける冷却器を冷凍用と冷蔵用の２冷却器方式のものについて説明したが、冷却器は３つ以上でもよく、また単一冷却器による方式にも適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、密閉ケース内に複数の圧縮部を設けた冷媒圧縮機を用いて負荷に応じた冷凍能力と消費電力の少ない冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【図２】図１の冷凍サイクルを搭載した冷蔵庫の概略縦断面図である。
【図３】図１における２シリンダー圧縮機の詳細を示す縦断面図である。
【図４】本発明による冷凍能力の従来との比較グラフである。
【図５】本発明の他の実施例を示す冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【図６】さらに他の実施例を示す圧縮機部のサイクル図である。
【図７】さらに他の実施例を示す圧縮機部のサイクル図である。
【図８】さらに他の実施例を示す圧縮機部のサイクル図である。
【図９】本発明の他の構成を示す冷凍サイクル図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【図１１】図10に対する他の実施例を示す冷凍サイクル図である。
【図１２】従来の冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【図１３】従来の他の例を示す冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  冷蔵庫本体            ２  冷凍空間            ３  冷蔵空間
４  冷凍用冷却器          ５  冷蔵用冷却器        ６、７  冷却ファン
８  機械室                ９、29、39  圧縮機      ９ａ  圧縮部Ａ
９ｂ  圧縮部Ｂ            ９ｃ  ケース            ９ｇ  コンロッド
９ｈ  ボールジョイント    ９ｋ，９ｍ  吸込口      ９ｎ、９ｐ  吐出口
９ｓ  圧縮部Ｃ            ９ｔ  圧縮部Ｄ          10、25、35、40  冷凍サイクル
11  凝縮器                12  切替弁              13、14  毛細管
15  冷凍側吸込み管        16、17  吐出管          18、36、37  アンローダ回路
19  流路切替弁            20、30、32、33  接続管  21、31  凝縮器
21ａ、31ａ  補助凝縮器    21ｂ、31ｂ  主凝縮器    22  放熱ファン
23  温度センサー          30ａ  開口
【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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