(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の貯蔵室を冷却する第１の冷却器と、第２の貯蔵室を冷却する第２の冷却器と、第１及び第２の圧縮要素を有する圧縮機と、凝縮器とが接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、
前記第１の圧縮要素からの吐出通路と前記凝縮器の入口とに接続された冷媒管と、
前記凝縮器の出口と第１の冷却器及び第２の冷却器とに接続された冷媒管と、
前記第１の冷却器と前記第１の圧縮要素とに接続された第１の吸入通路と、
前記第２の冷却器と前記第２の圧縮要素とに接続された第２の吸入通路と、
前記第１及び第２の吸入通路とに接続された通路に設けられ前記第１の吸入通路から第２の吸入通路への冷媒の流れを止める第１の弁手段と、
前記第１の圧縮要素からの吐出通路と前記第２の圧縮要素からの吐出通路とに接続された通路に設けられ前記第１の圧縮要素の吐出通路から前記第２の圧縮要素の吐出通路への冷媒の流れを止める第２の弁手段と、
前記第２圧縮要素からの吐出通路と前記第１の吸入通路との接続通路と、
前記第１の冷却器と前記第１の吸入通路とを通る冷媒の流れと前記第２の圧縮要素から前記第１の圧縮要素に流れる冷媒の流れを調節する調節手段を備え、
前記調節手段は、
前記凝縮器と前記第１及び第２の冷却器とを接続する冷媒管上に設けられ前記第１及び第２の冷却器に冷媒管を分岐する分岐部と、
この分岐部と前記第１の冷却器との間の冷媒管上に設けられこの管内の冷媒の流れを調節する第１の調節手段と、
前記第２の圧縮要素からの吐出通路と前記第１の吸入通路との接続通路上に設けられこの通路内の冷媒の流れを調節する第２の調節手段と、
前記第１及び第２の調節手段を調節する制御手段と、
を備え、
前記第２の調節手段と前記第１の吸入通路との接続通路上に設けられた熱交換器と、を備えた冷蔵庫。
【請求項２】
前記第１または第２の調節手段が電磁弁であり、前記制御手段が前記電磁弁を調節する請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記調節手段は、前記第２の冷却器に供給される冷媒が前記第１及び第２の圧縮要素を順に通過する運転と、前記第２の冷却器に供給される冷媒が前記第１の圧縮要素と第２の圧縮要素とに分流して通過する運転とを切替える請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記調節手段は、前記第２の冷却器に供給される冷媒が前記第１及び第２の圧縮要素を順に通過する運転と、前記第２の冷却器に供給される冷媒が前記第１の圧縮要素と第２の圧縮要素とに分流して通過する運転と、前記第２の冷却器に供給される冷媒が前記第２の圧縮要素のみ通過する運転とを切替える請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
請求項３または４記載の冷蔵庫において、
前記第２圧縮要素からの吐出通路と前記第１の吸入通路との接続通路と、前記第１の圧縮要素と前記第２の圧縮要素が内側に配置された密閉容器と、前記第１の吸入通路と前記密閉容器内の空間とに連通する密閉容器内圧力形成通路を備えた冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の蒸発器、圧縮要素を有する圧縮機を備えた冷蔵庫及び冷凍空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家庭の電気代に占める冷蔵庫の割合は大きいので、家庭の電気代を低減するためには冷蔵庫の消費電力を低減することが重要な課題となっている。これを解決する技術として、蒸発温度が異なる２個の蒸発器、２個の圧縮要素を有し、２個の蒸発器の各出口を２個の圧縮要素の各吸入通路にそれぞれ接続した冷蔵庫が考えられている。このような従来技術の一例は、特開平５−２２３３６８号公報に開示されている。
【０００３】
上記従来技術に開示された冷蔵庫は、蒸発温度の異なる、冷凍室を冷却する冷凍室蒸発器と冷蔵室を冷却する冷蔵室蒸発器を並列関係に接続し、２段圧縮を行う２個の圧縮要素を備えている。低段圧縮要素の吸入通路は、冷凍室蒸発器出口と接続し、低段圧縮要素の吐出通路は、冷蔵室蒸発器出口と合流し、高段圧縮要素の吸入通路と接続し、高段圧縮要素の吐出通路は凝縮器入口と接続している。
【０００４】
上記低段圧縮要素は、冷凍室蒸発器から流出したガス冷媒を冷凍室蒸発器の蒸発圧力レベルの低圧から、冷蔵室蒸発器の蒸発圧力レベルの中間圧まで圧縮し、高段圧縮要素は、低段圧縮要素により中間圧まで圧縮されたガス冷媒と、冷蔵室蒸発器から流出したガス冷媒を共に、中間圧から凝縮器の凝縮圧力レベルの高圧まで圧縮するものである。
【０００５】
このような従来技術では、冷凍室蒸発器と比較して、蒸発温度が高い冷蔵室蒸発器から流出したガス冷媒を、さらに減圧し低圧から圧縮するのではなく、中間圧から圧縮するものであり、低段圧縮の圧縮動力を低減して、冷蔵庫の消費電力を大幅に低減しようとしている。
【０００６】
また、上記のように、冷凍室と冷蔵室に各々の蒸発器をもつ冷蔵庫は、蒸発器１個で、冷凍室と冷蔵室の両方を冷気の強制循環により冷却する冷蔵庫に比べて、冷蔵室蒸発器の蒸発温度を高くすることができるので、冷蔵室への吐出冷気温度を高くでき、湿度を高く維持するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、冷蔵庫の冷凍室温度は、−１８℃以下である一方、冷蔵室温度は、０℃より高い５℃以下であることが求められている。上記の特開平５−２２３３６８号公報に開示された従来技術では、２個の圧縮要素と蒸発温度の異なる２個の蒸発器を用いて、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却し、大幅な消費電力の低減を図る構成が示されている。
【０００８】
しかしながら、上記従来技術による冷凍室と冷蔵室とを並行して冷却する運転では、冷蔵室温度は所定以下であっても、冷凍室温度が所定以上のときに冷凍室を冷却するため、冷蔵室が必要以上に冷却されてしまうという問題があり、冷蔵室内の貯蔵物に悪影響を与えてしまうという点については何ら考慮されていなかった。このような問題を解決するために、冷蔵室の食品が凍結しないように冷蔵室内を温める電気ヒータを設けると、消費電力の増加をもたらしてしまうという問題があった。
【０００９】
また、こうした問題を解決するためには、各室を単独で冷却することが必要であるが、このような機能を達成するための圧縮機や冷凍サイクルの構造については、この従来技術では考慮されていなかった。特に、各室を単独に冷却する運転と同時に運転する運転とを切替える場合に効率良く運転させる冷蔵庫の構成について、従来技術では考慮されていなかった。
【００１０】
本発明の目的は、複数の貯蔵室を個別に冷却する冷却器を備え効率良く庫内を冷却する冷蔵庫または冷凍空調装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、
第１の貯蔵室を冷却する第１の冷却器と、第２の貯蔵室を冷却する第２の冷却器と、第１及び第２の圧縮要素を有する圧縮機と、凝縮器とが接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、
前記第１の圧縮要素からの吐出通路と前記凝縮器の入口とに接続された冷媒管と、
前記凝縮器の出口と第１の冷却器及び第２の冷却器とに接続された冷媒管と、
前記第１の冷却器と前記第１の圧縮要素とに接続された第１の吸入通路と、
前記第２の冷却器と前記第２の圧縮要素とに接続された第２の吸入通路と、
前記第１及び第２の吸入通路とに接続された通路に設けられ前記第１の吸入通路から第２の吸入通路への冷媒の流れを止める第１の弁手段と、
前記第１の圧縮要素からの吐出通路と前記第２の圧縮要素からの吐出通路とに接続された通路に設けられ前記第１の圧縮要素の吐出通路から前記第２の圧縮要素の吐出通路への冷媒の流れを止める第２の弁手段と、
前記第２圧縮要素からの吐出通路と前記第１の吸入通路との接続通路と、
前記第１の冷却器と前記第１の吸入通路とを通る冷媒の流れと前記第２の圧縮要素から前記第１の圧縮要素に流れる冷媒の流れを調節する調節手段を備え、
前記調節手段は、
前記凝縮器と前記第１及び第２の冷却器とを接続する冷媒管上に設けられ前記第１及び第２の冷却器に冷媒管を分岐する分岐部と、
この分岐部と前記第１の冷却器との間の冷媒管上に設けられこの管内の冷媒の流れを調節する第１の調節手段と、
前記第２の圧縮要素からの吐出通路と前記第１の吸入通路との接続通路上に設けられこの通路内の冷媒の流れを調節する第２の調節手段と、
前記第１及び第２の調節手段を調節する制御手段と、
を備え、
前記第２の調節手段と前記第１の吸入通路との接続通路上に設けられた熱交換器と、を備える
ことにより達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図２１を参照して説明する。
〔実施例  １〕
図１は、本発明の第１の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの概略を示すサイクルの構成図である。図２は、図１に示す実施例の冷凍サイクルを用いた冷蔵庫の概略を示す縦断面図である。図３は、図１に示す実施例の冷凍サイクルに設けられた圧縮機の内部構造を示す縦断面図である。図４は、図３に示した圧縮機部品である第２のシリンダ、仕切り板、第１のシリンダ、副軸受、第１の吐出室カバーの構造を示す斜視図である。図５は、図３に示した圧縮機部品である弁を示す斜視図である。図６は、図３に示した圧縮機部品である主軸受、第２の吐出室副カバー、第２の吐出室主カバーの構造を示す斜視図である。図７は、図３に示した圧縮機のＸ−Ｘ断面の第２のシリンダ部分を示す図である。図８は、図３に示す実施例の圧縮機が２段圧縮を行うときの一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力との差を示すグラフである。図９は、図３に示す実施例の圧縮機が単段圧縮を行うときの一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力との差を示すグラフである。図１０は、図２に示す実施例の冷蔵庫の運転制御フローを示すフローチャートである。
【００２３】
図１において、１０は圧縮機、４０は密閉容器で、密閉容器４０内に二つの圧縮要素（低段圧縮要素１１、高段圧縮要素１２）を有している。本実施の例では、後述するように、これら二つの圧縮要素が直列に接続される場合には、冷凍サイクルを流れる冷媒はこれらの圧縮要素を順に通流して個々の圧縮要素により２回に亙り圧縮される。また、二つの圧縮要素が並列に接続された場合には、サイクルを流れる冷媒は、凝縮器から蒸発器を通った後、個々の圧縮要素に分かれて並列に（同時並行に）流入して、個々の圧縮要素で１回圧縮された後吐出され、冷媒通路に沿って合流して流れる。つまり、低段圧縮要素１１に流入するとともに高段圧縮要素１２にも分かれて流入する。
【００２４】
また、本実施の例では、低段圧縮要素１１と高段圧縮要素１２の押しのけ量は、同等またはほぼ同等に設定されている。
【００２５】
１１ａ、１１ｂはそれぞれ低段圧縮要素１１の吸入通路、吐出通路で、１２ａ、１２ｂはそれぞれ高段圧縮要素１２の吸入通路、吐出通路である。１２ｃは高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを密閉容器４０内に連通する密閉容器内圧力形成通路である。
【００２６】
１３ａは吸入側逆止弁で、密閉容器４０内に、かつ、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａと高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａの間に配置される。高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａのガス冷媒圧力より高い場合、弁は閉じた状態となり、高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａのガス冷媒圧力より低い場合、弁は開いた状態となり、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａ側のガス冷媒が高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａ側に流入する。
【００２７】
１３ｂは吐出側逆止弁で、密閉容器４０内に、かつ、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂの間に配置される。高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂのガス冷媒圧力より高い場合、弁は閉じた状態となり、高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂのガス冷媒圧力より低い場合、弁は開いた状態となり、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂ側のガス冷媒が高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂ側に流入する。
【００２８】
高段圧縮要素１２の冷媒の吐出通路１２ｂは、凝縮器２０の入口に接続される。また、凝縮器２０の出口につながる冷媒管路は、二つに分岐され、片方は、減圧装置としての第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａと順次接続される。分岐された他方の冷媒管は、第１の電磁弁２３、減圧装置としての第２のキャピラリ２４、冷蔵室用蒸発器２５、高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａと順次接続される。
【００２９】
電磁弁２３は、電圧が印加されることにより弁の開閉作用が行われ冷媒管内部の冷媒の流れを調節するものである。電圧の非通電時は開いた状態で、冷蔵室用蒸発器２５への冷媒の流れを通過させ、通電時は閉じた状態で、冷蔵室用蒸発器２５への冷媒の流れを阻止する。
【００３０】
第１のキャピラリ２１は、冷凍室用蒸発器２２の出口と低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａの間と熱交換可能に接して配置される。また、第２のキャピラリ２４は、冷蔵室用蒸発器２５の出口と高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａの間と熱交換可能に接して配置される。これにより、キャピラリ２１、２４の冷媒は、減圧しながら冷却されるため、それぞれの蒸発器２２、２５の入口エンタルピが低下し、蒸発器の冷凍効果を増加させることができる。一方、蒸発器２２、２５の出口と吸入通路１１ａ、１２ａ間の冷媒は加熱されるため、配管の露付きを防止できる。
【００３１】
２６は第２の電磁弁、２７は中間冷却器で、電磁弁２６、中間冷却器２７を介して、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａは接続される。
【００３２】
第２の電磁弁２６は、第１の電磁弁２３と同様に電圧をかけることにより弁の開閉作用を行い、非通電時は開いた状態で、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂから高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａへのガス冷媒の流れを通過させ、通電時は閉じた状態で、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂから高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａへのガス冷媒の流れを阻止する。
【００３３】
中間冷却器２７は、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂのガス冷媒と空気を熱交換させ、ガス冷媒を冷却する。
【００３４】
３０は凝縮器ファン、３１は冷凍室用蒸発器ファン、３２は冷蔵室用蒸発器ファンである。
【００３５】
図２に、図１の冷凍サイクルを用いた冷蔵庫の断面概略図を示す。図１と同等部分には同一符号を付す。１は冷蔵庫本体、２は冷凍室、３は冷蔵室、４は冷凍室用蒸発器２２の風路形成板、５は冷蔵室用蒸発器２５の風路形成板である。６は冷凍室用蒸発器２２の除霜用電気ヒータ、７は冷蔵室用蒸発器２５の除霜用電気ヒータであり、各々、所定の周期で通電、非通電が行われ、蒸発器の除霜を行う。８は冷凍室２内の温度を検知する温度センサ、９は冷蔵室３内の温度を検知する温度センサである。冷凍室２、冷蔵室３内の矢印は、気流の向きを示す。
【００３６】
圧縮機１０、凝縮器２０、電磁弁２３、２６、中間冷却器２７、凝縮器ファン３０は、冷蔵庫本体１の底部に配置され、キャピラリ２１、２４は冷蔵庫本体１の背面断熱材内に配置（図示せず）される。
【００３７】
温度センサ８，９で温度が検知され、これらの出力が冷蔵庫の制御装置１０１に入力される。制御装置１０１では、温度センサ８，９の出力に基づいて各貯蔵室２，３の冷却運転の要否を判断して決定する。圧縮機１０及び機械室のファン３０、各貯蔵室のファン３１，３２の回転数を設定し、これらの回転数を調節するためインバータ１０２，１０３，１０４，１０５に指令を与える。同時に、電磁弁２３，２６に開閉動作の指令を与える。
【００３８】
また、制御装置１０１は、冷蔵庫１に設けられたスイッチやボタン１０６からの使用者の指令を検知した場合には、温度センサ８，９の出力に係わらず、インバータ１０２〜１０５、電磁弁２３，２６に指令を与えて強制的に冷蔵庫の運転を設定するようにしても良い。このような運転は、使用者が短時間で冷却、冷凍を行いたい場合に適切である。使用者が短時間での冷凍を指令した場合には、冷凍室の冷却能力を増大させるため、冷蔵室用の蒸発器２５への冷媒の供給を止めて冷凍室用の蒸発器２２のみに冷媒を供給して冷凍室を単独で冷却することとし、２つの圧縮要素１１，１２に並列に冷媒が流れるように電磁弁２３，２６を設定する。本実施例では、電磁弁２３，２６を閉じる。
【００３９】
一方、このような短時間の冷却運転が不要である場合、例えば冷凍室内の温度と設定温度との差が小さい場合には、より効率の良い運転をするために、たとえ冷凍室を単独に冷却する場合でも、圧縮要素１１，１２に順に冷媒が流れる２段圧縮となるように電磁弁２３，２６を設定しても良い。本実施例の場合には、電磁弁２３を閉じ、電磁弁２６を開く。ただし、この運転を行う場合、本実施例では圧縮要素１１，１２の押しのけ量はほぼ同じであるので、低段側の圧縮要素１１においては、ほとんど圧縮仕事をしないため、２段圧縮による圧縮機の効率向上が期待できない。そこで、各室単独で冷却運転を行う場合での効率を向上させるために、圧縮要素１１，１２の押しのけ量を異ならせ圧縮要素１２の容積を小さくしても良い。
【００４０】
図３は、図１の圧縮機１０の縦断面図である。圧縮機１０は２シリンダ形ロータリ圧縮機で、密閉容器４０内に電動機部と圧縮機構部が収納されている。
【００４１】
電動機部は、密閉容器４０に焼きばめ等で固定されたステータ４１とクランク軸４２に固定されたロータ４３とで構成されている。
【００４２】
圧縮機構部は、図１の低段圧縮要素１１と高段圧縮要素１２に該当する２個の圧縮要素を有している。高段圧縮要素は、クランク軸４２を支持する主軸受４４、第２のシリンダ４５、仕切り板４６、クランク軸４２の偏心部４２ａにかん入されたローラ部５２ａとベーン部５２ｂからなるローラ５２（後出の図７参照）、ベーン部５２ｂの往復運動と揺動運動を可能にするベーン部５２ｂを挟み込む滑動部材５４ａ、５４ｂ（後出の図７参照）により構成されている。低段圧縮要素は、前記仕切り板４６、第１のシリンダ４７、クランク軸４２を支持する副軸受４８、クランク軸４２の偏心部４２ｂにかん入されたローラ部とベーン部（図示せず）からなるローラ５３、ローラ５３のベーン部の往復運動と揺動運動を可能にするベーン部を挟み込む滑動部材（図示せず）により構成されている。前記主軸受４４は、溶接等で密閉容器４０に固定されている。
【００４３】
クランク軸４２の二つの偏心部４２ａ、４２ｂは、互いに回転方向に１８０°の位相差を有して形成され、ローラ５２、５３は、クランク軸４２の回転にともなって、それぞれのシリンダ４５、４７内を偏心回転運動するようになっている。また、各ローラ５２、５３のベーン部は、各シリンダ４５、４７内を吸入室と圧縮室に区分する働きをしている。クランク軸４２の回転にともない、二つの圧縮要素において、１８０°間隔でガス冷媒の圧縮が交互に行われる。
【００４４】
１１ａ’は図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａを一部構成する低段圧縮要素吸入管、１１ｂ’は図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂを一部構成する低段圧縮要素吐出管、１２ａ’は図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを一部構成する高段圧縮要素吸入管、１２ｂ’は図１の低段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂを一部構成する高段圧縮要素吐出管である。
【００４５】
４９は副軸受４８とともに第１の吐出室を形成する第１の吐出室カバー、５０、５１はそれぞれ主軸受４４とともに第1の吐出室を形成する第２の吐出室副カバー、第２の吐出室主カバーである。
【００４６】
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれ、図３に示した圧縮機１０の部品である第２のシリンダ４５、仕切り板４６、第１のシリンダ４７、副軸受４８、第１の吐出室カバー４９を電動機部と反対側から見た斜視図である。
【００４７】
図４（ａ）に示す第２のシリンダ４５において、ひょうたん形の空間４５ｍの片方の空間は、ローラ５１のベーン部を挟み込む滑動部材５４ａ、５４ｂが組込まれ、他方の空間はベーン部とシリンダとの干渉を防止するための空間である（後出の図７参照）。４５ｅは図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａと吸入側逆止弁１３ａを接続する通路を一部形成する孔、４５ｆは図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路を一部形成する孔、４５ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを一部形成する凹部及び切り欠きである。
【００４８】
４５ｕはシリンダ４５を主軸受４４にボルトで固定するための２個の孔、４５ｖは、仕切り板４６、第１のシリンダ４７を第２のシリンダ４５にボルトで固定するための２個のめねじ孔、４５ｗは、仕切り板４６、第１のシリンダ４７、副軸受４８、第１の吐出室カバー４９とともに主軸受４４にボルトで締結するための４個の孔である。
【００４９】
図４（ｂ）に示す仕切り板４６において、４６ｅは図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａと吸入側逆止弁１３ａを接続する通路を一部形成する孔、４６ｆは図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路を一部形成する孔、４６ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを一部形成する孔である。
【００５０】
４６ｖは、第１のシリンダ４７とともに第２のシリンダ４５にボルトで固定するための２個の孔、４６ｗは、第２のシリンダ４５、第１のシリンダ４７、副軸受４８、第１の吐出室カバー４９とともに主軸受４４にボルトで締結するための４個の孔である。
【００５１】
図４（ｃ）に示す第１のシリンダ４７において、４７ｍは図４（ａ）の４５ｍと同等部である。４７ｅは図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａを一部形成する切り欠き、４７ｆは図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路を一部形成する孔、４７ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを一部形成する孔である。
【００５２】
４７ｖは仕切り板４６とともに第２のシリンダ４５にボルトで固定するための２個の孔、４７ｗは第２のシリンダ４５、仕切り板４６、第１のシリンダ４７、副軸受４８、第１の吐出室カバー４９とともに主軸受４４にボルトで締結するための４個の孔である。
【００５３】
図４（ｄ）に示す副軸受４８において、４８ｅは図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａを一部形成する孔、４８ｔは低段圧縮要素吐出弁の弁座等を形成するための凹部で、４８ｄは吐出孔、４８ｄ’は図５（ａ）に示すリード弁６１、図５（ｂ）に示す弁押さえ６２を副軸受４８にボルトで固定するためのめねじ孔である。ここでのリード弁６１は吐出弁として働く。４８ｆは第１の吐出室カバー４９とともに図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂを一部構成する凹部で、吐出室を形成し、流路断面積が変化することにより消音器として働く。４８ｆ’は図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路を一部形成する孔、４８ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａを一部形成する孔である。
【００５４】
４８ｗは４個のボルト締結用の孔である。４８ｋは、ローラ５３のベーン部の往復運動等を利用した給油ポンプにより、クランク軸４２に潤滑油を給油するための給油孔である。
【００５５】
図４（ｅ）に示す第１の吐出室カバー４９において、４９ｅは図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａを一部形成する孔で、図３の低段圧縮要素吸入管１１ａ’と接続され、４９ｆは図１の低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂを一部形成する孔で、図３の低段圧縮要素吐出管１１ｂ’と接続され、４９ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１１ａを一部形成する孔で、図３の高段圧縮要素吸入管１２ａ’と接続される。４９ｗは、４個のボルト締結用の孔である。６０は、給油通路である。
【００５６】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図３に示した圧縮機１０の部品である主軸受４４、第２の吐出室副カバー５０、第２の吐出室主カバー５１を電動機部側から見た斜視図である。
【００５７】
図６（ａ）に示す主軸受４４において、４４ｔは高段圧縮要素吐出弁の弁座等を形成するための凹部で、４４ｄは吐出孔、４４ｄ’は前出の図５（ａ）に示すリード弁６１、図５（ｂ）に示す弁押さえ６２を主軸受４４にボルトで固定するためのめねじ孔である。ここでのリード弁６１は吐出弁として働く。
【００５８】
４４ｔ’は図１に示す吸入側逆止弁１３ａの弁座等を形成するための凹部で、４４ｅは逆止弁の孔、４４ｅ’は前出の図５（ａ）に示すリード弁６１、図５（ｂ）に示す弁押さえ６２を主軸受４４にボルトで固定するためのめねじ孔である。ここでのリード弁６１は逆止弁として働く。すなわち、凹部４４ｔ’の空間のガス冷媒圧力が、孔４４ｅ内のガス冷媒圧力より高い場合、リード弁は弁座に密着し、弁は閉じた状態となり、凹部４４ｔ’の空間のガス冷媒圧力が、孔４４ｅ内のガス冷媒圧力より低い場合、リード弁は弁座から浮き、弁は開いた状態となる。
【００５９】
４４ｇは図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａと吸入側逆止弁１３ａを接続する通路を一部形成する孔である。４４ｇ’は凹部で、第２の吐出室カバー５０とともに、孔４４ｇと逆止弁を構成する凹部４４ｔ’とを連通する流路を形成する。
【００６０】
４４ｔ’’は図１に示す吐出側逆止弁１３ｂの弁座等を形成するための凹部で、４４ｆは逆止弁の孔、４４ｆ’は前出の図５（ａ）に示すリード弁６１、図５（ｂ）に示す弁押さえ６２を主軸受４４にボルトで固定するためのめねじ孔である。ここでのリード弁６１は逆止弁として働く。すなわち、凹部４４ｔ’’の空間のガス冷媒圧力が、孔４４ｆ内のガス冷媒圧力より高い場合、リード弁は弁座に密着し、弁は閉じた状態となり、凹部４４ｔ’’の空間のガス冷媒圧力が、孔４４ｆ内のガス冷媒圧力より低い場合、リード弁は弁座から浮き、弁は開いた状態となる。
【００６１】
４４ｈは図１に示す高段圧縮要素１２の吐出通路１１ｂを一部形成し、図の背面側の孔は図３の高段圧縮要素吐出管１２ｂ’と接続される。
【００６２】
４４ｕは２個のめねじ孔であり、図の背面側に図４に示す第２のシリンダ４５をボルトで固定するためのものである。４４ｗは４個のめねじ孔であり、図の背面側に図４に示す第２のシリンダ４５、仕切り板４６、第１のシリンダ４７、副軸受４８、第１の吐出室カバー４９をボルトで固定するためのものであり、そのうち２個は図の正面側に、第２の吐出室副カバー５０、第２の吐出室主カバー５１を固定するためにも用いられる。
【００６３】
図６（ｂ）に示す第２の吐出室副カバー５０において、５０ｃは図１の密閉容器内圧力形成通路１２ｃを一部形成する孔で、主軸受４４の凹部４４ｔ’、４４ｇ’孔４４ｇと連通する。５０ｈは凸部で主軸受４４とともに図１の高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂを一部構成し、吐出室を形成し、５０ｈ’はこの吐出室を第２の吐出室副カバー５０と後述の第２の吐出室主カバー５１により構成される他の吐出室空間と連通する孔である。５０ｈ’’は図１の高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路を形成し、５０ｈ’’’はこの第２の吐出室副カバー５０と後述の第２の吐出室主カバー５１により構成される空間と前述の主軸受４４の孔４４ｈを連通する孔である。
【００６４】
５０ｗは第２の吐出室主カバー５１とともに主軸受４４にボルトで固定するための２個の孔である。
【００６５】
図６（ｃ）に示す第２の吐出室主カバー５１において、５１ｃは凸部で第２の吐出室カバー５０とともに、図１の密閉容器内圧力形成通路１２ｃを形成する通路で、孔５１ｃ’を介して図３の密閉容器４０内と連通する。５１ｈは凸部で、第２の吐出室副カバー５０とともに空間を形成し、第２の吐出室副カバー５０の孔５０ｈ’と孔５０ｈ’’’を接続する流路の断面積が変化することにより消音器の働きをする。
【００６６】
５１ｗは第２の吐出室副カバー５０とともに主軸受４４にボルトで固定するための２個の孔である。
【００６７】
前述の図３の圧縮機１０のガス冷媒通路の構成をまとめると以下のようになる。図１の低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａは、低段圧縮要素吸入管１１ａ’、孔４９ｅ、孔４８ｅ、切り欠き４７ｅから構成され、図１の吸入通路１１ａと吸入側逆止弁１３ａを接続する通路は、孔４６ｅ、孔４５ｅ、孔４４ｅから構成され、図１の吐出通路１１ｂは、凹部４８ｔ、凹部４８ｆ（第１の吐出室カバー４９とともに形成される空間）、孔４９ｆ、低段圧縮要素吐出管１１ｂ’から構成され、図１の吐出通路１１ｂと吐出側逆止弁１３ｂを接続する通路は、孔４８ｆ’、孔４７ｆ、孔４６ｆ、孔４５ｆ、孔４４ｆから構成される。
【００６８】
また、図１の高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａは、高段圧縮要素吸入管１２ａ’、孔４９ｇ、孔４８ｇ、孔４７ｇ、孔４６ｇ、凹部及び切り欠き４５ｇから構成され、図１の吸入側逆止弁１３ａと吸入通路１２ａを接続する通路は、凹部４４ｔ’（第２の吐出室副カバー５０とともに形成される空間）、凹部４４ｇ’（第２の吐出室副カバー５０とともに形成される空間）、孔４４ｇから構成され、図１の吐出通路１２ｂは、凹部４４ｔ（第２の吐出室副カバー５０とともに形成される空間）、凸部５０ｈ（主軸受４４とともに形成される空間）、孔５０ｈ’、凸部５１ｈ（第２の吐出室副カバー５０とともに形成される空間）、孔５０ｈ’’’、孔４４ｈ、高段圧縮要素吐出管１２ｂ’から構成され、図１の吐出側逆止弁１３ｂと吐出通路１２ｂを接続する通路は、凹部４４ｔ’’、孔５０ｈ’’から構成される。図１の密閉容器内圧力形成通路１２ｃは、孔５０ｃ、凸部５１ｃ（第２の吐出室副カバー５０とともに形成される空間）、孔５１ｃ‘から構成され、高段圧縮要素の吸入通路と密閉容器を連通し、密閉容器４０内の圧力を高段圧縮要素の吸入ガス圧力に保つ働きをしている。
【００６９】
図７は、図３に示した圧縮機１０のＸ−Ｘ断面の第２のシリンダ部である。図において、４４ｚは高段圧縮要素の端面を構成する主軸受４４の端面部、６３はその端面部４４に設けられた油ポケット（凹部）であり、ローラ５２の内側と作動室内とを交互に行き来する。ローラ５２の内側には、前述したローラ５３のベーン部の往復運動等を利用した給油ポンプによりクランク軸４２に給油された潤滑油が貯溜しており、油ポケット６３により、高段圧縮要素の作動室に間欠的に油を供給する。また、低段圧縮要素についても、副軸受４８の端面部に同様の油ポケットが設けられており（図示せず）、低段圧縮要素の作動室に間欠的に油を供給している。
【００７０】
以上のように構成する冷蔵庫においては、冷蔵室３と冷凍室２とが並行して（同時に）冷却される運転と、冷凍室が単独で冷却される運転が行われる。この冷凍室及び冷蔵室の同時（並行）冷却の運転と冷凍室単独の冷却運転の動作について、以下、説明する。
【００７１】
冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、第１の電磁弁２３、第２の電磁弁２６をともに開く。圧縮機１０の低段圧縮要素１１、中間冷却器２７、高段圧縮要素１２、凝縮器２０、第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２は、冷凍室冷却冷凍サイクルを形成するとともに、圧縮機１０の高段圧縮要素１２、凝縮器２０、第２のキャピラリ２４、冷蔵室用蒸発器２５は、冷蔵室冷却冷凍サイクルを形成する。圧縮機１０は、低段圧縮要素１１、高段圧縮要素１２を直列に接続した２段圧縮を行う。また、凝縮器ファン３０、冷凍室用蒸発器ファン３１、冷蔵室用蒸発器ファン３２を運転する。この時、吸入側逆止弁１３ａにおいて、高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａでのガス冷媒圧力より高くなっているため、弁は閉じた状態となっている。また、吐出側逆止弁１３ｂにおいても、高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂでのガス冷媒圧力が、低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂでのガス冷媒圧力より高くなっているため、弁は閉じた状態となっている。
【００７２】
この時、例えば、冷凍室用蒸発器２２の蒸発温度は、−２６℃、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発温度は、−８℃というように異なる温度で冷媒が蒸発し、それぞれ冷凍室２、冷蔵室３の冷却を行う。凝縮器２０出口の分岐において、冷凍室用蒸発器２２と冷蔵室用蒸発器２５にほぼ半分ずつ冷媒が分流される時、冷凍室２と冷蔵室３はほぼ同等の冷凍能力で冷却される。
【００７３】
圧縮機１０の低段圧縮要素１１は、冷凍室用蒸発器２２からのガス冷媒を冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルの低圧（冷凍サイクルの最低圧力）から、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力レベルの中間圧まで圧縮し、高段圧縮要素１２は、低段圧縮要素１１により中間圧まで圧縮され、中間冷却器２７により冷却されたガス冷媒を、冷蔵室用蒸発器２５からのガス冷媒とともに、中間圧から凝縮器１３の凝縮圧力レベルの高圧（冷凍サイクルの最高圧力）まで圧縮する。
【００７４】
低段圧縮要素１１と高段圧縮要素１２の押しのけ量を、同等またはほぼ同等となるように設定したが、この理由は以下のためである。例えば、冷媒としてＲ１３４ａまたはＲ６００ａを使用する場合、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力が冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力より高く、高段圧縮要素１２の吸入ガス比容積が低段圧縮要素１１の吸入ガス比容積のほぼ半分となるが、冷凍室と冷蔵室がほぼ同等の冷凍能力を必要とする場合、高段圧縮要素１２の冷媒質量流量は、低段圧縮容量１１の冷媒質量流量の約２倍となり、各圧縮要素１１、１２の吸入ガスの冷媒体積流量は、ほぼ同じになるためである。なお、実際の押しのけ量は、冷凍室と冷蔵室の必要冷凍能力、圧縮要素１１、１２のそれぞれ所定の吸入ガス圧力、温度条件等から設定される。二つの圧縮要素１１、１２の押しのけ量を同じとした場合、一部部品の共用ができ、部品点数が減り、コストの低減を図れる。
【００７５】
圧縮機１０の密閉容器４０内圧力は、高段圧縮要素吸入ガス圧力、すなわち、中間圧（冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力レベル）となっている。図８に圧縮機１０が２段圧縮を行うときの低段圧縮要素、高段圧縮要素の一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力の圧力差を、（ａ）高圧密閉容器、（ｂ）中間圧密閉容器、（ｃ）低圧密閉容器の場合について示す。回転角０°を低段圧縮要素、高段圧縮要素それぞれにおける圧縮開始のクランク回転角度とする。実線は圧縮室圧力、破線は密閉容器内圧力、斜線はその圧力差を示す。ここでの条件は、冷媒Ｒ１３４ａ、冷凍室用蒸発器の蒸発温度−２６℃、冷蔵室用蒸発器の蒸発温度−８℃、凝縮器の凝縮温度３３℃としている。図より、（ｂ）中間圧密閉容器の場合が、一回転当たりの圧力差が小さく、圧縮過程の圧力差による漏洩ガス量の低減に効果があり、圧縮機の２段圧縮時の効率を向上させることができる。
【００７６】
低段圧縮要素の作動室（吸入室、圧縮室）の密封のための作動室内への給油は、密閉容器と作動室の圧力差により作動室内に漏れ込む油と前述の副軸受４８に設けられた油ポケット、および吸入ガスに含まれる油により行われる。また、高段圧縮要素の作動室の密封のための作動室内への給油は、前述の主軸受４４に設けられた油ポケット６３、吸入ガスに含まれる油により行われる。
【００７７】
中間冷却器２７は低段圧縮要素の吐出ガスを冷却し、高段圧縮要素の吸入ガス温度を低減させる働きをするが、これにより、高段圧縮要素の単位質量当たりの理論断熱圧縮仕事が減り、圧縮動力を低減することができる。
【００７８】
冷凍室単独冷却運転時には、第１の電磁弁２３、第２の電磁弁２６をともに閉じる。電磁弁２３が閉じられるため、冷蔵室用蒸発器２５への冷媒の流れは阻止され、冷媒は冷凍室用蒸発器２２へのみ流れる。
【００７９】
この時、圧縮機１０の低段圧縮要素１１は、冷凍室用蒸発器２２出口のガス冷媒を吸入し、圧縮作用を行う。低段圧縮要素１１の吐出通路１１ｂと接続する通路のうち、片方の電磁弁２６側は閉じられているため、もう片方の吐出側逆止弁１３ｂの反対側の高段圧縮要素１２の吐出通路１２ｂ内のガス冷媒圧力より高い圧力まで、低段圧縮要素１２のガス冷媒は圧縮され、逆止弁１３ｂを通過する。一方、電磁弁２３、２６が閉じいて、吸入通路１２ａと連通する冷蔵室用蒸発器２５、中間冷却器２７には冷媒が供給されないため、高段圧縮要素１２の吸入作用により、高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａのガス冷媒圧力は、次第に低下し、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａのガス冷媒圧力より低下する状態となる。これにより、吸入側逆止弁１３ａは開く状態となり、低段圧縮要素１１の吸入通路１１ａ側のガス冷媒が高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａ側に流入する。
【００８０】
なお、冷蔵室用蒸発器２５、中間冷却器２７でのガス冷媒圧力は、吸入通路１２ａ内のガス冷媒圧力と同じ、冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルであるが、冷蔵室用蒸発器２５の温度は、冷蔵室３内の空気温度とほぼ等しくなり、中間冷却器２７の温度は、冷蔵庫本体１の底部の空気温度とほぼ等しくなり、冷凍室用蒸発器２２の蒸発温度より高くなる。このため、吸入通路１２ａ内のガス冷媒が冷蔵室用蒸発器２５、中間冷却器２７で凝縮し滞留するという問題を防止できる。また、弁２３は、蒸発器と凝縮器との間に設けられた冷媒管の分岐部と蒸発器との間に配置されている。弁２６は中間冷却器２７と圧縮要素１１の吐出通路１１ｂとの間に配置されている。このようにすることで、貯蔵室単独の冷却運転を行う際に、蒸発器２５や冷却器２７に残留している冷媒の量を低減して、運転の効率を高く保つことができる。
【００８１】
この時、二つの圧縮要素１１、１２は、それぞれ、冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルから、凝縮器２０の凝縮圧力レベルまで並列に圧縮作用を行う。したがって、圧縮機１０の二つの圧縮要素１１、１２、凝縮器２０、第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２からなる冷凍室単独冷却冷凍サイクルを形成する。また、凝縮器ファン３０、冷凍室用蒸発器ファン３１を運転し、冷蔵室用蒸発器ファン３２は停止する。これにより、冷凍室２のみの冷却を行う。
【００８２】
この時、圧縮機１０の密閉容器４０内圧力は、高段圧縮要素吸入ガス圧力、すなわち、低圧（冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベル）となっている。図９に圧縮機１０が単段圧縮を行うときの圧縮要素の一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力の圧力差を、（ａ）高圧密閉容器、（ｂ）低圧密閉容器の場合について示す。実線は圧縮室圧力、破線は密閉容器内圧力、斜線はその圧力差を示す。ここでの条件は、冷媒Ｒ１３４ａ、冷凍室用蒸発器の蒸発温度−２６℃、凝縮器の凝縮温度３２℃としている。図より、（ｂ）低圧密閉容器の場合が、一回転当たりの圧力差が小さく、圧縮過程の圧力差による漏洩ガス量の低減に効果があり、圧縮機の単段圧縮時の効率を向上させることができる。
【００８３】
二つの圧縮要素の作動室（吸入室、圧縮室）の密封のための作動室内への給油は、それぞれ、前述の副軸受４８、主軸受４４に設けられた油ポケット及び吸入ガスに含まれる油により行われる。
【００８４】
特公平４−５４１５２号公報には、２つの圧縮室を密閉容器内に備えた２シリンダの回転式圧縮機を備え、圧縮機の圧縮室（圧縮要素）に連通した冷媒通路上に弁を設けて、各圧縮室への冷媒の流れを並列／直列に切替えるものが開示されている。
【００８５】
すなわち、この従来技術では、一方の圧縮室（低圧用圧縮要素）の吸込管と、他方の圧縮室（高圧用圧縮要素）の吸込管とが逆止弁を介して接続され、高圧用圧縮要素の吐出管が密閉容器内に開放され、二方に分岐された低圧用圧縮要素の吐出管の一方が逆止弁を介して密閉容器内と連通され、他方が切替用電磁弁を介して高圧用圧縮要素の吸入管と接続されている。そして、運転条件によって変化する必要な能力や効率に応じて上記の切替電磁弁の作動させて、２つの圧縮要素に冷媒が並列に通流して１回圧縮される単段圧縮の運転と、２つの圧縮要素に冷媒が直列に通流して各圧縮要素で２回圧縮される２段圧縮の運転とを切替えて、広範囲の運転条件でより適切な能力を発揮させようとするものである。
【００８６】
この従来技術の圧縮機は、容器内が高圧用圧縮要素から吐出される冷媒の圧力と等しくなるものであり、本実施例のように、上記低圧から上記中間圧にされるものではい。本実施例は、上記の構成により、各貯蔵室を複数の冷却器により冷却する際に、より適切な運転を選択して、冷蔵庫の冷却、運転の効率を向上させている。また、圧縮機の圧縮要素に通流させる冷媒の流れを切替える際に生じる、冷媒の流れの問題点を解決して、効率を向上させるものである。
【００８７】
さらに、このような構成により、冷媒として可燃性冷媒である炭化水素系の冷媒を用いた場合、潤滑油への解け込む冷媒の量が低減され冷蔵庫の冷凍サイクルに用いられる全体の冷媒量を低減されるので、可燃性冷媒の漏洩による発火等の事故の可能性が低減される。
【００８８】
図１０に冷蔵庫の冷凍室冷蔵室同時冷却運転と冷凍室単独冷却運転の制御フローチャートを示す。以下の処理は、制御装置１０１が行う。
【００８９】
冷蔵庫の運転スイッチがＯＮならば（３００Ｙ）、冷蔵室温度センサ９に冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（３０１）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かどうか判定する（３０２）。冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上ならば（３０２Ｙ）、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２、圧縮機１０の運転を開始（３０３）、冷凍室冷蔵室同時冷却運転を行う。
【００９０】
タイマーをスタートさせ（３０４）、所定時間経過後に（３０５Ｙ）、冷蔵室温度センサ９に冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（３０６）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かどうか判定する（３０７）。冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下でなければ（３０７Ｎ）、ステップ３０４に戻り、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下になるまで、冷凍室冷蔵室同時冷却運転を続ける。
【００９１】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下ならば（３０７Ｙ）、冷凍室温度センサ８に冷凍室温度Ｔｆを検知させ（３０８）、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（３０９Ｙ）、圧縮機１０、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２の運転を停止し、冷凍室冷蔵室同時冷却運転を終了する（３１０）。
【００９２】
タイマーをスタートさせ（３１１）、所定時間経過後（３１２）、ステップ３００に戻る。ステップ３０２で、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満ならば（３０２Ｎ）、次に、冷凍室温度センサ８に冷凍室温度Ｔｆを検知させ（３２０）、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ以上かどうか判定する（３２１）。冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ未満ならば（３２１Ｎ）、ステップ３１１に移り、ステップ３００に戻る。
【００９３】
冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ以上ならば（３２１Ｙ）、通電により電磁弁２３，２６を閉じ、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、圧縮機１０の運転を開始（３２２）、冷凍室単独冷却運転を行う。
【００９４】
タイマーをスタートさせ（３２３）、所定時間経過後に（３２４Ｙ）、冷蔵室温度センサ９に冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（３２５）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かどうか判定する（３２６）。冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上ならば（３２６Ｙ）、冷蔵室ファン３２の運転を開始し、電磁弁２３，２６への通電をやめ、弁を開き（３４０）、冷凍室単独冷却運転から冷凍室冷蔵室同時冷却運転に移行し、ステップ３０４に移る。
【００９５】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満ならば（３２６Ｎ）、冷凍室温度センサ８に冷凍室温度Ｔｆを検知させ（３２７）、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下かどうか判定する（３２８）。冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（３２８Ｎ）、ステップ３２３に戻り、冷凍室単独冷却運転を続ける。冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（３２８Ｙ）、圧縮機１０、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１の運転を停止し、電磁弁２３，２６への通電をやめて弁を開き、冷凍室単独冷却運転を終了し、ステップ３１１に進み、ステップ３００に戻る。
【００９６】
ステップ３０９において、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（３０９Ｎ）、電磁弁２３，２６への通電を行い弁を閉じ、冷蔵室ファン３２の運転を停止し、冷凍室冷蔵室同時冷却運転から冷凍室単独冷却運転に移行し、ステップ３２３に移る。
【００９７】
上記の実施例の構成及び運転の制御により、冷蔵室食品の凍結防止のためのヒータ加熱を不要とし、冷凍室温度は、例えば−１８℃以下、冷蔵室の温度は、例えば０℃より高い５℃以下とすることができ、冷凍室と冷蔵室の温度を適正に保つことができる。
【００９８】
また、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転時には、冷蔵室用蒸発器２５からのガス冷媒を、さらに冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルの低圧まで減圧し、その低圧から圧縮するのではなく、冷蔵室用蒸発器の蒸発圧力レベルの中間圧から圧縮するため、圧縮動力を低減することができ、冷蔵庫の消費電力を大幅に低減することができる。
【００９９】
さらに、圧縮機が二つの圧縮要素を有し、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転時には、２段の圧縮御を行う構成としたため、各圧縮要素の圧縮室と吸入室との圧力差が小さくなり、圧縮過程の漏洩ガス量の低減に効果があり、圧縮機の効率が向上し、冷蔵庫の効率を向上させることができる。
【０１００】
さらに、冷凍室単独の冷却運転時においては、圧縮機の二つの圧縮要素を並列に圧縮するように構成したため、冷凍室冷却のための押しのけ量が冷凍室冷蔵室同時冷却運転時の２倍となり、冷凍室冷凍能力を増加させることができる。
【０１０１】
また、冷凍室と冷蔵室に各々の蒸発器をもつ冷蔵庫は、蒸発器１個で、冷凍室と冷蔵室の両方を冷気の強制循環により冷却する冷蔵庫に比べて、冷蔵室用蒸発器の蒸発温度を高くすることができるので、冷蔵室への吐出冷気温度を高くでき、湿度を高く維持できるので、冷蔵室の食品の保存状態を良好にすることができる。
【０１０２】
また、冷蔵室用蒸発器への着霜量も低下するため、電気ヒータによる除霜の周期が延長され、消費電力の低減に有効である。
【０１０３】
また、冷凍室と冷蔵室の冷気が完全に分離されているため、冷凍室と冷蔵室間の臭い移りを防止できる。
【０１０４】
また、圧縮要素の吸入通路と圧縮機の密閉容器内とを連通する開口を備えているので、圧縮機の単段圧縮時には密閉容器内の圧力が低圧となり、２段圧縮時は密閉容器内の圧力が中間圧となる。このため、一回転当たりの圧縮室と密閉容器内圧力との圧力差が小さく、圧縮過程の圧力差による漏洩ガス量の低減に効果があり、圧縮機の効率を向上させることができる。
【０１０５】
また、圧縮機の密閉容器内圧力を低圧または中間圧としたため、潤滑油中に溶解する冷媒量を低減でき、可燃性冷媒である炭化水素系冷媒への対応も容易となる。
【０１０６】
また、逆止弁を密閉容器内に配置したため、圧縮機周りの配管をコンパクト化できる。
【０１０７】
また、２個の電磁弁２３、２６に同じ開閉動作を行なわせているため、制御装置１０１における２個の電磁弁の通電と非通電を一つの回路にすることができ、コストを抑えることができる。
【０１０８】
〔実施例  ２〕
本発明の第２の実施例を図１１及び図１２を参照して説明する。
【０１０９】
図１１は第２の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクル構成図、図１２は図１１の冷凍サイクルの電磁弁の開閉動作を示す表である。同時に、実施例１に係る冷蔵庫についても、その動作を示している。図１１において、図１と同等部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【０１１０】
図１１において、圧縮機１０’は図１の圧縮機１０と同様に二つの圧縮要素（低段圧縮要素１１、高段圧縮要素１２）をもつ。７０ａ、７０ｂはそれぞれ、冷凍室用蒸発器２２の入口側、出口側に設けられた電磁弁、７１ａ、７１ｂはそれぞれ、圧縮要素１１、１２の吸入通路１１ａ、１２ａ側、吐出通路１１ｂ、１２ｂ側に設けられた電磁弁である。６個の電磁弁２３、２６、７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂの開閉の組み合わせにより、冷凍室と冷蔵室の同時冷却、冷凍室の単独冷却、冷蔵室の単独冷却を行う。
【０１１１】
以上のように構成する冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、冷凍室冷蔵室同時冷却運転、冷凍室単独冷却運転及び冷蔵室単独冷却運転の動作について説明する。
【０１１２】
冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、図１２に示すように、電磁弁２３、２６、７０ａ、７０ｂを開き、電磁弁７１ａ、７０ｂを閉じる。この時、圧縮機１０’の低段圧縮要素１１、中間冷却器２７、高段圧縮要素１２、凝縮器２０、第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２は、冷凍室冷却冷凍サイクルを形成するとともに、圧縮機１０’の高段圧縮要素１２、凝縮器２０、第２のキャピラリ２４、冷蔵室用蒸発器２５は、冷蔵室冷却冷凍サイクルを形成する。圧縮機１０’は、低段圧縮要素１１、高段圧縮要素１２を直列に接続した２段圧縮を行う。また、凝縮器ファン３０、冷凍室用蒸発器ファン３１、冷蔵室用蒸発器ファン３２を運転する。
【０１１３】
圧縮機１０’の低段圧縮要素１１は、冷凍室用蒸発器２２からのガス冷媒を冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルの低圧（冷凍サイクルの最低圧力）から、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力レベルの中間圧まで圧縮し、高段圧縮要素１２は、低段圧縮要素１１により中間圧まで圧縮され、中間冷却器２７により冷却されたガス冷媒を、冷蔵室用蒸発器２５からのガス冷媒とともに、中間圧から凝縮器１３の凝縮圧力レベルの高圧（冷凍サイクルの最高圧力）まで圧縮する。
【０１１４】
以上の動作により、冷凍室と冷蔵室の同時冷却運転を行う。
【０１１５】
冷凍室単独冷却運転時には、図１２に示すように、電磁弁７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂを開き、電磁弁２３、２６を閉じる。この時、二つの圧縮要素１１、１２は並列に接続される。電磁弁７０ａが開かれ、電磁弁２３が閉じられているため、冷凍室用蒸発器２２には冷媒が供給され、冷蔵室用蒸発器２５には冷媒が供給されない。電磁弁２３、２６が閉じていて、高段圧縮要素１２の吸入通路１２ａと連通する冷蔵室用蒸発器２５、中間冷却器２７には冷媒が供給されないため、高段圧縮要素１２は開いている電磁弁７１ａを通して、冷凍室用蒸発器２２からのガス冷媒を吸入、圧縮する。また、電磁弁２６が閉じているため、低段圧縮要素１１の吐出ガスは開いている電磁弁７１ｂを通過し、高段圧縮要素１２の吐出ガスと合流し、凝縮器２０に入る。よって、二つの圧縮要素１１、１２、凝縮器２０、第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２からなる冷凍室単独冷却冷凍サイクルを形成する。また、凝縮器ファン３０、冷凍室用蒸発器ファン３１を運転し、冷蔵室用蒸発器ファン３２は停止する。これにより、冷凍室の単独冷却運転を行う。
【０１１６】
また、冷蔵室単独冷却運転時には、図１２に示すように、電磁弁２３、７１ａ、７１ｂを開き、電磁弁２６、７０ａ、７０ｂを閉じる。この時、二つの圧縮要素１１、１２は並列に接続される。電磁弁２３が開かれ、電磁弁７０ａが閉じられているため、冷蔵室用蒸発器２５には冷媒が供給され、冷凍室用蒸発器２２には冷媒が供給されない。電磁弁７０ｂが閉じているため、低段圧縮要素１１は開いている電磁弁７１ａを通して、冷蔵室用蒸発器２５からのガス冷媒を吸入、圧縮する。また、電磁弁２６が閉じているため、低段圧縮要素１１の吐出ガスは開いている電磁弁７１ｂを通過し、高段圧縮要素１２の吐出ガスと合流し、凝縮器２０に入る。よって、二つの圧縮要素１１、１２、凝縮器２０、第２のキャピラリ２４、冷蔵室用蒸発器２５からなる冷蔵室単独冷却冷凍サイクルを形成する。また、凝縮器ファン３０、冷蔵室用蒸発器ファン３２を運転し、冷凍室用蒸発器ファン３１は停止する。これにより、冷蔵室の単独冷却運転を行う。
【０１１７】
なお、中間冷却器２７でのガス冷媒圧力は、吸入通路１２ａ内のガス冷媒圧力と同じ、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力レベルであるが、中間冷却器２７の温度は、冷蔵庫本体１の底部の空気温度とほぼ等しくなるため、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発温度より高く、したがって、ガス冷媒が中間冷却器２７で凝縮し滞留するという問題を防止できる。また、電磁弁７０ａ、７０ｂが閉じているため、冷凍サイクルを循環しているガス冷媒が冷凍室用蒸発器２２に冷却され、凝縮し滞留するという問題を防止できる。
【０１１８】
本実施例では、冷凍室と冷蔵室の同時（並行）の冷却運転、冷凍室単独の冷却運転及び冷蔵室単独の冷却運転を切り替え可能としたため、第１の実施例と同様に、冷蔵室食品の凍結防止のためのヒータ加熱を不要とし、例えば、冷凍室温度は−１８℃以下、冷蔵室温度は０℃より高い５℃以下とすることができ、冷凍室と冷蔵室の温度を適正に保つことができる。
【０１１９】
また、第１の実施例に比べて、冷蔵室の単独冷却運転も可能としたため、冷蔵室だけ冷却を必要とする場合に、第１の実施例のように冷凍室も同時に冷却するのではなく、冷蔵室だけの冷却が可能なため、冷凍室の余剰な冷却を防止することができる。
【０１２０】
また、冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、冷蔵室用蒸発器からのガス冷媒を、さらに冷凍室用蒸発器の蒸発圧力レベルの低圧まで減圧し、その低圧から圧縮するのではなく、冷蔵室用蒸発器の蒸発圧力レベルの中間圧から圧縮するため、圧縮動力を低減することができ、冷蔵庫の消費電力を大幅に低減することができる。
【０１２１】
さらに、圧縮機を二つの圧縮要素をもち、冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、２段圧縮御を行う構成としたため、各圧縮要素の圧縮室と吸入室との圧力差が小さくなり、圧縮過程の漏洩ガス量の低減に効果があり、圧縮機の効率向上し、冷蔵庫の効率を向上させることができる。
【０１２２】
さらに、冷凍室（または冷蔵室）単独冷却運転時においては、圧縮機の二つの圧縮要素を並列に圧縮するように構成したため、冷凍室（または冷蔵室）冷却のための押しのけ量が冷凍室冷蔵室同時冷却運転時の２倍（または４倍）となり、冷凍室（または冷蔵室）冷凍能力を増加させることができる。
【０１２３】
また、冷凍室と冷蔵室に各々の蒸発器をもつ冷蔵庫は、蒸発器１個で、冷凍室と冷蔵室の両方を冷気の強制循環により冷却する冷蔵庫に比べて、冷蔵室用蒸発器の蒸発温度を高くすることができるので、冷蔵室への吐出冷気温度を高くでき、湿度を高く維持できるので、冷蔵室の食品の保存状態を良好にすることができる。
【０１２４】
また、冷蔵室用蒸発器への着霜量も低下するため、電気ヒータによる除霜の周期が延長され、消費電力の低減に有効である。
【０１２５】
また、冷凍室と冷蔵室の冷気が完全に分離されているため、冷凍室と冷蔵室間の臭い移りを防止できる。
【０１２６】
〔実施例  ３〕
本発明の第３の実施例を図１３ないし図２０を参照して説明する。
【０１２７】
図１３は、本発明の第３の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの概略を示す冷蔵庫の斜視図であり、その内部の構造を示す透視図である。図１４は、図１３に示す冷蔵庫の構造の概略を示す縦断面図である。図１５は、図１３示す冷蔵庫に設けられた冷蔵庫の操作を行うパネルの摸式図である。図１６は、図１３に示す冷蔵庫の冷凍サイクルの電磁弁の開閉動作を示す表である。図１７乃至図２０は、図１３に示す冷蔵庫の運転の制御フローを示すフローチャートである。
【０１２８】
図１３、図１４において、図１〜図３と同等部分には同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例の冷凍サイクル構成は、第１の実施例の図１に示す冷凍サイクル構成と同等であり、図１を参照する場合、符号１０を１０’’とする。
【０１２９】
本実施の例に示す冷蔵庫が図１に示す実施例の冷蔵庫と異なる点は、本実施例の冷蔵庫が冷蔵室３Ａの下方に配置された野菜室３Ｂの後方に冷蔵室用蒸発器２５及び冷蔵室用ファン３２が配置されており、冷蔵室３Ａ内の冷蔵庫後方側の壁面には、上記ファン３２の駆動により冷蔵室３Ａに供給される冷却器２５で冷却された空気が流れる冷気の通路と、この通路内から冷蔵室３Ａ内に設けられた棚によって区分けされる空間に前記冷気が流入する開口とを備えている点である。また、冷蔵室３Ａの冷蔵庫前面側に配置された扉上には、使用者が操作可能な操作パネルが設けられ、この操作パネルの操作によって、使用者は冷蔵庫の運転を調節して所望の運転を行わせることができる。
【０１３０】
また、野菜室３Ｂの下方には、冷蔵庫内を上下に区画する断熱材を備えた断熱仕切壁が配置され、この断熱仕切壁の下方に冷凍室２が設けられている。この冷凍室は、上下に複数の室に区画され、それぞれの室内に上方が開放されて形成された容器２Ａ，２Ｂが配置され、それらの前面には、冷蔵庫の前後方向に移動してそれぞれの室を開閉する扉が複数設けられている。そして、これらの扉の開閉動作による移動に伴って、前記容器が冷蔵庫前後方向に移動する。
【０１３１】
複数の室に区画された冷凍室２の後方には、冷凍室用蒸発器２２と冷凍室用ファン３１が配置されており、冷凍室用ファンの駆動により蒸発器２２により冷却された空気が冷凍室２内に供給される。供給された冷気は、本実施例では、容器２Ａ，２Ｂの開放された上方から容器内に流入するよう供給され、容器内側から容器の外側を流れ、または直接容器外側を流れて容器及び容器内を冷却して、容器２Ｂ後方に設けられた冷気の戻り口から蒸発器２２に向かい流れ、蒸発器２２で再度冷却される。
【０１３２】
図１３において、圧縮機１０’’には、図３に示す圧縮機１０と同様に、二つの圧縮要素、低段圧縮要素（第１の圧縮要素）及び高段圧縮要素（第２の圧縮要素）、と二つの逆止弁とが密閉容器４０’’内に配置されている。高段の圧縮要素の吐出管１２ｂ’’は、図３に示す圧縮機１０と異なり、密閉容器４０’’の側面から容器外側に延びるよう設けられている。このことにより、高温の吐出ガスができるだけ早く密閉容器４０’’外に出されて、吐出ガスより温度の低いガスへの加熱の影響が減らされると共に、管１１ａ’、１１ｂ’、１２ａ’と離すことによりこれら配管の溶接の作業に必要な空間を確保して作業が容易になる。
【０１３３】
この図において、２０Ａは凝縮器であり、例えば、冷媒管上にフィンが挿入や巻き付け等によって設けられた構成を備え、冷蔵庫本体１’の背面側の底部に設けられ圧縮機１０’’や中間冷却器２７とともにこの凝縮器２０Ａを収容する空間である機械室内に配置されている。また、２０Ｂは前記凝縮器の冷媒管と接続されたパイプで冷蔵庫本体１’の側面や背面等をなす外板である鋼板に接触して密着するように設けられている。このことにより、パイプ２０Ｂ内を流れる冷媒は外板（鋼板）を介して外部の空間と熱交換して放熱を行なうことができる。
【０１３４】
上記の通り、中間冷却器２７が機械室内に配置されており、本実施例では凝縮器２０Ａと同じフィン付パイプとして、凝縮器２０Ａと中間冷却器２７とを一体の熱交換器として構成し一つにまとめて配置している。このことにより、冷蔵庫のコストが低減され、また、機械室の大きさを低減して冷蔵庫内の貯蔵室を大きく確保することができる。
【０１３５】
上記の通り、図１４において、冷蔵庫１’は冷凍室を二つ（２Ａ、２Ｂ）、冷蔵室３Ａ、野菜室３Ｂをもつ。８０、８１はそれぞれ冷凍室用蒸発器２２、冷蔵室用蒸発器２５の表面温度を検知する温度センサである。１０１’は、本実施例の冷蔵庫の制御装置である。また、１０６’は冷蔵室３Ａの扉に設けた操作パネルである。
【０１３６】
本実施例の冷蔵庫では、図３に示す冷蔵庫と同様、制御装置１０１’は、冷凍室用の温度センサ８、冷蔵室用の温度センサ９（野菜室用の温度センサは図示していないが設けても良い）あるいは上記冷凍室用蒸発器２２の温度センサ８０、冷蔵室用蒸発器の温度センサ８１等からの信号が入力され、これらの信号に基づいて、圧縮機１０’’，ファン３０，３１，３１、蒸発器用ヒータ６，７、電磁弁２３，２６の動作を調節する。
【０１３７】
図１５において、操作パネル１０６’は、急速冷却ボタン９０、急速冷凍ボタン９１、冷蔵室温度設定ボタン９２、冷凍室温度設定ボタン９３、急速冷却および急速冷凍の運転状態を示すＬＥＤ９０ａ、９１ａ、設定された温度や検知された温度或いはこれらの差を示すＬＥＤ９２ａ、９３ａを備えている。これらのボタンの操作により、使用者は冷蔵庫に対して所望の運転を行うよう指令することができる。
【０１３８】
本実施例では、操作パネル１０６上の上記ボタン、或いは直接ＬＥＤを操作することで、冷蔵室温度および冷凍室温度を、それぞれ冷却の強・中・弱のによる設定で選択できる。冷却の設定が選択されると、選択された強・中・弱のいずれかに対応した冷蔵室３Ａあるいは冷凍室２Ａ，２Ｂそれぞれの、冷却を開始する温度及び冷却を終了する温度が設定される。本実施例では、強・中・弱の順に冷却を終了する温度が高くなるように設定される。この設定温度と前記センサ８，９により検知されて出力された信号とに基づいて、制御装置１０１’が冷蔵庫の運転及び動作を判断し、調節する。
【０１３９】
以上の構成を備えた冷蔵庫は、図１６に示すように、電磁弁２３、２６の開閉の調節により、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ａ、冷凍室及び冷蔵室並行冷却運転Ｂ、冷凍室単独の冷却運転の三つの運転モードで運転される。本実施例において、冷媒としてＲ１３４ａまたはＲ６００ａを用い、冷凍室用蒸発器２２の蒸発温度を−２６℃、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発温度を−８℃とすると、冷媒のガスの比容積の関係から、第１の運転モードである電磁弁２３、２６をともに開いた状態での冷蔵庫及び冷凍サイクルの運転では、冷凍室２Ａ，２Ｂの冷凍能力と冷蔵室３Ａの冷凍能力の比は約1対１となる。
【０１４０】
また、第２の運転モードである電磁弁２３を開状態とし、電磁弁２６を閉状態として冷蔵庫及び冷凍サイクルの運転状態では、冷凍室２Ａ，２Ｂの冷凍能力と冷蔵室３Ａの冷凍能力の比は約１対２となる。これらの第１，２の運転モードでは、冷蔵室３Ａと冷凍室２Ａ，２Ｂとが並行して（同時に）冷却される。これら第１、第２の運転モードは、冷蔵室３Ａ及び冷凍室２Ａ，２Ｂに必要な冷却能力の大きさの比が異ならせて冷蔵室及び冷凍室を同時に（並行して）冷却する運転である。
【０１４１】
さらに、第３の運転モードである電磁弁２３、２６をともに閉じた状態で行われる冷凍室単独の冷却運転は冷凍室のみが冷却され、冷蔵室の冷却は行なわない。
【０１４２】
上記の冷凍室及び冷蔵室の並行した冷却運転Ａは、第１の実施例で述べた冷凍室及び冷蔵室の同時（並行）冷却運転と同じである。また、冷凍室単独の冷却運転は第１の実施例で述べた冷凍室の単独冷却運転と同じである。したがって、第３の実施例では、第１の実施例に比べて、冷蔵室冷凍能力が冷凍室冷凍能力の約２倍となる運転モードが追加されることにより、冷蔵庫の冷凍室負荷と冷蔵室負荷に対応した運転が可能となり、使用者の要求にさらに細かく対応が可能となり、無駄な冷却を抑えるとともに冷却の効率を向上して、消費電力を低減することが可能となる。
【０１４３】
冷凍室及び冷蔵室の同時冷却運転Ａと冷凍室単独冷却運転については、実施例１で詳細に述べているのでここでは省略し、冷凍室冷蔵室同時冷却運転Ｂについて、改めて図１，１３，１４及び１６を参照して、以下に説明する。
【０１４４】
冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂでは、電磁弁２３が開状態であるために、冷凍室用蒸発器２２と冷蔵室用蒸発器２５の両方に冷媒が供給され通流する。圧縮機１０’’の第１の圧縮要素（低段圧縮要素）１１は冷凍室用蒸発器２２出口のガス冷媒を吸入し圧縮を行なう。しかし、電磁弁２６が閉じられているため、中間冷却器２７には冷媒は流れず、吐出側逆止弁１３ｂの反対側の第２の圧縮要素（高段圧縮要素）１２の吐出通路１２ｂ内のガス冷媒圧力より高い圧力まで、第１の圧縮要素１１のガス冷媒は圧縮され、逆止弁１３ｂを通過する。一方、高段圧縮要素１２は冷蔵室用蒸発器２５出口のガス冷媒を吸入し圧縮を行なう。この時、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発圧力は冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力より高いため、逆止弁１３ａは閉じた状態となる。
【０１４５】
すなわち、圧縮機１０’’の低段圧縮要素１１は、冷凍室用蒸発器２２からのガス冷媒を冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルの低圧から、凝縮器１３の凝縮圧力レベルの高圧まで圧縮し、凝縮器２０、第１のキャピラリ２１、冷凍室用蒸発器２２とともに、冷凍室を冷却する冷凍サイクルを形成する。一方、高段圧縮要素１２は冷蔵室用蒸発器２５のからのガス冷媒を冷蔵室用蒸発器２２の蒸発レベルの中間圧から、凝縮器１３の凝縮圧力レベルの高圧まで圧縮し、凝縮器２０、第２のキャピラリ２４、冷蔵室用蒸発器２２とともに、冷蔵室を冷却する冷凍サイクルを形成する。この時、圧縮機１０’’の密閉容器４０内圧力は高段圧縮要素１２の吸入ガスの圧力である中間圧となっている。
【０１４６】
また、このとき、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２を運転する。本運転では、冷蔵室用蒸発器２５からのガス冷媒を、さらに冷凍室用蒸発器２２の蒸発圧力レベルの低圧まで減圧し、その低圧から圧縮するのではなく、冷蔵室用蒸発器の蒸発圧力レベルの中間圧から圧縮するため、圧縮動力を低減することができ、本運転中の冷蔵庫の消費電力を大幅に低減することができる。
【０１４７】
なお、中間冷却器２７の温度は冷蔵庫本体底部の空気温度とほぼ等しくなり、冷蔵室用蒸発器２５の蒸発温度より高くなるため、ガス冷媒が中間冷却器２７内で凝縮し滞留するという問題はない。
【０１４８】
この時、例えば、冷媒としてＲ１３４ａまたはＲ６００ａを用い、冷凍室蒸発温度−２６℃、冷蔵室蒸発温度−８℃とすると、低段圧縮要素１１と高段圧縮要素１２の押しのけ量が同等またはほぼ同等で、高段圧縮要素１２の吸入ガスの比容積が低段圧縮要素１１の吸入ガスの比容積のほぼ半分となるため、高段圧縮要素１２の冷媒質量流量は低段圧縮要素１１の冷媒質量流量の約２倍となり、冷凍室冷凍能力と冷蔵室冷凍能力の比は約１対２となる。
【０１４９】
次に図１７〜図２０を参照して、本実施例での制御フローチャートを説明する。以下の処理は制御装置１０１’が行なう。操作パネル１０６’から使用者の指令を受け付けた場合については後述する。
【０１５０】
本制御では、その時々の運転状態に合わせて冷蔵室温度および冷凍室温度の組合せを４通りに分け、それぞれに対して、冷凍室及び冷蔵室の並行（同時）冷却運転Ａ、冷凍室及び冷蔵室の並行（同時）冷却運転Ｂ、冷凍室の単独冷却運転および停止を行なわせるものである。この処理をフローチャートに沿って説明する。
【０１５１】
図１７において、冷蔵庫の運転スイッチがＯＮならば（４００Ｙ）、運転停止の状態で冷蔵室温度センサ９、冷凍室温度センサ８にそれぞれ冷蔵室温度Ｔｒ、冷凍室温度Ｔｆを検知させ（４０１）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室の冷却開始温度Ｔｒｓ以上か否か、及び冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ以上か否かを判定する（４０２）。
【０１５２】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ以上ならば（４０２ａ）、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２、圧縮機１０の運転を開始し（４０３）、冷凍室冷凍能力と冷蔵室冷凍能力がほぼ同等な冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ａを行い、符号へ移行する。
【０１５３】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ未満ならば（４０２ｂ）、電磁弁２６へ通電を行ない弁を閉じ、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２、圧縮機１０の運転を開始し（４２０）、冷蔵室冷凍能力が冷凍室冷凍能力の約２倍となる冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂを行ない、符号（Ｄ）へ移行する。
【０１５４】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ以上ならば（４０２ｂ）、電磁弁２３、２６へ通電を行ない弁を閉じ、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、圧縮機１０の運転を開始し（４３０）、冷凍室単独の冷却運転を行ない、符号（Ｅ）へ移行する。
【０１５５】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｓ未満ならば（４０２ｂ）、運転停止の状態を継続し、符号（Ｃ）へ移行する。
【０１５６】
冷凍室及び冷蔵室並行冷却運転Ａを行なっている場合、図１８の符号（Ｂ）を経て、タイマーをスタートさせ（４０４）、所定時間経過後に（４０５Ｙ）、温度センサ８、９に冷凍室温度Ｔｆと冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（４０６）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かどうかと、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下かどうかを判定する（４０７）。
【０１５７】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４０７ａ）、圧縮機１０、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２の運転を停止し（４０８）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ａを終了し、符号（Ｃ）へ移行する。
【０１５８】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（４０７ｂ）、電磁弁２３、２６を閉じ、冷蔵室ファン３２の運転を停止し（４４０）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ａから冷凍室単独冷却運転に移行し、符号（Ｅ）へ移る。
【０１５９】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅより高くかつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４０７ｃ）、電磁弁２６を閉じ（４４１）、冷凍室冷蔵室同時冷却運転Ａから冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂに移行し、符号（Ｄ）へ移る。
【０１６０】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅより高くかつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高いならば（４０７ｄ）、冷凍室冷蔵室同時冷却運転Ａを継続し、符号（Ｂ）へ戻る。
【０１６１】
運転停止状態の場合、符号（Ｃ）を経て、タイマーをスタートさせ（４０９）、所定時間経過後に（４１０Ｙ）、符号（Ａ）に戻る。
【０１６２】
冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂを行なっている場合、図１９の符号（Ｄ）を経て、タイマーをスタートさせ（４２１）、所定時間経過後に（４２２Ｙ）、温度センサ８、９に冷凍室温度Ｔｆと冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（４２３）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かどうかと、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下かどうかを判定する（４２４）。
【０１６３】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４２４ａ）、圧縮機１０、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１、冷蔵室ファン３２の運転を停止し（４０８）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂを終了し、符号（Ｃ）へ移行する。
【０１６４】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（４２４ｂ）、電磁弁２３を閉じ、冷蔵室ファン３２の運転を停止し（４２６）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂから冷凍室単独冷却運転に移行し、符号（Ｅ）へ移る。
【０１６５】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅより高くかつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４２４ｃ）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂを継続し、符号（Ｄ）に戻る。
【０１６６】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅより高くかつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高いならば（４２４ｄ）、電磁弁２６を開き（４２７）、冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂから冷凍室冷蔵室冷却運転Ａに移行し、符号（Ｂ）へ移る。
【０１６７】
冷凍室単独の冷却運転を行なっている場合、図２０の符号（Ｅ）を経て、タイマーをスタートさせ（４３１）、所定時間経過後に（４３２Ｙ）、温度センサ８、９に冷凍室温度Ｔｆと冷蔵室温度Ｔｒを検知させ（４３３）、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かどうかと、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下かどうかを判定する（４３４）。
【０１６８】
冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４３４ａ）、冷蔵室ファン３２の運転を開始し、電磁弁２３を開き（４３５）、冷凍室単独冷却運転から冷凍室冷蔵室同時冷却運転Ｂに移行し、符号（Ｄ）へ移る。
【０１６９】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（４３４ｂ）、冷蔵室ファン３２の運転を開始し、電磁弁２３、２６を開き（４３６）、冷凍室単独冷却運転から冷凍室冷蔵室同時冷却運転Ａに移行し、符号（Ｂ）へ移る。
【０１７０】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅより高ければ（４３４ｃ）、冷凍室単独冷却運転を継続し、符号（Ｅ）に戻る。
【０１７１】
また、冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ未満かつ冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅ以下ならば（４３４ｄ）、圧縮機１０、凝縮器ファン３０、冷凍室ファン３１の運転を停止し、電磁弁２３、２６を開いて（４３７）、冷凍室単独運転を終了し、符号（Ｃ）へ移行する。
【０１７２】
圧縮機回転数の設定は、例えば、冷蔵室温度Ｔｒと冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅとの温度差と冷凍室温度Ｔｆと冷凍室冷却終了温度Ｔｆｅとの温度差のうち大きい方の温度差にほぼ比例させて制御を行なう。
【０１７３】
除霜運転制御に関しては、例えば、冷凍室ファン３１の運転時間を積算し、所定の時間になると、除霜用電気ヒータ６，７が通電され、各蒸発器２２，２６の霜取りを行ない、蒸発器の表面温度を温度センサ８０，８１で検知し、各蒸発器が所定の温度以上になったらそれぞれの電気ヒータ６，７への通電を停止し、霜取り運転を停止する。
【０１７４】
使用者により操作パネル１０６’の急速冷却ボタン９０が操作されると、優先的に冷蔵室の冷却運転が行なわれる。この時、冷蔵室の冷却運転が強制的に強に設定され、これに沿って冷蔵室及び冷凍室の温度の設定がなされる。そして、冷蔵室の冷凍能力が冷凍室冷凍能力より大きい冷凍室及び冷蔵室の並行冷却運転Ｂを一定時間行なう。また、圧縮機の回転数は、冷蔵室温度Ｔｒと冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅとの温度差にほぼ比例させて設定され、この比例定数を通常より大きい値に設定される。このことにより、冷凍サイクルの冷却能力は通常運転の場合よりも大きくなり、冷蔵室内がより短時間で冷却され、また低い温度で冷却される。
【０１７５】
また、使用者により操作パネル１０６’の急速冷凍ボタン９０が押されると、優先的に冷凍室の冷凍運転が行なわれる。この時、冷凍室の冷却運転が強制的に強に設定され、これに沿って冷凍室の温度の設定が行われる。そして冷凍室単独の冷却運転が所定の時間行なわれる。また、本実施例では、この運転の際の圧縮機の回転数は、圧縮機の最高回転数に設定される。
【０１７６】
以上のように、本実施例では三つの運転モードを通常の運転時に負荷に合わせて使い分けることにより、冷蔵庫の消費電力をより低減することができる。
【０１７７】
また、使用者の指令に合わせた運転モードを選択することにより、効率的な運転を行なうことができる。
【０１７８】
上記説明した実施例に係る冷蔵庫の効果について、以下に、そのデータを示す。図２１は、上記本発明の実施例に係る冷蔵庫と従来技術による冷蔵庫の消費電力とを示すグラフである。図２１に示すように、冷凍室のみの冷却が必要な時の消費電力は、冷凍室冷蔵室同時冷却運転のみの従来例では、本発明と比較して、冷蔵室冷却による消費電力（圧縮機入力、ファン入力等）と冷蔵室食品の凍結防止のためのヒータ消費電力（冷蔵室冷却能力と同等分）が余分に必要となる。したがって、この時、従来例に比べて、上記本発明の実施例では、例えば、約３分の１の消費電力で済み、大幅な消費電力低減が可能である。
【０１７９】
本発明の直接の対象は冷蔵庫であるが、蒸発温度の異なる複数の蒸発器をもち、複数の部屋を冷却する冷蔵庫以外の冷凍空調装置にも適用できる。
【０１８０】
また、第１の実施例の冷蔵庫は、図２に示すように冷蔵庫本体（箱体）が冷凍室と冷蔵室を一体とした構成としたが、本発明は、冷凍室と冷蔵室が別々の箱体となって複数の箱体から構成される冷蔵庫にも適用できる。
【０１８１】
また、第１の実施例では、圧縮機として、ローラ部とベーン部が一体に形成された（シリンダ内を運動するピストンのローラ部がベーン部を有している）２シリンダロータリ圧縮機を用いて説明したが、本発明は、２個以上の複数の圧縮要素を持つその他の圧縮機、例えば、ローラ部とベーン部が別体となったロータリ圧縮機やレシプロ圧縮機、スクロール圧縮機を用いても良い。また、１個の圧縮要素を持つ圧縮機を複数組み合わせて構成しても良い。
【０１８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、効率良く庫内を冷却することができるとともに、圧縮動力を低減することができる。更に、冷媒が供給されていない熱交換器で、冷媒が凝縮し滞留するという問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す実施例の冷凍サイクルを用いた冷蔵庫の概略を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す冷凍サイクルを構成する圧縮機の構造を示す縦断面図である。
【図４】図３に示す圧縮機の部品である第２のシリンダ、仕切り板、第１のシリンダ、副軸受、第１の吐出室カバーの構造を示す斜視図である。
【図５】図３に示す圧縮機の部品である弁の構造を示す斜視図である。
【図６】図３に示す圧縮機の部品である主軸受、第２の吐出室副カバー、第２の吐出室主カバーの構造を示す斜視図である。
【図７】図３に示す圧縮機のＸ−Ｘ断面の第２のシリンダ部側の構造を示す断面図である。
【図８】図３に示す圧縮機が２段圧縮を行うときの一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力の圧力差を示すグラフである。
【図９】図３に示した圧縮機が単段圧縮を行うときの一回転中の圧縮室圧力と密閉容器内圧力の圧力差を示すグラフである。
【図１０】図２の冷蔵庫の運転制御フローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を示す概略図である。
【図１２】図１１の冷凍サイクルの電磁弁の開閉動作を示す表である。
【図１３】本発明の第３の実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの概略を示す冷蔵庫の透視図である。
【図１４】図１３の冷蔵庫の概略を示す縦断面図である。
【図１５】図１４の冷蔵庫の操作パネルである。
【図１６】図１３の冷凍サイクルの電磁弁の開閉動作を示す表である。
【図１７】図１４の冷蔵庫の運転制御フローを示すフローチャートの一部である。
【図１８】図１４の冷蔵庫の運転制御フローを示すフローチャートの一部である。
【図１９】図１４の冷蔵庫の運転制御フローを示すフローチャートの一部である。
【図２０】図１４の冷蔵庫の運転制御フローを示すフローチャートの一部である。
【図２１】本発明の実施例に係る冷蔵庫と従来技術による冷蔵庫の消費電力とを示すグラフである。
【符号の説明】
１，１’…冷蔵庫本体
２，２Ａ，２Ｂ…冷凍室
３，３Ａ…冷蔵室
３Ｂ…野菜室
６，７…除霜用電気ヒータ
８，９…温度センサ
１０，１０’，１０’’…圧縮機
１１…低段圧縮要素
１１ａ’…低段圧縮要素吸入管
１１ｂ’…低段圧縮要素吐出管
１２…高段圧縮要素
１２ａ’…高段圧縮要素吸入管
１２ｂ’，１２ｂ’’…高段圧縮要素吐出管
１２ｃ…密閉容器内圧力形成通路
１３ａ、１３ｂ…逆止弁
２０，２０Ａ，２０Ｂ…凝縮器
２１， ２４…キャピラリ
２２…冷凍室蒸発器
２３，２６，７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７１ｂ…電磁弁
２５…冷蔵室蒸発器
２７…中間冷却器
４０…密閉容器
４２…クランク軸
４４…主軸受
４５、 ４７…シリンダ
４６…仕切り板
４８…副軸受
４９，５０，５１…吐出室カバー
５２，５３…ローラ
６３…油ポケット
１０１，１０１’ …制御装置
１０２，１０３，１０４，１０５…インバータ
１０６，１０６’…操作スイッチ
【図１】
0004300712.tif 000002
【図２】
0004300712.tif 000003
【図３】
0004300712.tif 000004
【図４】
0004300712.tif 000005
【図５】
0004300712.tif 000006
【図６】
0004300712.tif 000007
【図７】
0004300712.tif 000008
【図８】
0004300712.tif 000009
【図９】
0004300712.tif 000010
【図１０】
0004300712.tif 000011
【図１１】
0004300712.tif 000012
【図１２】
0004300712.tif 000013
【図１３】
0004300712.tif 000014
【図１４】
0004300712.tif 000015
【図１５】
0004300712.tif 000016
【図１６】
0004300712.tif 000017
【図１７】
0004300712.tif 000018
【図１８】
0004300712.tif 000019
【図１９】
0004300712.tif 000020
【図２０】
0004300712.tif 000021
【図２１】
0004300712.tif 000022