JP4240715B2

JP4240715B2 - 冷凍冷蔵装置

Info

Publication number: JP4240715B2
Application number: JP2000008912A
Authority: JP
Inventors: 浩業明石; 国新 ▲ゆ▼; 康祐坪井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: JP2001201236A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの圧縮要素と２つの蒸発器を備えた冷凍冷蔵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷蔵室と冷凍室を備えた冷凍冷蔵庫は、省エネルギーや各庫内の温度制御の精度向上が求められている。その中で、２つの圧縮要素と２つの蒸発器並びに気液分離器等を備え、二段圧縮冷凍サイクルを形成して省エネルギー化を図る冷凍冷蔵庫用システムが提案されている。
【０００３】
そのような冷凍冷蔵庫用システムとして、例えばＵＳＰ４９１０９７２に示されているものがある。
【０００４】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷凍冷蔵庫用システムを説明する。
【０００５】
図５は従来の二段圧縮冷凍サイクルの冷媒回路図である。図６は従来の二段圧縮冷凍サイクルに使用される気液分離器の断面図である。
【０００６】
図５、６において、１は第一膨張弁、２は冷凍室用蒸発器、３は低段圧縮機、４は高段圧縮機、５は凝縮器、６は第二膨張弁、７は冷蔵室用蒸発器であり、これらを順次配管８によって接続している。９は冷蔵室用蒸発器７と第一膨張弁１の間に設けられ、低段圧縮機３と高段圧縮機４の間の中間冷却を行う気液分離器９であり、これらの各部品から冷凍室と冷蔵室を持つ冷蔵庫用システムを形成している。気液分離器９は、本体容器１０とその上部に設けられた入口１１、中間部に設けられた出口１２、下部に設けられた出口１３、網１４から構成されている。気液分離器９の下部には冷媒が液冷媒１５として溜り、上部には冷媒が飽和ガスとして溜まるようになっている。
【０００７】
以上のように構成された冷凍冷蔵庫用システムについて、以下その動作を説明する。
【０００８】
低段圧縮機３が運転されると、低段圧縮機３は冷媒ガスを吸入して圧縮し、配管８に吐出する。低段圧縮機３から配管８に吐出された冷媒ガスは、気液分離器９の出口１２からの冷媒ガスと混合して、高段圧縮機４の吸入側から吸入され、再び圧縮される。高段圧縮機４で圧縮された冷媒ガスは、配管８を介して凝縮器５に送られる。凝縮器５で冷媒ガスは放熱して凝縮されて液冷媒になった後、第二膨張弁６により減圧される。そして、冷蔵室用蒸発器７に流入し、一部はそこで蒸発する。このときに周囲から熱を奪うことによって冷蔵室用蒸発器７は冷却作用を発揮し、冷蔵室を冷却する。そして、冷蔵室用蒸発器７を出た気液二相の冷媒は入口１１から気液分離器９に流入し、網１４で固形の不純物が取り除かれる。そして、気液分離器９内底部には液冷媒１５が貯溜され、気液分離器９内上部には飽和ガス冷媒が溜まり、気相と液相が分離される。そして、気液分離器９の出口１３からは液冷媒のみが第一膨張弁１方向に流出し、そこで減圧されて冷凍室用蒸発器２に流入して蒸発する。このときに周囲から熱を奪うことによって冷凍室用蒸発器２は冷却作用を発揮し、冷凍室を冷却する。そして、冷凍室用蒸発器２を出た低温ガス冷媒は、再び低段圧縮機３に吸入される。
【０００９】
一方、気液分離器９内上部の飽和ガス冷媒は出口１２から流出し、低段圧縮機３から吐出された冷媒ガスと混合して高段圧縮機４が吸入する冷媒ガスの温度を下げ、効率を向上することができる。また、高段圧縮機４の吐出ガスの温度も低くなるため、圧縮機の過熱を防止でき、潤滑油の粘度低下による潤滑不良や潤滑油の劣化を防止できる。
【００１０】
このように二段圧縮冷凍サイクルは、一段圧縮冷凍サイクルよりも理論上の効率が向上し、圧縮機の信頼性が向上する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、低段圧縮機３は圧縮比が小さいために理論圧縮動力は小さいが、実際に必要となる軸動力は、低段圧縮機３で固定的に発生する摺動損失等のためにかなり大きくなる。すなわち、軸動力に対する理論圧縮動力の比である全断熱効率が悪くなるため、実際の冷凍サイクルの効率は理論的な冷凍サイクルの効率よりもかなり悪くなる可能性があるという欠点があった。
【００１２】
本発明は従来の課題を解決するもので、圧縮機の全断熱効率を向上させて、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力が少なく、効率の高い冷凍冷蔵装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、上記従来の構成は、サイクルを循環する冷媒は、冷蔵室を冷却してから冷凍室を冷却する順番になるため、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷のバランスが変わったとき、特に冷凍室の冷却負荷が増えたときに冷凍室は冷凍能力不足になると共に、冷凍サイクルの効率が悪くなる可能性があるという欠点があった。
【００１４】
本発明の他の目的は、冷凍冷蔵装置の冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内のどちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力の少ない冷凍冷蔵装置を提供することである。
また、上記従来の構成は、冷凍室用蒸発器２あるいは冷蔵室用蒸発器７の片方だけの冷却ができないため、蒸発器の性能低下を防止するための霜取りを行うとき、冷凍室と冷蔵室の両冷却を停止しなければならず、その霜取りを行う間に各庫内の温度が上昇してしまう可能性があるという欠点があった。
本発明の他の目的は、高温用（冷蔵室用）蒸発器あるいは低温用（冷凍室用）蒸発器の霜取りを行うときに片側のみの冷却を停止して庫内温度の上昇を防止することができる冷凍冷蔵装置を提供することである。
また、上記従来の構成は、低段側圧縮機３と高段側圧縮機４が直列接続であるため、並列接続を行う同一サイズの圧縮機と比べ圧縮機最大能力が小さくなり、ドアの開閉や庫内に入れる食品の違いによる冷凍室、あるいは冷蔵室庫内の冷却負荷が著しく増大したときに対応できず庫内各部の温度が不均一になったり、庫内温度が上昇してしまう可能性があるという欠点があった。
【００１５】
本発明の他の目的は、冷凍室、冷蔵室庫内の冷却負荷の変化に対応し庫内各部の温度の均一化が図れ、更に冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の著しい増大への対応と、急速冷却を行うことのできる効率的な冷凍冷蔵装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、第一圧縮要素と、第二圧縮要素と、前記第一圧縮要素の吐出側並びに前記第二圧縮要素の吐出側と共に配管接続した凝縮器と、前記凝縮器の出口側と配管接続した第一膨張装置と、前記第一膨張装置の出口側に配管接続した高温用蒸発器と、前記高温用蒸発器と前記第一圧縮要素の吸入側との間に配管接続した気液分離器と、前記気液分離器と配管接続した第二膨張装置と、前記第二膨張装置と前記第二圧縮要素の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器とからなり、前記気液分離器の液冷媒出口側と第二膨張装置とが連通し、前記気液分離器のガス冷媒出口側と前記第一圧縮要素とが連通した構成としたのである。
【００１７】
これにより、圧縮機の全断熱効率を向上させて、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力が少なく、効率の高い冷凍冷蔵装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明は、高温用蒸発器の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路と、前記第一バイパス通路に設けられた第一開閉弁とを備えた構成としたのである。
【００１９】
これにより、冷凍冷蔵装置の冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内のどちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力の少ない冷凍冷蔵装置を提供することができる。
【００２０】
また、本発明は、第一バイパス通路の分岐点と高温用蒸発器との間に設けられた第二開閉弁と、気液分離器と第二圧縮要素の吸入側との間に設けられた第三開閉弁とを備えた構成としたのである。
【００２１】
これにより、高温用蒸発器あるいは低温用蒸発器の霜取りを行うときに片側のみの冷却を停止して庫内温度の上昇を防止することができる冷凍冷蔵装置を提供することができる。
【００２２】
また、本発明は、第一圧縮要素の吸入側と第二圧縮要素の吸入側とを連通する第二バイパス通路と、前記第二バイパス通路に設けられた第四開閉弁と、前記第一圧縮要素と気液分離器との間に設けられた第五開閉弁とを備えた構成としたのである。
【００２３】
これにより、冷凍室、冷蔵室庫内の冷却負荷の変化に対応し庫内各部の温度の均一化が図れ、更に冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の著しい増大への対応と、急速冷却を行うことのできる効率的な冷凍冷蔵装置を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、第一圧縮要素と、第二圧縮要素と、前記第一圧縮要素の吐出側並びに前記第二圧縮要素の吐出側と共に配管接続した凝縮器と、前記凝縮器の出口側と配管接続した第一膨張装置と、前記第一膨張装置の出口側に配管接続した高温用蒸発器と、前記高温用蒸発器と前記第一圧縮要素の吸入側との間に配管接続した気液分離器と、前記気液分離器と配管接続した第二膨張装置と、前記第二膨張装置と前記第二圧縮要素の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器とからなり、前記気液分離器の液冷媒出口側と第二膨張装置とが連通し、前記気液分離器のガス冷媒出口側と前記第一圧縮要素とが連通した構成としたものであり、高温用回路と低温用回路をそれぞれ別々の一段圧縮サイクルとして形成し、極端な低圧縮比にならない適正な圧力条件で運転することにより、全断熱効率が悪くなることを防止できる。従って、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力を少なくできるという作用を有する。
【００２５】
さらに、高温用蒸発器の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路と、前記第一バイパス通路に設けられた第一開閉弁とを備えた構成としたものであり、冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内うち低温側の冷却負荷が相対的に大きくなったとき、第一開閉弁を開けることにより、冷媒は高温用蒸発器よりも第一バイパス通路を主に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器で主に発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室などの冷却負荷のアンバランスに対応できるため、どちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力を少なくできるという作用を有する。
【００２６】
さらに、第一バイパス通路の分岐点と高温用蒸発器との間に設けられた第二開閉弁と、気液分離器と第二圧縮要素の吸入側との間に設けられた第三開閉弁とを備えた構成としたものであり、第一開閉弁、第三開閉弁を開け、第二開閉弁を閉じることにより、冷媒は高温用蒸発器側には流れず第一バイパス通路に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器のみに発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の大きなアンバランスに対応でき、さらに、低温用蒸発器で冷却作用を行いながら、冷却作用が停止している高温用蒸発器の霜取りを行うことができる。また、第二開閉弁を開け、第一開閉弁、第三開閉弁を閉じることにより、冷媒は高温用蒸発器を通り気液分離器に流入した後、低温用蒸発器側には流れず第一圧縮要素に吸入されるため、その冷却能力を冷蔵室側（高温側）の高温用蒸発器のみに発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の大きなアンバランスに対応でき、さらに、高温用蒸発器で冷却作用を行いながら、冷却作用が停止している低温用蒸発器の霜取りを行うことができるという作用を有する。
【００２７】
さらに、第一圧縮要素の吸入側と第二圧縮要素の吸入側とを連通する第二バイパス通路と、前記第二バイパス通路に設けられた第四開閉弁と、前記第一圧縮要素と気液分離器との間に設けられた第五開閉弁とを備えた構成としたものであり、第四開閉弁、第五開閉弁を開けることにより、第一圧縮要素と第二圧縮要素の吸入側が連通して二気筒並列の一段圧縮運転となり、冷媒は高温用蒸発器で冷却作用を発揮した後、低温用蒸発器側には流れず第一圧縮要素並びに第二圧縮要素に吸入されるため、冷蔵室側（高温側）の急冷運転となる。また、第一開閉弁、第四開閉弁を開け、第五開閉弁を閉めることにより、第一圧縮要素と第二圧縮要素の吸入側が連通して二気筒並列の一段圧縮運転となり、冷媒は高温用蒸発器側には流れず第一バイパス通路に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器のみに発揮することになるため、冷凍室側の急冷運転となる。すなわち、冷凍室、冷蔵室庫内の冷却負荷の変化に対応し庫内各部の温度の均一化が図れ、更に冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の著しい増大への対応と、急速冷却を行うことができるという作用を有する。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明による冷凍冷蔵装置の実施例について、図面を参照しながら説明する。尚、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
（参考例１）
図１は参考例１による冷凍冷蔵装置の冷媒回路図を示す。図２は同参考例の冷凍冷蔵装置における冷凍サイクルの圧力−エンタルピ線図である。
【００３０】
図１、図２において、１６は第一圧縮要素、１７は第二圧縮要素であり、第一圧縮要素１６並びに第二圧縮要素１７は密閉容器１８内に収納されている。１９は第一圧縮要素１６の吐出側並びに第二圧縮要素１７の吐出側と共に配管接続した凝縮器である。２０は凝縮器１９の出口側と配管接続した第一膨張装置、２１は第一膨張装置２０の出口側に配管接続した高温用蒸発器である。２２は高温用蒸発器２１と第一圧縮要素１６の吸入側との間に配管接続した気液分離器であり、２３は気液分離器２２と配管接続した第二膨張装置でり、２４は第二膨張装置２３と第二圧縮要素１７の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器である。気液分離器２２の液冷媒出口２５側と第二膨張装置２３とが連通し、気液分離器２２のガス冷媒出口２６側と第一圧縮要素１６とが連通した構成となっている。
【００３１】
以上のように構成された冷凍冷蔵装置について、以下その動作を説明する。
【００３２】
第一圧縮要素１６、第二圧縮要素１７が運転されると、それらは冷媒ガスを吸入して圧縮し、配管を介して凝縮器１９に送られる。凝縮器１９で冷媒ガスは放熱して凝縮されて液冷媒になった後、第一膨張弁２０により減圧される。そして、高温用蒸発器２１に流入し、一部はそこで蒸発する。このときに周囲から熱を奪うことによって高温用蒸発器２１は冷却作用を発揮し、冷蔵室等の高温側の庫内を冷却する。そして、高温用蒸発器２１を出た気液二相の冷媒は気液分離器２２内に流入し、気液分離器２２内底部には液冷媒が貯溜され、気液分離器２２内上部には飽和ガス冷媒が溜まり、気相と液相が分離される。そして、気液分離器２２の液冷媒出口２５からは液冷媒のみが第二膨張装置２３方向に流出し、そこで減圧されて低温用蒸発器２４に流入して蒸発する。このときに周囲から熱を奪うことによって低温用蒸発器２４は冷却作用を発揮し、冷凍室等の低温側の庫内を冷却する。そして、低温蒸発器２４を出た低温ガス冷媒は、再び第二圧縮要素１７に吸入される。一方、気液分離器２２内上部の飽和ガス冷媒はガス冷媒出口２６から流出し、再び第二圧縮要素１６に吸入される。
【００３３】
このように、高温用回路と低温用回路をそれぞれ別々の一段圧縮サイクルとして形成し、二段圧縮のような極端な低圧縮比にならない適正な圧力条件で運転することにより、全断熱効率が悪くなることを防止できる。従って、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力を少なくできる。
【００３４】
以上のように本参考例の冷凍冷蔵装置は、第一圧縮要素１６と、第二圧縮要素１７と、第一圧縮要素１６の吐出側並びに第二圧縮要素１７の吐出側と共に配管接続した凝縮器１９と、凝縮器１９の出口側と配管接続した第一膨張装置２０と、第一膨張装置２０の出口側に配管接続した高温用蒸発器２１と、高温用蒸発器２１と第一圧縮要素１６の吸入側との間に配管接続した気液分離器２２と、気液分離器２２と配管接続した第二膨張装置２３と、第二膨張装置２３と第二圧縮要素１７の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器２４とからなり、気液分離器２２の液冷媒出口２５側と第二膨張装置２３とが連通し、気液分離器２２のガス冷媒出口２６側と第一圧縮要素１６とが連通した構成となっているので、高温用回路と低温用回路をそれぞれ別々の一段圧縮サイクルとして形成し、二段圧縮のような極端な低圧縮比にならない適正な圧力条件で運転することにより、全断熱効率が悪くなることを防止できる。従って、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力を少なくできる。
【００３５】
（参考例２）
図３は参考例２による冷凍冷蔵装置の冷媒回路図を示す。
【００３６】
以下、図面を参照しながら説明するが、参考例１と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。図３において、２７は高温用蒸発器１９の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路であり、２８は第一バイパス通路２７に設けられた第一開閉弁である。２９は第一バイパス通路２７の分岐点と高温用蒸発器２１との間に設けられた第二開閉弁であり、３０は気液分離器２２と第二圧縮要素１６の吸入側との間に設けられた第三開閉弁である。
【００３７】
以上のように構成された冷凍冷蔵装置について、以下その動作を説明する。
【００３８】
第一開閉弁２８を閉じ、第二開閉弁２９、第三開閉弁３０を開けて第一圧縮要素１６、第二圧縮要素１７を運転すると参考例１と同じ冷凍サイクルが形成されて、同じ効果が得られる。
【００３９】
この状態から、冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内うち低温側の冷却負荷が相対的に大きくなったとき、第一開閉弁２８を開けることにより、冷媒は高温用蒸発器２１よりも第一バイパス通路２８を主に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器２４で主に発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷のアンバランスに対応できるため、どちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力を少なくできる。
【００４０】
また、第一開閉弁２８、第三開閉弁３０を開け、第二開閉弁２９を閉じることにより、冷媒は高温用蒸発器２１側には流れず第一バイパス通路２７に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器２４のみに発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の大きなアンバランスに対応でき、さらに、低温用蒸発器２４で冷却作用を行いながら、冷却作用が停止している高温用蒸発器２１の霜取りを行うことができる。
【００４１】
また、第二開閉弁２９を開け、第一開閉弁２８、第三開閉弁３０を閉じることにより、冷媒は高温用蒸発器２１を通り気液分離器２２に流入した後、低温用蒸発器２４側には流れず第一圧縮要素１６に吸入されるため、その冷却能力を冷蔵室側（高温側）の高温用蒸発器２１のみに発揮することになる。従って、冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の大きなアンバランスに対応でき、さらに、高温用蒸発器２１で冷却作用を行いながら、冷却作用が停止している低温用蒸発器２４の霜取りを行うことができる。
【００４２】
以上のように本参考例の冷凍冷蔵装置は、高温用蒸発器２１の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路２７と、第一バイパス通路２７に設けられた第一開閉弁２８と、第一バイパス通路２７の分岐点と高温用蒸発器２１との間に設けられた第二開閉弁２９と、気液分離器２２と第二圧縮要素１７の吸入側との間に設けられた第三開閉弁３０とを備えた構成となっているので、冷凍冷蔵装置の冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内のどちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力を少なくできる。また、高温用蒸発器２１あるいは低温用蒸発器２４の霜取りを行うときに片側のみの冷却を停止して庫内温度の上昇を防止することができる。
【００４３】
（実施例１）
図４は本発明の実施例１による冷凍冷蔵装置の冷媒回路図を示す。
【００４４】
以下、図面を参照しながら説明するが、参考例１並びに参考例２と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。図４において、３１は第一圧縮要素１６の吸入側と第二圧縮要素１７の吸入側とを連通する第二バイパス通路であり、３２は第二バイパス通路３１に設けられた第四開閉弁であり、３３は第一圧縮要素１６と気液分離器２２との間に設けられた第五開閉弁である。
【００４５】
以上のように構成された冷凍冷蔵装置について、以下その動作を説明する。
【００４６】
第四開閉弁３２を閉じ、第五開閉弁３３を開けて第一圧縮要素１６、第二圧縮要素１７を運転すると、参考例２と同じ効果が得られる。
【００４７】
そして、第一開閉弁２８、第三開閉弁３０を閉じ、第二開閉弁２９、第四開閉弁３２、第五開閉弁３３を開けることにより、第一圧縮要素１６と第二圧縮要素１７の吸入側が連通して二気筒並列の一段圧縮運転となり、冷媒は高温用蒸発器２１で冷却作用を発揮した後、低温用蒸発器２４側には流れず第一圧縮要素１６並びに第二圧縮要素１７に吸入されるため、冷蔵室側（高温側）の急冷運転となる。このとき、第三開閉弁３０を開けても第二膨張装置２３による抵抗のため、低温用蒸発器２４側に冷媒はほとんど流れず同様の効果が得られる。
【００４８】
また、第一開閉弁２８、第三開閉弁３０、第四開閉弁３２を開け、第二開閉弁２９、第五開閉弁３３を閉めることにより、第一圧縮要素１６と第二圧縮要素１７の吸入側が連通して二気筒並列の一段圧縮運転となり、冷媒は高温用蒸発器２１側には流れず第一バイパス通路２７に流れて、その冷却能力を冷凍室側（低温側）の低温用蒸発器２４のみに発揮することになるため、冷凍室側の急冷運転となる。このとき、第二開閉弁２９を開けると冷媒は高温用蒸発器２１側にも流れ冷蔵室側の冷却も行うことができる。
【００４９】
以上のように本実施例の冷凍冷蔵装置は、第一圧縮要素１６の吸入側と第二圧縮要素１７の吸入側とを連通する第二バイパス通路３１と、第二バイパス通路３１に設けられた第四開閉弁３２と、第一圧縮要素１６と気液分離器２２との間に設けられた第五開閉弁３３とを備えた構成となっているので、冷凍室、冷蔵室庫内の冷却負荷の変化に対応し庫内各部の温度の均一化が図れ、更に冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の著しい増大への対応と、急速冷却を行うことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明は、第一圧縮要素と、第二圧縮要素と、前記第一圧縮要素の吐出側並びに前記第二圧縮要素の吐出側と共に配管接続した凝縮器と、前記凝縮器の出口側と配管接続した第一膨張装置と、前記第一膨張装置の出口側に配管接続した高温用蒸発器と、前記高温用蒸発器と前記第一圧縮要素の吸入側との間に配管接続した気液分離器と、前記気液分離器と配管接続した第二膨張装置と、前記第二膨張装置と前記第二圧縮要素の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器とからなり、前記気液分離器の液冷媒出口側と第二膨張装置とが連通し、前記気液分離器のガス冷媒出口側と前記第一圧縮要素とが連通した構成となっているので、高温用回路と低温用回路をそれぞれ別々の一段圧縮サイクルとして形成し、二段圧縮のような極端な低圧縮比にならない適正な圧力条件で運転することにより、全断熱効率が悪くなることを防止できる。従って、実際の冷凍サイクルの効率を向上させ、消費電力を少なくできる。
【００５１】
さらに、高温用蒸発器の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路と、前記第一バイパス通路に設けられた第一開閉弁とを備えた構成となっているので、さらに、冷凍冷蔵装置の冷凍室と冷蔵室などの異なる温度帯の庫内のどちらか一方が冷凍能力不足になったり、冷凍能力過剰になること無く、各庫内を適正に冷却でき、かつ高効率で消費電力を少なくできる。
【００５２】
さらに、第一バイパス通路の分岐点と高温用蒸発器との間に設けられた第二開閉弁と、気液分離器と第二圧縮要素の吸入側との間に設けられた第三開閉弁とを備えた構成となっているので、さらに、高温用蒸発器あるいは低温用蒸発器の霜取りを行うときに片側のみの冷却を停止して庫内温度の上昇を防止することができる。
【００５３】
さらに、第一圧縮要素の吸入側と第二圧縮要素の吸入側とを連通する第二バイパス通路と、前記第二バイパス通路に設けられた第四開閉弁と、前記第一圧縮要素と気液分離器との間に設けられた第五開閉弁とを備えた構成となっているので、さらに、冷凍室、冷蔵室庫内の冷却負荷の変化に対応し庫内各部の温度の均一化が図れ、更に冷凍室と冷蔵室の冷却負荷の著しい増大への対応と、急速冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷凍冷蔵装置の参考例１の冷媒回路図
【図２】同参考例の冷凍冷蔵装置における冷凍サイクルの圧力−エンタルピ線図
【図３】冷凍冷蔵装置の参考例２の冷媒回路図
【図４】本発明による冷凍冷蔵装置の実施例１の冷媒回路図
【図５】従来の二段圧縮冷凍サイクルの冷媒回路図
【図６】従来の二段圧縮冷凍サイクルに使用される気液分離器の断面図
【符号の説明】
１６第一圧縮要素
１７第二圧縮要素
１９凝縮器
２０第一膨張装置
２１高温用蒸発器
２２気液分離器
２３第二膨張装置
２４低温用蒸発器
２５液冷媒出口
２６ガス冷媒出口
２７第一バイパス通路
２８第一開閉弁
２９第二開閉弁
３０第三開閉弁
３１第二バイパス通路
３２第四開閉弁
３３第五開閉弁

Claims

第一圧縮要素と、第二圧縮要素と、前記第一圧縮要素の吐出側並びに前記第二圧縮要素の吐出側と共に配管接続した凝縮器と、前記凝縮器の出口側と配管接続した第一膨張装置と、前記第一膨張装置の出口側に配管接続した高温用蒸発器と、前記高温用蒸発器と前記第一圧縮要素の吸入側との間に配管接続した気液分離器と、前記気液分離器と配管接続した第二膨張装置と、前記第二膨張装置と前記第二圧縮要素の吸入側との間に配管接続した低温用蒸発器とからなり、前記気液分離器の液冷媒出口側と第二膨張装置とが連通し、前記気液分離器のガス冷媒出口側と前記第一圧縮要素とが連通し、さらに、前記高温用蒸発器の入口側と出口側とを連通する第一バイパス通路と、前記第一バイパス通路に設けられた第一開閉弁と、前記第一バイパス通路の分岐点と前記高温用蒸発器との間に設けられた第二開閉弁と、前記気液分離器と前記第二圧縮要素の吸入側との間に設けられた第三開閉弁と、前記第一圧縮要素の吸入側と前記第二圧縮要素の吸入側とを連通する第二バイパス通路と、前記第二バイパス通路に設けられた第四開閉弁と、前記第一圧縮要素と前記気液分離器との間に設けられた第五開閉弁とを備え、少なくとも前記第一開閉弁を閉じて、前記第二開閉弁と前記四開閉弁及び前記第五開閉弁を開くことで、前記高温用蒸発器において急冷運転し、少なくとも前記第五開閉弁を閉じて、前記第一開閉弁と前記三開閉弁及び前記第四開閉弁を開くことで、前記低温用蒸発器において急冷運転することを特徴とした冷凍冷蔵装置。