CN1815107A - 冷冻装置、冰箱、压缩机及气液分离器 - Google Patents

冷冻装置、冰箱、压缩机及气液分离器 Download PDF

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CN1815107A CN 200610006713 CN200610006713A CN1815107A CN 1815107 A CN1815107 A CN 1815107A CN 200610006713 CN200610006713 CN 200610006713 CN 200610006713 A CN200610006713 A CN 200610006713A CN 1815107 A CN1815107 A CN 1815107A
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大竹雅久
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Abstract

一种冷冻装置、冰箱、压缩机及气液分离器,该冷冻装置,在冷冻循环中设置具有在不同的温度带工作的多个吸热器和具有中压部的压缩机的情况下,可实现高效率运行,其要点在于,具有:有中压部的压缩机和连接到该压缩机的排出侧的散热器,使上述散热器的出口侧的冷媒配管分支、在该被分支的其中之一的冷媒配管中,具有包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构,在上述被分支的另一冷媒配管中,具有包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构。并且,其中之一的冷媒配管连接到上述压缩机的中压部,另一冷媒配管连接到比上述中压部更低压侧的吸入部。

Description

冷冻装置、冰箱、压缩机及气液分离器
技术领域
本发明涉及具有不同蒸发温度的多个吸热器的冷冻装置及具有该冷冻装置的冰箱。
并且,本发明涉及具有以多级压缩冷媒的压缩机构的冷冻装置及冰箱,还涉及可应用于这样的冷冻装置的压缩机。
而且,本发明涉及具有冷媒中的水分吸附机构的冷冻装置、冰箱及设置在这些冷冻循环中、进行气液混合冷媒的气液分离的气液分离器。
背景技术
一般,常见有多个吸热器,通过以不同的温度带运行这些吸热器,对温度不同的多个冷却负载,谋求高效运行的冷冻装置。
作为这样的冷冻装置一例,在特开2000-230767号公报中公开了共有压缩机和冷凝器,同时并联连接2个吸热器,切换这些吸热器,使冷冻室和冷藏室相互独立进行冷却的冰箱。
然而,在这种冷冻装置中,有时应用有中压部的压缩机,例如具有多级压缩机构的压缩机。
在将有这样的中压部的压缩机应用于如上所述的冷冻装置和冰箱的情况下,通过构筑适合利用该中压部的冷冻循环,往往可实现可更高效率运行的冷冻装置。
此外,近年来,具有冷藏室和冷冻室的冷冻冰箱,要求大幅度节能化,例如,在特开平11-223397号公报中,为了实现这种节能化,提出了具有2级压缩冷冻循环的冷冻冰箱,该2级压缩冷冻循环通过由前级侧压缩要素和后级侧压缩要素构成的压缩机,和冷凝器、第1膨胀机构、冷藏室用蒸发器、第2膨胀机构及冷冻室用蒸发器构成。
但是,在如上所述的构成中,存在因冷冻室和冷藏室的冷却负载不平衡等情况下,其中一室内冷冻能力不足或冷冻能力过剩等问题。
因此,在特开2001-108345号公报中,作为解决该问题的方法,提出了,具有:2级压缩机,和中压用膨胀装置、中压用吸热器、低压用膨胀装置及低压用吸热器等,将连通中压用膨胀装置和中压用吸热器的冷媒配管连接到2级压缩机的前级侧和后级侧之间的构成的2级压缩冷冻冷藏装置。
然而,在如上述构成的2级压缩冷冻装置中,当停止低压用吸热器中的冷却功能、启用中压用吸热器功能的冷藏运行时,有时由于2级压缩机的前级侧压缩室为大致真空状态,故大量的油流入该压缩室,产生液压缩,压缩机效率大幅度降低。
此外,一般情况下,在有具有压缩机等的冷冻循环的冷冻装置中,有时因混入到冷冻循环中的水分而使配管内部冻结,由此,往往冷冻循环的可靠性降低。在这样的冷冻装置中,作为如上述防止冻结的机构,常见在冷冻循环中配置作为除去水分机构的干燥器。
在特开平11-21548号公报中,记载了在具有压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等的冷冻装置中,在冷冻循环的高压侧的冷凝器出口侧和膨胀阀入口侧之间,配置填充用于除去混入到冷媒中的水分的沸石等干燥器。
然而,在这种冷冻装置中,例如有时将高压侧往往以超临界压运行的二氧化碳等作为冷媒使用。在使用这样的二氧化碳冷媒的冷冻装置中,由于冷冻循环的高压侧与HFC(hydro fluoro carbon)等冷媒相比,为更高温、高压,故在如上述原冷冻循环的高压侧设干燥器时,在该干燥器内部填充的干燥剂有破碎的可能。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供:在冷冻循环中设置有在不同的温度带工作的多个吸热器和中压部的压缩机的情况下,在任一温度带都可实现更高效率运行的冷冻装置及具有该冷冻装置的冰箱。
此外,本发明的目的还在于提供一种在具有以不同的温度带工作的多个吸热器、将由其中之一的吸热器流出的冷媒配管连接到压缩机的中压部的情况下,也可抑制压缩机效率降低的冷冻装置、冰箱及可适用于这些设备的压缩机。
此外,本发明的目的还在于提供即使在使用二氧化碳等冷媒的情况下,也可抑制干燥剂破碎的冷冻装置、冰箱及设在这些冷冻循环中的气液分离器。
第1本发明的冷冻装置,具备:具有中压部的压缩机和与该压缩机的排出侧连接的散热器,上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,并且,在该被分支的之一的冷媒配管上具有包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构,在上述被分支的另一冷媒配管上具有包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构,其特征在于:上述之一的冷媒配管与上述压缩机的中压部连接,上述另一冷媒配管与上述压缩机的比上述中压部低压一侧的吸入部连接。
第2本发明的特征在于,在上述第1本发明的冷冻装置中,具有热交换器,该热交换器对从上述第1吸热器排出的冷媒和从上述散热器排出且上述分支前的冷媒进行热交换。
第3本发明的特征在于,在上述第1本发明或第2本发明的冷冻装置中,上述第1吸热机构和上述第2吸热机构在不同的温度带工作。
第4本发明的特征在于,在上述第3本发明的冷冻装置中,上述第2吸热机构在比上述第1吸热机构低的温度带工作。
第5本发明的冰箱,其特征在于,具有:第1本发明至第4本发明的发明的冷冻装置。
第6本发明的特征在于,在第5本发明的冰箱中,具有:冷藏室和以比该冷藏室低的温度运行的冷冻室,由上述第1吸热机构冷却上述冷藏室,由上述第2吸热机构冷却上述冷冻室。
第7本发明的特征在于,在第1本发明至第4本发明的冷冻装置及第5本发明至第6本发明的冰箱中,作为冷媒使用二氧化碳。
在第1本发明至第7本发明中,通过具有在不同的温度带工作,提供可高效运行的冷冻装置,同时提供可以高效运行的冰箱。
第8本发明的压缩机,在密闭容器内包括电动要素和由该电动要素驱动并具有压缩流体的压缩室的压缩要素,其特征在于,上述压缩室具有:用于将流体导入该压缩室的导入口和排出被压缩的流体的第1排出口及第2排出口,在上述第1排出口设置有在上述压缩室内被压缩的流体到达第1压力时开放的第1排出阀,在上述第2排出口设置有在比上述第1压力高的第2压力下开放的第2排出阀。
第9本发明的特征在于,在第8本发明的压缩机中,上述流体为冷媒及包括油的冷媒。
第10本发明的特征在于,在第8本发明或第9本发明的任一压缩机中,上述压缩要素由前级压缩要素和进一步压缩由该前级压缩要素压缩过的冷媒的后级压缩要素构成,在上述前级压缩要素的压缩室具有:上述导入口、上述第1排出口、上述第1排出阀、上述第2排出口、和上述第2排出阀,上述第2排出阀,在比从上述后级压缩要素排出的冷媒压力高的压力下开放。
第11本发明的特征在于,在第10本发明的压缩机中,上述第2排出阀与上述压缩室内的冷媒及从上述后级压缩要素排出的冷媒相接构成。
第12本发明的冷冻装置的特征在于,具有:第8本发明中记载的压缩机、与该压缩机的排出侧连接的散热器、包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构、和包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构,上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,上述第1吸热机构与该被分支的之一的冷媒配管连接,上述第2吸热机构与上述被分支的另一冷媒配管连接,上述之一的冷媒配管与上述压缩机的中压部连接,上述另一冷媒配管与上述压缩机的比上述中压部低压一侧的吸入口连接。
第13本发明的特征在于,在第12本发明的冷冻装置中,冷冻循环的高压侧以超临界状态运行。
第14本发明的冰箱,其特征在于,具有第12本发明或第13本发明的任一的冷冻装置。
根据第8本发明至第14本发明,具有在不同的温度带工作的多个吸热器,即使在将由其中之一的吸热器流出的冷媒配管连接到压缩机的中压部的情况下,也可提供可抑制压缩机效率降低的冷冻装置、冰箱及可适用这些设备的压缩机。
第15本发明的冷冻装置的特征在于,具有:具备前级压缩要素和后级压缩要素的压缩机构、与该压缩机构的排出侧连接的散热器、包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构、包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构、选择冷媒向上述第1吸热机构及上述第2吸热机构流通的切换机构、和根据该切换机构的信息来控制上述压缩机构的压缩动作的控制机构;上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,上述第1吸热机构与该被分支的之一的冷媒配管连接,上述第2吸热机构与上述被分支的另一冷媒配管连接;上述第1吸热机构的出口侧的冷媒配管与上述前级压缩要素的排出侧和后级压缩要素的吸入口之间连接,上述第2吸热机构的出口侧的冷媒配管与上述前级压缩要素的吸入口连接,在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构停止上述前级压缩要素的压缩动作。
第16本发明的特征在于,在第15本发明的冷冻装置中,上述压缩机构由2台压缩机构成,同时上述2台压缩机中之一的压缩机作为上述前级压缩机构运行,另一压缩机作为上述后级压缩要素运行,上述控制机构在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断向上述第2吸热机构的冷媒的流通的情况下,停止上述之一的压缩机的运行。
第17本发明的特征在于,在第15本发明的冷冻装置中,上述压缩机构在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,这些各压缩要素由回转式多级压缩机构成,并且,该回转式多级压缩机具有叶片和辊并通过同一旋转轴动作,该多级压缩机具有防止接触机构,该防止接触机构防止上述前级压缩要素中的叶片向辊接触,在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构使上述防止接触机构工作,防止上述前级压缩要素中的叶片向辊接触。
第18本发明的特征在于,在第15本发明的冷冻装置中,上述压缩机构在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,上述前级压缩要素通过第1旋转轴动作,并且,上述后级压缩要素通过第2旋转轴动作,上述第1旋转轴安装在驱动机构上,且上述第1旋转轴和上述第2旋转轴通过离合器机构连结,在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构由上述离合器机构从上述第1旋转轴分离上述第2旋转轴。
第19本发明的特征在于,在第15本发明至第18本发明的任一冷冻装置中,作为冷媒使用二氧化碳。
第20本发明的特征在于,在第15本发明至第19本发明的任一冷冻装置中,冷冻循环的高压侧以超临界状态运行。
第21本发明的冰箱,其特征在于,具有第15本发明至第20本发明的任一冷冻装置。
第22本发明的压缩机,其特征在于,具有:叶片、辊和防止上述叶片与上述辊接触的防止接触机构。
第23本发明,其特征在于,在第22本发明的压缩机中,上述防止接触机构,由安装在上述叶片上的磁铁、和可产生与该磁铁排斥或吸引的磁力的电磁铁构成。
第24本发明的特征在于,在第23本发明的压缩机中,在进行冷媒压缩动作的情况下,使上述电磁铁产生与上述磁铁排斥的磁力,在停止冷媒压缩动作的情况下,使上述电磁铁产生吸引上述磁铁的磁力。
第25本发明的压缩机,其特征在于,在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,上述前级压缩要素通过第1旋转轴动作,并且,上述后级压缩要素通过第2旋转轴动作,上述第1旋转轴安装在驱动机构上,且,上述第1旋转轴和上述第2旋转轴通过离合器机构连结。
第26本发明的特征在于,在第25本发明的压缩机中,在停止上述前级压缩要素的压缩动作、且进行上述后级压缩要素压缩动作的情况下,由上述离合器机构从上述第1旋转轴分离上述第2旋转轴。
根据第15本发明至第26本发明,在即使具有在不同的温度带工作的多个吸热器,将由其中之一的吸热器流出的冷媒配管连接到压缩机的中压部的情况下,也可提供可抑制压缩机效率降低的冷冻装置、冰箱及可适用于这些设备的压缩机。
第27本发明的冷冻装置,具有冷冻循环,该冷冻循环包括:压缩机、与该压缩机排出侧连接的散热器、与该散热器出口侧连接的第1减压机构、与该第1减压机构串联连接的第2减压机构、和与该第2减压机构出口侧连接的吸热器,其特征在于,在上述第1减压机构的出口侧和上述第2减压机构的入口侧之间具有用于吸附冷媒中的水分的吸附机构。
第28本发明的气液分离器的特征在于,具有:导入气体和液体的混合冷媒并在内部分离气体和液体的容器、用于将上述冷媒导入该容器内的导入管、供在上述容器内分离的气体冷媒流出的第1出口管、和供在上述容器内分离的液体冷媒流出的第2出口管,在上述容器内具有用于吸附冷媒中的水分的吸附部。
第29本发明的冷冻装置,具有冷冻循环,该冷冻循环包括:压缩机、与该压缩机排出侧连接的散热器、与该散热器出口侧连接的第1减压机构、与该第1减压机构串联连接的第2减压机构、和与该第2减压机构出口侧连接的吸热器,其特征在于,在上述第1减压机构的出口侧和上述第2减压机构的入口侧之间具有第28本发明记载的气液分离器。
第30本发明的特征在于,在第29本发明的冷冻装置中,上述压缩机有中压部,将上述气液分离器的第1出口管连接到上述中压部。
第31本发明的特征在于,在第27本发明、第29本发明或第30本发明的任一冷冻装置中,上述冷冻循环的高压部以超临界压力运行。
第32本发明的特征在于,在第27本发明、第29本发明、第30本发明的任一冷冻装置中,作为冷媒使用二氧化碳。
第33本发明的冰箱,其特征在于,具有第27本发明、第29本发明、第30本发明、第31本发明或第32本发明的任一冷冻装置。
根据第27本发明至第33本发明,提供:即使在使用二氧化碳等冷媒的情况下,也可抑制干燥剂的破碎的冷冻装置、冰箱,同时提供:在吸热器中即使在对热交换器无助于热交换的冷媒的气相成分多的情况下,也可提供可提高性能的冷冻装置、冰箱及设置在这些冷冻循环中的气液分离器。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的冷冻装置的冷媒回路图。
图2是表示本发明的实施例1的冷冻装置的冷冻循环的焓·压力曲线图。
图3是表示对本发明的实施例1的冷冻装置的冰箱应用例的概况构成图。
图4是表示本发明的实施例2的冷冻装置的冷媒回路图。
图5是表示本发明的实施例3的冷冻装置的冷媒回路图。
图6是本发明的实施例3的压缩机概况剖面图。
图7是包括本发明的实施例3的压缩机的1级压缩部缸体的平面图。
图8是表示对本发明的实施例3的冷冻装置的冰箱应用例的概况构成图。
图9是表示本发明的实施例4的冷冻装置的冷媒回路图。
图10是表示对本发明的实施例4的冷冻装置的冰箱应用例的概况构成图。
图11是表示本发明的实施例5的冷冻装置的冷媒回路图。
图12是本发明的实施例5的压缩机概况剖面图。
图13是用于说明本发明的实施例5的压缩机的压缩机构的模式图。
图14是用于说明本发明的实施例5的压缩机的压缩机构的模式图。
图15是表示本发明的实施例6的冷冻装置的冷媒回路图。
图16是本发明的实施例6的压缩机概况剖面图。
图17是本发明的实施例6的压缩机概况剖面图。
图18是表示本发明的实施例7的冷冻装置的冷媒回路图。
图19是表示本发明的气液分离器一例的概况剖面图。
图20是表示本发明的气液分离器其它例的概况剖面图。
图21是表示本发明的气液分离器其它例的概况剖面图。
图22是表示对本发明的实施例7的冷冻装置的冰箱应用例的概况构成图。
图23是表示本发明的实施例8的冷冻装置的冷媒回路图。
图24是表示对本发明的实施例8的冷冻装置的冰箱应用例的概况构成图。
图25是表示本发明的实施例9的冷冻装置的冷媒回路图。
图26是表示本发明的实施例10的冷冻装置的冷媒回路图。
图27是表示可使用于本发明的实施例10的冷冻装置的气液分离器的概况剖面图。
具体实施方式
根据附图,详细说明本发明的冷冻装置及具有该冷冻装置的冰箱合适的实施方式。
(实施例1)
根据附图,详细说明本发明的一实施例。图1示出了作为本发明一实施例的冷冻装置的冷媒回路图。冷冻装置30,具有压缩机1;和连接到该压缩机1的排出侧的散热器2;和连接到该散热器2的出口侧的第1吸热机构10及第2吸热机构11;和冷却热交换器32。第1吸热机构10的出口侧连接到压缩机1的中压部,第2吸热机构11的出口侧连接到压缩机1的吸入侧,构成冷冻循环。
第1吸热机构10,包括:来自分支点9A的冷媒流通的第1膨胀阀65和冷藏用吸热器57。而第2吸热机构11,包括:来自分支点9A的冷媒流通的第2膨胀阀66和冷冻用吸热器58。
第1吸热机构10和第2吸热机构11,在不同的温度带工作,来自散热器2的冷媒配管在分支点9A分支,其中之一作为第1吸热机构10连接,另一作为第2吸热机构11连接,分别导入压缩机1的中压部及吸入口。
在此,第1膨胀阀65及第2膨胀阀66构成上可改变节流的程度。通过改变该节流程度,冷媒在至吸热器57、58之前,使所定的压力降低,可控制该吸热器57、58中冷媒的蒸发温度。
并且,本实施例的冷冻装置30,在第1吸热机构10和压缩机1的中压部之间,具有冷却热交换器32和单向阀7;在第2吸热机构11和压缩机1的吸入侧之间具有单向阀52。
冷却热交换器32,是为了热交换从散热器2流出的冷媒和流出吸热器57的冷媒而设置的,流出吸热器57的冷媒在流出该冷却热交换器32后,通过连接到压缩机1中压部的冷媒导入管6,导入上述中压部。而且,在冷媒导入管6中,具有单向阀7。
再者,如上所述第1膨胀阀65构成上可变节流的程度,通过改变第1膨胀阀65的节流程度,从分支点9A流入到第1吸热机构10的冷媒,在至冷却热交换器32之前,使所定压力进一步降低。而流出第1膨胀阀65的冷媒在冷却热交换器32中与流出散热器2的冷媒进行热交换、加温,成为气体冷媒,经由导入配管6,返回到压缩机1的中压部。
压缩机1是2级压缩机,在密闭容器内包括1级压缩部1A和2级压缩部1B,在连接1级压缩部1A和2级压缩部1B的上述密闭容器外的冷媒配管上具有中间冷却器1C。而上述冷媒导入配管6将流出冷却热交换器32的气体冷媒导入可能地连接到压缩机1的中压部,即中间冷却器1C和2级压缩部1B之间。而且,流出冷却热交换器32的气体冷媒,如虚线箭头所示,由冷媒导入管6内的差压导入到压缩机1的中压部。此外,该压缩机1不限定于2级压缩机,例如,如果是1级压缩机,则冷媒导入管6也可返回1级压缩机的中压部。并且,即使连接多台压缩机的构成也可。
此外,在本实施例中,经吸热器57的冷风由设置在吸热器57附近的风扇63经导管57A送至冷藏室21,经吸热器58的冷风由设置在吸热器58附近的风扇64经导管58送至冷冻室22。
在此,在本实施例的冷冻装置30中,作为冷媒,考虑环境负载小、可燃性及毒性等,使用自然冷媒的二氧化碳冷媒(CO2),作为压缩机2润滑油的油,使用例如矿物油、烷基苯油、醚油、酯油、PAG(聚亚烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
根据以上构成,参照图1及图2,对本实施例的冷冻装置30的动作进行说明。图2是本实施例的冷冻循环的焓·压力(ph)曲线图。
本实施例的冷冻装置30,根据需要,选择由以第2吸热机构11为主工作的冷冻运行、和由第1吸热机构10及第2吸热机构11进行冷冻及冷藏的冷冻冷藏运行。
首先,对冷冻运行,用图2中的实线表示的循环曲线进行说明。而该冷冻运行,是以所定温度(例如,-26℃左右)使上述吸热器58工作、集中冷却冷冻室22的运行。
在本实施例中,压缩机1若运行,则由压缩机1排出的冷媒在散热器2中散热、冷却。即,首先,冷媒按(1)1级压缩机部1A的吸入、(2)1级压缩机部1A的排出、(3)2级压缩机部1B的吸入、(4)2级压缩机部1B的排出的顺序流通。其后,冷媒从(5)散热器2的出口、冷却热交换器32的入口、(7)冷却热交换器32的出口至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10、其余流通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,由冷却热交换器32以过冷却的状态至分支点9A,详细后述。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,至(6)第1膨胀阀65的出口,成为气体/液体2相混合体。而该冷媒以2相混合体的状态,流入吸热器63,而在本冷冻运行中,通过由未图示的控制装置使设置在该吸热器57附近的风扇63停止,大致停止吸热器57的吸热作用。这样,从第1膨胀阀65流出的冷媒,在吸热器57至几乎不从周围吸热的冷却热交换器32,在冷却热交换器32中,与从该散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,成为气体冷媒,通过冷媒导入管6,导入到压缩机1的中压部、即中间冷却器1C和2级压缩机1B之间。即(6)是第1膨胀阀65的出口,(21)是冷却热交换器32的出口,经过这里的冷媒至(3)的2级压缩机1B的吸入,在2级压缩机部1B被压缩。而通过在上述冷却热交换器32中的热交换,流出散热器2的冷媒被过冷却。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,以如上述在冷却热交换器32与流通到上述第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换、过冷却后的状态,至第2膨胀阀66。即,在第2吸热机构11侧流通的冷媒,按(7)第2膨胀阀66的入口、(8)是第2膨胀阀66的出口、吸热器58的入口、(22)吸热器58的出口顺序流通。而流入吸热器58的冷媒,由于由未图示的控制装置运行风扇64,故在该散热器58蒸发、从周围吸热后,返回压缩机1的吸入侧。即,(1)是1级压缩部1A的吸入。
与此对应,冷冻冷藏运行时,形成用图2中的虚线表示的循环。而该冷冻冷藏运行,是以所定温度(例如,设吸热器57为-5℃左右,设吸热器58为-5℃左右),使吸热器57及吸热器58工作,冷却冷藏室21及冷冻室22的运行。此时,压缩机1若也运行,则由压缩机1排出的冷媒在散热器2中散热、冷却。即,首先,冷媒按(1)1级压缩部1A的吸入、(2)1级压缩部1A的排出、(3)2级压缩部1B的吸入,(4)2级压缩部1B的排出的顺序流通。其后,冷媒从(5)散热器2的出口、冷却热交换器32的入口、(18)冷却热交换器32的出口至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10,其余流通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,与上述冷冻运行时相同由冷却热交换器32以过冷却的状态至分支点9A,并且,该过冷却度比冷冻运行时还小,详细后述。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,至(16)第3膨胀阀65的出口,成为气体/液体2相混合体。而该冷媒以2相混合体的状态流入吸热器63,而在本冷冻冷藏运行中,与上述冷冻运行时不同,由未图示的控制装置使设置在吸热器57附近的风扇63运行,使吸热器57工作。这样,从第1膨胀阀65流出的冷媒在吸热器57蒸发、从周围吸热后,至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,以气体冷媒状态通过冷媒导入管6导入到压缩机1的中压部、即中间冷却器1C和2级压缩机1B之间。即,(16)是第1膨胀阀65的出口、吸热器57的入口,(21)是吸热器57的出口、冷却热交换器32的入口,(25)是冷却热交换器32的出口,经过这里的冷媒至(3)的2级压缩机1B的吸入,在2级压缩机部1B被压缩。此外,通过在上述热交换器32中的热交换,流出散热器2的冷媒被过冷却,而在本冷冻冷藏运行,与上述冷冻运行时不同,由于使吸热器57发挥吸热作用,故在冷却热交换器32中的热交换量比冷冻运行时还小,由此,流出散热器5后的冷媒的过冷却度变得比冷冻运行时还小。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,如上述在冷却热交换器32与流通到第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换,以过冷却的状态,至第2膨胀阀66。即,流通到第2吸热机构11侧的冷媒,按(18)第2膨胀阀66的入口、(15)第2膨胀阀66的出口、吸热器58的入口、(22)吸热器58的出口的顺序流通。进入吸热器58的液体冷媒,因由未图示的控制装置运行风扇64,故在该散热器蒸发、从周围吸热后,返回压缩机1的吸入口。即,(1)是1级压缩部1A的吸入。冷冻运行时、冷藏运行时,冷媒同时如上循环,状态变化,形成冷冻循环。
在此,在本实施例中,由于在冷媒回路内封入了二氧化碳冷媒,故在散热器2周围的环境温度、即图2中的(5)散热器2出口中的温度即使在本实施例如+22℃左右的情况下,在原使用于氟里昂系冷媒和HC系列冷媒的冷媒回路,即在紧接散热器2后设置膨胀阀65、66那样的冷媒回路中,由于流入膨胀阀65、66的冷媒比例过高,故冷媒中的气体冷媒的比例高,得到充分冷却的性能也是困难的。
因此,在本实施例中,通过构成:在分支点9A分支冷媒配管,使其中之一在具有第1吸热机构10的同时具有冷却热交换器32,对由该冷却热交换器32流入第1及第2吸热机构10、11的冷媒进行过冷却,即使在采用具有如上述特性的二氧化碳冷媒的情况下,也可得到高的冷却效果。并且,此时,由于流出第1吸热机构10侧的冷媒作为气体冷媒导入到压缩机1的中压部,故还可提高压缩机1的压缩效率,更进一步提高冷冻装置30的效率。
此外,在冷冻运行时,与冷冻冷藏运行时不同,由于为停止设置在吸热器57附近的风扇63、增大冷却热交换器32中的热交换量的构成,故使流入第2吸热机构11的冷媒的过冷却更大,可进行更高效率的冷冻运行。
下面,参照图3,对本实施例的冷冻装置30的冰箱应用例进行说明。
图3示出了具有本实施例的冷冻装置30的冰箱的简要构成图。该冰箱40的构成为:上部具有冷藏室41,下部具有冷冻室42。而在各室41、42的里部,设各箱内隔板61、62,在由该箱内隔板61、62隔断的风路44内,设上述吸热器57、58及风扇63、64。
本实施例的冰箱40,由于具有如上所述构成的冷冻装置30,故在冷媒中采用二氧化碳的情况下,也可得到高的冷却性能和高效率运行。
(实施例2)
下面,参照图4,说明本发明的实施例2。图4示出了该情况的冷冻装置50的冷媒回路图。在本实施例中,与上述实施例1比较时,有如下不同点:在冷却热交换器32和压缩机1的中压部之间的冷媒导入管6的中间设分支点9B,其中之一的配管6A与上述实施例1相同连接到压缩机1的中压部,即压缩机1的中间冷却器1C和2级压缩部1B之间,同时,将另一配管6B连接到压缩机1的1级压缩部1A的吸入侧,在这些配管6A及6B中具有电磁阀8A及8B。
由此,在本实施例的冷冻装置50中,可执上述实施例的冷冻运行、冷冻冷藏运行以及冷藏运行。即,在冷冻装置50的冷藏运行中,通过关闭第2吸热机构11的第2膨胀阀66、且关闭电磁阀8A,打开电磁阀8B,使冷媒仅在第1吸热机构10侧流通,同时,由未图示的控制装置使设置在吸热器57附近的风扇63运行,冷却冷藏室21。而且,此时,由冷藏室21的冷却负载等状态,根据需要,也可使压缩机1的转速降低。此外,在本实施例的冷冻运行时、冷藏运行时,与上述冷藏运行的情况不同,打开电磁阀8A,关闭电磁阀8B。
此外,本实施例的冷冻装置50与上述实施例1的冷冻装置30相同,当然也可应用于冰箱。
以上,通过各实施例说明了本发明,但本发明不限于此,可各种变更实施。例如,在上述各实施例中,在冷媒回路中封入了二氧化碳冷媒,但不限于此,还可适用封入其以外的氟里昂系冷媒等。
并且,上述各实施例的膨胀阀65、66,根据需要可变更为毛细管。
(实施例3)
下面,根据附图对本发明的实施例3进行详述。图5示出了本实施例的冷冻装置的冷媒回路图。冷冻装置30,具有:压缩机1;和连接该压缩机1的排出侧的散热器2;和连接到该散热器2的出口侧的第1第吸热机构10及第2吸热机构11;和冷却热交换器32。第1吸热机构10的出口侧连接到压缩机1的中压部,第2吸热机构11的出口侧连接到压缩机1的吸入口,构成冷冻循环。
并且,冷冻装置30,具有:设置在第1吸热机构10与压缩机1的中压部之间的单向阀7;和置在第2吸热机构11与压缩机1的吸入口之间的单向阀52及热交换器15;和控制装置26。热交换器15使从第2吸热机构流出的冷媒和进入低压膨胀阀65之前的冷媒可热交换构成。
第1吸热机构10,包括来自分支点9A的冷媒流通的中压膨胀阀65和中压吸热器57。而第2吸热机构11,包括:来自分支点9A的冷媒流通的低压膨胀阀66和低压吸热器58。而第1吸热机构10和第2吸热机构11在不同的温度带工作,来自散热器2的冷媒配管在分支点9A分支,其中之一连接到第1吸热机构10,另一连接到第2吸热机构11。
中压膨胀阀65及低压膨胀阀66构成上可改变节流的程度。通过改变该节流程度,冷媒在至各吸热器57、58之前将降低至所定压力,可控制该吸热器57、58中的冷媒的蒸发温度。
冷却热交换器32,是为了对从散热器2流出的冷媒和流出中压吸热器57的冷媒进行热交换而设置的,流出中压吸热器57的冷媒在流出该冷却热交换器32后,经单向阀7导入压缩机1的中压部。
此外,如上所述,中压膨胀阀65由于构成上可改变节流的程度,故通过改变该中压膨胀阀65的节流程度,从分支点9A流通到中压膨胀阀65的冷媒,在至中压吸热器57之前降低到所定压力。
压缩机1是2级压缩机,在密闭容器内包含作为前级压缩要素的1级压缩部1A和作为后级压缩要素的2级压缩部1B。而且,在该1级压缩部1A的排出侧的冷媒配管上,具有中间冷却器1C。而从第1吸热机构10流出、经冷却热交换器32的气体冷媒,被导入到中间冷却器1C和2级压缩部1B的吸入口之间。
此外,在本实施方式的冷冻装置30中,经中压吸热器57的冷风由设置在该吸热器57附近的风扇57F经导管57A送至冷藏室21;经低压吸热器58的冷风由设置在该吸热器58附近的风扇58F经导管58A送至冷冻室22。
控制装置26,是根据分别设置在冷藏室21及冷冻室22的温度传感器21T及22T等信息,控制压缩机1的运行频率或ON-OFF、膨胀阀65及66的开度,或风扇57F及风扇58F的ON-OFF等的控制机构,由通用微机构成。
而且,在本实施方式,在图5中,从2级压缩部1B的排出侧,经散热器及冷却热交换器32,到中压膨胀阀65入口及低压膨胀阀66入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的高压部运行;并且,从1级压缩部1A的排出侧经中间冷却器1C,到2级压缩机1B的吸入口,以及从中压膨胀阀65出口,经中压吸热器57及冷却热交换器32,到2级压缩部1B的吸入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的中压部运行。而从低压膨胀阀66出口,经低压吸热器58及热交换器15,到1级压缩部1A的吸入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的低压部运行。
在此,参照图6,对本实施方式的压缩机1进行说明。图6是压缩机1的概况剖面图。
压缩机1是内部高压型2级压缩式旋转压缩机。压缩机1具有上下两端密闭的纵长大致圆筒状的密闭容器112,将该密闭容器112的底部用作存油。密闭容器112具有:电动要素114;和由电动要素114的旋转轴116驱动的第1压缩部1A及第2压缩部1B构成的旋转压缩部118。在其底部外面,设置用于将该压缩机1固定在例如未图示的冰箱框体的脚部210。
密闭容器112由:容纳电动要素114及旋转压缩部118的容器本体112A;和闭塞该容器本体112A的电动要素114侧的端部的大致碗状的端盖(盖体)112B构成。在该端盖112B形成圆形的安装孔112D,在该安装孔112D安装用于给电动要素114供电的接线柱120(省略引线)。
电动要素114具有:沿密闭容器112的内周面环状安装的定子122,和设置一些间隔地插入设置在该定子122的内侧的转子124。该转子124通过中心,固定在沿密闭容器122的轴心方向的旋转轴116。在此,定子122具有未图示的层叠环状的电磁钢板的层叠体,和由直接卷绕方式卷装在该层叠体的齿部的定子线圈128。而转子124也与定子122相同,用电磁钢板的层叠体形成,在该层叠体内插入永久磁铁形成。
此外,在旋转轴116内,油通路182贯通轴中心、沿垂直方向设置,该油通路182的旋转压缩部118侧的一端,在密闭容器112底部的储油处开口而电动要素114侧的另一端在端盖112B侧开口。而该油通路182还连通各压缩部1A、1B的滑动部,可向该压缩部1A、1B供油。
旋转压缩部118的1级压缩部1A及2级压缩部1B,由第1及第2缸体138、140构成,在这些缸体138、140间夹有中间隔板136。此外,各压缩部1A、1B由:分别配置在中间隔板136的两侧(图5中上下)的第1及第2缸体138、140;和设置在旋转轴116上、镶嵌到具有180度的相位差的第1及第2偏心部142、144,在第1及第2缸体138、140内偏心旋转的第1及第2辊146、148;和分别连接这些辊146、148,在缸体138、140内分别区分低压室侧和高压室侧的第1及第2叶片150、152;和缸体140的电动要素114侧的开口面和缸体138的电动要素114分别闭塞相反侧的开口面、兼用旋转轴116的轴承的支持部件154、156构成。
在叶片150、152的外侧(图5中右侧)设置有接到叶片150、152的外侧端部、使该叶片150、152靠上辊146、148侧的弹簧174、176。而且,在弹簧174、176的密闭容器112侧,设置金属制的塞子222、223,起弹簧174、176的防脱作用。此外,在第2叶片152构成未图示的背压室,在该背压室,作为背压施加缸体140内的高压室侧的压力。
在支持部件154、156上,设置使一部分凹陷,通过用隔板200及盖168分别闭塞该凹陷部形成的排出消音室162、164。即排出消音室162通过用隔板200闭塞支持部件154的凹陷部、排出消音室164通过用盖168闭塞支持部件156的凹陷部形成。并且,在1级压缩部1A侧的支持部件156上,与上述排出消音室164相同,设置使与该支持部件156的排出消音室164其他的一部分凹陷,通过用盖168闭塞、形成的油排出室167。
而在各压缩部1A、1B,通过用支持部件156、154和中间隔板136,闭塞缸体138、140和辊146、148、及叶片150、152之间形成的空间,构成吸气压缩冷媒的压缩室。
在此,在2级压缩部1B的压缩室和排出消音室162之间的后级侧排出口160中,具有该压缩室内的冷媒达到所定的压力时开放的后级侧排出阀161;在1级压缩部1A的压缩室和排出消音室164之间的前级侧排出口163中,具有该压缩室内的冷媒达到所定的压力时开放的前级侧排出阀165。
并且,在1级压缩部1A所谓压缩室和油排出室167之间的油排出口171中,具有在该压缩室内由大量油吸入的液压缩产生、并达到所定的压力时开放的油排出阀166。该油排出阀166用由从2级压缩部1B排出的高压冷媒的背压抑制,在油排出室167中,设置连通到密闭容器112内的阀背压流入管路170,来自由后述的排出管路221排出到密闭容器112内的2级压缩部1B的高压冷媒,通过阀背压流入管路170封闭油排出阀166。
排出消音室162和密闭容器112内,贯通隔板200,用在电动要素114侧开口的排出管路221连通,在2级压缩部1B进行压缩后的高压冷媒气体从该排出管路221被排出到密闭容器112内的电动要素114侧。此时,在冷媒气体中,混入了提供给2级压缩部1B的油,而该油也排出到密闭容器112内的电动要素114侧。而混入到冷媒气体中的油,从冷媒气体分离,并留在密闭容器112内底部的储油处。
此外,在密闭容器112内,插入连接:用于将冷媒气体导入1级压缩部1A的冷媒导入管194;和在1级压缩部1A压缩、作为中压的冷媒气体排出到密闭容器112外的中间冷媒排出管192;和从该中间冷媒排出管192排出的中压冷媒,如上所述,通过中间冷却器1C,导入到2级压缩部1B的中间冷媒导入管193;和由2级压缩部1B压缩为高压、在如上述的排出管路221用于从压缩机1排出到密闭容器112内后的冷媒气体的冷媒排出管196。
而在本实施方式的冷冻装置30中,作为冷媒,考虑环境负载小、可燃性及毒性等,使用自然冷媒的二氧化碳冷媒(CO2),作为压缩机1的润滑油的油,使用例如矿物油(矿物油)、烷基苯油、醚油、酯油、PAG(聚亚烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
这样,在冷冻装置30中,作为冷媒由于使用了二氧化碳,在例如外气温为二氧化碳的临界温度(约+31℃)以上的情况下,冷冻循环的高压部为超临界状态,由此,冷冻装置30作为过渡临界循环运行。
根据以上构成,参照图5,对本实施方式的冷冻装置30的动作进行说明。冷冻装置30,由控制装置26选择性地运行:使第2吸热机构11工作的冷冻运行;和使第1吸热机构10及第2吸热机构11工作的冷冻冷藏运行;和使第1吸热机构10工作的冷藏运行。
首先,对冷冻运行进行说明。而该冷冻运行,是以所定温度(例如,-26℃左右)使上述吸热器58工作、冷却冷冻室22的运行。
在本实施方式的冷冻装置30中,压缩机1若运行,则在1级压缩部1A压缩、排出的中压冷媒,在中压冷却器1C冷却后,在2级压缩部1B进一步压缩、排出,在散热器2散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒,经冷却热交换器32至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10,其余通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,以由冷却热交换器32进行过冷却后的状态至分支点9A。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在第1膨胀阀65被减压,成为气体/液体2相混合体(气液混合状态)。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷冻运行中,通过由控制装置26使设置在该中压吸热器57附近的风扇57F停止,大致停止该吸热器57的吸热作用。
这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒,在中压吸热器57,几乎不从周围吸热至冷却热交换器32,在冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,成为气体冷媒,导入到压缩机1的中压部、即2级压缩机1B的吸入口。而由上述冷却热交换器32中的热交换,从压缩机1排出、流出散热器2的冷媒,由流出上述中压吸热器57的冷媒进行过冷却。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,如上述,以在冷却热交换器32与流通到上述第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换、并过冷却后的状态,至低压膨胀阀66,在此减压、成为气体/液体2相混合体。而由于由控制装置26运行风扇58F,故流入低压吸热器58的冷媒在该吸热器58蒸发,并从周围吸收热后,在热交换器15中与流入低压膨胀阀66前的冷媒进行热交换、被加温,返回到压缩机1的吸入口。而通过在热交换器15中的如上述的热交换,在冷却热交换器32中被过冷却后,经分支点9A流入低压膨胀阀66的冷媒被进一步冷却。
下面,对冷冻冷藏运行进行说明。而该冷冻冷藏运行,是以所定温度(例如,设中压吸热器57为-5℃左右,设低压吸热器58为-26℃左右),使中压吸热器57及低压吸热器58工作,冷却冷藏室21及冷冻室22的运行。
此时,压缩机1若也运行,则由1级压缩部1A压缩、排出的中压冷媒在中间冷却器1C冷却后,在2级压缩部1B中进一步压缩、排出,在散热器2中散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒经冷却热交换器32至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10,其余流通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,与上述冷冻运行时同样,由冷却热交换器32以过冷却的状态至分支点9A。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在中压膨胀阀65被减压,成为气体/液体2相混合体。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷冻冷藏运行中,与上述冷冻运行时不同,由控制装置26使设置在中压吸热器57附近的风扇57F运行,使中压吸热器57发挥吸热作用功能。
这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒在中压吸热器57蒸发、从周围吸热后,至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,以气体冷媒状态导入到2级压缩机1B的吸入口。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,如上述在冷却热交换器32与流通到第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换,以过冷却的状态,至低压膨胀阀66,在此减压,成为气体/液体2相混合体。而此时,由于由控制装置26运行风扇58F,故流入低压吸热器58的冷媒在该吸热器58蒸发,从周围吸热后,经热交换器15返回到压缩机1的吸入口。
对冷藏运行进行说明。而该冷藏运行是以所定温度(例如,-5℃左右)使中压吸热器57工作,以冷却冷藏室21的运行。在本冷藏运行中,通过由控制装置26关闭低压膨胀阀66,阻断从分支点9A到第2吸热机构11侧的冷媒流通,仅在第1吸热机构10侧使冷媒流通。
此时,压缩机1若运行,则在2级压缩部1B中被压缩、排出的冷媒,在散热器2中散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒经冷却热交换器32、经分支点9A,流通到第1吸热机构10。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在中压膨胀阀65减压,成为气体/液体2相混合体(气液混合状态)。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷藏运行中,由控制装置26使设置在中压吸热器57附近的风扇57F运行,使该吸热器57发挥吸热作用功能。
这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒在中压吸热器57蒸发、从周围吸热后,至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,成为气体冷媒,导入到2级压缩机1B的吸入口。而由上述冷却热交换器32中的热交换,从压缩机1排出、流出散热器2的冷媒,由从中压吸热器57流出的冷媒进行过冷却。
然而,在本冷藏运行中,在运行压缩机1的状态,由于阻断来自向第2吸热机构11的分支点9A的冷媒的流通、停止同第2吸热机构11的冷却功能,故从低压膨胀阀66经低压吸热器58到1级压缩部1A的压缩室,成为大致真空状态。这样,在1级压缩部1A的压缩室内,流入大量的油,产生液压缩,大幅度降低压缩效率。
因此,本实施方式的压缩机1,在本冷藏运行时,即使在1级压缩部1A的压缩室内成为大致真空状态的情况下,为了抑制由如上所述的液压缩降低压缩机效率,如图7所示构成1级压缩部1A。以下,参照图7,对本实施方式的压缩机1的1级压缩部1A进行说明。而图7是模式化表示本实施方式的压缩机的1级压缩部1A的平面图。
在1级压缩部1A的支持部件156中,具有:在该压缩部1A所压缩的冷媒从前级侧排出口163排出后通过的排出消音室164;和由板簧状部件构成、控制向排出消音侧164流通的冷媒的前级侧排出阀165。
而且,在支持部件156中,具有:在1级压缩部1A的压缩室产生如上所述的液压缩前,用于从该压缩室流出成为液压缩原因的油的油排出口171;和通过从该油排出口171排出的油的油排出室167;和由板簧状部件构成、控制向油排出室167的油排出的油排出阀166。
前级侧排出阀165,与前级侧排出口163相反一侧的端部由阀支持部165S固定在支持部件156。这样,在1级压缩部1A的压缩室,被压缩的冷媒的压力通过前级侧排出口163,若成为比前级侧排出阀165的所定开放压力高,则该前级侧排出阀165以阀支持部165S为支点开放,冷媒流入排出消音室164。而流入该排出消音室164的冷媒,从1级压缩部1A排出。
另一方面,油排出阀166,与油排出口171相反侧的端部由阀支持部166S固定在支持部件156。而如上所述,在油排出室167中,由于连通在2级压缩部1B被压缩、排出到密闭容器112的高压冷媒流入的阀背压流入管路170,故油排出室167内,在压缩机1驱动时,为与从2级压缩部1B排出的冷媒大致相同的压力,由该高压的背压,闭塞油排出阀166。
这样,在冷冻运行时及冷冻冷藏运行时,与1级压缩部1A相比,从2级压缩部1B排出的冷媒的压力更高,故油排出阀166不开放,在压缩机1执行通常的2级压缩动作。
另一方面,本冷藏运行时,1级压缩部1A的压缩室为大致真空的状态,产生液压缩,在该压缩室内成为异常的高压状态那样的情况下,油排出阀171开放,由通过从油排出口171排出到油排出室167内,可大幅度抑制如上所述的液压缩,可防止压缩机效率的大幅度降低。
冷冻运行时、冷冻冷藏运行时及冷藏运行都如以上冷媒循环、状态变化、形成冷冻循环。
在此,在本实施方式中,由于在冷媒回路内封入了二氧化碳冷媒,故周围的环境温度即使在例如+22℃左右的情况下,在原使用于氟里昂系冷媒和HC系列冷媒的冷媒回路,即在紧接散热器2后设置膨胀阀65、66那样的冷媒回路中,由于流入膨胀阀65、66的冷媒比例过高,故冷媒中的气体冷媒的比例高,得到充分冷却的性能是困难的。
在此,在冷冻装置30中,在分支点9A分支冷媒配管,其中之一具有第1吸热机构10,同时具有冷却热交换器32,通过以由该冷却热交换器32对流入第1及第2吸热机构10、11的冷媒进行过冷却的构成,即使在使用具有如上述特性的二氧化碳冷媒的情况下,也可得到高的冷却效果。并且,此时流出第1吸热机构10侧的冷媒,由于作为气体冷媒导入到2级压缩部1B的吸入口,故可提高压缩机1的压缩效率,进一步提高冷冻装置30的冷冻循环效率。
此外,冷冻运行时与冷冻冷藏运行时不同,由于为由控制装置26停止设置在中压吸热器57附近的风扇57F、增大冷却热交换器32中的热交换量的构成,故使流入第2吸热机构11的冷媒的过冷却更大,可进行更高效率的冷冻运行。
并且,本实施方式的冷冻装置30,在压缩机1的1级压缩部1A中,通过具有:油排出口171、油排出阀166的构成,即使在采用多级压缩机的压缩机1的情况下,在冷藏运行时,也可抑制由前级压缩要素的1级压缩部1A中的液压缩引起的压缩机效率的大幅度降低,使可抑制能量浪费高效率的冷藏运行成为可能。
下面,参照图8,对本实施方式的冷冻装置30在冰箱的应用例进行说明。图8示出了具有冷冻装置30的冰箱的概况图。
冰箱40的构成为:上部具有冷藏室41,下部具有冷冻室42。而在各室41、42的里部分别设有箱内隔板61、62,在由该箱内隔板61、62隔断的风路44内,设有上述中压吸热器57及低压吸热器58、以及风扇63、64。而在冷冻室42设有温度传感器42T,在冷藏室41设有温度传感器41T。
而在上述各运行时,即在冷冻运行时运行风扇64,在冷冻冷藏运行时运行风扇63、64,并且在冷藏运行时运行风扇63。这样可冷却各室41、42。
本实施例的冰箱40,由于具有如上构成,故即使在冷媒中使用二氧化碳的情况下,也可得到高的冷却性能和高效率运行。并且,即使在冷藏运行时也可抑制压缩机1的1级压缩部1A中的液压缩,可望提高冷冻循环的效率。
以上,通过一实施方式说明了本发明,而本发明不限于此,可各种变更实施。例如,在上述各实施方式中,在冷媒回路中封入了二氧化碳冷媒,但不限于此,还可适用封入其以外的氟里昂系冷媒等。
并且,上述各实施方式的膨胀阀65、66,根据需要可变更为毛细管。
(实施例4)
下面,根据图对本发明的实施例4进行详述。图9示出了本实施方式的冷冻装置的冷媒回路图。冷冻装置30,具有:作为前级压缩要素的压缩机100;和作为串联连接在该压缩机100的排出侧的后级压缩要素的压缩机200;和串联连接在该压缩机200排出侧的散热器2;和连接到该散热器2的出口侧的第1吸热机构10及第2吸热机构11;和冷却热交换器32。第1吸热机构10的出口侧连接到压缩机200的吸入口,第2吸热机构11的出口侧连接到压缩机100的吸入口,构成冷冻循环。
并且,冷冻装置30,具有:设置在第1吸热机构10与压缩机1的中压部之间的单向阀7;和设置在第2吸热机构11与压缩机1的吸入口之间的单向阀52及热交换器15;和控制装置26。热交换器15使从第2吸热机构流出的冷媒和进入低压膨胀阀65之前的冷媒可热交换构成。
第1吸热机构10,包括来自分支点9A的冷媒流通的中压膨胀阀65和中压吸热器57。而第2吸热机构11,包括:来自分支点9A的冷媒流通的低压膨胀阀66和低压吸热器58。而第1吸热机构10和第2吸热机构11在不同的温度带工作,来自散热器2的冷媒配管在分支点9A分支,其中之一连接到第1吸热机构10,另一连接到第2吸热机构11。
中压膨胀阀65及低压膨胀阀66构成上可改变节流的程度。通过改变该节流程度,冷媒在至各吸热器57、58之前降低至所定压力,可控制该吸热器57、58中的冷媒的蒸发温度。
冷却热交换器32,是为了热交换从散热器2流出的冷媒和流出中压吸热器57的冷媒而设置的,流出中压吸热器57的冷媒流出该冷却热交换器32后,经单向阀7导入压缩机200的中压部。
此外,如上所述,中压膨胀阀65由于构成上可改变节流的程度,故通过改变该中压膨胀阀65的节流程度,从分支点9A流通到中压膨胀阀65的冷媒,在至中压吸热器57之前降低到所定压力。而流出中压膨胀阀65的冷媒,在中压吸热器57蒸发,从该吸热器57周围吸热后,在冷却热交换器32中,和流出散热器2的冷媒进行热交换、被加温,其后返回到压缩机200的吸入口。
压缩机100和压缩机200如上述串联连接,在连接压缩机100的排出口和压缩机200的吸入口的冷媒配管上具有中间冷却器1C。而从第1吸热机构10流出、经冷却热交换器32的气体冷媒,被导入到中间冷却器1C和压缩部200之间。
此外,在本实施方式的冷冻装置30中,经中压吸热器57的冷风由设置在该吸热器57附近的风扇57F经导管57A送至冷藏室21;经低压吸热器58的冷风由设置在该吸热器58附近的风扇58F经导管58A送至冷冻室22。
控制装置26,是根据分别设置在冷藏室21及冷冻室22的温度传感器21T及22T等信息,控制压缩机1的运行频率或ON-OFF、膨胀阀65及66的开度,或风扇57F及风扇58F的ON-OFF的控制机构,例如由通用微机构成。
而且,在本实施方式,在图9中,从压缩机200的排出侧经散热器2及冷却热交换器32到中压膨胀阀65入口及低压膨胀阀66入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的高压部运行,并且,从压缩部机100的排出侧经中间冷却器1C到压缩机200的吸入口,以及从中压膨胀阀65出口经中压吸热器57及冷却热交换器32到压缩机200的吸入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的中压部运行。而从低压膨胀阀66出口经低压吸热器58及热交换器15到压缩机100的吸入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的低压部运行。
在此,在本实施例的冷冻装置30中,作为冷媒,考虑环境负载小、可燃性及毒性等,使用自然冷媒的二氧化碳冷媒(CO2),作为压缩机2润滑油的油,使用例如矿物油(矿物油)、烷基苯油、醚油、酯油、PAG(聚亚烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
这样,在冷冻装置30中,作为冷媒由于采用二氧化碳,故例如外气温为二氧化碳的临界温度(约+31℃)以上时,同冷冻装置30的冷冻循环高压部为超临界状态,由此,冷冻装置30往往作为过渡临界循环运行。
根据以上构成,参照图9,对本实施例的冷冻装置30的动作进行说明。冷冻装置30,由控制装置26,选择性地运行:使第2吸热机构为主工作的冷冻运行;和由第1吸热机构10及第2吸热机构11进行冷冻及冷藏的冷冻冷藏运行;和使第1吸热机构10为主工作的冷藏运行。
首先,对冷冻运行进行说明。而该冷冻运行,是以所定温度(例如,-26℃左右)使上述吸热器58工作、冷却冷冻室22的运行。
在本实施方式的冷冻装置30中,压缩机100、200若运行,则在压缩机100压缩、排出的中压冷媒,在压缩机200中进一步压缩、排出,在散热器2散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒,经冷却热交换器32至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10,其余通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,以由冷却热交换器32过冷却的状态至分支点9A,详细后述。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在中压膨胀阀65被减压,成为气体/液体2相混合体(气液混合状态)。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷冻运行中,通过由控制装置26使设置在该中压吸热器57附近的风扇57F停止,大致停止该吸热器57的吸热作用。这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒,在中压吸热器57,几乎不从周围吸热至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从该散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,成为气体冷媒,导入到压缩机200的吸入口。而由在上述冷却热交换器32中的热交换,从压缩机200排出、流出散热器2的冷媒,由流出上述中压吸热器57的冷媒进行过冷却。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,如上述,以在冷却热交换器32与流通到上述第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换、过冷却后的状态,至低压膨胀阀66,被减压、成为气体/液体2相混合体。而由于由控制装置26运行风扇58F,故流入低压吸热器58的冷媒在该吸热器58蒸发,从周围吸收热后,在热交换器15中与流入低压膨胀阀66前的冷媒进行热交换、被加温,返回到压缩机100的吸入口。而通过在热交换器15中的如上述的热交换,在冷却热交换器32中进行过冷却后,经分支点9A流入低压膨胀阀66的冷媒被进一步冷却。
下面,对冷冻冷藏运行进行说明。而该冷冻冷藏运行,是以所定温度(例如,设中压吸热器57为-5℃左右,设低压吸热器58为-26℃左右),使中压吸热器57及低压吸热器58工作,冷却冷藏室21及冷冻室22的运行。
此时,压缩机100、200若也运行,则由压缩机100压缩、排出的中压冷媒在压缩机200中进一步压缩、排出,在散热器2中散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒经冷却热交换器32至分支点9A,在此分支,一部分流通到第1吸热机构10,其余流通到第2吸热机构11。而流出散热器2的冷媒,与上述冷冻运行时同样,由冷却热交换器32以过冷却的状态至分支点9A,详细后述。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在中压膨胀阀65减压,成为气体/液体2相混合体。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷冻冷藏运行中,与上述冷冻运行时不同,通过由控制装置26使设置在中压吸热器57附近的风扇57F运行,使中压吸热器57发挥吸热作用功能。这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒在中压吸热器57蒸发、从周围吸热后,至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,以气体冷媒状态导入到压缩机200的吸入口。
再者,由在上述冷却热交换器32中的热交换,从压缩机200排出、流出散热器2的冷媒,由流出上述中压吸热器57的冷媒进行过冷却,而在本冷冻冷藏运行中,与上述冷冻运行时不同,由于使中压吸热器57的吸热作用发挥功能,故在冷却热交换器32中的热交换量比冷冻运行时还小。
另一方面,从分支点9A流通到第2吸热机构11侧的冷媒,如上述在冷却热交换器32中,与流通到上述第1吸热机构10侧的冷媒进行热交换,以过冷却的状态,至低压膨胀阀66,被减压,成为气体/液体2相混合体。而由于由控制装置26运行风扇58F,故流入低压吸热器58的冷媒在该吸热器58蒸发,并从周围吸热后,经热交换器15返回到压缩机100的吸入口。
进一步,对冷藏运行进行说明。而该冷藏运行是以所定温度(例如,-5℃左右)使中压吸热器57工作,冷却冷藏室21的运行。在本冷藏运行中,通过由控制装置26关闭低压膨胀阀66,阻断从分支点9A到第2吸热机构11侧的冷媒流通,仅在第1吸热机构10侧使冷媒流通。
再者,在本冷藏运行中,由于第2吸热机构11不工作,故即使使压缩机100运行,也只是浪费能量,而且,与上述冷冻及冷冻冷藏运行时相同,若使压缩机100、200同时运行,则为了关闭低压膨胀阀66,从同膨胀阀66经低压吸热器58到压缩机100的吸入口为大致真空状态,压缩机100吸入大量的油,产生油压缩,压缩机效率显著降低。
因此,在本实施方式的冷藏运行中,由控制装置26停止压缩机100。
在这种情况下,压缩机200若运行,则在压缩机200中压缩、排出的冷媒,在散热器2中散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒经冷却热交换器32、经分支点9A,流通到第1吸热机构10。
从分支点9A流通到第1吸热机构10的冷媒,在中压膨胀阀65减压,成为气体/液体2相混合体(气液混合状态)。而该冷媒以2相混合体的状态,流入中压吸热器57,而在本冷藏运行中,通过由控制装置26使设置在该中压吸热器57附近的风扇57F运行,使该吸热器57发挥吸热作用功能。
这样,从中压膨胀阀65流出的冷媒在中压吸热器57蒸发、从周围吸热后,至冷却热交换器32,在该冷却热交换器32中,与从散热器2流出的冷媒进行热交换、被加温,成为气体冷媒,导入到压缩机200的吸入口。而通过上述冷却热交换器32中的热交换,由从压缩机200排出、流出散热器2的冷媒,由从上述中间吸热器57流出的冷媒进行过冷却。
如上所述,在本冷藏运行中,通过停止压缩机100,可抑制能量浪费、使高效的冷藏运行成为可能。
冷冻运行时、冷冻冷藏运行时及冷藏运行时都如以上冷媒循环、状态变化、形成冷冻循环。
在此,在本实施方式中,由于在冷媒回路内封入了二氧化碳冷媒,故周围的环境温度即使在例如+22℃左右的情况下,在使用于原氟里昂系冷媒和HC系列冷媒的冷媒回路,即在紧接散热器2后设置膨胀阀65、66那样的冷媒回路中,由于流入膨胀阀65、66的冷媒比例过高,故冷媒中的气体冷媒的比例高,得到充分冷却的性能是困难的。
因此,在冷冻装置30中,通过构成:在分支点9A分支冷媒配管,使其中之一在具有第1吸热机构10的同时具有冷却热交换器32,由该冷却热交换器32对流入第1及第2吸热机构10、11的冷媒进行过冷却,即使在采用具有如上述特性的二氧化碳冷媒的情况下,也可得到高的冷却效果。并且,此时,由于流出第1吸热机构10侧的冷媒作为气体冷媒导入到压缩机200的吸入口,故还可提高压缩机100、200的压缩效率,可更进一步提高冷冻装置30的冷冻循环效率。
此外,在冷冻运行时,与冷冻冷藏运行时不同,由于为由控制装置26停止设置在中压吸热器57附近的风扇57F、增大冷却热交换器32中的热交换量的构成,故可使流入第2吸热机构11的冷媒的过冷却更大,可进行更高效率的冷冻运行。
下面,参照图10,对本实施方式的冷冻装置30的冰箱应用例进行说明。图10示出了具有冷冻装置30的冰箱的简要构成图。
冰箱40的构成为:上部具有冷藏室41,下部具有冷冻室42。而在各室41、42的里部分别设有箱内隔板61、62,在由该箱内隔板61、62隔断的风路44内设有上述中压吸热器57及低压吸热器58,以及风扇63、64。而在冷冻室42中,设置温度传感器42T,而在冷藏室41中,设置温度传感器41T。
而在上述各运行时,即在冷冻运行时运行风扇64,在冷冻冷藏运行时运行风扇63、64,并且在冷藏运行时运行风扇63。这样,可冷却各室41、42。
本实施方式的冰箱40,由于具有如上所述的构成,故即使采用二氧化碳冷媒的情况下,也可得到高的冷却性能和高效率运行。此外,在冷藏运行时,通过停止压缩机100,可进一步提高冷冻循环效率。
(实施例5)
下面,参照图11,对本发明的其它实施方式进行说明。图11示出了该情况的冷冻装置50的冷媒回路图。本实施方式的冷冻装置50,在与上述冷冻装置30比较时,有如下不同点:设压缩机为1台,由多级压缩机构成该压缩机1。
压缩机1是2级压缩机,在密闭容器内包括1级压缩部1A和2级压缩部1B,在1级压缩部1A的排出侧冷媒配管上,具有中间冷却器1C。即在本实施方式中,1级压缩部1A代替作为上述实施方式1的前级压缩要素的压缩机100的功能;2级压缩部1B代替作为后级压缩要素的压缩机200的功能
在此,参照图12,对本实施方式的压缩机1进行说明。图12是压缩机1的概况剖面图。
压缩机1是内部高压型2级压缩式旋转压缩机。该压缩机1具有上下两端密闭的纵长大致圆筒状的密闭容器112,将该密闭容器112的底部用作存油。密闭容器112具有:电动要素114;和由电动要素114的旋转轴116驱动的第1压缩部1A及第2压缩部1B构成的旋转压缩部118。在其底部外面,设置用于将该压缩机1固定在例如未图示的冰箱框体的脚部210。
密闭容器112由:容纳电动要素114及旋转压缩部118的容器本体112A;和闭塞该容器本体112A的电动要素114侧的端部的大致碗状的端盖(盖体)112B构成。在该端盖112B形成圆形的安装孔112D,在该安装孔112D安装用于给电动要素114供电的接线柱120(省略引线)。
电动要素114具有:沿密闭容器112的内周面环状安装的定子122;和设置一些间隔地插入设置在该定子122的内侧的转子124。该转子124通过中心,固定在沿密闭容器122的轴心方向的旋转轴116上。在此,定子122具有:未图示的层叠环状的电磁钢板的层叠体;和由直接卷绕方式卷装在该层叠体的齿部的定子线圈128。而转子124也与定子122相同,用电磁钢板的层叠体形成,在该层叠体内插入永久磁铁形成。
此外,在旋转轴116内,油通路182贯通轴中心、沿垂直方向设置,该油通路182的旋转压缩部118侧的一端,在密闭容器112底部的储油处开口,并且电动要素114侧的另一端,在端盖112B侧开口。而该油通路182还连通各级压缩部1A、1B的滑动部,构成可向该压缩部1A、1B供油。
旋转压缩部118的1级压缩部1A和2级压缩部1B,由第1及第2缸体138、140构成,在这些缸体138、140间夹有中间隔板136。而且,各级压缩部1A、1B由:分别配置在中间隔板136的两侧(图9中上下)的第1及第2缸体138、140;和设置在旋转轴116上、镶嵌到具有180度的相位差的第1及第2偏心部142、144,在第1及第2缸体138、140内偏心旋转的第1及第2辊146、148;和分别接触这些辊146、148,将缸体138、140内分别区分为低压室侧和高压室侧的第1及第2叶片150、152;和缸体140的电动要素114侧的开口面和缸体138的电动要素114分别闭塞相反侧的开口面、并兼用旋转轴116的轴承的支持部件154、156构成。
在2级压缩部1B中,在叶片152的外侧(图9中右侧)设置有接到叶片152的外侧端部、使同叶片152靠上辊148侧的弹簧176。并且,在弹簧176的密闭容器112侧设置金属制的塞子223,起弹簧176防脱的作用。此外,在第2叶片152,构成未图示的背压室,在该背压室,作为背压,施加缸体140内的高压室侧的压力。
另一方面,在1级压缩部1A,在叶片150的与辊146相反侧的外侧端部安装例如由永久磁铁构成的磁铁151。而在上述2级压缩部1B的与塞子223相同的部分设置塞子222,在该塞子222的磁铁151侧设置电磁铁175。
此外,在支持部件154、156上设置使一部分凹陷,通过用后述的隔板200及盖168分别闭塞该凹陷部形成的排出消音室162、164。即排出消音室162通过用隔板200闭塞支持部件154的凹陷部、排出消音室164通过用盖168闭塞支持部件156的凹陷部形成。
排出消音室162和密闭容器112内,贯通隔板200,用在电动要素114侧开口的排出管路221连通,在2级压缩部1B压缩的高压冷媒气体从该排出管路221排出到密闭容器112内的电动要素114侧。此时,在冷媒气体中,混入了提供给2级压缩部1B的油,而该油也排出到密闭容器112内的电动要素114侧。而混入到冷媒气体中的油,从冷媒气体分离,并留在密闭容器112内底部的储油处。
此外,在密闭容器112内,插入连接:用于将冷媒气体导入1级压缩部1A的冷媒导入管194;和在1级压缩部1A压缩、作为中压的冷媒气体排出到密闭容器112外的中间冷媒排出管192;和从该中间冷媒排出管192排出的中压冷媒如上所述,通过中间冷却器1C,导入到2级压缩部1B的中间冷媒导入管193;和由2级压缩部1B压缩为高压、如上述在排出管路221用于从压缩机1排出到密闭容器112内后的冷媒气体的冷媒排出管196。
即使在本实施方式,也可选择性地运行与上述实施方式1同样的冷冻运行、冷冻冷藏运行及冷藏运行。
对冷冻运行进行说明。冷冻运行时,若压缩机1运行,则在1级压缩部1A压缩、排出的中压冷媒,在2级压缩部1B被进一步压缩、排出,在散热器2散热、冷却。其后,在冷冻装置50中形成与上述实施方式1中的冷冻运行时同样的冷冻循环,冷却冷冻室22。
下面,对冷冻冷藏运行进行说明。在冷冻冷藏运行时,也与上述冷冻运行时相同,若压缩机1运行,则在1级压缩部1A中压缩、排出的中压冷媒,在2级压缩部1B中被进一步压缩、排出,在散热器2中散热、冷却。其后,在冷冻装置50中形成与上述实施方式1中的冷冻冷藏运行时同样的冷冻循环,冷却各室21、22。
进一步,对冷藏运行进行说明。在上述实施方式1,为了抑制冷藏运行时的能量浪费和压缩机效率降低等问题,由控制装置26停止作为2台压缩机100、200的前级压缩要素的压缩机100。但是,在本实施方式的压缩机1中,由于1级压缩部1A及2级压缩部1B由同一旋转轴116连接,故在冷藏运行时,仅停止前级压缩要素的1级压缩部1A是困难的。
因此,在本实施方式的压缩机1中,在冷藏运行时,为了可单级运行,即可仅使2级压缩部1B的冷媒压缩运行,通过在叶片150的与辊146相反侧的外侧端面安装磁铁151,在与该磁铁对面的密闭容器112侧设置电磁铁175的构成,实现如上所述的单级运行。
在此,参照图13及图14,对本实施方式的压缩机1的单级运行进行说明。
图13及图14,是用于说明由1级压缩部1A的叶片150和辊146构成的压缩机构的模式图。而图13,是表示多级运行时,即上述冷冻运行及冷冻冷藏运行时的1级压缩部1A;图14是表示单级运行时,即冷藏运行时的1级压缩部1A。
在图13中,叶片150接着辊146,将辊146和弹簧138之间形成的月牙形空间,区分为压缩室P和吸气室V。
在叶片150,如上所述,在与辊146相反侧的外侧端面安装磁铁151。而在如图13所示的压缩机1以多级运行的情况下,由控制装置26,通过对电磁铁175通电,以使与磁铁151排斥,由磁铁151与电磁铁175之间的排斥力,使叶片150压住辊146。这样,1级压缩部1A作为前级压缩要素起作用,以多级运行压缩机1。
另一方面,在单级运行时,如图14所示,由控制装置26,通过通电使磁铁151吸引向电磁铁175,叶片150被吸引到磁铁151以及电磁铁175,叶片150不接着辊146。这样,不形成图13所示的压缩室P及吸气室V,1级压缩部1A不作为前级压缩要素起作用,压缩机1以单级运行。
如以上详述,本实施方式的冷冻装置50,在压缩机1的1级压缩部1A,通过具有磁铁151和电磁铁175的构成,即使在使用多级压缩机的压缩机1的情况下,也可在冷藏运行时,停止前级压缩要素的1级压缩部1A的压缩动作,可抑制能量的浪费,可高效率的冷藏运行。
此外,在本实施方式中,与上述实施方式1不同,能以1台构成压缩机,可望冷冻装置50的省空间化。
再者,即使在冷冻装置50中,当然也可与上述实施方式1的冷冻装置30相同,可适用冰箱。
(实施例6)
下面,参照图15,对本发明其它实施方式进行说明。图15示出了该情况下的冷冻装置70的冷媒回路。本实施方式的冷冻装置70,与上述实施方式2的冷冻装置50比较时,代替压缩机1,具有压缩机101这一点不同。
参照图16及图17,对压缩机101进行说明。图16及图17是压缩机101的概况剖面图。而图16是表示多级运行时,即冷冻运行及冷冻冷藏运行时的压缩机101,图17是表示单级运行时,即冷藏运行时的压缩机101。
压缩机101,在与上述实施方式2的压缩机1相比较时,有如下不同点:没有1级压缩机部1A的磁铁151及电磁铁175,与2级压缩机1B相同,用弹簧174使叶片150接到辊146;旋转轴116在第1偏心部142和第2偏心部144之间被2分割,该2分割的第1旋转轴116A和第2旋转轴116B由设置在第1偏心部142和第2偏心部144之间的齿轮部117连接。
而在第2旋转轴116B的与齿轮部117相反侧的端部安装磁铁119,在与该磁铁119对面的密闭容器112底部附近设置电磁铁177。
而在冷冻运行时及冷冻冷藏运行时,由控制装置26进行不对电磁铁177通电或使电磁铁177与磁铁119排斥通电那样的控制。这样,如图16所示,第1及第2旋转轴116A、116B通过齿轮部117成为连接的状态,压缩机101若运行,则该旋转轴116A、116B一起旋转,压缩机101以多级运行。
与此对应,在冷藏运行时,通过由控制装置26对电磁铁177通电,以吸引磁铁119,第2旋转轴116B被吸引向磁铁119以及电磁铁117,第1及第2旋转轴116A、116B成为在齿轮部117被切离的状态。这样,在该情况下,即使运行压缩机101,来自电动要素114的旋转力也不传递到第2旋转轴116B,该压缩机101仅以2级压缩部1B单级运行。
如以上详述,本实施方式的冷冻装置70,通过在由第1及第2旋转轴116A、116B构成压缩机101的旋转轴的同时,具有作为离合器机构起作用的齿轮部117、磁铁119及电磁铁177,即使在使用多级压缩机的压缩机101的情况下,也可在冷藏运行时,停止前级压缩要素的1级压缩部1A的压缩动作,可抑制能量浪费,可高效率的冷藏运行。
此外,在本实施方式中,与上述实施方式2相同,可以1台构成压缩机,可望冷冻装置70的省空间化。
再者,即使冷冻装置70,当然,也可与上述实施方式相同,可适用于冰箱。
以上,通过各实施方式说明了本发明,而本发明不限于此,可各种变更实施。例如,在上述各实施方式中,在冷媒回路中封入了二氧化碳冷媒,但不限于此,还可适用封入其以外的氟里昂系冷媒。
并且,上述各实施方式的膨胀阀65、66,根据需要可变更为毛细管。
(实施例7)
下面,根据附图详述本发明的实施例7。图18示出了作为本发明一实施例的冷冻装置的冷媒回路图。在本发明中,即使在使用二氧化碳等冷媒的情况下,也可提供可抑制干燥剂的破碎的冷冻装置、冰箱及设置在这些冷冻循环中的气液分离器。以下,根据图详细说明。
冷冻装置30,具有:压缩机1;和连接在该压缩机1的排出侧的散热器2;和连接在该散热器2出口侧的第3毛细管31;和连接到该第3毛细管31的出口侧的气液分离器4;和在该气液分离器分离后的液体冷媒流通的吸热机构8;和可热交换构成从该吸热机构8流出的冷媒与第3毛细管31附近的冷媒的第1热交换器15。在气液分离器4分离后的气体冷媒流动的冷媒导入管6,连接到压缩机1的中压部、第1热交换器15的出口侧连接到压缩机1的吸入口,构成冷冻循环。
而且,在气液分离器4和压缩机1的中压部之间的冷媒导管6中具有单向阀7,同时,在第1热交换器15和压缩机1的吸入口之间具有单向阀53。
吸热机构8,包括:三通阀91;和第1毛细管12;和与该第1毛细管12并联设置、比第1毛细管12阻力值还大的第2毛细管13;和连接到来自这些第1及第2毛细管的冷媒配管合流的合流点9A后的吸热器14。该吸热机构8是选择性地在不同的温度带工作,从气液分离器4流出的液体冷媒由三通阀91切换,在第1毛细管12侧若冷媒流动,则流过吸热器14的冷媒的流量增加、进行冷藏运行。
另一方面,由三通阀91的切换,在第2毛细管13侧若冷媒流动,则流过吸热器14的冷媒的流量减少、进行冷冻运行。
再者,这样的冷藏运行及冷冻运行的切换,除由如上所述第1及第2毛细管12、13的切换方法外,通过使压缩机1的转速变化,也可控制流过吸热器14的冷媒流量,并且,也可通过组合这些方法实现。
此外,冷冻装置30,具有并构成:由图中未示出的在吸热器14产生的冷气的风扇送风、选择性地引导到以不同的温度带控制的多个室(冷藏室、冷冻室)的选择机构23。
该选择机构23,包括:送风导管24和切换缓冲器25,在该切换缓冲器25与冷藏室21之间,具有导管57A;在该切换缓冲器25与冷冻室22之间具有导管58A。而且,在切换缓冲器25中,连接控制装置26。该控制装置26连接到上述三通阀91,例如,在冷冻运行时,将三通阀91切换到第2毛细管13侧,同时,将切换缓冲器25切换到导管58A,使冷风流动,将冷风导入到冷冻室22;在冷藏运行时,将三通阀91切换到第1毛细管12侧,同时,将切换缓冲器25切换到导管57A,使冷风流动,将冷风导入到冷藏室21。
压缩机1是2级压缩机,在密闭容器内包括1级压缩部1A和2级压缩部1B,在连接1级压缩部1A和2级压缩部1B的上述密闭容器外的冷媒配管上具有中间冷却器1C。
如上所述,冷媒导入配管6将在气液分离器4分离的气体冷媒导入可能地连接到压缩机1的中压部,即中间冷却器1C和2级压缩部1B之间。而且,该分离的气体冷媒,如虚线箭头所示,由冷媒导入管6内的差压导入到压缩机1的中压部。此外,该压缩机1不限定于2级压缩机,例如,如果是1级压缩机,则冷媒导入管6也可返回1级压缩机的中压部。并且,即使连接多台压缩机的构成也可。
在此,参照图19,对气液分离器4进行说明。图19是气液分离器4的概况剖面图。
气液分离器4,包括:以大致圆柱状的中空体形成的容器80;和第1吸附部81A;和设置在该第1吸附部81A的上下、用于在容器80内固定该吸附部81A的支持部件81B、81C;和第2吸附部82A;和和设置在该第2吸附部82A的上下、用于在容器80内固定该吸附部82A的支持部件82B、82C。而容器80,在侧面装有用于导入流出散热器2的气液混合状的冷媒的冷媒配管4A,在顶面装有由气液分离器4分离后的气体冷媒流出、连接第1压缩机的中压部的冷媒导入管6,在底面装有由气液分离器4分离后的液体冷媒流出、连接三通阀91的冷媒配管4B。而所分离的液体冷媒存留在从容器80内的下部到冷媒配管4B的部分。
第1及第2吸附部81A、82A,是用于吸附除去混入冷媒中的水分的,填充作为所谓干燥剂的活性氧化铝、沸石或分子筛等。而支持部件81B、81C、82B、82C若是可防止上述吸附部81A、82A的流出、且可流通冷媒构成即可,例如使用金属筛网和树脂筛网等。
而在本实施例的冷冻装置30中,作为冷媒,考虑环境负载小、可燃性及毒性,封入自然冷媒的二氧化碳冷媒(CO2)。此外,作为压缩机2润滑油的油,使用例如矿物油(矿物油)、烷基苯油、醚油、酯油、PAG(聚亚烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
在这样的冷冻装置30中,作为冷媒由于使用了二氧化碳,在例如外气温为二氧化碳的临界温度(约+31℃)以上的情况下,冷冻循环的高压部为超临界状态,由此,冷冻装置30作为过渡临界循环运行。
再者,在本实施例中,图18中,从2级压缩部1B的排出侧经散热器2到第3毛细管31的入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的高压部运行,而且,从1级压缩部1A的排出侧经中间冷却器1C到2级压缩部1B的入口、以及从第3毛细管31的出口经气液分离器4到2级压缩部1B的吸入口、及到三通阀91,作为冷冻装置30的冷冻循环的中压部运行。而从三通阀91出口经吸热机构8及第1热交换器15,到1级压缩部1A的吸入口,作为冷冻装置30的冷冻循环的低压部运行。
根据以上构成,参照图18及图19,对本实施方式的冷冻装置30进行说明。冷冻装置30,根据需要,选择以第2毛细管13为主使用的冷冻运行,和以第1毛细管12为主使用的冷藏运行。
首先,对冷冻运行进行说明。而该冷冻运行,是以所定温度(例如,-26℃左右)使上述吸热器14作用、冷却冷冻室22的运行。
在本实施例中,压缩机1若运行,则从1级压缩机1排出的冷媒,在散热器2散热、冷却。其后,从散热器2流出的冷媒,至第3毛细管31,在此减压,成为气液混合状态(气体/液体2相混合体),从气液分离器4的冷媒配管4A被导入到同气液分离器4的容器80内。在该容器80内,冷媒被分离为气体冷媒和液体冷媒,气体冷媒如图19中虚线箭头所示,通过第2吸附部82A,流通到冷媒导入管6,经单向阀7后,导入到压缩机1的中压部。另一方面,在气液分离器4中分离的液体冷媒,如图19中点划线箭头所示,通过第1吸附部81A,流通到冷媒配管4B,至吸热机构8。
再者,由于冷冻装置30,是以第3毛细管31和第1或第2毛细管12、13进行2级膨胀的构成,故在第3毛细管31出口侧,和第1及第2毛细管12、13入口侧之间,和压缩机1的1级压缩部1A的排出侧和2级压缩部1B的吸入侧之间及冷媒导管6,为本冷冻循环的中压部分。
而由吸热机构8的三通阀91,液体冷媒流通到第2毛细管13侧,该液体冷媒在吸热器14中蒸发、从周围吸热后,在热交换器15中作为与第3毛细管31附近的冷媒热效果被加温,返回到压缩机1的吸入口。而在冷冻运行时,由于由控制装置26切换切换挡板25,以使冷风流通到导管58A侧,故冷却冷冻室22。
下面,对冷藏运行进行说明。而该冷藏运行是以比上述冷冻运行时还高的温度(例如,-5℃左右)使上述吸热器14工作,集中冷却冷藏室21的运行。
在冷藏运行时,与上述冷冻运行时在吸热机构8中的选择温度带不同。即,流出气液分离器4的液体冷媒,由吸热机构8的三通阀91,流通到第1毛细管12侧后,在吸热器14中蒸发、从周围吸收热。而在本冷藏运行时,由于由控制装置26切换切换挡板25,以使冷风流通到导管57A侧,故冷却冷冻室21。在本实施例的冷冻装置30中,冷冻运行时、冷藏运行时都形成如上的冷冻循环。
而在冷冻装置30中,在气液分离器4中分离的气体冷媒,即使在吸热机构8中使其循环,也不能使用于冷却,使其返回到1级压缩部1A的吸入口,降低压缩机1的压缩效率。
因此,在本实施例中,由于将在气液分离器4中分离的气体冷媒导入到压缩机1的中压部,即中间冷却器1C和2级压缩部1B之间,故可提高压缩机1的压缩效率。尤其是在本实施例中,由于在冷媒回路内封入了二氧化碳冷媒,故在气液分离器4中分离的气体及液体的比率中,与氟里昂系冷媒等相比,气体部分变多,通过将该多的气体部分导入到压缩机1的中压部,可望进一步提高效率。
而且,在本实施例中,如上所述,通过在气液分离器4的容器80内有作为干燥剂的第1及第2吸附部81A、82A,由于气液分离器4为干燥器一体型构造,故不像原在冷冻循环中设计另外的干燥器,可在气液分离器4中吸附除去冷媒中的水分,可防止配管内的冻结,同时,还可减少部件数量和降低成本。
此外,冷冻装置30,作为冷媒采用了二氧化碳,而在这种作为冷媒采用二氧化碳的情况下,从冷冻循环的高压侧,在本实施例中从压缩机1的排出侧到第3毛细管31的入口侧之间,与原来的如HFC(hydro fluorocarbon)冷媒或HC(碳化氢)冷媒相比较,为非常高压,在该高压部配置干燥器时,要求其耐压性能,而在本实施例中,由于为在中压部配置干燥剂一体型的气液分离器4的构成,故可抑制容器80的耐压性,同时,可防止由高温且高压的冷媒的干燥剂(吸附部)的破碎。并且,在冷冻装置30中,由于气体和液体冷媒通过气液分离器4的第1及第2吸附部81A、82A,故由这些吸附部的整流作用,在气液分离器4内的储液部分的液面容易稳定。
再者,在以上说明中,作为气液分离器,对图19所示的气液分离器4进行说明,但也可适用图20及图21所示的构造。
图20是其它构造的气液分离器4-2的概况剖面图。在此情况下,与上述气液分离器4相比较,有如下不同点:没有第2吸附部82A,和支持部件82B、82C。而且,图21是其它构造的气液分离器4-3的概况剖面图。在此情况下,与上述气液分离器4相比较,有如下不同点:没有第1吸附部81A,和支持部件81B、81C。这些气液分离器4-2、4-3,与上述气液分离器4相比较,可降低成本,当然,根据使用状态和使用条件的不同而有效。
下面,参照图22对本实施例的冷冻装置30在冰箱的应用进行说明。图22是表示具有冷冻装置30的冰箱的概况构成图。
该冰箱40的构成为:上部具有冷藏室41,下部具有冷冻室42。在该冷冻室42的里部设有箱内隔板43,在由该箱内隔板43隔断的风路44内设有上述吸热器14。在上述风路44的入口A配置第1切换缓冲器45,该第1切换缓冲器45在关闭风路44的入口A的位置(虚线位置)和打开位置(实线位置)之间切换。而且,在冰箱40的背壁47形成背侧风路46,第1切换缓冲器45在虚线位置切换时,通过该背侧风路46,连通风路44的入口A和冰箱41。并且,在上述风路44的出口B配置风扇48和第2切换缓冲器49,该第2切换缓冲器49在关闭风路44的出口B的位置(虚线位置)和打开位置(实线位置)之间切换,在该实线位置,第2切换缓冲器49堵塞中间隔板50的开口。
由以上构成,在冷冻运行时,通过将第1切换缓冲器45置于打开风路44的入口A的位置(实线位置),将第2切换缓冲器49置于打开风路44的出口B的位置(实线位置),循环冷冻室42内的空气,由吸热器14冷却。而在冷藏运行时,通过将第1切换缓冲器45置于关闭风路44的入口A的位置(虚线位置),将第2切换缓冲器49置于关闭风路44的出口B的位置(虚线位置),经背侧风路46循环冷藏室42内的空气,由吸热器14冷却。
(实施例8)
下面,参照图23,说明本发明的其它实施例。图23是表示该情况的冷冻装置50的冷媒回路图。在本实施例中,赋予与上述实施例1同符号的,是起同一和同样功能或效果的作用。在本实施例中,与上述实施例1相比较时,有如下不同点:代替吸热机构8,在三通阀91的出口侧,具有第1吸热机构10,和与其并联设置的第2吸热机构11。
第1吸热机构10,包括:第1毛细管12;和具有与该第1毛细管12串联的第1吸热器57。而第2吸热机构11,包括:第2毛细管13;和与该第2毛细管13串联的第2吸热器58;和单向阀52。而第1及第2吸热机构10、11的出口侧的冷媒配管,在合流点9B合流后,与上述实施例1的冷冻装置30相同,通过第1热交换器15和单向阀53,连接到压缩机1的吸入口。而且,第1吸热机构10和第2吸热机构11在相互选择的不同温度带工作。
以上,由于本实施例的冷冻装置50具有第1及第2吸热机构10、11,故在各吸热器57、58中,可由各个导管57A、58A选择性地冷却冷藏室21及冷冻室22,在温度带不同的冷冻运行及冷藏运行中,可使用适应该温度的吸热器,可望提高各运行的运行效率。
下面,参照图24,对本实施例的冷冻装置50在冰箱的应用例进行说明。
图24是表示具有本实施例的冷冻装置50的冰箱的概况构成图。该冰箱40的构成为:上部具有冷藏室41,下部具有冷冻室42。而在各室41、42的里部分别设有箱内隔板61、62,在由该箱内隔板61、62隔断的风路44内设有上述吸热器57、58及风扇63、64。在本构成中,随冷藏运行及冷冻运行的热打开、热关闭,切换第1吸热机构10及第2吸热机构11,使冷媒在任意一方的吸热器57、58中流动,驱动与此相对应的风扇63、64。当冷媒在吸热器57中流动时,向冷藏室41提供冷风,当冷媒在吸热器58中流动时,向冷冻室42提供冷风。
由上,本实施例的冰箱40,由于具有如上所述的冷冻装置50,故可得到高的冷却性能和高效率运行。
(实施例9)
下面,参照图25,说明本发明其它实施例。图25是表示该情况的冷冻装置70的冷媒回路图。而在图25中,赋予与上述实施例1、2同符号的是起同一和同样功能或效果的作用。本实施例的冷冻装置70,与上述实施例2相比较时,有如下不同点:代替第1及第2吸热机构10、11,具有第3及第4吸热机构10B、11B。
第3吸热机构10B,包括:来自分支点9C的冷媒流通的第1毛细管12;和与第1毛细管12串联设置的第1膨胀阀65;和冷藏用吸热器57;和设置从该吸热器57流出的冷媒与第1毛细管12附近的冷媒可热交换的第1热交换器17。而第4吸热机构11B,与上述第3吸热机构10B并联设置,包括:减压器3;和气液分离器4;和来自该气液分离器4的冷媒流通的第2毛细管13;和与第2毛细管13串联设置的第2膨胀阀66;和冷冻用吸热器58;和设置从该吸热器58流出的冷媒与第2毛细管13附近的冷媒可热交换的第2热交换器18。而在吸热器58的出口侧和第2热交换器18之间具有单向阀52。
而且,第3吸热机构10B和第4吸热机构11B是在相互选择的不同温度带工作的,来自散热器2的冷媒配管在分支点9C分支,其中之一作为第3吸热机构10B、另一作为第4吸热机构11B分别并联,在压缩机1的吸入口的面前的合流点9D再合流。
此减压器3构成上可改变节流的程度。通过改变该节流的程度,冷媒在至气液分离器4之前降低到所定压力,由导入气液分离器4,可改变该气液分离器4中的气体及液体的比率。而第1膨胀阀65及第2膨胀阀66也与减压器3相同,构成上可改变节流的程度。
第3及第4吸热机构10B、11B由于具有如上所述的构成,故例如在全闭减压器3、打开第1膨胀阀65的情况下,冷媒仅在第1毛细管12侧,即第3吸热机构10B流通,与其相反,在全闭第1膨胀阀65、打开减压器3及第2膨胀阀66的情况下,冷媒仅在第2毛细管侧,即第4吸热机构11B流通。
在此,经过吸热器57的冷媒,经由设置在上述第1毛细管12附近的第1热交换器17,在该第1热交换器17与第1热交换器12附近的冷媒进行热交换后,返回压缩机1的吸入口。而经过吸热器58的冷媒,经单向阀52,经由设置在上述第2毛细管13附近的第2热交换器18,在该第2热交换器18与第2毛细管13附近的冷媒进行热交换后,返回压缩机1的吸入口。
在本实施例中,在气液分离器4中分离的冷媒,即使使其在第2毛细管13等的第4吸热机构11B中循环,也可不使用于冷却,使其返回到1级压缩部1A的吸入口,使压缩机1的压缩效率降低。因此,由于将在气液分离器4中分离的气体冷媒导入到压缩机1的中压部,即中间冷却器1C和2级压缩部1B之间,故可提高压缩机1的压缩效率。
在此,冷冻装置70,在冷藏运行时,由于采用使冷媒在第3吸热机构10B中流通的构成,故不能利用将在气液分离器4中分离的气体冷媒导入到压缩机1的中压部的冷媒导入管6的功能。但是,该冷藏运行时,与冷冻运行时相比较,由于气液分离器4的气体冷媒的产生量少,故即使停止减压器3及冷媒导入管6等的动作,也可抑制运行效率的降低幅度。
本实施例的冷冻装置70,与上述实施例2的冷冻装置50同样,可适用于冰箱。
(实施例10)
下面,参照图26,说明本发明的第4实施例。图26是表示该情况的冷冻装置90的冷媒回路图。而在图26中,赋予与上述实施例同符号的是起同一和同样功能或效果的作用。本实施例的冷冻装置90,与上述实施例1相比较时,有如下不同点:在第3毛细管31的出口侧和气液分离器4的入口侧之间的冷媒配管4C上具有干燥器95。
干燥器95,是在大致圆柱状的中空体中形成的容器的内部,具有作为冷冻循环中的水分的除去机构的吸附部。作为该吸附部,使用作为封入上述气液分离器4内的干燥剂的活性氧化铝、沸石或分子筛等。
在这样的冷冻装置90中,由于采用具有干燥器95的构成,故作为气液分离器4,可使用如图27所示的构造的气液分离器4-4。
图27是气液分离器4-4的概况剖面图。该气液分离器4-4若与上述气液分离器4、4-1、4-2及4-3相比较,在密闭容器80内无吸附部这一点不同,这样,可降低气液分离器的成本。
如上,根据本实施例,作为冷媒,由于采用了二氧化碳的构成,故压缩冷冻循环的高压部,与如原来的如HFC(hydro fluoro carbon)冷媒或HC(碳化氢)冷媒相比较,为非常高的高压,而在本实施例的冷冻装置90中,由于构成上具有第3毛细管31、形成2级膨胀循环、在冷冻循环的中压部具有干燥器95,故可防止由高温且高压的冷媒引起的干燥剂的破碎,可进行冷媒中的水分的除去。
再者,在本实施例的冷冻装置90中,代替气液分离器4-4,可适用上述气液分离器4、4-1、4-2及4-3。此时,有成本上升等问题,但冷冻循环的水分除去能力提高,当然根据冷冻装置90的使用状态和使用条件有效。
并且,本实施例的冷冻装置90,与上述各实施例相同,可适用于冰箱。
以上,由上述各实施例说明了本发明,但本发明不限于此,可各种变更实施。例如,在上述各实施例中,在冷媒回路中封入了二氧化碳冷媒,但不限于此,还可适用封入其以外的氟里昂系冷媒等。
并且,在上述各实施例中,根据需要,毛细管可变更为膨胀阀,膨胀阀也可变更为毛细管。

Claims (33)

1.一种冷冻装置,
具备:具有中压部的压缩机和与该压缩机的排出侧连接的散热器,
上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,并且,在该被分支的之一的冷媒配管上具有包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构,在上述被分支的另一冷媒配管上具有包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构,其特征在于:
上述之一的冷媒配管与上述压缩机的中压部连接,上述另一冷媒配管与上述压缩机的比上述中压部低压一侧的吸入部连接。
2.根据权利要求1所述的冷冻装置,其特征在于,
具有热交换器,该热交换器对从上述第1吸热器排出的冷媒和从上述散热器排出且上述分支前的冷媒进行热交换。
3.根据权利要求1或2所述的冷冻装置,其特征在于,
上述第1吸热机构和上述第2吸热机构在不同的温度带工作。
4.根据权利要求3所述的冷冻装置,其特征在于,
上述第2吸热机构在比上述第1吸热机构低的温度带工作。
5.一种冰箱,其特征在于,
具有权利要求1~4中任一项记载的冷冻装置。
6.根据权利要求5所述的冰箱,其特征在于,
具有:冷藏室和以比该冷藏室低的温度运行的冷冻室,由上述第1吸热机构冷却上述冷藏室,由上述第2吸热机构冷却上述冷冻室。
7.根据权利要求1~4中任一项记载的冷冻装置、及权利要求5或6所述的冰箱,其特征在于:
作为冷媒,使用二氧化碳。
8.一种压缩机,在密闭容器内包括电动要素和由该电动要素驱动并具有压缩流体的压缩室的压缩要素,其特征在于,
上述压缩室具有:用于将流体导入该压缩室的导入口和排出被压缩的流体的第1排出口及第2排出口,
在上述第1排出口设置有在上述压缩室内被压缩的流体到达第1压力时开放的第1排出阀,在上述第2排出口设置有在比上述第1压力高的第2压力下开放的第2排出阀。
9.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于,
上述流体为冷媒及包括油的冷媒。
10.根据权利要求8或9所述的压缩机,其特征在于,
上述压缩要素由前级压缩要素和进一步压缩由该前级压缩要素压缩过的冷媒的后级压缩要素构成,
在上述前级压缩要素的压缩室具有:上述导入口、上述第1排出口、上述第1排出阀、上述第2排出口、和上述第2排出阀,
上述第2排出阀,在比从上述后级压缩要素排出的冷媒压力高的压力下开放。
11.根据权利要求10所述的压缩机,其特征在于,
上述第2排出阀与上述压缩室内的冷媒及从上述后级压缩要素排出的冷媒相接构成。
12.一种冷冻装置,其特征在于,
具有:权利要求8中记载的压缩机、与该压缩机的排出侧连接的散热器、包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构、和包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构,
上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,上述第1吸热机构与该被分支的之一的冷媒配管连接,上述第2吸热机构与上述被分支的另一冷媒配管连接,
上述之一的冷媒配管与上述压缩机的中压部连接,上述另一冷媒配管与上述压缩机的比上述中压部低压一侧的吸入口连接。
13.根据权利要求12所述的冷冻装置,其特征在于,
冷冻循环的高压侧以超临界状态运行。
14.一种冰箱,其特征在于,
具有权利要求12或13记载的冷冻装置。
15.一种冷冻装置,其特征在于,
具有:具备前级压缩要素和后级压缩要素的压缩机构、与该压缩机构的排出侧连接的散热器、包括第1减压机构和第1吸热器的第1吸热机构、包括第2减压机构和第2吸热器的第2吸热机构、选择冷媒向上述第1吸热机构及上述第2吸热机构流通的切换机构、和根据该切换机构的信息来控制上述压缩机构的压缩动作的控制机构;
上述散热器的出口侧的冷媒配管被分支,上述第1吸热机构与该被分支的之一的冷媒配管连接,上述第2吸热机构与上述被分支的另一冷媒配管连接;
上述第1吸热机构的出口侧的冷媒配管与上述前级压缩要素的排出侧和后级压缩要素的吸入口之间连接,上述第2吸热机构的出口侧的冷媒配管与上述前级压缩要素的吸入口连接,
在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构停止上述前级压缩要素的压缩动作。
16.根据权利要求15所述的冷冻装置,其特征在于,
上述压缩机构由2台压缩机构成,并且,上述2台压缩机中之一的压缩机作为上述前级压缩机构运行,另一压缩机作为上述后级压缩要素运行,
在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构停止上述之一的压缩机的运行。
17.根据权利要求15所述的冷冻装置,其特征在于,
上述压缩机构在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,这些各压缩要素由回转式多级压缩机构成,并且,该回转式多级压缩机具有叶片和辊并通过同一旋转轴动作,
该多级压缩机具有防止接触机构,该防止接触机构防止上述前级压缩要素中的叶片向辊接触,
在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构使上述防止接触机构工作,防止上述前级压缩要素中的叶片向辊接触。
18.根据权利要求15所述的冷冻装置,其特征在于,
上述压缩机构在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,
上述前级压缩要素通过第1旋转轴动作,并且,上述后级压缩要素通过第2旋转轴动作,
上述第1旋转轴安装在驱动机构上,且上述第1旋转轴和上述第2旋转轴通过离合器机构连结,
在使冷媒在上述第1吸热机构中流通、且阻断冷媒向上述第2吸热机构流通的情况下,上述控制机构由上述离合器机构从上述第1旋转轴分离上述第2旋转轴。
19.根据权利要求15~18中任意一项所述的冷冻装置,其特征在于,
作为冷媒使用二氧化碳。
20.根据权利要求15~19中任意一项所述的冷冻装置,其特征在于,
冷冻循环的高压侧以超临界状态运行。
21.一种冰箱,其特征在于,
具有权利要求15~20中任意一项记载的冷冻装置。
22.一种压缩机,其特征在于,
具有:叶片、辊和防止上述叶片向上述辊接触的防止接触机构。
23.根据权利要求22所述的压缩机,其特征在于,
上述防止接触机构,由安装在上述叶片上的磁铁、和能产生与该磁铁排斥或吸引的磁力的电磁铁构成。
24.根据权利要求23所述的压缩机,其特征在于,
在进行冷媒压缩动作的情况下,使上述电磁铁产生与上述磁铁排斥的磁力,在停止冷媒压缩动作的情况下,使上述电磁铁产生吸引上述磁铁的磁力。
25.一种压缩机,其特征在于,
在1个密闭容器内具有上述前级压缩要素和上述后级压缩要素,
上述前级压缩要素通过第1旋转轴动作,并且,上述后级压缩要素通过第2旋转轴动作,
上述第1旋转轴安装在驱动机构上,且,上述第1旋转轴和上述第2旋转轴通过离合器机构连结。
26.根据权利要求25所述的压缩机,其特征在于,
在停止上述前级压缩要素的压缩动作、且进行上述后级压缩要素压缩动作的情况下,由上述离合器机构从上述第1旋转轴分离上述第2旋转轴。
27.一种冷冻装置,
具有冷冻循环,该冷冻循环包括:压缩机、与该压缩机排出侧连接的散热器、与该散热器出口侧连接的第1减压机构、与该第1减压机构串联连接的第2减压机构、和与该第2减压机构出口侧连接的吸热器,其特征在于,
在上述第1减压机构的出口侧和上述第2减压机构的入口侧之间具有用于吸附冷媒中的水分的吸附机构。
28.一种气液分离器,其特征在于,
具有:导入气体和液体的混合冷媒并在内部分离气体和液体的容器、用于将上述冷媒导入该容器内的导入管、供在上述容器内分离的气体冷媒流出的第1出口管、和供在上述容器内分离的液体冷媒流出的第2出口管,
在上述容器内具有用于吸附冷媒中的水分的吸附部。
29.一种冷冻装置,
具有冷冻循环,该冷冻循环包括:压缩机、与该压缩机排出侧连接的散热器、与该散热器出口侧连接的第1减压机构、与该第1减压机构串联连接的第2减压机构、和与该第2减压机构出口侧连接的吸热器,其特征在于,
在上述第1减压机构的出口侧和上述第2减压机构的入口侧之间具有权利要求28记载的气液分离器。
30.根据权利要求29所述的冷冻装置,其特征在于,
上述压缩机具有中压部,上述气液分离器的第1出口管与上述中压部连接。
31.根据权利要求27、29或30中任意一项所述的冷冻装置,其特征在于,
上述冷冻循环的高压部以超临界压力运行。
32.根据权利要求27、29、30或31中任意一项所述的冷冻装置,其特征在于,
作为冷媒使用二氧化碳。
33.一种冰箱,其特征在于,
具有权利要求27、29、30、31或32中任意一项所述的冷冻装置。
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