JP2000055489A - 冷凍・冷蔵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱サイクル上の効率を上昇させることができ
ると共に、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器における冷却能
力を独立して容易に制御できるようにすること。 【解決手段】 圧縮機２４及び凝縮器２５が順次接続さ
れ、凝縮器に、冷蔵用キャピラリチューブ２６及び冷蔵
用蒸発器２７が順次接続されると共に、冷凍用キャピラ
リチューブ２８及び冷凍用蒸発器２９が順次接続され、
冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とが圧縮機の冷蔵用吸込口
３２、冷凍用吸込口３３にそれぞれ接続され、冷蔵用キ
ャピラリチューブの流出側冷媒が、冷凍用キャピラリチ
ューブの流入側冷媒から熱交換器３４及び開閉弁３６を
介して吸熱可能に構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍・冷蔵装置に
係り、特に冷蔵用蒸発器及び冷凍用蒸発器を備えた冷凍
・冷蔵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷蔵庫と冷凍庫とを冷却する冷
凍・冷蔵装置において、圧縮機の吸込口が１つのときに
は、冷蔵庫冷却用と冷凍庫冷却用で冷媒の蒸発温度を別
々にしても、熱サイクル上の効率を上昇させることがで
きない。

【０００３】そこで、図５に示すように、従来の冷凍・
冷蔵装置１０は、蒸発器として冷凍用蒸発器１１のみを
備え、圧縮機１２により圧縮され、凝縮器１３により凝
縮され、キャピラリチューブ１４により減圧された冷媒
が上記冷凍用蒸発器１１にて蒸発されることにより熱交
換された空気の一部を冷凍庫１５内へ、残りの大部分を
冷蔵庫１６内へそれぞれ流すことによって、これらの冷
凍庫１５及び冷蔵庫１６を、それぞれに適する温度まで
冷却している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な冷凍・冷蔵装置１０において、圧縮機１２が２つの吸
込圧力を発生可能な構造であって、それぞれの吸込口に
冷凍用蒸発器１１と冷蔵用蒸発器（付図示）とを接続さ
せ、これらの冷凍用蒸発器１１、冷蔵用蒸発器からの流
出冷媒を別々に圧縮できるようになれば、熱サイクル上
の効率を上昇させることができる。しかし、このような
場合には、冷凍用蒸発器１１と冷蔵用蒸発器とにおける
冷却能力を独立して制御する必要があり、この制御が非
常に困難である。

【０００５】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、熱サイクル上の効率を上昇させるこ
とができると共に、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器におけ
る冷却能力を独立して容易に制御できる冷凍・冷蔵装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧縮機及び凝縮器が順次接続され、上記凝縮器に、冷蔵
用減圧装置及び冷蔵用蒸発器が順次接続されると共に、
冷凍用減圧装置及び冷凍用蒸発器が順次接続され、上記
冷蔵用蒸発器と上記冷凍用蒸発器とが上記圧縮機の異な
る吸込口にそれぞれ接続され、また、上記冷蔵用減圧装
置の流出側冷媒が、上記冷凍用減圧装置の流入側冷媒か
ら熱交換器を介して吸熱可能に構成されたことを特徴と
するものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、圧縮機及び凝縮器
が順次接続され、上記凝縮器に、冷蔵用減圧装置及び冷
蔵用蒸発器が順次接続されると共に、冷凍用減圧装置及
び冷凍用蒸発器が順次接続され、上記冷蔵用蒸発器が上
記圧縮機の冷蔵用圧縮部の吸込口に、上記冷凍用蒸発器
が上記圧縮機の冷凍用圧縮部の吸込口にそれぞれ接続さ
れ、 また、上記圧縮機の上記冷凍用圧縮部からの吐出
冷媒が、この圧縮機の上記冷蔵用圧縮部の上記吸込口に
流入可能に構成されたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項１に記載の発明には、次の作用があ
る。冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とが圧縮機の異なる吸
込口にそれぞれ接続されたことから、それぞれの蒸発器
から流出する冷媒を圧縮機にて個別に圧縮することがで
きるので、熱サイクル上の効率を上昇させることができ
る。

【０００９】また、冷蔵用減圧装置の流出側冷媒が、冷
凍用減圧装置の流入側冷媒から熱交換器を介して吸熱可
能に構成されたことから、この熱交換器を介しての吸熱
時には非吸熱時に比べ、冷蔵用蒸発器での冷却能力を減
少させるとともに、冷凍用蒸発器に流入する冷媒を低温
化でき、従って、冷凍用蒸発器の冷却能力を増大させる
ことができる。このように熱交換器による上記吸熱と上
記非吸熱との切換えにより、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発
器における冷却能力を独立して容易に制御することがで
きる。

【００１０】請求項２に記載の発明には、次の作用があ
る。

【００１１】冷蔵用蒸発器が圧縮機の冷蔵用圧縮部の吸
込口に、冷凍用蒸発器が圧縮機の冷凍用圧縮部の吸込口
にそれぞれ接続されたことから、これら冷蔵用蒸発器、
冷凍用蒸発器から流出する冷媒を圧縮機の冷蔵用圧縮
部、冷凍用圧縮部にてそれぞれ個別に圧縮することがで
きるので、熱サイクル上の効率を上昇させることができ
る。

【００１２】また、圧縮機の冷凍用圧縮部からの吐出冷
媒が、この圧縮機の冷蔵用圧縮部の吸込口に流入可能に
構成されたことから、この吐出冷媒の流入時には非流入
時に比べ、冷蔵用蒸発器を流れる冷媒量が減少するの
で、冷蔵用蒸発器の冷却能力を低減でき、この結果、冷
凍用蒸発器の冷却能力を増大させることができる。この
ように、圧縮機の冷凍用圧縮部からの吐出冷媒の冷蔵用
圧縮部への流入と非流入とを切り換えることによって、
冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器における冷却能力を独立し
て容易に制御することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】［Ａ］第一の実施の形態 図１は、本発明に係る冷凍・冷蔵装置の第一の実施の形
態を示す系統図である。

【００１５】この図１に示す冷凍・冷蔵装置２０は、主
冷媒配管２１に圧縮機２４及び凝縮器２５が順次配設さ
れ、この凝縮器２５に第１分岐冷媒配管２２及び第２分
岐冷媒配管２３が並列して接続され、第１分岐冷媒配管
２２に、冷蔵用減圧装置としての冷蔵用キャピラリチュ
ーブ２６と冷蔵用蒸発器２７とが順次配設され、第２分
岐冷媒配管２３に、冷凍用減圧装置としての冷凍用キャ
ピラリチューブ２８と冷凍用蒸発器２９とが配設された
ものであり、さらに、第１分岐冷媒配管２２が圧縮機２
４における冷蔵用圧縮部３０の冷蔵用吸込口３２に、第
２分岐冷媒配管２３が圧縮機２４における冷凍用圧縮部
３１の冷凍用吸込口３３にそれぞれ接続されて構成され
る。

【００１６】圧縮機２４は、上述のように冷蔵用圧縮部
３０と冷凍用圧縮部３１とを備え、冷蔵用圧縮部３０
が、冷蔵用蒸発器２７にて蒸発した冷媒を冷蔵用吸込口
３２を経て吸入し、圧縮して高圧高温冷媒とし、主冷媒
配管２１における凝縮器２５の流入側へ吐出する。ま
た、冷凍用圧縮部３１は、冷凍用蒸発器２９にて蒸発し
た冷媒を冷凍用吸込口３３を経て吸入し、圧縮して高圧
高温冷媒とし、主冷媒配管２１における凝縮器２５の流
入側へ吐出する。

【００１７】圧縮機２４から吐出された冷媒は凝縮器２
５にて凝縮され、その一部が冷蔵用キャピラリチューブ
２６にて膨張されて冷蔵用蒸発器２７へ流入し、この冷
蔵用蒸発器２７にて蒸発して図示しない冷蔵庫を冷却
し、冷蔵用吸込口３２を経て圧縮機２４の冷蔵用圧縮部
３０へ戻される。一方、凝縮器２５にて凝縮された残り
の冷媒は、冷凍用キャピラリチューブ２８にて膨張され
て冷凍用蒸発器２９へ流入し、この冷凍用蒸発器２９に
て蒸発して図示しない冷凍庫を冷却し、冷凍用吸込口３
３を経て圧縮機２４の冷凍用圧縮部３１へ戻される。

【００１８】冷蔵用蒸発器２７と冷凍用蒸発器２９とに
おける総冷却能力は、圧縮機２４における冷蔵用圧縮部
３０及び冷凍用圧縮部３１の回転数をインバータなどを
用いて制御することにより調整される。

【００１９】さて、第１分岐冷媒配管２２と第２分岐冷
媒配管２３には、冷蔵用キャピラリチューブ２６の流出
側冷媒と冷凍用キャピラリチューブ２８の流入側冷媒と
を熱交換される熱交換器３４が配設される。また、第２
分岐冷媒配管２３には、この熱交換器３４をバイパスす
るバイパス配管３５が接続され、このバイパス配管３５
に開閉弁３６が設けられる。

【００２０】開閉弁３６の開弁操作時には、凝縮器２５
から第２分岐冷媒配管２３へ流入した冷媒は、バイパス
配管３５内を流れて冷凍用キャピラリチューブ２８へ至
るので、熱交換器３４を介して冷蔵用キャピラリチュー
ブ２６の流出側冷媒により吸熱されず、冷凍用蒸発器２
９は、圧縮機２４の冷凍用圧縮部３１の圧縮に基づく冷
却能力を発揮する。

【００２１】一方、開閉弁３６の閉弁操作時には、冷蔵
用キャピラリチューブ２６の流出側冷媒が、熱交換器３
４を介して冷凍用キャピラリチューブ２８の流入側冷媒
から吸熱し、冷凍用キャピラリチューブ２８により、冷
凍用蒸発器２９へ流れる冷媒温度を、熱交換器３４によ
る非吸熱時よりも低温化させる。このため、冷凍用蒸発
器２９による冷却能力を、圧縮機２４の冷凍用圧縮部３
１の圧縮に基づく冷却能力よりも増大させることができ
る。

【００２２】ここで、図２に示すサイクルＡ→Ｂ→Ｃ→
Ｄ→Ｅ→Ａは、冷凍・冷蔵装置２０における圧縮機２４
の冷蔵用圧縮部３０、凝縮器２５、冷蔵用キャピラリチ
ューブ２６及び冷蔵用蒸発器２７による冷蔵サイクルを
示し、図２に示すサイクルＦ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｇ→Ｈ→Ｉ
→Ｆは、熱交換器３４による吸熱作用下での冷凍・冷蔵
装置２０における圧縮機２４の冷凍用圧縮部３１、凝縮
器２５、冷凍用キャピラリチューブ２８及び冷凍用蒸発
器２９による冷凍サイクルを示す。また、図２に示すサ
イクルＦ→Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｈ'→Ｉ→Ｆは、熱交換器
３４の非吸熱状態下での上記冷凍サイクルを示す。

【００２３】熱交換器３４による吸熱作用によって、冷
蔵サイクルの熱量Ｑ１（図２のＤ−Ｄ'−ｓ２−ｓ１に
囲まれた面積相当）が減少し、その分冷凍サイクルの熱
量Ｑ２（図２のＨ−Ｈ'−ｓ４−ｓ３に囲まれた面積相
当）が増加して、冷蔵サイクルの冷却能力は熱量Ｑ１相
当分減少し、冷凍サイクルの冷却能力は熱量Ｑ２相当分
増大する。

【００２４】なお、図２中の符号Ｘは飽和液線、符号Ｙ
は飽和蒸気線、符号Ｚは等圧線をそれぞれ示す。

【００２５】従って、上記実施の形態の冷凍・冷蔵装置
２０によれば、次の効果及びを奏する。 冷蔵用
蒸発器２７が圧縮機２４の冷蔵用圧縮部３０における冷
蔵用吸込口３２に、冷凍用蒸発器２９が圧縮機２４の冷
凍用圧縮部３１における冷凍用吸込口３３にそれぞれ接
続されたことから、これらの冷蔵用蒸発器２７、冷凍用
蒸発器２９から流出する冷媒を圧縮機２４の冷蔵用圧縮
部３０、冷凍用圧縮部３１にてそれぞれ個別に圧縮する
ことができるので、コストを増大させることなく、熱サ
イクル上の効率を向上させることができる。 冷蔵用
キャピラリチューブ２６の流出側冷媒が、冷凍用キャピ
ラリチューブ２８の流入側冷媒から熱交換器３４を介し
開閉弁３６を用いて吸熱可能に構成されたことから、開
閉弁３６の閉操作時における熱交換器３４を介しての吸
熱時には開閉弁３６の開操作時における非吸熱時に比
べ、冷凍用蒸発器２９に流入する冷媒を低温化でき、従
って、冷凍用蒸発器２９の冷却能力を増大させることが
できる。このように熱交換器３４による上記吸熱と上記
非吸熱とを開閉弁３６の操作により切り換えることによ
って、冷蔵用蒸発器２７と冷凍用蒸発器２９における冷
却能力を独立して容易に制御することができる。

【００２６】［Ｂ］第二の実施の形態 図３は、本発明に係る冷凍・冷蔵装置の第二の実施の形
態を示す系統図である。この第二の実施の形態におい
て、前記第一の実施の形態と同様な部分は同一の符号を
付すことにより説明を省略する。

【００２７】この図３に示す冷凍・冷蔵装置４０は、圧
縮機２４における冷凍用圧縮部３１の冷凍用吐出口４１
が、切換弁４２を備えたメイン吐出管４３を介して冷蔵
用吸込口３２に接続されるとともに、切換弁４２に接続
されたサブ吐出管４４を介して凝縮器２５流入側の主冷
媒配管２１に接続される。

【００２８】冷凍用吐出口４１は、切換弁４２をα側に
切り換えることにより、メイン吐出管４３を介して冷蔵
用吸込口３２に連通され、また、切換弁４２をβ側に切
り換えることにより、メイン吐出管４３及びサブ吐出管
４４を介して主冷媒配管２１の凝縮器２５流入側に連通
される。

【００２９】切換弁４２がβ側に切り換えられた時に
は、冷凍用圧縮部３１にて圧縮された冷媒は、冷凍用吐
出口４１、メイン吐出管４３、切換弁４２及びサブ吐出
管４４を経て主冷媒配管２１の凝縮器２５流入側へ流
れ、冷蔵用蒸発器２７及び冷凍用蒸発器２９に定格流量
の冷媒が流れて、冷蔵用蒸発器２７、冷凍用蒸発器２９
は、圧縮機２４における冷蔵用圧縮部３０、冷凍用圧縮
部３１のそれぞれの圧縮に基づく冷却能力を発揮する。

【００３０】切換弁４２がα側に切り換えられた時は、
冷凍用圧縮部３１にて圧縮された冷媒は、冷凍用吐出口
４１、メイン吐出管４３及び切換弁４２を経て冷蔵用吸
込口３２へ流れ、このため、冷蔵用蒸発器２７を流れる
冷媒流量が減少し、その分、冷凍用蒸発器２９を流れる
冷媒流量が増加する。この結果、冷蔵用蒸発器２７の冷
却能力は、圧縮機２４における冷蔵用圧縮部３０の圧縮
に基づく冷却能力よりも低減し、冷凍用蒸発器２９の冷
却能力は、圧縮機２４における冷凍用圧縮部３１の圧縮
に基づく冷却能力よりも増大する。

【００３１】ここで、図４に示すサイクルａ→ｂ→ｃ→
ｄ→ｅ→ａは、冷凍・冷蔵装置４０における圧縮機２４
の冷蔵用圧縮部３０、凝縮器２５、冷蔵用キャピラリチ
ューブ２６及び冷蔵用蒸発器２７による冷蔵サイクルを
示す。また、図４に示すサイクルａ→ｂ→ｃ→ｆ→ｇ→
ｈ→ｅ→ａは、切換弁４２のα側切り換え状態下での冷
凍・冷蔵装置４０における圧縮機２４の冷凍用圧縮部３
１、凝縮器２５、冷凍用キャピラリチューブ２８及び冷
凍用蒸発器２９による冷凍サイクルを示す。また、図４
に示すサイクルｉ→ａ→ｂ→ｃ→ｆ→ｇ→ｈ→ｉは、切
換弁４２のβ側切り換え状態下での上記冷凍サイクルを
示す。切換弁４２をα側に切り換えることにより、圧縮
機２４の冷凍用圧縮部３１にてｇからｈに圧縮された冷
媒は、冷蔵用圧縮部３０にてｅからａに再度圧縮され
る。

【００３２】従って、上記実施の形態の冷凍・冷蔵装置
４０によれば、前記実施の形態の冷凍・冷蔵装置２０の
効果と同様な効果を奏する他、次の効果を奏する。

【００３３】圧縮機２４における冷凍用圧縮部３１の
冷凍用吐出口４１から吐出された吐出冷媒が、この圧縮
機２４の冷蔵用圧縮部３０における冷蔵用吸込口３２
に、切換弁４２の操作により流入可能に構成されたこと
から、切換弁４２のα側切り換え時における上記吐出冷
媒の流入時には、切換弁４２のβ側切り換え時における
上記吐出冷媒の非流入時に比べ、冷蔵用蒸発器２７を流
れる冷媒量が減少し、冷凍用蒸発器２９を流れる冷媒量
が増加するので、冷蔵用蒸発器２７の冷却能力を低減で
き、冷凍用蒸発器２９の冷却能力を増大させることがで
きる。このように、圧縮機２４の冷凍用圧縮部３１から
の吐出冷媒の冷蔵用圧縮部３０への流入と非流入とを切
換弁４２を用いて切り換えることにより、冷蔵用蒸発器
２７と冷凍用蒸発器２９における冷却能力を独立して容
易に制御することができる。

【００３４】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３５】例えば、減圧装置としての冷蔵用キャピラ
リチューブ２６、冷凍用キャピラリチューブ２８は膨張
弁を用いたものでもよい。また、図３に示す切換弁４２
は、開閉弁と逆止弁を組み合せて同様に機能させてもよ
い。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る冷凍・冷蔵
装置によれば、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とが圧縮機
の異なる吸込口にそれぞれ接続されたことから、それぞ
れの蒸発器から流出する冷媒を圧縮機にて個別に圧縮で
きるので、熱サイクル上の効率を向上させることができ
る。また、冷蔵用減圧装置の流出側冷媒が冷凍用減圧装
置の流入側冷媒から熱交換器を介して吸熱可能に構成さ
れたことから、熱交換器による上記吸熱と非吸熱との切
り換えにより、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器における冷
却能力を独立して容易に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷凍・冷蔵装置の第一の実施の形
態を示す系統図である。

【図２】図１の冷凍・冷蔵装置のＴ−ｓ線図を示すグラ
フである。

【図３】本発明に係る冷凍・冷蔵装置の第二の実施の形
態を示す系統図である。

【図４】図３の冷凍・冷蔵装置のＴ−ｓ線図を示すグラ
フである。

【図５】従来の冷凍・冷蔵装置を示す系統図である。

【符号の説明】

２０ 冷凍・冷蔵装置 ２４ 圧縮機 ２５ 凝縮器 ２６ 冷蔵用キャピラリチューブ ２７ 冷蔵用蒸発器 ２８ 冷凍用キャピラリチューブ ２９ 冷凍用蒸発器 ３０ 冷蔵用圧縮部 ３１ 冷凍用圧縮部 ３２ 冷蔵用吸込口 ３３ 冷凍用吸込口 ３４ 熱交換器 ３５ バイパス配管 ３６ 開閉弁 ４０ 冷凍・冷蔵装置 ４１ 冷凍用吐出口 ４２ 切換弁 ４３ メイン吐出管 ４４ サブ吐出管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機及び凝縮器が順次接続され、上記
   凝縮器に、冷蔵用減圧装置及び冷蔵用蒸発器が順次接続
   されると共に、冷凍用減圧装置及び冷凍用蒸発器が順次
   接続され、上記冷蔵用蒸発器と上記冷凍用蒸発器とが上
   記圧縮機の異なる吸込口にそれぞれ接続され、 また、上記冷蔵用減圧装置の流出側冷媒が、上記冷凍用
   減圧装置の流入側冷媒から熱交換器を介して吸熱可能に
   構成されたことを特徴とする冷凍・冷蔵装置。
2. 【請求項２】 圧縮機及び凝縮器が順次接続され、上記
   凝縮器に、冷蔵用減圧装置及び冷蔵用蒸発器が順次接続
   されると共に、冷凍用減圧装置及び冷凍用蒸発器が順次
   接続され、上記冷蔵用蒸発器が上記圧縮機の冷蔵用圧縮
   部の吸込口に、上記冷凍用蒸発器が上記圧縮機の冷凍用
   圧縮部の吸込口にそれぞれ接続され、 また、上記圧縮
   機の上記冷凍用圧縮部からの吐出冷媒が、この圧縮機の
   上記冷蔵用圧縮部の上記吸込口に流入可能に構成された
   ことを特徴とする冷凍・冷蔵装置。