JP2001108319A

JP2001108319A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2001108319A
Application number: JP28558099A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Kamimura; 修三上村; Hiroshi Yamada; 宏山田; Masashi Yuasa; 雅司湯浅; Hideki Fukui; 秀樹福井
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の蒸発器の蒸発温度を可変、制御するこ
とができ、冷却室の温度変化が小さく、高効率な冷凍装
置を提供する。【解決手段】圧縮機２１と、凝縮器２２と、直列接続
した第一の蒸発器２４および第二の蒸発器２５を備え、
少なくとも第一の蒸発器２４と第二の蒸発器２５の間に
冷媒流量可変装置２６を設けた冷凍サイクルを構成し、
第一の蒸発器２４および第二の蒸発器２５の蒸発温度を
冷媒流量可変装置２６により可変、制御することによ
り、第一の蒸発器２４および第二の蒸発器２５の蒸発温
度、および冷媒循環量を、最適制御し、冷却対象の温度
変動を小さくできるとともに、冷凍装置の効率向上が図
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫等に搭載さ
れる冷凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷蔵庫等においては複数の庫内を
それぞれに蒸発器を設けて冷却する冷凍装置が適用され
ている。

【０００３】従来のこの種の冷凍装置としては、特開昭
５８−２１９６６号公報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
装置を説明する。

【０００５】図１３は従来例を示す冷凍装置の冷凍サイ
クル図である。図１３において、１は圧縮機で、圧縮さ
れた冷媒は凝縮器２で放熱、液化し冷媒分岐部３に入
る。分岐された冷媒の一部は第一の電磁弁４、第一のキ
ャピラリチューブ５、第一の蒸発器６を通り圧縮機１に
戻り、第一の冷媒回路を構成している。また前記第一の
冷媒回路とは並列に、冷媒分岐部３から第二の電磁弁
７、第二のキャピラリチューブ８、第二の蒸発器９を通
り圧縮機１に戻る第二の冷媒回路が構成されている。

【０００６】そして、第一の蒸発器６は冷蔵庫本体１０
の、第一の冷却室１１内に、第二の蒸発器９は、第二の
冷却室１２内に設置されている。１３は第一の冷却室１
１内の温度を検知し、第一の電磁弁の開閉を制御する第
一の制御手段、１４は第二の冷却室１２内の温度を検知
し、第二の電磁弁の開閉を制御する第二の制御手段であ
る。

【０００７】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。

【０００８】圧縮機１で圧縮、凝縮器２で放熱、液化さ
れた冷媒は冷媒分岐部３を通り、第一の電磁弁４の開
時、第一のキャピラリチューブ５にて減圧され第一の蒸
発器６にて蒸発し、第一の冷却室１１を冷却する。そし
て第一の制御手段１３により、第一の電磁弁４の開閉を
制御し、第一の冷却室１１を所定の温度に制御する。

【０００９】同様に冷媒分岐部３で分岐した冷媒は第二
の電磁弁７の開時、第二のキャピラリチューブ８にて減
圧され第二の蒸発器９にて蒸発し、第二の冷却室１２を
冷却する。そして第二の制御手段１４により、第二の電
磁弁７の開閉を制御し、第二の冷却室１２を所定の温度
に制御する。さらに各電磁弁の開閉のみで各冷却室を制
御できないときは、圧縮機１の運転、停止で制御してい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成は、各冷却室の冷却制御を、各電磁弁の開閉、
あるいは圧縮機の運転、停止で制御しているため、各蒸
発器の温度変動が大きく各冷却室内の温度変動も大きく
なり、その結果貯蔵品の品質を長期間に維持できないと
いう欠点を有していた。

【００１１】また各蒸発器への減圧手段は、キャピラリ
チューブを用いているため各蒸発器の蒸発温度は各蒸発
器の入口部の圧力によって決まり、各蒸発器の蒸発温度
を可変、制御できないために冷凍装置の効率を十分に高
められず、電力消費の低減を十分に図れないという欠点
があった。

【００１２】本発明は従来の課題を解決するもので、蒸
発器による冷却対象の温度変動が小さく、高効率な冷凍
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【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、直列接続した複数の蒸発器相互間に冷媒流
量可変装置を設けた冷凍サイクルを構成し、蒸発器の蒸
発温度を冷媒流量可変装置により可変、制御するのであ
る。

【００１４】これにより、各蒸発器の蒸発温度を任意に
調整することで冷却対象の温度変動を小さくすることが
でき、冷却対象に見合った高効率な冷凍装置を提供でき
る。

【００１５】また、本発明は、直列接続した複数の蒸発
器相互間にキャピラリチューブを設け、凝縮器と蒸発器
の間に冷媒流量可変装置を設けた冷凍サイクルを構成
し、蒸発器の蒸発温度を冷媒流量可変装置により可変、
制御するのである。

【００１６】これにより、複数の蒸発器間に必要な蒸発
圧力差を加えた上で、各蒸発器の蒸発温度を所望の範囲
にスライドすることで冷却対象の温度変動を小さくする
ことができ、冷却対象に見合った高効率な冷凍装置を提
供できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮機と、凝縮器と、直列接続した複数の蒸発器
と、冷媒流量可変装置とを備えて、前記複数の蒸発器相
互間に前記冷媒流量可変装置を設けた冷凍サイクルを構
成し、前記蒸発器の蒸発温度を前記冷媒流量可変装置に
より可変、制御するものであり、蒸発器の蒸発温度を任
意に調整することで所望の冷却能力を提供でき、冷却対
象の温度変動を抑制し、冷却対象に見合った蒸発温度で
効率の高い冷却が行われる。

【００１８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数の蒸発器は第一の蒸発器と第二の
蒸発器よりなり、第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷
媒流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の間に第
二の冷媒流量可変装置を設けたものであり、第一の蒸発
器と第二の蒸発器をそれぞれ個別に任意の蒸発温度に設
定できる。

【００１９】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷媒
流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二
の冷媒流量可変装置とキャピラリチューブを直列接続し
たものであり、冷媒流量可変装置とキャピラリチューブ
を直列接続することにより冷媒循環量の比較的少ない冷
凍装置においても安定して流量制御が行える。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、第二の冷媒流量可変装置をキャピラリ
チューブの上流に直列接続したものであり、凝縮器から
出た冷媒が確実に液冷媒の状態で第一の冷媒流量可変装
置に流入し安定した流量制御が行える。

【００２１】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷
媒流量可変装置と第二のキャピラリチューブを直列接続
し、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二の冷媒流量可変装
置とキャピラリチューブを直列接続したものであり、冷
媒流量可変装置とキャピラリチューブを直列接続するこ
とにより冷媒循環量の比較的少ない冷凍装置においても
安定して流量制御が行え、且つ、第一の蒸発器と第二の
蒸発器をそれぞれ個別に任意の蒸発温度に設定できる。

【００２２】請求項６に記載の発明は、圧縮機と、凝縮
器と、直列接続した複数の蒸発器と、冷媒流量可変装置
と、キャピラリチューブとを備えて、少なくとも前記凝
縮器と前記蒸発器の間に前記冷媒流量可変装置を設け、
前記複数の蒸発器相互間に前記キャピラリチューブを設
けた冷凍サイクルを構成し、前記蒸発器の蒸発温度を前
記冷媒流量可変装置により可変、制御するものであり、
複数の蒸発器に必要な蒸発圧力差をつけた上で各蒸発器
の蒸発温度を所望の範囲にスライドすることで各蒸発器
に所望の冷却能力を提供でき、冷却対象の温度変動を抑
制し、冷却対象に見合った蒸発温度で効率の高い冷却が
行われる。

【００２３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、複数の蒸発器は第一の蒸発器と第二の
蒸発器よりなり、凝縮器と第一の蒸発器の間に冷媒流量
可変装置とキャピラリチューブを直列接続し、第一の蒸
発器と第二の蒸発器の間に第二のキャピラリチューブを
設けたものであり、冷媒循環量の比較的少ない冷凍装置
においても第一の蒸発器と第二の蒸発器の蒸発圧力差を
安定的に確保した上で安定した流量制御が行える。

【００２４】請求項８に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、冷媒流量可変装置をキャピラリチュー
ブの上流に直列接続したものであり、凝縮器から出た冷
媒が確実に液冷媒の状態で第一の冷媒流量可変装置に流
入し、一層安定した流量制御が行える。

【００２５】請求項９に記載の発明は、請求項１から８
に記載の発明において、冷媒流量可変装置を電動膨張弁
としたものであり、安価で木目細かい流量制御が行え
る。

【００２６】請求項１０に記載の発明は、請求項１から
９に記載の発明において、冷冷媒流量可変装置に全閉機
能を有したものであり、圧縮機停止時、高圧ガスの蒸発
器への流入を防止し、冷却システム効率の向上が図れ
る。

【００２７】請求項１１に記載の発明は、請求項３から
５、請求項７または８に記載の発明において、凝縮器と
第一の蒸発器の間のキャピラリチューブと圧縮機への吸
入管を熱交換させたものであり、冷凍サイクルの効率向
上が図れる。

【００２８】請求項１２に記載の発明は、請求項２また
は６に記載の発明において、凝縮器と冷媒流量可変装置
との連通管と圧縮機への吸入管を熱交換させたものであ
り、冷凍サイクルの効率向上が図れる。

【００２９】請求項１３に記載の発明は、請求項１から
８のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機への吸
入管に逆止弁を設けたものであり、空間内高圧型圧縮機
適用システムにおいて、圧縮機停止時、高圧ガスの蒸発
器への逆流を防止し、システム効率の向上が図れる。

【００３０】請求項１４に記載の発明は、請求項３から
５、請求項７または８に記載の発明において、凝縮器と
第一の蒸発器の間のキャピラリチューブの絞り量を冷凍
サイクル全体の略１/２としたものであり、高圧側から
の蒸発器への熱リークが低減し、かつ冷媒流量可変装置
による蒸発温度の制御が確実になる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明による冷凍装置の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３２】（実施例１）図１は本発明の実施例１によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図２は同実施例の
冷凍装置のモリエル線図である。図１において、２１は
圧縮機、２２は凝縮器、２３はキャピラリチューブで、
２４、２５は直列に接続された第一の蒸発器、第二の蒸
発器である。また、２６は冷媒流量可変装置であり具体
的には膨張弁などである。そして、キャピラリチューブ
２３は凝縮器２２の出口と第一の蒸発器２４の入口に接
続され、冷媒流量可変装置２６は第一の蒸発器２４と第
二の蒸発器２５の間に設けられている。また、２７は吸
入管で、第二の蒸発器２６の出口と圧縮機２１を接続
し、冷凍サイクルを構成している。

【００３３】２８は形態を図示しないが本実施例の冷凍
装置を適用した冷蔵庫本体であり、第一の冷却室２９と
第二の冷却室３０を備えている。そして第一の蒸発器２
４は第一の冷却室２９内に、第二の蒸発器２５は第二の
冷却室３０内に設置されている。また、３１は第一の冷
却室２９内に設置した第一の送風機、３２は第二の冷却
室３０内に設置した第二の送風機である。

【００３４】３３は第一の蒸発器２４の出口近傍に設け
た第一の蒸発器温度検知手段、３４は第一の冷却室２９
内の温度を検知する第一の冷却室温度検知手段である。
３５は第二の蒸発器２５の出口近傍に設けた第二の蒸発
器温度検知手段、３６は第二の冷却室３０内の温度を検
知する第二の冷却室温度検知手段である。また、３７は
制御手段で、前記第一の蒸発器温度検知手段３３、第一
の冷却室温度検知手段３４、第二の蒸発器温度検知手段
３５、第二の冷却室温度検知手段３６により冷媒流量可
変装置２６の開度を制御する。

【００３５】以上のように構成された冷凍装置につい
て、以下その動作を説明する。

【００３６】圧縮機２１で圧縮された冷媒は凝縮器２２
にて放熱、液化しキャピラリチューブ２３に入る。そし
て減圧された液冷媒は第一の蒸発器２４に入り、冷媒流
量可変装置２６の絞り量（開度）に応じた圧力の飽和温
度で蒸発する。

【００３７】この第一の蒸発器２４の蒸発温度は、冷媒
流量可変装置２６の開度が大きくなれば圧縮機２１の吸
込み圧力（低圧）に近くなるため低くなる。逆に開度を
小さくすれば、第一の蒸発器２４内の圧力が高くなり蒸
発温度も高くなる。

【００３８】第一の蒸発器２４の蒸発温度の制御は、制
御手段３７により、冷媒流量可変装置２６の開度を調節
するが、その判断情報は、第一の蒸発器温度検知手段３
３、第一冷却室温度検知手段３４である。そして冷媒流
量可変装置２６でさらに減圧された冷媒は第二の蒸発器
２５にて蒸発し、吸入管２７を通り圧縮機２１へ戻る。

【００３９】上記動作を、図２のモリエル線図で説明す
れば、凝縮器２２によりＡ点からＢ点へ、キャピラリチ
ューブ２３によりＢ点からＣ点に減圧、Ｃ点で第一の蒸
発器２４に入った冷媒はＰ１の圧力に飽和した温度で蒸
発する。Ｄ点は冷媒流量可変装置２６の入口で、出口Ｅ
点まで減圧され第二の蒸発器２５に入りＰ３の圧力に飽
和した温度で蒸発する。そしてＦ点で圧縮機２１に吸込
まれ、Ａ点まで圧縮される。ここで、冷媒流量可変装置
２６の開度を絞るとＣ点がＣ'点に、Ｄ点がＤ'点とな
り、Ｐ２の圧力まで上昇し第一の蒸発器２４の蒸発温度
も上昇する。逆に冷媒流量可変装置２６の開度を開くと
Ｃ点の圧力は下がり第一の蒸発器２４の蒸発温度も下が
る。

【００４０】従って、第一の冷却室２９は、第一の蒸発
器２４、および第一の送風機３１により、例えば冷蔵温
度（０〜５℃）に保つ場合、冷媒流量可変装置２６の開
度を制御し、第一の冷却室２９内と第一の蒸発器２４の
温度差を小さく（例えば５℃程度）かつ一定に保ち、第
一の冷却室２９内の温度変動を小さくすることができ
る。

【００４１】さらに第一の冷却室２９内と第一の蒸発器
２４の温度差を小さくすると、第一の冷却室２９内の除
湿作用も抑えることができ、第一の冷却室２９内を高湿
に保ち食品の乾燥を抑えることができる。

【００４２】さらに冷媒流量可変装置２６の開度を制御
し、定期的（例えば１時間に一回程度）に第一の蒸発器
２４の蒸発温度を＋５℃〜１０℃程度にすることによ
り、特別な加熱装置を必要とせず、第一の冷却室２９内
の温度上昇を抑えて、第一の蒸発器２４を除霜すること
ができる。

【００４３】さらに第一の冷却室２９内の負荷が大きか
ったり、設置初期の場合、冷媒流量可変装置２６の開度
を制御し冷媒循環量を多くすることにより、短い時間で
所定の温度にすることができる。

【００４４】さらに第一の冷却室２９は、冷媒流量可変
装置２５の開度を制御し、冷蔵から冷凍の温度まで自由
に設定できることはもちろんである。

【００４５】また、第二の冷却室３０は、第二の蒸発器
２５、および第二の送風機３２により、所定の温度、例
えば冷凍温度（−２０℃）に保たれるが、第二の冷却室
３０内の負荷が大きくなった時には、第二の蒸発器温度
検知手段３５、第二の冷却室温度検知手段３６により冷
媒流量可変装置２６の開度を制御し、冷媒循環量を多く
することにより、短い時間で所定の温度にすることがで
きる。

【００４６】さらに第二の冷却室２５の負荷が小さい時
は、冷媒流量可変装置２６の開度を制御し、冷媒循環量
を少なくすることにより、システム効率向上が図れ、省
エネルギーとなる。

【００４７】なお、キャピラリチューブ２３の絞り量を
冷凍サイクル全体の略１/２とすることによって、高圧
冷媒がキャピラリチューブ２３で冷凍サイクル全体の略
１/２（第一の蒸発器２４に平均的に必要な蒸発温度に
相当する圧力）まで断熱膨張されるため、高圧側からの
熱伝導等による蒸発器への熱リークを減らすことができ
る。そして中間圧まで減圧されたあと、冷媒流量可変装
置２６で減圧制御することにより、第一の蒸発器２４お
よび第二の蒸発器２５の蒸発温度を必要な温度により確
実に制御できる。

【００４８】（実施例２）図３は本発明の実施例２によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図３において、４
０はキャピラリチューブ２３と第一の蒸発器２４の間に
設けた第二の冷媒流量可変装置であり、制御手段３７に
よって開度が制御される。

【００４９】以上のような構成によって、冷媒流量可変
装置２６、および第二の冷媒流量可変装置４０の開度制
御の組み合せにより、複数の蒸発器の蒸発温度および冷
媒循環量は、よりきめ細かく制御できるようになる。

【００５０】また、キャピラリチューブ２３を第二の冷
媒流量可変装置４０に直列接続することで、冷蔵庫など
冷凍装置としての所望蒸発温度が低く、比較的冷媒循環
量の少ない領域で使用される場合にも安定した精度の高
い流量制御が行える。

【００５１】（実施例３）図４は本発明の実施例３によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図４において、４
１は、第一の蒸発器２４の出口と冷媒流量可変装置２６
の間に設けた第二のキャピラリチューブである。

【００５２】以上のような構成によって、第二のキャピ
ラリチューブ４１により第一の蒸発器２４と第二の蒸発
器２５の最低限の蒸発温度差を確実に安定的に確保した
うえで、冷媒流量可変装置２６、および第二の冷媒流量
可変装置４０の開度制御の組み合せにより、複数の蒸発
器の蒸発温度および冷媒循環量は、よりきめ細かく、且
つ、任意の組合わせで制御できるようになる。

【００５３】また、キャピラリチューブ２３を第二の冷
媒流量可変装置４０と直列接続し、第二のキャピラリチ
ューブ４１を冷媒流量可変装置２６と直列接続すること
で、冷蔵庫など冷凍装置としての所望蒸発温度が低く、
比較的冷媒循環量の少ない領域で使用される場合にも安
定した精度の高い流量制御が行える。

【００５４】（実施例４）図５は本発明の実施例４によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図５において、４
２は、凝縮器２２とキャピラリチューブ２３との間に設
けた第二の冷媒流量可変装置であり、制御手段３７によ
って開度が制御される。

【００５５】以上のような構成によって、凝縮器２２か
ら出た液冷媒を第二の冷媒流量可変装置４２で確実に液
状態で安定的に流量制御できる。そして、冷媒流量可変
装置２６、および第二の冷媒流量可変装置４２の開度制
御の組み合せにより、複数の蒸発器の蒸発温度および冷
媒循環量は、よりきめ細かく制御できるようになる。

【００５６】（実施例５）図６は本発明の実施例５によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図６において、４
３は凝縮器２２と、第一の蒸発器２４の入口の間に設け
た第二の冷媒流量可変装置であり、制御手段３７によっ
て開度が制御される。

【００５７】以上のような構成によって、冷媒流量可変
装置２６、および第二の冷媒流量可変装置４３の開度制
御の組み合せにより、複数の蒸発器の蒸発温度および冷
媒循環量は、簡素な配管で任意に制御できるようにな
る。

【００５８】また、冷媒流量可変装置２６、４０、４
２、４３はそれぞれ電動膨張弁とすることにより、安価
で精度の高い制御ができ、多様な制御も可能となって多
機能化が図れるようになる。

【００５９】さらに、冷媒流量可変装置２６、４０、４
２、４３に全閉機能を有することにより、圧縮機停止
時、高圧ガスの蒸発器への流入を防止して熱負荷を軽減
し、システム効率の向上による省エネルギー化が図れ
る。

【００６０】（実施例６）図７は本発明の実施例６によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図７において、４
４は、第一の蒸発器２４と第二の蒸発器２５の間に設け
たキャピラリチューブである。４５は、凝縮器２２と第
一の蒸発器２４の間に設けた冷媒流量可変装置であり、
制御手段３７によって開度が制御される。

【００６１】以上のような構成によって、凝縮器２２で
液化された冷媒は、冷媒流量可変装置４５の減圧作用に
より第一の蒸発器２４にて所定の温度で蒸発するが、そ
の冷媒流量可変装置４５の絞り量は制御手段３７によっ
て制御され、その判断情報は、第一の蒸発器温度検知手
段３３、第一の冷却室温度検知手段３４である。

【００６２】つまり冷媒流量可変装置４５の開度を大き
くすれば蒸発温度は高くなり冷媒循環量も増える。逆に
開度を小さくすれば蒸発温度は低くなり冷媒循環量は減
る。そしてキャピラリチューブ４４の減圧作用により、
第一の蒸発器２４と第二の蒸発器２５の間には圧力差が
生じ、第二の蒸発器２５は第一の蒸発器２４よりさらに
低い蒸発温度となる。そして吸入管２７を通り圧縮機２
１へ戻る。

【００６３】従って、第一の冷却室２９は第一の蒸発器
２４、および第一の送風機３１により、例えば冷蔵温度
（０〜５℃）に保つ場合、冷媒流量可変装置４５の開度
を制御し、第一の冷却室２９内と第一の蒸発器２４の温
度差を小さく（例えば５℃程度）かつ一定に保ち、第一
の冷却室２９内の温度変動を小さくすることができる。

【００６４】さらに第一の冷却室２９内と第一の蒸発器
２４の温度差を小さくすることは、第一の冷却室２９内
の除湿作用も抑えることができ、第一の冷却室２９内を
高湿に保ち食品の乾燥を抑えることができる。

【００６５】さらに冷媒流量可変装置４５の開度を制御
し、定期的（例えば１時間に一回程度）に蒸発器２４の
蒸発温度を＋５℃〜１０℃程度にすることにより、特別
な加熱装置を必要とせず、第一の冷却室２９内の温度上
昇を抑えて、第一の蒸発器２４を除霜することができ
る。

【００６６】さらに第一の冷却室２９内の負荷が大きか
ったり、設置初期の場合、冷媒流量可変装置４５の開度
を制御し冷媒循環量を多くすることにより、短い時間で
所定の温度にすることができる。

【００６７】さらに第一の冷却室２９は、冷媒流量可変
装置４５の開度を制御し、冷蔵から冷凍の温度まで自由
に設定できることはもちろんである。

【００６８】また、第二の冷却室３０は、キャピラリチ
ューブ４４によって第一の蒸発器２４からさらに低い温
度で蒸発する第二の蒸発器２５、および第二の送風機３
２により、所定の温度、例えば冷凍温度（−２０℃）に
保たれるが、第二の冷却室３０内の負荷が大きくなった
時には、第二の蒸発器温度検知手段３５、第二の冷却室
温度検知手段３６により冷媒流量可変装置４５の開度を
制御し、冷媒循環量を多くすることにより、短い時間で
所定の温度にすることができる。

【００６９】さらに第二の冷却室３０の負荷が小さい時
は、冷媒流量可変装置４５の開度を制御し、冷媒循環量
を少なくすることにより、システム効率向上が図れ、省
エネルギーとなる。

【００７０】（実施例７）図８は本発明の実施例７によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図８において、４
６は、凝縮器２２と冷媒流量可変装置４５との間に設け
た第二のキャピラリチューブである。

【００７１】以上のような構成によって、第二のキャピ
ラリチューブ４６により第一の蒸発器２４の最低限の蒸
発温度を確実に安定的に確保したうえで、冷媒流量可変
装置４５の開度制御の組み合せにより、複数の蒸発器の
蒸発温度および冷媒循環量は、よりきめ細かく制御でき
るようになる。

【００７２】（実施例８）図９は本発明の実施例８によ
る冷凍装置の冷凍サイクル図である。図９において、４
７は、凝縮器２２と第二のキャピラリチューブ４６との
間に設けた冷媒流量可変装置である。

【００７３】以上のような構成によって、第二のキャピ
ラリチューブ４６により、第一の蒸発器２４の最低限の
蒸発温度を確実に安定的に確保したうえで、冷媒流量可
変装置４７の開度制御の組み合せにより、複数の蒸発器
の蒸発温度および冷媒循環量は、よりきめ細かく制御で
きるようになる。

【００７４】このとき、冷媒流量可変装置４７が第二の
キャピラリチューブ４６の上流側に接続されているた
め、凝縮器２２から出た液冷媒を冷媒流量可変装置４７
で確実に液状態で安定的に流量制御できる。

【００７５】また、冷媒流量可変装置４５、４７はそれ
ぞれ電動膨張弁とすることにより、安価で精度の高い制
御ができ、多様な制御も可能となって多機能化が図れる
ようになる。

【００７６】さらに、冷媒流量可変装置４５、４７に全
閉機能を有することにより、圧縮機停止時、高圧ガスの
蒸発器への流入を防止して熱負荷を軽減し、システム効
率の向上による省エネルギー化が図れる。

【００７７】（実施例９）図１０は本発明の実施例９に
よる冷凍装置の冷凍サイクル図である。図１０におい
て、吸入管２７はキャピラリチューブ２３と熱交換的に
配設されている。

【００７８】以上のような構成によって、第二の蒸発器
２５から吸入管２７を通って圧縮機２１に戻る冷媒は、
キャピラリチューブ２３と熱交換的に配設されているた
め、キャピラリチューブ２３を通り、第一の蒸発器２４
に入る冷媒を冷却し、冷凍効果が増しシステム効率が向
上し、さらに省エネルギー化が図れる。

【００７９】（実施例１０）図１１は本発明の実施例１
０による冷凍装置の冷凍サイクル図である。図１１にお
いて、４８は、凝縮器２２と冷媒流量可変装置４５を連
結する連結管である。そして、吸入管２７は連結管５２
と熱交換的に配設されている。

【００８０】以上のような構成によって、第二の蒸発器
２５から吸入管２７を通って圧縮機２１に戻る冷媒は、
連結管４８と熱交換的に配設されているため、連結管４
８を通り、冷媒流量可変装置４５に入る冷媒を過冷却
し、冷凍効果が増しシステム効率が向上し、さらに省エ
ネルギー化が図れる。

【００８１】（実施例１１）図１２は本発明の実施例１
１による冷凍装置の冷凍サイクル図である。図１２にお
いて、４９は吸入管２７の途中経路に設けた逆止弁であ
る。

【００８２】以上のような構成によって、圧縮機２１が
空間内高圧型圧縮機である場合は、圧縮機２１の停止
時、高圧ガスが吸入管を逆流するが、この高圧ガスによ
って逆止弁４９が動作し高圧ガスの第二の蒸発器２５へ
の逆流を防止して熱負荷を軽減し、システム効率の向上
によりさらに省エネルギー化が図れる。

【００８３】

【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、直列接続した複数の蒸発器相互間に冷媒流量可変
装置を設けた冷凍サイクルを構成し、蒸発器の蒸発温度
を冷媒流量可変装置により可変、制御するので、蒸発器
の蒸発温度を任意に調整して冷却対象の温度変動を抑制
し、冷却対象に見合った蒸発温度で雰囲気を高湿に保ち
冷却対象の乾燥などの品質劣化を抑えることができる。
また、冷却効率が高まり省エネルギー化が図れる。

【００８４】また、冷媒流量可変装置の開度を定期的に
制御することにより、特別な加熱装置を必要とせず蒸発
器を除霜することができる。

【００８５】また、高負荷時や運転初期の場合、冷媒流
量可変装置の開度を制御し特に冷媒循環量を多くするこ
とにより、短時間で所定温度範囲まで冷却することがで
きる。

【００８６】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、第一の蒸発器と第二の蒸発器の
間に冷媒流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の
間に第二の冷媒流量可変装置を設けたので、第一の蒸発
器と第二の蒸発器をそれぞれ個別に任意の蒸発温度に設
定できる。

【００８７】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
記載の発明において、第一の蒸発器と第二の蒸発器の間
に冷媒流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の間
に第二の冷媒流量可変装置とキャピラリチューブを直列
接続したので、冷媒循環量の比較的少ない冷凍装置にお
いても安定して流量制御が行える。

【００８８】また、請求項４に記載の発明は、請求項３
に記載の発明において、第二の冷媒流量可変装置をキャ
ピラリチューブの上流に直列接続したので、確実に液冷
媒の状態で第一の冷媒流量可変装置に流入し安定した流
量制御が行える。

【００８９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、第一の蒸発器と第二の蒸発器の
間に冷媒流量可変装置と第二のキャピラリチューブを直
列接続し、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二の冷媒流量
可変装置とキャピラリチューブを直列接続したので、冷
媒循環量の比較的少ない冷凍装置においても安定して流
量制御が行え、且つ、第一の蒸発器と第二の蒸発器をそ
れぞれ個別に任意の蒸発温度に設定できる。

【００９０】また、請求項６に記載の発明は、直列接続
した複数の蒸発器相互間にキャピラリチューブを設け、
凝縮器と蒸発器の間に冷媒流量可変装置を設けた冷凍サ
イクルを構成し、蒸発器の蒸発温度を冷媒流量可変装置
により可変、制御するので、複数の蒸発器間に必要な蒸
発圧力差が予め設定されて蒸発温度がスライド調整さ
れ、冷却対象に見合った蒸発温度で冷却対象の品質劣化
を抑えることができる。

【００９１】また、冷却効率が高まり省エネルギー化が
図れる。

【００９２】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の発明において、凝縮器と第一の蒸発器の間に冷
媒流量可変装置とキャピラリチューブを直列接続し、第
一の蒸発器と第二の蒸発器の間に第二のキャピラリチュ
ーブを設けたので、冷媒循環量の比較的少ない冷凍装置
においても第一の蒸発器と第二の蒸発器の蒸発圧力差を
安定的に確保した上で安定した流量制御が行える。

【００９３】また、請求項８に記載の発明は、請求項６
に記載の発明において、冷媒流量可変装置をキャピラリ
チューブの上流に直列接続したので、冷媒が確実に液冷
媒の状態で第一の冷媒流量可変装置に流入し、一層安定
した流量制御が行える。

【００９４】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
から８に記載の発明において、冷媒流量可変装置を電動
膨張弁としたので、安価で木目細かい流量制御と制御の
多様化が図れる。

【００９５】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１から９に記載の発明において、冷冷媒流量可変装置に
全閉機能を有したので、圧縮機停止時、高圧ガスの蒸発
器への流入を防止し、冷却システム効率の向上が図れ
る。

【００９６】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
３から５、請求項７または８に記載の発明において、凝
縮器と第一の蒸発器の間のキャピラリチューブと圧縮機
への吸入管を熱交換させたので、冷凍サイクルの効率向
上が図れる。

【００９７】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
２または６に記載の発明において、凝縮器と冷媒流量可
変装置との連通管と圧縮機への吸入管を熱交換させたの
で、冷凍サイクルの効率向上が図れる。

【００９８】また、請求項１３に記載の発明は、請求項
１から８のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機
への吸入管に逆止弁を設けたので、空間内高圧型圧縮機
適用システムにおいては、圧縮機停止時、高圧ガスの蒸
発器への逆流を防止し、システム効率の向上が図れる。

【００９９】また、請求項１４に記載の発明は、請求項
３から５、請求項７または８に記載の発明において、凝
縮器と第一の蒸発器の間のキャピラリチューブの絞り量
を冷凍サイクル全体の略１/２としたので、高圧側から
の蒸発器への熱リークが低減し、かつ冷媒流量可変装置
による蒸発温度の制御が確実になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による冷凍装置の実施例１の冷凍サイク
ル図

【図２】同実施例の冷凍装置のモリエル線図

【図３】本発明による冷凍装置の実施例２の冷凍サイク
ル図

【図４】本発明による冷凍装置の実施例３の冷凍サイク
ル図

【図５】本発明による冷凍装置の実施例４の冷凍サイク
ル図

【図６】本発明による冷凍装置の実施例５の冷凍サイク
ル図

【図７】本発明による冷凍装置の実施例６の冷凍サイク
ル図

【図８】本発明による冷凍装置の実施例７の冷凍サイク
ル図

【図９】本発明による冷凍装置の実施例８の冷凍サイク
ル図

【図１０】本発明による冷凍装置の実施例９の冷凍サイ
クル図

【図１１】本発明による冷凍装置の実施例１０の冷凍サ
イクル図

【図１２】本発明による冷凍装置の実施例１１の冷凍サ
イクル図

【図１３】従来の冷凍装置の冷凍サイクル図

【符号の説明】

２１圧縮機２２凝縮器２３、４４キャピラリチューブ２４第一の蒸発器２５第二の蒸発器２６、４５、４７冷媒流量可変装置２７吸入管４０、４２、４３第二の冷媒流量可変装置４１、４６第二のキャピラリチューブ４８連通管４９逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者湯浅雅司大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内 (72)発明者福井秀樹大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号松下冷機株式会社内Ｆターム(参考） 3L045 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 HA02 HA06 JA12 JA13 JA16 LA12 MA04 PA01 PA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、凝縮器と、直列接続した複数
の蒸発器と、冷媒流量可変装置とを備えて、前記複数の
蒸発器相互間に前記冷媒流量可変装置を設けた冷凍サイ
クルを構成し、前記蒸発器の蒸発温度を前記冷媒流量可
変装置により可変、制御することを特徴とする冷凍装
置。
【請求項２】複数の蒸発器は第一の蒸発器と第二の蒸
発器よりなり、第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷媒
流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二
の冷媒流量可変装置を設けたことを特徴とする請求項１
に記載の冷凍装置。
【請求項３】第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷媒
流量可変装置を設け、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二
の冷媒流量可変装置とキャピラリチューブを直列接続し
たことを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項４】第二の冷媒流量可変装置をキャピラリチ
ューブの上流に直列接続したことを特徴とする請求項３
に記載の冷凍装置。
【請求項５】第一の蒸発器と第二の蒸発器の間に冷媒
流量可変装置と第二のキャピラリチューブを直列接続
し、凝縮器と第一の蒸発器の間に第二の冷媒流量可変装
置とキャピラリチューブを直列接続したことを特徴とす
る請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項６】圧縮機と、凝縮器と、直列接続した複数
の蒸発器と、冷媒流量可変装置と、キャピラリチューブ
とを備えて、前記凝縮器と前記蒸発器の間に前記冷媒流
量可変装置を設け、前記複数の蒸発器相互間に前記キャ
ピラリチューブを設けた冷凍サイクルを構成し、前記蒸
発器の蒸発温度を前記冷媒流量可変装置により可変、制
御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】複数の蒸発器は第一の蒸発器と第二の蒸
発器よりなり、凝縮器と第一の蒸発器の間に冷媒流量可
変装置とキャピラリチューブを直列接続し、第一の蒸発
器と第二の蒸発器の間に第二のキャピラリチューブを設
けたことを特徴とする請求項６に記載の冷凍装置。
【請求項８】冷媒流量可変装置をキャピラリチューブ
の上流に直列接続したことを特徴とする請求項７に記載
の冷凍装置。
【請求項９】冷媒流量可変装置を電動膨張弁としたこ
とを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の
冷凍装置。
【請求項１０】冷媒流量可変装置に全閉機能を有した
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載
の冷凍装置。
【請求項１１】凝縮器と第一の蒸発器の間のキャピラ
リチューブと圧縮機への吸入管を熱交換させたことを特
徴とする請求項３から５、請求項７または８のいずれか
一項に記載の冷凍装置。
【請求項１２】凝縮器と冷媒流量可変装置との連通管
と圧縮機への吸入管を熱交換させたことを特徴とする請
求項２または６に記載の冷凍装置。
【請求項１３】圧縮機への吸入管に逆止弁を設けたこ
とを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の
冷凍装置。
【請求項１４】凝縮器と第一の蒸発器の間のキャピラ
リチューブの絞り量を冷凍サイクル全体の略１/２とし
たことを特徴とする請求項３から５、請求項７または８
に記載の冷凍装置。