JP2001263901A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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を提供する。 【解決手段】冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器と冷蔵
室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器と前記
冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却器から
の冷媒管との夫々が前記二つの圧縮室に連通された夫々
の吸入通路と接続された冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫
において、前記冷凍室用冷却器と前記冷蔵室用冷却器を
同時に稼働する運転と、前記冷凍室用冷却器を単独で稼
働する運転とを切り替える手段を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の冷却器と、
複数の圧縮室を備えた圧縮機とを有する冷凍サイクルを
備えた冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭の電気代に占める冷蔵庫の割合は、
大きいことから冷蔵庫の消費電力の低減が課題となって
いる。その手段として、２個の蒸発器、２個の圧縮要素
を有する圧縮機を備え、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、２個の蒸発器
の蒸発温度が異なる冷凍サイクル又は冷蔵庫が考えられ
ている。このような従来技術は、例えば、特開平５−２
２３３６８号公報公報に開示されている。

【０００３】上記特開平５−２２３３６８号公報（以
下、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
の圧縮要素を有する２段圧縮機を備えている。２段圧縮
機の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】圧縮機の低段圧縮要素は、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。

【０００５】したがって、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
縮することにより、低段圧縮の圧縮動力を低減しようと
するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】冷蔵庫の冷凍室温度
は、一般的には、−１８℃以下、冷蔵室温度は、０℃よ
り高い５℃以下になっている。上記、特開平５−２２３
３６８号公報に開示された従来技術では、２個の圧縮要
素をもつ圧縮機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。

【０００７】しかしながら、冷凍室冷蔵室同時冷却だけ
では、冷蔵室温度は所定以下であるが、冷凍室温度が所
定以上のとき、冷凍室を冷却するため、冷凍室と冷蔵室
を同時に冷却すると、冷蔵室温度が０℃以下となり、冷
蔵室の食品が凍結しないように、冷蔵室内を電気ヒータ
で温める必要があり、この電気ヒータ入力が消費電力の
増加をもたらすという課題があった。

【０００８】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を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、冷凍室と、
冷蔵室と、冷凍室冷却器と冷蔵室用冷却器と二つの圧縮
室をもつ圧縮機と凝縮器と前記冷凍室用冷却器からの冷
媒管と前記冷蔵室用冷却器からの冷媒管との夫々が前記
二つの圧縮室に連通された夫々の吸入通路と接続された
冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、前記冷凍室用
冷却器と前記冷蔵室用冷却器を同時に稼働する運転と、
前記冷凍室用冷却器を単独で稼働する運転とを切り替え
る手段を備えたことにより達成される。

【００１０】また、冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器
と冷蔵室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器
と前記冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却
器からの冷媒管とが夫々前記二つの圧縮室に連通された
夫々の吸入通路と接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵
庫において、前記二つの圧縮室の夫々の吐出通路とが合
流し前記凝縮器の入口と連通した冷媒管の合流部と、前
記凝縮器の出口と連通し前記冷凍室用冷却器と前記冷蔵
室用冷却器とに分岐された冷媒管の分岐部と、前記冷凍
室冷却器と前記二つの圧縮室のうち第１の圧縮室の吸入
通路とを連通する第１の接続通路と、前記冷蔵室用冷却
器と前記二つの圧縮室のうち第２の圧縮室の吸入通路と
を連通する第２の接続通路と、前記分岐部と前記冷蔵室
用冷却器とを接続する冷媒管上に設けられた第１の弁手
段と、前記第１の圧縮室の吸入通路と前記第２の圧縮室
の吸入通路とを接続する冷媒管上に設けられた第２の弁
手段と、前記第１の弁手段の動作を調節する制御手段と
を備えたことにより達成される。

【００１１】また、冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器
と冷蔵室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器
と前記冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却
器からの冷媒管とが夫々前記二つの圧縮室に連通された
夫々の吸入通路と接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵
庫において、前記二つの圧縮室のうち第１の圧縮室の吐
出通路と第２の圧縮室の吸入通路とを接続する圧縮室接
続路と、前記第２の圧縮室に設けられ吸入ガス容積を減
少させることが可能な容量調節手段と、前記凝縮器の出
口と連通し前記冷凍室用冷却器と前記冷蔵室用冷却器と
に分岐された冷媒管の分岐部と、前記冷凍室用冷却器と
前記二つの圧縮室のうち第１の圧縮室の吸入通路とを連
通する第１の接続通路と、前記冷蔵室用冷却器と前記圧
縮室接続路とを連通する第２の接続通路と、前記分岐部
と前記冷蔵室用冷却器とを接続する冷媒管上に設けられ
た第１の弁手段と、前記第１の圧縮室の吸入通路と前記
第２の圧縮室の吸入通路とを接続する冷媒管上に設けら
れた第２の弁手段と、前記第１の弁手段の動作を調節す
る制御手段とを備えたことにより達成される。さらに、
前記第２の接続通路上に設けられた気液分離手段とを備
えたことにより達成される。

【００１２】さらには、前記容量制御手段は、前記第２
の圧縮室とこの圧縮室の吸入通路とを連通する吸入バイ
パス通路と、この吸入バイパス通路を開閉する手段とを
備えたことにより達成される。

【００１３】また、前記第１の圧縮室の容量を前記第２
の圧縮室より小さくすることにより達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図１２を参照して説明する。

【００１５】〔実施例 １〕図１は、第１の実施例に係
る冷蔵庫の冷凍サイクル構成図、図２は、図１の冷凍サ
イクルを用いた冷蔵庫断面概略図、図３は、図２の冷蔵
庫の運転制御フローチャートである。

【００１６】図１において、１０は圧縮機で、二つの圧
縮要素（第１の圧縮要素１１、第２の圧縮要素１２）を
もち、並列にガス冷媒の圧縮作用を行う。第２の圧縮要
素１２の押しのけ量は、第１の圧縮要素１１の押しのけ
量より小さくなっている。１１ａ、１１ｂはそれぞれ第
１の圧縮要素１１の吸入通路、吐出通路で、１２ａ、１
２ｂはそれぞれ第２の圧縮要素１２の吸入通路、吐出通
路である。図中の矢印は、冷媒流れ方向を示す。

【００１７】第１の圧縮要素１１、第２の圧縮要素１２
の各々の吐出通路１１ｂ、１２ｂは合流し、凝縮器１３
入口に接続される。また、凝縮器１３出口は、二つに分
岐し、片方は、第１のキャピラリ１４、冷凍室蒸発器１
５、第１の圧縮要素１１の吸入通路１１ａと順次接続さ
れ、他方は、二方弁１６、第２のキャピラリ１７、冷蔵
室蒸発器１８、第２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａと
順次接続される。

【００１８】二方弁１６は、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、冷蔵室蒸
発器１８への冷媒の流れを通過させ、通電時は閉じた状
態で、冷蔵室蒸発器１８への冷媒の流れを阻止する。

【００１９】第１のキャピラリ１４は、冷凍室蒸発器１
５出口と第１の圧縮要素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
１７は、冷蔵室蒸発器１８出口と第２の圧縮要素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１４、１７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１５、１８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１５、１８出口と吸入通路１
１ａ、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。

【００２０】１９は逆止弁で、第１の圧縮要素１１の吸
入通路１１ａと第２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａ間
に配置される。第２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａで
のガス冷媒圧力が、第１の圧縮要素１１の吸入通路１１
ａのガス冷媒圧力より高い場合、弁は閉じた状態とな
り、第１の圧縮要素１１の吸入通路１１ａと第２の圧縮
要素１２の吸入通路１２ａとの間で冷媒ガスの流出入は
ない。一方、第２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａでの
ガス冷媒圧力が、第１の圧縮要素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、
第１の圧縮要素１１の吸入通路１１ａ側のガス冷媒が第
２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａ側に流入する。

【００２１】２０は凝縮器ファン、２１は冷凍室蒸発器
ファン、２３は冷蔵室蒸発器ファンである。

【００２２】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
冷凍室蒸発器１５の風路形成板、５は冷蔵室蒸発器１８
の風路形成板である。６は冷凍室蒸発器１５の除霜用電
気ヒータ、７は冷蔵室蒸発器１８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。

【００２３】圧縮機１０、凝縮器１３、二方弁１６、逆
止弁１９、凝縮器ファン２０は、冷蔵庫本体１の底部に
配置され、キャピラリ１４、１５は冷蔵庫本体１の背面
断熱材内にに配置（図示せず）される。

【００２４】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
装置では、温度センサ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３０及び
機械室のファン２０、各貯蔵室のファン２１，２２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１６，３４に開閉動作の指令を与える。

【００２５】また、制御装置は、冷蔵庫に設けられたス
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、二方弁１６，３４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１８への冷媒の供給を止めて冷凍室用の蒸発
器１５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
るように二方弁１６，３４を設定する。本実施例では、
二方弁１６，３４を閉じる。

【００２６】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と冷凍室単独冷
却運転の動作について説明する。

【００２７】冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、二方弁
１６を開く。この時、圧縮機１０の第１の圧縮要素１
１、凝縮器１３、第１のキャピラリ１４、冷凍室蒸発器
１５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の第２の圧縮要素１２、凝縮器１３、第２の
キャピラリ１７、冷蔵室蒸発器１８は、冷蔵室冷却冷凍
サイクルを形成する。また、凝縮器ファン２０、冷凍室
蒸発器ファン２１、冷蔵室蒸発器ファン２２を運転す
る。

【００２８】この時、例えば、冷凍室蒸発器１５の蒸発
温度は、−２６℃、冷蔵室蒸発器１８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１３出口の分
岐において、冷凍室蒸発器１５と冷蔵室蒸発器１８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。圧縮機１０の第１の
圧縮要素１１は、冷凍室蒸発器１５からのガス冷媒を冷
凍室蒸発器１５の蒸発圧力レベルの低圧から、第２の圧
縮要素１２は、冷蔵室蒸発器１８からのガス冷媒を冷蔵
室蒸発器１８の蒸発圧力レベルの中間圧から、それぞ
れ、凝縮器１３の凝縮圧力レベルの高圧まで並列に圧縮
作用を行う。第２の圧縮要素１２の押しのけ量は、第１
の圧縮要素１１の押しのけ量より小さいと前述したが、
それは、冷蔵室蒸発器１８の蒸発圧力が冷凍室蒸発器１
５の蒸発圧力より高く、過熱ガスの比容積が小さいため
である。その第１の圧縮要素１１の押しのけ量に対する
第２の圧縮要素１２の押しのけ量比は、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。

【００２９】冷凍室単独冷却運転時には、二方弁１６を
閉じる。この時、冷凍室蒸発器１５は、圧縮機１０の第
１の圧縮要素１１、凝縮器１３、第１のキャピラリ１４
とともに、冷凍サイクルを形成する。一方、冷蔵室蒸発
器１８には冷媒は供給されないため、圧縮機１０の第２
の圧縮要素１２の吸入作用により、第２の圧縮要素１２
の吸入通路１２ａのガス冷媒圧力は、次第に低下する。
第２の圧縮要素１２の吸入通路１２ａのガス冷媒圧力
が、第１の圧縮要素１１の吸入通路１１ａのガス冷媒圧
力より低下すると、逆止弁１９は開く状態となり、以
後、第２の圧縮要素１２の吸入作用により、常時、第１
の圧縮要素１１の吸入通路１１ａ側のガス冷媒が第２の
圧縮要素１２の吸入通路１２ａ側に流入する。

【００３０】このとき、二つの圧縮要素１１、１２は、
それぞれ、冷凍室蒸発器１５の蒸発圧力レベルから、凝
縮器１３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１３、第１のキャピラリ１４、冷凍室蒸発器１５
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２０、冷凍室蒸発器ファン２１を運転
し、冷蔵室蒸発器ファン２２は停止する。これにより、
冷凍室２のみの冷却を行う。

【００３１】図３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（図示せず）が行う。

【００３２】冷蔵庫の運転スイッチがＯＮならば（３０
０Ｙ）、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Ｔ
ｒｓ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２０、冷凍室ファン２１、冷蔵室ファン２
２、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。

【００３３】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（３０
７）。冷蔵室冷却終了温度Ｔｒｅ以下でなければ（３０
７Ｎ）、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。

【００３４】冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却終了温度Ｔｒ
ｅ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２０、冷凍室ファン２１、冷蔵室
ファン２２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）。

【００３５】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。

【００３６】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（３２
０）、冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆｅ以上
かどうか判定する（３２１）。冷凍室冷却開始温度Ｔｆ
ｅ未満ならば（３２１Ｎ）、ステップ３１１に移り、ス
テップ３００に戻る。

【００３７】冷凍室温度Ｔｆが冷凍室冷却開始温度Ｔｆ
ｅ以上ならば（３２１Ｙ）、通電により二方弁１６を閉
じ、凝縮器ファン２０、冷凍室ファン２１、圧縮機１０
の運転を開始（３２２）、冷凍室単独冷却運転を行う。

【００３８】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（３２
６）。冷蔵室冷却開始温度Ｔｒｓ以上ならば（３２６
Ｙ）、冷蔵室ファン２２の運転を開始し、二方弁１６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３
０４に移る。

【００３９】冷蔵室温度Ｔｒが冷蔵室冷却開始温度Ｔｒ
ｓ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（３２
８）。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２０、
冷凍室ファン２１の運転を停止し、二方弁１６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。

【００４０】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（３０９
Ｎ）、二方弁１６への通電を行い弁を閉じ、冷蔵室ファ
ン２２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。

【００４１】上記の構成及び運転制御により、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−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。

【００４２】また、冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、
冷蔵室蒸発器からのガス冷媒を、さらに冷凍室蒸発器の
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。

【００４３】さらに、圧縮機の二つの圧縮要素の吸入通
路の間に設けた逆止弁の作用により、冷凍室単独冷却運
転時においても、圧縮機の二つの圧縮要素のうち、片方
を休筒させることなく、二つの圧縮要素により、圧縮作
用を行うことができ、二つの圧縮要素を効率的に使うこ
とができる。

【００４４】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。

【００４５】また、冷蔵室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。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。

【００４６】〔実施例 ２〕本発明の第２の実施例を図
４ないし図１０を参照して説明する。

【００４７】図４は、第２の実施例に係る冷蔵庫の冷凍
サイクル構成図、図５は、図４の冷凍サイクルを用いた
冷蔵庫断面概略図、図６は、図４の冷凍サイクルを構成
する圧縮機の縦断面図、図７は、図６に示した圧縮機の
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のサイレンサカバーの斜視図、図８、
図９は、第２のシリンダに設けられた吸入バイパス機構
の説明図、図１０は、図５の冷蔵庫の運転制御フローチ
ャートである。図４、図５において、図１、図２と同等
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００４８】図４において、３０は圧縮機で、二つの圧
縮要素（低段圧縮要素３１、高段圧縮要素３２）をも
ち、ガス冷媒の２段圧縮を行う。低段圧縮要素３１と高
段圧縮要素３２の押しのけ量は、同等またはほぼ同等に
設定されている。

【００４９】３１ａ、３１ｂはそれぞれ低段圧縮要素３
１の吸入通路、吐出通路で、３２ｅ、３２ｆはそれぞれ
高段圧縮要素３２の吸入通路、吐出通路である。３２ｇ
は高段圧縮要素３２の吸入バイパス通路、３３は中間圧
吸入通路、３４は吸入バイパス開閉弁である。低段圧縮
要素３１の吸入通路３１ａは、冷凍室蒸発器１５出口と
接続され、中間圧吸入通路３３は、冷蔵室蒸発器１８出
口と接続される。低段圧縮要素３１の吐出通路３１ｂ
は、中間圧吸入通路３３と合流し、高段圧縮要素３２の
吸入通路３２ｅと接続される。高段圧縮要素３２の吸入
バイパス通路３２ｇは、吸入バイパス開閉弁３４を介し
て、冷蔵室蒸発器１８出口と中間圧吸入通路３３の間に
接続される。高段圧縮要素３２の吐出通路３２ｆは、凝
縮器１３入口に接続される。

【００５０】二方弁１６と吸入バイパス開閉弁３４の開
閉の切替えは同時に行われ、二方弁１６が開かれた時
（非通電）、吸入バイパス開閉弁３４は閉じられ（非通
電）、二方弁１６が閉じられた時（通電）、吸入バイパ
ス開閉弁３４は開かれる（通電）。

【００５１】図５は、図４の冷凍サイクルを用いた冷蔵
庫断面概略図であり、冷凍サイクル構成以外は図２と同
じである。

【００５２】図６は、図４の圧縮機３０の縦断面図であ
る。圧縮機３０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。

【００５３】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。

【００５４】圧縮機構部は、図４の低段圧縮要素３１と
高段圧縮要素３２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５１ａとベ
ーン部５１ｂからなるローラ５１（後出の図８参照）、
ベーン部５１ｂの往復運動と揺動運動を可能にするベー
ン部５１ｂを挟み込む滑動部材５３（後出の図８参照）
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５
２、ローラ５２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。

【００５５】クランク軸４２の二つの偏心部４２ａ、４
２ｂ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５１、５２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５１、５
２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。

【００５６】３１ａ’は図４の吸入通路３１ａを構成す
る吸入管、３２ｆ’は図４の吐出通路３２ｆを構成する
吐出管、３２ｇ’は図４の吸入バイパス通路３２ｇを構
成する吸入バイパス管、３３’は図４の中間圧吸入通路
３３を構成する中間圧吸入管である。４９、５０はそれ
ぞれ副軸受４８、主軸受４４に形成されるサイレンサ室
をカバーする第１のサイレンサカバー、第２のサイレン
サカバーである。

【００５７】図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），
（ｅ）は、それぞれ、図６に示した圧縮機３０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のサイレンサカバー４９の斜
視図である。

【００５８】図７（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５３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。４５ｅは、図４の高段圧縮要素３２の
吸入通路３２ｅを一部形成する溝および切り欠き、４５
ｇは図４の吸入バイパス通路３２ｇを一部形成する孔
で、後述のシリンダ４５側壁に設けられたバイパス孔５
４とバイパス弁５５（後出の図８参照）を介して連通し
ている。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のサイレンサカ
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。

【００５９】図７（ｂ）に示す仕切り板４６において、
４６ｅは、図４の高段圧縮要素３２の吸入通路３２ｅを
一部形成する孔、４６ｇは、図４の高段圧縮要素３２の
吸入バイパス通路３２ｇを一部形成する孔、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、サイレンサ
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。

【００６０】図７（ｃ）に示す第１のシリンダ４７にお
いて、４７ｍは、図７（ａ）の４５ｍと同等部である。
４７ａは、図４の低段圧縮要素３１の吸入通路３１ａを
一部形成する切り欠き、４７ｅは、図４の高段圧縮要素
３２の吸入通路３２ｅを一部形成する孔、４７ｇは、図
４の高段圧縮要素３２の吸入バイパス通路３２ｇを一部
形成する孔、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、サイレンサカバー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。

【００６１】図７（ｄ）に示す副軸受４８において、４
８ａは、図４の低段圧縮要素３１の吸入通路３１ａを一
部形成する孔、６０は、吐出バルブ部、４８ｂは、低段
圧縮要素３１の吐出通路３１ｂを形成する凹部で、サイ
レンサとして働く。４８ｅは、図４の高段圧縮要素３２
の吸入通路３２ｅを一部形成する孔、４８ｇは、図４の
高段圧縮要素３２の吸入バイパス通路３２ｇを一部形成
する孔、４８ｗは、４個のボルト締結用の孔である。４
８ｋは、ローラ５２のベーン部の往復運動等を利用した
給油ポンプにより、クランク軸に給油するための給油孔
である。

【００６２】図７（ｅ）に示す第１のサイレンサカバー
４９において、４９ａは、図４の低段圧縮要素３１の吸
入通路３１ａを一部形成する孔で、図６の吸入管３１
ａ’と接続され、４９ｇは、図４の高段圧縮要素３２の
吸入バイパス通路３２ｇを一部形成する孔で、図６の吸
入バイパス管３２ｇ’と接続され、４９ｈは、図４の中
間圧吸入通路３３を一部形成する孔で、図６の中間圧吸
入管３３’と接続される。４９ｗは、４個のボルト締結
用の孔である。６１は、給油通路である。

【００６３】また、図示しないが、主軸受４４には、吐
出バルブ部、サイレンサとして働く凹部が設けられ、第
２のサイレンサカバー５０には、吐出ガスを密閉容器４
０内に流出させる孔が設けられている。

【００６４】以上の説明より、図４の圧縮機３０のガス
冷媒通路の構成は、以下のようになる。図４の低段圧縮
要素３１の吸入通路３１ａは、吸入管３１ａ’、孔４９
ａ、孔４８ａ、切り欠き４７ａから構成され、図４の低
段圧縮要素３１の吐出通路３１ｂは、凹部４８ｂから構
成され、図４の高段圧縮要素３２の吸入通路３２ｅは、
孔４８ｅ、孔４７ｅ、孔４６ｅ、溝および切り欠き４５
ｅから構成され、図４の高段圧縮要素３２の吐出通路３
２ｆは、主軸受４４に形成された凹部、第２のサイレン
サカバーに設けられた孔、密閉容器４０内、吐出管３２
ｆ’から構成され、図４の高段圧縮要素３２の吸入バイ
パス通路３２ｇは、バイパス孔５４、孔４５ｇ、孔４６
ｇ、孔４７ｇ、孔４８ｇ、孔４９ｇ、吸入バイパス管３
２ｇ’から構成され、図４の中間圧吸入通路３３は、中
間圧吸入管３３’、孔４９ｈから構成される。

【００６５】図８、図９は、第２のシリンダ４５に設け
られた吸入バイパス機構の説明図であり、図６のＸ−Ｘ
断面を示す。図において、５４はシリンダ側壁に設けら
れたバイパス孔で、ローラ５１のベーン部５１ｂを収納
する空間に対して１８０°の位相差をもって配置され
る。５５はバイパス弁で、弁がシリンダ側に移動した時
にバイパス孔５４を閉塞し、弁がシリンダと反対側に移
動した時にバイパス孔５４を開口する。５６はばねで、
所定のばね力でバイパス弁５５をシリンダ側に押し付け
ている。５７はばね５６を固定する留め金である。４５
ｐは圧縮室を示す。矢印は、偏心部４２ａの回転方向を
示す。

【００６６】図８は、吸入バイパス開閉弁３４を閉じた
時の、圧縮過程初期の状態を示す。圧縮室４５ｐ内のガ
ス冷媒は、偏心部４２ａが回転することにより、圧縮室
４５ｐの容積を縮小しながら圧縮され、高圧となる。吸
入バイパス開閉弁３４が閉じられた直後は、バイパス弁
５５と吸入バイパス開閉弁３４の間の吸入バイパス通路
３２ｇ内の圧力は、圧縮室５４ｐ内の圧縮されたガス冷
媒圧力より低いため、バイパス弁５５は開き、バイパス
孔５４は開口状態となり、圧縮室４５ｐ内のガス冷媒が
吸入バイパス通路３２ｇ内に流入する。この流入は、ロ
ーラ部５１ａの外周とシリンダの内周が接する位置がバ
イパス孔５４を通過するまでの範囲において、バイパス
弁５５に作用する、弁を閉じようとする力（吸入バイパ
ス通路３２ｇ内のガス圧による力とばね５６による力の
和）と、弁を開こうとする力（圧縮室４５ｐ内のガス圧
による力）とが釣り合うまで行われる。この後、バイパ
ス弁５５に作用する吸入バイパス通路３２ｇ内のガス圧
による力とばね力の和は、圧縮室４５ｐ内のガス圧によ
る力より、常に大きいか、等しくなるため、バイパス孔
５４は閉じた状態を維持し、圧縮室４５ｐ内のガス冷媒
が吸入バイパス通路３２ｇ内に流入することはない。す
なわち、吸入バイパス開閉弁３４を閉じた時、バイパス
孔５４も閉じた状態となるため、通常の押しのけ量で圧
縮作用が行われる。

【００６７】図９は、吸入バイパス開閉弁３４を開いた
時の、圧縮過程初期の状態を示す。このとき、吸入バイ
パス通路３２ｇと吸入通路３２ｅは連通している。圧縮
室４５ｐ内のガス冷媒は、偏心部４２ａが回転すること
により、圧縮室４５ｐの容積を縮小しながら圧縮され
る。このとき、バイパス弁５５に作用する弁を閉じよう
とする力（吸入バイパス３２ｇ内のガス圧による力とば
ね５６による力の和）より、弁を開こうとする力（圧縮
室４５ｐ内のガス圧による力）が常に大きくなるため、
バイパス弁５５は開き、圧縮室４５ｐ内のガス冷媒が吸
入バイパス通路３２ｇ内に流入する。吸入バイパス通路
３２ｇ内に流入したガスは、中間圧流入通路３３を通っ
て、再度、吸入通路３２ｅに戻る。この吸入ガスバイパ
スは、通常の圧縮行程開始直後から、ローラ部５１ａの
外周とシリンダの内周が接する位置がバイパス孔５４を
通過するまで行われる。よって、この区間では圧縮作用
は開始されず、ローラ部５１ａの外周とシリンダの内周
が接する位置がバイパス孔５４を通過後、圧縮作用が開
始する。したがって、高段圧縮要素３２の押しのけ量が
実質的に減少したことになる。

【００６８】本実施例では、バイパス孔５４を、ローラ
５１のベーン部５１ｂを収納する空間に対して１８０°
の位相差をもって配置したため、吸入バイパス開閉弁３
４を開いた時、通常の押しのけ量の約半分の容量で圧縮
作用が行われる。

【００６９】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と冷凍室単独冷
却運転の動作について説明する。

【００７０】冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、二方弁
１６を開くとともに、吸入バイパス開閉弁３４を閉じ
る。この時、圧縮機３０の低段圧縮要素３１、高段圧縮
要素３２、凝縮器１３、第１のキャピラリ１４、冷凍室
蒸発器１５は、冷凍室冷却冷凍サイクルを形成するとと
もに、圧縮機３０の高段圧縮要素３２、凝縮器１３、第
２のキャピラリ１７、冷蔵室蒸発器１８は、冷蔵室冷却
冷凍サイクルを形成する。また、凝縮器ファン２０、冷
凍室蒸発器ファン２１、冷蔵室蒸発器ファン２２を運転
する。

【００７１】この時、例えば、冷凍室蒸発器１５の蒸発
温度は、−２６℃、冷蔵室蒸発器１８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１３出口の分
岐において、冷凍室蒸発器１５と冷蔵室蒸発器１８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。

【００７２】圧縮機３０の低段圧縮要素３１は、冷凍室
蒸発器１５からのガス冷媒を冷凍室蒸発器１５の蒸発圧
力レベルの低圧から、冷蔵室蒸発器１８の蒸発圧力レベ
ルの中間圧まで圧縮し、高段圧縮要素３２は、低段圧縮
要素３１により中間圧まで圧縮されたガス冷媒と、冷蔵
室蒸発器１８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まで圧縮する。この時、
圧縮機３０の高段圧縮要素３２に該当する第２のシリン
ダ４５に設けられたバイパス孔５４は閉塞さるため、高
段圧縮要素３２の押しのけ量は、通常の容量となり、低
段圧縮要素３１と高段圧縮要素３２の実質的な押しのけ
量は、同等またはほぼ同等となる。これは、冷蔵室蒸発
器１８の蒸発圧力が冷凍室蒸発器１５の蒸発圧力より高
く、高段圧縮要素３２の吸入ガス比容積が低段圧縮要素
３１の吸入ガス比容積のほぼ半分となるが、高段圧縮要
素３２の冷媒質量流量は、低段圧縮容量３１の冷媒質量
流量の約２倍であり、各圧縮要素３１、３２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、圧縮要素３１、３２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。

【００７３】冷凍室単独冷却運転時には、二方弁１６を
閉じるととともに、吸入バイパス開閉弁３４を開く。こ
の時、冷凍室蒸発器１５は、圧縮機３０の低段圧縮要素
３１、高段圧縮要素３２、凝縮器１３、第１のキャピラ
リ１４とともに、冷凍サイクルを形成する。一方、冷蔵
室蒸発器１８には冷媒は供給されない。この時、圧縮機
３０の高段圧縮要素３２に該当する第２のシリンダ４５
に設けられたバイパス孔５４は開口され、吸入バイパス
が行われるため、高段圧縮要素３２の押しのけ量は、通
常の押しのけ量の約半分の容量となり、低段圧縮要素３
１の押しのけ量に対する高段圧縮要素３２の実質的な押
しのけ量比は、約２分の１となる。高段圧縮要素３２に
は、冷蔵室蒸発器１８からの冷媒は供給されないため、
低段圧縮要素３１と高段圧縮要素３２によって圧縮され
る冷媒質量流量は、同一となる。したがって、高段圧縮
要素３２と低段圧縮要素３１の押しのけ量比で決まる圧
力比となる中間圧まで、低段圧縮要素３１は、冷凍室蒸
発器１５の蒸発圧力レベルから１段目の圧縮作用を行
う。高段圧縮要素３２は、その中間圧から、凝縮器１３
の凝縮圧力レベルまで２段目の圧縮作用を行う。また、
凝縮器ファン２０、冷凍室蒸発器ファン２１を運転し、
冷蔵室蒸発器ファン２２は停止する。これにより、冷凍
室２のみの冷却を行う。

【００７４】仮に、吸入バイパス機構が設けられていな
い場合、二方弁１６を閉じた時、低段圧縮要素３１と高
段圧縮要素３２の押しのけ量は同一、または、ほぼ同一
のままとなり、低段圧縮要素３１は、ほとんど圧縮作用
を行わず、ガス冷媒は、低段圧縮要素３１の圧縮室をた
だ通過するだけとなり、この時の低段圧縮要素３１の仕
事は、損失となる。したがって、吸入バイパス機構を設
けることにより、この損失を防止することができる。

【００７５】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。
図１０は、実施例１の図３の制御フローチャートのステ
ップ３２２、３２９、３４０、３４１の二方弁１６の開
閉動作に吸入バイパス開閉弁３４の開閉動作を付加した
のみで、その他は同じであり、フローチャートの説明は
省略する。なお、図１０では、図３の各ステップの３０
０番台の符号を４００番台に変更している。

【００７６】上記の構成及び運転制御により、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−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。

【００７７】また、冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、
冷蔵室蒸発器からのガス冷媒を、さらに冷凍室蒸発器の
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。

【００７８】さらに、圧縮機を二つの圧縮要素をもち、
２段圧縮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
の低減等に効果があり、圧縮機の効率を向上させること
ができる。

【００７９】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。

【００８０】また、冷蔵室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。

【００８１】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。

【００８２】〔実施例 ３〕本発明の第３の実施例を図
１１、図１２を参照して説明する。

【００８３】図１１は、第３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の冷凍サイクルを
用いた冷蔵庫断面概略図である。本実施例の冷凍サイク
ルを構成する圧縮機の構成は、図６ないし図９に示した
ものと同等である。図１１、図１２において、図１、図
２、図４、図５と同等部分には同一符号を付し、その説
明は省略する。また、本実施例に係る冷蔵庫の運転制御
フローチャートは、図１０と同じである。

【００８４】図１１において、７０（７０ａ，７０ｂ）
は第１のキャピラリ、７１は第２のキャピラリ、７２は
気液分離器、７３は第３のキャピラリである。

【００８５】圧縮機３０の高段圧縮要素３２の吐出通路
３２ｆは、凝縮器１３入口に接続される。凝縮器１３出
口は、第１のキャピラリ７０、二方弁１６、冷蔵室蒸発
器１８、気液分離器７２、第３のキャピラリ７３、冷凍
室蒸発器１５、低段圧縮要素３１の吸入通路３１ａと順
次接続され、気液分離器７２のガス流出通路７２ｃは、
中間圧吸入通路３３と接続される。また、第２のキャピ
ラリ７１は、二方弁１６、冷蔵室蒸発器１８と並列関係
に接続される。

【００８６】第１のキャピラリ７０のうち、７０ａは、
気液分離器７２のガス流出通路７２ｃと中間圧吸入通路
３３の間と熱交換可能に接して配置され、７０ｂは、冷
凍室蒸発器１５出口と低段圧縮要素３１の吸入通路３１
ａの間と熱交換可能に接して配置される。また、第３の
キャピラリ７３は、冷凍室蒸発器１５出口と低段圧縮要
素３１の吸入通路３１ａ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７０、７３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１８、
１５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、気液分離器７２のガス流出
通路７２ｃと中間圧吸入通路３３の間の冷媒、および、
冷凍室蒸発器１５出口と吸入通路３１ａの間の冷媒は加
熱されるため、配管の露付きを防止できる。

【００８７】二方弁１６と吸入バイパス開閉弁３４の開
閉の切替えは、実施例２と同様に、同時に行われ、二方
弁１６が開かれた時（非通電）、吸入バイパス開閉弁３
４は閉じられ（非通電）、二方弁１６が閉じられた時
（通電）、吸入バイパス開閉弁３４は開かれる（通
電）。

【００８８】図１２は、図１１の冷凍サイクルを用いた
冷蔵庫断面概略図である。圧縮機３０、吸入バイパス開
閉弁３４、凝縮器１３、凝縮器ファン２０は、冷蔵庫本
体１の底部に配置され、二方弁１６、キャピラリ７０
ａ，７０ｂ，７１，７３、気液分離器７２は、冷蔵庫本
体１の背面断熱材内に配置（図示せず）される。

【００８９】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と冷凍室単独冷
却運転の動作について説明する。

【００９０】冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、二方弁
１６を開くとともに、吸入バイパス開閉弁３４を閉じ
る。また、凝縮器ファン２０、冷凍室蒸発器ファン２
１、冷蔵室蒸発器ファン２２を運転する。この時、第１
のキャピラリ７０で冷蔵室蒸発器１８の蒸発圧力まで減
圧された冷媒は、蒸発器１８と並列関係に配置されたキ
ャピラリ７１の流路抵抗ため、ほとんどの冷媒が蒸発器
１８に流入する。例えば、冷蔵室蒸発器１８入口で、蒸
発温度−８℃、乾き度０．１の冷媒が蒸発し、冷蔵室３
の冷却を行い、冷蔵室蒸発器１８出口で、乾き度０．５
５となる。気液分離器７２内では、乾き度０．５５に相
当する５５％のガス冷媒が分離され、ガス流出通路７２
ｃを介して、中間圧吸入通路３３に供給される。気液分
離器７２内の４５％の液冷媒は、キャピラリ７３でさら
に減圧され、冷凍室蒸発器１５で、例えば、蒸発温度−
２６℃で蒸発し、冷凍室２の冷却を行う。この時、冷蔵
室３と冷凍室２はほぼ同等の冷凍能力で冷却される。

【００９１】圧縮機３０の低段圧縮要素３１は、冷凍室
蒸発器１５からのガス冷媒を冷凍室蒸発器１５の蒸発圧
力レベルの低圧から、冷蔵室蒸発器１８の蒸発圧力レベ
ルの中間圧までの１段目の圧縮を行い、高段圧縮要素３
２は、低段圧縮要素３１により中間圧まで圧縮されたガ
ス冷媒と、気液分離器７２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までの２段
目の圧縮を行う。この時、圧縮機３０の高段圧縮要素３
２に該当する第２のシリンダ４５に設けられたバイパス
孔５４は閉塞さるため、高段圧縮要素３２の押しのけ量
は、通常の容量となり、低段圧縮要素３１と高段圧縮要
素３２の実質的な押しのけ量は、ほぼ同等となる。これ
は、冷蔵室蒸発器１８の蒸発圧力が冷凍室蒸発器１５の
蒸発圧力より高く、高段圧縮要素３２の吸入ガス比容積
が低段圧縮要素３１の吸入ガス比容積のほぼ半分となる
が、低段圧縮要素３１と高段圧縮要素３２の冷媒質量流
量の比は、０．４５対１であり、各圧縮要素３１、３２
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、圧縮要素３１、３２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。

【００９２】冷凍室単独冷却運転時には、二方弁１６を
閉じるととともに、吸入バイパス開閉弁３４を開く。こ
の時、第１のキャピラリ７０で中間圧まで減圧された冷
媒は、さらに第２のキャピラリ７１を通過し、気液分離
器７２内に流入する。例えば、気液分離器７２内の冷媒
乾き度は、０．１で、１０％のガス冷媒が分離され、ガ
ス流出通路７２ｃを介して、中間圧吸入通路３３に供給
される。気液分離器７２内の９０％の液冷媒は、キャピ
ラリ７３でさらに減圧され、冷凍室蒸発器１５で蒸発
し、冷凍室の冷却を行う。

【００９３】この時、圧縮機３０の高段圧縮要素３２に
該当する第２のシリンダ４５に設けられたバイパス孔５
４は開口され、吸入バイパスが行われるため、高段圧縮
要素３２の押しのけ量は、通常の押しのけ量の約半分の
容量となり、低段圧縮要素３１の押しのけ量に対する高
段圧縮要素３２の実質的な押しのけ量比は、約２分の１
となる。低段圧縮要素３１と高段圧縮要素３２の冷媒質
量流量の比は、０．９対１となり、また、高段圧縮要素
３２の吸入ガス比容積は低段圧縮要素３１の吸入ガス比
容積のほぼ半分となるためである。

【００９４】圧縮機３０の低段圧縮要素３１は、冷凍室
蒸発器１５からのガス冷媒を冷凍室蒸発器１５の蒸発圧
力レベルの低圧から、気液分離器７２の圧力レベルの中
間圧までの１段目の圧縮を行い、高段圧縮要素３２は、
低段圧縮要素３１により中間圧まで圧縮されたガス冷媒
と、気液分離器７２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までの２段目の圧
縮を行う。また、凝縮器ファン２０、冷凍室蒸発器ファ
ン２１を運転し、冷蔵室蒸発器ファン２２は停止する。
これにより、冷凍室２のみの冷却を行う。

【００９５】本実施例の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は、実
施例２の図１０と同じであり、説明は省略する。

【００９６】上記の構成及び運転制御により、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−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。

【００９７】また、冷凍室冷蔵室同時冷却運転時には、
冷蔵室蒸発器からのガス冷媒を、さらに冷凍室蒸発器の
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。

【００９８】さらに、気液分離器を設けることにより、
中間圧で発生したガス冷媒をすべて圧縮機の中間圧に戻
すことができるため、実施例１、実施例２に比べて、圧
縮動力の低減割合を大きくすることができる。

【００９９】また、さらに、圧縮機を二つの圧縮要素を
もち、２段圧縮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
ガス量の低減等に効果があり、圧縮機の効率を向上させ
ることができる。

【０１００】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。

【０１０１】また、冷蔵室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。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。

【０１０２】上記実施例１ないし３では、減圧装置とし
て、キャピラリを用いたが、キャピラリの代わりにその
一部または全部に、運転条件により絞り量を変化させる
ことが可能な手段を用いてもよい。

【０１０３】上記実施例１において、逆止弁１９の代わ
りに、開閉弁を用い、同時に開閉作用を行わせ、二方弁
１６が開かれた時（非通電）、開閉弁を閉じ（非通
電）、二方弁１６が閉じられた時（通電）、開閉弁を開
く（通電）ようにしても、実施例１と同じ効果が得られ
る。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
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を提供できる。

【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に示す冷凍サイクルを備えた冷蔵庫の概略
を示す縦断面図である。

【図３】図２に示す冷蔵庫の運転制御の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図４】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５】図４に示す冷凍サイクルを備えた冷蔵庫の概略
を示す縦断面図である。

【図６】図４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７】図６に示す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のサイレンサ
カバーの構造を示す斜視図である。

【図８】図７に示す第２のシリンダに設けられた吸入バ
イパスの構造を示す図であり、バイパス孔が閉じた状態
である。

【図９】図７に示す第２のシリンダに設けられた吸入バ
イパスの構造を示す図であり、バイパス孔が開いた状態
である。

【図１０】図５に示す冷蔵庫の運転制御の流れを示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明の第３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に示す冷凍サイクルを備えた冷蔵庫の
概略を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１…冷蔵庫本体、 ２…冷凍室、 ３…冷蔵室、 ６，７…除霜用電気ヒータ、 ８，９…温度センサ、 １０，３０…圧縮機、 １１，１２，３１，３２…圧縮要素、 １３…凝縮器、 １４，１７，７０，７０ａ，７０ｂ，７１，７３…キャ
ピラリ、 １５…冷凍室蒸発器、 １６…二方弁、 １８…冷蔵室蒸発器、 １９…逆止弁、 ３１ａ’…吸入管、 ３２ｆ’…吐出管、 ３２ｇ’…吸入バイパス管、 ３３’…中間圧吸入管、 ３４…吸入バイパス開閉弁、 ４０…密閉容器、 ４１…ステータ、 ４２…クランク軸、 ４３…ロータ、 ４４…主軸受、 ４５，４７…シリンダ、 ４６…仕切り板、 ４８…副軸受、 ４９，５０…サイレンサカバー、 ５０，５２…ローラ、 ５４…バイパス孔、 ５５…バイパス弁、 ５６…ばね ５７…留め金。

フロントページの続き (72)発明者 川南 茂也 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 大島 健一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 Ｆターム(参考） 3L045 AA02 AA03 BA01 CA02 DA02 EA03 HA02 JA01 LA06 MA02 NA01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器と冷蔵
   室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器と前記
   冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却器から
   の冷媒管との夫々が前記二つの圧縮室に連通された夫々
   の吸入通路と接続された冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫
   において、 前記冷凍室用冷却器と前記冷蔵室用冷却器を同時に稼働
   する運転と、前記冷凍室用冷却器を単独で稼働する運転
   とを切り替える手段を備えた冷蔵庫。
2. 【請求項２】冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器と冷蔵
   室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器と前記
   冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却器から
   の冷媒管とが夫々前記二つの圧縮室に連通された夫々の
   吸入通路と接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵庫にお
   いて、 前記二つの圧縮室の夫々の吐出通路とが合流し前記凝縮
   器の入口と連通した冷媒管の合流部と、前記凝縮器の出
   口と連通し前記冷凍室用冷却器と前記冷蔵室用冷却器と
   に分岐された冷媒管の分岐部と、前記冷凍室冷却器と前
   記二つの圧縮室のうち第１の圧縮室の吸入通路とを連通
   する第１の接続通路と、前記冷蔵室用冷却器と前記二つ
   の圧縮室のうち第２の圧縮室の吸入通路とを連通する第
   ２の接続通路と、前記分岐部と前記冷蔵室用冷却器とを
   接続する冷媒管上に設けられた第１の弁手段と、前記第
   １の圧縮室の吸入通路と前記第２の圧縮室の吸入通路と
   を接続する冷媒管上に設けられた第２の弁手段と、前記
   第１の弁手段の動作を調節する制御手段とを備えた冷蔵
   庫。
3. 【請求項３】前記制御手段は、前記第１の弁手段を閉状
   態にして前記冷凍室用冷却器を単独で稼働させる請求項
   ２に記載の冷蔵庫。
4. 【請求項４】冷凍室と、冷蔵室と、冷凍室冷却器と冷蔵
   室用冷却器と二つの圧縮室をもつ圧縮機と凝縮器と前記
   冷凍室用冷却器からの冷媒管と前記冷蔵室用冷却器から
   の冷媒管とが夫々前記二つの圧縮室に連通された夫々の
   吸入通路と接続された冷凍サイクルを備えた冷蔵庫にお
   いて、 前記二つの圧縮室のうち第１の圧縮室の吐出通路と第２
   の圧縮室の吸入通路とを接続する圧縮室接続路と、前記
   第２の圧縮室に設けられ吸入ガス容積を減少させること
   が可能な容量調節手段と、前記凝縮器の出口と連通し前
   記冷凍室用冷却器と前記冷蔵室用冷却器とに分岐された
   冷媒管の分岐部と、前記冷凍室用冷却器と前記二つの圧
   縮室のうち第１の圧縮室の吸入通路とを連通する第１の
   接続通路と、前記冷蔵室用冷却器と前記圧縮室接続路と
   を連通する第２の接続通路と、前記分岐部と前記冷蔵室
   用冷却器とを接続する冷媒管上に設けられた第１の弁手
   段と、前記第１の圧縮室の吸入通路と前記第２の圧縮室
   の吸入通路とを接続する冷媒管上に設けられた第２の弁
   手段と、前記第１の弁手段の動作を調節する制御手段と
   を備えた冷蔵庫。
5. 【請求項５】前記第２の接続通路上に設けられた気液分
   離手段とを備えた請求項５に記載の冷蔵庫。
6. 【請求項６】前記容量制御手段は、前記第２の圧縮室と
   この圧縮室の吸入通路とを連通する吸入バイパス通路
   と、この吸入バイパス通路を開閉する手段とを備えた請
   求項４または５記載の冷蔵庫。
7. 【請求項７】前記第１の圧縮室の容量が前記第２の圧縮
   室より小さい請求項１乃至６に記載の冷蔵庫。