JP3435189B2 - 冷凍冷蔵庫用の冷凍装置 - Google Patents
冷凍冷蔵庫用の冷凍装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2511—Evaporator distribution valves
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍冷蔵庫用の冷凍装
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】たとえば冷凍冷蔵庫では、蒸発温度の異
なる２つの蒸発器を備えた冷凍サイクルが構成される。
一方の蒸発器は冷蔵室に配置され、他方の蒸発器は冷凍
室に配置される。 【０００３】このような冷凍装置では、それぞれの蒸発
温度に対して最も効率の良い状態で圧縮を行う圧縮機を
備えれば、効率的に極めて有利となる。最も簡便な手段
は、１つの冷凍装置に、それぞれの蒸発器に対応する圧
縮機を備え、２系統の冷凍サイクルを構成することであ
る。この場合は、蒸発温度の設定が自由で、高い性能を
得られるが、コストおよびランニングコスト上、不利と
なってしまう。 【０００４】また、２台の圧縮機を直列に接続し、この
吐出側に２つの蒸発器を直接に接続し、かつそれぞれの
蒸発器上流側に絞り量の異なる絞り装置を介設すること
も考えられる。 【０００５】この場合は、冷凍サイクルとして、１系統
備えればよく、また、各蒸発器の蒸発温度の設定も比較
的容易である。ただし、コストおよびランニングコスト
上、不利であることは、先に述べた構成のものと同様で
ある。 【０００６】そこで、１台の圧縮機で圧縮した冷媒を、
凝縮器の導出側で分流し、２つの蒸発器へと同時に導く
冷凍装置が提供されるようになった。この場合、コスト
およびランニングコスト上の不利がない。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
が１台であるところから、１つの圧縮条件で各蒸発器に
対応しており、各蒸発器に最適な蒸発温度を設定し難
い。そのため、蒸発温度の低い蒸発器に適応する圧縮運
転となり、蒸発温度の高い蒸発器においては、効率の低
い状態で圧縮せざるを得ない不具合がある。 【０００８】また、この種の装置に使用する密閉型圧縮
機として、比較的簡単な構成で、シ―ル性を向上させ、
効率の良い圧縮ができるとともに、部品の製造および組
立が容易な流体圧縮機が提案されている。 【０００９】これは、シリンダ内に、両端軸部がシリン
ダと偏心して回転自在に枢支される回転体を配置し、こ
の回転体の周面に螺旋状の溝を設けて、ここにブレード
を突没自在に巻装し、シリンダと回転体とを回転させ
て、シリンダと回転体およびブレードがなす圧縮室に冷
媒ガスを取込み、移送して圧縮する構成である。 【００１０】蒸発温度の異なる設定の２つの蒸発器を備
えた冷凍サイクルで、この種の圧縮機を用いることがで
きれば、効率的に、またコストおよびランニングコスト
上、極めて有利となることは、言うまでもない。 【００１１】本発明は、上記事情によりなされたもので
あり、その目的とするところは、複数の蒸発器を備えた
冷凍サイクルで、１台の流体圧縮機による冷媒圧縮であ
りながら、各蒸発器における蒸発温度条件に対応した運
転をなし、冷凍効率の向上と、コストおよびランニング
コストの低減化を得る冷凍冷蔵庫用の冷凍装置を提供す
ることにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、複数の圧縮室を備え、それぞれの圧縮室に冷
媒ガスを吸込んで圧縮し、吐出した後合流させる流体圧
縮機の吐出部に冷媒管を接続し、この冷媒管に順次、凝
縮器および、複数の並列な分岐路からなり、それぞれの
分岐路が上記流体圧縮機の圧縮室に連通される並列回路
を設け、それぞれの分岐路に、互いに異なる蒸発温度に
設定される蒸発器を設けた。 【００１３】また、上記流体圧縮機は、シリンダと、回
転体と、この回転体の周面に設けられる螺旋状の溝と、
この溝に突没自在に巻装されるブレードとを具備し、上
記螺旋状の溝およびブレードを、回転体中心を境に両側
に設けて、これらで形成される圧縮室を左右一対形成
し、両端から冷媒ガスを吸込み、順次中央部に移送して
圧縮し、圧縮されたガスを合流して吐出孔から吐出す
る。 【００１４】また、上記流体圧縮機は、互いの圧縮室の
圧縮比を異ならせた。 【００１５】 【作用】複数の圧縮室それぞれに、冷媒ガスを吸込んで
圧縮し、吐出した後合流して、凝縮器から並列回路へ冷
媒を導く。この並列回路は、複数の平行な分岐路からな
り、それぞれに絞り量の異なる絞り装置と蒸発器が接続
されているから、互いに異なる蒸発温度の設定を満足す
る。 【００１６】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、冷凍冷蔵庫用の冷凍装置の冷凍サイ
クルを示す。図中１は、流体圧縮機（以下，圧縮機と言
う）であって、ここでは２つの圧縮室２ａ，２ｂを備え
なければならない。各圧縮室２ａ，２ｂは、互いに圧縮
比が異なり、かつ互いに電動機部３に連結され、同時に
圧縮作用をなす。 【００１７】圧縮室２ａ，２ｂおよび電動機部３を収容
する密閉ケース４に、２本の吸込管５ａ，５ｂが貫通し
ており、それぞれ各圧縮室に連通する。また、圧縮室２
ａ，２ｂには、内部で圧縮して高圧化したガスを密閉ケ
ース４内に導出する導出口体６ａ，６ｂが接続される。 【００１８】密閉ケース４の側端部には、冷媒管Ｐが接
続されていて、凝縮器７と並列回路８が順次設けられ
る。上記並列回路８は、複数（ここでは２列）の平行な
分岐路９Ａ，９Ｂからなり、それぞれの分岐路には、開
閉弁１０ａ，１０ｂ、絞り装置であるキャピラリーチュ
ーブ１１ａ，１１ｂおよび蒸発器１２ａ，１２ｂが順次
設けられていて、各蒸発器から上記圧縮機１の各圧縮室
２ａ，２ｂに連通される上記吸込管５ａ，５ｂが接続さ
れる。 【００１９】各蒸発器１２ａ，１２ｂは、蒸発温度が異
なり、冷却容量が相違するよう使用条件が設定される。
したがって、各蒸発器１２ａ，１２ｂに対応するよう、
キャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂの絞り量が互いに
異なる。 【００２０】しかして、各蒸発器１２ａ，１２ｂから導
出される冷媒ガスを、圧縮機１の各圧縮室２ａ，２ｂそ
れぞれに吸込んで圧縮する。所定圧まで上昇したガス
は、密閉ケース４内に導出され、ここで合流する。 【００２１】圧縮機１から冷媒管Ｐへ高圧冷媒が吐出さ
れ、凝縮器７で凝縮液化して並列回路８に導かれる。こ
の並列回路８を構成する平行な分岐路９Ａ，９Ｂに分流
され、それぞれキャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂで
減圧され、蒸発器１２ａ，１２ｂで蒸発する。 【００２２】各キャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂの
絞り量を異ならせてあるので、各蒸発器１２ａ，１２ｂ
での冷媒の蒸発温度が互いに異なる。したがって、各蒸
発器１２ａ，１２ｂの冷凍条件に適応する最適な蒸発温
度が得られて、効率のよい冷凍作用がなされる。 【００２３】圧縮機１の各圧縮室２ａ，２ｂは、蒸発器
１２ａ，１２ｂの蒸発温度に対応し、かつそれぞれ効率
のよい圧縮をなす構成である。すなわち、蒸発温度の高
い側、蒸発器と連通する圧縮室では、高い蒸発温度に合
わせた圧縮をなし、蒸発温度の低い側の蒸発器と連通す
る圧縮室では、低い蒸発温度に合わせた圧縮をなすよう
設定される。 【００２４】図２に示すような、冷凍サイクルを構成し
てもよい。この場合も、流体圧縮機１を用いていて、２
つの圧縮室２ａ，２ｂを備えなければならないこと、圧
縮機１の吐出側冷媒管Ｐに凝縮器７と並列回路８が設け
られることは、上記実施例と同様である。 【００２５】この並列回路８の各分岐路９Ａ，９Ｂに
は、図示しない制御回路に電気的に接続されて、必要な
制御信号を受ける絞り装置である電子膨張弁１３ａ，１
３ｂと、蒸発温度が異なる使用条件の蒸発器１２ａ，１
２ｂが設けられる。したがって、上記実施例と同様の作
用効果を得る。 【００２６】また、図３に示すような流体圧縮機２０を
接続した冷凍サイクルであってもよい。この圧縮機２０
の圧縮機本体２１は、軸方向を水平方向に向けた両端が
閉塞される密閉ケ―ス２２と、ケース内に収容される電
動機部２３および圧縮機構部２４とからなる。 【００２７】上記圧縮機構部２４は、中空筒体からなる
シリンダ２５を有しており、シリンダ外周面に上記電動
機部２３を構成するロ―タ２６が同軸に嵌着されてい
る。上記シリンダ２５の一端開口部には、密閉ケ―ス２
２の内面に固定された主軸受２７が気密を保持し、かつ
緩く嵌め込まれる。 【００２８】上記シリンダ２５の他端開口部には、密閉
ケ―ス２２に支持板２８を介して副軸受２９が気密を保
持し、かつ緩く嵌め込まれる。すなわち、シリンダ２５
の両端開口部は、これら主，副軸受２７，２９によって
気密的に閉塞され、かつシリンダ自体が回転自在に枢支
されることになる。 【００２９】上記シリンダ２５の中空部には、円柱形状
の回転体としてのロータピストン３１が軸方向に沿って
収容される。このロータピストン３１の中心軸は、上記
シリンダ２５の中心軸に対し偏心して配置されており、
ピストンの外周面の一部はシリンダの内周面に、軸方向
に沿って接触している。 【００３０】ロータピストン３１の一端部には、回転力
伝達機構３２が設けられる。この回転力伝達機構３２
は、上記シリンダ２５が回転駆動されたとき、その回転
力をロータピストン３１に伝達して相対回転をなすこと
ができる。 【００３１】一方、上記ロータピストン３１の外周面に
は、この軸方向中間部を境にして左右に螺旋状の溝Ｍ
ａ，Ｍｂが形成されている。これら螺旋状の溝Ｍａ，Ｍ
ｂのピッチは、ロータピストン３１の軸方向中間部から
左右両側端に向かって徐々に小さく形成され、かつ互い
のピッチ形状は異なったものとする。 【００３２】上記各溝Ｍａ，Ｍｂには、厚さがそれぞれ
の溝幅とほぼ一致する螺旋状のブレードＤａ，Ｄｂが嵌
め込まれている。これらブレードＤａ，Ｄｂの各部分
は、溝Ｍａ，Ｍｂに対してロータピストン３１の径方向
に沿って進退自在であり、かつその外周面はシリンダ２
５の内周面に密着した状態でスライド可能である。 【００３３】上記シリンダ２５内周面とロータピストン
３１周面との間の空間は、各ブレードＤａ，Ｄｂによっ
て複数の圧縮室Ｓａ，Ｓｂに仕切られている。これらの
圧縮室Ｓａ，Ｓｂの容積は、溝Ｍａ，Ｍｂのピッチの設
定の関係から、ロータピストン３１の軸方向中間部から
左右両側端に行くにしたがって徐々に小さくなる。しか
も、互いの圧縮比は異なるよう設定される。 【００３４】一方、上記主軸受２７および副軸受２９に
は、吸込孔３３，３４が設けられていて、この外面側端
部に冷凍サイクルの吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂが接続され
る。また、吸込孔３３，３４の内面側開口端は、ロータ
ピストン３１の両端周面に対向している。 【００３５】上記シリンダ２５の軸方向中央部には、吐
出孔３５が設けられる。これら吐出孔３５を介してシリ
ンダ２５内の上記圧縮室Ｓａ，Ｓｂ端部と密閉ケース２
２内部とが連通する。 【００３６】上記密閉ケース２２には、吐出冷媒管Ｐが
接続されていて、ここには凝縮器３６を介して主キャピ
ラリーチューブ３７および並列回路３８が順次設けられ
る。この並列回路３８は、２本の分岐路３９Ａ，３９Ｂ
を並列に接続してなり、その一方には蒸発器４０ａのみ
が、かつ他方には補助キャピラリーチューブ４１と蒸発
器４０ｂが設けられる。 【００３７】このようにして構成される冷凍サイクル
で、流体圧縮機２０を動作させる。すなわち、電動機部
２３に通電してシリンダ２５を回転駆動する。この回転
は回転力伝達機構３２を介してロータピストン３１に伝
達され、この外周面一部がシリンダ２５内周面に接触し
た状態で回転駆動されるとともに、一対のブレードＤ
ａ，Ｄｂも一体に回転する。 【００３８】上記ブレードＤａ，Ｄｂは、外周面がシリ
ンダ２５内周面に接触した状態で回転するため、ロータ
ピストン３１周面とシリンダ内周面との接触部に近づく
にしたがって各溝Ｍａ，Ｍｂに押込まれ、また、接触部
から離れるにしたがって溝から飛出す方向に移動する。 【００３９】一方、それぞれの吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂか
ら冷媒ガスが吸込まれ、吸込孔３３，３４を介して、各
圧縮室Ｓａ，Ｓｂの両端に導かれる。さらに、左右のブ
レードＤａ，Ｄｂの巻き間の圧縮室に閉込められたま
ま、ロータピストン３１の回転にともなって中央部へ順
次移送されるとともに圧縮される。 【００４０】圧縮された冷媒ガスは、所定の圧力まで上
昇したところで、上記吐出孔３５から密閉ケース２２の
内部空間内に吐出される。さらに、互いの圧縮室Ｓａ，
Ｓｂで圧縮されたガスは、密閉ケース２２内で合流し
て、吐出冷媒管Ｐから吐出される。 【００４１】凝縮器３６に導かれて凝縮液化し、主キャ
ピラリーチューブ３７で減圧されてから並列回路３８の
各分流路３９Ａ，３９Ｂに導かれる。一方の分流路３９
Ａでは、直接蒸発器４０ａに導かれて蒸発する。他方の
分流路３９Ｂでは、補助キャピラリーチューブ４１でさ
らに減圧されてから、蒸発器４０ｂに導かれ蒸発する。
したがって、各蒸発器４０ａ，４０ｂにおける蒸発温度
が相違する。 【００４２】それぞれの蒸発器４０ａ，４０ｂで蒸発し
た冷媒は、吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂと、圧縮機２０に設け
られる吸込孔３３，３４を介して各圧縮室Ｓａ，Ｓｂに
直接導かれ、再び圧縮される。 【００４３】すなわち、圧縮機２０の各圧縮室Ｓａ，Ｓ
ｂにおいては、各蒸発器４０ａ，４０ｂの蒸発温度に対
応した圧縮比が設定され、それにより圧縮損失の低減が
得られる。 【００４４】互いの螺旋状溝Ｍａ，Ｍｂのピッチを相違
することで、任意の圧縮比を設定することができるが、
以下のように、凝縮器３６の凝縮圧力と、２つの蒸発器
４０ａ，４０ｂの蒸発温度の飽和圧力である蒸発圧力と
に合せられる。 【００４５】 圧縮比：ε１ ＝ Ｐｄ／Ｐｓ1 圧縮比：ε２ ＝ Ｐｄ／Ｐｓ2 Ｐｄ：吐出圧 Ｐｓ1 ：蒸発器４０ａ側の吸込圧 Ｐｓ2 ：蒸発器４０ｂ側の吸込圧 このように圧縮機は、サイクルに合わせた圧縮比を設定
することによって、圧縮損失の少ない高効率の運転が可
能となり、冷凍冷蔵庫という互いに異なる冷却温度を必
要とする冷凍サイクルでは、上記圧縮機１，２０を用い
ることで、冷凍室と冷蔵室の独立した冷却が可能とな
る。 【００４６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の圧縮室を備える圧縮機と、凝縮器と、異なる蒸発温
度に設定される蒸発器を設けた複数の分岐路からなる並
列回路を具備したから、複数の蒸発器を備えた冷凍冷蔵
庫用の冷凍サイクルで、１台の圧縮機による冷媒圧縮で
ありながら、各蒸発器における蒸発温度条件に適応する
運転をなし、冷凍効率の向上と、コストおよびランニン
グコストの低減化を図れるなどの効果を奏する。
置に関する。 【０００２】 【従来の技術】たとえば冷凍冷蔵庫では、蒸発温度の異
なる２つの蒸発器を備えた冷凍サイクルが構成される。
一方の蒸発器は冷蔵室に配置され、他方の蒸発器は冷凍
室に配置される。 【０００３】このような冷凍装置では、それぞれの蒸発
温度に対して最も効率の良い状態で圧縮を行う圧縮機を
備えれば、効率的に極めて有利となる。最も簡便な手段
は、１つの冷凍装置に、それぞれの蒸発器に対応する圧
縮機を備え、２系統の冷凍サイクルを構成することであ
る。この場合は、蒸発温度の設定が自由で、高い性能を
得られるが、コストおよびランニングコスト上、不利と
なってしまう。 【０００４】また、２台の圧縮機を直列に接続し、この
吐出側に２つの蒸発器を直接に接続し、かつそれぞれの
蒸発器上流側に絞り量の異なる絞り装置を介設すること
も考えられる。 【０００５】この場合は、冷凍サイクルとして、１系統
備えればよく、また、各蒸発器の蒸発温度の設定も比較
的容易である。ただし、コストおよびランニングコスト
上、不利であることは、先に述べた構成のものと同様で
ある。 【０００６】そこで、１台の圧縮機で圧縮した冷媒を、
凝縮器の導出側で分流し、２つの蒸発器へと同時に導く
冷凍装置が提供されるようになった。この場合、コスト
およびランニングコスト上の不利がない。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
が１台であるところから、１つの圧縮条件で各蒸発器に
対応しており、各蒸発器に最適な蒸発温度を設定し難
い。そのため、蒸発温度の低い蒸発器に適応する圧縮運
転となり、蒸発温度の高い蒸発器においては、効率の低
い状態で圧縮せざるを得ない不具合がある。 【０００８】また、この種の装置に使用する密閉型圧縮
機として、比較的簡単な構成で、シ―ル性を向上させ、
効率の良い圧縮ができるとともに、部品の製造および組
立が容易な流体圧縮機が提案されている。 【０００９】これは、シリンダ内に、両端軸部がシリン
ダと偏心して回転自在に枢支される回転体を配置し、こ
の回転体の周面に螺旋状の溝を設けて、ここにブレード
を突没自在に巻装し、シリンダと回転体とを回転させ
て、シリンダと回転体およびブレードがなす圧縮室に冷
媒ガスを取込み、移送して圧縮する構成である。 【００１０】蒸発温度の異なる設定の２つの蒸発器を備
えた冷凍サイクルで、この種の圧縮機を用いることがで
きれば、効率的に、またコストおよびランニングコスト
上、極めて有利となることは、言うまでもない。 【００１１】本発明は、上記事情によりなされたもので
あり、その目的とするところは、複数の蒸発器を備えた
冷凍サイクルで、１台の流体圧縮機による冷媒圧縮であ
りながら、各蒸発器における蒸発温度条件に対応した運
転をなし、冷凍効率の向上と、コストおよびランニング
コストの低減化を得る冷凍冷蔵庫用の冷凍装置を提供す
ることにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、複数の圧縮室を備え、それぞれの圧縮室に冷
媒ガスを吸込んで圧縮し、吐出した後合流させる流体圧
縮機の吐出部に冷媒管を接続し、この冷媒管に順次、凝
縮器および、複数の並列な分岐路からなり、それぞれの
分岐路が上記流体圧縮機の圧縮室に連通される並列回路
を設け、それぞれの分岐路に、互いに異なる蒸発温度に
設定される蒸発器を設けた。 【００１３】また、上記流体圧縮機は、シリンダと、回
転体と、この回転体の周面に設けられる螺旋状の溝と、
この溝に突没自在に巻装されるブレードとを具備し、上
記螺旋状の溝およびブレードを、回転体中心を境に両側
に設けて、これらで形成される圧縮室を左右一対形成
し、両端から冷媒ガスを吸込み、順次中央部に移送して
圧縮し、圧縮されたガスを合流して吐出孔から吐出す
る。 【００１４】また、上記流体圧縮機は、互いの圧縮室の
圧縮比を異ならせた。 【００１５】 【作用】複数の圧縮室それぞれに、冷媒ガスを吸込んで
圧縮し、吐出した後合流して、凝縮器から並列回路へ冷
媒を導く。この並列回路は、複数の平行な分岐路からな
り、それぞれに絞り量の異なる絞り装置と蒸発器が接続
されているから、互いに異なる蒸発温度の設定を満足す
る。 【００１６】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、冷凍冷蔵庫用の冷凍装置の冷凍サイ
クルを示す。図中１は、流体圧縮機（以下，圧縮機と言
う）であって、ここでは２つの圧縮室２ａ，２ｂを備え
なければならない。各圧縮室２ａ，２ｂは、互いに圧縮
比が異なり、かつ互いに電動機部３に連結され、同時に
圧縮作用をなす。 【００１７】圧縮室２ａ，２ｂおよび電動機部３を収容
する密閉ケース４に、２本の吸込管５ａ，５ｂが貫通し
ており、それぞれ各圧縮室に連通する。また、圧縮室２
ａ，２ｂには、内部で圧縮して高圧化したガスを密閉ケ
ース４内に導出する導出口体６ａ，６ｂが接続される。 【００１８】密閉ケース４の側端部には、冷媒管Ｐが接
続されていて、凝縮器７と並列回路８が順次設けられ
る。上記並列回路８は、複数（ここでは２列）の平行な
分岐路９Ａ，９Ｂからなり、それぞれの分岐路には、開
閉弁１０ａ，１０ｂ、絞り装置であるキャピラリーチュ
ーブ１１ａ，１１ｂおよび蒸発器１２ａ，１２ｂが順次
設けられていて、各蒸発器から上記圧縮機１の各圧縮室
２ａ，２ｂに連通される上記吸込管５ａ，５ｂが接続さ
れる。 【００１９】各蒸発器１２ａ，１２ｂは、蒸発温度が異
なり、冷却容量が相違するよう使用条件が設定される。
したがって、各蒸発器１２ａ，１２ｂに対応するよう、
キャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂの絞り量が互いに
異なる。 【００２０】しかして、各蒸発器１２ａ，１２ｂから導
出される冷媒ガスを、圧縮機１の各圧縮室２ａ，２ｂそ
れぞれに吸込んで圧縮する。所定圧まで上昇したガス
は、密閉ケース４内に導出され、ここで合流する。 【００２１】圧縮機１から冷媒管Ｐへ高圧冷媒が吐出さ
れ、凝縮器７で凝縮液化して並列回路８に導かれる。こ
の並列回路８を構成する平行な分岐路９Ａ，９Ｂに分流
され、それぞれキャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂで
減圧され、蒸発器１２ａ，１２ｂで蒸発する。 【００２２】各キャピラリーチューブ１１ａ，１１ｂの
絞り量を異ならせてあるので、各蒸発器１２ａ，１２ｂ
での冷媒の蒸発温度が互いに異なる。したがって、各蒸
発器１２ａ，１２ｂの冷凍条件に適応する最適な蒸発温
度が得られて、効率のよい冷凍作用がなされる。 【００２３】圧縮機１の各圧縮室２ａ，２ｂは、蒸発器
１２ａ，１２ｂの蒸発温度に対応し、かつそれぞれ効率
のよい圧縮をなす構成である。すなわち、蒸発温度の高
い側、蒸発器と連通する圧縮室では、高い蒸発温度に合
わせた圧縮をなし、蒸発温度の低い側の蒸発器と連通す
る圧縮室では、低い蒸発温度に合わせた圧縮をなすよう
設定される。 【００２４】図２に示すような、冷凍サイクルを構成し
てもよい。この場合も、流体圧縮機１を用いていて、２
つの圧縮室２ａ，２ｂを備えなければならないこと、圧
縮機１の吐出側冷媒管Ｐに凝縮器７と並列回路８が設け
られることは、上記実施例と同様である。 【００２５】この並列回路８の各分岐路９Ａ，９Ｂに
は、図示しない制御回路に電気的に接続されて、必要な
制御信号を受ける絞り装置である電子膨張弁１３ａ，１
３ｂと、蒸発温度が異なる使用条件の蒸発器１２ａ，１
２ｂが設けられる。したがって、上記実施例と同様の作
用効果を得る。 【００２６】また、図３に示すような流体圧縮機２０を
接続した冷凍サイクルであってもよい。この圧縮機２０
の圧縮機本体２１は、軸方向を水平方向に向けた両端が
閉塞される密閉ケ―ス２２と、ケース内に収容される電
動機部２３および圧縮機構部２４とからなる。 【００２７】上記圧縮機構部２４は、中空筒体からなる
シリンダ２５を有しており、シリンダ外周面に上記電動
機部２３を構成するロ―タ２６が同軸に嵌着されてい
る。上記シリンダ２５の一端開口部には、密閉ケ―ス２
２の内面に固定された主軸受２７が気密を保持し、かつ
緩く嵌め込まれる。 【００２８】上記シリンダ２５の他端開口部には、密閉
ケ―ス２２に支持板２８を介して副軸受２９が気密を保
持し、かつ緩く嵌め込まれる。すなわち、シリンダ２５
の両端開口部は、これら主，副軸受２７，２９によって
気密的に閉塞され、かつシリンダ自体が回転自在に枢支
されることになる。 【００２９】上記シリンダ２５の中空部には、円柱形状
の回転体としてのロータピストン３１が軸方向に沿って
収容される。このロータピストン３１の中心軸は、上記
シリンダ２５の中心軸に対し偏心して配置されており、
ピストンの外周面の一部はシリンダの内周面に、軸方向
に沿って接触している。 【００３０】ロータピストン３１の一端部には、回転力
伝達機構３２が設けられる。この回転力伝達機構３２
は、上記シリンダ２５が回転駆動されたとき、その回転
力をロータピストン３１に伝達して相対回転をなすこと
ができる。 【００３１】一方、上記ロータピストン３１の外周面に
は、この軸方向中間部を境にして左右に螺旋状の溝Ｍ
ａ，Ｍｂが形成されている。これら螺旋状の溝Ｍａ，Ｍ
ｂのピッチは、ロータピストン３１の軸方向中間部から
左右両側端に向かって徐々に小さく形成され、かつ互い
のピッチ形状は異なったものとする。 【００３２】上記各溝Ｍａ，Ｍｂには、厚さがそれぞれ
の溝幅とほぼ一致する螺旋状のブレードＤａ，Ｄｂが嵌
め込まれている。これらブレードＤａ，Ｄｂの各部分
は、溝Ｍａ，Ｍｂに対してロータピストン３１の径方向
に沿って進退自在であり、かつその外周面はシリンダ２
５の内周面に密着した状態でスライド可能である。 【００３３】上記シリンダ２５内周面とロータピストン
３１周面との間の空間は、各ブレードＤａ，Ｄｂによっ
て複数の圧縮室Ｓａ，Ｓｂに仕切られている。これらの
圧縮室Ｓａ，Ｓｂの容積は、溝Ｍａ，Ｍｂのピッチの設
定の関係から、ロータピストン３１の軸方向中間部から
左右両側端に行くにしたがって徐々に小さくなる。しか
も、互いの圧縮比は異なるよう設定される。 【００３４】一方、上記主軸受２７および副軸受２９に
は、吸込孔３３，３４が設けられていて、この外面側端
部に冷凍サイクルの吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂが接続され
る。また、吸込孔３３，３４の内面側開口端は、ロータ
ピストン３１の両端周面に対向している。 【００３５】上記シリンダ２５の軸方向中央部には、吐
出孔３５が設けられる。これら吐出孔３５を介してシリ
ンダ２５内の上記圧縮室Ｓａ，Ｓｂ端部と密閉ケース２
２内部とが連通する。 【００３６】上記密閉ケース２２には、吐出冷媒管Ｐが
接続されていて、ここには凝縮器３６を介して主キャピ
ラリーチューブ３７および並列回路３８が順次設けられ
る。この並列回路３８は、２本の分岐路３９Ａ，３９Ｂ
を並列に接続してなり、その一方には蒸発器４０ａのみ
が、かつ他方には補助キャピラリーチューブ４１と蒸発
器４０ｂが設けられる。 【００３７】このようにして構成される冷凍サイクル
で、流体圧縮機２０を動作させる。すなわち、電動機部
２３に通電してシリンダ２５を回転駆動する。この回転
は回転力伝達機構３２を介してロータピストン３１に伝
達され、この外周面一部がシリンダ２５内周面に接触し
た状態で回転駆動されるとともに、一対のブレードＤ
ａ，Ｄｂも一体に回転する。 【００３８】上記ブレードＤａ，Ｄｂは、外周面がシリ
ンダ２５内周面に接触した状態で回転するため、ロータ
ピストン３１周面とシリンダ内周面との接触部に近づく
にしたがって各溝Ｍａ，Ｍｂに押込まれ、また、接触部
から離れるにしたがって溝から飛出す方向に移動する。 【００３９】一方、それぞれの吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂか
ら冷媒ガスが吸込まれ、吸込孔３３，３４を介して、各
圧縮室Ｓａ，Ｓｂの両端に導かれる。さらに、左右のブ
レードＤａ，Ｄｂの巻き間の圧縮室に閉込められたま
ま、ロータピストン３１の回転にともなって中央部へ順
次移送されるとともに圧縮される。 【００４０】圧縮された冷媒ガスは、所定の圧力まで上
昇したところで、上記吐出孔３５から密閉ケース２２の
内部空間内に吐出される。さらに、互いの圧縮室Ｓａ，
Ｓｂで圧縮されたガスは、密閉ケース２２内で合流し
て、吐出冷媒管Ｐから吐出される。 【００４１】凝縮器３６に導かれて凝縮液化し、主キャ
ピラリーチューブ３７で減圧されてから並列回路３８の
各分流路３９Ａ，３９Ｂに導かれる。一方の分流路３９
Ａでは、直接蒸発器４０ａに導かれて蒸発する。他方の
分流路３９Ｂでは、補助キャピラリーチューブ４１でさ
らに減圧されてから、蒸発器４０ｂに導かれ蒸発する。
したがって、各蒸発器４０ａ，４０ｂにおける蒸発温度
が相違する。 【００４２】それぞれの蒸発器４０ａ，４０ｂで蒸発し
た冷媒は、吸込冷媒管Ｐａ，Ｐｂと、圧縮機２０に設け
られる吸込孔３３，３４を介して各圧縮室Ｓａ，Ｓｂに
直接導かれ、再び圧縮される。 【００４３】すなわち、圧縮機２０の各圧縮室Ｓａ，Ｓ
ｂにおいては、各蒸発器４０ａ，４０ｂの蒸発温度に対
応した圧縮比が設定され、それにより圧縮損失の低減が
得られる。 【００４４】互いの螺旋状溝Ｍａ，Ｍｂのピッチを相違
することで、任意の圧縮比を設定することができるが、
以下のように、凝縮器３６の凝縮圧力と、２つの蒸発器
４０ａ，４０ｂの蒸発温度の飽和圧力である蒸発圧力と
に合せられる。 【００４５】 圧縮比：ε１ ＝ Ｐｄ／Ｐｓ1 圧縮比：ε２ ＝ Ｐｄ／Ｐｓ2 Ｐｄ：吐出圧 Ｐｓ1 ：蒸発器４０ａ側の吸込圧 Ｐｓ2 ：蒸発器４０ｂ側の吸込圧 このように圧縮機は、サイクルに合わせた圧縮比を設定
することによって、圧縮損失の少ない高効率の運転が可
能となり、冷凍冷蔵庫という互いに異なる冷却温度を必
要とする冷凍サイクルでは、上記圧縮機１，２０を用い
ることで、冷凍室と冷蔵室の独立した冷却が可能とな
る。 【００４６】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の圧縮室を備える圧縮機と、凝縮器と、異なる蒸発温
度に設定される蒸発器を設けた複数の分岐路からなる並
列回路を具備したから、複数の蒸発器を備えた冷凍冷蔵
庫用の冷凍サイクルで、１台の圧縮機による冷媒圧縮で
ありながら、各蒸発器における蒸発温度条件に適応する
運転をなし、冷凍効率の向上と、コストおよびランニン
グコストの低減化を図れるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す、冷凍冷蔵庫用の冷凍
装置の冷凍サイクル構成図。 【図２】他の実施例の、冷凍冷蔵庫用の冷凍装置の冷凍
サイクル構成図。 【図３】他の実施例の、流体圧縮機の縦断面図および冷
凍サイクルの構成図。 【符号の説明】 ２ａ，２ｂ，Ｓａ，Ｓｂ…圧縮室、１，２０…圧縮機、
Ｐ…冷媒管、７，３６…凝縮器、９Ａ，９Ｂ，３９Ａ，
３９Ｂ…分岐路、８，３８…並列回路、１１ａ，１１
ｂ，１３ａ，１３ｂ，３７，４１…絞り装置（キャピラ
リーチューブ、電子膨張弁）、１２ａ，１２ｂ，４０
ａ，４０ｂ…蒸発器、２５…シリンダ、３１…回転体
（ピストン）、Ｍａ，Ｍｂ…螺旋状溝、Ｄａ，Ｄｂ…ブ
レード、３２…回転力伝達機構、３５…吐出孔、３３，
３４…吸込孔。
装置の冷凍サイクル構成図。 【図２】他の実施例の、冷凍冷蔵庫用の冷凍装置の冷凍
サイクル構成図。 【図３】他の実施例の、流体圧縮機の縦断面図および冷
凍サイクルの構成図。 【符号の説明】 ２ａ，２ｂ，Ｓａ，Ｓｂ…圧縮室、１，２０…圧縮機、
Ｐ…冷媒管、７，３６…凝縮器、９Ａ，９Ｂ，３９Ａ，
３９Ｂ…分岐路、８，３８…並列回路、１１ａ，１１
ｂ，１３ａ，１３ｂ，３７，４１…絞り装置（キャピラ
リーチューブ、電子膨張弁）、１２ａ，１２ｂ，４０
ａ，４０ｂ…蒸発器、２５…シリンダ、３１…回転体
（ピストン）、Ｍａ，Ｍｂ…螺旋状溝、Ｄａ，Ｄｂ…ブ
レード、３２…回転力伝達機構、３５…吐出孔、３３，
３４…吸込孔。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 相川 英一
神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会
社東芝柳町工場内
(56)参考文献 特開 昭62−233646（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−123298（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 5/02 530
F25B 1/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】複数の圧縮室を備え、それぞれの圧縮室に
冷媒ガスを吸込んで圧縮し、吐出した後合流させる流体
圧縮機と、この流体圧縮機の吐出部に接続される冷媒管
と、この冷媒管に順次設けられる、凝縮器および、複数
の並列な分岐路からなり、それぞれの分岐路が上記圧縮
機の圧縮室に連通される並列回路と、この並列回路の、
それぞれの分岐路に設けられ、互いに異なる蒸発温度に
設定される蒸発器とを具備し、 上記流体圧縮機は、シリンダと、このシリンダ内に配置
され、その両端軸部が上記シリンダと偏心して回転自在
に枢支される回転体と、この回転体の周面に設けられ、
回転体の軸方向中間部を境にして、左右に一対の螺旋状
の溝と、これら溝に突没自在に巻装される一対のブレー
ドと、上記シリンダと回転体とを同期して回転させ、冷
媒ガスを両端から導入して、シリンダと回転体および各
ブレードとがなす、左右に一対の圧縮室に取込み、順次
中央部に移送して圧縮させる回転力伝達機構と、上記シ
リンダの中央部に開口され、両側から移送される圧縮さ
れたガスを合流して吐出する吐出孔とを具備し、上記流体圧縮機は、互いの圧縮室の圧縮比を異ならせた
ことを特徴とする冷凍冷蔵庫用の 冷凍装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17062393A JP3435189B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 冷凍冷蔵庫用の冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17062393A JP3435189B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 冷凍冷蔵庫用の冷凍装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727433A JPH0727433A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3435189B2 true JP3435189B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=15908312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17062393A Expired - Fee Related JP3435189B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 冷凍冷蔵庫用の冷凍装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435189B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100862296B1 (ko) * | 2007-06-13 | 2008-10-13 | 엘지전자 주식회사 | 냉동사이클 장치 및 그를 구비한 냉장고 |
| WO2011134030A2 (pt) * | 2010-04-26 | 2011-11-03 | Whirlpool S.A. | Sistema de refrigeração de um refrigerador e sistema de aspiração para um fluido compressor |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP17062393A patent/JP3435189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727433A (ja) | 1995-01-27 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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