專利名稱：冷凍裝置及電冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備可將由氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)的中間壓部的機(jī)構(gòu)的冷凍裝置及具有該冷凍裝置的電冰箱。
背景技術(shù)：
已知，冷凍裝置一般具備2段壓縮機(jī)、散熱器、減壓器及氣液分離器，具備將由該氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入上述壓縮機(jī)的第1段和第2段之間的中間壓部的機(jī)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1)。在此種冷凍裝置中，由于將由上述氣液分離器分離的氣體制冷劑，以氣體的原狀態(tài)導(dǎo)入上述壓縮機(jī)的中間壓部，所以能夠提高該壓縮機(jī)的效率。
專利文獻(xiàn)1特開2003-106693號(hào)公報(bào)可是，在此種冷凍裝置中，有時(shí)導(dǎo)入2段壓縮機(jī)的第2段的制冷劑溫度上升，使該壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低，從而存在冷凍循環(huán)整體的運(yùn)轉(zhuǎn)效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在使用具有中間壓部的壓縮機(jī)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的冷凍裝置及具有該冷凍裝置的電冰箱。
本發(fā)明的冷凍裝置，一種冷凍裝置，具備具有中間壓部的壓縮機(jī)、與該壓縮機(jī)的排出側(cè)連接的散熱器、與該散熱器的出口側(cè)連接的第1減壓機(jī)構(gòu)、流入由所述第1減壓機(jī)構(gòu)減壓而成為氣液混合狀態(tài)的制冷劑并將其分離為氣體制冷劑和液體制冷劑的氣液分離器、以及包含使從所述氣液分離器出來的液體制冷劑流通的第2減壓機(jī)構(gòu)和第1吸熱器的吸熱機(jī)構(gòu)，從所述吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑可向比所述壓縮機(jī)的所述中間壓部更低壓側(cè)的吸入口導(dǎo)入，所述冷凍裝置的特征是，具備向所述中間壓部導(dǎo)入所述氣體制冷劑的第1制冷劑配管、和將所述壓縮機(jī)的中間壓制冷劑向所述氣液分離器導(dǎo)入的第2制冷劑配管。
第2發(fā)明所述的發(fā)明，如第1發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是在所述第2制冷劑配管中具備油分離器，其用于分離在該制冷劑配管中流動(dòng)的制冷劑中所含的油。
第3發(fā)明所述的發(fā)明，如第2發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是具備油管路，該油管路可向所述第1制冷劑配管流通由所述油分離器分離的油。
第4發(fā)明所述的發(fā)明，如第1～第3發(fā)明中任何一發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是所述吸熱機(jī)構(gòu)具備包含第3減壓機(jī)構(gòu)和第2吸熱器的第1吸熱機(jī)構(gòu)、和與該第1吸熱機(jī)構(gòu)并列具備并包含第4減壓機(jī)構(gòu)和第3吸熱器的第2吸熱機(jī)構(gòu)，按照從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑和從所述第2吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑合流后可向所述低壓側(cè)的吸入口導(dǎo)入的方式構(gòu)成，從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑在合流前的所述制冷劑配管中，具備用于切換使從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑流通的制冷劑配管的切換機(jī)構(gòu)，從該切換機(jī)構(gòu)分支的一方的制冷劑配管與所述第1制冷劑配管連接。
第5發(fā)明所述的發(fā)明，如第4發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是所述第2吸熱器和所述第3吸熱器，有選擇地在不同的溫度下工作。
第6發(fā)明所述的發(fā)明，如第5發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是與所述第2吸熱器相比，所述第3吸熱器在更低溫下工作。
第7發(fā)明所述的發(fā)明，如第1～第6發(fā)明中任何一發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是所述壓縮機(jī)，是將被第1段壓縮部壓縮的制冷劑，再用第2段壓縮部壓縮的2段壓縮機(jī)。
第8發(fā)明所述的發(fā)明，如第1～第7發(fā)明中任何一發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是以超臨界狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍循環(huán)的高壓部。
第9發(fā)明所述的發(fā)明，如第1～第8發(fā)明中任何一發(fā)明所述的冷凍裝置，其特征是作為制冷劑采用二氧化碳10.本發(fā)明的電冰箱，其特征是具備如第1～第9發(fā)明中任何一發(fā)明所述的冷凍裝置。


圖1是表示本發(fā)明的冷凍裝置的一實(shí)施例的制冷劑線路圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的壓縮機(jī)的簡(jiǎn)要剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施例的冷凍裝置在電冰箱中的應(yīng)用例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
圖4是表示本發(fā)明的其它實(shí)施例的冷凍裝置的制冷劑線路圖。
圖5是表示本發(fā)明的其它實(shí)施例的冷凍裝置在電冰箱中的應(yīng)用例的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
圖6是表示本發(fā)明的又一其它實(shí)施例的冷凍裝置的制冷劑線路圖。
圖中，1-壓縮機(jī)，2-散熱器，3、65、66-膨脹閥，4-氣液分離器，5-油分離器，7、52、53-止回閥，8、10、10B、11、11B-吸熱機(jī)構(gòu)，12、13-毛細(xì)管，14、57、58-吸熱器，21、41-冷藏室，22、42-冷凍室，23-選擇手段，26-控制裝置，30、50、70-冷凍裝置，40-電冰箱，48、63、64-風(fēng)扇，91、92-三通閥，112-密封容器，114-電動(dòng)要素，116-電動(dòng)要素，118-旋轉(zhuǎn)壓縮部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。
實(shí)施例1基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一實(shí)施例。圖1表示作為本發(fā)明的一實(shí)施例的冷凍裝置的制冷劑線路圖。冷凍裝置30，具備壓縮機(jī)1、與該壓縮機(jī)的排出側(cè)連接的散熱器2、與該散熱器2的出口側(cè)連接的膨脹閥3、與該膨脹閥3的出口側(cè)連接的氣液分離器4、流通由該氣液分離器分離的液體制冷劑的吸熱機(jī)構(gòu)8及油分離器5，流通由氣液分離器4分離的氣體制冷劑的制冷劑配管4C與壓縮機(jī)1的中間壓部連接，吸熱機(jī)構(gòu)8的出口側(cè)與壓縮機(jī)1的吸入口連接，構(gòu)成冷凍循環(huán)。另外，在氣液分離器4和壓縮機(jī)1的中間壓部之間的制冷劑配管4C中具有止回閥7，同時(shí)在吸熱機(jī)構(gòu)8和壓縮機(jī)1的吸入口的之間具有止回閥53。
吸熱機(jī)構(gòu)8，包括作為流路切換機(jī)構(gòu)的三通閥91、作為減壓機(jī)構(gòu)的第1毛細(xì)管12、及與該第1毛細(xì)管12并列設(shè)置的且阻力值比第1毛細(xì)管12大的第2毛細(xì)管13、與連接來自上述第1毛細(xì)管12及第2毛細(xì)管13的制冷劑配管的合流點(diǎn)9和壓縮機(jī)1的吸入口的后面連接的吸熱器14。該吸熱機(jī)構(gòu)8有選擇地在不同的溫度區(qū)下工作，從氣液分離器4出來的液體制冷劑，如果通過三通閥91的切換，制冷劑向第1毛細(xì)管12側(cè)流動(dòng)，就增加沿吸熱器14流動(dòng)的制冷劑的流量，進(jìn)行冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，如果通過三通閥91的切換，制冷劑向第2毛細(xì)管13側(cè)流動(dòng)，就減小沿吸熱器14流動(dòng)的制冷劑的流量，進(jìn)行冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，該冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)和冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)的切換，如上所述，除通過第1毛細(xì)管12和第2毛細(xì)管13的切換進(jìn)行的方法外，也能夠采用通過變化壓縮機(jī)1的旋轉(zhuǎn)數(shù)，控制沿吸熱器14流動(dòng)的制冷劑的流量的方法，另外，也可以通過組合上述方法來實(shí)現(xiàn)。
此外，冷凍裝置30，其構(gòu)成具備選擇機(jī)構(gòu)23，該選擇機(jī)構(gòu)23用于通過利用未圖示的風(fēng)扇送風(fēng)在吸熱器14產(chǎn)生的冷氣，有選擇地向被控制在不同溫度區(qū)的多個(gè)室(冷藏室21、冷凍室22)導(dǎo)入。該選擇機(jī)構(gòu)23，包括送風(fēng)通道24和切換風(fēng)門25，在該切換風(fēng)門25和冷藏室21的之間具有通道57A，在與冷凍室22的之間具有通道58A。此外，在切換風(fēng)門25上連接控制裝置26。該控制裝置26，與上述三通閥91連接，例如，在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將三通閥91切換到第2毛細(xì)管13側(cè)，同時(shí)切換切換風(fēng)門25，使冷風(fēng)流入通道58A，向冷凍室22導(dǎo)入冷風(fēng)，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將三通閥91切換到第1毛細(xì)管12側(cè)，同時(shí)切換切換風(fēng)門25，使冷風(fēng)流入通道57A，向冷藏室2導(dǎo)入冷風(fēng)。
膨脹閥3具有作為減壓機(jī)構(gòu)的功能，形成可變化節(jié)流程度的構(gòu)成。另外，通過變化該節(jié)流的程度，直到制冷劑到達(dá)氣液分離器4，使壓力降低，產(chǎn)生氣體制冷劑，通過使氣液混合狀態(tài)(氣體/液體的2相混合體)的制冷劑進(jìn)入到氣液分離器4，能夠變化在該氣液分離器4的分離效率。
壓縮機(jī)1是2段壓縮機(jī)，在密封容器內(nèi)包含1段壓縮部1A和2段壓縮部1B，在1段壓縮部1A的排出側(cè)制冷劑配管中具備中間冷卻器1C，經(jīng)由該中間冷卻器1C的制冷劑配管5A與油分離器5連接。另外，在油分離器5被分離了油的氣體制冷劑，如圖中箭頭所示，在通過制冷劑配管5C被導(dǎo)入氣液分離器4后，通過制冷劑配管4C，如圖中虛線箭頭所示，被導(dǎo)入2段壓縮部1B的吸入口。另外，被油分離器4分離的油，例如流通由毛細(xì)管形成的油管路5B，在合流點(diǎn)9E與在制冷劑配管4C內(nèi)流動(dòng)的氣體制冷劑混合，流入2段壓縮部1B的吸入口。
此外，如上所述，氣液分離器4，是向其中流入被膨脹閥3減壓形成中間壓的2相混合體的制冷劑，將該2相混合體的制冷劑分離成氣體制冷劑和液體制冷劑的分離器。采用該氣液分離器4，在氣液分離器4內(nèi)氣液分離從制冷劑配管4A流入的2相混合體的制冷劑，一方的氣體制冷劑從制冷劑配管4C流出，另一方的液體制冷劑從制冷劑配管4B流出。此外，從1段壓縮部1A排出的中間壓制冷劑在被油分離器5油分離后，從制冷劑配管5C流入，與在氣液分離器4內(nèi)分離的上述氣體制冷劑混合，流入制冷劑配管4C，如此構(gòu)成氣液分離器4。另外，如上所述，制冷劑配管4C，以能夠?qū)⒈粴庖悍蛛x器4分離的氣體制冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)1的中間壓部的方式連接，該氣體制冷劑，利用制冷劑配管4C內(nèi)的壓差，如虛線箭頭所示，被導(dǎo)入壓縮機(jī)1的2段壓縮部1B的吸入口。
以下，參照?qǐng)D2說明本實(shí)施例中的壓縮機(jī)1。圖2是壓縮機(jī)1的簡(jiǎn)要剖面圖。該壓縮機(jī)1是內(nèi)部高壓型2段壓縮式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)1，具備上下兩端密封的縱長(zhǎng)大致圓筒狀的密封容器112，該密封容器112的底部作為油槽。密封容器112，具備電動(dòng)要素114、由通過電動(dòng)要素114的旋轉(zhuǎn)軸116驅(qū)動(dòng)的第1壓縮部1A及第2壓縮部1B構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)壓縮部118，在其底部外面設(shè)置腳部210，用于將該壓縮機(jī)1固定在例如未圖示的電冰箱框體上。
密封容器112，由具有收納電動(dòng)要素114及旋轉(zhuǎn)壓縮部118的容器本體112A、堵塞該容器本體112A的電動(dòng)要素114側(cè)的端部的大致碗口上的端蓋(蓋體)112B構(gòu)成，在該端蓋112B上形成圓形的安裝孔112D，在該安裝孔112D上安裝接線柱120(省略配線)，用于向電動(dòng)要素114供給電力。
電動(dòng)要素114，具備沿著密封容器112的內(nèi)周面環(huán)狀安裝的定子122、在該定子122的內(nèi)側(cè)相隔一些間隔地插入設(shè)置的轉(zhuǎn)子124。該轉(zhuǎn)子124固定在通過中心向密封容器112的軸心方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸116上。此處，定子122，具有疊層環(huán)狀的電磁鋼板而成的未圖示的疊層體、和利用直卷方式卷裝在該疊層體的齒部上的定子線圈128。另外，轉(zhuǎn)子124，也與定子122同樣由電磁鋼板的疊層體形成，通過在該疊層體內(nèi)插入永久磁鐵而形成。
此外，在旋轉(zhuǎn)軸116內(nèi)貫通軸中心向垂直方向過渡地設(shè)置油通路182，該油通路182的旋轉(zhuǎn)壓縮部118側(cè)的一端在密封容器112底部的油槽開口，此外電動(dòng)要素144側(cè)的另一端在端蓋112B側(cè)開口。另外，該油通路182也與各段壓縮部1A、1B的滑動(dòng)部連通，形成可向該壓縮部1A、1B供給油的構(gòu)成。
旋轉(zhuǎn)壓縮部18的1段壓縮部1A和2段壓縮部1B，由第1氣缸138及第2氣缸140構(gòu)成，在上述氣缸128、140之間夾持中間隔板136。此外，各段壓縮部1A、1B，分別由以下構(gòu)成第1氣缸138及第2氣缸140，其配置在中間隔板136的兩側(cè)(在圖1中為上下)；第1滾146及第2滾146，其設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸116上，嵌合在具有180度的相位差的第1偏心部142及第2偏心部144上，沿著第1氣缸138及第2氣缸140內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)；第1葉片150吸第2葉片152，其分別與上述滾146、148接觸，將氣缸138、140內(nèi)分別區(qū)分為低壓室側(cè)和高壓室側(cè)；支持部件154、156，其分別閉塞氣缸140的電動(dòng)要素114側(cè)的開口面和與氣缸138的電動(dòng)要素114相反側(cè)的開口面，兼作旋轉(zhuǎn)軸116的軸承。
葉片150、152的外側(cè)(在圖1中為右側(cè))設(shè)置彈簧174、176，其與葉片150、152的外側(cè)端部接觸，使該葉片150、152向滾146、148側(cè)作用力。另外，在彈簧174、176的密封容器112側(cè)設(shè)置金屬制的銷子222、223，用于防止彈簧174、176脫落。此外，在第2葉片152上形成未圖示的背壓室，以背壓對(duì)該背壓室施加氣缸140內(nèi)的高壓室側(cè)的壓力。
此外，在支持部件154、156上設(shè)置排出消音室162、164，其通過使其部分凹陷，用擋板200及蓋168分別封蓋該凹陷部而形成。即，排出消音室162通過用擋板200封蓋支持部件154的凹陷部而形成，排出消音室164通過蓋168封蓋支持部件156的凹陷部而形成。
排出消音室162和密封容器112內(nèi)，由貫通擋板200的并在電動(dòng)要素144側(cè)開口的排出管路221連通，從該排出管路221向密封容器112內(nèi)的電動(dòng)要素114側(cè)排出被2段壓縮部1B壓縮的高壓的制冷劑氣體。此時(shí)，在制冷劑氣體中混入供給2段壓縮部1B的油，但該油也向密封容器112內(nèi)的電動(dòng)要素114側(cè)排出。然后，從制冷劑氣體分離混入制冷劑氣體中的油，存儲(chǔ)在密封容器112內(nèi)底部的油槽中。
此外，在密封容器112中插入連接制冷劑導(dǎo)入管194，用于將制冷劑氣體導(dǎo)入1段壓縮部1A；中間制冷劑排出管192，用于向密封容器112外排出被1段壓縮部1A壓縮達(dá)到中間壓的制冷劑氣體；中間制冷劑導(dǎo)入管193，如上所述用于經(jīng)由中間冷卻器1C、油分離器5及氣液分離器4，將從該中間制冷劑排出管192排出的中間壓制冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)1的2段壓縮部1B；制冷劑排出管196，用于從壓縮機(jī)1排出，由2段壓縮部1B壓縮到高壓，如上所述通過排出管路221向密封容器112內(nèi)排出后的制冷劑氣體。
然后，在本實(shí)施例的冷凍裝置30中，作為制冷劑，考慮到可燃性及毒性等，封入環(huán)境負(fù)荷小的自然制冷劑即二氧化碳制冷劑(CO2)。此外，作為壓縮機(jī)1的潤(rùn)滑油的油，可使用例如礦物油、烷基苯油、乙醚油、PAG(聚亞烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
如此，由于在冷凍裝置30中作為制冷劑采用二氧化碳，所以例如在室外溫度達(dá)到二氧化碳的臨界溫度(大約+31℃)以上的情況下，從冷凍循環(huán)的高壓部即2段壓縮部1B的排出側(cè)，經(jīng)由散熱器2，到膨脹閥3的入口側(cè)，呈超臨界狀態(tài)，由此以超臨界循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍裝置30。
通過以上的構(gòu)成，參照?qǐng)D1說明本實(shí)施例中的冷凍裝置30的工作。冷凍裝置30，可根據(jù)需要選擇主要使用第2毛細(xì)管13的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)、和主要使用第1毛細(xì)管12的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。
首先，說明冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，所謂該冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)，是按規(guī)定的溫度(例如，-26℃附近)使吸熱器14工作，冷卻冷凍室22的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在本冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，從壓縮機(jī)1排出的制冷劑就通過由散熱器2散熱被冷卻。其后，從散熱器2出來的制冷劑到達(dá)膨脹閥3，在此被減壓，成為氣體/液體的2相混合體，從氣液分離器4的制冷劑配管4A導(dǎo)入給該氣液分離器4。然后，如上所述，在該氣液分離器4內(nèi)將制冷劑分離為氣體制冷劑和液體制冷劑，氣體制冷劑向制冷劑配管4C流通，在經(jīng)由止回閥7后，導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部。另外，被氣液分離器4分離的液體制冷劑，向制冷劑配管4B流通，到達(dá)三通閥91。然后，該液體制冷劑通過三通閥91向第2毛細(xì)管13流通，并被減壓。然后，該被減壓的制冷劑，用吸熱器14蒸發(fā)，在從周圍吸收熱后，返回到壓縮機(jī)1的吸入口。另外，在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于通過控制裝置26進(jìn)行切換風(fēng)門25的切換，使冷風(fēng)向通道58A側(cè)流通，所以冷卻冷凍室22。
接著，說明冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，所謂該冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)，是按比上述冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高的溫度(例如，-5℃附近)使上述吸熱器14工作，冷卻冷藏室21的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在本冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，吸收機(jī)構(gòu)8發(fā)揮作用的溫度區(qū)與上述冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同。即，從氣液分離器4出來的制冷劑，在三通閥91向第1毛細(xì)管12流通，在被減壓后，用吸熱器14蒸發(fā)，從周圍吸收熱。另外，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于通過控制裝置26進(jìn)行切換風(fēng)門25的切換，使冷風(fēng)向通道57A側(cè)流通，所以冷卻冷藏室21。在本實(shí)施例的冷凍裝置30中，在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，都能如上所述形成冷凍循環(huán)，冷卻各室21、22。
另外，在冷凍裝置30中，由氣液分離器4分離的氣體制冷劑，即使利用吸熱機(jī)構(gòu)8使其循環(huán)也不能用于冷卻，使其返回到1段壓縮部1A的吸入口，會(huì)降低壓縮機(jī)1的壓縮效率。
因此，在本實(shí)施例中，由于形成將由氣液分離器4分離的氣體制冷劑，經(jīng)由壓縮機(jī)1的中間壓部即制冷劑配管4C，導(dǎo)入2段壓縮部1B的吸入口的構(gòu)成，所以能夠抑制壓縮機(jī)1的壓縮效率的下降。尤其，本實(shí)施例的冷凍裝置30，由于在制冷劑回路內(nèi)封入二氧化碳制冷劑，所以與以往所用的氟利昂系或HC(碳化氫)系制冷劑等相比，由氣液分離器4分離的氣體及液體的比率中的氣體的比率高，由于將該多的氣體部分導(dǎo)入壓縮機(jī)1的中間壓部，所以能更加提高冷凍循環(huán)的效率。
此外，從1段壓縮部1A排出的中間壓制冷劑含有大量油，如果使其原狀流入氣液分離器4，在該氣液分離器4內(nèi)分離油，分離的油大多流入吸熱機(jī)構(gòu)8，顯著降低在吸熱器14的冷卻性能，同時(shí)在壓縮機(jī)1的1段壓縮部1A、氣液分離器4和吸熱機(jī)構(gòu)8的之間循環(huán)大量的油，出現(xiàn)降低向2段壓縮部1B的油供給量的問題。
但是，本實(shí)施例的冷凍裝置30，由于形成在1段壓縮部1A具備油分離器5，可利用油管路5B，將在此從上述中間壓制冷劑分離的油，在合流點(diǎn)9E，與在制冷劑配管4C內(nèi)流通的制冷劑一同，供給2段壓縮部1B的構(gòu)成，所以能夠避免如上所述的問題，能夠?qū)?段壓縮部1A與中間壓制冷劑一同排出的油供給2段壓縮部1B。
另外，本實(shí)施例的壓縮機(jī)1，是內(nèi)部高壓型2段壓縮式旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，由于形成含有來自2段壓縮部1B的油的制冷劑，在由排出管路221向密封容器112內(nèi)排出后，由制冷劑排出管196排出的構(gòu)成，所以由排出管路221排出的制冷劑，在密封容器112內(nèi)被分離油后，從制冷劑排出管196排出，因此不會(huì)過度減少密封容器112底部的油槽中的油量，能夠適當(dāng)潤(rùn)滑各段壓縮部1A、1B。
此處，在油管路5B及制冷劑配管4C中，由于起因于從1段壓縮部1A的排出側(cè)到2段壓縮部1B的吸入口的中間冷卻器1C、制冷劑配管5A、5C、4C及氣液分離器4等造成的壓力損失，2段壓縮部1B的吸入口附近達(dá)到最低壓，所以可順利地進(jìn)行向該2段壓縮部1B的供油。
可是，通常，被膨脹閥3減壓的2相混合體的制冷劑，與從1段壓縮部1A排出并被中間冷卻器1C冷卻后的制冷劑相比溫度低。但是，在本實(shí)施例中，如上所述，由于將從1段壓縮部1A排出并被中間冷卻器1C冷卻的制冷劑，在流入氣液分離器4內(nèi)后，與在該氣液分離器4從上述2相混合體分離的氣體制冷劑混合，所以能夠進(jìn)一步地冷卻1段壓縮部1B的吸入制冷劑，能夠提高壓縮機(jī)1的壓縮效率。
另外，冷凍裝置30，由于是通過膨脹閥3和第1毛細(xì)管12或第2毛細(xì)管13進(jìn)行2段膨脹的構(gòu)成，所以膨脹閥3的出口側(cè)和第1毛細(xì)管12及第2毛細(xì)管13吸入側(cè)的之間、和壓縮機(jī)1的1段壓縮部1A的排出側(cè)和2段壓縮部1B的吸入側(cè)的之間，成為本冷凍循環(huán)中的中間壓力部分。
下面，參照?qǐng)D3說明本實(shí)施例的冷凍裝置30在電冰箱中的應(yīng)用例。圖3表示具有冷凍裝置30的電冰箱的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
該電冰箱40，形成在上段具備冷藏室41，在下段具備冷凍室42的構(gòu)成。在該冷凍室42的內(nèi)部設(shè)置箱內(nèi)隔壁43，在用該箱內(nèi)隔壁43隔開的風(fēng)路44內(nèi)，設(shè)置上述的吸熱器14。在上述風(fēng)路44的入口A，配置第1切換風(fēng)門45，該第1切換風(fēng)門45，在關(guān)閉風(fēng)路44的入口A的位置(虛線位置)和打開風(fēng)路44的入口A的位置(實(shí)線位置)的之間切換。此外，在電冰箱40的后壁47上形成背側(cè)風(fēng)路46，在第1切換風(fēng)門45被切換到虛線位置的時(shí)候，經(jīng)由背側(cè)風(fēng)路46，風(fēng)路44的入口A和冷藏室41連通。此外，在上述風(fēng)路44的出口B上配置風(fēng)扇48和第2切換風(fēng)門49，該第2切換風(fēng)門49，在關(guān)閉風(fēng)路44的入口B的位置(虛線位置)和打開風(fēng)路44的入口B的位置(實(shí)線位置)的之間切換，在該實(shí)線位置第2風(fēng)門49封蓋中間隔壁50的開口51。
根據(jù)以上的構(gòu)成，在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過將第1切換風(fēng)門45放置在打開風(fēng)路44的入口A的位置(實(shí)線位置)上，將第2切換風(fēng)門49放置在打開風(fēng)路44的入口B的位置(實(shí)線位置)上，循環(huán)冷凍室42內(nèi)的空氣，由吸熱器14冷卻。此外，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過將第1切換風(fēng)門45放置在關(guān)閉風(fēng)路44的入口A的位置(虛線位置)上，將第2切換風(fēng)門49放置在關(guān)閉風(fēng)路44的入口B的位置(虛線位置)上，經(jīng)由背側(cè)風(fēng)路46循環(huán)冷藏室41內(nèi)的空氣，由吸熱器14冷卻。
實(shí)施例2下面，參照?qǐng)D4說明本發(fā)明的其它實(shí)施例。圖4表示此時(shí)的冷凍裝置50的制冷劑線路圖。在本實(shí)施例中，附加與上述實(shí)施例1相同的符號(hào)的構(gòu)成，具有相同或同樣的功能或效果。在本實(shí)施例中，與上述實(shí)施例1相比，不同之處在于，代替吸熱機(jī)構(gòu)8，在三通閥91的出口側(cè)具有第1吸熱機(jī)構(gòu)10和與之并列設(shè)置的第2吸熱機(jī)構(gòu)11。
第1吸熱機(jī)構(gòu)10，包括第1毛細(xì)管12、和與該第1毛細(xì)管12串聯(lián)設(shè)置的第1吸熱器57。此外第2吸熱機(jī)構(gòu)11，包括第2毛細(xì)管13、與該第2毛細(xì)管13串聯(lián)具有的第2吸熱器58、止回閥52。另外，第1吸熱機(jī)構(gòu)10和第2吸熱機(jī)構(gòu)11的出口側(cè)的制冷劑管，在合流點(diǎn)9B合流后，與上述實(shí)施例1的冷凍裝置30同樣，經(jīng)由止回閥53，與壓縮機(jī)1的吸入口連接。此外，第1吸熱機(jī)構(gòu)10和第2吸熱機(jī)構(gòu)11，相互有選擇地在不同的溫度區(qū)發(fā)揮作用。
以上，由于本實(shí)施例的冷凍裝置50具有第1吸熱機(jī)構(gòu)10和第2吸熱機(jī)構(gòu)11，吸熱器57、58分別在不同的溫度區(qū)發(fā)揮作用，所以能夠利用從各吸熱器57、58的通道57A、58A，分別有選擇地冷卻冷藏室21及冷凍室22。由此，在溫度區(qū)不同的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)及冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，能夠使用適合該運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的吸熱器，從而提高各運(yùn)轉(zhuǎn)中的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
下面，參照?qǐng)D5說明本實(shí)施例的冷凍裝置50在電冰箱中的應(yīng)用例。圖5表示具有冷凍裝置50的電冰箱的簡(jiǎn)要構(gòu)成圖。
該電冰箱40，形成在上段具備冷藏室41，在下段具備冷凍室42的構(gòu)成。在各室41、42的內(nèi)部分別設(shè)置箱內(nèi)隔壁61、62，在用該箱內(nèi)隔壁61、62隔開的風(fēng)路44內(nèi)，設(shè)置上述的吸熱器57、58及風(fēng)扇63、64。在本構(gòu)成中，按照冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)的熱導(dǎo)通、熱斷開，切換第1吸熱機(jī)構(gòu)10和第2吸熱機(jī)構(gòu)11，向任何一方的吸熱器57、58流動(dòng)制冷劑，并驅(qū)動(dòng)與其對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇63、64。在向吸熱器57流動(dòng)制冷劑時(shí)，向冷藏室41供給冷風(fēng)，在向吸熱器58流動(dòng)制冷劑時(shí)，向冷凍室42供給冷風(fēng)。
由此，本實(shí)施例的電冰箱40，由于如上所述具備冷凍裝置50，所以能夠提高冷卻性能和運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
實(shí)施例3下面，參照?qǐng)D6說明本發(fā)明的又一其它實(shí)施例。圖6表示此時(shí)的冷凍裝置70的制冷劑線路圖。另外，在圖6中，附加與上述實(shí)施例1、2相同的符號(hào)的構(gòu)成，具有相同或同樣的功能或效果。本實(shí)施例的冷凍裝置70，在與上述實(shí)施例2相比，不同之處在于，沒有三通閥91，代替第1吸熱機(jī)構(gòu)10和第2吸熱機(jī)構(gòu)11，具有第3吸熱機(jī)構(gòu)10B和第4吸熱機(jī)構(gòu)11B，另外，具有作為流路切換機(jī)構(gòu)的三通閥92，從該三通閥92引出的制冷劑配管92A與上述制冷劑配管4C連接。
第3吸熱機(jī)構(gòu)10B，包括流通來自分支點(diǎn)9C的制冷劑的作為減壓機(jī)構(gòu)的第1膨脹閥65、和冷藏用的吸熱器57。第4吸熱機(jī)構(gòu)11B，包括與所述第3吸熱機(jī)構(gòu)10B并列設(shè)置的作為減壓機(jī)構(gòu)的第2膨脹閥66、和冷凍用的吸熱器58。另外，吸熱器57出口側(cè)的制冷劑配管、和吸熱器58出口側(cè)的制冷劑配管，在合流點(diǎn)9D連接后，與壓縮機(jī)1的吸入口連接。此外，在吸熱器57和合流點(diǎn)9D的之間具有三通閥92，在吸熱器57和三通閥的之間具有制冷劑配管9C，此外在三通閥92和合流點(diǎn)9D的之間具有制冷劑配管92B，另外在三通閥92的剩余一方上連接制冷劑配管92A，同時(shí)該制冷劑配管92A，在合流點(diǎn)9F，與從氣液分離器4與2段壓縮部1B的吸入口連接的制冷劑配管4C連接。
另外第1膨脹閥65及第2膨脹閥66，與上述膨脹閥3同樣，形成可變化節(jié)流程度的構(gòu)成。另外，通過變化該節(jié)流的程度，另外通過切換三通閥92，在本實(shí)施例的冷凍裝置70中，可根據(jù)需要選擇冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)、冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。
首先，說明冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)。所謂該冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)，與上述實(shí)施例2同樣，是按規(guī)定的溫度(例如，-26℃附近)使吸熱器58工作，冷卻冷凍室22的運(yùn)轉(zhuǎn)。在本冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中，利用未圖示的控制裝置，使第1膨脹閥65全部關(guān)閉，將第2膨脹閥打開到適合按規(guī)定量減壓通過該膨脹閥66的液體制冷劑，在上述溫度下使吸熱器58發(fā)揮作用的開度，同時(shí)關(guān)閉三通閥92。
在本冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，從壓縮機(jī)1排出的制冷劑就通過由散熱器2散熱被冷卻。其后，從散熱器2出來的制冷劑到達(dá)膨脹閥3，在此被減壓，成為氣體/液體的2相混合體，從制冷劑配管4A導(dǎo)入氣液分離器4。然后，在該氣液分離器4內(nèi)被分離的制冷劑，由制冷劑配管4B到達(dá)分支點(diǎn)9C，在第2膨脹閥66被減壓后，用吸熱器58蒸發(fā)，從周圍吸收熱。然后，從吸熱器58出來的制冷劑，在從合流點(diǎn)9D經(jīng)由止回閥53后，返回到壓縮機(jī)1A的吸入口。由此，在本冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中，冷卻冷凍室22。
接著，說明冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，所謂該冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)，與上述實(shí)施例2同樣，是按比上述冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高的溫度(例如，-5℃附近)使上述吸熱器57工作，冷卻冷藏室21的運(yùn)轉(zhuǎn)。在本冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，利用未圖示的控制裝置，將第1膨脹閥65打開到適合按規(guī)定量減壓通過該膨脹閥66的液體制冷劑，在上述溫度下使吸熱器57發(fā)揮作用的開度，全部關(guān)閉第2膨脹閥66，同時(shí)切換三通閥92，使制冷劑配管92C和92B連通。即，關(guān)閉三通閥92的制冷劑配管92A側(cè)。
即使在本冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，從壓縮機(jī)1排出的制冷劑就通過由散熱器2散熱被冷卻。然后，從散熱器2出來的制冷劑到達(dá)膨脹閥3，在此被減壓，成為氣體/液體的2相混合體，從制冷劑配管4A導(dǎo)入氣液分離器4。然后，在該氣液分離器4內(nèi)被分離的制冷劑，由制冷劑配管4B到達(dá)分支點(diǎn)9C，在第1膨脹閥65被減壓后，用吸熱器57蒸發(fā)，從周圍吸收熱。然后，從吸熱器57出來的制冷劑，通過三通閥92，流通到制冷劑配管9B，從合流點(diǎn)9D在經(jīng)由止回閥53后，返回到壓縮機(jī)1A的吸入口。由此，在本冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，冷卻冷藏室21。
另外，說明冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。所謂該冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)，是按規(guī)定溫度(例如，使吸熱器57在-5℃附近，使吸熱器58在-26℃附近)使吸熱器57及吸熱器58工作，同時(shí)冷卻冷藏室21及冷凍室22的運(yùn)轉(zhuǎn)。在本冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，利用未圖示的控制裝置，將第1膨脹閥65全部打開，即打開到適合第3吸熱機(jī)構(gòu)10B與氣液分離器4等同樣形成中間壓，第2膨脹閥66按規(guī)定量減壓通過該膨脹閥66的液體制冷劑，在上述溫度下使吸熱器58發(fā)揮作用的開度，同時(shí)切換三通閥92，連通制冷劑配管92C側(cè)和92B側(cè)。即，關(guān)閉三通閥92的制冷劑配管92B側(cè)。
即使在本冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，從壓縮機(jī)1排出的制冷劑就通過由散熱器2散熱被冷卻。然后，從散熱器2出來的制冷劑到達(dá)膨脹閥3，在此被減壓，成為氣體/液體的2相混合體，從制冷劑配管4A導(dǎo)入氣液分離器4。然后，在該氣液分離器4內(nèi)分離的制冷劑到達(dá)分支點(diǎn)9C，一方朝第4吸熱機(jī)構(gòu)11B側(cè)流通，在由吸熱器58蒸發(fā)，從周圍吸收熱后，從合流點(diǎn)9D經(jīng)由止回閥53，導(dǎo)入壓縮機(jī)1A的吸入口。此外，另一方朝第3吸熱機(jī)構(gòu)10B側(cè)流通，在由吸熱器57蒸發(fā)，從周圍吸收熱后，在合流點(diǎn)9F，與從制冷劑配管92C到達(dá)三通閥92，從三通閥92經(jīng)由制冷劑配管92A，在制冷劑配管4C內(nèi)流動(dòng)的由氣液分離器4分離的氣體制冷劑等混合。另外然后，經(jīng)由止回閥7，導(dǎo)入2段壓縮機(jī)1B的吸入口。由此，在本冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中，冷卻冷藏室21及冷凍室22。
如以上詳細(xì)說明，根據(jù)本實(shí)施例的冷凍裝置70，通過形成能夠分別單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)各吸熱機(jī)構(gòu)10B、11B，即可獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)的構(gòu)成，可對(duì)各室21、22中的任何一方的室施加高負(fù)荷，在需要集中該一方室的冷卻的時(shí)候，也能夠單獨(dú)進(jìn)行各運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠提高冷凍循環(huán)效率和冷卻能力。此外，在不需要單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)各室21、22的時(shí)候，或者對(duì)冷藏室21及冷凍室22施加高的負(fù)荷的時(shí)候等，也能夠通過如上所述選擇冷凍冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)，得到高的冷卻能力。
另外，本實(shí)施例的冷凍裝置70，與上述實(shí)施例2的冷凍裝置50同樣，當(dāng)然也能夠用于電冰箱。
以上，通過上述各實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此，也可實(shí)施多種變更。例如，在上述各實(shí)施例中，在制冷劑線路中封入二氧化碳制冷劑，但也不局限于此，也能夠封入其以外的氟利昂系制冷劑等。
此外，在上述各實(shí)施例中，也能夠根據(jù)需要，將毛細(xì)管變更為膨脹閥、將膨脹閥變更為毛細(xì)管。
另外，壓縮機(jī)1并不局限于上述的2段壓縮機(jī)，例如，只要是1段壓縮機(jī)，只要是制冷劑配管4C返回到1段壓縮機(jī)的中間壓部就可以。此外，也能夠是連接多臺(tái)壓縮機(jī)的構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種冷凍裝置，具備具有中間壓部的壓縮機(jī)、與該壓縮機(jī)的排出側(cè)連接的散熱器、與該散熱器的出口側(cè)連接的第1減壓機(jī)構(gòu)、流入由所述第1減壓機(jī)構(gòu)減壓而成為氣液混合狀態(tài)的制冷劑并將其分離為氣體制冷劑和液體制冷劑的氣液分離器、以及包含使從所述氣液分離器出來的液體制冷劑流通的第2減壓機(jī)構(gòu)和第1吸熱器的吸熱機(jī)構(gòu)，從所述吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑可向比所述壓縮機(jī)的所述中間壓部更低壓側(cè)的吸入口導(dǎo)入，所述冷凍裝置的特征是，具備向所述中間壓部導(dǎo)入所述氣體制冷劑的第1制冷劑配管、和將所述壓縮機(jī)的中間壓制冷劑向所述氣液分離器導(dǎo)入的第2制冷劑配管。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征是在所述第2制冷劑配管中具備油分離器，其用于分離在該制冷劑配管中流動(dòng)的制冷劑中所含的油。
3.如權(quán)利要求2所述的冷凍裝置，其特征是具備油管路，該油管路可向所述第1制冷劑配管流通由所述油分離器分離的油。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的冷凍裝置，其特征是所述吸熱機(jī)構(gòu)具備包含第3減壓機(jī)構(gòu)和第2吸熱器的第1吸熱機(jī)構(gòu)、和與該第1吸熱機(jī)構(gòu)并列具備并包含第4減壓機(jī)構(gòu)和第3吸熱器的第2吸熱機(jī)構(gòu)，按照從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑和從所述第2吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑合流后可向所述低壓側(cè)的吸入口導(dǎo)入的方式構(gòu)成，從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑在所述合流前的制冷劑配管中，具備用于對(duì)使從所述第1吸熱機(jī)構(gòu)出來的制冷劑流通的制冷劑配管進(jìn)行切換的切換機(jī)構(gòu)，從該切換機(jī)構(gòu)分支的一方的制冷劑配管與所述第1制冷劑配管連接。
5.如權(quán)利要求4所述的冷凍裝置，其特征是所述第2吸熱器和所述第3吸熱器，有選擇地在不同的溫度下工作。
6.如權(quán)利要求5所述的冷凍裝置，其特征是與所述第2吸熱器相比，所述第3吸熱器在更低溫下工作。
7.如權(quán)利要求1～6中任何一項(xiàng)所述的冷凍裝置，其特征是所述壓縮機(jī)，是將被第1段壓縮部壓縮的制冷劑，再用第2段壓縮部進(jìn)一步壓縮的2段壓縮機(jī)。
8.如權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)所述的冷凍裝置，其特征是以超臨界狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)冷凍循環(huán)的高壓部。
9.如權(quán)利要求1～8中任何一項(xiàng)所述的冷凍裝置，其特征是作為制冷劑采用二氧化碳。
10.一種電冰箱，其特征是具備如權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)所述的冷凍裝置。
全文摘要
一種在使用具有中間壓部的壓縮機(jī)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高效率運(yùn)轉(zhuǎn)的冷凍裝置及具有該冷凍裝置的電冰箱。冷凍裝置(30)具備壓縮機(jī)(1)、散熱器(2)、膨脹閥(3)、氣液分離器(4)、及從該氣液分離器出來的液體制冷劑流通的吸熱機(jī)構(gòu)(8)，從吸熱機(jī)構(gòu)(8)出來的制冷劑可導(dǎo)入壓縮機(jī)(1)的吸入口，并且，冷凍裝置(30)還具備用于將由氣液分離器(4)分離的氣體制冷劑導(dǎo)入壓縮機(jī)(1)的中間壓部的制冷劑配管、和將壓縮機(jī)(1)的中間壓制冷劑導(dǎo)入氣液分離器(4)的制冷劑配管。
文檔編號(hào)F25D11/00GK1840986SQ200610059898
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者今井悟, 齋博之, 大竹雅久, 向山洋 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社