专利名称：冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用双级压缩式能力可变型压缩机的冰箱，尤其是涉及根据储藏空间温度来确定压缩机转速的冰箱。
背景技术：
近年来，冰箱上大多装设有通过变频控制而能力可变的压缩机，通过改变其制冷能力，可得到与负荷对应的冷却性能，且可降低消耗电力。
作为较为普及的家庭用冰箱一般具有冷却到-18～-20℃左右的冷冻空间、以及温度保持在+1～+5℃左右的冷藏和蔬菜保存空间，在利用一个冷却器对双方空间进行冷却的结构中，利用气流调节器等对冷气流向冷冻及冷藏空间的分配进行控制，与整体负荷对应地驱动或停止压缩机，并利用变频控制进一步控制压缩机的转速，从而将双方储藏空间保持在规定温度。
另外，在冷冻及冷藏空间分别具有冷却器的结构中，通过切换制冷剂流路而控制制冷剂流向配置在所述各冷却空间中的冷却器的分配，根据冷却空间整体的温度和温度差等负荷来控制压缩机。
另一方面，现在市场上出售的冰箱上所使用的压缩机是在压缩机壳体内具有一个压缩部的所谓单级压缩式压缩机，但近年来，如图13所示，公开了一种双级压缩式冷冻冷藏装置的思想，在密闭容器内设置具有电动机、低压级侧压缩要素39a及高压级侧压缩要素39b的双级压缩机39，在连接在来自高压级侧压缩要素39a的输出管46上的冷凝器40的出口侧上连接有中间压用膨胀装置43，使低压级侧压缩要素39a的输出侧及高压级侧压缩要素39b的吸入侧与中间压用吸入管47连通，在该中间压用吸入管47与所述中间压用膨胀装置43之间连接有中间压用蒸发器35，且在与冷凝器40出口侧连接的低压用膨胀装置42和双级压缩机的低压级侧压缩要素的吸入侧45之间连接有低压用蒸发器34，使低压级侧压缩要素39a的输出侧及高压级侧压缩要素39b的吸入侧在密闭容器39内连通，从而可提高箱内的温度控制精度，且实现箱内各部分温度的均匀化、以及高效化、省电化(例如参照专利文献1)。
专利文献1日本专利特开2001-74325号公报发明内容发明所要解决的技术问题在上述专利文献1记载的制冷循环中，通过使作为冷藏用冷却器的中间压用蒸发器35的蒸发温度高于作为冷冻用冷却器的低压用蒸发器34来提高循环效率。但是，由于双级压缩循环中的冷冻用冷却器34的吸入管直接连接在压缩机的低压级侧压缩部39a上，冷藏用冷却器35的吸入管47连接在压缩机39的中间压部，因此，冷冻空间的制冷能力不易受到流向冷藏用冷却器35的制冷剂的影响，在利用冷冻侧负荷和冷藏侧负荷的合计负荷来控制压缩机39转速的现有方法中，例如在冷冻空间的冷却程度充分而冷藏空间过度冷却时，使压缩机的转速下降，结果产生冷冻空间冷却不足的问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可根据冷冻空间温度信息对具有冷冻用及冷藏用冷却器且采用双级压缩式的能力可变的制冷循环进行控制、从而将冷冻空间和冷藏空间适当地控制在各自的储藏温度的冰箱。
用于解决技术问题的技术方案为了解决上述技术问题，本发明的冰箱，由压缩机、切换阀、冷冻用冷却器及冷藏用冷却器形成制冷循环，所述压缩机是压缩要素由低压级侧压缩部和高压级侧压缩部构成的、因变频驱动而能力可变的压缩机，所述切换阀与制冷剂流路一起控制流量，而该制冷剂流路设置在接收来自所述压缩机的输出气体的冷凝器出口侧，所述冷冻用冷却器及冷藏用冷却器分别通过减压装置与所述切换阀连接，其特征在于，根据冷冻空间温度及其目标值来确定所述压缩机的转速。
另外，技术方案2的发明的冰箱，由压缩机、切换阀、冷冻用冷却器及冷藏用冷却器形成制冷循环，所述压缩机是压缩要素由低压级侧压缩部和高压级侧压缩部构成的、因变频驱动而能力可变的压缩机，所述切换阀与制冷剂流路一起控制流量，而该制冷剂流路设置在接收来自所述压缩机的输出气体的冷凝器出口侧，所述冷冻用冷却器及冷藏用冷却器分别通过减压装置与所述切换阀连接，其特征在于，根据冷冻空间温度及其目标值、冷藏空间温度及其目标值来确定压缩机的转速，在确定转速时，与冷藏空间相比加大冷冻空间侧的温度信息反馈量。
发明效果采用该结构，可使冷冻用及冷藏用冷却器双方成为与各储藏空间的冷却对应的蒸发温度，可提高制冷循环的效率，进行通向各冷却器的流路切换和流量等制冷剂流控制，而且，通过同时对冷冻空间和冷藏空间进行冷却，可抑制各空间内的温度变动，适当地控制各空间温度。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明一实施形态进行说明。图2中纵向剖视图所示的冰箱本体1在隔热箱体的内部形成储藏空间，储藏空间由分隔壁划分成具有冷冻室和制冰室的冷冻空间2以及具有冷藏室和蔬菜室的冷藏空间3等多个储藏室。
各储藏室由分别配置在冷冻空间和冷藏空间的冷冻用冷却器4和冷藏用冷却器5及冷气循环风扇6、7进行冷却而分别保持在规定的设定温度，各冷却器4、5由设置在本体背面下部的机械室8中的压缩机9供给制冷剂来进行冷却。
图1表示上述本发明的冰箱的制冷循环，将所述压缩机9、冷凝器10、制冷剂流路的切换阀11及并联连接的所述冷冻用及冷藏用冷却器4、5连接成环状。所述冷凝器10形成为平板状，配设在所述机械室8前方的冰箱本体1的外底面空间中，由冷凝器10液化的制冷剂通过切换阀11分别经由作为减压装置的毛细管12、13向冷冻用冷却器4或冷藏用冷却器5供给，通过蒸发使冷却器低温化，利用冷却风扇6、7引起的循环将储藏室内冷却到规定的空气温度，蒸发气化的制冷剂通过贮液器14再次返回压缩机9。
压缩机9的具体结构如图3所示，是压缩要素由低压级侧压缩部9a和高压级侧压缩部9b构成的往复式双级压缩机，利用随着收纳在密闭壳体9c内的电动机构9d的旋转轴9e的旋转而偏心旋转的偏心轴9f使连杆9g往复运动。
在连杆9g的前端用球节9h嵌入固定有活塞9i，通过缸体9j内的活塞9i的往复运动，使所述低压级侧压缩部9a和高压级侧压缩部9b交替地将制冷剂吸入、压缩并输出，由于在上述压缩部采用球节9h，从而容积效率提高，可抑制需要两个压缩部9a、9b的双级压缩机9的外形空间的扩大。
低压级侧压缩部9a的吸入口9k连接有吸入管15的端部，该吸入管15利用贮液器14与所述冷冻用冷却器4连接，输出压缩后的制冷剂气体的输出口9m开设在壳体9c内，高压级侧压缩部9b的输出口9n与通向冷凝器10的输出管16连接。
所述贮液器14对气体、液体进行分离，并对没能在冷却器4中全部蒸发的液态制冷剂进行存储，只将气态制冷剂送出，从而防止因液态制冷剂流入压缩机9的缸体9j而产生故障，在本实施例中，贮液器14只设置在冷冻用冷却器4的后段。
来自所述冷藏用冷却器5的吸入管17以被导入成为密闭壳体9c内的中间压的空间部的形态进行连接。由此，由于从冷藏用冷却器5吸入的制冷剂不直接流入压缩机的缸体内，故没有必要特意在冷藏用冷却器5的后段设置贮液器，如要设置则用小型的贮液器即可。并且，从冷藏用冷却器侧的吸入管17吸入的制冷剂气体和从所述低压级侧压缩部9a的输出口9m输出的制冷剂气体一起被吸入连通的高压级侧压缩部9b的吸入口9p内，并被压缩。
所述压缩机9利用变频控制而能力可变，可根据冷冻及冷藏空间的检测温度与目标设定温度之差、温度变化率等例如在30～70Hz范围内确定旋转频率，并利用由微型计算机等构成的控制装置进行运转。
切换阀11设置在接收来自压缩机9的输出气体的冷凝器10的出口侧，用于切换通向冷却器4、5侧的制冷剂流路并控制流量，如图4所示，切换阀11是一种三通阀，在阀箱18内设有阀座19，该阀座19上形成有通向冷冻用冷却器4侧的阀口A 19a和通向冷藏侧冷却器5侧的阀口B 19b，将阀体20配置在阀座19的上部。
阀体20在成形为规定端缘形状的厚壁台阶部20d的下表面上形成有两处截面呈V字状的凹槽A 20a及凹槽B 20b，该凹槽A 20a及凹槽B 20b分别与所述阀口A 19a及阀口B 19b在旋转轨迹上对应，并以圆弧状延伸规定长度，且两者距离旋转轴20c中心的旋转移动半径不同，使阀座19的上表面与阀体20紧贴重合，由设置在上部的未图示的步进电机以0～85脉冲步进行驱动旋转。
该切换阀11利用制冷循环控制信号产生的脉冲信号使阀体20旋转，当在规定脉冲位置上所述阀体的旋转半径外侧的凹槽A 20a和阀口A 19a上下重合连通时，从流入阀口21流入阀箱18内的制冷剂从凹槽A 20a的所述厚壁台阶部20d的开放端缘进入V字状的凹槽A 20a内，并从与凹槽A连通的阀口A 19a流出而导入冷冻用毛细管12中，在冷冻用冷却器4内蒸发气化。
另一方面，同样地，当旋转半径内侧的凹槽B 20b和阀口B 19b连通时，流入凹槽B 20b中的制冷剂从连通的阀口B 19b流入冷藏用毛细管13中，并在冷藏用冷却器15中蒸发。
冷藏侧凹槽B 20b的V字状槽形成为截面积从旋转前端向厚壁台阶部20d的开放端逐渐扩大，由于阀体20的旋转以流通开口面积从最小到最大的形态与阀口B 19b连通，可细微地控制流路的切换和流量调节，故利用脉冲进行旋转控制可高效地线性变更制冷剂流量。
对三通阀20进行的阀开放控制可选择以下各种模式通向冷冻用冷却器4和冷藏用冷却器5的阀19a、19b的开口度均为全开或全闭、以及冷冻侧阀开口缩小而冷藏侧全开、或冷藏侧的阀开口缩小而冷冻侧全开等，但在本实施例中，冷冻用冷却器4和冷藏用冷却器5并联连接，冷却控制有冷冻冷藏侧同时冷却和仅冷冻侧冷却这两种。
从冷冻侧阀口A 19a流出的制冷剂在流经为达到与冷冻空间2中的冷却温度相适应的蒸发温度而设定的毛细管12时被减压，在冷冻用冷却器4中在-25℃左右进行蒸发，同样地，从冷藏侧阀口B 19b流出的制冷剂流经为达到与冷藏空间3中的冷却温度近似的-5℃左右的蒸发温度而设定的冷藏用毛细管13输送到冷藏用冷却器5中进行蒸发。
所述制冷循环中的冷冻用及冷藏用毛细管12、13使冷冻用冷却器4和冷藏用冷却器5中的制冷剂蒸发温度存在温度差，因此，加强冷冻侧毛细管12的节流，结果是如前所述，在制冷剂向冷冻、冷藏双方流动时，必然易于向阻力小的冷藏侧流动，存在不易向冷冻侧流动的倾向，极端的场合会出现制冷剂不向冷冻侧流动的状况。
为了改善上述情况，在所述切换阀11分别对冷冻及冷藏空间2、3的冷却用制冷剂流进行控制，且为了防止所谓的制冷剂的单侧流动，而追加控制以对制冷剂易于流入的冷藏侧的制冷剂流量稍稍进行节流。
并且，若冷冻侧的凹槽A 20a和阀口A 19a连通而全开，则几乎不会受到冷藏侧的制冷剂流状态影响，冷冻用冷却器4基本上得到规定的制冷能力，对于冷藏侧的制冷能力，也可利用所述切换阀11的凹槽B 20b和阀口19b的连通状态的从关到开的范围变化、及压缩机9的转速变化来进行细微的控制。
通过上述制冷剂流控制可使冷藏用冷却器5的蒸发温度与冷冻侧存在温度差地提高，可将冷藏室温冷却到1～2℃，但若加大冷藏用冷却器5的传热表面积从而使对冷藏空间进行冷却的换热量加大的话，也能进一步提高蒸发温度，此时冷藏空间3的冷却温度和冷却器温度的温度差更小，附着在冷藏用冷却器5上的霜量减少，可起到防止空间内干燥、保持箱内的高湿度的效果。
在一般的家庭用冰箱中，冷冻空间和冷藏空间的冷却所需制冷能力基本上是相同的，故通过使冷藏用冷却器5的传热表面积与冷冻用冷却器4相同或比其稍大，可高效地对各冷却空间进行冷却。
下面对制冷循环的动作进行说明。接通电源后驱动压缩机9，被压缩而成为高温高压状态的制冷剂气体从输送管16输出到冷凝器10中，然后到达切换阀11。如前所述，切换阀11可进行各种模式设定，但在上述电源接通时，由于冷冻、冷藏空间2、3均处于未冷却的状态，故两者的阀口A 19a、B 19b为全开状态，制冷剂流入冷冻用及冷藏用毛细管12、13中而被减压，并分别流入冷冻用冷却器4及冷藏用冷却器5以各蒸发温度进行蒸发，从而将各冷却器冷却至规定温度。
来自冷冻用冷却器4的制冷剂流入贮液器14，当万一在冷却器中残留有没有完全蒸发的液态制冷剂时，则被存储在贮液器14内部，只有气态制冷剂从吸入管15被吸入压缩机9的低压级侧压缩部9a。在冷藏用冷却器5中蒸发后的制冷剂经由吸入管17被导入作为所述压缩机9的中间压的密闭壳体9c内。
从冷冻用冷却器4吸入到低压级侧压缩部9a中进行压缩后从输出口9m输出到密闭壳体9c内的制冷剂气体和从冷藏用冷却器5流入密闭壳体9c的中间压部的制冷剂气体汇合，然后被从吸入口9p吸入到高压级侧压缩部9b中进行压缩，再从输出口9n输出到输出管16中并导向冷凝器10，从而形成制冷循环。
因此，采用上述制冷循环，设置有冷冻及冷藏用冷却器4、5，且两者为了达到与冷冻空间2及冷藏空间3各自的设定温度相适的蒸发温度而分别具有毛细管12、13，使在冷藏用冷却器5蒸发后的制冷剂气体以比冷冻侧压力高的中间压状态直接吸入到压缩机壳体9c内的中间压部，从而可使冷藏用冷却器5的蒸发温度相对于冷冻用冷却器4以与室内冷却温度相适应的状态提高，而且，由于压缩机输入变小，故循环效率提高，可减少电力消耗。
另外，使冷藏用冷却器5的蒸发温度上升以减小与冷藏空间的温度差，从而附着在冷却器5上的霜量减少，可防止冷藏空间内干燥，保持箱内的高湿度，长期保持食品新鲜，而且，制冷剂可同时流入冷冻用及冷藏用冷却器4、5双方进行冷却，故与现有的交替冷却方式相比，可抑制各室内的温度变动。
如与图1相同的部分标记同一符号的图5所示，制冷循环也可相对所述压缩机9、冷凝器10、制冷剂流路的切换阀11将冷冻用冷却器4和冷藏用冷却器5串联连接，从切换阀11对冷藏用毛细管13和冷藏用冷却器5进行旁通的旁路管22通过气液分离器23从冷冻用毛细管12连接到冷冻用冷却器4上，且所述气液分离器23的上方通过吸入管24与压缩机9的密闭壳体9c内的成为中间压部的空间部连接。
这样的话，制冷剂通过与前述相同地进行控制的切换阀11同时或选择性地流向冷藏用冷却器5和冷冻用冷却器4，来自旁路管22或冷藏用冷却器5的制冷剂在气液分离器23分离成气态制冷剂和液态制冷剂，液态制冷剂向冷冻用冷却器4侧流动，气态制冷剂通过冷藏侧吸入管24返回压缩机9的中间压部，且液态制冷剂在冷冻用冷却器4再次以低温蒸发，并返回到压缩机9的低压级侧，从而与前述实施例相同可提高循环效率，起到可将各储藏室内冷却到规定温度的作用效果。
图6表示在冷冻用冷却器4及冷藏用冷却器5的蒸发温度、甚至冷凝器10的冷凝温度为一定值、且使压缩机9以规定转速运转时，冷冻侧和冷藏侧的制冷能力，纵轴表示冷藏侧的制冷能力，横轴表示冷冻侧的制冷能力。图中，a点表示利用切换阀使制冷剂仅流入冷藏侧冷却器5中的情况，b点表示仅流入冷冻侧冷却器4中的情况，c点表示在阀开口19a、19b处于全开的状态下制冷剂流入冷冻用及冷藏用冷却器4、5双方的情况。
在该图表中，从冷冻用冷却器4直接吸入到压缩机9的低压级侧压缩部9a中的制冷剂的质量或体积由低压级侧压缩部的缸体排出容积决定，对应的制冷力在仅流入冷冻侧时为69W，而在同时流入冷冻、冷藏侧时为64W，不太会受到从冷藏用冷却器5返回到压缩机9的中间压部中的制冷剂的影响，表现为基本一定。
与此相对，冷藏侧的与从冷藏用冷却器5吸入到压缩机9中的制冷剂量对应的制冷力，在仅流入冷藏侧时为155W，而在同时流入冷冻、冷藏侧时大幅降低到75W左右，冷藏侧的制冷能力根据有无从冷冻用冷却器4吸入的制冷剂、即根据是仅来自冷藏用冷却器5的制冷剂还是成为与从冷冻用冷却器4吸入的制冷剂的汇合量而大幅变化。
另外，由于一般情况下冷藏空间的室内温度为+3～5℃，而冷冻空间温度为-18～-20℃，故与室外温度的温度差大，从而冷冻空间的冷却所需制冷能力比冷藏空间所需的值大，由此，在冷冻侧的制冷能力比冷藏侧的制冷能力大时、即在设定冷冻侧的负荷比冷藏侧大时，如示意表示图6的图7所示，在制冷运转中使用冷冻侧的冷冻能力大的区域、即图中的斜线区域部分。
因此，如前所述，冷冻侧的制冷能力不易受到从冷藏用冷却器5返回的制冷剂的影响，从而冷冻空间的冷却控制由压缩机9的转速控制即可，在冷却不足时，则如箭头所示，提高压缩机9的转速以增大制冷能力，在冷却过剩时，则通过降低其转速或使其停止从而能适当地保持冷却温度。而冷藏侧则不通过压缩机9的转速来控制，而是通过对切换阀11的阀开口进行开闭控制来调节制冷剂流量从而控制冷藏侧的冷却温度。
参照图8的控制方框图对本发明的压缩机转速控制的一个实施例进行说明。将由温度传感器检测出的冷冻空间例如冷冻室4的室内温度Fa与规定的目标值Fr进行比较，将其偏差输入到用于确定压缩机的频率的PID控制器25中。
并且，若冷冻空间2的温度比目标值Fr高，则根据偏差增加PID计算值，通过使压缩机9的转速增加规定量来促进冷冻空间2的冷却，为了达到规定温度而进行运转控制。另外，若冷冻空间2的温度比目标值Fr低，则相反地使转速降低或停止转动，以降低制冷力。
下面对本发明的压缩机转速控制的其他实施例进行说明。在上述实施例中，根据冷冻空间2的温度信息来控制压缩机9的转速，但根据冰箱运转条件不同，也有相对冷冻空间2而冷藏空间3的制冷能力不足的场合。
因此，若将冷藏空间3的温度信息也与冷冻空间2的温度信息一起输入，使压缩机9在图7中的斜线区域内运转的话，则通过提高压缩机9的转速来增加制冷能力，从而冷藏空间3的制冷能力也可与冷冻空间2一起增加。
但是，在冷冻空间2冷却到目标值以下时，压缩机9的转速增加会导致对冷冻空间2进行不必要的冷却，造成电力白白浪费，因此，在图9的方框图中，将冷冻空间温度Fa及其目标值Fr、冷藏空间温度Ra及其目标值Rr一起输入到PID控制器25中，但在确定压缩机9的转速时，将冷冻空间侧的箱内温度Fa与目标温度Fr的偏差数据值例如乘以2倍后进行输入等，从而与冷藏空间3相比加大冷冻空间2侧的温度信息数据的反馈量。
由此，压缩机9的转速是根据比实际大的偏差值、即冷冻空间2侧的反馈温度信息，以冷冻侧为基准确定的，但在冷冻空间2处于充分冷却状态时，在不提高压缩机9转速的情况下利用切换阀11控制流向冷藏用冷却器5的制冷剂流，从而对冷藏侧的制冷能力进行增减，在不会导致冷冻侧过度冷却的情况下将冷藏侧控制为合适的温度。
在上述实施例中，对冷藏空间3的温度信息加以考虑来确定压缩机9的转速的情况进行了说明，但在万一外部气温降低而冷藏空间3的温度比目标值Rr低时，存在根据其反馈信号使压缩机9的转速降低，结果导致冷冻空间2侧的制冷能力下降的问题。
图10是应对这种万一情况的方框图，加入仅在冷藏空间3的温度比目标值Rr高时反馈该温度信息的函数Fx，在冷藏空间温度Ra与目标值Rr之差较小时输入该值，但在负值时，则将零信号输入到PID控制器25中。
通过该种控制，即使在冷藏空间3的负荷小而实际温度Ra比目标设定值Rr低时，冷冻空间2也可利用与其温度信息对应的制冷力来维持目标值Fr，可防止因制冷力下降而导致冷冻空间2的温度比目标值Fr高。
下面对另一其他实施例进行说明。图11表示以某一定转速驱动压缩机9、且在冷凝温度一定的条件下使冷藏用冷却器5的温度发生变化时，冷冻用及冷藏用循环的制冷能力QF1、QR1的变化。
此时，可知冷藏用冷却器5通过降低其表面温度可使其制冷能力QR1下降，通过提高其表面温度可使制冷能力上升，而且，冷冻侧制冷能力QF1使冷却器温度一定例如为-23.5℃，即使冷藏侧的制冷能力变动也不会受到大的影响。
并且，对于冷藏用冷却器5，若改变冷藏用风扇7的转速，例如使转速下降，则冷藏用冷却器5中的换热量降低，冷却器5的表面温度降低，结果是制冷循环的制冷能力QR1也下降，相反地，若提高风扇7的转速，则换热量增加，从而冷却器5的表面温度上升，循环的制冷能力QR1增大。
即，对于冷藏空间3的冷却控制，可通过增减冷藏用风扇7的转速来控制空间温度，在冷藏空间温度Ra比其目标值Rr高时，可提高冷藏用风扇7的转速进行冷却，在过度冷却到目标值Rr以下时，可通过降低风扇转速来减弱制冷力，从而控制成规定的合适温度。
图12表示使冷冻用冷却器4的温度发生变化时，冷冻用及冷藏用循环的制冷能力QF2、QR2的变化，使冷冻用冷却器4的温度降低，从而通过冷冻用冷却器4吸入到压缩机9的低压级侧的制冷剂循环量减少，冷冻侧循环的制冷能力QF2降低。另外，由于从压缩机9的低压级侧输送到高压级侧压缩部的制冷剂量也减少，故由于高压级侧压缩部的排出容积的关系，从冷藏用冷却器5返回中间压部而被吸入到高压级侧压缩部的制冷剂量增加，从而冷藏侧循环的制冷能力QR2增大。
由此，在冷藏空间3的温度比目标值Rr高而冷却不足时、或在冷冻空间2的制冷力过大时，通过降低冷冻侧冷却风扇6的转速，减少冷冻用冷却器4中的换热量，使冷却器4的表面温度下降，从而可使冷藏侧的循环能力QR2增大、或使冷冻侧的循环能力QF2减小，可将各自的冷却空间控制在合适温度。
这样，由于在制冷剂向冷冻用冷却器4流入的同时，也向冷藏用冷却器5流入，可提高蒸发温度，从而可对冷冻空间2和冷藏空间3高循环效率地进行冷却，即使针对随时投入各储藏空间中的温度负荷，也可利用由三通阀构成的制冷剂流控制切换阀11进行可靠的制冷剂量分配，从而可抑制冷冻空间及冷藏空间的温度变动，适当地对各空间温度进行控制。
在以上说明的制冷循环中，可进行控制使制冷剂流同时流向冷冻及冷藏用冷却器4、5双方，从而与现有的向两个冷却器内交替地流入制冷剂的控制相比，制冷剂不会偏向一方冷却器，制冷循环所需的制冷剂量不会过度增大。因此，即使在采用碳化氢类制冷剂等可燃性制冷剂时，由于可减少制冷剂填充量，故安全性提高。
上述实施例中对双级压缩机9以压缩机壳体9c内的压力为中间压的情况进行了说明，但并不局限于此，虽未特别图示，但作为低压壳体也可使来自冷冻用冷却器的吸入管与压缩机壳体内空间连通，将来自冷藏用冷却器的吸入管连接在低压级侧压缩部的输出口与高压级侧压缩部的吸入口的连接部上。同样地，作为高压壳体，也可将来自冷冻用冷却器的吸入管连接在低压级侧压缩部吸入口上，将来自冷藏用冷却器的吸入管连接在低压级侧压缩部的输出口与高压级侧压缩部的吸入口的连接部上，将来自高压级侧压缩部的输出气体从高压壳体内向通向冷凝器的输出管输出。
产业上的可利用性本发明可应用在利用双级压缩式制冷循环构成来提高循环效率的冰箱上。
图1是表示本发明一实施形态的冰箱的制冷循环图。
图2是具有图1的制冷循环的冰箱的概略纵向剖视图。
图3是详细表示图1中的双级压缩机的纵向剖视图。
图4是详细表示图1中的三通阀的主要部分的俯视图。
图5是表示制冷循环的其他实施例的结构图。
图6是冷冻及冷藏侧制冷能力和制冷剂的关系图。
图7是图6的示意图。
图8是压缩机转速控制的方框图。
图9是在图8的控制中附加了冷藏温度信息后的转速控制方框图。
图10是对图9的控制作了进一步改良后的转速控制方框图。
图11是表示在使本发明的冷藏用冷却器温度变化时冷冻及冷藏侧制冷能力的变化的说明图。
图12是表示在使本发明的冷冻用冷却器温度变化时冷冻及冷藏侧制冷能力的变化的说明图。
图13是现有冰箱的制冷循环图。
(元件符号说明)1 冰箱本体 2 冷冻空间 3 冷藏空间4 冷冻用冷却器 5 冷藏用冷却器 6、7 冷却风扇8 机械室 9 双级压缩机9a 低压级压缩部9b 高压级压缩部9c 壳体 10 冷凝器11 切换阀 12 冷冻用毛细管 13 冷藏用毛细管14 贮液器 15 冷冻侧吸入管 16 输出管17、24 冷藏侧吸入管18 阀箱 19 阀座19a 冷冻侧阀口A19b 冷藏侧阀口B 20 阀体20a 冷冻侧凹槽A20b 冷藏侧凹槽B 20c 旋转轴20d 厚壁台阶部 21 流入阀口 22 旁路管23 气液分离器 25 PID控制器
权利要求
1.一种冰箱，由压缩机、切换阀、冷冻用冷却器及冷藏用冷却器形成制冷循环，所述压缩机是压缩要素由低压级侧压缩部和高压级侧压缩部构成的、因变频驱动而能力可变的压缩机，所述切换阀与制冷剂流路一起控制流量，而该制冷剂流路设置在接收来自所述压缩机的输出气体的冷凝器出口侧，所述冷冻用冷却器及冷藏用冷却器分别通过减压装置与所述切换阀连接，其特征在于，根据冷冻空间温度及其目标值来确定所述压缩机的转速。
2.一种冰箱，由压缩机、切换阀、冷冻用冷却器及冷藏用冷却器形成制冷循环，所述压缩机是压缩要素由低压级侧压缩部和高压级侧压缩部构成的、因变频驱动而能力可变的压缩机，所述切换阀与制冷剂流路一起控制流量，而该制冷剂流路设置在接收来自所述压缩机的输出气体的冷凝器出口侧，所述冷冻用冷却器及冷藏用冷却器分别通过减压装置与所述切换阀连接，其特征在于，根据冷冻空间温度及其目标值、冷藏空间温度及其目标值来确定压缩机的转速，在确定转速时，与冷藏空间相比加大冷冻空间侧的温度信息反馈量。
3.如权利要求2所述的冰箱，其特征在于，仅在冷藏空间温度高于其目标值时，将其温度信息用于确定压缩机转速。
4.如权利要求1至3中任一项所述的冰箱，其特征在于，在冷藏空间温度高于其目标值时，加大冷藏侧冷却风扇的转速。
5.如权利要求1至4中任一项所述的冰箱，其特征在于，在冷藏空间温度高于其目标值时，降低冷冻侧冷却风扇的转速。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可根据冷冻空间温度信息对具有冷冻用及冷藏用冷却器且采用双级压缩式的能力可变的制冷循环进行控制、从而将冷冻空间和冷藏空间适当地控制在各自的储藏温度的冰箱。该冰箱由压缩机(9)、切换阀(11)、冷冻用冷却器(4)及冷藏用冷却器(5)形成制冷循环，压缩机是压缩要素由低压级侧压缩部(9a)和高压级侧压缩部(9b)构成的、因变频驱动而能力可变的压缩机，切换阀与制冷剂流路一起控制流量，而该制冷剂流路设置在接收来自压缩机的输出气体的冷凝器(10)出口侧，冷冻用冷却器及冷藏用冷却器分别通过减压装置(12、13)与切换阀连接，其特征在于，根据冷冻空间温度(Fa)及其目标值(Fr)来确定所述压缩机的转速。
文档编号F25B5/04GK1898505SQ200480038760
公开日2007年1月17日 申请日期2004年11月30日 优先权日2003年12月24日
发明者天明稔, 吉冈功博, 林秀竹 申请人:株式会社东芝, 东芝电器营销株式会社, 东芝家电制造株式会社