专利名称：冷冻装置及电冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备可将由气液分离器分离的气体制冷剂导入压缩机的中间压部的机构的冷冻装置及具有该冷冻装置的电冰箱。
背景技术：
已知，冷冻装置一般具备2段压缩机、散热器、减压器及气液分离器，具备将由该气液分离器分离的气体制冷剂导入上述压缩机的第1段和第2段之间的中间压部的机构(参照专利文献1)。在此种冷冻装置中，由于将由上述气液分离器分离的气体制冷剂，以气体的原状态导入上述压缩机的中间压部，所以能够提高该压缩机的效率。
专利文献1特开2003-106693号公报可是，在此种冷冻装置中，有时导入2段压缩机的第2段的制冷剂温度上升，使该压缩机运转效率降低，从而存在冷冻循环整体的运转效率低的问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于，提供一种在使用具有中间压部的压缩机时能够实现高效率运转的冷冻装置及具有该冷冻装置的电冰箱。
本发明的冷冻装置，一种冷冻装置，具备具有中间压部的压缩机、与该压缩机的排出侧连接的散热器、与该散热器的出口侧连接的第1减压机构、流入由所述第1减压机构减压而成为气液混合状态的制冷剂并将其分离为气体制冷剂和液体制冷剂的气液分离器、以及包含使从所述气液分离器出来的液体制冷剂流通的第2减压机构和第1吸热器的吸热机构，从所述吸热机构出来的制冷剂可向比所述压缩机的所述中间压部更低压侧的吸入口导入，所述冷冻装置的特征是，具备向所述中间压部导入所述气体制冷剂的第1制冷剂配管、和将所述压缩机的中间压制冷剂向所述气液分离器导入的第2制冷剂配管。
第2发明所述的发明，如第1发明所述的冷冻装置，其特征是在所述第2制冷剂配管中具备油分离器，其用于分离在该制冷剂配管中流动的制冷剂中所含的油。
第3发明所述的发明，如第2发明所述的冷冻装置，其特征是具备油管路，该油管路可向所述第1制冷剂配管流通由所述油分离器分离的油。
第4发明所述的发明，如第1～第3发明中任何一发明所述的冷冻装置，其特征是所述吸热机构具备包含第3减压机构和第2吸热器的第1吸热机构、和与该第1吸热机构并列具备并包含第4减压机构和第3吸热器的第2吸热机构，按照从所述第1吸热机构出来的制冷剂和从所述第2吸热机构出来的制冷剂合流后可向所述低压侧的吸入口导入的方式构成，从所述第1吸热机构出来的制冷剂在合流前的所述制冷剂配管中，具备用于切换使从所述第1吸热机构出来的制冷剂流通的制冷剂配管的切换机构，从该切换机构分支的一方的制冷剂配管与所述第1制冷剂配管连接。
第5发明所述的发明，如第4发明所述的冷冻装置，其特征是所述第2吸热器和所述第3吸热器，有选择地在不同的温度下工作。
第6发明所述的发明，如第5发明所述的冷冻装置，其特征是与所述第2吸热器相比，所述第3吸热器在更低温下工作。
第7发明所述的发明，如第1～第6发明中任何一发明所述的冷冻装置，其特征是所述压缩机，是将被第1段压缩部压缩的制冷剂，再用第2段压缩部压缩的2段压缩机。
第8发明所述的发明，如第1～第7发明中任何一发明所述的冷冻装置，其特征是以超临界状态运转冷冻循环的高压部。
第9发明所述的发明，如第1～第8发明中任何一发明所述的冷冻装置，其特征是作为制冷剂采用二氧化碳10.本发明的电冰箱，其特征是具备如第1～第9发明中任何一发明所述的冷冻装置。
图1是表示本发明的冷冻装置的一实施例的制冷剂线路图。
图2是表示本发明的一实施例的压缩机的简要剖面图。
图3是表示本发明的一实施例的冷冻装置在电冰箱中的应用例的简要构成图。
图4是表示本发明的其它实施例的冷冻装置的制冷剂线路图。
图5是表示本发明的其它实施例的冷冻装置在电冰箱中的应用例的简要构成图。
图6是表示本发明的又一其它实施例的冷冻装置的制冷剂线路图。
图中，1-压缩机，2-散热器，3、65、66-膨胀阀，4-气液分离器，5-油分离器，7、52、53-止回阀，8、10、10B、11、11B-吸热机构，12、13-毛细管，14、57、58-吸热器，21、41-冷藏室，22、42-冷冻室，23-选择手段，26-控制装置，30、50、70-冷冻装置，40-电冰箱，48、63、64-风扇，91、92-三通阀，112-密封容器，114-电动要素，116-电动要素，118-旋转压缩部。
具体实施例方式
以下，参照
实施本发明的优选的实施方式。
实施例1基于附图详细说明本发明的一实施例。图1表示作为本发明的一实施例的冷冻装置的制冷剂线路图。冷冻装置30，具备压缩机1、与该压缩机的排出侧连接的散热器2、与该散热器2的出口侧连接的膨胀阀3、与该膨胀阀3的出口侧连接的气液分离器4、流通由该气液分离器分离的液体制冷剂的吸热机构8及油分离器5，流通由气液分离器4分离的气体制冷剂的制冷剂配管4C与压缩机1的中间压部连接，吸热机构8的出口侧与压缩机1的吸入口连接，构成冷冻循环。另外，在气液分离器4和压缩机1的中间压部之间的制冷剂配管4C中具有止回阀7，同时在吸热机构8和压缩机1的吸入口的之间具有止回阀53。
吸热机构8，包括作为流路切换机构的三通阀91、作为减压机构的第1毛细管12、及与该第1毛细管12并列设置的且阻力值比第1毛细管12大的第2毛细管13、与连接来自上述第1毛细管12及第2毛细管13的制冷剂配管的合流点9和压缩机1的吸入口的后面连接的吸热器14。该吸热机构8有选择地在不同的温度区下工作，从气液分离器4出来的液体制冷剂，如果通过三通阀91的切换，制冷剂向第1毛细管12侧流动，就增加沿吸热器14流动的制冷剂的流量，进行冷藏运转。另外，如果通过三通阀91的切换，制冷剂向第2毛细管13侧流动，就减小沿吸热器14流动的制冷剂的流量，进行冷冻运转。另外，该冷藏运转和冷冻运转的切换，如上所述，除通过第1毛细管12和第2毛细管13的切换进行的方法外，也能够采用通过变化压缩机1的旋转数，控制沿吸热器14流动的制冷剂的流量的方法，另外，也可以通过组合上述方法来实现。
此外，冷冻装置30，其构成具备选择机构23，该选择机构23用于通过利用未图示的风扇送风在吸热器14产生的冷气，有选择地向被控制在不同温度区的多个室(冷藏室21、冷冻室22)导入。该选择机构23，包括送风通道24和切换风门25，在该切换风门25和冷藏室21的之间具有通道57A，在与冷冻室22的之间具有通道58A。此外，在切换风门25上连接控制装置26。该控制装置26，与上述三通阀91连接，例如，在冷冻运转时，将三通阀91切换到第2毛细管13侧，同时切换切换风门25，使冷风流入通道58A，向冷冻室22导入冷风，在冷藏运转时，将三通阀91切换到第1毛细管12侧，同时切换切换风门25，使冷风流入通道57A，向冷藏室2导入冷风。
膨胀阀3具有作为减压机构的功能，形成可变化节流程度的构成。另外，通过变化该节流的程度，直到制冷剂到达气液分离器4，使压力降低，产生气体制冷剂，通过使气液混合状态(气体/液体的2相混合体)的制冷剂进入到气液分离器4，能够变化在该气液分离器4的分离效率。
压缩机1是2段压缩机，在密封容器内包含1段压缩部1A和2段压缩部1B，在1段压缩部1A的排出侧制冷剂配管中具备中间冷却器1C，经由该中间冷却器1C的制冷剂配管5A与油分离器5连接。另外，在油分离器5被分离了油的气体制冷剂，如图中箭头所示，在通过制冷剂配管5C被导入气液分离器4后，通过制冷剂配管4C，如图中虚线箭头所示，被导入2段压缩部1B的吸入口。另外，被油分离器4分离的油，例如流通由毛细管形成的油管路5B，在合流点9E与在制冷剂配管4C内流动的气体制冷剂混合，流入2段压缩部1B的吸入口。
此外，如上所述，气液分离器4，是向其中流入被膨胀阀3减压形成中间压的2相混合体的制冷剂，将该2相混合体的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂的分离器。采用该气液分离器4，在气液分离器4内气液分离从制冷剂配管4A流入的2相混合体的制冷剂，一方的气体制冷剂从制冷剂配管4C流出，另一方的液体制冷剂从制冷剂配管4B流出。此外，从1段压缩部1A排出的中间压制冷剂在被油分离器5油分离后，从制冷剂配管5C流入，与在气液分离器4内分离的上述气体制冷剂混合，流入制冷剂配管4C，如此构成气液分离器4。另外，如上所述，制冷剂配管4C，以能够将被气液分离器4分离的气体制冷剂导入压缩机1的中间压部的方式连接，该气体制冷剂，利用制冷剂配管4C内的压差，如虚线箭头所示，被导入压缩机1的2段压缩部1B的吸入口。
以下，参照图2说明本实施例中的压缩机1。图2是压缩机1的简要剖面图。该压缩机1是内部高压型2段压缩式旋转压缩机，该压缩机1，具备上下两端密封的纵长大致圆筒状的密封容器112，该密封容器112的底部作为油槽。密封容器112，具备电动要素114、由通过电动要素114的旋转轴116驱动的第1压缩部1A及第2压缩部1B构成的旋转压缩部118，在其底部外面设置脚部210，用于将该压缩机1固定在例如未图示的电冰箱框体上。
密封容器112，由具有收纳电动要素114及旋转压缩部118的容器本体112A、堵塞该容器本体112A的电动要素114侧的端部的大致碗口上的端盖(盖体)112B构成，在该端盖112B上形成圆形的安装孔112D，在该安装孔112D上安装接线柱120(省略配线)，用于向电动要素114供给电力。
电动要素114，具备沿着密封容器112的内周面环状安装的定子122、在该定子122的内侧相隔一些间隔地插入设置的转子124。该转子124固定在通过中心向密封容器112的轴心方向延伸的旋转轴116上。此处，定子122，具有叠层环状的电磁钢板而成的未图示的叠层体、和利用直卷方式卷装在该叠层体的齿部上的定子线圈128。另外，转子124，也与定子122同样由电磁钢板的叠层体形成，通过在该叠层体内插入永久磁铁而形成。
此外，在旋转轴116内贯通轴中心向垂直方向过渡地设置油通路182，该油通路182的旋转压缩部118侧的一端在密封容器112底部的油槽开口，此外电动要素144侧的另一端在端盖112B侧开口。另外，该油通路182也与各段压缩部1A、1B的滑动部连通，形成可向该压缩部1A、1B供给油的构成。
旋转压缩部18的1段压缩部1A和2段压缩部1B，由第1气缸138及第2气缸140构成，在上述气缸128、140之间夹持中间隔板136。此外，各段压缩部1A、1B，分别由以下构成第1气缸138及第2气缸140，其配置在中间隔板136的两侧(在图1中为上下)；第1滚146及第2滚146，其设在旋转轴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，沿着第1气缸138及第2气缸140内偏心旋转；第1叶片150吸第2叶片152，其分别与上述滚146、148接触，将气缸138、140内分别区分为低压室侧和高压室侧；支持部件154、156，其分别闭塞气缸140的电动要素114侧的开口面和与气缸138的电动要素114相反侧的开口面，兼作旋转轴116的轴承。
叶片150、152的外侧(在图1中为右侧)设置弹簧174、176，其与叶片150、152的外侧端部接触，使该叶片150、152向滚146、148侧作用力。另外，在弹簧174、176的密封容器112侧设置金属制的销子222、223，用于防止弹簧174、176脱落。此外，在第2叶片152上形成未图示的背压室，以背压对该背压室施加气缸140内的高压室侧的压力。
此外，在支持部件154、156上设置排出消音室162、164，其通过使其部分凹陷，用挡板200及盖168分别封盖该凹陷部而形成。即，排出消音室162通过用挡板200封盖支持部件154的凹陷部而形成，排出消音室164通过盖168封盖支持部件156的凹陷部而形成。
排出消音室162和密封容器112内，由贯通挡板200的并在电动要素144侧开口的排出管路221连通，从该排出管路221向密封容器112内的电动要素114侧排出被2段压缩部1B压缩的高压的制冷剂气体。此时，在制冷剂气体中混入供给2段压缩部1B的油，但该油也向密封容器112内的电动要素114侧排出。然后，从制冷剂气体分离混入制冷剂气体中的油，存储在密封容器112内底部的油槽中。
此外，在密封容器112中插入连接制冷剂导入管194，用于将制冷剂气体导入1段压缩部1A；中间制冷剂排出管192，用于向密封容器112外排出被1段压缩部1A压缩达到中间压的制冷剂气体；中间制冷剂导入管193，如上所述用于经由中间冷却器1C、油分离器5及气液分离器4，将从该中间制冷剂排出管192排出的中间压制冷剂导入压缩机1的2段压缩部1B；制冷剂排出管196，用于从压缩机1排出，由2段压缩部1B压缩到高压，如上所述通过排出管路221向密封容器112内排出后的制冷剂气体。
然后，在本实施例的冷冻装置30中，作为制冷剂，考虑到可燃性及毒性等，封入环境负荷小的自然制冷剂即二氧化碳制冷剂(CO2)。此外，作为压缩机1的润滑油的油，可使用例如矿物油、烷基苯油、乙醚油、PAG(聚亚烷基二醇)、POE(多元醇酯)等。
如此，由于在冷冻装置30中作为制冷剂采用二氧化碳，所以例如在室外温度达到二氧化碳的临界温度(大约+31℃)以上的情况下，从冷冻循环的高压部即2段压缩部1B的排出侧，经由散热器2，到膨胀阀3的入口侧，呈超临界状态，由此以超临界循环运转冷冻装置30。
通过以上的构成，参照图1说明本实施例中的冷冻装置30的工作。冷冻装置30，可根据需要选择主要使用第2毛细管13的冷冻运转、和主要使用第1毛细管12的冷藏运转。
首先，说明冷冻运转。另外，所谓该冷冻运转，是按规定的温度(例如，-26℃附近)使吸热器14工作，冷却冷冻室22的运转。
在本冷冻运转中，如果运转压缩机1，从压缩机1排出的制冷剂就通过由散热器2散热被冷却。其后，从散热器2出来的制冷剂到达膨胀阀3，在此被减压，成为气体/液体的2相混合体，从气液分离器4的制冷剂配管4A导入给该气液分离器4。然后，如上所述，在该气液分离器4内将制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂，气体制冷剂向制冷剂配管4C流通，在经由止回阀7后，导入到压缩机1的中间压部。另外，被气液分离器4分离的液体制冷剂，向制冷剂配管4B流通，到达三通阀91。然后，该液体制冷剂通过三通阀91向第2毛细管13流通，并被减压。然后，该被减压的制冷剂，用吸热器14蒸发，在从周围吸收热后，返回到压缩机1的吸入口。另外，在冷冻运转时，由于通过控制装置26进行切换风门25的切换，使冷风向通道58A侧流通，所以冷却冷冻室22。
接着，说明冷藏运转。另外，所谓该冷藏运转，是按比上述冷冻运转时高的温度(例如，-5℃附近)使上述吸热器14工作，冷却冷藏室21的运转。
在本冷藏运转中，吸收机构8发挥作用的温度区与上述冷冻运转时不同。即，从气液分离器4出来的制冷剂，在三通阀91向第1毛细管12流通，在被减压后，用吸热器14蒸发，从周围吸收热。另外，在冷藏运转时，由于通过控制装置26进行切换风门25的切换，使冷风向通道57A侧流通，所以冷却冷藏室21。在本实施例的冷冻装置30中，在冷冻运转时、冷藏运转时，都能如上所述形成冷冻循环，冷却各室21、22。
另外，在冷冻装置30中，由气液分离器4分离的气体制冷剂，即使利用吸热机构8使其循环也不能用于冷却，使其返回到1段压缩部1A的吸入口，会降低压缩机1的压缩效率。
因此，在本实施例中，由于形成将由气液分离器4分离的气体制冷剂，经由压缩机1的中间压部即制冷剂配管4C，导入2段压缩部1B的吸入口的构成，所以能够抑制压缩机1的压缩效率的下降。尤其，本实施例的冷冻装置30，由于在制冷剂回路内封入二氧化碳制冷剂，所以与以往所用的氟利昂系或HC(碳化氢)系制冷剂等相比，由气液分离器4分离的气体及液体的比率中的气体的比率高，由于将该多的气体部分导入压缩机1的中间压部，所以能更加提高冷冻循环的效率。
此外，从1段压缩部1A排出的中间压制冷剂含有大量油，如果使其原状流入气液分离器4，在该气液分离器4内分离油，分离的油大多流入吸热机构8，显著降低在吸热器14的冷却性能，同时在压缩机1的1段压缩部1A、气液分离器4和吸热机构8的之间循环大量的油，出现降低向2段压缩部1B的油供给量的问题。
但是，本实施例的冷冻装置30，由于形成在1段压缩部1A具备油分离器5，可利用油管路5B，将在此从上述中间压制冷剂分离的油，在合流点9E，与在制冷剂配管4C内流通的制冷剂一同，供给2段压缩部1B的构成，所以能够避免如上所述的问题，能够将从1段压缩部1A与中间压制冷剂一同排出的油供给2段压缩部1B。
另外，本实施例的压缩机1，是内部高压型2段压缩式旋转压缩机，由于形成含有来自2段压缩部1B的油的制冷剂，在由排出管路221向密封容器112内排出后，由制冷剂排出管196排出的构成，所以由排出管路221排出的制冷剂，在密封容器112内被分离油后，从制冷剂排出管196排出，因此不会过度减少密封容器112底部的油槽中的油量，能够适当润滑各段压缩部1A、1B。
此处，在油管路5B及制冷剂配管4C中，由于起因于从1段压缩部1A的排出侧到2段压缩部1B的吸入口的中间冷却器1C、制冷剂配管5A、5C、4C及气液分离器4等造成的压力损失，2段压缩部1B的吸入口附近达到最低压，所以可顺利地进行向该2段压缩部1B的供油。
可是，通常，被膨胀阀3减压的2相混合体的制冷剂，与从1段压缩部1A排出并被中间冷却器1C冷却后的制冷剂相比温度低。但是，在本实施例中，如上所述，由于将从1段压缩部1A排出并被中间冷却器1C冷却的制冷剂，在流入气液分离器4内后，与在该气液分离器4从上述2相混合体分离的气体制冷剂混合，所以能够进一步地冷却1段压缩部1B的吸入制冷剂，能够提高压缩机1的压缩效率。
另外，冷冻装置30，由于是通过膨胀阀3和第1毛细管12或第2毛细管13进行2段膨胀的构成，所以膨胀阀3的出口侧和第1毛细管12及第2毛细管13吸入侧的之间、和压缩机1的1段压缩部1A的排出侧和2段压缩部1B的吸入侧的之间，成为本冷冻循环中的中间压力部分。
下面，参照图3说明本实施例的冷冻装置30在电冰箱中的应用例。图3表示具有冷冻装置30的电冰箱的简要构成图。
该电冰箱40，形成在上段具备冷藏室41，在下段具备冷冻室42的构成。在该冷冻室42的内部设置箱内隔壁43，在用该箱内隔壁43隔开的风路44内，设置上述的吸热器14。在上述风路44的入口A，配置第1切换风门45，该第1切换风门45，在关闭风路44的入口A的位置(虚线位置)和打开风路44的入口A的位置(实线位置)的之间切换。此外，在电冰箱40的后壁47上形成背侧风路46，在第1切换风门45被切换到虚线位置的时候，经由背侧风路46，风路44的入口A和冷藏室41连通。此外，在上述风路44的出口B上配置风扇48和第2切换风门49，该第2切换风门49，在关闭风路44的入口B的位置(虚线位置)和打开风路44的入口B的位置(实线位置)的之间切换，在该实线位置第2风门49封盖中间隔壁50的开口51。
根据以上的构成，在冷冻运转时，通过将第1切换风门45放置在打开风路44的入口A的位置(实线位置)上，将第2切换风门49放置在打开风路44的入口B的位置(实线位置)上，循环冷冻室42内的空气，由吸热器14冷却。此外，在冷藏运转时，通过将第1切换风门45放置在关闭风路44的入口A的位置(虚线位置)上，将第2切换风门49放置在关闭风路44的入口B的位置(虚线位置)上，经由背侧风路46循环冷藏室41内的空气，由吸热器14冷却。
实施例2下面，参照图4说明本发明的其它实施例。图4表示此时的冷冻装置50的制冷剂线路图。在本实施例中，附加与上述实施例1相同的符号的构成，具有相同或同样的功能或效果。在本实施例中，与上述实施例1相比，不同之处在于，代替吸热机构8，在三通阀91的出口侧具有第1吸热机构10和与之并列设置的第2吸热机构11。
第1吸热机构10，包括第1毛细管12、和与该第1毛细管12串联设置的第1吸热器57。此外第2吸热机构11，包括第2毛细管13、与该第2毛细管13串联具有的第2吸热器58、止回阀52。另外，第1吸热机构10和第2吸热机构11的出口侧的制冷剂管，在合流点9B合流后，与上述实施例1的冷冻装置30同样，经由止回阀53，与压缩机1的吸入口连接。此外，第1吸热机构10和第2吸热机构11，相互有选择地在不同的温度区发挥作用。
以上，由于本实施例的冷冻装置50具有第1吸热机构10和第2吸热机构11，吸热器57、58分别在不同的温度区发挥作用，所以能够利用从各吸热器57、58的通道57A、58A，分别有选择地冷却冷藏室21及冷冻室22。由此，在温度区不同的冷冻运转及冷藏运转中，能够使用适合该运转温度的吸热器，从而提高各运转中的运转效率。
下面，参照图5说明本实施例的冷冻装置50在电冰箱中的应用例。图5表示具有冷冻装置50的电冰箱的简要构成图。
该电冰箱40，形成在上段具备冷藏室41，在下段具备冷冻室42的构成。在各室41、42的内部分别设置箱内隔壁61、62，在用该箱内隔壁61、62隔开的风路44内，设置上述的吸热器57、58及风扇63、64。在本构成中，按照冷藏运转及冷冻运转的热导通、热断开，切换第1吸热机构10和第2吸热机构11，向任何一方的吸热器57、58流动制冷剂，并驱动与其对应的风扇63、64。在向吸热器57流动制冷剂时，向冷藏室41供给冷风，在向吸热器58流动制冷剂时，向冷冻室42供给冷风。
由此，本实施例的电冰箱40，由于如上所述具备冷冻装置50，所以能够提高冷却性能和运转效率。
实施例3下面，参照图6说明本发明的又一其它实施例。图6表示此时的冷冻装置70的制冷剂线路图。另外，在图6中，附加与上述实施例1、2相同的符号的构成，具有相同或同样的功能或效果。本实施例的冷冻装置70，在与上述实施例2相比，不同之处在于，没有三通阀91，代替第1吸热机构10和第2吸热机构11，具有第3吸热机构10B和第4吸热机构11B，另外，具有作为流路切换机构的三通阀92，从该三通阀92引出的制冷剂配管92A与上述制冷剂配管4C连接。
第3吸热机构10B，包括流通来自分支点9C的制冷剂的作为减压机构的第1膨胀阀65、和冷藏用的吸热器57。第4吸热机构11B，包括与所述第3吸热机构10B并列设置的作为减压机构的第2膨胀阀66、和冷冻用的吸热器58。另外，吸热器57出口侧的制冷剂配管、和吸热器58出口侧的制冷剂配管，在合流点9D连接后，与压缩机1的吸入口连接。此外，在吸热器57和合流点9D的之间具有三通阀92，在吸热器57和三通阀的之间具有制冷剂配管9C，此外在三通阀92和合流点9D的之间具有制冷剂配管92B，另外在三通阀92的剩余一方上连接制冷剂配管92A，同时该制冷剂配管92A，在合流点9F，与从气液分离器4与2段压缩部1B的吸入口连接的制冷剂配管4C连接。
另外第1膨胀阀65及第2膨胀阀66，与上述膨胀阀3同样，形成可变化节流程度的构成。另外，通过变化该节流的程度，另外通过切换三通阀92，在本实施例的冷冻装置70中，可根据需要选择冷冻运转、冷藏运转及冷冻冷藏运转。
首先，说明冷冻运转。所谓该冷冻运转，与上述实施例2同样，是按规定的温度(例如，-26℃附近)使吸热器58工作，冷却冷冻室22的运转。在本冷冻运转中，利用未图示的控制装置，使第1膨胀阀65全部关闭，将第2膨胀阀打开到适合按规定量减压通过该膨胀阀66的液体制冷剂，在上述温度下使吸热器58发挥作用的开度，同时关闭三通阀92。
在本冷冻运转中，如果运转压缩机1，从压缩机1排出的制冷剂就通过由散热器2散热被冷却。其后，从散热器2出来的制冷剂到达膨胀阀3，在此被减压，成为气体/液体的2相混合体，从制冷剂配管4A导入气液分离器4。然后，在该气液分离器4内被分离的制冷剂，由制冷剂配管4B到达分支点9C，在第2膨胀阀66被减压后，用吸热器58蒸发，从周围吸收热。然后，从吸热器58出来的制冷剂，在从合流点9D经由止回阀53后，返回到压缩机1A的吸入口。由此，在本冷冻运转中，冷却冷冻室22。
接着，说明冷藏运转。另外，所谓该冷藏运转，与上述实施例2同样，是按比上述冷冻运转时高的温度(例如，-5℃附近)使上述吸热器57工作，冷却冷藏室21的运转。在本冷藏运转中，利用未图示的控制装置，将第1膨胀阀65打开到适合按规定量减压通过该膨胀阀66的液体制冷剂，在上述温度下使吸热器57发挥作用的开度，全部关闭第2膨胀阀66，同时切换三通阀92，使制冷剂配管92C和92B连通。即，关闭三通阀92的制冷剂配管92A侧。
即使在本冷藏运转中，如果运转压缩机1，从压缩机1排出的制冷剂就通过由散热器2散热被冷却。然后，从散热器2出来的制冷剂到达膨胀阀3，在此被减压，成为气体/液体的2相混合体，从制冷剂配管4A导入气液分离器4。然后，在该气液分离器4内被分离的制冷剂，由制冷剂配管4B到达分支点9C，在第1膨胀阀65被减压后，用吸热器57蒸发，从周围吸收热。然后，从吸热器57出来的制冷剂，通过三通阀92，流通到制冷剂配管9B，从合流点9D在经由止回阀53后，返回到压缩机1A的吸入口。由此，在本冷藏运转中，冷却冷藏室21。
另外，说明冷冻冷藏运转。所谓该冷冻冷藏运转，是按规定温度(例如，使吸热器57在-5℃附近，使吸热器58在-26℃附近)使吸热器57及吸热器58工作，同时冷却冷藏室21及冷冻室22的运转。在本冷冻冷藏运转中，利用未图示的控制装置，将第1膨胀阀65全部打开，即打开到适合第3吸热机构10B与气液分离器4等同样形成中间压，第2膨胀阀66按规定量减压通过该膨胀阀66的液体制冷剂，在上述温度下使吸热器58发挥作用的开度，同时切换三通阀92，连通制冷剂配管92C侧和92B侧。即，关闭三通阀92的制冷剂配管92B侧。
即使在本冷冻冷藏运转中，如果运转压缩机1，从压缩机1排出的制冷剂就通过由散热器2散热被冷却。然后，从散热器2出来的制冷剂到达膨胀阀3，在此被减压，成为气体/液体的2相混合体，从制冷剂配管4A导入气液分离器4。然后，在该气液分离器4内分离的制冷剂到达分支点9C，一方朝第4吸热机构11B侧流通，在由吸热器58蒸发，从周围吸收热后，从合流点9D经由止回阀53，导入压缩机1A的吸入口。此外，另一方朝第3吸热机构10B侧流通，在由吸热器57蒸发，从周围吸收热后，在合流点9F，与从制冷剂配管92C到达三通阀92，从三通阀92经由制冷剂配管92A，在制冷剂配管4C内流动的由气液分离器4分离的气体制冷剂等混合。另外然后，经由止回阀7，导入2段压缩机1B的吸入口。由此，在本冷冻冷藏运转中，冷却冷藏室21及冷冻室22。
如以上详细说明，根据本实施例的冷冻装置70，通过形成能够分别单独运转各吸热机构10B、11B，即可独立运转冷冻运转和冷藏运转的构成，可对各室21、22中的任何一方的室施加高负荷，在需要集中该一方室的冷却的时候，也能够单独进行各运转，能够提高冷冻循环效率和冷却能力。此外，在不需要单独运转各室21、22的时候，或者对冷藏室21及冷冻室22施加高的负荷的时候等，也能够通过如上所述选择冷冻冷藏运转，得到高的冷却能力。
另外，本实施例的冷冻装置70，与上述实施例2的冷冻装置50同样，当然也能够用于电冰箱。
以上，通过上述各实施例说明了本发明，但本发明并不局限于此，也可实施多种变更。例如，在上述各实施例中，在制冷剂线路中封入二氧化碳制冷剂，但也不局限于此，也能够封入其以外的氟利昂系制冷剂等。
此外，在上述各实施例中，也能够根据需要，将毛细管变更为膨胀阀、将膨胀阀变更为毛细管。
另外，压缩机1并不局限于上述的2段压缩机，例如，只要是1段压缩机，只要是制冷剂配管4C返回到1段压缩机的中间压部就可以。此外，也能够是连接多台压缩机的构成。
权利要求
1.一种冷冻装置，具备具有中间压部的压缩机、与该压缩机的排出侧连接的散热器、与该散热器的出口侧连接的第1减压机构、流入由所述第1减压机构减压而成为气液混合状态的制冷剂并将其分离为气体制冷剂和液体制冷剂的气液分离器、以及包含使从所述气液分离器出来的液体制冷剂流通的第2减压机构和第1吸热器的吸热机构，从所述吸热机构出来的制冷剂可向比所述压缩机的所述中间压部更低压侧的吸入口导入，所述冷冻装置的特征是，具备向所述中间压部导入所述气体制冷剂的第1制冷剂配管、和将所述压缩机的中间压制冷剂向所述气液分离器导入的第2制冷剂配管。
2.如权利要求1所述的冷冻装置，其特征是在所述第2制冷剂配管中具备油分离器，其用于分离在该制冷剂配管中流动的制冷剂中所含的油。
3.如权利要求2所述的冷冻装置，其特征是具备油管路，该油管路可向所述第1制冷剂配管流通由所述油分离器分离的油。
4.如权利要求1～3中任何一项所述的冷冻装置，其特征是所述吸热机构具备包含第3减压机构和第2吸热器的第1吸热机构、和与该第1吸热机构并列具备并包含第4减压机构和第3吸热器的第2吸热机构，按照从所述第1吸热机构出来的制冷剂和从所述第2吸热机构出来的制冷剂合流后可向所述低压侧的吸入口导入的方式构成，从所述第1吸热机构出来的制冷剂在所述合流前的制冷剂配管中，具备用于对使从所述第1吸热机构出来的制冷剂流通的制冷剂配管进行切换的切换机构，从该切换机构分支的一方的制冷剂配管与所述第1制冷剂配管连接。
5.如权利要求4所述的冷冻装置，其特征是所述第2吸热器和所述第3吸热器，有选择地在不同的温度下工作。
6.如权利要求5所述的冷冻装置，其特征是与所述第2吸热器相比，所述第3吸热器在更低温下工作。
7.如权利要求1～6中任何一项所述的冷冻装置，其特征是所述压缩机，是将被第1段压缩部压缩的制冷剂，再用第2段压缩部进一步压缩的2段压缩机。
8.如权利要求1～7中任何一项所述的冷冻装置，其特征是以超临界状态运转冷冻循环的高压部。
9.如权利要求1～8中任何一项所述的冷冻装置，其特征是作为制冷剂采用二氧化碳。
10.一种电冰箱，其特征是具备如权利要求1～9中任何一项所述的冷冻装置。
全文摘要
一种在使用具有中间压部的压缩机时能够实现高效率运转的冷冻装置及具有该冷冻装置的电冰箱。冷冻装置(30)具备压缩机(1)、散热器(2)、膨胀阀(3)、气液分离器(4)、及从该气液分离器出来的液体制冷剂流通的吸热机构(8)，从吸热机构(8)出来的制冷剂可导入压缩机(1)的吸入口，并且，冷冻装置(30)还具备用于将由气液分离器(4)分离的气体制冷剂导入压缩机(1)的中间压部的制冷剂配管、和将压缩机(1)的中间压制冷剂导入气液分离器(4)的制冷剂配管。
文档编号F25D11/00GK1840986SQ200610059898
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月21日 优先权日2005年3月30日
发明者今井悟, 斋博之, 大竹雅久, 向山洋 申请人:三洋电机株式会社