專利名稱：制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有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)的制冷裝置。
背景技術(shù)：
人們已知的制冷裝置是，一般來(lái)說(shuō)，具有壓縮機(jī)、散熱器、減壓裝置、氣液分離器的同時(shí)，且具有可將由該氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入所述壓縮機(jī)的中間壓部的機(jī)構(gòu)的制冷裝置(參照專利文獻(xiàn)1)。在此種制冷裝置中，由于以氣體的原狀，將由所述氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到所述壓縮機(jī)的中間壓部，因此可得到能夠提高該壓縮機(jī)的效率的效果。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2003-106693號(hào)公報(bào)可是，在此種以往的制冷裝置中，有時(shí)要在制冷循環(huán)中設(shè)置包括有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱器的吸熱機(jī)構(gòu)。
例如，在將其用于具有冷藏室、制冷室的電冰箱的情況下，在制冷循環(huán)中，配置具有作為冷藏用或制冷用功能的吸熱器，并能夠利用任何一種的吸熱器的功能進(jìn)行冷藏或制冷運(yùn)行，但在這種情況下，重要的是在任何運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都不降低其效率地高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于提供一種制冷裝置，當(dāng)在制冷循環(huán)中設(shè)有有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機(jī)構(gòu)的情況下，在任何的溫度帶，都能夠不降低其效率地高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明提供一種制冷裝置，具有壓縮機(jī)、散熱器、減壓裝置、氣液分離器以及可在相互不同的溫度帶有選擇地起作用的多個(gè)吸熱器，其特征是具備具有可將由所述氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到所述壓縮機(jī)的中間壓部的機(jī)構(gòu)的同時(shí)，使由所述氣液分離器分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路；且在所述低壓側(cè)回路上至少具備所述多個(gè)吸熱器內(nèi)的在低溫度帶起作用的吸熱器。
在這種情況下，在所述低壓側(cè)回路上也可以并列具有所述全部吸熱器。此外，也可以具有旁通所述減壓裝置、所述氣液分離器以及在所述低溫度帶起作用的吸熱器的旁通回路，且在該旁通回路上，具有在高溫度帶起作用的吸熱器。另外，在所述減壓裝置和所述氣液分離器的之間，也可以具有在高溫度帶起作用的吸熱器。此外，在上述所有情況下，可以在制冷回路中封入在運(yùn)轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達(dá)到超臨界壓力的制冷劑。
在本發(fā)明中，由于具有使由氣液分離器分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路，并在該低壓側(cè)回路上具有多個(gè)吸熱器內(nèi)的，至少在低溫度帶起作用的吸熱器，因此作為裝置整體，能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn)。


圖1是表示本發(fā)明的制冷裝置的一實(shí)施方式的制冷劑回路圖。
圖2是制冷循環(huán)的焓·壓力線圖。
圖3是超臨界循環(huán)的焓·壓力線圖。
圖4是表示在電冰箱中的應(yīng)用例的圖。
圖5是表示在電冰箱中的應(yīng)用例的圖。
圖6是表示另一實(shí)施方式的制冷劑回路圖。
圖7是表示在電冰箱中的應(yīng)用例的圖。
圖8是表示在電冰箱中的應(yīng)用例的圖。
圖9是表示另一實(shí)施方式的制冷劑回路圖。
圖中1-壓縮機(jī)，2-散熱器，3-減壓裝置，4-氣液分離器，5-導(dǎo)入機(jī)構(gòu)，7-開(kāi)閉閥，8-逆止閥，10-吸熱機(jī)構(gòu)，11-三通閥，12-第1細(xì)管，13-第2細(xì)管，14-吸熱器，15-熱交換部，21-冷藏室，22-制冷室，30-制冷裝置。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的制冷劑回路圖。該制冷裝置30的構(gòu)成依次具有，壓縮機(jī)1、散熱器2、減壓裝置3及氣液分離器4。從該壓縮機(jī)1，經(jīng)由散熱器2，到達(dá)減壓裝置3的入口的制冷劑回路，構(gòu)成高壓側(cè)回路。所述減壓裝置3，例如以可變化節(jié)流閥的開(kāi)度的方式構(gòu)成。通過(guò)變化該節(jié)流閥的開(kāi)度，使直到到達(dá)氣液分離器4時(shí)，降低壓力，產(chǎn)生多的氣體制冷劑，在此狀態(tài)下，通過(guò)進(jìn)入氣液分離器4，能夠改變?cè)谠摎庖悍蛛x器4中的分離效率。所述壓縮機(jī)1是2段壓縮機(jī)，包括1段壓縮部1A和2段壓縮部1B，在1段壓縮部1A和2段壓縮部1B的之間具有中間冷卻器1C。8是逆止閥。此外，該制冷裝置30，具有可將由氣液分離器4分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部，即中間冷卻器1C和2段壓縮部1B的之間的導(dǎo)入機(jī)構(gòu)5。此處的壓縮機(jī)1，不限定于2段壓縮機(jī)，例如，如果是1段壓縮機(jī)，則只要導(dǎo)入機(jī)構(gòu)5能返回到1段壓縮機(jī)的中間壓部就可以。該導(dǎo)入機(jī)構(gòu)5，由氣管6、設(shè)在該氣管6上的開(kāi)閉閥7構(gòu)成，如果打開(kāi)該開(kāi)閉閥7，則由氣液分離器4分離的氣體制冷劑由氣管6內(nèi)的壓差，經(jīng)過(guò)氣管6而如虛線箭頭所示地導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部。
此外，該制冷裝置30，設(shè)置有用于使由氣液分離器4分離的氣體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路9，而在該低壓側(cè)回路9上，設(shè)有有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機(jī)構(gòu)10。該吸熱機(jī)構(gòu)10，其構(gòu)成包括，三通閥11、第1細(xì)管12、串聯(lián)設(shè)在第1細(xì)管12上的冷藏用的吸熱器57、與它們并列設(shè)置的第2細(xì)管13、串聯(lián)設(shè)在第2細(xì)管13的制冷用的吸熱器58。59是逆止閥。
比第2細(xì)管13的阻力值大地，設(shè)定第1細(xì)管12的阻力值。因此，如果通過(guò)三通閥11的切換，使制冷劑在第1細(xì)管12中流動(dòng)的同時(shí)，降低所述壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，就能降低在吸熱器57中流動(dòng)的流量，進(jìn)而使此處的蒸發(fā)溫度升高，進(jìn)行冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)槿绻\(yùn)轉(zhuǎn)頻率固定且僅細(xì)管的阻力值增大，則蒸發(fā)溫度會(huì)降低。此外，如果通過(guò)三通閥11的切換，使制冷劑在第2細(xì)管13中流動(dòng)的同時(shí)，增大所述壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，則就增加了在吸熱器58中流動(dòng)的流量，此處的蒸發(fā)溫度降低，進(jìn)而進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)由該吸熱器58的制冷劑在經(jīng)過(guò)逆止閥59后，或者，經(jīng)由該吸熱器57的制冷劑以原狀經(jīng)由設(shè)在所述減壓裝置3的附近的熱交換部15并在該熱交換部15進(jìn)行熱交換而變熱后，經(jīng)由逆止閥8，返回到壓縮機(jī)1的吸入部。
在本構(gòu)成中，經(jīng)由吸熱器57的冷風(fēng)，經(jīng)過(guò)風(fēng)擋57A，送入冷藏室21，而經(jīng)由吸熱器58的冷風(fēng)，經(jīng)過(guò)風(fēng)擋58A，送入制冷室22。
在所述的制冷劑回路內(nèi)，封入在運(yùn)轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達(dá)到超臨界壓力的制冷劑，例如二氧化碳制冷劑。圖2是包含本構(gòu)成中的2段壓縮的制冷循環(huán)的焓·壓力(ph)線圖，在本構(gòu)成中，例如，在夏季，在外面溫度達(dá)到30℃以上，或者負(fù)荷增大等條件下，如圖3的焓·壓力(ph)線圖所示，高壓側(cè)回路內(nèi)在運(yùn)轉(zhuǎn)中以超臨界壓力運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)于以超臨界壓力在高壓側(cè)回路內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷劑，此外，還可列舉乙烯、乙硼烷、乙烷、氧化氮等。
參照?qǐng)D2及圖3，這里，壓縮機(jī)為2段壓縮。
“A”是1段壓縮部1A的吸入，“B”是1段壓縮部1A的排出，“C”是中間冷卻器1C的出口，“D”是2段壓縮部1B的吸入，“E”是2段壓縮部1A的排出狀態(tài)。從壓縮機(jī)1排出的制冷劑，通過(guò)散熱器2循環(huán)而冷卻?！癋”是散熱器2的出口，“G”是減壓裝置3的入口，“H”是減壓裝置3的出口狀態(tài)，在此狀態(tài)下，形成氣體/液體的2相混合體。此處的氣體/液體的比率，相當(dāng)于“H”～“I”的線段(氣體)的長(zhǎng)度和“H”～“J”的線段(液體)的長(zhǎng)度的比。該制冷劑以2相混合體的狀態(tài)進(jìn)入氣液分離器4。另外此處，分離的氣體制冷劑，被導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部，即中間冷卻器1C和2段壓縮部1B的之間?！癑”是氣液分離器4的出口狀態(tài)，經(jīng)由該出口的制冷劑，到達(dá)“D”的2段壓縮部1B的吸入部，在2段壓縮部1A被壓縮。另外，由上述的氣液分離器4分離的液體制冷劑沿低壓側(cè)回路9循環(huán)?！癐”是氣液分離器4的出口，“L”是第1細(xì)管12或第2細(xì)管13中的任何一方的入口，“M”是相同的任何一方的出口，“N”是吸熱器14的出口狀態(tài)。進(jìn)入該吸熱器14的液體制冷劑，蒸發(fā)而吸收熱?！癘”是熱交換部15的出口狀態(tài)，此處的氣相的制冷劑，經(jīng)過(guò)所述的逆止閥8，返回到“A”的1段壓縮部1A的吸入部。
在所述構(gòu)成中，由氣液分離器4分離的氣體制冷劑，即使在低壓側(cè)回路9內(nèi)循環(huán)，也不能用于冷卻，將其返回到1段壓縮部1A的吸入部，會(huì)使壓縮機(jī)1的壓縮效率降低。
在本構(gòu)成中，由于將由氣液分離器4分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部，即中間冷卻器1C和2段壓縮部1B的之間，因此能夠提高壓縮機(jī)1的壓縮效率。特別是在本實(shí)施方式中，由于在制冷劑回路內(nèi)封入二氧化碳制冷劑，因此關(guān)于由氣液分離器4分離的氣體及液體的比率，與氟里昂系制冷劑相比，氣體份(“H”～“I”的線段)增多，通過(guò)將該增多的氣體份導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部，能謀求更高地效率。
此外，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，與冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)相比，由氣液分離器4分離的氣體制冷劑量增多。因此，在本實(shí)施方式中，由于在低壓側(cè)回路9上至少設(shè)置有在低溫度帶起作用的吸熱器58，因此能夠進(jìn)行高效率的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，除此以外，由于在高溫度帶起作用的吸熱器57也設(shè)在用于使由氣液分離器4分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路9上，所以不僅在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，而且在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也能夠進(jìn)行極高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4表示在電冰箱中的應(yīng)用例。該電冰箱40，以在上段具有冷藏室41、在下段具有制冷室42的方式構(gòu)成。另外，在各室41、42的內(nèi)部，分別設(shè)置箱內(nèi)隔壁61、62，在由該箱內(nèi)隔壁61、62隔開(kāi)的風(fēng)路44內(nèi)，設(shè)置所述的吸熱器57、58以及風(fēng)扇63、64。在本構(gòu)成中，按照冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的熱開(kāi)(thermo on)、熱關(guān)(thermo off)，切換三通閥11，使制冷劑在任何一方的吸熱器57、58中流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)與此對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇62、63。在制冷劑在吸熱器57中流動(dòng)的情況下，向冷藏室41供應(yīng)冷風(fēng)，在制冷劑在吸熱器58中流動(dòng)的情況下，向制冷室42供應(yīng)冷風(fēng)。圖5表示另外的構(gòu)成。與圖4相比，吸熱機(jī)構(gòu)10的構(gòu)成不同。該吸熱機(jī)構(gòu)10，省略三通閥，另外在各細(xì)管12、13上串聯(lián)連接電動(dòng)閥65、66。67是電動(dòng)閥。在該構(gòu)成中，按照冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的熱開(kāi)、熱關(guān)，打開(kāi)或關(guān)閉所述電動(dòng)閥65、66，有選擇地使制冷劑在任何一方的吸熱器57、58中流動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)與此對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇62、63。由此，也都能夠得到大致同樣的作用效果。
圖6表示另一實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，與圖1所示的制冷劑回路不同，設(shè)置有通過(guò)三通閥71而旁通(by pass)減壓裝置3、氣液分離器4以及在低溫度帶起作用的吸熱器58的旁通回路72。在該旁通回路72上，連接與上述同樣的第1細(xì)管12、串聯(lián)設(shè)在該第1細(xì)管12上的冷藏用的吸熱器57。73是開(kāi)閉閥。在本實(shí)施方式中，由于在低壓側(cè)回路9上至少設(shè)置在低溫度帶起作用的吸熱器58，因此能夠高效率進(jìn)行低溫度帶的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在本構(gòu)成中，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)閉開(kāi)管閥73。另外，從壓縮機(jī)1排出的制冷劑，經(jīng)由散熱器2、減壓裝置3、三通閥71，達(dá)到旁通回路72，從此處，經(jīng)由第1細(xì)管12、吸熱器57、熱交換部15，經(jīng)過(guò)逆止閥8，返回到壓縮機(jī)1的吸入部。因此，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，停止將由氣液分離器4分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到壓縮機(jī)1的中間壓部的導(dǎo)入機(jī)構(gòu)5的作用。在該冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，與制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相比，由于氣液分離器4中的氣體制冷劑的產(chǎn)生量小，因此即使停止導(dǎo)入機(jī)構(gòu)15的工作，也能夠抑制運(yùn)轉(zhuǎn)效率的降低。
圖7表示在電冰箱上的應(yīng)用例。該電冰箱40，以在上段具有冷藏室41、在下段具有制冷室42的方式構(gòu)成。另外，在各室41、42的內(nèi)部，分別設(shè)置箱內(nèi)隔壁61、62，在由該箱內(nèi)隔壁61、62隔開(kāi)的風(fēng)路44內(nèi)設(shè)置有所述的吸熱器57、58以及風(fēng)扇63、64。在本構(gòu)成中，按照冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的熱開(kāi)、熱關(guān)，切換三通閥11，使制冷劑在任何一方的吸熱器57、58中流動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)與此對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇62、63。在制冷劑在吸熱器57中流動(dòng)的情況下，向冷藏室41供應(yīng)冷風(fēng)；在制冷劑在吸熱器58中流動(dòng)的情況下，向制冷室42供應(yīng)冷風(fēng)。
圖8表示另外的構(gòu)成。與圖7相比，吸熱機(jī)構(gòu)10的構(gòu)成不同。該吸熱機(jī)構(gòu)10，省略三通閥71，另外在各細(xì)管12、13上串聯(lián)連接電動(dòng)閥65、66。67是電動(dòng)閥，在這種情況下，也省略開(kāi)閉閥73。在該構(gòu)成中，按照冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)及制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的熱開(kāi)、熱關(guān)，打開(kāi)或關(guān)閉所述電動(dòng)閥65、66，有選擇地使制冷劑在任何一方的吸熱器57、58中流動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)與此對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇62、63。由此，也都能夠得到大致同樣的作用效果。
圖9表示又一另外的實(shí)施方式。
在本實(shí)施方式中，與圖1相比，吸熱機(jī)構(gòu)10的構(gòu)成不同。即，在低溫度帶起作用的吸熱器58，與上述構(gòu)成相同地設(shè)在經(jīng)由氣液分離器4后的低壓側(cè)回路9上，另外，在高溫度帶起作用的吸熱器57配置在減壓裝置3和氣液分離器4的之間。在本構(gòu)成中，由于在低壓側(cè)回路9上設(shè)置有在低溫度帶起作用的吸熱器58，所以能夠高效率進(jìn)行在低溫度帶的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在本構(gòu)成中，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于氣液分離前進(jìn)行熱交換，因此該部分會(huì)降低冷藏效率，但冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率降低不太大，從而能夠提高整體效率。此外，在本構(gòu)成中，在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于減壓裝置3起作用，因此能夠省略第1細(xì)管12。
以上，基于一實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此，能夠?qū)嵤┒喾N變更。例如，在上述構(gòu)成中，在制冷劑回路中封入二氧化碳制冷劑，但也不限定于此，當(dāng)然也可以封入其以外的氟里昂系制冷劑等。
權(quán)利要求
1.一種制冷裝置，具有壓縮機(jī)、散熱器、減壓裝置、氣液分離器以及可在相互不同的溫度帶有選擇地起作用的多個(gè)吸熱器，其特征是具備具有可將由所述氣液分離器分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到所述壓縮機(jī)的中間壓部的機(jī)構(gòu)的同時(shí)，使由所述氣液分離器分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路；且在所述低壓側(cè)回路上至少具備所述多個(gè)吸熱器內(nèi)的在低溫度帶起作用的吸熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征是在所述低壓側(cè)回路上，并列具有所述全部吸熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征是具有旁通所述減壓裝置、所述氣液分離器、以及在所述低溫度帶起作用的吸熱器的旁通回路；在所述旁通回路上，具有在高溫度帶起作用的吸熱器。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征是在所述減壓裝置和所述氣液分離器的之間，具有在高溫度帶起作用的吸熱器。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的制冷裝置，其特征是封入在運(yùn)轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達(dá)到超臨界壓力的制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制冷裝置，是具有壓縮機(jī)(1)、散熱器(2)、減壓裝置(3)、氣液分離器(4)及在相互不同的溫度帶有選擇地起作用的多個(gè)吸熱器(57、58)的制冷裝置，其特征是，具備具有可將由氣液分離器(4)分離的氣體制冷劑導(dǎo)入到壓縮機(jī)(1)的中間壓部的機(jī)構(gòu)(5)的同時(shí)，使由氣液分離器(4)分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路(9)；且在多個(gè)吸熱器(57、58)內(nèi)，且在所述低壓側(cè)回路(9)上至少具備所述多個(gè)吸熱器內(nèi)的在低溫度帶起作用的吸熱器(58)。當(dāng)在制冷循環(huán)中，設(shè)有有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機(jī)構(gòu)的情況下，在任何一個(gè)的溫度帶，都能夠以不降低其效率地高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)F25B40/00GK1670448SQ20051000799
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者齋博之, 菅原晃, 向山洋, 長(zhǎng)江悅史, 今井悟, 水上和明, 上村一朗 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社