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入壓縮機的中間壓部的機構(gòu)的制冷裝置。
背景技術(shù)：
人們已知的制冷裝置是，一般來說，具有壓縮機、散熱器、減壓裝置、氣液分離器的同時，且具有可將由該氣液分離器分離的氣體制冷劑導入所述壓縮機的中間壓部的機構(gòu)的制冷裝置(參照專利文獻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入到所述壓縮機的中間壓部，因此可得到能夠提高該壓縮機的效率的效果。
專利文獻1特開2003-106693號公報可是，在此種以往的制冷裝置中，有時要在制冷循環(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，能夠利用任何一種的吸熱器的功能進行冷藏或制冷運行，但在這種情況下，重要的是在任何運轉(zhuǎn)時都不降低其效率地高效運轉(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轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的特征在于具有壓縮機、散熱器、減壓裝置、氣液分離器，且具備具有可將由該氣液分離器分離的氣體制冷劑導入所述壓縮機的中間壓部的機構(gòu)的同時，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，且在該低壓側(cè)回路具備有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)，使經(jīng)過被選擇的吸熱機構(gòu)的制冷劑返回到所述壓縮機的吸收部。
在這種情況下，所述吸熱機構(gòu)具有在相互不同的溫度帶起作用的多個吸熱器，使各個吸熱器有選擇地作用，也可以具有將經(jīng)由該吸熱器的冷風導入控制為分別對應的溫度帶的室內(nèi)的機構(gòu)。此外，所述吸熱器也可以設(shè)在控制為分別對應的溫度帶的室內(nèi)。另外，所述吸熱機構(gòu)具有有選擇地在不同的溫度帶起作用的1個吸熱器，也可以具有通過切換風擋，將經(jīng)由該吸熱器的冷風導入到分別控制在不同的溫度帶的多個室的機構(gòu)。在這種情況下，吸熱器也可以設(shè)在控制為低溫度帶的室內(nèi)。
此外，在上述所有情況下，也可以封入在運轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達到超臨界壓力的二氧化碳制冷劑等制冷劑。
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，在該低壓側(cè)回路上具有有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)，因此能夠在各自的溫度帶，高效率地運轉(zhuǎn)。


圖1是表示本發(fā)明的制冷裝置的一實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用例的圖。
圖5是表示冷卻例的圖。
圖6是表示冷卻例的圖。
圖7是表示在電冰箱中的應用例的圖。
圖8是表示在電冰箱中的應用例的圖。
圖9是表示其它實施方式的制冷劑回路圖。
圖10是表示在電冰箱中的應用例的圖。
圖11是表示在電冰箱中的應用例的圖。
圖中1-壓縮機，2-散熱器，3-減壓裝置，4-氣液分離器，5-導入機構(gòu)，7-開閉閥，8-逆止閥，10-吸熱機構(gòu)，11-三通閥，12-第1細管，13-第2細管，14-吸熱器，15-熱交換部，21-冷藏室，22-制冷室，25-切換風擋，30-制冷裝置。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的制冷劑回路圖。該制冷裝置30具有以下構(gòu)成依次具有壓縮機1、散熱器2、減壓裝置3及氣液分離器4。從該壓縮機1，經(jīng)由散熱器2，到達減壓裝置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)流閥的開度的方式構(gòu)成。通過變化該節(jié)流閥的開度，直到到達氣液分離器4前，降低壓力，產(chǎn)生多的氣體制冷劑，在此狀態(tài)下，通過進入氣液分離器4，能夠變化該氣液分離器4中的分離效率。所述壓縮機1是2段壓縮機，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入壓縮機1的中間壓部，即中間冷卻器1C和2段壓縮部1B的之間的導入機構(gòu)5。此處的壓縮機1，不限定于2段壓縮機，例如，如果是1段壓縮機，只要導入機構(gòu)5能返回到1段壓縮機的中間壓部就可以。該導入機構(gòu)5，由氣管6、設(shè)在該氣管6上的開閉閥7構(gòu)成，如果打開該開閉閥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)過氣管6而如虛線箭頭所示地導入到壓縮機1的中間壓部。
此外，該制冷裝置30，設(shè)置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，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構(gòu)10。該吸熱機構(gòu)10，其構(gòu)成包括三通閥11、第1細管12、與之并列設(shè)置的第2細管13、1個吸熱器14。比第2細管13的阻力值大地，設(shè)定第1細管12的阻力值。因此，如果通過三通閥11的切換，使制冷劑在第1細管12中流動，同時降低所述壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率，則會降低在1個吸熱器14中流動的流量，蒸發(fā)溫度升高，從而進行冷藏運轉(zhuǎn)。因為如果運轉(zhuǎn)頻率固定且僅細管的阻力值增大，則蒸發(fā)溫度會降低。此外，如果使制冷劑在第2細管13中流動，同時增大所述壓縮機1的運轉(zhuǎn)頻率，就會增加在1個吸熱器14中流動的流量，蒸發(fā)溫度降低，從而進行制冷運轉(zhuǎn)。經(jīng)由該熱交換部14的制冷劑，經(jīng)過設(shè)在所述減壓裝置3的附近的熱交換部15，并通過該熱交換部15進行熱交換而變熱后，經(jīng)由逆止閥8，返回到壓縮機1的吸入部。
在本構(gòu)成中，以具有將經(jīng)由吸熱器14的冷風，有選擇地導入到分別控制在不同溫度帶的多個室(冷藏室21、制冷室22)的機構(gòu)23的方式構(gòu)成。該機構(gòu)23，包括送風管道24及切換風擋25，且控制器26連接在該切換風擋25上。另外，該控制器26，連接在上述的三通閥11上，例如在制冷室22的負荷增大的情況下，通過三通閥11的切換，按阻力值低的第2細管13、1個吸熱器14的順序，使制冷劑流動，降低吸熱器14中的蒸發(fā)溫度，同時將切換風擋25倒向圖示的位置，將冷風導入制冷室22。此外，在冷藏室21的負荷增大的情況下，通過三通閥1 1的切換，按阻力值大的第1細管12、1個吸熱器14的順序，使制冷劑流動，升高吸熱器14中的蒸發(fā)溫度，同時將切換風擋25倒向與圖示的位置相反的位置，將冷風導入冷藏室21。
在所述的制冷劑回路內(nèi)，封入在運轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達到超臨界壓力的制冷劑是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，在外面溫度達到30℃以上，或者負荷增大等條件下，如圖3的焓·壓力(ph)線圖所示，高壓側(cè)回路內(nèi)在運轉(zhuǎn)中以超臨界壓力運轉(zhuǎn)。關(guān)于以超臨界壓力在高壓側(cè)回路內(nèi)運轉(zhuǎn)的制冷劑，此外，還可列舉乙烯、乙硼烷、乙烷、氧化氮等。
參照圖2及圖3，這里，壓縮機為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1排出的制冷劑，通過散熱器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，相當于“H”～“I”的線段(氣體)的長度和“H”～“J”的線段(液體)的長度的比。該制冷劑以2相混合體的狀態(tài)進入氣液分離器4。另外此處，分離的氣體制冷劑，被導入到壓縮機1的中間壓部，即中間冷卻器1C和2段壓縮部1B的之間。“J”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“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細管12或第2細管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，會使壓縮機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入到壓縮機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1的壓縮效率。特別是在本實施方式中，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，通過將該增多的氣體份導入壓縮機1的中間壓部，能謀求更高地效率。
在本實施方式中，由于有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)10的全部，即三通閥11、第1細管12、第2細管13及吸熱器14，設(shè)在用于循環(huán)由氣液分離器4分離的液體制冷劑的低壓側(cè)回路9上，因此，例如，無論在進行冷藏運轉(zhuǎn)時，還是進行制冷運轉(zhuǎn)時，都能夠在不降低其效率的情況下，以極高效率的運轉(zhuǎn)。
圖4表示在電冰箱中的應用例。
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。在該制冷室42的內(nèi)部設(shè)置有箱內(nèi)隔壁43，且在用該箱內(nèi)隔壁43隔開的風路44內(nèi)設(shè)置有所述的吸熱器14。在所述風路44的入口A上配置第1切換風擋45，該第1切換風擋45，在關(guān)閉風路44的入口A的位置(虛線位置)和打開的位置(實線位置)的之間切換。此外，在電冰箱40的后壁47上，形成背面?zhèn)蕊L路46，在第1切換風擋45被切換到虛線位置的情況下，經(jīng)由該背面?zhèn)蕊L路46，連通風路44的入口A和冷藏室41。此外，在上述風路44的出口B上，配置風扇48和第2切換風擋49，該第2切換風擋49，在關(guān)閉風路44的出口B的位置(虛線位置)和打開的位置(實線位置)的之間切換，而在該實線位置上，第2切換風擋49堵住中間隔壁50的開口51。
圖5表示冷卻例1。
從最初到a點，是制冷運轉(zhuǎn)中，參照圖4(風擋45、49為實線位置)，被吸熱器14冷卻的冷風沿風路44內(nèi)循環(huán)，送入制冷室42，由此，制冷室42的溫度緩慢下降，另外未送入冷風的冷藏室41的溫度緩慢升高。在此期間，壓縮機1開動，風扇48開動，各風擋45、49切換到實線位置，通過三通閥11的切換，使制冷劑在第2細管13中流動，打開開閉閥7。從a點到b點為運轉(zhuǎn)停止中。在此期間，不向冷藏室41、制冷室42的任何一個送入冷風，各室41、42的溫度緩慢升高。即，壓縮機1停止，風扇48停止，同時各風擋45、49維持在實線位置，三通閥全部關(guān)閉，關(guān)閉開閉閥7。從b點到c點為冷藏運轉(zhuǎn)中，參照圖4(風擋45、49為虛線位置)，冷藏室41內(nèi)的空氣，經(jīng)由背面?zhèn)蕊L路46循環(huán)，被吸熱器14冷卻的冷風，通過中間隔壁50的開口51，被送入冷藏室41。由此，冷藏室41的溫度轉(zhuǎn)入下降，未送入冷風的制冷室42的溫度繼續(xù)上升。在此期間，壓縮機1開動，風扇48開動，各風擋45、49切換到虛線位置，通過三通閥11的切換，使制冷劑在第1細管12中流動。另外，在開始冷藏運轉(zhuǎn)的情況下，為了防止壓縮機1的運轉(zhuǎn)開始時的、通過開閉閥7的制冷劑的取捷徑(shortcut)現(xiàn)象，開閉閥7延遲規(guī)定時間打開。以下，從d點到i點也同樣重復該控制。
圖6表示冷卻例2。
從1到m點，是制冷運轉(zhuǎn)中，參照圖4(風擋45、49為實線位置)，被吸熱器14冷卻的冷風沿風路44內(nèi)循環(huán)，送入制冷室42，由此，制冷室42的溫度緩慢下降，另外未送入冷風的冷藏室41的溫度緩慢升高。在此期間，壓縮機1開動，風扇48開動，各風擋45、49切換到實線位置，通過三通閥11的切換，制冷劑在第2細管13中流動，開閉閥7打開。從m點到n點為冷藏運轉(zhuǎn)中，參照圖4(風擋45、49為虛線位置)，冷藏室41內(nèi)的空氣，經(jīng)由背面?zhèn)蕊L路46循環(huán)，而被吸熱器14冷卻的冷風，通過中間隔壁50的開口51，被送入冷藏室41。由此，冷藏室41的溫度轉(zhuǎn)入下降，未送入冷風的制冷室42的溫度轉(zhuǎn)入上升。在此期間，壓縮機1、風扇48都維持開動，各風擋45、49切換到虛線位置，通過三通閥11的切換，使制冷劑在第1細管12中流動。從n點到o點為運轉(zhuǎn)停止中。在此期間，向冷藏室41、制冷室42都不送入冷風，各室41、42的溫度緩慢升高。即，壓縮機1停止，風扇48停止。各風擋45、49不切換，維持在虛線位置，三通閥11全部關(guān)閉，關(guān)閉開閉閥7。以下，從p點到s點也同樣重復該控制。
圖7表示另一實施方式。在本構(gòu)成中，與圖4相比，風路44的出入口上的風擋構(gòu)成不同。入口A的風擋，由2個風擋145A、145B構(gòu)成，出口B的風擋由2個風擋149A、149B構(gòu)成。此外，圖8表示又一其它實施方式。與圖4相比，吸熱機構(gòu)10的構(gòu)成不同。即吸熱機構(gòu)10，以具有第4細管55和與之串聯(lián)設(shè)置的電動閥56的方式構(gòu)成。54是電動閥。第4細管55的阻力值固定，通過調(diào)整電動閥與其的開度，可變化整體的阻力值，能夠冷藏或制冷運轉(zhuǎn)。無論是哪種實施方式，都能夠得到與上述實施方式大致相同的作用效果。
圖9表示另外的制冷劑回路的構(gòu)成。
在本構(gòu)成中，與圖1相比，吸熱機構(gòu)10的構(gòu)成不同。吸熱機構(gòu)10，其構(gòu)成具有，三通閥11、第1細管12、串聯(lián)設(shè)在第1細管12上的冷藏用的吸熱器57、與它們并列設(shè)置的第2細管13、串聯(lián)設(shè)在第2細管13上的制冷用的吸熱器58。59是逆止閥。即使在本實施方式中，也能夠得到與上述實施方式大致相同的作用效果。
圖10表示在電冰箱上的應用例。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)置有箱內(nèi)隔壁61、62，在由該箱內(nèi)隔壁61、62隔開的風路44內(nèi)，設(shè)置所述的吸熱器57、58以及風扇63、64。在本構(gòu)成中，按照冷藏運轉(zhuǎn)及制冷運轉(zhuǎn)的熱開(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，驅(qū)動與此對應的風扇62、63。圖11表示另外的構(gòu)成。與圖10相比，吸熱機構(gòu)10的構(gòu)成不同。該吸熱機構(gòu)10，省略三通閥，且在各細管12、13上串聯(lián)連接電動閥65、66。67是電動閥。在該構(gòu)成中，按照冷藏運轉(zhuǎn)及制冷運轉(zhuǎn)的熱開、熱關(guān)，打開或關(guān)閉所述電動閥65、66，有選擇地使制冷劑在任何一方的吸熱器57、58中流動，同時驅(qū)動與此對應的風扇62、63。這些實施方式，也都能夠得到與上述實施方式大致同樣的作用效果。
以上，基于一實施方式說明了本發(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，其特征是具備壓縮機、散熱器、減壓裝置、氣液分離器，且具備具有可將由所述氣液分離器分離的氣體制冷劑導入到所述壓縮機的中間壓部的機構(gòu)的同時，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，并在所述低壓側(cè)回路具備有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)，以便使經(jīng)過被選擇的吸熱機構(gòu)的制冷劑返回到所述壓縮機的吸收部。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征是所述吸熱機構(gòu)具有在相互不同的溫度帶起作用的多個吸熱器，使分別的吸熱器有選擇地起作用，并具備將經(jīng)由該吸熱器的冷風導入到控制為分別對應的溫度帶的室內(nèi)的機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的制冷裝置，其特征是所述吸熱器設(shè)在控制為分別對應的溫度帶的室內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的制冷裝置，其特征是所述吸熱機構(gòu)具備有選擇地在不同的溫度帶起作用的1個吸熱器，且具備通過切換風擋將經(jīng)由該吸熱器的冷風導入到分別控制為不同的溫度帶的多個室內(nèi)的機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的制冷裝置，其特征是所述吸熱機構(gòu)設(shè)置在控制為低溫度帶的室內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1～5中任何一項所述的制冷裝置，其特征是封入在運轉(zhuǎn)中使高壓側(cè)達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，具備壓縮機(1)、散熱器(2)、減壓裝置(3)、氣液分離器(4)，且具備具有可將由該氣液分離器(4)分離的氣體制冷劑導入所述壓縮機(1)的中間壓部的機構(gòu)(6、7)的同時，使由所述氣液分離器(4)分離的液體制冷劑循環(huán)的低壓側(cè)回路(9)，并在該低壓側(cè)回路(9)具備有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)(10)，從而使經(jīng)過選擇的吸熱機構(gòu)(10)的制冷劑返回到所述壓縮機(1)的吸收部。從而，當在制冷循環(huán)中設(shè)有有選擇地在不同的溫度帶起作用的吸熱機構(gòu)的情況下，在任何一個的溫度帶，都能夠不降低其效率地高效運轉(zhuǎn)。
文檔編號F25D17/08GK1670449SQ20051000905
公開日2005年9月21日 申請日期2005年2月17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, 長江悅史, 今井悟, 水上和明, 上村一朗 申請人:三洋電機株式會社