Холодильник с низкотемпературным отделением и холодильное устройство хранения - RU2496063C2

Код документа: RU2496063C2

Чертежи

Показать все 24 чертежа(ей)

Описание

Область техники

Настоящее изобретение относится к холодильнику с низкотемпературным отделением, который включает в себя первый и второй испарители, которые охлаждают холодильное отделение и морозильное отделение, соответственно. Кроме того, настоящее изобретение относится к холодильному устройству хранения, которое включает в себя первое и второе отделения, которые имеют отличные друг от друга температуры.

Уровень техники

Общепринятые холодильники с низкотемпературным отделением раскрыты в патентных документах 1 и 2. В холодильнике с низкотемпературным отделением, раскрытом в патентном документе 1, благодаря компрессору, для выполнения морозильного цикла течет при этом хладагент, при этом в низкотемпературном участке морозильного цикла первый и второй испарители расположены параллельно друг другу. Первый испаритель расположен позади морозильного отделения. Благодаря приведению в действие нагнетательного вентилятора, холодный воздух, произведенный путем теплообмена с первым испарителем, циркулирует в морозильном отделении и холодильном отделении, посредством чего внутреннее пространство морозильного отделения и внутреннее пространство холодильного отделения охлаждаются. Второй испаритель расположен в морозильном отделении для непосредственного замораживания хранящегося продукта в морозильном отделении.

Фиг.25 показывает морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением, раскрытого в патентном документе 2. Морозильный цикл 40 имеет компрессор 41 и, благодаря компрессору 41, хладагент течет в направлении стрелки, посредством чего выполняется морозильный цикл 40. На последующей стадии компрессора 41 подсоединен радиатор 42. Разветвленные в трехходовом клапане 46 первый и второй испарители 44а, 44b расположены параллельно друг другу через первый и второй редукторы давления 43а, 43b. Согласно этому, радиатор 42 расположен в высокотемпературном участке морозильного цикла 40, тогда как первый и второй испарители 44а, 44b расположены в низкотемпературном участке.

Первый и второй испарители 44а, 44b расположены позади холодильного отделения и морозильного отделения, соответственно. Нагнетательные вентиляторы (не показано) расположены рядом с первым и вторым испарителями 44а, 44b, соответственно. Благодаря приведению в действие каждого нагнетательного вентилятора, холодный воздух, произведенный путем теплообмена с первым и вторым испарителями 44а, 44b, циркулирует в холодильном отделении и морозильном отделении, посредством чего холодильное отделение и морозильное отделение охлаждаются.

С другой стороны, патентные документы 3, 4 раскрывают двойной морозильный цикл, который включает в себя первый и второй морозильные циклы, которые выполняют при помощи первого и второго компрессоров. В первом и втором морозильных циклах течет хладагент, включающий в себя двуокись углерода, соответственно. Расположен промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла и высокотемпературным участком второго морозильного цикла, и в высокотемпературном участке второго морозильного цикла расположен испаритель.

Благодаря приведению в действие первого компрессора, промежуточный теплообменник в низкотемпературном участке первого морозильного цикла поддерживается при низкой температуре. Благодаря приведению в действие второго компрессора, хладагент во втором морозильном цикле для конденсации излучает тепло в промежуточном теплообменнике. Испаритель в низкотемпературном участке второго морозильного цикла поддерживается при температуре ниже, чем у промежуточного теплообменника. Согласно этому, возможно подать чрезвычайно холодный воздух в отделение хранения.

Кроме того, во втором морозильном цикле двойного морозильного цикла патентного документа 4 в последующей стадии промежуточного теплообменника расположен ресивер. Ресивер разделяет хладагент, который вытекает из промежуточного теплообменника, на газ и жидкость и выводит жидкий хладагент. Согласно этому, возможно обеспечить объем циркуляции хладагента путем сокращения пузырьков, содержащихся в хладагенте, который течет в испарителе, и предотвратить ухудшение охлаждающей способности.

Кроме того, патентный документ 5 раскрывает общепринятый холодильник с низкотемпературным отделением. В этом холодильнике с низкотемпературным отделением морозильное отделение расположено в верхнем участке участка основного корпуса, а холодильное отделение расположено в нижнем участке участка основного корпуса. Позади холодильного отделения расположено механическое отделение, в механическом отделении расположены первый и второй компрессоры. Первый компрессор выполняет первый морозильный цикл и холодильное отделение охлаждается испарителем, расположенным в низкотемпературном участке первого морозильного цикла. Второй компрессор выполняет второй морозильный цикл и морозильное отделение охлаждается испарителем, расположенным в низкотемпературном участке второго морозильного цикла. Согласно этому, холодильное отделение и морозильное отделение охлаждаются независимо, посредством чего возможно добиться энергосбережения.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, раскрытом в патентном документе 2, размораживающие нагреватели расположены ниже первого и второго испарителей. Посредством остановки компрессора и приведения в действие размораживающих нагревателей первый и второй испарители размораживаются.

Кроме того, патентный документ 6 раскрывает холодильник с низкотемпературным отделением, который размораживает испаритель посредством морозильного цикла. В этом холодильнике с низкотемпературным отделением испаритель расположен в низкотемпературном участке морозильного цикла, а радиатор расположен в высокотемпературном участке морозильного цикла. Радиатор расположен на металлической задней пластине или тому подобном холодильника с низкотемпературным отделением, и благодаря выполнению морозильного цикла, излучает тепло в наружное воздушное пространство через заднюю пластину. Испаритель охлаждается благодаря выполнению морозильного цикла, а отделение хранения охлаждается холодным воздухом, который осуществляет теплообмен с испарителем.

Во время размораживания испарителя хладагент в морозильном цикле заставляют течь в противоположном направлении при помощи переключающего средства. Согласно этому, испаритель расположен в высокотемпературном участке морозильного цикла, и его температура повышается, посредством чего осуществляется размораживание.

Кроме того, холодильник с низкотемпературным отделением, раскрытый в патентном документе 7 имеет первый и второй испарители, которые соединены параллельно с компрессором, который выполняет морозильный цикл. Первый и второй испарители расположены в низкотемпературном участке морозильного цикла, и течение хладагента переключается переключающим средством. В первом испарителе плита охлаждения смонтирована на трубопроводе хладагента, в котором течет хладагент. Плита охлаждения покрывает большую площадь задней поверхности холодильного отделения и открыта. Второй испаритель расположен в канале, который расположен позади морозильного отделения, и на трубопроводе хладагента, в котором течет хладагент, смонтировано множество ребер. В канале расположен нагнетательный вентилятор.

Если путь потока хладагента переключен на первый испаритель, то понижается температура первого испарителя, и внутреннее пространство холодильного отделения охлаждается с помощью холода, который излучается из плиты охлаждения. Если путь потока хладагента переключен на второй испаритель, то понижается температура второго испарителя. Воздух, который течет в канале благодаря приведению в действие нагнетательного вентилятора, и второй испаритель осуществляют теплообмен друг с другом, посредством чего производится холодный воздух, и холодный воздух выводится в морозильное отделение, посредством чего охлаждается морозильное отделение.

Хранящиеся продукты в холодильном отделении подвергаются лучистому охлаждению, осуществленному плитой охлаждения, так что холодный воздух не попадет непосредственно на хранящиеся продукты и возможно предотвратить высыхание хранящихся продуктов. Кроме того, холод равномерно выводят из плиты охлаждения, так что даже возможно выполнить распределение температуры в холодильном отделении.

Список цитат

Патентная литература

PLT1: Заявка на полезную модель в Японии No. 1984-127887 (стр.3-8, фиг.1)

PLT2: JP-A-2002-122374 (стр.2-7, фиг.1)

PLT3: JP-A-2004-279014 (стр.2-8, фиг.1)

PLT4: JP-U-1993-36258 (стр.5-6, фиг.1)

PLT5: JP-A-1998-153375 (стр.3-5, фиг.1)

PLT6: JP-A-2002-340449 (стр.4-5, фиг.1)

PLT7: JP-A-2000-356445 (стр. с 3-6, фиг.1)

Сущность изобретения

Техническая задача

Холодильное отделение охлаждает и сохраняет хранящиеся продукты при, например, от 0°С до 5°С и поддерживается температура отделения выше, чем в морозильном отделении, которое замораживает и хранит хранящиеся продукты, например при, -20°С. В холодильниках с низкотемпературным отделением, раскрытых в патентных документах 1, 2, первый и второй испарители расположены параллельно друг другу, в соответствии с этим, поддерживается примерно одна и та же температура. Из-за этого первому испарителю, который осуществляет охлаждение холодильного отделения, поддерживается температура ниже, чем температура морозильного отделения.

Испаритель, расположенный в низкотемпературном участке морозильного цикла, способен в достаточной степени охлаждать холодильное отделение при температуре на несколько градусов ниже, чем температура морозильного отделения. С другой стороны, из принципа термодинамики известно, что чем ниже температура низкотемпературного участка, тем ниже становится охлаждающее действие морозильного цикла. Из-за этого, если холодильное отделение охлаждается посредством первого испарителя, который имеет температуру намного ниже, чем температура отделения холодильного отделения, то холодильный коэффициент (ХК) морозильного цикла становится низким. В соответствии с этим, существует проблема в том, что потребление электроэнергии холодильника с низкотемпературным отделением становится большим.

Кроме того, в двойных морозильных циклах, раскрытых в патентных документах 3, 4, испаритель для производства холодного воздуха расположен во втором морозильном цикле. Из-за этого, даже если в холодильнике с низкотемпературным отделением расположен двойной морозильный цикл, то холодильное отделение и морозильное отделение охлаждаются одним и тем же испарителем. Согласно этому, как и описанию выше, температура испарителя становится чрезвычайно низкой температурой по сравнению с температурой отделения холодильного отделения, и существует проблема в том, что потребление электроэнергии холодильника с низкотемпературным отделением становится большим.

Кроме того, согласно общепринятому холодильнику с низкотемпературным отделением, раскрытому в вышеприведенном патентном документе 5, первый и второй компрессоры расположены в механическом отделении, которое расположено в нижнем участке участка основного корпуса. Первый и второй компрессоры являются также точечными источниками звука, так что звуки, исходящие от них, накладываются. Кроме этого, если первый и второй компрессоры расположены близко друг к другу, то от соответственных компрессоров, вероятно, будут исходить звуки, которые имеют частоты близкие друг к другу и одну ту же фазу. Если звуки, имеющие одну и ту же фазу, накладываются, то уровень давления звука удваивается. Кроме того, из-за звуков, имеющих частоты близкие друг к другу, становится вероятным появление гула. В соответствии с этим, существует проблема в том, что шум холодильника с низкотемпературным отделением становится сильным.

Кроме того, согласно холодильнику с низкотемпературным отделением, раскрытому в патентном документе 2, первому и второму испарителям поднимают температуру размораживающим нагревателем, чтобы осуществить размораживание, так что существует проблема в том, что потребление электроэнергии холодильника с низкотемпературным отделением становится большим. Кроме того, согласно холодильнику с низкотемпературным отделением, раскрытому в патентном документе 6, размораживающий нагреватель отсутствует, так что потребление электроэнергии снижается. Однако радиатор, расположенный в высокотемпературном участке морозильного цикла, расположен в низкотемпературном участке во время размораживания, так что существует проблема в том, что на радиаторе и задней пластине происходит конденсация.

Кроме того, согласно холодильнику с низкотемпературным отделением, раскрытому в патентном документе 7, хладагент выборочно течет в первом и втором испарителях, так что невозможно охлаждать холодильное отделение и морозильное отделение в одно и тоже время. Из-за этого существует проблема в том, что во время высокой нагрузки сразу после того, как помещены хранящиеся продукты, невозможно получить достаточную охлаждающую способность в холодильном отделении и морозильном отделении в одно и тоже время. Особенно холодильное отделение подвергается лучистому охлаждению, так что это занимает много времени, чтобы понизить температуру, и морозильное отделение не охлаждается достаточно во время высокой нагрузки морозильного отделения.

Задачей настоящего изобретения является предоставление холодильника с низкотемпературным отделением, который способен снизить потребление электроэнергии. Кроме того, задачей настоящего изобретения является предоставление холодильника с низкотемпературным отделением и холодильного устройства хранения, которые способны снизить шум. Кроме того, задачей настоящего изобретения является предоставление холодильника с низкотемпературным отделением, который способен предотвратить конденсацию во время размораживания и снизить потребление электроэнергии. Кроме того, задачей настоящего изобретения является предоставление холодильника с низкотемпературным отделением, который способен повысить охлаждающую способность.

Для достижения вышеперечисленных задач холодильник с низкотемпературным отделением согласно настоящему изобретению включает в себя:

холодильное отделение, которое охлаждает и хранит хранящийся продукт;

морозильное отделение, которое замораживает и хранит хранящийся продукт;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

первый радиатор, который расположен в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;

первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла; и

промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла и высокотемпературным участком второго морозильного цикла;

при этом холодильное отделение охлаждается первым испарителем, а морозильное отделение охлаждается вторым испарителем.

Согласно этой структуре, первый и второй морозильные циклы выполняются первым и вторым компрессорами, первый и второй хладагенты текут так, что образуются низкотемпературный участок и высокотемпературный участок первого и второго морозильных циклов. Первый хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет в первом радиаторе высокотемпературного участка первого морозильного цикла для излучения тепла, так что первый хладагент конденсируется. Первый хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет в первом испарителе низкотемпературного участка первого морозильного цикла и промежуточном теплообменнике, так что холодильное отделение охлаждается холодным воздухом, температура которого понижена первым испарителем. Второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет в высокотемпературном участке второго морозильного цикла и имеет тепло, вбираемое промежуточным теплообменником для излучения тепла. Второй хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет во втором испарителе низкотемпературного участка второго морозильного цикла, так что морозильное отделение охлаждается холодным воздухом, температура которого понижена вторым испарителем. Первый испаритель и промежуточный теплообменник могут быть расположены последовательно друг другу или расположены параллельно друг другу.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, промежуточный теплообменник расположен в последующей стадии первого испарителя. Согласно этой структуре, первый хладагент, после поглощения тепла в первом испарителе, течет в промежуточном теплообменнике для осуществления теплообмена с высокотемпературным участком второго морозильного цикла.

Холодильник с низкотемпературным отделением, имеющий вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя второй радиатор, расположенный в высокотемпературном участке второго морозильного цикла. Согласно этому, второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет во втором радиаторе высокотемпературного участка второго морозильного цикла и промежуточном теплообменнике, так что для конденсации второй хладагент излучает тепло через второй радиатор и промежуточный теплообменник.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, промежуточный теплообменник расположен в последующей стадии второго радиатора. Согласно этой структуре, второй хладагент, после излучения тепла через второй радиатор, течет в промежуточном теплообменнике для осуществления теплообмена с низкотемпературным участком первого морозильного цикла.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, теплообмен осуществляется между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя, и первым хладагентом, затем протекающим в первом испарителе. Согласно этой структуре, низкотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго испарителя, поглощает тепло из первого хладагента до протекания в первом испарителе, энтальпия первого хладагента понижается, и первый хладагент, в качестве хладагента, имеющего более высокую охлаждающую способность, течет в первом испарителе.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, теплообмен осуществляется между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя, и вторым хладагентом до втекания во второй испаритель. Согласно этой структуре, низкотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго испарителя, поглощает тепло из второго хладагента до протекания во втором испарителе, энтальпия второго хладагента понижается, и второй хладагент, в качестве хладагента, имеющего более высокую охлаждающую способность, течет во втором испарителе.

Кроме того, холодильник с низкотемпературным отделением, имеющий вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя:

первый внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру;

второй внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру; и

третий внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим низкую температуру.

Согласно этой структуре, становится легко регулировать температуру испарения испарителя высокотемпературного цикла для охлаждения холодильного отделения, и температуру испарения испарителя низкотемпературного цикла для охлаждения морозильного отделения, чтобы соответственно установить температуры холодильного отделения и морозильного отделения. Кроме того, промежуточный теплообмен расположен так, что возможно сделать степень сжатия компрессора высокотемпературного цикла и компрессора низкотемпературного цикла меньше, чем степень сжатия общепринятого цикла, согласно этому, эффективность сжатия увеличивается, и возможно получить холодильник с низкотемпературным отделением, который является превосходным по характеристике энергосбережения. Кроме того, благодаря расположениям третьего внутреннего теплообменника, второго внутреннего теплообменника и первого внутреннего теплообменника, возможно повысить морозильную способность морозильного цикла и поддерживать температуры хладагентов, которые всасывают компрессор высокотемпературного цикла и компрессор низкотемпературного цикла, на температуре близкой к температуре окружающей среды, так что возможно ограничить тепловые потери и получить холодильник с низкотемпературным отделением, который является более рациональным.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, третий внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из первого радиатора, и первым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению,

второй радиатор, расположенный в высокотемпературном участке второго морозильного цикла, расположен в предшествующей стадии промежуточного теплообменника; и

второй внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника, и вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, первый внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из третьего внутреннего теплообменника, и вторым хладагентом, вытекающим из второго внутреннего теплообменника.

первый редуктор давления, который расположен на предшествующей стадии первого испарителя, уменьшает давление первого хладагента и включает в себя капиллярную трубку;

при этом первый редуктор давления функционирует как теплообменный трубопровод первого внутреннего теплообменника или третьего внутреннего теплообменника.

второй редуктор давления, который расположен в предшествующей стадии второго испарителя, уменьшает давление второго хладагента и включает в себя капиллярную трубку;

при этом второй редуктор давления функционирует как теплообменный трубопровод второго внутреннего теплообменника.

Кроме того, холодильник с низкотемпературным отделением, имеющий вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя ресивер, который расположен в пути потока для первого хладагента промежуточного теплообменника, разделяет первый хладагент на газ и жидкость и выводит газообразный хладагент.

Согласно этой структуре, первый и второй морозильные циклы выполняются первым и вторым компрессорами, первый и второй хладагенты текут так, что образуются низкотемпературный участок и высокотемпературный участок первого и второго морозильных циклов. Первый хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет в первом испарителе низкотемпературного участка первого морозильного цикла и промежуточном теплообменнике, и холодильное отделение охлаждается холодным воздухом, температура которого понижена первым испарителем. Второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет в высокотемпературном участке второго морозильного цикла и имеет тепло, поглощаемое промежуточным теплообменником для излучения тепла. Второй хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет во втором испарителе низкотемпературного участка второго морозильного цикла, и морозильное отделение охлаждается холодным воздухом, температура которого понижена вторым испарителем. Первый хладагент, который течет в промежуточном теплообменнике, осуществляет в смешанном состоянии газа и жидкости теплообмен со вторым хладагентом, после этого первый хладагент в газообразном состоянии, который отделяется ресивером, осуществляет теплообмен со вторым хладагентом для поглощения тепла.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, в промежуточном теплообменнике верхняя сторона по течению первого морозильного цикла и нижняя сторона по течению второго морозильного цикла осуществляют теплообмен друг с другом, и нижняя сторона по течению первого морозильного цикла и верхняя сторона по течению второго морозильного цикла осуществляют теплообмен друг с другом. Согласно этой структуре, первый хладагент, который течет в промежуточном теплообменнике и находится в смешанном состоянии газа и жидкости, осуществляет теплообмен со вторым хладагентом, который получает тепло, излучаемое промежуточным теплообменником. Первый хладагент, который проходит через ресивер и находится в газообразном состоянии, осуществляет теплообмен с высокотемпературным вторым хладагентом.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, промежуточный теплообменник включает в себя:

участок скрытого теплообмена, который сверху по течению по отношению к ресиверу первого морозильного цикла отбирает у второго хладагента главным образом скрытую теплоту и отдает скрытую теплоту первому хладагенту; и

участок явного теплообмена, который снизу по течению по отношению к ресиверу первого морозильного цикла отбирает у второго хладагента главным образом явную теплоту и отдает явную теплоту первому хладагенту.

Согласно этой структуре, первый хладагент, который течет в промежуточном теплообменнике и находится в смешанном состоянии газа и жидкости, отбирает у второго хладагента теплоту конденсации (скрытую теплоту) для испарения. Первый хладагент, который проходит через ресивер и находится в газообразном состоянии, отбирает у высокотемпературного второго хладагента явную теплоту для поднятия температуры.

Кроме того, холодильник с низкотемпературным отделением, имеющий вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя первый и второй радиаторы, которые расположены в высокотемпературных участках первого и второго морозильного циклов, соответственно; и промежуточный теплообменник расположен в последующей стадии второго радиатора. Согласно этой структуре, благодаря приведению в действие первого компрессора, первый хладагент излучает тепло через первый радиатор, после этого течет в первом испарителе низкотемпературного участка и промежуточном теплообменнике. Благодаря приведению в действие второго компрессора, второй хладагент излучает тепло через второй радиатор, после этого течет в промежуточном теплообменнике для осуществления теплообмена с первым хладагентом.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, второй хладагент, вытекающий из второго испарителя, осуществляет теплообмен со вторым хладагентом, который вытекает из промежуточного теплообменника, после этого осуществляет теплообмен с первым хладагентом, который вытекает из первого радиатора. Согласно этой структуре, второй хладагент, который вытекает из промежуточного теплообменника, имеет тепло, поглощаемое вторым хладагентом, который вытекает из второго испарителя и имеет низкую температуру, и энтальпия понижается. Кроме того, первый хладагент, который вытекает из первого радиатора, имеет тепло, поглощаемое вторым хладагентом, который вытекает из второго испарителя и имеет низкую температуру, и энтальпия понижается. Согласно этому, первый и второй хладагенты, каждый из которых имеет высокую охлаждающую способность, текут в первом и втором испарителях.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, первый и второй хладагенты включают в себя изобутан.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, точка кипения первого хладагента выше, чем точка кипения второго хладагента.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, первый хладагент включает в себя изобутан, а второй хладагент включает в себя пропан или двуокись углерода.

участок основного корпуса, который имеет теплоизоляционный коробчатый корпус, в котором образованы холодильное отделение для охлаждения и хранения хранящегося продукта и морозильное отделение для замораживания и хранения хранящегося продукта;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает холодильное отделение;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла, и охлаждает морозильное отделение;

первое механическое отделение, в котором расположен первый компрессор; и

второе механическое отделение, в котором расположен второй компрессор;

при этом одно из первого и второго механических отделений расположено в верхнем участке участка основного корпуса, а другое расположено в нижнем участке участка основного корпуса.

Кроме того, холодильник с низкотемпературным отделением, имеющий вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым участком теплообмена, расположенным в последующей стадии первого испарителя, и вторым участком теплообмена, расположенным в высокотемпературном участке второго морозильного цикла. Согласно этой структуре, первый хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет в первом участке теплообмена низкотемпературного участка первого морозильного цикла, тогда как второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет во втором участке теплообмена высокотемпературного участка второго морозильного цикла. Согласно этому, тепло второго хладагента поглощается первым хладагентом в промежуточном теплообменнике.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, холодильное отделение и морозильное отделение вертикально расположены параллельно друг другу, и первое и второе механические отделения расположены рядом с холодильным отделением и морозильным отделением, соответственно;

первый и второй испарители расположены позади холодильного отделения и морозильного отделения, соответственно;

промежуточный теплообменник, образованный вертикально продолжающимся, расположен между первым компрессором и вторым компрессором;

первый участок теплообмена и второй участок теплообмена изгибаются в вертикальном направлении; и

отверстия для притока хладагента и отверстия для оттока хладагента первого и второго участков теплообмена расположены рядом с первым механическим отделением.

Согласно этой структуре, например, холодильное отделение расположено в верхнем участке участка основного корпуса, первое механическое отделение, которое включает в себя первый компрессор, расположено в верхнем участке участка основного корпуса, морозильное отделение расположено в нижнем участке участка основного корпуса, и второе механическое отделение, которое включает в себя второй компрессор, расположено в нижнем участке участка основного корпуса. Кроме того, первый испаритель расположен в верхнем участке участка основного корпуса, тогда как второй испаритель расположен в нижнем участке участка основного корпуса. Промежуточный теплообменник расположен так, чтобы продолжаться вертикально в участке основного корпуса, и образован так, чтобы изгибаться в вертикальном направлении. На верхних концах каждого из первого и второго участков теплообмена образованы отверстие для притока хладагента и отверстие для оттока хладагента. В первом участке теплообмена отверстие для притока хладагента подсоединено к первому испарителю, тогда как отверстие для оттока хладагента подсоединено к первому компрессору. Во втором участке теплообмена отверстие для притока хладагента подсоединено ко второму компрессору, тогда как отверстие для оттока хладагента подсоединено ко второму испарителю.

первый радиатор, расположенный в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;

первый редуктор давления, расположенный в последующей стадии первого радиатора;

второй редуктор давления, расположенный в последующей стадии промежуточного теплообменника второго морозильного цикла;

первый внутренний теплообменник, который проходит вертикально и осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя и первым редуктором давления; и

второй внутренний теплообменник, который проходит вертикально и осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя и вторым редуктором давления;

при этом сторона притока хладагента первого редуктора давления расположена рядом со вторым компрессором, а сторона притока хладагента второго редуктора давления расположена рядом с первым компрессором.

Согласно этой структуре, первый хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет в первом радиаторе для излучения тепла, так что первый хладагент конденсируется. Первый хладагент, который конденсируется первым радиатором, течет в первом редукторе давления, так что давление первого хладагента уменьшается, и он расширяется, чтобы стать влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру. Второй хладагент, который конденсируется промежуточным теплообменником, течет во втором редукторе давления, так что давление второго хладагента уменьшается, и он расширяется, чтобы стать влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру.

Второй хладагент, который вытекает из второго испарителя, осуществляет теплообмен с первым редуктором давления в первом внутреннем теплообменнике для поглощения тепла. Согласно этому, энтальпия первого хладагента понижается, и первый хладагент, имеющий более высокую охлаждающую способность, течет в первом испарителе. Кроме того, второй хладагент, который вытекает из второго испарителя, осуществляет теплообмен со вторым редуктором давления во втором внутреннем теплообменнике для поглощения тепла. Согласно этому, энтальпия второго хладагента понижается, и второй хладагент, имеющий более высокую охлаждающую способность, течет во втором испарителе.

Например, если первое механическое отделение расположено в верхнем участке, то второй промежуточный теплообменник расположен так, чтобы продолжаться вертикально, и сторона притока хладагента второго редуктора давления расположена в верхнем участке участка основного корпуса. Сторона оттока хладагента второго редуктора давления подсоединена ко второму испарителю, который расположен в нижнем участке. Первый внутренний теплообменник расположен так, чтобы постоянно продолжаться вертикально от верхнего конца второго внутреннего теплообменника. Сторона притока хладагента первого редуктора давления расположена в нижнем участке участка основного корпуса, тогда как сторона оттока хладагента первого редуктора давления подсоединена к первому испарителю, который находится в верхнем участке.

первый осушитель, который обезвоживает первый хладагент до втекания в первый редуктор давления, расположен во втором механическом отделении; и

второй осушитель, который обезвоживает второй хладагент до втекания во второй редуктор давления, расположен в первом механическом отделении.

Согласно этой структуре, первый хладагент, влага которого удалена первым осушителем, течет в первом редукторе давления, тогда как второй хладагент, влага которого удалена вторым осушителем, течет во втором редукторе давления. Например, если первое механическое отделение расположено в верхнем участке, то первый осушитель расположен в нижнем участке участка основного корпуса и подсоединен к стороне притока хладагента первого редуктора давления, тогда как второй осушитель расположен в верхнем участке участка основного корпуса и подсоединен к стороне притока хладагента второго редуктора давления.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, второй осушитель покрыт теплоизоляционным элементом.

промежуточный теплообменник включает в себя двойной трубопровод, в котором внутренний трубопровод покрыт внешним трубопроводом;

первый хладагент течет во внутреннем трубопроводе для образования первого участка теплообмена; и

второй хладагент течет во внешнем трубопроводе в противоположном первому хладагенту направлении для образования второго участка теплообмена.

Согласно этой структуре, первый хладагент, текущий во внутреннем трубопроводе, и второй хладагент, текущий во внешнем трубопроводе, осуществляют теплообмен через внутренний трубопровод.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, второй радиатор расположен между вторым компрессором и промежуточным теплообменником. Согласно этой структуре, второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет во втором радиаторе для излучения тепла, так что температура второго хладагента понижается. Второй хладагент, температура которого понижена вторым радиатором, дополнительно охлаждается промежуточным теплообменником для конденсации.

первый и второй внутренние теплообменники встроены в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса; и

второй радиатор расположен на задней поверхности участка основного корпуса.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, промежуточный теплообменник встроен в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, аккумулятор для отделения газа и жидкости друг от друга расположен на стороне оттока хладагента второго испарителя и не расположен на стороне оттока хладагента первого испарителя. Согласно этой структуре, второй хладагент, вытекающий из второго испарителя, разделяется на газ и жидкость, и газообразный хладагент отправляется во второй компрессор. Первый хладагент, который вытекает из первого испарителя, и в котором газ и жидкость смешаны друг с другом, течет в промежуточном теплообменнике, и благодаря теплообмену с высокотемпературным участком второго морозильного цикла, первый хладагент становится газообразным хладагентом и отправляется в первый компрессор.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, теплоизолирующая стенка для разделения холодильного отделения и морозильного отделения, имеет теплоизоляционную характеристику на уровне, который равен теплоизоляционной характеристике окружающей стенки теплоизоляционного коробчатого корпуса.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, часть теплового излучения от первого радиатора используется для обработки отведенной воды и предотвращения конденсации в холодильнике с низкотемпературным отделением.

Кроме того, настоящее изобретение включает в себя:

холодильное отделение, которое охлаждает и сохраняет хранящийся продукт;

морозильное отделение, которое замораживает и сохраняет хранящийся продукт;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла и охлаждает морозильное отделение;

при этом второй испаритель размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла.

Во время размораживания второго испарителя выполнение второго морозильного цикла останавливается, тогда как первый морозильный цикл выполняется. Высокотемпературный участок первого морозильного отделения и второй испаритель осуществляют теплообмен, так что температура второго испарителя повышается и осуществляется размораживание.

первый радиатор, расположенный в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;

трехходовой клапан, расположенный на стороне притока хладагента первого радиатора;

теплообменник размораживания, который расположен параллельно с первым радиатором в пути потока, разветвленном в трехходовом клапане, и осуществляет теплообмен со вторым испарителем; и

обратный клапан, расположенный на стороне оттока хладагента теплообменника размораживания;

при этом при размораживании второго испарителя трехходовой клапан переключается на теплообменник размораживания.

Согласно этой структуре, во время охлаждения холодильного отделения и морозильного отделения, путь потока первого хладагента переключается на первый радиатор трехходовым клапаном. Согласно этому, первый и второй испарители охлаждаются, и тепло излучается из первого радиатора. Здесь поток первого хладагента, который существует со стороны оттока хладагента первого радиатора к теплообменнику размораживания, останавливается обратным клапаном. Во время размораживания второго испарителя путь потока первого хладагента переключается на теплообменник размораживания трехходовым клапаном. Согласно этому, первый испаритель охлаждается и тепло излучается из теплообменника размораживания. Второй испаритель осуществляет теплообмен с теплообменником размораживания, так что температура второго испарителя повышается и осуществляется размораживание.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, обратный клапан расположен рядом с точкой соединения стороны оттока хладагента первого радиатора и стороны оттока хладагента теплообменника размораживания. Согласно этому, обратный клапан и теплообменник размораживания расположены далеко друг от друга. Из-за этого, когда путь потока первого хладагента переключается на первый радиатор трехходовым клапаном, рост температуры второго испарителя из-за первого хладагента, который вытекает из первого радиатора и имеет высокую температуру, снижается.

второй испаритель и теплообменник размораживания включают в себя первый и второй трубопроводы хладагента, в которых текут первый и второй хладагенты, соответственно; и

первый и второй трубопроводы хладагента подсоединены друг к другу множеством ребер.

Согласно этой структуре, тепло первого хладагента, имеющего высокую температуру, проводится во второй испаритель через ребра, которые подсоединяют первый и второй трубопроводы хладагента друг к другу.

первый и второй трубопроводы хладагента расположены бок о бок.

Согласно этой структуре, тепло первого хладагента, имеющего высокую температуру, проводится во второй испаритель через пограничную стенку между первым и вторым трубопроводами хладагента.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, площадь сечения трубопровода хладагента теплообменника размораживания составляет половину площади сечения трубопровода хладагента первого испарителя. Согласно этой структуре, внутренний объем трубопровода хладагента теплообменника размораживания выполнен малым, и предотвращен сбор большого количества хладагента в теплообменнике размораживания после размораживания.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, до размораживания второго испарителя первый компрессор останавливается на заданный период. Согласно этой структуре, если первый компрессор останавливается, и трехходовой клапан переключается на теплообменник размораживания, то температура отделения холодильного отделения растет, и если заданный период истек, то приводится в действие первый компрессор. Согласно этому, первый хладагент течет в теплообменнике размораживания, так что второй испаритель размораживается, а холодильное отделение охлаждается. После того как заданный период истекает, трехходовой клапан может быть переключен на теплообменник размораживания.

Кроме того, настоящее изобретение включает в себя:

холодильное отделение, которое охлаждает и сохраняет хранящийся продукт;

морозильное отделение, которое замораживает и сохраняет хранящийся продукт;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и

при этом испаритель образован креплением металлической плиты охлаждения, которая покрывает поверхность стенки холодильного отделения, к трубопроводу хладагента; и

холодильное отделение охлаждается излучением посредством плиты охлаждения.

участок обнаружения открывания-закрывания двери, который выявляет открывание и закрывание двери холодильного отделения;

датчик температуры, который выявляет температуру холодильного отделения; и

датчик влажности, который выявляет влажность холодильного отделения;

при этом, когда дверь открывается и закрывается, температуру точки росы холодильного отделения получают благодаря выявлению датчика температуры и датчика влажности.

Согласно этой структуре, если участком обнаружения открывания-закрывания двери выявлено, что дверь открывается и затем закрывается, то температура и влажность холодильного отделения выявляется датчиком температуры и датчиком влажности. Температура точки росы холодильного отделения получается из вычисления и тому подобного на основании результатов выявления от датчика температуры и датчика влажности, и первому испарителю поддерживается температура точки росы или ниже. Согласно этому, влага наружного воздуха, который затекает благодаря открыванию и закрыванию двери, конденсируется на поверхности плиты охлаждения.

Кроме того, в холодильнике с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, расположен промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла и высокотемпературным участком второго морозильного цикла.

Согласно этой структуре, первый хладагент, который имеет низкую температуру и низкое давление, течет в первом испарителе низкотемпературного участка первого морозильного цикла и промежуточном теплообменнике. Второй хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление, течет в высокотемпературном участке второго морозильного цикла и имеет тепло, поглощаемое промежуточным теплообменником для излучения тепла. Здесь первый испаритель и промежуточный теплообменник могут быть расположены последовательно друг с другом или расположены параллельно друг другу.

в нижнем участке холодильного отделения расположено изолированное отделение, имеющее температуру ниже, чем температура верхнего участка; и

в трубопроводе хладагента первого испарителя хладагент течет снизу вверх.

Согласно этой структуре, в нижнем участке холодильного отделения, где расположено изолированное отделение, такое как отделение для охлаждения, отделение для льда и тому подобное, которое имеет низкую температуру. Плита охлаждения в нижнем участке первого испарителя касается трубопровода хладагента, который имеет низкую температуру, для охлаждения изолированных отделений.

Кроме того, холодильное устройство хранения согласно настоящему изобретению включает в себя:

первое и второе отделения для охлаждения;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

первый радиатор, который расположен в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;

первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла; и

в котором первое отделение для охлаждения охлаждается первым испарителем, а второе отделение для охлаждения охлаждается вторым испарителем.

Кроме того, холодильное устройство хранения, имеющее вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя:

первый внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и первым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру;

Кроме того, холодильное устройство хранения, имеющее вышеописанную структуру согласно настоящему изобретению, включает в себя ресивер, который расположен в первом морозильном цикле промежуточного теплообменника, разделяет первый хладагент на газ и жидкость и выводит жидкий хладагент.

участок основного корпуса, который имеет первое и второе отделения для охлаждения;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла, и охлаждает второе отделение для охлаждения;

первое механическое отделение, в котором расположен первый компрессор; и

второе механическое отделение, в котором расположен второй компрессор;

в котором одно из первого и второго механических отделений расположено в верхнем участке участка основного корпуса, а другое расположено в нижнем участке участка основного корпуса.

первое и второе отделения для охлаждения;

первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;

второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и

второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;

в котором второй испаритель размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла.

Полезные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению, в морозильном цикле двойного типа холодильника с низкотемпературным отделением, который располагает промежуточным теплообменником, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла, выполняемого первым компрессором, и высокотемпературным участком второго морозильного цикла, выполняемого вторым компрессором, холодильное отделение охлаждается первым испарителем, который расположен в первом морозильном цикле, тогда как морозильное отделение охлаждается вторым испарителем, который расположен во втором морозильном цикле. Из-за этого возможно сделать разность температур между первым испарителем и холодильным отделением малой, и возможно привести в действие первый и второй компрессоры с высокой эффективностью. В соответствии с этим, ХК морозильного цикла увеличивается, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника с низкотемпературным отделением.

Кроме этого, согласно настоящему изобретению, ресивер расположен в первом морозильном цикле промежуточного теплообменника, так что даже если тепловая нагрузка на холодильник с низкотемпературным отделением увеличивается, то первый хладагент, в виде газообразного хладагента, осуществляет теплообмен со вторым хладагентом. Согласно этому, температура первого хладагента несомненно повышается и он отправляется в первый компрессор, так что возможно поддерживать способность промежуточного теплообменника. В дополнение к этому, первый хладагент, в виде газообразного хладагента, который вытекает из ресивера, поглощает тепло для поднятия температуры и после этого течет в первом компрессоре, так что возможно снизить потери холода.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, одно из первого и второго механических отделений, в которых расположены первый и второй компрессоры, расположено в верхнем участке участка основного корпуса, тогда как другое расположено в нижнем участке, так что первый и второй компрессоры, которые также являются точечными источниками звука, расположены далеко друг от друга. Уровень давления звука точечного источника звука уменьшается, по мере того как увеличивается расстояние, и когда пользователь приближается к одному точечному источнику звука, то пользователь находится далеко от другого точечного источника звука, так что уровень шума, слышимый пользователем, становится малым. Кроме того, первый и второй компрессоры расположены в отделениях, отличных друг от друга, так что возникновения звука с одинаковой фазой и звука с одинаковой частотой становятся маловероятными. Согласно этому, давление звука вследствие звуков, совмещающихся друг с другом, от первого и второго компрессоров становится низким, и возможно уменьшить возникновение гула. В соответствии с этим, возможно снизить шум холодильника с низкотемпературным отделением.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, второй испаритель второго морозильного цикла размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла, так что первый радиатор первого морозильного цикла и второй радиатор второго морозильного цикла не достигают низкой температуры. В соответствии с этим, возможно предотвратить конденсацию на задней пластине и тому подобном холодильника с низкотемпературным отделением. Кроме того, нет необходимости дополнительно располагать нагреватель, который размораживает второй испаритель, так что возможно ограничить рост температуры, вызванный нагревателем и тому подобным во время размораживания. Кроме того, большая часть тепла, которая нагревает второй испаритель во время размораживания, является теплом от холодильного отделения, так что возможно охлаждать холодильное отделение, осуществляя размораживание. В соответствии с этим, возможно ограничить потребление электроэнергии, вызванное размораживанием и поддерживать потребление электроэнергии холодильника с низкотемпературным отделением низким.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, первый и второй морозильные циклы выполняются первым и вторым компрессорами, соответственно, холодильное отделение и морозильное отделение охлаждаются первым и вторым испарителями, первый испаритель имеет плиту охлаждения, так что возможно предотвратить высыхание хранящихся продуктов, и во время высокой нагрузки и тому подобного, сразу после того как помещены хранящиеся продукты, возможно получить достаточную охлаждающую способность в холодильном отделении и морозильном отделении. Особенно во время высокой нагрузки холодильного отделения, возможно понизить температуру второго испарителя, так что возможно предотвратить недостаточное охлаждение морозильного отделения. Кроме того, во время высокой нагрузки морозильного отделения, возможно понизить температуру первого испарителя и поддерживать степень влажности в холодильном отделении, удерживая конденсат на плите охлаждения. Согласно этому, даже в случае, где морозильное отделение имеет высокую нагрузку, возможно уменьшить высыхание хранящихся продуктов в холодильном отделении.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является боковым сечением, показывающим холодильник с низкотемпературным отделением согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 является P-H графиком холодильника с низкотемпературным отделением согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 является видом, показывающим зависимость между эффективностью адиабатического сжатия и степенью сжатия компрессора объемного типа.

Фиг.5 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 является видом, показывающим детали промежуточного теплообменника в морозильном цикле холодильника с низкотемпературным отделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 является P-H графиком холодильника с низкотемпературным отделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 является видом, показывающим зависимость между местоположением и температурой промежуточного теплообменника в морозильном цикле холодильника с низкотемпературным отделением согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 является видом, показывающим морозильный цикл сравнительного примера.

Фиг.11 является видом, показывающим зависимость между местоположением и температурой промежуточного теплообменника в морозильном цикле сравнительного примера.

Фиг.12 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.13 является P-H графиком холодильника с низкотемпературным отделением согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.14 является видом, показывающим другие структуры первого и третьего внутренних теплообменников в морозильном цикле холодильника с низкотемпературным отделением согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.15 является боковым сечением, показывающим холодильник с низкотемпературным отделением согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.16 является видом сзади в перспективе, показывающим разводку трубопроводов холодильника с низкотемпературным отделением согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.17 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.18 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника с низкотемпературным отделением согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.19 является подробным видом, показывающим теплообменник размораживания и второй испаритель холодильника с низкотемпературным отделением согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.20 является блок-схемой последовательности операций, показывающей работу второго испарителя холодильника с низкотемпературным отделением согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.21 является фронтальной проекцией, показывающей холодильник с низкотемпературным отделением согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.22 является фронтальным сечением, показывающим разводку трубопроводов холодильника с низкотемпературным отделением согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.23 является блок-схемой, показывающей структуру холодильника с низкотемпературным отделением согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.24 является фронтальным сечением, показывающим разводку трубопроводов холодильника с низкотемпературным отделением согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.25 является видом, показывающим морозильный цикл общепринятого холодильника с низкотемпературным отделением.

Описание вариантов осуществления

Далее варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на чертежи. Фиг.1 является боковым сечением, показывающим холодильник с низкотемпературным отделением согласно первому варианту осуществления. Холодильник 1 с низкотемпературным отделением снабжен холодильным отделением 2 в верхнем участке для охлаждения и хранения хранящихся продуктов. Под холодильным отделением 2 расположено отделение 3 для овощей, которому поддерживается температура, которая выше чем температура холодильного отделения 2 и подходит для хранения овощей. В нижнем участке холодильника 1 с низкотемпературным отделением расположено морозильное отделение 4 для замораживания и хранения хранящихся продуктов. Передняя поверхность холодильного отделения 2 открывается и закрывается поворотной теплоизоляционной дверью 2а. Передние поверхности отделения 3 для овощей и морозильного отделения 4 открываются и закрываются теплоизоляционными дверями 3а и 4а выдвижного типа, которые едины с вмещающими коробами 3b и 4b, соответственно.

Позади морозильного отделения 4 расположено механическое отделение 5. В механическом отделении 5 расположены первый и второй компрессоры 11 и 21, которые выполняют первый и второй морозильные циклы 10 и 20 (см. фиг.2), соответственно, подробно описанные позже. На задней поверхности холодильного отделения 2 расположен первый испаритель 14, подсоединенный к первому компрессору 11, а над первым испарителем 14 расположен нагнетательный вентилятор 15 холодильного отделения. На задней поверхности морозильного отделения 4 расположен второй испаритель 24, подсоединенный ко второму компрессору 21, а над вторым испарителем 24 расположен нагнетательный вентилятор 25 морозильного отделения. Под первым испарителем 14 расположен размораживающий нагреватель 51.

Холодный воздух, охлажденный теплообменом с первым испарителем 14, выводится в холодильное отделение 2 нагнетательным вентилятором 15 холодильного отделения. Холодный воздух течет в холодильном отделении 2 и течет в отделении 3 для овощей, которое сообщается с холодильным отделением 2. Холодный воздух, втекающий в отделение 3 для овощей, течет в отделении 3 для овощей и возвращается к первому испарителю 14. Согласно этому, холодильное отделение 2 и отделение 3 для овощей охлаждаются. Холодный воздух, охлажденный теплообменом со вторым испарителем 24, выводится в морозильное отделение 4 нагнетательным вентилятором 25 морозильного отделения. Холодный воздух, выведенный в морозильное отделение 4, течет в морозильном отделении 4 и возвращается ко второму испарителю 24. Согласно этому, морозильное отделение 4 охлаждается.

Фиг.2 показывает морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Морозильный цикл 30 холодильника 1 с низкотемпературным отделением является двойным морозильным циклом каскадного типа, в котором первый и второй морозильные циклы 10, 20 соединены друг с другом промежуточным теплообменником 31. Другими словами, первый морозильный цикл 10 образует цикл с высокой температурой, тогда как второй морозильный цикл 20 образует цикл с низкой температурой. И теплообмен осуществляется между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10 и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20 промежуточным теплообменником 31. Согласно этому, низкотемпературному участку второго морозильного цикла 20 поддерживается температура ниже, чем у низкотемпературного участка первого морозильного цикла 10.

Первый морозильный цикл 10, выполняемый первым компрессором 11, имеет: первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления и первый испаритель 14, которые соединены трубопроводом 10а хладагента. В трубопроводе 10а хладагента первый хладагент, такой как изобутан и тому подобное, течет в направлении стрелки S1. Другими словами, первый хладагент течет и циркулирует через первый компрессор 11, первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления, первый испаритель 14 и первый компрессор 11 в таком порядке.

Второй морозильный цикл 20, выполняемый вторым компрессором 21, имеет: второй радиатор 22, второй редуктор 23 давления и второй испаритель 24, которые соединены трубопроводом 20а хладагента. В трубопроводе 20а хладагента второй хладагент, такой как изобутан и тому подобное, течет в направлении стрелки S2. Другими словами, второй хладагент течет и циркулирует через второй компрессор 21, второй радиатор 22, второй редуктор 23 давления, второй испаритель 24 и второй компрессор 21 в таком порядке.

В промежуточном теплообменнике 31 участок 31а теплообмена, расположенный в первом морозильном цикле 10, и участок 31с теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле 20, расположены бок о бок и образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. Участок 31а теплообмена расположен в последующей стадии первого испарителя 14, тогда как участок 31с теплообмена расположен в последующей стадии второго радиатора 22.

В первом и втором морозильных циклах 10 и 20 расположены первый и второй внутренние теплообменники 32, 33. В первом внутреннем теплообменнике 32 участок 32а теплообмена, расположенный в первом морозильном цикле 10, и участок 32b теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле 20, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки.

Участок 32а теплообмена расположен в последующей стадии первого радиатора 12, и первый хладагент, имеющий высокую температуру, до протекания в первом испарителе 14 течет в участке 32а теплообмена. Участок 32b теплообмена расположен в последующей стадии второго испарителя 24, и второй хладагент, имеющий низкую температуру, после вытекания из второго испарителя 24 течет в участке 32b теплообмена. В случае, где первый редуктор 13 давления включает в себя капиллярную трубку, участок 32а теплообмена может удвоиться в виде первого редуктора 13 давления.

Во втором внутреннем теплообменнике 33 участок 33а теплообмена, расположенный в последующем участке теплообменника 31с, и участок 33b теплообмена, расположенный в последующей стадии второго испарителя 24, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. В участке 33а теплообмена течет второй хладагент, имеющий высокую температуру, до протекания во втором испарителе 24, тогда как в участке 33b теплообмена течет второй хладагент, имеющий низкую температуру, после вытекания из второго испарителя 24. В случае, где второй редуктор 23 давления включает в себя капиллярную трубку, участок 33а теплообмена может удвоиться в виде второго редуктора 23 давления.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, благодаря приведению в действие первого и второго компрессоров 11 и 21, первый и второй хладагенты текут в трубопроводах 10а и 20а, соответственно. Первый и второй компрессоры 11, 21 сжимают первый и второй хладагенты до высокой температуры и высокого давления, тогда как первый и второй редукторы 13 и 23 давления уменьшают давление и расширяют первый и второй хладагенты до низкой температуры и низкого давления.

В соответствии с этим, во время того, как первый и второй хладагенты вытекают из первого и второго компрессоров и впоследствии текут в первом и втором редукторах 13, 23 давления, первый и второй хладагенты служат в качестве высокотемпературных участков первого и второго морозильных циклов 10, 20. Во время того, как первый и второй хладагенты вытекают из первого и второго редукторов 13, 23 давления и впоследствии текут в первом и втором компрессорах 11, 21, первый и второй хладагенты служат в качестве низкотемпературных участков первого и второго морозильных циклов 10, 20.

Первый хладагент, который сжат первым компрессором 11 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через первый радиатор 12 для конденсации. Первый хладагент, который сжижен первым радиатором 12, лишается тепла посредством второго хладагента в низкотемпературном участке второго морозильного цикла 20 в первом внутреннем теплообменнике 32 для дополнительного понижения температуры. Первый хладагент, который охлажден до большой степени переохлаждения первым внутренним теплообменником 32 и в сжиженном состоянии, течет в первом редукторе 13 давления. Давление первого хладагента уменьшается, и он расширяется посредством первого редуктора 13 давления и становится влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру.

Первый хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет в первом испарителе 14, отбирает тепло у холодного воздуха в холодильном отделении 2 для испарения и становится влажным паром, который имеет более высокую степень сухости. Первый хладагент, который вытекает из первого испарителя 14 и находится в состоянии влажного пара, течет в промежуточном теплообменнике 31, отбирает тепло у второго хладагента в высокотемпературном участке второго морозильного цикла для испарения и становится перегретым паром. Первый хладагент, который становится перегретым паром, возвращается в первый компрессор 11. Согласно этому циркулирует первый хладагент, посредством чего выполняется первый морозильный цикл 10.

Второй хладагент, который сжат вторым компрессором 21 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через второй радиатор 22. Второй хладагент, температура которого понижена вторым радиатором 22, течет в промежуточном теплообменнике 31 и лишается тепла посредством первого хладагента в низкотемпературном участке первого морозильного цикла 10 для дополнительного охлаждения и конденсации. Сжиженный второй хладагент лишается тепла посредством второго хладагента в низкотемпературном участке второго морозильного цикла 20 во втором внутреннем теплообменнике 33 для дополнительного понижения температуры.

Второй хладагент, который охлажден до большой степени переохлаждения вторым внутренним теплообменником 33 и в сжиженном состоянии, течет во втором редукторе 23 давления. Давление второго хладагента уменьшается, и он расширяется посредством второго редуктора 23 давления и становится влажным паром, который имеет низкую температуру. Второй хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет во втором испарителе 24, отбирает тепло у холодного воздуха в морозильном отделении 4 для испарения и становится влажным паром.

Второй хладагент, который вытекает из второго испарителя 24 и находится в состоянии влажного пара, направляется во второй внутренний теплообменник 33 и первый внутренний теплообменник 32, отбирает тепло у высокотемпературного второго хладагента и высокотемпературного первого хладагента, чтобы стать перегретым паром. Второй хладагент, который становится перегретым паром, возвращается во второй компрессор 21. Согласно этому циркулирует второй хладагент, посредством чего выполняется второй морозильный цикл 20.

Здесь второй компрессор 21 приводят в действие после того, как приводят в действие первый компрессор 11, и температура промежуточного теплообменника 31 уменьшается. И отслеживают температуры холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4 и разность температур между участками 31а и 31с теплообмена промежуточного теплообменника 31, и управляют скоростями вращения первого и второго компрессоров 11, 21 инверторным управлением так, что эти скорости становятся заданными значениями.

Фиг.3 показывает график давление-энтальпия (P-H график) морозильного цикла 30. Вертикальная ось означает давление, тогда как поперечная ось означает энтальпию. Кроме того, на этой фигуре соответственные точки A, B, C, D, E, E', a, b, b', c, d, e и f соответствуют соответственным точкам морозильного цикла, показанного на фиг.2.

В случае первого морозильного цикла 10 (A-B-C-D-E-E'-A), A-B означает процесс в первом компрессоре 11. B-C означает процесс в первом радиаторе 12. C-D означает процесс в участке 32а теплообмена первого внутреннего теплообменника 32. D-E означает процесс в первом редукторе 13 давления. E-E' означает процесс в первом испарителе 14. E'-A означает процесс в участке 31а теплообмена промежуточного теплообменника 31.

В случае второго морозильного цикла 20 (a-b-b'-c-d-e-f-a), таким же образом, a-b означает процесс во втором компрессоре 21. b-b' означает процесс во втором радиаторе 22. b'-c означает процесс в участке 31с теплообмена промежуточного теплообменника 31. c-d означает процесс в участке 33а теплообмена второго внутреннего теплообменника 33. d-e означает процесс во втором редукторе 23 давления. e-f означает процесс во втором испарителе 24. f-a означает процессы в участке 33b теплообмена второго внутреннего теплообменника 33 и участке 32b теплообмена первого внутреннего теплообменника 32.

Первый и второй морозильные циклы 10, 20 заполнены одним и тем же хладагентом (например, изобутаном), так что зависимость температур и зависимость давлений между первым и вторым морозильными циклами 10, 20 легко понятны из P-H графика. Например, давление PA в точке A первого морозильного цикла 10 немного ниже, чем давление Pb в точке b второго морозильного цикла 20. Это потому, что первый морозильный цикл 10 отбирает тепло у второго морозильного цикла 20.

В случае общепринятого одного морозильного цикла 40 (см. фиг.25), если морозильное отделение 4 имеет одну и ту же заданную температуру, то температуры испарения первого и второго испарителей 44а, 44b (см. фиг.25) составляют почти температуру, означенную e-f на фиг.3. В противоположность этому, температура испарения первого испарителя 14, который охлаждает холодильное отделение 2 согласно настоящему изобретению, обозначена E-E' на фиг.3. В области влажного пара хладагента более высокое давление P, более высокая температура, так что температура испарения первого испарителя 14 становится выше, чем температура в случае одного морозильного цикла.

Согласно этому, в случае общепринятого одного морозильного цикла 40 возможно резко сделать малой разность температур, например, от 20°С между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 до, например, 5°С или ниже. В соответствии с этим, без использования лишней энергии для охлаждения холодильного отделения 2 возможно предоставить холодильник 1 с низкотемпературным отделением, который является высокоэффективным.

Кроме того, в случае общепринятого одного морозильного цикла 40, при одних и тех же заданных условиях, давление конденсации становится давлением PB в точке B, тогда как давление испарения становится давлением Pa в точке a. Из-за этого, отношение давлений компрессора 41 (см. фиг.25) становится PB/Pa. С другой стороны, в настоящем варианте осуществления степень сжатия первого морозильного цикла 10 становится PB/PA, тогда как степень сжатия второго морозильного цикла 20 становится Pb/Pa. Из-за этого, обе степени сжатия становятся меньше, чем степень сжатия морозильного цикла 40.

Фиг.4 показывает зависимость между эффективностью адиабатического сжатия и степенью сжатия компрессора объемного типа согласно изданию «Guide and Data Book» (1961г., стр.498) от ASHRAE (Американское Общество Инженеров по Отоплению, Охлаждению и Кондиционированию воздуха). Вертикальная ось означает эффективность адиабатического сжатия, тогда как поперечная ось означает степень сжатия. Сейчас большинство компрессоров, используемых сегодня в обычных холодильниках с низкотемпературным отделением, объемного типа. Согласно экспериментальным данным хладагентов R12 и R22, можно сказать, что другие хладагенты имеют одну и ту же тенденцию. Согласно этой фигуре, чем меньше степень сжатия компрессора, тем более высокой становится эффективность адиабатического сжатия компрессора.

В случае, где температура окружающей среды составляет 25°С, температура холодильного отделения 2 составляет 3°С, температура морозильного отделения 4 составляет -18°С, и первый и второй хладагенты являются изобутаном, который обычно часто используется, степень сжатия общепринятого одного морозильного цикла 40 (см. фиг.25) составляет около 8. В противоположность этому, каждая из степеней сжатия первого и второго морозильных циклов 10, 20 становится около от 2 до 3. В соответствии с этим, обе степени сжатия первого и второго морозильных циклов 10, 20 меньше, чем у общепринятого, так что возможно привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью.

Согласно настоящему варианту осуществления, в морозильном цикле двойного типа холодильника 1 с низкотемпературным отделением, который располагает промежуточным теплообменником 31 для осуществления теплообмена между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10, выполняемого первым компрессором 11, и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20, выполняемого вторым компрессором 21, холодильное отделение 2 охлаждается первым испарителем 14, расположенным в первом морозильном цикле 10, тогда как морозильное отделение 4 охлаждается вторым испарителем 24, расположенным во втором морозильном цикле 20. Из-за этого, возможно сделать разность температур между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 малой и привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью. В соответствии с этим, ХК морозильного цикла 30 увеличивается относительно общепринятого, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Здесь промежуточный теплообменник 31 может быть расположен параллельно с первым испарителем 14. Однако, если промежуточный теплообменник 31 расположен последовательно в последующей стадии первого испарителя 14, то первый хладагент течет в первом испарителе 14 до того, как второй хладагент лишается тепла промежуточным теплообменником 31. В соответствии с этим, первый испаритель 14 отбирает тепло у воздуха в холодильном отделении 2 без понижения температуры воздуха в холодильном отделении 2 посредством теплообмена, который использует скрытую теплоту, так что возможно повысить эффективность охлаждения.

Кроме того, предоставлен второй радиатор 22, который расположен в высокотемпературном участке второго морозильного цикла 20, так что возможно дополнительно понизить теплоту излучения полных первого и второго морозильных циклов 10, 20. В соответствии с этим ХК морозильного цикла 30 увеличивается.

Здесь промежуточный теплообменник 31 может быть расположен параллельно со вторым радиатором 22. Однако, если промежуточный теплообменник 31 расположен в последующей стадии второго радиатора 22, то второй хладагент течет во втором радиаторе 22 до того, как второй хладагент лишается тепла первым хладагентом в промежуточном теплообменнике 31. В соответствии с этим, после того, как второй хладагент осуществляет теплообмен во втором радиаторе 22 для излучения тепла, второй хладагент охлаждается промежуточным теплообменником 31, так что возможно более эффективно осуществлять теплообмен.

Кроме того, расположен первый внутренний теплообменник 32, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24, и первым хладагентом до протекания в первом испарителе 14, так что возможно понизить энтальпию первого хладагента и дополнительно увеличить охлаждающую способность первого хладагента, который течет в первом испарителе 14.

Кроме того, расположен второй внутренний теплообменник 33, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24, и вторым хладагентом до протекания во втором испарителе 24, так что возможно понизить энтальпию второго хладагента и дополнительно увеличить охлаждающую способность второго хладагента, который течет во втором испарителе 24.

Кроме того, благодаря сбору холод-тепло первым и вторым внутренними теплообменниками 32 и 33, второй хладагент, который вытекает из второго испарителя 24, нагревается до около температуры окружающей среды в течение процесса f-a поглощения тепла на фиг.3. Из-за этого, всасывающий трубопровод второго компрессора 21, расположенного в механическом отделении, не отбирает тепло у окружающего воздуха, так что возможно ограничить тепловые потери. Кроме того, температура второго хладагента, сжатого вторым компрессором 21, становится выше, чем температура окружающей среды, так что становится возможным излучать тепло из второго радиатора 22 в окружающую область в течение процесса b-b' теплового излучения на фиг.3.

В дополнение к этому, уровень теплового излучения полного морозильного цикла 30 высокий, а температура Tb на выходе из второго компрессора 21 ниже, чем температура TB на выходе из первого компрессора 11. Из-за этого, невозможно в достаточной мере поднять температуру хладагента, который всасывается во второй компрессор 21, только посредством второго внутреннего теплообменника 33. Посредством расположения первого внутреннего теплообменника 32 в дополнение ко второму внутреннему теплообменнику 33 возможно поднять температуру второго хладагента, всасываемого во второй компрессор 21 так, что температура второго хладагента после сжатия становится выше температуры окружающей среды. Согласно этому, становится возможным излучать тепло из второго радиатора 22 в окружающую область в течение процесса b-b' теплового излучения на фиг.3.

Далее, фиг.5 является видом, показывающим морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно второму варианту осуществления. Для удобства описания те же участки, как те, что показаны на фиг.с 1 по 4, описанных выше, обозначены теми же ссылочными позициями. В морозильном цикле 30 холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно настоящему варианту осуществления, второй радиатор 22, первый и второй внутренние теплообменники 32 и 33 (см. фиг.2 для обоих) удалены из первого варианта осуществления.

Согласно настоящему варианту осуществления второй радиатор 22, первый и второй внутренние теплообменники 32, 33 (см. фиг.2) удалены из первого варианта осуществления, так что невозможно использовать действия первого и второго внутренних теплообменников 32, 33, и ХК морозильного цикла 30 немного уменьшается. Однако посредством упрощения структуры морозильного цикла 30 по сравнению с первым вариантом осуществления возможно добиться уменьшения стоимости.

Кроме того, подобно первому варианту осуществления, в морозильном цикле двойного типа холодильника 1 с низкотемпературным отделением, который располагает промежуточным теплообменником 31 для осуществления теплообмена между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10, выполняемого первым компрессором 11, и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20, выполняемого вторым компрессором 21, холодильное отделение 2 охлаждается первым испарителем 14, расположенным в первом морозильном цикле 10, тогда как морозильное отделение 4 охлаждается вторым испарителем 24, расположенным во втором морозильном цикле 20. Из-за этого, возможно сделать разность температур между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 малой и привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью. В соответствии с этим, ХК морозильного цикла 30 увеличивается относительно общепринятого, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Далее, фиг.6 показывает морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно третьему варианту осуществления. Для удобства описания те же участки, как те, что показаны на фиг.с 1 по 4, описанных выше, обозначены теми же ссылочными позициями. В настоящем варианте осуществления в пути потока для первого хладагента промежуточного теплообменника 31 расположен первый ресивер 17, тогда как второй ресивер 27 расположен снизу по течению по отношению ко второму испарителю 24. Другие участки являются такими же, как в первом варианте осуществления.

Первый и второй ресиверы 17, 27 отделяют газ и жидкость друг от друга, хранят жидкий хладагент и выводят газообразный хладагент. Первый ресивер 17 предотвращает течение жидкого хладагента в первом компрессоре 11, тогда как второй ресивер 27 предотвращает течение жидкого хладагента во втором компрессоре 21.

Фиг.7 является видом, показывающим детали промежуточного теплообменника 31.

В промежуточном теплообменнике 31 участки 31а, 31b теплообмена, расположенные в первом морозильном цикле 10, и участки 31с, 31d теплообмена, расположенные во втором морозильном цикле 20, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. Участок 31а теплообмена расположен в последующей стадии первого испарителя 14, тогда как участок 31d теплообмена расположен в последующей стадии второго радиатора 22.

В первом морозильном цикле 10 промежуточного теплообменника 31 теплообменники 31а, 31b расположены сверху по течению и снизу по течению по отношению к первому ресиверу 17, соответственно. Согласно этому, в участке 31а теплообмена первому хладагенту, в котором газ и жидкость смешаны друг с другом, отдается теплота парообразования (скрытая теплота), тогда как в участке 31b теплообмена первому хладагенту в газообразном состоянии отдается явная теплота для поднятия температуры.

Участок 31а теплообмена сверху по течению первого морозильного цикла 10 находится рядом с участком 31c теплообмена снизу по течению второго морозильного цикла 20, чтобы осуществлять теплообмен. Кроме того, участок 31b теплообмена снизу по течению первого морозильного цикла 10 находится рядом с участком 31d теплообмена сверху по течению второго морозильного цикла 20, чтобы осуществлять теплообмен. Здесь длины участков 31c, 31d установлены такими, что участок 31d теплообмена излучает главным образом явную теплоту из второго хладагента, который имеет высокую температуру, и второй хладагент, температура которого падает в участке 31d теплообмена, излучает главным образом теплоту конденсации (скрытую теплоту) в участке 31c теплообмена. В соответствии с этим, каждый из участков 31а, 31c теплообмена составляют участок скрытого теплообмена, который отдает скрытую теплоту второго хладагента в качестве скрытой теплоты первого хладагента, тогда как каждый из участков 31b, 31d теплообмена составляют участок явного теплообмена, который отдает явную теплоту второго хладагента в качестве явной теплоты первого хладагента.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, первый хладагент, который вытекает из первого испарителя 14 и находится в состоянии влажного пара, течет в участке 31а теплообмена промежуточного теплообменника 31. Первый хладагент в участке 31а теплообмена отбирает у второго хладагента в участке 31c теплообмена скрытую теплоту для парообразования и течет в первом ресивере 17.

Первый хладагент, который течет в первом ресивере 17, разделяется на газ и жидкость, жидкий хладагент хранится, а газообразный хладагент выводится. Первый хладагент, который выводится из первого ресивера 17 и в газообразном состоянии, отбирает у участка 31d теплообмена главным образом явную теплоту посредством участка 31b теплообмена для поднятия температуры и становится перегретым паром.

Второй хладагент, температура которого понижена вторым радиатором 22, течет в участке 31d теплообмена промежуточного теплообменника 31. Второй хладагент, который течет в участке 31d теплообмена, лишается главным образом скрытой теплоты посредством первого хладагента в участке 31b теплообмена для дополнительного охлаждения. Второй хладагент, температура которого понижена и в газообразном состоянии, течет в участке 31c теплообмена и лишается главным образом скрытой теплоты посредством первого хладагента в участке 31а теплообмена для конденсации. Во втором внутреннем теплообменнике 33 второй хладагент, который конденсируется, лишается тепла посредством второго хладагента в низкотемпературном участке второго морозильного цикла 20 для дополнительного понижения температуры.

Фиг.8 показывает график давление-энтальпия (P-H график) морозильного цикла 30 согласно настоящему варианту осуществления. Вертикальная ось означает давление, тогда как поперечная ось означает энтальпию. Кроме того, на этой фигуре соответственные точки A, B, C, D, E, E', F, a, b, b', b”, c, d, e и f соответствуют соответственным точкам морозильного цикла, показанного на фиг.6, точка F и точка b” добавлены в фиг.3, описанную выше.

В частности, E'-F означает процесс в участке 31а теплообмена промежуточного теплообменника 31. F-A означает процесс в участке 31b теплообмена промежуточного теплообменника 31. Кроме того, b'-b” означает процесс в участке 31d теплообмена промежуточного теплообменника 31. b”-c означает процесс в участке 31c теплообмена промежуточного теплообменника 31.

Фиг.9 является видом, показывающим зависимость между местоположением и температурой промежуточного теплообменника 31. Для сравнения фиг.11 показывает зависимость между местоположением и температурой промежуточного теплообменника 31 морозильного цикла 30', показанного на фиг.10. В морозильном цикле 30' в качестве сравнительного примера первый ресивер 17 расположен в последующей стадии промежуточного теплообменника 31. Другие участки являются такими же, как в морозильном цикле 30, показанном на фиг.25, описанной выше. Здесь, на фиг.9 и фиг.11 вертикальная ось означает температуру, а поперечная ось означает местоположение промежуточного теплообменника 31. Здесь соответственные точки A, F, E', b', b” и c соответствуют соответственным точкам морозильных циклов 30, 30', показанных на фиг.25 и фиг.20.

Во втором морозильном цикле 20 промежуточного теплообменника в сравнительном примере второй хладагент подвергается тепловому излучению в участке 31d теплообмена (b'-b”) и конденсируется участком 31c теплообмена (b”-c). Кроме того, в первом морозильном цикле 10 промежуточного теплообменника 31 первый хладагент испаряется в участке 31а теплообмена (E'-F), а также испаряется в участке 31b теплообмена (F-A).

Из-за этого, разность температур между первым и вторым хладагентами в участке 31b теплообмена становится большой, так что потери вследствие теплообмена большие. Кроме того, первый хладагент, который является газообразным хладагентом, вытекающим из первого ресивера 17, не поглощает тепло от второго морозильного цикла 20, так что первый хладагент течет в первом компрессоре 11, поддерживая температуру испарения неизменной. В соответствии с этим, вероятно происходят потери холода.

В противоположность этому, в первом морозильном цикле 10 промежуточного теплообменника 31 в настоящем варианте осуществления первый хладагент испаряется в участке 31а теплообмена (E'-F) и подвергается поглощению тепла в участке 31b теплообмена (F-A). Из-за этого, в промежуточном теплообменнике 31 скрытый теплообмен и явный теплообмен осуществляются в сочетании друг с другом. В соответствии с этим, возможно ограничить разность температур до наименьшего предела и уменьшить потери эффективной энергии, вызванные теплообменом. Кроме того, первый хладагент поглощает тепло для повышения температуры, после этого течет в первом компрессоре 11, так что возможно уменьшить потери холода.

Согласно настоящему варианту осуществления, подобно первому варианту осуществления, в морозильном цикле двойного типа холодильника 1 с низкотемпературным отделением, который располагает промежуточным теплообменником 31 для осуществления теплообмена между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10, выполняемого первым компрессором 11, и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20, выполняемого вторым компрессором 21, холодильное отделение 2 охлаждается первым испарителем 14, расположенным в первом морозильном цикле 10, тогда как морозильное отделение 4 охлаждается вторым испарителем 24, расположенным во втором морозильном цикле 20. Из-за этого, возможно сделать разность температур между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 малой и привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью. В соответствии с этим, ХК морозильного цикла 30 увеличивается относительно общепринятого, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, первый ресивер 17 расположен в пути потока для первого хладагента промежуточного теплообменника 31, так что даже если тепловая нагрузка на холодильник 1 с низкотемпературным отделением изменяется, то первый хладагент, который является газообразным хладагентом, осуществляет теплообмен со вторым хладагентом. Согласно этому, температура первого хладагента несомненно растет и он отправляется в первый компрессор 11, так что возможно поддерживать способность промежуточного теплообменника 31. В дополнение к этому, первый хладагент, который является газообразным хладагентом, вытекающим из первого ресивера 17, поглощает тепло для повышения температуры, после этого течет в первом компрессоре 11, так что возможно уменьшить потери холода.

Кроме того, в промежуточном теплообменнике 31 участок 31а теплообмена сверху по течению первого морозильного цикла 10 и участок 31c теплообмена снизу по течению второго морозильного цикла 20 осуществляют теплообмен друг с другом, тогда как участок 31b теплообмена снизу по течению первого морозильного цикла 10 и участок 31d теплообмена сверху по течению второго морозильного цикла 20 осуществляют теплообмен друг с другом, так что первый хладагент в газообразном состоянии, вытекающий из первого ресивера 17, и второй хладагент, имеющий высокую температуру, осуществляют теплообмен друг с другом. Согласно этому, явная теплота вследствие теплового излучения от второго хладагента используется в качестве явной теплоты для поднятия температуры первого хладагента, и возможно создать разность температур в теплообмене между первым и вторым хладагентами. В соответствии с этим, возможно уменьшить потери эффективной энергии, вызванные теплообменом, и дополнительно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, в участке (31а, 31c) скрытого теплообмена первый хладагент отбирает у второго хладагента главным образом скрытую теплоту, тогда как в участке (31b, 31d) явного теплообмена первый хладагент отбирает у второго хладагента главным образом явную теплоту, так что скрытый теплообмен и явный теплообмен между первым хладагентом и вторым хладагентом осуществляются в сочетании друг с другом, так что возможно сделать разность температур между обоими меньше.

Далее, фиг.12 показывает морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно четвертому варианту осуществления. Для удобства описания те же участки, как те, что показаны на фиг.6, описанной выше, обозначены теми же ссылочными позициями. В настоящем варианте осуществления третий внутренний теплообменник 34 расположен в последующей стадии первого радиатора 12. Другие участки являются такими же, как в третьем варианте осуществления.

В третьем внутреннем теплообменнике 34 участок 34a теплообмена, расположенный в последующей стадии первого радиатора 12, и участок 34b теплообмена, расположенный в последующей стадии промежуточного теплообменника 31, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. В участке 34a теплообмена течет первый хладагент, имеющий высокую температуру и вытекающий из первого радиатора 12, тогда как в участке 34b теплообмена течет первый хладагент, имеющий низкую температуру и вытекающий из промежуточного теплообменника 31.

Первый хладагент, который сжижен первым радиатором 12, течет в участке 34a теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34. Кроме того, первый хладагент, который вытекает из участка 31b теплообмена промежуточного теплообменника 31, течет в участке 34b теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34. Первый хладагент (высокотемпературный хладагент) в участке 34a теплообмена лишается тепла посредством первого хладагента (низкотемпературного хладагента), который течет в участке 34b теплообмена.

И первый хладагент, который вытекает из участка 34a теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34, течет в участке 32a теплообмена первого внутреннего теплообменника 32. Кроме того, первый хладагент, который вытекает из участка 34b теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34, возвращается в первый компрессор 11.

Фиг.13 показывает график давление-энтальпия (P-H график) морозильного цикла 30 согласно настоящему варианту осуществления. Вертикальная ось означает давление, тогда как поперечная ось означает энтальпию. Кроме того, на этой фигуре соответственные точки A, B, C, C', D, E, E', F, F', a, b, b', b”, c, d, e и f соответствуют соответственным точкам морозильного цикла, показанного на фиг.12, точки C', F' и f' добавлены в фиг.8, описанную выше.

В частности, C-C' означает процесс в участке 34а теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34. C'-D означает процесс в участке 32а теплообмена первого внутреннего теплообменника 32. F-F' означает процесс в участке 31b теплообмена промежуточного теплообменника 31. F'-A означает процесс в участке 34b теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34. Кроме того, f-f' означает процесс в участке 33b теплообмена второго внутреннего теплообменника 32. f'-a означает процесс в участке 32b теплообмена первого внутреннего теплообменника 32.

Второй морозильный цикл 20, который меньше, чем первый морозильный цикл 10 по производству количества теплоты испарения, меньше, чем первый морозильный цикл 10 по расходу потока хладагента. Однако, если первый хладагент первого морозильного цикла 10 отбирает у второго хладагента второго морозильного цикла 20 тепло в промежуточном теплообменнике 31, то во многих случаях температура первого хладагента становится ниже, чем температура окружающей среды на 10°С или более. Из-за этого, в случае, где третий внутренний теплообменник 34 не присутствует, всасывающий трубопровод первого компрессора 11, который расположен в механическом отделении, имеет температуру ниже, чем температура окружающей среды, так что возникают тепловые потери.

В противоположность этому, если третий внутренний теплообменник 34 расположен, то первый хладагент, вытекающий из промежуточного теплообменника 31, нагревается до около температуры окружающей среды сбором тепла третьего внутреннего теплообменника 34 в течение процесса поглощения тепла F'-A на фиг.13. Из-за этого, возможно ограничить тепловые потери, вызванные всасывающим трубопроводом первого компрессора 11.

Фиг.14 показывает пример, в котором, используя то, что первый редуктор 13 давления является капиллярной трубкой, скомпонованы первый внутренний теплообменник 32 и третий внутренний теплообменник 34. Другими словами, первый редуктор 13 давления функционирует как теплообменный трубопровод первого внутреннего теплообменника 32 или третьего внутреннего теплообменника 34. На этой фигуре первый редуктор 13 давления составляет участок 32а теплообмена первого внутреннего теплообменника 32 и участок 34а теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34, однако может составлять любой один из них.

Первый редуктор 13 давления образует участок 34а теплообмена третьего внутреннего теплообменника 34, трубопроводы соединены друг с другом пайкой и тому подобным и приведены в тесный контакт с участком 34b теплообмена. Кроме того, первый редуктор 13 давления образует участок 32а теплообмена первого внутреннего теплообменника 32, трубопроводы соединены друг с другом пайкой и тому подобным и приведены в тесный контакт с участком 32b теплообмена.

Первый хладагент, который имеет высокую температуру и высокое давление и течет в первом редукторе 13 давления, сначала в третьем внутреннем теплообменнике 34 лишается тепла посредством первого хладагента, который вытекает из промежуточного теплообменника 31 и имеет низкую температуру и низкое давление. После этого, в первом внутреннем теплообменнике 32 первый хладагент лишается тепла посредством второго хладагента, который вытекает из второго внутреннего теплообменника 33, и имеет низкую температуру и низкое давление. В соответствии с этим, первый хладагент лишается тепла в третьем внутреннем теплообменнике 34 и первом внутреннем теплообменнике 32 для расширения и становится хладагентом, который имеет низкую температуру и низкое давление.

Согласно этому, посредством выполнения первым редуктором 13 давления, образованным из капиллярной трубки, функции, такой как теплообменный трубопровод первого внутреннего теплообменника 32 или третьего внутреннего теплообменника 34, возможно уменьшить число компонентов и снизить производственные расходы холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Таким же образом, посредством использования того, что второй редуктор 23 давления является капиллярной трубкой, возможно выполнить вторым редуктором 23 давления функцию, такую как участок 33а теплообмена второго внутреннего теплообменника 33. Здесь второй редуктор 23 давления приведен в тесный контакт и соединен пайкой и тому подобным с участком 33b теплообмена внутри второго внутреннего теплообменника 33.

Второй хладагент, который течет во втором редукторе 23 давления и имеет высокую температуру и высокое давление, во втором внутреннем теплообменнике 33 лишается тепла посредством второго хладагента, который вытекает из второго ресивера 27 и имеет низкую температуру и низкое давление. Второй хладагент лишается тепла во втором внутреннем теплообменнике 33 для расширения и становится хладагентом, который имеет низкую температуру и низкое давление. Согласно этому, подобно описанию выше, возможно уменьшить число компонентов и снизить производственные расходы холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Здесь каждый из первого и второго редукторов 13, 23 давления в вышеописанных первом и третьем вариантах осуществления может быть образован из капиллярной трубки, и первый и второй внутренние теплообменники 32, 33 могут быть структурированы точно так же.

Согласно настоящему варианту осуществления, подобно первому варианту осуществления в морозильном цикле двойного типа холодильника 1 с низкотемпературным отделением, который располагает промежуточным теплообменником 31 для осуществления теплообмена между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10, выполняемого первым компрессором 11, и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20, выполняемого вторым компрессором 21, холодильное отделение 2 охлаждается первым испарителем 14, расположенным в первом морозильном цикле 10, тогда как морозильное отделение 4 охлаждается вторым испарителем 24, расположенным во втором морозильном цикле 20. Из-за этого, возможно сделать разность температур между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 малой и привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью. В соответствии с этим, ХК морозильного цикла 30 увеличивается относительно общепринятого, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, расположен третий внутренний теплообменник 34, который осуществляет теплообмен между высокотемпературным первым хладагентом первого морозильного цикла 10 и низкотемпературным первым хладагентом первого морозильного цикла 10, так что низкотемпературный первый хладагент нагревается до около температуры окружающей среды посредством сбора холода третьего внутреннего теплообменника 34. Из-за этого, возможно ограничить тепловые потери, вызванные всасывающим трубопроводом первого компрессора 11.

Кроме того, третий внутренний теплообменник 34 осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из первого радиатора 12, и первым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника 31, так что возможно легко забирать холод первого хладагента.

Кроме того, второй внутренний теплообменник 33 осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника 31, и вторым хладагентом, вытекающим из испарителя 24, так что возможно легко забирать холод второго хладагента. Согласно этому, низкотемпературный второй хладагент нагревается до около температуры окружающей среды посредством сбора холода второго внутреннего теплообменника 33. Из-за этого, возможно ограничить тепловые потери, вызванные всасывающим трубопроводом второго компрессора 21.

Кроме того, первый внутренний теплообменник 32 осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из третьего внутреннего теплообменника 34, и вторым хладагентом, вытекающим из второго внутреннего теплообменника 33, так что возможно легко забирать холод второго хладагента.

Кроме того, первый редуктор 13 давления, расположенный в предшествующей стадии первого испарителя 14, включает в себя капиллярную трубку, и первый редуктор 13 давления функционирует как теплообменный трубопровод первого внутреннего теплообменника 32 или третьего внутреннего теплообменника 34, так что возможно уменьшить число компонентов и снизить стоимость холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, второй редуктор 23 давления, расположенный в предшествующей стадии второго испарителя 24, включает в себя капиллярную трубку, и второй редуктор 23 давления функционирует как теплообменный трубопровод второго внутреннего теплообменника 33, так что возможно уменьшить число компонентов и снизить стоимость холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

В вариантах осуществления с первого по четвертый описание выполнено с использованием одного и того же хладагента, такого как изобутан и тому подобного, для первого и второго хладагентов, однако могут быть использованы другие хладагенты. Здесь желательно, чтобы точка кипения первого хладагента была установлена более высокой, чем точка кипения второго хладагента. Согласно этому, плотность пара второго хладагента становится выше, чем у первого хладагента, так что возможно дополнительно увеличить производительность второго морозильного цикла 20, который более предпочтителен.

Например, если в качестве первого хладагента используется изобутан (точка кипения -12°С), а в качестве второго хладагента используется пропан (точка кипения -40,09°С) или двуокись углерода (точка кипения -78,5°С), то этого возможно легко добиться. Все эти хладагенты являются природными хладагентами, которые используют вещества, которые присутствуют в больших количествах в природном мире. В соответствии с этим, посредством увеличения эффективности охлаждения морозильного цикла, который использует природный хладагент, возможно добиться дополнительного снижения воздействия окружающей среды на холодильник 1 с низкотемпературным отделением.

Далее, фиг.15 является боковым сечением, показывающим холодильник с низкотемпературным отделением согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Участок основного корпуса холодильника 1 с низкотемпературным отделением имеет теплоизоляционный коробчатый корпус 3. В верхнем участке теплоизоляционного коробчатого корпуса 3 расположено холодильное отделение 2 для охлаждения и хранения хранящихся продуктов. Передняя поверхность холодильного отделения 2 открывается и закрывается теплоизоляционной дверью 2а поворотного типа.

Под холодильным отделением 2 через теплоизолирующую стенку 7 расположено морозильное отделение 4 для замораживания и хранения хранящихся продуктов. Морозильное отделение 4 разделено перегородкой 8, расположенной в переднем участке, и вертикально расположены вмещающие короба 4c, 4d. Передняя поверхность морозильного отделения 4 открывается и закрывается теплоизоляционными дверями 4а, 4b выдвижного типа, которые едины с вмещающими коробами 4c и 4d, соответственно.

Теплоизолирующая стенка 7 имеет теплоизоляционную характеристику на одинаковом уровне с окружающими стенками (верхней стенкой, нижней стенкой, боковой стенкой и задней стенкой) теплоизоляционного коробчатого корпуса 3. Согласно этому, теплообмен между холодильным отделением 2 и морозильным отделением 4 ограничен.

В верхнем заднем участке холодильной камеры 2 расположено первое механическое отделение 5, в котором расположен первый компрессор 11. В нижнем заднем участке морозильной камеры 4 расположено второе механическое отделение 6, в котором расположен второй компрессор 21. Первый и второй морозильные циклы 10, 20 (см. фиг.16) выполняются первым и вторым компрессорами 11, 21, соответственно.

На задней поверхности холодильного отделения 2 расположен первый испаритель 14, подсоединенный к первому компрессору 11, над первым испарителем 14 расположен нагнетательный вентилятор 15 холодильного отделения. На задней поверхности морозильного отделения 4 расположен второй испаритель 24, подсоединенный ко второму компрессору 21, над вторым испарителем 24 расположен нагнетательный вентилятор 25 морозильного отделения.

Холодный воздух, охлажденный теплообменом с первым испарителем 14, выводится в холодильное отделение 2 нагнетательным вентилятором 15 холодильного отделения. Холодный воздух течет в холодильном отделении 2 и возвращается к первому испарителю 14. Согласно этому, холодильное отделение 2 охлаждается. Холодный воздух, охлажденный теплообменом со вторым испарителем 24, выводится в морозильное отделение 4 нагнетательным вентилятором 25 морозильного отделения. Холодный воздух, выведенный в морозильное отделение 4, течет в морозильном отделении 4 и возвращается ко второму испарителю 24. Согласно этому, морозильное отделение 4 охлаждается.

Фиг.16 является видом сзади в перспективе, показывающим разводку трубопроводов холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Кроме того, фиг.17 показывает морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Морозильный цикл 30 холодильника 1 с низкотемпературным отделением является двойным морозильным циклом каскадного типа, в котором первый и второй морозильные циклы 10, 20 соединены друг с другом промежуточным теплообменником 31. Здесь на фиг.16 первый морозильный цикл 10 обозначен сплошной линией, тогда как второй морозильный цикл 20 обозначен прерывистой линией.

Первый морозильный цикл 10, выполняемый первым компрессором, имеет: первый радиатор 12, первый осушитель 19, первый редуктор 13 давления и первый испаритель 14, которые соединены трубопроводом 10a хладагента. В трубопроводе 10a хладагента первый хладагент, такой как изобутан и тому подобный, течет в направлении стрелки S1. Другими словами, первых хладагент течет и циркулирует через первый компрессор 11, первый радиатор 12, первый осушитель 19, первый редуктор 13 давления, первый испаритель 14 и первый компрессор 11 в таком порядке.

Первый радиатор 12 образован креплением трубопровода 10a хладагента к металлической пластине, которая покрывает заднюю поверхность и боковые поверхности участка основного корпуса и излучает тепло в наружное воздушное пространство. Кроме того, первый радиатор 12 имеет участок 12a передней поверхности и участок 12b испарения. Участок 12a передней поверхности встроен в передний участок перегородки 8 и тому подобное (см. фиг.15) и предотвращает посредством теплового излучения конденсацию на открытом окружающем участке морозильного отделения 4, который касается теплоизоляционных дверей 4a, 4b. Участок 12b испарения расположен во втором механическом отделении 6 и посредством теплового излучения испаряет отведенную воду, собранную на испарительном лотке (не показано). Согласно этому, посредством первого радиатора 12 первого морозильного цикла, имеющего высокую температуру, возможно эффективно осуществлять предотвращение конденсации и испарение отведенной воды.

Первый осушитель 19 расположен во втором механическом отделении 6 и обезвоживает первый хладагент, который течет в первый редуктор 13 давления. Первый редуктор 13 давления включает в себя капиллярную трубку, образует первый внутренний теплообменник 32 и осуществляет теплообмен со вторым хладагентом, который вытекает из второго испарителя 24.

Второй морозильный цикл 20, выполняемый вторым компрессором 21, имеет: второй радиатор 22, второй осушитель 29, второй редуктор 23 давления и второй испаритель 24, которые соединены трубопроводом 20a хладагента. В трубопроводе 20a хладагента второй хладагент, такой как изобутан и тому подобное, течет в направлении стрелки S2. Другими словами, второй хладагент течет и циркулирует через второй компрессор 21, второй радиатор 22, второй осушитель 29, второй редуктор 23 давления, второй испаритель 24 и второй компрессор 21 в таком порядке.

Второй радиатор 22 образован креплением трубопровода 20a хладагента к металлической пластине, которая покрывает заднюю поверхность участка основного корпуса и излучает тепло в наружное воздушное пространство. Второй осушитель 29 расположен в первом механическом отделении 5. Второй редуктор 23 давления включает в себя капиллярную трубку, образует второй внутренний теплообменник 33 и осуществляет теплообмен со вторым хладагентом, который вытекает из второго испарителя 24. Кроме того, на стороне оттока хладагента второго испарителя 24 расположен аккумулятор 28 для отделения газа и жидкости друг от друга.

Промежуточный теплообменник 31 включает в себя: участок 31а теплообмена, расположенный в первом морозильном цикле 10, и участок 31с теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле 20. Участок 31а теплообмена расположен в последующей стадии первого испарителя 14, тогда как участок 31с теплообмена расположен в последующей стадии второго радиатора 22. Первый и второй участки 31а, 31с теплообмена образованы бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен через пограничную стенку.

Промежуточный теплообменник 31 включает в себя двойной трубопровод, который имеет внутренний трубопровод и внешний трубопровод, которые встроены в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса 3 (см. фиг.15) и образованы в форме U-образного трубопровода, который продолжается в вертикальном направлении и изгибается в нижнем конце. Первый хладагент течет во внутреннем трубопроводе для образования участка 31а теплообмена, тогда как второй хладагент течет во внешнем трубопроводе для образования участка 31с теплообмена. В участке 31а теплообмена на верхних концах образованы отверстие 31g для притока хладагента и отверстие 31h для оттока хладагента. Таким же образом, в участке 31с теплообмена также на верхних концах образованы отверстие 31e для притока хладагента и отверстие 31f для оттока хладагента, и направление течения хладагента является противоположным участку 31а теплообмена.

Кроме того, первый и второй морозильные циклы 10, 20 снабжены первым и вторым внутренними теплообменниками 32, 33. Первый и второй внутренние теплообменники 32, 33 встроены в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса 3 (см. фиг.15). Во втором внутреннем теплообменнике 33 второй редуктор 23 давления и участок 33b теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле 20, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через пограничную стенку. В настоящем варианте осуществления капиллярная трубка, образующая второй редуктор 23 давления, и трубопровод хладагента, образующий участок 33b теплообмена, приварены друг к другу, посредством чего образован второй внутренний теплообменник 33.

Участок 33b теплообмена расположен в последующей стадии второго испарителя 24, и низкотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго испарителя 24, течет в участке 33b теплообмена. Сторона притока хладагента второго редуктора 23 давления расположена в верхнем участке основного корпуса рядом с первым компрессором 11. Согласно этому, второй внутренний теплообменник 33 образован так, чтобы продолжаться от верхнего участка основного корпуса к нижнему участку, в котором расположен второй испаритель 24, так что возможно обеспечить большую длину теплообмена.

В первом внутреннем теплообменнике 32 первый редуктор 13 давления и участок 32b теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле, расположены бок о бок и так образованы, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. В настоящем варианте осуществления капиллярная трубка, образующая первый редуктор 13 давления и трубопровод хладагента, образующий участок 32b теплообмена приварены друг к другу, посредством чего образован первый внутренний теплообменник 32.

Участок 32b теплообмена расположен в последующей стадии участка 33b теплообмена второго внутреннего теплообменника 33, и низкотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго испарителя 24, течет в участке 32b теплообмена. Сторона притока хладагента первого редуктора 13 давления расположена в нижнем участке основного корпуса рядом со вторым компрессором 21. Согласно этому, первый внутренний теплообменник 32 образован так, чтобы продолжаться от нижнего участка участка основного корпуса к верхнему участку, в котором расположен первый испаритель 14, так что возможно обеспечить большую длину теплообмена.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, благодаря приведению в действие первого и второго компрессоров 11 и 21, первый и второй хладагенты текут в трубопроводах 10а и 20а. Первый и второй компрессоры 11, 21 сжимают первый и второй хладагенты до высокой температуры и высокого давления, тогда как первый и второй редукторы 13 и 23 давления уменьшают давление и расширяют первый и второй хладагенты до низкой температуры и низкого давления.

В соответствии с этим, во время того, как первый и второй хладагенты вытекают из первого и второго компрессоров 11, 21 и впоследствии текут в первом и втором редукторах 13, 23 давления, первый и второй хладагенты служат в качестве высокотемпературных участков первого и второго морозильных циклов 10, 20. Во время того, как первый и второй хладагенты вытекают из первого и второго редукторов 13, 23 давления и впоследствии текут в первом и втором компрессорах 11, 21, первый и второй хладагенты служат в качестве низкотемпературных участков первого и второго морозильных циклов 10, 20.

Первый хладагент, который сжат первым компрессором 11 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через первый радиатор 12 для конденсации. Первый хладагент, который сжижен первым радиатором 12, обезвоживается первым осушителем 19 для удаления воды. Давление первого хладагента, который вытекает из первого осушителя 19, уменьшается, и он расширяется посредством первого редуктора 13 давления, чтобы стать влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру. Здесь первый хладагент в первом внутреннем теплообменнике 32 лишается тепла посредством второго хладагента в низкотемпературном участке второго морозильного цикла 20 для дополнительного понижения температуры.

Второй хладагент, который сжат вторым компрессором 21 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через второй радиатор 22. Второй хладагент, температура которого понижена вторым радиатором 22, течет в промежуточном теплообменнике 31 и лишается тепла посредством первого хладагента в низкотемпературном участке первого морозильного цикла 10 для дополнительного охлаждения и конденсации. Второй хладагент, который сжижен вторым радиатором 22 и промежуточным теплообменником 31, обезвоживается вторым осушителем 29 для удаления воды.

Давление второго хладагента, который вытекает из второго осушителя 29, уменьшается, и он расширяется посредством второго редуктора 23 давления, чтобы стать влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру. Здесь второй хладагент во втором внутреннем теплообменнике 33 лишается тепла посредством второго хладагента в низкотемпературном участке второго морозильного цикла 20 для дополнительного понижения температуры. Второй хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет во втором испарителе 24, отбирает тепло у холодного воздуха в морозильном отделении 4 для испарения и становится влажным паром.

Здесь скоростями вращения первого и второго компрессоров 11, 21 управляют инвертором. Согласно этому, уровнями температур первого испарителя 14 и второго испарителя 24 управляют так, чтобы они соответствовали температурам холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4, соответственно.

Согласно настоящему варианту осуществления, подобно первому варианту осуществления, морозильный цикл 30 образован так, чтобы являться двойным морозильным циклом каскадного типа, в котором первый и второй морозильные циклы 10, 20 соединены друг с другом промежуточным теплообменником 31, холодильное отделение 2 охлаждается первым испарителем 14, тогда как морозильное отделение 4 охлаждается вторым испарителем 24. Из-за этого, возможно сделать разность температур между первым испарителем 14 и холодильным отделением 2 малой. Кроме того, степени сжатия первого и второго компрессоров 11, 21 становятся малыми, так что возможно привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 в высокой эффективностью. В соответствии с этим ХК морозильного цикла 30 увеличивается, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 охлаждаются, в соответствии с температурами холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4, первым и вторым испарителями 14, 24, расположенными в первом и втором морозильных циклах 10, 20, так что возможно добиться резкого снижения потребления электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением по сравнению с общепринятым.

Кроме того, первое механическое отделение 5, в котором расположен первый компрессор 11, расположено в верхнем участке участка основного корпуса, а второе механическое отделение 6, в котором расположен второй компрессор 21, расположено в нижнем участке участка основного корпуса, так что первый и второй компрессоры 11, 21, которые также являются точечными источниками звука, расположены далеко друг от друга. Уровень давления звука точечного источника звука уменьшается, по мере того как увеличивается расстояние. Например, если расстояние удваивается, то уровень давления звука уменьшается на около 6 дБ. Из-за этого, когда пользователь приближается к одному точечному источнику звука, то пользователь находится далеко от другого, так что уровень шума, слышимый пользователем, становится малым.

Кроме того, первый и второй компрессоры 11, 21 расположены в отделениях, отличных друг от друга, так что возникновения звука с одинаковой фазой и звука с одинаковой частотой становятся маловероятными. Согласно этому, давление звука вследствие звуков, совмещающихся друг с другом, от первого и второго компрессоров 11, 21 становится низким, и возможно уменьшить возникновение гула. В соответствии с этим, возможно снизить шум холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Также в случае, где первое механическое отделение 5 расположено в нижнем участке участка основного корпуса, а второе механическое отделение 6 расположено в верхнем участке участка основного корпуса, таким же образом возможно снизить шум.

Кроме того, первое механическое отделение 5 и холодильное отделение 2 расположены в верхнем участке участка основного корпуса, первый испаритель 14 расположен позади холодильного отделения 2, второе механическое отделение 6 и морозильное отделение 4 расположены в нижнем участке участка основного корпуса, и второй испаритель 24 расположен позади морозильного отделения 4. А промежуточный теплообменник 31 продолжается вертикально и изогнут в местоположении далеко от первого компрессора 11, и в верхнем участке рядом с первым механическим отделением 5 расположены отверстия 31g, 31e притока хладагента и отверстия 31h, 31f оттока хладагента.

Согласно этому, длина соединения для первого испарителя 14, промежуточного теплообменника 31 и первого компрессора 11 уменьшена. В соответствии с этим, возможно уменьшить длину трубопровода первого морозильного цикла 10 и дополнительно увеличить эффективность охлаждения первого морозильного цикла 10.

Здесь первое механическое отделение 5 и холодильное отделение 2 могут быть расположены в нижнем участке участка основного корпуса, тогда как второе механическое отделение 6 и морозильное отделение 4 могут быть расположены в верхнем участке участка основного корпуса. В этом случае, промежуточный теплообменник 31 может быть изогнут в верхнем конце, а в нижнем конце могут быть расположены отверстия 31g, 31e притока хладагента и отверстия 31h, 31f оттока хладагента. Другими словами, холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 расположены вертикально, а первое и второе механические отделения 5, 6 расположены рядом с холодильным отделением 2 и морозильным отделением 4, соответственно. И желательно, чтобы промежуточный теплообменник 31 был изогнут в местоположении далеко от первого компрессора 11, а отверстия 31g, 31e притока хладагента и отверстия 31h, 31f оттока хладагента были расположены рядом с первым механическим отделением 5.

Кроме того, расположен первый внутренний теплообменник 32, который осуществляет теплообмен между первым редуктором 13 давления и низкотемпературным вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24, возможно снизить энтальпию первого хладагента, который течет в первом испарителе 14. В соответствии с этим, возможно дополнительно увеличить охлаждающую способность первого хладагента, который течет в первом испарителе 14.

Также расположен второй внутренний теплообменник 33, который осуществляет теплообмен между вторым редуктором 23 давления и низкотемпературным вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24, возможно снизить энтальпию второго хладагента, который течет во втором испарителе 24. В соответствии с этим, возможно дополнительно увеличить охлаждающую способность второго хладагента, который течет во втором испарителе 24.

Здесь сторона притока хладагента первого редуктора 13 давления расположена в нижнем участке участка основного корпуса, а первый внутренний теплообменник 32 продолжается вверх для подсоединения к первому испарителю 14. Кроме того, сторона притока хладагента второго редуктора 23 давления расположена в верхнем участке участка основного корпуса, а первый внутренний теплообменник 32 продолжается вниз для подсоединения ко второму испарителю 24. Согласно этому, возможно увеличить длины теплообмена первого и второго внутренних теплообменников 32, 33, и несомненно снизить энтальпию первого и второго хладагентов, которые текут в первом и втором испарителях 14, 24.

Здесь, в случае, где первый компрессор 11 и первый испаритель 14 расположены в нижнем участке участка основного корпуса, а второй компрессор 21 и второй испаритель 24 расположены в верхнем участке участка основного корпуса, желательно, чтобы сторона притока хладагента первого редуктора 13 давления была расположена в верхнем участке участка основного корпуса, а сторона притока хладагента второго редуктора 23 давления была расположена в нижнем участке участка основного корпуса. Другими словами, желательно, чтобы сторона притока хладагента первого редуктора 13 давления была расположена рядом со вторым компрессором 21, а сторона притока хладагента второго редуктора 23 давления была расположена рядом с первым компрессором 11.

Кроме того, отверстие 31f оттока хладагента участка 31c теплообмена промежуточного теплообменника 31 расположено в верхнем участке участка основного корпуса, так что возможно укоротить соединение между промежуточным теплообменником 31 и вторым редуктором 23 давления, и дополнительно увеличить эффективность охлаждения второго морозильного цикла 20. В случае, где второй компрессор 21 и второй испаритель 24 расположены в верхнем участке участка основного корпуса, желательно, чтобы отверстие 31f оттока хладагента участка 31c теплообмена было расположено в нижнем участке участка основного корпуса. Другими словами, желательно, чтобы отверстие 31f оттока хладагента участка 31c теплообмена было расположено рядом с первым компрессором 11.

Здесь первое механическое отделение 5 и морозильное отделение 4 могут быть расположены в нижнем участке участка основного корпуса, тогда как второе механическое отделение 6 и холодильное отделение 2 могут быть расположены в верхнем участке участка основного корпуса.

Кроме того, первый осушитель 19 расположен во втором механическом отделении 6, тогда как второй осушитель 29 расположен в первом механическом отделении 5, так что возможно укоротить разводку трубопроводов первого осушителя 19 и первого внутреннего теплообменника 32, и укоротить разводку трубопроводов второго осушителя 29 и промежуточного теплообменника 31.

Кроме того, второй осушитель 29 покрыт теплоизоляционным элементом 50, так что возможно предотвратить рост температуры низкотемпературного второго хладагента второго морозильного цикла 20, вызванный проникновением тепла из первого механического отделения 5.

Кроме того, промежуточный теплообменник 31 включает в себя двойной трубопровод, и первый хладагент течет во внутреннем трубопроводе, тогда как второй хладагент течет во внешнем трубопроводе, так что первый хладагент легко касается внутреннего трубопровода. Согласно этому, возможно ускорить испарение первого хладагента и вернуть первый хладагент в первый компрессор 11. Здесь второй хладагент касается внутреннего трубопровода и внешнего трубопровода и конденсируется благодаря тепловому излучению. Направления течения первого и второго хладагентов, которые текут во внутреннем трубопроводе и внешнем трубопроводе, противоположны друг другу, так что возможно эффективно проводить явную теплоту первого хладагента после испарения во второй хладагент, который находится на стороне притока. В соответствии с этим, возможно увеличить эффективность охлаждения морозильного цикла 30.

Кроме того, второй радиатор 22 расположен между вторым компрессором 21 и промежуточным теплообменником 31, так что возможно дополнительно понизить температуру теплового излучения полных первого и второго морозильных циклов 10, 20. В дополнение к этому, второй хладагент течет во втором радиаторе 22 до того, как второй хладагент лишается тепла посредством первого хладагента в промежуточном теплообменнике 31. Согласно этому, после того, как второй хладагент осуществляет теплообмен во втором радиаторе 22 для излучения тепла, второй хладагент охлаждается промежуточным теплообменником 31, так что возможно более эффективно осуществлять теплообмен.

Кроме того, первый и второй внутренние теплообменники 32, 33 встроены в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса 3, а второй радиатор 22 расположен на задней поверхности участка основного корпуса, так что возможно сосредоточить сложную разводку трубопроводов на задней поверхности. Согласно этому, возможно легко расположить вакуумный теплоизоляционный элемент в теплоизоляционном коробчатом корпусе 3, и увеличить теплоизоляционную характеристику теплоизоляционного коробчатого корпуса 3.

Кроме того, в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса 3 встроен промежуточный теплообменник 31, так что промежуточный теплообменник 31, второй радиатор 22, первый и второй внутренние теплообменники 32, 33, которые все имеют относительно низкую температуру, сосредоточенно расположены на задней поверхности. Согласно этому, возможно уменьшить тепловые потери холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, на стороне оттока хладагента второго испарителя 24 расположен аккумулятор 28, а на стороне оттока хладагента первого испарителя 14 аккумулятор не расположен. Промежуточный теплообменник 31 расположен в последующей стадии первого испарителя 14, так что возможно несомненно выполнить испарение первого хладагента. Из-за этого, даже если аккумулятор не используется, возможно предотвратить проникновение жидкого хладагента в первый компрессор 11. В соответствии с этим, возможно снизить стоимость.

Кроме того, теплоизолирующая стенка 7, которая разделяет холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4, имеет теплоизоляционную характеристику на одинаковом уровне с окружающими стенками (верхней стенкой, нижней стенкой, боковыми стенками и задней стенкой) теплоизоляционного коробчатого корпуса 3, так что возможно несомненно предотвратить проникновение тепла из холодильного отделения 2 в морозильное отделение 4. Согласно этому, возможно использовать низкотемпературный холодный воздух, который охлаждается вторым морозильным циклом 20, только для охлаждения морозильного отделения 4. В соответствии с этим, возможно дополнительно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, часть теплового излучения от первого радиатора 12 используется для предотвращения конденсации посредством участка 12a передней поверхности и используется для обработки отведенной воды в холодильнике 1 с низкотемпературным отделением посредством участка 12b испарения, так что возможно эффективно осуществлять предотвращение конденсации и обработку отведенной воды посредством высокотемпературного первого радиатора 12 первого морозильного цикла 10.

В настоящем варианте осуществления описание выполнено с использованием одного и того же хладагента, такого как изобутан и тому подобного, для первого и второго хладагентов, однако могут быть использованы другие хладагенты. Здесь желательно, чтобы точка кипения первого хладагента была установлена более высокой, чем точка кипения второго хладагента. Согласно этому, плотность пара второго хладагента становится выше, чем у первого хладагента, так что возможно дополнительно увеличить производительность второго морозильного цикла 20, который более предпочтителен.

Здесь в холодильнике с низкотемпературным отделением, в котором промежуточный теплообменник не используется, и первый и второй морозильные циклы 10, 20 независимо выполняются первым и вторым компрессорами 11, 21, посредством разнесения и расположения первого и второго механических отделений 5, 6 в верхнем участке и нижнем участке участка основного корпуса, возможно уменьшить шум.

Далее описан холодильник с низкотемпературным отделением согласно шестому варианту осуществления. холодильник 1 с низкотемпературным отделением согласно настоящему варианту осуществления имеет ту же структуру как в первом варианте осуществления, тогда как структура морозильного цикла 30 отличается.

Фиг.18 показывает морозильный цикл холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно настоящему варианту осуществления. Холодильник 1 с низкотемпературным отделением имеет первый морозильный цикл 10, выполняемый первым компрессором 11, и второй морозильный цикл 20, выполняемый вторым компрессором 21. Первый морозильный цикл 10 имеет: первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления и первый испаритель 14, которые соединены трубопроводом 10а хладагента. В трубопроводе 10а хладагента первый хладагент, такой как изобутан и тому подобное, течет в направлении стрелки S1. Другими словами, первый хладагент течет и циркулирует через первый компрессор 11, первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления, первый испаритель 14 и первый компрессор 11 в таком порядке.

Кроме того, теплообменник 35 размораживания расположен параллельно с первым радиатором 12. На стороне притока хладагента первого радиатора 12 расположен трехходовой клапан 36 для переключения пути потока, и трубопровод 10а хладагента, который разветвляется в трехходовом клапане 36, подсоединен к теплообменнику 35 размораживания. На стороне оттока хладагента теплообменника 35 размораживания расположен обратный клапан 37. Обратный клапан 37 расположен рядом с точкой 10b соединения между стороной оттока хладагента первого радиатора 12 и стороной оттока хладагента теплообменника 35 размораживания и расположен далеко от теплообменника 35 размораживания.

Посредством переключения трехходового клапана 36 на теплообменник 35 размораживания первый хладагент течет как указано стрелкой S1'. Согласно этому, первый хладагент течет и циркулирует через первый компрессор 11, теплообменник 35 размораживания, первый редуктор 13 давления, первый испаритель 14 и первый компрессор 11, в таком порядке.

Теплообменник 35 размораживания и второй испаритель 24 образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом. Фиг.19 показывает подробный вид теплообменника 35 размораживания и второго испарителя 24. Трубопроводы 10а, 20а хладагента теплообменника 35 размораживания и второго испарителя 24 расположены так, чтобы находиться рядом друг с другом и извиваться на своем протяжении, и соединены посредством ребер 37. Согласно этому, теплообменник 35 размораживания и второй испаритель 24 легко осуществляют теплообмен через ребра 37. Трубопроводы 10а, 20а хладагента могут быть расположены бок о бок и могут быть образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен через пограничную стенку между теплообменником 35 размораживания и вторым испарителем 24.

Площадь сечения первого трубопровода 10а хладагента теплообменника 35 размораживания образована так, чтобы составлять половину или меньше площади сечения первого трубопровода 10а хладагента первого испарителя 14. Согласно этому, когда трехходовой клапан 36 переключается не первый радиатор 12, то возможно уменьшить количество первого хладагента, который остается в теплообменнике 35 размораживания.

Первый и второй радиаторы 12, 22 присоединены к и расположены на задней стороне металлической пластине (не показано), которая покрывает боковые поверхности, заднюю поверхность и тому подобное холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Кроме того, первый и второй радиаторы 12, 22 продолжаются в теплоизоляционном коробчатом корпусе 6 и распложены рядом с дверями 2а, 3а и 4а теплоизолирующих стенок 7, 8. Согласно этому, возможно обеспечить достаточную площадь теплового излучения и предотвратить конденсацию рядом с дверями 2а, 3а и 4а.

В первом и втором морозильных циклах 10, 20 расположены второй и третий внутренние теплообменники 33, 34, которые являются такими же, как в четвертом варианте осуществления (см. фиг.12), а первый внутренний теплообменник 32 (см. фиг.12) удален.

Во втором внутреннем теплообменнике 33 участок 33а теплообмена, расположенный в последующей стадии второго радиатора 22, и участки 33b теплообмена, расположенные в последующей стадии второго радиатора 22, распложены бок о бок и образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через пограничную стенку. Высокотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго радиатора 22, течет в участке 33а теплообмена, тогда как низкотемпературный второй хладагент, вытекающий из второго радиатора 22, течет в участке 33b теплообмена. В случае, где второй редуктор 23 давления включает в себя капиллярную трубку, участок 33а теплообмена может удвоиться в виде второго редуктора 23 давления.

В третьем внутреннем теплообменнике 34 участок 34а теплообмена, расположенный в последующей стадии первого радиатора 12, и участки 34b теплообмена, расположенные в последующей стадии первого испарителя 14, распложены бок о бок и образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через пограничную стенку. Высокотемпературный первый хладагент, вытекающий из первого радиатора 12, течет в участке 34а теплообмена, тогда как низкотемпературный первый хладагент, вытекающий из первого испарителя 14, течет в участке 33b теплообмена. В случае, где первый редуктор 13 давления включает в себя капиллярную трубку, участок 34а теплообмена может удвоиться в виде первого редуктора 13 давления.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, в то время как холодильное отделение 2, отделение 3 для овощей и морозильное отделение 4 охлаждаются благодаря приведению в действие первого и второго компрессоров 11, 21, первый и второй хладагенты текут в трубопроводах 10а, 20а хладагента. Первый и второй компрессоры 11, 21 сжимают первый и второй хладагенты до высокой температуры и высокого давления, тогда как первый и второй редукторы 13 и 23 давления уменьшают давление и расширяют первый и второй хладагенты до низкой температуры и низкого давления.

Первый хладагент, который сжат первым компрессором 11 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через первый радиатор 12 для конденсации. Протекание в теплообменнике 35 размораживания первого хладагента, вытекающего из первого радиатора 12, предотвращено обратным клапаном 37. Здесь обратный клапан 37 расположен так, чтобы находиться далеко от теплообменника 35 размораживания и рядом с точкой 10b соединения. Из-за этого, возможно уменьшить рост температуры второго испарителя 24, вызванный теплопередачей через первый трубопровод 10а хладагента от высокотемпературного первого хладагента, который вытекает из первого радиатора 12.

Первый хладагент, который сжижен первым радиатором 12, течет в третьем внутреннем теплообменнике 34 и осуществляет теплообмен с первым хладагентом, вытекающим из первого испарителя 14 для дополнительного понижения температуры. Первый хладагент, который охлажден до большой степени переохлаждения третьим внутренним теплообменником 34 и в жидком состоянии, течет в первом редукторе 13 давления. Давление первого хладагента уменьшается, и он расширяется посредством первого редуктора 13 давления и становится влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру.

Первый хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет в первом испарителе 14, отбирает тепло у холодного воздуха в холодильном отделении 2 для испарения и становится влажным паром, который имеет более высокую степень сухости. Первый хладагент, который вытекает из первого испарителя 14 и находится в состоянии влажного пара, течет в третьем внутреннем теплообменнике 34, отбирает тепло у высокотемпературного первого хладагента, вытекающего из первого радиатора 12, для испарения и становится перегретым паром. Первый хладагент, который становится перегретым паром, возвращается в первый компрессор 11. Согласно этому циркулирует первый хладагент, так что выполняется первый морозильный цикл 10 и охлаждаются холодильное отделение 2 и отделение 3 для овощей.

Второй хладагент, который сжат вторым компрессором 21 и имеет высокую температуру и высокое давление, лишается тепла посредством окружающего воздуха через второй радиатор 22 для конденсации. Второй хладагент, который сжижен вторым радиатором 22, течет во втором внутреннем теплообменнике 33 и осуществляет теплообмен со вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24 для дополнительного понижения температуры. Второй хладагент, который охлажден до большой степени переохлаждения вторым внутренним теплообменником 33 и в жидком состоянии, течет во втором редукторе 23 давления. Давление второго хладагента уменьшается, и он расширяется посредством второго редуктора 23 давления и становится влажным паром, который имеет низкую степень сухости и низкую температуру.

Второй хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет во втором испарителе 24, отбирает тепло у холодного воздуха в морозильном отделении 4 для испарения и становится влажным паром, который имеет более высокую степень сухости. Второй хладагент, который вытекает из второго испарителя 24 и находится в состоянии влажного пара, течет во втором внутреннем теплообменнике 33, отбирает тепло у высокотемпературного второго хладагента, вытекающего из второго радиатора 22, для испарения и становится перегретым паром. Второй хладагент, который становится перегретым паром, возвращается во второй компрессор 21. Согласно этому циркулирует второй хладагент, так что выполняется второй морозильный цикл 20 и охлаждается морозильное отделение 4.

Фиг.20 является блок-схемой последовательности операций, показывающей работу второго испарителя 24 во время размораживания. На этапе #11, чтобы осуществить размораживание второго испарителя 24 останавливают второй компрессор 21. На этапе #12 останавливают первый компрессор 11. На этапе #13 трехходовой клапан 36 переключают на теплообменник 35 размораживания.

На этапе #14 процесс находится в режиме ожидания со времени остановки компрессора 11 до истечения заданного времени. Согласно этому, температуры холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей поднимаются. Если заданное время истекает, и заданные температуры холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей поднимаются близко к верхнему пределу, то процесс переходит на этап #15. Трехходовой клапан 36 может быть переключен на теплообменник 35 размораживания после того, как истекает заданное время. Кроме того, время ожидания не должно зависеть от времени. В частности, в холодильном отделении 2 или отделении 3 для овощей может быть расположен датчик, и процесс может находиться в режиме ожидания до выявления верхнего предела заданной температуры, после этого может перейти на этап #15.

На этапе #15 приводят в действие первый компрессор 11. Согласно этому, первый морозильный цикл 10 выполняется, и благодаря теплообмену с теплообменником 35 размораживания в высокотемпературном участке, температуру второго испарителя 24 поднимают и он размораживается. Кроме того, холодильное отделение 2 и отделение 3 для овощей охлаждаются. Посредством повышения температур холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей ранее на этапе #14, возможно предотвратить переохлаждение холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей во время размораживания.

На этапе #16 процесс находится в режиме ожидания до истечения заданного времени. Согласно этому, продвигается размораживание второго испарителя 24, если заданное время истекает и размораживание завершено, то процесс переходит на этап #17. На этапе #17 трехходовой клапан 36 переключают на первый радиатор 12. На этапе #18 процесс находится в режиме ожидания до истечения заданного времени. Во время переключения трехходового клапана 36 первый компрессор 11 может быть временно остановлен. Кроме того, после того, как заданное время истекает, трехходовой клапан 36 может быть переключен на первый радиатор 12.

Если заданное время истекает, то процесс переходит на этап #19, где приводят в действие второй компрессор 21. Согласно этому, второй морозильный цикл 20 выполняется и морозильное отделение 4 охлаждается.

Температура первого испарителя 14 для охлаждения холодильного отделения 2 выше, чем у второго испарителя 24, в соответствии с этим, количество инея на нем меньше, чем у второго испарителя 24. Кроме того, температура воздуха в холодильном отделении 2 составляет 0°С или выше. В соответствии с этим, посредством только остановки первого компрессора 14 и приведения в действие нагнетательного вентилятора 15 холодильного отделения возможно разморозить первый испаритель 14 посредством тепла воздуха в холодильном отделении 2. Из-за этого, размораживающий нагреватель 51 (см. фиг.1) обычно не приводится в действие, а приводится в действие во время ненормального возникновения инея.

Согласно настоящему варианту осуществления, первый и второй морозильные циклы 10, 20 выполняются первым и вторым компрессорами 11, 21, соответственно, а холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 охлаждаются первым и вторым испарителями 14, 24, так что температура первого испарителя 14 для охлаждения холодильного отделения 2 поддерживается выше, чем температура второго испарителя 25, чтобы увеличить эффективность охлаждения, и возможно снизить потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, второй испаритель второго морозильного цикла 20 размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла 10, так что первый радиатор 12 первого морозильного цикла 10 и второй радиатор 22 второго морозильного цикла 20 не достигают низкой температуры. В соответствии с этим, возможно предотвратить конденсацию на боковых поверхностях, задней поверхности и тому подобном холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Кроме того, нет необходимости дополнительно располагать нагреватель, который размораживает второй испаритель 24, так что возможно ограничить рост температуры, вызванный нагревателем и тому подобным во время размораживания. В соответствии с этим, возможно ограничить потребление электроэнергии, вызванное размораживанием и поддерживать потребление электроэнергии холодильника 1 с низкотемпературным отделением низким.

Кроме того, первый радиатор 12 и теплообменник 35 размораживания расположены параллельно друг другу, а трехходовой клапан 36 и обратный клапан 37 расположены на стороне притока хладагента и стороне оттока хладагента, соответственно, так что возможно легко добиться холодильника 1 с низкотемпературным отделением, который размораживает второй испаритель 24 второго морозильного цикла 20 посредством тепла высокотемпературного участка первого морозильного цикла 10.

Кроме того, обратный клапан 37 расположен так, чтобы находиться далеко от теплообменника 35 размораживания и рядом с точкой 10b соединения, так что возможно уменьшить рост температуры второго испарителя 24, вызванный теплопередачей через первый трубопровод 10а хладагента от высокотемпературного первого хладагента, который вытекает из первого радиатора 12. В соответствии с этим, возможно увеличить эффективность охлаждения холодильника 1 с низкотемпературным отделением.

Кроме того, первый компрессор 11 останавливается на заданный период до размораживания второго испарителя 24, так что возможно заранее повысить температуры холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей, чтобы предотвратить переохлаждение холодильного отделения 2 и отделения 3 для овощей во время размораживания.

Кроме того, площадь сечения первого трубопровода 10а хладагента теплообменника 35 размораживания образована так, чтобы составлять половину или меньше площади сечения первого трубопровода 10а хладагента первого испарителя 14, так что после того, как размораживание второго испарителя 24 закончено, и трехходовой клапан 36 переключен не первый радиатор 12, в теплообменнике 35 размораживания не остается большого количества первого хладагента. В соответствии с этим, возможно ограничить количество хладагента, которое вводится в первый морозильный цикл 10.

Здесь в вариантах осуществления с первого по шестой настоящее изобретение применимо к любым холодильным устройствам хранения, которые точно так же включают в себя морозильный цикл двойного типа, в котором первый и второй испарители 14, 24 расположены в первом и втором отделениях для охлаждения, которые имеют температуры отделений отличные друг от друга. Другими словами, настоящее изобретение применимо к устройству с применением морозильного цикла, типично к холодильнику 1 с низкотемпературным отделением для использования в условиях.

Далее, фиг.21 является фронтальной проекцией, показывающей холодильник с низкотемпературным отделением согласно седьмому варианту осуществления. Холодильник 1 с низкотемпературным отделением снабжен холодильным отделением 2 для охлаждения и хранения хранящихся продуктов в верхнем участке теплоизоляционного коробчатого корпуса 6, который образует участок основного корпуса. Под холодильным отделением 2 через теплоизолирующую стенку 8 расположено морозильное отделение 4 для замораживания и хранения хранящихся продуктов. Передняя поверхность холодильного отделения 2 открывается и закрывается поворотной дверью (не показано). Передняя поверхность морозильного отделения 4 открывается и закрывается дверью выдвижного типа (не показано), которая едина с вмещающим коробом (не показано).

Позади морозильного отделения 4 расположено механическое отделение 5. В механическом отделении 5 расположены первый и второй компрессоры 11 и 21 (см. фиг.22), которые выполняют первый и второй морозильные циклы 10 и 20, соответственно, подробно описанные позже.

В нижнем участке холодильного отделения 2 расположены изолированные отделения 7а, 7b, которые изолированы от верхнего участка перегородкой 2а. Изолированные отделения 7а, 7b включают в себя отделение для льда и отделение для охлаждения, которым поддерживаются температуры ниже, чем верхнему участку холодильного отделения 2. Задняя поверхность холодильного отделения 2 покрыта металлической плитой 14b охлаждения. Как подробно описано позже, плита 14b охлаждения образует первый испаритель 14 (см. фиг.22) для излучения холода.

Позади морозильного отделения 4 образован канал (не показано), а в канале расположен второй испаритель 24. Над вторым испарителем 24 расположен нагнетательный вентилятор 25 морозильного отделения. Благодаря приведению в действие нагнетательного вентилятора 25 морозильного отделения, холодный воздух, осуществляющий теплообмен со вторым испарителем 24, выводится в морозильное отделение 4 из выходного отверстия 4а в верхнем участке. Холодный воздух в морозильном отделении 4 возвращается ко второму испарителю 24 через возвратное отверстие 4b в нижнем участке.

Фиг.22 является фронтальным сечением, показывающим разводку трубопроводов морозильного цикла холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Холодильник 1 с низкотемпературным отделением имеет первый морозильный цикл 10, выполняемый первым компрессором 11 и второй морозильный цикл 20, выполняемый вторым компрессором 21. Первый морозильный цикл 10 имеет: первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления и первый испаритель 14, которые соединены трубопроводом 10а хладагента. В трубопроводе 10а хладагента первый хладагент, такой как изобутан и тому подобное, течет в направлении стрелки S1. Другими словами, первый хладагент течет и циркулирует через первый компрессор 11, первый радиатор 12, первый редуктор 13 давления, первый испаритель 14 и первый компрессор 11 в таком порядке.

Первый испаритель 14 образован креплением плиты 14b охлаждения к трубопроводу 14а хладагента, в котором течет хладагент. Плита 14b охлаждения включает в себя металлическую пластину, которая имеет высокую теплопроводность, и форма передней части образована по существу прямоугольной формы. В качестве материала плиты 14b охлаждения возможно выбрать алюминий, нержавеющую сталь, медь, латунь, стальную пластину с покрытием и тому подобное. Более желательно, чтобы плита 14b охлаждения была образована из алюминия, учитывая теплопроводность, устойчивость к коррозии, прочность, малый вес, цену и тому подобное. Кроме того, толщина плиты 14b охлаждения образована от 0,5 мм до 1 мм. Согласно этому, возможно иметь достаточную характеристику теплопроводности и получить высокую прочность при низкой цене.

В отношении трубопровода 14а хладагента первого испарителя 14, сторона притока хладагента расположена в нижнем участке, а сторона оттока хладагента расположена в верхнем участке, и хладагент течет от верха к низу. Плита 14b охлаждения имеет высокую теплопроводность, в соответствии с этим, температура по существу выровнена, однако температура стороны притока хладагента становится ниже, чем у стороны оттока хладагента. Из-за этого, температура трубопровода 14а хладагента, который обращен к изолированным отделениям 7а, 7b, низкая, так что возможно несомненно поддерживать температуры изолированных отделений 7а, 7b низкими.

Второй испаритель 24 образован присоединением множества ребер к трубопроводу хладагента. Холодный воздух, протекающий в канале (не показано) на задней поверхности морозильного отделения 4, осуществляет теплообмен с ребрами, посредством чего холодный воздух производится и выводится в морозильное отделение 4.

Первый и второй радиаторы 12, 22 присоединены к и расположены на металлической задней пластине (не показано), которая покрывает заднюю поверхность теплоизоляционного коробчатого корпуса 6. Кроме того, первый и второй радиаторы 12, 22 продолжаются в теплоизоляционном коробчатом корпусе 6 и распложены спереди теплоизолирующей стенки 8. Согласно этому, возможно обеспечить достаточную площадь теплового излучения и предотвратить конденсацию рядом с дверями холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4.

Фиг.23 является блок-схемой, показывающей структуру холодильника 1 с низкотемпературным отделением. Холодильник 1 с низкотемпературным отделением включает в себя участок 65 управления, который управляет каждым участком. Первый и второй компрессоры 11, 21, нагнетательный вентилятор 25 морозильного отделения, панель 66 управления, участок 63 обнаружения открывания-закрывания двери, датчики 61, 62 температуры и датчик 64 влажности подсоединены к участку 65 управления. Панель 66 управления расположена на двери холодильного отделения 2 и устанавливает температуры отделений холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4.

Участок 63 обнаружения открывания-закрывания двери выявляет открывание и закрывание двери холодильного отделения 2. Датчики 61, 62 температуры выявляют температуры отделений холодильного отделения и морозильного отделения 4, соответственно. На основании выявленных температур датчиками 61, 62 температуры, участок 65 управления приводит в действие первый и второй компрессоры 11, 21, и холодильному отделению 2 и морозильному отделению 4 поддерживаются заданные температуры. Датчик 64 влажности выявляет влажность в холодильном отделении 2.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, в то время как холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 охлаждаются, благодаря приведению в действие первого и второго компрессоров 11 и 21, первый и второй хладагенты текут в трубопроводах 10а и 20а. Первый и второй компрессоры 11, 21 сжимают первый и второй хладагенты до высокой температуры и высокого давления, тогда как первый и второй редукторы 13 и 23 давления уменьшают давление и расширяют первый и второй хладагенты до низкой температуры и низкого давления.

В отношении холодильного отделения 2, холод излучается из всей плиты 14b охлаждения, которая покрывает заднюю поверхность холодильного отделения 2, так что холодильное отделение 2 подвергается лучистому охлаждению. Согласно этому, холодный воздух непосредственно не сталкивается с хранящимися продуктами в холодильном отделении 2, так что возможно предотвратить высыхание хранящихся продуктов.

Второй хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет во втором испарителе 24, отбирает тепло у холодного воздуха, который течет в канале морозильного отделения 4, для испарения и становится влажным паром, который имеет более высокую степень сухости. Второй хладагент, который вытекает из второго испарителя 24 и находится в состоянии влажного пара, возвращается во второй компрессор 21. Согласно этому циркулирует второй хладагент, так что выполняется второй морозильный цикл 20. В отношении морозильного отделения 4, холодный воздух, который осуществляет теплообмен во втором испарителе 24, выводится, и морозильное отделение 4 охлаждается.

Кроме того, если дверь холодильного отделения 2 открывается и затем закрывается, то влажный наружный воздух затекает в холодильное отделение 2. Если участком 63 обнаружения открывания-закрывания двери выявляется открывание и закрывание двери, то температура и влажность холодильного отделения 2 выявляется датчиком 61 температуры и датчиком 64 влажности. Участок 65 управления, путем вычисления на основании температуры и влажности в холодильном отделении 2, получает температуру точки росы. И участок 65 управления приводит в действие первый компрессор 11 на заданный период, такой, что температура в холодильном отделении 2 становится температурой точки росы или ниже.

Согласно этому, влага влажного наружного воздуха конденсируется на поверхности плиты 14b охлаждения, в соответствии с чем плита 14b охлаждения переходит в туманное состояние. Если на основании выявления датчиком 64 влажности обнаружено, что влажность в холодильном отделении 2 ниже, чем заданное значение, то первым компрессором 11 управляют так, чтобы холодильное отделение 2 имело заданную температуру. Здесь конденсат на поверхности плиты 14b охлаждения постепенно испаряется, так что дополнительно предотвращено высыхание хранящихся продуктов в холодильном отделении 2.

Чтобы удержать конденсат на поверхности плиты 14b охлаждения, наружный воздух втекает, а влаге не позволяют вытекать, когда дверь открывается снова. Согласно этому, каждый раз, когда дверь открывается, совершается конденсация влаги влажного наружного воздуха и конденсат удерживается плитой 14b охлаждения, так что возможно увеличить эффект поддержания влажности холодильного отделения 2.

Согласно настоящему варианту осуществления, первый и второй морозильные циклы 10, 20 выполняются первым и вторым компрессорами 11, 21, соответственно, холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 охлаждаются первым и вторым испарителями 14, 24, и первый испаритель 14 имеет плиту 14b охлаждения. Согласно этому возможно предотвратить высыхание хранящихся продуктов без непосредственного направления холодного воздуха на хранящиеся продукты, и выровнить распределения температуры в холодильном отделении 2 путем одинакового излучения холода из плиты 14b охлаждения, которая покрывает поверхность стенки холодильного отделения 2.

Кроме того, во время высокой нагрузки и тому подобного, сразу после того как помещены хранящиеся продукты, холодильное отделение 2 и морозильное отделение 4 в состоянии получить достаточную охлаждающую способность. Особенно во время высокой нагрузки холодильного отделения 2, возможно понизить температуру второго испарителя 24, так что возможно предотвратить недостаточное охлаждение морозильного отделения 4. Кроме того, во время высокой нагрузки морозильного отделения 4, возможно понизить температуру первого испарителя 14 и поддерживать влажность в холодильном отделении 2, удерживая конденсат на плите 14b охлаждения. Согласно этому, даже в случае, где морозильное отделение 4 имеет высокую нагрузку, возможно дополнительно уменьшить высыхание хранящихся продуктов в холодильном отделении 2.

Кроме того, эффективность адиабатического сжатия компрессора увеличивается, когда степень сжатия уменьшается. Из-за этого, выполняя первый и второй морозильные циклы 10, 20 посредством первого и второго компрессоров 11, 21, соответственно, возможно снизить степень сжатия и привести в действие первый и второй компрессоры 11, 21 с высокой эффективностью.

Кроме того, первый морозильный цикл 10 выполняется так, чтобы первый испаритель 14 достиг температуры точки росы или ниже, когда дверь холодильного отделения 2 открывается и затем закрывается, так что возможно конденсировать влагу наружного воздуха и удерживать конденсат плитой 14b охлаждения, и дополнительно уменьшить высыхание хранящихся продуктов.

Кроме того, в нижнем участке холодильного отделения 2 расположены изолированные отделения 7а, 7b, имеющие температуры ниже, чем у верхнего участка, и хладагент течет снизу вверх в трубопроводе 14а хладагента первого испарителя 14. Плита охлаждения, включающая в себя металлическую пластину, имеет высокую теплопроводность, в соответствии с этим, температура выравнивается, однако температура стороны притока хладагента становится ниже, чем у стороны оттока хладагента. Из-за этого, температура трубопровода 14а хладагента, который обращен к изолированным отделениям 7а, 7b, низкая, так что возможно несомненно поддерживать температуры изолированных отделений 7а, 7b низкими.

Далее, фиг.24 является фронтальным сечением, показывающим разводку трубопроводов морозильного цикла холодильника с низкотемпературным отделением согласно восьмому варианту осуществления. Морозильный цикл 30 холодильника 1 с низкотемпературным отделением согласно настоящему варианту осуществления структурирован таким же образом как во втором варианте осуществления, показанном на фиг.5, описанной выше. Другими словами, морозильный цикл 30 образован так, чтобы являться двойным морозильным циклом каскадного типа, в котором первый и второй морозильные циклы 10, 20 соединены друг с другом промежуточным теплообменником 31. Другие участки являются такими же как в первом варианте осуществления.

В третьем внутреннем теплообменнике 31 участок 31а теплообмена, расположенный в первом морозильном цикле 10, и участок 31b теплообмена, расположенный во втором морозильном цикле 20, расположены бок о бок и образованы так, чтобы быть в состоянии осуществлять теплообмен друг с другом через поверхность стенки. Участок 31а теплообмена расположен в последующей стадии первого испарителя 14, тогда как участок 31b теплообмена расположен в последующей стадии второго радиатора 22. Согласно этому, благодаря промежуточному теплообменнику 31 теплообмен осуществляется между низкотемпературным участком первого морозильного цикла 10 и высокотемпературным участком второго морозильного цикла 20.

В холодильнике 1 с низкотемпературным отделением, имеющем вышеописанную структуру, благодаря приведению в действие первого и второго компрессоров 11 и 21, первый и второй хладагенты текут в трубопроводах 10а и 20а. Первый и второй компрессоры 11, 21 сжимают первый и второй хладагенты до высокой температуры и высокого давления, тогда как первый и второй редукторы 13 и 23 давления уменьшают давление и расширяют первый и второй хладагенты до низкой температуры и низкого давления.

Первый хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет в первом испарителе 14, отбирает тепло у холодного воздуха в холодильном отделении 2 для испарения и становится влажным паром, который имеет более высокую степень сухости. Первый хладагент, который вытекает из первого испарителя 14 и находится в состоянии влажного пара, течет в промежуточном теплообменнике 31, отбирает тепло у второго хладагента в высокотемпературном участке второго морозильного цикла 20 для испарения и становится перегретым паром. Первый хладагент, который становится перегретым паром, возвращается в первый компрессор 11. Согласно этому циркулирует первый хладагент, посредством чего выполняется первый морозильный цикл 10.

Давление второго хладагента уменьшается, и он расширяется посредством второго редуктора 23 давления и становится влажным паром, который имеет низкую температуру. Второй хладагент, который становится низкотемпературным влажным паром, течет во втором испарителе 24, отбирает тепло у холодного воздуха в морозильном отделении 4 для испарения и становится влажным паром. Второй хладагент, который вытекает из второго испарителя 24 и находится в состоянии влажного пара, возвращается во второй компрессор 21. Согласно этому циркулирует второй хладагент, посредством чего выполняется второй морозильный цикл 20.

Здесь второй компрессор 21 приводят в действие после того, как приводят в действие первый компрессор 11, и температура промежуточного теплообменника 31 уменьшается. И отслеживают температуры холодильного отделения 2 и морозильного отделения 4 и разность температур между участками 31а и 31b теплообмена промежуточного теплообменника 31, и управляют скоростями вращения первого и второго компрессоров 11, 21 инверторным управлением так, что эти скорости становятся заданными значениями.

Согласно настоящему варианту осуществления, возможно получить такие же эффекты как в седьмом варианте осуществления. Дополнительно расположен промежуточный теплообменник 31, так что тепло высокотемпературного участка второго морозильного цикла 20 поглощается промежуточным теплообменником 31. Согласно этому, температура второго испарителя 24 дополнительно понижена, чем у промежуточного теплообменника 31, посредством чего возможно легко производить холодный воздух, который имеет низкую температуру.

В настоящем варианте осуществления первый и второй хладагенты, которые текут в первом и втором морозильных циклах 10, 20, включают в себя изобутан, однако могут быть использованы другие хладагенты. Здесь более желательно, чтобы точка кипения второго хладагента была установлена более низкой, чем точка кипения первого хладагента. Согласно этому, плотность пара второго хладагента становится выше, чем у первого хладагента, так что возможно дополнительно увеличить производительность второго морозильного цикла 20. Например, если в качестве первого хладагента используется изобутан (точка кипения -12°С), а в качестве второго хладагента используется пропан (точка кипения -40,09°С) или двуокись углерода (точка кипения -78,5°С), то этого возможно легко добиться.

Кроме того, в седьмом и восьмом вариантах осуществления может быть расположен внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из первого радиатора 12, и первым хладагентом, вытекающим из первого испарителя 14. Согласно этому, возможно понизить энтальпию первого хладагента до протекания в первом испарителе 14, и возможно дополнительно увеличить охлаждающую способность первого хладагента, который течет в первом испарителе 14. Также может быть расположен внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго радиатора 22, и вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя 24.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение применимо к холодильнику с низкотемпературным отделением, который включает в себя первый и второй испарители, которые охлаждают холодильное отделение и морозильное отделение, соответственно. Кроме того, настоящее изобретение применимо к холодильному устройству хранения, которое включает в себя первый и второй испарители, которые охлаждают первое и второе отделения для охлаждения, которые имеют температуры отличные друг от друга.

Список ссылочных позиций

1 холодильник с низкотемпературным отделением

2 холодильное отделение

3 отделение для овощей

4 морозильное отделение

10 первый морозильный цикл

10а, 20а трубопровод хладагента

11 первый компрессор

12 первый радиатор

13, 43а первый редуктор давления

14, 44а первый испаритель

14а плита охлаждения

15 нагнетательный вентилятор холодильного отделения

19 первый осушитель

17 первый ресивер

20 второй морозильный цикл

21 второй компрессор

22 второй радиатор

23, 43b второй редуктор давления

24, 44b второй испаритель

25 нагнетательный вентилятор морозильного отделения

29 второй осушитель

27 второй ресивер

30, 40 морозильный цикл

31 промежуточный теплообменник

32 первый внутренний теплообменник

33 второй внутренний теплообменник

34 третий внутренний теплообменник

35 теплообменник размораживания

36 трехходовой клапан

37 обратный клапан

41 компрессор

42 радиатор

50 теплоизоляционный элемент

51 размораживающий нагреватель

61, 62 датчик температуры

63 участок обнаружения открывания-закрывания двери

64 датчик влажности

65 участок управления

66 панель управления

Реферат

Изобретение относится к холодильной технике. Холодильник с низкотемпературным отделением, содержащий холодильное отделение (2) для охлаждения и хранения предмета, который хранят; морозильное отделение (4) для замораживания и хранения предмета, который хранят; первый компрессор (11) для выполнения первого холодильного цикла (10), в котором течет первый хладагент; первое устройство (12) теплоотдачи, предусмотренное в высокотемпературной секции первого холодильного цикла (10); первый испаритель (14), предусмотренный в низкотемпературной секции первого холодильного цикла (10); второй компрессор (21) для выполнения второго холодильного цикла (20), в котором течет второй хладагент; второй испаритель (24), предоставленный низкотемпературной секции второго холодильного цикла (20); и промежуточный теплообменник (31) для осуществления теплообмена между низкотемпературной секцией первого холодильного цикла (10) и высокотемпературной секцией второго холодильного цикла (20). Первый испаритель (14) охлаждает холодильное отделение (2), а второй испаритель (24) охлаждает морозильное отделение (4). Техническим результатом изобретения является снижение потребления электроэнергии. 6 н. и 38 з.п. ф-лы, 25 ил.

Формула

1. Холодильное устройство хранения, содержащее:
первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый радиатор, который расположен в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла; и
промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла и высокотемпературным участком второго морозильного цикла, причем промежуточный теплообменник расположен в последующей ступени первого испарителя,
при этом первое отделение для охлаждения охлаждается первым испарителем, а второе отделение для охлаждения охлаждается вторым испарителем,
и теплообмен осуществляется между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя, и первым хладагентом до протекания в первом испарителе.

2. Холодильное устройство хранения по п.1, дополнительно содержащее:
первый внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и первым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру;
второй внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру; и
третий внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим низкую температуру.

3. Холодильное устройство хранения по п.1, дополнительно содержащее ресивер, который расположен в первом морозильном цикле промежуточного теплообменника, разделяет первый хладагент на газ и жидкость и выводит жидкий хладагент.

4. Холодильное устройство хранения по п.1, дополнительно содержащее второй радиатор, расположенный в высокотемпературном участке второго морозильного цикла.

5. Холодильное устройство хранения по п.4, в котором промежуточный теплообменник расположен в последующей ступени второго испарителя.

6. Холодильное устройство хранения по п.1, в котором
теплообмен осуществляется между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя, и вторым хладагентом до протекания во втором испарителе.

7. Холодильное устройство хранения по п.1, дополнительно содержащее:
первый внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру;
второй внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и вторым хладагентом второго морозильного цикла, имеющим низкую температуру; и
третий внутренний теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим высокую температуру, и первым хладагентом первого морозильного цикла, имеющим низкую температуру.

8. Холодильное устройство хранения по п.7, в котором третий внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из первого радиатора, и первым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника.

9. Холодильное устройство хранения по п.7, в котором
второй радиатор, расположенный в высокотемпературном участке второго морозильного цикла, расположен в предшествующей ступени промежуточного теплообменника; и
второй внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из промежуточного теплообменника, и вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя.

10. Холодильное устройство хранения по п.7, в котором первый внутренний теплообменник осуществляет теплообмен между первым хладагентом, вытекающим из третьего внутреннего теплообменника, и вторым хладагентом, вытекающим из второго внутреннего теплообменника.

11. Холодильное устройство хранения по п.7, дополнительно содержащее первый редуктор давления, который расположен на предшествующей ступени первого испарителя, уменьшает давление первого хладагента и включает в себя капиллярную трубку;
при этом первый редуктор давления функционирует как теплообменный трубопровод первого внутреннего теплообменника или третьего внутреннего теплообменника.

12. Холодильное устройство хранения по п.7, дополнительно содержащее второй редуктор давления, который расположен в предшествующей ступени второго испарителя, уменьшает давление второго хладагента и включает в себя капиллярную трубку;
при этом второй редуктор давления функционирует как теплообменный трубопровод второго внутреннего теплообменника.

13. Холодильное устройство хранения по п.1, дополнительно содержащее ресивер, который расположен в пути потока для первого хладагента промежуточного теплообменника, разделяет первый хладагент на газ и жидкость и выводит газообразный хладагент.

14. Холодильное устройство хранения по п.13, в котором в промежуточном теплообменнике
верхняя сторона по течению первого морозильного цикла и нижняя сторона по течению второго морозильного цикла осуществляют теплообмен друг с другом; и
нижняя сторона по течению первого морозильного цикла и верхняя сторона по течению второго морозильного цикла осуществляют теплообмен друг с другом.

15. Холодильное устройство хранения по п.14, в котором промежуточный теплообменник включает в себя:
участок скрытого теплообмена, который сверху по течению по отношению к ресиверу первого морозильного цикла отбирает у второго хладагента главным образом скрытую теплоту и отдает скрытую теплоту первому хладагенту; и
участок явного теплообмена, который снизу по течению по отношению к ресиверу первого морозильного цикла отбирает у второго хладагента главным образом явную теплоту и отдает явную теплоту первому хладагенту.

16. Холодильное устройство хранения по п.1, в котором первый и второй хладагенты включают в себя изобутан.

17. Холодильное устройство хранения по п.1, в котором
точка кипения первого хладагента выше, чем точка кипения второго хладагента.

18. Холодильное устройство хранения по п.17, в котором
первый хладагент включает в себя изобутан, и
второй хладагент включает в себя пропан или двуокись углерода.

19. Холодильное устройство хранения, содержащее:
участок основного корпуса, который имеет теплоизоляционный коробчатый корпус, в котором образованы первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла, и охлаждает второе отделение для охлаждения;
первое механическое отделение, в котором расположен первый компрессор; и
второе механическое отделение, в котором расположен второй компрессор;
при этом одно из первого и второго механических отделений расположено в верхнем участке участка основного корпуса, а другое расположено в нижнем участке участка основного корпуса.

20. Холодильное устройство хранения по п.19, дополнительно содержащий промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между первым участком теплообмена, расположенным в последующей ступени первого испарителя, и вторым участком теплообмена, расположенным в высокотемпературном участке второго морозильного цикла.

21. Холодильное устройство хранения по п.20, в котором первое отделения для охлаждения и второе отделения для охлаждения вертикально расположены параллельно друг другу, и первое и второе механические отделения расположены рядом с первым отделением для охлаждения и вторым отделением для охлаждения, соответственно;
первый и второй испарители расположены позади первого отделения для охлаждения и второго отделения для охлаждения соответственно;
промежуточный теплообменник, сформированный так, что он проходит вертикально, расположен между первым компрессором и вторым компрессором;
первый участок теплообмена и второй участок теплообмена изгибаются в вертикальном направлении; и
отверстия для притока хладагента и отверстия для оттока хладагента первого и второго участков теплообмена расположены рядом с первым механическим отделением.

22. Холодильное устройство хранения по п.21, дополнительно содержащее:
первый радиатор, расположенный в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;
первый редуктор давления, расположенный в последующей ступени первого радиатора;
второй редуктор давления, расположенный в последующей ступени промежуточного теплообменника второго морозильного цикла;
первый внутренний теплообменник, который проходит вертикально и осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя и первым редуктором давления; и второй внутренний теплообменник, который проходит вертикально и осуществляет теплообмен между вторым хладагентом, вытекающим из второго испарителя и вторым редуктором давления;
при этом сторона притока хладагента первого редуктора давления расположена рядом со вторым компрессором, а сторона притока хладагента второго редуктора давления расположена рядом с первым компрессором.

23. Холодильное устройство хранения по п.22, в котором
первый осушитель, который обезвоживает первый хладагент до втекания в первый редуктор давления, расположен во втором механическом отделении; и
второй осушитель, который обезвоживает второй хладагент до втекания во второй редуктор давления, расположен в первом механическом отделении.

24. Холодильное устройство хранения по п.23, в котором второй осушитель покрыт теплоизоляционным элементом.

25. Холодильное устройство хранения по п.22, в котором промежуточный теплообменник включает в себя двойной трубопровод, в котором внутренний трубопровод покрыт внешним трубопроводом;
первый хладагент течет во внутреннем трубопроводе для образования первого участка теплообмена; и
второй хладагент течет во внешнем трубопроводе в противоположном первому хладагенту направлении для образования второго участка теплообмена.

26. Холодильное устройство хранения по п.22, в котором второй радиатор расположен между вторым компрессором и промежуточным теплообменником.

27. Холодильное устройство хранения по п.26, в котором
первый и второй внутренние теплообменники встроены в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса; и
второй радиатор расположен на задней поверхности участка основного корпуса.

28. Холодильное устройство хранения по п.27, в котором промежуточный теплообменник встроен в заднюю стенку теплоизоляционного коробчатого корпуса.

29. Холодильное устройство хранения по п.20, в котором аккумулятор для отделения газа и жидкости друг от друга расположен на стороне оттока хладагента второго испарителя и не расположен на стороне оттока хладагента первого испарителя.

30. Холодильное устройство хранения по п.19, в котором теплоизолирующая стенка для разделения первого отделения для охлаждения и второго отделения для охлаждения имеет теплоизоляционную характеристику на уровне, который равен теплоизоляционной характеристике окружающей стенки теплоизоляционного коробчатого корпуса.

31. Холодильное устройство хранения по п.19, в котором часть теплового излучения от первого радиатора используется для обработки отведенной воды и предотвращения конденсации в холодильнике с низкотемпературным отделением.

32. Холодильное устройство хранения, содержащее:
первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке
второго морозильного цикла и охлаждает второе отделение для охлаждения;
при этом второй испаритель размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла.

33. Холодильное устройство хранения по п.32, дополнительно содержащее:
первый радиатор, расположенный в высокотемпературном участке первого морозильного цикла;
трехходовой клапан, расположенный на стороне притока хладагента первого радиатора;
теплообменник размораживания, который расположен параллельно с первым радиатором в пути потока, разветвленном в трехходовом клапане, и осуществляет теплообмен со вторым испарителем; и обратный клапан, расположенный на стороне оттока хладагента теплообменника размораживания;
при этом при размораживании второго испарителя трехходовой клапан переключается на теплообменник размораживания.

34. Холодильное устройство хранения по п.33, в котором обратный клапан расположен рядом с точкой соединения стороны оттока хладагента первого радиатора и стороны оттока хладагента теплообменника размораживания.

35. Холодильное устройство хранения по п.33, в котором
второй испаритель и теплообменник размораживания включают в себя первый и второй трубопроводы хладагента, в которых текут первый и второй хладагенты, соответственно; и
первый и второй трубопроводы хладагента подсоединены друг к другу множеством ребер.

36. Холодильное устройство хранения по п.33 в котором
второй испаритель и теплообменник размораживания включают в себя первый и второй трубопроводы хладагента, в которых текут первый и второй хладагенты соответственно; и
первый и второй трубопроводы хладагента расположены бок о бок.

37. Холодильное устройство хранения по п.33, в котором площадь сечения трубопровода хладагента теплообменника размораживания составляет половину площади сечения трубопровода хладагента первого испарителя.

38. Холодильное устройство хранения по п.32, в котором
до размораживания второго испарителя первый компрессор останавливается на заданный период.

39. Холодильное устройство хранения, содержащее:
первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла и охлаждает второе отделение для охлаждения;
при этом первый испаритель образован креплением металлической плиты охлаждения, которая покрывает поверхность стенки первого отделения для охлаждения, к трубопроводу хладагента;
первое отделение для охлаждения охлаждается излучением посредством плиты охлаждения; и
холодильное устройство хранения включает ресивер, который расположен в пути потока для первого хладагента промежуточного теплообменника, разделяет первый хладагент на газ и жидкость, и выводит газообразный хладагент.

40. Холодильное устройство хранения по п.39, дополнительно содержащее:
участок обнаружения открывания-закрывания двери, который определяет открывание и закрывание двери первого отделения для охлаждения;
датчик температуры, который определяет температуру первого отделения для охлаждения; и
датчик влажности, который определяет влажность первого отделения для охлаждения;
при этом, когда дверь открывается и закрывается, температуру точки росы первого отделения для охлаждения получают благодаря определению датчика температуры и датчика влажности.

41. Холодильное устройство хранения по п.39, в котором расположен промежуточный теплообменник, который осуществляет теплообмен между низкотемпературным участком первого морозильного цикла и высокотемпературным участком второго морозильного цикла.

42. Холодильное устройство хранения по п.39, в котором
в нижнем участке первого отделения для охлаждения расположено изолированное отделение, имеющее температуру ниже, чем температура верхнего участка; и
в трубопроводе хладагента первого испарителя хладагент течет снизу вверх.

43. Холодильное устройство хранения, содержащее:
участок основного корпуса, который имеет первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент;
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла, и охлаждает второе отделение для охлаждения;
первое механическое отделение, в котором расположен первый компрессор; и
второе механическое отделение, в котором расположен второй компрессор;
при этом одно из первого и второго механических отделений расположено в верхнем участке указанного участка основного корпуса, а другое расположено в нижнем участке указанного участка основного корпуса.

44. Холодильное устройство хранения, содержащее:
первое и второе отделения для охлаждения;
первый компрессор, который выполняет первый морозильный цикл, в котором течет первый хладагент;
первый испаритель, который расположен в низкотемпературном участке первого морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
второй компрессор, который выполняет второй морозильный цикл, в котором течет второй хладагент; и
второй испаритель, который расположен в низкотемпературном участке второго морозильного цикла и охлаждает первое отделение для охлаждения;
при этом второй испаритель размораживается теплом высокотемпературного участка первого морозильного цикла.

Документы, цитированные в отчёте о поиске

Холодильник

Патенты аналоги

Холодильник

Авторы

ЧЖАН Хэнлян (JP)

НИСИЯМА Масахиро (JP)

CHZHAN KHEHNLJAN

NISIJAMA MASAKHIRO

CHZHAN KHEHNLJAN

NISIJAMA MASAKHIRO

Патентообладатели

SHARP KK

SHARP KABUSIKI KAJSJA

Заявители

SHARP KK

SHARP KABUSIKI KAJSJA

СПК: F25B5/04 F25B7/00 F25B40/00 F25D11/022 F25D19/04

Публикация: 2013-10-20

Дата подачи заявки: 2009-12-11

РОССТИП

Поиск по товарам

Добавить свой товар

Сообщества

Товары

Участники

Патенты

Запросов

Поставщикам

О сервисе

Блогерам

Помощь