JP2001221519A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子膨張弁を用いることなく湿り運転や乾き
運転を防止する。 【解決手段】 冷媒熱交換器（26）を介して互いに接続
された高温側冷媒回路(20)及び低温側冷媒回路(50)を備
える。高温側冷媒回路(20)は、圧縮機構(21)、凝縮器(2
3)、キャピラリーチューブ(24)、レシーバ(25)、冷媒熱
交換器(26)、利用側電磁弁(64a,64b)及び冷蔵用蒸発器
(41a,41b)が順に接続されて構成されている。レシーバ
(25)と冷媒熱交換器(26)との間には、液側電磁弁(SV3)
が設けられている。液側電磁弁(SV3)は、圧縮機構(21)
の吐出冷媒過熱度が所定過熱度になるように開閉制御さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、圧縮機、凝縮器、電子膨張弁
及び蒸発器が順に接続されて成る冷媒回路を備えた冷凍
装置が知られている。この冷凍装置の冷媒回路では、圧
縮機から吐出された冷媒が凝縮器で凝縮し、電子膨張弁
で減圧し、蒸発器で蒸発した後、圧縮機に戻る冷媒循環
が行われている。

【０００３】ところで、冷凍装置の運転状態が、圧縮機
の吸入冷媒に液滴が含まれるいわゆる湿り運転や、ある
いは吸入冷媒の過熱度が大きすぎるいわゆる乾き運転に
なると、圧縮機の性能及び信頼性の低下を招くと共に、
運転効率が低下する。そのため、従来は、電子膨張弁を
制御することにより運転状態を調整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電子膨張弁は
高価な機器であり、装置のコストアップの要因となって
いる。そのため、電子膨張弁を用いることなく湿り運転
や乾き運転を防止する新たな運転制御を実現し得る装置
が待ち望まれていた。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、電子膨張弁を用いる
ことなく湿り運転や過熱運転等を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、冷媒回路に設けた流路開閉手段の開閉制
御によって、湿り運転や過熱運転等を防止することとし
た。

【０００７】具体的には、第１の発明は、圧縮機構(21)
と凝縮器(23)と第１減圧機構(24)と蒸発器(41a,41b)と
が順に閉回路に接続されて成る冷媒回路(20)を備えた冷
凍装置であって、上記第１減圧機構(24)と上記蒸発器(4
1a,41b)との間には、間欠的に開閉される流路開閉手段
(SV3)が設けられていることとしたものである。

【０００８】上記第１の発明によれば、流路開閉手段が
間欠的に開閉されることにより、冷媒回路の冷媒の循環
量が調節され、湿り運転及び乾き運転の防止等のための
種々の制御が可能となる。流路開閉手段は電子膨張弁と
異なり、開度調節は不要であるので、電子膨張弁に比べ
て安価である。そのため、装置の低コスト化が促進され
る。

【０００９】第２の発明は、前記第１の発明において、
流路開閉手段(SV3)と蒸発器(41a、41b)との間に設けられ
たカスケード熱交換器(26)と、上記カスケード熱交換器
(26)と上記蒸発器(41a,41b)との間に設けられた第２減
圧機構(64a、64b)と、上記カスケード熱交換器(26)を介
して前記冷媒回路(20)に接続された低温側冷媒回路(50)
とを備え、上記冷媒回路(20)と上記低温側冷媒回路(50)
とにより２元冷凍サイクルを形成することとしたもので
ある。

【００１０】２元冷凍サイクルを形成するいわゆる２元
式の冷凍装置においては、冷凍負荷が大きく変動する場
合が多く、湿り運転や乾き運転を起こしやすい傾向が見
られる。しかし、上記第２の発明によれば、流路開閉手
段は間欠的に開閉され、その際、開状態の時間と閉状態
の時間とを調節することにより、冷媒循環量は迅速に調
節される。そのため、負荷変動に対応した運転が可能と
なり、湿り運転や乾き運転は効果的に防止される。

【００１１】第３の発明は、前記第１または第２のいず
れか一の発明において、蒸発器は、互いに並列に設けら
れた複数の蒸発器(41a,41b)によって構成されているこ
ととしたものである。

【００１２】蒸発器が複数設けられていると、各蒸発器
の冷凍負荷の変動により、湿り運転や乾き運転を招きや
すくなる。しかし、上記第３の発明によれば、流路開閉
手段の開状態の時間と閉状態の時間とが調節されること
により、冷媒循環量が迅速に調節され、負荷変動に対応
した運転が実現される。

【００１３】第４の発明は、前記第１〜第３のいずれか
一の発明において、第１減圧機構(24)と流路開閉手段(S
V3)との間に設けられた受液器(25)と、上記受液器(25)
内のガス冷媒を圧縮機構(21)の吸入側に導くための第１
バイパス通路(34)と、上記第１バイパス通路(34)に設け
られ、間欠的に開閉され且つ上記流路開閉手段(SV3)が
閉鎖されているときには常に開放される第１バイパス通
路開閉手段(SV2)とを備えていることとしたものであ
る。

【００１４】上記第４の発明によれば、凝縮器で凝縮し
た冷媒は、第１減圧機構で減圧され、気液二相冷媒とな
って受液器に流入する。ここで、第１バイパス通路開閉
手段は間欠的に開閉されるので、受液器内のガス冷媒は
第１バイパス通路を通じて圧縮機構の吸入側に吸引され
る。これにより、受液器の内部は減圧され、液冷媒の一
部は自然蒸発する。受液器内のガス冷媒は第１バイパス
通路を通じて圧縮機構に吸い込まれるので、受液器から
蒸発器側に向かう冷媒は飽和状態の液冷媒のみとなる。
そのため、蒸発器またはカスケード熱交換器におけるエ
ンタルピ差が大きく確保される。また、冷媒は受液器か
ら液状態で供給されるので、蒸発器が複数設けられてい
る場合であっても、冷媒は均等に分配されやすくなる。
つまり、蒸発器間の偏流が防止される。なお、流路開閉
手段が閉鎖されているときには第１バイパス通路開閉手
段は常に開放されるので、両開閉手段が同時に閉鎖され
ることはない。

【００１５】第５の発明は、前記第１〜第４のいずれか
一の発明において、圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を
検出する過熱度検出手段(63,65)と、上記吐出冷媒の過
熱度が所定過熱度になるように流路開閉手段(SV3)を開
閉制御する制御手段(70)とを備えていることとしたもの
である。なお、ここでいう所定過熱度は、ある一定値の
過熱度であってもよく、ある一定範囲の過熱度であって
もよい。

【００１６】上記第５の発明によれば、過熱度検出手段
によって吐出冷媒の過熱度が検出され、当該過熱度が所
定過熱度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の適
正な過熱度）よりも小さいときには流路開閉手段を閉鎖
気味にし、当該過熱度が所定過熱度よりも大きいときに
は流路開閉手段を開放気味にする等により、当該過熱度
が所定過熱度になるように流路開閉手段は開閉制御され
る。その結果、湿り運転や過熱運転は防止される。

【００１７】第６の発明は、前記第１〜第４のいずれか
一の発明において、圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出
する温度検出手段(63)と、上記吐出冷媒温度が所定温度
になるように流路開閉手段(SV3)を開閉制御する制御手
段(70)とを備えていることとしたものである。なお、こ
こでいう所定温度は、ある一定値の温度であってもよ
く、ある一定範囲の温度であってもよい。

【００１８】上記第６の発明によれば、温度検出手段に
よって吐出冷媒温度が検出され、吐出冷媒温度が所定温
度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の適正な吐
出冷媒温度）よりも小さいときには流路開閉手段を閉鎖
気味にし、吐出冷媒温度が所定温度よりも大きいときに
は流路開閉手段を開放気味にする等により、吐出冷媒温
度が所定温度になるように流路開閉手段は開閉制御され
る。その結果、湿り運転や過熱運転は防止される。

【００１９】第７の発明は、前記第２〜第４のいずれか
一の発明において、カスケード熱交換器(26)から流出し
た冷媒を圧縮機構(21)の吸入側にバイパスする第２バイ
パス通路(35)と、上記第２バイパス通路(35)に設けられ
た第２バイパス通路開閉手段(SV5)とを備えていること
としたものである。

【００２０】上記第７の発明によれば、第２バイパス通
路開閉手段の開閉により、蒸発器をバイパスする冷媒の
量が調節され、カスケード熱交換器及び蒸発器の能力調
整が可能となる。そのため、負荷変動に対応した運転が
可能となり、湿り運転や乾き運転は防止される。

【００２１】第８の発明は、前記第７の発明において、
圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を検出する過熱度検出
手段(63,65)と、上記吐出冷媒の過熱度が所定過熱度に
なるように第２バイパス通路開閉手段(SV5)を開閉制御
する制御手段(70)とを備えていることとしたものであ
る。なお、ここでいう所定過熱度は、ある一定値の過熱
度であってもよく、ある一定範囲の過熱度であってもよ
い。

【００２２】上記第８の発明によれば、過熱度検出手段
によって吐出冷媒の過熱度が検出され、当該過熱度が所
定過熱度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の適
正な過熱度）よりも小さいときには第２バイパス通路開
閉手段を閉鎖気味にし、当該過熱度が所定過熱度よりも
大きいときには第２バイパス通路開閉手段を開放気味に
する等により、当該過熱度が所定過熱度になるように第
２バイパス通路開閉手段は開閉制御される。その結果、
湿り運転や過熱運転は防止される。

【００２３】第９の発明は、前記第７の発明において、
圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出する温度検出手段(6
3)と、上記吐出冷媒温度が所定温度になるように第２バ
イパス通路開閉手段(SV5)を開閉制御する制御手段(70)
とを備えていることとしたものである。なお、ここでい
う所定温度は、ある一定値の温度であってもよく、ある
一定範囲の温度であってもよい。

【００２４】上記第９の発明によれば、温度検出手段に
よって吐出冷媒温度が検出され、吐出冷媒温度が所定温
度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の適正な吐
出冷媒温度）よりも小さいときには第２バイパス通路開
閉手段を閉鎖気味にし、吐出冷媒温度が所定温度よりも
大きいときには第２バイパス通路開閉手段を開放気味に
する等により、吐出冷媒温度が所定温度になるように第
２バイパス通路開閉手段は開閉制御される。その結果、
湿り運転や過熱運転は防止される。

【００２５】第１０の発明は、前記第７の発明におい
て、圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を検出する過熱度
検出手段(63,65)と、上記吐出冷媒の過熱度が所定過熱
度になるように流路開閉手段(SV3)及び第２バイパス通
路開閉手段(SV5)を開閉制御する制御手段(70)とを備え
ていることとしたものである。なお、ここでいう所定過
熱度は、ある一定値の過熱度であってもよく、ある一定
範囲の過熱度であってもよい。

【００２６】上記第１０の発明によれば、過熱度検出手
段によって吐出冷媒の過熱度が検出され、当該過熱度が
所定過熱度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の
適正な過熱度）よりも小さいときには流路開閉手段及び
第２バイパス通路開閉手段を閉鎖気味にし、当該過熱度
が所定過熱度よりも大きいときには流路開閉手段及び第
２バイパス通路開閉手段を開放気味にする等により、当
該過熱度が所定過熱度になるように流路開閉手段及び第
２バイパス通路開閉手段は開閉制御される。その結果、
湿り運転や過熱運転は防止される。

【００２７】第１１の発明は、前記第７の発明におい
て、圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出する温度検出手
段(63)と、上記吐出冷媒温度が所定温度になるように流
路開閉手段(SV3)及び第２バイパス通路開閉手段(SV5)を
開閉制御する制御手段(70)とを備えていることとしたも
のである。なお、ここでいう所定温度は、ある一定値の
温度であってもよく、ある一定範囲の温度であってもよ
い。

【００２８】上記第１１の発明によれば、温度検出手段
によって吐出冷媒温度が検出され、吐出冷媒温度が所定
温度（湿り運転や過熱運転ではない通常運転時の適正な
吐出冷媒温度）よりも小さいときには流路開閉手段及び
第２バイパス通路開閉手段を閉鎖気味にし、吐出冷媒温
度が所定温度よりも大きいときには流路開閉手段及び第
２バイパス通路開閉手段を開放気味にする等により、吐
出冷媒温度が所定温度になるように流路開閉手段及び第
２バイパス通路開閉手段は開閉制御される。その結果、
湿り運転や過熱運転は防止される。

【００２９】

【発明の効果】第１〜３の各発明によれば、流路開閉手
段を間欠的に開閉することにより冷媒循環量を調節する
ことができ、湿り運転及び乾き運転等を防止することが
できる。流路開閉手段は電子膨張弁よりも安価であるの
で、装置の低コスト化を図ることができる。

【００３０】第４の発明によれば、受液器から蒸発器側
に飽和液冷媒のみを供給することができるので、蒸発器
またはカスケード熱交換器における冷却能力を増大する
ことができ、また、複数の蒸発器間における冷媒の偏流
を抑制することができる。

【００３１】第５、第８及び第１０の各発明によれば、
吐出冷媒過熱度を所定過熱度に調節することができるの
で、湿り運転や過熱運転を防止することができる。

【００３２】第６、第９及び第１１の各発明によれば、
吐出冷媒温度を所定温度に調節することができるので、
湿り運転や過熱運転を防止することができる。

【００３３】第７の発明によれば、第２バイパス通路開
閉手段の開閉により蒸発器をバイパスする冷媒のバイパ
ス量を調節することによって、カスケード熱交換器及び
蒸発器の能力調整を行うことができる。そのため、負荷
変動に対応した運転が可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３５】−冷凍装置の構成− 図１及び図２に示すように、冷凍装置（10）は、コンビ
ニエンスストアに設置されて冷凍庫と冷蔵庫を同時に冷
却するためのものである。この冷凍装置（10）は、１つ
の室外ユニット（11）と、１つのカスケードユニット
（12）と、２つの冷蔵ユニット（13a,13b）と、１つの
冷凍ユニット（14）とを備えている。

【００３６】室外ユニット（11）には、高温側の液側連
絡管（31）及びガス側連絡管（32）を介して、２つの冷
蔵ユニット（13a,13b）が接続されている。各冷蔵ユニ
ット（13a,13b）は、室外ユニット（11）に対して互い
に並列に接続されている。カスケードユニット（12）
は、液側連絡管（31）の途中に設けられている。このカ
スケードユニット（12）には、低温側の液側連絡管（5
4）及びガス側連絡管（55）を介して、冷凍ユニット（1
4）が接続されている。

【００３７】そして、室外ユニット（11）、カスケード
ユニット（12）の一部、２つの冷蔵ユニット、液側連絡
管（31）及びガス側連絡管（32）によって高温側冷媒回
路（20）が構成されている。一方、カスケードユニット
（12）、冷凍ユニット（14）、液側連絡管（54）及びガ
ス側連絡管（55）によって低温側冷媒回路（50）が構成
されている。

【００３８】上記高温側冷媒回路（20）には、圧縮機構
（21）と、凝縮器（23）と、第１減圧機構としてのキャ
ピラリチューブ（24）と、レシーバ（受液器）（25）
と、カスケードコンデンサとしての冷媒熱交換器（26）
と、２つの冷蔵用蒸発器（41a,41b）とが接続されてい
る。このうち、圧縮機構（21）と、凝縮器（23）と、キ
ャピラリチューブ（24）と、レシーバ（25）とは、室外
ユニット（11）に設けられている。また、冷媒熱交換器
（26）は、カスケードユニット（12）に設けられてい
る。また、冷蔵用蒸発器（41a,41b）は、それぞれ冷蔵
ユニット（13a,13b）に設けられている。なお、第１減
圧機構はキャピラリーチューブ(24)により構成されてい
るので、電子膨張弁と異なり、それ自体では絞りの程度
や冷媒循環量を調整できないものである。

【００３９】上記高温側冷媒回路（20）の圧縮機構（2
1）は、５馬力の容量を有する第１圧縮機(22a)と４馬力
の容量を有する第２圧縮機(22b)とを並列に接続して構
成されている。各圧縮機（22a,22b）の吐出側には、そ
れぞれ逆止弁（CV）が設けられている。また、各圧縮機
（22a,22b）の吐出側は、凝縮器（23）の入口端に接続
されている。各圧縮機（22a,22b）の吸入側は、ガス側
連絡管（32）に接続されている。そして、この圧縮機構
（21）は、圧縮機（22a,22b）の運転台数を変更するこ
とによって容量可変に構成されている。圧縮機構（21）
の吐出側配管には、吐出冷媒温度を検出するための温度
センサ(63)と、吐出冷媒圧力を検出するための圧力セン
サ(65)とが設けられている。なお、後述するコントロー
ラ(70)は、これら温度センサ(63)及び圧力センサ(65)の
検出する吐出冷媒温度及び吐出冷媒圧力により、吐出冷
媒の過熱度を検出するように構成されている。

【００４０】上記凝縮器（23）は、室外空気との熱交換
により冷媒を凝縮させるものである。室外ユニット（1
1）には室外ファン（15）が設けられ、この室外ファン
（15）によって凝縮器（23）へ室外空気が送られる。こ
の凝縮器（23）の出口端は、キャピラリチューブ（24）
を介してレシーバ（25）に接続されている。凝縮器(23)
の出口端寄りの伝熱管には、凝縮温度を検出するための
温度センサ(67)が取り付けられている。また、凝縮器(2
3)の出口配管には、凝縮器出口冷媒温度を検出するため
の温度センサ(69)が取り付けられている。

【００４１】レシーバ（25）は、縦長の円筒容器状に形
成されている。レシーバ（25）の下端部は、冷媒配管
（33）を介して液側連絡管（31）に接続されている。こ
の冷媒配管（33）には、レシーバ(25)の出口冷媒の温度
を検出する温度センサ(62)と、サイトグラス(61)と、流
路開閉手段としての液側電磁弁（SV3）とが設けられて
いる。

【００４２】レシーバ（25）の上端部は、第１バイパス
通路としての減圧配管（34）を介して、圧縮機構（21）
の吸入側に接続されている。この減圧配管（34）には、
第１バイパス通路開閉手段としてガス側電磁弁（SV2）
が設けられている。このレシーバ（25）は、ガス側電磁
弁（SV2）を間欠的に開くことにより減圧され、内部の
液冷媒を自己蒸発により冷却するように構成されてい
る。すなわち、減圧配管(34)のガス側電磁弁(SV2)が開
放状態と閉鎖状態とを繰り返すことにより、圧縮機構
（21）の吸入側の低圧圧力がレシーバ(25)に導かれ、当
該低圧圧力によってレシーバ(25)は減圧される。その結
果、レシーバ(25)内の液冷媒の一部は自然蒸発する。

【００４３】上記冷媒熱交換器（26）は、一端が室外ユ
ニット（11）側の液側連絡管（31）に接続され、他端が
冷蔵ユニット（13a,13b）側の液側連絡管（31）に接続
されている。また、冷媒熱交換器（26）には、低温側冷
媒回路（50）が接続されている。そして、この冷媒熱交
換器（26）は、いわゆる二元冷凍システムにおけるカス
ケードコンデンサ（カスケード熱交換器）を構成してい
る。

【００４４】上記高温側冷媒回路（20）には、第２バイ
パス通路としてバイパス配管（35）が設けられている。
このバイパス配管（35）は、２つの冷蔵ユニット（13a,
13b）をバイパスするように接続されている。具体的
に、バイパス配管（35）は、一端が高温側冷媒回路（2
0）における冷媒熱交換器（26）の直後に接続され、他
端がガス側連絡管（32）に接続されている。また、バイ
パス配管（35）には、第２バイパス通路開閉手段として
バイパス電磁弁（SV5）が設けられている。なお、冷蔵
ユニット（13a,13b）の両方がサーモオフとなった場合
には、バイパス電磁弁（SV5）は開放され、冷媒熱交換
器（26）における冷媒の流通を確保する。

【００４５】上記高温側冷媒回路（20）のうち冷蔵ユニ
ット（13a,13b）に設けられた部分は、利用側回路（40
a,40b）を構成している。各利用側回路（40a,40b）は、
一端側で液側連絡管（31）に接続され、他端側でガス側
連絡管（32）に接続されている。また、各利用側回路
（40a,40b）には、利用側熱交換器である冷蔵用蒸発器
（41a,41b）と共に、第２減圧機構としての利用側電磁
弁（64a,64b）が設けられている。この利用側電磁弁（6
4a,64b）は、各利用側回路（40a,40b）における冷蔵用
蒸発器（41a,41b）の一端側に設けられている。即ち、
各利用側回路（40a,40b）では、一端から他端に向かっ
て順に、利用側電磁弁（64a,64b）と冷蔵用蒸発器（41
a,41b）とが配置されている。この利用側電磁弁(64a,64
b)は、開閉動作を繰り返すことにより冷媒を減圧するも
のである。

【００４６】上記冷蔵用蒸発器（41a,41b）は、冷蔵庫
の庫内空気との熱交換により冷媒を蒸発させるものであ
る。各冷蔵ユニット（13a,13b）にそれぞれ冷蔵庫内フ
ァン（16a,16b）が設けられ、この冷蔵庫内ファン（16
a,16b）によって冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ冷蔵庫内の
庫内空気が送られる。

【００４７】また、各冷蔵ユニット（13a,13b）には、
第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）、第２温度センサ（Th-
B1,Th-B2）、吸込風温センサ（Th-C1,Th-C2）及び吹出
風温センサ（Th-D1,Th-D2）がそれぞれ設けられてい
る。第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）は、冷蔵用蒸発器
（41a,41b）の伝熱管に対し、該伝熱管の入口端寄りに
位置して取り付けられている。この第１温度センサ（Th
-A1,Th-A2）は、冷蔵用蒸発器（41a,41b）における冷媒
蒸発温度を検出するためのものである。第２温度センサ
（Th-B1,Th-B2）は、利用側回路（40a,40b）における冷
蔵用蒸発器（41a,41b）の下流側に取り付けられてい
る。吸込風温センサ（Th-C1,Th-C2）は、庫内空気の通
路に設けられて、冷蔵用蒸発器（41a,41b）に供給され
る庫内空気の温度を検出する。吹出風温センサ（Th-D1,
Th-D2）は、庫内空気の通路に設けられて、冷蔵用蒸発
器（41a,41b）を通過した後の庫内空気の温度を検出す
る。尚、上記各センサとしては、サーミスタが用いられ
ている。

【００４８】上記低温側冷媒回路（50）は、圧縮機（5
1）と、冷媒熱交換器（26）と、膨張弁（52）と、冷凍
用蒸発器（53）とが接続されている。このうち、圧縮機
（51）と、冷媒熱交換器（26）と、膨張弁（52）とは、
カスケードユニット（12）に設けられている。また、冷
凍用蒸発器（53）は、冷凍ユニット（14）に設けられて
いる。

【００４９】上記低温側冷媒回路（50）では、圧縮機
（51）の吐出側が冷媒熱交換器（26）の一端に接続され
ている。冷媒熱交換器（26）の他端は、膨張弁（52）に
接続されている。膨張弁（52）は、液側連絡管（54）を
介して冷凍用蒸発器（53）の入口端に接続されている。
冷凍用蒸発器（53）の出口端は、ガス側連絡管（55）を
介して圧縮機（51）の吸入側に接続されている。

【００５０】上記冷凍用蒸発器（53）は、冷凍庫庫内空
気との熱交換により冷媒を蒸発させるものである。冷凍
ユニット（14）には冷凍庫内ファン（17）が設けられ、
この冷凍庫内ファン（17）によって冷凍用蒸発器（53）
へ冷凍庫内の庫内空気が送られる。

【００５１】上記冷凍装置（10）には、後述する電磁弁
(SV2,SV3,SV5)の各制御を実行する制御手段として、コ
ントローラ（70）が設けられている。また、このコント
ローラ（70）は、各冷蔵ユニット（13a,13b）に設けら
れた第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）（Th-A1,Th-A2）及
び第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）の検出温度に基づい
て制御動作を行い、各利用側回路（40a,40b）の利用側
電磁弁（64a,64b）を開閉操作する制御器をも構成して
いる。そして、このコントローラ（70）と、各利用側回
路（40a,40b）の利用側電磁弁（64a,64b）とにより、高
温側冷媒回路（20）における冷媒の膨張手段が構成され
ている。

【００５２】上記コントローラ（70）は、図３に示すよ
うに、判定部（71）、時間決定部（72）、圧力損失検出
部（73）、誤差検出部（74）、異常検出部（75）、ガス
側電磁弁制御部(76)、液側電磁弁制御部(77)、及びバイ
パス電磁弁制御部(78)を備えている。判定部（71）は、
冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口における冷媒が乾き状
態であるか湿り状態であるかの判定を行うように構成さ
れている。時間決定部（72）は、第１温度センサ（Th-A
1,Th-A2）及び第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）の検出温
度に基づいて、利用側電磁弁（64a,64b）を開放状態に
保持する開放時間と、閉鎖状態に保持する閉鎖時間とを
決定するように構成されている。圧力損失検出部（73）
は、冷蔵用蒸発器（41a,41b）での圧力損失に伴う冷媒
飽和温度の低下度を検出し、検出値を判定部（71）へ出
力するように構成されている。誤差検出部（74）は、第
１温度センサ（Th-A1,Th-A2）と第２温度センサ（Th-B
1,Th-B2）との誤差を温度誤差として検出するように構
成されている。異常検出部（75）は、第１温度センサ
（Th-A1,Th-A2）と第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）が異
常か否かを検出するように構成されている。ガス側電磁
弁制御部(76)は、後述するガス側電磁弁（SV2）の開閉
制御を実行するように構成されている。液側電磁弁制御
部(77)は、後述する液側電磁弁（SV3）の開閉制御を実
行するように構成されている。バイパス電磁弁制御部(7
8)は、後述するバイパス電磁弁（SV5）の開閉制御を実
行するように構成されている。

【００５３】−冷媒回路の冷凍サイクル動作− 上記冷凍装置（10）の運転動作について説明する。まず
始めに、冷蔵ユニット（13a,13b）及びカスケードユニ
ット（12）の双方を運転させる冷凍冷蔵運転の動作につ
いて説明し、その後に、冷蔵ユニット（13a,13b）の運
転を停止してカスケードユニット(12)を運転させる冷凍
運転の動作について説明する。

【００５４】−冷凍冷蔵運転− 先ず、高温側冷媒回路（20）における動作について、図
１及び図４を参照しながら説明する。図４は、高温側冷
媒回路（20）における冷凍サイクルを、モリエル線図
（圧力−エンタルピ線図）上に表したものである。尚、
図４及び図１に付したＡ〜Ｊの符号は、それぞれ対応し
ている。

【００５５】圧縮機構（21）の圧縮機（22a,22b）に
は、点Ａの状態の冷媒が吸入される。点Ａの冷媒は、圧
縮機（22a,22b）により圧縮され、点Ｂの状態となって
吐出される。点Ｂの冷媒は、凝縮器（23）へ送られる。
凝縮器（23）では、冷媒が室外空気との熱交換により放
熱し、凝縮して点Ｃの状態となる。

【００５６】点Ｃの状態の冷媒は、キャピラリチューブ
（24）で減圧された後にレシーバ（25）へ流入する。こ
こで、ガス側電磁弁（SV2）が間欠的に開閉され、レシ
ーバ（25）は圧縮機構（21）の吸入側と間欠的に連通さ
れる。そして、キャピラリーチューブ(24)における減圧
と、ガス側電磁弁（SV2）の開閉動作とによって、点Ｃ
の冷媒は減圧されて点Ｄの状態となる。レシーバ（25）
では、点Ｄの冷媒が、点Ｅの状態の液冷媒と、点Ｉの状
態のガス冷媒とに分離される。

【００５７】点Ｅの状態の冷媒は、冷媒熱交換器（26）
へ送られる。冷媒熱交換器（26）では、高温側冷媒回路
（20）の冷媒と低温側冷媒回路（50）の冷媒との熱交換
が行われる。この熱交換によって点Ｅの冷媒が吸熱し、
点Ｆの状態となる。

【００５８】点Ｆの状態の冷媒は、各冷蔵ユニット（13
a,13b）の利用側回路（40a,40b）に分配される。各利用
側回路（40a,40b）では、点Ｆの冷媒が利用側電磁弁（6
4a,64b）を通過して冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ送られ
る。その際、各利用側電磁弁（64a,64b）は、コントロ
ーラ（70）の制御動作によって開閉操作されている。従
って、冷蔵用蒸発器（41a,41b）に対して、間欠的に冷
媒が供給される。そして、利用側電磁弁（64a,64b）を
開閉操作することによって点Ｆの冷媒が減圧され、点Ｇ
の状態となる。尚、利用側電磁弁（64a,64b）に小口径
のものを採用し、利用側電磁弁（64a,64b）の通過時に
おいてもある程度の冷媒の減圧作用を得るようにしても
よい。

【００５９】点Ｇの状態の冷媒は、冷蔵用蒸発器（41a,
41b）へ送られる。冷蔵用蒸発器（41a,41b）では、冷媒
が冷蔵庫の庫内空気から吸熱して蒸発し、点Ｈの状態と
なる。点Ｈの状態において、冷媒は飽和蒸気となってい
る。そして、点Ｈの状態の冷媒が、圧縮機構（21）の吸
入側へ送られる。

【００６０】一方、レシーバ（25）で分離された点Ｉの
状態のガス冷媒は、ガス側電磁弁（SV2）の開閉操作に
よって減圧され、点Ｊの状態となる。そして、点Ｊの状
態の冷媒が、圧縮機構（21）の吸入側へ送られる。ここ
で、圧縮機構（21）には、点Ｈの冷媒と点Ｊの冷媒とが
送り込まれることとなる。従って、圧縮機構（21）は、
点Ｈの冷媒と点Ｊの冷媒とを混合してなる点Ａの状態の
冷媒を吸入する。高温側冷媒回路（20）では、以上のサ
イクルを繰り返して冷凍サイクル動作を行う。

【００６１】次に、低温側冷媒回路（50）における動作
について説明する。

【００６２】低温側冷媒回路（50）の圧縮機（51）から
吐出された冷媒は、冷媒熱交換器（26）へ送られる。上
述のように、冷媒熱交換器（26）はカスケードコンデン
サを構成している。そして、冷媒熱交換器（26）では、
低温側冷媒回路（50）の冷媒は高温側冷媒回路（20）の
冷媒と熱交換を行い、放熱して凝縮する。凝縮した冷媒
は、膨張弁（52）で減圧された後に、冷凍用蒸発器（5
3）へ送られる。冷凍用蒸発器（53）では、冷媒が冷凍
庫の庫内空気と熱交換して蒸発する。蒸発した冷媒は、
圧縮機（51）に吸入され、再び圧縮されてこのサイクル
を繰り返す。

【００６３】−冷凍運転− 冷凍運転の際には、冷蔵ユニット（13a,13b）の利用側
電磁弁（64a,64b）は閉鎖され、バイパス配管（35）の
バイパス電磁弁（SV5）は開放される。そして、上記冷
凍冷蔵運転と同様に、圧縮機構（21）から吐出された冷
媒は凝縮器（23）で凝縮し、キャピラリーチューブ（2
4）で減圧され、レシーバ（25）には中間圧の気液二相
冷媒が貯留される。レシーバ（25）は、減圧配管（34）
のガス側電磁弁（SV2）の開閉制御により減圧される。
レシーバ（25）の下端部から流出した液冷媒は、冷媒熱
交換器（26）を介して低温側冷媒回路（50）の冷媒と熱
交換を行い、蒸発する。蒸発した冷媒は、冷蔵ユニット
（13a,13b）を経由することなく、バイパス配管（35）
を通じて圧縮機構（21）の吸入側に吸入される。

【００６４】−ガス側電磁弁（SV2）の開閉制御− 次に、図５のフローチャートを参照しながら、ガス側電
磁弁（SV2）の開閉制御について説明する。

【００６５】まず、ステップＳＴ１において、圧縮機構
（21）が運転中か否か、つまり２台の圧縮機(22a,22b)
の少なくとも一方が運転しているか否かを判定し、ＹＥ
Ｓの場合はステップＳＴ２に進み、ＮＯの場合はステッ
プＳＴ３に進んでガス側電磁弁（SV2）を閉鎖する。

【００６６】ステップＳＴ２においては、温度センサ
（62）の検出温度、すなわちレシーバ（25）の出口液冷
媒温度が第１所定温度（例えば１５℃）以下か否かを判
定する。判定結果がＹＥＳの場合には、湿り運転を防止
するために（また、レシーバ（25）内における冷媒と冷
凍機油との分離を防止するために）、ステップＳＴ４以
降の処理に進む。一方、ＮＯの場合には、過熱運転を防
止するために、ステップＳＴ７以降の処理に進む。

【００６７】ステップＳＴ４においては、液側電磁弁
（SV3）が開放されているか否かを判定し、ＹＥＳの場
合には、圧縮機構（21）の吐出冷媒及び吸入冷媒の過熱
度を増加させるように、ステップＳＴ５に進んでガス側
電磁弁（SV2）を閉鎖する。一方、ＮＯの場合には、液
側電磁弁（SV3）とガス側電磁弁（SV2）の双方を閉鎖す
ることによる高圧圧力の過上昇等を防止するために、ス
テップＳＴ６に進んでガス側電磁弁（SV2）を開放させ
る。つまり、ガス側電磁弁（SV2）の閉鎖指令と液側電
磁弁（SV3）の閉鎖指令とが競合したときは、液側電磁
弁（SV3）の閉鎖指令の方を優先する。

【００６８】ステップＳＴ７においては、レシーバ（2
5）の出口液冷媒温度が上記第１所定温度よりも高い第
２所定温度（例えば１８℃）以上か否かを判定し、ＹＥ
Ｓの場合には、圧縮機構（21）の吐出冷媒及び吸入冷媒
の過熱度を減少させるように、ステップＳＴ８に進んで
ガス側電磁弁（SV2）を開放する。ここで、第２所定温
度を第１所定温度よりも高い温度に設定した理由は、こ
れら第１及び第２所定温度に温度差（ディファレンシャ
ル）を設けることにより、開閉動作の過度の繰り返し
（ハンチング）を防止するためである。ただし、ハンチ
ングの影響が少ない場合には、第１所定温度と第２所定
温度とを等しい温度に設定してもよい。一方、上記ステ
ップＳＴ７の判定結果がＮＯの場合には、運転状態は適
正であるので、ガス側電磁弁（SV2）の現在の開閉状態
（開状態または閉状態）を維持する。

【００６９】なお、上記開閉制御は、所定周期毎に繰り
返される。

【００７０】−液側電磁弁（SV3）の開閉制御− 次に、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、
液側電磁弁（SV3）の制御について説明する。まず、図
６を参照しながら、液側電磁弁（SV3）の制御の全体フ
ローについて説明する。始めに、ステップＳＴ１１にお
いて、圧縮機構（21）が運転中か否かを判定し、ＮＯの
場合には、ステップＳＴ１４に進んで液側電磁弁（SV
3）を閉鎖する。一方、ＹＳＥの場合には、ステップＳ
Ｔ１２に進み、運転モードが冷凍運転か否かを判定す
る。その結果、ＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２０に
進み、後述するＳＶ３開閉制御を実行する。一方、上記
判定結果がＮＯの場合には、液側電磁弁（SV3）を開放
する。

【００７１】ここで、図７を参照しながら、上記ステッ
プＳＴ２０におけるＳＶ３開閉制御の具体的内容を説明
する。本制御は、圧縮機構（21）の吐出冷媒の過熱度を
所定範囲内の値に維持する制御である。具体的には、ま
ず、ステップＳＴ２１において、圧縮機構（21）の吐出
冷媒過熱度が第１所定過熱度（例えば２５℃）以上か否
かを判定する。その結果、ＹＥＳの場合にはステップＳ
Ｔ２２に進み、ＮＯの場合には、吐出冷媒過熱度を増加
させて湿り運転を回避するように、ステップＳＴ２４に
進んで液側電磁弁（SV3）を閉鎖する。ステップＳＴ２
２では、吐出冷媒過熱度が上記第１所定過熱度よりも大
きな第２所定過熱度（例えば３０℃）以上か否かを判定
する。その結果、ＹＥＳの場合には、吐出冷媒過熱度を
減少させて過熱運転を回避するように、ステップＳＴ２
３に進んで液側電磁弁（SV3）を開放する。ステップＳ
Ｔ２２の判定結果がＮＯの場合には、吐出冷媒過熱度は
適正範囲内にあるので、液側電磁弁（SV3）の現在の開
閉状態（開状態または閉状態）を維持する。なお、この
開閉制御は所定周期毎に繰り返される。

【００７２】−バイパス電磁弁（SV5）の開閉制御− 次に、図８及び図９を参照しながら、バイパス電磁弁
（SV5）の開閉制御について説明する。まずステップＳ
Ｔ３１において、運転モードが冷凍冷蔵運転か否かを判
定し、ＹＥＳの場合はステップＳＴ３２に進む一方、Ｎ
Ｏの場合（冷凍運転の場合）には、ステップＳＴ３３に
進んでバイパス電磁弁（SV5）を開放する。

【００７３】ステップＳＴ３２では、圧縮機（22a,22
b）の運転台数が１台か否かを判定し、ＹＥＳの場合は
ステップＳＴ３４に進み、ＮＯの場合はステップＳＴ３
６に進む。ステップＳＴ３４及びＳＴ３６では、それぞ
れ圧縮機の駆動台数毎に定められた制御開始条件を満た
すか否かが判定される。すなわち、運転開始直後からバ
イパス電磁弁（SV5）の開閉制御を実行したとすると、
能力が不十分な状態で冷媒の一部をバイパスさせること
になり、迅速な立ち上がりが困難となる。そこで、本実
施形態では、能力が安定するまではバイパス電磁弁（SV
5）の開閉制御を実行しないようにしている。具体的に
は、ステップＳＴ３４においては、冷凍冷蔵運転の開始
後に圧縮機(22a)の吐出冷媒温度Ｔｄが１２０℃以上に
まで上昇し、更に低圧圧力Ｌｐが３kg/cm²以上且つ４kg
/cm²以下の条件に該当するか否かを判定する。一方、ス
テップＳＴ３６においては、冷凍冷蔵運転の開始後に圧
縮機（22a,22b）の吐出冷媒温度Ｔｄが１２０℃以上に
まで上昇し、更に低圧圧力Ｌｐが４kg/cm²よりも大きい
か否かを判定する。これらステップＳＴ３４またはＳＴ
３６の判定結果がＹＥＳの場合にはステップＳＴ３５に
進み、後述のＳＶ５開閉制御を実行する。一方、ステッ
プＳＴ３４またはＳＴ３６の判定結果がＮＯの場合に
は、ステップＳＴ３７に進み、能力の上昇を優先するた
めにバイパス電磁弁（SV5）を閉鎖しておく。つまり、
ステップＳＴ３５のＳＶ５開閉制御は、冷却能力が足り
ている場合にのみ行われる。

【００７４】次に、図９を参照しながら、ＳＶ５開閉制
御について説明する。まず、ステップＳＴ４１におい
て、吐出冷媒温度Ｔｄが１２０℃以上か否かを判定し、
ＹＥＳの場合はステップＳＴ４２に進み、吐出冷媒温度
を低下させて過熱運転を防止すべく、バイパス電磁弁
（SV5）を開放する。一方、判定結果がＮＯの場合に
は、ステップＳＴ４３に進み、吐出冷媒温度Ｔｄが１０
０℃以下か否かを判定する。ステップＳＴ４３の判定の
結果、ＹＥＳの場合には、吐出冷媒温度を上昇させて湿
り運転を防止すべく、ステップＳＴ４４に進んでバイパ
ス電磁弁（SV5）を閉鎖する。一方、判定結果がＮＯの
場合には、吐出冷媒温度は適正範囲にあるので、バイパ
ス電磁弁（SV5）の現在の開閉状態（開状態または閉状
態）を維持する。

【００７５】−利用側電磁弁（64a,64b）の開閉制御− また、上記コントローラ（70）は、冷凍冷蔵運転の際に
所定の制御動作を行い、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出
口で冷媒が飽和蒸気となるように、各利用側回路（40a,
40b）の利用側電磁弁（64a,64b）を開閉操作する。その
際、コントローラ（70）の制御動作は、各利用側回路
（40a,40b）の運転状態に応じて、各利用側電磁弁（64
a,64b）に対して個別に行われる。

【００７６】ここで、冷媒の飽和状態においては飽和蒸
気と飽和液とが共存し得る。このため、従来のような蒸
発器へ連続して冷媒を供給するものにおいては、冷媒の
温度や圧力を測定したとしても、湿り飽和蒸気の湿り
度、即ち湿り飽和蒸気における飽和蒸気と飽和液の混合
割合を知ることはできない。

【００７７】これに対し、本実施形態に係る高温側冷媒
回路（20）では、利用側電磁弁（64a,64b）を開閉する
ことによって冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ間欠的に冷媒
を供給している。従って、本実施形態においては、第１
温度センサ（Th-A1,Th-A2）及び第２温度センサ（Th-B
1,Th-B2）の検出温度に基づいて湿り飽和蒸気の湿り度
を知ることが可能である。以下、この点について、図１
０を参照しながら説明する。

【００７８】図１０において、Ｔ_Aは第１温度センサ（T
h-A1,Th-A2）の検出温度を、Ｔ_Bは第２温度センサ（Th-
B1,Th-B2）の検出温度を、Ｔ_Cは吸込風温センサ（Th-C
1,Th-C2）の検出温度を、Ｔ_Dは吹出風温センサ（Th-D1,
Th-D2）の検出温度をそれぞれ表している。そして、図
１０は、時刻Ｚ1において利用側電磁弁（64a,64b）を閉
じた場合における、上記各検出温度Ｔ_A〜Ｔ_Dの経時変化
を示している。

【００７９】利用側電磁弁（64a,64b）を開いた状態で
は、冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ冷媒が導入され、この
冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発している。従って、上
記各検出温度Ｔ_A〜Ｔ_Dの値は、ほぼ一定となる。また、
利用側電磁弁（64a,64b）を開いた状態では、第１温度
センサ（Th-A1,Th-A2）の検出温度Ｔ_A及び第２温度セン
サ（Th-B1,Th-B2）の検出温度Ｔ_Bは、ほぼ冷媒温度と等
しくなっている。

【００８０】その後、時刻Ｚ1において利用側電磁弁（6
4a,64b）を閉じると、冷蔵用蒸発器（41a,41b）に対す
る冷媒の供給が遮断される。一方、冷蔵用蒸発器（41a,
41b）は、圧縮機構（21）の吸入側に接続されている。
このため、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の内圧が低下し、
これに伴って冷蔵用蒸発器（41a,41b）内に存在する冷
媒の蒸発温度も低下する。ところが、冷蔵用蒸発器（41
a,41b）内の液冷媒が全て蒸発すると、冷蔵用蒸発器（4
1a,41b）における庫内空気の冷却は、ほとんど行われな
くなる。従って、利用側電磁弁（64a,64b）の閉鎖後に
おいて、第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）及び第２温度
センサ（Th-B1,Th-B2）の検出温度Ｔ_A，Ｔ_Bは、一旦低
下した後に上昇してゆく。ちなみに、利用側電磁弁（64
a,64b）を閉じたままにすると、両検出温度Ｔ_A，Ｔ_Bは
上昇を続け、やがては吸込風温センサの検出温度Ｔ_Cと
一致する。

【００８１】ここで、第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）
の検出温度Ｔ_Aについて、利用側電磁弁（64a,64b）の開
放中における値と、利用側電磁弁（64a,64b）の閉鎖後
における最低値との差を、検出温度Ｔ_Aの温度低下度Ｙ1
とする。また、第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）の検出
温度Ｔ_Bについて、利用側電磁弁（64a,64b）の開放中に
おける値と、利用側電磁弁（64a,64b）の閉鎖後におけ
る最低値との差を、検出温度Ｔ_Bの温度低下度Ｙ2とす
る。更に、利用側電磁弁（64a,64b）の閉鎖後は、第２
温度センサ（Th-B1,Th-B2）の検出温度Ｔ_Bが次第に上昇
し、時刻Ｚ2において検出温度Ｔ_Bの値が利用側電磁弁
（64a,64b）の開放中における第１温度センサ（Th-A1,T
h-A2）の検出温度Ｔ_Aの値と一致する。そして、利用側
電磁弁（64a,64b）を閉じた時刻Ｚ1から上記時刻Ｚ2ま
での経過時間をＸとする。

【００８２】図１０において、(ａ)は冷蔵用蒸発器（41
a,41b）の出口における冷媒の湿り度が小さい場合を示
し、(ｂ)は冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口における冷
媒の湿り度が大きい場合を示している。そして、湿り度
が大きいほど、利用側電磁弁（64a,64b）の閉鎖直後に
おいて冷蔵用蒸発器（41a,41b）内に存在する液冷媒の
量が多いため、上記経過時間Ｘが長くなる。また、湿り
度が大きいほど、冷蔵用蒸発器（41a,41b）内の液冷媒
が蒸発しきるまでの時間が長くなることから、冷蔵用蒸
発器（41a,41b）の圧力がより低くなって温度低下度Ｙ
1，Ｙ2も大きくなる。従って、利用側電磁弁（64a,64
b）の閉鎖中における第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）及
び第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）の検出温度を検出す
ることによって、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口にお
ける冷媒の湿り度を知ることが可能となる。

【００８３】そこで、上記コントローラ（70）は、経過
時間Ｘと、温度低下度Ｙ1，Ｙ2とに基づいて制御動作を
行う。ここで、上記経過時間Ｘは、冷媒の湿り度だけに
対応して変化するのではなく、例えば一方の冷蔵ユニッ
ト（13b）だけがサーモオフしたような場合にも変化す
る。このため、上記コントローラ（70）は、経過時間Ｘ
だけでなく温度低下度Ｙ1，Ｙ2をも考慮して制御動作を
行う。ただし、温度低下度については、第１温度センサ
（Th-A1,Th-A2）又は第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）の
何れか一方のものを考慮すれば充分である。従って、本
実施形態に係るコントローラ（70）では、経過時間Ｘ
と、第１温度センサ（Th-A1,Th-A2）についての温度低
下度Ｙ1とを考慮するようにしている。尚、以下では、
温度低下度Ｙ1を単に温度低下度Ｙと表す。

【００８４】次に、利用側電磁弁（64a,64b）の開閉制
御の具体例について、図１１〜図１６のフローチャート
を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、
第１冷蔵ユニット（13a）に対する制御動作について説
明する。ただし、上記コントローラ（70）は、第２冷蔵
ユニット（13b）に対しても同様の制御動作を行う。ま
た、以下に示す数値は全て例示である。

【００８５】上記冷凍装置（10）をコンビニエンススト
アに設置した後、最初に電源が投入されると、先ずコン
トローラ（70）の誤差検出部（74）が所定の動作を行
う。具体的に、誤差検出部（74）は、冷却運転に先立っ
て第１冷蔵ユニット（13a）の冷蔵庫内ファン（16a）を
運転する。その後、所定時間が経過すると、第１温度セ
ンサ（Th-A1）の検出温度と第２温度センサ（Th-B1）の
検出温度とを取り込み、両検出温度の差を温度誤差とし
て検出する。つまり、この状態では両検出温度が一致す
るはずであるが、実際にはセンサの個体差等によって両
検出温度が完全に一致するのは希である。

【００８６】そこで、誤差検出部（74）は、予め第１温
度センサ（Th-A1）と第２温度センサ（Th-B1）の個体差
を温度誤差として検出し、これを記憶する。コントロー
ラ（70）は、この温度誤差を用いて第２温度センサ（Th
-B1）の実測を補正し、補正後の値を第２温度センサ（T
h-B1）の検出温度Ｔ_Bとして以下の動作を行う。

【００８７】冷却運転が開始されると、高温側冷媒回路
（20）及び低温側冷媒回路（50）では、上述のように冷
媒が循環して冷凍サイクル動作が行われる。その際、コ
ントローラ（70）は、第１冷蔵ユニット（13a）の利用
側電磁弁（64a）を開閉操作する。具体的に、この利用
側電磁弁（64a）が開放されている状態から説明を始め
る。

【００８８】図１１に示すように、ステップＳＴ１０１
では、利用側電磁弁（64a）の開放時間が経過したか否
かを判断する。開放時間が経過していなければステップ
ＳＴ１０２へ移り、冷蔵用蒸発器（41a）の出口におけ
る冷媒が乾き状態であるか湿り状態であるかの判定を行
う。この判定は、判定部（71）が行う。具体的には、
（Ｔ_B−Ｔ_A＋Δｔ）の値が５以上か否かによって判定を
行う。即ち、冷蔵用蒸発器（41a）の出口における冷媒
の過熱度が５℃以上か否かによって判定を行う。

【００８９】ここで、Ｔ_Aは第１温度センサ（Th-A1）の
検出温度であり、Ｔ_Bは第２温度センサ（Th-B1）の検出
温度である。また、Δｔは、冷蔵用蒸発器（41a）での
圧力損失に伴う冷媒飽和温度の低下度であり、後述する
圧力損失検出部（73）の動作によって所定時間ごとに更
新される。そして、（Ｔ_B−Ｔ_A＋Δｔ）の値が５未満で
あれば、湿り状態と判断して再びステップＳＴ１０１へ
戻る。一方、（Ｔ_B−Ｔ_A＋Δｔ）の値が５以上であれ
ば、乾き状態と判断してステップＳＴ１０３へ移り、利
用側電磁弁（64a）を開いた状態に保持する。

【００９０】つまり、冷蔵用蒸発器（41a）の出口にお
ける冷媒が乾き状態ということは、この冷蔵用蒸発器
（41a）で蒸発させ得る冷媒量に対して、冷蔵用蒸発器
（41a）への冷媒供給量が過少であることを意味してい
る。このため、利用側電磁弁（64a）を開き続け、冷蔵
用蒸発器（41a）に対する冷媒供給量の増大を図る。

【００９１】一方、ステップＳＴ１０１において開放時
間が経過した場合には、ステップＳＴ１０４に移って利
用側電磁弁（64a）を閉鎖する。その後、ステップＳＴ
１０５に移り、開放時間を決定するための動作を開始す
る。ステップＳＴ１０５からステップＳＴ１０８までの
動作は、時間決定部（72）が行う。

【００９２】具体的に、ステップＳＴ１０５では、経過
時間Ｘと温度低下度Ｙとを測定する（図１０参照）。そ
の後、ステップＳＴ１０６に移り、（−３Ｘ＋Ｙ／２＋
α）の値を演算する。ただし、α＝８０〜１００であ
る。そして、得られた演算値が５以上であれば、ステッ
プＳＴ１０７へ移って開放時間を（−３Ｘ＋Ｙ／２＋
α）秒に設定する。一方、得られた演算値が５未満であ
れば、ステップＳＴ１０８へ移って開放時間を５秒に設
定する。つまり、時間決定部（72）では基準値として５
秒が設定され、利用側電磁弁（64a）の開放時間が基準
値（５秒）以下に設定されることはない。

【００９３】ステップＳＴ１０７又はステップＳＴ１０
８において開放時間を設定すると、ステップＳＴ１０９
に移る。ステップＳＴ１０９では、閉鎖時間が経過する
まで待機する。閉鎖時間が経過するとステップＳＴ１１
０に移り、利用側電磁弁（64a）を開く。その後は再び
ステップＳＴ１０１に戻り、ステップＳＴ１０７又はス
テップＳＴ１０８で設定した開放時間が経過したか否か
の判断を行う。以上の動作によって、コントローラ（7
0）は利用側電磁弁（64a）の開放時間を決定する。

【００９４】上記の動作において、利用側電磁弁（64
a）の閉鎖時間は、原則として一定に保持される。とこ
ろが、上述のように、利用側電磁弁（64a）の開放時間
について５秒を下限としている。従って、冷蔵用蒸発器
（41a）で蒸発させ得る冷媒量に対して冷蔵用蒸発器（4
1a）への冷媒供給量が過大であるにも拘わらず、冷媒供
給量が削減されない状態が続く場合がある。そこで、コ
ントローラ（70）の時間決定部（72）は、図１２に示す
ような動作を行って利用側電磁弁（64a）の閉鎖時間を
適宜補正する。

【００９５】具体的に、ステップＳＴ１２１では、利用
側電磁弁（64a）が閉鎖されているか否かを判断する。
利用側電磁弁（64a）が閉じている場合にはそのまま待
機し、開いていればステップＳＴ１２２へ移る。ステッ
プＳＴ１２２では、経過時間Ｘ及び温度低下度Ｙを測定
する（図１０参照）。尚、この経過時間Ｘ及び温度低下
度Ｙの値としては、図１１におけるステップＳＴ１０５
で測定した値を用いればよい。

【００９６】次に、ステップＳＴ１２３へ移り、(−３
Ｘ＋Ｙ／２)の値を演算し、得られた演算値が５未満か
否かを判断する。上述のように、(−３Ｘ＋Ｙ／２)＜５
の状態においては、冷蔵用蒸発器（41a）で蒸発させ得
る冷媒量に対して冷蔵用蒸発器（41a）への冷媒供給量
が過大となっている。そこで、このような状態が３０分
間継続した場合は、ステップＳＴ１２４に移って利用側
電磁弁（64a）の閉鎖時間をそれまでの２倍の値に設定
する。つまり、利用側電磁弁（64a）の閉鎖時間を延長
し、冷蔵用蒸発器（41a）への冷媒供給量を削減する。
一方、(−３Ｘ＋Ｙ／２)＜５の状態が３０分間継続しな
ければ、利用側電磁弁（64a）の閉鎖時間は変更しな
い。

【００９７】上述のように、判定部（71）の動作にはΔ
ｔの値、即ち冷蔵用蒸発器（41a）での圧力損失に伴う
冷媒飽和温度の低下度が用いられるが（図６のステップ
ＳＴ１０２参照）、このΔｔの値は圧力損失検出部（7
3）によって所定時間ごとに更新される。つまり、冷蔵
用蒸発器（41a）での圧力損失に伴う冷媒飽和温度の低
下度Δｔは、冷媒流量等の運転条件によって変化する。
一方、この冷媒飽和温度の低下度Δｔを正確に特定しな
ければ、冷蔵用蒸発器（41a）の出口における冷媒の状
態を的確に判断できない。そこで、圧力損失検出部（7
3）は、図１３に示すフローに従って所定の動作を行
い、冷媒飽和温度の低下度Δｔの更新を行う。

【００９８】ステップＳＴ１３１で１時間タイマをスタ
ートさせ、ステップＳＴ１３２でΔＴ_maxをゼロにリセ
ットする。その後、ステップＳＴ１３３からステップＳ
Ｔ１３５に亘って、タイマスタート後１時間における第
１温度センサ（Th-A1）の検出温度Ｔ_Aと第２温度センサ
（Th-B1）の検出温度Ｔ_Bとの差の最大値を求める。

【００９９】具体的に、ステップＳＴ１３３で１時間経
過していなければ、ステップＳＴ１３４に移る。ステッ
プＳＴ１３４では、Ｔ_A−Ｔ_B＞ΔＴ_maxか否かを判断す
る。尚、ステップＳＴ１３４で用いる検出温度Ｔ_A及び
検出温度Ｔ_Bの値は、利用側電磁弁（64a）が開いている
状態における値を用いる。そして、(Ｔ_A−Ｔ_B)がΔＴ_m
axよりも大きければ、ステップＳＴ１３５に移ってΔＴ
_maxの値を(Ｔ_A−Ｔ_B)に更新する。一方、(Ｔ_A−Ｔ_B)が
ΔＴ_maxよりも小さければ、ステップＳＴ１３３に戻
る。

【０１００】ステップＳＴ１３３で１時間経過すると、
ステップＳＴ１３６に移る。この時点で、ΔＴ_maxの値
は、(Ｔ_A−Ｔ_B)の最大値となっている。ステップＳＴ１
３６では、ΔＴ_maxが４℃未満か否かを判断する。そし
て、ΔＴ_maxが４℃以上であれば、ステップＳＴ１３７
に移ってΔｔを４℃に設定する。一方、ΔＴ_maxが４℃
未満であれば、ステップＳＴ１３８に移る。

【０１０１】ステップＳＴ１３８では、ΔＴ_maxが１．
５℃より大きいか否かを判断する。そして、ΔＴ_maxが
１．５℃以下であれば、ステップＳＴ１３９に移ってΔ
ｔを１．５℃に設定する。一方、ΔＴ_maxが１．５℃よ
りも大きければ、ステップＳＴ１４０に移ってΔｔをΔ
Ｔ_maxに設定する。

【０１０２】つまり、圧力損失検出部（73）は、過去１
時間における(Ｔ_A−Ｔ_B)の最大値ΔＴ_maxについて、
１．５＜ΔＴ_max＜４であればΔｔ＝ΔＴ_maxとし、ΔＴ
_max≧４であればΔＴ_max＝４とし、ΔＴ_max≦１．５で
あればΔＴ_max＝１．５とする。そして、圧力損失検出
部（73）は、１時間ごとにΔｔの値を更新し、更新した
値を判定部（71）に対して出力する。

【０１０３】−センサ異常時の対応− 以上説明したように、コントローラ（70）は、第１温度
センサ（Th-A1）の検出温度Ｔ_Aと第２温度センサ（Th-B
1）の検出温度Ｔ_Bとに基づいて、利用側電磁弁（64a）
に対する開閉操作を行う。その一方、第１温度センサ
（Th-A1）又は第２温度センサ（Th-B1）が故障して検出
温度Ｔ_A又は検出温度Ｔ_Bが出力されなくなる場合もあ
り、このような場合には上述の制御動作が出来なくな
る。しかしながら、温度センサの故障のような軽微なト
ラブルで冷却運転を停止するのは、冷蔵庫内の貯蔵物の
損傷を招くことから望ましくない。そこで、本実施形態
では、第１温度センサ（Th-A1）又は第２温度センサ（T
h-B1）が故障した場合であっても、以下の動作によって
冷却運転を継続するようにしている。

【０１０４】コントローラ（70）の異常検出部（75）
は、第１温度センサ（Th-A1）と第２温度センサ（Th-B
1）について、異常か否かを検出している。具体的に、
温度センサが短絡状態又は開放状態となって検出温度が
出力されなくなると、異常検出部（75）が温度センサの
異常を検出する。

【０１０５】異常検出部（75）が第１温度センサ（Th-A
1）の異常を検出すると、図１４に示すように、時間決
定部（72）は、ステップＳＴ１５１において所定の動作
に用いるＴ_Aの値を−５℃に固定する。即ち、第１温度
センサ（Th-A1）の検出温度に代えて、所定の設定値
（−５℃）を用いて利用側電磁弁（64a）の開閉操作を
行う。このような動作を行うのは、冷却運転中において
冷蔵用蒸発器（41a）における冷媒蒸発温度はそれほど
大きく変動しないことから、Ｔ_Aの値を一定に固定して
冷却運転を継続するためである。

【０１０６】異常検出部（75）が第２温度センサ（Th-B
1）の異常を検出すると、時間決定部（72）は、図１５
に示すフローチャートに従って利用側電磁弁（64a）の
開放時間及び閉鎖時間を決定する。即ち、第１温度セン
サ（Th-A1）の検出温度Ｔ_A及び吸込風温センサ（Th-C
1）の検出温度Ｔ_Cだけに基づいて、利用側電磁弁（64
a）の開放時間及び閉鎖時間を決定する。

【０１０７】具体的に、ステップＳＴ１５２において、
(Ｔ_C−Ｔ_A)の値を演算する。尚、ステップＳＴ１５２で
用いる検出温度Ｔ_A及び検出温度Ｔ_Cの値は、利用側電磁
弁（64a）が開いている状態における値を用いる。そし
て、(Ｔ_C−Ｔ_A)の値が１０℃以下であればステップＳＴ
１５３に移り、利用側電磁弁（64a）の開放時間を２０
秒に設定し、閉鎖時間を５秒に設定する。一方、(Ｔ_C−
Ｔ_A)の値が１０℃より大きければステップＳＴ１５４に
移り、利用側電磁弁（64a）の開放時間を１０秒に設定
し、閉鎖時間を５秒に設定する。

【０１０８】つまり、冷蔵用蒸発器（41a）における冷
媒蒸発温度が冷蔵用蒸発器（41a）に送られる庫内空気
の温度よりもある程度低ければ、利用側電磁弁（64a）
の開放時間を短く設定する。これは、冷蔵用蒸発器（41
a）の出口において冷媒に過熱度がつくように利用側電
磁弁（64a）の開放時間を短縮し、冷蔵用蒸発器（41a）
への冷媒供給量を低く抑えるためである。これによっ
て、正常に運転をしている第２冷蔵ユニット（13b）に
対する冷媒供給量が確保され、当該第２冷蔵ユニット
（13b）における冷却運転を確実に行うことができる。

【０１０９】以上、第１冷蔵ユニット（13a）の利用側
回路（40a）に対するコントローラ（70）の動作につい
て説明したが、コントローラ（70）は、これと同様の動
作を第２冷蔵ユニット（13b）の利用側回路（40b）に対
しても並行して行う。つまり、コントローラ（70）は、
各冷蔵ユニット（13a,13b）の利用側回路（40a,40b）に
設けられた利用側電磁弁（64a,64b）に対して、それぞ
れ個別に所定の制御動作を行う。

【０１１０】尚、異常検出部（75）が第１温度センサ
（Th-A1）と第２温度センサ（Th-B1）の両方について異
常を検出した場合、時間決定部（72）は、利用側電磁弁
（64a）の開放時間を１０秒に設定し、閉鎖時間を５秒
に設定する。つまり、利用側電磁弁（64a）の開放時間
及び閉鎖時間を固定して、冷凍サイクル動作を続行す
る。

【０１１１】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、圧縮機構（21）の
吐出冷媒の過熱度が所定範囲の値になるように液側電磁
弁（SV3）及びバイパス電磁弁（SV5）を制御することと
したので、吐出冷媒過熱度を常に適正な値に保つことが
できる。そのため、過熱運転及び湿り運転を防止するこ
とができ、効率的な運転が可能となる。

【０１１２】特に、冷蔵ユニット（13a,13b）の運転台
数の変更や各冷蔵ユニット（13a,13b）の冷媒流量の変
動等により、装置全体の負荷が急激に変動する場合があ
るが、本実施形態によれば、液側電磁弁（SV3）の開閉
動作によって冷媒流量が即座に調整されるので、大きな
負荷変動にも迅速に対応することができ、湿り運転及び
乾き運転を防止することができる。

【０１１３】また、このように液側電磁弁（SV3）の開
閉制御により、高温側冷媒回路(20)の全体の冷媒循環量
を調節することができ、バイパス電磁弁（SV5）の開閉
制御により、冷媒のバイパス量を調節することができる
ので、ガス側電磁弁（SV2）とバイパス電磁弁（SV5）の
各開閉制御を組み合わせることにより、全体の能力調整
に加えて、カスケードユニット（12）と冷蔵ユニット
（13a,13b）との能力バランスの調整等を行うことも可
能である。

【０１１４】圧縮機構（21）の吸入側の低圧圧力を利用
してレシーバ（25）を減圧し、レシーバ（25）のガス冷
媒を圧縮機構（21）の吸入側に戻す一方、レシーバ（2
5）から冷媒熱交換器（26）には飽和液状態の冷媒を供
給することとしたので、冷媒熱交換器（26）及び冷蔵用
蒸発器（41a,41b）における冷媒のエンタルピ差を大き
く確保することができる。また、冷媒熱交換器（26）の
熱交換能力を迅速に大きくすることができるので、装置
起動直後のカスケードユニット（12）の高圧上昇（つま
り、低温側冷媒回路（50）の高圧の過上昇）を防止する
ことができる。

【０１１５】レシーバ（25）の出口液冷媒の温度が所定
範囲内の温度になるようにガス側電磁弁（SV2）を制御
することとしたので、レシーバ（25）の冷媒温度を常に
適正な温度に保つことができる。そのため、過熱運転及
び湿り運転の防止や、レシーバ（25）における冷媒と冷
凍機油との分離等を防止することができ、効率的な運転
が可能となる。また、圧縮機構（21）への液バックが防
止され、信頼性が向上する。

【０１１６】本実施形態では、利用側電磁弁（64a,64
b）及びコントローラ（70）によって冷媒の膨張手段を
構成し、利用側電磁弁（64a,64b）の操作によって冷蔵
用蒸発器（41a,41b）へ間欠的に冷媒を送り込むように
している。つまり、従来のように連続的に冷媒を供給す
るのではなく、断続的に冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ冷
媒を供給している。このため、利用側電磁弁（64a,64
b）の閉鎖中における第１温度センサ（Th-A1）及び第２
温度センサ（Th-B1）の検出温度の変化を考慮すること
によって、冷蔵用蒸発器（41a,41b）に対する冷媒供給
量が冷蔵用蒸発器（41a,41b）で蒸発させ得る冷媒量に
対して過少であるか過多であるかを検出することが可能
となる。

【０１１７】従って、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口
において冷媒が飽和状態となる様な運転を行っても、冷
蔵用蒸発器（41a,41b）から多量の飽和液が流出して圧
縮機（22a,22b）の破損に至るといった事態を回避でき
る。つまり、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口において
冷媒が飽和蒸気となるような運転が可能となる。

【０１１８】この結果、従来のように蒸発器である冷蔵
用蒸発器（41a,41b）において冷媒に過熱度をつける必
要がなくなり、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の全伝熱面積
を有効に利用して庫内空気からの吸熱を行うことが可能
となる。そして、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の熱交換能
力を充分に発揮させることができ、更には冷蔵用蒸発器
（41a,41b）における熱交換量が増大することから、冷
凍装置（10）の冷却能力を最大限に発揮させることが可
能となる。

【０１１９】特に、本実施形態では複数の冷蔵ユニット
（13a,13b）を設けているが、この場合には各冷蔵ユニ
ット（13a,13b）の利用側回路（40a,40b）に対して適切
な量の冷媒を確実に供給することが可能となる。即ち、
各利用側回路（40a,40b）の運転条件等が異なる場合で
あっても、各利用側回路（40a,40b）における冷蔵用蒸
発器（41a,41b）の出口で冷媒が飽和蒸気となるよう
に、各利用側電磁弁（64a,64b）の制御が行われる。こ
のため、各利用側回路（40a,40b）への冷媒供給量を適
切に維持することができ、確実な冷却運転が可能とな
る。

【０１２０】更に、本実施形態では、利用側電磁弁（64
a,64b）の開閉操作によって冷蔵用蒸発器（41a,41b）へ
の冷媒供給量を変更している。従って、利用側電磁弁
（64a,64b）に送られる冷媒が気液二相の状態となる本
実施形態においても（図４参照）、冷媒供給量の調節を
確実に行うことが可能である。

【０１２１】また、上記コントローラ（70）の時間決定
部（72）では、経過時間Ｘと温度低下度Ｙの両方に基づ
いて（図１０参照）、利用側電磁弁（64a,64b）の開放
時間を決定している。このため、本実施形態のように複
数の冷蔵ユニット（13a,13b）を備える冷凍装置（10）
において、サーモオフ等によって冷蔵ユニット（13a,13
b）の運転台数が変化した場合であっても、利用側電磁
弁（64a,64b）の開放時間を適切に導出することが可能
となる。

【０１２２】また、上記コントローラ（70）の時間決定
部（72）では、利用側電磁弁（64a,64b）の開放時間に
ついて、所定の基準値（５秒）を下限としている。ここ
で、開放時間があまりに短くなると、利用側電磁弁（64
a,64b）が頻繁に開閉されることとなり、利用側電磁弁
（64a,64b）の耐久性が不足して利用側電磁弁（64a,64
b）の破損に至るおそれがある。これに対し、上記時間
決定部（72）では、利用側電磁弁（64a,64b）の開放時
間について所定の下限を設けているため、利用側電磁弁
（64a,64b）の開閉回数が過大となるのを防止すること
ができる。従って、利用側電磁弁（64a,64b）の破損を
回避することができ、信頼性を向上させることが可能と
なる。

【０１２３】また、上記コントローラ（70）は、初回の
電源投入時において所定の動作を行い、第１温度センサ
（Th-A1,Th-A2）と第２温度センサ（Th-B1,Th-B2）との
個体差を温度誤差として検出している。この結果、両温
度センサの個体差をも考慮して時間決定部（72）又は判
定部（71）における動作を行うことができ、コントロー
ラ（70）による利用側電磁弁（64a,64b）の開閉操作を
的確に行うことが可能となる。

【０１２４】また、本実施形態によれば、第１温度セン
サ（Th-A1）又は第２温度センサ（Th-B1）が異常となっ
た場合の対策を講じることができる。従って、万一、第
１温度センサ（Th-A1）又は第２温度センサ（Th-B1）の
検出温度が得られない事態に陥ったとしても、冷凍サイ
クル動作を継続して庫内空気の冷却を行うことが可能と
なる。この結果、温度センサの異常があっても庫内空気
の冷却を継続でき、この点で冷凍装置（10）の信頼性を
向上させることができる。

【０１２５】−ＳＶ２制御の変形例− 上記実施形態のガス側電磁弁（SV2）の開閉制御（図５
参照）を、図１７のフローチャートに示す開閉制御に置
き換えてもよい。上記実施形態の開閉制御は、レシーバ
（25）出口の液冷媒温度のみに基づいてガス側電磁弁
（SV2）を開閉するものであったが、本変形例に係る開
閉制御は、上記液冷媒温度に加え、凝縮器（23）出口の
冷媒のサブクール（過冷却度）ＳＣをも考慮したもので
ある。

【０１２６】本開閉制御では、まずステップＳＴ５１に
おいて、レシーバ（25）の出口液冷媒温度が所定温度
（例えば１５℃）以上か否かを判定する。その判定結果
がＹＥＳの場合には、運転は湿り運転にはないと判断
し、ステップＳＴ５２に進む。一方、上記判定結果がＮ
Ｏの場合には、ステップＳＴ６２においてガス側電磁弁
（SV2）を閉鎖した後、ステップＳＴ６３において、ガ
ス側電磁弁（SV2）を閉鎖してからの経過時間Ｔ３の測
定を開始する。

【０１２７】ステップＳＴ５２では、凝縮器（23）出口
のサブクールＳＣが第１所定過冷却度（例えば３℃）以
下か否かを判定する。判定結果がＹＥＳの場合には、当
該サブクールＳＣは小さすぎると判断し、ステップＳＴ
５３に進む。一方、判定結果がＮＯの場合には、ステッ
プＳＴ５７に進み、当該サブクールＳＣが上記第１所定
過冷却度よりも大きな第２所定過冷却度（例えば７℃）
以上か否かを判定し、ＹＥＳの場合には当該サブクール
ＳＣは大きすぎると判断し、ステップＳＴ５８に進む。
一方、判定結果がＮＯの場合には、当該サブクールＳＣ
は適正な範囲内にあると判断し、ガス側電磁弁（SV2）
の現在の開閉状態（開状態または閉状態）を維持する。

【０１２８】凝縮器出口サブクールＳＣが小さすぎる場
合、ステップＳＴ５３において、ガス側電磁弁（SV2）
の開放後の経過時間Ｔ１が所定時間（例えば１分）以上
であるか否かを判定する。その結果、ＮＯの場合には、
ガス側電磁弁（SV2）が頻繁に開閉動作を繰り返すこと
がないように、ガス側電磁弁（SV2）の現在の開閉状態
を維持する。一方、判定結果がＹＥＳの場合には、ステ
ップＳＴ５４に進んでガス側電磁弁（SV2）を閉鎖し、
ステップＳＴ５５に進む。

【０１２９】ステップＳＴ５５では、その時点において
ガス側電磁弁（SV2）の閉鎖後の経過時間Ｔ１を測定中
か否かを判定し、ＹＥＳの場合は当該経過時間Ｔ１の測
定を継続し、ＮＯの場合はステップＳＴ５６に進み、ス
テップＳＴ５４におけるガス側電磁弁（SV2）の閉鎖時
点を基準にして、閉鎖時からの経過時間Ｔ１の測定を開
始する。

【０１３０】凝縮器出口サブクールＳＣが大きすぎる場
合、ステップＳＴ５８において、ステップＳＴ６３にお
けるガス側電磁弁（SV2）の閉鎖からの経過時間Ｔ３
と、ステップＳＴ５６におけるガス側電磁弁（SV2）の
閉鎖からの経過時間Ｔ１とについて、Ｔ３が所定時間
（例えば５分）以上であり且つＴ１が所定時間（例えば
１分）以上であるか否かを判定する。当該判定結果がＮ
Ｏの場合には、ガス側電磁弁（SV2）が頻繁に開閉動作
を繰り返さないように、ガス側電磁弁（SV2）の現在の
開閉状態を維持する。一方、上記判定結果がＹＥＳの場
合には、ステップＳＴ５９に進んでガス側電磁弁（SV
2）を開放する。

【０１３１】そして、ステップＳＴ５９でガス側電磁弁
（SV2）を開放した後は、ステップＳＴ６０において、
ガス側電磁弁（SV2）の開放時点からの経過時間Ｔ２を
測定中か否かを判定する。ＹＥＳの場合は、当該経過時
間の測定を継続する。一方、ＮＯの場合には、ステップ
ＳＴ５９におけるガス側電磁弁（SV2）の開放時点を基
準として、開放時からの経過時間Ｔ２の測定を開始す
る。

【０１３２】本変形例によれば、冷媒と油が分離しない
ようにレシーバ（25）の温度を所定温度（１５℃）以上
に保ちつつ、凝縮器出口サブクールを常に所定範囲内の
値に維持することができるので、凝縮器（23）の能力を
最大限に発揮させることができる。

【０１３３】なお、上記実施形態及びその変形例では、
ガス側電磁弁（SV2）の開閉制御は、レシーバ（25）の
出口側の液冷媒温度に基づいて行われていたが、レシー
バ（25）の内部の冷媒温度に基づいて行ってもよいこと
は勿論である。

【０１３４】また、ガス側電磁弁（SV2）の開閉制御
は、圧縮機構（21）の吐出冷媒温度に基づいて行っても
よい。例えば、吐出冷媒温度が所定温度（または所定範
囲の温度）になるように、ガス側電磁弁（SV2）を開閉
させるようにしてもよい。

【０１３５】また、ガス側電磁弁（SV2）の開閉制御
は、圧縮機構（21）の吐出冷媒の過熱度に基づいて行っ
てもよい。例えば、吐出冷媒の過熱度が所定値（または
所定範囲の値）になるように、ガス側電磁弁（SV2）を
開閉させるようにしてもよい。

【０１３６】−ＳＶ３開閉制御の変形例− 前記実施形態の液側電磁弁（SV3）の開閉制御（図７参
照）は、吐出冷媒の過熱度に基づいて液側電磁弁（SV
3）の開閉状態を変更するものであったが、上記開閉制
御を、図１８のフローチャートに示す開閉制御に置き換
えてもよい。図１８に示すように、本変形例に係るＳＶ
３開閉制御は、圧縮機構（21）の吐出冷媒温度Ｔｄに基
づくものである。

【０１３７】本制御では、まずステップＳＴ７１におい
て、吐出冷媒温度Ｔｄが第１所定温度（例えば６０℃）
以下か否かを判定する。その結果、ＹＥＳの場合には、
湿り運転を回避するため、ステップＳＴ７２に進んで液
側電磁弁（SV3）を閉鎖する。一方、上記判定結果がＮ
Ｏの場合には、ステップＳＴ７３に進む。ステップＳＴ
７３においては、経過時間Ｔ４を測定中か否かを判定
し、ＮＯの場合にはステップＳＴ７５に進み、経過時間
Ｔ４の測定を開始する。ステップＳＴ７３の判定結果が
ＹＥＳの場合またはステップＳＴ７５における経過時間
Ｔ４の測定開始後は、ステップＳＴ７４に進み、経過時
間Ｔ４が所定時間（例えば２０秒）以上であり且つ吐出
冷媒温度Ｔｄが第２所定温度（例えば７０℃）よりも高
いか否かを判定する。その結果、ＹＥＳの場合には、過
熱運転を回避するため、ステップＳＴ７６に進んで液側
電磁弁（SV3）を開放する。一方、上記判定結果がＮＯ
の場合には、液側電磁弁（SV3）の現在の開閉状態を維
持する。なお、ステップＳＴ７４において、経過時間Ｔ
４が所定時間以上であることを判定条件の一つとした理
由は、液側電磁弁（SV3）の開閉動作の頻繁な繰り返し
を避けるためである。

【０１３８】以上のように本変形例においても、過熱運
転及び湿り運転を防止することができる。

【０１３９】なお、図６のステップＳＴ１２及びＳＴ１
３に示すように、上記実施形態及び上記変形例において
は、運転モードが冷凍冷蔵運転の場合には液側電磁弁
（SV3）を常時開放することとしていたが、冷凍冷蔵運
転の際に上記実施形態または上記変形例におけるＳＶ３
開閉制御（図７のステップＳＴ２１〜ＳＴ２４、または
図１８のステップＳＴ７１〜ＳＴ７６）を実行するよう
にしてもよい。

【０１４０】また、液側電磁弁（SV3）の制御は、吐出
冷媒過熱度や吐出冷媒温度に基づくものに限定される訳
ではなく、他のパラメータ（例えば、吐出冷媒圧力、吸
入冷媒圧力、吸入冷媒温度、凝縮器出口サブクール、蒸
発器出口スーパーヒート等）に基づいて実行されるもの
であってもよい。

【０１４１】−バイパス電磁弁（SV5）の制御の変形例
− 上記実施形態では、バイパス電磁弁（SV5）の開閉制御
は、吐出冷媒温度が所定範囲内の温度になるように行わ
れていたが、バイパス電磁弁（SV5）の開閉制御は、吐
出冷媒過熱度を所定範囲内の過熱度にするものであって
もよい。また、他のパラメータ（例えば、吐出冷媒圧
力、吸入冷媒圧力、吸入冷媒温度、凝縮器出口サブクー
ル、蒸発器出口スーパーヒート等）に基づいて実行され
るものであってもよい。

【０１４２】−高温側冷媒回路(20)の変形例− 各冷蔵ユニット（13a,13b）の冷蔵用蒸発器(41a,41b)の
熱交換効率を向上するためには、これら冷蔵用蒸発器(4
1a,41b)をできるだけ湿り状態、すなわち出口スーパー
ヒートができるだけ小さい状態で使うことが効果的であ
る。しかし、蒸発器出口スーパーヒートが小さいと、圧
縮機構（21）に湿り気味の冷媒が吸入されるため、運転
は湿り運転となって好ましくない。そこで、高温側冷媒
回路(20)の構成を、冷蔵用蒸発器(41a,41b)を湿った状
態にしつつ湿り運転を招かないように、以下のように変
形してもよい。

【０１４３】すなわち、図１９に示すように、高温側冷
媒回路(20)に、凝縮器（23）出口の高温冷媒と冷蔵用蒸
発器(41a,41b)出口の低温冷媒とを熱交換させる熱回収
熱交換器(68)を設けるようにしてもよい。

【０１４４】本変形例では、温度センサ(67)により検出
される凝縮温度Ｔｃと、温度センサ(69)により検出され
る熱回収熱交換器(68)の出口冷媒温度Ｔ_CLとにより、過
冷却度ＳＣ＝Ｔｃ−Ｔ_CLを検出し、この過冷却度ＳＣが
所定の過冷却度（または所定範囲内の過冷却度）になる
ように、ガス側電磁弁（SV2）の開閉制御を行う。本変
形例では、冷蔵用蒸発器（41a,41b）の出口冷媒が湿っ
た状態にあっても、当該冷媒は熱回収熱交換器(68)にお
いて加熱されるので、圧縮機構（21）に対しては乾いた
状態で流入することになる。

【０１４５】従って、本変形例によれば、冷蔵用蒸発器
（41a,41b）及び凝縮器（23）のそれぞれについて、出
口冷媒を熱伝達性に優れる二相冷媒にすることができる
ので、両熱交換器（41a,41b,23）の能力を最大限に発揮
させることができる。

【０１４６】−その他の実施形態− 上記実施形態に係る冷凍装置は２元式冷凍装置であった
が、本発明の適用対象は１元式の冷凍装置であってもよ
い。また、冷蔵ユニットの個数は複数に限らず、一つで
あってもよい。

【０１４７】液側電磁弁（SV3）は、単に一定周期毎に
開閉されるものであってもよい。開閉周期を装置の容量
に応じて設定することにより、複雑な制御を伴うことな
く、湿り運転や乾き運転を簡易に防止することも可能で
ある。開閉周期としては、例えば９馬力程度の冷凍装置
に対しては、１０秒〜３０秒程度が好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】高温側冷媒回路の配管系統図である。

【図２】低温側冷媒回路の配管系統図である。

【図３】コントローラのブロック図である。

【図４】高温側冷媒回路での冷凍サイクルを示すモリエ
ル線図である。

【図５】ガス側電磁弁の制御フローチャートである。

【図６】液側電磁弁の制御フローチャートである。

【図７】液側電磁弁の制御フローチャートである。

【図８】バイパス電磁弁の制御フローチャートである。

【図９】バイパス電磁弁の制御フローチャートである。

【図１０】実施形態に係るコントローラでの動作を説明
するための温度と時間の関係図である。

【図１１】実施形態に係るコントローラの制御動作を示
すフローチャートである。

【図１２】実施形態に係るコントローラの制御動作を示
すフローチャートである。

【図１３】実施形態に係るコントローラの制御動作を示
すフローチャートである。

【図１４】実施形態に係るコントローラが温度センサの
異常を検出した場合の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１５】実施形態に係るコントローラが温度センサの
異常を検出した場合の動作を示すフローチャートであ
る。

【図１６】その他の実施形態に係るコントローラが温度
センサの異常を検出した場合の動作を示すフローチャー
トである。

【図１７】変形例に係るガス側電磁弁の制御フローチャ
ートである。

【図１８】変形例に係る液側電磁弁の制御フローチャー
トである。

【図１９】変形例に係る高温側冷媒回路の配管系統図で
ある。

【符号の説明】

（20） 高温側冷媒回路 （21） 圧縮機構 （23） 凝縮器 （24） キャピラリーチューブ（第１減圧機構） （25） レシーバ（受液器） （26） 冷媒熱交換器（カスケード熱交換器） （34） 減圧通路（第１バイパス通路） （35） バイパス配管（第２バイパス通路） （40a,40b） 利用側回路 （41a,41b） 冷蔵用蒸発器（蒸発器） （50） 低温側冷媒回路 （64a,64b） 利用側電磁弁（第２減圧機構） （70） コントローラ（制御手段） （SV2） ガス側電磁弁（第１バイパス通路開閉手
段） （SV3） 液側電磁弁（流路開閉手段） （SV5） バイパス電磁弁（第２バイパス通路開閉手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目▲崎▼ 丈統 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 植野 武夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 野村 和秀 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 竹上 雅章 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L045 AA03 BA01 CA02 DA02 EA01 HA07 JA01 JA04 JA14 MA06 PA02 PA03 PA05 3L092 GA12 HA00 HA10 HA12 JA14 KA06 LA03

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機構(21)と凝縮器(23)と第１減圧機
   構(24)と蒸発器(41a,41b)とが順に閉回路に接続されて
   成る冷媒回路(20)を備えた冷凍装置であって、 上記第１減圧機構(24)と上記蒸発器(41a,41b)との間に
   は、間欠的に開閉される流路開閉手段(SV3)が設けられ
   ている冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷凍装置において、 流路開閉手段(SV3)と蒸発器(41a、41b)との間に設けられ
   たカスケード熱交換器(26)と、 上記カスケード熱交換器(26)と上記蒸発器(41a,41b)と
   の間に設けられた第２減圧機構(64a、64b)と、 上記カスケード熱交換器(26)を介して前記冷媒回路(20)
   に接続された低温側冷媒回路(50)とを備え、 上記冷媒回路(20)と上記低温側冷媒回路(50)とにより２
   元冷凍サイクルを形成する冷凍装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２のいずれか一つに記載
   の冷凍装置において、 蒸発器は、互いに並列に設けられた複数の蒸発器(41a,4
   1b)によって構成されている冷凍装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一つに記載の冷
   凍装置において、 第１減圧機構(24)と流路開閉手段(SV3)との間に設けら
   れた受液器(25)と、 上記受液器(25)内のガス冷媒を圧縮機構(21)の吸入側に
   導くための第１バイパス通路(34)と、 上記第１バイパス通路(34)に設けられ、間欠的に開閉さ
   れ且つ上記流路開閉手段(SV3)が閉鎖されているときに
   は常に開放される第１バイパス通路開閉手段(SV2)とを
   備えている冷凍装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一つに記載の冷
   凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を検出する過熱度検出
   手段(63,65)と、 上記吐出冷媒の過熱度が所定過熱度になるように流路開
   閉手段(SV3)を開閉制御する制御手段(70)とを備えてい
   る冷凍装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか一つに記載の冷
   凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出する温度検出手段(6
   3)と、 上記吐出冷媒温度が所定温度になるように流路開閉手段
   (SV3)を開閉制御する制御手段(70)とを備えている冷凍
   装置。
7. 【請求項７】 請求項２〜４のいずれか一つに記載の冷
   凍装置において、 カスケード熱交換器(26)から流出した冷媒を圧縮機構(2
   1)の吸入側にバイパスする第２バイパス通路(35)と、 上記第２バイパス通路(35)に設けられた第２バイパス通
   路開閉手段(SV5)とを備えている冷凍装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の冷凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を検出する過熱度検出
   手段(63,65)と、 上記吐出冷媒の過熱度が所定過熱度になるように第２バ
   イパス通路開閉手段(SV5)を開閉制御する制御手段(70)
   とを備えている冷凍装置。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の冷凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出する温度検出手段(6
   3)と、 上記吐出冷媒温度が所定温度になるように第２バイパス
   通路開閉手段(SV5)を開閉制御する制御手段(70)とを備
   えている冷凍装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載の冷凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒の過熱度を検出する過熱度検出
    手段(63,65)と、 上記吐出冷媒の過熱度が所定過熱度になるように流路開
    閉手段(SV3)及び第２バイパス通路開閉手段(SV5)を開閉
    制御する制御手段(70)とを備えている冷凍装置。
11. 【請求項１１】 請求項７に記載の冷凍装置において、 圧縮機構(21)の吐出冷媒温度を検出する温度検出手段(6
    3)と、 上記吐出冷媒温度が所定温度になるように流路開閉手段
    (SV3)及び第２バイパス通路開閉手段(SV5)を開閉制御す
    る制御手段(70)とを備えている冷凍装置。