JPH04251164A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ショーケース等に用
いる冷凍サイクル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生鮮食品を販売する商店では、食品の鮮
度を保つため、食品をショーケースに入れて陳列する。 このショーケースには、収容室が複数の冷蔵室に分かれ
たものがある。この場合、複数の蒸発器が用意され、そ
れぞれが各冷蔵室に設けられる。この冷凍サイクルの一
例を図１１に示す。

【０００３】１は能力可変圧縮機で、その圧縮機１の吐
出口に凝縮器２の流入側が接続されている。この凝縮器
２の流出側にリキッドタンク３、二方弁１１，２１，３
１、減圧器たとえば膨張弁１２，２２，３２を介して蒸
発器１３，２３，３３の流入側が接続されている。蒸発
器１３，２３，３３の流出側は圧縮機１の吸込口に接続
されている。

【０００４】上記膨張弁１２，２２，３２は、感温筒１
２ａ，２２ａ，３２ａを有し、その感温筒の感知温度と
自身を流れる冷媒の温度との差が一定値となるよう開度
が変化する。この膨張弁１２，２２，３２の感温筒１２
ａ，２２ａ，３２ａが蒸発器１３，２３，３３のそれぞ
れ流出側配管に取付けられている。

【０００５】圧縮機１の吐出口に除霜用のバイパス４の
一端が接続され、そのバイパス４の他端は蒸発器１３，
２３，３３のそれぞれ流入側に接続されている。そして
、バイパス４の中途に二方弁５が設けられている。

【０００６】凝縮器２の近傍に、凝縮器用ファン６が設
けられている。蒸発器１３，２３，３３の近傍に、庫内
温度センサ１４，２４，３４および蒸発器用ファン１５
，２５，３５がそれぞれ設けられている。作用を説明す
る。圧縮機１が起動すると、圧縮機１から吐出される冷
媒が矢印の方向に流れ、運転が開始される。これにより
、各冷蔵室が冷却される。運転中、冷凍サイクルの低圧
側圧力（圧縮機１の吸込み圧力）が設定値となるよう、
圧縮機１の運転周波数が制御される。

【０００７】さらに、庫内温度センサ１４によって冷蔵
室内の温度が検知され、その検知温度が設定値より下が
ると二方弁１１が閉じて蒸発器１３への冷媒の流入が遮
断される。その後、検知温度が設定値よりも所定値以上
高くなると、二方弁１１が開き、蒸発器１３への冷媒の
流入が再開される。また、蒸発器１３を流れる冷媒の過
熱度が一定値となるよう、膨張弁１２によって冷媒の流
量が調節される。

【０００８】庫内温度センサ２４によって冷蔵室内の温
度が検知され、その検知温度が設定値より下がると二方
弁２１が閉じて蒸発器２３への冷媒の流入が遮断される
。その後、検知温度が設定値よりも所定値以上高くなる
と、二方弁２１が開き、蒸発器２３への冷媒の流入が再
開される。また、蒸発器２３を流れる冷媒の過熱度が一
定値となるよう、膨張弁２２によって冷媒の流量が調節
される。

【０００９】庫内温度センサ３４によって冷蔵室内の温
度が検知され、その検知温度が設定値より下がると二方
弁３１が閉じて蒸発器３３への冷媒の流入が遮断される
。その後、検知温度が設定値よりも所定値以上高くなる
と、二方弁３１が開き、蒸発器３３への冷媒の流入が再
開される。また、蒸発器３３を流れる冷媒の過熱度が一
定値となるよう、膨張弁３２によって冷媒の流量が調節
される。

【００１０】なお、定期的に二方弁５が開放し、高温冷
媒がバイパス４を通り蒸発器１３，２３，３３に流入す
る。この流入により、蒸発器１３，２３，３３に付着し
た霜が除去される。

【００１１】一方、ショーケースには、収容室を冷凍用
と冷蔵用の複数に分けて使用するものがある。この場合
、冷凍サイクルに高温度帯冷却用の蒸発器と低温度帯冷
却用の蒸発器が用意され、高温度帯冷却用の蒸発器が冷
蔵室、低温度帯冷却用の蒸発器が冷凍室に設けられる。 この冷凍サイクルの一例を図１２に示す。

【００１２】すなわち、蒸発器１３が蒸発圧力（または
蒸発温度）の高い方の高温度帯冷却用、蒸発器２３が蒸
発圧力（または蒸発温度）の低い方の低温度帯冷却用と
なっている。

【００１３】高温度帯冷却用の蒸発器１３は負荷の小さ
い冷蔵室に設けられ、低温度帯冷却用の蒸発器２３は負
荷の大きい冷凍室に設けられる。さらに、蒸発器１３の
流出側配管に蒸発圧力調整弁７が設けられている。

【００１４】調整弁７は、開度が手動で変化する手動式
であり、蒸発器１３から流出する冷媒の圧力（蒸発圧力
に相当）が高いことに対処して予め所定の開度に絞られ
ている。これは、調整弁７を通った冷媒の圧力と蒸発器
２３から流出する冷媒の圧力とをほぼ等しくし、蒸発器
２３における冷媒の流通に過不足を生じさせないように
するためである。作用を説明する。圧縮機１が起動する
と、圧縮機１の吐出冷媒が矢印の方向に流れ、運転が開
始される。これにより、冷蔵室および冷凍室が冷却され
る。

【００１５】運転中、庫内温度センサ１４によって冷蔵
室内の温度が検知され、その検知温度が設定値より下が
ると、二方弁１１が閉じて蒸発器１３への冷媒の流入が
遮断される。その後、検知温度が設定値よりも所定値以
上高くなると、二方弁１１が開き、蒸発器１３への冷媒
の流入が再開される。また、蒸発器１３を流れる冷媒の
過熱度が一定値となるよう、膨張弁１２によって冷媒の
流量が調節される。

【００１６】庫内温度センサ２４によって冷凍室内の温
度が検知され、その検知温度が設定値より下がると二方
弁２１が閉じて蒸発器２３への冷媒の流入が遮断される
。その後、検知温度が設定値よりも所定値以上高くなる
と、二方弁２１が開き、蒸発器２３への冷媒の流入が再
開される。また、蒸発器２３を流れる冷媒の過熱度が一
定値となるよう、膨張弁２２によって冷媒の流量が調節
される。

【００１７】なお、定期的に二方弁５が開放し、高温冷
媒がバイパス４を通り蒸発器１３，２３に流入する。こ
の高温冷媒の流入により、蒸発器１３，２３に付着した
霜が除去される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１の冷
凍サイクルでは、圧縮機１の運転周波数を冷凍サイクル
の低圧側圧力に応じて制御しているので、蒸発器１３，
２３，３３の蒸発圧力（＝蒸発温度）が同じとなる。こ
のため、収容室を複数の温度帯に分けて使用することが
できない。図１２の冷凍サイクルでは、蒸発器１３の冷
却温度帯と蒸発器２３の冷却温度帯が固定であり、使用
の途中で冷却温度帯を切換えることができない。

【００１９】また、図１２の冷凍サイクルでは、扉の開
放などによって蒸発器１３側の庫内温度が大きく上昇し
た場合、過負荷状態となって蒸発器１３の蒸発圧力が大
きく上昇する事態が生じる。この場合、調整弁７の開度
が固定であることから、調整弁７を通った冷媒の圧力が
大きく上昇し、冷凍サイクルの低圧側圧力の上昇、ひい
ては高圧側圧力の異常上昇を招き、圧縮機１を初めとす
る冷凍サイクル機器の寿命に悪影響を与えてしまう。こ
の発明は上記の事情を考慮したもので、請求項１の冷凍
サイクル装置は、被冷却室を複数の温度帯に分けてそれ
ぞれ過不足なく最適な状態に冷却できることを目的とす
る。

【００２０】請求項２の冷凍サイクル装置は、被冷却室
を複数の温度帯に分けて冷却することができ、しかもそ
の冷却温度帯の切換を可能とし、さらには過負荷時の高
圧側圧力の異常上昇を解消することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の冷凍サイクル
装置は、圧縮機，凝縮器，減圧器，互いに並列で冷却温
度帯の異なる複数の蒸発器を接続した冷凍サイクルと、
前記圧縮機を駆動するための電圧を出力するインバータ
回路と、前記各蒸発器のうち冷却温度帯の最も低い蒸発
器を除く全ての蒸発器の冷媒流出側に設けた複数の流量
調整弁と、これら流量調整弁の開度を対応する蒸発器の
蒸発圧力または蒸発温度に応じて制御する手段と、前記
インバータ回路の出力周波数を前記冷凍サイクルの低圧
側圧力に応じて制御する手段とを備える。

【００２２】請求項２の冷凍サイクル装置は、圧縮機，
凝縮器，減圧器，互いに並列で冷却温度帯の異なる２つ
の蒸発器を接続した冷凍サイクルと、前記各蒸発器の冷
媒流出側に設けた複数の流量調整弁と、これら流量調整
弁の開度を対応する蒸発器の負荷に応じて制御する手段
と、前記各蒸発器のうち冷却温度帯の高い方の蒸発器の
負荷が所定値以上のとき冷却温度帯の低い方の蒸発器へ
の冷媒の流入を遮断する手段とを備える。

【００２３】

【作用】請求項１の冷凍サイクル装置では、各蒸発器の
うち冷却温度帯の最も低い蒸発器を除く全ての蒸発器か
ら流出する冷媒の量を該蒸発器の蒸発圧力または蒸発温
度に応じて制御する。同時に、インバータ回路の出力周
波数を冷凍サイクルの低圧側圧力に応じて制御する。

【００２４】請求項２の冷凍サイクル装置では、各蒸発
器から流出する冷媒の量を該蒸発器の負荷に応じて制御
する。そして、各蒸発器のうち冷却温度帯の高い方の蒸
発器の負荷が所定値以上のとき、冷却温度帯の低い方の
蒸発器への冷媒の流入を遮断する。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の第１実施例について図面を
参照して説明する。この第１実施例は、請求項１の冷凍
サイクル装置に相当する。なお、図面において図１１と
同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

【００２６】図１において、蒸発器１３，２３を蒸発圧
力（または蒸発温度）の高い高温度帯冷却用、蒸発器３
３を蒸発圧力（または蒸発温度）の低い低温度帯冷却用
としている。高温度帯冷却用の蒸発器１３，２３は負荷
の小さい冷蔵室に設け、低温度帯冷却用の蒸発器３３は
負荷の大きい冷凍室に設ける。蒸発器１３の流出側配管
に流量調整弁（パルスモータバルブ；以下、ＰＭＶと略
称する）１６を設ける。蒸発器２３の流出側配管にＰＭ
Ｖ２６を設ける。上記ＰＭＶ１６，２６は、入力される
駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するもので
ある。冷却温度帯の最も低い蒸発器３３については、Ｐ
ＭＶを設けない。

【００２７】さらに、蒸発器１３の流出側配管に圧力セ
ンサ１７を取付ける。蒸発器２３の流出側配管に圧力セ
ンサ２７を取付ける。冷凍サイクルの低圧側配管に圧力
センサ８を取付ける。制御回路を図２に示す。４０は商
用交流電源で、その電源４０に制御部４１およびインバ
ータ回路４２を接続する。制御部４１は、マイクロコン
ピュータおよびその周辺回路からなり、冷凍サイクル装
置の全般にわたる制御を行なうものである。

【００２８】この制御部４１に、二方弁５，１１，２１
，３１、ＰＭＶ１６，２６、圧力センサ８，１７，２７
、蒸発器用ファンモータ１５Ｍ，２５Ｍ，３５Ｍ、庫内
温度センサ１４，２４，３４、凝縮器用ファンモータ６
Ｍ、およびインバータ回路４２を接続する。

【００２９】インバータ回路４２は、電源４０の電圧を
整流し、その整流電圧を制御部４１の指令に応じた所定
周波数の電圧に変換して出力するものである。この出力
を駆動電圧として圧縮機モータ１Ｍに供給する。制御部
４１は、次の機能手段を備えている。 （１）圧力センサ１７の検知圧力Ｐｅが設定値Ｔ１　と
なるようＰＭＶ１６の開度を制御する手段。 （２）圧力センサ２７の検知圧力Ｐｅが設定値Ｔ１　と
なるようＰＭＶ２６の開度を制御する手段。 （３）圧力センサ８の検知圧力Ｐｓが設定値Ｔ２　とな
るよう圧縮機１の運転周波数（インバータ回路４２の出
力周波数）Ｆを制御する手段。 （４）庫内温度センサ１４の検知温度と設定値±α（α
はディファレンス）との比較により二方弁１１の開閉を
制御する手段。 （５）庫内温度センサ２４の検知温度と設定値±αとの
比較により二方弁２１の開閉を制御する手段。 （６）庫内温度センサ３４の検知温度と設定値±αとの
比較により二方弁３１の開閉を制御する手段。 （７）定期的に一定時間だけ二方弁５を開き、蒸発器１
３，２３，３３のいわゆるホットガス除霜を実行する手
段。 つぎに、上記の構成において作用を説明する。圧縮機１
が起動すると、その吐出冷媒が凝縮器２に入る。この凝
縮器２では、冷媒が外気に熱を放出して凝縮する。

【００３０】凝縮器２を経た冷媒はリキッドタンク３、
二方弁１１，２１，３１、膨張弁１２，２２，３２を通
り、蒸発器１３，２３，３３に入る。蒸発器１３，２３
では、冷媒が冷蔵室内の空気から熱を奪って蒸発する。 蒸発器３３では、冷媒が冷凍室内の空気から熱を奪って
蒸発する。蒸発器１３，２３を経た冷媒はＰＭＶ１６，
２６を通り、圧縮機１に吸込まれる。こうして、冷蔵室
および冷凍室が冷却される。

【００３１】運転中、蒸発器１３の蒸発圧力Ｐｅ１　が
圧力センサ１７によって検知される。制御部４１は、図
３のフローチャートに示すように、圧力センサ１７の検
知圧力Ｐｅ１　が設定値Ｐ１　より高くなると、ＰＭＶ
１６の開度Ｑ１　を所定値ΔＱだけ増やす。検知圧力Ｐ
ｅ１　が設定値Ｐ１　より低くなると、ＰＭＶ１６の開
度Ｑ１　を所定値ΔＱだけ絞る。検知圧力Ｐｅ１　が設
定値Ｐ１　と等しい場合は、ＰＭＶ１６の開度Ｑ１　を
そのままの状態に保持する。こうして、蒸発器１３の蒸
発圧力Ｐｅ１　が設定値Ｐ１　に維持される。蒸発器２
３の蒸発圧力Ｐｅ２　が圧力センサ２７によって検知さ
れる。

【００３２】制御部４１は、図３のフローチャートに示
すように、圧力センサ２７の検知圧力Ｐｅ２　が設定値
Ｐ１　より高くなると、ＰＭＶ２６の開度Ｑ２　を所定
値ΔＱだけ増やす。検知圧力Ｐｅ２　が設定値Ｐ１　よ
り低くなると、ＰＭＶ２６の開度Ｑ２　を所定値ΔＱだ
け絞る。検知圧力Ｐｅ２　が設定値Ｐ１　と等しい場合
は、ＰＭＶ２６の開度Ｑ２　をそのままの状態に保持す
る。こうして、蒸発器２３の蒸発圧力Ｐｅ２　が設定値
Ｐ１　に維持される。冷凍サイクルの低圧側圧力（圧縮
機１の吸込み圧力）Ｐｓが圧力センサ８によって検知さ
れる。

【００３３】制御部４１は、図４のフローチャートに示
すように、圧力センサ８の検知圧力Ｐｓが設定値Ｐ２　
より高くなると、圧縮機１の運転周波数Ｆを所定値ΔＦ
だけ高める。検知圧力Ｐｓが設定値Ｐ２　より低くなる
と、圧縮機１の運転周波数Ｆを所定値ΔＦだけ下げる。 検知圧力Ｐｓが設定値Ｐ２　と等しい場合は、圧縮機１
の運転周波数Ｆをそのままの状態に保持する。こうして
、低圧側圧力Ｐｓが設定値Ｐ２　に維持される。一方、
蒸発器１３が設けられている冷蔵室の内部温度が庫内温
度センサ１４によって検知される。

【００３４】制御部４１は、庫内温度センサ１４の検知
温度が“設定値−α”より下がったとき、二方弁１１を
閉じて蒸発器１３への冷媒の流入を遮断する。その後、
検知温度が“設定値＋α”よりも高くなると、二方弁１
１を開き、蒸発器１３への冷媒の流入を再開する。また
、蒸発器１３を流れる冷媒の過熱度が一定値となるよう
、膨張弁１２によって冷媒の流量が調節される。蒸発器
２３が設けられている冷蔵室の内部温度が庫内温度セン
サ２４によって検知される。

【００３５】制御部４１は、庫内温度センサ２４の検知
温度が“設定値−α”より下がったとき、二方弁２１を
閉じて蒸発器２３への冷媒の流入を遮断する。その後、
検知温度が“設定値＋α”より高くなると、二方弁２１
を開き、蒸発器２３への冷媒の流入を再開する。また、
蒸発器２３を流れる冷媒の過熱度が一定値となるよう、
膨張弁２２によって冷媒の流量が調節される。蒸発器３
３が設けられている冷蔵室の内部温度が庫内温度センサ
３４によって検知される。

【００３６】制御部４１は、庫内温度センサ３４の検知
温度が“設定値−α”より下がったとき、二方弁３１を
閉じて蒸発器３３への冷媒の流入を遮断する。その後、
検知温度が“設定値＋α”より高くなると、二方弁３１
を開き、蒸発器３３への冷媒の流入を再開する。また、
蒸発器３３を流れる冷媒の過熱度が一定値となるよう、
膨張弁３２によって冷媒の流量が調節される。なお、蒸
発器の蒸発圧力Ｐｅと負荷との一般的な関係を図５に示
しており、負荷の変動に伴って蒸発圧力Ｐｅが変化する
ことが判る。蒸発圧力Ｐｅ１　，Ｐｅ２　，Ｐｓ、開度
Ｑ１　，Ｑ２　、および運転周波数Ｆの相互の関係を図
６に示す。

【００３７】このように、冷却温度帯の高い蒸発器１３
，２３の蒸発圧力Ｐｅ１　，Ｐｅ２　を設定値Ｔ１　に
維持するとともに、冷却温度帯の低い蒸発器３３の蒸発
圧力（低圧側圧力Ｐｓに相当）を設定値Ｔ２　に維持す
ることにより、収容室を複数の温度帯に分けてそれぞれ
過不足なく最適な状態に冷却できる。

【００３８】なお、上記実施例では、蒸発器１３，２３
の蒸発圧力Ｐｅ１　，Ｐｅ２　を検知し且つ制御したが
、図７に示すように膨張弁１２，２２の流出側配管に温
度センサ１８，２８を取付け、これら温度センサによっ
て蒸発器１３，２３の蒸発温度を検知し、かつ制御する
ようにしても同様の効果を得ることができる。この場合
の制御回路を図８に示す。すなわち、運転中、蒸発器１
３の蒸発温度Ｔｅ１　が温度センサ１８によって検知さ
れる。

【００３９】制御部４１は、温度センサ１８の検知温度
Ｔｅ１　が設定値Ｔ１　より高くなったとき、ＰＭＶ１
６の開度Ｑ１　を所定値ΔＱだけ増やす。検知温度Ｔｅ
１　が設定値Ｔ１　より低くなると、ＰＭＶ１６の開度
Ｑ１　を所定値ΔＱだけ絞る。検知温度Ｔｅ１　が設定
値Ｔ１　と等しい場合は、ＰＭＶ１６の開度Ｑ１　をそ
のままの状態に保持する。こうして、蒸発器１３の蒸発
温度Ｔｅ１　が設定値Ｔ１　に維持される。蒸発器２３
の蒸発温度Ｔｅ２　が温度センサ２８によって検知され
る。

【００４０】制御部４１は、温度センサ２８の検知温度
Ｔｅ２　が設定値Ｔ１　より高くなったとき、ＰＭＶ２
６の開度Ｑ２　を所定値ΔＱだけ増やす。検知温度Ｔｅ
２　が設定値Ｔ１　より低くなると、ＰＭＶ２６の開度
Ｑ２　を所定値ΔＱだけ絞る。検知温度Ｔｅ２　が設定
値Ｔ１　と等しい場合は、ＰＭＶ２６の開度Ｑ２　をそ
のままの状態に保持する。こうして、蒸発器２３の蒸発
温度Ｔｅ２　が設定値Ｔ１　に維持される。

【００４１】さらに、制御部４１は、冷凍サイクルの低
圧側圧力（圧縮機１の吸込み圧力）Ｐｓが圧力センサ８
によって検知され、その検知圧力Ｐｓが設定値Ｐ２　と
なるように圧縮機１の運転周波数Ｆを制御する。

【００４２】この発明の第２実施例を図面を参照して説
明する。この第２実施例は、請求項２の冷凍サイクル装
置に相当する。なお、図面において第１実施例と同一部
分には同一符号を付している。

【００４３】図９において、蒸発器１３を蒸発圧力（ま
たは蒸発温度）の高い方の高温度帯冷却用、蒸発器２３
を蒸発圧力（または蒸発温度）の低い方の低温度帯冷却
用としている。高温度帯冷却用の蒸発器１３は負荷の小
さい冷蔵室に設け、低温度帯冷却用の蒸発器２３は負荷
の大きい冷凍室に設ける。制御回路を図１０に示す。

【００４４】制御部４１に、二方弁５，１１，２１、Ｐ
ＭＶ１６，２６、蒸発器用ファンモータ１５Ｍ，２５Ｍ
、庫内温度センサ１４，２４、凝縮器用ファンモータ６
Ｍ、およびインバータ回路４２を接続する。制御部４１
は、次の機能手段を備えている。 （１）庫内温度センサ１４の検知温度と設定値との差（
つまり冷蔵室の負荷）に応じてＰＭＶ１６の開度を制御
する手段。 （２）庫内温度センサ２４の検知温度と設定値との差（
つまり冷凍室の負荷）に応じてＰＭＶ２６の開度を制御
する手段。 （３）冷蔵室の負荷と冷凍室の負荷との総和に応じて圧
縮機１の運転周波数Ｆを制御する手段。 （４）庫内温度センサ１４の検知温度と設定値±α（α
はディファレンス）との比較により二方弁１１の開閉を
制御する手段。 （５）庫内温度センサ２４の検知温度と設定値±αとの
比較により二方弁２１の開閉を制御する手段。

【００４５】（６）冷却温度帯の高い方の蒸発器１３の
負荷が大きく増大して所定値以上となったとき、二方弁
２１を閉じ、冷却温度帯の低い方の蒸発器２３への冷媒
の流入を遮断する手段。 （７）定期的に一定時間だけ二方弁５を開き、蒸発器１
３，２３，３３のいわゆるホットガス除霜を実行する手
段。 つぎに、作用を説明する。圧縮機１が起動すると、その
吐出冷媒が凝縮器２に入る。この凝縮器２では、冷媒が
外気に熱を放出して凝縮する。

【００４６】凝縮器２を経た冷媒はリキッドタンク３、
二方弁１１，２１，３１、膨張弁１２，２２，３２を通
り、蒸発器１３，２３，３３に入る。蒸発器１３，２３
では、冷媒が冷蔵室内の空気から熱を奪って蒸発する。 蒸発器３３では、冷媒が冷凍室内の空気から熱を奪って
蒸発する。蒸発器１３，２３を経た冷媒はＰＭＶ１６，
２６を通り、圧縮機１に吸込まれる。こうして、冷蔵室
および冷凍室が冷却される。運転中、制御部４１は、冷
蔵室の負荷と冷凍室の負荷との総和に応じて圧縮機１の
運転周波数Ｆを制御する。

【００４７】さらに、制御部４１は、冷蔵室の負荷に応
じてＰＭＶ１６の開度を制御し、かつ冷凍室の負荷に応
じてＰＭＶ２６の開度を制御する。すなわち、冷蔵室の
負荷に対応する量の冷媒を蒸発器１３に流し、冷凍室の
負荷に対応する量の冷媒を蒸発器２３に流す。

【００４８】また、制御部４１は、庫内温度センサ１４
の検知温度が“設定値−α”より低くなると、二方弁１
１を閉じて蒸発器１３への冷媒の流入を遮断する。その
後、検知温度が“設定値＋α”より高くなると、二方弁
１１を開き、蒸発器１３への冷媒の流入を再開する。な
お、蒸発器１３を流れる冷媒の過熱度が一定値となるよ
う、膨張弁１２によって冷媒の流量が調節される。蒸発
器２３が設けられている冷蔵室の内部温度が庫内温度セ
ンサ２４によって検知される。

【００４９】制御部４１は、庫内温度センサ２４の検知
温度が“設定値−α”より下がったとき、二方弁２１を
閉じて蒸発器２３への冷媒の流入を遮断する。その後、
検知温度が“設定値＋α”より高くなると、二方弁２１
を開き、蒸発器２３への冷媒の流入を再開する。なお、
蒸発器２３を流れる冷媒の過熱度が一定値となるよう、
膨張弁２２によって冷媒の流量が調節される。

【００５０】このように、蒸発器１３，２３に流れる冷
媒の量をそれぞれの蒸発器の負荷に応じて調節すること
により、被冷却室を複数の温度帯に分けて冷却すること
ができる。特に、冷却温度帯を使用状況等に応じて自由
に切換ることができ、便利である。

【００５１】ところで、冷蔵室の扉の開放によって蒸発
器１３側の庫内温度が大きく上昇した場合、過負荷状態
となって蒸発器１３の蒸発圧力が大きく上昇するという
事態が生じる。この場合、負荷の増大に対処してＰＭＶ
１６の開度が増すため、蒸発器１３に流れる冷媒の量が
増えて蒸発圧力の上昇を押さえる作用が働くが、十分で
はなく、ＰＭＶ１６を通った冷媒の圧力が大きく上昇す
る。こうなると、冷凍サイクルの低圧側圧力の上昇、ひ
いては高圧側圧力の異常上昇を招き、圧縮機１を初めと
する冷凍サイクル機器の寿命に悪影響を与えてしまう。

【００５２】しかも、ＰＭＶ１６を通った冷媒の大きな
圧力上昇は、蒸発器２３から流出する冷媒に対して抵抗
となり、蒸発器２３から流出する冷媒の量が通常よりも
少なく押さえられてしまう。こうなると、蒸発器２３に
流入する冷媒の量が少なくなり、蒸発器２３側の冷却が
不十分となる。そこで、制御部４１は、蒸発器１３の負
荷を監視しており、その負荷が所定値以上の過剰状態に
なると蒸発器２３側の二方弁２１を閉じる。

【００５３】二方弁２１が閉じると、蒸発器２３に冷媒
が流れなくなり、その分だけ蒸発器１３に流れる冷媒の
量が増える。この冷媒流量の増大により、蒸発器１３の
蒸発圧力の上昇が十分に押さえられ、冷凍サイクルの低
圧側圧力の上昇、ひいては高圧側圧力の異常上昇を回避
することができる。したがって、圧縮機１を初めとする
冷凍サイクル機器の寿命に悪影響を与えることがない。

【００５４】この場合、蒸発器２３側の冷却能力が零と
なるが、もともと蒸発器２３側の冷却が不十分となる状
況であるため、それについては許容し、高圧側圧力の異
常上昇の方を優先的に防止している。なお、上記各実施
例ではショーケースを例に説明したが、冷凍冷蔵庫や空
気調和機にも同様に実施可能である。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、

【
００５６】請求項１の冷凍サイクル装置は、圧縮機，凝
縮器，減圧器，互いに並列で冷却温度帯の異なる複数の
蒸発器を接続した冷凍サイクルと、前記圧縮機を駆動す
るための電圧を出力するインバータ回路と、前記各蒸発
器のうち冷却温度帯の最も低い蒸発器を除く全ての蒸発
器の冷媒流出側に設けた複数の流量調整弁と、これら流
量調整弁の開度を対応する蒸発器の蒸発圧力または蒸発
温度に応じて制御する手段と、前記インバータ回路の出
力周波数を前記冷凍サイクルの低圧側圧力に応じて制御
する手段とを備えたので、被冷却室を複数の温度帯に分
けてそれぞれ過不足なく最適な状態に冷却できる。

【００５７】請求項２の冷凍サイクル装置は、圧縮機，
凝縮器，減圧器，互いに並列で冷却温度帯の異なる２つ
の蒸発器を接続した冷凍サイクルと、前記各蒸発器の冷
媒流出側に設けた複数の流量調整弁と、これら流量調整
弁の開度を対応する蒸発器の負荷に応じて制御する手段
と、前記各蒸発器のうち冷却温度帯の高い方の蒸発器の
負荷が所定値以上のとき冷却温度帯の低い方の蒸発器へ
の冷媒の流入を遮断する手段とを備えたので、被冷却室
を複数の温度帯に分けて冷却することができ、しかもそ
の冷却温度帯の切換を可能とし、さらには過負荷時の高
圧側圧力の異常上昇を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の冷凍サイクルの構成を
示す図。

【図２】この発明の第１実施例の制御回路の構成を示す
ブロック図。

【図３】この発明の第１実施例における開度制御を説明
するためのフローチャート。

【図４】この発明の第１実施例における運転周波数制御
を説明するためのフローチャート。

【図５】この発明の第１実施例における蒸発器の蒸発圧
力と負荷との一般的な関係を示す図。

【図６】この発明の第１実施例における各蒸発器の蒸発
圧力、各ＰＭＶの開度、および運転周波数の相互の関係
を示す図。

【図７】図１の冷凍サイクルの変形例の構成を示す図。

【図８】図７の変形例における制御回路の変形例の構成
を示す図。

【図９】この発明の第２実施例の冷凍サイクルの構成を
示す図。

【図１０】この発明の第２実施例の制御回路の構成を示
すブロック図。

【図１１】従来の冷凍サイクルの構成の一例を示す図。

【図１２】従来の冷凍サイクルの構成の他の例を示す図
。

【符号の説明】

１…能力可変圧縮機、２…凝縮器、１１，２１…二方弁
、１３，２３，３３…蒸発器、１６，２６…ＰＭＶ（流
量調整弁）、４１…制御部、４２…インバータ回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮機，凝縮器，減圧器，互いに並列
   で冷却温度帯の異なる複数の蒸発器を接続した冷凍サイ
   クルと、前記圧縮機を駆動するための電圧を出力するイ
   ンバータ回路と、前記各蒸発器のうち冷却温度帯の最も
   低い蒸発器を除く全ての蒸発器の冷媒流出側に設けた複
   数の流量調整弁と、これら流量調整弁の開度を対応する
   蒸発器の蒸発圧力または蒸発温度に応じて制御する手段
   と、前記インバータ回路の出力周波数を前記冷凍サイク
   ルの低圧側圧力に応じて制御する手段とを具備したこと
   を特徴とする冷凍サイクル装置。
2. 【請求項２】　　圧縮機，凝縮器，減圧器，互いに並列
   で冷却温度帯の異なる２つの蒸発器を接続した冷凍サイ
   クルと、前記各蒸発器の冷媒流出側に設けた複数の流量
   調整弁と、これら流量調整弁の開度を対応する蒸発器の
   負荷に応じて制御する手段と、前記各蒸発器のうち冷却
   温度帯の高い方の蒸発器の負荷が所定値以上のとき冷却
   温度帯の低い方の蒸発器への冷媒の流入を遮断する手段
   とを具備したことを特徴とする冷凍サイクル装置。