JPH10238868A

JPH10238868A - 冷凍サイクル

Info

Publication number: JPH10238868A
Application number: JP4635797A
Authority: JP
Inventors: Yasuzo Ishine; 靖三石根; Koji Kashima; 弘次鹿島; Takayoshi Iwanaga; 隆喜岩永; Teruo Kobuna; 照男小鮒
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-08
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: JP3413047B2

Abstract

(57)【要約】【課題】蒸発器の吸熱能力を最大限に活用でき、冷凍
サイクルの運転効率の向上に寄与することができる冷凍
サイクルを提供することにある。【解決手段】蒸発器１１の入口温度Ｔinと出口温度Ｔ
out とが略同一温度になった場合には、蒸発器１１の出
口から圧縮機３に至る冷媒経路の温度Ｔsac の方が外気
温度Ｔair よりも高くなるように制御部１７によって制
御することで、蒸発器１１内部を気液二相状態に保持す
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、冷凍サイクルに関
し、特に、蒸発器出口の過熱度（スーパーヒートの度合
い）を制御する冷凍サイクルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍サイクルが適応されている冷
蔵庫としては、図８に示す冷蔵庫１０１が知られてい
る。この冷蔵庫１０１の冷凍サイクルにおいては、ま
ず、コンプレッサ１０３で圧縮された冷媒は、凝縮器１
０５で放熱され、次に、キャピラリチューブ１０７で高
圧から中間圧へと絞られる。このキャピリチューブ１０
７の下流側にある電子膨脹弁１０９によって更に低圧に
絞られる。次に、低温／低圧に絞られた冷媒は、蒸発器
１１１で蒸発することによって庫内の熱を奪い、次に、
サクションパイプ１１３を通ってコンプレッサ１０３へ
と環流される。

【０００３】また、従来の冷蔵庫１０１にあっては、同
図に示すように、蒸発器１１１内の冷媒状態を蒸発器１
１１の入口温度Ｔ１と出口温度Ｔ２とがなす温度差だけ
で把握するように構成していた。ところが、蒸発器１１
１内の気液二相部は、同圧条件下で温度が一定になる特
性を有するため、蒸発器１１１の吸熱能力を最大限に活
用するために、蒸発器１１１の入口温度Ｔ１と出口温度
Ｔ２とが一致するように電子膨張弁１０９を開閉制御し
た場合、蒸発器１１１の出口から流出した液状の冷媒
が、断熱層１１５を通過した後でも気液二相状態になっ
ていてもこれを認識できず、また、サクションパイプ１
１３の外気と接触する部分で結露が発生し、冷蔵庫１０
１を設置している床面を濡らすおそれがあった。

【０００４】そこで、従来の冷蔵庫１０１にあっては、
蒸発器１１１の出口付近を意図的に気相となるように調
整し、蒸発器１１１の入口温度と出口温度とがなす温度
差、即ち、スーパーヒート温度（以下、過熱度という）
を充分に確保するように制御していた。この結果、上述
したようなサクションパイプ１１３上の結露の発生を防
止することができるという利点を有するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷蔵庫１０１にあっては、スーパーヒート温度を例えば
＋６℃程度確保するように冷凍サイクルを制御していた
ので、蒸発器１１１内の出口付近は気相となり、蒸発器
１１１の吸熱能力を最大限に活用できなかった。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、蒸発器の吸熱能力を最大限に活用で
き、冷凍サイクルの運転効率の向上に寄与することがで
きる冷凍サイクルを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、蒸発器出口の過熱度を制御す
る冷凍サイクルにおいて、蒸発器の入口温度と出口温度
とが略同一温度になった場合には、蒸発器出口から圧縮
機に至る冷媒経路で外気と接する部分の温度の方がその
近傍の外気温度よりも高くなるように制御する制御手段
を有することを要旨とする。

【０００８】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、電子膨張弁の絞り制御、圧縮
機の回転数制御等を行なうことを要旨とする。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、蒸発器の出口温度の所定時間
当たりの温度ばらつき度合が所定の基準値を超えた場合
には、電子膨張弁、圧縮機、または凝縮器が最適状態に
あるものと判断することを要旨とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、蒸発器の出口温度の所定時間
当たりの温度ばらつき度合が所定の基準値を下回った場
合には、蒸発器出口が気相状態か否かに応じて、電子膨
張弁、圧縮機、または凝縮器を最適状態に戻すように制
御することを要旨とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、蒸発器の入口温度と出口温度
との温度差に基づいて蒸発器の出口が気相状態か否かを
判定することを要旨とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、蒸発器出口まで充分に冷媒が
気液二相状態となるような調整運転を行ない、蒸発器の
入口温度と出口温度との温度差をオフセット値として記
憶する記憶手段と、該オフセット値に応じて、蒸発器の
入口温度と出口温度が同一になるように補正する温度補
正手段とを有することを要旨とする。

【００１３】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記制御手段は、蒸発器から圧縮機に至るサク
ションパイプの外気と接する部分の温度と蒸発器入口温
度との差がある一定温度範囲内に入ったことで、蒸発器
出口の冷媒が気液二相状態であるか気相状態であるかを
判断することを要旨とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る冷蔵庫１のシステム構成を示す図である。同図
において、冷蔵庫１は、蒸発器１１からのガス状の冷媒
を吸引して高温，高圧のガス状に圧縮するコンプレッサ
３と、コンプレッサ３から吐出された高温，高圧のガス
状の冷媒を液状に凝縮する凝縮器５と、凝縮器５からの
冷媒を低圧，低温の冷媒に状態変化させる例えば内径約
０．７ｍｍ程度の細いチューブからなるキャピラリチュ
ーブ７と、キャピラリチューブ７からの液状の冷媒をさ
らに低圧，低温の冷媒に状態変化させ流量を調整するた
めの弁を開閉する電子膨張弁９と、電子膨張弁９からの
低圧，低温の冷媒が庫内の食品等から熱を奪って蒸発し
て冷凍作用を生じさせる蒸発器１１と、庫内の蒸発器１
１からの冷媒を断熱層１５を貫通して庫外のコンプレッ
サ３に導くための導管であるサクションパイプ１３と、
複数の温度センサからの温度状態に基づいて冷凍サイク
ルを制御する制御部１７と、蒸発器１１の入口温度Ｔin
を検出する温度センサ１９と、蒸発器１１の出口温度Ｔ
out を検出する温度センサ２１と、サクションパイプ１
３の庫外部位への出口の温度Ｔsac を検出する温度セン
サ２３と、サンションパイプ１３の出口近傍の周囲温度
Ｔair を検出する温度センサ２５とから構成される。

【００１５】次に、図２に示すモリエルチヤートを用い
て冷蔵庫１の基本的動作を説明する。図２に示すよう
に、コンプレッサ３で圧縮（イ）されたガス状の冷媒
は、凝縮器５で放熱（ロ）され、次に、キャピラリチュ
ーブ７で高圧から中間圧へと絞られる。このキャピリチ
ューブ７は冷蔵庫内に通じており、冷媒は下流側にある
電子膨脹弁９によって更に低圧（ハ）に絞られる。な
お、冷蔵庫の場合には、この時の温度は約−２５℃〜−
３０℃である。ただし、圧力は冷媒の種類によって異な
る。

【００１６】次に、電子膨張弁９によって低温／低圧
（ハ）に絞られた冷媒は、蒸発器１１で蒸発（ニ）する
ことによって冷蔵庫内の熱を奪う。このとき、従来の制
御では、蒸発器１１の出口付近を気相となるように調整
し、蒸発器１１の入口温度と出口温度とがなす過熱度を
充分に確保するように制御する。次に、蒸発器１１によ
って蒸発した冷媒はサクションパイプ１３を通ってコン
プレッサ３へと環流する。ここで、蒸発器１１からサク
ションパイプ１３に入り込むガス冷媒は、そのときの蒸
発温度に近い低温であるため、このまま庫外に出るとサ
クションパイプ１３に露や霜が付着してしまうととも
に、冷熱を無駄に外気の冷却に使ってしまう。この対策
として、冷熱状態のサクションパイプ１３を高温状態で
あるキャピラリーチューブ７に接触させて熱交換させて
いる。

【００１７】第１の実施の形態においては、さらに、蒸
発器１１の吸熱能力を最大限に活用して冷凍サイクルの
運転効率を向上するために、以下のような制御を行なう
ものである。

【００１８】以下、図３に示すフローチャートに基づい
て制御部１７の制御動作を説明する。まず、ステップＳ
１０では、蒸発器１１の出口温度Ｔout を温度センサ２
１を用いて検出し、次に、蒸発器１１の入口温度Ｔinを
温度センサ１９を用いて検出する。ここで、蒸発器１１
の出口温度Ｔout と入口温度Ｔinとを比較して、Ｔout −Ｔin＞△ｔか否かを判断する。△ｔは、温度センサの誤差等を考慮
し、実運転で約３℃とする。Ｔout −Ｔin＞△ｔの場合
には、ステップＳ２０に進む。

【００１９】一方、蒸発器１１の出口温度Ｔout が入口
温度Ｔinとほぼ同等の場合には、Ｔout −Ｔin＜△ｔ蒸発器１１の出口は気液二相状態になっているので、ス
テップＳ３０に進む。

【００２０】ステップＳ２０では、蒸発器１１の出口温
度Ｔout の方が入口温度Ｔinよりも充分大きいので、蒸
発器１１の出口は気相状態になっている。この場合、温
度差Ｔdiffは、Ｔdiff＝Ｔout −Ｔin となるので、制御部１７は、温度差Ｔdiffの大きさに応
じて冷凍サイクルを正動作するように制御する。

【００２１】正動作とは、冷凍サイクルを構成する各部
について冷媒流量を増加するように動作させる。例えば
コンプレッサ３では、回転数を温度差Ｔdiffの大きさに
応じて増加させる。または、電子膨脹弁９では、弁の開
度を温度差Ｔdiffの大きさ応じて増加させる。次に、ス
テップＳ１０に戻る。

【００２２】一方、ステップＳ３０では、蒸発器１１の
出口は気液二相状態になっているので、サクションパイ
プ１３の庫外部位への出口の温度Ｔsac と出口近傍の周
囲温度Ｔair とを比較して、Ｔsac ＞Ｔair か否かを判断する。Ｔsac ＞Ｔair の場合には、ステッ
プＳ５０に進む。一方、Ｔsac ＜Ｔair の場合には、ス
テップＳ４０に進む。この場合、Ｔdiff２＝Ｔair −Ｔsac とする。

【００２３】ステップＳ４０では、制御部１７は、温度
差Ｔdiff２の大きさに応じて冷凍サイクルを負動作する
ように制御する。負動作とは、冷凍サイクルを構成する
各部について冷媒流量を減少するように動作させる。例
えばコンプレッサ３では、回転数を温度差Ｔdiff２の大
きさ応じて減少させる。また、電子膨脹弁９では、弁の
開度を温度差Ｔdiff２の大きさ応じて減少させる。次
に、ステップＳ１０に戻る。

【００２４】一方、ステップＳ５０では、現在の状態を
最適状態と判断して、正動作および負動作をともに行な
わないようにするか、または、正動作を行い、ステップ
Ｓ１０に戻る。このように、蒸発器の入口温度と出口温
度とが略同一温度（本実施の形態では、Ｔdiffが３℃以
内）になった場合には、蒸発器出口からコンプレッサに
至る冷媒経路の温度の方が外気温度よりも高くなるよう
に制御するので、従来より蒸発器出口を気液二相状態に
保持しやすくなり、その結果、蒸発器の吸熱能力を最大
限に活用でき、冷凍サイクルの運転効率の向上に寄与す
ることができ、しかも、サクションパイプの結露を防止
することができる。

【００２５】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、第１の実施の形態と同様に図１に示す冷蔵庫
１のシステム構成に適応可能である。なお、第２の実施
の形態では、制御部１７は、蒸発器の入口温度Ｔinを検
出する温度センサ１９と、蒸発器の出口温度Ｔoutを検
出する温度センサ２１のみを用いて制御するものであ
る。

【００２６】ここで、図４は、蒸発器１１出口の冷媒状
態が気液二相から気相に変化する場合の温度変化を表す
図である。一方、図５は、気相から気液二相に変化する
場合の温度変化を表す図である。図４および図５におい
て、気液二相と気相の境界では、液状の冷媒が沸騰して
簡単に加熱域に達したり、再び気液二相に戻ったりする
ため、温度変動が著しくなる。この状態は、蒸発器１１
にとって最も無駄の少ない運転状態である。従って、制
御部１７は、このような状態を保つように制御するもの
である。

【００２７】次に、図６に示すフローチャートに基づい
て制御部１７の制御動作を説明する。まず、ステップＳ
１１０では、制御部１７は、蒸発器１１の出口温度Ｔou
t を温度センサ２１を用いて検出して一定周期でサンプ
リングし、常にｎ回分のデータを内部メモリ上のメモリ
アドレスＴout ［０］〜Ｔout ［ｎ−１］に保持し、サ
ンプリング毎に最新情報を更新する。これらのデータか
ら温度のばらつきを示す指数を算出する。この温度ばら
つきを示す指数の一例として、ここでは分散値σを用い
ることとする。分散値σは、

【数１】を用いる。

【００２８】次に、ステップＳ１２０では、算出された
分散値σが基準値ｋとして例えばｋ＝５０を超えるか否
かを判断する。分散値σが基準値ｋを超える場合には、
分散値σは適性範囲にあることと判断して、上述したよ
うな正動作または負動作は行わないものとし、ステップ
Ｓ１１０に戻る。一方、分散値σが基準値ｋを下回る場
合には、ステップＳ１３０に進む。

【００２９】このように、蒸発器の出口温度の所定時間
当たりの温度ばらつき度合が基準値を超えた場合には、
電子膨張弁、コンプレッサ、または凝縮器が最適状態に
あるものと判断するので、蒸発器の吸熱能力として最適
な運転を行なっていることを確認することができる。

【００３０】ステップＳ１３０では、蒸発器１１の出口
温度Ｔout を温度センサ２１を用いて検出し、次に、蒸
発器１１の入口温度Ｔinを温度センサ１９を用いて検出
する。次に、検出値を一定周期でサンプリングし、蒸発
器１１の出口温度Ｔout ［０］と入口温度Ｔin［０］と
を比較して、Ｔdiff［０］＝Ｔout ［０］−Ｔin［０］Ｔdiff［０］＞△ｔか否かを判断する。ここで、△ｔは３℃とする。Ｔdiff
［０］＞△ｔの場合には、ステップＳ１４０に進む。一
方、蒸発器１１の出口温度Ｔout ［０］が入口温度Ｔin
［０］とほぼ同等の場合には、Ｔdiff［０］＜△ｔとなる。Ｔdiff［０］＜△ｔの場合、蒸発器１１の出口
は気液二相状態になっているので、ステップＳ１５０に
進む。

【００３１】ステップＳ１４０では、蒸発器１１の出口
温度Ｔout ［０］の方が入口温度Ｔin［０］よりも大き
いので、蒸発器１１の出口は気相状態になっている。こ
の場合には、制御部１７は、温度差Ｔdiff［０］の大き
さに応じて冷凍サイクルを正動作するように制御し、ス
テップＳ１１０に戻る。一方、ステップＳ１５０では、
制御部１７は、温度差Ｔdiff［０］の大きさに応じて冷
凍サイクルを負動作するように制御し、ステップＳ１１
０に戻る。

【００３２】このように、蒸発器の出口温度の所定時間
当たりの温度ばらつき度合が所定の基準値を下回った場
合に、蒸発器出口が気液二相状態か否かに応じて、電子
膨張弁、コンプレッサ等を分散値σが基準値ｋに戻るよ
うに制御するので、蒸発器の吸熱能力を常に最大限に活
用でき、冷凍サイクルの冷蔵庫の冷却効果を向上するこ
とができる。

【００３３】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、第１および第２の実施の形態と同様に図１に
示す冷蔵庫１のシステム構成に適応可能である。なお、
第３の実施の形態では、制御部１７は、蒸発器の入口温
度Ｔinを検出する温度センサ１９と、蒸発器の出口温度
Ｔout を検出する温度センサ２１のみを用いて制御する
ものである。

【００３４】第１および第２の実施の形態においては、
温度センサ１９，２１から出力された蒸発器の入口温度
Ｔinと出口温度Ｔout とがなす測定誤差が大きい場合に
は、入口温度Ｔinと出口温度Ｔout を制御部１７上で判
断して動作させているが、温度センサ自体にオフセット
が生じているので、実際のシステムでは適切な制御を行
なえないことがある。そこで、第３の実施の形態は、以
下の様にして温度センサ１９，２１から出力される蒸発
器の入口温度Ｔinと出口温度Ｔout のオフセット補正を
行なうものである。

【００３５】次に、図７に示すフローチャートに基づい
て制御部１７の制御動作を説明する。まず、ステップＳ
２１０では、工場出荷時や電源初期投入時等の定常運転
を期待できないような始動時において、蒸発器１１の出
口を気液二相状態にするために、電子膨張弁９を開度制
御し、コンプレッサ３の回転数を増加するように制御
し、冷凍サイクルの調整運転を開始する。

【００３６】次に、ステップＳ２２０では、蒸発器１１
の出口が気液二相状態であるか否かを判断する。詳しく
は、蒸発器１１の入口温度Ｔinと、サクションパイプ１
３の庫外部位への出口の温度Ｔsac とから、両者の温度
差Ｔdiff3 を、Ｔdiff3 ＝Ｔin−Ｔsac として求め、この差Ｔdiff3 の絶対値を基準温度Ｔk と
比較して、｜Ｔdiff3 ｜＜Ｔk となったか否かを判断する。なお、基準温度Ｔk は、例
えば２℃とする。

【００３７】基準温度Ｔk よりも温度差Ｔdiff3 の方が
小さくなった場合には、蒸発器１１の出口には充分液状
の冷媒が到達しているので、蒸発器１１の出口が気液二
相状態であると判断し、ステップＳ２３０に進む。一
方、まだ蒸発器１１の出口が気液二相状態ではない場合
には、ステップＳ２２０に戻る。

【００３８】ここで、蒸発器１１の出口が気液二相状態
になった場合、蒸発器１１の入口および出口の実温度は
同一になる。そこで、ステップＳ２３０では、温度セン
サ１９，２１から出力された蒸発器１１の入口温度Ｔin
と出口温度Ｔout とから、温度オフセットＴoff を算出
すると、Ｔoff ＝Ｔin−Ｔout となる。

【００３９】次に、ステップＳ２４０では、温度オフセ
ットＴoff を制御部１７の内部メモリに記憶しておく。
次に、ステップＳ２５０では、温度オフセットＴoff を
用いて蒸発器１１の出口温度Ｔout を補正する。即ち、
温度センサ２１から出力される出口温度Ｔoutに対し
て、補正後の新たな出口温度Ｔoutsを、Ｔouts＝Ｔout ＋Ｔoff として補正する。

【００４０】次に、ステップＳ２６０では、温度センサ
２１から出力される出口温度Ｔoutに代わって、補正後
の新たな出口温度Ｔoutsを用いて、第１および第２の実
施の形態で説明した冷凍サイクルを正確な温度制御に基
づいて運転する。即ち、△ｔの値をゼロ又は非常に小さ
な値に設定して制御を行なうことになる。

【００４１】このように、始動時に、蒸発器入口および
出口の冷媒を気液二相状態に意図的に調整して、蒸発器
の入口温度と出口温度との温度差Ｔoff をオフセット値
として記憶しておき、このオフセット値に応じて、蒸発
器の入口温度と出口温度が同一になるように補正するの
で、温度センサから出力された蒸発器の入口温度と出口
温度とがなす測定誤差をなくすことができ、その結果、
制御部では入口温度と出口温度とに基づいた正確な判断
を行なえるので、蒸発器の吸熱能力を最大限に活用で
き、冷凍サイクルの運転効率の向上に寄与することがで
きる。

【００４２】また、蒸発器からコンプレッサに至るサク
ションパイプの外気と接する部分の温度と、蒸発器入口
温度との差が小さいことで、蒸発器出口の冷媒が気液二
相状態であると推測し、温度センサのオフセット値を補
正することで、蒸発器の入口温度と出口温度とがなす温
度差を正確に測定することができ、その結果、制御部で
は入口温度と出口温度とに基づいた正確な判断を行なえ
るので、蒸発器の吸熱能力を最大限に活用でき、冷凍サ
イクルの運転効率の向上に寄与することができる。

【００４３】なお、上記第１〜第３の実施の形態では、
本発明に係る冷凍サイクルを冷蔵庫に適応する場合につ
いて説明したが、本発明はこのような冷蔵庫の冷凍サイ
クルに限られることなく、空気調和装置等の冷凍サイク
ルを用いる装置にも適応することができ、同様に、蒸発
器の吸熱能力を最大限に活用でき、冷凍サイクルの運転
効率の向上に寄与することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
本発明によれば、蒸発器の入口温度と出口温度とが略同
一温度になった場合には、蒸発器出口から圧縮機に至る
冷媒経路で外気に接する部分の温度の方が外気温度より
も高くなるように制御することで、蒸発器出口を気液二
相状態に保持することができ、その結果、蒸発器の吸熱
能力を最大限に活用でき、冷凍サイクルの運転効率の向
上に寄与することができ、しかも、サクションパイプの
結露を防止することができる。

【００４５】また、請求項２記載の本発明によれば、電
子膨張弁の絞り制御、圧縮機の回転数制御等を行なうこ
とで、蒸発器出口から圧縮機に至る冷媒経路の温度の方
が外気温度よりも高くなるように制御しているので、蒸
発器出口の冷媒状態を気液二相状態に保持することがで
き、その結果、蒸発器の吸熱能力を最大限に活用でき、
冷凍サイクルの運転効率の向上に寄与することができ
る。

【００４６】また、請求項３記載の本発明によれば、蒸
発器の出口温度の所定時間当たりの温度ばらつき度合が
所定の基準値を超えた場合には、電子膨張弁、圧縮機、
または凝縮器が最適状態にあるものと判断することで、
蒸発器の吸熱能力を常に最大限利用することができる。

【００４７】また、請求項４および５記載の本発明によ
れば、蒸発器の出口温度の所定時間当たりの温度ばらつ
き度合が所定の基準値を下回った場合に、蒸発器出口が
気相状態か否かに応じて、電子膨張弁、圧縮機、または
凝縮器を最適状態に戻すように制御することで、蒸発器
の吸熱能力を最大限に活用でき、冷凍サイクルの運転効
率を向上することができる。

【００４８】また、請求項６記載の本発明によれば、始
動時に、蒸発器内の冷媒が気液二相状態になった場合に
は、蒸発器の入口温度と出口温度との温度差をオフセッ
ト値として記憶しておき、このオフセット値に応じて、
蒸発器の入口温度と出口温度が同一になるように補正す
るので、温度センサから出力された蒸発器の入口温度と
出口温度とがなす測定誤差をなくすことができ、その結
果、制御部では入口温度と出口温度とに基づいた正確な
判断を行なえるので、蒸発器の吸熱能力を最大限に活用
でき、冷凍サイクルの運転効率の向上に寄与することが
できる。

【００４９】また、請求項７記載の本発明によれば、蒸
発器から圧縮機に至るサクションパイプの外気と接する
部分の温度と、蒸発器入口温度との差が例えば２℃以内
に入った場合、蒸発器出口の冷媒が気液二相状態である
と判断することで、請求項６記載のオフセット値の算出
を正確に行なえるため、冷凍サイクルの運転効率の向上
に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷蔵庫１のシ
ステム構成を示す図である。

【図２】冷蔵庫１の基本的動作を説明するためのモリエ
ルチヤートである。

【図３】制御部１７の制御動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図４】蒸発器１１出口の冷媒状態が気液二相から気相
に変化する場合の温度変化を表す図である。

【図５】蒸発器１１出口の冷媒状態が気相から気液二相
に変化する場合の温度変化を表す図である。

【図６】制御部１７の別の制御動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】制御部１７の他の制御動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図８】従来の冷蔵庫のシステム構成を示す図である。

【符号の説明】

１冷蔵庫３コンプレッサ５凝縮器７キャピラリチューブ９電子膨張弁１１蒸発器１３サクションパイプ１７制御部１９，２１，２３，２５温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩永隆喜神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者小鮒照男東京都港区新橋３丁目３番９号東芝エー・ブイ・イー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸発器出口の過熱度を制御する冷凍サイ
クルにおいて、蒸発器の入口温度と出口温度とが略同一温度になった場
合には、蒸発器出口から圧縮機に至る冷媒経路で外気と
接する部分の温度の方がその近傍の外気温度よりも高く
なるように制御する制御手段を有することを特徴とする
冷凍サイクル。
【請求項２】前記制御手段は、電子膨張弁の絞り制御、圧縮機の回転数制御等を行なう
ことを特徴とする請求項１記載の冷凍サイクル。
【請求項３】前記制御手段は、蒸発器の出口温度の所定時間当たりの温度ばらつき度合
が所定の基準値を超えた場合には、電子膨張弁、圧縮
機、または凝縮器が最適状態にあるものと判断すること
を特徴とする請求項２記載の冷凍サイクル。
【請求項４】前記制御手段は、蒸発器の出口温度の所定時間当たりの温度ばらつき度合
が所定の基準値を下回った場合には、蒸発器出口が気相
状態か否かに応じて、電子膨張弁、圧縮機、または凝縮
器を最適状態に戻すように制御することを特徴とする請
求項３記載の冷凍サイクル。
【請求項５】前記制御手段は、蒸発器の入口温度と出口温度との温度差に基づいて蒸発
器の出口が気相状態か否かを判定することを特徴とする
請求項４記載の冷凍サイクル。
【請求項６】前記制御手段は、蒸発器出口まで充分に冷媒が気液二相状態となるような
調整運転を行ない、蒸発器の入口温度と出口温度との温
度差をオフセット値として記憶する記憶手段と、該オフセット値に応じて、蒸発器の入口温度と出口温度
が同一になるように補正する温度補正手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の冷
凍サイクル。
【請求項７】前記制御手段は、蒸発器から圧縮機に至るサクションパイプの外気と接す
る部分の温度と蒸発器入口温度との差がある一定温度範
囲内に入ったことで、蒸発器出口の冷媒が気液二相状態
であるか気相状態であるかを判断することを特徴とする
請求項６項記載の冷凍サイクル。