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JP2005214505A - Refrigerator - Google Patents

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JP2005214505A
JP2005214505A JP2004021557A JP2004021557A JP2005214505A JP 2005214505 A JP2005214505 A JP 2005214505A JP 2004021557 A JP2004021557 A JP 2004021557A JP 2004021557 A JP2004021557 A JP 2004021557A JP 2005214505 A JP2005214505 A JP 2005214505A
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JP
Japan
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refrigerant
evaporator
refrigeration
flow rate
refrigeration evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004021557A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ito
達也 伊藤
Minoru Tenmyo
稔 天明
Hidetake Hayashi
秀竹 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Consumer Marketing Corp
Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Consumer Marketing Corp
Toshiba Home Appliances Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Consumer Marketing Corp, Toshiba Home Appliances Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2004021557A priority Critical patent/JP2005214505A/en
Publication of JP2005214505A publication Critical patent/JP2005214505A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2511Evaporator distribution valves

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerator capable of securing cooling by an evaporator on one side even if refrigerant is collected on an evaporator side on the other side when flow rate of refrigerant into the evaporator on one side is restricted and adjusted. <P>SOLUTION: A controller 22 controls a refrigerating cycle device 10 based on the detected state of a temperature sensor 23 in a freezing chamber and a temperature sensor 24 in a refrigerating chamber. Here, the controller 22 adjusts flow rate of refrigerant into the refrigerating evaporator 5 in a restricted condition by controlling opening of an adjusting valve 12 so that overheat amount which is a difference between outlet temperature and inlet temperature of the refrigerating evaporator 5 becomes target overheat amount. In this case, the controller determines that refrigerant is collected on an freezing evaporator 4 side when the overheat amount of the refrigerating evaporator 5 is higher than normal amount and returns to normal control after recovering the refrigerant collected on the freezing evaporator 4 side by driving a compressor 9 while a port of the adjusting valve 12 is fully closed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、冷凍室用蒸発器及び冷蔵室用蒸発器に冷媒を同時に供給するタイプの冷蔵庫に関する。   The present invention relates to a refrigerator of a type in which a refrigerant is simultaneously supplied to a freezer evaporator and a refrigerator refrigerator.

家庭用で普及している冷蔵庫は、冷凍温度帯の区画と冷蔵温度帯の区画を備えたものが一般的であり、一つの蒸発器で庫内を冷却するタイプの冷蔵庫では、冷凍区画及び冷蔵区画への冷気の分配をダンパ等で制御し、全体の負荷に応じて圧縮機のオン/オフを制御するようにしている。また、インバータにより圧縮機の回転数を制御するタイプでは、さらに回転数を細かく制御している。このような構成の冷蔵庫では、蒸発器の出口温度が冷凍区画の温度となるように冷媒を蒸発させている。   Refrigerators that are widely used for home use are generally equipped with compartments for the freezing temperature zone and compartments for the refrigeration temperature zone. In a refrigerator that cools the interior with a single evaporator, the freezing compartment and the refrigeration compartment are used. The distribution of the cold air to the compartment is controlled by a damper or the like, and the on / off of the compressor is controlled according to the entire load. In the type in which the rotation speed of the compressor is controlled by an inverter, the rotation speed is further finely controlled. In the refrigerator having such a configuration, the refrigerant is evaporated so that the outlet temperature of the evaporator becomes the temperature of the freezing compartment.

さらに、近年、冷凍区画及び冷蔵区画にそれぞれ冷凍蒸発器及び冷蔵蒸発器を有するタイプとして、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とを直列に連結したものがある。このものは、冷凍区画と冷蔵区画の2つの区画を同時に冷却することが可能であるものの、圧縮機の吸込圧力は蒸発温度の低い冷凍用蒸発器の圧力に制限されるため、冷凍サイクルの効率を高めることが困難である。   Further, in recent years, a type in which a refrigeration evaporator and a refrigeration evaporator are provided in a refrigeration compartment and a refrigeration compartment, respectively, and a refrigeration evaporator and a refrigeration evaporator are connected in series. Although it is possible to cool two compartments, a refrigeration compartment and a refrigeration compartment at the same time, the suction pressure of the compressor is limited to the pressure of the refrigeration evaporator with a low evaporation temperature, so the efficiency of the refrigeration cycle It is difficult to increase.

これに対して、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器を並列に連結し、交互に冷却するものでは、逆止弁等を付加することにより、冷蔵室を冷却する冷蔵用蒸発器の蒸発温度が高くなるように制御することにより、冷凍サイクルの効率を高めることができるものの、2つの温度帯の区画を同時に冷却することはできなかった。
特開2001−12634号公報 特開2002−147896号公報 特開2001−278934号公報
On the other hand, in the case where the refrigeration evaporator and the refrigeration evaporator are connected in parallel and are alternately cooled, the evaporation temperature of the refrigeration evaporator for cooling the refrigeration chamber is increased by adding a check valve or the like. Although the efficiency of the refrigeration cycle can be increased by controlling to be higher, the compartments in the two temperature zones could not be cooled at the same time.
JP 2001-12634 A JP 2002-147896 A JP 2001-278934 A

冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器を並列に連結した構成において、凝縮器から2つの蒸発器に供給される冷媒を分流すると共にその冷媒流量を調整可能な冷媒流量調節装置を備え、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器に同時に冷媒を供給し、2つの温度帯の区画を同時に冷却するものが考えられている。
このような構成のものでは、凝縮器と蒸発器とを連結するキャピラリチューブの流量抵抗により冷媒を冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器に分留しており、各蒸発器の状態によりキャピラリチューブに流れる冷媒流量を制御することは困難であることから、各蒸発器での冷却能力を制御することはできなかった。
In a configuration in which a refrigeration evaporator and a refrigeration evaporator are connected in parallel, a refrigerant flow rate adjusting device is provided that divides the refrigerant supplied from the condenser to the two evaporators and can adjust the flow rate of the refrigerant. It has been considered that a refrigerant is supplied to the refrigerator and the refrigeration evaporator at the same time to cool the compartments in two temperature zones at the same time.
In such a configuration, the refrigerant is divided into the freezing evaporator and the refrigeration evaporator by the flow resistance of the capillary tube connecting the condenser and the evaporator, and the capillary tube is divided depending on the state of each evaporator. Since it is difficult to control the flow rate of the flowing refrigerant, the cooling capacity of each evaporator cannot be controlled.

そこで、本出願人は、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器への冷媒流量比率(最大流量に対する割合)を弁体の開度に応じて調整可能な調節弁を開発し、その弁体の開度に応じて一方の蒸発器への冷媒流量を絞り調節することを考えている。つまり、例えば冷蔵用蒸発器への冷媒流量を絞り調節(冷凍用蒸発器への冷媒流量は最大)することにより、冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器への同時流しを実現しようとするものである。   Therefore, the present applicant has developed a control valve that can adjust the refrigerant flow rate ratio (ratio to the maximum flow rate) to the refrigeration evaporator and the refrigeration evaporator according to the opening degree of the valve body. It is considered to adjust the refrigerant flow rate to one evaporator according to the degree. That is, for example, by adjusting the flow rate of refrigerant to the refrigeration evaporator (maximum refrigerant flow to the refrigeration evaporator), it is intended to realize simultaneous flow to the refrigeration evaporator and the refrigeration evaporator. is there.

ところで、一方の蒸発器への冷媒流量を絞り調節する場合、温度変化の大きな冷蔵室を冷却するための冷蔵用蒸発器への冷媒流量を絞り調節した方が合理的である。この場合、冷蔵用蒸発器への流路抵抗を冷凍用蒸発器への流路抵抗より小さくして冷蔵用蒸発器に冷媒が流入しやく設け、その冷媒流量を絞り調節することになる。このとき、冷凍用蒸発器の冷媒蒸発温度は冷蔵用蒸発器の冷媒蒸発温度よりも低くなっていることから、冷蔵用蒸発器に冷媒を流れやすくするにしても、冷凍用蒸発器にも冷媒を確実に供給することができる。   By the way, when the refrigerant flow rate to one evaporator is throttled and adjusted, it is more reasonable to throttle and adjust the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator for cooling the refrigerator compartment having a large temperature change. In this case, the flow path resistance to the refrigeration evaporator is made smaller than the flow path resistance to the refrigeration evaporator so that the refrigerant easily flows into the refrigeration evaporator, and the flow rate of the refrigerant is throttled. At this time, the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration evaporator is lower than the refrigerant evaporation temperature of the refrigeration evaporator. Can be reliably supplied.

しかしながら、冷凍サイクルの運転状態によっては冷凍用蒸発器の温度が低下して、その圧力が通常よりも低くなったり、冷蔵用蒸発器の温度が上昇して、その圧力が通常よりも高くなったりすることがある。このような場合、冷蔵用蒸発器に冷媒が流れやすく設けられているにもかかわらず、冷蔵用蒸発器に冷媒が流れにくくなる一方で、冷凍用蒸発器に冷媒が流れやすくなって、過剰な冷媒が冷凍用蒸発器側に溜まるようになり、冷蔵用蒸発器への冷媒の絞り調節が困難となる虞がある。   However, depending on the operating condition of the refrigeration cycle, the temperature of the refrigeration evaporator may decrease and the pressure may be lower than normal, or the temperature of the refrigeration evaporator may increase and the pressure may be higher than normal. There are things to do. In such a case, the refrigerant is less likely to flow into the refrigeration evaporator, while the refrigerant is more likely to flow into the refrigeration evaporator, while the refrigerant is more likely to flow into the refrigeration evaporator. There is a possibility that the refrigerant will accumulate on the refrigeration evaporator side, and it will be difficult to adjust the throttle of the refrigerant to the refrigeration evaporator.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、一方の蒸発器への冷媒流量を弁体の開度に応じて絞り調節する場合に、他方の蒸発器側に冷媒が溜まるような状態となるにしても、一方の蒸発器による冷却を確実に実行することができる冷蔵庫を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to allow refrigerant to accumulate on the other evaporator side when the refrigerant flow rate to one evaporator is throttled according to the opening of the valve body. Even if it becomes a state, it is providing the refrigerator which can perform cooling by one evaporator reliably.

本発明の冷蔵庫は、圧縮機から吐出されるガス状冷媒を液化する凝縮器を設け、この凝縮器から流入した冷媒が流出する2つの弁口を有し、それらの弁口を通じて流出する冷媒流量を当該弁口の全開時における冷媒流量に対する流量比率として調節可能な冷媒流量調節手段を設け、この冷媒流量調節手段の各弁口から流出した冷媒がそれぞれ流入する冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器を設け、前記冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器により冷却される冷凍区画及び冷蔵区画の冷却状態に基づいて冷凍サイクル運転を実行する制御手段を設けた上で、前記制御手段は、前記冷媒流量調節手段に対して少なくとも一方の蒸発器への冷媒流量を絞り調節すると共に、一方の蒸発器への冷媒が流れにくくなる状態が発生したとみなすことができる所定条件が成立したときは、少なくとも他方の蒸発器への弁口を全閉した状態で前記圧縮機を駆動することにより冷媒を回収してから通常制御に復帰するものである(請求項1)。   The refrigerator of the present invention is provided with a condenser for liquefying the gaseous refrigerant discharged from the compressor, has two valve ports through which the refrigerant flowing in from the condenser flows out, and the refrigerant flow rate flowing out through those valve ports Is provided as a flow rate ratio with respect to the refrigerant flow rate when the valve port is fully open, and a refrigerant evaporator and a refrigeration evaporator into which the refrigerant flowing out from each valve port of the refrigerant flow rate control unit flows respectively. And the control means for performing the refrigeration cycle operation based on the cooling state of the refrigeration compartment and the refrigeration compartment cooled by the refrigeration evaporator and the refrigeration evaporator, and the control means comprises the refrigerant flow rate There is a predetermined condition that can be considered that the state in which the refrigerant flow to at least one of the evaporators is throttled and adjusted and the refrigerant to the one of the evaporators is difficult to flow is generated with respect to the adjusting means. When standing is to return from the recovered refrigerant by driving the compressor in a state of fully closed the valve port to at least the other evaporator to normal control (claim 1).

上記構成において、一方の蒸発器内の冷媒の蒸発状態を示す過熱量を検出する過熱量検出手段を設けた上で、前記制御手段は、前記冷媒流量調節手段に対して前記過熱量検出手段による過熱量が目標過熱量に対して大きい場合は一方の蒸発器への冷媒流量比率が大となるように制御し、過熱量が目標過熱量に対して小さい場合は一方の蒸発器への冷媒流量比率が小となるように制御すると共に、その過熱量が通常値よりも大きい場合は前記所定条件が成立したと判断するようにしてもよい(請求項2)。   In the above-described configuration, after providing the superheat amount detecting means for detecting the superheat amount indicating the evaporation state of the refrigerant in one evaporator, the control means uses the superheat amount detection means with respect to the refrigerant flow rate adjusting means. When the superheat amount is larger than the target superheat amount, the refrigerant flow rate ratio to one evaporator is controlled to be large, and when the superheat amount is smaller than the target superheat amount, the refrigerant flow rate to one evaporator is controlled. While controlling so that a ratio may become small, when the superheat amount is larger than a normal value, you may make it judge that the said predetermined condition was materialized (Claim 2).

また、前記制御手段は、一方の蒸発器へ冷媒を供給したときは、所定時間が経過するまで、または前記過熱量検出手段による過熱量が通常値に低下するまで一方の蒸発器への冷媒供給を継続するのが望ましい(請求項3)。
また、他方の蒸発器内の冷媒蒸発を促進する冷気循環ファンを設けた上で、前記制御手段は、冷媒を回収する場合は、前記冷気循環ファンを駆動するのが望ましい(請求項4)。
When the refrigerant is supplied to one evaporator, the control means supplies the refrigerant to one evaporator until a predetermined time elapses or until the amount of superheat by the overheat amount detecting means decreases to a normal value. It is desirable to continue (Claim 3).
In addition, it is desirable that the control means drives the cold air circulation fan when recovering the refrigerant after providing the cold air circulation fan for promoting the evaporation of the refrigerant in the other evaporator.

また、他方の蒸発器の出口温度を検出する温度センサを設けた上で、前記制御手段は、前記温度センサによる検出温度が設定温度以上となったとき、または前記温度センサによる検出温度が下降から上昇に転じたときは前記冷気循環ファンに対する駆動を停止するのが望ましい(請求項5)。   In addition, after providing a temperature sensor for detecting the outlet temperature of the other evaporator, the control means detects when the temperature detected by the temperature sensor exceeds a set temperature or when the temperature detected by the temperature sensor decreases. It is desirable to stop driving the cold-air circulation fan when it starts to rise.

一方の蒸発器への冷媒が流れにくくなる状態が発生した場合は、過剰な冷媒は他方の蒸発器側に溜まるようになり、一方の蒸発器への冷媒供給量が不足気味となるものの、請求項1の発明によれば、このような状態が生じたときは、少なくとも他方の蒸発器への弁口を全閉した状態で圧縮機を駆動することにより冷媒を回収してから通常制御に復帰するようにしたので、一方の蒸発器への冷媒流量が不足してしまうことを防止できる。   If a situation occurs in which it is difficult for the refrigerant to flow to one evaporator, excess refrigerant will accumulate on the other evaporator side, and the amount of refrigerant supplied to one evaporator will be insufficient. According to the invention of Item 1, when such a state occurs, the refrigerant is recovered by driving the compressor with the valve port to at least the other evaporator fully closed, and then returns to the normal control. Since it did, it can prevent that the refrigerant | coolant flow rate to one evaporator runs short.

請求項2の発明によれば、一方の蒸発器への冷媒流量が不足する場合は、その過熱量が通常値よりも高くなることから、そのことに基づいて一方の蒸発器への冷媒流量が不足していることを検出して冷媒を回収することができる。
過熱量が高くなっている一方の蒸発器に冷媒を供給した場合、一方の蒸発器の冷媒不足状態が継続するものの、請求項3の発明によれば、所定時間が経過するまで、または過熱量検出手段による過熱量が通常値に低下するまで一方の蒸発器への冷媒供給を継続することにより、一方の蒸発器に冷媒を十分に供給して確実に冷却することができる。
According to the invention of claim 2, when the refrigerant flow rate to one evaporator is insufficient, the amount of superheat becomes higher than the normal value, so that the refrigerant flow rate to one evaporator is based on that. The refrigerant can be recovered by detecting the shortage.
When the refrigerant is supplied to one evaporator having a high superheat amount, the refrigerant shortage state of one of the evaporators continues, but according to the invention of claim 3, until a predetermined time elapses or the amount of superheat By continuing the supply of the refrigerant to one evaporator until the amount of superheat by the detecting means decreases to the normal value, the refrigerant can be sufficiently supplied to one evaporator and reliably cooled.

請求項4の発明によれば、他方の蒸発器内の冷媒の蒸発を促進することができるので、冷媒の回収効率を高めることができる。
請求項5の発明によれば、他方の蒸発器内の冷媒が十分に蒸発したときは、その出口温度が通常よりも高くなったり、出口温度が下降から上昇に転じたりするようになるので、そのような状態となったときは冷気循環ファンに対する駆動を停止することにより、他方の蒸発器の冷媒を過度に蒸発させてしまうことを防止できる。
According to the invention of claim 4, since the evaporation of the refrigerant in the other evaporator can be promoted, the refrigerant recovery efficiency can be increased.
According to the invention of claim 5, when the refrigerant in the other evaporator has sufficiently evaporated, the outlet temperature becomes higher than usual, or the outlet temperature starts to rise from lowering. When such a state is reached, it is possible to prevent the refrigerant in the other evaporator from being excessively evaporated by stopping the driving of the cold air circulation fan.

以下、本発明の一実施例について図1ないし図26を参照して説明する。
図2は、冷蔵庫の縦断面図を示している。この図2において、冷蔵庫本体1は、断熱箱体の内部に貯蔵区画を形成し、仕切壁により冷凍室や製氷室の冷凍区画2、冷蔵室や野菜室の冷蔵区画3など複数の貯蔵室に区分している。
各貯蔵室は、冷凍区画2や冷蔵区画3毎に配置した冷凍用蒸発器4や冷蔵用蒸発器5及び冷気循環ファン6,7によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、各蒸発器4,5は、本体背面下部の機械室8に設置した圧縮機9から供給される冷媒によって冷却される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of the refrigerator. In FIG. 2, the refrigerator main body 1 forms a storage compartment inside the heat insulating box, and is divided into a plurality of storage compartments such as a freezer compartment 2 in a freezer compartment and an ice making room, and a refrigerator compartment 3 in a refrigerator compartment and a vegetable compartment by a partition wall. It is divided.
Each storage chamber is cooled and held at a predetermined set temperature by a freezing evaporator 4, a refrigerated evaporator 5, and cold air circulation fans 6, 7 arranged for each freezing section 2 or refrigerated section 3. The evaporators 4 and 5 are cooled by the refrigerant supplied from the compressor 9 installed in the machine room 8 at the lower back of the main body.

図1は、冷蔵庫における冷凍サイクル装置を示している。この図1において、冷凍サイクル装置10は、圧縮機9、凝縮器11、冷媒流路の冷媒流量を調節するための調節弁(冷媒流量調節手段に相当)12、及び並列に接続した冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5を環状に連結して構成されている。凝縮器11は扁平形状をなしており、機械室8の前方における冷蔵庫本体1の外底面空間に配設されている。この凝縮器11で液化した冷媒は調節弁12を介してそれぞれ減圧手段である冷凍側キャピラリチューブ15及び冷蔵側キャピラリチューブ16を経由して冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5にそれぞれ供給される。各蒸発器4,5は、冷媒が蒸発することで低温化し、冷気循環ファン6,7による送風によって熱交換が行われることにより貯蔵室内を所定の空気温度に冷却するものである。冷凍用蒸発器4で気化した冷媒は、アキュムレータ17を介して冷凍側サクションパイプ18を経由して再び圧縮機9に戻り、冷蔵用蒸発器5で蒸発した冷媒は冷蔵側サクションパイプ19を経由して圧縮機9に直接戻るように構成されている。   FIG. 1 shows a refrigeration cycle apparatus in a refrigerator. In FIG. 1, a refrigeration cycle apparatus 10 includes a compressor 9, a condenser 11, a control valve (corresponding to a refrigerant flow rate adjusting means) 12 for adjusting a refrigerant flow rate in a refrigerant flow path, and a refrigerating evaporation connected in parallel. The apparatus 4 and the refrigeration evaporator 5 are connected in a ring shape. The condenser 11 has a flat shape and is disposed in the outer bottom space of the refrigerator body 1 in front of the machine room 8. The refrigerant liquefied by the condenser 11 is supplied to the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 via the control valve 12 via the refrigeration side capillary tube 15 and the refrigeration side capillary tube 16, respectively. The Each of the evaporators 4 and 5 cools the storage chamber to a predetermined air temperature by lowering the temperature by evaporating the refrigerant and performing heat exchange by blowing air from the cold air circulation fans 6 and 7. The refrigerant evaporated in the refrigeration evaporator 4 returns to the compressor 9 again via the refrigeration side suction pipe 18 via the accumulator 17, and the refrigerant evaporated in the refrigeration evaporator 5 passes through the refrigeration side suction pipe 19. Thus, it is configured to return directly to the compressor 9.

各蒸発器4,5に対応して除霜用ヒータ20,21が設けられており、所定時間が経過する毎に各ヒータ20,21に通電されることにより各蒸発器4,5に付着した霜を解凍するようにしている。
制御装置22は、冷凍室庫内温度センサ23及び冷蔵室庫内温度センサ24の検出温度に基づいて上述した冷凍サイクル装置10を制御するもので、通常の冷凍サイクル運転に加えて、冷凍用蒸発器4の出口パイプに取付けた過熱量検出手段としても機能する出口温度センサ25、冷蔵用蒸発器5の出口パイプに取付けた出口温度センサ26の検出温度に基づいて冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5に付着した霜を解凍する除霜運転を実行し、さらに冷蔵用蒸発器5の入口パイプに取付けた入口温度センサ27の検出温度と出口温度センサ26の検出温度の差に基づいて後述する冷蔵用蒸発器5の過熱量(スーパーヒート量)を求め、その過熱量に基づいて調節弁12の冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率を制御するようになっており、斯様な制御が本実施例の特徴となっている。
Defrosting heaters 20 and 21 are provided corresponding to the respective evaporators 4 and 5 and are attached to the respective evaporators 4 and 5 by energizing the heaters 20 and 21 each time a predetermined time elapses. I try to thaw the frost.
The control device 22 controls the above-described refrigeration cycle apparatus 10 based on the detected temperatures of the freezer compartment temperature sensor 23 and the refrigerator compartment temperature sensor 24, and in addition to the normal refrigeration cycle operation, the refrigeration evaporation. The refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator based on the detected temperature of the outlet temperature sensor 25 that also functions as a superheat amount detection means attached to the outlet pipe of the refrigerator 4 and the outlet temperature sensor 26 attached to the outlet pipe of the refrigeration evaporator 5 Based on the difference between the detected temperature of the inlet temperature sensor 27 and the detected temperature of the outlet temperature sensor 26, a defrosting operation for thawing frost adhering to the evaporator 5 is executed and further detected on the inlet pipe of the refrigeration evaporator 5. The amount of superheat (superheat amount) of the refrigeration evaporator 5 is calculated, and the refrigerant flow rate ratio of the control valve 12 to the refrigeration evaporator 5 is controlled based on the amount of superheat. Control has become a feature of the present embodiment.

図3は、圧縮機9の断面を示している。この図3において、圧縮機9は、圧縮要素が低圧段側圧縮部28と高圧段側圧縮部29により構成されたレシプロ式の二段圧縮機であり、密閉ケース30内に収納した電動機31の回転軸32の回転に伴って偏心して回転する偏心軸33によってコンロッド34を図示横方向に往復運動させるよう構成している。
コンロッド34の先端にはボールジョイント35でピストン36がかしめ固定されており、シリンダー37内のピストン36の往復運動によって低圧段側圧縮部28と高圧段側圧縮部29に対して交互に冷媒を吸い込み、圧縮して吐出するものであり、圧縮部へのポールジョイント35の採用により、容積効率を向上させ、本来なら2つの圧縮部を必要とする2段圧縮機の外形スペースの拡大を抑制している。
FIG. 3 shows a cross section of the compressor 9. In FIG. 3, the compressor 9 is a reciprocating two-stage compressor in which the compression elements are constituted by a low pressure stage side compression section 28 and a high pressure stage side compression section 29, and the compressor 9 includes an electric motor 31 housed in a sealed case 30. The connecting rod 34 is configured to reciprocate in the illustrated horizontal direction by an eccentric shaft 33 that rotates eccentrically with the rotation of the rotating shaft 32.
A piston 36 is caulked and fixed to the tip of the connecting rod 34 by a ball joint 35, and refrigerant is alternately sucked into the low-pressure stage compression section 28 and the high-pressure stage compression section 29 by the reciprocating motion of the piston 36 in the cylinder 37. Compressed and discharged, the adoption of the pole joint 35 in the compression part improves the volumetric efficiency and suppresses the expansion of the external space of the two-stage compressor that originally requires two compression parts Yes.

低圧段側圧縮部28の吸込口28aは、冷凍用蒸発器4からアキュムレータ17を介して連結した冷凍側サクションパイプ18の端部が接続され、低圧段側圧縮部28の吐出口28bは、圧縮したガス状冷媒を吐出するように密閉ケース30内に開口している。また、高圧段側圧縮部29の吸込口29aは、密閉ケース30内のガス状冷媒を吸入するように密閉ケース30内に開口し、高圧段側圧縮部29の吐出口29bは、凝縮器11への吐出管に接続されている。   The suction port 28a of the low-pressure stage side compression unit 28 is connected to the end of the refrigeration side suction pipe 18 connected from the refrigeration evaporator 4 via the accumulator 17, and the discharge port 28b of the low-pressure stage side compression unit 28 is compressed. An opening is made in the sealed case 30 so as to discharge the gaseous refrigerant. Further, the suction port 29a of the high-pressure stage compression unit 29 opens into the sealed case 30 so as to suck the gaseous refrigerant in the sealed case 30, and the discharge port 29b of the high-pressure stage compression unit 29 is connected to the condenser 11. Connected to the discharge pipe.

冷凍用蒸発器4の吐出側に接続されたアキュムレータ17は、気液を分離し、冷凍用蒸発器4で蒸発しきれなかった液状冷媒を貯留してガス状冷媒のみを送り出し、圧縮機9のシリンダー37に液冷媒が流入することによる支障を防止する作用をおこなうものであり、本実施例では、冷凍用蒸発器4の後段にのみ設けている。
冷蔵用蒸発器5からの冷蔵側サクションパイプ19は圧縮機9の密閉ケース30内の中圧段となる空間部に導入するよう接続している。したがって、冷蔵用蒸発器からの吸込み冷媒は圧縮機9のシリンダー37内に直接流入しないため、冷蔵用蒸発器5の後段にはアキュムレータを設ける必要は特になく、設置する場合は小形のものでよい。冷蔵用蒸発器5側の冷蔵側サクションパイプ19から吸い込まれたガス状冷媒は、低圧段側圧縮部28の吐出口28bから密閉ケース30内に吐出されるガス状冷媒とともに、連通する高圧段側圧縮部29の吸込口29aに吸い込まれ圧縮される。
The accumulator 17 connected to the discharge side of the refrigeration evaporator 4 separates the gas and liquid, stores the liquid refrigerant that could not be evaporated by the refrigeration evaporator 4, and sends out only the gaseous refrigerant. This prevents the trouble caused by the liquid refrigerant flowing into the cylinder 37. In this embodiment, the liquid refrigerant is provided only at the rear stage of the refrigeration evaporator 4.
The refrigeration-side suction pipe 19 from the refrigeration evaporator 5 is connected so as to be introduced into a space portion serving as an intermediate pressure stage in the sealed case 30 of the compressor 9. Therefore, since the refrigerant sucked from the refrigeration evaporator does not flow directly into the cylinder 37 of the compressor 9, it is not particularly necessary to provide an accumulator at the subsequent stage of the refrigeration evaporator 5, and a small-sized one may be used. . The gaseous refrigerant sucked from the refrigeration side suction pipe 19 on the refrigeration evaporator 5 side is communicated with the gaseous refrigerant discharged into the sealed case 30 from the discharge port 28b of the low pressure stage side compression section 28. The air is sucked into the suction port 29a of the compression unit 29 and compressed.

調節弁12は、圧縮機9からの吐出ガスを受けて液化する凝縮器11の出口側に設けられており、冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5への冷媒流路を切り替えるとともに、その冷媒流量比率(全開時に対する開口割合)を制御するもので、本実施例では、通常制御時においては、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率を制御すると共に冷凍用蒸発器4への冷媒流量比率を100%(全開)に制御するようにしている。この場合、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を絞り調節している状態では、冷凍用蒸発器4へは十分な量の冷媒が供給されるようになっている。   The control valve 12 is provided on the outlet side of the condenser 11 that receives and liquefies the discharge gas from the compressor 9, switches the refrigerant flow path to the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5, and In this embodiment, the refrigerant flow rate ratio (opening ratio with respect to the fully opened state) is controlled. During normal control, the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 is controlled and the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 4 is controlled. The ratio is controlled to 100% (fully open). In this case, a sufficient amount of refrigerant is supplied to the refrigeration evaporator 4 in a state where the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is throttled and adjusted.

図4は、調節弁12の横断面を示している。この図4に示すように、弁ケース38の底面に設けられた弁座39に、凝縮器11(実際にはドライヤ)からの冷媒の流入口40が形成されていると共に、冷凍用蒸発器4側への冷媒流出口である冷凍側弁口41と冷蔵側蒸発器5側への冷媒流出口である冷蔵側弁口42とが形成されている。
弁座39に対して円盤状の弁体43が摺接するように回転軸46で回動可能に支持してなり、基本的な構造は三方弁に類似している。この弁体43の側面にはストッパー44が取付けられており、そのストッパー44が弁座に取付けられた規制部45に当接することにより弁体43の回転初期位置と回転終了位置が決められている。
FIG. 4 shows a cross section of the control valve 12. As shown in FIG. 4, a refrigerant inlet 40 from the condenser 11 (actually a dryer) is formed in a valve seat 39 provided on the bottom surface of the valve case 38, and the refrigeration evaporator 4. A refrigeration side valve port 41 that is a refrigerant outlet to the side and a refrigeration side valve port 42 that is a refrigerant outlet to the refrigeration side evaporator 5 are formed.
The disc-shaped valve body 43 is rotatably supported by a rotating shaft 46 so as to be in sliding contact with the valve seat 39, and the basic structure is similar to a three-way valve. A stopper 44 is attached to the side surface of the valve body 43, and the rotation initial position and the rotation end position of the valve body 43 are determined by contacting the stopper 44 with a restricting portion 45 attached to the valve seat. .

弁体43の下面(弁座39との対向面)には厚肉段部43aが一体に膨出形成されており、その厚肉段部43aが冷凍側弁口41及び冷蔵側弁口42を全閉可能となっている。厚肉段部43aの裏面(弁座39との摺接面)において各弁口41,42に対向する回転軌跡上には厚肉段部43aの端部から所定角度にわたって断面V字状の冷凍側溝部47及び冷蔵側溝部48が円弧状にそれぞれ形成されており、弁体43が所定の回転範囲に位置した状態で、冷凍側溝部47が冷凍側弁口41に対向して連通すると共に、冷蔵側溝部48が冷蔵側弁口42に対向して連通する。   A thick-walled step 43a is integrally formed on the lower surface of the valve body 43 (the surface facing the valve seat 39). The thick-walled step 43a is connected to the freezing side valve port 41 and the refrigeration side valve port 42. It can be fully closed. Refrigeration having a V-shaped cross section over a predetermined angle from the end of the thick-walled step 43a on the rotation trajectory facing the valve ports 41 and 42 on the back surface (sliding contact surface with the valve seat 39) of the thick-walled step 43a. The side groove portion 47 and the refrigeration side groove portion 48 are each formed in an arc shape, and the freezing side groove portion 47 communicates with the freezing side valve port 41 in a state where the valve body 43 is located in a predetermined rotation range, The refrigeration side groove portion 48 is opposed to and communicates with the refrigeration side valve port 42.

弁体43は、弁ケース38の上面に設けられた図示しないステッピングモータの回転と同期して回転するようにマグネットカップリングされており、ステッピングモータにより0〜85のパルス位置にオープンループで回転制御されるものである。
尚、図4では、ストッパー44が規制部45に当接した初期位置を示しており、その初期位置でステッピングモータのパルス数が0パルスに設定される。
The valve body 43 is magnetically coupled so as to rotate in synchronization with the rotation of a stepping motor (not shown) provided on the upper surface of the valve case 38, and is controlled to rotate in an open loop at a pulse position of 0 to 85 by the stepping motor. It is what is done.
FIG. 4 shows an initial position where the stopper 44 is in contact with the restricting portion 45, and the number of pulses of the stepping motor is set to 0 pulse at the initial position.

ステッピングモータは、制御装置22からのパルス信号で弁体43を図4に示した初期位置から矢印A方向への回転させるものであり、所定のパルス位置で弁体43の冷凍側溝部47が冷凍側弁口41とが連通した場合には、流入口40から弁ケース38内に流入した冷媒が、冷凍側溝部47と連通する冷凍側弁口41から流出し、冷凍側キャピラリチューブ15を経由して冷凍用蒸発器4に流入して蒸発することにより当該冷凍用蒸発器4の温度が低下する。   The stepping motor rotates the valve body 43 in the direction of arrow A from the initial position shown in FIG. 4 by a pulse signal from the control device 22, and the freezing side groove 47 of the valve body 43 is frozen at a predetermined pulse position. When the side valve port 41 communicates, the refrigerant flowing into the valve case 38 from the inflow port 40 flows out of the refrigeration side valve port 41 communicating with the refrigeration side groove portion 47, and passes through the refrigeration side capillary tube 15. Thus, the temperature of the refrigeration evaporator 4 is lowered by flowing into the refrigeration evaporator 4 and evaporating.

一方、同様に冷蔵側溝部48と冷蔵側弁口42とが連通した場合には、冷蔵側溝部48に流入した冷媒が連通する冷蔵側弁口42から冷蔵側キャピラリチューブ16を経由して冷蔵用蒸発器5に流入して蒸発することにより当該冷蔵用蒸発器5の温度が低下する。
この場合、冷凍側弁口41、冷蔵側弁口42から流出する冷媒流量は、各弁口41,42に対向する冷凍側溝部47、冷蔵側溝部48の断面積の大きさによって変化し、その断面積が図5(a)〜(c)に示すように大きくなるほど、冷媒流量は大となる。
On the other hand, when the refrigeration side groove portion 48 and the refrigeration side valve port 42 communicate with each other in the same manner, the refrigerant flowing into the refrigeration side groove portion 48 communicates with the refrigeration side valve port 42 through the refrigeration side capillary tube 16 for refrigeration. By flowing into the evaporator 5 and evaporating, the temperature of the refrigeration evaporator 5 decreases.
In this case, the flow rate of the refrigerant flowing out from the freezing side valve port 41 and the refrigeration side valve port 42 varies depending on the size of the cross-sectional areas of the freezing side groove portion 47 and the refrigeration side groove portion 48 facing each valve port 41, 42, The refrigerant flow rate increases as the cross-sectional area increases as shown in FIGS.

ここで、冷凍側溝部47の断面面積は、弁体43の回転方向の部位にかかわらず始端部(弁体43の回転方向の先端)から中間部まで一定となるように設定され、その中間部から終端部(厚肉断部43aの開放端縁)まで始端部側の断面積より大なる一定の断面積となるように設定されている。また、冷蔵側溝部48の断面面積は、始端部から終端部となるにしたがって増大するように設定されており、特に、始端部から所定の中間部までは断面面積の増大度合が小さく設定され、その中間部から終端部までは増大度合いが大きく設定されている。さらに、冷蔵側溝部48の始端部は、冷蔵側溝部48の終端部と冷蔵側弁口42とが連通開始した状態で、全閉状態から一気に所定の流量比率を確保するような形状に形成されている。   Here, the cross-sectional area of the freezing side groove portion 47 is set so as to be constant from the start end portion (tip in the rotation direction of the valve body 43) to the intermediate portion regardless of the position in the rotation direction of the valve body 43, and the intermediate portion thereof. To the end portion (the open end edge of the thick walled portion 43a) is set to have a constant cross-sectional area larger than the cross-sectional area on the start end side. In addition, the cross-sectional area of the refrigeration side groove portion 48 is set to increase from the start end portion to the end portion, and in particular, the degree of increase in cross-sectional area is set small from the start end portion to a predetermined intermediate portion, The degree of increase is set large from the middle part to the terminal part. Furthermore, the start end portion of the refrigeration side groove portion 48 is formed in such a shape as to ensure a predetermined flow rate ratio from the fully closed state at a stretch in a state where the end portion of the refrigeration side groove portion 48 and the refrigeration side valve port 42 start to communicate. ing.

以上のような構成により、調節弁12は、後述するように流路の切り替えや流量調整がきめ細かく制御できることから、ステッピングモータによる回転制御によって冷媒流量比率をリニアに変更することができる。
図6は、調節弁12の弁体43の回転位置と冷凍側弁口41及び冷蔵側弁口42の位置関係を示し、図7は、調節弁12の弁体43の回転位置と冷凍側弁口41及び冷蔵側弁口42の流量比率との関係を示している。
With the configuration as described above, the control valve 12 can finely control flow path switching and flow rate adjustment as will be described later, so that the refrigerant flow rate ratio can be linearly changed by rotation control using a stepping motor.
6 shows the rotational position of the valve body 43 of the control valve 12 and the positional relationship between the refrigeration side valve port 41 and the refrigeration side valve port 42. FIG. 7 shows the rotational position of the valve body 43 of the control valve 12 and the refrigeration side valve. The relationship with the flow rate ratio of the opening 41 and the refrigeration side valve opening 42 is shown.

(a)4パルス位置(図6(a)、図7(a))
急速冷蔵運転時は、図中右回りに回転する弁体が4パルス位置にあり、冷蔵側溝部48と冷蔵側弁口42とが合致しており、冷媒が冷蔵用蒸発器5のみに流れ、冷蔵用蒸発器5のみ冷却作用が行われる
(b)20パルス位置(図6(b)、図7(b))
例えば、冷凍区画2及び冷蔵区画3とも所定の冷却温度状態にある場合は、弁体43が20パルスの位置にあり、冷凍側溝部47と冷凍側弁口41、及び冷蔵側溝部48と冷蔵側弁口42とは合致せず、冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5の双方への弁口41,42は弁体43の厚肉段部43aによる全閉状態にあって冷媒は流れず冷却作用はおこなわれない。
(A) 4 pulse positions (FIG. 6 (a), FIG. 7 (a))
During rapid refrigeration operation, the valve body rotating clockwise in the figure is at the 4-pulse position, the refrigeration side groove portion 48 and the refrigeration side valve port 42 are matched, and the refrigerant flows only into the refrigeration evaporator 5; Only the refrigeration evaporator 5 is cooled (b) 20 pulse positions (FIGS. 6B and 7B)
For example, when both the freezing compartment 2 and the refrigeration compartment 3 are in a predetermined cooling temperature state, the valve body 43 is at the position of 20 pulses, the freezing side groove 47 and the freezing side valve port 41, and the refrigerating side groove 48 and the refrigerating side. It does not match the valve port 42, and the valve ports 41, 42 to both the freezing evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 are in a fully closed state by the thick step 43 a of the valve body 43, and the refrigerant does not flow. There is no cooling effect.

(c)29パルス位置(図6(c)、図7(c))
冷凍運転停止状態での時間経過や冷凍室扉の開扉により、冷凍区画2の温度が上昇したことを冷凍室庫内温度センサ23が検知した場合は、29パルスの位置まで弁体43が回転し、冷凍側溝部47が冷凍側弁口41に連通状態になるため、冷媒が冷凍用蒸発器4側へ全開時の20%程度流れる。このとき冷蔵側溝部48と冷蔵側弁口42とは依然として連通関係はなく、冷蔵用蒸発器5に冷媒は供給されないものである。
(C) 29 pulse positions (FIG. 6 (c), FIG. 7 (c))
When the freezer compartment temperature sensor 23 detects that the temperature of the freezer compartment 2 has risen due to the passage of time in the freezing operation stop state or the opening of the freezer compartment door, the valve body 43 rotates to the position of 29 pulses. Then, since the freezing side groove 47 is in communication with the freezing side valve port 41, the refrigerant flows to the freezing evaporator 4 side by about 20%. At this time, the refrigeration side groove portion 48 and the refrigeration side valve port 42 are still not in communication with each other, and no refrigerant is supplied to the refrigeration evaporator 5.

(d)41パルス位置(図6(d)、図7(d))
急速冷凍運転時は、41パルスの位置まで弁体43が回転し、冷蔵側弁口42が弁体43の厚肉段部43aから完全に脱出し、冷蔵側弁口42が全開するので、冷凍用蒸発器4、ひいては冷凍区画2を集中して冷却することができる。
(e)49パルス位置(図6(e)、図7(e))
冷蔵区画3の温度が上昇したような場合には、49パルスの位置まで弁体43が回転し、冷蔵側溝部48の終端部が冷蔵側弁口42と連通状態になるため、最小流量比率5%の冷媒流が生じ冷蔵用蒸発器5側の冷却作用が開始される。このときも冷凍用蒸発器4は全開により冷媒の流出状態を保持している。
(D) 41 pulse positions (FIGS. 6D and 7D)
At the time of quick freezing operation, the valve body 43 rotates to the position of 41 pulses, the refrigeration side valve port 42 completely escapes from the thick step 43a of the valve body 43, and the refrigeration side valve port 42 is fully opened. The evaporator 4 and thus the freezing compartment 2 can be concentrated and cooled.
(E) 49 pulse positions (FIG. 6 (e), FIG. 7 (e))
When the temperature of the refrigeration section 3 rises, the valve body 43 rotates to the position of 49 pulses, and the terminal portion of the refrigeration side groove portion 48 is in communication with the refrigeration side valve port 42. Therefore, the minimum flow rate ratio 5 % Refrigerant flow is generated and the cooling action on the refrigeration evaporator 5 side is started. Also at this time, the refrigeration evaporator 4 maintains the refrigerant outflow state by being fully opened.

(f)62パルス位置(図6(f)、図7(f))
弁体43が62パルス位置では、冷蔵側溝部48の狭幅領域の中間位置が冷蔵側弁口42と連通して冷蔵用蒸発器5への冷媒流量がリニアに増加している中間状態にあり、この間の滑らかな流量調整により冷蔵用蒸発器5の冷却能力を微調整することができる。
(g)71パルス位置(図6(g)、図7(g))
冷蔵側溝部48の狭幅領域の終了位置が冷蔵側弁口42と対向して冷蔵用蒸発器5への冷媒流量がリニアに増加する終了状態にある。
(F) 62 pulse positions (FIG. 6 (f), FIG. 7 (f))
When the valve body 43 is in the 62 pulse position, the intermediate position of the narrow region of the refrigeration side groove portion 48 is in communication with the refrigeration side valve port 42 and the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is in an intermediate state. The cooling capacity of the refrigeration evaporator 5 can be finely adjusted by adjusting the flow rate smoothly during this period.
(G) 71 pulse positions (FIG. 6 (g), FIG. 7 (g))
The end position of the narrow region of the refrigeration side groove 48 faces the refrigeration side valve port 42 and is in an end state in which the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 increases linearly.

(h)82パルス位置(図6(h)、図7(h))
冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5を両方同時に冷却する必要を生じたときは、82パルスの位置まで弁体43が回転し、冷凍側溝部47及び冷蔵側溝部48とも弁体43の厚肉段部43aから脱出し、双方の弁口41,42とも全開状態となって、冷凍用蒸発器4と冷蔵用蒸発器5には同時に冷媒が供給され冷却作用を呈する。
(H) 82 pulse positions (FIG. 6 (h), FIG. 7 (h))
When it is necessary to cool both the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 at the same time, the valve body 43 rotates to the position of 82 pulses, and both the refrigeration side groove 47 and the refrigeration side groove 48 have a thickness of the valve body 43. It escapes from the meat step part 43a, both the valve ports 41 and 42 are fully opened, and a refrigerant is simultaneously supplied to the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 to exhibit a cooling action.

この場合、図7に示すように、冷凍用蒸発器4への冷媒流量比率が20%程度で一定となっている領域(図中に矢印Bで示す)を設けているのは、弁体43が29パルス位置で弁体43の位置ずれにかかわらず冷凍用蒸発器4への冷媒流量比率が20%程度となることを保証するためである。また、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率が71パルスまでは弁体43の回転の上昇に応じた流量比率の上昇は緩やかであるのに対して、パルス数71を上回る回転位置では、弁体43の回転の上昇に応じた流量比率は急激に上昇している。つまり、冷凍用蒸発器4への冷媒流量比率の制御では、調節弁12の弁体43がパルス数71に位置したときに変曲点(図7中に矢印Cで示す)を有することを意味している。これは、より細かな冷媒流量の制御を行うには、図7に示す絞り領域(パルス数45〜71)のパルス数を増大して1パルス当たりの冷媒流量の調整量を少なくすればよいものの、弁体43を1回転させるパルス数には制限があり、パルス数の増大は困難であるからである。   In this case, as shown in FIG. 7, the valve body 43 is provided with a region (indicated by an arrow B in the figure) where the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 4 is constant at about 20%. This is to ensure that the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 4 is about 20% regardless of the displacement of the valve element 43 at the 29 pulse position. In addition, the flow rate ratio rises gradually according to the increase in the rotation of the valve body 43 until the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 is up to 71 pulses, whereas at the rotational position where the number of pulses exceeds 71, the valve The flow rate ratio corresponding to the increase in the rotation of the body 43 increases rapidly. That is, in the control of the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 4, it means that the valve element 43 of the control valve 12 has an inflection point (indicated by an arrow C in FIG. 7) when positioned at the pulse number 71. doing. In order to perform finer control of the refrigerant flow rate, it is only necessary to increase the number of pulses in the throttle region (pulse numbers 45 to 71) shown in FIG. 7 to reduce the adjustment amount of the refrigerant flow rate per pulse. This is because the number of pulses for rotating the valve body 43 is limited, and it is difficult to increase the number of pulses.

ここで、冷蔵用蒸発器5へのより細かな冷媒流量の調整を必要とするのは、冷媒流量が小さい範囲であることに着目し、弁体43の流路を工夫することにより、弁体43が45〜71パルスまでは弁体43の1パルス当たりの冷媒流量の増大変化量を抑制し、71〜82パルスで1パルス当たりの冷媒流量の増大変化量を増大するようにしている。
また、調節弁12の弁体43の回転位置が45〜53パルスでは、冷蔵用蒸発器5への弁口面積は絞り領域の最小面積となっているものの、その最小面積は、例えば圧縮機9に設けられたストレーナを通過可能な異物の面積よりも大に設定されている。これは、冷凍サイクル中に異物、例えば冷媒パイプを切断したときの金属粉や溶接時のスケール等が含まれていた場合は、それらの異物が最小流路で詰まる虞があるものの、最小面積を、ストレーナを通過可能な異物よりも大に設定することにより、異物が調節弁12の冷蔵用蒸発器5への冷蔵側弁口42で詰まってしまうことを防止できるからである。
Here, it is necessary to finely adjust the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 in the range where the refrigerant flow rate is small, and by devising the flow path of the valve body 43, 43 until 45 to 71 pulses, the increase change amount of the refrigerant flow rate per pulse of the valve body 43 is suppressed, and the increase change amount of the refrigerant flow rate per pulse is increased by 71 to 82 pulses.
Further, when the rotational position of the valve body 43 of the control valve 12 is 45 to 53 pulses, the area of the valve port to the refrigeration evaporator 5 is the minimum area of the throttle region, but the minimum area is, for example, the compressor 9 Is set to be larger than the area of the foreign matter that can pass through the strainer provided in. This is because if the refrigeration cycle contains foreign matter, such as metal powder when cutting the refrigerant pipe or scale during welding, these foreign matters may clog in the minimum flow path, but the minimum area is reduced. This is because the foreign matter can be prevented from being clogged at the refrigeration side valve port 42 to the refrigeration evaporator 5 of the control valve 12 by setting it larger than the foreign matter that can pass through the strainer.

本実施例においては、図6に示すように、冷凍側弁口41は全開あるいは全閉のいずれかにほぼ固定し、冷蔵側弁口42への流量比率を冷蔵側溝部48により変化させて冷媒流量をパルス49〜71の範囲でリニアに調整するようにしている。
尚、冷凍サイクル装置10における冷凍側キャピラリチューブ15及び冷蔵側キャピラリチューブ16は、冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5での冷媒蒸発温度に温度差をつけるため、冷凍側キャピラリチューブ15の絞りを強くしている結果、前述したように冷凍用蒸発器4及び冷凍用蒸発器5双方へ冷媒を流す場合は必然的に抵抗の小さい冷蔵用蒸発器5に流れやすくなり、冷凍用蒸発器45へは流れにくくなる傾向にあって、極端な場合は冷凍用蒸発器4には冷媒が流れない状況が発生する。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the refrigeration side valve port 41 is substantially fixed to either fully open or fully closed, and the flow rate ratio to the refrigeration side valve port 42 is changed by the refrigeration side groove portion 48. The flow rate is adjusted linearly in the range of pulses 49-71.
The refrigeration side capillary tube 15 and the refrigeration side capillary tube 16 in the refrigeration cycle apparatus 10 make a temperature difference between the refrigerant evaporation temperatures in the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5. As a result, when the refrigerant is supplied to both the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 as described above, the refrigerant inevitably easily flows into the refrigeration evaporator 5 having a low resistance. In an extreme case, there is a situation in which the refrigerant does not flow in the refrigeration evaporator 4.

これを改善するため調節弁12においては、冷凍区画2及び冷蔵区画3の各冷却のための冷媒流制御とともに、いわゆる冷媒の片流れを防止するため、冷媒が流れやすく設けられた冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を紋るように制御を加えている。
また、調節弁12に流入する冷媒は凝縮器11で凝縮された冷媒で、気液が混合しており、調節弁12に流入した段階で流速が低下することから、調節弁12の下方に液冷媒が溜まりやすくなる。このため、調節弁12の弁座が水平でない場合、下側に位置する弁口の方が冷媒の液比率が高くなることになる。本実施例では、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を制御することを基本にしていることから、冷蔵側弁口42が冷凍側弁口41よりも高い位置となると、流量を制御できないガス状冷媒が多くなり、弁体43による冷媒分流の制御が不可能となる。
In order to improve this, in the control valve 12, the refrigerant flow control for cooling each of the refrigeration section 2 and the refrigeration section 3, and a so-called refrigeration evaporator 5 provided so that the refrigerant can easily flow to prevent one flow of the refrigerant. Control is added so that the flow rate of refrigerant into
In addition, the refrigerant flowing into the control valve 12 is the refrigerant condensed in the condenser 11, and gas and liquid are mixed. Since the flow velocity decreases when it flows into the control valve 12, the liquid is placed below the control valve 12. Refrigerant tends to accumulate. For this reason, when the valve seat of the control valve 12 is not horizontal, the valve port located on the lower side has a higher refrigerant liquid ratio. In this embodiment, since the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is basically controlled, when the refrigeration side valve port 42 is positioned higher than the refrigeration side valve port 41, the flow rate cannot be controlled. The amount of refrigerant increases, and it becomes impossible to control the refrigerant distribution by the valve element 43.

そこで、本実施例では、図8に示すように取付金具13に対して調節弁本体14が傾くように一体に設け、取付金具13が水平位置に取付けられた状態で、冷蔵側弁口42が冷凍側弁口41よりも下方に位置するようにした。このような構成により、冷蔵側弁口42に溜まる液冷媒の比率を冷凍側弁口41よりも高めることができ、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率の制御が可能となる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the control valve body 14 is provided so as to be inclined with respect to the mounting bracket 13, and the refrigeration side valve port 42 is provided in a state where the mounting bracket 13 is mounted in a horizontal position. It was made to be located below the freezing side valve port 41. With such a configuration, the ratio of the liquid refrigerant accumulated in the refrigeration side valve port 42 can be made higher than that of the refrigeration side valve port 41, and the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 can be controlled.

一方、調節弁12における弁口の開口制御は、冷凍用蒸発器4と冷蔵側蒸発器5への弁流量比率を双方とも全開、或いは全閉したり、また、冷凍側弁口41を絞ると共に冷蔵側弁口42を全開したり、或いは冷蔵側弁口42を紋ると共に冷凍側弁口41を全開したりするなど種々のパターンを選択することができるが、本実施例では、冷凍用蒸発器4と冷蔵用蒸発器5とを並列に接続しており、通常制御では、冷凍側弁口41を全開した状態で冷蔵側弁口42を紋り調節するようにしている。   On the other hand, the opening control of the valve opening in the control valve 12 is performed by fully opening or closing both the valve flow rate ratios to the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 and by closing the refrigeration valve opening 41. Various patterns can be selected such as fully opening the refrigeration side valve port 42, or covering the refrigeration side valve port 42 and fully opening the refrigeration side valve port 41. In this embodiment, the evaporation for refrigeration is possible. The refrigeration evaporator 5 and the refrigeration evaporator 5 are connected in parallel, and in normal control, the refrigeration side valve port 42 is controlled in a state where the refrigeration side valve port 41 is fully opened.

この場合、冷凍側弁口41が全開の状態では、冷蔵側弁口42の絞り調節による冷媒流量にほとんど影響されることなく冷凍側蒸発器4はほぼ所定の冷凍能力を得られることになり、冷蔵用蒸発器5の冷却能力についても、冷蔵側弁口42の絞り調節、及び圧縮機9の回転数調節で所定の冷房能力を得ることができるものである。
つまり、冷凍側弁口41から流出した冷媒は、冷凍区画2における冷却温度に即した蒸発温度になるよう設定した冷凍側キャピラリチューブ15を通過する際に減圧され、冷凍用蒸発器4において例えば−25℃程度で蒸発する。同様に、冷蔵側弁口42から流出した冷媒は、冷蔵区画3での冷却温度に即した蒸発温度になるよう設定した冷蔵側キャピラリチューブ16を通過する際に減圧され、冷蔵用蒸発器5において例えば−5℃程度で蒸発する。
In this case, when the refrigeration side valve port 41 is fully open, the refrigeration side evaporator 4 can obtain almost a predetermined refrigeration capacity without being substantially affected by the refrigerant flow rate by adjusting the throttle of the refrigeration side valve port 42. As for the cooling capacity of the refrigeration evaporator 5, a predetermined cooling capacity can be obtained by adjusting the throttle of the refrigeration side valve port 42 and adjusting the rotation speed of the compressor 9.
That is, the refrigerant flowing out from the freezing side valve port 41 is reduced in pressure when passing through the freezing side capillary tube 15 set to have an evaporation temperature corresponding to the cooling temperature in the freezing section 2, and is, for example, − in the freezing evaporator 4. Evaporates at around 25 ° C. Similarly, the refrigerant flowing out of the refrigeration side valve port 42 is reduced in pressure when passing through the refrigeration side capillary tube 16 set so as to have an evaporation temperature corresponding to the cooling temperature in the refrigeration section 3, and is stored in the refrigeration evaporator 5. For example, it evaporates at about -5 ° C.

次に冷凍サイクル装置10の動作について図9を参照して説明する。電源投入によって圧縮機9が駆動されると、圧縮され高温高圧となったガス状冷媒は凝縮器11に吐出されて液化されてから調節弁12に至る。調節弁12は前記のように種々のパターン設定が可能であるが、電源投入の際には、冷凍区画2、冷蔵区画3とも未冷却の状態であるので、両方の弁口41,42は全開状態になり、冷媒は冷凍側キャピラリチューブ15及び冷蔵側キャピラリチューブ16に流入して減圧され冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5にそれぞれ流入して各蒸発温度で蒸発し、各区画2,3を所定温度に冷却する。   Next, the operation of the refrigeration cycle apparatus 10 will be described with reference to FIG. When the compressor 9 is driven by turning on the power, the gaseous refrigerant compressed to high temperature and high pressure is discharged to the condenser 11 and liquefied before reaching the control valve 12. The control valve 12 can be set in various patterns as described above, but when the power is turned on, both the freezing compartment 2 and the refrigerating compartment 3 are in an uncooled state, so that both the valve ports 41 and 42 are fully opened. The refrigerant flows into the refrigeration side capillary tube 15 and the refrigeration side capillary tube 16 and is depressurized, flows into the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5, and evaporates at each evaporation temperature. 3 is cooled to a predetermined temperature.

このとき、前記のように蒸発温度差を形成するためのキャピラリチューブ15,16の流路抵抗の差による冷蔵用蒸発器5への冷媒の片流れをなくすため、調節弁12は冷媒の流れやすい冷蔵用蒸発器5への冷媒流量をやや絞るようにして冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5への冷媒流量をバランスよく保持するように制御する。
冷凍用蒸発器4からの冷媒はアキュムレータ17に流入し、冷凍用蒸発器4からの冷媒中に蒸発しきれなかった液冷媒が残っている場合はアキュムレータ17内部に貯留され、ガス状冷媒のみが冷凍側サクションパイプ18から圧縮機9の低圧段側圧縮部28に吸い込まれる。また、冷蔵用蒸発器5で蒸発したガス状冷媒は冷蔵側サクションパイプ19を経由して圧縮機9の中間圧となっている密閉ケース30内に導入される。
At this time, the control valve 12 is refrigerated where the refrigerant easily flows in order to eliminate the single flow of the refrigerant to the refrigeration evaporator 5 due to the difference in flow path resistance between the capillary tubes 15 and 16 for forming the evaporation temperature difference as described above. The refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 is controlled so as to maintain a good balance by slightly reducing the refrigerant flow rate to the evaporator 5.
The refrigerant from the refrigeration evaporator 4 flows into the accumulator 17, and when the liquid refrigerant that could not be evaporated remains in the refrigerant from the refrigeration evaporator 4, the refrigerant is stored in the accumulator 17, and only the gaseous refrigerant is stored. The refrigerant is sucked from the refrigeration side suction pipe 18 into the low pressure stage side compression unit 28 of the compressor 9. Further, the gaseous refrigerant evaporated in the refrigeration evaporator 5 is introduced into the sealed case 30 that is at an intermediate pressure of the compressor 9 via the refrigeration side suction pipe 19.

冷凍用蒸発器4から圧縮機9の低圧段側圧縮部28に吸い込まれ、圧縮されて密閉ケース30内に吐出されたガス状冷媒は、冷蔵用蒸発器5から密閉ケース30の中圧空間部に流入したガス状冷媒と合流して高圧段側圧縮部29に吸い込まれ、圧縮されて凝縮器11に吐出されることにより冷凍サイクルを形成する。
したがって、上記構成の冷凍サイクル装置10によれば、冷凍区画2及び冷蔵区画3の設定温度に合わせた蒸発温度になるようなキャピラリチューブ15,16をそれぞれに備えた冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5を設置するので、一段の圧縮機を用いることにより冷凍用蒸発器4の圧力に制限されて蒸発温度の差を設けることが困難な構成に比べ、冷蔵用蒸発器5からの冷蔵側サクションパイプ19を圧縮機9の密閉ケース30内の中圧空間部に接続させることで、冷蔵用蒸発器5の蒸発温度を冷凍用蒸発器4に対し庫内冷却温度に即して高くすることができると共に、圧縮機9の入力負荷が小さくなるので、冷凍サイクル効率を上げ、消費電力を低減することができる。
The gaseous refrigerant sucked into the low-pressure stage compression section 28 of the compressor 9 from the refrigeration evaporator 4, compressed and discharged into the sealed case 30 is transferred from the refrigeration evaporator 5 to the medium pressure space of the sealed case 30. The refrigeration cycle is formed by merging with the gaseous refrigerant flowing into the refrigerant and sucked into the high-pressure stage compression unit 29, compressed and discharged to the condenser 11.
Therefore, according to the refrigeration cycle apparatus 10 having the above-described configuration, the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator each provided with capillary tubes 15 and 16 that have evaporation temperatures that match the set temperatures of the refrigeration compartment 2 and the refrigeration compartment 3. Since the evaporator 5 is installed, the refrigeration side from the refrigeration evaporator 5 is compared to a configuration in which it is difficult to provide a difference in evaporation temperature by using a single-stage compressor, which is limited by the pressure of the refrigeration evaporator 4. By connecting the suction pipe 19 to the medium pressure space in the sealed case 30 of the compressor 9, the evaporation temperature of the refrigeration evaporator 5 is made higher than the refrigeration evaporator 4 in accordance with the internal cooling temperature. In addition, since the input load of the compressor 9 is reduced, the refrigeration cycle efficiency can be increased and the power consumption can be reduced.

ここで、冷媒流量の分配については、冷蔵用蒸発器5の出口パイプと入口パイプに取付けられた出口温度センサ26,27の検出温度の差を求めることで行うようにしている。
つまり、負荷が大きい場合は、熱交換量が大きくなって冷蔵用蒸発器5に流れてくる冷媒流量が少なくなり、冷蔵用蒸発器5中ですべての冷媒が蒸発してしまい、冷蔵用蒸発器5の出口パイプにおける冷媒状態はガス冷媒のみで液冷媒のない過熱状態(スーパーヒート状態)となるため、冷蔵用蒸発器5の出入口の温度差が大きくなる。
Here, the distribution of the refrigerant flow rate is performed by obtaining the difference between the detected temperatures of the outlet temperature sensors 26 and 27 attached to the outlet pipe and the inlet pipe of the refrigeration evaporator 5.
That is, when the load is large, the amount of heat exchange increases and the flow rate of the refrigerant flowing into the refrigeration evaporator 5 decreases, and all the refrigerant evaporates in the refrigeration evaporator 5. Since the refrigerant state in the outlet pipe 5 is only a gas refrigerant and is in an overheated state (superheat state) without liquid refrigerant, the temperature difference between the inlet and outlet of the refrigeration evaporator 5 becomes large.

そこで、冷蔵用蒸発器の出口と入口の温度の差(以下、過熱量と称する)が所定温度、例えば4℃になるように調節弁12の開度を制御して所定の過熱量とすることで、圧縮機9への液バックを防止しながら、冷凍サイクル中の冷媒分布の適正化を図ることができる。そして、過熱量が例えば5℃より大きくなった場合は、冷蔵用蒸発器5の過熱状態は過度であると判定し、冷蔵用蒸発器5への冷媒配分を大きくして流量を増やし、冷蔵用蒸発器5内の冷媒を気液の二相状態にすることで冷蔵用蒸発器5における熱交換性能を保持することが可能となる。また、過熱量が例えば3℃以下となった場合は、冷蔵用蒸発器5の過熱状態は不足していると判定し、冷蔵用蒸発器5への冷媒配分を小さくして流量を減らし、冷蔵用蒸発器5内の冷媒を気液の二相状態にすることで、圧縮機9への液バックを防止することができる。   Therefore, the opening degree of the control valve 12 is controlled so that the difference in temperature between the outlet and the inlet of the refrigeration evaporator (hereinafter referred to as superheat amount) becomes a predetermined temperature, for example, 4 ° C. Thus, it is possible to optimize the refrigerant distribution in the refrigeration cycle while preventing liquid back to the compressor 9. When the amount of superheat becomes greater than 5 ° C., for example, it is determined that the overheating state of the refrigeration evaporator 5 is excessive, the refrigerant distribution to the refrigeration evaporator 5 is increased, the flow rate is increased, and the refrigeration evaporator 5 By making the refrigerant in the evaporator 5 into a gas-liquid two-phase state, it is possible to maintain the heat exchange performance in the refrigeration evaporator 5. Further, when the amount of superheat becomes 3 ° C. or less, for example, it is determined that the overheating state of the refrigeration evaporator 5 is insufficient, the refrigerant distribution to the refrigeration evaporator 5 is reduced, the flow rate is reduced, and the refrigeration is performed. By making the refrigerant in the evaporator 5 into a gas-liquid two-phase state, liquid back to the compressor 9 can be prevented.

次に、制御装置22の動作を示すに、制御装置22は、通常の冷凍サイクル運転の制御を実行するのに加えて、本実施例に関連したスーパーヒート制御を実行すると共に、その他の制御を同時に実行するようになっており、それらの制御をフローチャート或はタイミングチャートを参照しながら説明する。   Next, in order to show the operation of the control device 22, the control device 22 performs superheat control related to the present embodiment in addition to performing control of normal refrigeration cycle operation, and performs other control. These controls are executed at the same time, and their control will be described with reference to a flowchart or a timing chart.

(スーパーヒート制御(基本))
図10は、制御装置22によるスーパーヒート制御の基本を概略的に示している。この図10に示すように、制御装置22は、1分が経過したときは(S101:YES)、冷蔵用蒸発器5の出入口温度データを取込み(S102)、それらの温度差(出口温度−入口温度)から過熱量を求めると共に、その過熱量と過熱目標温度(本実施例では4℃に設定)との差ΔTを求める(S103)。そして、斯様にして求めたΔTが、誤差を見込んで目標過熱量よりも1℃高い5℃以上か(S104)、目標過熱量よりも1℃低い3℃以下かを判断する(S105)。ここで、過熱量が3℃〜5℃の場合は、冷蔵用蒸発器5の過熱量は適切であると判断して何もすることなくステップ101に戻る。これに対して、過熱量が5℃以上の場合は(S104:YES)、冷蔵用蒸発器5の過熱量は大きく冷媒流量が不足していると判断し、調節弁12の弁体43の回転位置を1パルス上昇する(S106、図11参照)。これにより、調節弁12における冷蔵用蒸発器5への流量比率が増大するので、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が増大する。
(Super heat control (basic))
FIG. 10 schematically shows the basics of superheat control by the control device 22. As shown in FIG. 10, when one minute has passed (S101: YES), the controller 22 takes in the inlet / outlet temperature data of the refrigeration evaporator 5 (S102), and the temperature difference between them (outlet temperature-inlet). The amount of superheat is calculated from the temperature), and the difference ΔT between the amount of superheat and the target temperature for heating (set to 4 ° C. in this embodiment) is determined (S103). Then, it is determined whether ΔT obtained in this way is 5 ° C. or higher which is 1 ° C. higher than the target superheat amount in consideration of an error (S104), or 3 ° C. or lower which is 1 ° C. lower than the target superheat amount (S105). Here, when the superheat amount is 3 ° C. to 5 ° C., it is determined that the superheat amount of the refrigeration evaporator 5 is appropriate, and the process returns to Step 101 without doing anything. On the other hand, when the superheat amount is 5 ° C. or more (S104: YES), it is determined that the superheat amount of the refrigeration evaporator 5 is large and the refrigerant flow rate is insufficient, and the valve body 43 of the control valve 12 rotates. The position is increased by one pulse (S106, see FIG. 11). Thereby, since the flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 in the control valve 12 increases, the refrigerant | coolant flow rate to the refrigeration evaporator 5 increases.

このような冷媒流量を増大する制御は、過熱量が5℃以上の状態で1分毎に行われ、斯様な制御状態では、調節弁12の冷蔵側弁口42が徐々に開口して冷媒流量が徐々に増大するものの、弁体43の回転位置が60パルスに達したときは、上限リミット処理(S107)により冷媒供給量は上限であると判断し、過熱量が5℃以上であってもパルスの上昇を禁止する。   Such control for increasing the refrigerant flow rate is performed every minute when the amount of superheat is 5 ° C. or higher, and in such a control state, the refrigeration side valve port 42 of the control valve 12 is gradually opened and the refrigerant flow is increased. Although the flow rate gradually increases, when the rotational position of the valve body 43 reaches 60 pulses, it is determined by the upper limit processing (S107) that the refrigerant supply amount is the upper limit, and the superheat amount is 5 ° C. or more. Also prohibit the rise of the pulse.

以上の動作により、図11に示すように過熱量の上昇が抑制されると共に低下するようになり、遂には過熱量が5℃未満となり、調節弁12に対する制御が停止する。この場合、過熱量が3〜5℃の通常状態では、調節弁12の弁体の回転位置を通常では60パルスにして冷蔵用蒸発器5に対する冷媒供給を絞り領域の最大にしていることから、図11に示すように過熱量が3℃以下となる。   As a result of the above operation, as shown in FIG. 11, the increase in the amount of superheat is suppressed and decreases, and finally the amount of superheat becomes less than 5 ° C., and the control over the control valve 12 is stopped. In this case, in the normal state where the amount of superheat is 3 to 5 ° C., the rotation position of the valve body of the control valve 12 is normally 60 pulses, so that the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 is maximized in the throttle region. As shown in FIG. 11, the amount of superheat becomes 3 ° C. or less.

ここで、調節弁12の弁体43の回転位置を60パルスの上限としているのは、上述したように冷蔵用蒸発器の過熱量が大きい場合、調節弁12の弁体の開度を上昇して冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を高めることにより過熱量が小さくするように制御しているものの、冷凍サイクルの特性として、冷媒が流れ始めた初期には冷蔵用蒸発器5の温度が高いため、冷蔵用蒸発器5に流入した冷媒が入口付近で蒸発してしまう。このため、冷蔵用蒸発器5の過熱量が大きな状態が継続し、その後に過熱量が小さくなるという挙動を示す。つまり、冷凍サイクルの応答が遅いため、調節弁12の弁体43の開度を上昇するにしても過熱量の大きな状態が継続するため、さらに弁体43の開度を上昇するという動作を継続する。このような状態では、冷凍用蒸発器4の過熱量が小さくなり、次に弁体43の開度を降下した場合に、弁体43の開度が過度に大きいことから、冷凍用蒸発器4への冷媒の供給を抑制するのに時間を生じたり、冷凍用蒸発器4から冷媒が液体のまま流出したりするなどの不具合を生じる。このため、調節弁12の弁体の開度に上限を設けて、過熱量が過度にオーバーシュートしてしまうことを防止しているのである。   Here, the rotational position of the valve body 43 of the control valve 12 is set to the upper limit of 60 pulses because the opening degree of the valve body of the control valve 12 is increased when the overheating amount of the refrigeration evaporator is large as described above. Although the amount of superheat is controlled to be small by increasing the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5, as a characteristic of the refrigeration cycle, the temperature of the refrigeration evaporator 5 is high at an early stage when the refrigerant begins to flow. Therefore, the refrigerant flowing into the refrigeration evaporator 5 evaporates near the inlet. For this reason, the state where the amount of superheat of the evaporator 5 for refrigeration continues large and the amount of overheat becomes small after that is shown. That is, since the response of the refrigeration cycle is slow, even if the opening degree of the valve body 43 of the control valve 12 is increased, the state of a large amount of overheating continues, so the operation of further increasing the opening degree of the valve body 43 is continued. To do. In such a state, the amount of superheat of the refrigeration evaporator 4 becomes small, and when the opening degree of the valve body 43 is lowered, the opening degree of the valve body 43 is excessively large. It takes time to suppress the supply of the refrigerant to the refrigerant or causes the refrigerant to flow out of the refrigeration evaporator 4 as a liquid. For this reason, the upper limit is provided in the opening degree of the valve body of the control valve 12, and it prevents that the overheat amount overshoots excessively.

一方、制御装置22は、過熱量が3℃以下となったときは(S105:YES)、調節弁12の弁体43を1パルス降下する(S108、図11参照)。これにより、調節弁12における冷蔵用蒸発器5への流量比率が減少するので、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が減少する。
このような冷媒流量を減少する制御は、目標過熱量が3℃以下の状態で1分毎に行われ、斯様な制御状態では、調節弁12の冷蔵側弁口42が全閉して冷媒流量が徐々に減少することから、冷蔵用蒸発器5による冷媒の蒸発が促進されることにより過熱量が上昇するようになる。
On the other hand, when the amount of superheat becomes 3 ° C. or less (S105: YES), the control device 22 lowers the valve body 43 of the control valve 12 by one pulse (S108, see FIG. 11). Thereby, since the flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 in the control valve 12 decreases, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 decreases.
Such control for reducing the refrigerant flow rate is performed every minute when the target superheat amount is 3 ° C. or less. In such a control state, the refrigerating side valve port 42 of the control valve 12 is fully closed and the refrigerant is cooled. Since the flow rate gradually decreases, the amount of superheat increases by promoting the evaporation of the refrigerant by the refrigeration evaporator 5.

以上のような制御により、過熱量と目標過熱量である4℃との差に基づいて冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が制御装置22により絞り調節されるので、過熱量が目標過熱量である4℃を挟んで変動するようになり、冷蔵用蒸発器5の過熱量を適切に調節することができる。   Through the control as described above, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is throttled and adjusted by the control device 22 based on the difference between the superheat amount and the target superheat amount of 4 ° C., so that the superheat amount is equal to the target superheat amount. The temperature fluctuates around 4 ° C., and the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 can be adjusted appropriately.

ところで、冷凍サイクル装置10の運転状態は周囲環境に大きく影響を受けることから、周囲環境によっては、調節弁12の弁体が49パルスの下限位置まで制御されることがあり、弁体43の回転位置が49パルスに達したときは、下限リミッタ制御(S109)により過熱量が3℃以下であってもパルスの降下を禁止する。   By the way, since the operating state of the refrigeration cycle apparatus 10 is greatly affected by the surrounding environment, depending on the surrounding environment, the valve body of the control valve 12 may be controlled to the lower limit position of 49 pulses, and the rotation of the valve body 43 When the position reaches 49 pulses, lowering of the pulses is prohibited by the lower limiter control (S109) even if the superheat amount is 3 ° C. or less.

このように調節弁12の弁体が下限位置まで制御された場合は、冷媒の流量が極端に低下することから、弁体43の僅かな位置ずれ、或いは弁体43の形状のばらつきによって冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が目標の冷媒流量から大きく変動する虞がある。
しかしながら、本実施例では、調節弁12の弁体の下限位置に位置した場合には、冷媒流量比率が全開時の5%確保されていることから、通常制御時においては、冷凍用蒸発器4への冷媒の絞り領域内で、冷凍用蒸発器4の過熱状態を適切に制御することができる。
In this way, when the valve body of the control valve 12 is controlled to the lower limit position, the flow rate of the refrigerant is extremely reduced. Therefore, the refrigeration is caused by a slight displacement of the valve body 43 or a variation in the shape of the valve body 43. There is a possibility that the refrigerant flow rate to the evaporator 5 may vary greatly from the target refrigerant flow rate.
However, in this embodiment, when the control valve 12 is positioned at the lower limit position of the valve body, the refrigerant flow rate ratio is secured 5% of the fully opened state, so that the refrigeration evaporator 4 is used during normal control. The overheating state of the refrigeration evaporator 4 can be appropriately controlled within the refrigerant constriction region.

また、調節弁12は、冷媒漏れを発生させないため、密閉された容器内に設けられたロータを容器外のステータで駆動するマグネットカップリングを用いるようにしていると共に、このような事情からオープンループでステータの位置制御を行うために、ステッピングモータが一般的に用いられている。このため、ロータと弁体との微小な遊びで弁体の回転方向を変えた場合、弁体が動かないというヒステリシスを生じたり、ステータと容器とを組合わせる際にズレがあるため、ステッピングモータに送るステップ数と弁体の位置とがずれてしまったりすることがあるものの、本実施例では、絞り状態、つまり冷媒流量比率が変化しない領域を設けることにより、一定の流量比率を確実に得ることができる。   The control valve 12 uses a magnetic coupling that drives a rotor provided in a hermetically sealed container with a stator outside the container in order not to cause refrigerant leakage. In order to control the position of the stator, a stepping motor is generally used. For this reason, if the rotation direction of the valve body is changed by minute play between the rotor and the valve body, hysteresis will occur that the valve body does not move, or there is a deviation when combining the stator and the container. However, in this embodiment, a constant flow rate ratio can be reliably obtained by providing a throttle state, that is, a region where the refrigerant flow rate ratio does not change. be able to.

(スーパーヒート制御(冷媒流量制限制御1))
調節弁12の開度を絞って冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を減少させる場合は、図12に示すように調節弁12の降下量を例えば3パルスとするのが望ましい(S201)。
ここで、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を上昇させる速度(1パルス/1分)より、冷媒流量を降下させる速度(3パルス/1分)の方を高めているのは、冷凍サイクルの特性として、冷媒が流れ始めた初期には冷蔵用蒸発器5の温度が高いため、冷蔵用蒸発器5に流入した冷媒が入口付近で蒸発し、出口では過熱し、その後に出口の温度が低下するという挙動を示す。このとき、調節弁12の冷蔵側弁口42の開度を絞るにしても、冷蔵側キャピラリチューブ16との併用であるため遅れを生じ、冷蔵側弁口42の絞りが足りないという現象を示すからである。
(Superheat control (refrigerant flow restriction control 1))
When reducing the flow rate of the refrigerant to the refrigeration evaporator 5 by reducing the opening of the control valve 12, it is desirable to set the amount of descent of the control valve 12 to 3 pulses, for example, as shown in FIG. 12 (S201).
Here, the speed of decreasing the refrigerant flow rate (3 pulses / minute) is higher than the speed of increasing the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 (1 pulse / minute). As a characteristic, since the temperature of the refrigeration evaporator 5 is high at the initial stage when the refrigerant starts to flow, the refrigerant flowing into the refrigeration evaporator 5 evaporates near the inlet, overheats at the outlet, and then the temperature of the outlet decreases. Behaves like At this time, even if the opening degree of the refrigeration side valve port 42 of the control valve 12 is reduced, a delay occurs because of the combined use with the refrigeration side capillary tube 16, and the phenomenon that the refrigeration side valve port 42 is not sufficiently throttled is shown. Because.

以上の動作により、図12に示すように過熱量の降下速度が抑制されると共に上昇するようになり、遂には過熱量が3℃を上回ると、調節弁12に対する制御が停止する。
従って、このようなスーパーヒート制御により冷蔵用蒸発器5への冷媒流量の制限量を高めることができるので、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給の停止遅れに対応することができる。
As a result of the above operation, as shown in FIG. 12, the rate of decrease in the amount of superheat is suppressed and increases, and when the amount of overheat finally exceeds 3 ° C., the control over the control valve 12 is stopped.
Accordingly, since the superheat control can increase the limit amount of the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5, it is possible to cope with the stoppage of the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5.

(スーパーヒート制御(冷媒流量制限制御2))
調節弁12の開度を絞って冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を減少させる方法としては、冷媒流量を小とする制御間隔を短縮するようにしてもよい。
即ち、図13に示すように、制御装置22は、10秒が経過したときは(S301:YES)、下降時間フラグをセットすると共に、1分間隔、つまり6回に1回の割合で上昇時間フラグをセットし(S302)、上述したスーパーヒート制御と同様に過熱量が目標過熱量となるように制御する(調節弁12の弁体を1パルス上昇する場合は1分毎)。
(Superheat control (refrigerant flow restriction control 2))
As a method of reducing the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 by reducing the opening of the control valve 12, the control interval for reducing the refrigerant flow rate may be shortened.
That is, as shown in FIG. 13, when 10 seconds have elapsed (S301: YES), the control device 22 sets the falling time flag and increases the rising time at an interval of 1 minute, that is, once every six times. The flag is set (S302), and the superheat amount is controlled so as to become the target superheat amount as in the superheat control described above (when the valve body of the control valve 12 is raised by one pulse, every minute).

ここで、制御装置22は、過熱量が3℃以下となったときは(S306:YES)、下降時間フラグがセットされているかを確認し(S311)、セットされているとき(S311:YES)、つまり10秒経過していたときは、調節弁12の弁体43を1パルス降下する(S313)。これにより、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率が減少するので、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が減少する。   Here, when the amount of superheat becomes 3 ° C. or less (S306: YES), the control device 22 checks whether the descent time flag is set (S311), and when it is set (S311: YES). That is, when 10 seconds have elapsed, the valve body 43 of the control valve 12 is lowered by one pulse (S313). Thereby, since the refrigerant | coolant flow rate ratio to the evaporator 5 for refrigeration reduces, the refrigerant | coolant flow rate to the evaporator 5 for refrigeration reduces.

このような冷媒流量を減少する制御は、目標過熱量が3℃以下の状態で10秒毎に行われ、斯様な制御状態では、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が徐々に減少することから、冷蔵用蒸発器5による蒸発が促進され、冷蔵用蒸発器5の過熱状態が促進されて過熱量が上昇するようになる。
従って、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給の制限量を高めることができるので、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給の停止遅れに対応することができる。
Such control for decreasing the refrigerant flow rate is performed every 10 seconds with the target superheat amount being 3 ° C. or less, and in such a control state, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is gradually reduced. Therefore, the evaporation by the refrigeration evaporator 5 is promoted, the superheated state of the refrigeration evaporator 5 is promoted, and the amount of superheat increases.
Therefore, the amount of the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 can be increased, so that it is possible to cope with the stoppage of the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5.

(上限値変更制御)
本実施例では、調節弁12の開度により冷蔵用蒸発器5への冷媒流量比率を制御していることから、流路面積の極めて小さい冷蔵側弁口42に冷媒が流れることにより圧力損失が生じる。このため、冷媒流量が多いとき、つまり圧縮機9の回転数が高い場合は抵抗が大きくなり、圧縮機9の回転数が高いほど、圧力損失により冷凍サイクル装置10の効率が低下する。
(Upper limit change control)
In this embodiment, since the refrigerant flow rate ratio to the refrigeration evaporator 5 is controlled by the opening degree of the control valve 12, the pressure loss is caused by the refrigerant flowing into the refrigeration side valve port 42 having a very small channel area. Arise. For this reason, when the refrigerant flow rate is large, that is, when the rotational speed of the compressor 9 is high, the resistance increases. As the rotational speed of the compressor 9 increases, the efficiency of the refrigeration cycle apparatus 10 decreases due to pressure loss.

そこで、制御装置22は、図16に示すように室温が通常温度である20℃以上の場合は、圧縮機9の回転数が高いときは上限値を高くし、回転数が低い場合は上限値を低くすることにより、冷媒流量が多いときに絞りすぎず、少ないときに開きすぎるという不具合を防止して、絞り調節を適切に実行するようにしている。
この場合、室温が中室温或いは低室温と判断される20℃未満の場合において、同様に圧縮機9の回転数に応じて上限値を高めたときは、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給量が過剰となり、不具合を生じる虞があることから、室温が低い場合は、圧縮機9の回転数に応じた上限値の変更を実行しないようにした。
Therefore, as shown in FIG. 16, when the room temperature is 20 ° C. or higher, which is the normal temperature, the control device 22 increases the upper limit when the compressor 9 has a high rotation speed, and increases the upper limit value when the rotation speed is low. By reducing the flow rate, it is possible to prevent the problem that the throttle flow is not excessive when the refrigerant flow rate is high and that the throttle flow rate is excessively open when the refrigerant flow rate is low, and the throttle adjustment is appropriately executed.
In this case, when the room temperature is less than 20 ° C., which is determined to be a medium room temperature or a low room temperature, similarly, when the upper limit is increased according to the rotational speed of the compressor 9, the refrigerant supply amount to the refrigeration evaporator 5 Therefore, when the room temperature is low, the upper limit value is not changed according to the rotation speed of the compressor 9.

また、冷凍サイクルの冷却能力は冷蔵庫が設置されている室温の影響を大きく受け、室温が低い場合は、冷凍サイクルの負荷が小さくなり冷蔵用蒸発器5内の冷媒量が過剰気味となることから、室温が低い状態で上述した上限リミッタ制御を実行したのでは、冷蔵用蒸発器5内の冷媒量が過剰となり、圧縮機10への液バックの虞が生じる。
そこで、制御装置22は、図16に示すように外気温が低室温と判断される例えば11℃以下の場合は、上限値を通常の60パルスから53パルスに低め、冷蔵用蒸発器5への最大冷媒供給量を通常よりも制限するようにしている。
In addition, the cooling capacity of the refrigeration cycle is greatly affected by the room temperature where the refrigerator is installed. When the room temperature is low, the load on the refrigeration cycle is reduced and the amount of refrigerant in the refrigeration evaporator 5 becomes excessive. If the above-described upper limiter control is performed in a state where the room temperature is low, the amount of refrigerant in the refrigeration evaporator 5 becomes excessive, and there is a risk of liquid back to the compressor 10.
Therefore, when the outside air temperature is determined to be low room temperature, for example, 11 ° C. or less as shown in FIG. 16, the control device 22 lowers the upper limit value from the normal 60 pulses to 53 pulses, The maximum refrigerant supply amount is limited more than usual.

上述したようなスーパーヒート制御に加えて各種制御を実行することにより、冷蔵用蒸発器5の過熱量を適切に調節して、冷蔵用蒸発器5の冷却作用は勿論のこと、冷凍用蒸発器4の冷却作用を効果的に発揮させることができる。   By performing various controls in addition to the superheat control as described above, the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 is adjusted appropriately, and the cooling operation of the refrigeration evaporator 5 as well as the refrigeration evaporator 4 can be effectively exhibited.

(戻し制御1)
さて、上述したような冷蔵用蒸発器5への冷媒流量の絞り調節により、冷蔵用蒸発器5の過熱量を適切に制御することができるものの、冷蔵側弁口42を下限である49パルスまで絞り切った場合、冷蔵用蒸発器5に冷媒が供給されないことから、冷蔵用蒸発器の過熱量が過度に大きくなり、その後、徐々に冷蔵側弁口42を開口したのでは、冷蔵用蒸発器5の出口まで冷媒が流れるのに時間を要し、冷蔵用蒸発器5の過熱量を目標過熱量まで低減するのに時間を要する。
(Return control 1)
Now, although the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 can be appropriately controlled by adjusting the flow rate of the refrigerant flow to the refrigeration evaporator 5 as described above, the refrigeration side valve port 42 is set to the lower limit of 49 pulses. Since the refrigerant is not supplied to the refrigeration evaporator 5 when the squeezed out, the amount of superheat of the refrigeration evaporator becomes excessively large, and then the refrigeration side valve port 42 is gradually opened. It takes time for the refrigerant to flow to the outlet 5, and it takes time to reduce the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 to the target amount of superheat.

そこで、本実施例では、上述したスーパーヒート制御と同時に戻し制御を実行することにより冷蔵用蒸発器5への冷媒の供給を迅速に行うようにした。
図17は、制御装置22による戻し制御を示している。この戻し制御は、上述したスーパーヒート制御と並列に実行するものであるが、両方を同時に実行するような場合には、戻し制御を優先して実行するようになっている。
Therefore, in this embodiment, the supply of the refrigerant to the refrigeration evaporator 5 is quickly performed by executing the return control simultaneously with the superheat control described above.
FIG. 17 shows the return control by the control device 22. This return control is executed in parallel with the above-described superheat control. However, when both are executed simultaneously, the return control is executed with priority.

図17において、制御装置22は、1分経過する毎に(S401:YES)、冷蔵用蒸発器5の出入口の温度データを取込む(S402)。これらの動作は、上述したスーパーヒート制御の動作と兼ねるものである。
続けて、取込んだ温度データを温度データバッファに蓄積してから(S403)、冷蔵用蒸発器5の出入口温度差が1分前と比較して0.8℃上昇するかを判断する(S404)。このとき、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給量を減少した結果、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が不足すると、冷蔵用蒸発器5の出口温度が上昇して入口温度との差が急激に上昇し、それに伴って過熱量が急激に上昇するようになる。
In FIG. 17, the controller 22 takes in the temperature data of the inlet / outlet of the refrigeration evaporator 5 every time one minute elapses (S401: YES) (S402). These operations also serve as the above-described super heat control operations.
Subsequently, after the acquired temperature data is accumulated in the temperature data buffer (S403), it is determined whether the temperature difference between the inlet and outlet of the refrigeration evaporator 5 is increased by 0.8 ° C. compared to one minute before (S404). ). At this time, if the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is insufficient as a result of reducing the refrigerant supply amount to the refrigeration evaporator 5, the outlet temperature of the refrigeration evaporator 5 rises and the difference from the inlet temperature rapidly increases. As a result, the amount of superheat suddenly increases.

そして、図18に示すように冷蔵用蒸発器の出入口温度差が1分前に比較して0.8℃上昇したときは(S404:YES)、調節弁12を所定の戻し値まで一気に上昇する(S405)。この戻し値は、上述したスーパーヒート制御の通常の上限値(60パルス)よりも高い例えば65パルスに設定されている。これは、スーパーヒート制御時の上限値を戻し値に設定したのでは、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が不足気味となり、冷蔵用蒸発器5を急速に冷却することができないからである。   Then, as shown in FIG. 18, when the temperature difference between the inlet and outlet of the refrigeration evaporator has increased by 0.8 ° C. compared to one minute ago (S404: YES), the control valve 12 is increased to a predetermined return value all at once. (S405). This return value is set to 65 pulses, for example, which is higher than the normal upper limit value (60 pulses) of the superheat control described above. This is because if the upper limit value at the time of superheat control is set to a return value, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 becomes insufficient, and the refrigeration evaporator 5 cannot be rapidly cooled.

このように調節弁12を戻し値まで一気に上昇することにより、冷蔵用蒸発器5に冷媒が一気に供給されるので、冷蔵用蒸発器5が短時間で冷却されると共に、冷蔵用蒸発器5の出入口の温度差、つまり過熱量が急速に低下するようになる。
続けて、今回の戻し制御の1回目かを判断する(S406)。この場合、戻し制御の1回目の場合は(S406:NO)、何もすることなくステップS401に戻る。これは、冷媒流量が不足していた冷蔵用蒸発器5に冷媒が一気に供給された場合は、冷媒の挙動が安定していないことから、次に全閉して、本制御により調節弁12を戻し値に一気に上昇するまで本制御を停止するからである(図19参照)。
Since the refrigerant is supplied to the refrigeration evaporator 5 at once by raising the control valve 12 to the return value in this way, the refrigeration evaporator 5 is cooled in a short time and the refrigeration evaporator 5 The temperature difference at the inlet / outlet, that is, the amount of superheat, rapidly decreases.
Subsequently, it is determined whether this is the first return control (S406). In this case, in the first return control (S406: NO), the process returns to step S401 without doing anything. This is because when the refrigerant is supplied to the refrigeration evaporator 5 where the refrigerant flow rate is insufficient, the behavior of the refrigerant is not stable. This is because the present control is stopped until the return value rises at once (see FIG. 19).

そして、2回目の戻し制御を実行したときは(S406:YES)、戻し中にΔTが正か、負かを判断する(S408)。このとき、ΔTが負となったときは(S408:NO)、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量が多すぎると判断して、戻し値から1を減算する(図19の例では65パルス→64パルス)。これにより、次に戻し値まで上昇したときは、冷凍用蒸発器4への冷媒供給量が減少するので、冷蔵用蒸発器5の過熱量を適切に制御できるようになる。また、ΔTが正となったときは(S408:YES)、冷媒流量が不足していると判断して、戻し値に1を加算する(図19の例では64パルス→65パルス)。これにより、次に本制御により戻し値まで上昇したときは、冷凍用蒸発器4への冷媒供給量が増大するので、冷蔵用蒸発器5の過熱量を適切に制御できるようになる。   When the second return control is executed (S406: YES), it is determined whether ΔT is positive or negative during the return (S408). At this time, when ΔT becomes negative (S408: NO), it is determined that the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is too large, and 1 is subtracted from the return value (65 pulses in the example of FIG. 19) 64 pulses). As a result, the next time it rises to the return value, the amount of refrigerant supplied to the refrigeration evaporator 4 decreases, so that the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 can be controlled appropriately. When ΔT becomes positive (S408: YES), it is determined that the refrigerant flow rate is insufficient, and 1 is added to the return value (64 pulses → 65 pulses in the example of FIG. 19). As a result, the next time the control increases to the return value, the amount of refrigerant supplied to the refrigeration evaporator 4 increases, so that the amount of superheat in the refrigeration evaporator 5 can be appropriately controlled.

また、このような制御を実行する結果、調節弁12の弁口に異物が詰まることにより冷媒流量が減少するような不具合を生じるにしても、調節弁12の弁口を一気に開口することにより異物を押し流すことができ、冷媒を円滑に流すことができるようになる。   Moreover, as a result of executing such control, even if a problem occurs in which the flow rate of the refrigerant decreases due to clogging of the foreign matter in the valve opening of the control valve 12, the foreign matter can be obtained by opening the valve opening of the regulating valve 12 at once. Can be swept away, and the refrigerant can flow smoothly.

(戻し制御2)
上述した戻し制御1により調節弁12の冷蔵側弁口42が全閉して冷媒供給量が極端に低下したことを検出して対応することができるものの、冷蔵用蒸発器5の出口温度の上昇度合が小さい場合は、戻し制御1を実行できず、通常のスーパーヒート制御による制御が行われ、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給が遅れることになる。
(Return control 2)
Although the above-described return control 1 can detect and respond to the extreme decrease in the refrigerant supply amount due to the refrigeration side valve port 42 of the control valve 12 being fully closed, the rise in the outlet temperature of the refrigeration evaporator 5 When the degree is small, the return control 1 cannot be executed, the control by the normal superheat control is performed, and the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 is delayed.

そこで、制御装置22は、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給が極端に低下してその入口温度が上昇し、冷蔵室の温度に接近し、それらの温度差が図20に示すように所定値tk、例えば5℃以下となったときは、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給量が極端に低下したと判断し、上述した戻し制御1と同様に調節弁12の開度を一気に上昇する。
以上の動作により、戻し制御1により冷蔵用蒸発器5への冷媒供給量が極端に低下したことを検出できなくとも、戻し制御2により冷蔵用蒸発器5へ冷媒を一気に供給して冷媒供給の遅れを防止することができる。
Therefore, the control device 22 causes the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 to be extremely lowered, the inlet temperature thereof rises, approaches the temperature of the refrigeration chamber, and the temperature difference between them is a predetermined value as shown in FIG. When it becomes tk, for example, 5 ° C. or less, it is determined that the amount of refrigerant supplied to the refrigeration evaporator 5 is extremely reduced, and the opening degree of the control valve 12 is increased at once as in the return control 1 described above.
With the above operation, even if it is not possible to detect that the refrigerant supply amount to the refrigeration evaporator 5 is extremely decreased by the return control 1, the return control 2 supplies the refrigerant to the refrigeration evaporator 5 all at once. Delay can be prevented.

尚、制御装置22が調節弁12における冷蔵側弁口42を全閉した場合に戻し制御を実行するようにしてもよい。この場合、温度センサを用いることなく実施することができることから容易に実施することができるものの、冷蔵用蒸発器5への冷媒流入が完全に停止したことを保証するものではないことに注意する必要がある。   It should be noted that the return control may be executed when the control device 22 fully closes the refrigeration side valve port 42 in the control valve 12. In this case, it should be noted that although it can be carried out easily because it can be carried out without using a temperature sensor, it does not guarantee that the refrigerant flow into the refrigeration evaporator 5 has completely stopped. There is.

(戻し値変更制御)
この戻し制御においても、上述したスーパーヒート制御と同様に、圧縮機9の回転数が高い場合は、例えば65パルスの戻し値を70パルスに高く変更すると共に、室温が低い場合は、戻し値の変更を実行しないようにしており、圧縮機9の回転数が高い状態での圧力損失を防止すると共に、室温が低い状態での冷蔵用蒸発器5への冷媒の過剰供給という不具合を防止することができる。
(Return value change control)
Also in this return control, similarly to the super heat control described above, when the rotation speed of the compressor 9 is high, for example, the return value of 65 pulses is changed to 70 pulses high, and when the room temperature is low, the return value The change is not executed, and pressure loss when the rotational speed of the compressor 9 is high is prevented, and the problem of excessive supply of refrigerant to the refrigeration evaporator 5 when the room temperature is low is prevented. Can do.

(温度センサ校正制御1)
本実施例では、冷蔵用蒸発器5の出入口に設置した温度センサ26,27により検出した温度差により冷蔵用蒸発器5の過熱量を求め、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を制御することを基本にしていることから、温度センサ26,27の検出誤差が大きいと、冷媒流量の制御が不確実となる。例えば、温度センサ26,27の精度が±1kの場合、2つの温度センサ26,27による検出温度から求める温度差の誤差は最大±2kとなってしまう。
(Temperature sensor calibration control 1)
In this embodiment, the amount of superheat of the refrigeration evaporator 5 is obtained from the temperature difference detected by the temperature sensors 26 and 27 installed at the entrance and exit of the refrigeration evaporator 5, and the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is controlled. Therefore, if the detection error of the temperature sensors 26 and 27 is large, the control of the refrigerant flow rate becomes uncertain. For example, when the accuracy of the temperature sensors 26 and 27 is ± 1k, the error of the temperature difference obtained from the temperatures detected by the two temperature sensors 26 and 27 is ± 2k at the maximum.

ところで、本実施例で必要とするデータは、冷蔵用蒸発器5の出入口の温度差であり、その絶対値ではないことに着目し、冷蔵庫が起動する前の非冷却の状態において、2つの温度センサ26,27の検出温度差が零となるように校正し、実際の運転中における温度差の精度を高くするようにした。
このような温度センサの校正は、製造ラインの工程で行ってもよいし、冷蔵庫が設置された初期状態で行うようにしてもよい。重要な点は、冷蔵庫が長時間運転されておらず、2つの温度センサ26,27が同一温度であるとみなすことができる状態で実行することが必要である。
By the way, the data required in the present embodiment is the temperature difference between the entrance and exit of the refrigeration evaporator 5 and not the absolute value thereof. In the uncooled state before the refrigerator starts, the two temperatures Calibration is performed so that the detected temperature difference between the sensors 26 and 27 becomes zero, and the accuracy of the temperature difference during actual operation is increased.
Such calibration of the temperature sensor may be performed in the process of the production line, or may be performed in an initial state where the refrigerator is installed. The important point is that the refrigerator is not operated for a long time and needs to be executed in a state where the two temperature sensors 26 and 27 can be regarded as having the same temperature.

(温度センサ校正制御2)
冷蔵庫の各蒸発器4,5は、冷却運転中は氷点下であり、冷蔵庫内の水分が霜となり付着することから、一定時間毎に蒸発器に付着した霜を除去する除霜運転を行うようにしている。
図21は、一般的な霜取時の蒸発器4,5の入口温度と出口温度を示している。この図21に示すように、除霜運転が開始して除霜用ヒータ20,21に通電すると、除霜運転中に氷点下の温度より加熱されて温度が上昇し、0℃で霜が解け始める。ここで、各蒸発器4,5に付着している霜の解凍中においては、0℃の状態が継続し、大部分の霜が解け終わったところで、再び温度が上昇するようになる。この場合、加熱の容量と霜の量により0℃が持続する時間は異なる。このとき、各蒸発器4,5の出口パイプに取付けられた温度センサ25,26も0℃が一定時間継続する。従って、除霜時において各蒸発器4,5に取付けられた温度センサ25,26からの温度が持続した場合における温度を0℃でみなし、温度センサ25,26の検出温度を補正することにより、温度センサ25,26の検出精度を高めることができる。
(Temperature sensor calibration control 2)
The evaporators 4 and 5 of the refrigerator are below the freezing point during the cooling operation, and the moisture in the refrigerator is attached as frost. Therefore, the defrosting operation is performed to remove the frost attached to the evaporator every predetermined time. ing.
FIG. 21 shows the inlet temperature and outlet temperature of the evaporators 4 and 5 during general defrosting. As shown in FIG. 21, when the defrosting operation is started and the defrosting heaters 20 and 21 are energized, the temperature is increased from the temperature below the freezing point during the defrosting operation, and the frost starts to melt at 0 ° C. . Here, while the frost adhering to each of the evaporators 4 and 5 is being thawed, the state of 0 ° C. continues, and when most of the frost has been melted, the temperature rises again. In this case, the time for which 0 ° C. lasts varies depending on the heating capacity and the amount of frost. At this time, the temperature sensors 25 and 26 attached to the outlet pipes of the evaporators 4 and 5 also continue at 0 ° C. for a certain time. Therefore, when the temperature from the temperature sensors 25 and 26 attached to the evaporators 4 and 5 is maintained at 0 ° C. during defrosting, the temperature detected by the temperature sensors 25 and 26 is corrected by assuming that the temperature is 0 ° C. The detection accuracy of the temperature sensors 25 and 26 can be increased.

また、上述のように冷蔵用蒸発器5の出口温度センサ26の検出精度を高めることができる結果、上述した温度センサ補正1を利用して冷蔵用蒸発器5の入口温度センサ27の検出精度、ひいては2つの温度センサ26,27の検出温度差である過熱量の検出精度を高めることができる。   Further, as described above, the detection accuracy of the outlet temperature sensor 26 of the refrigeration evaporator 5 can be increased. As a result, the detection accuracy of the inlet temperature sensor 27 of the refrigeration evaporator 5 using the above-described temperature sensor correction 1, As a result, the detection accuracy of the amount of overheating, which is the difference between the detected temperatures of the two temperature sensors 26 and 27, can be improved.

(冷媒漏れ検出制御)
調節弁12の冷蔵側弁口42を閉状態にした場合、本来、冷媒は冷蔵用蒸発器5に流れれてこないため、冷蔵用蒸発器5の入口・出口を含めた温度は冷蔵室の庫内温度に近づくように上昇する。これに対して、冷蔵用蒸発器5の入口に微小な流量の冷媒が流れる場合、冷蔵用蒸発器5の入口温度が低下する。従って、調節弁12の各弁口41,42の全閉状態で冷蔵用蒸発器5の入口温度を検出することにより調節弁12の弁口41,42から冷媒から漏れたことを検出することができる。この場合、調節弁12の弁口41,42からの冷媒流量は極めて少ないため、冷蔵用蒸発器5の出口ではその影響を検出することは困難である。
(Refrigerant leak detection control)
When the refrigeration side valve port 42 of the control valve 12 is closed, the refrigerant originally does not flow into the refrigeration evaporator 5, so the temperature including the inlet / outlet of the refrigeration evaporator 5 is stored in the refrigerator compartment. It rises to approach the internal temperature. On the other hand, when a small flow rate of refrigerant flows through the inlet of the refrigeration evaporator 5, the inlet temperature of the refrigeration evaporator 5 decreases. Therefore, by detecting the inlet temperature of the refrigeration evaporator 5 with the valve ports 41 and 42 of the control valve 12 being fully closed, it is possible to detect that the refrigerant has leaked from the valve ports 41 and 42 of the control valve 12. it can. In this case, since the refrigerant flow rate from the valve ports 41 and 42 of the control valve 12 is extremely small, it is difficult to detect the influence at the outlet of the refrigeration evaporator 5.

調節弁12の弁口41,42に冷媒漏れが発生した場合、その原因としては、弁体43或は弁座39に傷があり、その傷により冷媒が漏れる場合、或は弁体43と弁座39との間に小さな異物が挟まり、全閉できない場合が考えられる。この異物が要因の場合は、冷媒漏れを検出した時点で、弁体43を動かして異物を流し去ることにより、冷媒漏れを解消することが可能となる。   When the refrigerant leaks in the valve ports 41 and 42 of the control valve 12, the cause is that the valve body 43 or the valve seat 39 is damaged, and the refrigerant leaks due to the damage, or the valve body 43 and the valve There may be a case where a small foreign object is caught between the seat 39 and cannot be fully closed. When this foreign matter is a factor, when the refrigerant leak is detected, the refrigerant leak can be eliminated by moving the valve body 43 to flush away the foreign matter.

また、本実施例のように弁体43の回転にオープンループ制御のステッピングモータを用いた場合には、例えば異物が原因で弁体位置がずれた場合であっても、弁体43を初期位置に確実に位置決めすることができる。   Further, when an open loop control stepping motor is used to rotate the valve body 43 as in this embodiment, the valve body 43 is moved to the initial position even when the valve body position is shifted due to, for example, a foreign object. Can be reliably positioned.

(冷凍用蒸発器冷却優先制御)
2つの蒸発器が並列に接続された本冷凍サイクルでは、一方の蒸発器の冷媒が十分であるとき、他方の蒸発器の冷媒が不足気味になることがある。従って、冷媒流量が十分である蒸発器への冷媒流量を制御することにより、他方の冷媒流量が不足することを防止できることから、一方の蒸発器に冷媒が流れやすくし、その入口部で冷媒流量を調整することにより、他方の蒸発器への冷媒流量を調整することが可能となる。
(Refrigerator evaporator cooling priority control)
In the main refrigeration cycle in which two evaporators are connected in parallel, when the refrigerant of one evaporator is sufficient, the refrigerant of the other evaporator may become insufficient. Therefore, by controlling the refrigerant flow rate to the evaporator having a sufficient refrigerant flow rate, it is possible to prevent the other refrigerant flow rate from being insufficient, so that the refrigerant can easily flow into one evaporator and the refrigerant flow rate at the inlet portion. It is possible to adjust the flow rate of the refrigerant to the other evaporator by adjusting.

本実施例では、冷蔵用蒸発器5への冷媒流路の抵抗を小さくし、冷凍用蒸発器4より冷蔵用蒸発器5へ冷媒が流れやすく設定し、冷蔵用蒸発器5への冷媒流路を制御することにより、冷蔵用蒸発器5への冷媒流量を絞り調節すると同時に冷凍用蒸発器4への冷媒供給を同時に実現するようにしている。ここで、冷媒流量は、各キャピラリチューブ15,16等の流路抵抗と、高圧側と蒸発器との圧力差により決まるため、圧力差が大きい冷凍用蒸発器4への冷媒流量を小さくするためには、圧力差を加味して流路抵抗を決定するようにしている。例えば、冷媒にイソブタン(R600a)を用いた場合、凝縮器11の凝縮温度が5℃で圧力は0.46MPa(高圧側)、冷蔵用蒸発器5の蒸発温度−5℃では0.13MPa(中圧側)、冷凍用蒸発器4の蒸発温度が−25℃では0.06MPaになるので、高圧側と中圧側との圧力差は0.33MPa、高圧側と低圧側との圧力差は0.40MPaとなり、圧力差の大きな冷凍用蒸発器4に流れやすくなっていることから、冷蔵側キャピラリチューブ16を緩くすることにより、冷蔵用蒸発器5に冷媒が流れやすくしている。   In this embodiment, the resistance of the refrigerant flow path to the refrigeration evaporator 5 is reduced, the refrigerant is set to flow easily from the refrigeration evaporator 4 to the refrigeration evaporator 5, and the refrigerant flow path to the refrigeration evaporator 5 is set. By controlling this, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 5 is throttled and adjusted, and at the same time, the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 4 is realized. Here, since the refrigerant flow rate is determined by the flow path resistance of each capillary tube 15 and 16 and the pressure difference between the high pressure side and the evaporator, the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator 4 having a large pressure difference is reduced. In this case, the flow path resistance is determined in consideration of the pressure difference. For example, when isobutane (R600a) is used as the refrigerant, the condensation temperature of the condenser 11 is 5 ° C. and the pressure is 0.46 MPa (high pressure side), and the evaporation temperature of the refrigeration evaporator 5 is 0.13 MPa (medium) Pressure side), the evaporation temperature of the refrigeration evaporator 4 is 0.06 MPa at −25 ° C., so the pressure difference between the high pressure side and the medium pressure side is 0.33 MPa, and the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side is 0.40 MPa. Thus, the refrigerant easily flows into the refrigeration evaporator 5 by loosening the refrigeration side capillary tube 16 because the refrigerant flows easily into the refrigeration evaporator 4 having a large pressure difference.

ところで、冷蔵庫では、一定時間毎に冷却器に付着した霜を取り去るためにヒータに通電して霜を融解する除霜運転を実行するようにしており、そのときの蒸発器の温度は当然プラス温度となる。この場合、冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5が共にプラス温度となる。この場合、蒸発器の温度が例えば10℃となると、蒸発器の圧力は0.22MPaとなることから、高圧側と冷凍用蒸発器4との圧力差と、高圧側と冷蔵用蒸発器5との圧力差が通常制御時に比較して小さくなる。   By the way, in the refrigerator, in order to remove the frost attached to the cooler at regular intervals, the heater is energized to perform a defrosting operation in which the frost is melted, and the temperature of the evaporator at that time is naturally a positive temperature. It becomes. In this case, both the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 have a positive temperature. In this case, when the temperature of the evaporator becomes, for example, 10 ° C., the pressure of the evaporator becomes 0.22 MPa. Therefore, the pressure difference between the high pressure side and the freezing evaporator 4, the high pressure side, and the refrigerating evaporator 5 The pressure difference becomes smaller than that during normal control.

このような状態では、高圧側と蒸発器側の圧力差が冷凍用蒸発器4と冷蔵用蒸発器5とで同程度となるため、冷蔵側キャピラリチューブ16の流量抵抗が小さい冷蔵用蒸発器5に冷媒が流れやすくなり、図22に示すように冷凍用蒸発器4に冷媒が流れにくい状態となる。
そこで、除霜運転後の最初の一定時間は図23に示すように冷凍用蒸発器4のみに冷媒を流し、冷凍用蒸発器4の温度、圧力が低くなったところで冷蔵用蒸発器5にも流すことにより、双方の冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5に冷媒を流すことができる。この場合、調節弁12の冷蔵側弁口42を全閉した状態で圧縮機9を駆動することになるから、冷蔵用蒸発器5に冷媒が滞留していた場合は、その冷媒を圧縮機9に回収することができる。
In such a state, since the pressure difference between the high-pressure side and the evaporator side is approximately the same between the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5, the refrigeration evaporator 5 having a low flow resistance of the refrigeration-side capillary tube 16 is small. As shown in FIG. 22, the refrigerant easily flows through the refrigeration evaporator 4.
Therefore, for the first fixed time after the defrosting operation, as shown in FIG. 23, the refrigerant is supplied only to the refrigeration evaporator 4, and when the temperature and pressure of the refrigeration evaporator 4 become low, the refrigeration evaporator 5 is also supplied. By flowing, the refrigerant can flow to both the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5. In this case, since the compressor 9 is driven in a state where the refrigeration side valve port 42 of the control valve 12 is fully closed, if the refrigerant has accumulated in the refrigeration evaporator 5, the refrigerant is supplied to the compressor 9. Can be recovered.

ここで、冷凍用蒸発器4の温度,圧力を通常制御時相当の状態に復帰させるため、一定時間、例えば5分間、冷凍区画2用の冷気循環ファン6の運転を停止し、冷凍用蒸発器4と庫内空気との熱交換を行わないようにすることにより、冷凍用蒸発器4の温度を短時間で低下することができる。
また、本制御を実行することにより、除霜後に温度が高くなった冷凍用蒸発器4近傍の空気を冷凍区画2内に送り出すことがなくなり、冷凍区画2内の温度上昇を防止することができる。
Here, in order to return the temperature and pressure of the refrigeration evaporator 4 to a state equivalent to that during normal control, the operation of the cold-air circulation fan 6 for the refrigeration section 2 is stopped for a certain time, for example, 5 minutes, and the refrigeration evaporator By not performing heat exchange between 4 and the internal air, the temperature of the freezing evaporator 4 can be reduced in a short time.
In addition, by executing this control, the air in the vicinity of the refrigeration evaporator 4 whose temperature has been increased after defrosting is not sent into the refrigeration compartment 2 and temperature rise in the refrigeration compartment 2 can be prevented. .

このような本制御を、時間制御で実行するのに代えて、冷凍用蒸発器4に取付けられている除霜終了検出用の出口温度センサ25により、冷凍用蒸発器4の温度を検知し、冷凍用蒸発器4が一定温度まで下がったことを検知し、冷凍区画2用の冷気循環ファン6の運転を終了し、冷蔵用蒸発器5にも冷媒を流すようにしてもよい。
さて、除霜運転終了後、除霜中の無冷却及び除霜用ヒータ20,21による加熱により庫内温度は通常より高くなり、食品の保存のためには速やかに冷却する必要がある。特に、低温で食品を保存する冷凍区画2を優先して冷却する必要がある。そのため、冷凍区画2のみの冷却終了後、冷蔵用蒸発器5にも冷媒を流す際に、冷蔵用蒸発器5への冷媒の流れを制御する目標過熱量を通常制御時より大きくするようにしている。つまり、冷蔵用蒸発器5への絞りをきつくし、冷蔵用蒸発器5への冷媒を流れにくくすることにより、冷凍用蒸発器4へより多くの冷媒を流し、速やかに冷却するのである。本制御は、一定時間或は冷凍区画2の温度が一定温度、例えば−10℃になるまで行う。
Instead of executing this control by time control, the temperature of the refrigeration evaporator 4 is detected by the outlet temperature sensor 25 for detecting the completion of defrosting attached to the refrigeration evaporator 4, It may be detected that the refrigeration evaporator 4 has dropped to a certain temperature, the operation of the cold-air circulation fan 6 for the refrigeration section 2 is terminated, and the refrigerant may also flow through the refrigeration evaporator 5.
Now, after completion of the defrosting operation, the internal temperature becomes higher than usual due to the non-cooling during the defrosting and the heating by the defrosting heaters 20 and 21, and it is necessary to cool the food quickly in order to preserve the food. In particular, it is necessary to preferentially cool the freezing compartment 2 that stores food at a low temperature. For this reason, after the cooling of only the freezing section 2, when the refrigerant is caused to flow also into the refrigeration evaporator 5, the target superheat amount for controlling the flow of the refrigerant to the refrigeration evaporator 5 is made larger than that during normal control. Yes. In other words, by tightly constricting the refrigeration evaporator 5 and making it difficult for the refrigerant to flow to the refrigeration evaporator 5, more refrigerant flows through the refrigeration evaporator 4 to quickly cool it. This control is performed for a certain period of time or until the temperature of the freezing compartment 2 reaches a certain temperature, for example, −10 ° C.

(冷媒回収制御1)
冷凍サイクル装置9に運転状態によって、例えば冷凍用蒸発器4の温度が通常より低くなった場合、或は冷蔵用蒸発器5の温度が高くなった場合、高圧と冷凍用蒸発器4との圧力差が高圧と冷蔵用蒸発器5の圧力差より大きいため、冷蔵用蒸発器5へは流れにくくなる一方で、冷媒は冷凍用蒸発器4に流れやすくなる。このため、過剰な冷媒は冷凍用蒸発器4、或はそれに続くアキュムレータ17に溜まることになり、冷蔵用蒸発器5の過熱量に基づく冷媒の絞り調節が困難となる虞がある。
(Refrigerant recovery control 1)
Depending on the operating state of the refrigeration cycle device 9, for example, when the temperature of the refrigeration evaporator 4 becomes lower than usual, or when the temperature of the refrigeration evaporator 5 becomes higher, the pressure between the high pressure and the refrigeration evaporator 4 is increased. Since the difference is larger than the pressure difference between the high pressure and the refrigeration evaporator 5, it is difficult for the refrigerant to flow into the refrigeration evaporator 5, while the refrigerant easily flows into the refrigeration evaporator 4. For this reason, excess refrigerant accumulates in the refrigeration evaporator 4 or the accumulator 17 that follows, and there is a risk that it will be difficult to adjust the refrigerant throttling based on the amount of overheating of the refrigeration evaporator 5.

このような状態になった場合、図24に示すように冷蔵用蒸発器5には冷媒が少ししか流入しないため、冷蔵用蒸発器5の出口では冷媒が完全に蒸発し、入口に比べ出口の温度が過度に高くなることから、このような状態を過熱量に基づいて検知することができる。また、このとき、冷凍用蒸発器4の温度は前述のように通常より低くなっているので、それも合わせて検知条件とすることができる。このような状態を検知後、一定時間、例えば5分後、図25に示すように調節弁12を全閉(冷凍側弁口41、冷蔵側弁口42の双方を全閉)することにより、高圧側の圧縮機9に冷媒を回収した後、通常制御に復帰することにより、冷凍用蒸発器4及び冷蔵用蒸発器5に冷媒を流入することができる。   In this state, as shown in FIG. 24, since the refrigerant flows into the refrigeration evaporator 5 only a little, the refrigerant completely evaporates at the outlet of the refrigeration evaporator 5, and the outlet of the refrigeration evaporator 5 is compared with the inlet. Since the temperature becomes excessively high, such a state can be detected based on the amount of overheating. At this time, since the temperature of the refrigeration evaporator 4 is lower than usual as described above, it can also be set as a detection condition. After detecting such a state, after a certain time, for example, 5 minutes, the control valve 12 is fully closed (both the freezing side valve port 41 and the refrigeration side valve port 42 are fully closed) as shown in FIG. After the refrigerant is collected in the high-pressure side compressor 9, the refrigerant can flow into the refrigeration evaporator 4 and the refrigeration evaporator 5 by returning to the normal control.

(冷媒回収制御2)
図26に示すように冷凍用蒸発器4への冷蔵側弁口42のみを全閉した場合でも、冷凍用蒸発器4或はそれに続くアキュムレータ17内の冷媒は圧縮機9の低圧段に吸い込まれ、冷媒を回収することができる。この場合、冷媒の分布が高圧側及び冷蔵用蒸発器5の中圧側になるため、冷蔵用蒸発器5に流れる冷媒が過剰となることが想定される。そのため、冷蔵用蒸発器5に冷媒が十分流入したことを検知した場合、具体的には冷蔵用蒸発器5の出入口に設置した温度センサ26,27の検出温度差である過熱量が小さくなった時点で冷媒が十分に流れてきたと判断し、本運転モードを終了するのが望ましい。
(Refrigerant recovery control 2)
Even when only the refrigeration side valve port 42 to the refrigeration evaporator 4 is fully closed as shown in FIG. 26, the refrigerant in the refrigeration evaporator 4 or the subsequent accumulator 17 is sucked into the low pressure stage of the compressor 9. The refrigerant can be recovered. In this case, since the distribution of the refrigerant is on the high pressure side and the medium pressure side of the refrigeration evaporator 5, it is assumed that the refrigerant flowing through the refrigeration evaporator 5 becomes excessive. Therefore, when it is detected that the refrigerant has sufficiently flowed into the refrigeration evaporator 5, specifically, the amount of overheating, which is a difference in temperature detected by the temperature sensors 26 and 27 installed at the entrance and exit of the refrigeration evaporator 5, has been reduced. It is desirable to determine that the refrigerant has sufficiently flowed at the time and end this operation mode.

ここで、冷凍用蒸発器4或はアキュムレータ17から冷媒を回収することから、冷凍用蒸発器4或はアキュムレータ17内の冷媒を蒸発させて回収する。このとき、冷凍区画2用の冷気循環ファン6を運転することにより、冷媒の吸収を促進することができる。
また、冷凍用蒸発器4或はアキュムレータ17に冷媒が滞留するのは、冷凍区画2側の低圧部の圧力・温度が低いためであることから。冷媒の回収の終了を冷凍区画2側サイクルの温度より検知する。つまり、冷媒が十分にあるときに流入口を全閉し冷媒を回収すると、冷凍サイクル中の冷媒が蒸発し温度が下がる。さらに回収を続けると、蒸発する冷媒が少なくなり、温度が上昇に転じる。この温度変化を、除霜終了を検知する出口温度センサ25により測定し、温度が一定温度以上に上昇、或は下降から上昇に転じることを検知し、冷媒回収を終了するようにしてもよい。このとき、上述した除霜後と同様に、冷凍区画2用の冷気循環ファン6を同時に動かすことは促進のために有効である。
Here, since the refrigerant is recovered from the refrigeration evaporator 4 or the accumulator 17, the refrigerant in the refrigeration evaporator 4 or the accumulator 17 is evaporated and recovered. At this time, absorption of the refrigerant can be promoted by operating the cold air circulation fan 6 for the refrigeration section 2.
The reason why the refrigerant stays in the refrigeration evaporator 4 or the accumulator 17 is that the pressure and temperature of the low-pressure portion on the refrigeration compartment 2 side are low. The end of refrigerant recovery is detected from the temperature of the refrigeration compartment 2 side cycle. In other words, when the refrigerant is sufficient and the inlet is fully closed and the refrigerant is recovered, the refrigerant in the refrigeration cycle evaporates and the temperature decreases. If recovery is further continued, the refrigerant that evaporates decreases and the temperature starts to rise. This temperature change may be measured by the outlet temperature sensor 25 that detects the end of defrosting, and it may be detected that the temperature has risen above a certain temperature, or that the temperature has fallen to rise, and the refrigerant recovery is terminated. At this time, it is effective for promotion to move the cold-air circulation fan 6 for the freezing compartment 2 at the same time as in the above-described defrosting.

このような実施例によれば、冷凍用蒸発器4の過熱量が通常よりも高くなったときは、調節弁12の弁口を全閉した状態で圧縮機9を駆動することにより、冷凍用蒸発器4及びアキュムレータ17に溜まったガス状冷媒を圧縮機9内に回収してから通常制御に復帰する冷媒回収制御を実行するようにしたので、冷凍用蒸発器4及びアキュムレータ17に溜まった過剰な冷媒をそのまま放置する場合に比較して、冷蔵用蒸発器5への冷媒供給が不足する事態を防止することができる。   According to such an embodiment, when the amount of superheat of the refrigeration evaporator 4 becomes higher than usual, the compressor 9 is driven with the valve port of the control valve 12 fully closed, thereby Since the refrigerant recovery control for returning to the normal control is performed after the gaseous refrigerant accumulated in the evaporator 4 and the accumulator 17 is collected in the compressor 9, the excess accumulated in the refrigeration evaporator 4 and the accumulator 17. As compared with the case where a fresh refrigerant is left as it is, it is possible to prevent a situation where the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 is insufficient.

この冷媒回収制御を実行する場合、過熱量が通常値に低下するまで冷蔵用蒸発器5への冷媒供給を継続するようにしたので、冷蔵用蒸発器5に冷媒を十分に供給して確実に冷却することができる。
また、冷媒回収制御を実行する場合、冷凍区画2用の冷気循環ファン6を駆動するようにしたので、冷凍用蒸発器4の冷媒の蒸発を促進することができ、冷媒の回収効率を高めることができる。
When this refrigerant recovery control is executed, the refrigerant supply to the refrigeration evaporator 5 is continued until the amount of superheat is reduced to the normal value. Can be cooled.
Further, when the refrigerant recovery control is executed, the cold air circulation fan 6 for the refrigeration compartment 2 is driven, so that the evaporation of the refrigerant in the refrigeration evaporator 4 can be promoted and the refrigerant recovery efficiency is increased. Can do.

さらに、冷凍用蒸発器4の出口温度が通常よりも高くなったり、出口温度が下降から上昇に転じたりしたときは、冷凍区画2用の冷気循環ファン6に対する駆動を停止するようにしたので、冷凍用蒸発器4内の冷媒を過度に蒸発させてしまうことを防止できる。   Furthermore, when the outlet temperature of the refrigeration evaporator 4 becomes higher than usual, or when the outlet temperature turns from rising to falling, the driving for the cold air circulation fan 6 for the refrigeration compartment 2 is stopped. It is possible to prevent the refrigerant in the refrigeration evaporator 4 from being excessively evaporated.

(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されることなく、次に述べるように変形或は拡張することができる。
圧縮機として二段圧縮機に代えて一段の圧縮機を用いるようにしてもよい。この場合、図27に示すように冷蔵用蒸発器5の出口側に逆止弁49を設け、低圧側である圧縮機9の吸入側との間に圧力差を設け、冷蔵用蒸発器5の蒸発温度が冷凍用蒸発器4の蒸発温度よりも高くなるように設定する必要がある。
上記各実施例では、制御装置22により目標過熱量と冷蔵用蒸発器5の実際の検出過熱量との差を演算し、その差に基づいて調節弁12の弁体43の回転位置を制御するようにしたが、これに代えて、図28に示すようなPID制御により弁体の開度を制御するようにしてもよい。この場合、簡単な回路構成で、過熱量を目標過熱量に効率よく且つ短時間で制御することができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as described below.
A single-stage compressor may be used as the compressor instead of the two-stage compressor. In this case, as shown in FIG. 27, a check valve 49 is provided on the outlet side of the refrigeration evaporator 5, a pressure difference is provided between the suction side of the compressor 9 which is the low pressure side, and the refrigeration evaporator 5 It is necessary to set the evaporation temperature to be higher than the evaporation temperature of the refrigeration evaporator 4.
In each of the above embodiments, the controller 22 calculates the difference between the target superheat amount and the actual detected superheat amount of the refrigeration evaporator 5, and controls the rotational position of the valve body 43 of the control valve 12 based on the difference. However, instead of this, the opening degree of the valve body may be controlled by PID control as shown in FIG. In this case, it is possible to control the superheat amount to the target superheat amount efficiently and in a short time with a simple circuit configuration.

冷蔵用蒸発器5への冷媒を絞り調節するのに代えて、冷凍用蒸発器4への冷媒を絞り調節するようにしてもよく、この場合、冷凍用蒸発器4から流出する冷媒を貯留するアキュムレータを設ける必要がある。
調節弁12を、冷蔵庫の水平に取付けられた状態で冷蔵側弁口42が冷凍側弁口41よりも低くなるように構成してもよい。
Instead of adjusting the throttle of the refrigerant to the refrigeration evaporator 5, the refrigerant to the refrigeration evaporator 4 may be throttled and adjusted. In this case, the refrigerant flowing out of the refrigeration evaporator 4 is stored. It is necessary to provide an accumulator.
The control valve 12 may be configured such that the refrigeration side valve port 42 is lower than the refrigeration side valve port 41 in a state where the control valve 12 is mounted horizontally in the refrigerator.

冷媒として可燃性冷媒の例えばイソブタンを用いた冷凍サイクルに適用するようにしてもよい。この場合、2つの蒸発器4,5の冷媒流量を制御することにより、一方の蒸発器に冷媒が偏り、冷凍サイクルに必要とされる冷媒流量が増大してしまうことを抑制することができるので、可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルに適用するにしても、必要とされる可燃性冷媒流量を最小とすることができる。   You may make it apply to the refrigerating cycle which used the combustible refrigerant | coolant, for example, isobutane, as a refrigerant | coolant. In this case, by controlling the refrigerant flow rates of the two evaporators 4 and 5, it is possible to prevent the refrigerant from being biased to one of the evaporators and the refrigerant flow rate required for the refrigeration cycle from increasing. Even when applied to a refrigeration cycle using a combustible refrigerant, the required combustible refrigerant flow rate can be minimized.

本発明の一実施例における冷凍システムを示す概略図Schematic which shows the refrigerating system in one Example of this invention. 冷蔵庫の縦断面図Vertical section of the refrigerator 圧縮機の縦断面図Compressor longitudinal section 調節弁の横断面図Cross section of control valve 調節弁の弁体の溝部と弁口との連通状態を示す要部の断面図Sectional drawing of the principal part which shows the communication state of the groove part and valve opening of the valve body of a control valve 調節弁の弁体の開度に応じた溝部と弁口との位置関係を示す図4相当図(その1)FIG. 4 equivalent diagram showing the positional relationship between the groove and the valve opening according to the opening of the valve body of the control valve (part 1) 調節弁の弁体の開度に応じた溝部と弁口との位置関係を示す図4相当図(その2)FIG. 4 equivalent view showing the positional relationship between the groove and the valve opening according to the opening of the valve body of the control valve (part 2) 調節弁の開度と冷媒の流量比率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the opening of the control valve and the flow rate ratio of the refrigerant 調節弁の(a)正面図、(b)側面図(A) Front view of control valve, (b) Side view 冷凍サイクルの冷媒の流れを示す模式図Schematic diagram showing the flow of refrigerant in the refrigeration cycle 制御装置のスーパーヒート制御を示すフローチャート(その1)Flow chart showing superheat control of control device (part 1) 調節弁の開度と冷蔵用蒸発器の過熱量との関係を示す図The figure which shows the relationship between the opening of the control valve and the amount of superheat of the refrigeration evaporator 制御装置のスーパーヒート制御を示すフローチャート(その2)Flow chart showing superheat control of control device (part 2) 図11相当図11 equivalent figure 制御装置のスーパーヒート制御を示すフローチャート(その3)Flow chart showing superheat control of control device (part 3) 図11相当図11 equivalent figure 上限値の設定値の一例を示す図The figure which shows an example of the setting value of an upper limit 制御装置の戻し制御を示すフローチャートFlow chart showing return control of control device 戻し制御時の調節弁の開度と冷蔵用蒸発器の出口温度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the opening degree of the control valve at the time of return control, and the exit temperature of the refrigerator for refrigeration 戻し制御時の調節弁の開度と冷蔵用蒸発器の過熱量との関係を示す図The figure which shows the relationship between the opening degree of the control valve at the time of return control, and the superheat amount of the evaporator for refrigeration 異なる戻し制御時を示す図18相当図18 equivalent view showing different return control times 除霜時の蒸発器の出入口温度の変化を示す図The figure which shows the change of the entrance / exit temperature of the evaporator at the time of defrosting 除霜運転後の冷媒の流れを示す図9相当図FIG. 9 equivalent view showing the flow of the refrigerant after the defrosting operation. 冷凍用蒸発器冷却優先制御時を示す図9相当図FIG. 9 equivalent diagram showing the cooling priority control of the refrigeration evaporator 冷蔵用蒸発器への冷媒流量が減少した状態を示す図9相当図FIG. 9 equivalent diagram showing a state in which the refrigerant flow rate to the refrigeration evaporator is reduced. 冷媒回収制御時を示す図9相当図FIG. 9 equivalent diagram showing the refrigerant recovery control 異なる冷媒回収制御時を示す図9相当図FIG. 9 equivalent diagram showing different refrigerant recovery control times 本発明の変形例を示す図9相当図FIG. 9 equivalent diagram showing a modification of the present invention PID制御を示す図Diagram showing PID control

符号の説明Explanation of symbols

図面中、2は冷凍区画、3は冷蔵区画、4は冷凍用蒸発器、5は冷蔵用蒸発器、6,7は冷気循環ファン、9は圧縮機、11は凝縮器、12は調節弁(冷媒流量調節手段)、20,21は除霜用ヒータ、22は制御装置(制御手段)、23は冷凍室庫内温度センサ、24は冷蔵室庫内温度センサ、25は出口温度センサ,26は出口温度センサ(過熱量検出手段)、27は入口温度センサ(過熱量検出手段)、28は低圧段側圧縮部、29は高圧段側圧縮部、41は冷凍側弁口、42は冷蔵側弁口、43は弁体である。   In the drawings, 2 is a refrigeration section, 3 is a refrigeration section, 4 is a refrigeration evaporator, 5 is a refrigeration evaporator, 6 and 7 are cold-air circulation fans, 9 is a compressor, 11 is a condenser, and 12 is a control valve ( (Refrigerant flow rate adjusting means), 20 and 21 are heaters for defrosting, 22 is a control device (control means), 23 is a temperature sensor in the freezer compartment, 24 is a temperature sensor in the refrigerator compartment, 25 is an outlet temperature sensor, and 26 is Outlet temperature sensor (superheat amount detection means), 27 is an inlet temperature sensor (overheat amount detection means), 28 is a low pressure stage side compression section, 29 is a high pressure stage side compression section, 41 is a refrigeration side valve port, and 42 is a refrigeration side valve The mouth 43 is a valve body.

Claims (5)

圧縮機から吐出されるガス状冷媒を液化する凝縮器と、
この凝縮器から流入した冷媒が流出する2つの弁口を有し、それらの弁口を通じて流出する冷媒流量を当該弁口の全開時における冷媒流量に対する流量比率として弁体の開度に応じて調節可能な冷媒流量調節手段と、
この冷媒流量調節手段の各弁口から流出した冷媒がそれぞれ流入する冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器と、
前記冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器により冷却される冷凍区画及び冷蔵区画の冷却状態に基づいて冷凍サイクル運転を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記冷媒流量調節手段に対して少なくとも一方の蒸発器への冷媒流量を絞り調節すると共に、一方の蒸発器への冷媒が流れにくくなる状態が発生したとみなすことができる所定条件が成立したときは、少なくとも他方の蒸発器への弁口を全閉した状態で前記圧縮機を駆動することにより冷媒を回収してから通常制御に復帰することを特徴とする冷蔵庫。
A condenser for liquefying the gaseous refrigerant discharged from the compressor;
There are two valve ports through which the refrigerant flowing in from this condenser flows out, and the refrigerant flow rate flowing out through these valve ports is adjusted according to the opening of the valve body as the flow rate ratio to the refrigerant flow rate when the valve port is fully opened Possible refrigerant flow rate adjusting means;
A refrigeration evaporator and a refrigeration evaporator into which the refrigerant flowing out from each valve port of the refrigerant flow rate adjusting means flows, respectively;
Control means for performing a refrigeration cycle operation based on the cooling state of the refrigeration compartment and the refrigeration compartment cooled by the refrigeration evaporator and the refrigeration evaporator,
The control means throttles and adjusts the refrigerant flow rate to at least one evaporator with respect to the refrigerant flow rate adjustment means, and a predetermined condition that can be considered that a state in which the refrigerant does not flow easily to one evaporator has occurred. When the above is established, the refrigerator recovers the refrigerant by driving the compressor with at least the valve port to the other evaporator being fully closed, and then returns to normal control.
一方の蒸発器内の冷媒の蒸発状態を示す過熱量を検出する過熱量検出手段を備え、
前記制御手段は、前記冷媒流量調節手段に対して前記過熱量検出手段による過熱量が目標過熱量に対して大きい場合は一方の蒸発器への冷媒流量比率が大となるように制御し、過熱量が目標過熱量に対して小さい場合は一方の蒸発器への冷媒流量比率が小となるように制御すると共に、その過熱量が通常値よりも大きい場合は前記所定条件が成立したと判断することを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
An overheat amount detecting means for detecting an overheat amount indicating an evaporation state of the refrigerant in one evaporator;
The control means controls the refrigerant flow rate adjusting means so that when the superheat amount by the superheat amount detection means is larger than the target superheat amount, the refrigerant flow rate ratio to one evaporator becomes large. When the amount is smaller than the target superheat amount, the refrigerant flow rate ratio to one evaporator is controlled to be small, and when the superheat amount is larger than the normal value, it is determined that the predetermined condition is satisfied. The refrigerator according to claim 1.
前記制御手段は、一方の蒸発器へ冷媒を供給したときは、所定時間が経過するまで、または前記過熱量検出手段による過熱量が通常値に低下するまで一方の蒸発器への冷媒供給を継続することを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。   When supplying the refrigerant to one evaporator, the control means continues to supply the refrigerant to one evaporator until a predetermined time elapses or until the superheat amount by the superheat amount detecting means decreases to a normal value. The refrigerator according to claim 2. 他方の蒸発器内の冷媒蒸発を促進する冷気循環ファンを備え、
前記制御手段は、冷媒を回収する場合は、前記冷気循環ファンを駆動することを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の冷蔵庫。
A cold air circulation fan that promotes refrigerant evaporation in the other evaporator,
The refrigerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means drives the cold-air circulation fan when recovering the refrigerant.
他方の蒸発器の出口温度を検出する温度センサを備え、
前記制御手段は、前記温度センサによる検出温度が設定温度以上となったとき、または前記温度センサによる検出温度が下降から上昇に転じたときは前記冷気循環ファンに対する駆動を停止することを特徴とする請求項4記載の冷蔵庫。

A temperature sensor for detecting the outlet temperature of the other evaporator;
The control means stops driving the cold-air circulation fan when the temperature detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than a set temperature or when the temperature detected by the temperature sensor changes from a decrease to an increase. The refrigerator according to claim 4.

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