KR20060096466A - 냉장고 - Google Patents

Abstract

냉장실(2A) 및 냉동실(5A) 모두 효율적인 냉각을 실시할 수 있는 2단 압축 컴프레서(12A)를 구비하는 냉장고를 제공하는 것으로, 2단 압축 컴프레서(12A)의 고압측 출구와 응축기(14A)가 접속되고, 응축기(14A)와 PMV(15A)가 접속되고 PMV(15A)의 냉장측 출구가 R캐필러리 튜브(16A), R에버(18A)를 거쳐 2단 압축 컴프레서(12A)의 중간압측 흡입구와 접속되며, PMV(15A)의 냉동측 출구가 F캐필러리 튜브(24A)를 거쳐 F에버(26A)에 접속되고 F에버(26A)가 저압 석션 파이프(28A)를 거쳐 2단 압축 컴프레서(12A)의 저압측 흡입구에 접속되며, PMV(15A)는 동시 냉각 모드와 냉동 모드로 전환 가능하고, 동시 냉각 모드 중에 R에버(18A)를 향하는 냉매 유량을 PMV(15A)에 의해 조정하여 R에버(18A)의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차(예를 들어, 4℃)가 되도록 온도차 제어를 실시하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}

본 발명은 냉동실용 증발기 및 냉장실용 증발기에 냉매를 공급하는 타입의 냉장고에 관한 것이다.

종래부터 2단 압축 컴프레서를 사용하여 2개의 증발기에 냉매를 보내는 냉동 사이클을 갖는 냉장고로서는 하기와 같은 것이 제안되어 있다.

즉, 응축기의 출구에 개폐 밸브를 설치하고 상기 개폐 밸브의 전환에 의해, 냉매를 냉장용 증발기(이하, R에버라고 함), 냉동용 증발기(이하, F 에버라고 함)의 순서로 흐르게 하여 R에버와 F에버를 동시에 냉각하는 동시 냉각 모드를 실행하거나, 개폐 밸브로부터 바이패스관을 거쳐 냉매를 냉동용 증발기(이하, F에버라고 함)에만 흐르게 하는 냉동 모드를 실시할 수 있는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-31459호 참조).

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2002-31459호

상기와 같은 냉장고에서는 냉장실과 냉동실을 동시에 냉각하는 동시 냉각 모드에서는 R에버의 증발온도와 F에버의 증발온도가 동일해지고, 냉동 사이클의 효율을 향상시킬 수 없다는 문제점이 있다.

또한, R에버의 증발온도의 절대값이 낮으므로, 냉장실 내의 상대 습도가 낮 다는 문제점이 있다.

또한, 개폐 밸브의 전환은 냉동실 및 냉장실의 각각의 방의 냉각이 필요할 때에 대해서 실시함으로써, 개폐 밸브의 손실이나 교대 냉각 중의 한쪽에서 대기 시간 중에 온도 상승이 보이고 미세한 온도 설정이 불가능하며, 각 방의 한층 더한 항온성을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.

가정용으로 보급되어 있는 냉장고는 냉동 온도대의 구획과 냉장 온도대의 구획을 구비한 것이 일반적이고, 하나의 증발기에서 고내를 냉각하는 타입의 냉장고에서는 냉동구획 및 냉장구획으로의 냉기의 분배를 댐퍼 등으로 제어하고, 전체의 부하에 따라서 압축기의 온/오프를 제어하도록 하고 있다. 또한, 인버터에 의해 압축기의 회전수를 제어하는 타입에서는, 더욱 회전수를 미세하게 제어하고 있다. 이와 같은 구성의 냉장고에서는 증발기의 출구온도가 냉동구획의 온도가 되도록 냉매를 증발시키고 있다.

또한, 최근 냉동구획 및 냉장구획에 각각 냉동 증발기 및 냉장 증발기를 갖는 타입으로서 냉장용 증발기와 냉동용 증발기를 직렬로 연결한 것이 있다. 이것은 냉동 구획과 냉장 구획의 2개의 구획을 동시에 냉각하는 것이 가능하지만, 압축기의 흡입압력은 증발온도가 낮은 냉동용 증발기의 압력으로 제한되므로, 냉동 사이클의 효율을 높이는 것이 곤란하다.

이에 대해서, 냉동용 증발기와 냉장용 증발기를 병렬로 연결하고, 교대 냉각하는 것에서는 역류 방지 밸브 등을 부가함으로써, 냉장실을 냉각하는 냉장용 증발기의 증발 온도가 높아지도록 제어함으로써, 냉동 사이클의 효율을 높일 수 있지 만, 2개의 온도대의 구획을 동시에 냉각할 수는 없었다.

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2001-12634호

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 2002-147896호

[특허문헌 4] 일본 공개특허공보 2001-278934호

냉동용 증발기와 냉장용 증발기를 병렬로 연결한 구성에서, 응축기로부터 2개의 증발기에 공급되는 냉매를 분류하고 또한 그 냉매 유량을 조정 가능한 냉매 유량 조절 장치를 구비하고, 냉동용 증발기와 냉장용 증발기에 동시에 냉매를 공급하고, 2개의 온도대의 구획을 동시에 냉각하는 것이 생각되고 있다.

이와 같은 구성에서는 응축기와 증발기를 연결하는 캐필러리 튜브의 유량 저항에 의해 냉매를 냉동용 증발기와 냉장용 증발기에 분류(分流)하고 있고, 각 증발기의 상태에 의해 캐필러리 튜브에 흐르는 냉매유량을 제어하는 것은 곤란한 점에서 각 증발기에서의 냉각 능력을 제어할 수는 없었다.

그래서, 본 출원인은 냉동용 증발기와 냉장용 증발기로의 냉매 유량 비율(최대유량에 대한 비율)을 밸브체의 개방도에 따라서 조정 가능한 조절 밸브를 개발하고, 그 밸브체의 개방도에 따라서 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 스로틀 조절하는 것을 생각하고 있다. 즉, 예를 들어 냉장용 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절(냉동용 증발기로의 냉매 유량은 최대)함으로써, 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기로의 동시 흐름을 실현하고자 하는 것이다.

그러나, 냉장고의 운전 상태에 따라서 증발기로의 적절한 냉매량이 항상 변동되는 점에서, 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절한다고 해도, 한쪽의 증발기로의 냉매유량이 적절한지 올바르게 판단하는 방법이 없어, 스로틀 조절을 적절하게 실행할 수 없다는 과제가 여전히 남아 있다.

그래서, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하고, 이들 온도 센서에 의해 한쪽의 증발기의 과열량(출구 온도와 입구 온도의 차)를 구하고 그 과열량을 적절하게 제어하는 것을 고려하고 있지만, 이들 온도센서의 정밀도가 낮은 경우에는 이러한 과열량에 기초하는 제어가 곤란해진다.

또한, 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 스로틀 조절한 결과, 한쪽의 증발기로의 냉매공급을 정지, 또는 최소의 냉매유량비율로 스로틀했을 때에는 다음에 한쪽의 증발기에 냉매를 공급해도 통상의 제어에서는 한쪽의 증발기에 충분한 냉매를 공급할 때까지 지연을 발생시키고, 한쪽의 증발기에 대한 스로틀 조절에 지장을 줄 우려가 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 냉장실 및 냉동실 모두 효율적인 냉각을 실시할 수 있는 2단 압축 컴프레서를 갖는 냉장고를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 냉동실용 증발기 및 냉장실용 증발기에 냉매를 공급하는 타입의 냉장고에 있어서, 한쪽의 증발기의 출구 온도와 입구 온도의 차이인 과열량에 기초하여 한쪽의 증발기의 과열량이 적절해지도록 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 밸브체의 개방도에 따라서 스로틀 조절하는 경우에, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도를 정확하게 검출할 수 있는 냉장고를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로 그 목적은 냉동실용 증발기 및 냉장실용 증발기에 냉매를 공급하는 타입의 냉장고에 있어서, 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 밸브체의 개방도에 따라서 스로틀 조절하는 경우에, 한쪽의 증발기로의 냉매 공급에 지연을 발생시키지 않는 냉장고를 제공하는 데에 있다.

청구항 1에 관한 발명은 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고, 상기 응축기와 3방향 밸브형의 유량 가변 수단이 접속되고, 상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구와 접속되고, 상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고, 상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고, 상기 동시 냉각 모드 중에, 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하고, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고이다.

청구항 2에 관한 발명은 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고 상기 응축기와 3방향 밸브형의 유량 가변 수단이 접속되며 상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구와 접속되고, 상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고, 상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고, 상기 동시 냉각 모드 중에, 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하여, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고이다.

청구항 3에 관한 발명은 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고, 상기 응축기와 3방향 밸브형 유량 가변 수단이 접속되고, 상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구와 접속되고, 상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고, 상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고, 상기 동시 냉각 모드 중에 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하거나, 또는 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하고, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고이다.

청구항 4에 관한 발명은 상기 냉장 캐필러리 튜브쪽이 상기 냉동 캐필러리 튜브보다 냉매가 흐르기 쉬운 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 한 항에 기재된 냉장고이다.

청구항 5에 관한 발명은 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 어려운 방향에 있는 증발기의 하류측에, 어큐뮬레이터를 설치하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 한 항에 기재된 냉장고이다.

청구항 6에 관한 발명은 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구와 출구에 각각 온도 센서를 설치하고, 상기 제어수단은 상기 두 온도센서를 사용하여 상기 입구 온도와 상기 출구 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 한 항에 기재된 냉장고이다.

청구항 7에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 냉동 모드에서 상기 2단 압축 컴프레서의 능력을 조정하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 한 항에 기재된 냉장고이다.

청구항 8에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 동시 냉각 모드의 개시 일정 시간 후에 상기 온도차 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 적어도 한 항에 기재된 냉장고이다.

청구항 9에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 온도차 제어의 개시시에는 상기 유량 조정 수단의 냉장측 출구를 완전 개방 상태로 하고, 상기 동시 냉각 모드의 종료시에는 완전 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 청구항 1 또는 청구항 3에 기재된 냉장고이다.

청구항 10에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 차가 소정 온도차보다 클 때에는 저속으로, 상기 소정 온도차보다 작을 때에는 고속으로 상기 송풍기를 회전시키는 것을 특징으로 하는 청구항 2에 기재된 냉장고이다.

청구항 11에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 유량 조정과 함께 상기 송풍기의 회전수를 조정하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 냉장고이다.

청구항 12에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구에서의 냉매의 유량이 소정량보다 적을 때에는 상기 송풍기의 회전수를 소정 회전수보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 냉장고이다.

청구항 13에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구에서의 냉매의 유량이 소정량보다 많을 때에는 상기 송풍기의 회전수를 소정 회전수보다 낮게 하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 냉장고이다.

청구항 14에 관한 발명은 상기 제어수단은 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 온도차가 소정 온도차보다 클 때에는 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하고, 그 온도차가 상기 소정 온도차보다 작을 때에는 상기 송풍기로 조정하여 상기 온도차 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 냉장고이다.

본 발명의 냉장고는 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기를 설치하고, 상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 구비하고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매유량을 당해 밸브구의 완전 개방시에서의 냉매유량에 대한 유량비율로서 조절 가능한 냉매유량 조절수단을 설치하고, 상기 냉매유량 조절수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입되는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기를 설치하고, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하고, 상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동구획 및 냉장구획의 냉각 상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하는 제어수단을 설치하고, 상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 상기 온도 센서가 검출한 한쪽의 증발기의 출구 온도와 입구 온도의 차인 과열량이 목표 과열량이 되도록 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 스로틀 조절하고 또한, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도가 동일한 것으로 간주할 수 있는 소정 조건이 성립했을 때에는 상기 온도 센서에 의한 검출 온도가 동일해지도록 교정하고 나서 통상 제어로 복귀하는 것이다(청구항 15).

상기 구성에서 상기 제어수단은 전원 투입시에 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하도록 해도 좋다(청구항 16).

본 발명의 냉장고는 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기를 설치하고, 상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 갖고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매 유량을 당해 밸브구의 완전 개방에 대한 유량비율로서 조절 가능한 냉매유량 조절수단을 설치하고, 상기 냉매유량 조절수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입되는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기를 설치하고, 한쪽 증발기의 출구 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하고, 상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동 구획 및 냉장 구획의 냉각 상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하고 또한, 상기 온도센서에 의한 검출온도에 기초하여 제상운전을 실행하는 제어수단을 설치하고, 상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 또한 한쪽의 증발기의 제상 운전의 실행 중에 상기 온도 센서에 의한 검출 온도의 일정 상태가 계속되었을 때에는 그 때의 검출온도가 0이 되도록 교정하는 것이다(청구항 17).

본 발명의 냉장고는 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기를 설치하고, 상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 구비하고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매유량을 당해 밸브구의 완전 개방시에서의 냉매 유량에 대한 유량비율로서 조절 가능한 냉매유량 조절수단을 설치하고, 상기 냉매유량 조절수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입하는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기를 설치하고, 상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동구획 및 냉장 구획의 냉각 상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하는 제어수단을 설치하고, 상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 또한 한쪽의 증발기로의 냉매 공급의 정지 상태가 발생했다고 간주할 수 있는 소정 조건이 성립했을 때에는 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 소정의 되돌림값으로 제어하는 것이다(청구항 18).

상기 구성에서 상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 한쪽의 증발기로의 밸브구가 완전 폐쇄 상태 또는 최소 개방도가 되도록 제어했을 때 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하도록 해도 좋다(청구항 19).

또한, 한쪽의 증발기의 출구 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하고, 상기 제어 수단은 상기 온도 센서에 의한 검출 온도의 상승률이 소정값을 상회했을 때 상기 소정 조건이 성립한 것으로 판단하도록 해도 좋다(청구항 20).

또한, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도를 검출하는 온도 센서를 설치하고, 상기 제어 수단은 상기 온도 센서가 검출한 한쪽 증발기의 출구 온도와 입구 온도의 차가 소정값보다 작고 또한 한쪽 증발기의 입구 온도와 한쪽 증발기의 냉각 대상 구획의 온도차가 소정값 보다도 작아졌을 때 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하도록 해도 좋다(청구항 21).

또한, 상기 제어 수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하여 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 상기 되돌림값으로 제어한 상태에서 한쪽의 증발기로의 냉매 유량이 부족하다고 판단한 경우에는 다음의 되돌림값이 "소(小)"가 되도록 설정하고 또한 냉매 유량이 과잉이라고 판단한 경우에는 다음의 되돌림값이 "대(大)"가 되도록 설정하도록 해도 좋다(청구항 22).

또한, 상기 제어수단은 상기 압축기의 회전수가 높은 경우에는 상기 되돌림값을 높게 변경하는 것이 바람직하다(청구항 23).

또한, 상기 제어수단은 외부기온이 낮은 경우에는 상기 되돌림값의 변경을 실행하지 않는 것이 바람직하다(청구항 24).

청구항 1에 관한 발명의 냉장고에서는 동시 냉각 모드 중에, 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 유량 가변 수단에 의해 조정하여, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하고 있다. 이에 의해, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기에서 액체 냉매가 증발하여 가스 냉매가 되고, 2단 압축 컴프레서에 액백(liquid back)이 발생하지 않는다. 또한, 액체 냉매가 증발함으로써 그 증발기의 냉각을 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 2에 관한 발명의 냉장고이면, 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유로를 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하고, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하고 있다. 이에 의해, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기에서 액체 냉매가 증발하여 가스 냉매가 되고, 2단 압축 컴프레서에 액백이 일어나지 않는다. 또한, 액체 냉매가 증발함으로써 그 증발기의 냉각을 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 3에 관한 발명의 냉장고에서는 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 유량 가변 수단에 의해 조정하거나, 또는 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하여, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하고 있다. 이에 의해 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기에서 액체 냉매가 증발하여 가스 냉매가 되고, 2단 압축 컴프레서에 액백이 일어나지 않는다. 또한, 액체 냉매가 증발함으로써 그 증발기의 냉각을 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 4에 관한 발명의 냉장고에 있어서는 냉장 캐필러리 튜브쪽이 냉동 캐필러리 튜브보다 냉매가 흐르기 쉬운 구조로 하고, 냉매의 유량 조정에 의해 냉장용 증발기의 온도를 제어한다. 이에 의해, 냉장용 증발기의 온도를 확실하게 제어할 수 있다. 또한, 냉장용 증발기로부터 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구로 액백이 일어나지 않는다.

청구항 5에 관한 발명의 냉장고에서는 흐르기 어려운 방향에 있는 증발기의 하류측에 어큐물레이터를 설치함으로써, 상기 냉매가 흐르기 어려운 방향에 있는 증발기로부터 2단 압축 컴프레서로 액백이 일어나지 않는다.

청구항 6에 관한 발명의 냉장고에서는 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구와 출구에 각각 온도 센서를 설치함으로써, 그 입구 온도와 출구 온도를 확실하게 측정할 수 있다.

청구항 7에 관한 발명의 냉장고에서는 냉동 모드에서 2단 압축 컴프레서의 능력을 조정하여 냉동실용 증발기의 온도를 제어함으로써, 냉동실용 증발기의 온도를 정확하게 제어할 수 있다.

청구항 8에 관한 발명의 냉장고에 있어서는 동시 냉각 모드의 개시 일정 시간 후에 온도차 제어를 실시함으로써, 냉동 모드로부터 동시 냉각 모드로 전환한 후, 또는 냉장고가 기동하여 동시 냉각 모드를 개시하고, 그 상태가 안정된 후에 온도차 제어를 실시할 수 있다.

청구항 9에 관한 발명의 냉장고에서는 온도차 제어의 개시시에는 유량 조정 수단의 냉매측 출구를 완전 개방 상태로 함으로써, 온도차 제어를 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 10에 관한 발명의 냉장고에서는 입구 온도와 출구 온도차가 소정 온도차 보다 클 때에는 저속으로, 소정 온도차보다 작을 때에는 고속으로 회전시킴으로써 냉매의 양을 적절하게 제어할 수 있고, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기에서의 냉매의 증발을 확실하게 실시할 수 있다. 즉, 소정 온도차보다 클 때에는 저속으로 송풍기를 회전시켜 액체 냉매의 증발을 억제하고 소정 온도차보다 작을 때에는 고속으로 송풍기를 회전시켜 액체 냉매의 증발을 촉진시키는 것이다.

청구항 11에 관한 발명의 냉장고에서는 유량 조정 수단의 유량 조정과 함께 송풍기의 회전수를 조정함으로써, 온도차 제어를 정확하게 실시할 수 있다.

청구항 12에 관한 발명의 냉장고에서는 유량 조정 수단의 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구에서의 냉매의 유량이 소정량 보다 적을 때에는 송풍기의 회전수를 소정 회전수보다 높게 하여 액체 냉매의 증발을 촉진시킨다. 이에 의해, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 내부의 액체 냉매의 증발을 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 13에 관한 발명의 냉장고에서는 유량 조정 수단에서의 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구의 냉매 유량이 소정량보다 클 때에는 송풍기의 회전수를 소정 회전수보다 낮게 하여 액체 냉매의 증발을 억제한다. 이에 의해, 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 내부의 액체 냉매의 증발을 확실하게 실시할 수 있고 또한 그 증발기의 냉각을 확실하게 실시할 수 있다.

청구항 14에 관한 발명의 냉장고에서는 입구 온도와 출구 온도의 온도차가 소정 온도차보다 클 때에는 유량 가변 수단에 의해 조정하여 설정 온도차가 되도록 온도차 제어하고, 그 온도차가 소정 온도차 보다 작을 때에는 송풍기에서 조정하여 온도차 제어를 실시함으로써, 확실하게 설정 온도차로 제어할 수 있다.

청구항 15의 발명에 의하면 한쪽의 증발기의 과열량이 목표 과열량이 되도록 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 조정하는 경우에, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도가 동일한 것으로 간주할 수 있는 소정 조건이 성립했을 때에는 이들 온도를 검출하는 온도 센서의 검출 온도가 동일해져 있을 것이므로, 온도 센서의 검출 온도를 동일해지도록 교정함으로써, 이후에서의 온도 센서에 의한 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.

청구항 16의 발명에 의하면 냉장고가 공장으로부터 출하되어 전원이 투입될 때까지는 증발기의 온도는 플러스 온도로 동일하다. 따라서, 전원 투입시에서는 한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도가 동일한 점에서, 그 때에는 온도 센서가 검출하는 입구 온도와 출구 온도가 동일해지도록 교정함으로써, 이후에서의 온도 센서에 의한 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.

청구항 17의 발명에 의하면 제상 운전에 의해 증발기에 부착된 성에의 해동중에는 증발기의 출구 온도가 0℃의 상태가 계속되는 점에서, 제상 운전의 실행중에 이러한 상태가 되었을 때에는 온도 센서의 검출 온도가 0이 되도록 교정함으로써, 이후의 제상 운전을 확실하게 실행할 수 있다.

한쪽의 증발기로의 냉매 공급이 정지된 경우에는 한쪽의 증발기로의 냉매량이 부족해지고, 통상 제어에 의해 냉매를 공급하도록 해도 한쪽의 증발기의 냉매량의 부족 상태를 해소하는 데에 시간을 필요로 하지만, 청구항 18의 발명에 의하면 한쪽의 증발기로의 냉매 공급이 정지된 것으로 간주할 수 있는 소정 조건이 성립되었을 때에는 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 소정의 되돌림값으로 제어함으로써, 한쪽의 증발기에 충분한 양의 냉매를 일거에 공급하여 신속하게 냉각할 수 있다.

청구항 19의 발명에 의하면 제어수단은 자기자신에 의한 제어 결과에 따라서 한쪽의 증발기로의 냉매 공급이 정지되었다고 판단할 수 있으므로, 특별한 수단을 사용하지 않고 용이하게 실시할 수 있다.

청구항 20의 발명에 의하면 한쪽 증발기로의 냉매 공급이 정지되었을 때에는 한쪽 증발기의 출구 온도의 상승률이 통상보다 높아지므로, 그것을 검출함으로써 한쪽 증발기로의 냉매 공급이 정지한 것을 확실하게 검출할 수 있다.

청구항 21의 발명에 의하면 한쪽의 증발기로의 냉매 공급이 정지되었을 때에는 한쪽의 증발기의 출구 온도가 상승하는 데에 따라 입구 온도도 상승하는 것에 추가로, 한쪽의 증발기의 입구 온도와 한쪽의 증발기의 냉각 대상 구획의 온도차가 소정값 보다도 작아지므로, 그것을 검출함으로써 한쪽의 증발기로의 냉매 공급이 정지된 것을 확실하게 판단할 수 있다.

한쪽의 증발기로의 냉매 유량이 부족하다고 판단했을 때에는 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 소정의 되돌림값으로 제어함으로써 한쪽의 증발기를 신속하게 냉각하는 것이 가능해지지만, 그 되돌림값으로의 제어상태에서의 냉매 유량이 적절하지 않은 경우도 있다.

그래서, 청구항 22의 발명에 의하면 냉매유량의 과부족에 따라 다음의 되돌림값을 설정함으로써, 다음에 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 되돌림값으로 제어했을 때 되돌림값에 의한 냉매유량을 적절히 제어하는 것이 가능해진다.

청구항 23의 발명에 의하면 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 있는 사정에서, 압축기의 회전수가 높은 경우에는 냉매의 스로틀부에서의 압력 손실이 커져 냉각효율이 저하되지만, 압축기의 회전수가 높은 경우에는 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율에 상한값을 둠으로써, 한쪽의 증발기로의 냉매유량을 높여 압력 손실을 방지할 수 있다.

냉장고가 설치된 외부기온이 낮은 경우에는 냉동 사이클의 부하가 작아지고, 한쪽의 증발기의 과열량에 기초하는 냉매 유량 비율의 제어를 적절하게 실행할 수 있는 점에서, 외부기온이 낮은 상태에서 상한값을 높게 변경한 경우에는 한쪽의 증발기로의 냉매량이 과잉이 되거나 열량이 과도하게 오버 슈트되지만, 청구항 24의 발명에 의하면 외부기온이 낮은 경우에는 상한값의 변경을 실행하지 않음으로써 한쪽의 증발기 내로의 냉매유량이 과잉이 되는 것이 방지될 수 있다.

이하의 도면과 관련지어 고려되는 이하에 기재된 상세한 설명을 참조함으로써, 본 발명의 보다 많은 모든 가치나 그에 부수되어 얻어지는 많은 이점이 더욱 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시형태를 도시한 냉동 사이클의 구성도로, 동시 냉각 모드에서의 상태를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 일실시형태를 도시한 냉동 사이클의 구성도로, 냉동 사이클의 냉동 모드에서의 상태를 나타낸 도면,

도 3은 본 실시형태의 냉장고의 종단면도,

도 4는 본 실시형태의 냉장고의 블럭도,

도 5는 본 실시형태에 의한 동시 냉각 모드에서의 플로우차트,

도 6은 본 실시형태에 의한 PMV에서의 펄스수와 개방도의 상태를 도시한 표,

도 7은 본 발명의 다른 일실시형태에서의 냉동 시스템을 도시한 개략도,

도 8은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉장고의 종단면도,

도 9는 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 압축기의 종단면도,

도 10은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 조절밸브의 횡단면도,

도 11은 도 10의 조절 밸브의 밸브체의 홈부와 밸브구의 연통 상태를 도시한 주요부의 단면도,

도 12는 도 10의 조절밸브의 밸브체의 개방도에 따른 홈부와 밸브구의 위치 관계를 도시한 횡단면도,

도 13은 도 10의 조절 밸브의 개방도와 냉매의 유량비율의 관계를 도시한 도면,

도 14의 (a)는 도 10의 조절 밸브의 정면도, (b)는 도 10의 조절 밸브의 측면도,

도 15는 본 발명의 다른 일실시형태에서의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 16은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제어장치의 수퍼 히트 제어를 도시한 플로우차트(1),

도 17은 도 16에 도시한 제어에서의 조절 밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 과열량의 관계를 도시한 도면,

도 18은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제어장치의 수퍼 히트 제어를 도시한 플로우차트(2),

도 19는 도 18에 도시한 제어에서의 조잘밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 과열량의 관계를 도시한 도면,

도 20은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제어장치의 수퍼 히트 제어를 도시한 플로우차트(3),

도 21은 도 20에 도시한 제어에서의 조절밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 과열량의 관계를 도시한 도면,

도 22는 조절밸브의 밸브체의 개방도의 상한값의 설정값의 일례를 도시한 도면,

도 23은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제어장치의 되돌림 제어를 도시한 플로우차트,

도 24는 상기 되돌림 제어시의 조절밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 출구 온도의 관계를 도시한 도면,

도 25는 상기 되돌림 제어시의 조절밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 과열량의 관계를 도시한 도면,

도 26은 다른 되돌림 제어시의 조절밸브의 개방도와 냉장용 증발기의 출구 온도의 관계를 도시한 도면,

도 27은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제상시의 증발기의 출입구 온도의 변화를 도시한 도면,

도 28은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 제상 운전 후의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 29는 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉동용 증발기 냉각 우선 제어시의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 30은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉장용 증발기로의 냉매 유량이 감소한 상태의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 31은 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉매 회수 제어시의 냉동 사이클 의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 32는 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 다른 냉매 회수 제어시의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도,

도 33은 본 발명의 변형예에서의 냉동 사이클의 냉매의 흐름을 도시한 모식도, 및

도 34는 본 발명의 변형예에 의한 PID 제어를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

우선 최초로, 본 발명의 일실시형태를 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명한다.

(1) 냉장고(1A)의 구조

우선, 냉장고(1A)의 구조에 대해서 도 3에 기초하여 설명한다.

냉장고(1A) 내부는 상단으로부터 냉장실(2A), 야채실(3A), 제빙실(4A), 냉동실(5A)이 설치되어 있다.

냉동실(5A)의 배면에 있는 기계실(6A)에는 능력 가변형의 2단 압축 컴프레서(이하, 컴프레서라고 함)(12A)가 설치되어 있다.

제빙실(4A)의 배면에는 제빙실(4A)과 냉동실(5A)을 냉각하기 위한 냉동실용 증발기(이하, F에버라고 함)(26A)가 설치되어 있다.

또한, 야채실(3A)의 배면에는 냉장실(2A)과 야채실(3A)을 냉각하기 위한 냉장실용 증발기(이하, R에버라고 함)(18A)가 설치되어 있다.

F에버(26A)의 위쪽에는 F에버(26A)에 의해 냉각된 냉기를 제빙실(4A)과 냉동실(5A)에 송풍하기 위한 송풍팬(이하, F팬이라고 함)(27A)이 설치되어 있다.

R에버(18A)의 위쪽에는 R에버(18A)에서 냉각된 냉기를 냉장실(2A)과 야채실(3A)에 송풍하기 위한 송풍팬(이하, R팬이라고 함)(19A)이 설치되어 있다.

냉장고(1A)의 천정부 후방에는 마이크로 컴퓨터로 이루어진 제어부(7A)가 설치되어 있다.

또한, 냉장실(2A)에는 고내 온도를 측정하는 R센서(8A)가 배치되고, 냉동실(5A)에는 고내 온도를 측정하는 F센서(9A)가 배치되어 있다.

(2) 냉동 사이클(10A)의 구조

냉장고(1A)에서의 냉동 사이클(10A)의 구조에 대해서 도 1과 도 2에 기초하여 설명한다.

컴프레서(12A)의 고압측 토출구에는 응축기(14A)가 접속되고, 응축기(14A)에는 펄스 모터 밸브(이하, PMV라고 함)(15A)가 접속되어 있다. 상기 PMV(15A)는 3방향 밸브형으로 1개의 입구와 2개의 출구가 있다. 이들의 2개의 출구, 즉 냉장측 출구와 냉동측 출구로부터 유출되는 냉매의 양은 두 출구의 밸브의 개방도를 펄스 모터에 의해 각각 조정함으로써 실시한다. 상기 조정은 제어부(7A)로부터 상기 펄스 모터로 출력되는 펄스의 수에 의해 결정되고 도 6에 도시한 바와 같은 관계로 되어 있다. 상기 PMV(15A)이면, 완전 개방 상태로부터 완전 폐쇄 상태로 조정하는 경우에 펄스에 의해 리니어로 그 개방도를 조정할 수 있다.

PMV(15A)의 냉장측 출구에는 냉장 캐필러리 튜브(이하, R캐필러리 튜브라고 함)(16A), R에버(18A)가 차례로 접속되어 있다.

R에버(18A)의 출구측은 중간압 석션 파이프(22A)를 거쳐 컴프레서(12A)의 중간압측 흡입구에 접속되어 있다.

PMV(15A)의 냉동측 출구는 냉동 캐필러리 튜브(이하, F 캐필러리 튜브라고 함)(24A)를 거쳐 F에버(26A)에 접속되어 있다. F에버(26A)의 출구측은 저압 석션 파이프(28A)를 거쳐 컴프레서(12A)의 저압측 흡입구에 접속되어 있다. 또한, 저압 석션 파이프(28A)의 경로 중에는 어큐물레이터(30A)가 설치되어 있다.

R캐필러리 튜브(16A)와 중간압 석션 파이프(22A)는 근접하여 설치되고, 열교환이 가능하도록 이루어져 있다. 이와 같이 R캐필러리 튜브(16A)로부터 중간압 석션 파이프(22A)에 열을 부여함으로써, 중간압 석션 파이프(22A) 중의 액체 냉매를 기화시킬 수 있고, 컴프레서(12A)로의 액백을 방지할 수 있다.

F캐필러리 튜브(24A)와 저압 석션 파이프(28A)도 근접하여 열교환이 가능하도록 이루어져 있다. 이와 같은 F캐필러리 튜브(24A)로부터 저압 석션 파이프(28A)에 열을 부여함으로써 액체 냉매가 기화되어 컴프레서(12A)로의 액백을 방지할 수 있다.

또한, R에버(18A)의 입구에는 R에버(18A)로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 입구 센서(32A)가 설치되고, 출구에는 R에버(18A)로부터 유출되는 냉매의 온도를 측정하는 출구 센서(34A)가 설치되어 있다.

(3) 냉장고(1A)의 전기적 구성

다음에, 도 4에 기초하여 냉장고(1A)의 전기적 구성에 대해서 설명한다.

냉장고(1A)의 제어를 실시하는 제어부(7A)에 컴프레서(12A)의 모터, R팬(19A), F팬(27A), PMV(15A), R센서(8A), F센서(9A), 입구 센서(32A), 출구 센서(34A)가 접속되어 있다.

제어부(7A)는 미리 기억된 프로그램(하기에서 도시한 동작상태를 실현하는 프로그램)에 기초하여 R센서(8A)에 의해 검출한 냉장실(2A)의 고내 온도(이하, R온도라고 함)와 F센서(9A)에 의해 검출된 냉동실(5A)의 고내 온도(이하, F온도라고 함)과 입구 센서(32A)와 출구 센서(34A)의 검출 온도에 기초하여 컴프레서(12A), R팬(19A), F팬(27A) 및 PMV(15A)를 제어한다.

(4) 냉장고(1A)의 동작 상태

다음에, 제어부(7A)에 기초하는 냉장고(1A)의 제어 상태에 대해서 설명한다.

제어부(7A)는 PMV(15A)에 펄스를 출력함으로써 냉장실(2A), 야채실(3A)(이하, 일괄하여 냉장실(2A)라고 함)과 제빙실(4A), 냉동실(5A)(이하, 일괄하여 냉동실(5A)이라고 함)을 동시에 냉각하는 동시 냉각 모드와, 냉동실(5A)만을 냉각하는 냉동 모드를 실행할 수 있다.

(4-1) 냉동 모드

우선, 냉동 모드에 대해서 설명한다.

냉동 모드는 도 2에 도시한 바와 같이, PMV(15A)의 냉장측 출구를 폐쇄하고 냉동측 출구에만 냉매가 흐르도록 한다. 냉매의 흐름으로서는 컴프레서(12A), 응축기(14A), PMV(15A), F캐필러리 튜브(24A), F에버(26A)를 거쳐 저압 석션 파이프(28A)를 통과하여 컴프레서(12A)에 되돌아가는 경로이다.

그리고, 컴프레서(12A)를 동작시킴으로써, F에버(26A)가 냉각되고, 냉동실(5A)이 냉각된다.

도 6에 도시한 바와 같이, 냉동 모드에서 제어부(7A)가 PMV(15A)에 출력하는 펄스수는 61펄스이다. 그렇게 하면, PMV(15A)의 냉장측 출구를 폐쇄하고, 냉동측 출구에만 냉매가 흐른다.

또한, 냉동실(5A)의 고내 온도의 조정은 F센서(9A)에서 검출한 온도에 기초하여 컴프레서(12A)를 능력을 가변시킴으로써 실시한다. 예를 들어, 고내 온도가 상승했을 때에는 컴프레서(12A)의 모터의 운전 주파수를 높인다.

(4-2) 동시 냉각 모드

다음에, 동시 냉각 모드에 대해서 설명한다.

동시 냉각 모드는 도 1에 도시한 바와 같이 PMV(15A)의 2개의 출구로부터 동시에 냉매를 흘림으로써, R에버(18A)와 F에버(26A)를 동시에 냉각하고, 냉장실(2A)과 냉동실(5A)을 동시에 냉각하는 모드이다.

이 동시 냉각모드에서의 냉매의 흐름으로서는 2개 존재한다.

제 1 흐름은 컴프레서(12A)로부터 응축기(14A)에 흐르고, PMV(15A)를 거쳐 R 캐필러리 튜브(16A), R에버(18A), 중간압 석션 파이프(22A)를 거쳐 컴프레서(12A)에 되돌아가는 경로이다. 제 2 흐름은 컴프레서(12A)로부터 응축기(14A)에 흐르고, PMV(15A)로부터 F 캐필러리 튜브(24A)를 거쳐 F에버(26A), 저압 석션 파이프(28A)를 거쳐 컴프레서(12A)로 되돌아가는 경로이다.

이 경우에, F 캐필러리 튜브(24A)의 직경 보다도 R 캐필러리 튜브(16A)의 직 경을 크게 하여 냉매의 유량 저항을 작게 하고, F 캐필러리 튜브(24A)보다도 R캐필러리 튜브(16A) 쪽에 냉매가 흐르기 쉬운 상태가 되어 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 동시 냉각 모드에서 제어부(7A)가 PMV(15A)에 출력하는 펄스수는 70~81펄스이다. 그렇게 하면, PMV(15A)의 냉동측 출구는 완전개방이고 냉장측 출구의 개방도를 조정하여 냉매의 유량 조정을 할 수 있다.

또한, R에버(18A)의 내부에서의 냉매의 상태로서는 R에버(18A)의 입구에서는 액체 냉매로서, R에버(18A) 내부에서 액체 냉매가 증발하여 출구 직전에서는 가스 냉매가 되어 있다. 이에 의해, 중간압 석션 파이프(22A)를 거쳐 컴프레서(12A)의 중간압측 흡입구에 액백을 일으키지 않는다. 이와 같이 출구 직전에서 가스 냉매로 하기 위해, R에버(18A)의 입구 부근과 출구 부근에서의 온도를 입구 센서(32A), 출구센서(34A)에서 각각 측정하고, 그 측정한 입구 온도와 출구 온도의 차(출구 온도-입구 온도)가 설정 온도차가 되도록 PMV(15A)의 R에버(18A)로의 냉매의 유량을 조정한다. 상기 설정 온도차로서는 1℃ 내지 5℃이고 바람직하게는 2℃ 내지 4℃이다.

상기 온도차 제어방법에 대해서 하기에서 설명한다.

(4-3) 제 1 온도차 제어방법

제 1 온도차 제어방법에 대해서 도 5의 플로우차트에 기초하여 설명한다.

냉동 모드로부터 동시 냉각 모드로 전환하면 도 5에서의 동시 냉각 모드에서의 제 1 온도차 제어방법을 실시한다.

단계(S1)에서 PMV(15A)에 제어부(7A)가 75 펄스를 출력한다. 그렇게 하면, PMV(15A)는 냉장측 출구를 반개방 상태로 하고, 냉동측 출구를 완전 개방 상태로 한다.

단계(S2)에서 이 상태를 1분간 유지한다. 이에 의해, 냉동 사이클(10A) 내부에 냉매가 널리 퍼져 냉동 사이클(10A)도 상태가 안정된다.

단계(S3)에서 입구 센서(32A)와 출구 센서(34A)의 검출된 온도차가 몇 도(℃)인지를 판단한다. 여기에서 상기한 설정 온도차를 4℃로 한다. 그리고, 설정 온도차가 4℃이면 R에버(18A) 내부에서의 액체 냉매가 출구 직전에서 모두 증발하여 가스 냉매가 되고 R에버(18A)를 목적으로 하는 온도로 냉각하여, 컴프레서(12A)로도 액백이 일어니지 않는 상태가 되어 있다. 그 때문에, 설정온도차가 4℃인 경우에는 단계(S2)로 되돌아가고, 이 상태를 1분간 유지하여 다시 단계(S3)로 진행한다.

단계(S3)에서의 온도차가 3℃ 이하인 경우에는 설정온도차보다도 낮으므로, 액체 냉매가 R에버(18A) 내부에서 모두 증발하지 않고 액백이 일어나려고 하고 있는 상태가 되므로, 단계(S4)에서 PMV(15A)의 개방도를 약간 스로틀함으로써 제어부(7A)는 PMV(15A)에 -1펄스의 신호를 출력한다. 이에 의해, PMV(15A)는 그 1펄스분만큼 냉장측 출구를 닫고 R에버(18A)로의 액체 냉매의 유량을 감소시킨다. 그리고, 온도차가 줄어들지 않을 때에는 단계(S5)를 거쳐 1펄스씩 냉장측 출구를 차례로 닫고, R에버(18A)로의 액체 냉매의 유량을 감소시킨다. 펄스수가 70이 되면 냉장측 출구가 완전 폐쇄 상태가 되고 냉매는 흐르지 않게 된다.

단계(S5)에서는 PMV(15A)의 냉장측 출구가 완전 폐쇄 상태(펄스수가 70)이 되어 있는지의 여부를 판단한다. PMV(15A)는 완전 폐쇄 상태가 아니면 단계(S2)로 되돌아가 1분간 그 상태를 유지하여 R에버(18A) 내부의 액체 냉매가 모두 증발하는지 아닌지를 판단한다. 그리고, 1분간 유지한 후에 다시 단계(S3)로 진행하고, 입구 온도와 출구 온도의 차이를 측정한다. 한편, 완전 폐쇄 상태(즉 펄스수가 70)일 때에는 단계(S6)로 진행한다.

단계(S6)에서 펄스수를 70으로 하고 PMV(15A)를 완전 폐쇄 상태로 유지하여 단계(S2)로 되돌아간다.

이상의 단계(S2)로부터 단계(S3), 단계(S4), 단계(S5), 단계(S6)의 흐름에 의해, 액체 냉매가 R에버(18A) 내부에서 모두 증발하지 않은 경우에도 냉장측 출구를 서서히 닫아 감으로써 액체 냉매의 양이 적어지고, R에버(18A) 내부에서 확실하게 모든 액체 냉매가 증발하도록 할 수 있다. 그 때문에, 컴프레서(12A)로의 액 백을 방지할 수 있다.

다음에, 단계(S3)에서 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차보다 큰 경우, 즉 5℃ 이상인 경우에는 제어부(7A)는 단계(S7)에 도시한 바와 같이 PMV(15A)로의 펄스를 1펄스 증가시키고, PMV(15A)의 냉장측 출구의 개방도를 개방하여 냉매 유량을 증가시킨다. 이는 설정 온도차 이상으로 온도차가 있는 경우에는 액체 냉매가 R에버(18A) 내부에서 흐르는 양이 적고 R에버(18A)가 충분히 냉각되어 있지 않은 것을 의미하므로, 냉매 유량을 증가시켜 R에버(18A)를 냉각하는 것이다. 상기 제어를 완전 개방 상태가 될 때까지 계속한다.

단계(S8)에서 PMV(15A)가 완전 개방 상태(펄스수가 81)인지의 여부를 판단하 고 완전 개방 상태가 아니면 단계(S2)로 되돌아간다.

단계(S8)에서 PMV가 완전 개방 상태(즉 펄스수가 81)가 되어 있는 경우에는 단계(S9)에서 그 상태를 유지하여 단계(S2)로 되돌아간다.

이상에 의해, PMV(15A)에 의해 R에버(18A)에 흐르는 냉매의 유량을 조정하여 R에버(18A)를 확실하게 냉각할 수 있고 또한 컴프레서(12A)로의 액백을 방지할 수 있다.

또한, 제 1 제어방법에서 PMV(15A)의 개방도를 중앙, 즉 펄스수를 75로 하고 있는 것은 중앙으로 하면 완전 개방 상태 또는 완전 폐쇄 상태 어느 방향으로도 제어하기 쉽기 때문이다.

(4-4) 제 2 온도차 제어방법

다음에, 제 2 온도차 제어방법에 대해서 설명한다.

상기 제 1 제어방법에서는 PMV(15A)만에 의해 냉매 유량을 조정했지만, 본 제어방법에서는 이에 추가로 R팬(19A)의 회전수도 제어하여 냉매 유량을 조정하는 것이다.

상기 제 2 제어방법으로서는 다음과 같은 2개의 제어방법이 있다.

(4-4-1) 제 2-1 온도차 제어방법

제 2-1 온도차 제어방법은 R팬(19A)의 회전수와 PMV(15A)의 밸브의 개방도를 대응시켜 PMV(15A)의 밸브의 개방도가 닫히려고 할 때, 또는 완전 폐쇄 상태일 때에는 R팬(19A)의 회전수를 소정 회전수보다 높게 한다. 또한, 반대로 완전 개방 또는 완전 개방 상태가 될 때에는 R팬(19A)의 회전수를 소정 회전수보다 낮게 한 다.

상기 제어방법을 실시하는 것은 R팬(19A)의 회전수를 고속으로 하면 액체 냉매의 증발이 촉진되고, 액백의 방지를 보다 확실하게 할 수 있다. 한편, 회전수를 저속으로 하면 액체 냉매로부터 증발하는 냉매를 억제할 수 있고 R팬(19A)에 의한 냉각을 확실하게 할 수 있다.

(4-4-2) 제 2-2 온도차 제어방법

제 2-2 온도차 제어방법으로서는 입구온도와 출구온도의 차가 작을 때에는 R팬(19A)의 회전수만에 의해 냉매유량을 조정하고, 온도차가 클 때에는 R팬(19A)의 회전수가 아니라 PMV(15A)의 개방도에 의해 냉매 유량을 조정한다.

상기 제어방법을 실시하는 것은 PMV(15A)에서는 냉매 유량을 크게 변화시켜 조정하는 것이고, R팬(19A)에서는 냉매의 유량을 미소하게 조정할 수 있으므로, 적절하게 사용하고 있다.

(4-5) 제 3 온도차 제어방법

제 1 제어방법 및 제 2 제어방법에서는 PMV(15A)에 의해 유량을 조정했지만, 본 제어방법에서는 PMV(15A)가 아니라, R팬(19A)만에 의해 유량 제어를 실시하는 것이다.

이 경우에는 입구 온도와 출구 온도의 차가 큰 경우에는 R팬(19A)의 회전수를 저속으로 하고, 온도차가 작을 때에는 고속으로 함으로써 그 유량제어를 실시할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 일 실시형태에 대해서 도 7 내지 도 34를 참조하여 설 명한다.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 냉장고의 종단면도를 도시하고 있다. 상기 도 8에서 냉장고 본체(1)는 단열 상자체의 내부에 저장구획을 형성하고, 간막이벽에 의해 냉동실이나 제빙실의 냉동구획(2), 냉장실이나 야채실의 냉장구획(3) 등 복수의 저장실로 구분하고 있다.

각 저장실은 냉동구획(2)이나 냉장구획(3)마다 배치한 냉동용 증발기(4)나 냉장용 증발기(5) 및 냉기 순환팬(6, 7)에 의해 각각 소정의 설정온도로 냉각 유지되는 것이고, 각 증발기(4, 5)는 본체 배면 하부의 기계실(8)에 설치한 압축기(9)로부터 공급되는 냉매에 의해 냉각된다.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 냉장고에서의 냉동 사이클 장치를 도시하고 있다. 상기 도 1에서 냉동 사이클 장치(10)는 압축기(9), 응축기(11), 냉매 유로의 냉매 유량을 조절하기 위한 조절밸브(냉매 유량 조절 수단에 상당)(12), 및 병렬로 접속한 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)를 환형상으로 연결하여 구성되어 있다. 응축기(11)는 편평형상을 이루고 있고, 기계실(8)의 전방에서의 냉장고 본체(1)의 외부 바닥면 공간에 설치되어 있다. 상기 응축기(11)에서 액화한 냉매는 조절밸브(12)를 통하여 각각 감압수단인 냉동측 캐필러리 튜브(15) 및 냉장측 캐필러리 튜브(16)를 경유하여 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에 각각 공급된다. 각 증발기(4, 5)는 냉매가 증발됨으로써 저온화되고, 냉기 순환팬(6, 7)에 의한 송풍에 의해 열 교환이 실시됨으로써 저장실내를 소정의 공기온도로 냉각하는 것이다. 냉동용 증발기(4)에서 기화한 냉매는 어큐물레이터(17) 를 통하여 냉동측 석션 파이프(18)를 경유하여 다시 압축기(9)에 되돌아가고 냉장용 증발기(5)에서 증발한 냉매는 냉장측 석션 파이프(19)를 경유하여 압축기(9)에 직접 되돌아가도록 구성되어 있다.

각 증발기(4, 5)에 대응하여 제상용 히터(20, 21)가 설치되어 있고, 소정시간이 경과할 때마다 각 히터(20, 21)에 통전됨으로써 각 증발기(4, 5)에 부착된 성에를 해동하도록 하고 있다.

제어장치(22)는 냉동실 고내 온도 센서(23) 및 냉장실 고내 온도 센서(24)의 검출온도에 기초하여 상술한 냉동 사이클 장치(10)를 제어하는 것으로, 통상의 냉동 사이클 운전에 추가로, 냉동용 증발기(4)의 출구 파이프에 부착된 출구온도센서(25), 냉장용 증발기(5)의 출구 파이프에 부착된 출구온도센서(26)의 검출온도에 기초하여 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에 부착된 성에를 해동하는 제상 운전을 실행하고, 또한 냉장용 증발기(5)의 입구 파이프에 부착된 입구 온도 센서(27)의 검출온도와 출구 온도 센서(26)의 검출 온도의 차에 기초하여 후술하는 냉장용 증발기(5)의 과열량(수퍼 히트량)을 구하고, (입구온도센서(27)와 출구온도센서(26)는 과열량 검출수단으로서도 기능한다.) 그 과열량에 기초하여 조절밸브(12)의 냉장용 증발기(5)로의 냉매유량비율을 제어하게 되어 있고, 이러한 제어가 본 실시형태의 특징이 되어 있다.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 압축기(9)의 단면을 도시하고 있다. 상기 도 9에서 압축기(9)는 압축요소가 저압단측 압축부(28)와 고압단측 압축부(29)에 의해 구성된 레시프로식의 2단 압축기이고, 밀폐 케이스(30) 내에 수납된 전동기(31)의 회전축(32)의 회전에 따라 편심하여 회전하는 편심축(33)에 의해 커넥팅 로드(34)를 도시 횡방향으로 왕복 운동시키도록 구성되어 있다.

커넥팅 로드(34)의 선단에는 볼 조인트(35)로 피스톤(36)이 코킹 고정되어 있고, 실린더(37)내의 피스톤(36)의 왕복 운동에 의해 저압단측 압축부(28)와 고압단측 압축부(29)에 대해서 상호 냉매를 흡입하고 압축하여 토출하는 것이고, 압축부로의 볼 조인트(35)의 채용에 의해 용적 효율을 향상시키고 본래는 2개의 압축부를 필요로 하는 2단 압축기의 외형 스페이스의 확대를 제어하고 있다.

저압단측 압축부(28)의 흡입구(28a)는 냉동용 증발기(4)로부터 어큐물레이터(17)를 통하여 연결된 냉동측 석션 파이프(18)의 단부가 접속되고, 저압단측 압축부(28)의 토출구(28b)는 압축된 가스형상 냉매를 토출하도록 밀폐케이스(30) 내에 개구하고 있다. 또한, 고압단측 압축부(29)의 흡입구(29a)는 밀폐 케이스(30) 내의 가스상 냉매를 흡입하도록 밀폐 케이스(30) 내에 개구하고, 고압단측 압축부(29)의 토출구(29b)는 응축기(11)로의 토출관에 접속된다.

냉동용 증발기(4)의 토출측에 접속된 어큐물레이터(17)는 기체와 액체를 분리하고 냉동용 증발기(4)에서 완전히 증발하지 않았던 액상 냉매를 저류하여 가스상 냉매만을 송출하고, 압축기(9)의 실린더(37)에 액체 냉매가 유입되는 것에 의한 지장을 방지하는 작용을 하는 것이고, 본 실시형태에서는 냉동용 증발기(4)의 후단에만 설치되어 있다.

냉장용 증발기(5)로부터의 냉장측 석션 파이프(19)는 압축기(9)의 밀폐 케이스(30) 내의 중압단이 되는 공간부에 도입하도록 접속하고 있다. 따라서, 냉장용 증발기(5)로부터의 흡입 냉매는 압축기(9)의 실린더(37) 내에 직접 유입되지 않으므로, 냉장용 증발기(5)의 후단에는 어큐물레이터를 설치할 필요는 특별히 없고, 설치하는 경우에는 소형의 것이어도 좋다. 냉장용 증발기(5)측의 냉장측 석션 파이프(19)로부터 흡입된 가스상 냉매는 저압단측 압축부(28)의 토출구(28b)로부터 밀폐 케이스(30) 내에 토출되는 가스상 냉매와 함께, 연통하는 고압단측 압축부(29)의 흡입구(29a)에 흡입되어 압축된다.

조절밸브(12)는 압축기(9)로부터의 토출가스를 받아 액화하는 응축기(11)의 출구측에 설치되어 있고, 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유로를 전환하고 또한 그 냉매 유량 비율(완전 개방 시에 대한 개구 비율)을 제어하는 것으로, 본 실시형태에서는 통상 제어시에서는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율을 제어하고 또한 냉동용 증발기(4)로의 냉매 유량 비율을 100%(완전개방)로 제어하도록 하고 있다. 이 경우, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 있는 상태에서는 냉동용 증발기(4)로는 충분한 양의 냉매가 공급되도록 이루어져 있다.

도 10은 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 조절밸브(12)의 횡단면을 도시하고 있다. 상기 도 10에 도시한 바와 같이, 밸브 케이스(38)의 저면에 설치된 밸브시트(39)에, 응축기(11)(실제로는 드라이어)로부터의 냉매의 유입구(40)가 형성되어 있고 또한 냉동용 증발기(4)측으로의 냉매 유출구인 냉동측 밸브구(41)와 냉장측 증발기(5)측으로의 냉매 유출구인 냉장측 밸브구(42)가 형성되어 있다.

밸브시트(39)에 대해서 원반형상의 밸브체(43)가 슬라이딩 접촉하도록 회전 축(46)으로 회전 가능하게 지지하여 이루어지고, 기본적인 구조는 3방향 밸브와 유사하다. 상기 밸브체(43)의 측면에는 스토퍼(44)가 부착되어 있고, 그 스토퍼(44)가 밸브시트(39)에 부착된 규제부(45)에 접촉됨으로써 밸브체(43)의 회전 초기 위치와 회전 종료 위치가 정해져 있다.

밸브체(43)의 하면(밸브시트(39)와의 대향면)에는 두꺼운 계단부(43a)가 일체로 팽출 형성되어 있고, 그 두꺼운 계단부(43a)가 냉동측 밸브구(41) 및 냉장측 밸브구(42)를 완전 폐쇄 가능하게 되어 있다. 두꺼운 계단부(43a)의 이면(밸브시트(39)와의 슬라이딩면)에서 각 밸브구(41, 42)에 대향하는 회전 궤적 상에는 두꺼운 계단부(43a)의 단부(端部)로부터 소정 각도에 걸쳐 단면이 V자 형상인 냉동측 홈부(47) 및 냉장측 홈부(48)가 원호상으로 각각 형성되어 있고, 밸브체(43)가 소정의 회전 범위에 위치한 상태에서, 냉동측 홈부(47)가 냉동측 밸브구(41)에 대향하여 연통되고 또한, 냉장측 홈부(48)가 냉장측 밸브구(42)에 대향하여 연통된다.

밸브체(43)는 밸브 케이스(38)의 상면에 설치된 도시하지 않은 스텝핑 모터의 회전과 동기하여 회전하도록 마그네트 커플링되어 있고, 스텝핑 모터에 의해 0~85 펄스의 위치에 오픈루프로 회전 제어되는 것이다.

또한, 도 10에서는 스토퍼(44)가 규제부(45)에 접촉된 초기 위치를 나타내고 있고, 그 초기 위치에서 스텝핑 모터의 펄스수가 0펄스로 설정된다.

스텝핑 모터는 제어장치(22)로부터의 펄스 신호로 밸브체(43)를 도 10에 도시한 초기 위치로부터 화살표 A 방향으로 회전시키는 것이고, 소정의 펄스 위치에서 밸브체(43)의 냉동측 홈부(47)가 냉동측 밸브구(41)와 연통한 경우에는 유입구 (40)로부터 밸브 케이스(38) 내에 유입된 냉매가, 냉동측 홈부(47)가 연통하는 냉동측 밸브구(41)로부터 유출되고, 냉동측 캐필러리 튜브(15)를 경유하여 냉동용 증발기(4)에 유입되어 증발함으로써 상기 냉동용 증발기(4)의 온도가 저하된다.

한편, 동일하게 냉장측 홈부(48)와 냉장측 밸브구(42)가 연통한 경우에는 냉장측 홈부(48)에 유입된 냉매가 연통하는 냉장측 밸브구(42)로부터 냉장측 캐필러리 튜브(16)를 경유하여 냉장용 증발기(5)에 유입되어 증발함으로써 상기 냉장용 증발기(5)의 온도가 저하된다.

이 경우, 냉동측 밸브구(41), 냉장측 밸브구(42)로부터 유출되는 냉매 유량은 각 밸브구(41, 42)에 대향하는 냉동측 홈부(47), 냉장측 홈부(48)의 단면적의 크기에 따라 변화되고, 그 단면적이 도 11의 (a) 내지 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 커질수록 냉매 유량은 커진다. 또한 도 11의 (a) 내지 (c)는 일례로서 냉장측 밸브구(42)에 대해서 도시한다.

여기에서 냉동측 홈부(47)의 단면면적은 밸브체(43)의 회전 방향의 부위에 관계없이 시단부(始端部)(밸브체(43)의 회전방향의 선단)으로부터 중간부까지 일정해지도록 설정되고, 그 중간부로부터 종단부(두꺼운 계단부(43a)의 개방단 가장자리)까지 시단부측의 단면적보다 큰 일정한 단면적이 되도록 설정되어 있다. 또한, 냉장측 홈부(48)의 단면면적은 시단부로부터 종단부가 됨에 따라서 증대되도록 설정되어 있고, 특히 시단부로부터 소정의 중간부까지는 단면면적의 증대정도가 작게 설정되고, 그 중간부로부터 종단부까지는 증대 정도가 크게 설정되어 있다. 또한, 냉장측 홈부(48)의 시단부는 냉장측 홈부(48)의 종단부와 냉장측 밸브구(42)가 연 통 개시한 상태에서 완전 폐쇄 상태로부터 일거에 소정의 유량 비율을 확보하는 형상으로 형성되어 있다.

이상과 같은 구성에 의해 조절밸브(12)는 후술한 바와 같이 유로의 전환이나 유량 조정을 극히 미세하게 제어할 수 있는 점에서, 스텝핑 모터에 의한 회전 제어에 의해 냉매 유량 비율을 리니어로 변경할 수 있다.

도 12는 조절 밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치와 냉동측 밸브구(41) 및 냉장측 밸브구(42)의 위치 관계를 도시하고, 도 13은 조절 밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치와 냉동측 밸브구(41) 및 냉장측 밸브구(42)의 유량비율의 관계를 나타내고 있다.

(a) 4펄스 위치(도 12의 (a), 도 13의 (a))

급속 냉장 운전시에는 도면 중 오른쪽 방향으로 회전하는 밸브체가 4펄스 위치에 있고, 냉장측 밸브구(42)가 밸브체(43)의 두꺼운 계단부(43a)로부터 완전하게 탈출하여 냉장측 밸브구(42)가 완전 개방되어 있고, 냉매가 냉장용 증발기(5)에만 흐르고 냉장용 증발기(5)만 냉각 작용이 실시된다.

(b) 20펄스 위치(도 12의 (b), 도 13의 (b))

예를 들어, 냉동 구획(2) 및 냉장 구획(3) 모두 소정의 냉각 온도 상태에 있는 경우에는 밸브체(43)가 20 펄스의 위치에 있고, 냉동측 홈부(47)와 냉동측 밸브구(41), 및 냉장측 홈부(48)와 냉장측 밸브구(42)는 합치되지 않고, 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)의 쌍방으로의 밸브구(41, 42)는 밸브체(43)의 두꺼운 계단부(43a)에 의한 완전 폐쇄 상태에 있어 냉매는 흐르지 않고 냉각 작용은 일어나 지 않는다.

(c) 29 펄스 위치(도 12의 (c), 도 13의 (c))

냉동 운전 정지 상태에서의 시간 경과나 냉동실 문의 개방에 의해 냉동 구획(2)의 온도가 상승한 것을 냉동실 고내 온도 센서(23)가 검지한 경우에는 29 펄스의 위치까지 밸브체(43)가 회전하고, 냉동측 홈부(47)가 냉동측 밸브구(41)에 연통 상태가 되므로 냉매가 냉동용 증발기(4)측으로 완전 개방시의 20 % 정도 흐른다. 이 때 냉장측 홈부(48)와 냉장측 밸브구(42)는 여전히 연통 관계가 아니고 냉장용 증발기(5)에 냉매는 공급되지 않는 것이다.

(d) 41 펄스 위치(도 12의 (d), 도 13의 (d))

급속냉동 운전시는 41 펄스의 위치까지 밸브체(43)가 회전하고 냉동측 밸브구(41)가 밸브체(43)의 두꺼운 계단부(43a)로부터 완전하게 탈출하여 냉동측 밸브구(41)가 완전 개방되므로, 냉동용 증발기(4), 더 나아가서는 냉동구획(2)을 집중하여 냉각할 수 있다.

(e) 49 펄스 위치(도 12의 (e), 도 13의 (e))

냉장구획(3)의 온도가 상승한 바와 같은 경우에는 49 펄스의 위치까지 밸브체(43)가 회전하고, 냉장측 홈부(48)의 시단부가 냉장측 밸브구(42)와 연통 상태가 되므로, 최소 유량 비율 5%의 냉매류가 발생하여 냉장용 증발기(5)측의 냉각 작용이 개시된다. 이 때에도 냉동용 증발기(4)는 완전 개방에 의해 냉매의 유출 상태를 유지하고 있다.

(f) 62펄스 위치(도 12의 (f), 도 13의 (f))

밸브체(43)가 62 펄스 위치에서는 냉장측 홈부(48)의 좁은 폭 영역의 중간 위치가 냉장측 밸브구(42)와 연통하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 리니어로 증가하고 있는 중간 상태에 있고 이 동안의 매끄러운 유량 조정에 의해 냉장용 증발기(5)의 냉각 능력을 미세 조정할 수 있다.

(g) 71 펄스 위치(도 12의 (g), 도 13의 (g))

냉장측 홈부(48)의 좁은 폭 영역의 종료 위치가 냉장측 밸브구(42)와 대향하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 리니어로 증가하는 종료 상태에 있다.

(h) 82 펄스 위치(도 12의 (h), 도 13의 (h))

냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)를 양쪽 동시에 냉각할 필요가 생겼을 때에는 82펄스의 위치까지 밸브체(43)가 회전하고 냉동측 홈부(47) 및 냉장측 홈부(48) 모두 밸브체(43)의 두꺼운 계단부(43a)로부터 탈출하여 쌍방의 밸브구(41, 42) 모두 완전 개방 상태가 되고, 냉동용 증발기(4)와 냉장용 증발기(5)에는 동시에 냉매가 공급되어 냉각 작용을 나타낸다.

이 경우, 도 13에 도시한 바와 같이 냉동용 증발기(4)로의 냉매 유량 비율이 20% 정도로 일정해져 있는 영역(도면 중에서 화살표 B로 나타냄)을 두고 있는 것은, 밸브체(43)가 29펄스 위치에서 밸브체(43)의 위치 오차에도 불구하고 냉동용 증발기(4)로의 냉매 유량 비율이 20% 정도가 되는 것을 보증하기 위함이다. 또한, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율이 71 펄스까지는 밸브체(43)의 회전의 상승에 따른 유량 비율의 상승은 완만한 데에 비해, 펄스수 71을 상회하는 회전 위치에서는 밸브체(43)의 회전의 상승에 따른 유량 비율은 급격하게 상승하고 있다. 즉, 냉동용 증발기(4)로의 냉매 유량 비율의 제어에서는 조절밸브(12)의 밸브체(43)가 펄스수 71에 위치했을 때 변곡점(도 13 중에 화살표 C로 나타냄)을 갖는 것을 의미하고 있다. 이는 보다 미세한 냉매 유량의 제어를 실시하는 데에는 도 13에 도시한 스로틀 영역(펄스수 45~71)의 펄스수를 증대시켜 1펄스 당의 냉매 유량의 조정량을 적게 하면 좋지만, 밸브체(43)를 1회전시키는 펄스수에는 제한이 있고 펄스수의 증대는 곤란하기 때문이다.

여기에서, 냉장용 증발기(5)로의 보다 미세한 냉매 유량의 조정을 필요로 하는 것은 냉매 유량이 작은 범위인 것에 착안하여, 밸브체(43)의 유로를 연구함으로써, 밸브체(43)가 45~71펄스까지는 밸브체(43)의 1펄스당의 냉매 유량의 증대 변화량을 억제하고, 71~82 펄스에서 1펄스당 냉매 유량의 증대 변화량을 증대시키도록 하고 있다.

또한, 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치가 45~53 펄스에서는 냉장용 증발기(5)로의 밸브구 면적은 스로틀 영역의 최소면적이 되어 있지만, 그 최소 면적은 예를 들어 압축기(9)에 설치된 스트레이너를 통과할 수 있는 이물(異物)의 면적보다도 크게 설정되어 있다. 이는 냉동 사이클 중에 이물, 예를 들어 냉매 파이프를 절단했을 때의 금속분이나 용접시의 스케일 등이 포함되어 있던 경우에는 이들의 이물이 최소 유로에서 막힘을 발생시킬 우려가 있지만, 최소면적을 스트레이너를 통과 가능한 이물보다 크게 설정함으로써, 이물이 조절밸브(12)의 냉장용 증발기(5)로의 냉장측 밸브구(42)에서 막힘을 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

본 실시형태에서는 도 12에 도시한 바와 같이 냉동측 밸브구(41)는 완전개방 또는 완전폐쇄 중 어느 것에 거의 고정되고, 냉장측 밸브구(42)로의 유량비율을 냉장측 홈부(48)에 의해 변화시켜 냉매 유량을 펄스 49~71의 범위에서 리니어로 조정하도록 하고 있다.

또한, 냉동 사이클 장치(10)에서의 냉동측 캐필러리 튜브(15) 및 냉장측 캐필러리 튜브(16)는 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에서의 냉매 증발 온도에 온도차를 갖게 하기 위해, 냉동측 캐필러리 튜브(15)의 스로틀을 강하게 하고 있는 결과, 전술한 바와 같이 냉동용 증발기(4) 및 냉동용 증발기(5) 쌍방으로 냉매를 흘리는 경우에는 필연적으로 저항이 적은 냉장용 증발기(5)로 흐르기 쉬워지고, 냉동용 증발기(4)로는 흘러들어가기 어려워지는 경향이 있어, 극단적인 경우에는 냉동용 증발기(4)에는 냉매가 흐르지 않는 상황이 발생한다.

이를 개선하기 위해 조절밸브(12)에서는 냉동 구획(2) 및 냉장 구획(3)의 각 냉각을 위해 냉매류 제어와 함께, 소위 냉매 흐름의 편중을 방지하기 위해, 냉매가 흐르기 쉽게 설치된 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 스로틀하도록 제어를 가하고 있다.

또한, 조절 밸브(12)에 유입되는 냉매는 응축기(11)에서 응축된 냉매로, 기체/액체가 혼합되어 있고 조절밸브(12)에 유입된 단계에서 유속이 저하되는 점에서, 조절밸브(12)의 하방에 액체 냉매가 고이기 쉬워진다. 이 때문에, 조절밸브(12)의 밸브 시트가 수평이 아닌 경우, 하측에 위치하는 밸브구쪽이 냉매의 액체 비율이 높아진다. 본 실시형태에서는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 제어하는 것을 기본으로 하고 있는 점에서, 냉장측 밸브구(42)가 냉동측 밸브구(41)보다 높은 위치가 되면, 유량을 제어할 수 없는 가스상 냉매가 많아지고, 밸브체(43)에 의한 냉매 분류(分流)의 제어가 불가능해진다.

그래서, 본 실시형태에서는 도 14에 도시한 바와 같이 부착 지그(13)에 대해서 조절 밸브체(14)가 기울어지도록 일체로 설치되고, 부착 지그(13)가 수평 위치로 부착된 상태에서, 냉장측 밸브구(42)가 냉동측 밸브구(41)보다도 하방에 위치하도록 했다. 이와 같은 구성에 의해, 냉장측 밸브구(42)에 고이는 액체 냉매의 비율을 냉동측 밸브구(41) 보다도 높일 수 있고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율의 제어가 가능해진다.

한편, 조절밸브(12)에서의 밸브구의 개구 제어는 냉동용 증발기(4)와 냉장측 증발기(5)로의 밸브 유량 비율을 쌍방 모두 완전 개방 또는 완전 폐쇄하거나, 또한 냉동측 밸브구(41)를 스로틀하고 또한 냉장측 밸브구(42)를 완전 개방하거나, 또는 냉장측 밸브구(42)를 스로틀하고 또한 냉동측 밸브구(41)를 완전 개방하는 등 여러가지 패턴을 선택할 수 있지만, 본 실시형태에서는 냉동용 증발기(4)와 냉장용 증발기(5)를 병렬로 접속하고 있고, 통상 제어에서는 냉동측 밸브구(41)를 완전 개방한 상태에서 냉장측 밸브구(42)를 스로틀 조절하도록 하고 있다.

이 경우, 냉동측 밸브구(41)가 완전 개방의 상태에서는 냉장측 밸브구(42)의 스로틀 조절에 의한 냉매 유량에 거의 영향을 받지 않고 냉동측 증발기(4)는 거의 소정의 냉동능력을 얻을 수 있게 되어, 냉장용 증발기(5)의 냉각 능력에 대해서도, 냉장측 밸브구(42)의 스로틀 조절, 및 압축기(9)의 회전수 조절로 소정의 냉방 능 력을 얻을 수 있는 것도 있다.

즉, 냉동측 밸브구(41)로부터 유출된 냉매는 냉동 구획(2)에서의 냉각온도에 입각한 증발온도가 되도록 설정한 냉동측 캐필러리 튜브(15)를 통과할 때 감압되고, 냉동용 증발기(4)에서 예를 들어 -25℃ 정도에서 증발한다. 동일하게, 냉장측 밸브구(42)로부터 유출된 냉매는 냉장구획(3)에서의 냉각온도에 입각한 증발온도가 되도록 설정한 냉장측 캐필러리 튜브(16)를 통과할 때에 감압되고, 냉장용 증발기(5)에서 예를 들어 -5℃ 정도에서 증발한다.

다음에 냉동 사이클 장치(10)의 동작에 대해서 도 15를 참조하여 설명한다. 전원 투입에 의해 압축기(9)가 구동되면, 압축되어 고온 고압이 된 가스상 냉매는 응축기(11)에 토출되어 액화되고 나서 조절밸브(12)에 이른다. 조절밸브(12)는 상기와 같이 여러가지 패턴설정이 가능하지만, 전원 투입시에는 냉동구획(2), 냉장구획(3) 모두 미냉각의 상태이므로, 양쪽 밸브구(41, 42)는 완전 개방 상태가 되고, 냉매는 냉동측 캐필러리 튜브(15) 및 냉장측 캐필러리 튜브(16)에 유입하여 감암되고, 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에 각각 유입되어 각 증발온도(예를 들어, -25℃ 정도, -5℃ 정도)에서 증발하여 각 구획(2,3)을 소정 온도로 냉각한다.

이 때, 상기와 같은 증발 온도차를 형성하기 위한 캐필러리 튜브(15, 16)의 유로 저항의 차에 의한 냉장용 증발기(5)로의 냉매 흐름의 편중을 없애기 위해, 조절밸브(12)는 냉매가 흐르기 쉬운 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 약간 스로틀하여 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 균형을 이루어 유지하도록 제어한다.

냉동용 증발기(4)로부터의 냉매는 어큐물레이터(17)에 유입하고, 냉동용 증발기(4)로부터의 냉매 중에 완전히 증발할 수 없었던 액체 냉매가 남아 있는 경우에는 어큐물레이터(17) 내부에 저장되고, 가스상 냉매만이 냉동측 석션 파이프(18)로부터 압축기(9)의 저압단측 압축부(28)에 흡입된다. 또한, 냉장용 증발기(5)에서 증발한 가스상 냉매는 냉장측 석션 파이프(19)를 경유하여 압축기(9)의 중간압이 되어 있는 밀폐 케이스(30) 내에 도입된다.

냉동용 증발기(4)로부터 압축기(9)의 저압단측 압축부(28)에 흡입되고, 압축되어 밀폐 케이스(30) 내에 토출된 가스상 냉매는 냉장용 증발기(5)로부터 밀폐 케이스(30)의 중간압 공간부에 유입된 가스상 냉매와 합류되어 고압단측 압축부(29)에 흡입되고, 압축되어 응축기(11)에 토출됨으로써 냉동 사이클을 형성한다.

따라서, 상기 구성의 냉동 사이클 장치(10)에 의하면, 냉동 구획(2) 및 냉장 구획(3)의 설정온도에 맞춘 증발 온도가 되는 캐필러리 튜브(15, 16)를 각각 구비한 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)를 설치하므로, 1단의 압축기를 사용함으로써 냉동용 증발기(4)의 압력에 제한되어 증발온도의 차를 두는 것이 곤란한 구성에 비해, 냉장용 증발기(5)로부터의 냉장측 석션 파이프(19)를 압축기(9)의 밀폐 케이스(30)내의 중간압 공간부에 접속시킴으로써, 냉장용 증발기(5)의 증발온도를 냉동용 증발기(4)에 대해서 고내 냉각 온도에 입각하여 높게 할 수 있고, 또한 압축기(9)의 입력 부하가 작아지므로 냉동 사이클 효율을 높이고 소비전력을 감소시킬 수 있다.

여기에서, 냉매 유량의 분배에 대해서는 냉장용 증발기(5)의 출구 파이프와 입구 파이프에 부착된 출구 온도 센서(26, 27)의 검출온도의 차를 구함으로써 실시하도록 하고 있다.

즉, 부하가 큰 경우에는 열교환량이 커져 냉장용 증발기(5)에 흘러오는 냉매 유량이 적어지고, 냉장용 증발기(5) 중에서 모든 냉매가 증발하여 냉장용 증발기(5)의 출구 파이프에서의 냉매 상태는 가스 냉매만으로 액체 냉매가 없는 과열상태(수퍼 히트 상태)가 되므로, 냉장용 증발기(5)의 출입구의 온도차가 커진다.

그래서, 냉장용 증발기의 출구와 입구의 온도차(이하, 과열량이라 부름)이 소정 온도, 예를 들어 4℃가 되도록 조절밸브(12)의 개방도를 제어하여 소정의 과열량으로 함으로써, 압축기(9)로의 액백을 방지하면서 냉동 사이클 중의 냉매 분포의 적정화를 도모할 수 있다. 그리고, 과열량이 예를 들어 5℃ 보다 커진 경우에는 냉장용 증발기(5)의 과열 상태는 과도하다고 판정하고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 배분을 크게 하여 유량을 증가시키고, 냉장용 증발기(5) 내의 냉매를 기체/액체의 2상 상태로 함으로써 냉장용 증발기(5)에서의 열교환 성능을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 과열량이 예를 들어 3℃ 이하가 된 경우에는, 냉장용 증발기(5)의 과열상태는 부족한 것으로 판정하고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 배분을 작게 하여 유량을 감소시키고, 냉장용 증발기(5) 내의 냉매를 기체/액체의 2상 상태로 함으로써, 압축기(9)로의 액백을 방지할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 제어장치(22)의 동작을 도시한다. 여기에서, 제어장치(22)는 통상의 냉동 사이클 운전의 제어를 실행하는 데에 추가로, 본 실시형태에 관련된 수퍼 히트 제어를 실행하고, 또한 그 밖의 제어를 동시에 실행하도록 이루어져 있고, 그들의 제어를 플로우차트 또는 타이밍 차트를 참조하면서 설명한다.

(수퍼 히트 제어(기본))

우선, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 수퍼 히트 제어(기본)에 대해서 설명한다.

도 16은 제어장치(22)에 의한 수퍼 히트 제어의 기본을 개략적으로 도시하고 있다. 상기 도 16에 도시한 바와 같이, 제어장치(22)는 1분이 경과했을 때에는 (단계(S101: 예), [주, S101에 명칭(단계)을 붙이고, 단계(S101)로 한다. 이하 동일. 또한, 처음부터 명칭(단계)을 붙인 부분도 있음] 냉장용 증발기(5)의 출입구 온도 데이터를 취입하고(단계(S102)). 그들의 온도차(출구온도-입구온도)로부터 과열량을 구하고 또한 그 과열량과 과열 목표 온도(본 실시형태에서는 4℃로 설정)의 차(ΔT)를 구한다(단계(S103)). 그리고, 이렇게 하여 구한 차(ΔT)가 오차를 고려하여 목표과열량보다도 1℃ 높은 5℃ 이상인지(단계(S104)), 목표 과열량보다도 1℃ 낮은 3℃ 이하인지를 판단한다(단계(S105)). 여기에서, 과열량이 3℃~5℃인 경우에는 냉장용 증발기(5)의 과열량은 적절한 것으로 판단하여 아무것도 하지 않고 단계(S101)로 되돌아간다. 이에 대해서, 과열량이 5℃ 이상인 경우에는(단계(S104): 예), 냉장용 증발기(5)의 과열량은 크게 냉매 유량이 부족한 것으로 판단하고 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치를 1펄스 상승시킨다(단계(S106), 도 17 참조). 이에 의해, 조절밸브(12)에서의 냉장용 증발기(5)로의 유량 비율이 증대되므로, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 증대된다.

이와 같은 냉매 유량을 증대하는 제어는 과열량이 5℃ 이상의 상태에서 1분마다 실시되고, 이러한 제어 상태에서는 조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)가 서서히 개구하여 냉매 유량이 서서히 증대되지만, 밸브체(43)의 회전 위치가 60펄스에 도달했을 때에는 상한 리미트 처리(단계(S107))에 의해 냉매 공급량은 상한이라고 판단하고, 과열량이 5℃ 이상이어도 펄스의 상승을 금지한다.

이상의 동작에 의해 도 17에 도시한 바와 같이 과열량의 상승이 억제됨과 동시에 저하되어, 결국에는 과열량이 5℃ 미만이 되고, 조절밸브(12)에 대한 제어가 정지한다. 이 경우, 과열량이 3~5℃의 통상 상태에서는 조절밸브(12)의 밸브체의 회전위치를 통상은 60펄스로 하고 냉장용 증발기(5)에 대한 냉매 공급을 스로틀 영역의 최대로 하고 있는 점에서, 도 17에 도시한 바와 같이 과열량이 3℃ 이하가 되어 간다.

여기에서, 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치를 60펄스의 상한으로 하고 있는 것은 상술한 바와 같이 냉장용 증발기(5)의 과열량이 큰 경우, 조절밸브(12)의 밸브체의 개방도를 상승시켜 냉장용 증발기(5)로의 냉매유량을 높임으로써 과열량이 작아지도록 제어하고 있지만, 냉동 사이클의 특성으로서 냉매가 흐르기 시작한 초기에는 냉장용 증발기(5)의 온도가 높으므로 냉장용 증발기(5)에 유입된 냉매가 입구부근에서 증발한다. 이 때문에, 냉장용 증발기(5)의 과열량이 큰 상태가 계속되고, 그 후에 과열량이 작아지는 거동을 나타낸다. 즉, 냉동 사이클의 응답이 늦으므로, 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 개방도를 상승하도록 해도, 과열량이 큰 상태가 계속되므로, 또한 밸브체(43)의 개방도를 상승시키는 동작을 계속한다. 이와 같은 상태에서는 냉동용 증발기(4)의 과열량이 작아지고, 다음에 밸브체(43)의 개방도를 강하한 경우에 밸브체(43)의 개방도가 과도하게 큰 점에서, 냉동용 증발기(4)로의 냉매의 공급을 억제하는 데에 시간을 소요하고, 냉동용 증발기(4)로부터 냉매가 액체 상태로 유출되는 등의 문제점을 발생시킨다. 이 때문에 조절 밸브(12)의 밸브체의 개방도에 상한을 두고, 과열량이 과도하게 오버 슈트하는 것을 방지하고 있는 것이다.

한편, 제어장치(22)는 과열량이 3℃ 이하가 되었을 때에는(단계(S105): 예), 조절밸브(12)의 밸브체(43)를 1펄스 강하한다(단계(S108), 도 17 참조). 이에 의해, 조절밸브(12)에서의 냉장용 증발기(5)로의 유량비율이 감소하므로, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 감소한다.

이와 같은 냉매 유량을 감소시키는 제어는 목표 과열량이 3℃ 이하의 상태에서 1분마다 실시되고, 이러한 제어상태에서는 조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)의 개방도가 작아지고 냉매 유량이 서서히 감소됨으로써 냉장용 증발기(5)에 의한 냉매의 증발이 촉진되어 과열량이 상승하게 된다.

이상과 같은 제어에 의해 과열량과 목표 과열량인 4℃의 차이에 기초하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 제어장치(22)에 의해 스로틀 조절되므로, 과열량이 목표 과열량인 4℃를 끼고 변동되어, 냉장용 증발기(5)의 과열량을 적절하게 조절할 수 있다.

그런데, 냉동 사이클 장치(10)의 운전 상태는 주위 환경에 크게 영향을 받는 점에서, 주위 환경에 따라서는 조절밸브(12)의 밸브체가 49펄스의 하한 위치까지 제어되는 경우가 있고, 밸브체(43)의 회전 위치가 49 펄스에 도달했을 때에는 하한 리미터 처리(단계(S109))에 의해 과열량이 3℃ 이하이어도 펄스의 강하를 금지한다.

이와 같이 조절밸브(12)의 밸브체(43)가 하한 위치까지 제어된 경우에는 냉매의 유량이 극단적으로 저하되는 점에서, 밸브체(43)의 약간의 위치 오차, 또는 밸브체(43)의 형상의 편차에 의해 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 목표 냉매 유량으로부터 크게 변동될 우려가 있다.

그러나, 본 실시형태에서는 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 하한 위치에 위치한 경우에는 냉매 유량 비율이 완전 개방시의 5% 확보되어 있는 점에서, 통상 제어시에서는 냉동용 증발기(4)로의 냉매의 스로틀 영역내에서 냉동용 증발기(4)의 과열 상태를 적절하게 제어할 수 있다.

또한, 조절밸브(12)는 냉매 누출을 발생시키지 않으므로, 밀폐된 용기 내에 설치된 로터를 용기 밖의 스테이터에서 구동하는 마그네트 커플링을 사용하도록 하고 있고 또한 이와 같은 사정에서 오픈 루프로 스테이터의 위치 제어를 실시하기 위해, 스텝핑 모터가 일반적으로 사용되고 있다. 이 때문에, 로터와 밸브체(43)의 미소한 유격으로 밸브체의 회전 방향을 바꾼 경우, 밸브체(43)가 움직이지 않는다는 히스테리시스를 발생시키거나, 스테이터와 용기를 조합시킬 때 어긋남이 있으므로 스텝핑 모터에 보내는 스텝수와 밸브체(43)의 위치가 어긋나거나 하는 일이 있지만, 본 실시형태에서는 스로틀 상태, 즉 냉매 유량 비율이 변화되지 않는 영역을 설치함으로써 일정한 유량비율을 확실하게 수득할 수 있다.

[수퍼 히트 제어(냉매 유량 제한 제어 1)]

다음에, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 수퍼 히트 제어(냉매 유량 제한 제어 1)에 대해서 설명한다.

조절밸브(12)의 개방도를 스로틀하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 감소시키는 경우에는 도 18에 도시한 바와 같이 조절밸브(12)의 강하량을 예를 들어 3펄스로 하는 것이 바람직하다(단계(S201)).

도 18의 플로우차트는 도 16의 플로우차트에서 단계(S108)를 단계(S201)로 치환한 것을 특징으로 한다.

여기에서, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 상승시키는 속도(1펄스/1분)보다 냉매유량을 강하시키는 속도(3펄스/1분)쪽을 높이고 있는 것은 냉동 사이클의 특성으로서, 냉매가 흐르기 시작한 초기에는 냉장용 증발기(5)의 온도가 높으므로, 냉장용 증발기(5)에 유입된 냉매가 입구 부근에서 증발하고 출구에서는 과열되며 그 후에 출구의 온도가 저하되는 거동을 나타낸다. 이 때, 조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)의 개방도를 스로틀해도, 냉장측 캐필러리 튜브(16)와의 병용이므로 지연을 발생시키고 냉장측 밸브구(42)의 스로틀이 부족하다는 현상을 나타낸다.

이상의 동작에 의해, 도 19에 도시한 바와 같이 과열량의 강하 속도가 억제되고 또한 그 후 상승하게 되어, 결국에는 과열량이 3℃를 상회하면, 조절밸브(12)에 대한 제어가 정지된다.

따라서, 이와 같은 수퍼 히트 제어에 의해 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량의 제한량을 높일 수 있으므로, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급의 정지 지연에 대 응할 수 있다.

[수퍼 히트 제어(냉매 유량 제한 제어 2)]

다음에, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 수퍼 히트 제어(냉매 유량 제한 제어 2)에 대해서 설명하다.

조절밸브(12)의 개방도를 스로틀하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 감소시키는 방법으로서는 냉매 유량을 작게 하는 제어간격을 단축하도록 해도 좋다.

즉, 도 20에 도시한 바와 같이 제어장치(22)는 10초가 경과했을 때에는(단계(S301: 예), 하강 시간 플래그를 세트하고 또한 1분간격, 즉 6회에 1번의 비율로 상승시간 플래그를 세트하여(단계(S302)), 상술한 수퍼 히트 제어와 동일하게 과열량이 목표 과열량이 되도록 제어한다(조절밸브(12)의 밸브체를 1펄스 상승하는 경우에는 1분마다).

여기에서, 단계(S303, S304, S305, S306)의 내용은 각각 도 16의 단계(S102, S103, S104, S105)의 내용과 동일하다.

여기에서, 제어장치(22)는 과열량이 5℃ 이상이 되었을 때에는(단계(S305: 예)), 상승시간 플래그가 세트되어 있는지를 확인하고(단계(S307)), 세트되어 있을 때(단계(S307: 예)), 즉 1분 경과하고 있었을 때에는 상승시간 플래그를 리셋하여(단계(S308)), 조절밸브(12)의 밸브체(43)를 1펄스 상승시킨다(단계(S309)). 이에 의해, 도 16에 도시한 제어와 동일하게, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율이 증대되므로 냉장용 증발기(5)로의 냉매유량이 증대한다.

또한, 제어장치(22)는 과열량이 3℃ 이하가 되었을 때에는(단계(S306): 예), 하강 시간 플래그가 세트되어 있는지를 확인하고(단계(S311)), 세트되어 있을 때(단계(S311): 예), 즉 10초 경과하고 있었을 때에는 하강 시간 플래그를 리셋하여(단계(S312)), 조절밸브(12)의 밸브체(43)를 1펄스 강하시킨다(단계(S313)). 이에 의해, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율이 감소되므로 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 감소된다.

또한, 그 밖의 단계(S310), 단계(S314)의 내용은 각각 도 16의 단계(S107), 단계(S109)의 내용과 동일하다.

이와 같은 냉매 유량을 감소하는 제어는 도 21에 도시한 바와 같이, 목표 과열량이 3℃ 이하의 상태에서 10초 마다 실시되고, 이러한 제어상태에서는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 서서히 감소되는 점에서, 냉장용 증발기(5)에 의한 증발이 촉진되고, 냉장용 증발기(5)의 과열 상태가 촉진되어 과열량이 상승하게 된다.

따라서, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급의 제한량을 높일 수 있으므로, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급의 정지 지연에 대응할 수 있다.

(상한값 변경제어)

다음에, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 상한값 변경 제어에 대해서 설명한다.

본 실시형태에서는 조절밸브(12)의 개방도에 의해 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율을 제어하고 있는 점에서, 유로면적이 극히 작은 냉장측 밸브구(42)에 냉매가 흐름으로써 압력 손실이 발생한다. 이 때문에, 냉매 유량이 많을 때, 즉 압축기(9)의 회전수가 높은 경우에는 저항이 커지고, 압축기(9)의 회전수가 높을 수록, 압력 손실에 의해 냉동 사이클 장치(10)의 효율이 저하된다.

그래서, 제어장치(22)는 도 22에 도시한 바와 같이 실온이 통상 온도인 20 ℃ 이상인 경우에는 압축기(9)의 회전수가 높을 때(예를 들어 60㎐ 이상일 때)에는 상한값을 높게 하고, 회전수가 낮은 경우(예를 들어 40㎐ 이하인 경우)에는 상한값을 낮게 함으로써, 냉매 유량이 많을 때에 너무 스로틀하지 않고, 적을 때에 너무 개방한다는 문제점을 방지하고, 스로틀 조절을 적절하게 실행하도록 하고 있다.

이 경우, 실온이 중간 실온 또는 저실온으로 판단되는 20℃ 미만의 경우에서, 동일하게 압축기(9)의 회전수에 따라서 상한값을 높였을 때에는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급량이 과잉이 되어 문제점을 발생시킬 우려가 있으므로, 실온이 낮은 경우에는 압축기(9)의 회전수에 따른 상한값의 변경을 실행하지 않도록 했다.

또한, 냉동 사이클의 냉각 능력은 냉장고가 설치되어 있는 실온의 영향을 크게 받고, 실온이 낮은 경우에는 냉동 사이클의 부하가 작아져 냉장용 증발기(5) 내의 냉매량이 과잉 기미가 되는 점에서, 실온이 낮은 상태에서 상술한 상한 리미터 제어를 실행한 것에서는 냉장용 증발기(5) 내의 냉매량이 과잉이 되고, 압축기(10)로의 액백의 우려가 발생한다.

그래서, 제어장치(22)는 도 22에 도시한 바와 같이 외부 기온이 저실온으로 판단되는 예를 들어 11℃ 이하인 경우에는 상한값을 통상의 60펄스로부터 53펄스로 낮추고, 냉장용 증발기(5)로의 최대 냉매 공급량을 통상보다도 제한하도록 하고 있다.

상술한 바와 같은 수퍼 히트 제어에 추가하여 각종 제어를 실행함으로써, 냉장용 증발기(5)의 과열량을 적절하게 조절하여 냉장용 증발기(5)의 냉각 작용은 물론, 냉동용 증발기(4)의 냉각작용을 효과적으로 발휘할 수 있다.

(되돌림 제어1)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 되돌림 제어 1에 대해서 설명한다. 그런데, 상술한 바와 같은 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량의 스로틀 조절에 의해, 냉장용 증발기(5)의 과열량을 적절하게 제어할 수 있지만, 냉장측 밸브구(42)를 하한인 49 펄스까지 스로틀한 경우, 냉장용 증발기(5)에 냉매가 공급되지 않는 점에서, 냉장용 증발기(5)의 과열량이 과도하게 커지고, 그 후 서서히 냉장측 밸브구(42)를 개구한 것에서는 냉장용 증발기(5)의 출구까지 냉매가 흐르는데 시간이 필요하고, 냉장용 증발기(5)의 과열량을 목표 과열량까지 감소시키는데 시간이 필요하다.

그래서, 본 실시형태에서는 상술한 수퍼 히트 제어와 동시에 되돌림 제어를 실행함으로써 냉장용 증발기(5)로의 냉매의 공급을 신속하게 실시하도록 했다.

도 23은 제어장치(22)에 의한 되돌림 제어를 도시하고 있다. 상기 되돌림 제어는 상술한 수퍼 히트 제어와 병렬로 실행하는 것이지만, 양쪽을 동시에 실행하는 경우에는 되돌림 제어를 우선하여 실행하도록 이루어져 있다.

도 23에서 제어장치(22)는 1분 경과할 때마다(단계(S401:예), 냉장용 증발기(5)의 출입구의 온도 데이터를 취입한다(단계(S402)). 이들의 동작은 상술한 수퍼 히트 제어의 동작과 겸하는 것이다.

계속해서, 취입한 온도 데이터를 제어장치(22)에 구비된 온도 데이터 버퍼에 축적하고 나서(단계(S403)), 냉장용 증발기(5)의 출입구 온도차가 1분전과 비교하여 0.8℃ 상승하는지를 판단한다(단계(S404)). 이 때, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급량을 감소시킨 결과, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 부족하면 냉장용 증발기(5)의 출구온도가 상승하여 입구온도와의 차가 급격하게 상승하고, 그에 따라서 과열량이 급격하게 상승하게 된다.

그리고, 도 24에 도시한 바와 같이 냉장용 증발기의 출입구 온도차가 1분전에 비교하여 0.8℃ 상승했을 때에는(단계(S404: 예)), 조절밸브(12)를 소정의 되돌림값까지 일거에 상승시킨다(단계(S405)). 이 되돌림값은 상술한 수퍼 히트 제어의 통상의 상한값(60 펄스) 보다도 높은 예를 들어 65펄스로 설정되어 있다. 이는 수퍼 히트 제어시의 상한값을 되돌림값으로 설정한 것에서는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 부족해지고, 냉장용 증발기(5)를 급속으로 냉각할 수 없기 때문이다.

이와 같이 조절밸브(12)를 되돌림값까지 일거에 상승시킴으로써 냉장용 증발기(5)에 냉매가 일거에 공급되므로, 냉장용 증발기(5)가 단시간에 냉각되고 또한 냉장용 증발기(5)의 출입구의 온도차, 즉 과열량이 급속하게 저하된다.

계속해서, 이번회의 되돌림 제어의 1회째를 판단한다(단계(S406)). 이 경우, 되돌림 제어의 1회째의 경우에는(단계(S406): 예), 아무것도 하지 않고 단계(S401)로 되돌아간다. 이는 냉매유량이 부족해 있던 냉장용 증발기(5)에 냉매가 일거에 공급된 경우에는 냉매의 거동이 안정되어 있지 않은 점에서 다음에 완전 폐쇄하여 본 제어에 의해 조절밸브(12)를 되돌림값으로 단숨에 상승시킬 때까지 본 제어를 정지하기 때문이다(도 25 참조).

그리고, 2회째의 되돌림 제어를 실행했을 때에는(단계(S406): 아니오). 단계(S402))에서 취입된 냉장용 증발기(5)의 출입구 온도 데이터로부터 그들의 온도차(출구온도-입구온도)로부터 과열량을 구하고 또한 그 과열량과 과열 목표 온도(본 실시형태에서는 4℃로 설정)의 차(ΔT)를 구한다(단계(S407)). 그리고, 되돌림 중에 차(ΔT)가 「양」인지 「음」인지를 판단한다(단계(S408)). 이 때, 차(ΔT)가 「음」가 되었을 때에는(단계(S408: 아니오)), 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량이 너무 많다고 판단하여 되돌림값으로부터 1을 감산한다(단계(S409: 도 25의 예에서는 65펄스→64펄스). 이에 의해, 다음에 되돌림값까지 상승했을 때에는 냉동용 증발기(4)로의 냉매 공급량이 감소하므로 냉장용 증발기(5)의 과열량을 적절하게 제어할 수 있게 된다. 또한, ΔT가 「양」이 되었을 때에는(단계(S408): 예), 냉매유량이 부족하다고 판단하여 되돌림값에 1을 가산한다(단계(S410): 도 25의 예에서는 64펄스→65펄스). 이에 의해, 다음에 본 제어에 의해 되돌림값까지 상승했을 때에는 냉동용 증발기(4)로의 냉매 공급량이 증대되므로 냉장용 증발기(5)의 과열량을 적절하게 제어할 수 있게 된다.

또한, 이와 같은 제어를 실행하는 결과, 조절밸브(12)의 밸브구에 이물이 채워짐으로써 냉매 유량이 감소되는 불합리함을 발생시켜도, 조절밸브(12)의 밸브구를 단숨에 개구함으로써 이물을 흘러가게 할 수 있고 냉매를 원활하게 흐르게 할 수 있게 된다.

(되돌림 제어 2)

다음에, 본 발명의 다른 한 실시형태에 의한 되돌림 제어 2에 대해서 설명한다.

상술한 되돌림 제어 1에 의해 조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)가 완전 폐쇄되어 냉매 공급량이 극단적으로 저하된 것을 검출하여 대응할 수 있지만, 냉장용 증발기(5)의 출구 온도의 상승 정도가 작은 경우에는 되돌림 제어(1)를 실행시킬 수 없고, 통상의 수퍼 히트 제어에 의한 제어가 실시되고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급이 지연된다.

그래서, 제어장치(22)는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급이 극단적으로 저하되어 그 입구온도가 상승하고, 냉장실의 온도에 접근하여 그들의 온도차가 도 26에 도시한 바와 같이 소정값(tk), 예를 들어 5℃ 이하가 되었을 때에는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급량이 극단적으로 저하되었다고 판단하여 상술한 되돌림 제어 1과 동일하게 조절밸브(12)의 개방도를 단숨에 상승시킨다.

이상의 동작에 의해 되돌림 제어 1에 의해 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급량이 극단적으로 저하된 것을 검출할 수 없어도 되돌림 제어 2에 의해 냉장용 증발기(5)로 냉매를 단숨에 공급하여 냉매 공급의 지연을 방지할 수 있다.

또한, 제어장치(22)가 조절밸브(12)에서의 냉장측 밸브구(42)를 완전 폐쇄한 경우에 되돌림 제어를 실행하도록 해도 좋다. 이 경우, 온도센서를 사용하지 않고 실시할 수 있는 점에서 용이하게 실시할 수 있지만, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유입이 완전하게 정지한 것을 보증하는 것은 아닌 것에 주의할 필요가 있다.

(되돌림값 변경제어)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 되돌림 변경제어에 대해서 설명한다.

상기 되돌림 제어에서도 상술한 수퍼 히트 제어와 동일하게 압축기(9)의 회전수가 높은 경우에는 예를 들어 65펄스의 되돌림값을 70펄스로 높게 변경하고 또한 실온이 낮은 경우에는 되돌림값의 변경을 실행하지 않도록 하고 있고, 압축기(9)의 회전수가 높은 상태에서의 압력손실을 방지하고 또한 실온이 낮은 상태에서의 냉장용 증발기(5)로의 냉매의 과잉공급이라는 문제를 방지할 수 있다.

(온도 센서 교정 제어 1)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 온도 센서 교정 제어 1에 대해서 설명한다.

본 실시형태에서는 냉장용 증발기(5)의 출입구에 설치한 온도센서(26, 27)에 의해 검출한 온도차에 의해 냉장용 증발기(5)의 과열량을 구하고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 제어하는 것을 기본으로 하고 있는 점에서, 온도 센서(26, 27)의 검출오차가 크면 냉매 유량의 제어가 불확실해진다. 예를 들어, 온도센서(26, 27)의 정밀도가 ±1k인 경우, 2개의 온도센서(26, 27)에 의한 검출온도로부터 구하는 온도차의 오차는 최대 ±2가 된다.

그런데, 본 실시형태에서 필요로 하는 데이터는 냉장용 증발기(5)의 출입구의 온도차이고, 그 절대값은 아닌 것에 착안하여 냉장고가 기동하기 전의 비냉각의 상태에서 2개의 온도센서(26, 27)의 검출온도차가 0이 되도록 교정하고, 실제의 운전중에서의 온도차의 정밀도를 높게 하도록 했다.

이와 같은 온도 센서의 교정은 제조 라인의 공정에서 실시해도 좋고, 냉장고가 설치된 초기 상태에서 실시하도록 해도 좋다. 중요한 점은 냉장고가 장시간 운전되고 있지 않고, 2개의 온도 센서(26, 27)가 동일한 온도라고 간주할 수 있는 상태에서 실행하는 것이 필요하다.

(온도센서 교정제어 2)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 온도센서 교정제어 2에 대해서 설명한다.

냉장고의 각 증발기(4, 5)는 냉각운전 중에는 빙점 아래이고, 냉장고 내의 수분이 성에가 되어 부착되는 점에서, 일정 시간 마다 각 증발기(4, 5)에 부착된 성에를 제거하는 제상 운전을 실시하도록 하고 있다.

도 27은 일반적인 성에 부착시의 증발기(4, 5)의 입구온도와 출구온도를 도시하고 있다. 도 27에 도시한 바와 같이 제상운전이 개시하여 제상용 히터(20, 21)에 통전하면 제상 운전 중에 빙점 아래의 온도에서 가열되어 온도가 상승하고, 0℃에서 성에가 녹기 시작한다. 여기에서, 각 증발기(4, 5)에 부착되어 있는 성에의 해동 중에서는 0℃의 상태가 계속되고 대부분의 성에가 다 녹은 부분에서, 다시 온도가 상승하게 된다. 이 경우, 가열의 용량과 성에의 양에 의해 0℃가 지속되는 시간은 다르다. 이 때, 각 증발기(4, 5)의 출구 파이프에 부착된 온도 센서(25, 26)도 0℃가 일정 시간 계속된다. 따라서, 제상시에서 각 증발기(4, 5)에 부착된 온도 센서(25, 26)로부터의 온도가 지속된 경우에서의 온도를 0℃로 간주하고, 온도센서(25, 26)의 검출온도를 보정함으로써 온도센서(25, 26)의 검출 정밀도를 높 일 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 냉장용 증발기(5)의 출구 온도 센서(26)의 검출정밀도를 높일 수 있는 결과, 상술한 온도 센서 보정(1)을 이용하여 냉장용 증발기(5)의 입구온도센서(27)의 검출정밀도, 더 나아가서는 2개의 온도 센서(26, 27)의 검출온도차인 과열량의 검출정밀도를 높일 수 있다.

(냉매누출 검출제어)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉매누출 검출제어에 대해서 설명한다.

조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)를 폐쇄 상태로 한 경우, 본래 냉매는 냉장용 증발기(5)에 흘러나오지 않으므로 냉장용 증발기(5)의 입구·출구를 포함한 온도는 냉장실의 고내 온도에 가깝도록 상승한다. 이에 대해서, 냉장용 증발기(5)의 입구에 미소한 유량의 냉매가 흐르는 경우, 냉장용 증발기(5)의 입구 온도가 저하된다. 따라서, 조절밸브(12)의 각 밸브구(41, 42)의 완전 폐쇄 상태에서 냉장용 증발기(5)의 입구온도를 검출함으로써 조절밸브(12)의 밸브구(41, 42)로부터 냉매가 누출된 것을 검출할 수 있다. 이 경우, 조절밸브(12)의 밸브구(41, 42)로부터의 냉매 유량은 극히 적으므로, 냉장용 증발기(5)의 출구에서는 그 영향을 검출하는 것은 곤란하다.

조절밸브(12)의 밸브구(41, 42)에 냉매 누출이 발생한 경우, 그 원인으로서는 밸브체(43) 또는 밸브시트(39)에 손상이 있고, 그 손상에 의해 냉매가 누출되는 경우, 또는 밸브체(43)와 밸브시트(39) 사이에 작은 이물이 끼어 완전 폐쇄할 수 없는 경우가 생각된다. 상기 이물이 요인인 경우에는 냉매 누출을 검출한 시점에서 밸브체(43)를 움직여 이물을 흘려 보냄으로써, 냉매 누출을 해소하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태와 같이 밸브체(43)의 회전에 오픈 루프 제어의 스텝핑 모터를 사용한 경우에는 예를 들어 이물이 원인으로 밸브체 위치가 어긋난 경우에도 밸브체(43)를 초기 위치에 확실하게 위치 결정할 수 있다.

(냉동용 증발기 냉각 우선 제어)

다음에, 본 발명의 다른 일 실시형태에 의한 냉동용 증발기 냉각 우선제어에 대해서 설명한다.

2개의 증발기가 병렬로 접속된 본 냉동 사이클에서는 한쪽의 증발기의 냉매가 충분할 때, 다른쪽 증발기의 냉매가 부족해지는 경우가 있다. 따라서, 냉매 유량이 충분한 증발기로의 냉매 유량을 제어함으로써, 다른쪽 냉매 유량이 부족한 것을 방지할 수 있는 점에서 한쪽의 증발기에 냉매가 흐르기 쉽게 하고, 그 입구부에서 냉매 유량을 조정함으로써, 다른쪽의 증발기로의 냉매 유량을 조정하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유로의 저항을 작게 하고, 냉동용 증발기(4)로부터 냉장용 증발기(5)로의 냉매가 흐르기 쉽게 설정되며, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유로를 제어함으로써, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량을 스로틀 조절함과 동시에 냉동용 증발기(4)로의 냉매 공급을 동시에 실현하도록 하고 있다. 여기에서, 냉매 유량은 각 캐필러리 튜브(15, 16) 등의 유로 저항과, 고압측 과 증발기의 압력차에 의해 결정되므로, 압력차가 큰 냉동용 증발기(4)로의 냉매 유량을 작게 하기 위해서는 압력차를 가미하여 유로 저항을 결정하도록 하고 있다. 예를 들어, 냉매에 이소부탄(R600a)을 사용한 경우, 응축기(11)의 응축온도가 5℃이고 압력은 0.46MPa(고압측), 냉장용 증발기(5)의 증발온도 -5℃에서는 0.13MPa(중간압측), 냉동용 증발기(4)의 증발 온도가 -25℃에서는 0.06MPa(저압측)이 되므로, 고압측과 중간압측의 압력차는 0.33MPa, 고압측과 저압측의 압력차는 0.40 MPa가 되고, 압력차가 큰 냉동용 증발기(4)에 흐르기 쉬워져 있는 점에서, 냉장측 캐필러리 튜브(16)를 느슨하게 함으로써, 냉장용 증발기(5)에 냉매가 흐르기 쉽게 하고 있다.

그런데, 냉장고에서는 일정 시간마다 냉각기에 부착된 성에를 제거하기 위해 히터에 통전하여 성에를 융해하는 제상운전을 실행하도록 하고 있고, 이 때의 증발기의 온도는 당연히 플러스 온도가 된다. 이 경우, 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)가 모두 플러스 온도가 된다. 이 경우, 증발기의 온도가 예를 들어 10℃가 되면, 증발기의 압력은 0.22MPa가 되는 점에서, 고압측과 냉동용 증발기(4)의 압력차와, 고압측과 냉장용 증발기(5)의 압력차가 통상 제어시에 비교하여 작아진다.

이와 같은 상태에서는 고압측과 증발기측의 압력차가 냉동용 증발기(4)와 냉장용 증발기(5)에서 동일한 정도가 되므로, 냉장측 캐필러리 튜브(16)의 유량 저항이 작은 냉장용 증발기(5)에 냉매가 흐르기 쉬워지고, 도 28에 도시한 바와 같이 냉동용 증발기(4)에 냉매가 흐르기 어려운 상태가 된다.

그래서, 제상 운전 후의 최초의 일정 시간은 도 29에 도시한 바와 같이 냉동용 증발기(4)에만 냉매를 흐르게 하고, 냉동용 증발기(4)의 온도, 압력이 낮아진 곳에서 냉장용 증발기(5)에도 흐름으로써, 쌍방의 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에 냉매를 흐르게 할 수 있다. 이 경우, 조절밸브(12)의 냉장측 밸브구(42)를 완전 폐쇄한 상태에서 압축기(9)를 구동하게 되므로, 냉장용 증발기(5)에 냉매가 체류하고 있던 경우에는 그 냉매를 압축기(9)에 회수할 수 있다.

여기에서, 냉동용 증발기(4)의 온도, 압력을 통상 제어시에 상당하는 상태로 복귀시키기 위해 일정 시간, 예를 들어 5분간, 냉동 구간(2)용 냉기순환팬(6)의 운전을 정지시키고, 냉동용 증발기(4)와 고내 공기의 열교환을 실시하지 않도록 함으로써, 냉동용 증발기(4)의 온도를 단시간에 저하시킬 수 있다.

또한, 본 제어를 실행함으로써, 제상후에 온도가 높아진 냉동용 증발기(4) 근방의 공기를 냉동 구획(2) 내에 송출하지 않게 되고, 냉동 구획(2) 내의 온도 상승을 방지할 수 있다.

이와 같은 본 제어를 시간 제어로 실행하는 대신, 냉동용 증발기(4)에 부착되어 있는 제상 종료 검출용 출구 온도 센서(25)에 의해 냉동용 증발기(4)의 온도를 검지하고, 냉동용 증발기(4)가 일정 온도까지 내려간 것을 검지하고 냉동 구획(2)용 냉기 순환팬(6)의 운전을 종료하고, 냉장용 증발기(5)에도 냉매를 흐르도록 해도 좋다.

그런데, 제상 운전 종료 후, 제상 중의 무냉각 및 제상용 히터(20, 21)에 의한 가열에 의해 고내 온도는 통상보다 높아지고, 식품의 보전을 위해서는 빠르게 냉각시킬 필요가 있다. 특히, 저온에서 식품을 보전하는 냉동 구획(2)을 우선하여 냉각시킬 필요가 있다. 그 때문에, 냉동 구획(2)만의 냉각 종료 후, 냉장용 증발기(5)에도 냉매를 흘릴 때 냉장용 증발기(5)로의 냉매의 흐름을 제어하는 목표과열량을 통상 제어시보다 크게 하도록 하고 있다. 즉, 냉장용 증발기(5)로의 스로틀을 엄격하게 하고, 냉장용 증발기(5)로의 냉매를 흐르기 어렵게 함으로써, 냉동용 증발기(4)로 보다 많은 냉매를 흘려 빠르게 냉각시키는 것이다. 본 제어는 일정 시간 또는 냉동 구획(2)의 온도가 일정 온도, 예를 들어 -10℃가 될 때까지 실시한다.

(냉매 횟수 제어 1)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉매 횟수 제어 1에 대해서 설명한다.

냉동 사이클 장치(9)에 운전 상태에 의해 예를 들어 냉동용 증발기(4)의 온도가 통상보다 낮아진 경우, 또는 냉장용 증발기(5)의 온도가 높아진 경우, 고압측과 냉동용 증발기(4)의 압력차가 고압측과 냉장용 증발기(5)의 압력차보다 크므로, 냉장용 증발기(5)로는 흐르기 어려워지는 한편, 냉매는 냉동용 증발기(4)에 흐르기 쉬워진다. 이 때문에, 과잉의 냉매는 냉동용 증발기(4), 또는 이에 계속되는 어큐물레이터(17)에 고이게 되어 냉장용 증발기(5)의 과열량에 기초하는 냉매의 스로틀의 조절이 곤란해질 우려가 있다.

이와 같은 상태가 된 경우, 도 30에 도시한 바와 같이 냉장용 증발기(5)에는 냉매가 약간밖에 유입되지 않으므로, 냉장용 증발기(5)의 출구에서는 냉매가 완전 하게 증발하여 입구에 비해 출구의 온도가 과도하게 높아지는 점에서, 이와 같은 상태를 과열량에 기초하여 검지할 수 있다. 또한, 이 때 냉동용 증발기(4)의 온도는 전술한 바와 같이 통상보다 낮게 되어 있으므로, 그것도 함께 검지 조건으로 할 수 있다. 이와 같은 상태를 검지한 후 일정 시간, 예를 들어 5분후, 도 31에 도시한 바와 같이 조절밸브(12)를 완전 폐쇄(냉동측 밸브구(41), 냉장측 밸브구(42)의 쌍방을 완전 폐쇄)함으로써, 고압측의 압축기(9)에 냉매를 회수한 후, 통상 제어로 복귀함으로써 냉동용 증발기(4) 및 냉장용 증발기(5)에 냉매를 유입할 수 있다.

(냉매 회수 제어 2)

다음에, 본 발명의 다른 일실시형태에 의한 냉매 회수 제어 2에 대해서 설명한다.

도 32에 도시한 바와 같이 냉동용 증발기(4)로의 냉동측 밸브구(41)만을 완전 폐쇄한 경우에도 냉동용 증발기(4) 또는 그에 계속되는 어큐물레이터(17)내의 냉매는 압축기(9)의 저압단에 흡입되어 냉매를 회수할 수 있다. 이 경우, 냉매의 분포가 고압측 및 냉장용 증발기(5)의 중간압측이 되므로, 냉장용 증발기(5)에 흐르는 냉매가 과잉이 되는 것을 생각할 수 있다. 그 때문에, 냉장용 증발기(5)에 냉매가 충분히 유입된 것을 검지한 경우, 구체적으로는 냉장용 증발기(5)의 출입구에 설치한 온도센서(26, 27)의 검출온도차인 과열량이 작아진 시점에서 냉매가 충분히 흘러 왔다고 판단하여 본 운전 모드를 종료하는 것이 바람직하다.

여기에서 냉동용 증발기(4) 또는 어큐물레이터(17)로부터 냉매를 회수하는 것으로부터, 냉동용 증발기(4) 또는 어큐물레이터(17) 내의 냉매를 증발시켜 회수 한다. 이 때, 냉동 구획(2)용 냉기 순환팬(6)을 운전함으로써, 냉매의 흡수를 촉진할 수 있다.

또한, 냉동용 증발기(4) 또는 어큐물레이터(17)에 냉매가 체류하는 것은 냉동구획(2)측의 저압부의 압력·온도가 낮기 때문인 점에서, 냉매 회수의 종료를 냉동구획(2)측 사이클의 온도로부터 검지한다. 즉, 냉매가 충분하게 있을 때에 유입구를 완전 폐쇄하여 냉매를 회수하면, 냉동 사이클 중의 냉매가 증발하여 온도가 내려간다. 회수를 계속하면 증발하는 냉매가 작아져 온도가 상승으로 바뀐다. 상기 온도변화를 제상종료를 검지하는 출구온도센서(25)에 의해 측정하고, 온도가 일정온도 이상으로 상승, 또는 하강하고 나서 상승으로 바뀌는 것을 검지하고 냉매 회수를 종료하도록 해도 좋다. 이 때, 상술한 제상후와 동일하게 냉동구획(2)용 냉기 순환 팬(6)을 동시에 동작시키는 것은 냉매 흡수를 촉진하기 때문에 유효하다.

이와 같은 실시형태에 의하면 제어장치(22)는 냉장고의 전원 투입시에는 냉장용 증발기(5)의 과열량을 검출하기 위한 입구 온도 센서(27)와 출구 온도 센서(26)에 의한 검출온도가 동일하므로, 이에 기초하여 각 온도 센서(26, 27)의 검출온도가 동일해지도록 교정하는 온도 센서 교정 제어를 실행하도록 했으므로, 이들 온도센서(26, 27)에 의한 검출온도를 그대로 수퍼 히트 제어에 사용하는 경우에 비교하여, 수퍼 히트 제어를 확실하게 실행할 수 있다.

이 경우, 제어장치(22)는 수퍼 히트 제어를 냉장용 증발기(5)의 출구온도와 입구온도의 차이에 기초하여 실행하는 점에서, 온도 센서 교정 제어를 실행함으로 써, 온도 센서(26, 27)의 검출온도의 절대적인 정밀도에 관계없이 수퍼 히트 제어를 확실하게 실행할 수 있다.

또한, 제상 운전시에 냉장용 증발기(5)의 출구온도가 일정한 상태가 계속되었을 때에는 출구 온도 센서(26)의 검출온도가 0℃가 되도록 교정하도록 했으므로, 이후에서의 제상 운전의 종료 온도의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

이와 같은 실시형태에 의하면 제어장치(22)는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급이 정지되었다고 판단했을 때에는 조절밸브(12)에서의 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량의 비율을 소정의 되돌림값으로 제어함으로써 냉장용 증발기(5)로의 냉매량을 단숨에 높이는 되돌림 제어를 실행하도록 했으므로, 통상의 수퍼 히트 제어에 의해 냉장용 증발기(5)로의 냉매유량을 서서히 증대시키는 경우에 비교하여, 냉장용 증발기(5)에 충분한 양의 냉매를 단숨에 공급하여 신속하게 냉각할 수 있다.

이 경우, 냉장용 증발기(5)의 출구 온도가 급상승하거나 냉장용 증발기(5)의 입구온도가 출구온도와 근접한 상태에서 그 입구온도가 냉장실의 온도와 근접한 경우에 냉장용 증발기(5)로의 냉매공급이 정지했다고 판단하도록 했으므로, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급을 정지시킨 것을 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율을 소정의 되돌림값으로 제어한 상태에서, 냉장용 증발기(5)의 과열량에 기초하여 냉장용 증발기(5)로의 냉매의 공급량의 다소를 판단하고, 그에 기초하여 다음의 되돌림값을 변경하도록 했으므로, 되돌림값이 항상 일정한 구성에 비교하여 되돌림 제어를 보다 적절하게 실행할 수 있다.

또한, 조절밸브(12)의 밸브구에서 냉매가 스로틀 조절되어 압력 손실이 증대되는 사정이 있다고 해도 압축기(9)의 회전수가 높은 경우에는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율의 상한값을 높이도록 했으므로, 압력 손실을 감소시키고 냉동 사이클 장치(10)의 냉각 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 냉장고가 설치된 실온이 낮은 경우에는 냉장용 증발기(5)로의 냉매 유량 비율의 상한값을 높이지 않도록 했으므로, 냉동 사이클 장치(10)의 부하가 작아져도 냉장용 증발기(5)로의 냉매 공급량이 과잉이 되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 다음에 설명한 바와 같이 변형 또는 확장할 수 있다.

압축기로서 2단 압축기를 대신하여 1단의 압축기를 사용하도록 해도 좋다. 이 경우, 도 33에 도시한 바와 같이 냉장용 증발기의 출구측에 역류 방지 밸브(49)를 설치하고, 저압측인 압축기(9)의 흡입측과의 사이에 압력차를 두고 냉장용 증발기(5)의 증발온도가 냉동용 증발기(4)의 증발온도보다도 높아지도록 설정할 필요가 있다.

상기 각 실시형태에서는 제어장치(22)에 의해 목표 과열량과 냉장용 증발기(5)의 실제의 검출과열량의 차를 연산하고 그 차이에 기초하여 조절밸브(12)의 밸브체(43)의 회전 위치를 제어하도록 했지만, 이를 대신하여 도 34에 도시한 바와 같은 PID 제어에 의해 밸브체의 개방도를 제어하도록 해도 좋다. 이 경우, 간단한 회로 구성으로 과열량을 목표 과열량으로 효율 좋게 또한 단시간에 제어할 수 있다.

냉장용 증발기(5)로의 냉매를 스로틀 조절하는 대신에 냉동용 증발기(4)로의 냉매를 스로틀 조절하도록 해도 좋고, 이 경우 냉동용 증발기(4)로부터 유출되는 냉매를 저류하는 어큐물레이터를 설치할 필요가 있다.

조절밸브(12)를 냉장고의 수평으로 부착된 상태에서 냉장측 밸브구(42)가 냉동측 밸브구(41) 보다도 낮아지도록 구성해도 좋다.

냉매로서 가연성 냉매의 예를 들어 이소부탄을 사용한 냉동 사이클에 적용하도록 해도 좋다. 이 경우, 2개의 증발기(4, 5)의 냉매 유량을 제어함으로써, 한쪽의 증발기에 냉매가 편중되고, 냉동 사이클에 필요로 되는 냉매 유량이 증대되는 것을 억제할 수 있으므로 가연성 냉매를 사용한 냉동 사이클에 적용하도록 해도 필요로 되는 가연성 냉매 유량을 최소로 할 수 있다.

본 발명의 정신과 범위에 반하지 않고 광범위하게 다른 실시형태를 구성할 수 있는 것은 명백하므로 본 발명은 첨부 청구항에서 한정된 이외에는 특정 실시형태에 제약받는 것은 아니다.

본 발명은 가정용 냉장고 또는 업무용 냉장고에 적합한 것이다.

Claims (24)

1. 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고,

   상기 응축기와 3방향 밸브형의 유량 가변 수단이 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구와 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고,

   상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 있어서,

   상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고,

   상기 동시 냉각 모드 중에, 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하고, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도차가 설정온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고,

   상기 응축기와 3방향 밸브형의 유량 가변 수단이 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 흡입구와 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고,

   상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 갖는 냉장고에 있어서,

   상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고,

   상기 동시 냉각 모드 중에, 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하고, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차이가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 2단 압축 컴프레서의 고압측 토출구와 응축기가 접속되고,

   상기 응축기와 3방향 밸브형의 유량 가변 수단이 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉장측 출구가 냉장 캐필러리 튜브, 냉장실용 증발기 를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 중간압측 토출구와 접속되고,

   상기 유량 가변 수단의 냉동측 출구가 냉동 캐필러리 튜브를 거쳐 냉동실용 증발기에 접속되고,

   상기 냉동실용 증발기가 저압 석션 파이프를 거쳐 상기 2단 압축 컴프레서의 저압측 흡입구에 접속된 냉동 사이클을 구비한 냉장고에 있어서,

   상기 유량 가변 수단에 의해 상기 냉장실용 증발기와 상기 냉동실용 증발기에 냉매를 동시에 흘리는 동시 냉각 모드와, 상기 냉동실용 증발기에만 냉매를 흘리는 냉동 모드로 전환 가능하고,

   상기 동시 냉각 모드 중에, 상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 쉬운 방향을 향하는 냉매 유량을 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하거나, 또는 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 근방에 있는 송풍기의 회전수에 의해 조정하고, 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구 온도와 출구 온도의 차가 설정 온도차가 되도록 온도차 제어를 실시하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 냉장 캐필러리 튜브쪽이 상기 냉동 캐필러리 튜브보다 냉매가 흐르기 쉬운 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 냉장 캐필러리 튜브 또는 상기 냉동 캐필러리 튜브 중 어느 한쪽의 냉매가 흐르기 어려운 방향에 있는 증발기의 하류측에 어큐물레이터를 설치하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 증발기의 입구와 출구에 각각 온도 센서를 설치하고,

   상기 제어수단은 상기 두 온도 센서를 사용하여 상기 입구 온도와 출구 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 냉동 모드에서 상기 2단 압축 컴프레서의 능력을 조정하여 상기 냉동실용 증발기의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 동시 냉각 모드의 개시 일정 시간 후에 상기 온도차 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 온도차 제어의 개시시에는 상기 유량 조정 수단의 냉 장측 출구를 완전 개방 상태로 하고, 상기 동시 냉각 모드의 종료시에는 완전 폐쇄 상태로 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
10. 제 2 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 차가 소정 온도차보다 클 때에는 저속이고, 상기 소정 온도차보다 작을 때에는 고속으로 상기 송풍기를 회전시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
11. 제 3 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 유량 조정과 함께 상기 송풍기의 회전수를 조정하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
12. 제 3 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구에서의 냉매의 유량이 소정량보다 적을 때에는 상기 송풍기의 회전수를 소정 회전수보다 높게 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
13. 제 3 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 유량 조정 수단의 상기 냉매가 흐르기 쉬운 방향에 있는 출구에서의 냉매의 유량이 소정량보다 많을 때에는 상기 송풍기의 회전수를 소 정 회전수보다 낮게 하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
14. 제 3 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 온도차가 소정온도차보다 클 때에는 상기 유량 가변 수단에 의해 조정하고, 그 온도차가 상기 소정 온도차보다 작을 때에는 상기 송풍기에서 조정하여 상기 온도차 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
15. 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기,

    상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 구비하고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매유량을 상기 밸브구의 완전 개방시에서의 냉매 유량에 대한 유량비율로서 밸브체의 개방도에 따라서 조절 가능한 냉매유량 조절수단,

    상기 냉매유량 조절수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입되는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기,

    한쪽의 증발기의 입구온도와 출구온도를 검출하는 온도센서, 및

    상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동구획 및 냉장구획의 냉각상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하는 제어수단을 구비하고,

    상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 상기 온도 센서가 검출한 한쪽의 증발기의 출구온도와 입구온도의 차인 과열량이 목표 과열량이 되도록 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 또한 한쪽의 증발기의 입구 온 도와 출구 온도가 동일한 것으로 간주할 수 있는 소정 조건이 성립되었을 때에는 상기 온도 센서에 의한 검출온도가 동일해지도록 교정하고 나서 통상 제어로 복귀하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 제어수단은 전원 투입시에 상기 소정 조건이 성립되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
17. 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기,

    상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 구비하고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매유량을 상기 밸브구의 완전 개방에 대한 유량비율로서 조절 가능한 냉매유량 조절수단,

    상기 냉매 유량 조절 수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입되는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기,

    한쪽 증발기의 출구 온도를 검출하는 온도 센서, 및

    상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동구획 및 냉장구획의 냉각 상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하고 또한 상기 온도 센서에 의한 검출온도에 기초하여 제상 운전을 실행하는 제어수단을 구비하고,

    상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 또한 한쪽의 증발기의 제상 운전의 실행중에 상기 온도 센서에 의한 검출온도의 일정 상태가 계속되었을 때에는 그 때의 검출 온도가 0이 되도록 교정하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
18. 압축기로부터 토출되는 가스상 냉매를 액화하는 응축기,

    상기 응축기로부터 유입된 냉매가 유출되는 2개의 밸브구를 구비하고, 이들 밸브구를 통하여 유출되는 냉매 유량을 상기 밸브구의 완전 개방시에서의 냉매 유량에 대한 유량 비율로서 밸브체의 개방도에 따라서 조절 가능한 냉매유량 조절수단,

    상기 냉매유량 조절수단의 각 밸브구로부터 유출된 냉매가 각각 유입되는 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기, 및

    상기 냉동용 증발기 및 냉장용 증발기에 의해 냉각되는 냉동 구획 및 냉장 구획의 냉각 상태에 기초하여 냉동 사이클 운전을 실행하는 제어수단을 구비하고,

    상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 적어도 한쪽의 증발기로의 냉매 유량을 스로틀 조절하고 또한 한쪽의 증발기로의 냉매 공급의 정지 상태가 발생했다고 간주할 수 있는 소정 조건이 성립했을 때에는 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 소정의 되돌림값으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 한쪽의 증발기로의 밸브구가 완전 폐쇄 상태 또는 최소 개방도가 되도록 제어했을 때 상기 소정 조건이 성 립했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
20. 제 18 항에 있어서,

    한쪽의 증발기의 출구온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고,

    상기 제어수단은 상기 온도센서에 의한 검출온도의 상승율이 소정값을 상회했을 때 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
21. 제 18 항에 있어서,

    한쪽의 증발기의 입구 온도와 출구 온도를 검출하는 온도센서를 구비하고,

    상기 제어수단은 상기 온도센서가 검출한 한쪽 증발기의 출구온도와 입구온도의 차가 소정값 보다도 작고 또한 한쪽 증발기의 입구온도와 한쪽 증발기의 냉각 대상 구획의 온도차가 소정값 보다도 작아졌을 때 상기 소정 조건이 성립되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
22. 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 냉매유량 조절수단에 대해서 상기 소정 조건이 성립했다고 판단하여 한쪽의 증발기로의 냉매 유량 비율을 상기 되돌림값으로 제어한 상태에서 한쪽의 증발기로의 냉매 유량이 부족하다고 판단한 경우에는 다음의 되돌림값이 작아지도록 설정하고 또한 냉매 유량이 과잉이라고 판단한 경우에는 다음의 되돌림값이 커지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 압축기의 회전수가 높은 경우에는 상기 되돌림값을 높게 변경하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 제어수단은 외부기온이 낮은 경우에는 상기 되돌림값의 변경을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 냉장고.

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