JPS62255772A - 冷凍サイクルの制御方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温度差を検
出し、その検出結果に基づき流量制御弁を制御して冷却
器への冷媒供給量を制御するようにした冷凍サイクルの
制御方法の改良に関する。

（従来の技術） 冷却器により冷却された空気をファンにより循環させて
庫内を冷却する所謂ファンクールタイプの冷蔵庫にあっ
ては、冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温度差を検出し
、その検出結果に基づいて流量制御弁の開度を制御し、
冷却器への冷媒供給量を制御するようにしたものがある
。即ち、このものでは、上記温度差が大きい場合には、
冷却器に加わる熱的負荷に対して冷媒が不足気味である
と判断し、流量制御弁の開度を大きくして冷却器への冷
媒供給量を増加し、逆に検出温度差が小さい場合には、
熱的負荷に対して冷媒が過剰気味であると判断し、流量
制御弁をの開度を小さくして冷却器への冷媒供給量を抑
える。

ところで、コンプレッサの起動直後にあっては、特に冷
却器の冷媒入口の温反が急激に低下して行くため、冷却
器の冷媒入口と冷媒出口との温度差は熱的負荷の大小と
は無関係の状態、即ち過渡状態を現出する。このため、
コンプレッサの起動直後から上記検出温度差により流量
制御弁の開度を制御すると、流量制御弁が開き過ぎ、そ
の結果、冷却器への冷媒供給が極端に多くなって、冷媒
が液状態のままコンプレッサ側へと流れる所謂リキッド
バックの状態を惹起する場合がある。

このリキッドバックを防止するために、従来では、コン
プレッサの起°動から一定の時間、前記検出１ｍ度差と
は無関係に流量制御弁の開度を一定に保つようにしてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記過渡状態を現出する時間は、庫内の
温度或は外気温度によって変化するため、上述のように
コンプレッサの起動時から一定時間、流量制御弁の開度
を一定に保つようにしたものでは、その一定時間を経過
しても過渡状態が終了しない場合があり、リキッドバッ
クを防止する上で確実性に欠ける。リキッドバックを確
実に防止するには、流量制御弁の開度を一定に保つ時間
を長く設定すれば良いが、これでは過渡状態を過ぎても
猶お流量制御弁の開度が一定に保たれる場合か多くなり
、熱的負荷の大きさに応じて冷却器への冷媒供給量を制
御しようとする本来の意味が失われてしまう。

本発明は」−記の事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、コンプレッサ起動後の過渡状態期間が庫内温度或
は外気温度により変化しても、その過渡状態の終了に略
同期させて、冷却器の冷媒入口と冷媒出口の温度差に応
じて流量制御弁の開度を変化させる制御に切換えること
ができる冷凍サイクルの制御方法を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の冷凍サイクルの制御方法は、コンプレッサの起
動時には冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温度差による
流量制御弁の制御を無効化し、冷却器の冷媒入口の温度
変化率が一定の値以下となった時点で前記温度差による
流は制御弁の制御を開始するよう、にしたことを特徴と
するものである。

（作用） 冷却器の冷媒入口の温度は、コンプレッサ起動後の過渡
状態では急激に低下し、過渡状態を過ぎると、温度低下
の度合いが小さくなる。

従って、冷却器の冷媒入口の温度の変化率が一定の値以
下になった時点で、冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温
度差による流量制御弁の制御に切換えることにより、そ
の切換え時点を過渡状態の終了時点と略同期させること
ができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。先ず
、冷蔵庫の概略構成を示す第２図において、１は冷蔵庫
本体であり、その内部には冷凍室２と冷蔵室３とが仕切
り壁４によって上下に仕切り形成されている。上記仕切
り壁４には冷却器室５が形成されていて、この冷却器室
５内には冷却器６及びファン７が配設されている。そし
て、冷却器室５の前部は通気口８及び９を介して冷凍室
２及び冷蔵室３に連通しており、また後部はダクト１０
及び１１を介して冷凍室２及び冷蔵室３に連通している
。

次に冷凍サイクルを示す第３図において、１２はコンプ
レッサで、その吐出口１２ａと吸入口１２ｂとの間にコ
ンデンサ１３．キャピラリーチューブ１４１例えば図示
しないステップモータを駆動源とする流量制御弁１５及
び前記冷却器６が順に接続されている。冷却器６につい
ては、その冷媒入口と冷媒出口とにその温度を検出する
温度センサー１６及び１７が配設されていて、各温度セ
ンサー１６及び１７の温度検出値は図示しない制御回路
に与えられ、この制御回路はその温度検出値に基づいて
流量制御弁１５を制御する。この制御の内容は次の作用
説明から明らかとなる。

先ず、第４図はコンプレッサ１２の起動から停止までの
間の冷却器６の冷媒入口と冷媒出口との温度を測定した
結果を示すもので、コンプレッサ１２起動直後の期間Ｔ
は過渡状態期間である。この第４図から理解されるよう
に、過渡状態期間では冷却器６の冷媒入口の温度は急激
に低下し、そして過渡状態期間を経過すると、冷却器６
の冷媒入口の温度低下度合いは小さくなる。

さて、コンブ、レッサ１２が起動すると、前述の制御回
路はこのコンプレッサ１２の起動開始と共に機能を開始
し、第１図に示すフローチャートに従って制御動作する
。即ち、コンプレッサ１２が起動すると、流口制御弁１
５のステップモータに一定数のステップパルスが入力さ
れ、これにより流量制御弁１５が閉状態から一定の開度
に開かれ、コンプレッサ１２で圧縮されコンデンサ１３
で凝縮された冷媒がキャピラリーチューブ１４及び流量
制御弁１５を介して冷却器６に流入する。

一方、流量制御弁１５が上記のように開放されると、次
に温度センサー１６が検出した冷却器６の冷媒入口の温
度検出値ｔ１を記憶する。そして、このｔｌを記憶して
から所定時間例えば３０秒のインターバルを確保した後
、その時点において温度センサー１６が検出した冷却器
６の冷媒入口の温度検出値ｔ２と前記ｔｌとの差Δｔを
演算する。

このΔｔが例えば０．５℃以下であった場合には、冷却
器６の冷媒入口と冷媒出口との温度差に基づく流量制御
弁１５の開度制御に移行する。

また、Δｔが０．５℃以上であった場合には、前記３０
秒経過後の温度検出値ｔ２をそのまま記憶し、この時点
から３０秒経過した時点において温度センサー１６が検
出した冷却器６の冷媒入口の温度検出値と上記記憶した
温度検出値との差を演算し、その差が０．５℃以下であ
った場合には、冷却器６の冷媒入口と冷媒出口との温度
差に基づく流量制御弁１５の開度制御に移行する。また
、この時点においても上記温度差が０．５℃以上である
場合には、上述したと同様にして３０秒のインターバル
期間前後の温度検出値の差を演算し、その差が０．５℃
以下となった時点で、冷却器６の冷媒入口と冷媒出口と
の温度差に基づく流量制御弁１５の開度制御に移行する
。

このようにΔｔが０．５℃以下になった時点、これを換
言すれば冷却器６の冷媒入口の温度の変化率が（０，５
／３０）以下となった時点で冷却器６の冷媒入口と冷媒
出口との温度差に基づく流量制御弁１５の開度制御に移
行させる理由は、第４図の実験結果から過渡状態期間Ｔ
では、冷却器６の冷媒入口の温度の変化率が（０，５／
３０）以上であり、その過渡状態期間を過ぎると、その
変化率が（０，５／３０）以下となることが求められた
からであり、変化率が（０，５／３０）以下となったこ
とにより過渡状態期間が過ぎたと判断できるからである
。

さて、コンプレッサ１２が起動すると、ファン７も同時
に起動するため、冷却器６によって冷却された空気は第
２図に矢印で示すように循環し、冷凍室２及び冷蔵室３
を冷却する。そして、冷却器６の冷媒入口と冷媒出口と
の温度差に基づく流口制御弁１５の開度制御に移行した
後は、上記温度差が大きい場合（冷却器６に加わる熱的
負荷に対し冷媒供給量が少ない）には、流量制御弁１５
の開度を大きくして冷却器６への冷媒供給量を増加し、
逆に上記温度差が小さい場合（冷却器６に加わる熱的負
荷に対し冷媒供給量が多い場合）には、′ｔＬ量制御弁
１５の開度を小さくして冷却器６への冷媒供給量を減少
させる。このような制御により、冷却器６にその熱的負
荷の大きさに応じた量の冷媒が供給される。

尚、上記実施例では、インターバル時間を３０秒とし、
また冷却器の冷媒入口の温度変化率が（０，５／３０）
以下になった時点で冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温
度差に基づく流量制御弁の制御に移行するようにしたが
、上記インターバル時間及び湿度差に基づく流量制御弁
の制御に移行する時の温度変化率は実際の冷凍サイクル
の特性に応じて設定すればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の冷凍サイクルの制御方法に
よれば、冷却器の冷媒入口の温度変化率が、コンプレッ
サ起動直後の過渡状態では大きく、過渡状態を過ぎると
小さくなることに鑑み、コンプレッサの起動時には冷却
器の冷媒入口と冷媒出口との温度差に基づく流量制御弁
の制御を無効化し、冷却器の冷媒入口の温度変化率が一
定の値以下となった時点で前記温度差による流量制御弁
の制御を開始するようにしたので、庫内温度或は外気温
度によって過渡状態期間が変化するという事情があって
も、常に過渡状態の終了に略同期させて、冷却器の冷媒
入口と冷媒出口との温度差に基づく流量制御弁の制御に
移行させることができる。

従って、未だ過渡状態にあるにも係わらず前記；ｇ度差
°による流量制御弁の制御が行われて冷媒が液状態のま
まコンプレッサ側へと流れたり、過渡状態が終了しても
猶お前記温度差に基づく流量制御弁の制御が無効化され
たままになっていたりするという不具合を解消でき、過
渡状態の終了に略同期して熱的負荷の大きさに応じて冷
却器への冷媒供給量を制御する状態に移行させることが
できるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は制御動
作を説明するためのフローチャート、第２図は冷蔵庫全
体の概略的縦断側面図、第３図は冷凍サイクル構成図、
第４図は冷却器の冷媒入口と冷媒出口とにおける温度変
化を示す特性図である。 図中、２は冷凍室、３は冷蔵室、６は冷却器、１２はコ
ンプレッサ、１５は流量制御弁、１６及び１７は温度セ
ンサーである。 出願人　　株式会社　　東　　芝 第１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、冷却器の冷媒入口と冷媒出口との温度差を検出し、
   その検出結果に基づき流量制御弁を制御して前記冷却器
   への冷媒供給量を制御するようにした冷凍サイクルにお
   いて、コンプレッサの起動時には前記温度差による流量
   制御弁の制御を無効化し、前記冷却器の冷媒入口の温度
   変化率が一定の値以下となった時点で前記温度差による
   流量制御弁の制御を開始するようにしたことを特徴とす
   る冷凍サイクルの制御方法。