JP6888981B2 - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、貯蔵室を開閉するドアを備えている冷凍冷蔵庫やリーチイン型のショーケースなどの冷凍冷蔵庫に関し、なかでも２系統の独立した冷凍サイクルを備えている冷凍冷蔵庫に関する。

この種の冷凍冷蔵庫は、例えば特許文献１に公知である。この特許文献１の冷却貯蔵庫は、第１冷凍回路と第２冷凍回路で冷凍装置が構成されており、前者回路にはインバータ圧縮機が設けられており、後者回路には駆動回転数が一定の圧縮機（定速圧縮機と言う）が設けられている。基本的には、インバータ圧縮機を駆動して庫内温度を設定温度範囲内に保持するが、インバータ圧縮機をその出力限界まで駆動しても庫内温度が設定温度を越える場合には、定速圧縮機を駆動して庫内温度を設定温度範囲内に保持する。このとき、庫内温度が設定温度範囲の上限を越えるまで、定速圧縮機の起動を遅らせる。また、両圧縮機を同時に駆動している状態で、インバータ圧縮機の駆動回転数が下限値にまで低下したにもかかわらず、さらに冷凍能力を減少する必要があれば、定速圧縮機を停止して庫内温度を設定温度範囲内に保持する。このとき、庫内温度が設定温度範囲の下限を越えて低下するまで、定速圧縮機の停止を遅らせる。このように、特許文献１の冷却貯蔵庫では、庫内温度が予め設定された冷却特性に倣って降下するように、温度センサーの検出値をパラメータにして、インバータ圧縮機と定速圧縮機の運転状態を個別に制御している。庫内温度を検知する温度センサーは、蒸発器に設けた庫内ファンの下流側に配置されている。

特許第５２３６２４５号公報（段落番号００３８〜００４１、図３）

例えばリーチイン型の業務用の冷凍冷蔵庫では、扉の開閉が頻繁に行われる、外気温が高い、あるいは庫内に温度の高い商品が入れられるなど、周囲環境の悪条件が重なると、庫内の空気温度が急激に上昇して、当該空気温度が設定温度範囲の上限を大幅に越えることがある。このように、庫内の空気温度が異常に高い場合には、圧縮機がフル運転されるため、その吐出圧力および吐出冷媒温度が異常に上昇して、圧縮機が過負荷状態に陥ることがある。このように過負荷状態に陥った圧縮機は、それを直ちに停止することで保護できるものの、圧縮機の停止中においては冷凍サイクルが機能しないため、庫内温度が上昇することが避けられない。このため庫内に収納した食品等の鮮度が低下し品質が劣化する点、及び再稼働時に多くのエネルギーを消費するなどの不都合が生じていた。

本発明は、２系統の独立した冷凍サイクルを備えている冷凍冷蔵庫において、圧縮機が過負荷状態に陥った場合に、より短い時間で圧縮機を正常な運転状態に復旧させて、庫内温度が上昇することを抑制でき、従って、省エネルギー化に寄与しながら、庫内に収納した食品等の鮮度低下や品質劣化を効果的に防止できる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明は、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張器１７および蒸発器１８を含む第１冷凍サイクル１１と、圧縮機２４、凝縮器２５、膨張器２７および蒸発器２８を含む第２冷凍サイクル１２と、これら冷凍サイクル１１・１２の運転状態を制御するための制御装置３１とを備えている冷凍冷蔵庫を対象とする。第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５と第２冷凍サイクル１２の凝縮器２５は１個の集約凝縮器３３として構成されてフィン群３６を共用している。制御装置３１は、貯蔵室３の温度を検知する庫内温度センサー５２の検知結果に基づき、両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４の運転状態を制御する通常運転制御を行う。また制御装置３１は、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の温度を検知する温度センサー４１の検知結果に基づき、両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４の運転状態を制御する過負荷運転制御を行う。通常運転制御では、第１運転制御と第２運転制御に基づいて各冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４を運転し、あるいは停止させている。第１運転制御においては、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を、庫内温度センサー５２が検知した庫内温度が上限温度Ｄｎ１で運転を開始し、下限温度Ｄｆ１で運転を停止させている。第２運転制御においては、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４は、凝縮器１５の温度が下限温度Ｒｎ１まで低下したら運転を開始し、上限温度Ｒｆ１まで上昇したら運転を停止している。第２運転制御においては、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４は、凝縮器２５の温度が下限温度Ｒｎ２まで低下したら運転を開始し、上限温度Ｒｆ２まで上昇したら運転を停止している。両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４を同時に運転している通常運転制御時に、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の温度が上限負荷温度ＲＬ以上であることを温度センサー４１が検知した状態において、過負荷運転制御を行っている。過負荷運転制御においては、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止し、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４のみを運転して、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の冷媒液を集約凝縮器３３で冷却している。過負荷運転制御時に、第２冷凍サイクル１２の凝縮器２５の温度が下限温度Ｒｎ２まで低下したことを温度センサー４２が検知した状態において、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を再開している。両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４が運転されている過負荷運転制御時に、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の温度が、下限負荷温度ＲＭ以下であることを温度センサー４１が検知した状態において、第２冷媒サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止して通常運転制御に復帰させることを特徴とする。

図４に示すように集約凝縮器３３は、フィン群３６と、フィン群３６に折返し配置した各冷凍サイクル１１・１２の凝縮管群３７・３８と、フィン群３６および凝縮管群３７・３８に冷却空気を送給する凝縮器ファン３９を備えている。平面視における集約凝縮器３３の中央領域に、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７を配置し、集約凝縮器３３の周囲領域に第２冷凍サイクル１２の凝縮管群３８を配置する。

第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８と第２冷凍サイクル１２の蒸発器２８は１個の集約蒸発器４５として構成されて、本体ケース１の貯蔵室３上部のダクト６内に配置してある。集約蒸発器４５は、フィン群４６と、フィン群４６に折返し配置した各冷凍サイクル１１・１２の蒸発管群４７・４８と、ダクト６内に設けられて、貯蔵室３内の空気をダクト６の天井壁に向かって送給する蒸発器ファン４９を備えている。フィン群４６の上半部に第１冷凍サイクル１１の蒸発管群４７を配置し、同蒸発管群４７の下方に第２冷凍サイクル１２の蒸発管群４８を配置している。

本発明の冷凍冷蔵庫においては、通常運転制御から過負荷運転制御へ移行した状態において、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止し、第１冷凍サイクル１１の圧縮機２４の運転を続行するようにした。こうしたショーケースによれば、第１冷凍サイクル１１で貯蔵室３を冷却しながら、第１冷凍サイクル１１の高温の冷媒液を集約凝縮器３３で効果的に冷却して、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の温度をより短い時間で低下できる。これは、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止した状態の集約凝縮器３３は、第１冷凍サイクル１１の冷媒液のみを冷却すればよいので、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５が単独で設けてある場合に比べて、高温の冷媒液を集約凝縮器３３で効果的に冷却できるからである。また、温度センサー４１で凝縮器１５の温度を検知して過負荷運転制御を行うので、庫内の空気温度を温度センサーで後追い的に検知してインバータ圧縮機および定速圧縮機の過負荷運転制御を行う従来装置に比べて、凝縮器１５の温度を即座に検知して過負荷運転制御をより速やかに行えるからである。

また、本発明の冷凍冷蔵庫によれば、圧縮機から吐出された冷媒の一部を、バイパス経路を介して室内熱交換器側の冷媒配管に供給する形態の過負荷対策に比べて、より短い時間で圧縮機１４を正常な運転状態に復旧させながら、庫内温度が上昇するのを抑止できる。従って、圧縮機１４が正常な運転状態に復旧する時間が短い分だけ省エネルギーに寄与しながら、庫内に収納した食品等の鮮度低下や品質劣化を防止できる。

フィン群３６と、各冷凍サイクル１１・１２の凝縮管群３７・３８と、凝縮器ファン３９を備えた集約凝縮器３３において、平面視における集約凝縮器３３の中央領域に、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７を配置し、集約凝縮器３３の周囲領域に第２冷凍サイクル１２の凝縮管群３８を配置するようにした。こうした集約凝縮器３３によれば、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止した状態において、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７と、同管群３７の周囲に位置する面積の大きなフィン群３６に新規な冷却空気を接触させて、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５における熱交換効率を高くすることができる。また、凝縮器１５の熱交換効率が高いほど第１冷凍サイクル１１を効率よく運転できる。

第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８と第２冷凍サイクル１２の蒸発器２８は１個の集約蒸発器４５として構成し、フィン群４６の上半部に第１冷凍サイクル１１の蒸発管群４７を配置し、同蒸発管群４７の下方に第２冷凍サイクル１２の蒸発管群４８を配置するようにした。また、蒸発器ファン４９は貯蔵室３内の空気をダクト６の天井壁に向かって送給するようにした。こうした集約蒸発器４５によれば、蒸発器ファン４９から送給された加圧空気は天井壁に沿って流れる傾向があるので、第１冷凍サイクル１１の蒸発管群４７および上半側のフィン群４６により大量の加圧空気を接触させて効果的に熱交換を行うことができ、その分だけ第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８の熱交換効率を高めることができる。さらに、蒸発器１８の熱交換効率が高いほど第１冷凍サイクル１１を効率よく運転できる。

本発明に係る冷凍冷蔵庫の過負荷運転制御時の制御態様を示すタイムチャートである。 本発明に係る冷凍冷蔵庫の概略構造を示す縦断側面図である。 本発明に係る冷凍冷蔵庫を構成する第１、第２の冷凍サイクルの概略構造を概念的に示す説明図である。 本発明に係る冷凍冷蔵庫を構成する集約凝縮器の横断平面図である。 冷凍冷蔵庫の通常運転制御時の制御態様を示すタイムチャートである。 冷凍冷蔵庫の通常運転制御時の制御態様を示すフローチャートである。 冷凍冷蔵庫の通常運転制御時の制御態様を示すタイムチャートである。 冷凍冷蔵庫の過負荷運転制御時の制御態様を示すフローチャートである。

（実施例） 図１ないし図８は本発明に係る冷凍冷蔵庫をリーチイン型のショーケースに適用した実施例を示す。本発明における前後、左右、上下とは、図２および図４に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。図２に示すように、リーチイン型のショーケースは、断熱箱体からなる本体ケース１を備えており、本体ケース１の内部は多段状の棚体２を備えた貯蔵室３になっていて、貯蔵室３の前面に設けたスライドドア４を開閉することにより、食品や飲料などの貯蔵対象を出し入れできる。本体ケース１の下側に区画した機械室５の内部には、貯蔵室３の内部を一定温度に冷却するための冷凍冷蔵装置の要部が収容されている。また、貯蔵室３の上部は熱交換部としてダクト６で区画されており、その内部にも冷凍冷蔵装置の一部が配置されている。

図３において冷凍冷蔵装置は、第１冷凍サイクル１１と第２冷凍サイクル１２の２系統の冷凍サイクルを備えている。第１冷凍サイクル１１は、モーター１３で駆動される圧縮機１４と、凝縮器１５と、ドライヤー１６と、膨張器１７と、蒸発器１８と、アキュムレータ１９を冷媒配管２０でループ状に接続して構成される。同様に、第２冷凍サイクル１２は、モーター２３で駆動される圧縮機２４と、凝縮器２５と、ドライヤー２６と、膨張器２７と、蒸発器２８と、アキュムレータ２９を冷媒配管３０でループ状に接続して構成される。図３において符号３１は、各冷凍サイクル１１・１２の運転状態を制御する制御装置であり、制御装置３１は機械室５の前面に設けた制御ボックス（図示していない）の内部に表示機器類と共に収容されている。

第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５と、第２冷凍サイクル１２の凝縮器２５は１個の集約凝縮器３３として構成されており、各冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４と共に本体ケース１の機械室５に配置されている。図４において集約凝縮器３３は、縦断面が門側で機械室５の底壁に固定されるケーシング３４と、ケーシング３４の後面に固定される風導３５を備えており、ケーシング３４の内部にフィン群３６を配置し、各冷凍サイクル１１・１２の凝縮管群３７・３８をフィン群３６に折返し配置して、フィン群３６を共用している。また、風導３５の内部にフィン群３６および凝縮管群３７・３８に冷却空気を送給する１個の凝縮器ファン３９が配置されている。各冷凍サイクル１１・１２の凝縮管群３７・３８の出口管部の外面には、各凝縮器１５・２５の出口管温度を検知する出口管温度センサー（温度センサー）４１・４２が配置されている（図３参照）。なお、温度センサー４１・４２としては、出口管温度を検知するセンサーである必要はなく、例えば入口管部と出口管部の中間の温度を検知するセンサーであってもよく、要は凝縮器１５・２５の温度を検知できるセンサーであれば足りる。

第１冷凍サイクル１１がメインの冷凍サイクルとして運転されるのに対して、第２冷凍サイクル１２は、第１冷凍サイクル１１だけでは貯蔵室３内の温度（庫内温度）を所定の温度以下に維持できない場合に運転される。そのため、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４の運転頻度は、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転頻度より充分に大きくなり、前者凝縮器１５の熱交換効率が高いほど第１冷凍サイクル１１を効率よく運転することができる。この実施例では、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の熱交換効率を高めるために、平面視における集約凝縮器３３の中央領域に、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７を配置し、凝縮管群３７とケーシング３４の左右側壁の間、つまり集約凝縮器３３の周囲領域に第２冷凍サイクル１２の凝縮管群３８を配置するようにした。また、第１冷凍サイクル１１の冷凍能力と、第２冷凍サイクル１２の冷凍能力は同じか、後者の冷凍能力が前者の冷凍能力より僅かに大きくなるように設定して、第１冷凍サイクル１１の冷凍能力不足を、第２冷凍サイクル１２の冷凍能力で素早く補充できるようにしている。

第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４が停止している状態では、同サイクル１２の凝縮管群３８に冷媒液が送給されないため、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７と、同管群３７の周囲に位置する面積の大きなフィン群３６に新規な冷却空気を接触させて、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５における熱交換効率を高くすることができる。また、凝縮器１５の熱交換効率が高いほど第１冷凍サイクル１１を効率よく運転できる。

第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８と第２冷凍サイクル１２の蒸発器２８は、上記の集約凝縮器３３と同様に１個の集約蒸発器４５として構成されてダクト６の内部に配置されている。集約蒸発器４５は、フィン群４６と、フィン群４６に折返し配置した各冷凍サイクル１１・１２の蒸発管群４７・４８と、ダクト６内に設けられて貯蔵室３内の空気を循環させる蒸発器ファン４９を備えている。ダクト６の底壁の前部には、蒸発器ファン４９用の吸込口５０が開口されており、ダクト６の後部には、熱交換後の冷気を貯蔵室３内へ送給する送給口５１が開口されている。軸流ファンからなる蒸発器ファン４９は吸込口５０に臨んで設けられており、貯蔵室３内の空気を加圧してダクト６の天井壁に向かって送給する。蒸発器ファン４９と集約蒸発器４５のフィン群４６の間の吸込空気領域には、庫内温度センサー５２が配置されている。

先に説明したように第１冷凍サイクル１１の運転頻度は、第２冷凍サイクル１２の運転頻度より充分に大きいので、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４が停止している状態における、第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８の熱交換効率が高いほど、第１冷凍サイクル１１を効率よく運転できる。このように、第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８の熱交換効率を高めるために、集約蒸発器４５においては、フィン群４６の上半部に第１冷凍サイクル１１の蒸発管群４７を配置し、同蒸発管群４７の下方に第２冷凍サイクル１２の蒸発管群４８を配置している。先に説明したように、蒸発器ファン４９は貯蔵室３内の空気をダクト６の天井壁に向かって送給しており、ダクト６の天井壁に衝突した加圧空気はダクト６の天井壁に沿って流れる傾向がある。従って、第１冷凍サイクル１１の蒸発管群４７および上半側のフィン群４６により大量の加圧空気を接触させて効果的に熱交換を行うことができ、第１冷凍サイクル１１の蒸発器１８の熱交換効率を高めることができる。

制御装置３１は定常状態において、両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４の運転状態を制御する通常運転制御を行って、庫内温度を設定温度範囲内に維持する。しかし、リーチイン型のショーケースの使用条件や環境条件が悪化して、圧縮機１４が過負荷状態に陥る可能性が高くなると過負荷運転制御を行って、庫内温度が上昇するのを防止しながら、冷媒液の温度を低下させて正常な運転状態に復旧させる。

図５に通常運転制御時のタイムチャートを示しており、図６に通常運転制御時の制御フローを示している。通常運転制御は、第１運転制御と第２運転制御に基づいて各冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４を運転し、あるいは停止させる。
第１運転制御においては、庫内温度センサー５２が検知した貯蔵室３の庫内温度に基づき、各冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４を運転・停止させて、庫内温度を設定温度範囲内に維持する。第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４の運転・停止の温度条件と、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転・停止の温度条件は異なっており、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４は、図５に示す上限温度Ｄｎ１で運転を開始し、下限温度Ｄｆ１で運転を停止する。また、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４は、上限温度Ｄｎ２で運転を開始し、下限温度Ｄｆ２で運転を停止する。

第１冷凍サイクル１１の下限温度Ｄｆ１は、第２冷凍サイクル１２の下限温度Ｄｆ２より低く設定されている。また、第１冷凍サイクル１１の上限温度Ｄｎ１は、第２冷凍サイクル１２の上限温度Ｄｎ２より低く、しかも第２冷凍サイクルの下限温度Ｄｆ２より高く設定されている。従って、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４が運転されるときの庫内温度の温度領域は、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４が運転されるときの庫内温度の温度領域より高い温度領域になっている。こうしたリーチイン型のショーケースによれば、庫内温度が第１冷凍サイクル１１の冷凍能力を越えた場合に、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を運転して第１冷凍サイクル１１の冷凍能力の不足を補うことができる。また、庫内温度が第２冷凍サイクルの下限温度Ｄｆ２まで低下した場合に、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止して、圧縮機２４の運転時間を短くすることができる。

第２運転制御においては、各冷凍サイクル１１・１２の出口管温度センサー４１・４２が検知した凝縮器１５・２５の出口管温度（冷媒液温度）に基づき、各冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４を運転・停止させて、圧縮機１４・２４が過負荷状態に陥るのを防止している。第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４の運転・停止の温度条件と、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転・停止の温度条件は異なっている。図７に示すように第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４は、凝縮器１５の出口管温度が出口下限温度Ｒｎ１まで低下したら運転を開始し、出口上限温度Ｒｆ１まで上昇したら運転を停止する。また、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４は、凝縮器２５の出口管温度が出口下限温度Ｒｎ２まで低下したら運転を開始し、出口上限温度Ｒｆ２まで上昇したら運転を停止する。第２運転制御は第１運転制御に優先して実行され、庫内温度の高低とは無関係に、凝縮器１５・２５の出口管温度が上記の設定温度Ｒｎ１・Ｒｎ２・Ｒｆ１・Ｒｆ２に達した時点で各圧縮機１４・２４を運転ないし停止させる。

第１冷凍サイクル１１における凝縮器１５の出口管温度の出口上限温度Ｒｆ１は、第２冷凍サイクル１２における凝縮器２５の出口管温度の出口上限温度Ｒｆ２より高く設定されている。第１冷凍サイクル１１における凝縮器１５の出口管温度の出口下限温度Ｒｎ１は、第２冷凍サイクル１２における凝縮器２５の出口管温度の出口下限温度Ｒｎ２より高く、しかも第２冷凍サイクル１２における凝縮器２５の出口管温度の出口上限温度Ｒｆ２より低く設定されている。従って、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４が運転されるときの凝縮器２５の出口管温度の温度領域は、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４が運転されるときの凝縮器２５の出口管温度の温度領域より低い温度領域になっている。

上記のように、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を出口管温度のより低い温度領域で運転し、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を出口管温度のより高い温度領域で運転すると、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転頻度を小さくできる。例えば、スライドドア４の開閉頻度が少なく、庫内温度の変動が小さい時間帯においては、殆どの場合第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を運転し停止するだけで、庫内温度を設定温度範囲内に維持できるので、省エネルギーに寄与できる。

第１運転制御における制御装置３１は、図６に示すように庫内温度センサー５２から送られた庫内温度（温度信号）が設定温度範囲内にあるか否かを判定しており、庫内温度が第１冷凍サイクル１１の上限温度Ｄｎ１に達したら（Ｓ１でＹＥＳ）、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を起動する（Ｓ２）。庫内温度が第１冷凍サイクル１１の上限温度Ｄｎ１未満であれば（Ｓ１でＮＯ）Ｓ１へリターンする。その後、庫内温度が下降して庫内温度が第１冷凍サイクル１１の下限温度Ｄｆ１に達したら（Ｓ３でＹＥＳ）、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を停止し（Ｓ４）Ｓ１へリターンする。一方、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４を起動したにも拘らず庫内温度が上昇して（Ｓ３でＮＯ）、庫内温度が第２冷凍サイクル１２の上限温度Ｄｎ２に達したら（Ｓ５でＹＥＳ）、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を起動する（Ｓ６）。この状態では、両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４が駆動されるので、より多くの冷媒液を循環させて庫内温度を設定温度範囲内に低下できる。Ｓ５において、庫内温度が第２冷凍サイクル１２の上限温度Ｄｎ２に達していない場合（Ｓ５でＮＯ）にはＳ３へリターンする。

庫内温度が低下して、庫内温度が第２冷凍サイクル１２の下限温度Ｄｆ２に達したら（Ｓ７でＹＥＳ）、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させ（Ｓ８）、Ｓ３へリターンして第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４のみで貯蔵室３内を冷却する。Ｓ６の実行後は両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４が駆動されているが、スライドドア４の開閉が頻繁に行われるなどにより、庫内温度が第２冷凍サイクル１２の下限温度Ｄｆ２より高くなった場合（Ｓ７でＮＯ）には、両冷凍サイクル１１・１２の圧縮機１４・２４が過負荷状態に陥るおそれがある。そのため、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度を出口管温度センサー４１で検知して、検知温度が後述する上限負荷温度ＲＬを越えているか否かを判定して（Ｓ９）、凝縮器１５の出口管温度が上限負荷温度ＲＬを越えていた場合（Ｓ９でＹＥＳ）に過負荷運転制御を行う。また、凝縮器１５の出口管温度が上限負荷温度ＲＬより低い場合（Ｓ９でＮＯ）にはＳ７へリターンする。この実施例における上限負荷温度ＲＬは、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４をオフするときの、第２冷凍サイクル１２における凝縮器２５の出口上限温度Ｒｆ２（例えば５５℃）と一致させたが、上限負荷温度ＲＬは凝縮器２５の出口上限温度Ｒｆ２より低く設定してあってもよい。

図８において、過負荷運転制御時の制御装置３１は、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させて（Ｓ１１）、第１冷凍サイクル１１の運転を続行する。この状態では、第１冷凍サイクル１１の圧縮機１４が運転され、集約凝縮器３３では第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７のみが冷却されるので、凝縮管群３７を通過する高温の凝縮冷媒液を効果的に冷却できる。つまり、集約凝縮器３３の熱交換能力に対して、約半分の量の凝縮冷媒液が凝縮管群３７を流れるだけであるので、凝縮冷媒液が効果的に冷却されることになり、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度を、効果的に低下させることができる。第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させたのち、第２冷凍サイクル１２の凝縮器２５の出口管温度が出口下限温度Ｒｎ２まで低下した場合（Ｓ１２でＹＥＳ）には、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を再開する（Ｓ１３）。しかし、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させたのち、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が出口下限温度Ｒｎ２より高い場合（Ｓ１２でＮＯ）にはＳ１２へリターンさせる。

第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の駆動を再開したのち、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が上限負荷温度ＲＬに達したら（Ｓ１４でＹＥＳ）、Ｓ１１へリターンして第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させる。また、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を再開したのち、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が上限負荷温度ＲＬに達していない場合（Ｓ１４でＮＯ）にはＳ１５へ移行し、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が下限負荷温度ＲＭまで低下したか否かを判定する。第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が下限負荷温度ＲＭまで低下した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）には、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４を停止させて（Ｓ１６）、過負荷運転制御を終了し、通常運転制御のＳ３へリターンする。また、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度が下限負荷温度ＲＭまで低下していない場合（Ｓ１５でＮＯ）にはＳ１４へリターンする。この実施例における下限負荷温度ＲＭは、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４をオンするときの、第２冷凍サイクル１２における凝縮器２５の出口下限温度Ｒｎ２（例えば４５℃）と一致させたが、下限負荷温度ＲＭは凝縮器２５の出口下限温度Ｒｎ２より高く設定してあってもよい。

以上のように構成したショーケースにおいては、通常運転制御から過負荷運転制御へ移行した状態では、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止し、第１冷凍サイクル１１の圧縮機２４の運転を続行するようにした。こうしたショーケースによれば、第１冷凍サイクル１１で貯蔵室３を冷却しながら、第１冷凍サイクル１１の高温の冷媒液を集約凝縮器３３で効果的に冷却して、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５の出口管温度をより短い時間で低下できる。これは、第２冷凍サイクル１２の圧縮機２４の運転を停止した状態の集約凝縮器３３は、第１冷凍サイクル１１の冷媒液のみを冷却すればよいので、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５が単独で設けてある場合に比べて、高温の冷媒液を集約凝縮器３３で効果的に冷却できるからである。また、出口管温度センサー４１で凝縮器１５の出口管温度を検知して過負荷運転制御を行うので、庫内の空気温度を温度センサーで後追い的に検知してインバータ圧縮機および定速圧縮機の過負荷運転制御を行う従来装置に比べて、出口管温度を即座に検知して過負荷運転制御をより短い時間で終了できるからである。

また、圧縮機から吐出された冷媒の一部を、バイパス経路を介して室内熱交換器側の冷媒配管に供給する形態の過負荷対策に比べて、より短い時間で圧縮機１４を正常な運転状態に復旧させながら、庫内温度が上昇するのを抑止できる。従って、圧縮機１４が正常な運転状態に復旧する時間が短い分だけ省エネルギーに寄与しながら、庫内に収納した食品等の鮮度低下や品質劣化を防止できる。

上記の実施例では、集約凝縮器３３の中央領域に第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７を配置し、集約凝縮器３３の周囲領域に第２冷凍サイクル１２の凝縮管群３８を配置したがその必要はない。例えば、両冷凍サイクル１１・１２の凝縮管群３７・３８をフィン群３６の中途部において互違いに配置してあってもよい。こうした場合でも、第１冷凍サイクル１１の凝縮管群３７を冷却するフィン群３６の面積が大きいので、第１冷凍サイクル１１の凝縮器１５が単独で設けてある場合に比べて、第１冷凍サイクル１１の冷媒液を効果的に冷却できる。

本発明に係る冷凍冷蔵庫は、リーチイン型のショーケース以外に、冷蔵室と冷凍室を備えている冷蔵庫に適用することができる。その場合には、集約凝縮器３３で冷却した冷媒液を冷蔵室用の集約蒸発器と冷凍室用の集約蒸発器に送給して、第１冷凍サイクル１１と第２冷凍サイクル１２の運転状態を制御するとよい。

３ 貯蔵室
６ ダクト
１１ 第１冷凍サイクル
１２ 第２冷凍サイクル
１４．２４ 圧縮機
１５・２５ 凝縮器
１８・２８ 蒸発器
３１ 制御装置
３３ 集約凝縮器
３７ 第１冷凍サイクルの凝縮管群
３８ 第２冷凍サイクルの凝縮管群
４１ 第１冷凍サイクルの温度センサー（出口管温度センサー）
４５ 集約蒸発器
ＲＬ 上限負荷温度
ＲＭ 下限負荷温度

Claims (3)

1. 圧縮機（１４）、凝縮器（１５）、膨張器（１７）および蒸発器（１８）を含む第１冷凍サイクル（１１）と、圧縮機（２４）、凝縮器（２５）、膨張器（２７）および蒸発器（２８）を含む第２冷凍サイクル（１２）と、これら冷凍サイクル（１１・１２）の運転状態を制御するための制御装置（３１）とを備えている冷凍冷蔵庫であって、
   第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）と第２冷凍サイクル（１２）の凝縮器（２５）が１個の集約凝縮器（３３）として構成されてフィン群（３６）を共用しており、
   制御装置（３１）は、貯蔵室（３）の温度を検知する庫内温度センサー（５２）の検知結果に基づき、両冷凍サイクル（１１・１２）の圧縮機（１４・２４）の運転状態を制御する通常運転制御と、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）の温度を検知する温度センサー（４１）の検知結果に基づき、両冷凍サイクル（１１・１２）の圧縮機（１４・２４）の運転状態を制御する過負荷運転制御を行っており、
   通常運転制御では、第１運転制御と第２運転制御に基づいて各冷凍サイクル（１１・１２）の圧縮機（１４・２４）を運転し、あるいは停止させており、
   第１運転制御においては、第１冷凍サイクル（１１）の圧縮機（１４）を、庫内温度センサー（５２）が検知した庫内温度が上限温度（Ｄｎ１）で運転を開始し、下限温度（Ｄｆ１）で運転を停止させており、
   第２運転制御においては、第１冷凍サイクル（１１）の圧縮機（１４）は、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）の温度が下限温度（Ｒｎ１）まで低下したら運転を開始し、上限温度（Ｒｆ１）まで上昇したら運転を停止しており、
   第２運転制御においては、第２冷凍サイクル（１２）の圧縮機（２４）は、第２冷凍サイクル（１２）の凝縮器（２５）の温度が下限温度（Ｒｎ２）まで低下したら運転を開始し、上限温度（Ｒｆ２）まで上昇したら運転を停止しており、
   両冷凍サイクル（１１・１２）の圧縮機（１４・２４）を同時に運転している通常運転制御時に、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）の温度が上限負荷温度（ＲＬ）以上であることを温度センサー（４１）が検知した状態において、過負荷運転制御を行っており、
   過負荷運転制御においては、第２冷凍サイクル（１２）の圧縮機（２４）の運転を停止し、第１冷凍サイクル（１１）の圧縮機（１４）のみを運転して、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）の冷媒液を集約凝縮器（３３）で冷却しており、
   過負荷運転制御時に、第２冷凍サイクル（１２）の凝縮器（２５）の温度が下限温度（Ｒｎ２）まで低下したことを温度センサー（４２）が検知した状態において、第２冷凍サイクル（１２）の圧縮機（２４）の運転を再開しており、
   両冷凍サイクル（１１・１２）の圧縮機（１４・２４）が運転されている過負荷運転制御時に、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮器（１５）の温度が、下限負荷温度（ＲＭ）以下であることを温度センサー（４１）が検知した状態において、第２冷媒サイクル（１２）の圧縮機（２４）の運転を停止して通常運転制御に復帰させるように構成されていることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
2. 集約凝縮器（３３）は、フィン群（３６）と、フィン群（３６）に折返し配置した各冷凍サイクル（１１・１２）の凝縮管群（３７・３８）と、フィン群（３６）および凝縮管群（３７・３８）に冷却空気を送給する凝縮器ファン（３９）とを備えており、
   平面視における集約凝縮器（３３）の中央領域に、第１冷凍サイクル（１１）の凝縮管群（３７）が配置され、集約凝縮器（３３）の周囲領域に第２冷凍サイクル（１２）の凝縮管群（３８）が配置されている請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
3. 第１冷凍サイクル（１１）の蒸発器（１８）と第２冷凍サイクル（１２）の蒸発器（２８）が１個の集約蒸発器（４５）として構成されて、本体ケース（１）の貯蔵室（３）上部のダクト（６）内に配置されており、
   集約蒸発器（４５）は、フィン群（４６）と、フィン群（４６）に折返し配置した各冷凍サイクル（１１・１２）の蒸発管群（４７・４８）と、ダクト（６）内に設けられて、貯蔵室（３）内の空気をダクト（６）の天井壁に向かって送給する蒸発器ファン（４９）を備えており、
   フィン群（４６）の上半部に第１冷凍サイクル（１１）の蒸発管群（４７）が配置され、同蒸発管群（４７）の下方に第２冷凍サイクル（１２）の蒸発管群（４８）が配置されている請求項１または２に記載の冷凍冷蔵庫。

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