(57)【要約】【課題】冷却室の温度制御を精密に行う。【解決手段】冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間に設けられ、前記冷却室を冷却する蒸発器、及び、前記蒸発器の吸入側に設けられた減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより前記蒸発器に流れる冷媒流量を調整する冷媒制御機構とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却室と、
圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間に設けられ、前記冷却室を冷却する蒸発器、及び、前記蒸発器の吸入側に設けられた減圧手段を有する冷凍回路と、
前記凝縮器及び前記蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより前記蒸発器に流れる冷媒流量を調整する冷媒制御機構とを備える冷却装置。
【請求項２】
冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、
圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、
前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられて各蒸発器に流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁を有し、前記複数の冷却室を同時に冷却する同時冷却運転において、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより各蒸発器の流れる冷媒分流比をそれぞれ独立して調整する冷媒制御機構とを有する冷却装置。
【請求項３】
前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより、前記複数の蒸発器全てに冷媒を流す冷媒全部流し期間と、前記複数の蒸発器の一部に冷媒を流す冷媒一部流し期間とを交互に行う請求項２記載の冷却装置。
【請求項４】
冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、
圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、
前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器のうち冷媒を供給する蒸発器を選択的に切り替える冷媒制御機構とを備え、
前記冷媒制御機構が、前記冷媒を供給する蒸発器を切り替えた後において、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより前記蒸発器に流れる冷媒流量を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、
圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、
前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器のうち冷媒を供給する蒸発器を選択的に切り替える冷媒制御機構と、
前記複数の蒸発器の少なくとも１つを除霜するための除霜機構とを備え、
前記除霜機構によって前記複数の蒸発器の何れかが除霜されている状態で、前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより除霜されていない蒸発器に流れる冷媒流量を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁をデューティ制御するものである請求項１乃至５の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記デューティ制御の周期が、３秒から２００秒の間で設定されている請求項６記載の冷却装置。
【請求項８】
前記デューティ制御において、前記冷媒制御弁のＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定されている請求項６又は７記載の冷却装置。
【請求項９】
前記デューティ制御において、前記蒸発器の入口温度と出口温度の差を一定にすべく、デューティ比が設定されている請求項６乃至８の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記冷媒制御弁の動作において、ＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定されている請求項１乃至５の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項１１】
前記冷媒制御機構が、周囲温度に応じて前記冷媒制御弁のＯＮ時間とＯＦＦ時間との時間比率を可変としている請求項１乃至５の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項１２】
前記蒸発器及び前記圧縮機の間に、冷媒の逆流を防止する逆止弁が設けられている請求項１乃至１１の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項１３】
前記冷媒制御弁が、前記複数の蒸発器それぞれに対して冷媒を流す開弁状態又は冷媒を流さない閉弁状態の組み合わせからなる複数の互いに異なる開閉状態（開閉選択モード）が順に切り替わる開閉ルーチンを、弁体の１ストローク動作中に複数回備える請求項１乃至１２の何れか一項に記載の冷却装置。
【請求項１４】
冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、
圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、
前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられて各蒸発器に流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器に流れる冷媒流量を同時且つ連続的に変化させる冷媒制御機構とを備える冷却装置。
【請求項１５】
前記冷媒制御機構が、互いに異なる変化率で前記各蒸発器に流れる冷媒流量を変化させるものである請求項１４記載の冷却装置。
【請求項１６】
前記冷媒制御弁が、前記凝縮器の吐出側に接続される入力ポート及び前記複数の蒸発器の吸入側にそれぞれ接続される複数の出力ポートを有する弁本体と、前記弁本体の内部において前記複数の出力ポートそれぞれに対応して設けられ、前記出力ポートに繋がる流出口を開閉する弁体とを備え、
前記複数の出力ポートにおける流出口の開度の合計が１００％とはならいないように構成されている請求項１４又は１５に記載の冷却装置。
【請求項１７】
前記弁体が複数の出力ポートを同時に閉塞する全閉状態を有する請求項１６記載の冷却装置。
【請求項１８】
前記冷媒制御機構が、前記各冷却室の負荷変動に応じて、前記複数の出力ポートにおける流出口の開度を連続的に変更する請求項１６又は１７記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置の冷凍サイクルを流れる冷媒の流量を調整する制御方法及び制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷凍室と冷蔵室との双方を適度な蒸発温度の蒸発器で冷却するために、特許文献１に示すように、三方弁により、冷蔵用蒸発器に冷媒を流通させる冷蔵室冷却運転と、冷凍室蒸発器のみに冷媒を流通させる冷凍室冷却運転とを交互に切り替えて庫内の冷却を行う冷却装置がある。この冷却装置は、冷蔵室冷却運転と冷凍室冷却運転との時間比率を初期に決定して、その初期設定された時間比率に基づいて、冷蔵室冷却運転と冷凍室冷却運転とを切り替えるものである。
【０００３】
しかしながら、上記のように構成した冷却装置においては、冷蔵室冷却運転及び冷凍室冷却運転の一方のみを選択的に行うものであり、例えば冷蔵室冷却運転を行っている場合に、冷凍用蒸発器及び当該冷凍用蒸発器が設けられた冷媒回路に冷媒が溜まってしまうという問題がある。また、冷蔵室冷却運転及び冷凍室冷却運転の時間比率を初期設定し、その後の負荷変動に対して、圧縮機の回転数を調節することで対応するものであり、能力可変の圧縮機を用意する必要があるだけでなく、負荷変動に対して応答性が悪いという問題がある。
【０００４】
なお、特許文献２に示すように、冷蔵冷却運転と冷凍冷却運転との切り替え時に冷蔵室及び冷凍室の両方を冷却する同時冷却を行うものがあるが、これは、運転切り替え時における冷媒回収を可能として、効率の良い省エネルギー運転を行うものであり、上述した特許文献１における問題を何ら解決するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０４３２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８８５号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６５２６号公報
【特許文献４】特開２００１−３４３０７７号公報
【特許文献５】特開２００５−２１４５０４号公報
【特許文献６】特開２００６−１３８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、冷却室の負荷又はその変動に応じて、それら冷却室の温度制御を優れた応答性で且つ精密に行うことを主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る冷却装置は、冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間に設けられ、前記冷却室を冷却する蒸発器、及び、前記蒸発器の吸入側に設けられた減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより前記蒸発器に流れる冷媒流量を調整する冷媒制御機構とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより蒸発器に流れる冷媒流量を調整しているので、冷却室の負荷又はその変動に応じて、それら冷却室の温度制御を優れた応答性で且つ精密に行うことができる。また、蒸発器の過熱制御等の冷凍回路制御において消費電力を低減することもできる。加えて、冷媒流量が少ない冷却装置において弁開度を制御するものではその制御が難しくなってしまうところ、本発明では冷媒制御弁の開閉時間を制御することから、冷媒流量を容易に精度良く制御することができる。
【０００９】
また、本発明に係る冷却装置は、冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器と、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられて各蒸発器に流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁を有し、前記複数の冷却室を同時に冷却する同時冷却運転において、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより各蒸発器の流れる冷媒分流比をそれぞれ独立して調整する冷媒制御機構とを有することを特徴とする。
【００１０】
このようなものであれば、複数の冷却室を同時に冷却する同時冷却運転を行うことから、冷却運転を行っていない蒸発器が無いので、当該蒸発器に冷媒が溜まりにくい。また、同時冷却運転において、冷媒制御弁の開閉時間を制御するので冷媒分流比（各蒸発器への冷媒流量）を応答性良く制御することができ、冷却室の温度制御を優れた応答性で且つ精密に行うことができる。さらに、蒸発器の過熱制御等の冷凍回路制御において消費電力を低減することもできる。加えて、冷媒流量が少ない冷却装置において弁開度を制御するものではその制御が難しくなってしまうところ、本発明では冷媒制御弁の開閉時間を制御することから、冷媒流量を容易に精度良く制御することができる。
【００１１】
冷却温度の異なる複数の冷却室に合わせた冷却を行うための具体的な実施の態様としては、前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより、前記複数の蒸発器全てに冷媒を流す冷媒全部流し期間と、前記複数の蒸発器の一部に冷媒を流す冷媒一部流し期間とを交互に行うことが望ましい。
【００１２】
また、圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器と、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに冷却温度の異なる冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器と、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段と、前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられて選択的に冷媒を蒸発器に流す制御弁とを有する冷却装置では、一般的に、一方の冷却室が冷却運転の場合、他方の冷却室は冷却運転を停止している状態になる。この冷却室交互運転の場合は、他方の冷却を停止している冷却器には、冷媒が回収できずに残るため、この分の冷媒量を冷凍サイクルにプラスして充填をしている。そのため、特許文献３ではこれを回避するため、交互運転の切り替え時にのみデューティ制御を行い、冷媒の流れがスムーズに切り替わる工夫をしている。
【００１３】
冷却運転中の蒸発器は、蒸発器を有効に機能させるため液バックしない程度に冷媒が供給されており、蒸発器内の液冷媒の比率が大きく、液冷媒が蒸発したガス冷媒の流れを阻害し圧力損失を発生させている。このため、蒸発器は、圧縮機吸いこみ圧力よりも高い圧力になり、高くなった圧力分、蒸発温度が上昇する。その結果、蒸発器の熱交換性能が低下し、効率低下を招くことになる。
【００１４】
また、一方の冷却室の蒸発器が除霜運転中で、他方の冷却室の蒸発器が冷却運転中の場合は、除霜中の蒸発器からは冷媒はほとんど回収されるため、プラスした冷媒量分による冷媒過剰の状態で、他方の冷却室の蒸発器が冷却運転を行うことになる。このため、交互運転時の圧縮機の回転数で、他方の冷却室の蒸発器の冷却運転を行うと冷媒過剰で蒸発圧力が上昇し、冷却運転が長くなり、消費エネルギーの増大に繋がる。また、交互運転時の圧縮機回転数を上げて運転すると、蒸発温度は適正になり、冷却運転も適正になるが、回転数を上げたことにより、入力が増えるため消費エネルギーの増大に繋がる。
【００１５】
そこで、本発明に係る冷却装置は、冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器のうち冷媒を供給する蒸発器を選択的に切り替える冷媒制御機構とを備え、前記冷媒制御機構が、前記冷媒を供給する蒸発器を切り替えた後において、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより前記蒸発器に流れる冷媒流量を調整することを特徴とする。つまり、冷媒制御機構が、前記冷媒を供給する蒸発器を切り替えた後において、前記冷媒制御弁をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、前記冷媒を間欠的に供給することを特徴とする。
【００１６】
このようなものであれば、冷媒を供給する蒸発器を切り替えた後において、冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより冷媒を間欠的に供給して蒸発器に流れる冷媒流量を調整するので、当該蒸発器において液冷媒により生じる圧力損失を低減することができ、蒸発温度の上昇を抑えることができる。これにより、蒸発器の熱交換性能の低下を防ぎ、冷却効率の低下を防ぐとともに、省エネ運転が可能となる。また、冷媒を供給する蒸発器への冷媒供給過剰が解消されるため、圧縮機への液バックの可能性が低減でき、圧縮機の耐久性も向上する。
【００１７】
その上、本発明に係る冷却装置は、冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられた冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器のうち冷媒を供給する蒸発器を選択的に切り替える冷媒制御機構と、前記複数の蒸発器の少なくとも１つを除霜するための除霜機構とを備え、前記除霜機構によって前記複数の蒸発器の何れかが除霜されている状態で、前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより除霜されていない蒸発器に流れる冷媒流量を調整することを特徴とする。つまり、前記冷媒制御機構が、除霜されていない蒸発器に、前記冷媒制御弁をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、前記冷媒を間欠的に供給することを特徴とする。
【００１８】
除霜機構により除霜されている蒸発器は、除霜機構により温度が上昇するため、当該蒸発器に残っている冷媒のほとんどを回収することができる。このため、冷媒制御機構により冷媒が供給されている蒸発器への冷媒量が過剰になってしまう。そうすると、上述したように、当該蒸発器内の液冷媒の比率が大きくなり、圧力損失が生じて、蒸発温度が上昇し、蒸発器の熱交換性能が低下して冷凍効率の低下を招いてしまう。本発明では、除霜機構によって複数の蒸発器の何れかが除霜されている状態で、冷媒制御機構が、除霜されていない蒸発器に、冷媒制御弁の開閉時間を制御することにより冷媒を間欠的に供給して冷媒流量を調整するので、当該蒸発器において液冷媒により生じる圧力損失を低減することができ、蒸発温度の上昇を抑えることができる。これにより、蒸発器の熱交換性能の低下を防ぎ、冷却効率の低下を防ぐとともに、省エネ運転が可能となる。また、冷媒を供給する蒸発器への冷媒供給過剰が解消されるため、圧縮機への液バックの可能性が低減でき、圧縮機の耐久性も向上する。
【００１９】
具体的に冷媒流量を容易に精度良く制御するためには、前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁の全開時間と全閉時間とを制御するものであることが望ましい。つまり、前記冷媒制御機構が、前記冷媒制御弁をデューティ制御するものであることが望ましい。
【００２０】
具体的には、前記デューティ制御の周期（前記全開時間と前記全閉時間との切り替え周期）が、３秒から２００秒の間で設定されていることが望ましい。ここで前記周期が３秒未満の場合には、蒸発器からの液冷媒の回収時間が確保できず、液冷媒の回収が不十分になってしまい、前記周期が２００秒より長い場合には、蒸発器に供給される冷媒量が不足して冷却効率が低下してしまう。特に、前記デューティ制御の周期が、１０秒から１８０秒の間で設定されていることが望ましい。
【００２１】
冷媒が供給されている蒸発器からの液冷媒の回収を確実に行うためには、前記デューティ制御において、前記冷媒制御弁のＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定されていることが望ましい。また、冷媒制御弁がデューティ制御されないものであっても、冷媒制御弁の動作において、ＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定されていることが望ましい。
【００２２】
前記デューティ制御において、前記蒸発器の入口温度と出口温度の差を一定にすべく、デューティ比が設定されていることが望ましい。つまり、前記全開時間と前記全閉時間との時間比率を可変としていることが望ましい。このときの時間比率は、例えば所定の１つの蒸発器の吸入口及び吐出口の温度差を、０℃から１０℃の間で過熱制御できるように適宜決定される。
【００２３】
前記冷媒制御機構が、周囲温度に応じて前記冷媒制御弁のＯＮ時間とＯＦＦ時間との時間比率を可変としていることが望ましい。周囲温度が高い場合には、蒸発器に供給される冷媒の過剰の割合が小さく、周囲温度が低い場合には、蒸発器に供給される冷媒の過剰の割合が大きいので、周囲温度により時間比率を可変とすることが望ましい。
【００２４】
また、従来の冷媒制御弁は、冷却装置の冷蔵循環サイクルと冷凍循環サイクルを切り換えるなどの複数方向を開閉自由に切り換えられる様にはなっているが、冷媒制御弁の１ストローク中には「閉・閉」モードａ、「開・閉」モードｂ、「開・開」モードｃ、「閉・開」モードｄの４モードがそれぞれ１回ずつあるだけである（図２９参照）。
【００２５】
通常、冷却装置停止中に使用する「閉・閉」モードａがストロークの最初にあり、「閉・閉」モードａでストロークの位置の初期化を行う。そして、従来の冷媒制御弁での冷却装置運転制御は、「閉・閉」モードａ（停止状態）→「開・閉」モードｂ（運転開始）→「開・開」モードｃ（切換開始）→「閉・開」モードｄ（切換終了）→停止準備で戻り「開・開」モードｃ→「開・閉」モードｂ→「閉・閉」モードａ（停止）とストロークを１往復する。なお、「開・閉」モードｂは、冷蔵室側に冷媒を流す冷蔵循環サイクルであり、「閉・開」モードｄは、冷凍室側に冷媒を流す冷凍循環サイクルである。
【００２６】
また、この従来の冷媒制御弁で本発明の動作（請求項１の動作）を行うと、「閉・閉」モードａ（停止）→「開・閉」モードｂ（運転開始）→「開・開」モードｃ（切換開始）→「閉・開」モードｄ（切換終了）→「開・開」モードｃ（切換開始）→「開・開」モードｂ（切換終了）と同じルーチン（Routine）（ｂ⇔ｃ⇔ｄ）を繰り返した後に、「閉・閉」モードａ（停止）となり、冷蔵室側又は冷凍室側を選択的に開閉するには、制御弁がモードｂとモードｄとの間を繰り返し移動することとなる。したがって、この冷却装置が運転する間は、同じ所を繰り返し往復動作するので耐久的に不利である。また、およそ制御範囲の半分を行き来することとなり、移動時間もかかり、冷蔵室側蒸発器又は冷凍室側蒸発器の精密な温度制御が難しい。
【００２７】
さらに冷蔵室側及び冷凍室側に同時に冷媒を流しつつ、各々の冷却器への冷媒流量を制御するには「開・開」モードｃでは圧力差による偏りが発生し不可能であるし、「開・閉」モードｂと「閉・開」モードｄとを短時間で繰り返し、間欠的に弁の開閉を行い、その時間比で流量を制御すればよいが、この仕様では各モード間の移動距離も長く、短時間での繰り返しが不可能な上、同じ部分での繰り返し制御となるため、耐久性に不利である（特許文献４参照）。
【００２８】
このため、前記冷媒制御弁が、前記複数の蒸発器それぞれに対して冷媒を流す開弁状態又は冷媒を流さない閉弁状態の組み合わせからなる複数の互いに異なる開閉状態（開閉選択モード）が順に切り替わる開閉ルーチンを、弁体の１ストローク動作中に複数回備えることが望ましい。これならば、冷媒制御弁が、その弁体の１ストローク動作中に、複数回の同じ開閉ルーチンを備えていることになり、同じ場所を往復して繰り返し動作する回数を減らすことができるので、冷媒制御弁の耐久性を向上させることができる。また、弁体の１ストローク動作中に、複数回の同じ開閉ルーチンを備えていることになり、各開閉選択モード間の移動距離を短くすることができ、その移動時間を短縮することができるので、複数の冷却室の温度を精密に制御することができる。
【００２９】
前記蒸発器及び前記圧縮機の間に冷媒の逆流を防止する逆止弁が少なくとも一つ設けられていることが望ましい。これならば、各蒸発器の温度差により生じる冷媒の逆流を防止して、冷凍回路を円滑に運転することができる。
【００３０】
さらに、従来の別の制御弁は、流出側に設けられた複数の蒸発器の何れか一方に切り替えるのみか、又は、複数の蒸発器に同時に冷媒を流す場合でも、一方のみ流量調整するだけであり、またその流量調整は連続可変ではなく、数ポイントの開度比率（制御ポイント）を有するのみである。また、特許文献５、６では、冷媒流量制御機能として一方の流出口から他方の流出口に向かう弧状の制御溝を設けて流量制御を行っている。ところが、これらの制御方法はいずれも同時に連続可変で冷媒流量を制御できるものではない。
【００３１】
一方で、本発明に係る冷却装置は、冷却温度が互いに異なる複数の冷却室と、圧縮機、当該圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器、当該凝縮器の吐出側及び前記圧縮機の吸入側の間において互いに並列接続されるとともに前記冷却室毎に対応して設けられた複数の蒸発器、及び、前記各蒸発器の吸入側に設けられた複数の減圧手段を有する冷凍回路と、前記凝縮器及び前記複数の蒸発器の間に設けられて各蒸発器に流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁を有し、前記複数の蒸発器に流れる冷媒流量を同時且つ連続的に変化させる冷媒制御機構とを備えることを特徴とする。
【００３２】
このようなものであれば、冷媒制御機構が複数の蒸発器に流れる冷媒流量を同時且つ連続的に変化させるので、流量比率の組み合わせパターンを増やすことができる。したがって、各蒸発器における蒸発温度を任意に調節することができるので、複数の冷却室の負荷に応じた精密な流量制御が可能となる。また、これにより圧縮機の冷却効率が向上して消費電力の低減が可能となる。
【００３３】
複数の蒸発器に流れる冷媒流量を、各蒸発器に対応する各冷却室の負荷に応じて特有のものとするためには、前記冷媒制御機構が、互いに異なる変化率で前記各蒸発器に流れる冷媒流量を変化させるものであることが望ましい。
【００３４】
冷媒制御弁の具体的な実施の態様としては、前記冷媒制御弁が、前記凝縮器の吐出側に接続される入力ポート及び前記複数の蒸発器の吸入側にそれぞれ接続される複数の出力ポートを有する弁本体と、前記弁本体の内部において前記複数の出力ポートそれぞれに対応して設けられ、前記出力ポートに繋がる流出口を開閉する弁体とを備えることが望ましい。
【００３５】
ここで、各蒸発器における冷媒流量は、当該各蒸発器の温度（圧力）の違いにより、複数の出力ポートの流出口の開度比率と等しくならない。このため、より微小に冷媒流量を調整すべき蒸発器が必ず存在するため、前記複数の出力ポートにおける流出口の開度の合計が１００％とはならないように構成されていることが望ましい。例えば、２つの蒸発器において、一方の蒸発器の冷媒流量を７０％、他方の蒸発器の冷媒流量を３０％としたい場合に単純に、一方の蒸発器側の流出口の開度を７０％、他方の蒸発器側の流出口の開度を３０％としても、一方の蒸発器の方に７０％以上の冷媒流量が流れてしまうことが考えられる。この場合には、一方の蒸発器側の流出口の開度を７０％、他方の蒸発器側の流出口の開度を４０％とするといったように、流出口の開度の合計が１００％とならないようにする。
【００３６】
また、前記冷媒制御機構が、前記各冷却室の負荷変動に応じて、前記複数の出力ポートにおける流出口の開度を連続的に変更することが望ましい。
【発明の効果】
【００３７】
このように構成した本発明によれば、複数の冷却室の負荷又はその変動に応じて、それら冷却室の温度制御を優れた応答性で且つ精密に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態における冷却装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態における冷媒制御弁の第１の動作パターンを示す図。
【図３】第１実施形態における冷媒制御弁の第２の動作パターンを示す図。
【図４】第１実施形態の変形例における冷却装置の概略構成図。
【図５】第１実施形態の変形例における冷却装置の概略構成図。
【図６】第１実施形態の変形例における冷却装置の概略構成図。
【図７】第２実施形態における冷却装置の概略構成図。
【図８】第２実施形態の冷媒制御弁の構成を示す模式図。
【図９】第２実施形態の冷媒制御弁の流出口及び弁体の構成を主として示す模式図。
【図１０】第２実施形態の冷媒制御弁の動作パターンを示す図。
【図１１】第２実施形態の冷媒制御弁の各モードにおける弁体の位置を示す図。
【図１２】第２実施形態の変形例における冷媒制御弁の流出口及び弁体の構成を主として示す模式図。
【図１３】同変形例の冷媒制御弁の動作パターンを示す図。
【図１４】同変形例の冷媒制御弁の各モードにおける弁体の位置を示す図。
【図１５】第３実施形態における冷却装置の概略構成図。
【図１６】第３実施形態の冷媒制御弁の構成を示す模式図。
【図１７】第３実施形態の冷媒制御弁の内部構成を示す模式図。
【図１８】第３実施形態の冷媒制御弁の動作パターンを示す図。
【図１９】第３実施形態の冷媒制御弁による開度変化を示す図。
【図２０】第３実施形態による温度分布を示す図。
【図２１】第３実施形態の変形例における冷媒制御弁による開度変化を示す図。
【図２２】同変形例による温度分布を示す図。
【図２３】第３実施形態の変形例における冷媒制御弁による開度変化を示す図。
【図２４】第３実施形態の変形例における冷媒流量の微調整方法を示す図。
【図２５】第４実施形態における冷却装置の概略構成図。
【図２６】第４実施形態における冷媒制御弁の開閉動作パターンを示す図。
【図２７】第４実施形態の変形例における冷蔵庫の概略構成図。
【図２８】第４実施形態の変形例における冷媒制御弁の開閉動作パターンを示す図。
【図２９】従来の冷媒制御弁の動作パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
＜第１実施形態＞
以下に本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
【００４０】
第１実施形態に係る冷却装置１００は、図１に示すように、冷蔵室１１及び冷凍室１２を有する冷蔵庫であり、圧縮機２１、当該圧縮機２１の吐出側に設けられた凝縮器２２と、当該凝縮器２２の吐出側及び前記圧縮機２１の吸入側の間において互いに並列接続された冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂと、冷蔵室用蒸発器２３Ａの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷蔵室用減圧手段２４Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷凍室用減圧手段２４Ｂを有する冷凍回路２００を備えている。
【００４１】
ここで冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂは、凝縮器２２の吐出側で分岐した２つの冷媒分岐流路２０１、２０２にそれぞれ設けられている。冷蔵室用蒸発器２３Ａは、冷蔵室１１の庫内を冷却するように設けられており、冷凍室用蒸発器２３Ｂは、冷凍室１２の庫内を冷却するように設けられている。
【００４２】
そして、本実施形態の冷却装置１００は、図１に示すように、各冷媒分岐流路２０１、２０２に流れる冷媒流量を調整することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を個別に調整する冷媒制御機構３を備えている。
【００４３】
この冷媒制御機構３は、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁３１と、当該冷媒制御弁３１を制御する制御装置３２とを備えている。なお、制御装置３２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、前記メモリの所定領域に記憶させた制御プログラムにしたがってＣＰＵ、周辺機器等を協働させることにより前記冷媒制御弁３１を制御する。
【００４４】
本実施形態の冷媒制御弁３１は、前記冷媒分岐流路２０１、２０２の分岐点に設けられた三方弁であり、入力ポートが凝縮器２２側の冷媒配管に接続され、第１の出力ポートが冷蔵室用蒸発器２３Ａ側の冷媒分岐流路２０１を構成する分岐配管に接続され、第２の出力ポートが冷凍室用蒸発器２３Ｂ側の冷媒分岐流路２０２を構成する分岐配管に接続されている。そして、この冷媒制御弁３１は、前記制御装置３２からの制御信号に基づいて、第１の出力ポート及び第２の出力ポートの開閉が個別に制御される。
【００４５】
以下に制御装置３２による冷媒制御弁３１の動作パターンの実施例について、図２及び図３を参照して説明する。
【００４６】
制御装置３２は、冷蔵室１１及び冷凍室１２を同時に冷却する同時冷却運転において、それら冷蔵室１１及び冷凍室１２の負荷又はその変動に応じて冷媒制御弁３１の開閉時間を制御することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａに流れる冷媒流量及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量をそれぞれ独立して調整する。これにより、各蒸発器の流れる冷媒分流比が調整される。
【００４７】
具体的には、制御装置３２は、冷蔵室１１の庫内に設けられて当該冷蔵室１１の庫内温度を検出する冷蔵庫内温度センサ４Ａからの検出温度と、冷凍室１２の庫内に設けられて当該冷凍室１２の庫内温度を検出する冷凍庫内温度センサ４Ｂからの検出温度と、庫外に設けられて外気温度を検出する外気温度センサ５からの検出温度とを取得する。そして制御装置３２は、冷蔵庫内温度及び外気温度により冷蔵室の負荷又はその変動を算出するとともに、冷凍庫内温度及び外気温度により冷凍室の負荷又はその変動を算出し、その算出結果に基づいて、前記冷媒制御弁３１の第１の出力ポート及び第２の出力ポートの全開時間及び全閉時間の時間割合を算出する。そして、制御装置３２は、これにより得られた制御信号を冷媒制御弁３１に出力して冷媒制御弁３１を制御する。
【００４８】
ここで、全開時間と前記全閉時間との切り替え周期を３秒から２００秒の間で可変としており、当該切り替え周期の間で、全開時間と全閉時間との時間比率を可変としている。例えば、全開時間をＴＯＮ、全閉時間をＴＯＦＦとし場合に、ＴＯＮ＋ＴＯＦＦの周期を３秒から２００秒の間となるようにしている。また、全開時間及び全閉時間の時間割合（時間比率）は、例えば冷蔵庫内温度センサ４Ａと冷凍庫内温度センサ４Ｂとからの検出信号に基づいて適宜可変し決定する。
【００４９】
そして、制御装置３２は、図２に示すように、冷媒制御弁３１の第１のポート及び第２のポートの開閉時間を制御することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの両方に冷媒を流す冷媒全部流し期間と、冷蔵室用蒸発器２３Ａにのみ冷媒を流す冷媒一部流し期間とを交互に行う。このとき、第１のポートを常時全開にして冷蔵室用蒸発器２３Ａに常時冷媒が流れるようにするとともに、第２のポートの全開時間及び全閉時間の時間割合を制御して冷凍室用蒸発器２３Ｂに間欠的に冷媒が流れるようにする。
【００５０】
また制御装置３２は、図３に示すように、冷媒制御弁３１の第１のポート及び第２のポートの開閉時間を制御することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに順繰りに冷媒を流すこともできる。このとき、第１のポート及び第２のポートの全開時間及び全閉時間の時間割合を制御して、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに間欠的に冷媒が流れるようにするとともに、冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒が流れるタイミングと冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒が流れるタイミングが真逆となるようにする。なお、この動作パターンは、図２に示す動作パターンにより冷媒の片側流れが発生した場合にのみ行う。
【００５１】
＜第１実施形態の効果＞
このように構成した冷却装置１００によれば、冷蔵室１１及び冷凍室１２を同時に冷却する同時冷却運転を行うことから、冷却運転を行っていない蒸発器が無いので、当該蒸発器２３Ａ、２３Ｂに冷媒が溜まりにくい。また、同時冷却運転において、冷蔵室１１及び冷凍室１２の負荷又はその変動に応じて冷媒制御弁３１の開閉時間を制御するので、負荷又はその変動に応じて冷媒流量を応答性良く制御することができ、冷蔵室１１及び冷凍室１２の温度制御を優れた応答性で且つ精密に行うことができる。これにより、冷蔵室１１及び冷凍室１２に貯蔵された食品の劣化を遅くすることができる。さらに、蒸発器２３Ａ、２３Ｂを過熱制御する場合において消費電力を低減することもできる。加えて、冷媒流量が少ない冷却装置において弁開度を制御するものではその制御が難しくなってしまうところ、本実施形態では冷媒制御弁３１の開閉時間を制御することから、冷媒流量を容易に精度良く制御することができる。
【００５２】
＜第１実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第１実施形態に限られるものではない。例えば前記第１実施形態では、冷蔵室１１及び冷凍室１２を有する冷却装置について説明したが、その他、図４に示すように、冷却温度の異なる３つ以上（図４では３つ）の冷却室に対応して設けられた３つの蒸発器２３Ａ〜２３Ｃを有するものであっても良い。このとき、３つに分岐した冷媒分岐流路２０１〜２０３の分岐点に冷媒制御弁として四方弁３１を設けて、各冷媒分岐流路２０１〜２０３の冷媒流量を調整することが考えられる。なお、２４Ａ〜２４Ｃは、各蒸発器の上流に設けられた減圧手段である。
【００５３】
また、前記第１実施形態では、冷媒分岐流路２０１、２０２の分岐点に冷媒制御弁として三方弁３１を設けたものであったが、図５に示すように、各冷媒分岐流路２０１、２０２における減圧手段２４Ａ、２４Ｂの上流にそれぞれ二方弁３１Ａ、３１Ｂを設けても良い。この場合であっても、２つの二方弁３１の開閉時間の時間比率を３秒から２００秒の間で可変とする。
【００５４】
さらに、図６に示すように、冷凍室用蒸発器２３Ｂの吐出側に冷媒の逆流を防止する逆止弁６を設けても良い。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。
【００５６】
第２実施形態に係る冷却装置１００は、図７に示すように、冷蔵室１１及び冷凍室１２を有するものであり、圧縮機２１、当該圧縮機２１の吐出側に設けられた凝縮器２２と、当該凝縮器２２の吐出側及び前記圧縮機２１の吸入側の間において互いに並列接続された冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂと、冷蔵室用蒸発器２３Ａの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷蔵室用減圧手段２４Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷凍室用減圧手段２４Ｂを有する冷凍回路２００を備えている。
【００５７】
ここで冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂは、凝縮器２２の吐出側で分岐した２つの冷媒分岐流路２０１、２０２にそれぞれ設けられている。冷蔵室用蒸発器２３Ａは、冷蔵室１１の庫内を冷却するように設けられており、冷凍室用蒸発器２３Ｂは、冷凍室１２の庫内を冷却するように設けられている。なお、冷凍室用蒸発器２３Ｂの吐出側に冷媒の逆流を防止する逆止弁６が設けられている。
【００５８】
そして、本実施形態の冷却装置１００は、図７に示すように、各冷媒分岐流路２０１、２０２に流れる冷媒流量を調整することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒を制御する冷媒制御機構３を備えている。
【００５９】
この冷媒制御機構３は、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒を制御する冷媒制御弁３１と、当該冷媒制御弁３１を制御する制御装置３２とを備えている。
【００６０】
本実施形態の冷媒制御弁３１は、図８に示すように、前記冷媒分岐流路２０１、２０２の分岐点に設けられた三方弁であり、入力ポートＰ１が凝縮器２２側の冷媒配管に接続され、第１の出力ポートＰ２が冷蔵室用蒸発器２３Ａ側の冷媒分岐流路２０１を構成する分岐配管に接続され、第２の出力ポートＰ３が冷凍室用蒸発器２３Ｂ側の冷媒分岐流路２０２を構成する分岐配管に接続されている。
【００６１】
具体的に冷媒制御弁３１は、図８及び図９に示すように、前記入力ポートＰ１、第１の出力ポートＰ２及び第２の出力ポートＰ３を備え、それらを連通する内部空間Ｓを有する弁本体３１１と、当該弁本体３１１の内部空間Ｓに設けられ、入力ポートＰ１と２つの出力ポートＰ２、Ｐ３の一部又は全部を連通する複数の連通孔Ｈ１、Ｈ２が形成された弁体３１２とを備える。なお、符号Ｐ１ａは、入力ポートＰ１に繋がる流入口である。
【００６２】
本実施形態の冷媒制御弁３１において、２つの出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａが形成されている流出口形成面（弁座）３１１ｘは、平面である。そして、前記弁体３１２が、流出口形成面３１１ｘ上を、所定の回転軸周りにスライド回転することにより各流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを開閉する。本実施形態では、弁体３１２の回転軸は、２つの流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａから等距離に設けられた軸であり、より詳細には、２つの流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａの中間点である。
【００６３】
弁体３１２は、円板形状をなすものであり、前記回転軸を中心として周方向に複数の連通孔Ｈ１、Ｈ２が形成されており、本実施形態では、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａに対応する複数の第１の連通孔Ｈ１（図９では５個）と、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａに対応する複数の第２の連通孔Ｈ２（図９では４個）とが設けられている。そして、この弁体３１２が回転軸周りに回転することによって、流出口Ｐ２ａに対応する第１の連通孔Ｈ１と当該流出口Ｐ２ａとが重なり、或いは、流出口Ｐ３ａに対応する第２の連通孔Ｈ２と当該流出口Ｐ３ａとが重なることで、入力ポートＰ１と第１の出力ポートＰ２及び／又は第２の出力ポートＰ３とが連通する。
【００６４】
これにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂそれぞれに対して冷媒を流す開弁状態又は冷媒を流さない閉弁状態の組み合わせが決定されて、複数の互いに異なる開閉状態（開閉選択モード）が決定される。つまり、本実施形態では、
（１）冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流さない全閉モード（「閉・閉」モード）と、
（２）冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒を流し、且つ冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流さない冷蔵室選択モード（「開・閉」モード）と、
（３）冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒を流さず、且つ冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流す冷凍室選択モード（「閉・開」モード）と、
（４）冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流す全開モード（「開・開」モード）と、が決定される。
【００６５】
そして、本実施形態では、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａに対応する複数の連通孔Ｈ１と、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａに対応する複数の連通孔Ｈ２とは、弁体３１２が１ストローク動作中に回転するに連れて、冷蔵室選択モード（「開・閉」モード）及び冷凍室選択モード（「閉・開」モード）が、交互に複数回切り替わるように、弁体３１２に形成されている。つまり、複数の連通孔Ｈ１及び複数の連通孔Ｈ２が、弁体３１２が１ストローク動作中に回転するに連れて、冷蔵室選択モード（「開・閉」モード）から冷凍室選択モード（「閉・開」モード）に順に切り替わる開閉ルーチンが繰り返されるように、弁体３１２に形成されている。
【００６６】
さらに、冷媒制御弁３１は、弁体３１２に形成された歯車部（不図示）に噛み合う歯車機構と、当該歯車機構３１３を回転させるステッピングモータ等のアクチュエータとを備えており、当該アクチュエータにより歯車機構を介して弁体３１２が回転するものである。なお、アクチュエータは、弁体３１２を正回転又は逆回転させることが可能なものである。つまり、各弁体３１２は歯車機構により所定の回転範囲において往復回転運動する。
【００６７】
そしてこの冷媒制御弁３１は、制御装置３２からの制御信号に基づいて、前記アクチュエータが制御されることにより、弁体３１２が回転して２つの出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａの開閉モードが切り換えられる。
【００６８】
制御装置３２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、前記メモリの所定領域に記憶させた制御プログラムにしたがってＣＰＵ、周辺機器等を協働させることにより前記冷媒制御弁３１を制御する。
【００６９】
具体的には、制御装置３２は、冷蔵室１１の庫内に設けられて当該冷蔵室１１の庫内温度を検出する冷蔵庫内温度センサ４Ａからの検出温度と、冷凍室１２の庫内に設けられて当該冷凍室１２の庫内温度を検出する冷凍庫内温度センサ４Ｂからの検出温度と、庫外に設けられて外気温度を検出する外気温度センサ５からの検出温度とを取得する。そして制御装置３２は、冷蔵庫内温度及び外気温度により冷蔵室１１の負荷又はその変動を算出するとともに、冷凍庫内温度及び外気温度により冷凍室１２の負荷又はその変動を算出し、その算出結果に基づいて、前記制御弁３１の第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａ及び第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開閉モードを決定する。そして、制御装置３２は、これにより得られた制御信号を冷媒制御弁３１に出力して冷媒制御弁３１を制御する。
【００７０】
次に、本実施形態の冷媒制御機構３における冷媒流量の制御態様について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００７１】
本実施形態の冷媒制御弁３１においては、図１０及び図１１に示すように、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの両方に冷媒が流れない全閉モード（「閉・閉」モード：モードＡ）から、弁体３１２が回転すると、冷蔵室選択モード（「開・閉」モード：モードＢ）に切り替わる。次に、この冷蔵室選択モードから弁体３１２が更に回転すると、冷凍室選択モード（「閉・開」モード：モードＤ）に切り替わる。そして、弁体３１２が１ストローク動作中において回転するに連れてモードＢとモードＤとが交互に切り替わり、複数回の開閉ルーチンが繰り返される（図１０参照）。つまり、弁体３１２が回転するに連れて、第１の連通孔Ｈ１及び流出口Ｐ２ａの連通と、第２の連通孔Ｈ２及び流出口Ｐ３ａの連通とが交互に切り替わる（図１１参照）。その後、弁体３１２が更に回転すると、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流す全開モード（「開・開」モード：モードＣ）となる。この状態で半ストローク分である。そして、弁体３１２は、上記と同様にモードＢとモードＤとが交互に切り替わりながら、つまり、複数回の開閉ルーチンが繰り返しながら、残りの半ストローク分逆回転する。このように本実施形態の弁体３１２の１ストロークとは、初期位置から所定角度範囲（例えば１８０度未満であり本実施形態では１００度程度）正回転し、その後初期位置まで逆回転する１動作である。なお、モードＢ及びモードＤを切り替える回数（開閉ルーチンの数）を増やすためには、モードＡ及びモードＣを介さずに、弁体３１２を正逆回転させればよい。
【００７２】
＜第２実施形態の効果＞
このように構成した冷却装置１００によれば、冷媒制御弁３１が、その弁体３１２の１ストローク動作中に、冷蔵室選択モード及び冷凍室選択モードからなる複数回の同じ開閉ルーチンを備えていることになり、１ストローク動作中に冷蔵室選択モード及び冷凍室選択モードを複数回切り替えるので、同じ場所を往復して繰り返し動作する回数を減らし、冷媒制御弁３１の耐久性を向上させることができる。また、弁体３１２の１ストローク動作中に、複数回の同じ開閉ルーチンを備えていることになり、各開閉選択モード間の移動距離を短くすることができ、その移動時間を短縮することができるので、冷蔵室１１及び冷凍室１２の温度を精密に制御することができる。特に本実施形態では、弁体３１２が１ストローク動作中に回転するに連れて、冷蔵室選択モード及び冷凍室選択モードからなる開閉ルーチンが、複数回繰り返されるので、弁体３１２の冷蔵室選択モード及び冷凍室選択モードの切り替えを少量の移動量により可能にすることができ、弁体３１２の移動時間をより一層短縮することができるので、冷蔵室１１及び冷凍室１２の温度を精密に制御することができる。
【００７３】
＜第２実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第２実施形態に限られるものではない。
【００７４】
例えば、前記第２実施形態では冷媒制御弁３１が冷蔵室選択モード及び冷凍室選択モードを交互に切り換えるものであったが、冷蔵室用蒸発器２３Ａ又は冷凍室用蒸発器２３Ｂの一方のみに冷媒を流す一方選択モードと、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの両方に冷媒を流す両方選択モードとを有し、弁体３１２の１ストローク動作中に、一方選択モード及び両方選択モードからなる開閉ルーチンを複数回備えるものであっても良い。具体的には、図１２に示すように、弁体３１２が半円板形状をなし、回転軸を中心として周方向に複数の連通孔Ｈ２が形成されている。詳細には、弁体３１２は、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａに対応する複数の第２の連通孔Ｈ２（図１２では４個）を有する。そして、この弁体３１２が回転軸周りに回転することによって、流出口Ｐ３ａに対応する第２の連通孔Ｈ２と当該流出口Ｐ３ａとが重なることで、入力ポートＰ１と第２の出力ポートＰ３とが連通する。なお、流出口Ｐ２ａは図１３のモードＡ以外は常に開放されており、入力ポートＰ１と第１の出力ポートＰ２とは常に連通している。
【００７５】
これにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂそれぞれに対して冷媒を流す開弁状態又は冷媒を流さない閉弁状態の組み合わせが決定されて、複数の互いに異なる開閉状態（開閉選択モード）が決定される。つまり、本実施形態では、
（１）冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流さない全閉モード（「閉・閉」モード）と、
（２）冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒を流し、且つ冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流さない一方選択モードである冷蔵室選択モード（「開・閉」モード）と、
（３）冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を流す両方選択モードである全開モード（「開・開」モード）と、が決定される。
【００７６】
次にこの冷媒制御弁３１においては、図１３及び図１４に示すように、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの両方に冷媒が流れない全閉モード（「閉・閉」モード：モードＡ）から、弁体３１２が回転すると、冷蔵室選択モード（「開・閉」モード：モードＢ）に切り替わる。次に、この冷蔵室選択モードから弁体３１２が更に回転すると、全開モード（「開・開」モード：モードＣ）に切り替わる。そして、弁体３１２が１ストローク動作中において回転するに連れてモードＢとモードＣとが交互に切り替わり、複数回の開閉ルーチンが繰り返される（図１３参照）。つまり、弁体３１２が回転するに連れて、第１の連通孔Ｈ１及び流出口Ｐ２ａが常に連通した状態で、第２の連通孔Ｈ２及び流出口Ｐ３ａの連通及び遮断が交互に切り替わる（図１４参照）。その後、弁体３１２を逆回転させることにより、モードＢ及びモードＣを交互に切り替わり、複数回の開閉ルーチンが繰り返される。このとき、冷媒制御弁３１における冷蔵室選択モード（モードＢ）と全開モード（モードＣ）との時間比を調節することにより、冷蔵用蒸発器２３Ａへの冷媒流量及び冷蔵室用蒸発器２３Ｂへの冷媒流量の比率を調整することができる。
【００７７】
また、冷媒制御弁は、弁体が円板形状又は半円板形状等をなすパッドタイプをなすスライド弁であったが、その他の形状をなす弁体を有するスライド弁であっても良いし、例えば複数の内部流路が形成されて入力ポートＰ１の流入口Ｐ１ａと出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを個別に連通するスプール弁であっても良い。
【００７８】
＜第３実施形態＞
次に本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。
【００７９】
第３実施形態に係る冷却装置１００は、図１５に示すように、冷蔵室１１及び冷凍室１２を有するものであり、圧縮機２１、当該圧縮機２１の吐出側に設けられた凝縮器２２と、当該凝縮器２２の吐出側及び前記圧縮機２１の吸入側の間において互いに並列接続された冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂと、冷蔵室用蒸発器２３Ａの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷蔵室用減圧手段２４Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷凍室用減圧手段２４Ｂを有する冷凍回路２００を備えている。
【００８０】
ここで冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂは、凝縮器２２の吐出側で分岐した２つの冷媒分岐流路２０１、２０２にそれぞれ設けられている。冷蔵室用蒸発器２３Ａは、冷蔵室１１の庫内を冷却するように設けられており、冷凍室用蒸発器２３Ｂは、冷凍室１２の庫内を冷却するように設けられている。なお、冷凍室用蒸発器２３Ｂの吐出側に冷媒の逆流を防止する逆止弁６が設けられている。
【００８１】
そして、本実施形態の冷却装置１００は、図１５に示すように、各冷媒分岐流路２０１、２０２に流れる冷媒流量を調整することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を同時且つ連続的に変化させて調整する冷媒制御機構３を備えている。
【００８２】
この冷媒制御機構３は、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を制御する制御弁３１と、当該制御弁３１を制御する制御装置３２とを備えている。
【００８３】
本実施形態の制御弁３１は、図１６に示すように、前記冷媒分岐流路２０１、２０２の分岐点に設けられた三方弁であり、入力ポートＰ１が凝縮器２２側の冷媒配管に接続され、第１の出力ポートＰ２が冷蔵室用蒸発器２３Ａ側の冷媒分岐流路２０１を構成する分岐配管に接続され、第２の出力ポートＰ３が冷凍室用蒸発器２３Ｂ側の冷媒分岐流路２０２を構成する分岐配管に接続されている。
【００８４】
具体的に制御弁３１は、図１６及び図１７に示すように、前記入力ポートＰ１、第１の出力ポートＰ２及び第２の出力ポートＰ３を備え、それらを連通する内部空間Ｓを有する弁本体３１１と、当該弁本体３１１の内部空間Ｓにおいて２つの出力ポートＰ２、Ｐ３それぞれに対応して設けられ、出力ポートＰ２、Ｐ３に繋がる流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを開閉する２つの弁体３１２ａ、３１２ｂとを備える。なお、符号Ｐ１ａは、入力ポートＰ１に繋がる流入口である。
【００８５】
本実施形態の制御弁３１において、２つの出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａが形成されている流出口形成面３１１ｘは、平面である。そして、前記２つの弁体３１２ａ、３１２ｂそれぞれが、流出口形成面３１１ｘ上を、各々設定された回転軸周りにスライド回転することにより各流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを開閉する。
【００８６】
また、各弁体３１２ａ、３１２ｂにおいて前記流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを通過する部分の輪郭形状が、回転方向に向かって膨らむように湾曲した曲線形状とされている。なお、前記輪郭形状は、弁体３１２ａ、３１２ｂの回転軸方向から見た場合における、流出口形成面３１１ｘをスライドするスライド面の外観形状である。
【００８７】
本実施形態では、弁体３１２ａにおける前記輪郭形状は、当該弁体３１２ａが流出口Ｐ２ａを塞ぐ方向に回転する場合の回転方向に向かって膨らむように湾曲した湾曲形状とされている。一方、弁体３１２ｂにおける前記輪郭形状は、当該弁体３１２ｂが流出口Ｐ３ａを塞ぐ方向に回転する場合の回転方向に向かって膨らむように湾曲した湾曲形状とされている。なお、各弁体３１２ａ、３１２ｂにおける前記輪郭形状は、インボリュート曲線であり、互いに同一形状とされている。
【００８８】
さらに、制御弁３１は、各弁体３１２ａ、３１２ｂに形成された歯車部３１２ａ１、３１２ｂ１に噛み合う歯車機構３１３と、当該歯車機構３１３を回転させるステッピングモータ等のアクチュエータ（不図示）とを備えており、当該アクチュエータにより歯車機構３１３を介して２つの弁体３１２ａ、３１２ｂが連動して回転するものである。なお、アクチュエータは、弁体３１２ａ、３１２ｂを正回転又は逆回転させることが可能なものである。つまり、各弁体３１２ａ、３１２ｂは歯車機構３１３により所定の回転範囲において往復回転運動する。
【００８９】
そしてこの制御弁３１は、制御装置３２からの制御信号に基づいて、前記アクチュエータが制御されることにより、２つの弁体３１２ａ、３１２ｂが回転して２つの出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａの開度が制御される。
【００９０】
制御装置３２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、前記メモリの所定領域に記憶させた制御プログラムにしたがってＣＰＵ、周辺機器等を協働させることにより前記制御弁３１を制御する。
【００９１】
具体的には、制御装置３２は、冷蔵室１１の庫内に設けられて当該冷蔵室１１の庫内温度を検出する冷蔵庫内温度センサ４Ａからの検出温度と、冷凍室１２の庫内に設けられて当該冷凍室１２の庫内温度を検出する冷凍庫内温度センサ４Ｂからの検出温度と、庫外に設けられて外気温度を検出する外気温度センサ５からの検出温度とを取得する。そして制御装置３２は、冷蔵庫内温度及び外気温度により冷蔵室１１の負荷又はその変動を算出するとともに、冷凍庫内温度及び外気温度により冷凍室１２の負荷又はその変動を算出し、その算出結果に基づいて、前記制御弁３１の第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度及び第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度の割合を算出する。そして、制御装置３２は、これにより得られた制御信号を制御弁３１に出力して制御弁３１を制御する。
【００９２】
次に、本実施形態の冷媒制御機構３における冷媒流量の制御態様について図１８及び図１９を参照して説明する。
【００９３】
各弁体３１２ａ、３１２ｂが初期位置から回転範囲が１０％までの範囲（領域Ａ）においては、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａが全開（開度１００％）、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａが全閉（開度０％）であり、冷蔵室側蒸発器への流量比率が１００％となり、冷凍室側蒸発器への流量比率が０％となる。なお、本実施形態の初期位置とは、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａが全開、且つ第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａが全閉となる所定の位置である。
【００９４】
また、回転範囲が９０％から１００％までの範囲（領域Ｃ）においては、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａが全閉（開度０％）、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａが全開（開度１００％）であり、冷蔵室側蒸発器への流量比率が０％となり、冷凍室側蒸発器への流量比率が１００％となる。なお、本実施形態の回転範囲１００％とは、初期位置から回転して、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａが全閉、且つ第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａが全開となる所定の位置である。
【００９５】
さらに、回転範囲が１０％から９０％までの範囲（領域Ｂ）は、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度及び第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度の両方を調整可能な範囲（調整領域）である。この調整領域においては、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度は、１００％から０％に直線的に減少し、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度は、０％から１００％に直線的に増加する。つまり、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度の変化率は一定であり、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度の変化率も一定である。また、流出口Ｐ２ａの開度の変化率と流出口Ｐ３ａの開度の変化率とは正負逆である。
【００９６】
上記制御を行った場合における、冷蔵室１１の庫内温度、冷蔵室側蒸発器２３Ａの入口温度及び出口温度の温度変化、並びに冷凍室１２の庫内温度、冷凍室側蒸発器２３Ｂの入口温度及び出口温度の温度変化を図２０に示す。この図２０から、調整領域において、冷蔵室側蒸発器２３Ａ及び冷凍室側蒸発器２３Ｂにおける蒸発温度を連続的に変化させて、冷蔵室１１及び冷凍室１２の庫内温度を連続的に調整できることが分かる。
【００９７】
＜第３実施形態の効果＞
このように構成した冷却装置１００によれば、冷媒制御機構３が冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を同時且つ連続的に変化させるので、流量比率の組み合わせパターンを増やすことができる。したがって、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂにおける蒸発温度をそれぞれ任意に調節することができるので、冷蔵室１１及び冷凍室１２の負荷に応じた精密な流量制御が可能となる。また、これにより圧縮機２１の冷却効率を向上させることができ消費電力の低減が可能となる。
【００９８】
＜第３実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第３実施形態に限られるものではない。
【００９９】
例えば前記第３実施形態では、０％〜１０％の回転範囲を全開領域（又は全閉領域）、１０％〜９０％の回転範囲を調整領域、９０％〜１００％を全閉領域（又は全開領域）としているが、これに限られない。調整領域とする回転範囲は上記に限られず、例えば２０％〜８０％等のように任意に設定可能である。また、全開領域、調整領域及び全閉領域の他に、一定開度領域を有するように構成しても良い。なお、このように回転範囲に基づいて各領域に区分するために、弁体３１２ａ、３１２ｂにおける流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを通過する部分の輪郭形状を特定の形状に設定する。
【０１００】
また、調整領域における出力ポートＰ２、Ｐ３の流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａの開度の変化率を複数の変化率からなるものとしても良い。例えば図２１に示すように、調整領域Ｂを、変化率の小さい領域Ｂ１、変化率の大きい領域Ｂ２及び変化率の小さい領域Ｂ３に分けても良い。図２１においては、領域Ｂ１及び領域Ｂ３の変化率が同一とされている。また、出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度の変化率と出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度の変化率とが正負逆とされている。なお、領域Ｂ１及び領域Ｂ３の変化率は異なるものとしても良い。このとき、弁体３１２ａ、３１２ｂにおける流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを通過する部分の輪郭形状を特定の形状とすることにより、調整領域を変化率が異なる複数の領域としている。
【０１０１】
このように構成した弁制御機構３による、冷蔵室の庫内温度、冷蔵室側蒸発器の入口温度及び出口温度の温度変化、並びに冷凍室の庫内温度、冷凍室側蒸発器の入口温度及び出口温度の温度変化を図２２に示す。この図２２から、調整領域において、冷蔵室側蒸発器及び冷凍室側蒸発器における蒸発温度を連続的に変化させて、冷蔵室及び冷凍室の庫内温度を連続的に調整できることが分かる。このように流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａの開度の変化率を任意に設定することにより、連続可変でより精密な温度制御が可能となる。
【０１０２】
さらに、図２３に示すように、調整領域において、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの開度の変化率と、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの開度の変化率とを相互に関係なく独立して設定しても良い。つまり、流出口Ｐ２ａの開度と流出口Ｐ３ａの開度との合計が１００％とはならないように設定しても良い。この場合には、各弁体における流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを通過する部分の輪郭形状を互いに異なる形状とする。図２３においては、第２の出力ポートＰ３の流出口Ｐ３ａの変化率を一定とし、第１の出力ポートＰ２の流出口Ｐ２ａの変化率を複数の変化率からなるものとしている。このように構成することで、各蒸発器２３Ａ、２３Ｂにおける冷媒流量が、当該各蒸発器２３Ａ、２３Ｂの温度（圧力）の違いにより、複数の出力ポートの流出口の開度比率と等しくならない場合であっても、各蒸発器２３Ａ、２３Ｂに流れる冷媒流量を精密に制御できる。
【０１０３】
ここで、冷却室の負荷が変動した場合、蒸発器の温度（圧力）も変化するため、同じ開度でも冷媒流量が等しくならない場合がある。この場合には、図２４に示すように、調整領域（図２４では、調整領域Ｂ３）において弁体を回転させて、複数の出力ポートにおける流出口の開度を連続的に変更することにより、任意の冷媒流量に微調整することができる。例えば、図２４のステップＤで運転中（このときの冷媒流量比を、Ｒ側：２０％、Ｆ側：８０％とする）、冷却室の負荷変動により冷媒流量比が、Ｒ側：２５％、Ｆ側：７５％となった場合、弁体を回転させてステップＥとすることにより、元の冷媒流量比（Ｒ側：２０％、Ｆ側：８０％）に戻すことが可能となる。このように、冷却室の負荷変動により冷媒流量比が変動した場合であっても、弁体を回転させて複数の出力ポートにおける流出口の開度を連続的に変更させることで、任意の冷媒流量比に微調整することを可能にできる。
【０１０４】
その上、前記実施形態では、各弁体における流出口Ｐ２ａ、Ｐ３ａを通過する部分の輪郭形状を曲線形状としているが、これに限られず、直線形状であっても良いし、屈曲した形状としても良いし、それらの形状を組み合わせた形状としても良い。
【０１０５】
＜第４実施形態＞
次に本発明の第４実施形態について図面を参照して説明する。
【０１０６】
第４実施形態に係る冷蔵装置１００は、図２５に示すように、冷蔵室１１及び冷凍室１２を有するものであり、圧縮機２１と、当該圧縮機２１の吐出側に設けられた凝縮器２２と、当該凝縮器２２の吐出側及び前記圧縮機２１の吸入側の間において互いに並列接続された冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂと、冷蔵室用蒸発器２３Ａの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷蔵室用減圧手段２４Ａと冷凍室用蒸発器２３Ｂの吸入側に直列に設けられた例えばキャピラリーチューブ等の冷凍室用減圧手段２４Ｂとを有する冷凍回路２００を備えている。
【０１０７】
ここで冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂは、凝縮器２２の吐出側で分岐した２つの冷媒分岐流路２０１、２０２にそれぞれ設けられている。冷蔵室用蒸発器２３Ａは、冷蔵室１１の庫内を冷却するように設けられており、冷凍室用蒸発器２３Ｂは、冷凍室１２の庫内を冷却するように設けられている。
【０１０８】
そして、本実施形態の冷蔵庫１００は、図２５に示すように、各冷媒分岐流路２０１、２０２に流れる冷媒流量を調整することにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を個別に調整する冷媒制御機構３を備えている。
【０１０９】
この冷媒制御機構３は、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂに流れる冷媒流量を制御する冷媒制御弁３１と、当該冷媒制御弁３１を制御する制御装置３２とを備えている。なお、制御装置３２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、前記メモリの所定領域に記憶させた制御プログラムにしたがってＣＰＵ、周辺機器等を協働させることにより前記冷媒制御弁３１を制御する。
【０１１０】
本実施形態の冷媒制御弁３１は、前記冷媒分岐流路２０１、２０２の分岐点に設けられた三方弁であり、入力ポートが凝縮器２２側の冷媒配管に接続され、第１の出力ポートが冷蔵室用蒸発器２３Ａ側の冷媒分岐流路２０１を構成する分岐配管に接続され、第２の出力ポートが冷凍室用蒸発器２３Ｂ側の冷媒分岐流路２０２を構成する分岐配管に接続されている。そして、この冷媒制御弁３１は、前記制御装置３２からの制御信号に基づいて、第１の出力ポート及び第２の出力ポートの開閉が個別に制御される。
【０１１１】
以下に制御装置３２による冷媒制御弁３１の開閉動作パターンの実施例について、図２６を参照して説明する。
【０１１２】
制御装置３２は、冷蔵室１１を冷却する冷蔵室冷却運転と冷凍室１２を冷却する冷凍室冷却運転とを順次行うものであり、冷媒制御弁３１を制御することにより、冷媒を供給する蒸発器を、冷蔵室用蒸発器２３Ａと冷凍室用蒸発器２３Ｂとの間で選択的に切り替えるものである。なお、本実施例においては、冷蔵室冷却運転と冷凍室冷却運転との間に、両方の蒸発器２３Ａ、２３Ｂの何れにも冷媒を供給しない同時停止期間が設定されている。
【０１１３】
具体的に制御装置３２は、冷媒を供給する蒸発器を切り替えた後（冷蔵室冷却運転又は冷凍室冷却運転）において、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、冷媒を間欠的に供給するものである。例えば、冷媒を供給する蒸発器を冷蔵室用蒸発器２３Ａに切り替えた後において、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせて、当該冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒を間欠的に供給する。また、冷媒を供給する蒸発器を冷凍室用蒸発器２３Ｂに切り替えた後において、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせて、当該冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を間欠的に供給する。
【０１１４】
ここで制御装置３２は、冷媒制御弁３１をデューティ制御するものであり、そのデューティ制御の周期を、３秒から２００秒の間で設定している。また、制御装置３２は、このデューティ制御において、冷媒制御弁３１のＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定している。ＯＮ時間は、蒸発器に冷媒が供給される冷媒供給時間であり、ＯＦＦ時間は、蒸発器から冷媒（特に液冷媒）を回収する冷媒回収時間である。このため、ＯＦＦ時間をＯＮ時間よりも長く設定することで、蒸発器からの冷媒回収を確実に行うことができる。また、制御装置３２は、蒸発器の入口温度と出口温度の差を一定、例えば０℃から１０℃の間で過熱制御できるように、デューティ比（時間比率）を設定することが考えられる。なお、冷蔵室用蒸発器２３Ａに冷媒を供給する際のデューティ制御における周期及びデューティ比と、冷凍室用蒸発器２３Ｂに冷媒を供給する際のデューティ制御における周期及びデューティ比とは、互いに同一であっても良いし、異なるものであっても良い。
【０１１５】
このように構成した冷却装置１００によれば、冷媒を供給する蒸発器を冷蔵室用蒸発器２３Ａ又は冷凍室用蒸発器２３Ｂの一方に切り替えた後において、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、冷媒を間欠的に供給するので、当該冷蔵室用蒸発器２３Ａ又は冷凍室用蒸発器２３Ｂの一方において液冷媒により生じる圧力損失を低減することができ、蒸発温度の上昇を抑えることができる。これにより、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂの熱交換性能の低下を防ぎ、冷却効率の低下を防ぐとともに、省エネ運転が可能となる。また、冷却室の冷却時間も適正となり、冷却室の温度品質が向上する。さらに、圧縮機への液バックの可能性を低減でき、圧縮機の耐久性も向上する。
また、制御装置３２が、冷媒制御弁３１をデューティ制御する際に、冷媒制御弁３１のＯＮ時間よりもＯＦＦ時間の方が長く設定しているので、冷媒が供給されている蒸発器からの液冷媒の回収を確実に行うことができる。
【０１１６】
＜第４実施形態の変形例＞
なお、本発明は前記第４実施形態に限られるものではない。
【０１１７】
例えば、図２７に示すように、冷蔵庫１００が、冷蔵室用蒸発器２３Ａ及び冷凍室用蒸発器２３Ｂのそれぞれを除霜するために例えばヒータ等の除霜機構４Ａ、４Ｂを備えたものであっても良い。この場合、除霜機構４Ｂによって一方の蒸発器（例えば冷凍室用蒸発器２３Ｂ）が除霜されている状態で、冷媒制御機構３により、除霜されていない蒸発器（例えば冷蔵室用蒸発器２３Ａ）に冷媒を供給するようにする。ここで、冷媒制御機構３の制御装置３２は、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、他方の蒸発器（例えば冷蔵室用蒸発器）に冷媒を間欠的に供給する。この形態において、冷媒制御弁３１の開閉動作パターンは、図２８に示す通りとなる。
これならば、除霜機構４Ａ，４Ｂによって蒸発器２３Ａ、２３Ｂの何れかが除霜されている状態で、冷媒制御機構３が、除霜されていない蒸発器に、冷媒制御弁３１をＯＮ／ＯＦＦさせることによって、冷媒を間欠的に供給するので、当該蒸発器２３Ａ、２３Ｂにおいて液冷媒により生じる圧力損失を低減することができ、蒸発温度の上昇を抑えることができる。これにより、蒸発器２３Ａ、２３Ｂの熱交換性能の低下を防ぎ、冷却効率の低下を防ぐとともに、省エネ運転が可能となる。
【０１１８】
また、制御装置３２は、庫外に設けられて外気温度（周囲温度）を検出する外気温度センサからの検出温度を取得して、当該周囲温度に応じて冷媒制御弁３１のＯＮ時間とＯＦＦ時間との時間比率（デューティ比）を可変としても良い。
【０１１９】
その他、本発明は前記各実施形態に限られず、また、各実施形態に記載の構成を組み合わせたものであっても良く、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２０】
１００・・・冷却装置
１１  ・・・冷蔵室
１２  ・・・冷凍室
２００・・・冷凍回路
２０１・・・冷蔵側分岐流路
２０２・・・冷凍側分岐流路
２１  ・・・圧縮機
２２  ・・・凝縮器
２３Ａ・・・冷蔵室側蒸発器
２３Ｂ・・・冷凍室側蒸発器
２４Ａ・・・冷蔵室側減圧手段
２４Ｂ・・・冷凍室側減圧手段
３    ・・・冷媒制御機構
３１  ・・・冷媒制御弁
３２  ・・・制御装置
４Ａ  ・・・冷蔵庫内温度センサ
４Ｂ  ・・・冷凍庫内温度センサ
５    ・・・外気温度センサ
６    ・・・逆止弁
７    ・・・冷媒貯留部
【図１】
2015129625.tif 000003
【図２】
2015129625.tif 000004
【図３】
2015129625.tif 000005
【図４】
2015129625.tif 000006
【図５】
2015129625.tif 000007
【図６】
2015129625.tif 000008
【図７】
2015129625.tif 000009
【図８】
2015129625.tif 000010
【図９】
2015129625.tif 000011
【図１０】
2015129625.tif 000012
【図１１】
2015129625.tif 000013
【図１２】
2015129625.tif 000014
【図１３】
2015129625.tif 000015
【図１４】
2015129625.tif 000016
【図１５】
2015129625.tif 000017
【図１６】
2015129625.tif 000018
【図１７】
2015129625.tif 000019
【図１８】
2015129625.tif 000020
【図１９】
2015129625.tif 000021
【図２０】
2015129625.tif 000022
【図２１】
2015129625.tif 000023
【図２２】
2015129625.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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