(57)【要約】【課題】蒸発器の入口側温度センサの故障時であっても、バックアップ運転としてより適切な膨張弁の開度制御を実現する。【解決手段】本発明の冷凍装置１０は、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて膨張弁８を制御し、デフロストヒータ１５による蒸発器１１の霜取時には、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、蒸発器入口温度センサ２９の異常時には、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴから所定のオフセット値ＯＶを差し引いた値を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用する。【選択図】図４
2012032063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ＥＴを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、
前記蒸発器入口温度検出手段の異常時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴから所定のオフセット値ＯＶを差し引いた値を前記冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ＥＴを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、当該蒸発器の温度ＥＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴが属する前記温度帯に対応する前記差ｅを前記データベースから読み出し、前記蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を前記冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により前記蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の温度ＥＴを検出するよう当該蒸発器に設けられた霜取終了温度検出手段と、
前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度ＰＴを検出する被冷却空間温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段、絞り手段及び前記霜取手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて前記圧縮手段を制御し、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて前記絞り手段を制御し、前記霜取手段による前記蒸発器の霜取時には、前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと前記霜取終了温度検出手段が検出する前記蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、前記被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴが属する前記温度帯に対応する前記差ｅを前記データベースから読み出し、前記蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を前記冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段と前記霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に前記絞り手段の開度を維持することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度ＰＴを検出する被冷却空間温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて前記圧縮手段を制御すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記絞り手段の開度を、前記被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段と前記霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴが属する前記温度帯に対応する前記開度を前記データベースから読み出し、当該開度にて前記絞り手段を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【請求項６】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器により冷却される被冷却空間の温度ＰＴを検出する被冷却空間温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段及び絞り手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて前記圧縮手段を制御し、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて前記絞り手段を制御すると共に、正常時において前記圧縮手段が運転されている間、前記絞り手段の開度を、前記被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、
前記蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、前記被冷却空間温度検出手段が検出する前記被冷却空間の温度ＰＴが属する前記温度帯に対応する前記開度を前記データベースから読み出し、当該開度にて前記絞り手段を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却する冷凍装置において、
前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度検出手段と、
前記蒸発器の冷媒出口側温度ＥＯＴを検出するための蒸発器出口側温度検出手段と、
前記冷媒回路を構成する圧縮手段及び絞り手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと前記蒸発器出口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒出口側温度ＥＯＴとに基づき、所定の過熱度となるよう前記絞り手段を制御すると共に、
前記蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、前記蒸発器入口側温度検出手段が検出する前記蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて前記絞り手段を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記蒸発器入口側温度検出手段、又は、前記蒸発器入口温度検出手段及び前記霜取終了温度検出手段、又は、前記蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路を構成する蒸発器により被冷却空間を冷却すると共に、所定の霜取手段により蒸発器の着霜を融解除去する冷凍装置に関するものであって、特に、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度に基づき絞り手段の制御を行うものにおける、当該蒸発器入口側温度検出手段の異常時における制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種冷凍装置は、圧縮手段、凝縮器（ガスクーラ）、絞り手段、蒸発器等から冷凍サイクルが構成され、圧縮手段で圧縮された冷媒が凝縮器（ガスクーラ）にて放熱し、絞り手段にて減圧された後、蒸発器にて冷媒を蒸発させて、このときの冷媒の蒸発により周囲の空気を冷却するものとされていた。
【０００３】
この際、制御装置は、蒸発器入口側温度センサが検出する蒸発器の冷媒入口側温度に基づき、当該入口側温度が所定の目標温度となるように、絞り手段の開度を制御する。検出された入口側温度が目標温度よりも高い場合、絞り手段の開度を縮小させ、目標温度よりも低い場合、開度を拡張させる（例えば、特許文献１参照）。若しくは、当該絞り手段の開度制御は、蒸発器の冷媒入口側温度センサにて検出される冷媒入口側温度と、蒸発器の冷媒出口側温度センサにて検出される冷媒出口側温度にて、絞り手段の開度を過熱度制御しても良い。これら蒸発器の入口側温度と出口側温度が所定の温度差より小さい場合は、膨張弁の開度を縮小し、大きい場合には、開度を拡張させる。
【０００４】
この蒸発器入口側温度センサに断線や短絡等の故障が生じた場合には、このような絞り手段の開度制御を実行することが不能となる。この場合、被冷却空間に収納された物品への影響が非常に大きくなるため、従来では、センサ故障時のバックアップ運転として、例えば、絞り手段において所定の流量を確保されうる値に絞り手段の開度を維持していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１０６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記バックアップ制御では、絞り手段の開度が開き気味の開度で維持されてしまうため、蒸発器温度を適切に保つことができず、庫内温度の上昇を招来してしまう。特に、扉の開閉が頻繁に行われる場合や、外気温度が高い場合などは、当該温度上昇が顕著となり、収納物品の劣化を招く問題がある。
【０００７】
本発明は、従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、蒸発器の入口側温度センサの故障時であっても、バックアップ運転としてより適切な膨張弁の開度制御を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の冷凍装置は、制御手段が、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、蒸発器入口温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴから所定のオフセット値ＯＶを差し引いた値を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、当該蒸発器の温度ＥＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御し、霜取手段による蒸発器の霜取時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の所定の霜取終了温度ＤＥＴにて霜取を終了すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、上記各発明において、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に絞り手段の開度を維持することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、上記請求項１乃至請求項３の発明において、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて圧縮手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器出口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒出口側温度ＥＯＴとに基づき、所定の過熱度となるよう絞り手段を制御すると共に、蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、上記各発明において、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段、又は、蒸発器入口温度検出手段及び霜取終了温度検出手段、又は、蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蒸発器入口温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴから所定のオフセット値ＯＶを差し引いた値を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器の入口温度とほぼ同様に変化する蒸発器の温度ＥＴを検出する霜取終了温度検出手段を用いて、当該霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴにオフセット値ＯＶを差し引くことで、冷媒入口側温度ＥＩＴを推定し、蒸発器入口温度検出手段の異常時であっても、適切に絞り手段の開度制御を行うことで、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、制御手段は、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、当該蒸発器の温度ＥＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、正常時において構築されたデータベースに基づいて、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴから冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して、絞り手段の開度制御を行うことができる。
【００１８】
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、制御手段は、正常時において圧縮手段が運転されている間、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴとの差ｅを、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用して、絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴと、霜取終了温度検出手段が検出する蒸発器の温度ＥＴから冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して、絞り手段の開度制御を行うことができる。
【００２０】
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、上記各発明に加えて、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、所定の流量が確保される値に絞り手段の開度を維持することにより、オイル戻しの確保や、過負荷運転の回避、及び、蒸発器による冷却を確保することが可能となる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、上記請求項１乃至請求項３の発明において、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて圧縮手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段と霜取終了温度検出手段の双方が異常の場合であっても、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間の温度ＰＴから絞り手段の開度制御を行うことができる。
【００２３】
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、異常となった温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、制御手段は、被冷却空間温度検出手段が検出する温度ＰＴに基づいて圧縮手段を制御し、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御すると共に、正常時において圧縮手段が運転されている間、絞り手段の開度を、被冷却空間の温度ＰＴの温度帯毎に記憶することによりデータベースを構築しており、蒸発器入口側温度検出手段の異常時には、被冷却空間温度検出手段が検出する被冷却空間の温度ＰＴが属する温度帯に対応する開度をデータベースから読み出し、当該開度にて絞り手段を制御することにより、蒸発器入口側温度検出手段の異常時において、正常時において構築されたデータベースに基づいて、被冷却空間の温度ＰＴから絞り手段の開度制御を行うことができる。
【００２５】
そのため、精度の高い絞り手段の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度検出手段の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器出口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒出口側温度ＥＯＴとに基づき、所定の過熱度となるよう絞り手段を制御すると共に、蒸発器出口側温度検出手段の異常時には、蒸発器入口側温度検出手段が検出する蒸発器の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づいて絞り手段を制御するので、蒸発器出口温度検出手段の異常時であっても、蒸発器入口側温度検出手段が検出される冷媒入口側温度に基づき適切に絞り手段の開度制御を行うことで、精度の高い被冷却空間の温度制御を実現することが可能となる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、上記各発明に加えて、制御手段は、蒸発器入口側温度検出手段、又は、蒸発器入口温度検出手段及び霜取終了温度検出手段、又は、蒸発器出口側温度検出手段の異常を報知する警報手段を備えることにより、使用者に各温度検出手段に異常があったことを報知して、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用する実施例としての冷凍庫の縦断側面図である。
【図２】本発明の冷凍装置の概略斜視図である。
【図３】蒸発器の斜視図である。
【図４】本発明の冷凍装置の冷媒回路図である。
【図５】制御装置の電気ブロック図である。
【図６】蒸発器入口側温度センサ異常時のフローチャートである（第２の推定方法）。
【図７】図６におけるデータベースを示す図である。
【図８】蒸発器入口側温度センサ異常時のフローチャートである（第３の推定方法）。
【図９】図８におけるデータベースを示す図である。
【図１０】蒸発器入口側温度センサ異常時、若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ及び霜取センサの双方異常時のフローチャートである。
【図１１】図１０におけるデータベースを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷凍装置１０を適用する実施例としての業務用冷凍庫（低温貯蔵庫）Ｒの縦断側面図、図２は冷凍装置１０の冷凍機側ユニットの概略斜視図、図３は蒸発器１１の斜視図、図４は冷凍装置１０の冷媒回路図をそれぞれ示している。実施例の冷凍庫Ｒは、例えばホテルやレストランの厨房などに設置されるものであり、前面開口２２が扉６にて開閉自在に閉塞される断熱箱体１により本体が構成されている。この断熱箱体１内には、貯蔵室（被冷却空間）５が構成されている。
【００３０】
また、貯蔵室５内上部には、本願発明にかかる冷凍装置１０の蒸発器１１と冷気循環用送風機１２が取り付けられる冷却室１４が仕切板１３によって区画形成されている。冷気循環用送風機１２より貯蔵室５から冷却室１４に吸い込まれた冷気は、蒸発器１１と熱交換された後、冷却室１４後方の開口から吐出されて、貯蔵室５内は所定の温度に冷却される。
【００３１】
一方、断熱箱体１の天面には前面パネル１６等のパネルによって機械室１７が画成され、断熱箱体１の天面に形成された開口１Ａは、断熱板にて構成されるユニット板２１にて閉塞される。このユニット板２１の上面には、機械室１７内に位置して蒸発器１１と共に冷凍装置１０の周知の冷凍サイクルを構成する圧縮機１８、ガスクーラ１９と、当該ガスクーラ１９を冷却するガスクーラ用送風機２０、電装箱２５等が設置される。ユニット板２１の下面には、貯蔵室５内上部の冷却室１４内に位置する蒸発器１１が設けられている。この蒸発器１１には、該蒸発器１１に付着した霜を融解除去するための霜取手段が設けられている。本実施例では、霜取手段は、デフロストヒータ（加熱ヒータ）１５により構成されている。尚、霜取手段はこれに限定されるものではなく、冷媒回路中のホットガスを流入させる構成としても良い。
【００３２】
ここで、図２乃至図４を参照して本実施例における冷凍装置１０の冷媒回路７について説明する。本実施例における冷凍装置１０の冷凍サイクルには、冷媒として二酸化炭素が封入されており、高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上（超臨界）となるスプリットサイクル（ガスインジェクション回路）を採用する。
【００３３】
本実施例の冷凍装置１０は、圧縮機（圧縮手段）１８を構成する低段側の圧縮要素１８Ａと、同じく圧縮手段を構成する高段側の圧縮要素１８Ｂと、ガスクーラ１９と、分流器３７と、合流器３８と、補助膨張弁（補助絞り手段）３９と、中間熱交換器４０と、内部熱交換器４１と、膨張弁（主絞り手段。本願発明における絞り手段）８と、蒸発器１１とから冷媒回路７が構成されている。
【００３４】
上記ガスクーラ１９は高段側の圧縮要素１８Ｂから出た高温高圧の冷媒を放熱させることによって、当該高段側の圧縮要素１８Ｂから出た冷媒を冷却する。分流器３７は、ガスクーラ１９から出た冷媒を第１の冷媒流と第２の冷媒流とに分流し、第１の冷媒流を副回路４２に流し、第２の冷媒流を主回路４３に流す。
【００３５】
第２の冷媒流が流れる主回路４３は、分流器３７にて分流された冷媒が、中間熱交換器４０の内管（第２の流路）４０Ｂ、内部熱交換器４１の内管４１Ｂ、ストレーナ４４、膨張弁８、蒸発器１１、内部熱交換器４１の外管４１Ａ、逆止弁４５が介設された冷媒導入管２３、及びストレーナ４６を順次通り、低段側圧縮手段を構成する圧縮要素１８Ａの吸込側（低圧部）へ供給されるように接続される。
【００３６】
第１の冷媒流が流れる副回路４２は、分流器３７にて分流された冷媒が、ストレーナ４７、補助膨張弁３９及び中間熱交換器４０の外管（第１の流路）４０Ａを順次通り、高段側圧縮手段を構成する圧縮要素１８Ｂの吸込側（中間圧部）へ供給されるように接続される。
【００３７】
次に、図５を参照して本実施例における冷凍装置１０の制御装置（制御手段）９について説明する。制御装置９は、汎用のマイクロコンピュータにより構成されており、時限手段としてのタイマ３２、演算処理部３３、記憶手段としてのメモリ３４を内蔵している。
【００３８】
制御装置９には、各種設定スイッチや表示部などを備えたコントロールパネル３５が接続されている。各種設定スイッチには、詳細は後述する如く各設定値を任意に設定可能とするＬＣＤパネル（設定手段）３６も含まれる。
【００３９】
また、当該制御装置９の入力側には、蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴを検出するための蒸発器入口側温度センサ（蒸発器入口側温度検出手段）２９、蒸発器１１の冷媒出口側温度ＥＯＴを検出するための蒸発器出口側温度センサ（蒸発器出口側温度検出手段）３０、蒸発器１１の温度ＥＴを検出するために当該蒸発器１１に設けられた霜取センサ（霜取終了温度検出手段）２８Ａ、２８Ｂと、貯蔵室５内（被冷却空間）の温度（庫内温度）ＰＴを検出する庫内温度センサ（被冷却空間温度検出手段）３１が接続されている。
【００４０】
本実施例において、庫内温度センサ３１は、貯蔵室５から冷却室１４に吸い込まれる冷気の温度を貯蔵室５内（被冷却空間）の温度ＰＴとして検出すべく、冷却室１４の冷気吸込側に設けられている。
【００４１】
また、霜取センサ２８Ａ、２８Ｂは、蒸発器１１の霜取終了温度を検出するための温度センサであるため、蒸発器１１の着霜が生じやすい箇所の温度を検出可能な位置、例えば、蒸発器１１の冷気入口側に近い蒸発器の冷媒上流側の温度を検出可能な位置に設けられている。本実施例では、霜取センサは、２つ設けられているが、単一若しくは、３つ以上であっても良く、以下の制御では、各霜取センサ２８Ａ、２８Ｂにて検出された温度の内、低い方の温度を蒸発器１１の温度ＥＴとして用いる。そのため、以後、霜取センサ２８Ａ、２８Ｂにて検出された温度は、低い方の温度を検出している霜取センサ２８（２８Ａ又は２８Ｂの何れか）にて検出された温度ＥＴとして説明する。
【００４２】
これ以外にも、当該制御装置９の入力側には、外気温度を検出するための外気温度センサ中間４８、熱交換器４０の外管４０Ａの入口側温度を検出するための入口側温度センサ４９、中間熱交換器４０の外管４０Ａの出口側温度を検出するための出口側温度センサ５０、ガスクーラ１９の冷媒出口側温度を検出するためのガスクーラ出口側温度センサ５１、高段側の圧縮要素１８Ｂの吐出ガス温度を検出する吐出ガス温度センサ５２等が接続されている。
【００４３】
他方、制御装置９の出力側には、圧縮機１８を駆動させる圧縮機モータ（ＤＣモータ）１８Ｍと、冷気循環用送風機１２を駆動させる送風機モータ１２Ｍ、ガスクーラ用送風機２０を駆動させる送風機モータ２０Ｍ、膨張弁（絞り手段）８、補助膨張弁３９、警報手段として警報ランプ５３等が接続されている。圧縮機モータ１８Ｍは、インバータ装置２５を介して接続されており、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数を任意に変更可能とされる。また、警報手段は、警報ランプ５３の他に、ブザーを採用しても良く、また、警報内容をコントロールパネル３５の表示部に表示しても良い。
【００４４】
以上の構成により、制御装置９により冷凍装置１０が運転されると、圧縮機１８の低段側圧縮要素１８Ａの吸込側（低圧部）に取り込まれた冷媒は、ここで中間圧まで昇圧される。この低段側圧縮要素１８Ａにて圧縮された冷媒は、図示しない連通管より密閉容器内に吐出される。
【００４５】
一端が密閉容器内にて開放した冷媒導入管は高段側圧縮要素１８Ｂの吸込側に設けられており、低段圧縮要素１８Ａにて中間圧まで昇圧された冷媒と、合流器３８を経た副回路４２からの中間圧冷媒とが混合された冷媒が、当該冷媒導入管より高段側圧縮要素１８Ｂ（中間圧部）内に流入され、ここで更に所定の高圧まで昇圧される。
【００４６】
このとき、この高段側圧縮要素１８Ｂにて圧縮された冷媒の圧力（高圧側圧力ＨＰ）は、超臨界圧力とされ、当該超臨界状態の冷媒は、冷媒吐出管２４を介して、ガスクーラ１９に流入される。
【００４７】
ガスクーラ１９を出た冷媒は通過する過程で冷却された後、分流器３７に入り、第１の冷媒流が流れる副回路４２と、第２の冷媒流が流れる主回路４３とに分流される。副回路４２に流入した第１の冷媒流は、補助膨張弁３９で中間圧（即ち、低段側圧縮要素１８Ａの吐出圧力であり、高段側圧縮要素１８Ｂの吸込圧力と略同圧）まで減圧される。
【００４８】
そして、中間熱交換器４０の外管（第１の流路）４０Ａ内を通過し、当該外管（第１の流路）４０Ａ内を通過する過程で、内管４０Ｂを通過する分流器３７で分流された後の他方の冷媒流である第２の冷媒流と熱交換して蒸発する。その後、合流器３８にて、低段側の圧縮要素１８Ａで圧縮された後の第２の冷媒流と合流して、高段側圧縮要素１８Ｂ（中間圧部）に吸い込まれる。
【００４９】
一方、主回路４３に流入した第２の冷媒流は、中間熱交換器４０の内管（第２の流路）４０Ｂ内を通過する過程で、補助膨張弁３９によって減圧された第１の冷媒流と熱交換して冷却された後、内部熱交換器４１の内管（第２の流路）４１Ｂ内を通過する。当該内管（第２の流路）４１Ｂ内を通過する過程で、外管（第１の流路）４１Ａ内を流れる蒸発器１１から出た冷媒と熱交換して冷却される。
【００５０】
そして、内部熱交換器４１から流出された第１の冷媒流は、膨張弁８にて蒸発圧力まで減圧された後、蒸発器１１内に流入し貯蔵室５内（被冷却空間）を熱源として蒸発し、内部熱交換器４１の外管４１Ａを経て低段側の圧縮要素１８（低圧部）に吸い込まれる。ここで、内部熱交換器４１により、膨張弁８に流入する冷媒は、蒸発器１１から流出した低温冷媒と熱交換される。
【００５１】
このように、冷凍装置１０が運転されると、冷却室１４にて蒸発器１１と熱交換された冷気は、冷気循環用送風機１２により貯蔵室５に吐出されて、貯蔵室５内を循環した後、再び送風機１２によって冷却室１４内に帰還する循環を行う。
【００５２】
ここで、蒸発器入口側温度センサ２９及び蒸発器出口側温度センサ３０が正常時である場合について説明する。制御装置９は、庫内温度センサ３１により検出される貯蔵室５内の温度ＰＴを所定の設定温度ＳＴとするように、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数制御を行う。通常、温度ＰＴが設定温度ＳＴより低いときには、圧縮機モータ１８Ｍの運転周波数を降下させて、高いときには運転周波数を上昇させる。
【００５３】
また、制御装置９は、上記圧縮機１８の周波数制御に加えて庫内温度センサ３１により検出される貯蔵室５内の温度ＰＴが設定温度ＳＴの上側に設定された所定の上限温度ＨＳＴに達した場合、圧縮機モータ１８Ｍを起動し、設定温度ＳＴの下側に設定された所定の下限温度ＬＳＴに達した場合、圧縮機モータ１８Ｍを停止するサーモサイクルを実行し、貯蔵室５内の温度ＰＴを設定温度ＳＴに制御する。
【００５４】
また、制御装置９は、膨張弁８の開度を蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づき、当該冷媒入口側温度ＥＩＴが所定の目標温度となるように、膨張弁８の開度を制御する。検出された蒸発器１１の冷媒入口側温度が目標温度よりも高い場合、膨張弁８の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁８の開度を拡張させる。
【００５５】
上記冷却運転を実行することにより、蒸発器１１には、着霜が生じる。制御装置９のメモリ３４には、予めＬＣＤパネル３６等によって設定された霜取運転の開始周期（例えば６時間周期）や霜取終了温度ＤＥＴ（例えば＋８℃）が記憶されている。そのため、制御装置９は、所定の霜取周期に基づき開始時間となると、上記圧縮機１８のサーモサイクルを停止して、蒸発器１１に設けられたデフロストヒータ１５に通電する霜取運転を開始する。
【００５６】
当該霜取運転により、蒸発器１１が加熱されると、着霜が融解されていき、霜取運転の進行に伴って蒸発器１１の温度が上昇していく。蒸発器１１の温度ＥＴを検出する霜取センサ２８の検出温度が所定の霜取終了温度ＤＥＴにまで上昇すると、制御装置９は、蒸発器１１の着霜が十分に融解除去されたものと判断し、デフロストヒータ１５を非通電として霜取運転を終了する。その後、制御装置９は、上記冷却運転を再開する。
【００５７】
（１）蒸発器入口側温度センサ２９異常時の制御
次に、上記冷却運転における膨張弁８の開度制御に用いられる蒸発器入口側温度センサ２９が故障等により異常が発生した場合の制御について説明する。制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９に異常が発生したと判断した場合、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴに基づいて蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して代用し、膨張弁８の開度制御のバックアップ制御を実行する。尚、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴに基づく冷媒入口側温度ＥＩＴの推定方法は、複数有り、以下に詳述する。尚、制御装置９は、所定のサンプリング周期にて蒸発器入口側温度センサ２９の抵抗値が異常値（過小若しくは過大）であるか否かを判断し、これにより、異常発生を検知する。
【００５８】
（１−１）冷媒入口側温度ＥＩＴの第１の推定方法
第１の推定方法では、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９の異常時に、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴから所定のオフセット値ＯＶ（例えば５℃）を差し引いた値を蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用する。
【００５９】
そのため、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴからオフセット値ＯＶを差し引いた値（代用ＥＩＴ）が所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁８の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁８の開度を拡張させる。
【００６０】
これにより、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する温度とほぼ同様に推移する蒸発器の温度ＥＴを検出する霜取センサ２８が検出する温度から冷媒入口側温度ＥＩＴを推定し、蒸発器入口温度センサ２９の異常時であっても、適切に膨張弁８の開度制御を行うことで、精度の高い貯蔵室５内の温度制御を実現することが可能となる。
【００６１】
この場合、蒸発器入口側温度センサ２９が庫内空気が当たり難い蒸発器１１の入口側配管に設けられているのに対し、霜取センサ２８は、冷却室１４内の循環空気が当たりやすい箇所に設けられているため、霜取センサ２８が検出する温度は、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する温度よりも所定温度高くなる。
【００６２】
そのため、当該温度差をオフセット値ＯＶとし、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴから差し引いて蒸発器入口側温度ＥＩＴとして代用することにより、適切な膨張弁８の開度制御のバックアップ制御を実現することができる。
【００６３】
（１−２）冷媒入口側温度ＥＩＴの第２の推定方法
第２の推定方法では、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９の正常時に、圧縮機１８が運転されている間（サーモオン）、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを、蒸発器１１の温度ＥＴの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ２９の異常時には、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器１１の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用する。
【００６４】
そのため、図６のフローチャートに示すように、先ず、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の正常時（ステップＳ１）において、ステップＳ２に進み、圧縮機１８のサーモサイクルにおける圧縮機運転中（サーモオン）の冷媒入口側温度ＥＩＴを蒸発器入口側温度センサ２９にて検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、霜取センサ２８により蒸発器１１の温度ＥＴを検出する。
【００６５】
そして、制御装置９は、圧縮機１８が運転している間の正常に機能している蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴと、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを算出し、蒸発器１１の温度ＥＴの温度帯毎にメモリ３４に記憶し、データベースを構築する。
【００６６】
当該データベースは、例えば、図７に示すように、蒸発器１１の温度ＥＴを−２５℃以下、−２５〜−１５℃、−１５〜−５℃、５℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器の温度ＥＴとの差ｅをＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４として記憶する。
【００６７】
そして、制御装置９は、ステップＳ３に進み、冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器の温度ＥＴとの差ｅは、圧縮機１８が運転している間（サーモオン）における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値ＡＶｅ、例えば、これまでの平均値ＡＶｅと直近の値ｅとの平均値（（ＡＶｅ＋ｅ）／２）としてデータベースに記憶する。
【００６８】
そして、ステップＳ４において、蒸発器入口側温度センサ２９の異常を検出した場合には、警報ランプ（警報手段）５３の点灯及びコントロールパネル３５の表示部により蒸発器入口側温度センサ２９の異常を報知すると共に、ステップＳ５に進む。そして、制御装置９は、霜取センサ２８にて蒸発器１１の温度ＥＴを検出し、当該温度ＥＴが属する温度帯に対応する冷媒入口側温度ＥＩＴと温度ＥＴとの差ｅをメモリ３４に記憶されたデータベースから読み出す。
【００６９】
制御装置９は、検出された蒸発器１１の温度ＥＴと読み出された差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴと推定し、膨張弁８の開度制御を行う。
【００７０】
具体的には、蒸発器１１の温度ＥＴとデータベースから読み出された差ｅを有する温度にて推定された冷媒入口側温度ＥＩＴが所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁８の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁８の開度を拡張させる。
【００７１】
一般に、プルダウンの場合には、霜取センサ２８に当たる風の温度が高くなるため、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴと、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴとの温度差が大きくなり、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴに比べて霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが高くなる傾向がある。
【００７２】
当該推定方法によれば、上記傾向をふまえた温度差ｅを考慮して、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴから的確に冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して代用することが可能となる。そのため、精度の高い膨張弁８の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ２９の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００７３】
（１−３）冷媒入口側温度ＥＩＴの第３の推定方法
第３の推定方法では、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９の正常時に、圧縮機１８が運転されている間（サーモオン）、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴと霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度（被冷却空間の温度）ＰＴの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ２９の異常時には、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴが属する温度帯に対応する差ｅをデータベースから読み出し、蒸発器１１の温度ＥＴと当該差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴとして代用する。
【００７４】
そのため、図８のフローチャートに示すように、先ず、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の正常時（ステップＳ６）において、ステップＳ７に進み、圧縮機１８のサーモサイクルにおける圧縮機運転中（サーモオン）の冷媒入口側温度ＥＩＴを蒸発器入口側温度センサ２９にて検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、霜取センサ２８により蒸発器１１の温度ＥＴを検出する。更に、制御装置９は、当該検出時期と同時期、若しくはその前後で、庫内温度センサ３１により貯蔵室５内の温度ＰＴを検出する。
【００７５】
そして、制御装置９は、圧縮機１８が運転している間の正常に機能している蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴと、霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅを算出し、そのとき、貯蔵室５内の温度ＰＴの温度帯毎にメモリ３４に記憶し、データベースを構築する。
【００７６】
当該データベースは、例えば、図９に示すように、貯蔵室５内の温度ＰＴを−２０℃以下、−２０〜−１５℃、−１５〜−１０℃、−１０℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器の温度ＥＴとの差ｅをＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４として記憶する。
【００７７】
そして、制御装置９は、ステップＳ８に進み、冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器の温度ＥＴとの差ｅは、圧縮機１８が運転している間（サーモオン）における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値ＡＶｅ、例えば、これまでの平均値ＡＶｅと直近の値ｅとの平均値（（ＡＶｅ＋ｅ）／２）としてデータベースに記憶する。
【００７８】
そして、ステップＳ９において、蒸発器入口側温度センサ２９の異常を検出した場合には、警報ランプ（警報手段）５３の点灯及びコントロールパネル３５の表示部により蒸発器入口側温度センサ２９の異常を報知すると共に、ステップＳ１０に進む。制御装置９は、霜取センサ２８にて蒸発器１１の温度ＥＴを、庫内温度センサ３１にて貯蔵室５内の温度ＰＴを検出し、貯蔵室５内の温度ＰＴが属する温度帯に対応する冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅをメモリ３４に記憶されたデータベースから読み出す。
【００７９】
制御装置９は、検出された蒸発器１１の温度ＥＴと読み出された差ｅを有する温度を冷媒入口側温度ＥＩＴと推定し、膨張弁８の開度制御を行う。
【００８０】
具体的には、蒸発器１１の温度ＥＴとデータベースから読み出された差ｅを有する温度にて推定された冷媒入口側温度ＥＩＴが所定の目標温度よりも高い場合、膨張弁８の開度を縮退させ、目標温度よりも低い場合、膨張弁８の開度を拡張させる。
【００８１】
一般に、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴが高い場合、霜取センサ２８に当たる貯蔵室５内からの風の温度が高くなるため、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴと、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴとの温度差が大きくなり、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴに比べて霜取センサ２８が検出する蒸発器１１の温度ＥＴが高くなる傾向がある。
【００８２】
当該推定方法によれば、上記傾向をふまえた温度差ｅを考慮して、霜取センサ２８が検出する温度ＥＴから的確に冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して代用することが可能となる。そのため、精度の高い膨張弁８の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ２９の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００８３】
特に、上記第２及び第３の推定方法では、データベースに構築された冷媒入口側温度ＥＩＴと蒸発器１１の温度ＥＴとの差ｅは、圧縮機１８を運転している間において所定のサンプリング周期にて得られる値の平均値を採用することにより、より精度の高いバックアップ制御を実現することが可能となる。この際、直近の値に重みが置かれた平均値を採用した場合、機器の老朽化等をも考慮した差ｅを算出することができ、より精度の向上を図ることができる。
【００８４】
また、上記各第１乃至第３の推定方法を採用したバックアップ制御では、蒸発器入口側温度センサ２９の異常発生を検出した際に、制御装置９は、警報ランプ５３やコントロールパネル３５の表示部にて蒸発器入口側温度センサ２９に異常があったことを報知することにより、修理・交換等のメンテナンス作業を早期に促すことが可能となる。
【００８５】
（２）蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の双方の異常時の制御
制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９の異常に加えて、霜取センサ２８（２８Ａ及び２８Ｂ）の異常をも検知した場合には、上述したような蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴを霜取センサ２８を用いて推定することができない。そのため、制御装置９は、膨張弁８の開度を所定の冷媒流量が確保される値（開き気味の指定開度）に維持する。当該開度は、過負荷運転を回避し、蒸発器１１による冷却を確保可能な通常の制御範囲における平均値よりも大きい開度である。
【００８６】
これにより、円滑なオイル戻しの確保、過負荷運転の回避、及び蒸発器１１による冷却を確保することが可能となる。
【００８７】
（３）蒸発器入口側温度センサ２９の異常時、若しくは蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の双方の異常時の制御
上記以外にも、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９に異常が発生したと判断した場合、若しくは、上述した如き（１−１）乃至（１−３）の方法による冷媒入口側温度ＥＩＴの代用に基づく膨張弁８の開度制御を行っている際に、更に霜取センサ２８にも異常が発生した場合には、貯蔵室５内の温度ＰＴの温度帯毎に記憶された膨張弁８の開度にて膨張弁８の制御を行っても良い。
【００８８】
具体的には、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９の正常時、若しくは、蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の正常時に、圧縮機１８が運転されている間（サーモオン）、膨張弁８の開度を、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度（被冷却空間の温度）ＰＴの温度帯毎に記憶することにより構築されたデータベースを有し、蒸発器入口側温度センサ２９の異常時、若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の双方の異常時には、庫内温度センサ３１が検出する貯蔵室５内の温度ＰＴが属する温度帯に対応する膨張弁８の開度をデータベースから読み出し、当該開度となるように膨張弁８を制御する。
【００８９】
そのため、図１０のフローチャートに示すように、先ず、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９及び庫内温度センサ３１の正常時（ステップＳ１１）において、ステップＳ１２に進み、圧縮機１８のサーモサイクルにおける圧縮機運転中（サーモオン）の膨張弁８の開度を検出し、当該検出時期と同時、若しくは、その前後で、庫内温度センサ３１により貯蔵室５内の温度ＰＴを検出する。
【００９０】
そして、制御装置９は、圧縮機１８が運転している間の膨張弁８の開度を、貯蔵室５内の温度ＰＴの温度帯毎にメモリ３４に記憶し、データベースを構築する。
【００９１】
当該データベースは、例えば、図１１に示すように、貯蔵室５内の温度ＰＴを−２０℃以下、−２０〜−１５℃、−１５〜−１０℃、−１０℃以上の温度帯毎に分け、それぞれ膨張弁８の開度をＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４として記憶する。
【００９２】
そして、制御装置９は、ステップＳ１３に進み、当該膨張弁８の開度を、圧縮機１８が運転している間（サーモオン）における所定のサンプリング周期にて得られる値のそれぞれの温度帯毎の平均値、若しくは、直近の値に重みが置かれた平均値ＡＶｅ、例えば、これまでの平均値ＡＶｅと直近の値ｅとの平均値（（ＡＶｅ＋ｅ）／２）としてデータベースに記憶する。
【００９３】
そして、ステップＳ１４において、蒸発器入口側温度センサ２９の異常、若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の双方異常を検出した場合には、警報ランプ（警報手段）５３の点灯及びコントロールパネル３５の表示部により蒸発器入口側温度センサ２９の異常若しくは、当該蒸発器入口側温度センサ２９及び霜取センサ２８の双方の異常を報知すると共に、ステップＳ１５に進む。そして、制御装置９は、庫内温度センサ３１にて貯蔵室５内の温度ＰＴを検出し、当該温度ＰＴが属する温度帯に対応する膨張弁８の開度をメモリ３４に記憶されたデータベースから読み出す。
【００９４】
制御装置９は、検出された貯蔵室５内の温度ＰＴから読み出された膨張弁８の開度となるように、膨張弁８の開度制御を行う。尚、所定のサンプリング周期毎にデータベースから読み出された膨張弁８の開度となるように、都度膨張弁８の開度を制御する。
【００９５】
そのため、正常時において貯蔵室５内の温度ＰＴとそのときの膨張弁８の開度とから構築されたデータベースに基づいて、蒸発器入口側温度センサ２９や霜取センサ２８の異常時に、検出された貯蔵室５内の温度ＰＴから膨張弁８の開度を指定して制御することが可能となる。
【００９６】
これにより、精度の高い膨張弁８の開度制御を実現することが可能となり、蒸発器入口側温度センサ２９や霜取センサ２８の修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【００９７】
尚、上記実施例において、制御装置９は、蒸発器入口側温度センサ２９が正常である場合、膨張弁８の開度を蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づき、当該冷媒入口側温度ＥＩＴが所定の目標温度となるように、膨張弁８の開度を制御しているが、これに限定されるものではなく、例えば、蒸発器入口側温度センサ２９にて検出される蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴと、蒸発器出口側温度センサ３０にて検出される蒸発器１１の冷媒出口側温度ＥＯＴの温度差（過熱度）が所定の温度差（過熱度）となるように、膨張弁８の過熱度制御を行っても良い。
【００９８】
（４）蒸発器出口側温度センサ３０異常時の制御
上記膨張弁８の過熱度制御を行っている場合において、制御装置９が、蒸発器出口側温度センサ３０に故障等によって異常が発生したと判断した場合には、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴに基づき、当該冷媒入口側温度ＥＩＴが所定の目標温度となるように、膨張弁８の開度を制御するバックアップ制御を実行する。
【００９９】
これにより、蒸発器出口温度センサ３０の異常時であっても、蒸発器入口側温度センサ２９が検出する冷媒入口側温度ＥＩＴに基づき適切に膨張弁８の開度制御を行うことができるため、精度の高い貯蔵室５内の温度制御を実現することが可能となる。
【０１００】
尚、この場合において、制御装置９が、蒸発器出口側温度センサ３０に加えて蒸発器入口側温度センサ２９の異常をも検知した場合には、これらの検出温度を直接用いて、過熱度制御及び冷媒入口側温度ＥＩＴに基づく膨張弁８の開度制御の何れも行うことができない。
【０１０１】
そのため、かかる場合には、上記（１）に詳述したように、制御装置９は、霜取センサ２８が検出する蒸発器の温度ＥＴに基づいて蒸発器１１の冷媒入口側温度ＥＩＴを推定して代用した膨張弁８の開度制御のバックアップ制御を実行する。
【０１０２】
これにより、蒸発器入口側温度センサ２９や蒸発器出口側温度センサ３０の異常時であっても、膨張弁８の開度制御を実現することが可能となり、当該センサの修理・交換作業までの間、適切なバックアップ制御を実現することができる。
【０１０３】
尚、上述した如き、蒸発器入口側温度センサ２９や蒸発器出口側温度センサ３０の異常時の制御は、本実施例の如き高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上（超臨界）となるスプリットサイクル（ガスインジェクション回路）を採用して冷凍装置１０に限られるものではなく、通常の冷凍サイクルを構成する冷凍装置であっても同様の効果を奏する。
【０１０４】
特に、上述したような冷媒として二酸化炭素を使用した冷凍装置１０では、高圧側の冷媒圧力（高圧圧力）がその臨界圧力以上となる所謂二段圧縮一段膨張中間冷却サイクルを採用することにより、冷媒回路７が複雑化し、制御に用いるセンサ（検出手段）の数が増える。そのため、センサ数の増加により、センサの異常発生率も高くなるが、各温度センサ（蒸発器入口側温度センサ２９、蒸発器出口側温度センサ３０、霜取センサ２８）の異常に対して効果的なバックアップ制御を実現できることから、安全に、且つ、貯蔵室５（被冷却空間）への冷却不良を最小限とすることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｒ    業務用冷凍庫（低温貯蔵庫）
１    断熱箱体
５    貯蔵室（被冷却空間）
７    冷媒回路
８    膨張弁（本願発明における絞り手段）
９    制御装置（制御手段）
１０    冷凍装置
１１    蒸発器
１５    デフロストヒータ（加熱ヒータ。霜取手段）
１７    機械室
１８    圧縮機（圧縮手段）
１８Ｍ  圧縮機モータ
２８（２８Ａ、２８Ｂ）  霜取センサ（霜取終了温度検出手段）
２９    蒸発器入口側温度センサ（蒸発器入口側温度検出手段）
３０    蒸発器出口側温度センサ（蒸発器出口側温度検出手段）
３１    庫内温度センサ（被冷却空間温度検出手段）
３４    メモリ（記憶手段）
５３    警報ランプ（警報手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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