(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、
前記放熱器から流出する冷媒を第１冷媒流路と第２冷媒流路とに分流する分流器と、
前記第１冷媒流路を流れる冷媒を減圧する第１減圧器と、
前記第１冷媒流路を流れ前記第１減圧器により減圧された冷媒と、前記第２冷媒流路を流れる冷媒と、の熱交換を行う第１熱交換器と、
前記第２冷媒流路を流れ前記第１熱交換器により熱交換された冷媒の圧力を減圧する第２減圧器と、
前記第２冷媒流路を流れ前記第２減圧器により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記第２冷媒流路を流れ蒸発器により蒸発された冷媒と、前記第１冷媒流路を流れ前記第１熱交換器により熱交換された冷媒と、の熱交換を行う第２熱交換器と、
前記第２冷媒流路を流れ前記第２熱交換器により熱交換された冷媒を圧縮する第１圧縮機と、
前記第２冷媒流路を流れ前記第１圧縮機により圧縮された冷媒と、前記第１冷媒流路を流れ前記第２熱交換器により熱交換された冷媒と、を混合した冷媒を圧縮し、該圧縮された冷媒を前記放熱器へ吐出する第２圧縮機と、を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
前記第１減圧器は、前記第１冷媒流路の冷媒の流量を調整できる膨張弁からなり、
前記第２減圧器に入る前の冷媒の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサにより測定される温度が低くなるように前記膨張弁の冷媒の流量を調整する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
前記制御部は、
所定の制御周期において前記膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整するか閉じる方に調整するかを制御する減圧器制御部と、
所定のサンプリング間隔において前記温度センサが測定した温度を取得する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した温度と、前記減圧器制御部が制御した制御結果とを記憶する記憶部と、を有し、
前記減圧器制御部は、前記温度検出部が検出した最新の温度と前記記憶部に記憶されている温度とを比較して、前記最新の温度の方が低い場合に、前記記憶部に記憶されている前記制御結果と同じ調整を行うように前記膨張弁の開度を制御することを特徴とする請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記減圧器制御部は、前記温度検出部が検出した最新の温度と前記記憶部に記憶されている温度とが、所定の温度幅である場合に前記膨張弁の開度を現在の開度に保つよう制御することを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
前記減圧器制御部は、前記膨張弁の開度を調整するための初期設定を行い、
前記初期設定において、前記温度検出部より検出した温度を前記記憶部へ記憶することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記制御周期の方が前記サンプリング間隔よりも遅くしたことを特徴とする請求項３乃至請求項５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、冷凍装置に関する。
【０００２】
従来から、例えば特許文献１のように、図８に示す構成からなる冷凍装置が提案されている。この冷凍装置８０は二段圧縮一段膨張中間冷却サイクルを適用したものであり、第１圧縮機８１、第１圧縮機８１で昇圧された冷媒をさらに昇圧する第２圧縮機８２、放熱器８４、分流器８５、第１減圧器８６、熱交換器８８、第２減圧器８７、及び蒸発器９０、を有している。この冷凍装置８０では、放熱器８４から出た冷媒は分流器８５において第１の冷媒流路９１と第２の冷媒流路９２に分流される。このうち第１冷媒流路９１を流れる冷媒は第１減圧器８６を経て熱交換器８８に供給され、第２冷媒流路９２を流れる冷媒は熱交換器８８に供給され、これらは熱交換器８８で熱交換される。一方、蒸発器９０から流出した冷媒は第１圧縮機８１に吸入された後、合流器８３に吐出され、熱交換器８８から流出する第１冷媒流路９１を流れる冷媒と合流器８３で混合され第２圧縮機８２に吸入される。
【０００３】
このような従来の冷凍装置８０は、第１減圧器８６を制御することで第１冷媒流路９１及び第２冷媒流路９２に流れる冷媒の流量を調整し、最も効率（成績係数：ＣＯＰ:Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｏｆ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の良くなる流量で動作する。
【特許文献１】特開平１０−２８８４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような冷凍装置８０において、最も冷凍装置８０の効率が良くなる流量となるように第１減圧器８６の動作を制御すると、外気温などの条件により、第２圧縮機８２が吐出する冷媒の温度が高温になり、圧縮機や配管などの装置全体にとって好ましくない限界温度以上となる可能性がある。このような場合には、第１減圧器８６を制御することにより第１冷媒流路９１を流れる冷媒の流量を最高効率が得られる流量から変化させ、効率を犠牲にして、第２圧縮機８２が吐出する冷媒の温度を下げる動作（以下、温度優先制御という）を冷凍装置８０にさせる必要があった。
【０００５】
本発明は、このような不都合に鑑みて成された発明であり、効率の犠牲を抑えた上で、第２圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる冷凍装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷凍装置は、圧縮された冷媒の熱を放熱する放熱器と、前記放熱器から流出する冷媒を第１冷媒流路と第２冷媒流路とに分流する分流器と、前記第１冷媒流路を流れる冷媒を減圧する第１減圧器と、前記第１冷媒流路を流れ前記第１減圧器により減圧された冷媒と、前記第２冷媒流路を流れる冷媒と、の熱交換を行う第１熱交換器と、前記第２冷媒流路を流れ前記第１熱交換器により熱交換された冷媒の圧力を減圧する第２減圧器と、  前記第２冷媒流路を流れ前記第２減圧器により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、  前記第２冷媒流路を流れ蒸発器により蒸発された冷媒と、前記第１冷媒流路を流れ前記第１熱交換器により熱交換された冷媒と、の熱交換を行う第２熱交換器と、前記第２冷媒流路を流れ前記第２熱交換器により熱交換された冷媒を圧縮する第１圧縮機と、前記第２冷媒流路を流れ前記第１圧縮機により圧縮された冷媒と、前記第１冷媒流路を流れ前記第２熱交換器により熱交換された冷媒と、を混合した冷媒を圧縮し、該圧縮された冷媒を前記放熱器へ吐出する第２圧縮機と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このような構成を備えることで、第２熱交換器により、合流器に合流する前の第１冷媒流路を流れる冷媒が、第２冷媒流路を流れ蒸発器により蒸発した冷媒によって冷却され、結果、冷却された冷媒を第２圧縮機へと供給することになるので、第２圧縮機が吐出する冷媒の温度を下げることができる。この場合、温度優先制御で行っていた第２圧縮機が吐出する冷媒の温度を下げる効果の一部、或いは全部が第２熱交換器により得られるため、効率の犠牲を抑えた上で、第２圧縮機１２が吐出する冷媒の温度を下げることができる。
【０００８】
また、上述の冷凍装置において、前記第１減圧器は、前記第１冷媒流路の冷媒の流量を調整できる膨張弁からなり、前記第２減圧器に入る前の冷媒の温度を測定する温度センサと、前記温度センサにより測定される温度が低くなるように前記膨張弁の冷媒の流量を調整する制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上述の冷凍装置において、前記制御部は、所定の制御周期において前記膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整するか閉じる方に調整するかを制御する減圧器制御部と、所定のサンプリング間隔において前記温度センサが測定した温度を取得する温度検出部と、前記温度検出部が検出した温度と、前記減圧器制御部が制御した制御結果とを記憶する記憶部と、を有し、前記減圧器制御部は、前記温度検出部が検出した最新の温度と前記記憶部に記憶されている温度とを比較して、前記最新の温度の方が低い場合に、前記記憶部に記憶されている前記制御結果と同じ調整を行うように前記膨張弁の開度を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上述の冷凍装置において、前記減圧器制御部は、前記温度検出部が検出した最新の温度と前記記憶部に記憶されている温度とが、所定の温度幅である場合に前記膨張弁の開度を現在の開度に保つよう制御することを特徴とする。
【００１１】
また、上述の冷凍装置において、前記減圧器制御部は、前記膨張弁の開度を調整するための初期設定を行い、前記初期設定において、前記温度検出部より検出した温度を前記記憶部へ記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、前記制御周期の方が前記サンプリング間隔よりも遅くしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に依れば、効率の犠牲を抑えた上で、第２圧縮機から吐出される冷媒の温度を下げることができる冷凍装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の冷凍装置における模式図である。
【図２】制御部の構成を示す図である。
【図３】実施例１における冷凍装置のｐ−ｈ線図（モリエル線図）である。
【図４】制御部の機能を表す図である。
【図５】減圧器制御部の制御フローを表す図である。
【図６】第１減圧器の開度、分流器１３により分流され第２冷媒流路を流れる冷媒の温度と第１減圧器によって減圧された冷媒の温度との温度差、分流器１３により分流され第２冷媒流路を流れる冷媒の流量の関係を表す図である。
【図７】第１減圧器の開度と第２減圧器により減圧される前の冷媒の温度との関係を表す図である。
【図８】従来の冷凍装置における模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、本発明の実施例１の冷凍装置における模式図を示す。図に示すように本発明の冷凍装置１０は二段圧縮一段膨張中間冷却サイクルを適用したものであり、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２、合流器１３、放熱器１４、分流器１５、第１減圧器１６、第２減圧器１７、第１熱交換器１８、第２熱交換器１９及び蒸発器２０、第１冷媒流路２１、第２冷媒流路２２、温度センサ３１、制御部４０、を有している。また、冷媒としては二酸化炭素を用いている。
【００１６】
第１圧縮機１１、第２圧縮機１２、合流器１３、放熱器１４、分流器１５、第１減圧器１６、第２減圧器１７、第１熱交換器１８、第２熱交換器１９及び蒸発器２０は配管を用いて接続されている。配管は、分流器１５から、第１減圧器１６、第１熱交換器１８、第２熱交換器１９、合流器１３まで配置され第１冷媒流路２１を形成する第１配管と、分流器１５から、第１熱交換器１８、第２減圧器１７、蒸発器２０、第２熱交換器１９、第１圧縮機１１、合流器１３まで配置され第２冷媒流路２２を形成する第２配管と、合流器１３から、第２圧縮機１２、放熱器１４、分流器１５まで配置され合流流路を形成する合流配管からなる。
【００１７】
放熱器１４（ガスクーラ）は、第２圧縮機１２により圧縮された冷媒（ガス冷媒）の熱を外気に放熱する。
分流器１５は、放熱器１４から流出する冷媒を第１冷媒流路２１と第２冷媒流路２２とに分流する。このうち第１冷媒流路２１を流れる冷媒は第１減圧器１６へ、第２冷媒流路２２を流れる冷媒は第１熱交換器１８へそれぞれ供給される。
【００１８】
第１減圧器１６は、開度（減圧量）を調整できる電動膨張弁からなり、分流器１５から流出する冷媒（オイルとの混合物）を減圧する。第１減圧器１６は、後述するように制御部４０によってその開度（即ち、第１冷媒流路２１の開度）が制御され、第１冷媒流路２１を通過する冷媒の流量を制御することができる。制御部４０によって、電動膨張弁の開度を開くほうに制御すると第１冷媒流路２１の冷媒流量は増え、閉じるほうに制御すると第１冷媒流路２１の冷媒流量は減り、そのままにすると第１冷媒流路２１の冷媒流量を一定に保つことができる。
【００１９】
第１熱交換器１８は、第１冷媒流路２１を流れ第１減圧器１６により減圧された冷媒と第２冷媒流路２２を流れ分流器１５から流出される冷媒との熱交換を行う。すなわち、第１冷媒流路２１を流れる冷媒は第１減圧器１６を経て第１熱交換器１８で蒸発し、第２冷媒流路２２を流れる冷媒を冷却する。また、図１に示すように、第１冷媒流路２１を流れる冷媒と、第２冷媒流路を流れる冷媒は、その流れる向きが逆になるよう（対向するよう）にそれぞれの流路が配置されている。
第２減圧器１７は、キャピラリーチューブを使用し、第２冷媒流路２２を流れ第１熱交換器１８により熱交換された冷媒の圧力を減圧する。
【００２０】
蒸発器２０は、第２冷媒流路２２を流れ第２減圧器１７により減圧された冷媒を蒸発させる。蒸発器２０としては、例えば、乾式、又は満液式のものが用いられる。
【００２１】
第２熱交換器１９は、第２冷媒流路を流れ蒸発器により蒸発された冷媒と、第１冷媒流路を流れ第１熱交換器により熱交換された冷媒との熱交換を行う。また、図１に示すように、第１冷媒流路２１を流れる冷媒と、第２冷媒流路を流れる冷媒は、その流れる向きが逆になるよう（対向するよう）にそれぞれの流路が配置されている。
【００２２】
第１圧縮機１１は、第２冷媒流路２２を流れ第２熱交換器１９により熱交換された冷媒を圧縮する。
【００２３】
合流器１３は、第２冷媒流路２１を流れ第１圧縮機１１により圧縮された冷媒と、第1
冷媒流路２２を流れ第２熱交換器１９により熱交換された冷媒とを混合して第２圧縮機１２へ供給する。
【００２４】
第２圧縮機１２は、合流器１３が混合した冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を放熱器１４へ吐出する。すなわち、第２圧縮機１２は、第１圧縮機１１で圧縮された冷媒をさらに圧縮する。
【００２５】
温度センサ３１は、サーミスタなどの温度検出センサであり、第２減圧器１７に入る前の冷媒の温度を測定する。また、温度センサ３１は、第２減圧器１７の入り口付近に取り付けられ、測定された温度は制御部４０に入力される。
【００２６】
制御部４０は、温度センサ３１から温度を検出し、温度センサ３１により測定される温度が低くなるように電動膨張弁の開度（冷媒の流量）を調整する。図２は制御部の構成を示す図である。制御部４０は、ＣＰＵ４１１（中央演算処理装置：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ４１２（記憶部）、入力インタフェース４１３、出力インタフェース４１４を有している。入力インタフェース４１３は、温度センサ３１と通信可能に接続されており、温度センサ３１の測定する温度を受信（検出）する。出力インタフェース４１４は、第１減圧器１６と通信可能に接続されており、第１減圧器１６の開度を制御するための信号を第１減圧器１６へ送信する。
【００２７】
次に、図面を用いて実施例１の冷凍装置のサイクルについて説明する。図３は、実施例１における冷凍装置のｐ−ｈ線図（モリエル線図）を示す。図の横軸は冷媒の比エンタルピを示し、図の縦軸は冷媒の圧力を示す。
【００２８】
放熱器１４に流入した冷媒は、次に外気等の相手方物質と熱交換されて所定温度まで冷却され（符号ｄ→ｅの過程）、分流器１５に流入する。
分流器１５に流入した冷媒は、第１冷媒流路２１を流れる冷媒と第２冷媒流路２２を流れる冷媒とに分離される。このうち第１冷媒流路２１を流れる冷媒は第１減圧器１６側の冷媒回路に、第２冷媒流路２２を流れるは第１熱交換器１８に繋がる冷媒回路に流入する。
第１冷媒流路２１を流れ第１減圧器１６に流入した冷媒は、第１減圧器１６において減圧されて冷却された後（符号ｅ→ｇの過程）、第１熱交換器１８に流入し、第２冷媒流路２２を流れる冷媒と熱交換され、第２熱交換器１９へと流入する。すなわち、第１減圧器１６で減圧された第１冷媒流路２１を流れる冷媒の蒸発作用によって第２冷媒流路２２を流れる冷媒が冷却される。
図３において、符号ｅ→ｆの過程は第１熱交換器１８における第２冷媒流路２２を流れる冷媒が辿る過程であり、符号ｇ→ｘの過程は第１熱交換器１８における第１冷媒流路２１を流れる冷媒が辿る過程である。同図に示すように、第１熱交換器１８において第１冷媒流路２１を流れる冷媒と第２冷媒流路２２を流れる冷媒とが熱交換され第２冷媒流路２２を流れる冷媒の比エンタルピは減少する（符号ｅ→ｆの過程）。すなわち、符号ｈ→ａの過程における比エンタルピの変化量が大きくなって、冷凍装置１の冷凍能力が向上する。
【００２９】
第１熱交換器１８を通過した後の第２冷媒流路２２を流れる冷媒は、次に第２減圧器１７で減圧及び冷却されて液化する（符号ｆ→ｈの過程）。そして第２減圧器１７で減圧された冷媒は、蒸発器２０に流入する。
蒸発器２０では、冷媒が外気等の相手方物質と熱交換されて気化し（符号ｈ→ｙの過程）、第２熱交換器１９へ流入する。
【００３０】
第２熱交換機１９へ流入した第１冷媒流路２１及び第２冷媒流路２２を流れる夫々の冷媒は、互いに熱交換し、第１冷媒流路２１を流れる冷媒は合流器１３へ、第２冷媒流路２２を流れる冷媒は第１圧縮機１１へ流入する。図３において、符号ｙ→ａの過程は第２熱交換器１９における第２冷媒流路２２を流れる冷媒が辿る過程であり、符号ｘ→ｚの過程は第２熱交換器１９における第１冷媒流路２１を流れる冷媒が辿る過程である。
第２冷媒流路２２を流れ蒸発器２０から第１圧縮機１１へ流入した冷媒は所定の圧力（以下、中間圧と称する。）まで圧縮される（符号ａ→ｂの過程）。中間圧まで圧縮された冷媒は合流器１３に流入する。合流器１３では、第１圧縮機１１から流入する冷媒と、分流器１６で分流されて第１熱交換器１８、第２熱交換器１９を経て第１冷媒流路２１から戻される冷媒とが混合される。このとき第１冷媒流路２１を流れる冷媒は符号ｚ→ｃの過程をたどり、第２冷媒流路２２を流れる冷媒は符号ｂ→ｃの過程をたどって冷媒が混合される。
【００３１】
合流器１３で混合された冷媒は次に第２圧縮機１２に供給される。従って、第１冷媒流路２１を流れる冷媒は、第１圧縮機１１で圧縮された後の冷媒に混合されて第２圧縮機１２の吸込み側に供給される。合流器１３から第２圧縮機１２に供給された冷媒は、第２圧縮機１２においてさらに高圧に圧縮された後、放熱器１４に流入する（符号ｃ→ｄの過程）。
【００３２】
このように、第２熱交換器１９を設けることで、第１冷媒流路２１を流れ合流器１３へ流入する冷媒の温度が下がり（ｘ→ｚの過程）、合流器１３から第２圧縮機１２へ供給される冷媒の温度も下がる（即ち、比エンタルピがｘ→ｃへ下がる）。このため、第２圧縮機１２が吐出する冷媒の温度を下げることができる、即ち、第２熱交換器１９を用いない場合は、第２圧縮機１２が吐出する冷媒の比エンタルピはｄ´の位置となるのに対して、本発明では、ｄの位置となる。
【００３３】
次に、制御部４０によって行われる第１減圧器１７の開度制御について説明する。図４に制御部の機能を表す図を示す。図に示すように、制御部４０は、減圧器制御部４２１と、温度検出部４２２を有している。
【００３４】
温度検出部４２２では、所定のサンプリング間隔において温度センサ３１が測定した温度を受信（検出）する。また、温度検出部４２２は、検出した温度をメモリ４１２に保存する。
【００３５】
減圧器制御部４２１では、所定の制御周期において電動膨張弁の開度を現在の開度よりも開くほうに調整するか、閉じるほうに調整するか、或いは開度をそのままにするかを制御し、開度を調整した場合はその結果をメモリに保存する。従って、メモリ４１２には、温度検出部４２２が検出した温度と、減圧器制御部４２１が制御した結果が記憶されることになる。
【００３６】
なお、以上に説明した制御部４０の各機能は、制御部４０のハードウエアにより、又は、ＣＰＵ４１１がメモリ４１２に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。
【００３７】
減圧器制御部４２１は、温度検出部４２２が検出した最新の温度とメモリ４１２に記憶されている過去の温度とを比較して、最新の温度の方が低い場合に、メモリ４１２に記憶されている制御結果と同じ調整を行うように電動膨張弁の開度を制御する。即ち、減圧器制御部４２１は、メモリ４１２に「膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整する」と記憶されていれば、電動膨張弁の開度を開く方に調整し、メモリ４１２に「膨張弁の開度を現在の開度よりも閉じる方に調整する」と記憶されていれば、電動膨張弁の開度を閉じる方に調整する。また、減圧器制御部４２１は、温度検出部４２２が検出した最新の温度とメモリ４１２に記憶されている過去の温度とを比較して、最新の温度の方が高い場合に、メモリ４１２に記憶されている制御結果と異なる調整を行うように電動膨張弁の開度を制御する。即ち、減圧器制御部４２１は、メモリ４１２に「膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整する」と記憶されていれば、電動膨張弁の開度を閉じる方に調整し、メモリ４１２に「膨張弁の開度を現在の開度よりも閉じる方に調整する」と記憶されていれば、電動膨張弁の開度を開く方に調整する。また、減圧器制御部４２１は、温度検出部４２２が検出した最新の温度とメモリ４１２に記憶されている過去の温度とを比較して、両温度が同じ場合には、電動膨張弁を現在の開度に保つように制御する。
【００３８】
上述の減圧器制御部４２１の制御の処理について図面を用いて具体的に説明する。図５に、減圧器制御部４２１の制御フローを表す図を示す。図に示すように、減圧器制御部４２１の制御の処理は、スタート（最初に冷凍装置１０の電源を入れた状態）から始まり、ステップＳ１１から同ステップＳ１１へ戻る処理を１つの制御周期として繰り返して行う制御ループを構成している。
【００３９】
冷凍装置１０の電源を入れると、減圧器制御部４２１はスタートにおいて電動膨張弁の開度を調整するための初期設定を行いステップＳ１１へ移行する。初期設定において、温度検出部４２１より検出した温度をメモリ４１２へ過去の温度Ｔｄとして記憶する。このようにすることで、現在の温度からかけ離れた値をメモリ４１２に記憶することが無いので、冷凍装置１０を動作させた初期の動作を安定させることができる。また、初期設定では、減圧器制御部４２１が制御した結果（以下、制御結果と呼ぶ）を記憶させる。制御結果は、電動膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整したか、或いは閉じる方に調整したかをメモリ４１２に記憶するが、初期設定ではどちらを記憶するようにしても良い。本実施例において、メモリ４１２には、「正」或いは「負」が記憶される。「正」が記憶されている場合は、「電動膨張弁の開度を現在の開度よりも開く方に調整した」ことを示し、「負」が記憶されている場合は、「電動膨張弁の開度を現在の開度よりも閉じる方に調整した」ことを示す。
【００４０】
ステップＳ１１では、温度センサ３１が測定した温度を現在の温度Ｔ（最新の温度）として温度検出部４２１によって検出しステップＳ１２へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１２では、メモリ４１２に記憶されている過去の温度Ｔｄと現在の温度Ｔを比較して、現在の温度Ｔと過去の温度Ｔｄが同じであれば減圧器制御部４１２は電動膨張弁の開度をそのままにしてステップＳ１１に戻る。また、現在の温度Ｔと過去の温度Ｔｄが異なっていればステップＳ１３へ移行する。
【００４２】
ステップＳ１３では、メモリ４１２に記憶されている制御結果が「正」であるか否かを判定する。メモリ４１２に記憶されている制御結果が「正」である場合は、ステップＳ１４へ移行し、メモリ４１２に記憶されている制御結果が「正」でない場合は、ステップＳ１９へ移行する。
【００４３】
ステップＳ１４では、メモリ４１２に記憶されている過去の温度Ｔｄと現在の温度Ｔとを比較し、現在の温度Ｔが過去の温度Ｔｄよりも高い場合（Ｔｄ＜Ｔ）にステップＳ１５へ移行し、現在の温度Ｔが過去の温度Ｔｄよりも低い場合（Ｔｄ＞Ｔ）にステップＳ１８へ移行する。
【００４４】
ステップＳ１５に移行すると、減圧器制御部４２１が電動膨張弁を閉じる方に調整するように制御を行い、ステップＳ１６にてメモリ４１２に制御結果として「負」を記憶させてステップＳ１７へ移行する。
【００４５】
また、ステップＳ１８に移行すると、減圧器制御部４２１が電動膨張弁を開く方に調整するように制御を行いステップＳ１７へ移行する。
【００４６】
ステップＳ１７では、メモリ４１２の過去の温度Ｔｄを記憶している箇所に現在の温度Ｔを記憶しステップＳ１１へ戻る。このステップにおいて過去の温度Ｔｄに現在の温度Ｔの温度を記憶することで、次の制御周期にて現在の温度Ｔとして利用していた値を過去の温度Ｔｄとして利用する。
【００４７】
ステップＳ１９では、メモリ４１２に記憶されている過去の温度Ｔｄと現在の温度Ｔとを比較し、現在の温度Ｔが過去の温度Ｔｄよりも高い場合（Ｔｄ＜Ｔ）にステップＳ２０へ移行し、現在の温度Ｔが過去の温度Ｔｄよりも低い場合（Ｔｄ＞Ｔ）にステップＳ２２へ移行する。
【００４８】
ステップＳ２０に移行すると、減圧器制御部４２１が電動膨張弁を開く方に調整するように制御を行い、ステップＳ２１にてメモリ４１２に制御結果として「正」を記憶させてステップＳ１７へ移行する。
【００４９】
また、ステップＳ２２に移行すると、減圧器制御部４２１が電動膨張弁を閉じる方に調整するように制御を行いステップＳ１７へ移行する。
【００５０】
本実施例では、以上のように温度を温度検出部４２２によって検出する毎に、減圧器制御器４２１にて電動膨張弁の制御（閉じる、開く、そのまま）を行っているため、減圧器制御器４２１の制御周期と、温度検出部４２２の温度のサンプリング間隔は同じになる。
以上のように実施例１によれば、第２熱交換器１９により、合流器１３に合流する前の第１冷媒流路２１を流れる冷媒が、第２冷媒流路２２を流れ蒸発器２０により蒸発した冷媒によって冷却され、結果、冷却された冷媒を第２圧縮機１２へと供給することになるので、第２圧縮機１２が吐出する冷媒の温度を下げることができる。この場合、温度優先制御で行っていた第２圧縮機１２が吐出する冷媒の温度を下げる効果の一部、或いは全部を第２熱交換器１９により得られるため、効率の犠牲を抑えた上で、第２圧縮機１２が吐出する冷媒の温度を下げることができる。
【００５１】
また、制御部４０は、温度センサ３１から第２減圧器１７に入る前の冷媒の温度を検出し、温度センサ３１により測定される温度が低くなるように電動膨張弁の開度を調整するため、冷凍装置１０の冷凍能力を最大にすることができる。この理由を以下に示す。
【００５２】
図６には、横軸に第１減圧器１６の開度Ａ（第１冷媒流路２１を流れる冷媒の流量Ｇ１）、左側の縦軸に分流器１５により分流され第２冷媒流路２２を流れる冷媒の温度と第１減圧器１６によって減圧された冷媒の温度との温度差Ｔｓ、右側の縦軸に分流器１５により分流され第２冷媒流路２２を流れる冷媒の流量Ｇ２を示し、これらの関係を表す図を示す。図７には、横軸に第１減圧器１６の開度Ａ（第１冷媒流路を流れる冷媒の流量Ｇ１）、縦軸に第２減圧器１７に入る前の冷媒の温度Ｔ（即ち、温度センサ３１にて検出される温度である）を示し、これらの関係を表す図を示す。図６において、線分５１は開度Ａと温度差Ｔｓの関係を表したものであり、線分５２は、開度Ａと流量Ｇ２の関係を表したものである。図７において、線分５３は温度Ｔと開度Ａの関係を示している。
【００５３】
図６に示すように、開度Ａを大きくして第１冷媒流路２１に流れる流量Ｇ１を大きくすると、第２冷媒流路２２を流れる冷媒の流量Ｇ２の量が少なくなるので、第１熱交換機１８において十分に熱交換ができるようになる、即ち、熱交換後の第１冷媒流路２１を流れる冷媒と第２冷媒流２２を流れる冷媒の温度差がなくなる（等温になる）。そのため、図７の線分５３が示すように、開度Ａを大きくしていくと、第２減圧器１７に入る前の冷媒の温度Ｔを低くすることができる。しかしながら、開度Ａを大きくし過ぎると、温度差Ｔｓが小さくなるため、第１熱交換器１６において冷却する側の冷媒（第１冷却流路２１を流れる冷媒）の温度が高くなり、図７に示すように、ある点５４を超えたところから、冷却される側の冷媒（第２減圧器１７に入る前の冷媒）の温度Ｔも高くなる。
【００５４】
冷凍装置１０の冷凍能力は、第２減圧器１７に入る前の冷媒の温度Ｔが低ければ低いほど（図３において点ｆが左によればよるほど）良くなるため、実施例１のように、温度センサ３１により測定される温度が低くなるように電動膨張弁の開度を調整することで、冷凍装置１０の冷凍能力を最大にすることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 
例えば、実施例１では、蒸発器２０における熱交換により外気等の被冷却物質を冷却する冷凍装置１０について説明したが、本発明は放熱器１４から放熱される熱を利用して給湯水の温度を上昇させる給湯器等に適用することもできる。
【００５５】
また、例えば、実施例１では、減圧器制御部４２１の制御周期と温度検出部４２２のサンプリング間隔を同じにしているが、異なるようにしても良い。例えば、減圧器制御部４２１の制御周期の方が温度検出部４２２のサンプリング間隔よりも遅くすると良い。減圧器制御部４２１において膨張弁の調整が行われた後の冷媒の温度変化は時間を要するものであるため、温度検出部４２２が検出した温度を他の制御周期の短い制御に用いる場合には演算コストを少なくすることができる。
また、例えば、実施例１では、ステップＳ１２においてメモリ４１２に記憶されている過去の温度Ｔｄと現在の温度Ｔが同じであるか否かを判断したが、温度幅を持たせて比較するようにしても良い。即ち、減圧器制御部４２１は、過去の温度Ｔｄと現在の温度Ｔとが所定の温度幅である場合に前記膨張弁の開度を現在の開度に保つよう制御する。この場合ステップＳ１２では｜Ｔｄ−Ｔ｜＞αを判定する。αは所定の温度幅である。このようにすることで、電磁膨張弁が開いたり閉じたりを繰り返す動作を少なくすることができる。
【００５６】
また、例えば、本実施例１では、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２を用いる構成について説明したが、第１圧縮機１１、第２圧縮機１２、及び合流器１３を内部に備える２段圧縮機を利用することも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０   冷凍装置
１１   第１圧縮機
１２   第２圧縮機
１３   合流器
１４   放熱器
１５   分流器
１６   第１減圧器
１７   第２減圧器
１８   第１熱交換器
１９   第２熱交換器
２０   蒸発器
２１   第１冷媒流路
２２   第２冷媒流路
３１   温度センサ
４０   制御部
４１   減圧器制御部
４２   温度検出部
４３   記憶部
４１１ ＣＰＵ
４１２ メモリ
４１３ 入力インタフェース
４１４ 出力インタフェース
４２１ 減圧器制御部
４２２ 温度検出部
【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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