(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、開度が可変である膨張弁、及び、蒸発器を、配管によって環状に接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒の吐出温度を検出する温度センサと、
前記膨張弁の開度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記膨張弁の開度を変化させた際の、前記吐出温度の変化量を求め、
前記膨張弁の開度の変化量に対する前記吐出温度の変化量の比率を求め、
前記比率が変化する前記膨張弁の開度に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する
ことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記比率の変化に基づき、前記蒸発器出口の前記冷媒が飽和ガスとなる前記膨張弁の開度（ＬＰｓ）を求め、該膨張弁の開度（ＬＰｓ）に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記膨張弁の開度を複数回変化させ、変化前の前記膨張弁の開度及び前記吐出温度の情報と、変化後の前記膨張弁の開度及び前記吐出温度の情報と、を取得し、前記膨張弁の開度の変化量に対する前記吐出温度の変化量の前記比率をそれぞれ求め、
前記比率の大きさに基づき、取得した前記情報を、第１領域の情報と第２領域の情報とに分類し、
前記第１領域に分類した前記情報に基づき、前記膨張弁の開度と前記吐出温度との関係を近似した第１近似式を求め、
前記第２領域に分類した前記情報に基づき、前記膨張弁の開度と前記吐出温度との関係を近似した第２近似式を求め、
前記第１近似式と前記第２近似式との交点における前記膨張弁の開度を、前記蒸発器出口の前記冷媒が飽和ガスとなる前記膨張弁の開度（ＬＰｓ）として求め、該膨張弁の開度（ＬＰｓ）に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
現在の前記膨張弁の開度及び前記吐出温度の情報と、予め設定された算出式とを用いて、前記膨張弁の開度を予め設定した量変化させた後の前記吐出温度の予測値を求め、
前記膨張弁の開度を複数回変化させ、変化前の前記膨張弁の開度及び前記吐出温度の実測値の情報と、変化後の前記膨張弁の開度及び前記吐出温度の実測値の情報と、を取得し、
前記吐出温度の実測値と予測値との差の大きさに基づき、取得した前記情報を、第１領域の情報と第２領域の情報とに分類し、
前記第１領域に分類した前記情報に基づき、前記膨張弁の開度と前記吐出温度との関係を近似した第１近似式を求め、
前記第２領域に分類した前記情報に基づき、前記膨張弁の開度と前記吐出温度との関係を近似した第２近似式を求め、
前記第１近似式と前記第２近似式との交点における前記膨張弁の開度を、前記蒸発器出口の前記冷媒が飽和ガスとなる前記膨張弁の開度（ＬＰｓ）として求め、該膨張弁の開度（ＬＰｓ）に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記蒸発器出口の前記冷媒が飽和ガスとなる前記膨張弁の開度（ＬＰｓ）に、予め設定した補正開度を減算した開度を前記膨張弁に設定する
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第１近似式と前記第２近似式との交点における前記吐出温度に、予め設定した補正値温度を加算した温度を、目標吐出温度として設定し、
前記吐出温度が、前記目標吐出温度となるように前記膨張弁の開度を設定する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第１領域に分類した前記情報のうち、前記膨張弁の開度が、前記第２領域に分類した前記膨張弁の開度の最小値よりも大きい前記情報に基づき、前記第１近似式を求める
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記第２領域に分類した前記情報のうち、前記膨張弁の開度が、前記第１領域に分類した前記膨張弁の開度の最大値よりも大きい前記情報に基づき、前記第２近似式を求める
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記圧縮機の起動から予め設定した第１の時間経過し、
前記吐出温度の変化量が予め設定した範囲内で安定した場合、又は、前記圧縮機の回転数が固定された場合、
前記膨張弁に設定する開度を決定する制御動作を開始する
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項１０】
圧縮機、凝縮器、開度が可変である膨張弁、及び、蒸発器を、配管によって環状に接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置の制御方法において、
前記膨張弁の開度を変化させた際の、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の吐出温度の
変化量を求めるステップと、
前記膨張弁の開度の変化量に対する前記吐出温度の変化量の比率を求めるステップと、
前記比率が変化する前記膨張弁の開度に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する
ステップと、を有する
ことを特徴とする冷凍サイクル装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機、凝縮器、開度が可変である膨張弁、及び、蒸発器を、配管によって環状に接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍サイクル装置においては、圧縮機の吐出側温度が上限温度を越えたとき電動式膨張弁を全開にさせると共に、全開させる前の弁開度を記憶しておく。その後、吐出側温度が下限温度まで下がったところで記憶していた開度よりも一定開度開いた開度に設定する。これにより、圧縮機の吐出側温度を異常に上昇させることなく、所定の開度にすみやかに設定できるとされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−１４００７５号公報（第２頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、温度センサによって検出した吐出温度と上限温度とを比較して、膨張弁を制御している。しかし、温度センサによって検出された検出値に誤差がある場合、適切に膨張弁を制御することができない、という問題点があった。膨張弁の開度が適切に制御されない場合、ＣＯＰ（成績係数）及び能力が低下する、という問題点があった。【０００５】
温度センサの検出値の誤差を考慮して目標温度を設定することも考えられるが、温度センサの検出値の誤差は、複数の冷凍サイクル装置を製造する際にはそれぞれ個体差がある。例えば、製造工程において、温度センサを冷媒配管に設置した際に、取り付けた状態にバラツキが生じる場合がある。また、温度センサ自体の分解能及び精度にも個体差がある。このため、温度センサの検出値の誤差を考慮して、各装置に個別に目標温度を設定することは困難である。【０００６】
圧縮機の吐出温度の検出とは別に、凝縮器出口の過冷却度（ＳＣ：サブクール）を検出することで、膨張弁の開度を制御することも考えられる。しかし、低負荷運転時など、凝縮器出口の冷媒が過冷却状態とならない運転状態では、膨張弁を適切に制御することができない、という問題点があった。特に、室外機と室内機とを接続する配管が長くなる程冷媒量が不足するため、この問題点は顕著となる。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、温度センサの検出値の誤差及び冷凍サイクル装置の運転状態にかかわらず、ＣＯＰ及び能力を向上することができる冷凍サイクル装置及び冷凍サイクル装置の制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、開度が可変である膨張弁、及び、蒸発器を、配管によって環状に接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置において、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の吐出温度を検出する温度センサと、前記膨張弁の開度を制御する御装置と、を備え、前記制御装置は、前記膨張弁の開度を変化させた際の、前記吐出温度の変化量を求め、前記膨張弁の開度の変化量に対する前記吐出温度の変化量の比率を求め、前記比率が変化する前記膨張弁の開度に基づき、前記膨張弁に設定する開度を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、温度センサの検出値の誤差及び冷凍サイクル装置の運転状態にかかわらず、ＣＯＰ及び能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成図である。
【図２】膨張弁３の開度とＣＯＰ改善率及び能力改善率との関係を示す図である。
【図３】膨張弁３の開度と吐出温度及び吸入ＳＨとの関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のデータ抽出処理を示すフローチャートである。
【図６】図３において、第１領域及び第２領域、並びに、近似直線及び交点を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る膨張弁３の制御動作と吐出温度の時系列データを示す図である。
【図８】膨張弁３の開度と吐出温度の予測値及び実測値との関係、並びに、膨張弁３の開度とＣＯＰとの関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る冷凍サイクル装置のデータ抽出処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１又は２に係る冷凍サイクル装置の他の構成例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１又は２に係る冷凍サイクル装置の他の構成例を示す図である。
【図１２】図１０及び図１１に示す冷凍サイクル装置のＰｈ線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
＜冷凍サイクル装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の構成図である。
図１に示すように、冷凍サイクル装置１００は、室外機６１と、室外機６１から分離している室内機６２とを備えている。室外機６１と室内機６２とは、液管５及びガス管７によって接続され、後述の冷媒回路２０を構成している。室外機６１は、熱源、例えば大気等へ放熱又は吸熱を行う。室内機６２は、負荷、例えば室内空気への放熱又は吸熱を行う。なお、図１には室内機６２を１台のみ備えた構成を示したが、複数台としてもよい。
【００１２】
＜室外機の構成＞
室外機６１は、圧縮機１と、流路切り替え装置である四方弁８と、熱源側媒体と熱交換を行う室外熱交換器２と、冷媒緩衝容器であるアキュムレータ９と、減圧装置である膨張弁３とを備え、これらが冷媒配管で接続されている。室外機６１は更に、大気や水等の熱源側媒体を室外熱交換器２に搬送する装置である室外ファン３１を備えている。以下、室外機６１を構成する各機器について順に説明する。
【００１３】
（圧縮機）
圧縮機１は例えば全密閉式圧縮機であり、制御装置５０からの指令によってインバータで回転数を可変することができる圧縮機である。圧縮機１を回転数制御して冷媒回路２０を循環する冷媒流量を調整することで、室内機６２での放熱又は吸熱量を調整し、例えば負荷側が室内空気の場合は、室内空気温度を適正に保つことができる。
【００１４】
（四方弁）
四方弁８は、圧縮機１から吐出されたガス冷媒を室外熱交換器２又は室内熱交換器６に流すように流路を切り替えるために用いられる。四方弁８で流路を切り替えることで、例えば室外熱交換器２を凝縮器（放熱器）として機能させたり、蒸発器として機能させたりすることができる。
【００１５】
（室外熱交換器）
室外熱交換器２は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器で、室外ファン３１から供給された熱源側媒体としての外気と、冷媒との熱交換を行う。なお、室外熱交換器２において冷媒と熱交換する熱源側媒体は、外気（空気）に限らず、例えば水や不凍液等を熱源として利用できるようにしても良い。この場合、室外熱交換器２にはプレート熱交換器を用い、熱源側搬送装置には室外ファン３１ではなくポンプを用いる。また、室外熱交換器２は、熱交換配管を地中に埋めて地熱を利用することで年間を通じて安定した温度の熱源を供給できるようにしても良い。
【００１６】
（膨張弁）
膨張弁３は、制御装置５０からの指令によって開度を可変することができる弁である。膨張弁３は、例えば、電子制御式膨張弁（Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ：ＬＥＶ）を用いる。膨張弁３は、開度を変化させることで流路抵抗が変化する。膨張弁３の開度を設定する動作は後述する。
【００１７】
（アキュムレータ）
アキュムレータ９は、蒸発器から流出した気液二相冷媒を気液分離する機能を持つ。このため、冷媒を圧縮機１に流入させる前にアキュムレータ９を通過させることで、圧縮機１に液冷媒が吸入されるのを抑制できる。よって、アキュムレータ９は、圧縮機１での液圧縮の防止や、圧縮機１内の油濃度の低下による軸焼付け防止等、信頼性向上に寄与する。一方で、アキュムレータ９は圧縮機１へ戻すべき冷凍機油も分離している。このため、アキュムレータ９内の吸入配管（図示しない）には、必要量の冷凍機油を圧縮機１に戻すための穴やパイプが配置され、冷凍機油を圧縮機１に戻すようにしており、冷凍機油が冷媒に溶けている場合は、冷凍機油と共に若干の液冷媒が圧縮機１に戻る。
【００１８】
＜室内機の構成＞
室内機６２は、負荷側媒体と熱交換を行う室内熱交換器６と、負荷側媒体である室内空気を搬送する装置である室内ファン３２とを備えている。以下、室内機６２を構成する各機器について順に説明する。
【００１９】
（室内熱交換器）
室内熱交換器６は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器で構成され、室内ファン３２から供給された負荷側媒体としての室内空気と、冷媒との熱交換を行う。なお、室内熱交換器６において冷媒と熱交換する負荷側媒体は、室内空気に限らず、例えば水や不凍液等を熱源として利用できるようにしても良い。この場合、室内熱交換器６にはプレート熱交換器を用い、負荷側搬送装置は室内ファン３２ではなくポンプを用いる。
【００２０】
（接続配管）
液管５とガス管７は、室外機６１と室内機６２を接続する接続配管であり、接続に必要な所定の長さを持つ。また、一般的には液管５よりもガス管７の配管径は大きい。液管５は、室外機６１の室外機液管接続部１１と、室内機６２の室内機液管接続部１３との間に接続され、また、ガス管７は、室外機６１の室外機ガス管接続部１２と、室内機６２の室内機ガス管接続部１４との間に接続される。このように液管５及びガス管７により室外機６１と室内機６２とが接続されることで、圧縮機１、四方弁８、室内熱交換器６、膨張弁３、室外熱交換器２、四方弁８、アキュムレータ９の順に冷媒が循環する冷媒回路２０が構成される。
【００２１】
＜センサ類及び制御装置＞
次に、冷凍サイクル装置１００に備えられたセンサ類及び制御装置５０について説明する。
室外機６１において圧縮機１の吐出側には、圧縮機１から吐出された冷媒の温度（以下、吐出温度）を検出する吐出温度センサ４１が設けられている。また、室外熱交換器２には、室外熱交換器２を流れる冷媒の温度（すなわち、冷房運転時における凝縮温度又は暖房運転時における蒸発温度に対応する冷媒温度）を検出する室外熱交飽和温度センサ４２が設けられている。そして、室外熱交換器２の液側には、冷媒の温度を検出する室外熱交温度センサ４３が設けられている。
【００２２】
室外熱交換器２は冷房運転時に凝縮器（放熱器）となり、冷房運転時の凝縮器出口の過冷却度（ＳＣ：サブクール）は、室外熱交温度センサ４３の検出値から室外熱交飽和温度センサ４２の検出値を減算することで求められる。このように、室外熱交飽和温度センサ４２及び室外熱交温度センサ４３により過冷却度検出装置が構成される。なお、過冷却度検出装置はこの構成に限らず、圧縮機１からの吐出圧力を検出するセンサを設けそのセンサの検出値から換算される冷媒飽和ガス温度を、室外熱交温度センサ４３の検出値から減算して求める構成としてもよい。
【００２３】
また、室内機６２において室内熱交換器６には、室内熱交換器６を流れる冷媒の温度（すなわち、冷房運転時における蒸発温度又は暖房運転時における凝縮温度に対応する冷媒温度）を検出する室内熱交飽和温度センサ４４が設けられている。また、室内熱交換器６の液側には、冷媒の温度を検出する室内熱交温度センサ４５が設けられている。
【００２４】
室内熱交換器６は暖房運転時に凝縮器（放熱器）となり、暖房運転時の凝縮器出口の過冷却度（ＳＣ：サブクール）は、室内熱交温度センサ４５の検出値から室内熱交飽和温度センサ４４の検出値を減算することで求められる。このように、室内熱交飽和温度センサ４４及び室内熱交温度センサ４５により過冷却度検出装置が構成される。なお、過冷却度検出装置はこの構成に限らず、圧縮機１からの吐出圧力を検出するセンサを設けそのセンサの検出値から換算される冷媒飽和ガス温度を、室内熱交温度センサ４５の検出値から減算して求める構成としてもよい。
【００２５】
制御装置５０は、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭには制御プログラム及び後述のフローチャートに対応したプログラム等が記憶されている。制御装置５０は、各センサからの検出値に基づいて圧縮機１、膨張弁３、室外ファン３１及び室内ファン３２を制御する。また、制御装置５０は四方弁８の切り替えにより冷房運転又は暖房運転を行う。なお、制御装置５０は、室外機６１に設けられていても良いし、室内機６２に設けられていても良いし、また、室内制御装置と室外制御装置とに分けて構成し、互いに連携処理を行う構成にしても良い。
【００２６】
次に、本実施の形態の冷媒回路２０における暖房運転及び冷房運転について順次説明する。
【００２７】
＜暖房運転時の冷媒の動作＞
暖房運転時は、四方弁８が図１の実線で示される状態に切り替えられる。そして、圧縮機１から吐出した高温高圧の冷媒は、四方弁８を通過して室外機ガス管接続部１２からガス管７へ流入する。ガス管７は所定の長さを持つため、ガス管７内に流入した冷媒はガス管７内の摩擦損失によって減圧される。その後、冷媒は、室内機ガス管接続部１４から室内機６２の室内熱交換器６へ流入する。室内熱交換器６は、暖房運転時は放熱器として働くことから、室内熱交換器６に流入した冷媒は室内ファン３２からの室内空気と熱交換して放熱し、温度が低下して過冷却状態の液冷媒となって、室内熱交換器６から流出する。
【００２８】
室内熱交換器６から流出した液冷媒は、室内機液管接続部１３より液管５へ流入する。液管５へ流入した冷媒は、液管通過時もガス管通過時と同様に摩擦損失によって減圧され室外機液管接続部１１から室外機６１に流入する。そして、室外機６１に流入した冷媒は、冷媒熱交換器４でアキュムレータ９からの冷媒と熱交換して更に冷却された状態の冷媒となる。冷媒熱交換器４で冷却された状態の冷媒は、膨張弁３によって減圧されて気液二相冷媒となり、室外熱交換器２へ流入する。室外熱交換器２は、暖房運転時には蒸発器として働くことから、室外熱交換器２に流入した冷媒は室外ファン３１からの室外空気と熱交換して吸熱、蒸発し、飽和ガスもしくは乾き度の高い気液二相冷媒となって室外熱交換器２から流出する。
【００２９】
室外熱交換器２から流出した冷媒は、四方弁８を通過してアキュムレータ９へ流入する。アキュムレータ９では気液二相で流入した冷媒を気液分離し、ガス冷媒が圧縮機１へ吸入される。
【００３０】
＜冷房運転時の冷媒の動作＞
冷房運転時は、四方弁８が図１の点線で示される状態に切り替えられる。圧縮機１から吐出した高温高圧の冷媒は、四方弁８を通過して室外熱交換器２へ流入する。室外熱交換器２に流入する冷媒は、圧縮機１から吐出した高温高圧冷媒と略変わらない冷媒状態である。室外熱交換器２は、冷房運転時は放熱器として働くことから、室外熱交換器２に流入した冷媒は、室外ファン３１からの外気（大気）と熱交換して放熱し、温度が低下して過冷却状態の液冷媒となって、室内熱交換器６から流出する。
【００３１】
室外熱交換器２から流出した冷媒は、膨張弁３によって減圧されて気液二相冷媒となり、室外機液管接続部１１を通過して液管５に流入する。液管５は所定の長さを持つため、液管５へ流入した冷媒は、液管５内の摩擦損失によって更に減圧され、その後、室内機液管接続部１３から室内機６２の室内熱交換器６に流入する。室内熱交換器６は、冷房運転時には蒸発器として働くことから、室内熱交換器６に流入した冷媒は、室内ファン３２からの室内空気と熱交換して吸熱、蒸発し、飽和ガスもしくは乾き度の高い気液二相冷媒となって室内熱交換器６から流出する。
【００３２】
室内熱交換器６から流出した冷媒は、室内機ガス管接続部１４を通過してガス管７へ流入する。ガス管７も液管５と同等の長さを持ち、ガス管７へ流入した冷媒は、ガス管通過時に摩擦損失によって減圧され、室内機ガス管接続部１４及び四方弁８を通過してアキュムレータ９へ流入する。アキュムレータ９では気液二相で流入した冷媒が気液分離され、ガス冷媒が圧縮機１へ吸入される。
【００３３】
＜膨張弁３の開度と、吐出温度、ＣＯＰ、能力との関係＞
図２は、膨張弁３の開度とＣＯＰ改善率及び能力改善率との関係を示す図である。
図３は、膨張弁３の開度と吐出温度及び吸入ＳＨ（スーパーヒート）との関係を示す図である。
圧縮機１の回転数が一定の状態で、膨張弁３の開度を変化させた場合、成績係数（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：ＣＯＰ）改善率及び能力改善率が最大となる開度が存在する。図２に示す例では、膨張弁３の開度が１００ｐｕｌｓｅでＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる。
【００３４】
また、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる膨張弁３の開度においては、圧縮機１に吸入される冷媒には過熱度（以下、吸入ＳＨ）が若干付いた状態となる。例えば、図３に示すように、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる膨張弁３の開度（１００ｐｕｌｓｅ）においては、吸入ＳＨが約１Ｋとなる。一方、吸入ＳＨが大きくなりすぎると、吸入飽和温度が大きく低下するためＣＯＰが低下し、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が低下することとなる。
【００３５】
冷媒回路２０では、蒸発器出口の過熱度と、圧縮機１吸入の過熱度（吸入ＳＨ）とが略同じ値となる。このため、図３に示すように、吸入ＳＨの変化と、吐出温度の変化とには相関があり、吸入ＳＨが増加すると吐出温度も増加する。つまり、吐出温度は、ＣＯＰ改善率及び能力改善率と相関がある。また、吐出温度は、蒸発器出口の冷媒の温度が飽和ガスより高い過熱ガス（吸入ＳＨ＞０）になると、急激に変化する。
即ち、吸入ＳＨ＞０の場合と吸入ＳＨ≦０の場合とでは、膨張弁３の開度を所定量（例えば、１ｐｕｌｓｅ）変化させたときの、吐出温度の変化量（以下、吐出温度変化率）が異なることとなる。
よって、膨張弁３の開度を変化させた際の吐出温度の変化量から、吸入ＳＨが約１Ｋとなる膨張弁３の開度、もしくは蒸発器出口の冷媒が飽和ガスとなる膨張弁３の開度（ＬＰｓ）の探索が可能となる。つまり、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる、膨張弁３の開度（ＬＰｍ）及び目標吐出温度（Ｔｄｍ）の探索が可能となる。
【００３６】
このようなことから、本実施の形態１においては、冷凍サイクル装置１００が運転状態において、膨張弁３の開度を変化させた際の吐出温度の変化量を検出することで、膨張弁３に設定する開度を決定する。
【００３７】
＜制御動作＞
図４は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置の制御動作を示すフローチャートである。
以下、図４の各ステップに基づき説明する。
【００３８】
（ＳＴＥＰ１）
制御装置５０は、冷凍サイクル装置１００が暖房運転又は冷房運転の運転状態において、開始条件を満たしたとき、膨張弁３の開度を最適化させる制御を開始する。
本制御は、できるだけ冷凍サイクルの動作が安定した状態から開始することで、吐出温度を正確に判定できる。
（開始条件）
例えば、以下の［（ａ）ｏｒ（ｂ）］ａｎｄ（ｃ）を開始条件として設定する。
（ａ）吐出温度の変化量が予め設定した範囲（例えば±１Ｋ）内で所定時間（例えば５分）安定した場合。
（ｂ）圧縮機１の回転数、室外ファン３１の回転数、及び、室内ファン３２の回転数が固定（一定制御）された場合。
（ｃ）圧縮機１の起動から予め設定した第１の時間（例えば２０分）経過した場合。
【００３９】
なお、本制御の開始前の運転状態において、アキュムレータ９に余剰冷媒が存在すると、吐出温度変化が遅くなるため、吸入ＳＨが０以上（例えば５Ｋ）であるのが望ましい。このため、運転状態にかかわらず吸入ＳＨが０以上（例えば吸入ＳＨ＞５Ｋ）となる初期開度を、予め記憶しておく。そして、冷凍サイクル装置１００の運転初期における膨張弁３の開度を、記憶した初期開度に設定する。
【００４０】
（ＳＴＥＰ２）
制御装置５０は、データ抽出処理を行う。データ抽出処理の詳細を、図５を用いて説明する。
【００４１】
＜データ抽出処理＞
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のデータ抽出処理を示すフローチャートである。
以下、図５の各ステップに基づき説明する。
なお、ｉは膨張弁３の変化回数であり、初期値が０である。
【００４２】
（ＳＴＥＰ２−１）
制御装置５０は、吐出温度センサ４１が検出した現在の吐出温度Ｔｄ（ｉ）と、膨張弁３に設定した現在の開度ＬＰ（ｉ）とを記憶する。
【００４３】
（ＳＴＥＰ２−２）
制御装置５０は、膨張弁３の現在の開度ＬＰ（ｉ）を、変化量ΔＬＰ（ｉ＋１）変化させた開度ＬＰ（ｉ＋１）に設定する。ここで、ΔＬＰは固定開度でも良いし、現時点の開度の数％としても良い。
【００４４】
（ＳＴＥＰ２−３）
制御装置５０は、所定時間Ｔｉｎｔ経過後に、ＳＴＥＰ２−１で記憶した吐出温度Ｔｄ（ｉ）と、膨張弁３を変化させた後の吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）との差を算出し、吐出温度の変化量ΔＴｄ（ｉ＋１）として記憶する。
【００４５】
（ＳＴＥＰ２−４）
制御装置５０は、吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）を算出する。吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）は、膨張弁３の開度の変化量ΔＬＰ（ｉ＋１）に対する、吐出温度の変化量ΔＴｄ（ｉ＋１）の比率であり、下記式（１）で表される。
【００４６】
【数１】
0006021945.tif 000002
【００４７】
制御装置５０は、吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）が所定値αより小さいか否かを判断する。
吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）が所定値αより小さくない場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報を、第１領域の情報に分類して記憶する。
吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）が所定値αより小さい場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報を、第２領域の情報に分類して記憶する。
【００４８】
ここで、所定値αは、吸入ＳＨ＞０の場合の吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）より小さく、且つ、吸入ＳＨ≦０の場合の吐出温度変化率Ｒ（ｉ＋１）より大きい値を設定する。
なお、この所定値αは、冷凍サイクル装置１００の能力、膨張弁３の開度特性などによって異なる。例えば、冷凍サイクル装置１００の機種に応じて、実験データ、シミュレーションなどによって決定することが可能である。
【００４９】
図６は、図３において、第１領域及び第２領域、並びに、近似直線及び交点を示した図である。
図６に示すように、吐出温度変化率Ｒが所定値αより大きい場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報は、吸入ＳＨ＞０である第１領域に分類される。
また、吐出温度変化率Ｒが所定値αより小さい場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報は、吸入ＳＨ≦０である第２領域に分類される。
【００５０】
（ＳＴＥＰ２−５）
制御装置５０は、第１領域に分類した吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報と、第２領域に分類した吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報とが、それぞれ２個以上記憶したか否かを判断する。
第１領域の情報及び第２領域の情報が、それぞれ２個以上記憶されていない場合には、ｉの値をインクリメントし、ＳＴＥＰ２−１に戻り、上述した動作を繰り返す。
一方、第１領域の情報及び第２領域の情報が、それぞれ２個以上記憶されている場合には、データ抽出処理を終了し、ＳＴＥＰ３へ進む。
【００５１】
再び、図４に基づき説明する。
【００５２】
（ＳＴＥＰ３）
制御装置５０は、第１領域に分類した情報に基づき、膨張弁３の開度ＬＰと吐出温度Ｔｄとの関係を直線（以下、第１直線）で近似した関係式を求める。
制御装置５０は、第２領域に分類した情報に基づき、膨張弁３の開度ＬＰと吐出温度Ｔｄとの関係を直線（以下、第２直線）で近似した関係式を求める。
【００５３】
この第１直線及び第２直線は、抽出した情報から、例えば最小二乗法によって求める。
第１直線の傾きをａ１、切片をｂ２とし、第２直線の傾きをａ２、切片をｂ２とすると、第１直線及び第２直線は、以下の式（２）となる。
【００５４】
【数２】
0006021945.tif 000003
【００５５】
なお、膨張弁３の開度と吐出温度との関係を近似した関係式の算出方法は、最小二乗法に限らず、任意の回帰分析法を用いても良い。また、本実施の形態１では、膨張弁３の開度と吐出温度との関係を直線（一次式）で近似するが、本発明はこれに限らず、多変数関数で近似しても良い。
【００５６】
なお、第１領域に分類した情報のうち、膨張弁３の開度が、第２領域に分類した膨張弁３の開度の最小値よりも大きい情報に基づき、第１直線を求めるようにしても良い。また、第２領域に分類した情報のうち、膨張弁３の開度が、第１領域に分類した膨張弁３の開度の最大値よりも大きい情報に基づき、第２直線を求めるようにしても良い。
これにより、膨張弁３の開度ＬＰと吐出温度Ｔｄとの関係を近似した第１直線及び第２直線の関係式を、より精度良く求めることができる。例えば、運転状態及び測定誤差などによっては、膨張弁３の開度が小さい場合に吐出温度変化率Ｒが小さくなる場合があり、吸入ＳＨ＞０であっても第２領域の情報に分類される場合がある。上記の動作によりこれらの情報を排除することができる。
【００５７】
なお、第１直線の関係式は、本発明の「第１近似式」に相当する。また、第２直線の関係式は、本発明の「第２近似式」に相当する。
【００５８】
（ＳＴＥＰ４）
制御装置５０は、第１直線と第２直線との交点における、膨張弁３の開度（ＬＰｓ）及び吐出温度（Ｔｄｓ）を求める。
上記式（１）及び式（２）から、ＬＰｓ及びＴｄｓは以下の式（３）及び式（４）となる。
【００５９】
【数３】
0006021945.tif 000004
【００６０】
【数４】
0006021945.tif 000005
【００６１】
図６に示したように、第１直線と第２直線との交点は、第１領域と第２領域との境界と略一致する。このため、第１直線と第２直線との交点における膨張弁３の開度（ＬＰｓ）は、蒸発器出口の冷媒が飽和ガスとなる膨張弁３の開度と近似している。また、第１直線と第２直線との交点における吐出温度（Ｔｄｓ）は、飽和ガスの温度と近似している。
【００６２】
（ＳＴＥＰ５）
制御装置５０は、上記ＳＴＥＰ４で算出した、膨張弁３の開度（ＬＰｓ）及び吐出温度（Ｔｄｓ）に基づいて、目標吐出温度（Ｔｄｍ）及び目標開度（ＬＰｍ）の少なくとも一方を設定する。
上記図２及び図３で説明したように、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となるのは、冷媒に過熱度が若干付いた状態（例えばＳＨ＝１Ｋ程度）である。つまり、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となるときの吐出温度は、第１直線と第２直線との交点における吐出温度（Ｔｄｓ）に対して若干高くなる場合がある。
よって、制御目標とする目標吐出温度（Ｔｄｍ）は、以下の式（５）に示すように、吐出温度（Ｔｄｓ）に、予め設定した補正温度ｄＴを加算した温度とする。
【００６３】
【数５】
0006021945.tif 000006
【００６４】
また、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる、膨張弁３の目標開度（ＬＰｍ）は、第１直線の関係式を用いて、以下の式（６）で求まる。
なお、第１直線の関係式を用いるのは、目標吐出温度（Ｔｄｍ）での冷媒は過熱度が付いた状態（第１領域）であるためである。
【００６５】
【数６】
0006021945.tif 000007
【００６６】
なお、上記説明では、目標吐出温度（Ｔｄｍ）を求めたあと、この目標吐出温度（Ｔｄｍ）を用いて、目標開度（ＬＰｍ）を求める場合を説明したが、これに限定されない。
例えば、目標開度（ＬＰｍ）は、第１直線と第２直線との交点における膨張弁３の開度（ＬＰｓ）に、予め設定した補正開度ｄＬＰを減算した開度とする。そして、第１直線の関係式に、目標開度（ＬＰｍ）を代入して、目標吐出温度（Ｔｄｍ）を求めても良い。
【００６７】
（ＳＴＥＰ６）
制御装置５０は、膨張弁３の開度を、目標開度（ＬＰｍ）に設定する。
または、制御装置５０は、吐出温度センサ４１によって検出された吐出温度が、目標吐出温度（Ｔｄｍ）となるように膨張弁３の開度を設定する。
【００６８】
（ＳＴＥＰ７）
制御装置５０は、終了条件が成立したとき、本制御を終了する。
（終了条件）
例えば、以下の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の何れか１つの条件が成立した場合、制御を終了する。
（ａ）目標吐出温度（Ｔｄｍ）及び目標開度（ＬＰｍ）が決定した場合。
（ｂ）圧縮機１の運転が停止した場合。
（ｃ）本制御を終了させる制御終了信号を、外部機器等（例えばリモートコントローラ等）から受信した場合。
【００６９】
図７は、本発明の実施の形態１に係る膨張弁３の制御動作と吐出温度の時系列データを示す図である。
以上の制御動作により、時間の経過とともに、膨張弁３の開度は変化量ΔＬＰづつ徐々に増加したあと、目標開度（ＬＰｍ）に設定される。また、吐出温度は、膨張弁３の開度の増加に伴い徐々に低下し、膨張弁３の開度が設定された状態で、目標吐出温度（Ｔｄｍ）となる。
【００７０】
以上のように本実施の形態１においては、吐出温度の変化量ΔＴｄを求め、吐出温度変化率Ｒが変化する膨張弁３の開度に基づき、膨張弁３に設定する開度を決定する。
このため、例えば低能力運転時など、凝縮器出口の冷媒に過冷却度（ＳＣ：サブクール）が付かない条件であっても、適正なサイクル状態となるように膨張弁３を制御することができる。
【００７１】
また、吐出温度の変化量ΔＴｄを用いることで、吐出温度センサ４１の取り付け状態のバラツキや固体差などによって、複数の冷凍サイクル装置を製造する際に吐出温度の検出値の誤差に個体差が生じた場合であっても、ＣＯＰ及び性能のバラツキを抑制することができる。
【００７２】
また、膨張弁３の開度と吐出温度との特性を把握することで、一回で目標とするサイクル状態（例えばＣＯＰが最大、能力が最大）なるように、膨張弁３の開度を設定できるため、フィードバック制御による吐出温度制御と比較して、運転状態が安定しやすく、運転状態の再現性（性能がばらつかない）を高くすることができる。
【００７３】
また本実施の形態１においては、吐出温度変化率Ｒに基づき、取得した情報を、第１領域の情報と第２領域の情報とに分類し、それぞれの領域の情報を用いて、第１直線と第２直線の関係式を求める。そして、第１直線と第２直線との交点から、蒸発器出口の冷媒が飽和ガスとなる膨張弁３の開度（ＬＰｓ）を求める。
このため、第１領域の情報及び第２領域の情報を、それぞれ少なくとも２つ取得することで、膨張弁３の開度を決定することができる。即ち、最適な開度を探索するために膨張弁３の開度を変化する回数を少なくすることができる。
【００７４】
実施の形態２．
本実施の形態２においては、吐出温度の予測値を求め、吐出温度の実測値と予測値との差の大きさに基づき、第１領域の情報と第２領域の情報とに分類する。
なお、本実施の形態２における冷凍サイクル装置の構成は、上記実施の形態１と同様である。
【００７５】
＜吐出温度の予測値＞
膨張弁３を変化させた後の吐出温度を予測する算出式について説明する。
【００７６】
圧縮過程をポリトロープ変化と考えると、吐出温度Ｔｄと吸入温度Ｔｓは、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓ、ポリトロープ指数αを用いて式（７）の関係となる。
【００７７】
【数７】
0006021945.tif 000008
【００７８】
膨張弁３を変化させた後の吐出温度Ｔｄ＊と吸入温度Ｔｓ＊の関係は式（８）となる。
【００７９】
【数８】
0006021945.tif 000009
【００８０】
ここで、膨張弁３の変化前後で、吐出圧力、吸入圧力、ポリトロープ指数が変化しないと仮定すると、式（７）と式（８）より、式（９）が求まる。
【００８１】
【数９】
0006021945.tif 000010
【００８２】
ここで、吸入温度Ｔｓは、吸入飽和温度ＥＴと吸入過熱度ＳＨｓより式（１０）で表すことができる。
【００８３】
【数１０】
0006021945.tif 000011
【００８４】
圧縮機１の回転数が一定のため、吐出圧力、吸入圧力が変化しないことから、吐出温度と吸入ＳＨは、式（９）と式（１０）より、式（１１）の関係となる。
【００８５】
【数１１】
0006021945.tif 000012
【００８６】
つまり、吐出温度の変化量は、吸入ＳＨの変化量に比例する。
また、膨張弁３の開度の変化量ΔＬＰは、吸入過熱度（吸入ＳＨ）の変化量と相関があるため、式（１２）で表すことができる。
【００８７】
【数１２】
0006021945.tif 000013
なお、λは係数である。
【００８８】
式（１２）を変形すると、吸入ＳＨは、式（１３）で表すように、膨張弁３の開度の変化量ΔＬＰの関数となる。
【００８９】
【数１３】
0006021945.tif 000014
ここで、ＬＰは、現在の膨張弁３の開度、ＬＰ０は、全閉開度を表す。
【００９０】
式（１１）と式（１３）から、膨張弁３開度を１回変化させた場合の吐出温度は、
式（１４）で表すことができる。
【００９１】
【数１４】
0006021945.tif 000015
【００９２】
ここで、Ｋ０は、式（１５）となる。
【００９３】
【数１５】
0006021945.tif 000016
【００９４】
式（１４）より、膨張弁３の開度を１回変化させた場合における、吐出温度の変化量ΔＴｄの予測値は、式（１６）で表すことができる。また、膨張弁３の開度を１回変化させた場合における、吐出温度の予測値は、式（１７）で表すことができる。
【００９５】
【数１６】
0006021945.tif 000017
【００９６】
【数１７】
0006021945.tif 000018
【００９７】
ここで、βは実機用の補正係数である。比例係数Ｋ０は式（１５）に示すように、運転時の吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓなどによって決まる値である。補正係数β及び比例係数Ｋ０は、実験データ又はシミュレーションなどによって予め設定しても良いし、運転時に計測した結果を用いて算出しても良い。例えば、室外熱交飽和温度センサ４２及び室内熱交飽和温度センサ４４によって検出された飽和温度から、吐出圧力Ｐｄ、吸入圧力Ｐｓを算出し、これらの値を用いて比例係数Ｋ０を算出しても良い。このように、運転時の計測結果を用いて比例係数Ｋ０を算出することで、吐出温度の予測値を精度良く求めることができる。
【００９８】
＜実測値と予測値との誤差＞
図８（ａ）は、膨張弁３の開度と吐出温度の予測値及び実測値との関係を示す図である。図８（ｂ）は、膨張弁３の開度と吐出温度の変化量の予測値及び実測値との関係を示す図である。図８（ｃ）は、膨張弁の開度とＣＯＰとの関係を示す図である。
図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、吐出温度の実測値と予測値とは、概ね一致している。ただし、膨張弁３の開度が大きくなると、実測値と予測値との誤差が大きくなる。また、図８（ｃ）に示すように、実測値と予測値との誤差が大きくなる開度ではＣＯＰが低下する。
即ち、圧縮機１に吸入される冷媒が湿り状態（吸入ＳＨ＜０）の場合、つまり膨張弁３の開度がＬＰｓより大きい第２領域では、実測値と予測値との誤差が大きくなる。また、吸入ＳＨ＞０の場合、つまり膨張弁３の開度がＬＰｓより小さい第１領域では、実測値と予測値との誤差が小さくなる。
【００９９】
このようなことから、本実施の形態２では、データ抽出処理において、予測した吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）＊と変化させる前の吐出温度Ｔｄ（ｉ）との差を用いて、取得した情報を、第１領域の情報又は第２領域の情報の何れかに分類する。
【０１００】
＜制御動作＞
以下、本実施の形態２における制御動作を、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。
基本的な制御動作は、上記実施の形態１（図４）と同様である。本実施の形態２では、ＳＴＥＰ２のデータ抽出処理の動作が異なる。
【０１０１】
図９は、本発明の実施の形態１に係る冷凍サイクル装置のデータ抽出処理を示すフローチャートである。
以下、図９の各ステップに基づき説明する。
【０１０２】
（ＳＴＥＰ２−１）
制御装置５０は、吐出温度センサ４１が検出した現在の吐出温度Ｔｄ（ｉ）と、膨張弁３に設定した現在の開度ＬＰ（ｉ）とを記憶する。
【０１０３】
（ＳＴＥＰ２−１ａ）
制御装置５０は、上記式（１７）に、現在の吐出温度Ｔｄ（ｉ）、現在の開度ＬＰ（ｉ）、開度の変化量ΔＬＰ（ｉ＋１）を代入し、下記式（１８）によって、膨張弁３の開度を変化させた後における、吐出温度の予測値Ｔｄ＊（ｉ＋１）を算出する。
【０１０４】
【数１８】
0006021945.tif 000019
【０１０５】
そして、制御装置５０は、下記式（１９）によって、膨張弁３の開度を変化させた後における、吐出温度の変化量の予測値ΔＴｄ＊（ｉ＋１）を算出する。
【０１０６】
【数１９】
0006021945.tif 000020
【０１０７】
（ＳＴＥＰ２−２）
制御装置５０は、膨張弁３の現在の開度ＬＰ（ｉ）を、変化量ΔＬＰ（ｉ＋１）変化させた開度ＬＰ（ｉ＋１）に設定する。ここで、ΔＬＰは固定開度でも良いし、現時点の開度の数％としても良い。
【０１０８】
（ＳＴＥＰ２−３）
制御装置５０は、所定時間Ｔｉｎｔ経過後に、ＳＴＥＰ２−１で記憶した吐出温度Ｔｄ（ｉ）と、膨張弁３を変化させた後の吐出温度の実測値Ｔｄ（ｉ＋１）との差を算出し、吐出温度の変化量の実測値ΔＴｄ（ｉ＋１）として記憶する。
【０１０９】
（ＳＴＥＰ２−４）
制御装置５０は、吐出温度の変化量の予測値ΔＴｄ＊（ｉ＋１）に対する、吐出温度の変化量の実測値ΔＴｄ（ｉ＋１）の比率（以下、誤差比率）を算出する。
制御装置５０は、誤差比率が所定値γより小さいか否かを判断する。
誤差比率が所定値γより小さくない場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報を、第１領域の情報に分類して記憶する。
誤差比率が所定値γより小さい場合、吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報を、第２領域の情報に分類して記憶する。
【０１１０】
ここで、所定値γは、吸入ＳＨ＞０の場合の誤差比率より小さく、且つ、吸入ＳＨ≦０の場合の誤差比率より大きい値を設定する。例えば２０％の誤差などを設定する。
なお、この所定値γは、冷凍サイクル装置１００の能力、膨張弁３の開度特性などによって異なる。例えば、冷凍サイクル装置１００の機種に応じて、実験データ、シミュレーションなどによって決定することが可能である。
【０１１１】
（ＳＴＥＰ２−５）
制御装置５０は、第１領域に分類した吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報と、第２領域に分類した吐出温度Ｔｄ（ｉ＋１）及び膨張弁３の開度ＬＰ（ｉ＋１）の情報とが、それぞれ２個以上記憶したか否かを判断する。
第１領域の情報及び第２領域の情報が、それぞれ２個以上記憶されていない場合には、ｉの値をインクリメントし、ＳＴＥＰ２−１に戻り、上述した動作を繰り返す。
一方、第１領域の情報及び第２領域の情報が、それぞれ２個以上記憶されている場合には、データ抽出処理を終了し、図４に示したＳＴＥＰ３へ進む。
【０１１２】
以降の動作は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１３】
以上のように本実施の形態２においても、適正なサイクル状態となるように膨張弁３を制御することができ、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
本実施の形態２では、吐出温度の実測値と予測値との誤差を用いて、第１直線及び第２直線を近似する情報を分類するため、膨張弁３の大きさ（例えば１パルスあたりの流量抵抗係数の変化幅）が異なる機種であっても、分類に用いる閾値（所定値γ）を同じ値とすることができる。よって、冷凍サイクル装置１００に搭載される膨張弁３を変更になっても、制御動作の変更が不要となる。
なお、上記実施の形態１では、吐出温度の変化量と膨張弁３の開度の変化量との比率を用いるため、膨張弁３の大きさが異なると機種毎に閾値（所定値α）を設定する必要がある。
【０１１４】
また、本実施の形態２においては、吐出温度の予測が可能であることから、吸入ＳＨが付いている状態であれば、保護制御などで適正な膨張弁３の開度へ素早く設定できる（保護制御）。
【０１１５】
なお、本実施の形態２では、ＳＴＥＰ２−４において、予測値ΔＴｄ＊（ｉ＋１）と実測値ΔＴｄ（ｉ＋１）との比率を用いたが、本発明はこれに限定されない。吐出温度の予測値Ｔｄ＊（ｉ＋１）と吐出温度の実測値Ｔｄ（ｉ＋１）との差分（絶対値）の大きさを用いても良い。
【０１１６】
なお、上記実施の形態１及び２では、冷凍サイクル装置１００の構成において、液管５及びガス管７によって、室外機６１と室内機６２とを接続する構成を説明したが、液管５及びガス管７を設けない構成、又は、液管５及びガス管７を短くした構成でも良い。
【０１１７】
また、冷凍サイクル装置１００の構成において、冷媒回路２０に２以上の膨張弁を直列に備える構成であっても良い。例えば、図１０に示すように、膨張弁３ａを室外熱交換器２と液管５との間に備え、膨張弁３ｂを液管５と室内熱交換器６との間に備える構成としても良い。また例えば、図１１に示すように、アキュムレータ９を室外熱交換器２と液管５との間に配置し、アキュムレータ９内の冷媒と、圧縮機１の吸入側配管内の冷媒とが熱交換する構成とする。そして、膨張弁３ａを室外熱交換器２とアキュムレータ９との間に備え、膨張弁３ｂをアキュムレータ９と液管５との間に備える構成としても良い。図１０及び図１１の構成における減圧工程は、図１２のＢからＥに示すように、膨張弁３ａ及び膨張弁３ｂのそれぞれで実施される。このように、冷媒回路２０に２以上の膨張弁を直列に備える構成の場合には２以上のうち制御対象の１つを選択し、その他の膨張弁の開度を固定することで、同様の制御動作が可能となる。
【０１１８】
また、冷媒回路２０に２以上の膨張弁を直列に備える構成において、複数の膨張弁のそれぞれの流路抵抗を用いて、それぞれの膨張弁に設定する開度を決定しても良い。具体的には、各膨張弁３ｎ（ｎ＝１、２、…Ｎ）の流路抵抗をＲｎ（ｎ＝１、２、…Ｎ）とすると、冷媒回路２０に２以上の膨張弁を直列にした場合の合成流路抵抗Ｒは、以下の式（２０）で表される。
【０１１９】
【数２０】
0006021945.tif 000021
ここで、流路抵抗Ｒｎは、例えば膨張弁３ｎのＣｖ値、又は開度を用いる。なお、流路抵抗Ｒｎは、接続配管及び熱交換器等の構成機器内の流路抵抗などを考慮して設定しても良い。
この合成流路抵抗Ｒの値と吐出温度との関係を、上記図３に示した膨張弁３の開度と吐出温度との関係に置き換えることで、上述したような膨張弁３が１つの場合と同様の制御動作が可能となる。
【０１２０】
また、上記実施の形態１及び２では、吐出温度の検出値を用いて、ＣＯＰ改善率及び能力改善率が最大となる、膨張弁３の開度（ＬＰｍ）及び目標吐出温度（Ｔｄｍ）を探索する動作を説明したが、吐出温度だけでなく、凝縮器出口の過冷却度、蒸発器出口の過熱度、圧縮機１の吸入温度もしくは吸入ＳＨを用いてもよい。これにより、代表温度の偏差を用いるので、取り付けのバラツキに伴う検出誤差による性能への影響を抑制することができる。また、現在の制御目標が凝縮器出口の過冷却度である場合、この制御目標を変更する必要がなくなり、制御構築が容易となる。
【符号の説明】
【０１２１】
１  圧縮機、２  室外熱交換器、３  膨張弁、４  冷媒熱交換器、５  液管、６  室内熱交換器、７  ガス管、８  四方弁、９  アキュムレータ、１１  室外機液管接続部、１２  室外機ガス管接続部、１３  室内機液管接続部、１４  室内機ガス管接続部、２０  冷媒回路、３１  室外ファン、３２  室内ファン、４１  吐出温度センサ、４２  室外熱交飽和温度センサ、４３  室外熱交温度センサ、４４  室内熱交飽和温度センサ、４５  室内熱交温度センサ、５０  制御装置、６１  室外機、６２  室内機、１００ 冷凍サイクル装置。
【図１】
0006021945.tif 000022
【図２】
0006021945.tif 000023
【図３】
0006021945.tif 000024
【図４】
0006021945.tif 000025
【図５】
0006021945.tif 000026
【図６】
0006021945.tif 000027
【図７】
0006021945.tif 000028
【図８】
0006021945.tif 000029
【図９】
0006021945.tif 000030
【図１０】
0006021945.tif 000031
【図１１】
0006021945.tif 000032
【図１２】
0006021945.tif 000033