(57)【要約】【課題】差圧によって弁開度が変化する膨張弁を備える冷凍装置において冷媒流量を精度良く制御する。【解決手段】差圧式膨張弁３３の弁体５２は、冷媒入口６１と冷媒出口６２との間に配置されている。弁体５２は、移動せずに静止状態を保つ限界圧力を冷媒入口６１と冷媒出口６２の間の冷媒の差圧が超えて変化することにより移動して弁開度を変化させる。差圧式膨張弁３３の弁開度を大きくするときには差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整し、または差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときには差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再びに限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する。【選択図】図４
2019002617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路（１１）に設けられて弁開度を変えることにより前記冷媒回路を循環する冷媒の流量を変化させる膨張弁（３３）を備える冷凍装置であって、
前記膨張弁は、
前記冷媒回路を循環する冷媒が流入する冷媒入口及び前記冷媒回路に冷媒が流出する冷媒出口を持つ本体（５１）と、
前記冷媒入口と前記冷媒出口との間に配置され、移動せずに静止状態を保つ限界圧力を前記冷媒入口と前記冷媒出口の間の冷媒の差圧が超えて変化することにより移動して弁開度を変化させる弁体（５２）と
を有し、
前記膨張弁の弁開度を大きくするときには前記差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦前記差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び前記限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整し、
または前記膨張弁の弁開度を小さくするときには前記差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦前記差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び前記限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する、冷凍装置。
【請求項２】
前記本体は、前記弁体を支持する付勢部材（５３）を持ち、
前記膨張弁は、前記付勢部材の付勢力に逆らって前記弁体と前記本体との位置関係を維持するための静止摩擦が前記弁体と前記本体との間に発生しており、前記本体に前記差圧が上昇して特定圧力に達したときの前記膨張弁の冷媒流量と、前記差圧が降下して前記特定圧力に達したときの前記膨張弁の冷媒流量とが異なる構成となっている、
請求項１に記載の冷凍装置。
【請求項３】
圧縮機（３１）と、熱源側熱交換器（３２）と、利用側熱交換器（２１）と、前記熱源側熱交換器に空気流を生じさせる熱源側熱交換器用ファン（３４）とをさらに備え、前記圧縮機、前記熱源側熱交換器、前記膨張弁及び前記利用側熱交換器の順に冷媒が循環するように前記冷媒回路が構成され、
前記差圧が目標値になるように前記熱源側熱交換器用ファンの回転数及び／または前記圧縮機の回転数を変えることにより前記膨張弁の弁開度を調整する、
請求項１または請求項２に記載の冷凍装置。
【請求項４】
前記差圧が目標値になるように前記熱源側熱交換器用ファンの回転数を変えることにより前記膨張弁の弁開度を調整する、
請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
弁開度を小さくするときに一旦前記差圧を降下させるために前記熱源側熱交換器用ファン及び／または前記圧縮機の回転数を変更してから所定時間待機させた後に前記差圧を目標値まで前記限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦前記差圧を上昇させるために前記熱源側熱交換器用ファン及び／または前記圧縮機の回転数を変更してから所定時間待機させた後に前記差圧を目標値まで前記限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する、
請求項３または請求項４に記載の冷凍装置。
【請求項６】
前記熱源側熱交換器の凝縮温度及び／または前記利用側熱交換器の蒸発温度を検出するために前記冷媒回路に取り付けられている第１センサ（３７，２４）をさらに備え、
前記熱源側熱交換器用ファン及び／または前記圧縮機を制御することにより、弁開度を小さくするときに一旦前記限界圧力を超えて前記差圧を大きく降下させて前記凝縮温度及び／または前記蒸発温度の所定変化が前記第１センサを用いて検出された後に前記差圧を目標値まで上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦前記限界圧力を超えて前記差圧を上昇させて前記凝縮温度及び／または前記蒸発温度の所定変化が前記第１センサを用いて検出された後に前記差圧を目標値まで下降させて弁開度を調整する、
請求項３または請求項４に記載の冷凍装置。
【請求項７】
前記圧縮機の吐出温度を検出するために前記冷媒回路に取り付けられている第２センサ（３５）をさらに備え、
前記熱源側熱交換器用ファン及び／または前記圧縮機を制御することにより、弁開度を小さくするときに一旦前記前記差圧を降下させて前記吐出温度の所定変化が前記第２センサを用いて検出された後に前記差圧を目標値まで限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦前記差圧を上昇させて前記吐出温度の所定変化が前記第２センサを用いて検出された後に前記差圧を目標値まで前記限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する、
請求項３または請求項４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、特に差圧式膨張弁を備える冷凍装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、膨張弁に流れる冷媒流量の変更を、膨張弁の上流側と下流側の差圧に応じて行う差圧式膨張弁が知られている。例えば、特許文献１（特開２００４−２１８９１８号公報）には、弁座部の上流側と下流側の差圧とバネの付勢力とのバランスによって冷媒流量を制御する差圧式膨張弁が開示されている。このような差圧式膨張弁を用いて圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置を構成すると、差圧式膨張弁が安価であること及び制御信号を差圧式膨張弁に送信しなくても差圧式膨張弁の弁開度の調整が行えることなどから冷凍装置を安価に提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている差圧式膨張弁においては、弁体と弁体を収納している本体との間で生じる静止摩擦などの影響によって、差圧が上昇して特定圧力に達したときの冷媒流量と、差圧が降下して特定圧力に達したときの冷媒流量とが異なるものとなる。このように、差圧を同じ特定圧力に調整しても、差圧を上昇させて差圧を特定圧力にした場合と差圧を降下させて差圧を特定圧力にした場合とでは、調整後の冷媒流量が異なるために、冷媒流量を所望の値に調整するのが難しい。特に冷媒流量を微調整したい場合に、差圧の変化が少ないと冷媒流量が変化しないといった問題も生じる。
【０００４】
本発明の課題は、差圧によって弁開度が変化する膨張弁を備える冷凍装置において冷媒流量を精度良く制御することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１観点に係る冷凍装置は、冷媒回路に設けられて弁開度を変えることにより冷媒回路を循環する冷媒の流量を変化させる膨張弁を備える冷凍装置であって、膨張弁は、冷媒回路から冷媒が流入する冷媒入口及び冷媒回路に冷媒が流出する冷媒出口を持つ本体と、冷媒入口と冷媒出口との間に配置され、移動せずに静止状態を保つ限界圧力を冷媒入口と冷媒出口の間の冷媒の差圧が超えて変化することにより移動して弁開度を変化させる弁体とを有し、膨張弁の弁開度を大きくするときには差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整し、または膨張弁の弁開度を小さくするときには差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する。
【０００６】
第１観点に係る冷凍装置によれば、膨張弁の弁開度を大きくするときには差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整し、または膨張弁の弁開度を小さくするときには差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整することから、弁開度の調整において差圧を上昇させながら調整する状況と差圧を降下させながら調整する状況の両方の状況が発生することがなくなる。
【０００７】
本発明の第２観点に係る冷凍装置は、第１観点に係る冷凍装置において、本体は、弁体を支持する付勢部材を持ち、膨張弁は、付勢部材の付勢力に逆らって弁体と本体との位置関係を維持するための静止摩擦が弁体と本体との間に発生しており、本体に差圧が上昇して特定圧力に達したときの膨張弁の冷媒流量と、差圧が降下して特定圧力に達したときの膨張弁の冷媒流量とが異なる構成となっている。
【０００８】
第２観点に係る冷凍装置によれば、膨張弁が弁体と本体と付勢部材を含んで構成されることから、膨張弁が簡単な構造になる。
【０００９】
本発明の第３観点に係る冷凍装置は、第１観点または第２観点に係る冷凍装置において、圧縮機と、熱源側熱交換器と、利用側熱交換器と、熱源側熱交換器に空気流を生じさせる熱源側熱交換器用ファンとをさらに備え、圧縮機、熱源側熱交換器、膨張弁及び利用側熱交換器の順に冷媒が循環するように冷媒回路が構成され、差圧が目標値になるように熱源側熱交換器用ファンの回転数及び／または圧縮機の回転数を変えることにより膨張弁の弁開度を調整する、ものである。
【００１０】
第３観点に係る冷凍装置によれば、熱源側熱交換器用ファンの回転数及び／または圧縮機の回転数を変えて差圧が目標値になるように変化させることにより膨張弁の弁開度を調整することから、膨張弁の弁開度を熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機のように従来から冷媒回路を構成する機器を用いて調整を行うことができる。
【００１１】
本発明の第４観点に係る冷凍装置は、第３観点に係る冷凍装置において、差圧が目標値になるように熱源側熱交換器用ファンの回転数を変えることにより膨張弁の弁開度を調整する、ものである。
【００１２】
第４観点に係る冷凍装置によれば、熱源側熱交換器用ファンの回転数が変えられて差圧が目標値になるように変化することにより弁開度が調整されることから、圧縮機の回転数を膨張弁の弁開度の制御に用いなくて済む。
【００１３】
本発明の第５観点に係る冷凍装置は、第３観点または第４観点に係る冷凍装置において、弁開度を小さくするときに一旦差圧を降下させるために熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の回転数を変更してから所定時間待機させた後に差圧を目標値まで限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦差圧を上昇させるために熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の回転数を変更してから所定時間待機させた後に差圧を目標値まで限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する、ものである。
【００１４】
第５観点に係る冷凍装置によれば、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の回転数を変更してから所定時間待機させることから、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の回転数の変更から差圧が変更されるまでのタイムラグを待機する所定時間でカバーすることができる。
【００１５】
本発明の第６観点に係る冷凍装置は、第３観点または第４観点に係る冷凍装置において、熱源側熱交換器の凝縮温度及び／または利用側熱交換器の蒸発温度を検出するために冷媒回路に取り付けられている第１センサをさらに備え、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機を制御することにより、弁開度を小さくするときに一旦差圧を降下させて凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化が第１センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦差圧を上昇させて凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化が第１センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する、ものである。
【００１６】
第６観点に係る冷凍装置によれば、凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化が第１センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで上昇または下降させることから、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の制御から差圧が変更されるまでのタイムラグがあっても差圧の変更を凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化によって差圧が十分に降下したことまたは差圧が十分に上昇したことが確認できる。
【００１７】
本発明の第７観点に係る冷凍装置は、第３観点または第４観点に係る冷凍装置において、圧縮機の吐出温度を検出するために冷媒回路に取り付けられている第２センサをさらに備え、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機を制御することにより、弁開度を小さくするときに一旦限界圧力を超えて差圧を大きく降下させて吐出温度の所定変化が第２センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで上昇させて弁開度を調整するか、または弁開度を大きくするときに一旦限界圧力を超えて差圧を上昇させて吐出温度の所定変化が第２センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで下降させて弁開度を調整する、ものである。
【００１８】
第７観点に係る冷凍装置によれば、吐出温度の所定変化が第２センサを用いて検出された後に差圧を目標値まで上昇または下降させることから、熱源側熱交換器用ファン及び／または圧縮機の制御から差圧が目標値に変更されるまでのタイムラグがあっても差圧の変更を吐出温度の所定変化によって差圧が十分に降下したことまたは差圧が十分に上昇したことが確認できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１観点に係る冷凍装置では、冷媒流量を精度良く制御することができる。
【００２０】
本発明の第２観点に係る冷凍装置では、安価な膨張弁を用いて冷凍装置を安価に提供できる。
【００２１】
本発明の第３観点に係る冷凍装置では、膨張弁の制御性を向上させるためにコストが上昇するのを防止することができる。
【００２２】
本発明の第４観点に係る冷凍装置では、膨張弁の制御性を向上させたこととのトレードオフによって圧縮機による冷媒回路の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００２３】
本発明の第５観点、第６観点または第７観点に係る冷凍装置では、冷媒流量の制御の精度を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の構成の概要を示す回路図。
【図２】図１の冷凍装置の動作を説明するためのｐ-ｈ線図。
【図３】差圧式膨張弁の構成の一例を示す模式的な断面図。
【図４】図３の差圧式膨張弁の弁開度が増加した状態を示す模式的な断面図。
【図５】差圧式膨張弁の弁開度の調整動作の一例を説明するためのグラフ。
【図６】差圧式膨張弁の弁開度の調整動作の他の例を説明するためのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る冷凍装置について図面を用いて説明する。図１には、実施形態に係る冷凍装置が備える冷媒回路が示されている。また、図２には、図１に示された冷凍装置１０で行われる蒸気圧縮式冷凍サイクルが示されている。つまり、図２には、冷凍装置１０の冷媒回路１１を循環する冷媒についての冷媒圧力ｐと比エンタルピｈとの関係が示されている。
【００２６】
（１）全体構成
図１に示されている冷凍装置１０は、利用ユニット２０と利用ユニット２０に接続された熱源ユニット３０とを備えている。利用ユニット２０は、室内熱交換器２１と室内ファン２２とを備えている。熱源ユニット３０は、圧縮機３１と室外熱交換器３２と差圧式膨張弁３３と室外ファン３４とを備えている。
【００２７】
利用ユニット２０と熱源ユニット３０とは冷媒配管で接続されており、利用ユニット２０と熱源ユニット３０の間で冷媒を循環させるための冷媒回路１１が形成されている。この冷媒回路１１を冷媒が循環することによって、冷凍装置１０は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うことができる。言い換えると、冷凍装置１０は、利用ユニット２０と熱源ユニット３０の間で冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うことによって、利用ユニット２０と熱源ユニット３０の間で熱を移動させている。
【００２８】
圧縮機３１、室外熱交換器３２、差圧式膨張弁３３及び室内熱交換器２１の順に冷媒が循環するように冷媒回路１１が構成されている。圧縮機３１は、ガス冷媒（図２に示された点Ａの状態の冷媒）を圧縮する。圧縮機３１の吐出口から出た高温高圧の冷媒（図２に示された点Ｂの状態の冷媒）は、室外熱交換器３２の流入口に流入する。室外熱交換器３２において室外空気との間で熱交換された液冷媒（図２に示された点Ｃの状態の冷媒）は、室外熱交換器３２の流出口から流出し、差圧式膨張弁３３の流入口に流入する。差圧式膨張弁３３で膨張されて減圧された冷媒（図２に示された点Ｄの状態の冷媒）は、差圧式膨張弁３３の流出口から流出し、室内熱交換器２１の流入口に流入する。室内熱交換器２１において室内空気との間で熱交換されたガス冷媒（図２に示された点Ａの状態の冷媒）は、室内熱交換器２１の流出口から流出し、圧縮機３１の吸入口に流入する。
【００２９】
（２）詳細構成
（２−１）熱源ユニット
熱源ユニット３０のケーシング（図示せず）の内部には、圧縮機３１と室外熱交換器３２と差圧式膨張弁３３と室外ファン３４と吐出温度センサ３５と室外温度センサ３６と室外熱交換器用温度センサ３７と熱源側制御装置４１が設置されている。熱源ユニット３０に設けられている圧縮機３１は、回転数によって運転容量を変えることが可能な容積式圧縮機であり、例えばインバータにより回転数が制御されるモータ３１ｍによって圧縮機３１の回転数が制御される。この圧縮機３１のモータ３１ｍは、後述する熱源側制御装置４１により制御される。
【００３０】
室外熱交換器３２は、熱源ユニット３０の内部に流入する外気と圧縮機３１で圧縮された冷媒との間で熱交換を行わせる。室外熱交換器３２は、例えばクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、チューブ（伝熱管）の中を通る冷媒と多数のフィンの間を通過する外気との間で熱交換を行わせる。つまり、室外熱交換器３２は、冷房運転時に放熱器として機能している。室外熱交換器３２に流入した直後の冷媒は、図２に示されている点Ｂの状態のガス冷媒である。この室外熱交換器３２を通る間に冷媒から熱が放出されて、ガス冷媒は、気液二相状態を経て液冷媒（図２の点Ｃの状態の冷媒）に変化する。室外熱交換器３２で熱交換された空気は、熱源ユニット３０の外部に吹き出される。
【００３１】
室外ファン３４は、熱源ユニット３０のケーシングの周りの外気を室外熱交換器３２に送る。室外ファン３４は、室外熱交換器３２に供給する空気の風量を変更することが可能なファンであり、例えばＤＣファンモータ等からなるモータ３４ｍによって駆動されるプロペラファン等である。この室外ファン３４のモータ３４ｍの回転数は、熱源側制御装置４１により制御される。
【００３２】
吐出温度センサ３５は、例えば圧縮機３１の吐出管に取り付けられ、圧縮機３１から吐出される冷媒の温度（以下、吐出温度と呼ぶこともある。）を検出する。室外温度センサ３６は、室外ファン３４が熱源ユニット３０のケーシング内に取り入れる室外空気の雰囲気温度を検知する。室外熱交換器用温度センサ３７は、室外熱交換器３２の中の気液二相状態になっている部分の温度を検知する。つまり、室外熱交換器用温度センサ３７は、室外熱交換器３２における冷媒の凝縮温度を検知する。
【００３３】
熱源側制御装置４１は、上述のように圧縮機３１及び室外ファン３４を制御する。熱源側制御装置４１は、利用側制御装置４２に接続されている。熱源側制御装置４１と利用側制御装置４２は、冷凍装置１０の制御装置４０を構成する。制御装置４０は、利用側制御装置４２から与えられるサーモオフ及びサーモオンなどの情報に応じて圧縮機３１と室外ファン３４のオン・オフ及び回転数を制御する。熱源側制御装置４１は、タイマ４３を備えている。制御装置４０は、タイマ４３により制御のタイミングを計ることができる。
【００３４】
（２−１−１）差圧式膨張弁３３
差圧式膨張弁３３は、弁開度を変えることにより冷媒回路１１を循環する冷媒の流量を変化させる。差圧式膨張弁３３は、差圧式膨張弁３３に掛かる差圧、つまり後述する差圧式膨張弁３３の冷媒入口６１と冷媒出口６２の冷媒の差圧に応じて弁開度が変化する。言い換えると、差圧式膨張弁３３は、冷媒入口６１と冷媒出口６２の差圧によって制御されているということである。
【００３５】
図３及び図４には、差圧式膨張弁３３の構成が模式的に示されている。差圧式膨張弁３３は、本体５１と弁体５２とを備えている。差圧式膨張弁３３の本体５１には、冷媒回路１１から差圧式膨張弁３３の内部に冷媒が流入する冷媒入口６１と、差圧式膨張弁３３の内部から冷媒回路１１に冷媒が流出する冷媒出口６２とが設けられている。冷媒入口６１の冷媒の圧力は、実質的に図２の点Ｃの圧力Ｐ１になり、冷媒出口６２の冷媒の圧力は、実質的に図２の点Ｄの圧力Ｐ２になる。ここでは、説明を簡単にするために、冷媒回路１１の配管などで生じる冷媒の圧力の低下は無視している。差圧式膨張弁３３を冷媒が通過することにより圧力が低下し、圧力Ｐ１が圧力Ｐ２になる。つまり、差圧式膨張弁３３は、冷媒を減圧する減圧機構として機能する。
【００３６】
本体５１の形状は、例えば円筒である。差圧式膨張弁３３は、本体５１が円筒形であると、冷媒回路１１を構成する円筒形の配管に設置し易くなる。冷媒入口６１と冷媒出口６２の間に弁体５２が配置されている。さらに詳細に見ると、冷媒入口６１と冷媒出口６２を繋ぐ本体５１の内部の空洞６３の中に弁体５２が移動可能に配置されている。
【００３７】
本体５１は、弁体５２を支持するコイルバネ５３を有している。コイルバネ５３は、弁体５２に対して付勢力を与えている。コイルバネ５３が弁体５２に与える付勢力は、冷媒出口６２から冷媒入口６１の向きに弁体５２を押す力である。冷媒入口６１と冷媒出口６２の間の差圧（Ｐ１−Ｐ２）が小さいときは、図３に示されているように、弁体５２が冷媒入口６１の方に移動し、弁開度が小さくなる。逆に、冷媒入口６１と冷媒出口６２の間の差圧（Ｐ１−Ｐ２）が大きいときは、図４に示されているように、弁体５２が冷媒出口６２の方に移動し、弁開度が大きくなる。
【００３８】
弁体５２の中には、最も狭くなっている部分において断面積Ｓ１を持つ弁内流路ＦＣ１が形成されている。この断面積Ｓ１は弁内流路ＦＣ１の流れ方向に対して垂直な平面で切断した断面の面積である。弁体５２の外形の寸法は、本体５１の空洞６３の寸法よりも小さくなっている。従って、弁体５２と本体５１との間に隙間ができる。この隙間が弁外流路ＦＣ２になる。弁外流路ＦＣ２は、最も狭くなっている部分において断面積Ｓ２を持つ。
【００３９】
図５には、差圧式膨張弁３３に掛かっている差圧と差圧式膨張弁３３の流量との関係が示されている。差圧が大きくなっていって図５に示されている差圧ＤＰ２を超えるまでは、図３に示されているように、弁体５２が本体５１の幅狭部５１ａに当接している。このように弁体５２が幅狭部５１ａに当接しているときには、冷媒は、弁内流路ＦＣ１を流れる。弁内流路ＦＣ１の冷媒流路面積が、最小面積の断面積Ｓ１になる。このとき弁開度が最も小さくなる。例えば、図５に示されている差圧ＤＰ２より小さくなった差圧ＤＰ１が差圧式膨張弁３３に掛かると、流量がＦＲ３になる。
【００４０】
差圧が大きくなっていって差圧ＤＰ２を超えると、幅狭部５１ａと弁体５２の間隔が広がる。幅狭部５１ａと弁体５２の間隔が最も広がった状態で、弁外流路ＦＣ２の断面積Ｓ２が弁内流路ＦＣ１の断面積Ｓ１に加わる。つまり、弁体５２が幅狭部５１ａから離隔すると、弁開度が大きくなり、弁開度が最も大きくなったときの差圧式膨張弁３３の冷媒流路面積が最大面積の断面積（Ｓ１＋Ｓ２）になる。
【００４１】
差圧式膨張弁３３は、基本的には、弁体５２が移動することにより、コイルバネ５３によって生じる付勢力と差圧とが釣り合いを保つ。そして弁体５２が移動することにより、上述のように弁開度が変化する。しかしながら、コイルバネ５３によって生じる付勢力と差圧とが釣り合いだけで移動すると、差圧の小さな変動で弁開度が変動するチャタリングが発生してしまう。このようなチャタリングを防止するために、例えば弁体５２と本体５１の間に配置されるように、静止摩擦を発生させる板バネ５４が弁体５２に設けられている。板バネ５４は、本体５１の空洞６３の内面に接触している。つまり、板バネ５４によって、本体５１と弁体５２の間には静止摩擦力SFFが生じる。板バネ５４によって弁体５２が動き始めるときに弁体５２と本体５１との間に最大静止摩擦力MSFFが生じるので、差圧が大きくなっているときには、コイルバネ５３による付勢力ＢＦと差圧の変化によって生じる力DFFと最大静止摩擦力MSFFの関係は、次の（１）式のようになる。また、差圧が小さくなっているときには、付勢力ＢＦと差圧の変化によって生じる力DFFと最大静止摩擦力MSFFの関係は、次の（２）式のようになる。
【００４２】
DFF＝ＢＦ＋MSFF  …  （１）
【００４３】
DFF＋MSFF＝ＢＦ  …  （２）
【００４４】
これら（１）式と（２）式の違いから、同じ差圧ＤＦが本体５１の冷媒入口６１と冷媒出口６２との間に発生していても、差圧ＤＦが増加しているとき（図５の特性線Ｌ１）と、差圧ＤＦが減少しているとき（図５の特性線Ｌ２）では、冷媒の流量に差が生じる。なお、静止摩擦を生じさせる方法は、板バネには限られず、例えば、本体５１の一部と弁体５２の一部を互いに接触させることにより、本体５１と弁体５２が直接擦れ合うことによって静止摩擦が発生するように構成してもよい。
【００４５】
静止摩擦力SFFに釣り合う差圧の変化分ΔＤＦが生じても弁体５２は移動しない。この明細書では、差圧が変化しても弁体５２が静止している状態で弁体５２に生じる圧力の変化分を静止圧力と呼ぶ。また、弁体５２が移動を始めるときの差圧の変化分ΔＤＦに実質的に等しい圧力が限界圧力になる。限界圧力によって生じる力は、最大静止摩擦力MSFFと実質的に等しくなる。
【００４６】
（２−２）利用ユニット
利用ユニット２０のケーシング（図示せず）の内部には、室内熱交換器２１と室内ファン２２と室内温度センサ２３と室内熱交換器用温度センサ２４と利用側制御装置４２が設置されている。室内熱交換器２１は、空気と冷媒との間の熱交換をさせる空気熱交換器であって、例えば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器２１においては、チューブ（伝熱管）内を流れる冷媒回路１１の冷媒と、フィンの間を通過する室内空気との間で熱交換が行われる。従って、室内熱交換器２１は、冷房運転時に冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却する。
【００４７】
利用ユニット２０の室内ファン２２は、ケーシング内に室内空気を吸入して、室内熱交換器２１において冷媒と熱交換させた後に、熱交換後の空気を供給空気として室内に供給する送風機として機能する。室内ファン２２は、例えば、遠心ファン又は多翼ファンであり、図１に示す利用ユニット２０では、例えばクロスフローファンが用いられる。室内ファン２２は、室内熱交換器２１に供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することが可能なファンであり、例えばＤＣファンモータ等からなるモータ２２ｍによって駆動される。このモータ２２ｍは、利用側制御装置４２によって制御される。室内温度センサ２３は、室内ファン２２が利用ユニット２０のケーシング内に取り入れる室内空気の温度を検知する。室内熱交換器用温度センサ２４は、室内熱交換器２１の中の気液二相状態になっている部分の温度（例えば、点Ｄの冷媒の温度と同じ温度）を検知する。つまり、室内熱交換器用温度センサ２４は、室内熱交換器２１における冷媒の蒸発温度を検知する。
【００４８】
利用側制御装置４２は、上述の室内ファン２２の制御以外に、制御装置４０として、サーモオンとサーモオフの制御を行う。そのために、利用側制御装置４２は、例えばリモートコントローラ（図示せず）のような入力装置を備えている。ユーザは、リモートコントローラを用いて設定温度を入力する。
【００４９】
（３）冷凍装置１０の動作
冷凍装置１０は、冷房専用の装置であり、室内温度が設定温度になるように制御装置４０により制御される。冷凍装置１０では、圧縮機３１に液冷媒が吸入されるのを防止するために、例えば圧縮機３１に吸入される冷媒が実質的に過熱状態になるように制御される。ここで実質的に過熱状態になるとは、一時的に気液二相状態になることが許容される場合もあるが、恒常的には気液二相状態にならないということである。図１に示されている冷凍装置１０では、圧縮機３１から吐出される冷媒の過熱度が適切な範囲を維持するように制御される。冷媒の温度を目標過熱度にするために、制御装置４０は、圧縮機３１の回転数及び／または室外ファン３４の回転数を制御する。この場合の圧縮機３１の回転数及び／または室外ファン３４の回転数を変更する制御は、例えば、回転数をステップ状に変化させるような制御になっており、圧縮機３１の回転数及び／または室外ファン３４の回転数が一定になっている期間が生じ易くなっている。
【００５０】
また、制御装置４０は、室内温度センサ２３により検出される室内温度と設定温度との差が大きいときには圧縮機３１の回転数を大きくし、室内温度と設定温度との差が小さいときには圧縮機３１の回転数を小さくする制御を行う。圧縮機３１の回転数が大きくなると冷房能力が大きくなるので、冷房負荷が大きくても室内温度を設定温度に近づけることができる。
【００５１】
（３−１）弁開度の調整動作
差圧式膨張弁３３の差圧が、例えば、図５に示されている差圧ＤＰ４になっていて、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量よりも多い流量ＦＲ１になっている場合を考える。この場合、図５における差圧ＤＰ４に上昇することによって特性線Ｌ１に沿って差圧と流量が変化し、流量ＦＲ１を流す弁開度に調整されている。従って、この状態から差圧式膨張弁３３の差圧を差圧ＤＰ４から差圧ＤＰ３に変化させても、まず最大静止摩擦力と釣り合う圧力まで、つまり限界圧力を超えて下がるまでは、弁体５２が移動せず、矢印ＡＲ１に示されているように流量がほとんど変化しない。そして、限界圧力を超えた時点で弁体５２が移動を始めるが、差圧と流量との関係は特性線Ｌ２に沿って変化し、矢印ＡＲ２に示されているように流量が目標流量までは下がらない。
【００５２】
そこでまず、差圧式膨張弁３３に掛かる差圧を差圧ＤＰ５まで降下させる。差圧ＤＰ５と差圧ＤＰ３との間には限界圧力以上の圧力差がある。このような差圧ＤＰ５に降下させるには、限界差圧を超えるまでは矢印ＡＲ３のように変化するが、そこからさらに差圧を降下させることにより弁体５２が移動して矢印ＡＲ４に示されているように変化して差圧ＤＰ５の状態になる。
【００５３】
そして、差圧ＤＰ５の状態から差圧ＤＰ３まで差圧を上昇させることにより、弁開度を調整して差圧式膨張弁３３の流量を目標流量にする。このとき、差圧ＤＰ５から限界圧力を超えて上昇するまでは弁体５２が移動しないため、矢印ＡＲ５に示されているように冷媒の流量はほとんど上昇しない。しかし、差圧ＤＰ５から限界圧力を超えて上昇することにより弁体５２が移動を開始して、矢印ＡＲ５に示されているように冷媒の流量が上昇して差圧ＤＰ３に達した時点で差圧式膨張弁３３の流量が目標流量に調整される。
【００５４】
次に、差圧式膨張弁３３の差圧が、例えば、図５に示されている差圧ＤＰ６になっていて、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量よりも少ない流量ＦＲ２になっている場合を考える。この場合には、単に差圧をＤＰ６から差圧ＤＰ３にあげればよい。このとき、差圧と流量の関係について矢印ＡＲ７で示された変化が起こり、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量に調整される。
【００５５】
このように、差圧式膨張弁３３の流量の最終的な調整は、特性線Ｌ１に沿って動くことによって行われる。最終的な流量（弁開度）の調整が特性線Ｌ１に沿って行われるため、流量の調整の過程で特性線Ｌ２に沿って流量が変化する過程があったとしても特性線Ｌ２に沿って流量が変化したことの影響を流量調整が受けることが無くなる。
【００５６】
差圧式膨張弁３３の弁開度を調整するために差圧を調整する場合、圧縮機３１の回転数及び室外ファン３４の回転数を同時に変化させて差圧を変化させてもよい。または、差圧式膨張弁３３の弁開度を調整するために差圧を調整する場合、圧縮機３１の回転数を用いずに、室外ファン３４の回転数のみを用いて室外ファン３４の回転数を変化させて差圧を変化させてもよい。または、差圧式膨張弁３３の弁開度を調整するために差圧を調整する場合、室外ファン３４の回転数を用いずに、圧縮機３１の回転数のみを用いて圧縮機３１の回転数を変化させて差圧を変化させてもよい。
【００５７】
もしも、通常運転で定常状態を維持させるための制御と、上述の差圧を調整するための制御とが両立しないときは、上述の差圧の調整のための制御の方が一時的な制御であるので優先される。このような場合には、制御装置４０は、圧力の調整のための制御が終了した後に定常状態を維持させるための制御に移行する。例えば、差圧を室外ファン３４の回転数のみによって調整される場合を考える。このような場合、通常運転時には、室外ファン３４の回転数は、圧縮機３１の回転数と室外空気の雰囲気温度とに基づいて決まっている。しかし、上述のように、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときに一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整する場合に室外ファン３４の回転数を変化させるときには、圧縮機３１の回転数と室外空気の雰囲気温度とに基づいて決められる回転数を一時的に外れる制御を行う。そして、冷凍装置１０は、差圧が目標値になった時点または目標値に近づいた時点で、制御装置４０が差圧調整のための室外ファン３４の回転数の制御から通常運転時の室外ファン３４の回転数の制御に切り換えるように構成されている。
【００５８】
（３−２）差圧の変更のタイミング
上述のように、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整する場合、差圧が十分に大きく降下するまでには、冷媒回路１１の状態が変化するための時間が必要になる。このように冷媒回路１１の状態変化の時間があるために、差圧が大きく降下するような室外ファン３４の回転数に変化させても、差圧が十分に降下するまでには回転数の変化からの遅延が生じる。
【００５９】
そこで、実機やシミュレーションによって、室外ファン３４の回転数の変化のタイミングから差圧が十分に降下するタイミングまでの時間を予め計測しておく。そして、差圧が十分に降下しないうちに差圧が上昇するように室外ファン３４の回転数が再び変化するのを防止するために、制御装置４０は、差圧が十分に降下するタイミングまでの時間よりも長い所定時間だけタイマ４３で室外ファン３４の回転数の変化を禁止する。言い換えると、制御装置４０は、差圧が十分に降下するタイミングまで室外ファン３４に待機させて室外ファン３４が回転数を上昇するように制御している。つまり、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときに差圧を大きく降下させるために室外ファン３４の回転数を変化させたタイミングからカウントしてタイマ４３で所定時間が計測された時点で、差圧式膨張弁３３の差圧は、図５の矢印ＡＲ３，ＡＲ４で示される変化を経て差圧ＤＰ５に到達している。なお、差圧ＤＰ５から差圧が上昇するように室外ファン３４の回転数を変化させるときには、通常は室外ファン３４の回転数が変化した状態を維持するので、タイマ４３で時間を計測する必要はない。差圧ＤＰ３になるような室外ファン３４の回転数が維持されることで、矢印ＡＲ５，ＡＲ６で示される変化を経て冷媒回路１１は目標流量が流れる状態になる。
【００６０】
なお、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするために差圧を調整するときに、圧縮機３１の回転数及び室外ファン３４の回転数を同時に変化させる場合も、室外ファン３４の回転数を用いずに、圧縮機３１の回転数のみを用いて圧縮機３１の回転数を変化させて差圧を変化させる場合も、同様にタイマ４３を用いて冷媒回路１１（差圧式膨張弁３３）の差圧が十分に変化するタイミングを計ればよい。
【００６１】
（４）変形例
（４−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、差圧式膨張弁３３の弁開度を大きくするときには差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整する場合について説明した。しかし、図６に示されているように、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときには差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整するように制御してもよい。
【００６２】
差圧式膨張弁３３の差圧が、例えば、図６に示されている差圧ＤＰ１２になっていて、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量よりも少ない流量ＦＲ３になっている場合を考える。この場合、図６に示されているように、差圧式膨張弁３３に掛かる差圧を差圧ＤＰ１３まで上昇させる。差圧ＤＰ１３と差圧ＤＰ１２との間には限界圧力以上の圧力差がある。このような差圧ＤＰ１３に上昇させるには、限界差圧を超えるまでは矢印ＡＲ１１で示された変化が起こるが、そこからさらに差圧を上昇させることにより弁体５２が移動して矢印ＡＲ１２に示されているように差圧ＤＰ１３の状態になる。
【００６３】
そして、差圧ＤＰ１３の状態から差圧ＤＰ１１まで差圧を降下させることにより、弁開度を調整して差圧式膨張弁３３の流量を目標流量にする。このとき、差圧ＤＰ１３から限界圧力以上の降下があるまでは弁体５２が移動しないため、矢印ＡＲ１３に示されているように冷媒の流量はほとんど降下しない。しかし、差圧ＤＰ１３から限界圧力を超えて降下することにより弁体５２が移動を開始して、矢印ＡＲ１４に示されているように流量が降下して差圧ＤＰ１１に達した時点で差圧式膨張弁３３の流量が目標流量に調整される。
【００６４】
次に、差圧式膨張弁３３の差圧が、例えば、図６に示されている差圧ＤＰ１４になっていて、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量よりも多い流量ＦＲ４になっている場合を考える。この場合には、単に差圧をＤＰ１４から差圧ＤＰ１１に降下させればよい。このとき、差圧と流量の関係が矢印ＡＲ１５のように変化して、差圧式膨張弁３３の流量が目標流量に調整される。
【００６５】
このように、差圧式膨張弁３３の流量の最終的な調整は、特性線Ｌ２に沿って動くことによって行われる。最終的な流量（弁開度）の調整が特性線Ｌ２に沿って行われるため、流量の調整の過程で特性線Ｌ１に沿って流量が変化する過程があったとしても特性線Ｌ１に沿って流量が変化したことの影響を流量調整が受けることは無くなる。
【００６６】
なお、差圧式膨張弁３３の弁開度を大きくするときに一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する場合、十分に上昇するまでには、冷媒回路１１の状態が変化するための時間が必要になる。そこで、実機やシミュレーションによって、室外ファン３４の回転数の変化のタイミングから差圧が十分に上昇するタイミングまでの時間を予め計測しておき、差圧が十分に上昇しないうちに差圧が下降するように室外ファン３４の回転数が再び変化するのを防止するために、制御装置４０は、差圧が十分に上昇するタイミングまでの時間よりも長い所定時間だけタイマ４３で室外ファン３４の回転数の変化を禁止する。言い換えると、制御装置４０は、差圧が十分に上昇するタイミングまで室外ファン３４に待機させて室外ファン３４が回転数を下降するように制御している。つまり、差圧式膨張弁３３の弁開度を大きくするときに差圧を大きく下降させるために室外ファン３４の回転数を変化させたタイミングからカウントしてタイマ４３で所定時間が計測された時点で、差圧式膨張弁３３の差圧は、図６の矢印ＡＲ１１，ＡＲ１２で示される変化を経て差圧ＤＰ１３に到達している。なお、差圧ＤＰ１３から差圧が下降するように室外ファン３４の回転数を変化させるときには、通常は室外ファン３４の回転数が変化した状態を維持するので、タイマ４３で時間を計測する必要はない。差圧ＤＰ１１になるような室外ファン３４の回転数が維持されることで、矢印ＡＲ１３，ＡＲ１４で示される変化を経て冷媒回路１１は目標流量が流れる状態になる。
【００６７】
なお、差圧式膨張弁３３の弁開度を大きくするために差圧を調整するときに、圧縮機３１の回転数及び室外ファン３４の回転数を同時に変化させる場合も、室外ファン３４の回転数を用いずに、圧縮機３１の回転数のみを用いて圧縮機３１の回転数を変化させて差圧を変化させる場合も、同様にタイマ４３を用いて冷媒回路１１（差圧式膨張弁３３）の差圧が十分に変化するタイミングを計ればよい。
【００６８】
（４−２）変形例１Ｂ
上記実施形態の冷凍装置１０の説明では、１台の熱源ユニット３０に対して１台の利用ユニット２０が接続されるペア型である場合について説明したが、冷凍装置の構成はペア型には限られず、本発明は、熱源ユニットに複数の利用ユニットが接続されるマルチ型にも適用することができる。
【００６９】
（４−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、熱源ユニット３０に差圧式膨張弁３３が設けられる場合について説明したが、差圧式膨張弁３３は、利用ユニット２０に設けられてもよく、利用ユニット２０と熱源ユニット３０以外の冷媒回路１１の中に配置されてもよい。
【００７０】
（４−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、冷凍装置１０が冷房専用である場合について説明したが、冷房以外に暖房ができるように構成された冷凍装置にも本発明を適用することができる。
【００７１】
（４−５）変形例１Ｅ
上記実施形態及び変形例１Ａの冷凍装置１０は、弁開度を小さくするときに一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整する場合及び一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する場合に、タイマ４３を用いて十分に差圧が大きく下降するかまたは大きく上昇するように構成されている。
【００７２】
しかし、確実に一旦差圧を下降または上昇させる構成は、タイマ４３によって室外ファン３４及び／または圧縮機３１を待機させる構成には限られない。例えば、制御装置４０は、室外熱交換器３２の凝縮温度及び／または室内熱交換器２１の蒸発温度から、差圧式膨張弁３３の冷媒入口６１と冷媒出口６２の間の差圧を推定して、推定された差圧が目標値になる制御をするように構成されてもよい。図１に示されている冷媒回路１１においては、図２の点Ｂと点Ｃの間の気液二相状態の冷媒が室外熱交換器３２の中で出現する。制御装置４０は、室外熱交換器３２の中の気液二相状態になっている冷媒の温度を室外熱交換器用温度センサ３７により測定する。点Ｂと点Ｃの間の気液二相状態の冷媒の温度が凝縮温度であるから、特定の冷媒の凝縮温度と圧力の関係から図２に示されている圧力Ｐ１が求まる。また、冷媒回路１１においては、図２の点Ｄと点Ａの間の気液二相状態の冷媒が室内熱交換器２１の中で出現する。制御装置４０は、室内熱交換器２１の中の気液二相状態になっている冷媒の温度を室内熱交換器用温度センサ２４により測定する。点Ｄと点Ａの間の気液二相状態の冷媒の温度が蒸発温度であるから、特定の冷媒の蒸発温度と圧力の関係から図２に示されている圧力Ｐ２が求まる。差圧式膨張弁３３の冷媒入口６１と冷媒出口６２の間の差圧は、実質的に点Ｃと点Ｄの間の圧力差（Ｐ１−Ｐ２）である。
【００７３】
従って、制御装置４０が内部メモリ（図示せず）に凝縮温度及び蒸発温度から圧力を求める換算表を記憶しているように構成されていれば、室外熱交換器用温度センサ３７及び室内熱交換器用温度センサ２４が検出する温度を用いて、制御装置４０は、差圧式膨張弁３３の差圧を監視することができる。このように構成された冷凍装置１０では、弁開度を小さくするときに一旦差圧を大きく降下させて凝縮温度及び蒸発温度の所定変化（図５の差圧ＤＰ４から差圧ＤＰ５への変化）が第１センサを用いて検出された後に差圧を目標値であるＤＰ３まで限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整することができる。この場合には、第１センサは、室外熱交換器用温度センサ３７及び室内熱交換器用温度センサ２４の両方によって構成されるものである。または、このように構成された冷凍装置１０では、弁開度を大きくするときに一旦差圧を大きく上昇させて凝縮温度及び蒸発温度の所定変化（図６の差圧ＤＰ１２から差圧ＤＰ１３への変化）が第１センサを用いて検出された後に差圧を目標値であるＤＰ１１まで限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整することができる。
【００７４】
上述のように、凝縮温度と蒸発温度の両方を検出して差圧式膨張弁３３の差圧を調整する以外に、凝縮温度と蒸発温度のうちの一方のみを検出して差圧式膨張弁３３の差圧を調整するように構成してもよい。例えば、冷媒回路１１の高圧値であるＰ１と低圧値であるＰ２のうちのいずれか一方が分かれば差圧が推定できる場合には、凝縮温度と蒸発温度の両方を検出しなくても、制御装置４０においては、差圧式膨張弁３３の差圧を推定することができる。このような場合には、制御装置４０は、室内熱交換器用温度センサ２４のみを用いて蒸発温度を検出すれば、差圧式膨張弁３３の差圧を監視することができる。このような場合には、室内熱交換器用温度センサ２４が第１センサとして機能する。または、制御装置４０は、室外熱交換器用温度センサ３７のみを用いて凝縮温度を検出すれば、差圧式膨張弁３３の差圧を監視することができる場合がある。このような場合には、室外熱交換器用温度センサ３７が第１センサとして機能する。
【００７５】
（４−６）変形例１Ｆ
上記変形例１Ｅでは、弁開度を小さくするときに一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整する場合及び一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整する場合に、タイマ４３以外の第１センサを用いて差圧が十分に降下または上昇するように構成された冷凍装置１０について説明した。しかしこのような構成に限られるものではなく、第１センサ以外の他のセンサを用いて差圧式膨張弁３３の差圧を監視しながら、制御装置４０が差圧を調整するように構成されてもよい。
【００７６】
例えば、このような差圧式膨張弁３３の差圧の監視をする第２センサとして、冷凍装置１０の制御装置４０が吐出温度センサ３５を用いるように構成されてもよい。この場合には、制御装置４０は、弁開度を小さくするときに一旦差圧を大きく降下させて吐出温度の所定変化（図５の差圧ＤＰ４から差圧ＤＰ５への変化）が第２センサを用いて検出された後に差圧を目標値であるＤＰ３まで限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整するように構成される。図５の差圧ＤＰ４から差圧ＤＰ５への変化があったことを検知するために必要なデータは、例えば予め実機またはシミュレーションにより計測されて、制御装置４０の内部メモリに記憶されている。または、このように構成された冷凍装置１０では、第２センサを用いることにより、弁開度を大きくするときに一旦差圧を大きく上昇させて吐出温度の所定変化（図６の差圧ＤＰ１２から差圧ＤＰ１３への変化）が検出された後に差圧を目標値であるＤＰ１１まで限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整することができる。
【００７７】
（４−７）変形例１Ｇ
上記の変形例１Ｅ，１Ｆでは、温度センサを用いて差圧式膨張弁３３の差圧の監視をする場合について説明したが、圧力センサなどの他のセンサを用いて差圧式膨張弁３３の差圧の監視をするように冷凍装置１０が構成されてもよい。
【００７８】
（４−８）変形例１Ｈ
上記実施形態では、付勢部材としてコイルバネ５３を例に挙げて説明したが、付勢部材に用いられるバネはコイルバネ５３には限られない。また、付勢部材としてコイルバネ５３のようなバネを例に挙げて説明したが、付勢部材はバネに限られず、例えばゴムなどの他の弾性部材を付勢部材として用いることもできる。また、例えば磁石を付勢部材として用いることもできる。磁石と磁石の間に生じる斥力または引力を付勢力として用いたり、磁石と金属の間に生じる引力を付勢力として用いたりすることができる。
【００７９】
（５）特徴
（５−１）
上述の実施形態の冷凍装置１０は、差圧式膨張弁３３（膨張弁の例）の弁開度を大きくするときには差圧を上昇させて弁開度を調整し且つ弁開度を小さくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて下降させてから再び限界圧力を超えて上昇させて弁開度を調整している。また、変形例１Ａの冷凍装置１０は、差圧式膨張弁３３の弁開度を小さくするときには差圧を下降させ且つ弁開度を大きくするときには一旦差圧を限界圧力を超えて上昇させてから再び限界圧力を超えて下降させて弁開度を調整している。
【００８０】
上述のように、冷凍装置１０の差圧の調整では、差圧式膨張弁３３の弁開度の調整において差圧を上昇させながら調整する状況と差圧を降下させながら調整する状況の両方の状況が発生することがなくなる。つまり、実施形態の冷凍装置１０においては、制御装置４０が、目標流量に調整するための目標値である差圧ＤＰ３に調整するときには差圧式膨張弁３３の差圧を上昇させて調整している（図５の矢印ＡＲ６，ＡＲ７の変化を参照）。また、変形例１Ａの冷凍装置１０においては、制御装置４０が、目標流量に調整するための目標値である差圧ＤＰ１１に調整するときには差圧式膨張弁３３の差圧を下降させて調整している（図５の矢印ＡＲ１４，ＡＲ１５の変化を参照）。その結果、実施形態及び変形例１Ａの冷凍装置１０においては、差圧式膨張弁３３を用いて冷媒流量を精度良く制御することができる。
【００８１】
（５−２）
図３及び図４を用いて説明したように、差圧式膨張弁３３が弁体５２と本体５１と付勢部材であるコイルバネ５３を含んで構成されることから、差圧式膨張弁３３が簡単な構造になっている。この差圧式膨張弁３３は、モータなどの能動的に動作する部品を含んでおらず、コイルバネ５３などの差圧に応じて受動的に動作する部品のみからなっているので、例えば電動弁などに比べて安価である。このような安価な差圧式膨張弁３３を用いて構成されている冷凍装置１０は、コストが抑えられ、安価な製品となる。
【００８２】
（５−３）
上述の冷凍装置１０は、熱源側熱交換器用ファンである室外ファン３４の回転数及び／または圧縮機３１の回転数を変えて差圧が目標値になるように変化させることにより、差圧式膨張弁３３の弁開度を調整している。なお、上述の冷凍装置１０においては、室外熱交換器３２が熱源側熱交換器として機能しており、室内熱交換器２１が利用側熱交換器として機能している。このように構成されている冷凍装置１０では、差圧式膨張弁３３の弁開度の調整を、従来から在る一般的な冷媒回路を構成する室外ファン３４及び／または圧縮機３１のような機器を用いて行うことができる。その結果、差圧式膨張弁３３の制御性を向上させるためにコストが上昇するのを防止することができる。
【００８３】
（５−４）
上述の実施形態においては、熱源側熱交換器用ファンである室外ファン３４の回転数のみが変えられて差圧が目標値であるＤＰ３，ＤＰ１１になるように変化することにより，差圧式膨張弁３３の弁開度が調整されるように冷凍装置１０を構成できることを説明した。このように構成された冷凍装置１０では、圧縮機３１の回転数を差圧式膨張弁３３の弁開度の制御に用いなくて済むので、差圧式膨張弁３３の制御性を向上させたこととのトレードオフによって圧縮機３１による冷媒回路１１の制御性が低下するのを抑制することができる。
【００８４】
（５−５）
上述の実施形態の冷凍装置１０によれば、タイマ４３を用いて、室外ファン３４及び／または圧縮機３１の回転数を変更してから所定時間だけ制御装置４０が室外ファン３４及び／または圧縮機３１に待機をさせることから、室外ファン３４及び／または圧縮機３１の回転数の変更から差圧式膨張弁３３の差圧が目標値に変更されるまでのタイムラグを待機する所定時間でカバーすることができる。目標値であるＤＰ３，ＤＰ１１に差圧を確実に到達させることができるから、差圧式膨張弁３３による冷媒回路１１の冷媒流量の制御の精度を十分に向上させることができる。
【００８５】
（５−６）
変形例１Ｅの冷凍装置１０によれば、凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化が第１センサである室外熱交換器用温度センサ３７及び／または室内熱交換器用温度センサ２４を用いて検出された後に差圧を目標値まで上昇または下降させるように構成されている。変形例１Ｅの冷凍装置１０では、室外ファン３４及び／または圧縮機３１の制御から差圧が変更されるまでのタイムラグがあっても差圧の変更を凝縮温度及び／または蒸発温度の所定変化によって、一旦差圧が大きく十分に降下したこと（図５に示されているように差圧がＤＰ５に達したこと）または一旦差圧が大きく十分に上昇したこと（図６に示されているように差圧がＤＰ１３に達したこと）が確認できる。目標値であるＤＰ３，ＤＰ１１に差圧が到達したことを確認できることから、差圧式膨張弁３３による冷媒回路１１の冷媒流量の制御の精度を十分に向上させることができる。
【００８６】
（５−７）
変形例１Ｆの冷凍装置１０によれば、吐出温度の所定変化が第２センサである吐出温度センサ３５を用いて検出された後に差圧を目標値である例えばＤＰ３，ＤＰ１１まで上昇または下降させることから、室外ファン３４及び／または圧縮機３１の制御から差圧が目標値に変更されるまでのタイムラグがあっても差圧の変更を吐出温度の所定変化によって一旦差圧が十分に大きく降下したこと（図５に示されているように差圧がＤＰ５に達したこと）または一旦差圧が十分に大きく上昇したこと（図６に示されているように差圧がＤＰ１３に達したこと）が確認できる。目標値であるＤＰ３，ＤＰ１１に差圧が到達したことを確認できることから、差圧式膨張弁３３による冷媒回路１１の冷媒流量の制御の精度を十分に向上させることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０    冷凍装置
１１    冷媒回路
２０    利用ユニット
２１    室内熱交換器（利用側熱交換器の例）
２２    室内ファン
２３    室内温度センサ
２４    室内熱交換器用温度センサ（第１センサの例）
３０    熱源ユニット
３１    圧縮機
３２    室外熱交換器（熱源側熱交換器の例）
３３    差圧式膨張弁（膨張弁の例）
３４    室外ファン（熱源側熱交換器用ファンの例）
３５    吐出温度センサ（第２センサの例）
３７    室外熱交換器用温度センサ（第１センサの例）
４３    タイマ
５１    本体
５２    弁体
５３    コイルバネ（付勢部材の例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８８】
【特許文献１】特開２００４−２１８９１８号公報
【図１】
2019002617.tif 000003
【図２】
2019002617.tif 000004
【図３】
2019002617.tif 000005
【図４】
2019002617.tif 000006
【図５】
2019002617.tif 000007
【図６】
2019002617.tif 000008