(57)【要約】【課題】複数の種類の冷媒に対応してフロストの発生を抑制することができる温度制御弁、および、該温度制御弁が設けられた冷凍サイクルシステムを提供する。【解決手段】冷凍サイクルシステム１において、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する温度感応部（形状記憶ばね６６）を有する温度制御弁６を設ける。これにより、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて温度制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、種類の異なる複数の冷媒に対応してフロストとの発生を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が循環する回路内に設けられ、前記冷媒の流量を制御するために変位する弁体（６４）と、
前記冷媒の温度に応じて前記弁体を変位させて弁開度を変化させる温度感応部（６６、６６Ａ、６６Ｃ、１０、１２）と、を備えることを特徴とする温度制御弁。
【請求項２】
前記温度感応部が、形状記憶合金（６６）を含み、前記形状記憶合金の形状記憶効果を利用して前記弁体を変位させて弁開度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の温度制御弁。
【請求項３】
前記温度感応部が、前記冷媒の熱によって凝固する作動媒体（６６Ａ）を含み、前記作動媒体が凝固したときの前記作動媒体の体積変化を利用して前記弁体を変位させて弁開度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の温度制御弁。
【請求項４】
前記温度感応部が、前記冷媒の熱によって圧力が変化する作動媒体（６６Ｃ）および前記冷媒の圧力と前記作動媒体の圧力の差に応じて伸縮する伸縮部（６６Ｄ）を含み、前記冷媒の熱による前記作動媒体の圧力変化に応じた前記伸縮部の伸縮を利用して前記弁体を変位させて弁開度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の温度制御弁。
【請求項５】
前記弁体を変位させる付勢力を発生させる部材として前記形状記憶合金を備えるとともに、
前記冷媒を導入する冷媒導入口（６１ａ）と前記冷媒を導出する冷媒導出口（６２ａ）とを有し、前記冷媒導入口と前記冷媒導出口との間に前記弁体を収納するケース部材（６１、６２）と、
前記形状記憶合金を圧縮する方向に付勢するばね部材（６７）と、を備え、
前記冷媒導入口から前記冷媒導出口へ流れる前記冷媒の方向を一方向としたとき、
前記冷媒導入口の冷媒圧力と前記冷媒導出口の冷媒圧力との差圧により前記弁体に作用する力および前記ばね部材が前記形状記憶合金を付勢する力は前記一方向に作用し、
前記形状記憶合金は、前記弁体に作用する前記付勢力が前記一方向と逆方向に作用するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の温度制御弁。
【請求項６】
圧縮機（２）および蒸発器（５）を有すると共に、該蒸発器と該圧縮機との間に請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温度制御弁（６）が設けられていることを特徴とする冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒の温度に応じて冷媒の流量を制御する温度制御弁、および、該温度制御弁が設けられた冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒を循環させる冷凍サイクルシステムにおいて、蒸発器内の圧力を調整する圧力調整弁（ＥＰＲ：Evaporator Pressure Regulator）が設けられたものが知られている。
【０００３】
この種の冷凍サイクルシステムとしては、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムが提案されている。この冷凍サイクルシステムでは、冷凍サイクル内における蒸発器よりも下流側、すなわち蒸発器と圧縮機との間において、圧力調整弁が設けられ、この圧力調整弁によって蒸発器内の圧力（蒸発器の出口圧力）を制御する。具体的には、この冷凍サイクルシステムに設けられた圧力調整弁は、冷媒の流量を制御するために開閉する弁体と、冷媒の圧力によって伸縮する伸縮部（ばね、ベローズなど）を含み、この伸縮部の伸縮に基づいて機械的に弁開度を変化させる構成とされている。そして、この冷凍サイクルシステムでは、蒸発器の出口圧力が所定圧力を下回った場合には、該圧力調整弁の弁開度を小さくして蒸発器内の圧力を大きくする。すなわち、この冷凍サイクルシステムでは、蒸発器の圧力が所定圧力以上に維持されるように制御している。この冷凍サイクルシステムでは、このように機械的に圧力調整弁の弁開度を変化させて蒸発器の圧力を所定圧力以上に制御することによって、蒸発器の温度が低いときのフロスト（着霜、氷結）の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７８１０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、冷媒はその種類によって飽和蒸気圧が異なるため、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、複数の種類の冷媒に対応してフロストの発生を抑制することはできない。すなわち、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、１つの冷媒に対応させて圧力調整弁によって維持する所定圧力を設定することで、その１つの冷媒を使用した場合に蒸発器内の温度がフロストの発生しない程度に高い温度に維持されるように構成されても、その構成のままで他の冷媒を使用した場合には、フロストの発生しない程度に高い温度に維持することができず、フロストの発生を十分に抑制することができないことがある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、複数の種類の冷媒に対応してフロストの発生を抑制することができる温度制御弁、および、該温度制御弁が設けられた冷凍サイクルシステム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１〜５に記載の発明では、冷媒が循環する回路内に設けられ、冷媒の流量を制御するために変位する弁体（６４）と、冷媒の温度に応じて弁体を変位させて弁開度を変化させる温度感応部（６６、６６Ａ、６６Ｃ、１０、１２）と、を備えることを特徴とする。また、請求項６に記載の発明では、冷凍サイクルシステムにおいて、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の温度制御弁（６）が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このため、蒸発器の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて温度制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、種類の異なる複数の冷媒に対応させて上記所定の設定温度をフロストが発生しない程度に高く設定した構成とすれば、その種類の異なる複数の冷媒においてフロストの発生を抑制することができる。したがって、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用した複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。
【０００９】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１の全体構成を模式的示すブロック図である。
【図２】図１に示す冷凍サイクルシステム１における温度制御弁６の断面構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷凍サイクルシステム１における温度制御弁６の断面構成を示す図である。
【図４】図３に示す冷凍サイクルシステム１における作動媒体６６Ａ（水）についての温度と圧力の関係を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る冷凍サイクルシステム１における温度制御弁６の断面構成を示す図である。
【図６】図５に示す冷凍サイクルシステム１における冷媒（ＨＦＣ−１３４ａ）と作動媒体６６Ｃ（Ｒ６００ａ）についての温度と圧力の関係を示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る冷凍サイクルシステム１における温度制御弁６の断面構成を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る温度制御弁６における弁体６４に作用する力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂの向きを示した図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る温度制御弁６における弁体６４に作用する力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂのバランスについて説明するための図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る温度制御弁６における弁体６４に作用する力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂのバランスについて説明するための図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る冷凍サイクルシステム１における形状記憶ばね６６の一部を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る冷凍サイクルシステム１における温度制御弁６の断面構成を示す図である。
【図１３】本発明の別の他の実施形態に係る冷凍サイクルシステム１の全体構成を模式的示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１２】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１について図１、図２を参照して説明する。この冷凍サイクルシステム１は、例えば内燃機関および走行用電動機から車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両の車両用空調装置に適用されるものである。この冷凍サイクルシステム１は、車両用空調装置において、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、圧縮機２、凝縮器３、膨張弁４、蒸発器５、および温度制御弁６を有する。冷凍サイクルシステム１は、冷媒を循環させることにより冷却あるいは加熱する機能を発揮する。冷媒としては、ＨＣＦＣ−２２、ＣＦＣ−１２、ＨＦＣ−１３４ａなど、冷媒として用いられる公知のもののいずれが用いられても良い。
【００１４】
圧縮機２は、エンジンルーム（図示略）内に配置されて、冷凍サイクルシステム１において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する装置であり、例えば吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構（図示略）を電動機（図示略）にて駆動する電動圧縮機である。圧縮機構としては、具体的には、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
【００１５】
電動機は、制御装置（図示略）から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される装置である。電動機としては、交流モータ、直流モータのいずれの形式が採用されても良い。そして、この回転数制御によって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。
【００１６】
図１に示すように、圧縮機２の吐出口側には、凝縮器３の入口側が接続されている。凝縮器３は、圧縮機２から送り込まれてきた高温高圧の冷媒（冷媒ガス）を冷却し、凝縮液化させるための熱交換器である。なお、凝縮器３は、暖房モード時等においては放熱器として機能する。放熱器としての凝縮器３は、例えば車室内の空調ユニット（図示略）のケーシング（図示略）内に配置されて、圧縮機２から吐出された冷媒（高圧冷媒）を放熱させて、蒸発器５を通過した車室内送風空気を加熱する。
【００１７】
図１に示すように、凝縮器３の出口側には、凝縮器３から流出した冷媒を蒸発器５へ導く第１冷媒通路７が接続されている。この第１冷媒通路７には、第１冷媒通路７の通路面積（絞り開度）を変更可能に構成された膨張弁４が配置されている。
【００１８】
より具体的には、この膨張弁４は、ここでは、第１冷媒通路７の通路開度（絞り開度）を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
【００１９】
なお、膨張弁４は、制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００２０】
図１に示すように、膨張弁４の出口側には、蒸発器５の入口側が接続されている。蒸発器５は、凝縮器３で液化されて膨張弁４で低温低圧の状態となった冷媒（液冷媒）を蒸発させることにより、蒸発器５の外部を通過する空気から熱を奪い、冷たい空気にする機能を果たす熱交換器である。
【００２１】
図１に示すように、蒸発器５の出口側には、蒸発器５から流出した冷媒を、アキュムレータタンク８を介して圧縮機２の吸入側へ導く第２冷媒通路９が接続されている。
【００２２】
アキュムレータタンク８は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、冷凍サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。図１に示すように、アキュムレータタンク８の入口側には、蒸発器５の出口側が接続されており、アキュムレータタンク８の出口側には、圧縮機２の入口側が接続されている。アキュムレータタンク８は、圧縮機２に液冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機２における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００２３】
また、蒸発器５の出口側には、図１に示すように、温度制御弁６が配置されている。
【００２４】
温度制御弁６は、冷媒の温度を検出し、検出した冷媒の温度に基づいて弁体６４を変位させて弁開度を調整することで、冷媒の流量を制御する弁である。図１に示すように、温度制御弁６は、冷凍サイクル内（第２冷媒通路９）における蒸発器５と圧縮機２との間に設けられている。すなわち、温度制御弁６は、冷媒が循環する回路を構成する冷媒通路内に配置されている。なお、冷媒が循環する回路を構成する冷媒通路は、第１冷媒通路、第２冷媒通路等により構成される。
【００２５】
ここで、本実施形態における温度制御弁６について図２を参照しつつ説明する。
【００２６】
図２に示すように、温度制御弁６は、Ａｌ（アルミニウム）等で構成された筒状の第１ケース６１とＡｌ等で構成された筒状の第２ケース６２とを備える。温度制御弁６は、ここでは、第１ケース６１と第２ケース６２とが嵌合させられ、かしめにより締結されている。そして、この温度制御弁６では、第１ケース６１と第２ケース６２とによって、冷媒が通る通路としての略円柱状の空間であるケース内冷媒通路６３が内部に形成されている。すなわち、この温度制御弁６では、第１ケース６１及び第２ケース６２において連通してケース内冷媒通路６３が形成されている。また、第１ケース６１と第２ケース６２との嵌合部には、シール部材６５が設けられている。
【００２７】
第１ケース６１には、蒸発器５から流出した冷媒をケース内冷媒通路６３に導入する冷媒導入口６１ａ、後述する弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６１ｂ、および後述する弁体鍔部６４ａが接離するシート面６１ｃが形成されている。なお、ガイド孔６１ｂは、ケース内冷媒通路６３の一部をなしている。また、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３において、後述するバイアスばね６７と付勢方向が同一となるように、第１ケース６１と弁体６４の間に、後述する形状記憶ばね６６が配置されている。
【００２８】
第２ケース６２には、ケース内冷媒通路６３を通過した冷媒を、アキュムレータタンク８を介して圧縮機２へ導出する冷媒導出口６２ａが形成されている。また、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３において、後述するバイアスばね６７が配置されている。
【００２９】
弁体６４は、ケース内冷媒通路６３の軸方向に摺動する有底円筒状の部材である。弁体６４は、ここでは、Ａｌで構成されている。弁体６４は、円筒部に貫通孔形状の弁体通路孔６４ｂが形成され、底部側外周面に径外方向に突出する弁体鍔部６４ａが形成され、弁体鍔部６４ａの一端側端面から他端側端面まで貫通するブリード孔６４ｃが形成されている。ブリード孔６４ｃは、オイルを圧縮機２に戻すためにオイルを通す通路として形成された孔である。この冷凍サイクルシステム１では、このブリード孔６４ｃが形成されていることにより、温度制御弁６の弁体６４が全閉状態の場合でも、オイルが圧縮機２側へ流されるようになっている。
【００３０】
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６１ｂに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
【００３１】
また、弁体６４は、冷媒導入口６１ａ側の冷媒圧力（すなわち、蒸発器５の出口側の冷媒圧力）により、弁体通路孔６４ｂの開度が増大する向きに付勢されると共に、冷媒導出口６２ａ側の冷媒圧力（すなわち、アキュムレータタンク８の入口側の冷媒圧力）により弁体通路孔６４ｂの開度が減少する向きに付勢される。
【００３２】
図２に示すように、ケース内冷媒通路６３には、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が配置されている。形状記憶ばね６６は、第１ケース６１と弁体６４の間に配置され、バイアスばね６７は、弁体６４と第２ケース６２の間に配置されている。なお、バイアスばね６７は、第２ケース６２に固定されたばね座６８を介して第２ケース６２に固定されている。ばね座６８は、第２ケース６２内のケース内冷媒通路６３のうち冷媒導入口６１ａ側の空間と冷媒導出口６２ａ側の空間とを連通させる貫通孔６８ａが形成されており、ここでは、Ａｌで構成されている。形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７は、いずれも、ケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮自在に形成されている。
【００３３】
形状記憶ばね６６は、Ｔｉ（チタン）−Ｎｉ（ニッケル）合金などの形状記憶合金、すなわち、ある温度(変態点)以下で変形しても、その温度以上に加熱すると、元の形状に回復する性質を持った合金で構成されたばねである。形状記憶ばね６６は、ここでは、予め、所定の温度以上の温度下で自然長よりも伸ばされることで形状を記憶した状態とされている。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。なお、この形状記憶ばね６６が、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
【００３４】
バイアスばね６７は、ＳＵＳ３０４などで構成された公知のばねである。
【００３５】
ここで、伸縮部がより伸縮し難い材質であればあるほど、より激しく冷媒の圧力が高まった時においても自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。したがって、ここでいう「大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する」の「大きな外力」の程度は、どの程度の大きな圧力が印加された場合に生じる弁体６４の自励振動を抑制するかによって定められる。
【００３６】
すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１においては、より大きな圧力が印加された場合に生じる弁体６４の自励振動を抑制することが求められる場合には、より伸縮し難い形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７、つまり、よりばね定数の大きい形状記憶ばね６６、バイアスばね６７が採用される。
【００３７】
なお、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムにおいて、単に伸縮部（ばね）の材料を伸縮し難い材料に変更した場合には、圧力制御弁としての性能が不十分、すなわち冷媒の圧力に対する弁の開閉変化が不十分となり、ひいては冷凍サイクルシステムが機能しなくなる。特に、システム起動時における急激な冷媒流量の立ち上がり時などの特に高圧時に対応させるために、特に伸縮し難い伸縮部を用いた場合においては、システムの通常運転時における冷媒の圧力によって伸縮部が十分に伸縮せず、圧力制御弁を開閉させることができない。
【００３８】
これらのことに鑑み、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することを考慮し、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が、いずれも、ばね定数が大きく伸縮し難い材料、すなわち、小さな外力が印加された場合にはほとんど伸縮せず、大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する材料で構成されている。具体的には、例えば、弁が全開状態である場合を１００％として、冷媒の圧力変化が最大で０．１ＭＰａであるときの弁開度変化が最大で２％となるように、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が伸縮し難い材料で構成されている。
【００３９】
以上、本実施形態における温度制御弁６について説明した。この温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、ガイド孔６１ｂ、弁体６４を通って、バイアスばね６７が配置された空間へと順に流れ、ばね座６８に形成された貫通孔６８ａを通った後、冷媒導出口６２ａから導出される。
【００４０】
そして、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、バイアスばね６７の反力によって形状記憶ばね６６が縮むことで、弁開度が小さくなる。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
【００４１】
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、形状記憶ばね６６が記憶した形状に回復することで、弁開度が大きくなる。すなわち、冷媒の温度に応じて、形状記憶ばね６６が冷媒によって加熱されて所定の温度以上となったときに、形状記憶ばね６６が元の形状に回復し始めることにより、バイアスばね６７を押し縮めることで、弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
【００４２】
以上で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の温度によって形状記憶ばね６６の温度が変化して形状記憶ばね６６の形状（長さ）が変化することを利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。すなわち、形状記憶ばね６６の形状記憶効果を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての形状記憶ばね６６が、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
【００４３】
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて圧力制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、種類の異なる複数の冷媒に対応させて上記所定の設定温度を適切に設定（例えば０℃）した構成とすれば、その種類の異なる複数の冷媒においてフロストの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。
【００４４】
なお、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、機械的に温度制御弁の弁開度を変化させる構成であるから、冷媒の圧力に応じて敏感に温度制御弁の弁開度を変化させる。このため、このような機械的に温度制御弁の弁開度を変化させる冷凍サイクルシステムでは、急激に冷媒の圧力が高まった時（例えば、システム起動時における急激な冷媒流量の立ち上がり時など）に温度制御弁の弁体が自励振動し、これに起因して異音が発生することが問題となる。具体的には、例えば、以下のような時に弁体の自励振動が生じる。すなわち、システム停止時の冷凍サイクルの内部圧力が上がった状態において、弁体が全開状態に保持された状態でシステムを起動する。このとき、圧縮機の吸収から膨張弁の作動開始までの時間遅れにより、蒸発器と圧縮機との間の圧力が急激に低下し、これに伴い温度制御弁が蒸発器内の圧力を所定値以上に保つように作動して、その温度制御弁が急激に全閉状態となる。そして、この後に膨張弁が開弁作動して、冷媒が蒸発器に流入するとき、その冷媒の流入により圧力が急速に上昇して、温度制御弁が急激に開放方向へ移動させられる（弁開度が大きくなる）。この振動をきっかけとして弁体が自励振動に陥り、異音が発生する。
【００４５】
そこで、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、弁体の摺動部に摺動抵抗を付与するためのＯリングを備える構成とされることで、圧力調整弁の弁体の自励振動に起因する異音の発生を抑制している。
【００４６】
しかしながら、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムでは、冷凍サイクルシステムの起動時に一瞬冷媒が流れた後にしばらくの間冷媒が循環しない所謂ドライ運転状態において、Ｏリングが摺動面に引っかかった後に引っかかりが解除される瞬間をトリガーとして圧力調整弁の弁体が自励振動することで異音が発生することがある。このため、この冷凍サイクルシステムにおいても、異音の発生を十分に抑制することはできない。
【００４７】
これに対し、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、上記したように、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。ここで、蒸発器５の圧力の変化に応じて蒸発器５の温度が変化するまでにはある程度の時間を要するため、蒸発器５の圧力が瞬間的に変化した場合においては、蒸発器５の温度の変化として検出されない。このことから、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、システム起動時など急激かつ瞬間的に冷媒の圧力が変化した時においては、蒸発器５の温度の変化が検出されず、弁体６４を変位させることはない。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、急激かつ瞬間的に冷媒の圧力が高まった時における温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。なお、この冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど圧力制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００４８】
このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、伸縮部を伸縮し難い材料で構成しながらも、温度感応部（形状記憶ばね６６）の機能によって弁開度を変化させられるため、冷凍サイクルシステム１としての機能を保持しつつ、温度制御弁６の弁体６４の自励振動を抑制することができる。
【００４９】
このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、形状記憶ばね６６が、冷媒の温度に応じて弁体６４を変位させて弁開度を変化させる温度感応部として機能する。
【００５０】
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する温度感応部（形状記憶ばね６６）を有する温度制御弁６が設けられている。
【００５１】
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのように蒸発器の圧力に基づいて圧力制御弁の弁開度を調整するわけではなく、温度に基づいて弁開度を調整して冷媒の流量を制御する。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、種類の異なる複数の冷媒に対応させて上記所定の設定温度をフロストが発生しない程度に高く設定した構成とすれば、その種類の異なる複数の冷媒においてフロストの発生を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストとの発生を抑制することができる。
【００５２】
さらに、上記したように、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することを考慮し、形状記憶ばね６６およびバイアスばね６７が、いずれも、ばね定数が大きく伸縮し難い材料、すなわち、小さな外力が印加された場合にはほとんど伸縮せず、大きな外力が印加された場合のみにおいて伸縮する材料で構成されている。
【００５３】
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、伸縮部を伸縮し難い材料で構成しながらも、温度感応部（形状記憶ばね６６）の機能によって弁開度を変化させられるため、冷凍サイクルシステム１としての機能を保持しつつ、温度制御弁６の弁体６４の自励振動を抑制することができる。
【００５４】
なお、一例として、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１は、形状記憶ばね６６を含み、形状記憶ばね６６の形状記憶効果を利用して弁体６４を変位させて弁開度を変化させることにより、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する温度感応部を備える。
【００５５】
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図３、図４を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５７】
本実施形態における温度制御弁６は、第２ケース６２には、第１実施形態におけるガイド孔６１ｂの代わりとして、弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６２ｂが形成されている。また、第２ケース６２には、第１実施形態におけるシート面６１ｃの代わりとして、弁体鍔部６４ａが接離するシート面６２ｃが形成されている。
【００５８】
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６２ｂに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
【００５９】
図３に示すように、ケース内冷媒通路６３には、第１実施形態における形状記憶ばね６６の代わりとして、作動媒体６６Ａおよび作動媒体封入部６６Ｂが備えられている。なお、この作動媒体６６Ａが、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
【００６０】
作動媒体６６Ａは、冷媒の熱によって凝固することで体積変化する媒体であり、例えば、水、脂肪酸、ｎ−パラフィン、高吸水性樹脂に水を含ませたもの等によって構成され得るが、ここでは０℃以下で凝固する水によって構成されている。
【００６１】
作動媒体封入部６６Ｂは、作動媒体６６Ａを封入するための容器として機能すると共に、作動媒体６６Ａの体積変化に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮する部分である。図３に示すように、具体的には、作動媒体封入部６６Ｂは、ここでは、その空洞部において作動媒体６６Ａを封入するゴム管６６Ｂａ、および、略隙間無く空洞部においてゴム管６６Ｂａを包むように配置された樹脂管６６Ｂｂによって構成されている。ゴム管６６Ｂａは、作動媒体６６Ａの体積変化に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向に伸縮する材料によって構成されている。樹脂管６６Ｂｂは、硬い樹脂材料で構成されることで、ゴム管６６Ｂａが径方向に伸びることを抑制する。作動媒体封入部６６Ｂは、第１ケース６１と弁体６４の間に配置されている。
【００６２】
本実施形態では、ばね座６８は、ゴムパッキンなどで構成された円環形状の緩衝部材６９を介して第１ケース６１に固定されている。緩衝部材６９は、作動媒体６６Ａの体積膨張によるゴム管６６Ｂａの過剰な伸びを吸収するために設けられたものである。そして、ゴム管６６Ｂａは、一端部がばね座６８にかしめリング６６Ｂｃによって固定されると共に、反対側の他端部が弁体６４にかしめリング６６Ｂｃによって固定されている。樹脂管６６Ｂｂは、一端側のみがゴム管６６Ｂａに接着されている。
【００６３】
バイアスばね６７は、弁体６４と第２ケース６２の間に配置されている。バイアスばね６７は、第２ケース６２に直接に固定されている。バイアスばね６７は、ケース内冷媒通路６３の軸方向に伸縮自在に形成されている。
【００６４】
本実施形態における温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、緩衝部材６９が配置された空間、ばね座６８に形成された貫通孔６８ａを通って、作動媒体封入部６６Ｂが配置された空間へと順に流れ、弁体６４を通ってガイド孔６２ｂへ流れた後、冷媒導出口６２ａから導出される。
【００６５】
本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ａが所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、作動媒体６６Ａが凝固して体積変化し、ゴム管６６Ｂａが伸縮すると共にバイアスばね６７が伸縮することで、弁開度が変化する。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。なお、ここでは、作動媒体６６Ａとして０℃以下で凝固する水を用いているため、作動媒体６６Ａの温度が０℃以下となると、作動媒体６６Ａが凝固して体積膨張し、ゴム管６６Ｂａが伸びると共にバイアスばね６７が縮むことで、弁開度が小さくなる。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
【００６６】
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ａが所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、作動媒体６６Ａが液体であるため、作動媒体６６Ａが凝固した場合に比べて、作動媒体６６Ａの体積が異なり、弁開度が異なってくる。なお、ここでは、作動媒体６６Ａとして０℃以下で凝固する水を用いているため、作動媒体６６Ａの温度が０℃より高い温度になると、作動媒体６６Ａが水となって体積収縮し、ゴム管６６Ｂａが縮むと共にバイアスばね６７が伸びることで、弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
【００６７】
ここで、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、作動媒体６６Ａとして、水以外のもの、例えば脂肪酸、ｎ−パラフィンを用いた場合には、図３において、作動媒体封入部６６Ｂとバイアスばね６７の位置関係を逆にし、かつ冷媒の流れ方向も逆にする。（図省略）この場合には、作動媒体６６Ａの温度が所定の温度以下となると、作動媒体６６Ａが凝固して体積収縮し、これによりバイアスばね６７が伸びることで、弁開度が小さくなる。これにより、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないようにする。
【００６８】
なお、ここでは、図４に示すように、作動媒体６６Ａ（水）が凝固したときの作動媒体６６Ａの体積膨張率は９％であった。
【００６９】
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の熱によって作動媒体６６Ａの温度が下がって作動媒体６６Ａが凝固したときの作動媒体６６Ａの体積変化を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての作動媒体６６Ａが、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
【００７０】
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１実施形態の場合と同様の効果を得られる。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、このように冷媒の流量を制御し、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００７１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図５、図６を参照して説明する。本実施形態は、第２実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００７２】
図５に示すように、本実施形態における温度制御弁６は、弁体６４が摺動自在に挿入されるガイド孔６１０ａと、弁体鍔部６４ａが接離するシート面６１０ｂとが形成された弁ガイド６１０を備えるスプール弁として構成されている。
【００７３】
そして、弁体６４は、円筒部がガイド孔６１０ａに摺動自在に挿入され、弁体６４の位置により弁体通路孔６４ｂの開度が変化する（すなわち、ケース内冷媒通路６３が開閉される）ようになっている。
【００７４】
図５に示すように、ケース内冷媒通路６３には、第２実施形態における作動媒体６６Ａおよび作動媒体封入部６６Ｂの代わりとして、作動媒体６６Ｃおよび作動媒体封入部６６Ｄが備えられている。なお、この作動媒体６６Ｃが、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
【００７５】
作動媒体６６Ｃは、冷媒の熱によって圧力が変化する媒体である。作動媒体６６Ｃとしては、Ｒ６００ａ、ＨＦＣ−２３などが採用され得る。
【００７６】
作動媒体封入部６６Ｄは、作動媒体６６Ｃを封入するための容器として機能すると共に、冷媒の圧力と作動媒体６６Ｃの圧力の差に応じて少なくともケース内冷媒通路６３の軸方向、すなわち弁体６４の摺動方向に伸縮する部分である。具体的には、作動媒体封入部６６Ｄは、その空洞部において作動媒体６６Ｃを封入する蛇腹（ベローズ）によって構成されている。なお、この作動媒体封入部６６Ｄが、特許請求の範囲に記載の伸縮部に相当する。
【００７７】
本実施形態における冷媒および作動媒体６６Ｃは、冷媒の圧力と作動媒体６６Ｃの圧力の差に応じて、作動媒体６６Ｃが所定の温度未満の状態の場合には弁開度が小さくなる方向に作動媒体封入部６６Ｄを伸ばすと共に、作動媒体６６Ｃが所定の温度以上の状態の場合には弁開度が大きくなる方向に作動媒体封入部６６Ｄを縮めるように、構成されている。具体的には、ここでは、冷媒として、ＨＦＣ−１３４ａ（Ｒ１３４ａ）を用い、作動媒体６６Ｃとして、Ｒ６００ａを用いている。
【００７８】
冷媒としてＨＦＣ−１３４ａを用い、作動媒体６６ＣとしてＲ６００ａを用いた場合には、図６に示すように、所定の温度Ｔｓを境に冷媒の圧力（飽和蒸気圧）と作動媒体６６Ｃの圧力（飽和蒸気圧）との大小関係が入れ替わる。すなわち、所定の温度Ｔｓよりも低い温度の場合には、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも大きくなり、所定の温度Ｔｓよりも高い温度の場合には、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも低くなる。
【００７９】
このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体６６Ｃが所定の温度Ｔｓ未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、作動媒体６６Ｃの圧力が冷媒の圧力よりも大きくなって作動媒体封入部６６Ｄが伸び、バイアスばね６７が縮むことで弁開度が小さくなる。ここでいう「所定の温度」は、フロストを抑制するために蒸発器５内の温度として好適な最低限度の温度として設定される所定の設定温度（例えば、０℃）に対応する温度である。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この冷凍サイクルシステム１では、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。
【００８０】
また、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、作動媒体封入部６６Ｄが所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、冷媒の圧力が作動媒体６６Ｃの圧力以上となって作動媒体封入部６６Ｄが縮み、バイアスばね６７が伸びることで弁開度が大きくなる。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。
【００８１】
上記で説明したように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、冷媒の熱による作動媒体６６Ａの圧力変化に応じた作動媒体封入部６６Ｄの伸縮を利用して弁開度を調整することにより、冷媒の流量を制御する。このように、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、温度感応部としての作動媒体６６Ｃおよび作動媒体封入部６６Ｄが、冷媒の温度を検出して該温度に基づいて冷媒の流量を制御する。
【００８２】
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１、２実施形態の場合と同様の効果を得られる。すなわち、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、このように冷媒の流量を制御し、蒸発器５の温度が所定の設定温度未満とならないように制御することにより、フロストの発生が抑制される。このため、本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１では、異なる種類の冷媒を用いた場合におけるフロストの発生をも抑制することができる。つまり、種類の異なる冷媒を使用する複数の冷凍サイクルシステムに対応してフロストの発生を抑制することができる。特許文献１に記載の冷凍サイクルシステムのようにＯリングを設けるなど温度制御弁６を複雑な構成とすること無く、簡素な構成によって、温度制御弁６の弁体６４の自励振動に起因する異音の発生を抑制することができる。
【００８３】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図７〜図１０を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、温度制御弁６の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８４】
本実施形態の温度制御弁６の構成を図７に示す。なお、図７において、冷媒は紙面右側から左側へ流れる。本実施形態の温度制御弁６は、形状記憶ばね６６、バイアスばね６７、弁体６４、ばね座６８、調整ネジ６７ａ、ワッシャ６７ｂ、ナット６７ｃを有している。
【００８５】
弁体６４は、有底筒形状を成しており、その底部に弁体鍔部６４ａが形成されている。弁体６４は、第１ケース６１および第２ケース６２を有するケース部材に収納されている。弁体６４の内周面に沿ってバイアスばね６７が配置され、弁体６４の外周面に沿って形状記憶ばね６６が配置されている。
【００８６】
バイアスばね６７は、形状記憶ばね６６を圧縮する方向に付勢するバネ部材である。バイアスばね６７は、弁体６４の開口部側にて、調整ネジ６７ａに固定されている。この調整ネジ６７ａには、円形板状のワッシャ６７ｂを挟むようにしてナット６７ｃが締結されている。
【００８７】
ワッシャ６７ｂは、開口部を有する円形板状を成し、第２ケース６２内周面に固定されている。製造時にあらかじめワッシャ６７ｂと螺合する調節ネジ６７ａを回転させることで、バイアスばね６７の圧縮量を変更し、弁の開閉温度の微調整を可能としている。調整後はナット６７ｃを締結して調節ネジ６７ａの回転を禁止する。
【００８８】
ばね座６８は、第２ケース６２内周面に固定されており、弁体６４を弁体６４の軸方向に摺動自在に支持する。ばね座６８は、冷媒を通すための開口部６８ａを有している。
【００８９】
冷媒導入口６１ａから冷媒導出口６２ａへ流れる冷媒の方向を一方向としたとき、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が弁体６４を付勢する力Ｆｂは上記一方向、すなわち、冷媒の流れ方向に作用する。また、形状記憶ばね６６により弁体６４に作用する付勢力Ｆｓは、上記一方向と逆方向、すなわち、冷媒の流れ方向と逆方向に作用する。
【００９０】
以上、本実施形態における温度制御弁６の構成について説明した。この温度制御弁６では、冷媒導入口６１ａから導入された冷媒が、ケース内冷媒通路６３のうち、弁体６４の外周側を通って、形状記憶ばね６６が配置された空間と、弁体６４の内周側を通って、冷媒導出口６２ａ側へと導入される。
【００９１】
そして、本実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）においては、バイアスばね６７の反力によって形状記憶ばね６６が縮むことで、弁開度が小さくなる。
【００９２】
また、本実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）においては、形状記憶ばね６６が記憶した形状に回復することで、弁開度が大きくなる。
【００９３】
図８は、比較例として、上記第１実施形態の温度制御弁６における弁体６４に作用する力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂの向きを示した図である。図９は、上記第１実施形態の温度制御弁６における弁体６４にかかる力Ｆｐ、Ｆｓ、Ｆｂと弁開度の関係を示した図である。
【００９４】
図８に示すように、上記第１実施形態の温度制御弁６では、弁体６４に対して冷媒流れ方向と同じ方向に、冷媒導入口６１ａ側の冷媒圧力と冷媒導出口６２ａ側の冷媒圧力との冷媒差圧に応じた力Ｆｐが作用する。
【００９５】
また、上記第１実施形態の温度制御弁６では、形状記憶ばね６６が所定の設定温度以上の状態になると記憶した形状に回復する。このため、弁体通路孔６４ｂの弁開度が増大する向きの力Ｆｓが弁体６４に作用する。また、弁体６４には、バイアスばね６７ｂによって、弁体通路孔６４ｂの弁開度が減少する向きの力Ｆｂが作用する。
【００９６】
図９は、上記第１実施形態の温度制御弁６におけるＦｐ、ＦｓおよびＦｂの力のバランスを示したものである。なお、図９における縦軸は、Ｆｐ、ＦｓおよびＦｂの絶対値となっている。この図において、弁開度を全開とするためには、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを下回る必要がある。しかし、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを下回るようバランスさせて設計することは可能であるが、弁体６４の前後の冷媒差圧が大きい場合、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを上回ってしまい、弁体通路孔６４ｂを全閉状態にすることができなくなるといった状況が生じる。
【００９７】
上記第１実施形態の温度制御弁６において、形状記憶ばね６６のばね定数を大きくすれば、すなわち、図９における形状記憶ばね６６の力Ｆｓの勾配を大きくすれば、弁体６４の前後の冷媒差圧が大きくても、Ｆｓ＋ＦｐがＦｂを上回らないよう設計することが可能である。しかし、形状記憶ばね６６は大きな力を発生させるのが難しく、形状記憶ばね６６のばね定数を大きくするのが困難であるため、設計自由度が制限されてしまうといった問題がある。
【００９８】
図１０は、本実施形態の温度制御弁６におけるＦｐ、ＦｓおよびＦｂの力のバランスを示したものである。この図において、弁体６４の弁開度が全開となるためには、Ｆｂ＋ＦｓがＦｓを下回る必要がある。逆に弁体６４の弁開度が全閉となるにはＦｂ＋ＦｐがＦｓを上回る必要がある。
【００９９】
本実施形態の温度制御弁６は、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が形状記憶ばね６６を付勢する力Ｆｂが、形状記憶ばね６６により弁体６６に作用する付勢力Ｆｓと逆向きとなっている。このため、例えば、弁体６４の前後の冷媒差圧によって生じる力Ｆｐが大きい場合であっても、Ｆｂ＋ＦｐがＦｓを上回る設計が容易である。
【０１００】
以上説明した本実施形態に係る冷凍サイクルシステム１によれば、第１実施形態の場合と同様の効果を得られる。
【０１０１】
また、上記した構成によれば、弁体６４を変位させる付勢力を発生させる部材として形状記憶合金を用いた形状記憶ばね６６を備え、さらに、冷媒を導入する冷媒導入口６１ａと冷媒を導出する冷媒導出口６２ａを有し、冷媒導入口６１ａと冷媒導出口６２ａとの間に弁体６４を収納するケース部材６１、６２と、形状記憶ばね６６を圧縮する方向に付勢するバイアスばね６７と、を備えている。そして、冷媒導入口６１ａから冷媒導出口６２ａへ流れる前記冷媒の方向を一方向としたとき、冷媒導入口６１ａの冷媒圧力と冷媒導出口６２ａの冷媒圧力の差圧により弁体６４に作用する力Ｆｐおよびバイアスばね６７が形状記憶ばね６６を付勢する力Ｆｂは上記一方向に作用し、形状記憶合ばね６６は、弁体６４に作用する付勢力Ｆｓが上記一方向と逆方向に作用するよう構成されている。このため、Ｆｂ＋ＦｐがＦｓを上回るような設計が容易であり、弁体６４の開閉作動を確実に行わせることが可能であるとともに、ばね定数が小さく大きな力を発生しにくい形状記憶ばね６６を用いた構成においても設計自由度を向上することが可能である。
【０１０２】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【０１０３】
例えば、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、形状記憶ばね６６の代わりとして他の形状記憶合金を用いても良い。
【０１０４】
また、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、冷媒から形状記憶ばね６６への温度応答速度を低下させるために、図１１に示すように、形状記憶ばね６６を樹脂などのコーティング材６６ａによってコーティングしても良い。この場合には、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化することを抑制でき、これにより、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化して温度制御弁６の弁体６４が自励振動することに起因する異音の発生を防止することができる。なお、コーティング材６６ａの膜厚によって形状記憶ばね６６の温度応答速度を制御することができる。
【０１０５】
また、第１実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、冷媒から形状記憶ばね６６への温度応答速度を低下させるために、図１２に示すように、弁体６４の一端６４ｄを、ピストン形状とすると共に、ばね座６８を、弁体６４の一端６４ｄが摺動自在に挿入される貫通孔６８ａ、及び、貫通孔６８ａをケース内冷媒通路６３のうち冷媒導出口６２ａ側の空間と連通させる小穴６８ｂが形成された器形状としても良い。この場合、ばね座６８をダッシュポッドとして機能させることで、形状記憶ばね６６の温度が急激に変化した場合でも温度制御弁６の弁体６４が自励振動することに起因する異音の発生を防止することができる。
【０１０６】
また、第３実施形態に係る冷凍サイクルシステム１において、作動媒体封入部６６Ｄとしてダイヤフラムを採用しても良い。
【０１０７】
また、図１３に示すように、第１実施形態に係る温度制御弁６において、温度検出手段（温度センサなど）１０、冷媒の流量を調整する弁体６４を含む流量調整手段１１、温度検出手段１０によって冷媒の温度を検出すると共に該温度に基づいて流量調整手段１１の弁体６４の開度を変化させることによって冷媒の流量を調整する制御を実行する制御手段（制御アンプなど）１２を備える構成としても良い。
【０１０８】
この場合、温度検出手段１０によって所定の温度未満の状態（空調負荷が低い状態）であることが検出されたときには、制御手段１２の制御によって、温度制御弁６の弁体６４の開度を小さくする。このように、空調負荷が低い状態、すなわち冷媒の温度が低い場合には、弁開度を小さくすることで、蒸発器５の温度が所定の設定温度（例えば、０℃）未満とならないようにする。これにより、この場合においても、蒸発器５の温度が所定の設定温度以上に維持され易くなり、冷凍サイクル内（特に、蒸発器５内）におけるフロストの発生が抑制される。また、この場合、温度検出手段１０によって所定の設定温度以上の状態（空調負荷が高い状態）であることが検出されたときには、制御手段１２の制御によって、温度制御弁６の弁体６４の開度を大きくする。このように、空調負荷が高い状態、すなわち冷媒の温度が高い場合には、弁開度を大きくすることで、蒸発器５の温度が高くなり過ぎないようにする。なお、この場合、温度検出手段１０および制御手段１２が、特許請求の範囲に記載の温度感応部に相当する。
【符号の説明】
【０１０９】
２      圧縮機
３      凝縮器
４      膨張弁
５      蒸発器
６      温度制御弁
６６    形状記憶ばね
６６Ａ  作動媒体
６６Ｃ  作動媒体
６６Ｄ  作動媒体封入部（伸縮部）
【図１】
2016118295.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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