(57)【要約】【課題】放熱器出口の冷媒温度の制御応答性を向上させること。【解決手段】超臨界冷凍サイクルの冷媒回路（20）の膨張弁（26）は、放熱器（27）の出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔになるように開度制御される。そして、膨張弁（26）は、目標値Ｔｔが増大変化すると、一旦、目標値Ｔｔより所定量高い仮目標値Ｔｔ１が設定され、出口冷媒温度Ｔｇがその仮目標値Ｔｔ１になるように開度制御される。その後、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔに対して所定値以内に近づくと、膨張弁（26）は、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔになるように開度制御される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の放熱器（27）と膨張弁（26）とを有し、高圧が冷媒の臨界圧力以上となる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記放熱器（27）の必要加熱能力に基づいて定められる目標値になるように、上記出口冷媒温度と目標値との偏差量に応じて予め設定された変更量で上記膨張弁（26）の開度を変更する制御手段（40）とを備えた冷凍装置であって、
上記制御手段（40）は、上記目標値が変化すると、一旦、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が、上記目標値が増大変化した場合は該変化後の目標値より高い値の仮目標値になるように、上記目標値が減少変化した場合は該変化後の目標値より低い値の仮目標値になるように、上記膨張弁（26）の開度を変更する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御手段（40）は、上記目標値の変化量が所定値以上の場合に、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記仮目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記制御手段（40）は、一旦上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記仮目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更して、上記放熱器（27）の出口冷媒温度と上記目標値との温度差が所定値以下になると、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更する
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、膨張弁の開度制御による応答性向上に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、凝縮器の出口冷媒温度に基づいて膨張弁の開度制御を行う、いわゆるサブクール制御を行う冷凍装置が知られている。例えば特許文献１の空気調和機は、圧縮機と室外熱交換器と電動膨張弁と室内熱交換器とが接続された冷媒回路を備えている。そして、この空気調和機では、暖房運転時において、凝縮器のサブクール（過冷却度）が目標値になるように、電動膨張弁の開度が制御される。即ち、電動膨張弁の開度が凝縮器の出口冷媒温度に基づいて制御される。これにより、凝縮器における冷媒流量の過不足がなくなり、適切な暖房能力が発揮される。
【特許文献１】特開平８−２８９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、高圧が冷媒の臨界圧力以上になる超臨界冷凍サイクルを行う冷凍装置において、上述した電動膨張弁の開度制御を行うと、制御応答性が著しく悪くなるという問題があった。
【０００４】
一般に、電動膨張弁の開度変更量は、予め凝縮器の出口冷媒温度（サブクール）と目標値との偏差量に応じて設定されている。つまり、出口冷媒温度の目標値が変更されると、電動膨張弁は変更後の目標値と出口冷媒温度との偏差量に応じた開度に変更される。これにより、凝縮器の出口冷媒温度がその目標値に向かって変動する。しかしながら、超臨界冷凍サイクルにおいては、図５に示すように、膨張弁の開度変化に対して、ガスクーラ（放熱器）の出口冷媒温度の変動速度が著しく遅くなるという問題があった。その結果、出口冷媒温度の目標値への収束時間が長くなり、室温制御の即応性が低下して快適性が損なわれるという問題があった。
【０００５】
そこで、上記の問題を解決するために、膨張弁開度の制御ゲインを上げることが考えられるが、そうすると、膨張弁の開度が必要以上に大きくまたは小さくなり過ぎて、出口冷媒温度のオーバーシュートまたはアンダーシュートが起こりやすくなる。その結果、室温が頻繁に上下し、快適性が損なわれることになる。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超臨界冷凍サイクルを行う冷媒回路において、放熱器における出口冷媒温度の目標値への収束時間を速やかにし、放熱器の能力制御の即応性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、少なくとも１つ以上の放熱器（27）と膨張弁（26）とを有し、高圧が冷媒の臨界圧力以上となる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記放熱器（27）の必要加熱能力に基づいて定められる目標値になるように、上記出口冷媒温度と目標値との偏差量に応じて予め設定された変更量で上記膨張弁（26）の開度を変更する制御手段（40）とを備えた冷凍装置を前提としている。そして、上記制御手段（40）は、上記目標値が変化すると、一旦、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が、上記目標値が増大変化した場合は該変化後の目標値より高い値の仮目標値になるように、上記目標値が減少変化した場合は該変化後の目標値より低い値の仮目標値になるように、上記膨張弁（26）の開度を変更するものである。
【０００８】
上記の発明では、冷媒回路（20）において、冷媒がその臨界圧力以上まで圧縮された後、放熱行程、膨張行程および蒸発行程を順に経て超臨界冷凍サイクルが行われる。冷媒回路（20）では、放熱器（27）の出口冷媒温度が目標値なるように膨張弁（26）の開度を制御することで、放熱器（27）における必要能力が発揮される。
【０００９】
ここで、例えば放熱器（27）の必要能力が増大して目標値が増大すると、一旦、その目標値よりも高い仮目標値が設定される。そして、その仮目標値と出口冷媒温度との偏差量に応じた変更量で膨張弁（26）の開度が変更される。つまり、そのままの目標値で制御した場合に比べて、膨張弁（26）の開度変更量が多くなる。これにより、放熱器（27）の出口冷媒温度の変化速度が大きくなる。そして、例えば、所定時間が経過すると、また出口冷媒温度が目標値に近づくと、実際の目標値に変更され、出口冷媒温度が目標値になるように膨張弁（26）の開度が変更される。したがって、放熱器（27）の必要能力に基づいて定めた目標値のままで制御し続けた場合に比べて、出口冷媒温度が目標値へ速やかに収束する。また、放熱器（27）の必要能力が減少して目標値が減少した場合、一旦、その目標値よりも低い仮目標値が設定される。この場合も、実際の目標値のままで制御し続けた場合に比べて、膨張弁（26）の開度変更量が多くなり、出口冷媒温度が目標値へ速やかに収束する。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御手段（40）は、上記目標値の変化量が所定値以上の場合に、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記仮目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更するものである。
【００１１】
上記の発明では、目標値の変化量が比較的多い場合に限って、一旦、目標値よりも高いまたは低い仮目標値が設定される。つまり、目標値がそれ程変化せず、出口冷媒温度の目標値への収束時間がそれ程掛からない場合には、その目標値のままで膨張弁（26）の開度が制御される。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記制御手段（40）は、一旦上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記仮目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更して、上記放熱器（27）の出口冷媒温度と上記目標値との温度差が所定値以下になると、上記放熱器（27）の出口冷媒温度が上記目標値になるように上記膨張弁（26）の開度を変更するものである。
【００１３】
上記の発明では、一旦、出口冷媒温度が仮目標値になるように膨張弁（26）が制御された際、出口冷媒温度が目標値に対して所定値以内に近づくと、目標値に基づいて膨張弁（26）の開度が制御される。これにより、膨張弁（26）の開度変更量が少なくなり、出口冷媒温度の変化速度が低下する。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明によれば、放熱器（27）の出口冷媒温度の目標値が変化すると、一旦、変化後の目標値よりも高いまたは低い値の仮目標値に基づいて膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、目標値のままで制御した場合に比べて、膨張弁（26）の開度の変更量を多くすることができる。これにより、出口冷媒温度の変化速度が大きくなり、出口冷媒温度を速やかに目標値へ収束させることができる。その結果、放熱器（27）における能力制御の応答性を向上させることができ、例えば室内温度制御の即応性を向上させることができる。よって、室内の快適性が向上する。
【００１５】
また、第２の発明によれば、目標値の変化量が所定値以上の場合に、一旦、仮目標値に基づいて膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。つまり、目標値の変化量がそれ程大きくない場合には、目標値のままで膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、出口冷媒温度と目標値との偏差が小さいにも拘わらず、膨張弁（26）の開度変更量が多くなり出口冷媒温度の変化速度が大きくなると、出口冷媒温度がオーバーシュートまたはアンダーシュートし易くなるが、それを確実に防止することができる。これにより、放熱器（27）における能力制御性を向上させることができる。
【００１６】
また、第３の発明によれば、出口冷媒温度が目標値に近づくと、仮目標値から目標値に戻して膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、目標値の近辺で出口冷媒温度の変化速度を小さくすることができる。これにより、出口冷媒温度のオーバーシュートまたはアンダーシュートを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態の空気調和装置（10）は、冷媒回路（20）とコントローラ（40）を備えている。
【００１９】
上記冷媒回路（20）は、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）が充填された閉回路である。冷媒回路（20）では、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うように構成されている。また、この冷媒回路（20）は、高圧が二酸化炭素の臨界圧力以上の値に設定される超臨界冷凍サイクル（即ち、二酸化炭素の臨界温度以上の蒸気圧領域を含む冷凍サイクル）を行うように構成されている。
【００２０】
上記冷媒回路（20）には、圧縮機（21）と、四路切換弁（22）と、室外熱交換器（23）と、室外膨張弁（24）と、レシーバ（25）と、室内膨張弁（26）および室内熱交換器（27）とが接続されている。この冷媒回路（20）では、複数（本実施形態では、２つ）の室内熱交換器（27）が互いに並列に接続され、各室内熱交換器（27）毎に室内膨張弁（26）が接続されている。
【００２１】
具体的に、上記冷媒回路（20）において、圧縮機（21）は、吐出側が四路切換弁（22）の第１ポートに、吸入側が四路切換弁（22）の第２ポートにそれぞれ接続されている。また、冷媒回路（20）では、四路切換弁（22）の第３ポートから第４ポートへ向かって順に、室外熱交換器（23）、室外膨張弁（24）、レシーバ（25）および２組の室内膨張弁（26）および室内熱交換器（27）が順に配置されている。
【００２２】
上記圧縮機（21）は、可変容量型のいわゆる全密閉型に構成されている。この圧縮機（21）は、吸入した冷媒（二酸化炭素）をその臨界圧力以上にまで圧縮して吐出する。室外熱交換器（23）は、室外ファン（28）によって取り込まれた室外空気と冷媒が熱交換する空気熱交換器を構成している。室内熱交換器（27）は、室内ファン（29）によって取り込まれた室内空気と冷媒が熱交換する空気熱交換器を構成している。室外膨張弁（24）および室内膨張弁（26）は、いずれも開度可変の電子膨張弁によって構成されている。なお、これら膨張弁（24,26）の開度制御については後述する。また、室内膨張弁（26）が本発明に係る膨張弁を構成している。
【００２３】
上記四路切換弁（22）は、第１ポートと第４ポートが連通し且つ第２ポートと第３ポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートが連通し且つ第２ポートと第４ポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換え可能となっている。つまり、冷媒回路（20）において、四路切換弁（22）が第１状態の場合、冷媒が暖房サイクルで循環し、室内熱交換器（27）が放熱器（ガスクーラ）として、室外熱交換器（23）が蒸発器としてそれぞれ機能する。また、冷媒回路（20）において、四路切換弁（22）が第２状態の場合、冷媒が冷房サイクルで循環し、室内熱交換器（27）が蒸発器として、室外熱交換器（23）が放熱器（ガスクーラ）としてそれぞれ機能する。
【００２４】
上記冷媒回路（20）には、室内温度センサ（31）と、第１冷媒温度センサ（32）と、第２冷媒温度センサ（33）とが設けられている。室内温度センサ（31）は、室内熱交換器（27）に取り込まれる室内空気の温度を検出する温度検出手段である。第１冷媒温度センサ（32）は、冷媒回路（20）において冷媒が冷房サイクルで循環するときに、室内熱交換器（27）の出口冷媒温度を検出する温度検出手段である。第２冷媒温度センサ（33）は、冷媒回路（20）において冷媒が暖房サイクルで循環するときに、室内熱交換器（27）の出口冷媒温度を検出する温度検出手段である。
【００２５】
上記コントローラ（40）は、目標値決定部（41）と、目標値変更部（42）と、弁制御部（43）とを備え、室外膨張弁（24）および室内膨張弁（26）の開度制御を行うように構成されている。また、コントローラ（40）には、上述した各温度センサ（31,32,33）の検出温度が入力される。
【００２６】
上記コントローラ（40）は、暖房運転において、放熱器として機能する室内熱交換器（27）の出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔになるように、室内膨張弁（26）の開度制御を行うように構成されている。つまり、目標値決定部（41）、目標値変更部（42）および弁制御部（43）によって、室内膨張弁（26）の開度が調節される。
【００２７】
上記目標値決定部（41）は、各室内温度センサ（31）から入力された室内温度Ｔａと、リモコンによって設定された室内設定温度Ｔｓとの温度差に応じて、放熱器として機能する室内熱交換器（27）の出口冷媒温度Ｔｇの目標値Ｔｔを決定する。この目標値Ｔｔは、室内温度Ｔａと室内設定温度Ｔｓの差に応じて予め設定されている。つまり、この目標値Ｔｔは、室内熱交換器（27）における必要暖房能力（必要能力）に基づいて定められる値である。
【００２８】
上記目標値変更部（42）は、目標値決定部（41）で決定した目標値Ｔｔとその決定前（変更前）の目標値Ｔｔとの温度差が第１基準値以上である場合、一旦、目標値Ｔｔを仮目標値Ｔｔ１に変更するように構成されている。この仮目標値Ｔｔ１は、目標値Ｔｔが変更前の目標値Ｔｔから増大する場合には、決定した目標値Ｔｔに所定値を加えた値に設定される。また、仮目標値Ｔｔ１は、目標値Ｔｔが変更前の目標値Ｔｔから低下する場合には、決定した目標値Ｔｔから上記所定値を減じた値に設定される。つまり、目標値Ｔｔの変化量が所定値以上の場合、出口冷媒温度Ｔｇが仮目標値Ｔｔ１になるように室内膨張弁（26）が開度制御される。
【００２９】
上記目標値Ｔｔに加減する所定値としては、例えば、目標値Ｔｔの変更量ΔＴ（決定した目標値Ｔｔ−決定前の目標値Ｔｔ）の絶対値×αで求められ、αの値は例えば０．２〜１．０の一定値に設定される。つまり、目標値Ｔｔの変更量ΔＴが第１基準値以上である場合、変更量ΔＴが大きくなるに従って上記所定値が大きくなり、仮目標値Ｔｔ１が大きくなる。また、αの値は、一定値ではなく、図４に示すように、目標値Ｔｔの変更量ΔＴに応じて変化するようにしてもよい。具体的に、αの値は、目標値Ｔｔの変更量ΔＴが第１基準値未満の範囲では「ゼロ」に設定される。そして、変更量ΔＴが第１基準値以上の範囲では、αの値は、変更量ΔＴが大きくなるに従って大きく設定されるが、変更量ΔＴが所定の値を超えるとそれ以上大きくならないように上限が設けられている。この場合は、αの値を一定値とした場合に比べて、上限が設けられている分、上記所定値のハンチングが抑制される。
【００３０】
なお、本実施形態では、目標値Ｔｔの変更量が第１基準値以上になると、仮目標値Ｔｔ１を設定するようにしたが、第１基準値をなくしてもよい。つまり、目標値Ｔｔの変更すると、常に上述した要領で目標値Ｔｔに加減する所定値が算出され、仮目標値Ｔｔ１が設定される。
【００３１】
上記弁制御部（43）は、出口冷媒温度Ｔｇと目標値Ｔｔまたは仮目標値Ｔｔ１との偏差量に応じて室内膨張弁（26）の開度変更量を決定し、室内膨張弁（26）の開度を変更するように構成されている。そして、目標値変更部（42）は、第２温度センサ（5b）の検出温度（出口冷媒温度Ｔｇ）と上記目標値Ｔｔとの温度差が第２基準値以下になると、仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔへ戻すように構成されている。その後、弁制御部（43）は、その目標値Ｔｔと出口冷媒温度Ｔｇとの偏差量に応じた室内膨張弁（26）の開度変更量を決定し、室内膨張弁（26）の開度を変更する。
【００３２】
また、上記弁制御部（43）は、上述した制御以外に、次の制御を行うように構成されている。弁制御部（43）は、暖房運転において、蒸発器として機能する室外熱交換器（23）の出口冷媒が所定の過熱度になるように、室外膨張弁（24）の開度を制御するように構成されている。また、弁制御部（43）は、冷房運転において、室外膨張弁（24）を全開状態に設定する一方、蒸発器として機能する各室内熱交換器（27）の出口冷媒が所定の過熱度になるように室内膨張弁（26）の開度を制御するように構成されている。
【００３３】
−運転動作−
次に、上記空気調和装置（10）の運転動作について説明する。この空気調和装置（10）では、冷房運転と暖房運転とが切り換え可能になっている。
【００３４】
先ず、冷房運転時には、四路切換弁（22）が第２状態に設定される。この状態で圧縮機（21）を運転すると、室外熱交換器（23）が放熱器となり、各室内熱交換器（27）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（21）から吐出された超臨界状態の冷媒は、室外熱交換器（23）に流れて室外空気へ放熱する。放熱した冷媒は、室外膨張弁（24）およびレシーバ（25）を通過した後、各室内膨張弁（26）を通過する際に膨張して（減圧されて）室内熱交換器（27）へ流れる。室内熱交換器（27）では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、冷却された室内空気が室内へ供給される。蒸発した冷媒は、圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。
【００３５】
暖房運転時には、四路切換弁（22）が第１状態に設定される。この状態で圧縮機（21）を運転すると、室内熱交換器（27）が放熱器となり、室外熱交換器（23）が蒸発器となって冷凍サイクルが行われる。具体的に、圧縮機（21）から吐出された超臨界状態の冷媒は、各室内熱交換器（27）に流れて室内空気へ放熱する。これにより、加熱された室内空気が室内へ供給される。放熱した冷媒は、室内膨張弁（26）を通過する際に膨張する（減圧される）。膨張した冷媒は、レシーバ（25）を通過した後、室外膨張弁（24）を通過する際にさらに膨張する（減圧される）。つまり、レシーバ（25）を含む室外膨張弁（24）と室内膨張弁（26）の間の冷媒が中間圧状態になる。室外膨張弁（24）で膨張した冷媒は、室外熱交換器（23）に流れて室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機（21）へ吸入されて圧縮される。
【００３６】
〈膨張弁の制御〉
次に、冷房運転および暖房運転における室内膨張弁（26）の開度制御動作について説明する。
【００３７】
先ず、冷房運転では、弁制御部（43）によって、第１冷媒温度センサ（32）の出口冷媒温度が所定値になるように室内膨張弁（26）の開度が制御される。これにより、室内熱交換器（27）で蒸発した冷媒に所定の過熱度がつくので、圧縮機（21）への湿り冷媒の吸入（いわゆる、液バック）が確実に防止される。
【００３８】
暖房運転では、室内設定温度Ｔｓが変更されると、即ち必要暖房能力が変更されると、室内膨張弁（26）の開度制御が図２のフローチャートに従って行われる。
【００３９】
具体的に、ステップＳＴ１では、目標値決定部（41）において、室内温度センサ（31）の室内温度Ｔａと室内設定温度Ｔｓとの温度差に応じて、室内熱交換器（27）の出口冷媒温度Ｔｇの目標値Ｔｔが決定される。
【００４０】
ステップＳＴ２では、目標値変更部（42）において、目標値Ｔｔの変更量（即ち、決定した目標値Ｔｔと決定前の目標値Ｔｔとの温度差）が第１基準値以上であるか否かが判断される。目標値Ｔｔの変更量が第１基準値以上である場合は、ステップＳＴ３へ移行する。ステップＳＴ３では、目標値変更部（42）において、目標値Ｔｔから仮目標値Ｔｔ１に変更される。具体的に、目標値Ｔｔが前の目標値Ｔｔから増大した場合（即ち、必要暖房能力が増大した場合）は、決定した目標値Ｔｔより所定値だけ高い仮目標値Ｔｔ１に変更される。逆に、目標値Ｔｔが前の目標値Ｔｔから減少した場合（即ち、必要暖房能力が減少した場合）は、決定した目標値Ｔｔより所定値だけ低い仮目標値Ｔｔ１に変更される。以降では、目標値Ｔｔが前の目標値Ｔｔから増大した場合について説明する。
【００４１】
目標値Ｔｔから仮目標値Ｔｔ１に変更されると、ステップＳＴ４へ移行する。ステップＳＴ４では、弁制御部（43）において、仮目標値Ｔｔ１と出口冷媒温度Ｔｇとの偏差量に応じた室内膨張弁（26）の開度変更量が決定される。ステップＳＴ５では、弁制御部（43）が、室内膨張弁（26）に対して出力指令を行う。これにより、室内膨張弁（26）の開度が所定量だけ変更される。
【００４２】
このように、出口冷媒温度Ｔｇの目標値Ｔｔの変更量が比較的大きい場合（即ち、必要暖房能力の変更量が比較的大きい場合）、実際の目標値Ｔｔより高い仮目標値Ｔｔ１が一旦設定される（図３のＢ点−Ｃ点）。つまり、実際の目標値Ｔｔに設定される場合に比べて室内膨張弁（26）の開度変更量が大きくなる。そうすると、室内熱交換器（27）の出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔへ向かって速やかに上昇していく（図３の細い実線）。なお、この点は、必要暖房能力が減少して目標値Ｔｔが減少した場合も同様であり、実際の目標値Ｔｔに設定される場合に比べて室内膨張弁（26）の開度変更量が大きくなる。したがって、図示はしないが、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔへ向かって速やかに低下していく。
【００４３】
続いて、ステップＳＴ６では、目標値変更部（42）において、出口冷媒温度Ｔｇと目標値Ｔｔとの温度差が第２基準値以下であるか否かが判断される。第２基準値より大きいと判断した場合は、ステップＳＴ５に戻って仮目標値Ｔｔ１が維持されて室内膨張弁（26）の開度は変更されない。一方、第２基準値以下と判断されると、ステップＳＴ７へ移行して、目標値変更部（42）が仮目標値Ｔｔ１から最初に決定した目標値Ｔｔへ戻す（図３のＣ点−Ｄ点）。具体的に、本実施形態では、目標値が仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔまで所定の傾きで比例変化していく。ステップＳＴ８では、弁制御部（43）によって、室内膨張弁（26）の開度変更量が決定され、ステップＳＴ９において、弁制御部（43）が室内膨張弁（26）へ出力指令する。そうすると、仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔへ変化する間は、その変化に応じて室内膨張弁（26）の開度変更量が随時減少し、目標値Ｔｔに到達すると、その目標値Ｔｔと出口冷媒温度Ｔｇとの偏差量に応じた開度変更量で維持される。この制御により、出口冷媒温度Ｔｇは徐々に目標値Ｔｔへ収束していく（図３参照）。
【００４４】
このように、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔにある程度近づけば、仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔに戻すようにしている。したがって、出口冷媒温度Ｔｇはオーバーシュートすることなく、目標値Ｔｔへ収束する。以上により、従来に比べて、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔへ収束する時間が短縮される。その結果、室内熱交換器（27）において、必要暖房能力を速やかに発揮させることができる。なお、必要暖房能力が減少して目標値Ｔｔが減少した場合には、出口冷媒温度Ｔｇがアンダーシュートすることなく、目標値Ｔｔへ収束する。
【００４５】
また、ステップＳＴ２において、目標値Ｔｔの変更量が第１基準値未満であると判断されると、ステップＳＴ８へ移行する。ステップＳＴ８では、弁制御部（43）によって、目標値Ｔｔと出口冷媒温度Ｔｇとの偏差量に応じた室内膨張弁（26）の開度変更量が決定される。ステップＳＴ９に移行し、弁制御部（43）が室内膨張弁（26）に出力指令する。つまり、この制御では、目標値Ｔｔの変更量が比較的小さい場合（即ち、必要暖房能力が比較的小さい場合）、目標値Ｔｔを仮目標値Ｔｔ１に変更することなく、そのままの目標値Ｔｔに基づいて室内膨張弁（26）の開度制御が行われる。この場合、目標値Ｔｔの変更量が小さいことから、出口冷媒温度Ｔｇの収束にはそれ程時間を要しないので、仮目標値Ｔｔ１まで増大させる必要がない。逆に、仮目標値Ｔｔ１まで増大させると、出口冷媒温度Ｔｇがオーバーシュートするおそれがあるが、この制御ではそれが確実に防止される。なお、目標値Ｔｔが僅かに減少した場合には、この制御により、出口冷媒温度Ｔｇのアンダーシュートが確実に防止される。
【００４６】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、暖房運転において、室内熱交換器（27）の出口冷媒温度Ｔｇの目標値Ｔｔが変化すると、一旦、目標値Ｔｔよりも高いまたは低い値の仮目標値Ｔｔ１に基づいて室内膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、目標値Ｔｔのままで制御した場合に比べて、室内膨張弁（26）の開度変更量を多くすることができる。これにより、出口冷媒温度Ｔｇの変化速度が大きくなり、出口冷媒温度Ｔｇを速やかに目標値Ｔｔへ収束させることができる。その結果、暖房能力制御の応答性を向上させることができ、室内温度制御の即応性を向上させることができる。よって、室内の快適性を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、目標値Ｔｔの変化量が第１基準値以上の場合に、一旦、仮目標値Ｔｔ１に基づいて室内膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。つまり、目標値Ｔｔの変化量がそれ程大きくない場合には、目標値Ｔｔのままで室内膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、出口冷媒温度Ｔｇと目標値Ｔｔとの偏差が小さいにも拘わらず、室内膨張弁（26）の開度変更量が多くなり出口冷媒温度Ｔｇの変化速度が大きくなると、出口冷媒温度Ｔｇがオーバーシュートまたはアンダーシュートし易くなるが、それを確実に防止することができる。これにより、室内熱交換器（27）における能力制御性を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔに対して第２基準値以内に近づくと、仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔに戻して室内膨張弁（26）の開度制御を行うようにした。したがって、目標値Ｔｔの近辺で出口冷媒温度Ｔｇの変化速度を小さくすることができる。これにより、出口冷媒温度Ｔｇのオーバーシュートまたはアンダーシュートを確実に防止することができる。
【００４９】
−実施形態の変形例−
上記実施形態の変形例について説明する。この変形例は、暖房運転における室内膨張弁（26）の制御動作を変更したものである。つまり、上記実施形態とは、仮目標値Ｔｔ１の変更態様が異なる。
【００５０】
図３に破線で示すように、上記実施形態では、目標値を仮目標値Ｔｔ１まで一気に変更するようにしたが、本変形例のコントローラ（40）の目標値変更部（42）は、仮目標値Ｔｔ１をリニアに変更するように構成されている。具体的に、目標値変更部（42）は、仮目標値Ｔｔ１を所定の勾配でリニアに増大させていき（図３のＡ点−ｂ点）、出口冷媒温度Ｔｇと目標値Ｔｔとの偏差が所定値以内になると、仮目標値Ｔｔ１の勾配を先よりも緩やかな勾配に変更する（図３のｂ点−ｃ点）。つまり、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔにある程度近づくと、仮目標値Ｔｔ１の変化勾配が小さくなる。そして、目標値が所定の仮目標値Ｔｔ１になると（図３のｃ点）、仮目標値Ｔｔ１から目標値Ｔｔまで比例的に減少変化していく（図３のｃ点−ｄ点）。
【００５１】
このように、本変形例では、仮目標値Ｔｔ１を所定の仮目標値Ｔｔ１まで徐々に増大させて、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔに対して所定値以内に近づくと、仮目標値Ｔｔ１の変化速度（変化勾配）を小さくするようにした。したがって、出口冷媒温度Ｔｇが目標値Ｔｔをオーバーシュートするのを確実に防止することができる。これにより、室内熱交換器（27）における暖房能力の制御性を向上させることができる。その他の構成、作用および効果は、上記実施形態１と同様である。
【００５２】
なお、本変形例では、仮目標値Ｔｔ１をリニアに変更するようにしたが、これに限らず、一定の二次曲線的に変更するようにしてもよい。
【００５３】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、空気調和装置（10）について説明したが、上記冷媒回路（20）の放熱器（27）で加熱して温水を生成する給湯機についても適用することができる。つまり、本発明は、放熱器（27）を有して超臨界冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であれば如何なる装置にも適用することができる。
【００５５】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明は、超臨界冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態に係るコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図３】実施形態に係る出口冷媒温度と目標値との関係を示すグラフである。
【図４】目標値の変更量と係数αの関係を示すグラフである。
【図５】従来の膨張弁制御における出口冷媒温度と目標値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
10        空気調和装置（冷凍装置）
20        冷媒回路
21        圧縮機
23        室外熱交換器
26        室内膨張弁（膨張弁）
27        室内熱交換器（放熱器）
40        コントローラ（制御手段）
41        目標値決定部
42        目標値変更部
43        弁制御部
【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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