(57)【要約】【課題】開度可変の膨張弁が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置において、どのような開度特性の膨張弁であっても、開度の指令値が下限値になる状態で圧縮機の吸入冷媒が湿り状態になることを回避することができるようにする。【解決手段】開度可変の膨張弁（13）が設けられた冷媒回路（20）を備える冷凍装置（10）は、下限指令値以上の大きさの開度の指令値を膨張弁（13）に出力することによって膨張弁（13）の開度を制御する弁制御手段（33）を備えている。弁制御手段（33）は、冷凍サイクルの実行中に開度の指令値が下限指令値に等しくなる下限制御状態で、膨張弁（13）と圧縮機（11）の吸入側との間の冷媒の状態に基づいて膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作を行い、第１判定動作で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合には、下限指令値を小さな値に補正する。【選択図】図１
2009133572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（11）と、開度可変の膨張弁（13）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、
下限指令値以上の大きさの開度の指令値を上記膨張弁（13）に出力することによって該膨張弁（13）の開度を制御する弁制御手段（33）とを備える冷凍装置であって、
上記弁制御手段（33）は、上記冷凍サイクルの実行中に上記開度の指令値が上記下限指令値に等しくなる下限制御状態で、上記膨張弁（13）と圧縮機（11）の吸入側との間の低圧側冷媒の状態に基づいて該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作を行い、該第１判定動作で該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合には、上記下限指令値を小さな値に補正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、
上記弁制御手段（33）は、上記冷凍サイクルの実行中に上記下限制御状態で、上記低圧側冷媒の状態に基づいて上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かを判定する第２判定動作を行い、該第２判定動作で該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合には、上記下限指令値を大きな値に補正することを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
上記弁制御手段（33）は、上記下限制御状態になると、先に上記第２判定動作を行ってから上記第１判定動作を行うことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
上記弁制御手段（33）は、上記第１判定動作で上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合には、補正前の下限指令値から所定の第１補正係数を差し引くことによって補正後の下限指令値を算出し、上記第２判定動作で上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合には、補正前の下限指令値に上記第１補正係数よりも大きい所定の第２補正係数を加えることによって補正後の下限指令値を算出することを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか１つおいて、
上記弁制御手段（33）は、上記下限制御状態の継続時間が所定の基準時間に達する場合に、上記第１判定動作を行うことを特徴とする冷凍装置。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れか１つにおいて、
上記弁制御手段（33）は、上記冷凍サイクルの実行中に上記圧縮機（11）の吸入冷媒の過熱度が所定の目標過熱度になるように上記膨張弁（13）の開度を制御する過熱度制御を行う一方、上記第２判定動作中は該過熱度制御を中断することを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つにおいて、
上記弁制御手段（33）は、上記第１判定動作において、上記低圧側冷媒の過熱度が所定の湿り側基準値を下回る場合に、上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定することを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
請求項２乃至６の何れか１つにおいて、
上記弁制御手段（33）は、上記第２判定動作において、上記低圧側冷媒の圧力が所定の圧力基準値を下回る条件と、該低圧側冷媒の過熱度が所定の乾き側基準値を上回る条件との少なくとも一方が成立する場合に、上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定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、開度可変の膨張弁が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、開度可変の膨張弁が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置が知られている。特許文献１には、この種の冷凍装置として空気調和機が開示されている。この空気調和機は、過熱度制御装置を備えている。過熱度制御装置の制御部は、暖房時に室外熱交換器の入口温度と室外熱交換器の出口温度との差を室外熱交換器の出口の過熱度として算出し、算出した過熱度と目標過熱度との差を偏差Ｅとして算出する。そして、過熱度制御装置の弁制御部は、偏差Ｅが０になるように膨張弁の開度を制御する。
【０００３】
なお、この種の冷凍装置では、弁制御部のような膨張弁を制御する弁制御手段が開度の指令値を伴うパルス信号を出力することによって、開度可変の膨張弁の開度が調節される。膨張弁の開度は、開度の指令値の大きさに応じて調節される。弁制御手段には、開度の指令値の下限値が設定されている。弁制御手段は、その下限値以上の大きさの開度の指令値を出力する。
【特許文献１】特開平７−２２５０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の冷凍装置に用いる開度可変の膨張弁は、ものによって開度に個体差があり、入力される開度の指令値が同じ値でも、実際の開度にばらつきが生じる。このため、従来の冷凍装置では、例えば膨張弁が開度の指令値に対して開き側に開度がずれるものである場合に、圧縮機の吸入冷媒の過熱度が減少したときに、開度の指令値がその下限値になるまで膨張弁の開度を絞っても、制御上で想定する開度まで膨張弁の実際の開度を絞りきることができない場合がある。そして、このような場合に、膨張弁を通過する冷媒流量が適正な流量よりも多くなり、圧縮機の吸入冷媒が湿り状態になることを解消することができない。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、開度可変の膨張弁が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置において、どのような開度特性の膨張弁であっても、開度の指令値が下限値になる状態で圧縮機の吸入冷媒が湿り状態になることを回避することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、圧縮機（11）と、開度可変の膨張弁（13）とが設けられて冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）と、所定の下限指令値以上の大きさの開度の指令値を上記膨張弁（13）に出力することによって該膨張弁（13）の開度を制御する弁制御手段（33）とを備える冷凍装置（10）を対象とする。そして、この冷凍装置（10）は、上記弁制御手段（33）が、上記冷凍サイクルの実行中に上記開度の指令値が上記下限指令値に等しくなる下限制御状態で、上記膨張弁（13）と圧縮機（11）の吸入側との間の低圧側冷媒の状態に基づいて該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作を行い、該第１判定動作で該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合には、上記下限指令値を小さな値に補正する。
【０００７】
第１の発明では、弁制御手段（33）が、開度の指令値が下限指令値に等しくなる下限制御状態で、低圧側冷媒の状態（例えば圧力や温度）に基づいて膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作を行う。そして、弁制御手段（33）は、第１判定動作で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合に、下限指令値を小さな値に補正する。下限指令値が小さな値に補正されると、補正前の下限指令値よりも小さな値に開度の指令値を変更することが可能になるので、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていれば、膨張弁（13）の開度は縮小される。この第１の発明では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定された場合に、下限指令値が小さな値に補正されて、膨張弁（13）が縮小される。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記弁制御手段（33）が、上記冷凍サイクルの実行中に上記下限制御状態で、上記低圧側冷媒の状態に基づいて上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かを判定する第２判定動作を行い、該第２判定動作で該膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合には、上記下限指令値を大きな値に補正する。
【０００９】
第２の発明では、弁制御手段（33）が、開度の指令値が下限指令値に等しくなる下限制御状態で、低圧側冷媒の状態に基づいて膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かを判定する第２判定動作を行う。そして、弁制御手段（33）は、第２判定動作で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合に、下限指令値を大きな値に補正する。下限指令値が大きな値に補正されると、開度の指令値もそれに伴って大きな値に変更されるので、膨張弁（13）が開き側へ調節される。この第２の発明では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定された場合に、下限指令値が大きな値に補正されて、膨張弁（13）が開き側へ調節される。
【００１０】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記弁制御手段（33）が、上記下限制御状態になると、先に上記第２判定動作を行ってから上記第１判定動作を行う。
【００１１】
第３の発明では、下限制御状態になると、先に第２判定動作が行われ、その後に第１判定動作が行われる。ここで、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になると、圧縮機（11）が吸入する冷媒流量が減少するので、圧縮機（11）が空回りするおそれがある。一方、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になると、圧縮機（11）が吸入する冷媒が湿り状態になるので、圧縮機（11）で液圧縮を生じるおそれがある。そして、圧縮機（11）が空回りする場合と、圧縮機（11）で液圧縮を生じる場合とを比較すると、前者の状態が継続する方が圧縮機（11）が損傷しやすい。この第３の発明では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態についての判定が先に行われる。
【００１２】
第４の発明は、上記第２又は第３の発明において、上記弁制御手段（33）が、上記第１判定動作で上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合には、補正前の下限指令値から所定の第１補正係数を差し引くことによって補正後の下限指令値を算出し、上記第２判定動作で上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合には、補正前の下限指令値に上記第１補正係数よりも大きい所定の第２補正係数を加えることによって補正後の下限指令値を算出する。
【００１３】
第４の発明では、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定した場合の第１補正係数と、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定した場合の第２補正係数とでは、第２補正係数の方が大きな値になっている。ここで、上述したように、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になる場合に比べて、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になる場合の方が、圧縮機（11）の負担が大きい。この第４の発明では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の場合の第２補正係数の方が、過多状態の場合の第１補正係数よりも大きな値にしている。
【００１４】
第５の発明は、上記第２乃至第４の何れか１つの発明において、上記弁制御手段（33）が、上記下限制御状態の継続時間が所定の基準時間に達する場合に、上記第１判定動作を行う。
【００１５】
第５の発明では、下限制御状態の継続時間が基準時間に達する場合に、第１判定動作が行われる。第１判定動作は、下限制御状態になっても、すぐには行われない。この第５の発明では、下限制御状態の継続時間がある程度の時間になる場合に、第１判定動作が行われる。
【００１６】
第６の発明は、上記第２乃至第５の何れか１つの発明において、上記弁制御手段（33）が、上記冷凍サイクルの実行中に上記圧縮機（11）の吸入冷媒の過熱度が所定の目標過熱度になるように上記膨張弁（13）の開度を制御する過熱度制御を行う一方、上記第２判定動作中は該過熱度制御を中断する。
【００１７】
第６の発明では、第２判定動作中に過熱度制御が中断される。第２判定動作中は、目標過熱度を基準にした膨張弁（13）の制御が中断される。
【００１８】
第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明において、上記弁制御手段（33）が、上記第１判定動作において、上記低圧側冷媒の過熱度が所定の湿り側基準値を下回る場合に、上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定する。
【００１９】
第７の発明では、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かが、低圧側冷媒の状態として低圧側冷媒の過熱度に基づいて判定される。
【００２０】
第８の発明は、上記第２乃至第６の何れか１つの発明において、上記弁制御手段（33）が、上記第２判定動作において、上記低圧側冷媒の圧力が所定の圧力基準値を下回る条件と、該低圧側冷媒の過熱度が所定の乾き側基準値を上回る条件との少なくとも一方が成立する場合に、上記膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定する。
【００２１】
第８の発明では、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かが、低圧側冷媒の状態として低圧側冷媒の圧力及び過熱度に基づいて判定される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定された場合に、下限指令値が小さな値に補正されて、膨張弁（13）が縮小されるようにしている。従って、冷凍装置（10）に用いられる膨張弁（13）が、開度の指令値に対して開き側に開度がずれるものであっても、開度の指令値を補正前の下限指令値よりも小さな値に設定することができるようになるので、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が適正な流量よりも多くなることを回避することができる。従って、膨張弁（13）の開度特性によらず、開度の指令値が下限値になる状態で圧縮機（11）の吸入冷媒が湿り状態になることを回避することができる。
【００２３】
また、上記第２の発明では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定された場合に、下限指令値が大きな値に補正されて、膨張弁（13）が開き側へ調節される。ここで、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になるということは、冷凍装置（10）に用いられる膨張弁（13）が、開度の指令値に対して閉じ側に開度がずれるものであることを意味している。つまり、補正前の下限指令値が、この膨張弁（13）にとっては小さい値になっていることを意味している。この第２の発明では、このようなことを考慮して、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定された場合に、下限指令値が大きな値に補正される。従って、下限指令値を適切な値に近づけることができる。
【００２４】
また、上記第３の発明では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態についての判定が過多状態についての判定よりも先に行われる。このため、逆の順番で判定を行う場合に比べて、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の継続時間が短くなるので、圧縮機（11）の負担を軽減させることができる。
【００２５】
また、上記第４の発明では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の場合の第２補正係数の方が、過多状態の場合の第１補正係数よりも大きな値になっている。従って、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の場合の方が、過多状態の場合に比べて、補正による下限補正値の変化量が大きいので、下限指令値の補正後の開度の指令値の変化量が大きくなり、膨張弁（13）の開度が大きく変化する。従って、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態から速やかに抜け出すことが可能になり、圧縮機（11）の負担を軽減させることができる。
【００２６】
また、上記第５の発明では、下限制御状態の継続時間がある程度の時間になる場合に、第１判定動作が行われるようにしている。ここで、膨張弁（13）の開度が変化すると、低圧側冷媒の状態が変化し始めるが、膨張弁（13）の開度が変化してから低圧側冷媒の状態が安定するまでは、ある程度の時間が必要である。このため、下限制御状態になっても、その低圧側冷媒の状態が安定するまでは、ある程度の時間が必要である。このため、下限制御状態になってすぐに第１判定動作を行う場合には、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを正確に判定することができないおそれがある。これに対して、この第５の発明では、下限制御状態の継続時間がある程度の時間になる場合に第１判定動作を行うので、第１判定動作を行うときには低圧側冷媒の状態が安定している。従って、第１判定動作で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを正確に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
本実施形態は、本発明に係る冷凍装置（10）である。本実施形態の冷凍装置（10）は、コンテナの庫内を冷却するコンテナ用冷凍装置（10）として構成されている。この冷凍装置（10）は、庫内の設定温度を比較的広い温度範囲（例えば−３０℃から４６℃）から選択することができるように構成されている。
【００２９】
冷凍装置（10）は、図１に示すように、冷媒が充填された冷媒回路（20）を備えている。冷媒回路（20）には、圧縮機（11）、庫外熱交換器（12）、膨張弁（13）、及び庫内熱交換器（14）が接続されている。冷媒回路（20）では、冷媒を循環させて蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
【００３０】
圧縮機（11）は、例えば高圧ドーム型の圧縮機として構成されている。圧縮機（11）の吐出側は庫外熱交換器（12）のガス側に接続されている。圧縮機（11）の吸入側は庫内熱交換器（14）のガス側に接続されている。
【００３１】
庫外熱交換器（12）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。庫外熱交換器（12）の近傍には、庫外熱交換器（12）に庫外空気を送る庫外ファン（21）が設置されている。庫外熱交換器（12）では、庫外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。庫外熱交換器（12）の液側は膨張弁（13）に接続されている。庫外熱交換器（12）と膨張弁（13）との間には、冷媒を一時的に貯留するレシーバ（15）が設けられている。
【００３２】
庫内熱交換器（14）は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器によって構成されている。庫内熱交換器（14）の近傍には、庫内熱交換器（14）に庫内空気を送る庫内ファン（22）が設置されている。庫内熱交換器（14）では、庫内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。庫内熱交換器（14）の液側は膨張弁（13）に接続されている。
【００３３】
また、膨張弁（13）は、開度可変の電動膨張弁より構成されている。膨張弁（13）の開度は、後述する弁制御部（33）が出力するパルス信号の制御パルス（開度の指令値）に応じて調節される。膨張弁（13）の詳細については後述する。
【００３４】
上記冷凍装置（10）には、コントローラ（30）が設けられている。コントローラ（30）は、圧縮機制御部（31）とファン制御部（32）と弁制御部（33）とを備えている。コントローラ（30）の詳細については後述する。
【００３５】
また、本実施形態の冷凍装置（10）には複数のセンサが設けられている。具体的に、冷媒回路（20）の圧縮機（11）の吐出側には、圧縮機（11）から吐出された高圧側冷媒の圧力を検出する高圧圧力センサ（23）が設けられている。圧縮機（11）の吸入側には、圧縮機（11）に吸入される低圧側冷媒の圧力を検出する低圧圧力センサ（24）が設けられている。高圧圧力センサ（23）及び低圧圧力センサ（24）の計測値はゲージ圧で検出される。
【００３６】
また、蒸発器となる庫内熱交換器（14）の入口側には、庫内熱交換器（14）に流入する冷媒の温度を検出する入口温度センサ（25）が設けられている。また、庫内熱交換器（14）の出口側には、庫内熱交換器（14）から流出する冷媒の温度を検出する出口温度センサ（26）が設けられている。また、庫内熱交換器（14）の近傍には、庫内熱交換器（14）に流入する空気の温度を計測する吸込温度センサ（27）が設けられている。これらのセンサ（23〜27）の計測値は、コントローラ（30）に入力される。
【００３７】
−膨張弁の構造−
上記冷媒回路（20）の膨張弁（13）は、直動式の電動膨張弁である。ここでは、この膨張弁（13）について、図２を参照しながら説明する。
【００３８】
上記膨張弁（13）では、円筒状のモータケーシング（71）の外周側に配設された固定子としてのソレノイド（72）と、該ケーシング（71）内に位置する回転子としてのロータ（73）に設けられたマグネット（74）とによってパルスモータ（75）が構成されている。この膨張弁（13）は、ロータ（73）の回転に応じて先端に弁部（76a）の設けられたニードル（76）を上下動させるように構成されている。
【００３９】
ロータ（73）は、円筒状のブッシュ（77）と、その外周側に配設されるマグネット（74）と、を備えている。ブッシュ（77）には、その回転中心近傍に下方に向かって開口する穴部（77a）が形成されている。この穴部（77a）は、その内周面にねじ山の形成された雌ねじになっている。そして、穴部（77a）内には、上端側をロータ（73）に固定されたニードル（76）が、下方に向かって延びるように配設されている。
【００４０】
モータケーシング（71）の下側には、柱状の本体部（78）が一体的に設けられている。この本体部（78）の内部には、側方及び下方に向かってそれぞれ開口する流通路としての穴部（78a,78b）が直交するように形成されている。この本体部（78）には、穴部（78a,78b）にそれぞれ連通して第１及び第２の管路（85,86）を形成するように第１及び第２の継手（79,80）が接続されている。第２の継手（80）の接続される穴部（78b）内には、弁部（76a）を受けるための弁座（81）が設けられている。
【００４１】
また、本体部（78）の内部には、弁座（81）の設けられた穴部（78b）から上方に向かって延びる穴部（78c）も形成されている。そして、本体部（78）の上側には、この穴部（78c）の内部空間と連通するように、上方に向かって延びる円筒部材（82）が配設されている。この円筒部材（82）の外周面上にはねじ部が形成されていて、ロータ（73）の穴部（77a）に螺合している。これにより、ロータ（73）が回転すると、モータケーシング（71）に固定された本体部（78）に対して、ロータ（73）は上下動することになる。
【００４２】
円筒部材（82）の内部において、ニードル（76）は、ロータ（73）に上端側が固定され、穴部（77a）内を下方に向かって延びる姿勢で配置されている。このニードル（76）は、前記円筒部材（82）の内部空間に連通する本体部（78）の穴部（78c）内にも挿通されている。ニードル（76）の下端の弁部（76a）は、本体部（78）の穴部（78a,78b）が互いに直交する部分（即ち、連通部（87））で、本体部（78）内に設けられた弁座（81）と対向する。これにより、上述のように、ロータ（73）が上下動すると、それに応じてニードル（76）が円筒部材（82）内及び本体部（78）の穴部（78c）内を上下動することになり、該ニードル（76）の下端の弁部（76a）が弁座（81）に対して上下動（第２の管路の長手方向に移動）し、これにより膨張弁（13）の開閉動作が行われることになる。
【００４３】
なお、この冷凍装置（10）に使用されている膨張弁（13）は、制御パルス（EV）の最大値がEV_maxパルス（例えばEV_max＝２０００）の製品である。この製品は、図３に示すように、制御パルス（EV）と膨張弁（13）の通過流量との関係を表す流量特性に、特性線Ａから特性線Ｃの範囲のばらつきがある。なお、特性線Ａは、この製品の中で膨張弁（13）の通過流量が最大になる膨張弁（13）の流量特性を表している。特性線Ｂは、この製品の中で膨張弁（13）の通過流量が平均的な値になる膨張弁（13）の流量特性を表している。特性線Ｃは、この製品の中で膨張弁（13）の通過流量が最少になる膨張弁（13）の流量特性を表している。この製品では、膨張弁（13）が開状態から閉状態に変化するときの制御パルス（EV）である開弁開度（EV_Llim）の個体差によるばらつきの範囲として、EV_Llim(A)パルス（例えばEV_Llim(A)＝５０）からEV_Llim(C)パルス（例えばEV_Llim(C)＝１５０）の範囲を想定している。また、この膨張弁（13）の規格は、庫内の設定温度が比較的高い条件（例えば３０℃）に合わせて、全開時の流量が決定されている。
【００４４】
−運転動作−
本実施形態の冷凍装置（10）の運転動作として、コンテナの庫内を冷却する冷却運転について説明する。冷却運転は、対象空間である庫内を温度調節する通常運転である。冷却運転は圧縮機（11）が起動されると開始される。その際、冷媒回路（20）では、庫外熱交換器（12）が凝縮器として動作して庫内熱交換器（14）が蒸発器として動作する冷凍サイクルが行われる。
【００４５】
具体的に、圧縮機（11）から吐出された冷媒は、庫外熱交換器（12）で庫外空気へ放熱して凝縮する。庫外熱交換器（12）で凝縮した冷媒は、膨張弁（13）で減圧された後に庫内熱交換器（14）へ流入する。庫内熱交換器（14）では、冷媒が庫内空気から吸熱して蒸発する。一方、庫内熱交換器（14）で冷却された庫内空気は庫内へ供給される。庫内熱交換器（14）で蒸発した冷媒は、圧縮機（11）へ吸入されて圧縮される。
【００４６】
−コントローラの構成−
コントローラ（30）は、上述したように、圧縮機制御部（31）とファン制御部（32）と弁制御部（33）とを備えている。弁制御部（33）は弁制御手段（33）を構成している。
【００４７】
具体的に、圧縮機制御部（31）は、圧縮機（11）の運転状態を制御するように構成されている。圧縮機制御部（31）は、例えば低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が所定の目標値になるように圧縮機（11）の運転容量を制御する。
【００４８】
ファン制御部（32）は、庫外ファン（21）及び庫内ファン（22）の運転状態を制御するように構成されている。ファン制御部（32）は、庫外ファン（21）の運転状態を制御することによって、冷凍サイクルの高圧圧力を制御する。具体的に、ファン制御部（32）は、圧縮機（11）の運転中に高圧圧力センサ（23）の計測値（HPT）が第１高圧基準値を上回る場合には庫外ファン（21）を起動させる。一方、ファン制御部（32）は、高圧圧力センサ（23）の計測値（HPT）が第２高圧基準値を下回る場合には庫外ファン（21）を停止させる。ファン制御部（32）は、圧縮機（11）が停止する際にも、庫外ファン（21）を停止させる。なお、これらの高圧基準値は、後述する準備運転及びポンプダウン運転の方が通常運転に比べて高い値に設定されている。
【００４９】
弁制御部（33）は、冷却運転中に膨張弁（13）の開度を制御するように構成されている。弁制御部（33）は、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）、つまり圧縮機（11）に吸入される低圧側冷媒の過熱度（SH）が所定の目標過熱度（例えば３℃）になるように膨張弁（13）の開度を制御する過熱度制御を行う。ただし、弁制御部（33）は、高圧圧力センサ（23）の検出値（HPT）が所定の第３高圧基準値（例えば２１００ｋＰａ）以上になる場合には、過熱度制御に優先して、膨張弁（13）の開度を所定開度だけ縮小し、冷凍サイクルの高圧圧力を低下させる。
【００５０】
具体的に、過熱度制御では、弁制御部（33）が、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）が目標過熱度に近づくように制御パルス（EV）を決定して、決定した制御パルス（EV）のパルス信号を膨張弁（13）のパルスモータ（75）に出力する。弁制御部（33）は、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）が目標過熱度よりも大きい場合には、制御パルス（EV）を増大させる。一方、弁制御部（33）は、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）が目標過熱度よりも小さい場合には、制御パルス（EV）を減少させる。
【００５１】
なお、弁制御部（33）には、図４に示すように、運転条件のうち吸込温度センサ（27）の計測値（ＲＳ）に応じて、制御パルスの下限値である下限指令値（EVL）が予め設定されている。下限指令値（EVL）は、吸込温度センサ（27）の計測値（ＲＳ）の温度範囲毎に設定されている。下限指令値（EVL）は、吸込温度センサ（27）の計測値（ＲＳ）が大きいほど、大きな値になるように設定されている。弁制御部（33）では、下限指令値（EVL）以上で且つ上記最大値（EV_max）以下の範囲で制御パルス（EV）が決定される。
【００５２】
この実施形態では、弁制御部（33）が、下限補正部（34）を備えている。下限補正部（34）は、冷凍装置（10）の起動時に、上記開弁開度（EV_Llim）を検出するための開弁開度検出動作と、検出した開弁開度（EV_Llim）を用いて下限指令値（EVL）を補正する第１補正動作とを順次行うように構成されている。第１補正動作では、下限指令値（EVL）を補正するための補正値（EV_adj）が算出される。
【００５３】
また、下限補正部（34）は、冷凍サイクルの実行中である冷却運転中に、第１補正動作で補正した下限指令値（EVL）を再補正する第２補正動作を行うように構成されている。第２補正動作では、下限指令値（EVL）と共に補正値（EV_adj）が補正される。第２補正動作では、膨張弁（13）と圧縮機（11）の吸入側との間の低圧側冷媒の状態に基づいて膨張弁（11）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作と、低圧側冷媒の状態に基づいて膨張弁（11）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かを判定する第２判定動作とが行われる。第２補正動作では、第１判定動作よりも第２判定動作が先に行われる。第２判定動作は、開度の指令値が下限指令値に等しくなる下限制御状態になると行われる。第１判定動作は、下限制御状態の継続時間が所定の基準時間（例えば１２０秒）に達してから行われる。
【００５４】
また、下限補正部（34）は、補正値（EV_adj）を記憶するための記憶部（35）を備えている。記憶部（35）は、補正値（EV_adj）を保存可能なメモリとして構成されている。記憶部（35）は、冷凍装置（10）の電源がオフになっても、記憶した内容が消えないＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）によって構成されている。
【００５５】
−コントローラの動作−
コントローラ（30）の動作のうち開弁開度検出動作と、第１補正動作と、第２補正動作とについて説明する。なお、開弁開度検出動作と第１補正動作とは一連の動作として行われるので、以下では、図５を参照しながら、開弁開度検出動作と第１補正動作とを一緒に説明する。また、この冷凍装置（10）では、冷凍装置（10）の起動時に開弁開度検出動作の前に準備運転とポンプダウン運転とが行われるので、開弁開度検出動作の説明を行う前に、準備運転とポンプダウン運転について説明する。
【００５６】
まず、冷凍装置（10）が起動されると、ステップ１（ST1）において、コントローラ（30）が、冷凍装置（10）に準備運転を行わせる。ステップ１（ST1）では、圧縮機制御部（31）が圧縮機（11）を起動させ、ファン制御部（32）が庫内ファン（22）を起動させる。また、弁制御部（33）は、所定の設定値（例えば８００パルス）を制御パルス（EV）とするパルス信号を膨張弁（13）に出力して、膨張弁（13）の開度を調節する。また、コントローラ（30）では、圧縮機（11）の起動開始と同時に、例えば９０秒タイマである第１タイマが起動される。
【００５７】
また、準備運転中のファン制御部（32）は、高圧圧力センサ（23）の検出値（HPT）に基づいて庫外ファン（21）の運転と停止を制御する。具体的に、ファン制御部（32）は、高圧圧力センサ（23）の検出値（HPT）が所定の第１高圧基準値（例えば１８００ｋＰａ）を上回る場合に庫外ファン（21）を起動させ、高圧圧力センサ（23）の検出値（HPT）が所定の第２高圧基準値（例えば１６００ｋＰａ）を下回る場合に庫外ファン（21）を停止させる。準備運転では、冷凍サイクルの高圧圧力が第１高圧基準値から第２高圧基準値までの一定の範囲内に調節される。
【００５８】
ステップ２（ST2）では、コントローラ（30）が、第１タイマの残り時間があるか否かを判定する第１タイマ判定を行う。コントローラ（30）は、第１タイマの残り時間がない場合には、準備運転の終了を判断して、第１タイマをリセットした後にステップ３（ST3）を行う。コントローラ（30）は、第１タイマの残り時間がある場合には、第１タイマの残り時間がなくなるまでステップ２（ST2）を繰り返し行う。
【００５９】
ステップ３（ST3）では、コントローラ（30）が、冷凍装置（10）にポンプダウン運転を行わせる。ステップ３（ST3）では、弁制御部（33）が膨張弁（13）を全閉に設定すると共に、例えば１２０秒タイマである第２タイマが起動される。ポンプダウン運転は、膨張弁（13）が閉じた時点から開始される。なお、圧縮機（11）の運転は準備運転から継続される。ポンプダウン運転では、膨張弁（13）が閉じた状態で圧縮機（11）の運転が行われ、庫内熱交換器（14）に冷媒が流入することなく、庫内熱交換器（14）の冷媒が圧縮機（11）に吸入されてゆく。ポンプダウン運転では、準備運転と同様に、冷凍サイクルの高圧圧力が、ファン制御部（32）によって第１高圧基準値から第２高圧基準値までの一定の範囲内に調節される。ステップ３（ST3）が終了するとステップ４（ST4）が行われる。
【００６０】
ステップ４（ST4）では、コントローラ（30）が、第２タイマの残り時間があるか否かを判定する第２タイマ判定を行う。コントローラ（30）は、第２タイマの残り時間がない場合には、冷凍装置（10）を異常停止させる必要があると判断して、ステップ６（ST6）に移行して、冷凍装置（10）を異常停止させる。一方、コントローラ（30）は、第２タイマの残り時間がある場合には、ステップ５（ST5）を行う。
【００６１】
ステップ５（ST5）では、ポンプダウン運転を終了させるか否かの判断が行われる。コントローラ（30）は、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が所定の第１低圧基準値（例えば−５５ｋＰａ）以下になっている場合には、ポンプダウン運転の終了を判断し、第２タイマをリセットした後にステップ７（ST7）を行う。一方、コントローラ（30）は、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が所定の第１低圧基準値以下になっていない場合には、ステップ４（ST4）へ戻って、上記第２タイマ判定を行う。本実施形態の冷凍装置（10）は、第２タイマの残り時間がなくなるまでに、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が第１低圧基準値以下にならない場合に異常停止される。
【００６２】
ステップ７（ST7）からは、コントローラ（30）において、下限補正部（34）による開弁開度検出動作が開始される。ステップ７（ST7）では、下限補正部（34）が、圧縮機（11）を停止させると共に、庫外ファン（21）が運転状態であれば庫外ファン（21）を停止させる。なお、庫内ファン（22）の運転は継続される。また、ステップ７（ST7）では、下限補正部（34）が、所定の初期値（例えば５０パルス）を制御パルス（EV）とするパルス信号を膨張弁（13）に出力して、膨張弁（13）の開度を調節する。これにより、膨張弁（13）のニードル（76）が僅かに上昇する。なお、初期値は、この膨張弁（13）の開弁開度（EV_Llim）の個体差によるばらつき範囲として想定された範囲の下限値（EV_Llim(A)）に設定されている。ステップ７（ST7）が終了するとステップ８（ST8）で、例えば２０秒タイマである第３タイマが起動される。
【００６３】
ステップ９（ST9）では、下限補正部（34）が、第３タイマの残り時間があるか否かを判定する第３タイマ判定を行う。下限補正部（34）は、第３タイマの残り時間がある場合には、ステップ１０（ST10）、ステップ１１（ST11）を順次行う。一方、下限補正部（34）は、第３タイマの残り時間がない場合には、ステップ１３（ST13）を行う。
【００６４】
ステップ１０（ST10）では、下限補正部（34）が、膨張弁（13）が開いているか否かを判断するための低圧閾値（Ｐjdg）を算出する。低圧閾値（Ｐjdg）は、以下に示す式１を用いて算出される。ステップ１０（ST10）が終了するとステップ１１（ST11）が行われる。
【００６５】
式１：Ｐjdg＝Ｒef（ＲＳ）×Ｆ
上記式１において、Ｐjdgは低圧閾値、ＲＳは吸込温度センサ（27）の計測値、Ｆは安全率（例えばＦ＝０．５）を表している。また、Ｒefは、温度から使用冷媒の飽和圧力をゲージ圧で求める関数である。上記式１を用いると、吸込温度センサ（27）の計測値（ＲＳ）の温度における飽和圧力に安全率を考慮した圧力が、低圧閾値として得られる。
【００６６】
ステップ１１（ST11）では、膨張弁（13）が開いているか否か、つまり膨張弁（13）を冷媒が通過しているか否かの判定が行われる。下限補正部（34）は、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が低圧閾値（Ｐjdg）を上回る場合に、膨張弁（13）が開いていると判断し、ステップ１２（ST12）を行う。一方、下限補正部（34）は、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が低圧閾値（Ｐjdg）以下の場合には、膨張弁（13）が開いていないと判断し、ステップ９（ST9）へ戻る。
【００６７】
ステップ１２（ST12）では、下限補正部（34）が、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）の値を開弁開度（EV_Llim）として検出する。検出された開弁開度（EV_Llim）は、記憶部（35）に一時的に記憶される。ステップ１２（ST12）が終了すると、ステップ１６（ST16）が行われる。開弁開度検出動作はステップ１２（ST12）で終了し、ステップ１６（ST16）からは第１補正動作が開始される。
【００６８】
ステップ１３（ST13）では、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）が所定の想定上限値（Hlim）（例えばHlim＝１５０パルス）を下回っている否かの判定が行われる。想定上限値（Hlim）は、開弁開度（EV_Llim）の個体差によるばらつき範囲として想定された範囲の上限値の値になっている。
【００６９】
ステップ１３（ST13）において、下限補正部（34）は、現在の制御パルス（EV）が想定上限値（Hlim）以上の場合には、ステップ１４（ST14）を行い、開弁開度検出動作を終了する。ステップ１４（ST14）では、下限補正部（34）が、想定上限値（Hlim）の値を開弁開度（EV_Llim）として検出する。検出された開弁開度（EV_Llim）は、記憶部（35）に一時的に記憶される。開弁開度検出動作では、現在の制御パルス（EV）が所定の想定上限値（Hlim）に達すると、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が低圧閾値（Ｐjdg）以下であっても、膨張弁（13）が開状態になっていると判断される。
【００７０】
一方、ステップ１３（ST13）において、下限補正部（34）は、現在の制御パルス（EV）が所定の想定上限値を下回っている場合には、膨張弁（13）がまだ開状態になっていないと判断して、ステップ１５（ST15）を経てステップ８（ST8）へ戻る。ステップ１５（ST15）では、下限補正部（34）が、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）に所定の設定値（ΔEV）（例えばΔEV＝２０パルス）を加えた値を制御パルス（EV'）とするパルス信号を膨張弁（13）に出力して、膨張弁（13）の開度を調節する。このパルス信号の出力後は、設定値（ΔEV）を加えた制御パルス（EV'）が膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）となる。
【００７１】
ステップ１６（ST16）からは、上述したように、第１補正動作が行われる。ステップ１６（ST16）では、下限補正部（34）が、下限指令値（EVL）を補正するための補正値（EV_adj）を算出する。補正値（EV_adj）は、以下に示す式２を用いて算出される。
【００７２】
式２：EV_adj＝EV_Llim−EV_ave
上記式２において、EV_adjは補正値、EV_aveはこの冷凍装置（10）で使用している膨張弁（13）の開弁開度（EV_Llim）の想定値（例えばEV_ave＝１００）を表している。この実施形態の想定値には、開弁開度（EV_Llim）の個体差によるばらつき範囲として想定された範囲の上限値と下限値の平均値が用いられている。補正値（EV_adj）は、開弁開度（EV_Llim）よりも上記平均値（EV_ave）の方が大きい場合には負の値になる。式２によって算出された補正値（EV_adj）は、記憶部（35）に保存される。なお、記憶部（35）に以前に保存された補正値（EV_adj）が存在している場合には、記憶部（35）に新たな補正値（EV_adj）が上書き保存される。ステップ１６（ST16）が終了すると、ステップ１７（ST17）が行われる。
【００７３】
ステップ１７（ST17）では、下限補正部（34）が、補正値（EV_adj）を用いて、下限指令値（EVL）を補正する。補正後の制御パルスの下限値（EVL'）は、弁制御部（33）に設定されている下限値（EVL）に補正値（EV_adj）を加えた値になる。ステップ１７（ST17）では、運転条件毎に各下限値（EVL）が補正される。ステップ１７（ST17）が終了すると、第１補正動作が終了する。そして、第１動作が終了すると、圧縮機（11）が起動されると共に庫外ファン（21）が起動されて、通常運転である冷却運転が開始される。
【００７４】
続いて、第２補正動作について図６を参照しながら説明する。第２補正動作中は、弁制御部（33）による過熱度制御が中断される。
【００７５】
なお、この冷凍装置（10）では、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）を調節するにあたって、弁制御部（33）が下限指令値（EVL）を制御パルス（EV）とするパルス信号を出力して、強制的に膨張弁（13）の開度を絞る場合がある。第２補正動作は、例えば弁制御部（33）が下限指令値（EVL）を制御パルス（EV）とするパルス信号を出力した直後に行われる。
【００７６】
第２補正動作では、まずステップ２１（ST21）において、下限補正部（34）が、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）が下限指令値（EVL）になっているか否かの判定を行う。下限補正部（34）は、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）が下限指令値（EVL）に等しくなる下限制御状態になっている場合には、ステップ２２（ST22）を行う。一方、下限補正部（34）は、膨張弁（13）の現在の制御パルス（EV）が下限指令値（EVL）に等しくない場合には、例えば１２０秒タイマである第４タイマが起動中であればステップ２３（ST23）で第４タイマを停止してリセットした後に、第２補正動作を終了する。第２補正動作が終了すると、弁制御部（33）による過熱度制御が再開される。
【００７７】
ステップ２２（ST22）では、下限補正部（34）が、第４タイマがすでにスタートされているか否か、つまり第４タイマが起動中であるか否かの判定を行う。下限補正部（34）は、第４タイマがまだスタートされていない場合には、ステップ２４（ST24）で第４タイマを起動させた後に、ステップ２５（ST25）を行う。一方、下限補正部（34）は、第４タイマがすでにスタートされている場合には、ステップ２４（ST24）を行うことなく、ステップ２５（ST25）を行う。
【００７８】
ステップ２５（ST25）では、下限補正部（34）が、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）、入口温度センサ（25）の計測値、及び出口温度センサ（26）の計測値の読み込みを行うと共に、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度（SH）を算出する。下限補正部（34）は、入口温度センサ（25）の計測値と出口温度センサ（26）の計測値との差を上記過熱度（SH）として算出する。ステップ２５（ST25）が終了するとステップ２６（ST26）が行われる。
【００７９】
ステップ２６（ST26）では、下限補正部（34）が、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっているか否かを判定する第２判定動作を行う。下限補正部（34）は、第２判定動作で、低圧圧力センサ（24）の計測値（LPT）が所定の第２低圧基準値（例えば−６０ｋＰａ）を下回るという第１−１条件と、ステップ２５（ST25）で計算した冷媒の過熱度（SH）が所定の第１基準過熱度（例えば１０℃）を上回るという第１−２条件の少なくとも一方が成立する場合に、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定して、ステップ２７（ST27）、ステップ２８（ST28）を順次行う。第２低圧基準値は本発明に係る基準圧力値となっている。第１基準過熱度は本発明に係る乾き側基準値となっている。一方、下限補正部（34）は、第１−１条件と第１−２条件とが両方とも成立しない場合には、ステップ２９（ST29）を行う。なお、上記過少状態とは、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が適正な流量に比べて少なくなっている状態を意味している。また、第２判定動作では、上記第１−１条件のみを用いてもよいし、上記第１−２条件を用いてもよい。
【００８０】
ステップ２７（ST27）では、下限補正部（34）が、以下に示す式３を用いて下限指令値（EVL）を補正する。下限指令値（EVL）は大きな値に補正される。また、ステップ２８（ST28）では、下限補正部（34）が、以下に示す式４を用いて補正値（EV_adj）を補正する。補正後の補正値（EV_adj'）は、記憶部（35）に上書き保存される。
【００８１】
式３：EVL'＝EVL＋E2
式４：EV_adj'＝EV_adj＋E2
上記式３において、EVL'は補正後の下限指令値、EVLは補正前の下限指令値、E2は第２補正係数（例えばE2＝４パルス）を表している。上記式４において、EV_adj'は補正後の補正値、EV_adjは記憶部（35）に保存されている補正前の補正値を表している。なお、第２補正係数（E2）は、下限補正部（34）に予め設定されている。第２補正係数（E2）には設定値（ΔEV）よりも小さな値が用いられる。
【００８２】
ステップ２８（ST28）が終了すると、第２補正動作が終了する。弁制御部（33）は、第２補正動作の終了後に過熱度制御を再開し、補正後の下限指令値（EVL'）を制御パルスとするパルス信号を膨張弁（13）に出力して、膨張弁（13）の開度を開き側へ調節する。膨張弁（13）の開度が調節されると、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が増加するので、冷凍サイクルの低圧圧力が上昇すると共に、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度が減少する。
【００８３】
ステップ２９（ST29）では、下限補正部（34）が、ステップ２４（ST24）で起動した第４タイマの残り時間があるか否かを判定する第４タイマ判定を行う。ステップ２９（ST29）が終了するとステップ３０（ST30）が行われる。下限補正部（34）は、第４タイマの残り時間がない場合には、ステップ３０（ST30）に移行する。一方、下限補正部（34）は、第４タイマの残り時間がある場合には、第２補正動作を終了する。
【００８４】
ステップ３０（ST30）では、下限補正部（34）が、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを判定する第１判定動作を行う。下限補正部（34）は、第１補正動作で、ステップ２５（ST25）で計算した冷媒の過熱度（SH）が所定の第２基準過熱度（例えば０℃）を下回るという第２条件が成立する場合に、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定して、ステップ３１（ST31）、ステップ３２（ST32）を順次行う。第２基準過熱度は本発明に係る湿り側基準値となっている。一方、下限補正部（34）は、第２条件が成立しない場合には、そのまま第２補正動作を終了する。なお、上記過多状態とは、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が適正な流量に比べて多くなっている状態を意味している。
【００８５】
ステップ３１（ST31）では、下限補正部（34）が、以下に示す式５を用いて下限指令値（EVL）を補正する。下限指令値（EVL）は小さな値に補正される。また、ステップ３２（ST32）では、下限補正部（34）が、以下に示す式６を用いて補正値（EV_adj）を補正する。補正後の補正値（EV_adj'）は、記憶部（35）に上書き保存される。
【００８６】
式５：EVL'＝EVL−E1
式６：EV_adj'＝EV_adj−E1
上記式５において、EVL'は補正後の下限指令値、EVLは補正前の下限指令値、E1は第１補正係数（例えばE1＝２パルス）を表している。上記式６において、EV_adj'は補正後の補正値、EV_adjは記憶部（35）に保存されている補正前の補正値を表している。なお、第１補正係数（E1）は、下限補正部（34）に予め設定されている。第１補正係数（E1）には第２補正係数（E2）よりも小さな値が用いられる。
【００８７】
ステップ３２（ST32）が終了すると、第２補正動作が終了する。弁制御部（33）は、第２補正動作の終了後に過熱度制御を再開し、補正後の下限指令値（EVL'）を制御パルスとするパルス信号を膨張弁（13）に出力して、膨張弁（13）の開度を閉じ側へ調節する。膨張弁（13）の開度が調節されると、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が減少するので、庫内熱交換器（14）の出口の冷媒の過熱度が上昇し、圧縮機（11）が損傷しやすい湿り状態が回避される。なお、下限補正部（34）では、第２補正動作の終了から所定時間（例えば１分）が経過すると、再び第２補正動作が開始される。
【００８８】
−実施形態の効果−
本実施形態では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっていると判定された場合に、下限指令値が小さな値に補正されて、膨張弁（13）が縮小されるようにしている。制御パルス（33）そのものを通常の場合に比べて変更するのではなく、下限指令値を変更して制御領域を拡大することで、膨張弁（13）を縮小している。
【００８９】
ここで、庫内の設定温度の範囲が広いコンテナ用冷凍装置（10）では、庫内の設定温度が比較的高い条件（例えば３０℃）に合わせて膨張弁（13）の全開時の流量を決定するのが一般的である。このため、庫内の設定温度が低い条件（例えば−３０℃）に設定される場合に、制御パルス（EV）の下限値付近で膨張弁（13）の開度が制御される。従って、従来の冷凍装置（10）では、例えば膨張弁（13）が開度の指令値に対して開き側に開度がずれるものである場合に、圧縮機（11）の吸入冷媒の過熱度が目標過熱度を下回るときに、開度の指令値が下限指令値になるまで膨張弁（13）の開度を絞っても、制御上で想定する開度まで膨張弁（13）の実際の開度を絞りきることができない。このため、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が適正な流量よりも多くなり、圧縮機（11）の吸入冷媒が湿り状態になることを解消することができないおそれがある。
【００９０】
これに対して、本実施形態では、冷凍装置（10）に用いられる膨張弁（13）が、開度の指令値に対して開き側に開度がずれるものであっても、開度の指令値を補正前の下限指令値よりも小さな値に設定することができるようになるので、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が適正な流量よりも多くなることを回避することができる。従って、どのような開度特性の膨張弁（13）であっても、開度の指令値が下限値になる状態で圧縮機（11）の吸入冷媒が湿り状態になることを回避することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定された場合に、下限指令値が大きな値に補正されて、膨張弁（13）が開き側へ調節される。ここで、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になるということは、冷凍装置（10）に用いられる膨張弁（13）が、開度の指令値に対して閉じ側に開度がずれるものであることを意味している。つまり、補正前の下限指令値が、この膨張弁（13）にとっては小さい値になっていることを意味している。本実施形態では、このようなことを考慮して、下限制御状態で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過少状態になっていると判定された場合に、下限指令値が大きな値に補正される。従って、下限指令値を適切な値に近づけることができる。
【００９２】
また、本実施形態では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態についての判定が過多状態についての判定よりも先に行われる。このため、逆の順番で判定を行う場合に比べて、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の継続時間が短くなるので、圧縮機（11）の負担を軽減させることができる。
【００９３】
また、上本実施形態では、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の場合の第２補正係数の方が、過多状態の場合の第１補正係数よりも大きな値にしている。従って、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態の場合の方が、過多状態の場合に比べて、補正による下限補正値の変化量が大きいので、下限指令値の補正後の開度の指令値の変化量が大きくなり、膨張弁（13）の開度が大きく変化する。従って、圧縮機（11）の負担がより大きくなる過少状態から速やかに抜け出すことが可能になり、圧縮機（11）の負担を軽減させることができる。
【００９４】
また、本実施形態では、下限制御状態の継続時間がある程度の時間になる場合に、第１判定動作が行われるようにしている。ここで、膨張弁（13）の開度が変化すると、低圧側冷媒の圧力が変化し始めるが、膨張弁（13）の開度が変化してから低圧側冷媒の圧力が安定するまでは、ある程度の時間が必要である。このため、下限制御状態になっても、その低圧側冷媒の圧力が安定するまでは、ある程度の時間が必要である。このため、下限制御状態になってすぐに第１判定動作を行う場合には、膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを正確に判定することができないおそれがある。これに対して、本実施形態では、下限制御状態の継続時間がある程度の時間になる場合に第１判定動作を行うので、第１判定動作を行うときには低圧側冷媒の圧力が安定している。従って、第１判定動作で膨張弁（13）を通過する冷媒流量が過多状態になっているか否かを正確に判定することができる。
【００９５】
《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。
【００９６】
上記実施形態について、下限補正部（34）が、冷凍装置（10）の起動時に、開弁開度検出動作と第１補正動作とを行わなくてもよい。この場合、下限補正部（34）は、第２補正動作の際に、弁制御部（33）に予め設定されている下限指令値（EVL）を補正する。
【００９７】
また、上記実施形態について、記憶部（35）が、第２補正動作の際に、補正値（EV_adj）を記憶するのではなく、補正後の下限指令値（EVL）を記憶するように構成されていてもよい。
【００９８】
また、上記実施形態について、冷凍装置（10）が、冷凍サイクルの高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定される超臨界サイクルを行うように構成されていてもよい。その場合、庫外熱交換器（12）及び庫内熱交換器（14）は、その一方がガスクーラとして動作し、他方が蒸発器として動作する。
【００９９】
また、上記実施形態について、冷凍装置（10）が、コンテナ用冷凍装置以外の他の種類の冷凍装置（例えば空気調和装置）であってもよい。
【０１００】
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】
【０１０１】
以上説明したように、本発明は、開度可変の膨張弁が設けられた冷媒回路を備える冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施形態に係る冷凍装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る膨張弁の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る膨張弁の流量特性を表す図表である。
【図４】本発明の実施形態に係る弁制御部に設定されている下限指令値の設定状況を表す図表である。
【図５】本発明の実施形態に係る冷凍装置における開弁開度検出動作及び第１補正動作の流れを表すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る冷凍装置における第２補正動作の流れを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    冷凍装置
１１    圧縮機
１２    庫外熱交換器
１３    膨張弁
１４    庫内熱交換器
２０    冷媒回路
２１    庫外ファン
２２    庫内ファン
３０    コントローラ
３３    弁制御部（弁制御手段）
３４    下限補正部
【図１】
2009133572.tif 000003
【図２】
2009133572.tif 000004
【図３】
2009133572.tif 000005
【図４】
2009133572.tif 000006
【図５】
2009133572.tif 000007
【図６】
2009133572.tif 000008